JPH037773Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、カメラの距離測定装置に関するもの
であり、詳しくはカメラの前面に配された投光手
段により被写体に投光された光を同じくカメラ前
面に配された受光手段により受光し、その受光の
角度に基づいて３角測距法によりカメラから被写
体までの距離を測定する距離測定装置に関するも
のである。

（従来技術） ３角測距法を利用した、オートフオーカスのた
めの距離測定装置には、特定波長域の光を被写体
に投光し、被写体により反射された光を受光し
て、投光と受光の角度から距離を測定するものが
知られている。このような距離測定装置は、複数
個の受光素子（多くの場合アレイ）を使用するた
め、製造コストが高くなるという問題があり、安
価かつ測距精度の高い距離測定装置の出現が望ま
れていた。

（考案の目的） 本考案は上記事情に鑑み、製造コストが安く、
測距精度の高いカメラ用の距離測定装置を提供す
ることを目的とするものである。

（考案の構成） 本考案の距離測定装置は、被写体に向けて投光
された光を受光する２つの受光素子のいずれか一
方の素子の前面に濃度勾配フイルタを配し、この
２つの受光素子からの出力を比較して被写体まで
の距離を判別する距離判別回路を備えてなるもの
である。被写体に光を投光する投光手段はカメラ
のフアインダ側面に配され、また、受光素子はこ
の投光手段に対し、撮影光軸を挾んで反対側に配
されている。また濃度勾配フイルタはその勾配方
向が投光手段と受光手段を結ぶ直線方向となるよ
うに配されている。なお、投光手段と受光手段
を、撮影用レンズを挾んでカメラ前面の対角方向
の位置に配することによりこの２つの手段の距
離、すなわち３角測距の基線長を長くとることが
望ましい。

（考案の効果） 本考案の距離測定装置によれば、一方の受光素
子の前面に濃度勾配フイルタが配され、このフイ
ルタの勾配が投光手段と受光手段を結ぶ直線の方
向に設定されており、カメラから被写体までの距
離に応じて被写体像がこの受光素子上で濃度勾配
の形成されている方向に移動するから、この受光
素子の出力値はカメラから被写体までの距離の関
数として得られる。

さらに、距離判別回路によりこの受光素子から
の出力を、参照信号の役目を果たす他方の受光素
子（濃度勾配フイルタを配していない素子）から
の出力と比較するようにしているから、被写体ま
での距離の変化や被写体の形状の変化によつて被
写体からカメラに到達する反射光量が変化しても
被写体までの距離を正確に測定することができ
る。

さらに、投光手段と受光素子が撮影光軸を挾ん
で配されているので視差が極めて小さい。また投
光手段と受光素子が撮影レンズを挾んで配される
ことになり、基線長を大きくとることができるか
ら精度の高い距離測定を行なうことができる。

また、一般的に受光素子がカメラ前面の下方右
隅あるいは下方左隅の鏡筒に近い部分に配される
ことになるからカメラ内部のスペースを有効利用
することができる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面を用いて説明す
る。

第１図は、本考案の実施例を使用したカメラの
前面を示すものである。

カメラ前面の中央部には撮影レンズ１が配さ
れ、このレンズ１の上方にはフアインダ２および
投光レンズ３が配され、この投光レンズ３に対し
て撮影レンズ１を挾んで対向する位置に受光部４
が配されている。また、できるだけ投光レンズ３
と受光部４の距離を大きくとることができるよう
にこのレンズ３と受光部４はこの前面の対角方向
に配されている。

受光部４は、第２図に示すように２つの対物レ
ンズ５ａ、５ｂと、この対物レンズ５ａ、５ｂの
それぞれの背面に配された受光素子６ａ、６ｂと
受光素子６ｂの前面に近接して配された濃度勾配
フイルタ７からなつている。この濃度勾配フイル
タ７の勾配の方向はこの受光部４と投光レンズ３
を結ぶ直線方向に設定されている。また、受光素
子６ａ、６ｂの連なる方向は上述した受光部４と
投光レンズ３を結ぶ直線方向に対して略直交する
ようにかつ撮影レンズ１の近傍に配されている。

