JPH0713700B2

JPH0713700B2 - カメラの測距装置

Info

Publication number: JPH0713700B2
Application number: JP62094934A
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: 1995-02-15
Anticipated expiration: 2010-02-15
Also published as: JPS63259626A

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。

ところで、前記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、近距離にある主要被写体を遠景とともに撮影した
場合には、主要被写体を被写界深度の近点に含むよう
に、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、近距離からの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、被写体輝度が低くなって
くると、撮影レンズの絞り開口が大きくなって被写界深
度が狭くなり、測距信号が複数個検出されたときには、
これらの測距信号に対応した被写体距離の各々を被写界
深度内にカバーすることができなくなる。

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、測距用受光素子から複数の測距信号が出力された
場合でも、主要被写体を高い確率で合焦範囲内に捉える
ことが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、異なる被写体距離に対応した複数の測距信号が出
力されたときには、これらの測距信号のうち近距離側の
少なくとも２種の測距信号をサンプリングして測距情報
を出力する測距情報検出手段と、被写体輝度を検出する
ための輝度情報検出手段とを用いるとともに、これらの
両検出手段からの出力情報に基づいて撮影レンズのセッ
ト位置を決定するレンズ位置決定手段と、被写体輝度が
所定レベル以下のときに前記少なくとも２種の測距信号
が得られたことを検出して、カメラに内蔵あるいは装着
された被写体照明手段に作動信号を供出する照明信号発
生手段とを用いるようにしたものである。

〔作用〕

上記構成によれば、所定の輝度レンズ以下のときに少な
くとも２種の測距信号が検出されたときには照明信号発
生手段から供出される作動信号によって被写体照明手段
が点灯し、これに応じて撮影レンズの絞り開口が狭めら
れ、被写界深度を拡げて前記２種の測距信号に対応した
被写体距離のそれぞれを深度内にカバーできるようにな
り、２種の測距信号のいずれが主要被写体からのもので
あっても、高い確率でこれを合焦域に捕捉することがで
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５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,内蔵ストロボの発光
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ようなプログラムシャッ
タの最大開口径、すなわち撮影レンズのＦ値が決められ
るようになる。

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10と、ス
トロボ発光管10からの光をスリット状に整形するスリッ
ト板11と、近赤外光のみを透過する赤外フィルタ12と、
シリンドリカルレンズ13とからなる。このシリンドリカ
ルレンズ13の光軸13a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は水平方向に幅広
となった近赤外領域の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13の光軸13a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５個の受光素子
A₁，A₂，A₃，A₄，A₅からなっている。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
し、この主要被写体18の他に副被写体19があると、この
副被写体19からの反射光は受光素子A₃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に対する光入射信号
から、測距情報を出力する。例えば、前述のように主要
被写体18の他に副被写体もスリット光の照射領域にある
場合では、受光素子A₂，A₃への光入射信号から「0110
0」の測距情報を得て、これをマイクロプロセッサユニ
ット22（以下、MPU22という）に出力する。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及びEEテーブル25、さらに内蔵ストロボ装置33
が接続されている。レンズセット位置テーブル24は、前
記測距情報と輝度情報との組み合わせを、至近距離から
無限遠までを10段に分割したレンズセット位置データと
対応づけたもので、MPU22はレンズセット位置テーブル2
4から得られたデータに基づき、ドライバ28を介してモ
ータ29を駆動し、撮影レンズ２を測距情報に対応した位
置に移動させる。

また、EEテーブル25は被写体輝度情報とプログラムシャ
ッタ32の開閉時間とを対応づけたもので、MPU22はこのE
Eテーブル25を参照してシャッタ駆動回路30の作動を制
御する。なお、被写体輝度情報が「EV8」以下であると
きには、EEテーブル25はMPU22にストロボ撮影を行う信
号を供出し、プログラムシャッタ32の作動時に内蔵スト
ロボ装置33が作動する。このストロボ撮影時には、レン
ズセット位置情報と内蔵ストロボのガイドナンバーとの
関係から、プログラムシャッタ32が所定の開口径に達し
たときに内蔵ストロボ装置33に発光トリガが与えられる
ようになっている。

