JPH0320730B2 - - Google Patents

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JPH0320730B2
JPH0320730B2 JP59029075A JP2907584A JPH0320730B2 JP H0320730 B2 JPH0320730 B2 JP H0320730B2 JP 59029075 A JP59029075 A JP 59029075A JP 2907584 A JP2907584 A JP 2907584A JP H0320730 B2 JPH0320730 B2 JP H0320730B2
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light
distance
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observation optical
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Takashi Kawabata
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Canon Inc
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06Systems determining position data of a target
    • G01S17/46Indirect determination of position data
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/30Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line
    • G02B7/32Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line using active means, e.g. light emitter

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数の物体の距離を測定可能で、主
にカメラの自動焦点検出に好適な測距装置に関す
るものである。
従来、例えば被写体距離を自動的に測定するカ
メラの測距装置では、撮影画面の略中央の特定範
囲(以下に測距視野という)に対し測距を行つて
おり、一般にこの測距視野は狭い方が近傍の雑被
写体に影響されず、正確に主被写体の測距が可能
となる。
ところが、被写体の状況によつては狭い測距視
野であると、かえつて主被写体を正確に把えられ
ずに雑被写体を把えて誤測距してしまう場合があ
る。例えば、複数の人物を対象としたスナツプ撮
影等で、人物の間の景色を把えて被写体距離を無
限遠と判定してしまうような場合である。
一方、測距視野を広くすればこの点の不都合は
改善されるが、前述のように如何に注意しても雑
被写体、例えば前景等を誤測距することが多くな
り、主被写体に対する正確な測距が行えなくなる
といつた不都合がある。
従つて、何れの場合においても、気楽に撮影し
ながら正しい測距がなされ、ピントが正確に合つ
た写真を得るという点では十分なものではない。
本発明の目的は、以上の事情に鑑み為されたも
ので、測距光を放射状に偏向して投光するための
投光手段と、複数のそれぞれの観察光軸上の物体
より反射される前記測距光の反射光を受光するた
めの受光手段と、該受光手段の受光状態に応答し
て前記投光手段の測距光の投光方向と前記受光手
段の反射光の受光方向との成す角度より前記複数
の観察光軸上の物体距離に対する測距情報を形成
する処理手段と、前記複数の観察光軸の一部の観
察光軸に対する前記測距光の投光方向と受光方向
との成す角度が所定角度範囲となる前記測距光の
情報を選択し、所定距離範囲について前記一部の
観察光軸に対する前記測距光の情報を前記処理手
段の測距情報形成に関与させないようにする規制
手段とを有し、距離を測定しようとする対象とす
る物体の周りに他の物体が存在する場合であつた
り、逆に対象となる物体に広がりがある場合であ
つても、特別な操作を必要とすることなく、自動
的に対象となる物体の正確な測距情報が得られる
測距装置を提供しようとするものである。
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明す
る。
第1図は本発明に係る測距模式図であり、第1
図において、点EPからの投光測距光を基線長だ
け離れた点SPで観察する。即ち、点EPからの投
