JPH08160290A - カメラの測距装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単な構成でかつ省スペースの、水中及び空気
中においてオートフォーカスによる正確なピント合せが
可能なカメラの測距装置を提供する。 【構成】第１の波長の発光光束が発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）５により被写体１２に向け投光され、また上記第１
の波長と異なる第２の波長の発光光束がＬＥＤ３により
被写体１３に向け投光される。上記２つの発光光束の被
写体１２，１３からの反射信号光がＰＳＤ７，８により
受光され、このＰＳＤ７，８からの出力に応じて被写体
１２，１３までの距離が演算手段により算出されように
なっており、さらに水中にあるか否かが水中検出部９に
より検出される。そして、上記水中検出部９の検出結果
に基づいて、ＣＰＵ１により決められた上記ＬＥＤ５及
びＬＥＤ３のどちらか一方が用いられることにより、被
写体距離が演算される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水中及び空気中におい
てオートフォーカスによる撮影が可能なカメラの測距装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、アウトドアライフの普及につれ
て、水中で写真撮影を楽しむ人が増えている。本発明
は、このような水中撮影時においても及び通常の空気中
での撮影時においても、オートフォーカスによる撮影が
可能なカメラの測距装置に関するものである。

【０００３】従来、このような測距装置に関する提案と
しては、例えば、特開昭５８−１２６５０９号公報に記
載されているように測距用光に超音波を用いるものや、
本出願人により先に出願された特願平５−３０９３６５
号に記載されているように測距用光にキセノン放電管
（以下Ｘｅ管と記す）の強力な光を利用したものなどが
ある。

【０００４】これらを詳述すると、上記特開昭５８−１
２６５０９号公報に記載された自動焦点調節装置（測距
装置）は、超音波式の測距装置の距離パルス発生器を２
つ以上設け、外部つまみによりこれらを選択することに
より、水中においても測距装置を正しく働かせることが
可能となるようにしたものである。

【０００５】また、上記特願平５−３０９３６５号に記
載された測距装置は、ストロボ手段から第１の基線長だ
け離れた位置に第１の受光手段が配置され、上記対象物
からの上記ストロボ光の反射光が受光されて、その入射
位置に応じた第１信号が出力される。同様に、上記スト
ロボ手段から第２の基線長だけ離れた位置に第２の受光
手段が配置され、上記対象物からの上記ストロボ光の反
射光が受光されて、その入射位置に応じた第２信号が出
力される。これら第１信号と第２信号とに基づいて、上
記対象物までの距離が演算手段で演算されるようにした
ものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭５８−１２６５０９号公報に記載された測距装置の
ように、超音波式の距離パルス発生器を測距装置に搭載
すると、測距装置が大型化してしまう。さらに、超音波
は指向性が悪いという要因などにより、誤測距となる場
合があった。

【０００７】また、上記特願平５−３０９３６５号に記
載された測距装置は、高精度で測距が可能であるが、Ｘ
ｅ管にて投光を行うことよりトリガ回路が必要であるた
め、構成の複雑なものとなってしまう。また、コンパク
トカメラではＸｅ管の収納スペースを確保することが困
難であった。

【０００８】そこで本発明は、上記課題に鑑みてなされ
たものであり、簡単な構成でかつ省スペースの、水中及
び空気中においてオートフォーカスによる正確なピント
合せが可能なカメラの測距装置を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載のカメラの測距装置は、第１の波長
の発光光束を被写体に向け投光する第１の投光素子と、
上記第１の波長と異なる第２の波長の発光光束を被写体
に向け投光する第２の投光素子と、上記２つの発光光束
の被写体からの反射信号光を受光する受光手段と、上記
受光手段からの出力に応じて被写体までの距離を算出す
る演算手段と、水中にあるか否かを検出する水中検出手
段とを有し、上記演算手段は上記水中検出手段の検出結
果に基づいて、決められた上記第１の投光素子及び第２
の投光素子のどちらか一方を用いることにより、被写体
距離を演算することを特徴とする。

【００１０】また、請求項２に記載のカメラの測距装置
は、被写体に対し発光光束を投光する投光手段と、上記
投光手段による被写体からの反射光束を受光する受光手
段と、上記被写体を観察するファインダとを有するカメ
ラの測距装置であって、上記投光手段は、第１の波長の
発光光束を被写体に向け投光する第１の投光素子と、上
記第１の波長より短い第２の波長の発光光束を被写体に
向け投光する第２の投光素子とから成り、上記第１の投
光素子の発光光束が上記ファインダの光軸と交わる位置
を、上記第２の投光素子の発光光束が上記ファインダの
光軸と交わる位置よりも上記カメラから遠距離となるよ
うに設定したことを特徴とする。

【００１１】またさらに、請求項３に記載のカメラの測
距装置は、上記第１の投光素子と第２の投光素子は発光
ダイオードであって、上記２つのダイオードチップは１
つの透明パッケージ内に封入されることを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明のカメラの測距装置においては、第１の
波長の発光光束が第１の投光素子により被写体に向け投
光され、また上記第１の波長と異なる第２の波長の発光
光束が第２の投光素子により被写体に向け投光される。
上記２つの発光光束の被写体からの反射信号光が受光手
段により受光され、上記受光手段からの出力に応じて被
写体までの距離が演算手段により算出されようになって
おり、さらに水中にあるか否かが水中検出手段により検
出される。そして、上記水中検出手段の検出結果に基づ
いて、上記演算手段により決められた上記第１の投光素
子及び第２の投光素子のどちらか一方が用いられること
により、被写体距離が演算される。

