JPH0616147B2

JPH0616147B2 - カメラ

Info

Publication number: JPH0616147B2
Application number: JP61067459A
Authority: JP
Inventors: 高道竹花
Original assignee: Kodak Digital Product Center Japan Ltd
Current assignee: Kodak Digital Product Center Japan Ltd
Priority date: 1986-03-26
Filing date: 1986-03-26
Publication date: 1994-03-02
Anticipated expiration: 2009-03-02
Also published as: JPS62223734A; DE3709907A1; DE3709907C2; US4740806A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、三角測量方式を用いた測距装置を有するカメ
ラに関する。

（従来の技術）従来、自動焦点のカメラには測距装置が用いられ、この
測距装置により測定された距離に基づき撮影レンズを駆
動して焦点調節している。そして、測距装置として、被
写体に向けて赤外光を照射し、被写体からの反射光を光
電変換素子で受光し、三角測量方式によって被写体まで
の間を測距するものが用いられている。この方式では、
赤外光を集中させてなるべく遠方まで測距できるように
するのが一般的である。しかし、赤外光を集光させるた
め画面内での測距範囲は狭く、例えば人物２人が並んで
いる場合にファインダの中央部を２人の間に合わせる
と、赤外光は２人の間に照射され、人物の背景にピント
が合ってしまい、誤測距となる。このような問題を解決
すべく画面内での測距範囲を拡大する手段が各種提案さ
れている。

例えば、米国特許第４４７０６８１号明細書に記載され
た構成は、赤外発光ダイオード用および受光素子用の各
結像レンズを互いに連結して水平移動可能にしたもので
ある。すなわち、投光および受光用の２つのレンズが同
一地点を結像している状態で、これらレンズを同時に移
動させるもので、赤外光によって被写体面上を走査する
方式である。また、この他赤外発光ダイオード用および
受光素子用の各結像レンズを複眼（レンズアレイ）に
し、このレンズアレイの数だけの地点を測距する技術も
記載されている。

また、特開昭５９−１９３４０６号公報に記載された構
成は、発光源を回動させて走査を行なうものであるが、
発光源の前に回折格子を配置して主ビーム（０次）の両
側に一次回折ビームを発生させ、これら３ビームによっ
て被写体面上を走査するようにしている。

さらに、特開昭５９−１２９８０９号公報には、横長の
線状光源を用いて被写体面を線状に測距する構成が記載
されている。

（発明が解決しようとする問題点）ここで前述した両結像レンズを水平移動するものや発光
源を回動させるものは、いずれも被写体面上を走査する
ことにより多点測距を可能としている。しかし、このよ
うな可動部を設けることは耐久性に問題があり、精度が
低下するという問題が生じる。

また、レンズアレイを用いる方式では、発光部および受
光部の各レンズアレイの光軸を一致させねばならないと
いう面倒な問題がある。また、レンズアレイを用いると
測距部が大きくなり、カメラのデザイン上大きな制約を
受けてしまう。

さらに、線状光源を用いたものでは、光源が特殊形状と
なり、汎用性に乏しく、測距部が大きくなる問題を有し
ている。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、可動
部、レンズアレイあるいは線状光源等を用いることな
く、広い範囲の測距を行なう多点式の測距を行ない焦点
調節するカメラを提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明は、カメラ本体に設けられた発光源と、この発光
源に対し基線長を保って前記カメラ本体に設けられ前記
基線長方向にのみ位置検出能力を有する一次元半導体位
置検出素子とを備え、前記発光源から発光された光を被
写体で反射して前記一次元半導体位置検出素子で受光し
て三角測量の原理により前記被写体までを測距し、この
測距されたデータに基づき撮影レンズを所定の位置まで
駆動して焦点調節するカメラにおいて、前記発光源は、
撮影画面における中心の方向と左右の方向とを独立して
照射する少なくとも３個の発光素子を上記基線長と直交
する方向に並置されて形成され、前記発光素子と、前記
被写体と、前記一次元半導体位置検出素子とにより形成
される三角形は前記被写体までの距離が同一の場合には
それぞれ同一形状であるものである。

