JPH06100715B2

JPH06100715B2 - カメラの測距装置

Info

Publication number: JPH06100715B2
Application number: JP62094933A
Authority: JP
Inventors: 高秋小谷; 誠司高田
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1987-04-17
Filing date: 1987-04-17
Publication date: 1994-12-12
Anticipated expiration: 2009-12-12
Also published as: JPS63259625A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、写真カメラやビデオカメラに好適な光電式の
測距装置に関するものである。

〔従来の技術〕

最近の写真カメラ、例えばレンズシャッタ式のコンパク
トカメラのほとんどにはオートフォーカス装置が内蔵さ
れている。このオートフォーカス装置は、一般に光電式
の測距装置とレンズセット機構とから構成されている。
測距装置は被写体からの反射光に基づいて、被写体距離
と相関をもった測距信号を検出し、レンズセット機構は
こうして検出された測距信号に対応する位置に撮影レン
ズを繰り出し制御する。

このような測距装置の中では、被写体に向けてスリット
光を照射し、このスリット光のうちで被写体から反射さ
れてくる光を受光して測距を行うようにした投光型の測
距装置が知られている。これによれば、スポット光を投
光するものと比較して、測距時の照準操作が不要になる
とともに、例えば人物が２人並んだ被写体を撮影すると
きに、両者の中間を測距するいわゆる中抜け測距を防止
することができ、簡易型のカメラには非常に有効であ
る。

ところで、上述のような測距装置によって検出された測
距信号が１個である場合には、この測距信号にしたがっ
て撮影レンズのセット位置は一義的に決めることができ
るが、実際には主要被写体だけの撮影画面は稀で、一般
には撮影画面内には主要被写体の他に副被写体や背景被
写体が混在することが非常に多い。したがって、このよ
うな一般的な撮影画面からは複数個の測距信号が得られ
るようになり、撮影レンズのセット位置を一義的に決め
ることができなくなってしまう。

こうした観点から、複数個の測距信号が検出されたとき
には、被写体距離が最も近いものを優先させる近距離優
先式や、特開昭59−146028号，特開昭59−146029号各公
報で知られるように、単に近距離を優先させるだけでな
く、これに撮影レンズの被写界深度を考慮し、最も近い
被写体距離を被写界深度の近点に含むような位置に撮影
レンズをセットする手法がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが上述の近距離優先式では、主要被写体を近景と
ともに撮影した場合には、主要被写体のピントがあまく
なるという欠点がある。また、前記各公報に記載の方式
では、複数の測距信号が検出された場合には、最も近い
被写体距離に対応したものが利用され、これを基準とし
て遠距離側に合焦可能領域を拡張しようとするものであ
るから、得られた測距信号が主要被写体からのものであ
った場合には、前景の描写が劣化して後景の描写だけが
良化されるようになり、写真画像としてはあまり好まし
いものではない。

また、主要被写体が測距距離外にあって、副被写体のみ
からの測距信号が検出されたような場合には、この測距
信号のみが利用されるため、主要被写体がピンボケにな
る確率がかなり高くなってしまう。

本発明はこのような従来技術の欠点に鑑みてなされたも
ので、ノイズ等を含む複数個の測距信号が検出された場
合や、副被写体からの測距信号のみしか得られなかった
場合であっても、主要被写体を高い確率で撮影レンズの
合焦範囲内に捕捉できるようにしたカメラの測距装置を
提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、測距用の受光素子
から得られた測距信号によって撮影レンズの初期セット
位置を決定する初期位置決定手段と、被写体輝度に応じ
て撮影レンズの被写界深度を検出する深度検出手段と、
前記初期セット位置に撮影レンズをセットしたときに、
その被写界深度内に主要被写体が高い確率で存在する距
離範囲として予め設定した一定の距離範囲が含まれてい
ないときには、調節手段により撮影レンズのセット位置
を初期セット位置から移動調節し、測距信号に対応する
被写体距離が被写界深度から外れない範囲内で、予め設
定した前記一定の距離範囲を被写界深度に含む方向に移
動させるように構成したものである。

〔作用〕

上記構成によれば、測距信号及び被写体輝度に応じた撮
影レンズの被写界深度の他に、予め設定した一定の距離
範囲をも参照しながら撮影レンズのセット位置が決めら
れるようになる。前記一定の距離範囲は、例えば統計的
に主要被写体が高い確率で存在する1.5〜3mとして設定
されるから、ほとんどの場合に主要被写体を合焦範囲内
に含めることができるようになる。