【００１３】本発明のカメラの測距装置においては、被
写体に対し発光光束を投光する投光手段と、上記投光手
段による被写体からの反射光束を受光する受光手段と、
上記被写体を観察するファインダとを有するカメラの測
距装置であって、上記投光手段では、第１の波長の発光
光束が第１の投光素子により被写体に向け投光され、上
記第１の波長より短い第２の波長の発光光束が第２の投
光素子により被写体に向け投光される。そして、上記第
１の投光素子の発光光束が上記ファインダの光軸と交わ
る位置が、上記第２の投光素子の発光光束が上記ファイ
ンダの光軸と交わる位置よりも上記カメラから遠距離と
なるように設定される。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明に係る第１実施例のカメラの測距
装置の構成を示す図である。同図において、演算制御回
路（以下ＣＰＵと記す）１は、例えば、ワンチップマイ
クロコンピュータなどから成っている。このＣＰＵ１に
は、第１のドライバ２を介して、発光ダイオード（以下
ＬＥＤと記す）３が接続されるとともに、第２のドライ
バ４を介して、上記ＬＥＤ３が発する波長と異なる波長
を発するＬＥＤ５が接続される。

【００１５】また、ＣＰＵ１には、測距用回路（ＡＦ回
路）６を介して、２つの光位置検出素子（以下ＰＳＤと
記す）７，８がそれぞれ接続される。さらに、ＣＰＵ１
には、本測距装置が水中にあるか、空気中にあるかを検
出する水中検出部９が接続される。また、上記ＬＥＤ
３，５から距離ｆｔだけ隔てた前方には投光レンズ１０
が設けられ、上記ＰＳＤ７，８から距離ｆｊだけ隔てた
前方には受光レンズ１１が設けられる。

【００１６】次に、本第１実施例のカメラの測距装置の
動作について説明する。ＣＰＵ１は、水中検出部９によ
って本測距装置が水中にあるか、空気中にあるかを判別
し、その結果から、ＬＥＤ３，５のうち、いずれの投光
光線を用いて測距を行うかを決定する。この決定にした
がって、第１のドライバ２、第２のドライバ４のいずれ
かを介し、それぞれＬＥＤ３，５のいずれかを発光させ
る。

【００１７】上記ＬＥＤ３，５はそれぞれ発光波長の異
なる発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、投光レンズ１０
を介して、ＬＥＤ５は被写体１２に、ＬＥＤ３は被写体
１３にそれぞれ測距用光を投光する。

【００１８】この測距用光は被子体１２または被写体１
３にて反射され、反射信号光として受光レンズ１１を介
し、上記被写体１２からの反射信号光はＰＳＤ７に、上
記被写体１３からの反射信号光はＰＳＤ８上にそれぞれ
入射する。このとき、これらのＰＳＤ７，８は、入射し
た反射信号光の光入射位置Ｘに応じた出力信号を測距用
回路６へ出力する。

【００１９】この測距用回路６は、上記出力信号を増
幅、演算し、測距信号として、この測距信号をＣＰＵ１
へ出力する。ＣＰＵ１は、上記測距信号に基づいて、被
写体までの距離（被写体距離）Ｌを算出する。

【００２０】なおこのとき、投光レンズ１０と受光レン
ズ１１の主点間距離（基線長）Ｓは固定されており、受
光レンズ１１とＰＳＤ７，８の間の距離ｆｊも固定され
ているため、ＰＳＤ７，８上の光入射位置Ｘから、三角
測距の原理にて、被写体距離Ｌが求められる。

【００２１】図２は、水が光を吸収するときの吸収係数
の波長依存性を示す図である。同図に示すように、水中
では、可視光以外の波長成分は吸収係数が大きく吸収さ
れやすい傾向にある。また、可視光の中でも長波長側の
赤は、吸収係数が大きいため、吸収されやすく、短波長
の緑や青などは、吸収係数が小さいため、吸収されにく
いことがわかる。

【００２２】このことから、一般のカメラで用いられる
赤外発光ダイオード（以下ＩＲＥＤと記す）による赤外
光は、ＬＥＤの中では発光効率が高く、手軽に高出力が
得られるため、空気中の測距用光として用いる場合には
有効である。しかし、水中での吸収が大きく、水中にお
ける利用には適していないことがわかる。

【００２３】そして、水中においてＩＲＥＤを用いた場
合、ある距離以遠では反射信号光の光量が、青色のＬＥ
Ｄ（以下青ＬＥＤと記す）を用いた場合に比べて小さく
なる。すなわち、水中においては、発光効率の劣る青Ｌ
ＥＤより、ある距離以遠では不利である。

【００２４】図３は、本第１実施例の測距装置において
ＩＲＥＤを用いた場合と波長４５０ｎｍの青ＬＥＤを用
いた場合のＰＳＤ７，８にて得られる光電流と被写体距
離との関係を示す図である。

【００２５】ここで、被写体としては灰色のチャートを
用いている。縦軸は対数となっており、横軸は被写体距
離の逆数である。同図に示すように、空気中では、ＩＲ
ＥＤを用いた場合は青ＬＥＤを用いた場合に比べて、そ
の反射信号光の差によって２０倍もの大きな光電流が得
られる。しかし、水中では、図２に示した吸収係数の差
により、ＩＲＥＤの光は遠距離での減衰が著しく、ほぼ
０．６８ｍ以遠では青ＬＥＤを利用した方が、大きな光
電流が得られることがわかる。

【００２６】例えば、１ｎＡまでの電流が検知できる測
距装置では、ＩＲＥＤ利用時には１ｍ弱の距離、すなわ
ち、１ｍより近い距離しか測定できない。一方、青ＬＥ
Ｄ利用時にはほぼ１．５ｍの距離まで測定できる。

【００２７】なお現在、ＧａＡｌＡｓ系にて、製造技術
の確立されたＩＲＥＤに比べ、青ＬＥＤはＺｎＳｅやＧ
ａＮなどの材料を用いての開発競争が続いており、さら
に明るい製品の出現が期待できる。

