JPH06317741A - 測距装置 - Google Patents
測距装置Info
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- JPH06317741A JPH06317741A JP10691693A JP10691693A JPH06317741A JP H06317741 A JPH06317741 A JP H06317741A JP 10691693 A JP10691693 A JP 10691693A JP 10691693 A JP10691693 A JP 10691693A JP H06317741 A JPH06317741 A JP H06317741A
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- distance
- distance measuring
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- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、複数の測距方式を組み合わせて、撮
影画面内の多くのポイントを高精度で測距でき、測距レ
ンジも広い、測距装置を提供することを目的とする。 【構成】本発明は、三角測距方式とレーダー方式のオー
トフォーカス(AF)を組み合わせたものであり、投受
光素子間のガタに強いレーダー方式を用いた光速(レー
ダー)測距装置2は、演算制御部(CPU)1の制御に
より測距位置変更部4を可動して、画面内をスキャン画
面内の複数のポイントを測距する。また、近距離まで測
距が可能な三角測距装置3は固定され、近距離の被写体
が存在する確率が高い画面内中央を測距する。これらの
光速測距装置2及び三角測距装置3により得られた結果
により、ピント合わせ部5で撮影レンズを合焦させる測
距装置である。
影画面内の多くのポイントを高精度で測距でき、測距レ
ンジも広い、測距装置を提供することを目的とする。 【構成】本発明は、三角測距方式とレーダー方式のオー
トフォーカス(AF)を組み合わせたものであり、投受
光素子間のガタに強いレーダー方式を用いた光速(レー
ダー)測距装置2は、演算制御部(CPU)1の制御に
より測距位置変更部4を可動して、画面内をスキャン画
面内の複数のポイントを測距する。また、近距離まで測
距が可能な三角測距装置3は固定され、近距離の被写体
が存在する確率が高い画面内中央を測距する。これらの
光速測距装置2及び三角測距装置3により得られた結果
により、ピント合わせ部5で撮影レンズを合焦させる測
距装置である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カメラの測距装置に係
り、特に三角測距方及びレーダー方式を併用した測距方
式に関する。
り、特に三角測距方及びレーダー方式を併用した測距方
式に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にカメラの測距装置は、大別して、
被写体に対してカメラから信号を投射し、その反射信号
を利用するアクティブ方式と、被写体の輝度分布情報を
利用するパッシブ方式との2つが利用されている。この
うち光信号を利用したアクティブ方式においては、反射
光の強さを利用する光量判定方式と、反射光の入射位置
を利用する三角測距方式と、さらに、投光タイミングと
受光タイミングから、光のスピードを利用して測距を行
なうレーダー方式の3つに分類される。
被写体に対してカメラから信号を投射し、その反射信号
を利用するアクティブ方式と、被写体の輝度分布情報を
利用するパッシブ方式との2つが利用されている。この
うち光信号を利用したアクティブ方式においては、反射
光の強さを利用する光量判定方式と、反射光の入射位置
を利用する三角測距方式と、さらに、投光タイミングと
受光タイミングから、光のスピードを利用して測距を行
なうレーダー方式の3つに分類される。
【0003】またカメラに搭載され,中抜け等を防止し
た高精度な測距装置として、画面内の複数のポイントが
測距できるタイプ(マルチAF)が採用されている。ア
クティブ方式で、このマルチAFを行なうと、複数の測
距ポイントに、測距用光を投光する必要があるが、例え
ば、特開昭58−201015号公報に記載されている
ように、測距位置に対応する数だけの投光素子を用意
し、順次これを投光し、三角測距方式にて測距していく
方式が知られている。
た高精度な測距装置として、画面内の複数のポイントが
測距できるタイプ(マルチAF)が採用されている。ア
クティブ方式で、このマルチAFを行なうと、複数の測
距ポイントに、測距用光を投光する必要があるが、例え
ば、特開昭58−201015号公報に記載されている
ように、測距位置に対応する数だけの投光素子を用意
し、順次これを投光し、三角測距方式にて測距していく
方式が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したよう
なマルチ方式では、測距ポイントが離散的になる上、素
子数が増加し、コスト高になるという欠点があった。ま
た、1つの投光素子を可動にして、これを動かしながら
測距していくことも可能だが、三角測距方式では、投受
光素子間の位置精度バラつきが、そのまま測距誤差とな
るため、高精度のAFは期待できなかった。
なマルチ方式では、測距ポイントが離散的になる上、素
子数が増加し、コスト高になるという欠点があった。ま
た、1つの投光素子を可動にして、これを動かしながら
測距していくことも可能だが、三角測距方式では、投受
光素子間の位置精度バラつきが、そのまま測距誤差とな
るため、高精度のAFは期待できなかった。
【0005】さらに前記光量判定方式は、被写体の反射
率に依存、つまり被写体が白い服を着ているか、黒い服
を着ているかで、測距結果が変化してしまうため、高精
度な測距には利用されにくかった。
率に依存、つまり被写体が白い服を着ているか、黒い服
を着ているかで、測距結果が変化してしまうため、高精
度な測距には利用されにくかった。
【0006】また、レーダーAFは、往復する光のスピ
ードを利用するため、素子のガタには強いものの、近距
離の測距が苦手であり、回路の応答遅れ等の補償も困難
なため、カメラのAFには利用されていなかった。
ードを利用するため、素子のガタには強いものの、近距
離の測距が苦手であり、回路の応答遅れ等の補償も困難
なため、カメラのAFには利用されていなかった。
【0007】従って、三角測距方式やレーダー方式は、
1つの方式により、すべての撮影条件を満足させること
はできず、いろいろな欠点があった。そこで本発明は、
複数の測距方式を組み合わせて、撮影画面内の多くのポ
イントを高精度で測距でき、測距レンジも広い、測距装
置を提供することを目的とする。
1つの方式により、すべての撮影条件を満足させること
はできず、いろいろな欠点があった。そこで本発明は、
複数の測距方式を組み合わせて、撮影画面内の多くのポ
イントを高精度で測距でき、測距レンジも広い、測距装
置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題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、対象物に対して光を投射する投光手段と、
前記対象物からの反射光を受光する受光手段と、前記反
射光の、前記受光手段への入射位置を検出する位置検出
手段と、前記反射光の、前記受光手段への入射タイミン
グを検出するタイミング検出手段と、前記位置検出手段
とタイミング検出手段との少なくとも一方の出力によ
り、前記対象物までの距離を求める演算手段とで構成さ
れた測距装置を提供する。
するために、対象物に対して光を投射する投光手段と、
前記対象物からの反射光を受光する受光手段と、前記反
射光の、前記受光手段への入射位置を検出する位置検出
手段と、前記反射光の、前記受光手段への入射タイミン
グを検出するタイミング検出手段と、前記位置検出手段
とタイミング検出手段との少なくとも一方の出力によ
り、前記対象物までの距離を求める演算手段とで構成さ
れた測距装置を提供する。
【0009】また、対象物に対して光を投射する第1及
び第2の投光手段と、前記第1及び第2の投光手段から
前記対象物に投射された光の反射光を受光する受光手段
と、前記第1投光手段から投射された光の反射光の、前
記受光手段への入射位置を検出する位置検出手段と、前
記第2投光手段から投射された光の反射光の、前記受光
手段への入射タイミングを検出するタイミング検出手段
と、前記位置検出手段とタイミング検出手段との少なく
