JPH07159676A

JPH07159676A - 測距装置の測距方法

Info

Publication number: JPH07159676A
Application number: JP30518993A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kindaichi; 剛史金田一; Takatoshi Nishida; 隆勇西田; Hisaaki Ishimaru; 寿明石丸; Kazuya Tsukamoto; 和哉塚本; Takashi Fujii; 貴史藤井; Osamu Nonaka; 修野中
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-12-06
Filing date: 1993-12-06
Publication date: 1995-06-23

Abstract

(57)【要約】【目的】測距精度が高く、かつ測距時間が短い測距装
置の測距方法を提供する。【構成】測距条件として、待機時間ｔ＝３０μｓ、発
光時間ＴA ＝４０μｓ、消灯時間ＴB ＝４００μｓを初
期設定する（ステップＳ１）。測距ポイントＡ、Ｂ、Ｃ
への予備投光のあと、主被写体Ａの選択を行う（ステッ
プＳ２〜Ｓ６）。測距ポイントＡまでの被写体距離Ｌａ
が所定距離Ｌｎより近いか否かを判断し（ステップＳ
８）、近い場合はｔ＝１０μｓ、ＴA ＝２０μｓ、ＴB
＝２００μｓと設定を変更する（ステップＳ９）。そし
て、投光回数Ｎｏを６４回としてＡ点の本測距を行い
（ステップＳ１０）、この本測距の結果に基づき、レン
ズの繰り出し量を決定する（ステップＳ１７）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の投光手段によ
り、複数の測距点に対して投光し、各測距点の被写体に
より反射された反射光をそれぞれ複数の受光手段が受光
し、各測距点の被写体距離の測距を行う測距装置の測距
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の測距装置の測距方法の技術として
は、例えば、予備投光を行うことでその投光の回数を少
なくし、その中で選択した測距ポイントのみを本投光す
るというものがある。これは、特開平２−１５８７０５
号公報に以下のように開示されている。

【０００３】まず、測距を行うに当たり、測距精度が低
く、測距時間が短い測距モードにより、粗く各測距点の
距離の測距を行い、その結果により最終的に有効とする
測距点を限定する。そして、この測距点のみを、測距精
度が高く、測距時間が長い測距モードで測距を行い、こ
の結果を最終測距結果とする。

【０００４】この特開平２−１５８７０５号公報に開示
された技術によれば、全ての測距点を、測距精度が高
く、測距時間が長い測距モードで測距した場合と比べ
て、同等の測距精度でありながら、短い測距時間で測距
を完了させることが可能となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、動体被
写体の撮影などを考えれば、レリーズタイムラグは少な
ければ少ない程良い。ここで、レリーズタイムラグの全
てが測距時間ではないが、測距時間は短い方が良いこと
は確実である。そこで、本発明は、測距精度が高く、か
つ測距時間が短い測距装置の測距方法を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、複数の投光手段により複数の測距点に向
けて投光を行い、各測距点にそれぞれ存在する対象物か
らの反射光をそれぞれ複数の受光手段によって受光する
ことにより上記対象物までの距離を求める測距装置の測
距方法において、上記投光手段により予め定められた回
数にて上記各測距点に投光を行い、上記各対象物の測距
を行う第一測距ステップと、この第一測距ステップによ
る測距結果に基づき、主要な被写体が存在する測距点を
特定する測距点特定ステップと、この測距点特定ステッ
プにて特定された測距点に向けて、上記第一測距ステッ
プよりも投光回数を多くした投光を行う第二測距ステッ
プとを具備しており、上記第一測距ステップにおける上
記特定された測距点からの受光量が、予め定められた値
以上である場合は、上記第二測距ステップにおける投光
開始から受光手段の出力信号処理開始までの、受光信号
が安定するのを待つ待ち時間を、第一測距ステップにお
ける待ち時間よりも短くすることを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明は、複数の投光手段により複数の測距点
に向けて投光を行い、各測距点にそれぞれ存在する対象
物からの反射光をそれぞれ複数の受光手段によって受光
することにより上記対象物までの距離を求める測距装置
の測距方法において、第一測距ステップで投光手段によ
り予め定められた回数にて各測距点に投光を行い、各対
象物の測距が行われる。この結果に基づいて、測距点特
定ステップにより主要な被写体が存在する測距点が特定
される。第二測距ステップにより、この測距点特定ステ
ップにて特定された測距点に向けて、上記第一測距ステ
ップよりも投光回数を多くした投光を行うに当たり、上
記第一測距ステップにおける上記特定された測距点から
の受光量が、予め定められた所定値と比較判断される。
そして、受光量が所定値以上である場合は、上記第二測
距ステップにおける投光開始から受光手段の出力信号処
理開始までの、受光信号が安定するのを待つ待ち時間
を、第一測距ステップにおける待ち時間よりも短くす
る。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。まず、被写体距離の測距について説明する。図２
は、本発明に係わる測距装置の測距方法における三角測
距の原理を利用した被写体距離の測距について説明する
ための図である。

