JPH055834A

JPH055834A - 電子スチルカメラの測距装置

Info

Publication number: JPH055834A
Application number: JP3181941A
Authority: JP
Inventors: Kiyotaka Kaneko; 清隆金子; Naoki Takatori; 直樹高取
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1991-06-26
Filing date: 1991-06-26
Publication date: 1993-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】信頼性の高い測距データを求める。【構成】測距開始信号が出力されると、モータ１６は
レンズ３を初期位置に移動する。この移動が位置センサ
１７で検出されると、投光部５がスポット光を投光す
る。このスポット光は被写体１４で反射され、初期位置
にあるレンズ３に入射して、ＣＣＤ１５にスポット像と
して結像される。【効果】スポット光を撮影至近距離の被写体に投光し
たときには、初期位置にあるレンズはこれを無限遠位置
に移動した場合より、前記スポット光像のボケ量をより
小さくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は投光式の電子スチルカメ
ラの測距装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ピントの合った撮像を行なえるように、
撮像レンズを無限遠位置に移動した状態で投光部からス
ポット光を投光し、被写体で反射されたスポット光を前
記撮像レンズを介して、被写体像を電気信号に変換する
固体撮像素子例えばＣＣＤに入射させ、この入射位置か
ら被写体距離に対応する測距データを算出する投光式の
測距装置を内蔵した電子スチルカメラが特願平２−２３
８００１号の明細書に記載されている。この電子スチル
カメラではＣＣＤに結像されたスポット像の輪郭からス
ポット像の重心を求め、前記入射位置を特定している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た電子スチルカメラではスポット光はＣＣＤにスポット
像として結像されるが、前記スポット光を例えば撮影至
近距離の被写体に投光した場合には、スポット像が大き
くボケて、その輪郭がはっきりしなくなる。このような
スポット像から求めた入射位置は信頼性に欠けるから、
前記測距データの精度は低くなるという問題があった。
本発明は精度の高い測距データを求める電子スチルカメ
ラの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、請求項１の発明では撮像レンズの背後に設けられ、
結像された被写体像を電気信号に変換する固体撮像素子
と、至近位置と無限遠位置との間で前記撮像レンズを移
動するレンズ駆動部と、撮像レンズを前記至近位置と無
限遠位置との中間位置に移動した後、被写体に向けて測
距光を投光する投光手段と、前記電気信号から測距光の
入射位置を検出する検出回路と、前記入射位置から被写
体距離に対応した測距データを演算する演算部とを設け
たものである。

【０００５】また請求項２の発明では、スポット光を被
写体に向けて投光する投光手段と、被写体で反射された
スポット光を撮像レンズを介して受光するとともに、撮
像レンズで結像された被写体像を電気信号に変換する固
体撮像素子と、前記受光位置におにおけるスポット径及
びその中心位置を電気信号から検出する検出回路と、前
記中心位置から被写体距離に対応した測距データを演算
する演算部と、前記スポット径を予め被写体距離に対応
して設定された合焦とみなせる許容スポット径とを比較
する比較回路と、前記測距データに基づいて、撮像レン
ズを移動するレンズ駆動部とを設けたものである。

【０００６】

【実施例】図４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，ストロボ発光部４及び測
距光を投光する投光部５が設けられている。また上面に
はレリーズボタン６，側面には映像信号が記録されるメ
モリカートリッジ７を装填する装填口８が設けられてい
る。

【０００７】前記投光部５は図２に示すように投光レン
ズ１０，規制板１２及び測距光を発する発光ダイオード
１３から構成されている。規制板１２には径Ｌ₁の開口
１２ａが形成されており、測距光は開口１２ａでスポッ
ト状に整形された後、投光レンズ１０から例えば無限遠
の撮影距離にある被写体１４に向けて投光される。被写
体１４で反射されたスポット光は初期位置の前記レンズ
３により、固体撮像素子例えばＣＣＤ１５に径Ｌ₂のス
ポット像として結像される。前記初期位置はレンズ３が
モータ１６で前後される無限遠位置と至近位置との中間
に位置するので、前記径Ｌ₂のスポット像は多少ボケた
ものとなる。なお、初期位置にはレンズ３を検出する位
置センサ１７が設けられている。