（作用）本発明は、発光源から発光された光を被写体で反射し
て、発光源と基線長方向に沿って所定距離離隔して一次
元半導体位置検出素子で受光して三角測量の原理により
被写体までを測距し、この測距されたデータに基づき撮
影レンズを所定の位置まで駆動して焦点調節する際に、
発光源は撮影画面における中心の方向と左右の方向とを
独立して照射する少なくとも３個の発光素子と基線長と
直交する方向に並置し、発光素子と、被写体と、一次元
半導体位置検出素子とにより形成される三角形は、被写
体までの距離が同一の場合には同一形状であるので、被
写体が小さくてもいずれかの発光素子が被写体を照射し
ていれば一次元半導体位置検出素子によって測距が可能
であり、可動部、レンズアレイあるいは線状光源等を用
いることなく、広い範囲の測距を行ない焦点調節するこ
とができる。

（実施例）以下、本発明のカメラの一実施例を図面を参照して説明
する。

第１図は三角測量手段の構成を示しており、図におい
て、11は投光レンズ、12は受光レンズで、これら投光レ
ンズ11および受光レンズ12間は基線長ｌを保って配置さ
れる。また、投光レンズ11に対して距離ｆ_１を保って対
向して発光源13が設けられており、この発光源13は、基
線長ｌの方向と直交するｘ軸方向に沿って並置された複
数個（ｎ個）の発光素子、例えば赤外発光ダイオードIR
_１，IR_２……IR_ｎを持つ。一方、受光レンズ12に対し距
離ｆ_２を保って対向して一次元半導体位置検出素子（以
下、一次元ＰＳＤと呼ぶ）14が設けられ、この一次元Ｐ
ＳＤ14は長さ方向は基線長ｌに沿うｙ軸方向に沿って配
置されている。

なお、15は位置Ｍにおける被写体を表わす。また、図中
における各光軸線は、各位置Ｎ，Ｍ，Ｆにおける被写体
15への照射光および被写体15からの反射光を表わしてお
り、各反射光は受光レンズ12を介して一次元ＰＳＤ14の
ｙ軸上の位置にそれぞれ受光される。この場合、複数の
赤外発光ダイオード、IR_１，IR_２……IR_ｎから照射され
た光は、同一位置、たとえばＭの被写体15によって反射
されると、一次元ＰＳＤ14上にはｙ軸上の同一距離で幅
方向（ｘ軸）に一列となって結像する。

また、一次元ＰＳＤ14は長さ方向（ｙ軸）に沿う受光点
の変化に応じて電気出力（第３図および第４図のΔ
Ｉ_１，ΔＩ_２）が変化するもので、幅方向（ｘ軸）の受
光点変化に対しては電気出力は変化しない。

さらに、第２図は第１図で示した三角測量手段を上方か
ら見た平面図であり、第３図(a) は同じく三角測量手段
を側方から見た図であり、同図(b) は一次元ＰＳＤ14上
に結像された各位置Ｎ，Ｍ，Ｆ毎の反射光を示す。

一方、第４図は上述した三角測量手段を採用したカメラ
の制御回路を示しており、図において、20はマイクロコ
ンピュータで、このマイクロコンピュータ20は全体を統
括制御する。また、マイクロコンピュータ20には点灯回
路21が接続され、この点灯回路21はマイクロコンピュー
タ20からの指示により、複数の赤外発光ダイオードI
R_１，IR_２……IR_ｎのうち該当するものを発光させる。
さらに、同様にマイクロコンピュータ20には距離演算回
路23が接続され、距離演算回路23は一次元ＰＳＤ14から
の出力ΔＩ_１，ΔＩ_２を入力し、所定の演算手法により
被写体15との距離を演算する。そして、演算された結果
をｍビットのディジタル信号としてマイクロコンピュー
タ20へ出力する。