【０００９】投光手段１１から被写体１３に向けて投光
された信号光がその被写体１３により反射され、この反
射された信号光は、位置検出受光素子（以下ＰＳＤと略
記する）１２により受光される。なお、ここでＰＳＤ１
２は、本発明のー実施例として用いられるもので、これ
に限定するものではない。

【００１０】このときの、授受光手段の視差により生じ
る受光位置のずれ量Δｘを検出することにより、被写体
距離Ｌは、Ｌ＝Ｓ×ｆ／Δｘにて求めることができる。これは、三角測距の原理を利
用したアクティブ方式の多点測距装置に用いられる。

【００１１】図３は、本発明の測距装置の測距方法を実
施するための測距装置の構成を示すブロック図の一例で
ある。まず、信号光を投光する投光部１は、この投光部
１を駆動するドライバ４を介してＣＰＵ５へ接続され
る。

【００１２】上記信号光を受光する受光部２は、この受
光部２からの信号を処理する信号処理回路３を介してＣ
ＰＵ５へ接続される。また、撮影光学系７は、レンズ駆
動部６を介してＣＰＵ５へ接続される。

【００１３】次に、以上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、ＣＰＵ５がドライバ４に
信号光の投光を命じると、同時に信号処理回路３に信号
処理の準備を命じる。この命令により、ドライバ４は投
光部１を駆動し、また信号処理回路３は受光部２より信
号を受信しながら待機状態となる。待機状態のままで所
定時間が経過したのち、ＣＰＵ５から信号処理回路３へ
信号処理開始が命じられ、信号処理が実行される。な
お、待機状態を所定時間設けた理由は、信号が安定する
まで待つことが目的であり、詳細は後述する。

【００１４】次に、信号処理回路３での信号処理結果に
基づいて、ＣＰＵ５は測距情報の演算を行い、さらに、
撮影光学系７に含まれているレンズの駆動量の演算も行
う。そして、ＣＰＵ５はレンズ駆動部６へ上記レンズの
駆動を命じ、撮影光学系７の焦点調節を行う。

【００１５】図４は、上記信号処理回路３及びその周辺
部を詳細に示す図である。まず、ＰＳＤ２から得られる
信号電流Ｉs1の処理について説明する。ＰＳＤ２から出
力される信号電流Ｉs1は、プリアンプＡｍｐ１により増
幅され、トランジスタＴｒ３、Ｔｒ４で構成されるカレ
ントミラーで折り返される。これが、ダイオードＤ１に
より圧縮電圧に変換される。

【００１６】同様に、ＰＳＤ２から得られる信号電流Ｉ
s2は、プリアンプＡｍｐ２により増幅され、Ｔｒ５、Ｔ
ｒ６で構成されるカレントミラーで折り返される。これ
が、ダイオードＤ２により圧縮電圧に変換される。