【０００８】図２において、投光レンズ１０と規制板１
２，初期位置とＣＣＤ１５との距離をそれぞれｆ₁，ｆ
₂とすると、Ｌ₁，Ｌ₂との間には、次のような関係式
Ｌ₂＝Ｌ₁・ｆ₂／ｆ₁が成り立つ。また前記無限遠位
置と至近位置との距離を２Ｌとすると、前記径Ｌ₂のス
ポット像のボケ量はＬ₁・Ｌ／ｆ₁となる。

【０００９】電子スチルカメラの電気的構成を示す図１
において、被写体１４で反射されたスポット光及び被写
体１４からの光は前記レンズ３を介して、４５度の傾き
で固定されたハーフミラー１８に入射する。このハーフ
ミラー１８に入射した光の半分は反射され、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上に結像された被写体像は
ファインダ接眼レンズ２１を介して観察される。また残
りの光は透過し、ハーフミラー１８の背後に設けられた
前記ＣＣＤ１５に結像される。このＣＣＤ１５の撮像面
１５ａには図３に示すように受光エリア２２が設定され
ており、前記スポット光はこの受光エリア２２にスポッ
ト像として結像される。

【００１０】前記ＣＣＤ１５にはアンプ２６を介して、
電気信号を映像信号に変換する映像信号処理回路２７が
接続されている。この映像信号処理回路２７には前記メ
モリカートリッジ７に映像信号を書き込む記録部２８
と、映像信号から受光エリア２２に蓄積された電荷に対
応した測距用信号を取り出すゲート回路２９とが接続さ
れている。ゲート回路２９には測距用信号からスポット
像の重心位置（以下、入射位置という）を検出する検出
回路３０が接続されており、この検出回路３０は入射位
置に対応した位置信号を演算部３１に出力する。この演
算部３１は位置信号から被写体距離に対応した測距デー
タを演算し、これを電子スチルカメラ２の制御を行うマ
イコン３２に送る。

【００１１】このマイコン３２にはレリーズボタン６の
押圧操作により測距開始信号やレリーズ信号を出力する
信号発生器６ａ，前記位置センサー１７，前記モータ１
６を駆動するレンズ駆動制御部４３，前記ＣＣＤ１５を
駆動する駆動制御部４５及び発光ダイオード１３を点灯
する投光制御部４７とがそれぞれ接続されている。

【００１２】ここで、前記マイコン３２が行う制御につ
いて簡単に触れておく。このマイコン３２は信号発生器
６ａから測距開始信号が出力されると、レンズ駆動制御
部４３を駆動してレンズ３を初期位置に移動する。そし
て、位置センサ１７から検出信号が送られると、マイコ
ン３２は駆動制御部４５を介してＣＣＤ１５を電荷蓄積
駆動するとともに、投光制御部４７を介して発光ダイオ
ード１３を点灯する。またマイコン３２は前記測距デー
タが入力されると、これをレンズ駆動制御部４３に送
り、レンズ３を合焦位置に移動する。この状態でマイコ
ン３２はレリーズ信号が入力されると、駆動制御部４５
のみを駆動して、ＣＣＤ１５に録画用の撮像を行わせ
る。

【００１３】以下、上述した実施例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３２はレンズ駆動制御部４３を駆動して
レンズ３を初期位置に移動する。位置センサ１７がレン
ズ３を確認すると、マイコン３２は駆動制御部４５及び
投光制御部４７を駆動する。駆動制御部４５はＣＣＤ１
５を電荷蓄積駆動し、また投光制御部４７はＣＣＤ１５
の電荷蓄積時間に対応して、発光ダイオード１３を点灯
させる。