とも一方の出力により、前記対象物までの距離を求める
演算手段とで構成された測距装置を提供する。
び第2の投光手段と、前記第1及び第2の投光手段から
前記対象物に投射された光の反射光を受光する受光手段
と、前記第1投光手段から投射された光の反射光の、前
記受光手段への入射位置を検出する位置検出手段と、前
記第2投光手段から投射された光の反射光の、前記受光
手段への入射タイミングを検出するタイミング検出手段
と、前記位置検出手段とタイミング検出手段との少なく
とも一方の出力により、前記対象物までの距離を求める
演算手段とで構成された測距装置を提供する。
【0010】
【作用】以上のような構成の測距装置は、三角測距方式
と光速(レーダー)方式の測距を組み合わせたものであ
り、同一のポイントを三角測距とレーダー測距とで測距
し、応答遅れ(ΔTt +ΔTj )の補正演算を行う。さ
らに光速測距の投光位置をかえて、画面周辺のレーダー
測距を行い、周辺の被写体を投受光回路の応答遅れΔT
t 、ΔTj に依存することなく測距される。またカメラ
で実際にピント合せする距離は、中央,周辺の測距結果
Ls 、Lp のうち至近のデータが選択され、この至近デ
ータに基づき、ピント合せが行なわれる。
と光速(レーダー)方式の測距を組み合わせたものであ
り、同一のポイントを三角測距とレーダー測距とで測距
し、応答遅れ(ΔTt +ΔTj )の補正演算を行う。さ
らに光速測距の投光位置をかえて、画面周辺のレーダー
測距を行い、周辺の被写体を投受光回路の応答遅れΔT
t 、ΔTj に依存することなく測距される。またカメラ
で実際にピント合せする距離は、中央,周辺の測距結果
Ls 、Lp のうち至近のデータが選択され、この至近デ
ータに基づき、ピント合せが行なわれる。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。まず、図1には、本発明の測距装置の概要
を示し説明する。この測距装置は、三角測距方式とレー
ダー方式のオートフォーカス(AF)を組み合わせたも
のであり、投受光素子間のガタに強いレーダー方式を用
いた光速(レーダー)測距装置2は、演算制御部(CP
U)1の制御により測距位置変更部4を可動して、画面
内をスキャン画面内の複数のポイントを測距する。ま
た、近距離まで測距が可能な三角測距装置3は固定さ
れ、近距離の被写体が存在する確率が高い画面内中央を
測距する。そしてこれらの光速測距装置2及び三角測距
装置3により得られた結果により、ピント合わせ部5で
図示しない撮影レンズを合焦させる。
に説明する。まず、図1には、本発明の測距装置の概要
を示し説明する。この測距装置は、三角測距方式とレー
ダー方式のオートフォーカス(AF)を組み合わせたも
のであり、投受光素子間のガタに強いレーダー方式を用
いた光速(レーダー)測距装置2は、演算制御部(CP
U)1の制御により測距位置変更部4を可動して、画面
内をスキャン画面内の複数のポイントを測距する。ま
た、近距離まで測距が可能な三角測距装置3は固定さ
れ、近距離の被写体が存在する確率が高い画面内中央を
測距する。そしてこれらの光速測距装置2及び三角測距
装置3により得られた結果により、ピント合わせ部5で
図示しない撮影レンズを合焦させる。
【0012】ここで図2を参照して、三角測距装置にお
いて、素子間のガタに弱い理由を説明する。この三角測
距装置は、ドライバ12が赤外発光ダイオード(IRE
D)11を発光させ、投光レンズ10から被写体16に
向かって集光させた赤外信号光を投光する。そして前記
被写体16からの反射信号光が、受光レンズ13で集光
され、光位置検出素子(PSD)14上に導かれる。
いて、素子間のガタに弱い理由を説明する。この三角測
距装置は、ドライバ12が赤外発光ダイオード(IRE
D)11を発光させ、投光レンズ10から被写体16に
向かって集光させた赤外信号光を投光する。そして前記
被写体16からの反射信号光が、受光レンズ13で集光
され、光位置検出素子(PSD)14上に導かれる。
【0013】このPSD14は、光の入射位置xによ
り、i1 ,i2 の2つの出力電流を出力する半導体素子
である。前記出力電流i1 、i2 は光の入射位置xと図
中の参照符号により次のように表される。
り、i1 ,i2 の2つの出力電流を出力する半導体素子
である。前記出力電流i1 、i2 は光の入射位置xと図
中の参照符号により次のように表される。
【0014】
【数1】
【0015】この光の入射位置xは、三角測距の原理よ
り、投受光レンズ10,13の主点間距離(基像長)s
と、受光レンズの焦点距離f、被写体距離Lとの間に次
の関係を満たす。
り、投受光レンズ10,13の主点間距離(基像長)s
と、受光レンズの焦点距離f、被写体距離Lとの間に次
の関係を満たす。
【0016】
【数2】 このような(1)式、(2)式より、距離の逆数1/L
は、
は、
【0017】
【数3】 となる。カメラの撮影レンズのピント合せ量kは、この
逆数1/Lに比例する。
逆数1/Lに比例する。
【0018】そして、投受光レンズの焦点距離が等しけ
れば、投光位置は図示するようにΔxだけずれると、信
号光入射位置xがx+Δxとなるので、被写体距離はL
ではなく、16aの被写体までの距離Laと誤って判定
されてしまう。よって、
れば、投光位置は図示するようにΔxだけずれると、信
号光入射位置xがx+Δxとなるので、被写体距離はL
ではなく、16aの被写体までの距離Laと誤って判定
されてしまう。よって、
【0019】
【数4】 となるから、誤差Δ1/Lは、
【0020】
【数5】 となる。s=45mm、f=16mmとする時、Δxが
10μmであっても、
10μmであっても、
【0021】
【数6】 となる。正しい距離Lが10mとすると、
【0022】
【数7】 となり、1.2mもの誤差となってしまうことがわか
る。
る。
【0023】以上説明したように、図2に示すように構
成された三角測距装置においては、投受光素子間のわず
かな位置誤差が大きな測距誤差となる。なお、AFIC
15は、PSD14の出力電流i1 ,i2 をアナログ演
算する回路である。
成された三角測距装置においては、投受光素子間のわず
かな位置誤差が大きな測距誤差となる。なお、AFIC
15は、PSD14の出力電流i1 ,i2 をアナログ演
算する回路である。
【0024】次に図3を参照して、レーダー方式の光速
測距装置について説明する。この光速測距装置におい
て、ドライバ21に駆動されるIRED19から測距用
光が発光されて投光レンズ17で集光され、被写体16
に向かって測距用光を投光する。前記被写体16からの
反射信号光は、受光レンズ18で集光され、センサ20
に導かれる。そして増幅器23にて増幅した後、波形整
形器24により信号光入射タイミングを示すパルスV
OUT に変換される。前記ドライバ21は、パルス発生器
22により発光タイミングを制御される。
測距装置について説明する。この光速測距装置におい
て、ドライバ21に駆動されるIRED19から測距用
光が発光されて投光レンズ17で集光され、被写体16
に向かって測距用光を投光する。前記被写体16からの
反射信号光は、受光レンズ18で集光され、センサ20
に導かれる。そして増幅器23にて増幅した後、波形整
形器24により信号光入射タイミングを示すパルスV
OUT に変換される。前記ドライバ21は、パルス発生器
22により発光タイミングを制御される。
【0025】そして図3(b)に示すようなパルスV
OUT と測距用光PGとの時間差ΔTを、時間差計測器2
5で計測すれば、光のスピードcを利用した光速測距が
可能となる。理想的には、ΔTと光速c、距離Lの間に
は、次の関係が成立する。
OUT と測距用光PGとの時間差ΔTを、時間差計測器2
5で計測すれば、光のスピードcを利用した光速測距が
可能となる。理想的には、ΔTと光速c、距離Lの間に
は、次の関係が成立する。
【0026】
【数8】
【0027】しかし、実際には、ドライバやIREDの
発光までの投光の応答遅れΔTt 、また、センサ,アン
プ等の受光の応答遅れΔTj があるため、(5)式は次
のようになる。
発光までの投光の応答遅れΔTt 、また、センサ,アン
プ等の受光の応答遅れΔTj があるため、(5)式は次
のようになる。
【0028】
【数9】
【0029】例えば、10cmの分解能を必要とする場
合に、判別往復時間は、c=3×108 m/s より、2L
/c=0.7nsec となるが、これら回路の応答遅れ
は、10n〜100nsec オーダーである。しかし温度
等の環境変化によって、0.1nsec オーダーの誤差は
すぐに生じてしまい、これが測距誤差となってしまう。
前述したように、カメラの撮影レンズのピント合せ用く