光測距光が物体としての被写体によつて反射さ
れ、これを点SPが受光することによつて測距が
行われる。ここで、投光光軸をL0〜L10のよ
うに順次に放射状に偏向して投光し、その反射光
束をS2、S4、S6の各観察光軸によつて観察
するようにしている。例えば、観察光軸S4上の
D0〜D10(D8〜D10は図示を省略)の距
離に被写体が存在する場合に、L0〜L10の偏
向投光時に交叉する観察光軸S4で反射光が観察
され、被写体までの距離が偏向角として測定でき
る。
ここで本実施例では、前述の欠点を除去するた
めに、複数人員を撮る機会の多いD4,D5の距
離については、観察光軸S4の観察に加えてその
両側に放射状に拡がつた観察光軸S2,S6での
観察を加味して測定するようにしている。
第2図はこのための実施回路例であり、発振器
1の出力を分周器2により1/2に分周し、その出
力により作動する駆動ユニツト3に送出する。駆
動ユニツト3は例えばパルスモータのような公知
の機構を用いて、投光レンズ4をパルス毎に図面
の上方へ移動させ、発光ダイオード5による投光
光軸を第1図のL0〜L10のように偏向させ
る。そして、受光レンズ6によつて前述のS2,
S4,S6の光軸における観察光束をそれぞれ光
電変換素子7,8,9に集光し、これらの光電変
換出力によつて反射光を測定するように構成され
ている。
即ち、第3図aに示す発振器1からの発振出力
OSCは、分周器2により第3図bに示す出力パ
ルスDIVのように分周され、第2図に示すアンド
ゲート10、増幅器11により、発光ダイオード
5は第3図cに示す信号LEDのように変調発光
する。同時に、駆動ユニツト3は投光レンズ4を
移動して順次に投光光軸をL0〜L10に偏向す
ると共に、計数器12は出力パルスDIVの計数を
始め第3図に示すCNTのように計数し、その出
力を第2図の4本の信号線aに2値数として出力
する。同時に、第2図のCCD等のアナログシフ
トレジスタ13は、光電変換素子7,8,9の並
列入力を取込みつつ順次に直列信号として加算出
力する。このシフトレジスタ13は直列的に接続
したレジスタ素子T1〜T8から成り、光電変換
素子7,8,9の各出力はそれぞれレジスタ素子
T2,T4,T6に入力されており、これは第3
図fのT1〜T8に右下りの線で示すように順次
に情報を加算・シフトしてゆくようになつてい
る。なお、シフトレジスタ13には出力バツフア
として増幅器14が接続されている。
発振器1の出力OSCが高レベル時に閉となる
アナログスイツチ15によつて、光電変換素子8
の出力、つまりS4の観察光軸上の光量はレジス
タT4に加算され、各クロツク毎に順次シフトさ
れる。即ち、第3図fに示すように発振器1の出
力OSCに同期したt1の時点、つまり計数器1
2の計数値CNTが1で投光光軸L1の非投光時
の観察光軸S4上の光量は、光電変換素子8の出
力としてレジスタT4に加算される。そして、次
のt2の時点、つまり計数値CNTが1で投光光
軸L1の投光時の観察光軸S4上の光量が、非投
光時と同様にレジスタT4に加算されるが、この
t1の時点にレジスタT4に加算された情報は既
にレジスタT5にシフトされている。
以上のことを繰り返して、光軸L1の非投光
時、つまりt1の時点でレジスタT4に加算され
た観察光軸S4上の光量はt5の時点でレジスタ
T8に移り、増幅器14により信号線bに出力さ
れる。その時、分周器2の出力パルスDIVは低レ
ベルであるから、ノツトゲート16の出力は高レ
ベルであり、かつ発振器OSC1の出力は高レベ
ルであつて、アンドゲート17の出力が高レベル
になりサンプルホールド回路18にその光量情報
が記憶される。この様子を第3図fでは01に情
報が「〓」という形で示している。そして、その
次の時点、つまりのt6の時点に光軸L1の投光
時の観察光軸S4上の光量が同様に信号線bに出
力される。この出力とサンプルホールド回路18
に記憶されている非投光時の光量は差動増幅器1
9によつて差が抽出され、これによつて、外光成
分を除いた光軸L1に関する投光測距光の反射光
量情報のみが出力される。その時点は分周器2の
出力パルスDIVが高レベルで、かつ発振器1の出
力OSCが高レベルのため、アンドゲート20の
出力が高レベルとなり、サンプルホールド回路2
1にその投光反射光量が記憶される。この様子を
第3図fでは02に同様に「〓」という形で示し
ている。
これにより、同一観察光軸上での投光と非投光
の差の本来の投光反射光量のみを毎回正確に抽出
でき、被写体の有無による反射光を本来の被写体
輝度に無関係に感受可能になる。
そしてt8の時点で、この情報はサンプルホー
ルド回路22に転送されると同時に、L2の投光