【００１４】発光ダイオード１３の点灯により発光した
測距光は、規制板１２によりスポット状に整形された
後、投光レンズ１０により例えば撮影至近距離の被写体
に向けて投光される。この被写体で反射されたスポット
光はレンズ３を介して、受光エリア２２に径Ｌ₃のスポ
ット像として結像される。このとき、レンズ３は初期位
置にあるから、径Ｌ₃のスポット像のボケ量はＬ₁・Ｌ
／ｆ₁となる。ところで、従来の測距装置のように無限
遠位置のレンズ３で、撮影至近距離の被写体で反射され
たスポット光を受光エリア２２に結像させた場合には、
そのボケ量がＬ₁・２Ｌ／ｆ₁となる。このため、本発
明の測距装置では測距時のボケ量を半分以下に抑えるこ
とができるから、スポット像の輪郭をよりはっきりさせ
た状態に保つことができる。

【００１５】スポット光の成分電荷を含んだ電気信号は
アンプ２６で増幅された後、映像信号処理回路２７で映
像信号に変換され、ゲート回路２９に送られる。このゲ
ート回路２９は映像信号から測距用信号を抽出し、これ
を検出回路３０に送る。検出回路３０は測距用信号から
スポット光の入射位置を検出するが、径Ｌ₃のスポット
像の輪郭がはっきりしているから、重心位置を正確に求
めることができる。そして、検出回路３０から位置信号
が演算部３１に送られると、演算部３１は測距データを
算出してマイコン３２に送る。この測距データをマイコ
ン３２を介して、レンズ駆動制御部４３に送られる。レ
ンズ駆動制御部４３はモータ１６を駆動し、レンズ３を
初期位置から無限遠位置に移動する。この無限遠位置は
至近位置と同様に、初期位置から一番遠くに設定されて
いる。このため、本発明の測距装置では、初期位置から
合焦位置に移動するレンズ３の最大移動量はＬとなる。
この最大移動量Ｌは、従来のように無限遠位置から至近
位置までの移動量２Ｌに較べ半分であるから、レンズ３
の移動時間を短縮することができる。

【００１６】この状態でレリーズボタン６が押圧され、
レリーズ信号が信号発生器６ａから出力されると、マイ
コン３２は駆動制御部４５のみを駆動して、ＣＣＤ１５
に録画用の撮像を行わせる。この録画用の電気信号はア
ンプ２６を介して、映像信号処理回路２７に送られ、映
像信号に変換される。この映像信号は記録部２８でメモ
リカートリッジ７に書き込まれる。

【００１７】なお、上記実施例では測距開始信号が出力
されたときに、レンズ３を初期位置に移動したが、この
移動を電子スチルカメラ２の電源がＯＮされたときや、
録画用の撮像終了したときに行うと、測距に要する時間
を更に短縮することができる。

【００１８】図５は初期位置を設定せずにスポット光を
投光し、得られたスポット径を後述する許容スポット径
と比較し、スポット径が大きい場合には再測距を行う別
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
成を示すものである。この電気的構成は上述した実施例
の構成と重複しているから、その違いについてのみ説明
する。前記ゲート回路２９には測距用信号から、スポッ
ト像の重心位置及びスポット像の径を検出する検出回路
５０が接続されている。この検出回路５０には前記演算
部３１とスポット像の径を許容スポット径と比較する比
較回路５１とが接続されている。

【００１９】前記比較回路５１には前記マイコン３２が
接続されており、スポット像の径が許容スポット径より
大きいと判定したときには、演算部３１が算出した測距
データに基づいてレンズ３を移動した後、再測距を行う
信号を前記マイコン３２に送る。このマイコン３２には
被写体距離に対応した許容スポット径のデータを格納す
るメモリ５２が接続されており、このメモリ５２はマイ
コン３２からの読出し信号で、許容スポット径のデータ
を前記比較回路５１に送る。なお、上述した位置センサ
１７はレンズ３の原点位置を求めるときに使用するの
で、その取付位置は上記実施例のように限定されること
はない。

【００２０】このように構成された電子スチルカメラの
測距装置の作用について説明する。前記測距開始信号が
出力されると、マイコン３２は駆動制御部４５及び投光
制御部４７を駆動する。駆動制御部４５はＣＣＤ１５を
電荷蓄積駆動し、また投光制御部４７はＣＣＤ１５の電
荷蓄積時間に対応して、発光ダイオード１３を点灯させ
る。発光ダイオード１３の点灯により発光した測距光は
投光レンズ１０により被写体に向けて投光される。この
被写体で反射されたスポット光はレンズ３を介して、受
光エリア２２に入射して、電荷を蓄積する。スポット光
の成分電荷を含んだ電気信号はアンプ２６で増幅された
後、映像信号処理回路２７で映像信号に変換され、ゲー
ト回路２９に送られる。このゲート回路２９は映像信号
から測距用信号を抽出し、これを検出回路５０に送る。

