JPH07110431A

JPH07110431A - 測距装置

Info

Publication number: JPH07110431A
Application number: JP25430293A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kindaichi; 剛史金田一
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-10-12
Filing date: 1993-10-12
Publication date: 1995-04-25

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は、ファインダの測距枠と実際の測距
領域の視差を完全になくすために、ファインダ光軸と投
光素子の光軸より成る面とファインダ光軸と受光素子の
光軸より成る面がファインダ光軸上でほぼ直交し、少な
くとも２つの投光素子をファインダと同一直線上に近接
配置し、ファインダと同一直線上に長手方向が沿った受
光素子を配置することを特徴とする。【構成】ファインダ光軸Ｏ₁ 上でファインダ光学系３の
後方にファインダ６を、投光系光軸Ｏ₂ 上で投光素子光
学系４の後方に投光素子７ａ、７ｂを、受光系光軸Ｏ₃
上で受光素子光学系５の後方に受光素子８を、それぞれ
配置している。ファインダ光軸Ｏ₁ と投光系光軸Ｏ₂ か
ら成る面と、ファインダ光軸Ｏ₁ と受光系光軸Ｏ₃ から
成る面は、ファインダ光軸Ｏ₁ 上でほぼ直交するよう
に、ファインダ光学系３と投光素子光学系４、受光素子
光学系５を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は測距装置に関し、特に
外光アクティブＡＦ（オートフォーカス）方式に於い
て、ファインダ測距枠と実際の測距領域に視差を生じな
い測距装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、被測距物に対して信号光を投
光する投光し、被測距物により反射された信号光を受光
する、いわゆる三角測距の原理を用いて測距を行う測距
装置を組込まれたカメラが知られている。そして、こう
したカメラに於いては、ファインダ測距枠と実際の測距
領域との間に、パララックスと称される視差が生じる。

【０００３】そのため、近距離測距用、遠距離測距用の
２つの投光素子を設けて、近距離、遠距離の２段階でフ
ァインダの測距枠と、投光手段の投光位置との視差を補
正する測距装置が開発されている。

【０００４】また、特公平４−７１１６５号公報には、
投光素子若しくは受光素子、或いはその両者を走査させ
て、ファインダの測距枠と実際の測距領域を一致させて
パララックスを補正する測距装置が開示されている。

【０００５】更に、本件特許出願人により先に出願した
特願平５−１６３６１３号には、ファインダ内部に投光
素子を設けて測距枠と投光手段の投光位置の視差をなく
す技術が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、至近で
ファインダの測距枠と投光手段の投光位置の視差を至近
専用の投光手段で補正する装置は、視差が完全にはなく
ならない。また、特公平４−７１１６５号公報に開示の
投光素子若しくは受光素子を可動にして測距枠と測距領
域を一致させる測距装置は、投光素子若しくは受光素子
を動かす機構が複雑になる。そのうえ、投光素子のファ
インダ上で投光位置は、被写体の距離で変わり、これを
ファインダの測距枠の中に入るように投光素子または受
光素子を動かすアルゴリズムは、複雑極まりないもので
あった。

【０００７】更に、特願平５−１６３６１３号によるフ
ァインダ投光タイプ装置では、ファインダ内で投光する
ため、投光素子の光量で信号光の到達距離が決まり、現
在の投光素子の実力では、光量不足である。

【０００８】このように、従来の測距装置の視差補正で
は、視差を完全になくすことができなかったり、その機
構やアルゴリズムが複雑になる、或いは現状の投光素子
では光量不足になるという課題を有していた。