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

〔実施例〕

本発明を用いたカメラを示す第６図において、カメラボ
ディ１は、その前面のほぼ中央部に撮影レンズ２が設け
られており、上部にはファインダ3,ストロボ装置の発光
部４が配置されている。また、カメラボディ１の上面に
はシャッタボタン５が設けられている。撮影レンズ２を
上下に挟むように、測距装置の投光部6,受光部７がそれ
ぞれ配置され、これらは基線長Ｌだけ隔てられている。
投光部６は、基線長Ｌに対して垂直方向に幅の広いスリ
ット光を被写体に向けて投光する。受光部７は、受光面
が基線長Ｌに対して垂直方向に広がっており、被写体で
反射された光を受光してその受光位置を示す信号を出力
する。なお、符号８は被写体輝度を測光するための測光
素子を示す。周知のように、測光素子８からの測光出力
によって、適正露光が得られるプログラムシャッタの最
大開口径、すなわち撮影レンズのＦ値が決められること
になる。

本発明の測距装置の原理を示す第１図において、前記投
光部６は測距用の光を放射するストロボ発光管９と、ス
トロボ発光管９からの光をスリット状に整形するスリッ
ト板10と、近赤外光のみを透過する赤外フィルタ11と、
シリンドリカルレンズ12とからなる。このシリンドリカ
ルレンズ12の光軸12aは、撮影レンズ２の光軸2aと平行
になっている。これにより、投光部６は近赤外領域の、
しかも水平方向に幅広となったスリット光を被写体に向
けて投光するようになる。

また、前記受光部７は受光センサー14とレンズ15と可視
光カットフィルタ16とから構成されている。レンズ15の
光軸15aはシリンドリカルレンズ11の光軸11aに平行とな
っている。レンズ15の焦点面に配置された受光センサー
14は、前記基線長Ｌに沿って配列されたｎ個の受光素子
A₁〜A₅からなる。この受光センサー14は、被写体に向け
て投光されたスリット光のうち、被写体によって反射さ
れてきた光を受光する。例えば、主要被写体18が図示の
位置にあるときには、これによって反射された光は受光
センサー14の中の受光素子A₂に入射する。

受光センサー14には測距情報検出回路20が接続されてい
る。この測距情報検出回路20は、受光センサー14からの
測距信号、すなわち受光素子A₁〜A₅に対してどのような
パターンで被写体からの反射光が入射したかを測距情報
として出力する。例えば、図示のように受光素子A₂にの
み光入射があったときには、「01000」の測距情報を出
力し、受光素子A₁，A₄の両者に光入射があった場合には
「10010」の測距情報を出力する。そして、この測距情
報は、マイクロプロセッサユニット22（以下、MPU22と
いう）に入力される。また、MPU22には、A/Dコンバータ
23を介して測光素子８からの被写体輝度情報も入力され
る。

MPU22には、ROMによって構成されたレンズセット位置テ
ーブル24,EEテーブル25及びプログラムROM30が接続され
ている。レンズセット位置テーブル24は、概念的には第
２図に示したように、測距情報に対応した受光パターン
と、被写体輝度情報によって得られるEV値との組み合わ
せに、後述する撮影レンズ２のセット位置N₁，N₂，N₃，
・・・N_nを対応づけたものである。そして、受光センサ
ー14の受光素子A₁だけに光入射があり（測距情報として
は「10000」）、そのときの被写体輝度が「EV18」であ
るときには、N₅のレンズセット位置情報がMPU2に取り込
まれ、また、測距情報が同じであっても「EV15」である
ときには、N₃のレンズセット位置情報がMPU22に取り込
まれる。このようなレンズセット位置テーブル24を用い
れば、受光センサー14ち複数個の光入射があった場合で
も、これらの光入射の分布を考慮して撮影レンズのセッ
ト位置を決めることができる。なお、第２図中破線で囲
まれたレンズセット位置が選択されたときには、ストロ
ボ装置33が作動して自動的にストロボ撮影に切り換えら
れる。

