JPH04350618A - カメラ用測距装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカメラ用測距装置に関し
、更に詳しくは投光式のカメラ用測距装置の改良に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】電子スチルカメラにはオートフォーカス
装置が内蔵されており、ピントの合った撮影を行うこと
ができる。オートフォーカス装置では被写体の輝度に左
右されずに、しかもピント調節を速やかに行える投光型
三角測距方式が主流をしめている。この投光式三角測距
方式では投光器から被写体に測距光を投光し、その反射
光を受光素子に入射させている。その入射位置から三角
測距の原理に基づいて被写体距離に対応した測距データ
を求め、撮像用レンズのセット位置を決めている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記被写体距離Ｌは予
めプログラムされた式Ｌ＝ｌ・Ｈ・ｆ／（Ｈ・ｆ−ｌ・
Δ）から求められる。この式において、ｌは撮影光軸が
投光光軸と交わる点から撮像用レンズまでの距離を，Ｈ
は投光器から基準点までの基線距離を，Δは入射位置か
ら基準点のまでの距離を，ｆは撮像用レンズの焦点距離
を示している。ところで、前記投光器を取り付ける際に
、例えば投光器の取付誤差が生じ例えば前記基線距離が
「Ｈ１　」（Ｈ１　≠Ｈ）となったり、「ｌ１　」（ｌ
１　≠ｌ）となると、正しい被写体距離を算出できない
。このため、上述した従来の測距装置では、投光器の組
付け部分の加工精度を高めたり、組みつけ後に手間のか
かる調整を行ったりして、取付け誤差の発生を防止する
必要があるので、製造コストが高くなるという問題が生
じる。 本発明は、コストをかけずに精度のよい測距を行なえる
ようにした投光式のカメラ用測距装置を提供することを
目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のカメラ用測距装置では、初期設定モード時
に位置検出信号に基づいて算出された測距データが真の
被写体距離に対応していない場合には、前記位置検出信
号から真の被写体距離に対応した測距データが算出され
るような補正データを求めて記憶手段に書き込んでおき
、通常の使用時の測距データを前記位置検出信号と前記
補正データとから算出するようにしたものである。また
請求光２の発明では、初期設定モード時に撮影至近距離
の被写体で反射された測距光の受光位置に対応して、受
光素子の測距用エリアの至近距離側の端部を設定してい
る。

【０００５】

【実施例】図３は本発明の測距装置を内蔵した電子スチ
ルカメラを示すものであり、この電子スチルカメラ２の
前面には撮像用のレンズ３，測距光をスポット光として
投光する投光部４，ストロボ発光部５，詳しくは後述す
る補正データの入出力端子６，タッチセンサを内蔵した
レリーズボタン７が設けられている。また、電子スチル
カメラ２の手前側側面には装填口８が形成されており、
この装填口８には図中矢線方向から、映像信号を記録す
るメモリカートリッジ９が装填される。

【０００６】図１は電子スチルカメラの電気的構成を示
すものであり、前記レンズ３の背後にはハーフミラー１
５が４５度の角度を保って設けられている。レンズ３を
通過した被写体１６からの光は、ハーフミラー１５で二
分され、半分は透過して背後の前記ＣＣＤ１７に結像さ
れる。このＣＣＤ１７は被写体像を電気信号に変換して
、これを出力する。ＣＣＤ１７の前面には、撮影時に光
軸３ａ上に挿入され、レンズ３を通過する赤外光をカッ
トするフイルタ１８が出入り自在に設けられている。 また、前記ハーフミラー１５で反射された光は、ペンタ
プリズム１９の下面に設けられたピントグラス２０に結
像される。このピントグラス２０に結像された光学像は
、ファインダ接眼レンズ２１を介して、観察される。