り出し位置は、1/Lに比例する。従って、仮に10c
mの分解能でも、被写体までの距離が1mである場合に
は、
合に、判別往復時間は、c=3×108 m/s より、2L
/c=0.7nsec となるが、これら回路の応答遅れ
は、10n〜100nsec オーダーである。しかし温度
等の環境変化によって、0.1nsec オーダーの誤差は
すぐに生じてしまい、これが測距誤差となってしまう。
前述したように、カメラの撮影レンズのピント合せ用く
り出し位置は、1/Lに比例する。従って、仮に10c
mの分解能でも、被写体までの距離が1mである場合に
は、
【0030】
【数10】 という、(4)´式に示した三角測距の誤差以上の値に
なってしまう。しかし被写体までの距離が、10mであ
る場合には、
なってしまう。しかし被写体までの距離が、10mであ
る場合には、
【0031】
【数11】 となり、(4)´式に示した三角測距の誤差の1/10
のオーダーの精度となる。従って、同じ距離分解能のレ
ーダー測距では、近距離の精度は、遠距離の精度に比べ
大幅に劣化する。
のオーダーの精度となる。従って、同じ距離分解能のレ
ーダー測距では、近距離の精度は、遠距離の精度に比べ
大幅に劣化する。
【0032】しかし、図3及び(5)式により明らかな
ように、投受光レンズ間の距離や各素子の位置について
のパラメータは、測距演算上考える必要はなく、三角測
距と違って、投光素子を可動にした時の位置の誤差には
強い測距装置であることがわかる。
ように、投受光レンズ間の距離や各素子の位置について
のパラメータは、測距演算上考える必要はなく、三角測
距と違って、投光素子を可動にした時の位置の誤差には
強い測距装置であることがわかる。
【0033】また、投受光レンズ間の基線長を必要とし
ないので、図4(b)のようにユニット2全体をスキャ
ンして、マルチAFを行うにも、図4(a)の三角測距
の場合と比べ有利となる。
ないので、図4(b)のようにユニット2全体をスキャ
ンして、マルチAFを行うにも、図4(a)の三角測距
の場合と比べ有利となる。
【0034】また図4(c)に示すように、投光素子だ
けスキャンし各ポイントの測距を行うとしても、素子の
ガタが精度劣化につながらないので、三角測距の場合よ
り有利となる。但し、(6)式で説明したように、ΔT
t 、ΔTj の問題が大きく、従来、カメラにレーダー測
距を応用した例はなかった。
けスキャンし各ポイントの測距を行うとしても、素子の
ガタが精度劣化につながらないので、三角測距の場合よ
り有利となる。但し、(6)式で説明したように、ΔT
t 、ΔTj の問題が大きく、従来、カメラにレーダー測
距を応用した例はなかった。
【0035】本実施例は、同一のポイントを、三角測距
とレーダー測距とで測距し、(ΔTt +ΔTj )の補正
演算するようにして、この問題を解決した。即ち本実施
例は、図1(b)のフローチャートに示すように、ま
ず、撮影する画面中央部を三角測距で測距しLsとする
(ステップS1)。次に、同じ中央の測距ポイントをレ
ーダー測距にて測距しΔTs を求める(ステップS
2)。これを(6)式で演算すると、
とレーダー測距とで測距し、(ΔTt +ΔTj )の補正
演算するようにして、この問題を解決した。即ち本実施
例は、図1(b)のフローチャートに示すように、ま
ず、撮影する画面中央部を三角測距で測距しLsとする
(ステップS1)。次に、同じ中央の測距ポイントをレ
ーダー測距にて測距しΔTs を求める(ステップS
2)。これを(6)式で演算すると、
【0036】
【数12】 となる。
【0037】次に、図1(a)に示した測距位置変更部
4によって、光速(レーダー)測距装置2の投光位置を
かえて、画面周辺のレーダー測距を行い、ΔTp を求め
る(ステップS3)。そして(7)式による次式によ
り、被写体距離が求められる(ステップS4)。
4によって、光速(レーダー)測距装置2の投光位置を
かえて、画面周辺のレーダー測距を行い、ΔTp を求め
る(ステップS3)。そして(7)式による次式によ
り、被写体距離が求められる(ステップS4)。
【0038】
【数13】
【0039】このようにして、周辺の被写体を投受光回
路の応答遅れΔTt 、ΔTj に依存することなく測距す
ることが可能となる。またカメラで、実際にピント合せ
する距離としては、中央,周辺の測距結果Ls 、Lp の
うち至近のデータを選択すればよく、これをLmin とす
る(ステップS5)。このLmin に基づき、ピント合せ
部5を用いてピント合せを行なう(ステップS6)。
路の応答遅れΔTt 、ΔTj に依存することなく測距す
ることが可能となる。またカメラで、実際にピント合せ
する距離としては、中央,周辺の測距結果Ls 、Lp の
うち至近のデータを選択すればよく、これをLmin とす
る(ステップS5)。このLmin に基づき、ピント合せ
部5を用いてピント合せを行なう(ステップS6)。
【0040】このように構成された測距装置は、周辺を
測距するために投光素子をスキャンして投受光素子間に
ガタを生じても、反射光の入射位置ではなく、光のスピ
ードを利用しているので、精度変化を起こすことはな
い。
測距するために投光素子をスキャンして投受光素子間に
ガタを生じても、反射光の入射位置ではなく、光のスピ
ードを利用しているので、精度変化を起こすことはな
い。
【0041】また、マクロ撮影と呼ばれる近距離の撮影
シーンでは、主要被写体の画面中央部での存在確率は、
ほぼ100%に近くなるが、中央の測距は三角測距して
行うため、前述したように、近距離測距に弱いレーダー
測距の測距値を採用して、マクロ撮影時のピントが甘く
なるようなことはない。
シーンでは、主要被写体の画面中央部での存在確率は、
ほぼ100%に近くなるが、中央の測距は三角測距して
行うため、前述したように、近距離測距に弱いレーダー
測距の測距値を採用して、マクロ撮影時のピントが甘く
なるようなことはない。
【0042】次に図5には本発明の第1実施例としての
概略的なブロック構成を示し説明する。この測距装置
は、装置全体を制御するCPUと、光速(レーダー)測
距部と、三角測距部とに大別される。
概略的なブロック構成を示し説明する。この測距装置
は、装置全体を制御するCPUと、光速(レーダー)測
距部と、三角測距部とに大別される。
【0043】前記レーダー測距部は、測距用光が発光す
るIRED103と、IRED103を駆動させるドラ
イバA102と、発光された測距用光を集光する投光レ
ンズ104と、被写体にからの反射光から被写体までの
測距を行うレーダーAF113とで構成される。
るIRED103と、IRED103を駆動させるドラ
イバA102と、発光された測距用光を集光する投光レ
ンズ104と、被写体にからの反射光から被写体までの
測距を行うレーダーAF113とで構成される。
【0044】前記三角測距部は、赤外光等を発光する投
光素子107と駆動するドライバB106と、投光レン
ズ108と、受光レンズ109と、受光素子111と、
該受光素子111で得られた電流値から被写体位置を特
定する演算を行うプリアンプ部110と比演算部112
とで構成される。
光素子107と駆動するドライバB106と、投光レン
ズ108と、受光レンズ109と、受光素子111と、
該受光素子111で得られた電流値から被写体位置を特
定する演算を行うプリアンプ部110と比演算部112
とで構成される。
【0045】具体的には、図6に示すような構成の測距
装置になる。この測距装置において、三角測距用の投受
光レンズ10,13、及び投受光素子11、14は、図
2の構成部材に対応する。
装置になる。この測距装置において、三角測距用の投受
光レンズ10,13、及び投受光素子11、14は、図
2の構成部材に対応する。
【0046】前記投光素子(IRED)11は、ドライ
バB12により駆動される。また、受光素子(PSD)
14は、その出力電流がプリアンプ39、40で増幅さ
れ、(1)式で説明したi1 /(i1 +i2 )の演算を
行うための比演算回路41に入力される。
バB12により駆動される。また、受光素子(PSD)
14は、その出力電流がプリアンプ39、40で増幅さ
れ、(1)式で説明したi1 /(i1 +i2 )の演算を
行うための比演算回路41に入力される。
【0047】また、ドライバA21によって駆動される
IRED19から発光したレーダー測距用光は、投光レ
ンズ17を介して被写体16に投光される。その被写体
16で反射した測距用光(反射光)は、受光レンズ18
で集光されて受光素子20に入射する。前記受光素子2
0には、高速応答で内部増倍機能を持つシリコンアバラ
ンシェダイオード(A.P.D)を用いる。前記A.