EEテーブル25は、A/Dコンバータ23から入力される被写
体輝度情報をもとに、露出が適正となるプログラムシャ
ッタ32の開口径を対応づけたものであり、開口径ごとに
変化する撮影レンズ２の被写界深度Ｓもメモリされてい
る。またプログラムROM30には、シャッタボタン５が押
された後の撮影シーケンスに関するプログラムの他、測
距情報及び被写体輝度情報から撮影レンズ２のセット位
置を求めるためのアルゴリズムがメモリされている。

第３図は、レンズセット位置情報と被写体距離（対数目
盛）との関係を、合焦と見做せる最小錯乱円δ_Ｏと合わ
せて示したもので、撮影レンズ２はN₁〜N_nの段階的なセ
ット位置を取るようになっている。例えば、「01000」
の測距情報と、「EV18」の被写体輝度情報から、MPU20
によってレンズセット位置N₆が設定された場合、「EV1
8」のときの被写界深度S₁₈によって、被写体距離L₄〜L₈
の範囲を越えた領域を合焦範囲内にカバーできることが
分かる。また、第４図は「00100」の測距情報と、「EV1
4」の被写体輝度情報によって撮影レンズ２がレンズセ
ット位置N₆にセットされたときの状態を示している。こ
の場合の被写界深度S₁₄によれば、被写体距離L₄，L₈は
合焦範囲外となる。なお、「EV8」の被写体輝度、すな
わち通常のEE撮影時の最低被写体輝度では、撮影レンズ
２の被写界深度が最小の被写界深度S₈となる。この被写
界深度S₈は、段階的に設定された各レンズセット位置N₁
〜N_nを、最小錯乱円δ_Ｏの範囲で連続的にするような幅
となっている。

第３図及び第４図に示した距離範囲Ｄは、主要被写体の
存在確率が高い距離範囲1.5〜3.0mを表している。この
距離範囲Ｄは、実際に撮影された多数の写真を解析した
結果、主要被写体の属する距離範囲が次表の分布ととな
っていることをもとにして決められたものである。

以上のように構成さた測距装置の作用は、次のとおりで
ある。ファインダ３によって被写画面を確認してからシ
ャッタボタン５を押すと、MPU22は投光器駆動回路27に
作動信号を供出して測距用のストロボ発光管９が発光動
作する。このストロボ発光管９からの光はスリット板1
0,シリンドリカルレンズ12を介し、スリット光として被
写体に向けて照射される。そして、第１図に示したよう
に、主要被写体18からの反射光は受光センサー14の受光
素子A₂に入射する。

こうして受光素子A₂に被写体からの反射光が入射する
と、MPU22は第５図に示したフローチャートにしたがっ
て、撮影レンズ２のセット位置を決定する。すなわち、
A/Dコンバータ23を介して検出された被写体輝度が「EV1
8」であると、「01000」の測距情報と「EV18」の被写体
輝度情報から、MPU22はレンズセット位置テーブル24を
参照し、初期セット位置N₆を取り込む。また、MPU22はE
Eテーブル25を参照して、「EV18」のときの被写界深度S
₁₈を取り込む。

こうして得られた初期セット位置N₆と被写界深度S₁₈、
さらに最小錯乱円δ_Ｏとの関係から、合焦と見做せる距
離範囲を判別することができる。そして、この場合には
最小錯乱円δ_０以下となる被写界深度範囲S₁₈の近点及
び遠点は、それぞれLa₁，Lb₁となっており、近距離側に
おいては前述した特定の距離範囲Ｄを部分的にはカバー
している。ところが、被写界深度範囲S₁₈の遠点は、測
距情報を考慮したときには主要被写体がほとんど存在す
ることのない距離範囲までもカバーしていることにな
る。

このような状態になると、MPU22は撮影レンズ２のセッ
ト位置を初期セット位置N₆から近距離側、すなわち距離
範囲Ｄ側に１段ずつ近づけてゆく。この処理は、被写界
深度範囲S₁₈の遠点が前述した最小の被写界深度S₈内に
入り込むまで繰り返される。そして、セット位置がN₃に
なり、被写界深度範囲S₁₈の遠点が被写界深度S₈内に入
り込むと、そこからセット位置を１段だけ元に戻し、こ
れにより第３図に示したように最終的な撮影レンズ２の
セット位置N₄が得られる。このセット位置N₄において
は、被写界深度の近点及び遠点のそれぞれは、La₂，Lb₂
となり、距離範囲Ｄを完全に合焦範囲内にカバーすると
ともに、初期セット位置N₆における最小の被写界深度S₈
をもカバーすることになる。