【０００７】図２は上述した電子スチルカメラの三角測
距の原理を示すものである。前記投光部４は投光レンズ
２５，規制板２６，近赤外光を発する発光ダイオード２
７から構成されており、発光ダイオード２７からの近赤
外光は規制板２６でスポット状に整形された後、投光レ
ンズ２５の光軸２５ａと前記光軸３ａとのなす角がθと
なるように投光レンズ２５から投光される。このため、
レンズ３の光軸３ａは前記光軸２５ａとレンズ３の前方
３ｍの位置で交わるようになる。被写体距離３ｍの被写
体で反射されたスポット光の入射位置をＡ位置（以下、
基準位置という）とする。被写体１６で反射されたスポ
ット光は、レンズ３を介してＣＣＤ１７のＢ位置に入射
される。図において、被写体１６とレンズ３との距離（
被写体距離）をＬ，基準位置と発光ダイオード２７との
基線距離をＨ，前記Ｂ位置と基準位置との距離をΔ，レ
ンズ３の焦点距離をｆとすると、これらの間には式Ｌ＝
３・Ｈ・ｆ／（Ｈ・ｆ−３・Δ）が成り立つ。

【０００８】前記ＣＣＤ１７にはアンプ３０を介して映
像信号処理回路３１が接続されており、アンプ３０で増
幅された電気信号は映像信号処理回路３１で映像信号に
変換される。この映像信号処理回路３１には記録部３２
と映像信号からスポット光の受光位置を検出する検出回
路３３とが接続されている。前記記録部３２には詳しく
は後述するマイコン３４が接続されており、書込み信号
が送られると、映像信号を前記メモリカートリッジ９に
書き込む。

【０００９】スポット光を被写体１６に投光した状態で
撮像を行うと、前記映像信号には高い電荷域が棒状に突
出する。このため、前記検出回路３３は高い電荷域の位
置から入射位置を検出して、前記基準位置と入射位置と
の距離を求め、これに対応した位置データを演算部３５
に送る。演算部３５は後述するメモリに補正データがあ
るときには、補正データに基づいて前記距離データを補
正し、補正後の位置データから、上述した式３・Ｈ・ｆ
／（Ｈ・ｆ−３・Δ）に基づいて、被写体距離Ｌを算出
する。

【００１０】前記演算部３５は前記マイコン３４に接続
されており、演算した被写体距離Ｌを測距データとして
マイコン３４に送る。このマイコン３４には前記入出力
端子６を有するコネクタ３８，コネクタ３８から入力さ
れる補正データを格納するメモリ３９及びレンズ３を移
動するモータ４１をドライバ４２を介して駆動するレン
ズ駆動制御部４３が接続されている。前記測距データが
入力されると、マイコン３４は測距データから測距信号
を算出して、これをレンズ駆動制御部４３に送る。レン
ズ駆動制御部４３は測距信号に基づいて、モータ４１を
駆動し、レンズ３を合焦位置に移動する。そして、マイ
コン３４はドライバ４４を介してモータ４５を駆動し、
フイルタ１８を光軸３ａ上に挿入する。なお、このフイ
ルタ１８は電源投入時及び測距開始時にマイコン３４で
退避の確認がなされ、退避していない場合には、前記モ
ータ４５により退避位置に移動される。

【００１１】図４は既知の被写体距離位置の被写体に測
距光を投光して測距を行う初期設定モードで前記補正デ
ータを求める様子を示すものである。レンズ３の前方に
は移動自在な標準反射板が設けられており、被写体距離
３ｍ，被写体距離２ｍ，被写体距離１ｍの標準反射板の
符号を５０，５１，５２とする。適正に組み付けた投光
部４から標準反射板５０と光軸３ａの交わる位置に向け
て投光されたスポット光は、各標準反射板５０〜５２で
反射されると、ＣＣＤ１７の基準位置，Ｃ位置及びＤ位
置にそれぞれ入射する。基準位置とＣ位置の距離をΔ３
，基準位置とＤ位置の距離をΔ４　とする。ここで、前
記基線距離Ｈを２０ｍｍ，焦点距離ｆを１２ｍｍとする
と、前記Δ３　は４×１０−５ｍ，Δ４　は１．６×１
０−４ｍになる。