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（図では受光素子A₁，A₂，A₃，A₄，
A₅の受光パターンとして示している）と、EV値で表され
た被写体輝度情報との組み合わせに対し、N₁〜N₁₀で示
した撮影レンズ２のセット位置を対応づけたもので、受
光センサー14の受光素子A₁〜A₅のいずれか一個だけに光
入射がある場合の他、近距離側の隣接した２個の受光素
子に光入射がある場合についてもレンズセット位置が対
応づけられている。そして、例えば受光素子A₁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MPU22に取り込まれる。また、第１図のよう
に受光素子A₂，A₃に光入射があり（測距情報は「0110
0」）、そのときの被写体輝度情報が「EV18」であると
きには、N₆のレンズセット位置情報が得られる。

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_０と合わ
せて示したものである。すなわち、撮影レンズ２はN₁〜
N₁₀の10段のセット位置を取り得るものとなっており、
各々のセット位置では第３図に示すように、至近から無
限遠の間の所定の被写体距離L₁〜L₁₀を最適合焦位置と
するものである。そして、同図中に例示したN₇，N₈，N₉
のレンズセット位置から引かれた一点鎖線は、ストロボ
を使用しない通常のEE撮影が行われる最低被写体輝度
「EV8」のときの錯乱円の増大傾向を示しており、これ
らが最小錯乱円δ_０と交差する２点間が、「EV8」のと
きの被写界深度S₈となる。

したがって、被写体輝度がEE連動範囲の下限にあり、プ
ログラムシャッタ32の開口径が最も大きくなるときで
も、最小錯乱円δ_０を考慮したときには、レンズセット
位置を段階的に設定しても、被写体距離L₁〜L₁₀の間の
全ての被写体距離に対して合焦させることができる。も
ちろん、被写体輝度が高くなるにしたがって、EE撮影時
のプログラムシャッタの最大開口径が小さく、すなわち
小絞り状態で撮影されるようになるから、各レンズセッ
ト位置での被写界深度は広げられるようになる。

前記レンズセット位置テーブル24は、このような被写界
深度特性を考慮して作成されている。すなわち、被写体
輝度が高く被写界深度が広い場合には、測距情報が「10
000」のときであっても撮影レンズ２はレンズセット位
置N₁にはセットされない。例えば、輝度情報が「EV8」
のときに測距情報「10000」が検出された場合には、レ
ンズセット位置N₅が用いられ、至近距離側を被写界深度
内でカバーしながら、同時に遠距離側もできるだけ被写
界深度内に捕捉できるようにしてある。

また、隣接した２ヵ所の受光素子に光入射があったとき
は、特に輝度情報が「EV8」〜「EV12」の場合、各々の
１個の受光素子に光入射があったときの中間位置にレン
ズセット位置が原則として選択されるとともに、このと
きにはストロボ撮影に切り換えられる。なお、第２図の
レンズセット位置テーブル24中で破線で囲んだ部分は自
動的にストロボ撮影に切り換えられる領域を示し、この
領域内にはレンズセット位置データの他に、ストロボ撮
影に切り換えるためのデータと、内蔵ストロボ装置33に
発光トリガを与えるときのプログラムシャッタ32の開口
径データも保持されている。したがって、MPU22がこの
領域のレンズセット位置データを取り込んだときには、
自動的にストロボ撮影に移行されるとともに、プログラ
ムシャッタ32が開放してゆく途中で、その開口径がレン
ズセット位置データに対応した値になったタイミングで
内蔵ストロボ装置33が発光して被写体を照明する。

以上のように構成され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10が発光
動作する。このストロボ発光管10からの光はスリット板
11,シリンドリカルレンズ13を介し、スリット光として
被写体に向けて照射される。第２図のレンズセット位置
テーブル24から明らかなように、レンズセット位置を決
定するために用いられる測距情報は、近距離側から少な
くとも２種の測距信号がサンプリングされる。すなわ
ち、受光素子A₁のみに被写体からの反射光が入射したと
きには、「10000」の測距情報が得られるが、第１図に
示したような位置に主要被写体18と副被写体19とが存在
し、受光素子A₂，A₃の両方に被写体からの反射光が入射
したときには、「01100」の測距情報が得られる。