【００２８】次に、本第１実施例において、例えば、Ｌ
ＥＤ３に青ＬＥＤ（以下青ＬＥＤ３と記す）を用い、Ｌ
ＥＤ５にＩＲＥＤ（以下ＩＲＥＤ５と記す）を用いるこ
ととし、以下に説明する。

【００２９】ここで、空気中では赤外光、水中では青色
などの可視光を用いる上で解決すべき問題に、背景光の
問題がある。そこで、測距用光として赤外光を用いた測
距装置では、可視光成分はノイズとなるので、受光素子
のパッケージの樹脂に可視光をカットする色素を混入し
て光学的にノイズを現象させることにより、Ｓ／Ｎを向
上させている。

【００３０】しかし、このような可視光カットのパッケ
ージを用いた場合は、本第１実施例においては、青ＬＥ
Ｄ３の信号光までカットしてしまう。そこで、図４
（ａ）に示すように、各々の反射信号光を受光するＰＳ
Ｄ７，８を各々別パッケージに入れる案が考えられる
が、２つのＰＳＤ７，８間の距離Δが離れすぎるので、
測距する２点間の位置が離れてしまい実用化には適さな
い。

【００３１】そこで、本第１実施例では、図４（ｂ）に
示すように、１つの透明のパッケージ２０に２つのＰＳ
Ｄ７，８を並べて封入する。そして、赤外光受光用のＰ
ＳＤ７の受光面には可視光が入射しないように、透明の
パッケージ２０の上から可視光カットの分光透過特性を
持つフィルム２１をはりつける。これにより、Ｓ／Ｎを
改善している。

【００３２】また、このように並べて配置された２つの
ＰＳＤ７，８に反射信号光を入射させるには、投光側も
光源を近接させて配置させる必要がある。このため、本
第１実施例では、図４（ｃ）に示すように、１つのパッ
ケージ２２内にチップのＩＲＥＤ５とチップの青ＬＥＤ
３を並べて配置している。

【００３３】図５は、図４（ｂ），（ｃ）に示したよう
な投受光素子のパッケージ２０，２２を有する測距装置
を適用したカメラの外観図である。カメラボディ３０に
は、撮影用レンズ３１、ファインダ対物レンズ３２、投
光レンズ１０、受光レンズ１１、投光用ＬＥＤのパッケ
ージ２２、受光用ＰＳＤのパッケージ２０が同図に示す
ように配置される。

【００３４】ここでの特徴としては、ファインダ対物レ
ンズ３２と撮影用レンズ３１のそれぞれの光軸３３、３
４と、各測距用光のクロスのポイントであり、青ＬＥＤ
３の光は、ＩＲＥＤ５の光より近距離で上記光軸３３、
３４とクロスするようにしている。

【００３５】これは空気中での撮影より、水中での撮影
の方が近距離で撮影する場合が多いからである。すなわ
ち、水中での撮影対象は魚やサンゴなどであり、近距離
で撮影しないと小さく写ってしまうからである。また、
水の透明度の関係により、遠距離のものは見えにくく、
撮影する場合が少ないからである。

【００３６】そこで本第１実施例では、ファインダ対物
レンズ３２や撮影用レンズ３１と測距系のパララックス
を考慮し、水中用の青ＬＥＤ３の光は近距離でパララッ
クスがない位置に投光し、空気中用のＩＲＥＤ５の光は
遠距離でパララックスがない位置に投光する。こうする
ことにより、光源を並べた場合に生じる投光ポイントの
差を有効に利用している。

【００３７】図６は、本第１実施例の測距装置を適用し
たカメラの構成を示す図である。一般に、青ＬＥＤ３
は、バンドギャップの大きな半導体によって短い波長を
得ているので、ＩＲＥＤ５に比べて順電圧ＶＦが高くな
る。例えば、ＩＲＥＤ５の場合は３Ｖの電源電圧で十分
に発光させることができるが、青ＬＥＤ３の場合は５Ｖ
〜６Ｖの電源電圧がないと十分に発光させることができ
ない。

【００３８】そこでＩＲＥＤ５には、トランジスタ４０
がオンのとき、３Ｖの電源電圧を有する電池４１から直
接電流が流れるように接続する。しかし、青ＬＥＤ３
は、上述のように順電圧ＶＦが高いので、昇圧回路４２
によって６Ｖに昇圧して、コンデンサ４４に蓄えられた
電荷を用いて発光させる。

【００３９】上記電池４１の電圧はＩＲＥＤ５の発光に
よって変動するので、ＡＦ回路６及びＣＰＵ１に電池４
１から安定した電圧を供給するためにフィルタ回路４５
が設けられる。

【００４０】また、青ＬＥＤ３は、トランジスタ４６を
制御することにより発光制御される。しかし、その駆動
電流は昇圧回路４２によって昇圧され、コンデンサ４４
に蓄えられた電荷による電圧によって変化する。さら
に、青ＬＥＤ３は製品個々の有する特性によって順電流
ＶＦが変化するので、測距装置ごとに昇圧電圧を変えて
製造することが好ましい。そこで、ＣＰＵ１はアナログ
／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）４７によって、昇圧
電圧のアナログ値をその値に相当するデジタル値に変換
させ、このデジタル値をモニタすることにより、昇圧電
圧を可変制御する。

【００４１】本第１実施例では、製造時にあらかじめ、
青ＬＥＤ３の順電流ＶＦの特性を調べておき、その結果
によって所定の電流を流すように、測距装置ごとに昇圧
電圧を決定する。そこで、測距装置ごとに昇圧電圧を記
憶するために、電気的に書き込みが可能なＲＯＭ（Ｒea
d Ｏnly Ｍemory ；ＲＯＭ）、例えば、ＥＥＰＲＯＭ４
８をＣＰＵ１に接続している。