また、マイクロコンピュータ20には発光選択手段24が接
続され、この発光選択手段24は赤外発光ダイオードI
R_１，IR_２……IR_ｎに対応して設けられたスイッチS
W_１，SW_２……SW_ｎを持っており、これらスイッチS
W_１，SW_２……SW_ｎオン操作により対応する赤外発光ダ
イオード（たとえばスイッチSW_１には赤外線発光ダイオ
ードIR_１が対応）を発光させるべくマイクロコンピュー
タ20に選択信号を与える。このマイクロコンピュータ20
は、選択信号に基づき該当する赤外発光ダイオードI
R_１，IR_２……IR_ｎを１個ずつ発光させる。なお、全て
のスイッチSW_１，SW_２……SW_ｎがオフの場合は、中心部
に位置する赤外発光ダイオードIR_１，IR_２……IR_ｎのみ
を発光させるようにマイクロコンピュータ20を設定す
る。また、発光選択手段24と同様に、マイクロコンピュ
ータ20には距離演算指示スイッチ25が接続され、この距
離演算指示スイッチ25は、マイクロコンピュータ20に対
し、オン状態で最短値選択指令を与え、オフ状態で平均
値演算指令を与える。すなわち距離演算回路23は、各赤
外発光ダイオードIR_１，IR_２……IR_ｎのいずれかが発光
する毎に被写体15との距離を演算し、ｍビットのディジ
タル信号として出力しているが、マイクロコンピュータ
20はこれらを記憶しており、距離演算指示スイッチ25の
オン状態により最短値選択指令が与えられていれば、こ
れらのうちから最短値を選択する。これに対し、距離演
算指示スイッチ25のオフ状態により平均値演算指令が与
えられていれば前述した各値の平均値を演算により求め
る。このようにして求められた最短値または平均値はｍ
ビットのディジタル信号としてレンズ駆動回路26に出力
される。そして、レンズ駆動回路26はこの入力データに
基づき、撮影用の撮影レンズ27を合焦位置に駆動する。
さらに、マイクロコンピュータ20にはスタート指示スイ
ッチ28が接続され、このスタート指示スイッチ28は、オ
ン操作により各機能を実行させるべくマイクロコンピュ
ータ20に指示を与える。

次に、第５図は、上述した三角測量手段をカメラ本体30
に組込んだ自動焦点カメラを示す。図において、投光レ
ンズ11はカメラ本体30の前面の下部に、また受部レンズ
12はカメラ本体30の前面の上部に設けられている。すな
わち、図示していないが、これら投光レンズ11および受
光レンズ12と対向する発光源13および一次元ＰＳＤ14か
らなる三角測量手段をカメラ本体30の前面の上下に配置
する。このため発光源13を構成する複数の赤外発光ダイ
オードIR_１，IR_２……IR_ｎは、三角測量手段の基線長ｌ
と直交する方向に並置される。

上記構成において、たとえば第６図で示すように、比較
的近距離に位置する２人の人物と遠方の背景とが組合わ
された被写体15を撮影する場合を例に採って動作を説明
する。

この場合、まず、発光選択手段24のスイッチSW_１，SW_２
……SW_ｎを全てオン状態にしておく。また、近距離に位
置する２人の人物に焦点を合わせる必要があるため、距
離演算指示スイッチ25をオン状態にし、最短値選択指令
を与えておく。この状態でスタート指示スイッチ28をオ
ン操作すると、マイクロコンピュータ20からの指令によ
り点灯回路21は複数の赤外発光ダイオードIR_１，IR_２…
…IR_ｎを順次発光させる。

ここで、まず、赤外発光ダイオードIR_１が発光すると、
赤外光は第１図の投光レンズ11を通して被写体15に照射
される。この赤外光がたとえば第６図で示すように図示
左側の人物に照射されると、その反射光は第１図の受光
レンズ12を通し、この人物までの距離に相当する一次元
ＰＳＤ14上の所定位置に結像する。そして、結像位置に
対応する電気出力ΔＩ_１，ΔＩ_２を生じる。そして、距
離演算回路23は、この電気出力ΔＩ_１，ΔＩ_２を基に被
写体15までの距離を算出し、ｍビットのデータとしてマ
イクロコンピュータ20に出力する。次に、２番目の赤外
発光ダイオードIR_２が発光し、その赤外光が第６図のよ
うに同一人物に照射されると、一次元ＰＳＤ14上におけ
る反射光のｙ軸方向の結像位置は同じであり、距離演算
回路23からは前回と同じｍビットデータが出力される。
さらに、３番目の赤外発光ダイオードIR_３が発光し、そ
の赤外光が第６図のように人物間を通り抜けると、距離
演算回路23は無限大を表わすｍビットのデータを出力す
る。このように、順次ｎ番目の赤外発光ダイオードIR_ｎ
が発光し終るまで動作を繰り返す。