こうして測距情報「01100」がMPU22に入力され、A/Dコ
ンバータ23からは被写体輝度情報が入力される。このと
きの被写体輝度情報が、例えばEV値「18」であると、MP
U22はこれらの情報に基づいてレンズセット位置テーブ
ル24のデータを参照し、レンズセット位置N₆を得る。レ
ンズセット位置N₆が得られると、MPU22はドライバ28を
介してモータ29を駆動し、撮影レンズ２をレンズセット
位置N₆に繰り出し制御する。なお、モータ29としては例
えばサーボモータを利用することができる。この場合に
は、撮影レンズ２の繰り出し位置をポテンショメータ等
で検出し、これをドライバ28にフィードバックすればよ
い。

撮影レンズ２がレンズセット位置N₆にセットされると、
このセット完了信号を受けてMPU22はシャッタ駆動回路3
0を作動させ、EV値「18」に対応した開口径でプログラ
ムシャッタ32を開閉させ、露光が行われるようになる。
この場合には、第３図に示したように、N₆のレンズセッ
ト位置であっても、「EV18」のときの最大被写界深度S
₁₈内に、被写体距離L₂からL₁₀までの広い領域をカバー
することができるから、主要被写体18,副被写体19の両
方を鮮明に撮影することができるようになる。

ところで、測距情報が「01100」であっても、被写体輝
度が「EV10」であるときには、レンズセット位置テーブ
ル24からレンズセット位置N₄が取り込まれる。このレン
ズセット位置N₄は、被写体輝度情報が「EV10」のときの
測距情報「01000」に対応したレンズセット位置N₃と、
測距情報「00100」に対応したレンズセット位置N₅との
中間に位置している。そして、第４図に示したフローチ
ャートにしたがい、MPU22から内蔵ストロボ装置33に作
動信号が出力され、撮影時には内蔵ストロボ装置33によ
って被写体が照明される。

内蔵ストロボ装置33が作動するときには、MPU22はEEテ
ーブル25から取り込まれるデータにしたがい、所定の開
口径でプログラムシャッタ32を開閉作動させるが、その
開放の途中で内蔵ストロボ装置33が発光して被写体を照
明する。この内蔵ストロボ装置33の発光タイミングは、
前述したようにレンズセット位置テーブル24内に、レン
ズセット位置（被写体距離と相関をもっている）ごとに
メモリされているから、いわゆるフラッシュマチック制
御によるストロボ撮影が行われることになる。

このようなストロボ撮影時の制御によれば、「EV10」の
被写体輝度下におけるEE露出制御のときの最大開口径よ
りも、小絞り状態で内蔵ストロボ装置33が発光して撮影
されるから、第３図に示したように、レンズセット位置
N₄における被写界深度は、「EV10」のときのレンズセッ
ト位置N₃，N₅での被写界深度をカバーするようになり、
主要被写体からの反射光が受光素子A₂，A₃のいずれに入
射していた場合でも、これを合焦範囲内にカバーできる
ようになる。

また、第４図のフローチャートに示したように、レンズ
セット位置テーブル24から取り込まれたレンズセット位
置Naが、ストロボ照明光の到達範囲よりも遠い被写体距
離（ａ≧７）に対応するものであったとき、また被写体
輝度が「EV13」以上の高輝度であったとき、さらに単一
の測距信号すなわち受光素子A₁〜A₅の中の１個だけに光
入射があったときには、MPU22は内蔵ストロボ装置33に
作動信号を出力することはない。なお、被写体輝度が
「EV8」以下のときには、EEの連動範囲外であるため測
距情報の如何にかかわらずストロボ撮影が行われる。

さらに、「EV10」の被写体輝度の状態において「0001
1」の測距情報が得られたときには、レンズセット位置
はN₇に設定され、測距情報「00010」のときのレンズセ
ット位置N₇と、測距情報「00001」のときのレンズセッ
ト位置N₉との中間位置N₈は選択されず、近距離側のレン
ズセット位置N₇が優先される。これは、被写体距離が遠
距離となったときには、遠距離側よりも近距離側の測距
信号を重視した方が合焦範囲を広げられるからである。
そして、撮影レンズ２が被写体距離L₇以遠に合焦するよ
うにセットされたときには、被写体距離L₇はストロボ照
明光の到達範囲外であるため、内蔵ストロボ装置33には
作動信号が出力されない。