【０００９】この発明は上記課題に鑑みてなされたもの
で、簡単な構成で、ファインダの測距枠と実際の測距領
域の視差を完全になくし、ファインダを通して測距対象
物を確実で且つ正確に測距可能な測距装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわちこの発明は、測
距対象物に対して光束を投光する投光手段と、上記測距
対象物からの上記光束の反射光を受光し、受光位置に応
じた光電変換信号を出力する受光手段と、上記光電変換
信号に基いて上記測距対象物までの距離を演算する演算
手段とを具備した測距装置に於いて、上記投光手段の光
軸とファインダの光軸により作られる面と、上記ファイ
ンダの光軸と上記受光手段の光軸により作られる面とが
上記ファインダ光軸上で直交するように上記投光手段と
受光手段とを配置すると共に、上記投光手段は、短辺幅
より狭い間隔で近接した少なくとも２つの発光素子を有
し、これらの発光素子は上記ファインダの中心と投光素
子を結ぶ線上に全ての投光素子が配置され、上記受光手
段は一次元の位置検出素子を有し、この位置検出素子は
上記ファインダの中心と上記受光手段を結ぶ線分の方向
に長辺が沿って配置されたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】この発明の測距装置にあっては、投光手段の光
軸とファインダの光軸により作られる面と、上記ファイ
ンダの光軸と受光手段の光軸により作られる面とが上記
ファインダ光軸上で直交するように、上記投光手段と受
光手段が配置される。そして、上記投光手段は、短辺幅
より狭い間隔で近接した少なくとも２つの発光素子を有
しており、これらの発光素子は上記ファインダの中心と
投光素子を結ぶ線上に全ての投光素子が配置される。ま
た、上記受光手段は一次元の位置検出素子を有してい
る。この位置検出素子は、上記ファインダの中心と上記
受光手段を結ぶ線分の方向に長辺が沿って配置されてい
る。そして、上記投光手段から測距対象物に対して光束
が投光され、上記測距対象物からの上記光束の反射光が
受光手段で受光され、その受光位置に応じた光電変換信
号が出力される。この光電変換信号に基いて、演算手段
で上記測距対象物までの距離が演算される。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例を説
明する。図１は、この発明の測距装置の概念を示すもの
で、ファインダと投光素子、受光素子の位置関係を示し
た図である。図１（ａ）に示されるように、カメラ本体
１の前面の略中央部には撮影レンズ２が設けられてい
る。そして、この撮影レンズ２の周囲には、ファインダ
光学系３と、このファインダ光学系３を挟んで直交する
投光素子光学系４と、受光素子光学系５が配置されてい
る。

【００１３】これらの光学系は、図１（ｂ）に示される
ように配置されている。すなわち、ファインダ光学系３
の光軸（ファインダ光軸）Ｏ₁ 上でファインダ光学系３
の後方には、ファインダ６が配置される。また、投光素
子光学系４の光軸（投光系光軸）Ｏ₂ 上で投光素子光学
系４の後方には、２つの投光素子７ａ、７ｂが配置され
ている。更に、受光素子光学系５の光軸（受光系光軸）
Ｏ₃ 上で受光素子光学系５の後方には、受光素子８が配
置されている。

【００１４】加えて、ファインダ光軸Ｏ₁ と投光系光軸
Ｏ₂ から作成される面と、ファインダ光軸Ｏ₁ と受光系
光軸Ｏ₃ から作成される面とは、ファインダ光軸Ｏ₁ 上
でほぼ直交するように、ファインダ光学系３と投光素子
光学系４、受光素子光学系５が配置されている。

【００１５】また、ファインダ光軸Ｏ₁ 上で且つファイ
ンダ６の面上には、測距枠９が設けられる。上記投光素
子７ａ、７ｂは、ファインダ６と一直線上に並ぶように
配置されている。更に、受光素子８は、ファインダ６と
を結ぶ直線上に、その素子の長手方向がくるように配置
される。

【００１６】投光素子７ａ、７ｂとファインダ６の測距
枠９のパララックスは、図１（ｂ）のｘ方向に生じ、受
光素子８を図示されるように配置することにより、ｘ方
向のパララックスは除去される。ところが、投光素子７
ａ、７ｂの投光像は、受光素子８上を斜めに移動するた
め、受光素子８から投光像が外れることになる。そこ
で、投光素子７ａ、７ｂは近接して配置することで、１
つの細長い投光素子と見なせるようにして投光像の一部
が必ず受光素子８にかかるようにしている。

【００１７】投光素子７ａ、７ｂは、例えば図２に示さ
れるように、近接配置して形成される。具体的には、カ
ット等で例えば５０μｍ程度の隙間が形成されている。
尚、１０ａ、１０ｂは電極であり、図の斜線で示される
部分が発光部１１である。

【００１８】投光素子が３つの場合は、例えば図３に示
されるように配置される。この場合、投光素子７ａ、７
ｂ、７ｃは、電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃを有して成
る。ここで、投光素子７ａ、７ｂが、例えば同時発光さ
れると、ファインダ６上で見た投光素子７ａ、７ｂの投
光位置は、図４に示されるように、被写体の距離により
異なる位置になる（７ａ′、７ｂ′、７ａ″、７
ｂ″）。これは、ファインダ６と投光素子７ａ、７ｂに
より生じるパララックスが原因である。

【００１９】図５は、ファインダ６と投光素子７ａ、７
ｂまたは受光素子８とのパララックスを、ファインダ６
上で表したものである。被写体が、距離無限（∞）→至
近のとき、それぞれのパララックスにより、ファインダ
６上で投光素子７ａ、７ｂの投光位置は７′→７″、受
光素子８がにらんでいる位置は８′→８″となる。