P.Dは、一般的に100V以上のバイアスを必要とす
るので、カメラの電池電源で動かせるように、専用の昇
圧回路36を設けている。
IRED19から発光したレーダー測距用光は、投光レ
ンズ17を介して被写体16に投光される。その被写体
16で反射した測距用光(反射光)は、受光レンズ18
で集光されて受光素子20に入射する。前記受光素子2
0には、高速応答で内部増倍機能を持つシリコンアバラ
ンシェダイオード(A.P.D)を用いる。前記A.
P.Dは、一般的に100V以上のバイアスを必要とす
るので、カメラの電池電源で動かせるように、専用の昇
圧回路36を設けている。
【0048】前記A.P.D20の出力は、アンプ23
で増幅され、狭帯域フィルタ(B.P.F)37及びコ
ンパレータ38からなる波形整形回路24に入力され
る。その出力がドライバA21の駆動タイミングを決め
るパルス発生回路22の出力と、時間差計測回路25に
て比較される。
で増幅され、狭帯域フィルタ(B.P.F)37及びコ
ンパレータ38からなる波形整形回路24に入力され
る。その出力がドライバA21の駆動タイミングを決め
るパルス発生回路22の出力と、時間差計測回路25に
て比較される。
【0049】この時間差計測回路25としては、TMC
1004(高エネルギー物理学研究所の開発した1nse
c 以下の精度でパルス間隔を測定できるLSI)等を応
用してもよく、また図9に示すような回路を用いてもよ
い。この光速測距用の投光素子19は、可動部材33に
固定されており、この可動部材33は、モータ30と送
りネジ32によりレール31に沿って平行に移動できる
ようになっている。その移動位置は、初期位置を検出す
るスイッチ34と、モータの回転数によって、CPU1
が検出できるようになっている。
1004(高エネルギー物理学研究所の開発した1nse
c 以下の精度でパルス間隔を測定できるLSI)等を応
用してもよく、また図9に示すような回路を用いてもよ
い。この光速測距用の投光素子19は、可動部材33に
固定されており、この可動部材33は、モータ30と送
りネジ32によりレール31に沿って平行に移動できる
ようになっている。その移動位置は、初期位置を検出す
るスイッチ34と、モータの回転数によって、CPU1
が検出できるようになっている。
【0050】このような構成により、三角測距部は、信
号光入射位置より中央1点の測距ができ、光速測距部は
反射光の入射タイミングより、測距ポイントを変えなが
らの測距が可能となる。
号光入射位置より中央1点の測距ができ、光速測距部は
反射光の入射タイミングより、測距ポイントを変えなが
らの測距が可能となる。
【0051】そして受光素子20は、投光素子が移動し
ても、その反射光を受光できるように面積の広いものを
用いてもよいし、投光素子19と同じように動かしても
よい。これらの制御は、演算制御回路(CPU)1が行
う。このようにして得られた測距結果から、CPU1
は、主要被写体までの距離値を検出し、ピント合せ部5
によってピント合せを行う。
ても、その反射光を受光できるように面積の広いものを
用いてもよいし、投光素子19と同じように動かしても
よい。これらの制御は、演算制御回路(CPU)1が行
う。このようにして得られた測距結果から、CPU1
は、主要被写体までの距離値を検出し、ピント合せ部5
によってピント合せを行う。
【0052】図7(b)は、図6の測距装置をカメラに
内蔵した例である。カメラボディ50正面の縦方向に、
投受光レンズ10、13、17、18を配置する。この
カメラにおいて、撮影レンズ51と、ファインダ対物窓
52と、レリーズボタン53とが設けられている。従っ
て、図7(a)に示すようにファインダ画面54の中を
投光スポットが、IRED19の動きに従って、横方向
にスキャンされる。
内蔵した例である。カメラボディ50正面の縦方向に、
投受光レンズ10、13、17、18を配置する。この
カメラにおいて、撮影レンズ51と、ファインダ対物窓
52と、レリーズボタン53とが設けられている。従っ
て、図7(a)に示すようにファインダ画面54の中を
投光スポットが、IRED19の動きに従って、横方向
にスキャンされる。
【0053】ここで、図6に示した三角測距用の比演算
回路を図8にて詳しく説明する。この比演算回路におい
てPSD14の出力電流i1 、i2 は、プリアンプ3
9、40によって増幅され、圧縮ダイオード60,61
に流される。この圧縮電圧は、バッファ62、63によ
って、エミッタ共通の差動回路等からなる伸張積分回路
に入力される。そして定電流I0 を流すスイッチング機
能を持つ定電流源66と、トランジスタ65のコレクタ
電流をix を積分する積分コンデンサ67が設けられて
いる。そしてダイオード60、61と、NPNトランジ
スタ64、65がペア性を持つとき、i1 、i2 とi
x 、I0 の関係は、
回路を図8にて詳しく説明する。この比演算回路におい
てPSD14の出力電流i1 、i2 は、プリアンプ3
9、40によって増幅され、圧縮ダイオード60,61
に流される。この圧縮電圧は、バッファ62、63によ
って、エミッタ共通の差動回路等からなる伸張積分回路
に入力される。そして定電流I0 を流すスイッチング機
能を持つ定電流源66と、トランジスタ65のコレクタ
電流をix を積分する積分コンデンサ67が設けられて
いる。そしてダイオード60、61と、NPNトランジ
スタ64、65がペア性を持つとき、i1 、i2 とi
x 、I0 の関係は、
【0054】
【数14】 となる。
【0055】前記IRED14の発光に先立って、オン
からオフとなるスイッチ68と、IREDの発光に同期
して、オンされる電流源66は、タイミング回路69に
よって制御される。このためIRED14の発光後、積
分cの両端には、Vcc基準で、(9)式のix に比例
した電圧VOUT1が生じる。
からオフとなるスイッチ68と、IREDの発光に同期
して、オンされる電流源66は、タイミング回路69に
よって制御される。このためIRED14の発光後、積
分cの両端には、Vcc基準で、(9)式のix に比例
した電圧VOUT1が生じる。
【0056】
【数15】
【0057】そしてCPU1は、内蔵するA/Dコンバ
ータで電圧VOUT1を読み込み、(9)´式及び(3)式
から、被写体距離Lを算出する。図6に示した光速測距
回路のより詳しい回路の一例を図9(a)に示す。
ータで電圧VOUT1を読み込み、(9)´式及び(3)式
から、被写体距離Lを算出する。図6に示した光速測距
回路のより詳しい回路の一例を図9(a)に示す。
【0058】この光速測距回路はAPD20、プリアン
プ23、B.P.F37及び、コンパレータ38とで構
成される。従って、IRED(図示せず)を駆動するタ
イミングを決めるパルス発生回路22の出力PLと、コ
ンパレータ38の出力COMPは、光の往復による遅
れ、投受光の回路の応答遅れによって、図9(b)に示
すように、時間遅れΔTを生じる。
プ23、B.P.F37及び、コンパレータ38とで構
成される。従って、IRED(図示せず)を駆動するタ
イミングを決めるパルス発生回路22の出力PLと、コ
ンパレータ38の出力COMPは、光の往復による遅
れ、投受光の回路の応答遅れによって、図9(b)に示
すように、時間遅れΔTを生じる。
【0059】この時間遅れΔTに相当するパルスはイン
バータ70、AMDゲート71等からなるロジックによ
り生成され、このパルスΔTによって所定回数m、定電
流源72をオン/オフすれば、積分c73には、図9
(b)のように、ΔTに比例した電圧出力VOUT2が生じ
る。
バータ70、AMDゲート71等からなるロジックによ
り生成され、このパルスΔTによって所定回数m、定電
流源72をオン/オフすれば、積分c73には、図9
(b)のように、ΔTに比例した電圧出力VOUT2が生じ
る。
【0060】 VOUT2=m・ΔT・A2 …(10) 但し、A2 :比例定数とする。 この積分cも、IRED発光に先立って、オン/オフす
るが、この制御はタイミング回路75により行われる。
るが、この制御はタイミング回路75により行われる。
【0061】前記電圧出力VOUT2は、CPU1が図8に
示す三角測距回路と同様に、内蔵のA/Dコンバータに
入力させる。そしてCPU1は、この電圧出力VOUT2か
らパルスΔTを求め、(5)〜(8)式で説明したよう
に、被写体距離Lを求める。
示す三角測距回路と同様に、内蔵のA/Dコンバータに