また、ｍビットのデータはマイクロコンピュータ20に記
憶されており、全ての赤外発光ダイオードIR_１，IR_２…
…IR_ｎが発光し終ると、これらｍビットのデータから最
短値すなわち第６図の人物までの距離に相当するデータ
を選択し、これをレンズ駆動回路26に出力する。このた
め、撮影レンズ27は、第６図の人物に対する合焦位置に
駆動される。もちろん被写体15によっては最短値でなく
平均値の方が好ましい場合もあり、この場合は距離演算
指示スイッチ25をオフ状態にしておけばよい。

なお、発光選択手段24のオン・オフを撮影レンズ27の焦
点距離に連動させ、焦点距離が長くなる程測距ゾーンを
狭くしてもよい。このようにすれば、たとえば望遠レン
ズを用いた撮影では、画角外の物体の影響を排除でき
る。

さらに、第４図における発光選択手段24を設けずに、複
数の赤外発光ダイオードIR_１，IR_２……IR_ｎを予め定め
た順番に従ってその発光を自動制御し測距させるプログ
ラムをマイクロコンピュータ20に設定してもよい。

たとえば第７図で示すように、まず、測距ゾーンの中心
部に設けた赤外発光ダイオードIR_１，IR_２……IR_ｎを発
光させて測距を行ない、測距値が無限大であれば徐々に
測距範囲を拡大していく。そして、最後まで測距値が無
限大であれば、撮影レンズ27を無限大位置に駆動する。
もちろん、途中で測距値が無限大でなくなれば被写体15
との間を測距したものと判断し、その測距値により撮影
レンズ27を駆動する。

このように構成しても第６図の被写体の場合、人物にピ
ントを合わせることができ、背景にピントがあってしま
うようなことはない。

〔発明の効果〕

本発明のカメラによれば、発光源は撮影画面における中
心の方向と左右の方向とを独立して照射する少なくとも
３個の発光素子を基線長と直交する方向に並置し、発光
素子と、被写体と、一次元半導体位置検出素子とにより
形成される三角形は、被写体までの距離が同一の場合に
は同一形状であるので、被写体が小さくてもいずれかの
発光素子が被写体を照射していれば一次元半導体位置検
出素子によって測距が可能であり、可動部を用いたり複
眼のレンズを用いたり線状光源等を用いたりすることな
く、複数の発光素子を選択して用いるため、多点でかつ
広い範囲の測距を行なうことができ、測距誤差がなく耐
久性に優れたものとすることができる。また、そのため
の構造も従来から用いられている一次元半導体位置検出
素子の測距光学系およびその出力回路をそのまま利用で
き、高信頼性が得られると共に大幅なコスト上昇を生じ
ることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカメラの一実施例の測距装置を示す斜
視図、第２図は第１図の平面図、第３図(a) は第１図の
側面図、(b) はＰＳＤにおける受光位置の説明図、第４
図は同上測距制御回路を示すブロック図、第５図は同上
カメラの外観図、第６図は同上測距時のファインダ内を
示す図、第７図は同上他の実施例の動作を説明するフロ
ーチャートである。 13……発光源、14……一次元半導体位置検出素子（ＰＳ
Ｄ）、15……被写体、27……撮影レンズ、30……カメラ
本体、ｌ……基線長、IR_１，IR_２……IR_ｎ……発光素子
としての赤外発光ダイオード。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭58−171025（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−19033（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−93040（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−10603（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−168111（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−147709（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カメラ本体に設けられた発光源と、この発
光源に対し基線長を保って前記カメラ本体に設けられ前
記基線長方向にのみ位置検出能力を有する一次元半導体
位置検出素子とを備え、前記発光源から発光された光を
被写体で反射して前記一次元半導体位置検出素子で受光
して三角測量の原理により前記被写体までを測距し、こ
の測距されたデータに基づき撮影レンズを所定の位置ま
で駆動して焦点調節するカメラにおいて、前記発光源は、撮影画面における中心の方向と左右の方
向とを独立して照射する少なくとも３個の発光素子を上
記基線長と直交する方向に並置されて形成され、前記発光素子と、前記被写体と、前記一次元半導体位置
検出素子とにより形成される三角形は前記被写体までの
距離が同一の場合にはそれぞれ同一形状であることを特徴としたカメラ。