こうしてセット位置N₄が求められると、ドライバ28及び
モータ29を介して撮影レンズ２はセット位置N₄に繰り出
される。撮影レンズ２がレンズセット位置N₄にセットさ
れると、このセット完了信号を受けてシャッタボタン５
の第２段押圧を禁止しているロック機構（図示省略）が
解除される。そして、さらにシャッタボタン５が押し込
まれると、MPU22はシャッタ駆動回路30を作動させ、プ
ログラムシャッタ32は「EV18」の被写体輝度情報に対応
した開口径で開閉して露光が行われる。

ところで、レンズセット位置テーブル24から明らかなよ
うに、測距情報が「00100」，被写体輝度情報が「EV1
4」であっても、撮影レンズの初期セット位置は前述と
同様にN₆となる。そして、この場合の被写界深度S
₁₄は、第４図に示したように距離範囲Ｄをほとんどカバ
ーしていないから、MPU22は第５図のフローにしたがっ
て、レンズのセット位置を距離範囲Ｄ側に１段ずつ寄せ
てゆく。ところが、被写体輝度情報が「EV18」のときと
異なり、セット位置N₄では初期セット位置N₆における最
小の被写界深度S₈をカバーできなくなるため、この場合
には最終的にセット位置はN₅として決められる。また、
被写体輝度情報が「EV8」のときには、初期セット位置N
₆が最終的なレンズ位置として決められるようになる。

なお、上記実施例では測距情報からレンズセット位置テ
ーブル24を参照して撮影レンズの初期セット位置を求め
るようにしているが、このようなレンズセット位置テー
ブル24の代わりに論理演算回路を用いて、２値化された
被写体輝度情報及び測距情報に基づいて論理演算を行
い、これにより撮影レンズの初期セット位置を求めるこ
とも可能である。また本発明は、上述したスリット光の
投光によるアクティブ方式の測距装置だけでなく、被写
体に向けてスポット光を投光する測距装置はもとより、
その他方式の異なる種々の測距装置にも適用することが
できる。さらに、撮影レンズ２の初期セット位置から最
終セット位置に１段ずつ寄せてゆく代わりに、レンズセ
ット位置N_n，最小の被写界深度S₈，距離範囲Ｄから予め
演算を行い、この演算結果から最終的なレンズセット位
置を決定することもできる。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明の測距装置によれば、撮
影レンズのセット位置は被写体輝度情報によって被写界
深度を参照した上で、測距情報を優先させながら主要被
写体の存在確率の高い距離範囲を合焦範囲に含めるよう
にして撮影レンズのセット位置が決定される。したがっ
て、例えば副被写体を主要被写体として誤測距した場合
や、主要被写体からの測距情報にノイズが入り込んだ場
合などでも、かなりの高率で主要被写体を合焦範囲内に
捕捉することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の測距装置の構成を示す概略図である。第２図は本発明に用いられるレンズセット位置テーブル
の概念図である。第３図は「EV18」のときの被写界深度とレンズセット位
置との関係を示すグラフである。第４図は「EV14」のときの被写界深度とレンズセット位
置との関係を示すグラフである。第５図は本発明による処理の流れを示すフローチャート
である。第６図は本発明を用いたカメラの正面図である。２…撮影レンズ６…投光部７…受光部 14…受光センサー A₁〜A₅…受光素子 20…測距情報検出回路 22…MPU 24…レンズセット位置テーブル 25…EEテーブル。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 9119−2ＫＧ０３Ｂ 3/00 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体からの反射光を受光し、被写体距離
に対応した測距信号を出力する受光素子を備えたカメラ
の測距装置において、被写体輝度に対応して決まる撮影レンズの被写界深度を
検出する深度検出手段と、前記測距信号に対応して撮影
レンズの初期セット位置を決定する初期位置検出手段
と、前記深度検出手段で検出された初期セット位置での
被写界深度内に、主要被写体が高い確率で存在する距離
範囲として予め設定した一定の距離範囲が含まれていな
いときに、前記測距信号に対応した被写体距離が前記被
写界深度から外れない範囲内で、撮影レンズのセット位
置を前記初期セット位置から前記一定の距離範囲が被写
界深度内に含まれる方向に移動調節する調節手段とを備
えたことを特徴とするカメラの測距装置。
【請求項２】前記一定の距離範囲は、1.5〜3mであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカメラの測
距装置。