入力させる。そしてCPU1は、この電圧出力VOUT2か
らパルスΔTを求め、(5)〜(8)式で説明したよう
に、被写体距離Lを求める。
【0062】なお、以上説明したコンデンサ67,73
や、スイッチ68,74は図14のようにすれば、共通
利用が可能である。以上説明したような測距装置を、図
10に示すフローチャートで制御すれば、画面内の多く
のポイントを高精度で測距でき、測距レンジも広い、新
しい測距装置を提供することができる。
や、スイッチ68,74は図14のようにすれば、共通
利用が可能である。以上説明したような測距装置を、図
10に示すフローチャートで制御すれば、画面内の多く
のポイントを高精度で測距でき、測距レンジも広い、新
しい測距装置を提供することができる。
【0063】まず、IRED19の位置をリセットする
(ステップS11)。次にモータ30を逆転し、初期位
置検出スイッチ34がオンする所で停止させる。そし
て、例えばモータの回転数のように測距ポイントを表す
変数nをリセットし(ステップS112)、IRED1
9を発光させ、図9で説明した光速測距回路の出力VOU
T2を検出し、これをVOUT2n とする(ステップS1
3)。
(ステップS11)。次にモータ30を逆転し、初期位
置検出スイッチ34がオンする所で停止させる。そし
て、例えばモータの回転数のように測距ポイントを表す
変数nをリセットし(ステップS112)、IRED1
9を発光させ、図9で説明した光速測距回路の出力VOU
T2を検出し、これをVOUT2n とする(ステップS1
3)。
【0064】次に、nが最大値Nになったか否か判定し
(ステップS14)、Nに達していなければ(NO)、
nが中央の測距を行うためのIRED19の位置n=c
と等しいかどうかを判定する(ステップS15)。前記
IRED19がn=cの時(YES)、IRED11を
発光し、三角測距装置による出力VOUT1を検出する(ス
テップS16)。
(ステップS14)、Nに達していなければ(NO)、
nが中央の測距を行うためのIRED19の位置n=c
と等しいかどうかを判定する(ステップS15)。前記
IRED19がn=cの時(YES)、IRED11を
発光し、三角測距装置による出力VOUT1を検出する(ス
テップS16)。
【0065】前記ステップS15でIRED19がn=
cでない時(NO)、IRED19を所定量移動させる
ために、モータ30を所定量回転させた後(ステップS
17)、nをインクリメントし(ステップS18)、ス
テップS13に戻る。
cでない時(NO)、IRED19を所定量移動させる
ために、モータ30を所定量回転させた後(ステップS
17)、nをインクリメントし(ステップS18)、ス
テップS13に戻る。
【0066】また前記ステップS14で、所定の移動量
だけIRED19が移動したことが判定されるまで、図
7(a)に示したようなIREDのスキャン、測距がく
り返される。
だけIRED19が移動したことが判定されるまで、図
7(a)に示したようなIREDのスキャン、測距がく
り返される。
【0067】そして、ステップS14でnが最大値Nに
なった場合に(YES)、得られたVOUT21 〜VOUT2N
のうち、最も出力された頻度の高い値を選択し、これを
Vxとする(ステップS19)。
なった場合に(YES)、得られたVOUT21 〜VOUT2N
のうち、最も出力された頻度の高い値を選択し、これを
Vxとする(ステップS19)。
【0068】そして最も頻度の高い値、つまり、最も多
く検出された距離にピントを合わせれば、画面内のかな
りの部分にピントを合わせることができる。但し、風景
の中に1人人物が立っているようなシーンでは、風景に
ピントが合ってしまうので、所定距離以遠は無視するよ
うにする。このVx 、及びVOUT2c から、(10)式に
よってΔTが求められる。画面中央測距時に得られたV
OUT2c より、得られたΔTをΔTs とし、Vx から(1
0)式で得られたΔTをΔTp とし、さらに、S15に
て三角測距の原理で得られた結果VOUT1から(9)´及
び(3)式にて演算した中央の被写体距離LをLs とし
て、(8)式を用いれば、被写体距離Lp が求められ
る。
く検出された距離にピントを合わせれば、画面内のかな
りの部分にピントを合わせることができる。但し、風景
の中に1人人物が立っているようなシーンでは、風景に
ピントが合ってしまうので、所定距離以遠は無視するよ
うにする。このVx 、及びVOUT2c から、(10)式に
よってΔTが求められる。画面中央測距時に得られたV
OUT2c より、得られたΔTをΔTs とし、Vx から(1
0)式で得られたΔTをΔTp とし、さらに、S15に
て三角測距の原理で得られた結果VOUT1から(9)´及
び(3)式にて演算した中央の被写体距離LをLs とし
て、(8)式を用いれば、被写体距離Lp が求められ
る。
【0069】この被写体距離Lp に撮影レンズのピント
を合わせれば(ステップS21)、本実施例の測距装置
の撮影シーケンスが終了する。本実施例では、ステップ
S19〜S21にて、最も高い頻度で検出される距離値
にピント合せしたが、図1(b)のように最も近い距離
のものにピントを合わせてもよい。以上のシーケンスは
CPU1によって演算制御される。
を合わせれば(ステップS21)、本実施例の測距装置
の撮影シーケンスが終了する。本実施例では、ステップ
S19〜S21にて、最も高い頻度で検出される距離値
にピント合せしたが、図1(b)のように最も近い距離
のものにピントを合わせてもよい。以上のシーケンスは
CPU1によって演算制御される。
【0070】次に図11には、本発明による第2実施例
としての測距装置の動作を示すフローチャートを示し説
明する。前述したように、光速測距はカメラ用の近距離
の測距が好適しない。
としての測距装置の動作を示すフローチャートを示し説
明する。前述したように、光速測距はカメラ用の近距離
の測距が好適しない。
【0071】この第2実施例は、被写体が近距離で画面
中央に存在する場合には、その被写体が主要被写体の確
率が高い、という理由から、中央測距用の三角測距結果
が、所定距離より近い時、光速測距による周辺測距を行
わず、中央三角測距の結果に従ってピント合せを行う、
タイムラグが対策された測距装置である。
中央に存在する場合には、その被写体が主要被写体の確
率が高い、という理由から、中央測距用の三角測距結果
が、所定距離より近い時、光速測距による周辺測距を行
わず、中央三角測距の結果に従ってピント合せを行う、
タイムラグが対策された測距装置である。
【0072】まず、前記画面中央部三角測距を行うため
にIRED11を発光させ、図8で説明した出力VOUT1
をCPU1に入力する(ステップS31)。次に、CP
U1によって、前記出力VOUT1より(9)´、(3)式
を用いて、中央の被写体距離Lc を演算する(ステップ
S32)。
にIRED11を発光させ、図8で説明した出力VOUT1
をCPU1に入力する(ステップS31)。次に、CP
U1によって、前記出力VOUT1より(9)´、(3)式
を用いて、中央の被写体距離Lc を演算する(ステップ
S32)。
【0073】そして、中央被写体距離Lc が1mより近
いか遠いかを判定する(ステップS33)。この判定で
被写体が1mより中央被写体距離Lc が近い時には(Y
ES)、中央被写体距離Lc にピント合せを行ない終了
する(ステップS34)。この場合には、他のステップ
に移行せず、タイムラグが短くてすむ。
いか遠いかを判定する(ステップS33)。この判定で
被写体が1mより中央被写体距離Lc が近い時には(Y
ES)、中央被写体距離Lc にピント合せを行ない終了
する(ステップS34)。この場合には、他のステップ
に移行せず、タイムラグが短くてすむ。
【0074】しかしステップS33の判定で、中央被写
体距離Lc が1m以遠と判定された時(NO)、図10
のフローチャートと同様に、IRED19の位置をリセ
ットし(ステップS35)、IRED19の位置を示す
変数nをリセットする(ステップS36)。次にIRE
D19を発光させ、光速測距回路の出力VOUT2を検出
し、これをVOUT2n とする(ステップS37)。
体距離Lc が1m以遠と判定された時(NO)、図10
のフローチャートと同様に、IRED19の位置をリセ
ットし(ステップS35)、IRED19の位置を示す
変数nをリセットする(ステップS36)。次にIRE
D19を発光させ、光速測距回路の出力VOUT2を検出