光軸でのS4の受光光束の投光反射光情報がサン
プルホールド回路21に出力される。この様子を
第3図fの02及び03に示している。
これにより、比較器23によりサンプルホール
ド回路21,22の出力を比べることになり、L
2の投光光軸でのS4の観察光軸上での反射光量
と、L1の投光光軸でのS4の観察光軸での反射
光量とを比べ、増加していれば高レベルを出力
し、その時の信号線aの2値数、この場合は
「5」をDフリツプフロツプ回路24に記憶する。
即ち、第1図に示すD2の距離に被写体が存在
するか否かによつて、「5」が記憶されるか否か
が決定されることになる。このために、距離D2
〜D10間の「被写体の遠い方の値」+「3」の値
が計数値CNTの「13」以降にDフリツプフロツ
プ回路24から出力される。そして、その値を測
距情報として撮影レンズを「その値−3」の距離
へフオーカスし自動合焦操作が実現できる。ま
た、初めにDフリツプフロツプ回路24に常焦点
距離、例えば距離D7に相当する「10」の値を初
期設定することにより、測距不能時にも異常な測
距値とならないようにすることが可能であること
は云うまでもない。
次に、本実施例の主題である被写界に合致した
測距視野が得られる点について説明する。従来の
測距視野が狭視野の測距装置の欠点は前述したよ
うに2人の人物を撮影する場合などに多く発生す
る。本実施例においては、そのような被写界条件
である2人の人間が8分丈で撮影可能な例えば3
mの距離から数十人の人間が撮影可能な例えば8
mの距離に相当する範囲の距離において測距視野
を拡大し、景色を入れた数人による被写体の撮影
に対して正しく測距できるようにしている。
第1図においてD4〜D5がこれらに該当する
距離とすると、同一の投光機構においては、光軸
L3の投光時のS2の観察光軸、L4の時のS4
の光軸、L5の時のS6の光軸を観察すること
が、D4の距離における観察域の拡大に相当す
る。また、光軸L4の時の観察光軸S2,L5の
時の光軸S4,L6の時の光軸S6を観察すれ
ば、同様にD5の距離の視野拡大が実現できる。
このため本実施例では、L3の時の観察光軸S
2、つまり光電変換素子7の光電出力と、L4の
時の光軸S4つまり光電変換素子8の光電出力
と、L5の時の光軸S6つまり光電変換素子9の
光電出力とを加算して投光反射光量を検出するよ
うにしている。即ち、デコーダ25により各時点
の計数器12の出力CNTをデコードし、計数値
CNTが「3」のときに信号線cに高レベル、同
様に計数値CNTが「5」のときに信号線dに高
レベルを出力させ、これらをそれぞれオアゲート
26,27を通してアンドゲート28,29によ
りアナログスイツチ15の閉と同一タイミングで
各アンドゲート28,29の出力を高レベルにし
て、アナログスイツチ30,31を閉じて光電変
換素子7,9の出力をそれぞれアナログシフトレ
ジスタT2,T6に送出し加算させる。
これは、第3図fにおいてはt5,t6の時点
でのレジスタT2への情報加算、及びt9,t1
0の時点でのレジスタT6への情報加算となり、
レジスタ素子T1〜T8は同期したアナログシフ
トレジスタであるから、前述の計数値CNT「4」
のときのt7,t8の時点の光電変換素子8の出
力、つまり観察光軸S4上の光量の非投光時、投
光時情報とそれぞれ加算され、前述及び第3図f
に示すように計数値CNTが「7」の時点でサン
プルホールド回路21の出力として、3つの観察
光軸での投光反射光量として出力される。
距離D4に被写体が存在する場合には、サンプ
ルホールド回路22の出力であるL3,S4の投
光反射光量よりもサンプルホールド回路21の出
力が大きくなり、比較器23により計数値の
CNT「7」がDフリツプフロツプ回路24に記憶
される。
同様に、信号線e,fは計数値CNTが「4」、
「6」のときに高レベルとなり、同様にオアゲー
ト26,27を通して光軸L4のS2出力と、光
軸L5のS4出力と、光軸L6のS6出力を加算
して、計数値CNTが「8」の時点での比較器2
3の出力としてD5の距離での広視野測距を実現
する。
本発明は上述の実施例に拘泥することなく、他
の回路手段に代替し得ることは勿論である。例え
ば、この実施例の変形としてパルス駆動ユニツト
3の代りに機械的走査と、それによる同期パルス
出力手段として発振器1、分周器2の代りや計数
器12の計数値出力としてコード板を用いること
も可能である。また、比較器23において距離や
観察視野を考慮してスレツシヨルド電圧の操作も
できる。更に、広視野時に3つの観察光軸を用い
たが、同様にして更に多くの複数光軸に拡張する
ことも可能である。測距値としての計数値のラツ
チをせずに、機械的に走査合焦検索する撮影レン