【００２１】検出回路５０は測距用信号からスポット光
の入射位置及びスポット像の径を検出し、入射位置に対
応した位置信号を演算部３１に、またスポット像の径に
対応した径信号を比較回路５１にそれぞれ送る。この演
算部３１では位置信号から、測距データを算出し、マイ
コン３２に送る。マイコン３２は測距データをレンズ駆
動制御部４３に送り、レンズ３を前記測距データに対応
した位置に移動する。これと同時に、マイコン３２はメ
モリ５２に読出し信号を送り、測距データに対応した許
容スポット径のデータをメモリ５２から比較回路５１に
送る。

【００２２】ところで、レンズ３が被写体の合焦位置に
ない場合には、受光エリア２２に結像されるスポット像
はボケてその径が大きくなる。検出回路５０がこのよう
なスポット像の径を検出したときには、比較回路５１は
再測距を行う信号をマイコン３２に送る。この信号が送
られると、マイコン３２は駆動制御部４５及び投光制御
部４７を駆動して、再測距を行う。このとき、レンズ３
は被写体の合焦位置もしくはその近傍に移動されている
ので、再測距時に受光エリア２２に結像されるスポット
像のボケは少なくなり、その輪郭がはっきりする。この
ため、検出回路５０は測距用信号から信頼性の高い重心
位置を求めることができる。そして、演算部３１はこの
重心位置からから測距データを演算するので、得られた
測距データは精度の高いものとなる。

【００２３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の電
子スチルカメラの測距装置では、ＣＣＤに結像されるス
ポット像のボケを少なくして、その輪郭をはっきりさせ
た状態で、スポット像の重心位置を求めて、スポット光
の入射位置を特定している。この入射位置から測距デー
タを演算するので、得られる測距データは精度の高いも
のとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子スチルカメラの電気的構成を示す図であ
る。

【図２】投光部から投光されたスポット光が、ＣＣＤに
入射するまでの光路を示す図である。

【図３】ＣＣＤの受光エリアを示す図である。

【図４】電子スチルカメラの斜視図である。

【図５】電子スチルカメラの別の電気的構成を示す図で
ある。

【符号の説明】

２電子スチルカメラ３レンズ５投光部１３発光ダイオード１４被写体１５ＣＣＤ２９ゲート回路３０，５０検出回路３１演算部３２マイコン５１比較回路５２メモリ

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】撮像レンズで結像された光学像に対応して
電荷を蓄積し、電気信号として出力する固体撮像素子
と、前記撮像レンズを至近位置と無限遠位置との間で移
動するレンズ駆動部と、このレンズ駆動部で撮像レンズ
を前記至近位置と無限遠位置との中間位置に移動した
後、測距光を被写体に向けて投光する投光制御部と、前
記電気信号から測距光の入射位置を検出する検出回路
と、前記入射位置から、被写体距離に対応した測距デー
タを演算する演算部とからなることを特徴とする電子ス
チルカメラの測距装置。【請求項２】スポット光を被写体に向けて投光する投光
手段と、被写体で反射されたスポット光を撮像レンズを
介して受光するとともに、撮像レンズで結像された被写
体像を電気信号に変換する固体撮像素子と、前記受光位
置におけるスポット径及びその中心位置を電気信号から
検出する検出回路と、前記中心位置から被写体距離に対
応した測距データを演算する演算部と、前記スポット径
を予め被写体距離に対応して設定された合焦とみなせる
許容スポット径とを比較する比較回路と、前記測距デー
タに基づいて、撮像レンズを移動するレンズ駆動部とを
備え、１回目の測距で検出されたスポット径が許容スポ
ット径より大きい場合には、１回目の測距データに対応
した位置に撮像レンズを移動して再測距を行うことを特
徴とする電子スチルカメラの測距装置。