【００４２】したがって、高い順電流ＶＦを有する青Ｌ
ＥＤ３を用いた測距装置の昇圧電圧は高く、逆に低い順
電流ＶＦを有する青ＬＥＤ３を用いた測距装置の昇圧電
圧は低くなるように、ＥＥＰＲＯＭ４８の記憶値を決定
する。これにより、青ＬＥＤ３の発光光量を制御すると
共に、過電流による破壊を防ぐ。

【００４３】また、レリーズボタン（図示せず）の半押
しによって閉成するファーストレリーズスイッチ（以下
１ｓｔＳＷと記す）４９、全押しによって閉成するセカ
ンドレリーズスイッチ（以下２ｎｄＳＷと記す）５０を
有する。このうち、１ｓｔＳＷ４９はレリーズボタンの
押しこみ途中でオンするので、このタイミングで測距を
行えば良い。

【００４４】ＣＰＵ１には、測距用回路６が接続され、
さらにこの測距用回路６にはＰＳＤ７，８が接続される
とともに、シャッタ５１が機械的に接続される。また、
ＣＰＵ１には、ピント合せ部５２が接続され、さらにこ
のピント合せ部５２には撮影用レンズ３１が機械的に接
続される。

【００４５】次に、本第１実施例の測距装置を適用した
カメラの動作について説明する。図７は、本第１実施例
の測距装置を適用したカメラの動作としてのＣＰＵ１の
処理を示すフローチャートである。

【００４６】このフローチャートは、ＣＰＵ１によって
制御される。まず、ＣＰＵ１は、１ｓｔＳＷ４９のオン
／オフをモニタする（ステップＳ１）。ここで、１ｓｔ
ＳＷ４９がオンとなったとき、ステップＳ２へ移行しＩ
ＲＥＤ５を発光させ、ＰＳＤ７の出力より、反射信号光
の光入射位置ＸＩ及び反射信号光の光量ＰＩを検出する
（ステップＳ２）。

【００４７】なお、ＰＳＤ７と後述するＰＳＤ８は、光
起電力効果と、表面抵抗層によるキャリア分割効果を有
する半導体素子で、出力の２つの電流の比をとると光入
射位置ＸＩを示す信号となり、和をとると反射信号光の
光量ＰＩを示す信号となる。上述した光入射位置ＸＩ及
び反射信号光の光量ＰＩを求める演算は、測距用回路６
が行う。

【００４８】このとき、図１にて説明した三角測距の原
理より明らかなように、被写体距離Ｌと、反射信号光の
光入射位置ＸＩは１対１の関係にあり、また図３に示し
たように、空気中では被写体距離Ｌと光量ＰＩの関係
は、所定の関係にある。したがって、空気中において
は、光入射位置ＸＩと光量ＰＩは所定の関係にあること
となる。ところが、水中では光の吸収によって所定の関
係は成立せず、空気中にて光入射位置ＸＩから予測でき
る光量に比べて、水中での光量ＰＩは大幅に減少してし
まう。

【００４９】式にて表すと、被写体距離Ｌ、光入射位置
ＸＩ、光量ＰＩの関係は、 Ｌ＝Ａ／ＸＩ＋Ｂ …（１） ＰＩ＝Ｃ・１／Ｌ² …（２） ここで、Ａ，Ｂ，Ｃは定数である。したがって、 ＰＩ＝Ｃ・（Ａ／ＸＩ＋Ｂ）^-2 …（３） となる。

【００５０】次に、ＣＰＵ１は、ステップＳ２にて得ら
れた光量ＰＩが、例えば上記（３）式のＰＩの１／１０
倍より小さいか否かを判断する（ステップＳ３）。小さ
ければ、水中で本測距装置が使用されていると考えるこ
とができる。

【００５１】すなわち、ステップＳ３におけるＰ（Ｘ
Ｉ）は、 Ｐ（ＸＩ）＝（１／１０）・Ｃ（Ａ／ＸＩ＋Ｂ）^-2 とすればよく、このステップＳ３にて、ＰＩ＜Ｐ（Ｘ
Ｉ）が成り立てば、水中であると判定しステップＳ４へ
移行する。一方、成り立たないときは、空気中であると
判定しステップＳ１１へ分岐する。

【００５２】ステップＳ４では、昇圧回路４２を動作さ
せ昇圧して、コンデンサ４４を充電するが、昇圧電圧は
ＥＥＰＲＯＭ４８に書き込まれた調整値に従って制御す
る。これは、すでに述べた通りである。続いて、ステッ
プＳ５では、青ＬＥＤ３を発光させ、ＰＳＤ８を用いて
ステップＳ２での処理と同様に、光入射位置ＸＢとその
光量ＰＢを求める。

【００５３】次に、ＣＰＵ１はステップＳ６にて、測距
結果が所定の距離以遠かどうかを判定するために、反射
信号光の光入射位置ＸＢが所定の位置ＸＯより小さいか
否かを判定する。ここで、光入射位置ＸＢが所定の位置
ＸＯよりも小さくないときは、比較的、Ｓ／Ｎの良好な
近距離域であるため、ステップＳ７にて光入射位置ＸＢ
から、上記（１）式に準じた形にてピント合せ距離ＬＰ
を算出する。このとき、本測距装置は水中にあるので、
水の屈折率によって、受光レンズ１１や撮影用レンズ３
１が影響をうけるので、これを補正して上記ピント合せ
距離ＬＰの算出を行う。その後、ステップＳ８へ移行す
る。

【００５４】一方、上記ステップＳ６にて、反射信号光
の光入射位置ＸＢが所定の位置ＸＯより小さいときは、
上記光入射位置ＸＢによって距離算出を行うには、Ｓ／
Ｎが不十分である。そこで、ステップＳ１２以降におい
て光量だけを用いて、大枠なゾーンフォーカスによるピ
ント合せを行う。