ズを比較器23の出力で停止させることも、シフ
トレジスタの情報遅延を考慮すれば可能であるこ
とは云うまでもない。
以上の実施例の測距装置は、測距距離に応じた
測距視野の操作によつて、より自動的な測距及び
誤りの少ない自動焦点操作が実現可能である。更
には、CCD等のアナログシフトレジスタ及び走
査投光を併用することで、複数の観察光軸での測
距が被写体輝度の影響除去と併せて容易に実現で
きる。
また、以上の実施例において、投光レンズ4及
び発光ダイオード5が本発明の投光手段に相当
し、受光レンズ6及び光電変換素子7,8,9が
本発明の受光手段に相当し、発振器1、分周器
2、駆動ユニツト3、計数器12、アナログシフ
トレジスタ13、増幅器14、サンプルホールド
回路18,21,22、差動増幅器19、比較器
23、及びDフリツプフロツプ回路24が本発明
の処理手段に相当し、デコーダ25、オアゲート
26,27、アンドゲート28,29及びアナロ
グスイツチ30,31が本発明の規制手段に相当
する。
以上説明したように本発明に係る測距装置によ
れば、距離を測定しようとする対象となる物体の
周りに他の物体が存在する場合であつたり、逆に
対象となる物体に広がりがある場合であつても、
特別な操作を必要とせずに自動的に対象となる物
体の正確な測距情報が得られ、その有効性は極め
て高いものである。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明に係る測距装置の実施例を示し、
第1図は測距模式図、第2図はブロツク回路構成
図、第3図は第2図の回路のタイムチヤート図で
ある。 符号1は発振器、2は分周器、3は駆動ユニツ
ト、4は投光レンズ、5は発光ダイオード、6は
受光レンズ、7,8,9は光電変換素子、12は
計数器、13はアナログシフトレジスタ、14は
増幅器、15,30,31はアナログスイツチ、
18,21,22はサンプルホールド回路、19
は差動増幅器、23は比較器、24はDフリツプ
フロツプ回路、25はデコーダ、26,27はオ
アゲート、28,29はアンドゲートである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 測距光を放射状に偏向して投光するための投
    光手段と、複数のそれぞれの観察光軸上の物体よ
    り反射される前記測距光の反射光を受光するため
    の受光手段と、該受光手段の受光状態に応答して
    前記投光手段の測距光の投光方向と前記受光手段
    の反射光の受光方向との成す角度より前記複数の
    観察光軸上の物体距離に対する測距情報を形成す
    る処理手段と、前記複数の観察光軸の一部の観察
    光軸に対する前記測距光の投光方向と受光方向と
    の成す角度が所定角度範囲となる前記測距光の情
    報を選択し、所定距離範囲について前記一部の観
    察光軸に対する前記測距光の情報を前記処理手段
    の測距情報形成に関与させないようにする規制手
    段とを有することを特徴とする測距装置。
JP59029075A 1984-02-18 1984-02-18 測距装置 Granted JPS60172008A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59029075A JPS60172008A (ja) 1984-02-18 1984-02-18 測距装置
US06/701,969 US4637705A (en) 1984-02-18 1985-02-15 Automatic focusing camera

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JP59029075A JPS60172008A (ja) 1984-02-18 1984-02-18 測距装置

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Publication Number Publication Date
JPS60172008A JPS60172008A (ja) 1985-09-05
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ID=12266227

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US4637705A (en) 1987-01-20
JPS60172008A (ja) 1985-09-05

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