し、これをVOUT2n とする(ステップS37)。
【0075】次に、nが最大値Nになったか否か判定し
(ステップS38)、Nに達していなければ(NO)、
IRED19を所定量移動させるために、モータ30を
所定量回転させた後(ステップS43)、nをインクリ
メントし(ステップS44)、ステップS37に戻る。
(ステップS38)、Nに達していなければ(NO)、
IRED19を所定量移動させるために、モータ30を
所定量回転させた後(ステップS43)、nをインクリ
メントし(ステップS44)、ステップS37に戻る。
【0076】また前記ステップS14で、所定の移動量
だけIRED19が移動したことが判定されるまで、図
7(a)に示したようなIREDのスキャン、測距がく
り返され、画面内の複数の所定ポイントの測距を行なわ
れる。
だけIRED19が移動したことが判定されるまで、図
7(a)に示したようなIREDのスキャン、測距がく
り返され、画面内の複数の所定ポイントの測距を行なわ
れる。
【0077】そして前記ステップS38の判定により、
nが最大値Nになった場合に(YES)、まず、得られ
たVOUT21 〜VOUT2N のうち、VOUT2R 以上の測定値を
無効にし(ステップS39)、その結果得られたV
OUT21 〜VOUT2N のうち、最も出力された頻度の高い値
を選択し、これをVx とする(ステップS40)。図1
0と同様に、VOUT1,VOUT2c ,Vx から被写体距離L
p を求め(ステップS41)、この被写体距離Lp に撮
影レンズのピントを合わせて(ステップS42)、本実
施例の測距装置の撮影シーケンスを終了する。
nが最大値Nになった場合に(YES)、まず、得られ
たVOUT21 〜VOUT2N のうち、VOUT2R 以上の測定値を
無効にし(ステップS39)、その結果得られたV
OUT21 〜VOUT2N のうち、最も出力された頻度の高い値
を選択し、これをVx とする(ステップS40)。図1
0と同様に、VOUT1,VOUT2c ,Vx から被写体距離L
p を求め(ステップS41)、この被写体距離Lp に撮
影レンズのピントを合わせて(ステップS42)、本実
施例の測距装置の撮影シーケンスを終了する。
【0078】次に図12には、本発明による第3実施例
として測距装置の構成を示し説明する。この第3実施例
は、図6に示した測距装置のように、4つの投受光レン
ズを必要とせず、受光素子を共通使用としたものであ
る。但し、この受光素子85、86をPSDで構成する
と、高速応答が困難になるため、図13に示すように、
電気的に分離された2つの受光面を持つPINフォトダ
イオード等を用いて、図13に示すように、反射信号光
スポット90が両方の素子にまたがって入射するように
配置して利用する。
として測距装置の構成を示し説明する。この第3実施例
は、図6に示した測距装置のように、4つの投受光レン
ズを必要とせず、受光素子を共通使用としたものであ
る。但し、この受光素子85、86をPSDで構成する
と、高速応答が困難になるため、図13に示すように、
電気的に分離された2つの受光面を持つPINフォトダ
イオード等を用いて、図13に示すように、反射信号光
スポット90が両方の素子にまたがって入射するように
配置して利用する。
【0079】この測距装置は、基線長方向に対し、この
2つの素子の境界は垂直に配置されており、三角測距の
原理に従って、距離に応じてスポット90が基線長方向
に移動するため、両センサの出力の比率より、被写体距
離を求めることができる。
2つの素子の境界は垂直に配置されており、三角測距の
原理に従って、距離に応じてスポット90が基線長方向
に移動するため、両センサの出力の比率より、被写体距
離を求めることができる。
【0080】また投光側は、投光レンズを共用するため
に、ミラー82を利用し、可動のIRED19の光像は
反射されて、被写体に投光される。また、ミラー82の
中央部に窓が設けられ、ここから三角測距用のIRED
11が発光するように構成している。
に、ミラー82を利用し、可動のIRED19の光像は
反射されて、被写体に投光される。また、ミラー82の
中央部に窓が設けられ、ここから三角測距用のIRED
11が発光するように構成している。
【0081】これらの出力電流はプリアンプ83、84
にて増幅され、プリアンプ出力は加算回路87で加算さ
れ、図6と同様に、波形整形回路24を経て、時間差計
測回路25に入力される。また同様に、プリアンプ8
3、84の出力の比を求めれば、前述したように、三角
測距が可能なので、プリアンプの出力は比演算回路41
に入力され、比演算回路41からの出力がCPU1に入
力される。
にて増幅され、プリアンプ出力は加算回路87で加算さ
れ、図6と同様に、波形整形回路24を経て、時間差計
測回路25に入力される。また同様に、プリアンプ8
3、84の出力の比を求めれば、前述したように、三角
測距が可能なので、プリアンプの出力は比演算回路41
に入力され、比演算回路41からの出力がCPU1に入
力される。
【0082】そして各ポイントを測距するこれらの構成
の働きは、図6と同様であるが、この第3実施例では、
ズームレンズ付カメラを想定しており、ズーム位置(焦
点距離)情報出力部89によって、CPU1に対し、撮
影レンズ88のズーム位置情報を入力できるように構成
している。
の働きは、図6と同様であるが、この第3実施例では、
ズームレンズ付カメラを想定しており、ズーム位置(焦
点距離)情報出力部89によって、CPU1に対し、撮
影レンズ88のズーム位置情報を入力できるように構成
している。
【0083】図15に示すフローチャートを参照して、
このように構成された測距装置の動作について説明す
る。まず、ズーム位置情報出力部89により、CPU1
が撮影時のレンズのズーム位置写しのズーム情報fL を
検出する(ステップS51)。次にIRED11、2分
割センサ85、86の出力比を利用して、三角測距の原
理にて、画面内中央の被写体距離Lc を求める(ステッ
プS52)。
このように構成された測距装置の動作について説明す
る。まず、ズーム位置情報出力部89により、CPU1
が撮影時のレンズのズーム位置写しのズーム情報fL を
検出する(ステップS51)。次にIRED11、2分
割センサ85、86の出力比を利用して、三角測距の原
理にて、画面内中央の被写体距離Lc を求める(ステッ
プS52)。
【0084】そして、前記被写体距離Lc に基づき、レ
ーダー測距を行うか否か判定し(ステップS53)、被
写体距離Lc が1mより近い距離では(YES)、分解
能が悪く、レーダー測距が好適しないと判定し、被写体
距離Lc にピント合せを行う(ステップS58)。この
ピント合せは、1m以近で中央に存在する被写体が主要
被写体である確率が高いため、実用上、ピンボケ写真が
増えることはない。
ーダー測距を行うか否か判定し(ステップS53)、被
写体距離Lc が1mより近い距離では(YES)、分解
能が悪く、レーダー測距が好適しないと判定し、被写体
距離Lc にピント合せを行う(ステップS58)。この
ピント合せは、1m以近で中央に存在する被写体が主要
被写体である確率が高いため、実用上、ピンボケ写真が
増えることはない。
【0085】前記ステップS53の判定で、被写体距離
Lc が1mより遠い距離で(NO)、レーダー測距が選
択された場合に、ステップS51でCPU1が検出した
ズーム位置情報fL によって、撮影レンズの焦点距離
が、望遠レンズ側になっているかを判定する(ステップ
S54)。
Lc が1mより遠い距離で(NO)、レーダー測距が選
択された場合に、ステップS51でCPU1が検出した
ズーム位置情報fL によって、撮影レンズの焦点距離
が、望遠レンズ側になっているかを判定する(ステップ
S54)。
【0086】この判定で望遠側にある時(YES)、撮
影される画角が狭いので、むやみに画面周辺部を測距す
ると、誤測距になるおそれがあるので、ステップS58
に分岐し、画面中央部の測距値Lc に対してピント合せ
を行う。
影される画角が狭いので、むやみに画面周辺部を測距す
ると、誤測距になるおそれがあるので、ステップS58
に分岐し、画面中央部の測距値Lc に対してピント合せ
を行う。
【0087】しかし、前記ステップS54の判定で広角
側にある時(NO)、IRED19、受光素子85,8
6、及び時間差計測器25等を用いて、レーダー測距に
よる画面内複数の領域を測距する多点AFを行う(ステ
ップS55)。