【００５５】ステップＳ１２では、光量ＰＢが所定の光
量ＰＯより小さいか否かを判定する。ここで、光量ＰＢ
が所定の光量ＰＯより小さくないときは、ピント合せ距
離ＬＰを１ｍに設定する（ステップＳ１３）。一方、小
さいときはピント合せ距離ＬＰを１．５ｍに設定する
（ステップＳ１４）。その後、ステップＳ８へ移行す
る。

【００５６】このような光量判別方法によってピント合
せ距離を求める方法は、被写体の反射率の影響を受けや
すいという欠点があるが、反射信号光量を判定するだけ
でよいので、信号が微弱であるときに有効である。ＰＳ
Ｄ７またはＰＳＤ８における２つの信号電流の比によっ
て測距を行うステップＳ７や後述するＳ１５での処理で
は、微弱信号時にはノイズの影響によって誤差が大きく
なる場合があるからである。

【００５７】また、すでに述べたように上記ステップＳ
３にて、ＰＩ＜Ｐ（ＸＩ）が成り立たないときは、空気
中であると判定しステップＳ１１へ分岐する。ステップ
Ｓ１１では、水中ではないので上記（１）式に従ってピ
ント合せ距離ＬＰの算出を行い、ステップＳ８へ移行す
る。

【００５８】次に、ステップＳ８では、ＣＰＵ１はレリ
ーズボタンの全押しによって閉成する２ｎｄＳＷ５０の
オン状態をモニタし、２ｎｄＳＷ５０がオフのときは、
ステップＳ１５へ移行し１ｓｔＳＷ４９のオン／オフを
モニタする。ここで、１ｓｔＳＷ４９がオンのときは、
再びステップＳ８へ戻る。一方、１ｓｔＳＷ４９がオフ
のときはステップＳ１へ戻る。

【００５９】上記ステップＳ８にて、２ｎｄＳＷ５０が
オンになったとき、ステップＳ９へ移行し撮影用レンズ
３１を駆動して、ピント合せ距離ＬＰに応じてピント合
せを行う。続いて、ステップＳ１０では、シャッタ５１
を制御して露光を行う。そして、本フローチャートの処
理を終了する。

【００６０】以上説明したように本第１実施例では、水
中検出部９として測距用光の赤外光の水中での減衰特性
を利用し、水中判定を行うため、特別な水中検出手段を
必要とせず、またユーザの操作も必要としない。

【００６１】また、ＩＲＥＤ５と青ＬＥＤ３のチップを
同一のパッケージ２０内に入れ、各々を利用した場合の
測距ポイントの差を小さくおさえることにより、上記測
距ポイントの差が大きい場合に生じる不具合、すなわ
ち、ＩＲＥＤ５で画面中央を測距したときに、青ＬＥＤ
３は画面の端部を測距してしまうというような不具合を
なくすことができる。したがって、本実施例ではいずれ
のチップを利用した時にも、画面中央部に対し投光が可
能である。

【００６２】さらに、２つのＰＳＤ７，８を同一のパッ
ケージ２０に入れ、ＩＲＥＤ５用のＰＳＤ７の前方には
可視光カットフィルタのフィルム２１をはりつけたこと
により、外光ノイズを減少させて、良好なＳ／Ｎによっ
て精度の良い測距が可能となる。また、青ＬＥＤ３用の
ＰＳＤ８の前方に、ブルーフィルタをはりつけるのも効
果的である。

【００６３】さらに、青ＬＥＤ３を適正な駆動電流で発
光させるために、電圧を可変できる昇圧回路を備えた。
これにより、青ＬＥＤ３は最大の光量で発光できると共
に、過電流による破壊から守ることができる。

【００６４】次に、上記第１実施例の変形例のカメラの
測距装置について説明する。本変形例の構成について
は、上記第１実施例と同一であるため、ここに編入する
ものとしその説明は省略する。

【００６５】図８は、上記第１実施例の変形例の測距装
置を適用したカメラの動作としてのＣＰＵ１の処理を示
すフローチャートである。同図に示す本変形例の動作
は、図７に示した上記第１実施例での水中検出手段をよ
り確実にするものである。例えば、測距用光が、被写体
であるダイバーの水中めがねから正反射されることなど
により、大きな反射信号光がＰＳＤに入射した場合、図
７に示した上記第１実施例ではステップＳ３にて、空気
中の処理であるステップＳ１１へ分岐してしまい、水中
であるにもかかわらず水中判定が行われない。

【００６６】そこで、本変形例では、測距用光に赤外光
を使用したときの測距時と、青色光を使用したときの測
距時のそれぞれの反射信号光の光量ＰＩ，ＰＢを比較し
て水中判定を行う。これにより、確実に水中判定が行え
ようになる。以下に動作を説明する。

【００６７】このフローチャートは、ＣＰＵ１によって
制御される。まず、ＣＰＵ１は、１ｓｔＳＷ４９のオン
／オフをモニタする（ステップＳ２１）。ここで、１ｓ
ｔＳＷ４９がオンとなったとき、ステップＳ２２へ移行
する。

【００６８】ステップＳ２２では、昇圧回路４２を動作
させ昇圧して、コンデンサ４４を充電するが、昇圧電圧
はＥＥＰＲＯＭ４８に書き込まれた調整値に従って制御
する。

【００６９】次に、ＩＲＥＤ５を発光させ、ＰＳＤ７の
出力より、反射信号光の光入射位置ＸＩ及び反射信号光
の光量ＰＩを検出する（ステップＳ２３）。上記光入射
位置ＸＩ及び反射信号光の光量ＰＩを求める演算は、測
距用回路６が行う。続いて、青ＬＥＤ３を発光させ、Ｐ
ＳＤ８を用いてステップＳ２３での処理と同様に、光入
射位置ＸＢとその光量ＰＢを求める（ステップＳ２
４）。