【００２０】このとき、投光素子７ａ、７ｂの投光位置
と、受光素子８のにらんでいる位置が、常に交わる部分
ができるようにする。そして、この交わる部分を測距枠
９とすれば、この測距枠９により狙った部分にて、パラ
ラックスがなく測距することが可能である。

【００２１】図６は、受光素子８上に於ける投光素子７
ａ、７ｂの投光像である。投光素子７ａ、７ｂの投光像
は、被写体距離が∞→至近まで移動すると、受光素子８
上を図６に示されるように移動する。投光素子７ａ７ｂ
の長さが、受光素子８から外れないだけ十分に長けれ
ば、上記測距枠９と測距領域との間のパララックスのな
い測距が可能である。

【００２２】投光素子は１つの細長い形状のものでもよ
いが、同実施例では投光素子の光量低下を考慮して、少
なくとも２つの投光素子として同時発光させた。ここ
で、投光素子間の間隙について考慮すると、投光光学系
の光学性能や、投光素子自身で発生する迷光により、間
隙は埋もれてしまう。

【００２３】尚、同実施例では、投光素子を限定してお
らず、可視光ＬＥＤ、赤外ＬＥＤ等の使用が考えられ
る。また、受光素子も光位置検出素子（ＰＳＤ）やＣＣ
Ｄラインセンサ等も考えられる。更に、同実施例では少
なくとも２つの投光素子を同時発光させているが、同時
発光に限定するものではない。

【００２４】以上が測距枠と測距領域のパララックスを
完全になくす装置の構成についての説明である。次に、
このように構成された測距装置の動作を説明する。

【００２５】図６に示されるように、受光素子８から見
ると、投光素子７ａ、７ｂの投光像は移動する。この場
合、受光素子８から見ると、投光素子７ａ、７ｂがあた
かもファインダ６の測距枠９にあるかのように考えられ
る。したがって、ファインダ６の測距枠９と受光素子８
が基線長となり、三角測距の原理で測距が可能である。

【００２６】ここで、投光素子の発光について考える。
投光素子が同時発光でも、高速な交互発光でも同様に測
距できるが、同時発光または交互発光が必要なのは、図
６に於いて距離Ｌ₁ 〜Ｌ₃ の範囲である。それ以外の距
離では、２つの投光素子による発光は不要で、エネルギ
ーの浪費となる。そこで、投光素子の発光動作の一列に
ついて、図７のフローチャートを参照して説明する。

【００２７】先ず、ステップＳ１にて、投光素子ナンバ
をｉとし、これをリセットする。そして、ステップＳ２
でｉをインクリメントした後、ステップＳ３に進んで投
光素子（ｉ）を発光させる。次いでステップＳ４にて、
センサ出力をモニタし、この出力が変化したかどうか調
べる。

【００２８】ここで、センサ出力に変化が無ければ受光
素子に投光されていないので、ステップＳ２へ戻り、次
の投光素子を発光させる。一方、センサ出力に変化があ
れば、ステップＳ５に進んで次の投光素子（ｉ＋１）を
発光させる。そして、ステップＳ６にて、上記と同様に
センサ出力に変化があるかどうか調べる。

【００２９】このステップＳ６に於いて、センサ出力に
変化がなければ１つの投光素子のみの投光が受光素子に
なされていて、変化があると２つの投光素子の投光が受
光素子上になされていることになる。したがって、セン
サ出力に変化がなければ、ステップＳ７に進んで１投光
素子の発光で測距を行う。また、上記センサ出力に変化
が有れば、ステップＳ８に進んで２投光素子の同時また
は交互発光で測距を行う。

【００３０】尚、ここでは、投光素子の発光回数や発光
パターンは限定することなく、さまざまな方法が考えら
れる。例えば、発光回数に着目すると、近距離を測距す
る場合は発光回数は少なくてもよく、発光パターンで考
えれば、発光時間は短くてもよい。

【００３１】また、図７のフローチャートのステップＳ
７、Ｓ８に図８のフローチャートを入れることで、発光
回数や発光パターンを変えることもできる。すなわち、
ステップＳ９にて、所定距離よりも近距離用の投光素子
かどうか判断し、近距離用の投光素子でなければ、ステ
ップＳ１０に進んで通常の発光回数ｎ、発光時間ｔをセ
ットする。一方、所定距離よりも近距離用の投光素子で
あれば、ステップＳ１１に進んで、発光回数は通常の発
光回数より所定のα回、発光時間は通常の発光時間より
所定のβだけ少なくセットする。

【００３２】次いで、ステップＳ１２にて、上記ステッ
プＳ１０、Ｓ１１によりセットされた発光回数と発光時
間で投光素子を発光させる。そして、ステップＳ１３に
於いて、測距を行う。