側にある時(NO)、IRED19、受光素子85,8
6、及び時間差計測器25等を用いて、レーダー測距に
よる画面内複数の領域を測距する多点AFを行う(ステ
ップS55)。
【0088】次に、図10のフローチャートに示したス
テップS19,S20で説明したように、多点AFの結
果から、主要被写体距離Lp を選択する。そして、この
主要被写体距離Lp にピントを合せる(ステップS5
7)。
テップS19,S20で説明したように、多点AFの結
果から、主要被写体距離Lp を選択する。そして、この
主要被写体距離Lp にピントを合せる(ステップS5
7)。
【0089】この第3実施例では、このような動作によ
って、ズームレンズの望遠側においては、IRED19
のスキャンを伴う光速式AFが行なわれず、この分、タ
イムラグを短くすることができる。
って、ズームレンズの望遠側においては、IRED19
のスキャンを伴う光速式AFが行なわれず、この分、タ
イムラグを短くすることができる。
【0090】また、図6に示した第1実施例と異なり、
1対の投受光レンズで構成されるため、さらに小型化が
可能である。また、本実施例において、光速利用の測距
の方法として、図9(b)に示したパルス遅れ時間の測
距を行う回路例を前提に説明したが、高周波によって、
測距用光を変調、受光時にビートダウンして、その位相
遅れを測定する方式を代用してもよい。
1対の投受光レンズで構成されるため、さらに小型化が
可能である。また、本実施例において、光速利用の測距
の方法として、図9(b)に示したパルス遅れ時間の測
距を行う回路例を前提に説明したが、高周波によって、
測距用光を変調、受光時にビートダウンして、その位相
遅れを測定する方式を代用してもよい。
【0091】次に図16には、本発明による第4実施例
としての測距装置の構成を示し説明する。この測距装置
は、前述した実施例ではレーダーAFをスキャンする構
成で説明したが、次のレーダーAFのメリットを利用し
た構成例である。
としての測距装置の構成を示し説明する。この測距装置
は、前述した実施例ではレーダーAFをスキャンする構
成で説明したが、次のレーダーAFのメリットを利用し
た構成例である。
【0092】まず、レーダーAFは、三角測距のように
比演算を必要とせず、光が入射したタイミングだけを検
出すればよく、ノイズの影響を受けにくい。つまり、遠
距離までの測距に好適する。
比演算を必要とせず、光が入射したタイミングだけを検
出すればよく、ノイズの影響を受けにくい。つまり、遠
距離までの測距に好適する。
【0093】この実施例は、投受光系を共通利用した、
多点タイプではない一例である。CPU1は、近距離時
には、三角測距の出力結果を採用し、遠距離時には、レ
ーダーAFの結果を採用する。
多点タイプではない一例である。CPU1は、近距離時
には、三角測距の出力結果を採用し、遠距離時には、レ
ーダーAFの結果を採用する。
【0094】以上のことから、本実施例の測距装置は、
近距離を三角測距方式で測距し、また、遠距離をレーダ
ー測距方式でビームを走査させて撮影画面内の複数のポ
イントを測距することにより、近距離から遠距離までの
高精度な測距が可能である。また本発明は、前述した実
施例に限定されるものではなく、他にも発明の要旨を逸
脱しない範囲で種々の変形や応用が可能であることは勿
論である。
近距離を三角測距方式で測距し、また、遠距離をレーダ
ー測距方式でビームを走査させて撮影画面内の複数のポ
イントを測距することにより、近距離から遠距離までの
高精度な測距が可能である。また本発明は、前述した実
施例に限定されるものではなく、他にも発明の要旨を逸
脱しない範囲で種々の変形や応用が可能であることは勿
論である。
【0095】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の測距方式を組み合わせて、撮影画面内の多くのポ
イントを高精度で測距でき、測距レンジも広い、測距装
置を提供することができる。
複数の測距方式を組み合わせて、撮影画面内の多くのポ
イントを高精度で測距でき、測距レンジも広い、測距装
置を提供することができる。
【図1】本発明の測距装置の概略的な構成及び動作をを
示す図である。
示す図である。
【図2】三角測距装置が素子間のガタに弱い理由を説明
するための図である。
するための図である。
【図3】レーダー方式の光速測距装置について説明する
ための図である。
ための図である。
【図4】レーダー測距及び三角測距の投受光部を示す図
である。
である。
【図5】本発明の第1実施例としての概略的なブロック
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図6】第1実施例を具体的に図6に示すような構成の
測距装置になる。
測距装置になる。
【図7】図6に示した測距装置をカメラに内蔵した構成
例を示す図である。
例を示す図である。
【図8】図6に示した三角測距用の比演算回路の構成例
を示す図である。
を示す図である。
【図9】図6に示した光速測距回路の構成例及び各部材
の出力のタイミングチャートを示す図である。
の出力のタイミングチャートを示す図である。
【図10】図6に示した測距装置の動作を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図11】本発明の第2実施例としての測距装置の動作
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図12】本発明の第3実施例として測距装置の構成を
示す図である。
示す図である。
【図13】第3実施例の測距装置に用いられる2つの受
光面を持つPINフォトダイオード等からなる受光部を
示す図である。
光面を持つPINフォトダイオード等からなる受光部を
示す図である。
【図14】図6に示したタイミング回路の構成例を示す
図である。
図である。
【図15】図12に示した第3実施例の測距装置の動作
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図16】本発明の第4実施例としての測距装置の構成
を示す図である。
を示す図である。
1,101…演算制御部(CPU)、2…光速(レーダ
ー)測距装置、3…三角測距装置、4…測距位置変更
部、5…ピント合わせ部、10,17,104,108
…投光レンズ、11,103…赤外発光ダイオード(I
RED)、12,21…ドライバ、13,18,109
…受光レンズ、14…光位置検出素子(PSD)、15
…AFIC、16,16a…被写体、19…IRED、
20…センサ、22…パルス発生器(PG)、23…増
幅器、24…波形整形部、25…時間差計測器、102
…ドライバA、106…ドライバB、107…投光素
子、110…プリアンプ部、111…受光素子、112
…比演算部、113…レーダーAF。
ー)測距装置、3…三角測距装置、4…測距位置変更
部、5…ピント合わせ部、10,17,104,108
…投光レンズ、11,103…赤外発光ダイオード(I
RED)、12,21…ドライバ、13,18,109
…受光レンズ、14…光位置検出素子(PSD)、15
…AFIC、16,16a…被写体、19…IRED、
20…センサ、22…パルス発生器(PG)、23…増
幅器、24…波形整形部、25…時間差計測器、102
…ドライバA、106…ドライバB、107…投光素
子、110…プリアンプ部、111…受光素子、112
…比演算部、113…レーダーAF。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年7月28日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0022
【補正方法】変更
【補正内容】
【0022】
【数7】 となり、1.2mもの誤差となってしまうことがわか
る。
る。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0047
【補正方法】変更
【補正内容】
【0047】また、ドライバA21によって駆動される
IRED19から発光したレーダー測距用光は、投光レ
ンズ17を介して被写体16に投光される。その被写体
16で反射した測距用光(反射光)は、受光レンズ18
で集光されて受光素子20に入射する。前記受光素子2
0には、高速応答で内部増倍機能を持つシリコンアバラ
ンシェダイオード(A.P.D)を用いる。前記A.