【００７０】次に、ＣＰＵ１は、光量ＰＩが光量ＰＢよ
り大きいか否かを判断する（ステップＳ２５）。ここ
で、光量ＰＩが光量ＰＢより大きいときは、ステップＳ
２６へ移行する。一方、ステップＳ２５にて、光量ＰＩ
が光量ＰＢより大きいくないときは、ステップＳ２７へ
移行し、上記（１）式に準じた形にてピント合せ距離Ｌ
Ｐを算出する。このとき、本測距装置は水中にあるの
で、水の屈折率によって、受光レンズ１１や撮影用レン
ズ３１が影響をうける。このため、これを補正して上記
ピント合せ距離ＬＰの算出を行う。その後、ステップＳ
３０へ移行する。

【００７１】また、ステップＳ２６にて、ＣＰＵ１はス
テップＳ２３で得られた光量ＰＩが、例えば上記（３）
式のＰＩの１／１０倍より小さいか否かを判断する（ス
テップＳ３）。小さければ、水中で本測距装置が使用さ
れていると考えることができる。

【００７２】すなわち、ステップＳ２６におけるＰ（Ｘ
Ｉ）は、 Ｐ（ＸＩ）＝（１／１０）・Ｃ（Ａ／ＸＩ＋Ｂ）^-2 とすればよく、このステップＳ２６にて、ＰＩ＜Ｐ（Ｘ
Ｉ）が成り立てば、水中であると判定しステップＳ２９
へ移行する。一方、成り立たないときは、空気中である
と判定しステップＳ２８へ移行する。

【００７３】上記ステップＳ２９では、ステップＳ２７
と同様に上記（１）式に準じた形にてピント合せ距離Ｌ
Ｐを算出する。一方、上記ステップＳ２８では、水中で
はないので上記（１）式に従ってピント合せ距離ＬＰの
算出を行い、ステップＳ３０へ移行する。

【００７４】次に、ステップＳ３０では、ＣＰＵ１はレ
リーズボタンの全押しによって閉成する２ｎｄＳＷ５０
のオン状態をモニタし、２ｎｄＳＷ５０がオフのとき
は、ステップＳ１５へ移行し１ｓｔＳＷ４９のオン／オ
フをモニタする。ここで、１ｓｔＳＷ４９がオンのとき
は、再びステップＳ３０へ戻る。一方、１ｓｔＳＷ４９
がオフのときはステップＳ２１へ戻る。

【００７５】上記ステップＳ３０にて、２ｎｄＳＷ５０
がオンになったとき、ステップＳ３１へ移行し撮影用レ
ンズ３１を駆動して、ピント合せ距離ＬＰに応じてピン
ト合せを行う。続いて、ステップＳ３３では、シャッタ
５１を制御して露光を行う。そして、本フローチャート
の処理を終了する。

【００７６】以上説明したように、第１実施例の本変形
例では、上記ステップＳ２５にて測距用光に赤外光を使
用したときの測距時と、青色光を使用したときの測距時
のそれぞれの反射信号光の光量ＰＩ，ＰＢを比較して水
中判定を行うようにした。これにより、図４に示したよ
うに０．６８ｍ以遠では確実に水中判定を行うことがで
きる。

【００７７】すなわち、水中における赤外と青との光の
減衰率の差を利用したものであり、水中でありかつ０．
６８ｍ以遠では、青い光の反射信号光の光量が赤外光の
反射信号光の光量より大きいからである。しかし、水中
においても０．６８ｍより近い距離では、上述の考え方
が使えないため、ステップＳ２６では図７に示したステ
ップＳ３の処理と同様の考え方にて、水中判定を行って
いる。

【００７８】次に、本発明に係る第２実施例のカメラの
測距装置について説明する。図９（ａ）は、第２実施例
のカメラの測距装置の特徴部の構成を示す図である。

【００７９】上述した第１実施例及び第１実施例の変形
例では、測距用光を利用して水中検出を行ったが、図９
（ａ）に示す第２実施例の本測距装置では、手動でレバ
ー６０をスライドさせたとき、水中仕様となるものであ
る。

【００８０】すなわち、レバー６０を矢印方向にスライ
ドさせると、可視カットフィルタ６１ａは受光光路中か
ら退避し、上記可視カットフィルタ６１ａに入れ替わっ
てブルーフィルタ６１ｂが受光光路中にそう入されて青
ＬＥＤ３の光がＰＳＤ７に入射するように構成する。

【００８１】上記レバー６０には、可視光カットフィル
タ６１ａとブルーフィルタ６１ｂとの双方の特性を有す
る光学フィルタが連動しており、クリックメカ６２によ
って、受光レンズ１１の受光光路中にどちらかが保持さ
れるように構成されている。

【００８２】本第２実施例では、単一の受光素子（ＰＳ
Ｄ）７の前方を可視光カットフィルタ６１ａとブルーフ
ィルタ６１ｂとを受光光路中にそう入したり、退避した
りする。これにより、同一のＰＳＤ７で赤外光及び可視
光ともに、良好なＳ／Ｎにて受光可能である。さらに、
ＰＳＤを１つにできるため、本測距装置の構成を簡素化
することができる。

【００８３】次に、本発明に係る第３実施例のカメラの
測距装置について説明する。図９（ｂ）は、第３実施例
のカメラの測距装置の特徴部の構成を示す図である。

【００８４】本第３実施例では、単一のＰＳＤ７を利用
して、ＩＲＥＤ５及び青ＬＥＤ３の光を受光すること
は、図９（ａ）に示した上記第２実施例と同様である。
ただし、ＰＳＤ７の受光光路中の前面にそう入される光
学フィルタ６３は、水中検出部９の出力結果に従って、
ＣＰＵ１により制御される。なお、上記光学フィルタ６
３は、可視光カットの特性を有するフィルタであ。

【００８５】水中検出部９には、投光素子６４と、受光
素子６５の間にプリズム６６が設けられる。投光素子６
４の光は、空気中における上記プリズム６６の全反射の
条件にて反射され、受光素子６５に入射する。しかし、
プリズム６６の反射面が水に接すると、上記全反射の条
件が成り立たなくなり、受光素子６５への入射する光が
減少する。