EE連動範囲内の被写体輝度で、しかも受光センサー14内
の隣接した２個の受光素子に光入射があったときの作用
は、下表のようにまとめることができる。

このように、例えEE連動範囲内であっても被写体輝度が
低いときには、内蔵ストロボ装置33を併用することによ
って、プログラムシャッタ32の開口径を実質的に絞り込
んだ状態で撮影ができるから、測距用の受光素子A₁〜A₅
の隣接した２素子に光入射があっても、これらを確実に
被写界深度内にカバーできるようになる。したがって、
そのいずれが主要被写体からの反射光であっても良好な
ピントで撮影することができる。なお、レンズセット位
置テーブル24のデータを増やすことによって、隣接した
２個の受光素子に光入射があった場合だけでなく、隣接
した３個以上に光入射があったときにも、内蔵ストロボ
装置33を使用した撮影に切り換えることも可能である。
さらに、レンズセット位置テーブル24によって決定され
たレンズセット位置が、そのときの被写界深度を考慮し
ても例えば1.5〜3mの被写体距離、すなわち主要被写体
の存在確率の高い距離範囲を合焦域内にカバーしきれな
いときにも、内蔵ストロボ装置33を併用した撮影に切り
換えることも非常に有効である。

以上、図示した実施例について説明してきたが、レンズ
セット位置テーブル24を利用する代わりに論理演算回路
を用い、測距信号の組み合わせによる測距情報（複数ビ
ットの２値化信号）と、被写体輝度情報とを入力として
演算を行い、この演算結果からレンズセット位置を得る
ようにすることも可能である。また、測距信号を得るた
めの構成としても、上述したスリット光の投光によるア
クティブ方式だけでなく、距離の異なる複数の被写体か
らの測距信号を検出できるものであれば、種々利用する
ことができる。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明の測距装置によれば、複数の測
距信号が検出されたときには、近距離側の少なくとも２
種の測距信号をもとにして測距情報を得るとともに、そ
のときの被写体輝度が所定レベル以下であるときには、
たとえEE連動範囲内であってもストロボなどの照明手段
を併用して撮影を行うようにしている。これにより、撮
影レンズの絞り、あるいはプログラムシャッタの最大開
口径を絞り込んだ状態で撮影することができるようにな
り、ほとんどの場合主要被写体を合焦範囲内に捕捉する
ことが可能となる。

【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図はレンズセット位置と最小錯乱円との関係を示す
グラフである。第４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５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 32……プログラムシャッタ 33……内蔵ストロボ装置。

───────────────────────────────────────────────────── 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 8411−2ＫＧ０３Ｂ 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、被写体の複
数箇所から反射光を受光したときには各々の被写体距離
に対応した複数の測距信号を出力する受光素子を有する
カメラの測距装置において、被写体輝度を検出する輝度情報検出手段と、前記受光素
子から得られた１個又は近距離側の少なくとも２個の測
距信号と前記輝度情報検出手段から得られた被写体輝度
との組み合わせに対応して撮影レンズのセット位置を決
定するレンズ位置決定手段と、被写体輝度に対応してシ
ャッタ羽根の開閉制御を行うとともに、被写体輝度が一
定レベルに満たないときには被写体照明手段を作動させ
て被写体に補助照明光を与える露出制御手段と、前記受
光素子から得られた測距信号の個数が１個であるか複数
個であるかを識別するとともに前記レンズ位置決定手段
による撮影レンズのセット位置を判定し、測距信号が複
数個であり、かつ撮影レンズのセット位置が前記補助照
明光の有効到達距離以内の被写体距離に対応していると
きには、被写体輝度が前記一定レベル以上であっても、
前記レンズ位置決定手段で決められた撮影レンズのセッ
ト位置に対応したシャッタ開口径のもとで前記被写体照
明手段を作動させて被写体に補助照明光を与える作動信
号を出力する照明信号発生手段とを備えたことを特徴と
するカメラの測距装置。