さらに、投光レンズ３の背面にはこの投光レン
ズ３を通して被写体を照射する光ビームを発する
投光素子８が配されている。

次に、２つの受光素子６ａ、６ｂからの出力を
比較して距離を判別する距離判別回路を第３図に
示す。この回路は、受光素子６ａ，６ｂからの電
流を電圧に変換するＩ−Ｖ変換器９ａ，９ｂと、
この−Ｖ変換器９ａ，９ｂからの電圧を増幅す
る電圧増幅器１０ａ，１０ｂと、電圧増幅器１０
ａからの電圧を分圧するタツプ付抵抗器１１と、
この抵抗器１１により分圧された電圧と電圧増幅
器１０ｂからの電圧を比較してその結果をパルス
信号として出力する複数の比較器１２ａ，１２
ｂ，１２ｃ，１２ｄからなつている。

以下、本実施例の原理および動作を第３図、第
４図および第５図を用いて説明する。

投光素子から出力された光は、スリツト１３お
よび投光レンズ３により光ビームとされ、目標と
する被写体１４に照射される。この被写体からの
反射光は対物レンズ５ａ，５ｂにより受光素子６
ａ，６ｂ上に結像される。例えば、被写体１４が
至近距離にあるとすれば被写体１４の光点像は投
光素子８から遠い位置１５ａ，１５ｂに形成さ
れ、また被写体１４が遠距離にあるとすれば被写
体１４の光点像は投光素子８に近い位置１６ａ，
１６ｂに形成される。受光素子６ｂの前面には、
投光素子８から遠くなるに従つて濃度が大きくな
るように濃度勾配フイルタ７が配されているか
ら、被写体１４までの距離が近くなる程受光素子
６ｂからの出力が小さくなる。対物レンズ５ａ，
５ｂに入射する光量は被写体１４までの距離や被
写体１４の形状により変化するが、２つの対物レ
ンズ５ａ，５ｂに入射する光量は略等しいので２
つの受光素子６ａ，６ｂからの出力の比を計算し
てやれば被写体１４の光点像が形成される受光素
子６ｂ上の位置がわかる。すなわち、この計算に
よりカメラから被写体１４までの距離がわかるの
である。この被写体１４までの距離ｔと２つの受
光素子６ａ，６ｂの出力の比ｐ（受光素子６ａの
出力／受光素子６ｂの出力）との関係を表わした
のが第６図である。

次に、この距離を判別する距離判別回路につい
て説明する。

受光素子６ａ上に形成された光点像は、受光素
子６ａによつて光点像の光量に応じた電流に変換
され、この後Ｉ−Ｖ変換器９ａによりこの電流に
比例した電圧に変換される。この電圧は増幅器１
０ａにより増幅されて電圧V₁が増幅器１０ａの
出力端子に発生する。したがつて、抵抗器１１を
構成する各抵抗部１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７
ｄ，１７ｅが同一抵抗値であるとすれば、抵抗器
１１の各タツプ１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ
における電圧はそれぞれ4/5V₁，3/5V₁，2/5V₁，
1/5V₁となり、これらの電圧がそれぞれ比較器１
２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの入力端子１９
ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに入力される。

一方、受光素子６ｂ上に形成された光点像は、
通過したフイルタ７の位置に応じてその光量が異
なり、受光素子６ｂによつてその光量に応じた電
流に変換される。この後、Ｉ−Ｖ変換器９ｂによ
りこの変換器９ｂに入力された電流に比例した電
圧に変換され、増幅器１０ｂにより電圧増幅され
てこの増幅器１０ｂの出力端子に電圧V₂が発生
する。したがつて比較器１２ａ，１２ｂ，１２
ｃ，１２ｄの入力端子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，
２０ｄには電圧V₂が入力される。比較器１２ａ，
１２ｂ，１２ｃ，１２ｄにおいては、各々入力さ
れた電圧が比較され、抵抗器１１により分圧され
た電圧値よりもV₂の電圧値が大きいと判定され
れば、その比較器の出力端子２１ａ，２１ｂ，２
１ｃ，２１ｄから正のパルス信号が出力される。
なお、出力されたパルス信号はオートフオーカス
の駆動回路に入力させるようにしてもよいし、表
示回路に入力させて人間の目に感知させるように
してもよい。