【００８６】ＣＰＵ１は投光回路６７を介して投光素子
６４を発光させ、受光回路６８の出力から、受光素子６
５へ入射する光量をモニタすることにより、本測距装置
が水中にあるのか、空気中にあるのかの水中判定を行
う。

【００８７】そして、水中判定時には、青ＬＥＤ３の光
が測距用光として用いられ、ＣＰＵ１はモータドライバ
６９を介して、モータ７０を回転させ、送りネジ７１に
より光学フィルタ６３を受光光路中から退避させる。こ
れにより、青ＬＥＤ３の光を受光できるようにする。

【００８８】一方、空気中であるとの判定時には、ＩＲ
ＥＤ５の光が測距用光として用いられ、可視光のノイズ
光を減少させるために、ＣＰＵ１はモータドライバ６９
を介して、モータ７０を回転させ、送りネジ７１により
フィルタ６３を受光光路中にそう入させる。

【００８９】以上説明したように本第３実施例では、単
一のＰＳＤ７を利用して高いＳ／Ｎにより、精度の良い
測距が可能である。また、フィルタ６３のそう入は自動
的に行われるので、撮影時にユーザが操作して設定しな
ければならないといった、わずらわしさを削減させるこ
とができる。

【００９０】なお、上記各実施例中では赤外光より短い
波長の光を総称して青としたが、黄色でも緑色でも、可
視光側の測距用光への応用は可能である。以上説明した
ように上記各実施例によれば、水中でも空気中でも正し
くピント合せが可能な、水陸両用のＡＦカメラが小型、
かつ単純な構成で提供可能となる。

【００９１】なお、本発明の上記実施態様によれば、以
下のごとき構成が得られる。 （１） カメラの測距装置において、第１の波長の発光
光束を被写体に向け投光する第１の投光素子と、上記第
１の波長より短い第２の波長の発光光束を被写体に向け
投光する第２の投光素子と、上記２つの発光光束の被写
体からの反射信号光を受光する受光手段と、上記受光手
段からの出力に応じて被写体までの距離を算出する演算
手段と、カメラが水中にあるか否かを判別する水中検出
手段とを有し、上記演算手段は上記水中検出手段の判定
に応じて、決められた上記第１の投光素子及び第２の投
光素子のどちらか一方を用いることにより、被写体距離
を演算することを特徴とするカメラの測距装置。 （２） 上記水中検出手段の判別結果に基づいて、上記
受光手段の受光面の前方に、波長依存性の透過率を有す
る光学フィルタを挿入することを特徴とする上記（１）
に記載のカメラの測距装置。 （３） 上記水中検出手段の判別結果に基づいて、上記
受光手段の受光面の前方に、波長依存性の透過率を有す
る光学フィルタを自動的に選択し挿入するフィルタ制御
手段を有することを特徴とする上記（１）に記載のカメ
ラの測距装置。 （４） 上記第１の投光素子の発光光束がファインダの
光軸と交わる位置を、上記第２の投光素子の発光光束が
上記ファインダの光軸と交わる位置よりも上記カメラか
ら遠距離となるように構成したことを特徴とする上記
（１）に記載のカメラの測距装置。 （５） 上記水中検出手段によりカメラが水中であると
判定された場合、上記演算手段は上記第２の投光素子を
用いて被写体距離を演算することを特徴とする上記
（１）に記載のカメラの測距装置。 （６） 第１の波長の発光光束を被写体に向け投光する
第１の投光素子と、上記第１の波長より短い第２の波長
の発光光束を被写体に向け投光する第２の投光素子と、
上記２つの発光光束の被写体からの反射信号光を受光す
ることにより上記被写体の距離を測定するカメラの測距
装置において、上記カメラが水中にあるか否かを判別す
る水中検出手段を有し、上記水中検出手段の判別結果に
よりカメラが水中にある場合、上記第２の波長の発光光
束をもつ第２の投光素子を用いて、被写体距離を演算す
ることを特徴とするカメラの測距装置。 （７） 上記第２の投光素子に電圧を昇圧して電源を供
給する昇圧回路を有することを特徴とする上記（５）ま
たは（６）に記載のカメラの測距装置。 （８） 上記昇圧回路の昇圧電圧を記憶する電気的に書
き込み可能な記憶手段を有し、上記第２の投光素子の順
電圧に応じて、上記昇圧電圧を切り換えるようにしたこ
とを特徴とする上記（７）に記載のカメラの測距装置。 （９） カメラの測距装置において、第１の波長の発光
光束を被写体に向け投光する第１の投光素子と、上記第
１の波長と異なる第２の波長の発光光束を被写体に向け
投光する第２の投光素子と、上記第１の投光素子の発光
光束の被写体からの反射信号光を受光する第１の受光素
子と、上記第２の投光素子の発光光束の被写体からの反
射信号光を受光する第２の受光素子と、上記第１の受光
素子もしくは第２の受光素子からの出力に応じて被写体
までの距離を算出する演算手段と、カメラが水中にある
か否かを判別する水中検出手段とを有し、上記演算手段
は上記水中検出手段の判定に応じて、決められた上記第
１の受光素子または第２の受光素子を用いることによ
り、被写体距離を演算することを特徴とするカメラの測
距装置。 （１０） 上記第１の受光素子と上記第２の受光素子は
共に半導体チップであって、この２つの半導体チップは
１つの透明パッケージ内に封入され、さらに上記第２の
受光素子の受光面の前方に可視光をカットする光学フィ
ルタ特性を有する部材を設けたことを特徴とする上記
（９）に記載のカメラの測距装置。 （１１） 被写体に対し発光光束を投光する投光手段
と、上記投光手段による被写体からの反射光束を受光す
る受光手段と、上記被写体を観察するファインダとを有
するカメラの測距装置において、上記投光手段は、第１
の波長の発光光束を被写体に向け投光する第１の投光素
子と、上記第１の波長より短い第２の波長の発光光束を
被写体に向け投光する第２の投光素子とから成り、上記
第１の投光素子の発光光束が上記ファインダの光軸と交
わる位置を、上記第２の投光素子の発光光束が上記ファ
インダの光軸と交わる位置よりも上記カメラから遠距離
となるように設定し構成したことを特徴とするカメラの
測距装置。 （１２） 上記第１の投光素子は赤外光を、上記第２の
投光素子は可視光を発する発光ダイオードであることを
特徴とする上記（１）乃至（１１）に記載のカメラの測
距装置。 （１３） 上記水中検出手段は、上記第１の投光素子の
発光光束による被写体からの反射光束の光量を受光し、
その光量の減衰の状態に基づいて、水中にあるか否かを
判別することを特徴とする上記（１）乃至（１０）に記
載のカメラの測距装置。 （１４） 上記水中検出手段は、上記第１の投光素子及
び上記第２の投光素子の発光光束による被写体からのそ
れぞれの反射光束を受光し、その光量を比較すること
で、水中にあるか否かを判別することを特徴とする上記
（１）乃至（１０）に記載のカメラの測距装置。