P.Dは、一般的に100V以上のバイアスを必要とす
るので、カメラの電池電源で動かせるように、専用の昇
圧回路36を設けている。これはストロボ内蔵カメラで
あればストロボ用昇圧回路を共用しても良い。
IRED19から発光したレーダー測距用光は、投光レ
ンズ17を介して被写体16に投光される。その被写体
16で反射した測距用光(反射光)は、受光レンズ18
で集光されて受光素子20に入射する。前記受光素子2
0には、高速応答で内部増倍機能を持つシリコンアバラ
ンシェダイオード(A.P.D)を用いる。前記A.
P.Dは、一般的に100V以上のバイアスを必要とす
るので、カメラの電池電源で動かせるように、専用の昇
圧回路36を設けている。これはストロボ内蔵カメラで
あればストロボ用昇圧回路を共用しても良い。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0056
【補正方法】変更
【補正内容】
【0056】
【数15】 但し、A1 :比例定数
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図14
【補正方法】変更
【補正内容】
【図14】
───────────────────────────────────────────────────── 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 G01S 17/08 4240−5J G03B 13/36
Claims (5)
- 【請求項1】 対象物に対して光を投射する投光手段
と、 前記対象物からの反射光を受光する受光手段と、 前記反射光の、前記受光手段への入射位置を検出する位
置検出手段と、 前記反射光の、前記受光手段への入射タイミングを検出
するタイミング検出手段と、 前記位置検出手段とタイミング検出手段との少なくとも
一方の出力により、前記対象物までの距離を求める演算
手段と、 を具備することを特徴とする測距装置。 - 【請求項2】 前記位置検出手段の出力により前記タイ
ミング検出手段の出力結果を補正することを特徴とす
る、請求項1に記載の測距装置。 - 【請求項3】 前記位置検出手段の出力により前記タイ
ミング検出手段を制御することを特徴とする、請求項1
に記載の測距装置。 - 【請求項4】 対象物に対して光を投射する第1及び第
2の投光手段と、 前記第1及び第2の投光手段から前記対象物に投射され
た光の反射光を受光する受光手段と、 前記第1投光手段から投射された光の反射光の、前記受
光手段への入射位置を検出する位置検出手段と、 前記第2投光手段から投射された光の反射光の、前記受
光手段への入射タイミングを検出するタイミング検出手
段と、 前記位置検出手段とタイミング検出手段との少なくとも
一方の出力により、前記対象物までの距離を求める演算
手段と、 を具備することを特徴とする測距装置。 - 【請求項5】 前記第2の投光手段は、前記対象物周辺
の所定の領域を走査しつつ前記光の投射を行なうことを
特徴とする、請求項4に記載の測距装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10691693A JPH06317741A (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | 測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10691693A JPH06317741A (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | 測距装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06317741A true JPH06317741A (ja) | 1994-11-15 |
Family
ID=14445758
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10691693A Withdrawn JPH06317741A (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | 測距装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06317741A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010048662A (ja) * | 2008-08-21 | 2010-03-04 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 視覚装置 |
WO2016002373A1 (ja) * | 2014-07-03 | 2016-01-07 | シャープ株式会社 | 光反射型センサおよび電子機器 |
KR20160054156A (ko) * | 2014-11-05 | 2016-05-16 | 주식회사 히타치엘지 데이터 스토리지 코리아 | 거리 측정 장치 |
KR20170105295A (ko) * | 2016-03-09 | 2017-09-19 | 주식회사 히타치엘지 데이터 스토리지 코리아 | 거리 측정 장치 |
JP2017181279A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 株式会社ダイヘン | 測距装置および産業用ロボット |
WO2021106529A1 (ja) * | 2019-11-29 | 2021-06-03 | 富士フイルム株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム |
WO2022252309A1 (zh) * | 2021-05-31 | 2022-12-08 | 深圳市欢创科技有限公司 | 测距装置、激光雷达和移动机器人 |
US11815587B2 (en) | 2018-12-05 | 2023-11-14 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Object targeting |
-
1993
- 1993-05-07 JP JP10691693A patent/JPH06317741A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010048662A (ja) * | 2008-08-21 | 2010-03-04 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 視覚装置 |
WO2016002373A1 (ja) * | 2014-07-03 | 2016-01-07 | シャープ株式会社 | 光反射型センサおよび電子機器 |
CN106471335A (zh) * | 2014-07-03 | 2017-03-01 | 夏普株式会社 | 光反射型传感器和电子设备 |
JPWO2016002373A1 (ja) * | 2014-07-03 | 2017-04-27 | シャープ株式会社 | 光反射型センサおよび電子機器 |
KR20160054156A (ko) * | 2014-11-05 | 2016-05-16 | 주식회사 히타치엘지 데이터 스토리지 코리아 | 거리 측정 장치 |
KR20170105295A (ko) * | 2016-03-09 | 2017-09-19 | 주식회사 히타치엘지 데이터 스토리지 코리아 | 거리 측정 장치 |
JP2017181279A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 株式会社ダイヘン | 測距装置および産業用ロボット |
US11815587B2 (en) | 2018-12-05 | 2023-11-14 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Object targeting |
WO2021106529A1 (ja) * | 2019-11-29 | 2021-06-03 | 富士フイルム株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム |
US11877056B2 (en) | 2019-11-29 | 2024-01-16 | Fujifilm Corporation | Information processing apparatus, information processing method, and program |
WO2022252309A1 (zh) * | 2021-05-31 | 2022-12-08 | 深圳市欢创科技有限公司 | 测距装置、激光雷达和移动机器人 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000801 |