【００１２】ところで、スポット光が標準反射板５０と
光軸３ａの交わる位置に入射するように、前記投光部４
を取り付たが、その取付け誤差が図５に示すように取付
角度θ１　，基距離Ｈ１　（Ｈ＝１８ｍｍ）となると、
標準反射板５１，５２で反射されたスポット光はＥ位置
，Ｆ位置にそれぞれ入射するから、Δ３　に対応するΔ
５　は３．６×１０−５ｍ，またΔ４　に対応するΔ６
　は１．４４×１０−４ｍになる。したがって、この電
子スチルカメラ２は被写体距離が１ｍと２ｍのときには
、演算結果に誤差が生じる。これらの各誤差はΔ３　，
Δ４　の補正データとして、前記コネクタ３８からマイ
コン３４を介してメモリ３９に書き込まれる。なお、ス
ポット光が基準位置，Ｅ位置及びＦ位置以外の位置に入
射したときの入射位置の誤差は、Δ３　，Δ４の各誤差
から補間演算によって求める。また、この実施例ではメ
モリ３９に２個の補正データを入力したが、この補正デ
ータの個数は３個以上であってもよい。更にまた、補正
データの個数を多くすると、レンズの収差による光学的
な誤差に基づく測距誤差を解消することができる。

【００１３】マイコン３４には、他にレリーズボタン７
の操作により、測距開始信号，半押し信号及びレリーズ
信号をそれぞれ出力する信号発生器７ａ，ドライバ５５
を介し前記ＣＣＤ１７を駆動する駆動制御部５６，ドラ
イバ５７を介して発光ダイオード２７を駆動する投光制
御部５８及び前記位置センサ１８ａとがそれぞれ接続さ
れている。

【００１４】前記マイコン３４は信号発生器６ａから前
記測距開始信号が出力されると、駆動制御部５６と投光
制御部５８を駆動するとともに、メモリ３９から読出し
た補正データを検出回路３３に送る。またレンズ３を合
焦位置に移動した後に、信号発生器６ａからレリーズ信
号が送られると、マイコン３４は駆動制御部５６のみを
駆動して、ＣＣＤ１７に録画用の撮像を行わせる。また
マイコン３４は撮像完了時に、撮像完了信号をレンズ駆
動制御部４３に送り、レンズ３を初期位置の無限遠に移
動する。

【００１５】以下、本発明の測距装置を組み込んだ電子
スチルカメラの作用について説明する。前記測距開始信
号が信号発生器６ａから出力されると、マイコン３４は
これを駆動制御部５６と投光制御部５８に送る。駆動制
御部５６はドライバ５５を介してＣＣＤ１７を駆動する
。また、投光制御部５８はＣＣＤ１７の電荷蓄積時間に
対応して、ドライバ５７を介して、発光ダイオード２７
を発光させる。

【００１６】取付け誤差例えば図５に示すように投光部
４を組み込んだ電子スチルカメラで被写体距離２ｍの位
置にある被写体にスポット光を投光すると、このスポッ
ト光は被写体で反射され、レンズ３を介して電荷蓄積駆
動中のＣＣＤ１７に入射する。その入射位置は基準位置
から３．６×１０−５ｍ離れた位置となる。ＣＣＤ１７
から出力された電気信号は映像信号処理回路３１で映像
信号に変換された後、検出回路３３に送られる。前記検
出回路３３は映像信号から入射位置を検出してΔ５　＝
３．６×１０−５ｍを求め、これに対応した位置データ
を演算部３５に送る。演算部３５は位置データに対応し
た前記Δ５　＝３．６×１０−５ｍに補正データを加算
し、補正後の距離Δ＝４．０×１０−５ｍに対応した位
置データに基づいて被写体距離Ｌ＝２ｍを算出し、これ
に対応した測距データをマイコン３４に送る。なお、上
記実施例では補正データに基づいて位置データを補正し
たが、位置データの代わりに測距データを補正してもよ
い。

【００１７】マイコン３４は測距信号をレンズ駆動制御
部４３に送り、モータ４１を高速回転し、レンズ３を合
焦位置に移動する。なお、前記半押し信号が信号発生器
６ａから出力されている間は、フォーカスロックが行わ
れ、レンズ３は合焦位置から移動されることはない。こ
の後、マイコン３４はドライバ４４を介してモータ４５
を駆動し、フイルタ１８を光軸上に挿入すると、撮像準
備が完了する。そして、レリーズボタン６が押圧され、
信号発生器６ａからレリーズ信号が出力されると、マイ
コン３４は発光ダイオード２７を発光させずに、駆動制
御部５６を介して、直後の垂直同期期間に周知の高速掃
き出しを行い、高速掃き出し後の垂直同期期間に撮像用
の電荷を蓄積する。この撮像用の電荷は電気信号として
アンプ３０を介して、映像信号処理回路３１に送られ、
映像信号に変換される。