【００９２】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、簡単
な構成でかつ省スペースの、水中及び空気中においてオ
ートフォーカスによる正確なピント合せが可能なカメラ
の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】第１実施例のカメラの測距装置の構成を示す図
である。

【図２】水が光を吸収するときの吸収係数の波長依存性
を示す図である。

【図３】第１実施例の測距装置においてＩＲＥＤを用い
た場合と波長４５０ｎｍの青ＬＥＤを用いた場合のＰＳ
Ｄ７，８にて得られる光電流と被写体距離との関係を示
す図である。

【図４】（ａ）は、ＰＳＤ７，８を各々別パッケージに
入れたときの図である。（ｂ）は、第１実施例及びその
変形例の１つの透明のパッケージ２０内に２つのＰＳＤ
７，８を並べて封入したときの図であり、（ｃ）は、１
つのパッケージ２２内にＩＲＥＤチップのＬＥＤ５と青
色ＬＥＤチップのＬＥＤ３を並べて配置したときの図で
ある。

【図５】第１実施例及びその変形例の図４（ｂ），
（ｃ）に示したようなパッケージ２０，２２の投受光素
子を有する測距装置を適用したカメラの外観図である。

【図６】第１実施例及びその変形例の測距装置を適用し
たカメラの構成を示す図である。

【図７】第１実施例の測距装置を適用したカメラの動作
としてのＣＰＵ１の処理を示すフローチャートである。

【図８】第１実施例の変形例の測距装置を適用したカメ
ラの動作としてのＣＰＵ１の処理を示すフローチャート
である。

【図９】（ａ）は、第２実施例のカメラの測距装置の特
徴部の構成を示す図であり、（ｂ）は、第３実施例のカ
メラの測距装置の特徴部の構成を示す図である。

【符号の説明】

１…演算制御回路（ＣＰＵ）、２…第１のドライバ、３
…発光ダイオード（ＬＥＤ）、４…第２のドライバ、５
…発光ダイオード（ＬＥＤ）、６…測距用回路（ＡＦ回
路）、７，８…光位置検出素子（ＰＳＤ）、９…水中検
出部、１０…投光レンズ、１１…受光レンズ、１２，１
３…被写体、２０…パッケージ、２１…フィルム、２２
…パッケージ、３０…カメラボディ、３１…撮影用レン
ズ、３２…ファインダ対物レンズ、３３，３４…光軸、
４０…トランジスタ、４１…電池、４２…昇圧回路、４
４…コンデンサ、４５…フィルタ回路、４６…トランジ
スタ、４７…アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換
器）、４８…ＥＥＰＲＯＭ、４９…ファーストレリーズ
スイッチ（１ｓｔＳＷ）、５０…セカンドレリーズスイ
ッチ（２ｎｄＳＷ）、５１…シャッタ、５２…ピント合
せ部。

───────────────────────────────────────────────────── 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 13/36 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の波長の発光光束を被写体に向け投
   光する第１の投光素子と、 上記第１の波長と異なる第２の波長の発光光束を被写体
   に向け投光する第２の投光素子と、 上記２つの発光光束の被写体からの反射信号光を受光す
   る受光手段と、 上記受光手段からの出力に応じて被写体までの距離を算
   出する演算手段と、 水中にあるか否かを検出する水中検出手段と、 を有し、 上記演算手段は上記水中検出手段の検出結果に基づい
   て、決められた上記第１の投光素子及び第２の投光素子
   のどちらか一方を用いることにより、被写体距離を演算
   することを特徴とするカメラの測距装置。
2. 【請求項２】 被写体に対し発光光束を投光する投光手
   段と、上記投光手段による被写体からの反射光束を受光
   する受光手段と、上記被写体を観察するファインダとを
   有するカメラの測距装置において、 上記投光手段は、第１の波長の発光光束を被写体に向け
   投光する第１の投光素子と、上記第１の波長より短い第
   ２の波長の発光光束を被写体に向け投光する第２の投光
   素子とから成り、 上記第１の投光素子の発光光束が上記ファインダの光軸
   と交わる位置を、上記第２の投光素子の発光光束が上記
   ファインダの光軸と交わる位置よりも上記カメラから遠
   距離となるように設定したことを特徴とするカメラの測
   距装置。
3. 【請求項３】 上記第１の投光素子と第２の投光素子は
   発光ダイオードであって、上記２つのダイオードチップ
   は１つの透明パッケージ内に封入されることを特徴とす
   る請求項１または請求項２に記載のカメラの測距装置。