【００１７】これら２つの圧縮信号を処理回路３′が、
差動、伸張演算処理を行い、この結果に基づき、ＣＰＵ
５が測距演算を行う。しかし、この時、ＰＳＤ２から
は、信号電流Ｉs1、Ｉs2だけが得られるのではなく、背
景光による光電流ＩB1、ＩB2も出力される。この背景光
による光電流ＩB1、ＩB2を除去する回路が、オペアンプ
ＯＰ１及びＯＰ２とトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２、コン
デンサＣ１、Ｃ２とスイッチＳＷ１、ＳＷ２から成る回
路である。

【００１８】この回路の動作は、以下の通りである。図
３に示した投光部１により投光されていない非投光時に
おいて、オペアンプＯＰ１、ＯＰ２は、ＣＰＵ５により
スイッチＳＷ１、ＳＷ２を介してアクティブ状態とな
る。そして、背景光による光電流ＩB1、ＩB2が、全て、
それぞれトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２に流れるように、
オペアンプＯＰ１、ＯＰ２により負帰還をかけコンデン
サＣ１、Ｃ２の電圧を制御する。以上により、背景光に
よる光電流ＩB1、ＩB2が、除去される。

【００１９】一方、ＣＰＵ５より投光が命じられ、投光
部１が投光を行う投光時においては、オペアンプＯＰ
１、ＯＰ２はスイッチＳＷ１、ＳＷ２によりノンアクテ
ィブ状態となる。投光中は、コンデンサＣ１、Ｃ２の電
荷でトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のベース電流を供給
し、背景光による光電流を除去している。

【００２０】次に、上記ダイオードＤ１、Ｄ２の圧縮信
号について説明する。図５は、上記信号処理回路３の動
作時のタイムチャートである。図５（ｅ）に示す信号
は、投光部１のオフからオンへ、及びスイッチＳＷ１、
ＳＷ２のオンからオフへのタイミング時のものである。

【００２１】また、図５（ｆ）に示す信号は、処理回路
３′のノンアクティブ状態からアクティブ状態へのタイ
ミング時のものである。時間Ｔ１以前は、ダイオードＤ
１、Ｄ２はＶcc−Ｖref の電圧でバイアスされているた
め、圧縮信号はＶref レベルである。

【００２２】次に、時間Ｔ１のタイミングでスイッチＳ
Ｗ１、ＳＷ２がオフするため、オペアンプＯＰ１、ＯＰ
２がノンアクティブ状態となりダイオードＤ１、Ｄ２の
バイアスはカットされる。これにより、圧縮信号はＶcc
レベルに跳ね上がり、ＰＳＤ２からの信号電流により再
び圧縮信号が出力される。

【００２３】しかし、ダイオードＤ１、Ｄ２には、接合
容量があるため、圧縮信号が安定するまでには、図５
（ｄ）に示すように時間がかかる。被写体の距離が近い
場合や反射率が高い場合には、ＰＳＤ２から得られる信
号電流は大きいため、圧縮信号は図５（ａ）に示すよう
になり、圧縮信号が安定するまでの待機時間はｔ′とな
る。

【００２４】逆に、被写体の距離が遠い場合や反射率が
低い場合には、ＰＳＤ２から得られる信号電流は小さい
ため、圧縮信号は図５（ｄ）のようになり、圧縮信号が
安定するまでの待機時間はｔとなる。

【００２５】従来の測距装置では、上記被写体の最悪条
件を考慮して、時間Ｔ１〜Ｔ２の所定時間ｔの間、信号
処理を待機させることにより、圧縮信号が安定するのを
待ってから信号処理を行っていた。

【００２６】しかし、被写体の条件が良く信号電流が大
きい場合には、この待機時間は無駄である。そこで、本
発明では、図４に示すようにトランジスタＴｒ７、Ｔｒ
８を設けることにより、信号電流を処理回路３′へ取り
込み、これらの和信号に基づいて待機時間ｔを可変とし
ている。つまり、上記和信号が所定値より大きい場合に
は、信号電流は大きく、安定時間をあまり必要としない
ので待機時間ｔを小さくするということを行っている。