本実施例によれば、第１図に示すように投光レ
ンズ３と受光部４をカメラ前面の対角に配してい
るので３角測距における基線長を最大にとること
ができ、したがつて被写体１４までの距離の変化
量に対する受光素子６ｂ上での光点像の位置の変
化量の割合を大きくとることができ精度の高い距
離測定を行なうことができる。さらに、２つの対
物レンズ５ａ，５ｂが近接して配されているか
ら、この２つの対物レンズ５ａ，５ｂに入射する
反射光量に差はなく測定精度を上げることができ
る。さらに、受光部４を撮影レンズ１の近傍に配
すると共に、受光素子５ａ，５ｂを、投光レンズ
３と受光部４を結ぶ直線方向に対して略直交する
方向すなわち、鏡筒に接する方向に配しているの
でカメラ内部のスペースを有効に利用することが
でき、カメラ全体をコンパクトに設計することが
できる。

ところで、この受光素子６ａ，６ｂを第７図に
示すように、フイルタ７の濃度勾配方向と直交す
る方向に分割して同じ程度の大きさの受光部を複
数個形成し、２つの受光素子６ａ，６ｂにおいて
対応する受光部（２２ａと２３ａ，２２ｂと２３
ｂ，２２ｃと２３ｃ，２２ｄと２３ｄ）の出力を
比較することによりパターン認識を行なうことが
できる。すなわち、例えば第７図に示す割算器２
４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄから得られた出力
をそれぞれS₁，S₂，S₃，S₄とし、これらの値によ
つて第８図に示すようなグラフを形成すれば、描
かれた曲線から被写体１４の凹凸形状を推測する
ことができる。

なお、前述した実施例においては、２つの受光
素子６ａ，６ｂの連なる方向が、投光レンズ３と
受光部４とを結ぶ直線方向に対し略直交する方向
に設定されているが、必ずしもこの方向に限られ
るものではなく、カメラ内部に空間的余裕のある
鏡筒付近において設計上好ましい方向に設定すれ
ばよい。

なお、距離判別回路としては必ずしも第３図に
示す回路に限られるものではなく、例えば抵抗器
１１のタツプ１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄの
数および抵抗器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ
の数を増やして、より細分された距離判別を行な
うようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を使用したカメラの前
面を示す概略図、第２図は第１図の一部を拡大し
て示す斜視図、第３図は第２図に示す受光素子か
らの出力により被写体までの距離を判別する距離
判別回路を示す回路図、第４図、第５図および第
６図は第１図の実施例の原理を説明するための
図、第７図および第８図は分割された受光素子の
一例を説明するための図である。 １……撮影レンズ、２……フアインダ、３……
投光レンズ、４……受光部、５ａ，５ｂ……対物
レンズ、６ａ，６ｂ……受光素子、７……濃度勾
配フイルタ、８……投光素子。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 カメラのフアインダ側面に設けられ、被写体に
   特定波長域の光を投光する投光手段、 撮影光軸を挾んで前記投光手段と反対側に配設
   され、前記特定波長域の光に感度域を有し、被写
   体に反射された前記投光手段からの光を受光する
   ２つの受光素子と、この２つの受光素子のうち一
   方の受光素子の前面に配された、該受光素子と前
   記投光手段を結ぶ直線方向に濃度勾配を有する濃
   度勾配フイルタとからなる受光手段、および 前記２つの受光素子からの出力を比較して被写
   体までの距離を判別する回路を備えてなることを
   特徴とする距離測定装置。