【００１８】この映像信号は記録部３２でデジタル化さ
れてメモリカートリッジ９に書き込まれる。撮影が完了
すると、マイコン３４はモータ４５を駆動して、フイル
タ１８を退避位置に移動させるとともに、レンズ駆動制
御部４３に撮像完了信号を送り、モータ４１を駆動して
レンズ３を初期位置に移動する。これにより、次の測距
準備が整う。なお、この実施例では受光素子にＣＣＤ１
７を用いて、測距光をレンズ３を介して入射させたが、
レンズ３とは別の受光専用レンズを介して測距光を受光
する場合には、ＣＣＤ１７の代わりにＰＳＤ等の受光素
子を使用して測距を行うことも可能である。

【００１９】上記実施例ではスポット光の検出領域を設
定することなく、スポット光の入射位置をＣＣＤ１７の
全領域から出力される電気信号から検出したが、ＣＣＤ
１７の領域に予め測距用エリアを設定しておき、この測
距用エリアから出力される電気信号からスポット光の入
射位置を検出してもよい。この測距用エリアの設定に際
し、撮影至近距離にセットした標準反射板で反射された
測距光の入射位置に対応して、測距用エリアの至近距離
側端部を決定すると、投光器の取付け誤差が発生した場
合にも、至近距離にある被写体で反射された測距光を確
実に測距用エリアに入射させることができる。

【００２０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のカ
メラ用測距装置では、初期設定モード時に位置検出信号
に基づいて算出された測距データが真の被写体距離に対
応していない場合には、前記位置検出信号から真の被写
体距離に対応した測距データが算出されるような補正デ
ータを求めて記憶手段に書き込んでおき、通常の使用時
の測距データを前記位置検出信号と前記補正データとか
ら算出するようにしたので、測距精度は投光器と受光素
子との組付け精度に左右されることがない。したがって
、本発明の測距装置は投光器の組付け部分の加工精度を
高くしたり、組み付け後に手間のかかる調整を必要とし
ないため、その製造コストを安価にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の測距装置を内蔵した電子スチルカメラ
の電気的構成を示す図である。

【図２】本発明の測距装置で行う三角測距の説明図であ
る。

【図３】本発明の測距装置を内蔵した電子スチルカメラ
の斜視図である。

【図４】初期設定モード時に行われる測距の様子を示す
説明図である。

【図５】投光部の取付誤差が生じたときの、測距光の入
射位置を示す図である。

【符号の説明】

２　　電子スチルカメラ ３　　レンズ ４　　投光部 １６　　被写体 １７　　ＣＣＤ ２７　　発光ダイオード ３３　　検出回路 ３４　　マイコン ３５　　演算部 ３８　　コネクタ ３９　　メモリ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被写体に向けて測距光を投光する投光手段
   と、被写体で反射された測距光を受光してその受光位置
   に応じた位置検出信号を出力する受光手段とを有し、前
   記位置検出信号に基づいて被写体距離に対応した測距デ
   ータを算出するカメラ用測距装置において、既知の被写
   体距離位置の被写体に測距光を投光して測距を行う初期
   設定モード時に、得られた測距データが真の被写体距離
   に対応していない場合には、そのときの位置検出信号か
   ら真の被写体距離に対応した測距データが算出されるよ
   うな補正データを求めてこれを記憶手段に書き込んでお
   き、通常の使用時には受光手段からの検出位置信号と前
   記記憶手段に書き込まれた補正データとから測距データ
   を算出するようにしたことを特徴とするカメラ用測距装
   置。
2. 【請求項２】前記受光素子の測距用エリアの至近距離側
   の端部は、初期設定モード時に撮影至近距離の被写体で
   反射された測距光の受光位置に対応して設定されること
   を特徴とする請求項１記載のカメラ用測距装置。