【００２７】これにより、被写体の条件が良く信号電流
が大きい場合には、安定までの時間はｔ′と短くなるた
め、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、発光時間全体を
短くすることができる。

【００２８】図６は、本発明の実施例にて実際の測距シ
ーケンスの時間がどの程度短縮されるかを説明するため
の図である。また、図７は、測距ポイントＡ、Ｂ、Ｃの
一例を示す図である。

【００２９】ここで、測距ポイントＡは、近距離の被写
体を示し、測距ポイントＢ、Ｃは、遠距離の被写体を示
す。測距ポイントである３点Ａ、Ｂ、Ｃをそれぞれ遠距
離の精度が十分検出できる回数分、測距ポイントへ投光
していたのが図６（ａ）に示す例である。

【００３０】これを改良したのが、図６（ｂ）であり、
予備投光を行うことでその投光の回数を少なくし、その
中で選択した測距ポイントのみを本投光するものであ
る。これにより、全体の測距時間を図６（ａ）、（ｂ）
に示すようにｔ３からｔ５へ短くすることができる。

【００３１】なお、これについは、特開平２−１５８７
０５号公報に開示されている。本発明による遠距離の場
合は、図６（ｃ）に示すように、全体の測距時間はｔ５
で図６（ｂ）に示すものと同じであるが、近距離の場合
は、図６（ｄ）に示すように、本測距の時間がｔ１から
ｔ４へ短くなる。このため、全体の測距時間は遠距離の
場合のｔ５からｔ６へ短くすることができる。

【００３２】図８は、本発明の実施例での赤外発光ダイ
オード（以下ＩＲＥＤと略記する）の発光間隔を示した
ものである。ＩＲＥＤの発光時間は、安定時間、すなわ
ち待機時間が短くなるためＴA からＴA ′に短くなる。

【００３３】ＩＲＥＤの消灯時間ＴB は、ＩＲＥＤが発
光で熱くなったのを冷やし熱破壊を防ぐことが主目的で
あり、発光時間がＴA ′と短くなれば、ＴA ：ＴB ＝ＴA ′：ＴB ′ のごとく表され、発光時間、消灯時間の比を変えなけれ
ば、同程度の発熱におさえることができる。これによ
り、ＴB ′＝ＴA ′／ＴA ×ＴB のように消灯時間を短くすることができる。

【００３４】次に、図１の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測距動作について説明
する。まず、ステップＳ１では、待機時間ｔ＝３０μ
ｓ、ＩＲＥＤの発光時間ＴA ＝４０μｓ、ＩＲＥＤの消
灯時間ＴB ＝４００μｓと設定する。

【００３５】ステップＳ２、Ｓ３、Ｓ４では、予備測距
として投光回数Ｎｏを１６回としてＡ点、Ｂ点、Ｃ点を
測距し、その距離をそれぞれＬａ、Ｌｂ、Ｌｃにセット
する。

【００３６】そして、ステップＳ５では、主被写体の選
択を行うが、ここでは、最至近の被写体を選択するよう
に設定されているものとする。この選択については、公
知となっている種々の方法があるが、ここではその説明
は省略する。

【００３７】ステップＳ６では、Ａ点を選択したか否か
を判断し、Ａ点を選択した場合はステップＳ８へ移行
し、Ａ点を選択していない場合はステップＳ７へ移行す
る。ステップＳ７では、Ｂ点を選択したか否かを判断
し、Ｂ点を選択した場合はステップＳ１１へ移行し、Ｂ
点を選択していない場合はステップＳ１４へ移行する。

【００３８】すなわち、Ａ点を選択した場合はステップ
Ｓ８へ移行し、Ｂ点を選択した場合はステップＳ１１へ
移行し、Ｃ点を選択した場合はステップＳ１４へ移行す
る。そして、ステップＳ８では、距離Ｌａが所定距離Ｌ
ｎより近いか否かを判断し、近い場合はステップＳ９へ
移行し、近くない場合はステップＳ１０へ移行する。