【００３３】以上のように、所定距離よりも近距離を測
距する場合、発光回数や発光時間を操作することで、電
池の消耗を防いだり、測距時間を短くすることが可能で
ある。

【００３４】尚、発光回数を減らしたり、発光時間を短
くするαは、投光素子の光量を減らしているのと同じこ
とである。したがって、投光素子を図９に示されるよう
に構成してもよい。発光部１１ａ、１１ｂのうち三角形
の部分１１ｂについて面積を減らしているので、光量
（電流）を減らしている。

【００３５】また、既知のアクティブＡＦ技術に於い
て、投受光素子はＩＲＥＤとＰＳＤが一般に用いられて
いる。ＰＳＤ上のＩＲＥＤのスポット像の重心位置によ
り測距しているため、ＩＲＥＤの形状によりスポット像
の重心位置が変化してはならない。図９に於けるｙ方向
が、距離によるスポット像の重心移動方向である。した
がって、投光素子の発光部の形状は、ｙ方向に対して線
対称の形状でなければならない。よって、図９の発光部
１１ｂで示される三角形状は、その一例である。

【００３６】このように、上述した実施例によれば、フ
ァインダと投受光素子の位置関係を工夫するだけの簡単
な構成で、ファインダの測距枠と測距領域のパララック
スを完全になくし、撮影者の意図どおりに狙った所の距
離が確実かつ正確に測距可能とすることができる。

【００３７】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、簡単な
構成で、ファインダの測距枠と実際の測距領域の視差を
完全になくし、ファインダを通して測距対象物を確実で
且つ正確に測距可能な測距装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の測距装置の概念を示すもので、ファ
インダと投光素子、受光素子の位置関係を示した図であ
る。

【図２】図１の投光素子の配置を示した図である。

【図３】投光素子が３つの場合の配置を示した図であ
る。

【図４】ファインダ上で見た投光素子の投光位置を示し
た図である。

【図５】ファインダと投光素子または受光素子とのパラ
ラックスを、ファインダ上で表した図である。

【図６】受光素子上に於ける投光素子の投光像を示した
図である。

【図７】投光素子の発光動作の一例を説明するフローチ
ャートである。

【図８】投光素子の発光動作の他の例を説明するフロー
チャートである。

【図９】投光素子の発光部の他の例を示した図である。

【符号の説明】

１…カメラ本体、２…撮影レンズ、３…ファインダ光学
系、４…投光素子光学系、５…受光素子光学系、６…フ
ァインダ、７ａ、７ｂ、７ｃ…投光素子、８…受光素
子、９…測距枠、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ…電極、１
１、１１ａ、１１ｂ…発光部、Ｏ₁ …ファインダ光軸、
Ｏ₂ …投光系光軸、Ｏ₃ …受光系光軸。

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【手続補正書】

【提出日】平成６年１２月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】従来より、被測距物に対して信号光を投
光し、被測距物により反射された信号光を受光する、い
わゆる三角測距の原理を用いて測距を行う測距装置を組
込まれたカメラが知られている。そして、こうしたカメ
ラに於いては、ファインダ測距枠と実際の測距領域との
間に、パララックスと称される視差が生じる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】更に、本件特許出願人により先に出願した
特願平５−１６３６１３号には、投光素子を設けて測距
枠と投光手段の投光位置の視差をなくす技術が開示され
ている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】更に、特願平５−１６３６１３号によるフ
ァインダ投光タイプ装置では、投光素子の光量で信号光
の到達距離が決まり、現在の投光素子の実力では、光量
不足である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｂ 13/10 8106−2Ｋ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】測距対象物に対して光束を投光する投光
手段と、上記測距対象物からの上記光束の反射光を受光
し、受光位置に応じた光電変換信号を出力する受光手段
と、上記光電変換信号に基いて上記測距対象物までの距
離を演算する演算手段とを具備した測距装置に於いて、上記投光手段の光軸とファインダの光軸により作られる
面と、上記ファインダの光軸と上記受光手段の光軸によ
り作られる面とが上記ファインダ光軸上で直交するよう
に上記投光手段と受光手段とを配置すると共に、上記投光手段は、短辺幅より狭い間隔で近接した少なく
とも２つの発光素子を有し、これらの発光素子は上記フ
ァインダの中心と投光素子を結ぶ線上に全ての投光素子
が配置され、上記受光手段は一次元の位置検出素子を有し、この位置
検出素子は上記ファインダの中心と上記受光手段を結ぶ
線分の方向に長辺が沿って配置されたことを特徴とする
測距装置。