【００３９】ステップＳ９では、待機時間ｔ＝１０μ
ｓ、ＩＲＥＤの発光時間ＴA ＝２０μｓ、ＩＲＥＤの消
灯時間ＴB ＝２００μｓと設定を変更し、ステップＳ１
０では、投光回数Ｎｏを６４回としてＡ点の本測距を行
う。

【００４０】ステップＳ１０を実行した後は、ステップ
Ｓ１７へ移行する。また、Ｂ点、及びＣ点を選択した場
合は、それぞれステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、及び
ステップＳ１４、Ｓ１５、Ｓ１６にて同様の処理を行
う。

【００４１】そして、それぞれの本測距の結果に基づ
き、ステップＳ１７で撮影レンズの繰り出し量を決定す
る。以上述べたように、上記実施例では、ＩＲＥＤの１
回の発光につき発光時間が、４０−２０＝２０μｓで算
出されるように、２０μｓ短くなり、また、消灯時間
は、４００−２００＝２００μｓで算出されるように、
２００μｓ短くなる。

【００４２】すなわち、６４回の投光では、（２０＋２００）×６４＝１４０８０μｓとなり、約１４ｍｓだけ遠距離に比べて測距の時間を短
縮することができる。

【００４３】なお、以上の実施例においては、３点測距
の場合について説明したが、本発明は３点測距に限られ
るものではなく、複数の測距点が存在する多点測距の場
合についても可能であることは勿論である。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、測
距精度を劣化させることなく、短時間での多点測距が可
能となるので、測距精度が高く、かつ測距時間が短い測
距装置の測距方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の測距装置の測距方法の実施例を示すフ
ローチャートである。

【図２】本発明に係わる測距装置の測距方法における三
角測距の原理を利用した被写体距離の測距について説明
するための図である。

【図３】本発明の測距装置の測距方法を実施するための
測距装置の構成を示すブロック図の一例である。

【図４】本発明の測距装置の測距方法を実施するための
測距装置の一例中の信号処理回路３及びその周辺部を詳
細に示す図である。

【図５】本発明の測距装置の測距方法を実施するための
ブロック図の一例中の信号処理回路３の動作時のタイム
チャートである。

【図６】本発明の実施例にて実際の測距シーケンスの時
間がどの程度短縮されるかを説明するための図である。

【図７】本発明の実施例での測距ポイントＡ、Ｂ、Ｃの
一例を示す図である。

【図８】本発明の実施例での赤外発光ダイオードの発光
間隔を示すものである。

【符号の説明】

１…投光部、２…受光部、３…信号処理回路、４…ドラ
イバ、５…ＣＰＵ、６…レンズ駆動部、７…撮影光学
系。

───────────────────────────────────────────────────── 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 // Ｇ０１Ｂ 11/00 Ｂ (72)発明者塚本和哉東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者藤井貴史東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者野中修東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の投光手段により複数の測距点に向
けて投光を行い、各測距点にそれぞれ存在する対象物か
らの反射光をそれぞれ複数の受光手段によって受光する
ことにより上記対象物までの距離を求める測距装置の測
距方法において、上記投光手段により予め定められた回数にて上記各測距
点に投光を行い、上記各対象物の測距を行う第一測距ス
テップと、この第一測距ステップによる測距結果に基づき、主要な
被写体が存在する測距点を特定する測距点特定ステップ
と、この測距点特定ステップにて特定された測距点に向け
て、上記第一測距ステップよりも投光回数を多くした投
光を行う第二測距ステップと、を具備しており、上記第一測距ステップにおける上記特定された測距点か
らの受光量が、予め定められた値以上である場合は、上
記第二測距ステップにおける投光開始から受光手段の出
力信号処理開始までの、受光信号が安定するのを待つ待
ち時間を、第一測距ステップにおける待ち時間よりも短
くすることを特徴とする測距装置の測距方法。