JPS61269013A - 測距装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉　　　　　　　　　　　　　　　
□本発明は測距装置に関し、特に温度情報に基　　　く
づいて特定の被写体を判定し該被写体の測距を　　　゛
Ｉト□ 行う測距装置に関する。

〈従来技術〉 従来所定範囲内、例えばカメラの撮影画角内　　　−の
複数の被写体までの距離を測定し、得られた複数の距離
情報から特定の被写体、例えば最も　　　・、近い被写
体を判別し、最も近い被写体までの距上述した測距装置
は例えばカメラに好適な特性を有している測距装置と含
る。すなわち上述する測距装置が知られる以前には一般
にカメラに用いられる測距装置としては、撮影画角の中
心部分のみを測距する装置が知られてＩＡたが、かかる
装置では例えば撮影画角に二人が並んで立っている写真
を撮ろうとした場合、測距する中心部分をはさんでその
両側に人が立つことになるため本来距離を測定してピン
トを合わせたい特定の被写体である人までの距離を測定
せず、人と人との間である背景の部分の距離を測定して
しまうことになり結果的に人以外の背景にピントが合う
写真が得られてしまうという欠点があったが、先に示し
た最も近い被写体の測距を行う測距装置では上述の欠点
を解消できた。

しかしながら最も近い被写体までの距離情報を出力する
測距装置においても例えばピントが合わせたい特定の被
写体例えば主被写体となる人よりも前に棚等の障害物が
ある場合には棚までの距離を測定してしまうことになり
特定の被写体である人にピントを合わせた写真が得られ
ないという欠点があった。

〈発明の目的〉 本発明は上述した従来の測距装置の欠点を解消した測距
装置を提供することを目的とし、かかる目的の下で本発
明は所定範囲内の被写体の温度に相応する信号を出力す
る温度情報検出手段を設け、該手段と、距離検出手段の
両方の信号に基づいて前記範囲内の特定の被写体の距離
情報を出力することを特徴とする。

〈実施例〉 第１図は本発明の第１の一実施例のフロック図である。

第１図において測距部１け発光部２と、第１および第２
の光学系３．４と、受光素子列５と第３の光学系１４と
フィルタ１５、赤外線センナ１６とから大略構成されて
いる。そして、発光部２は発光ダイオードなどから構成
され、この発光部２から発射した光は第１の光学系３と
しての集光レンズによりビーム状に集束されて被写体Ａ
、Ｂ、Ｃに投光される。また、被写体Ａ、Ｂ、Ｃからの
反射光は第２の光学系４としての結像レンズを介して受
光素子列５に入射し、受光素子列５を構成する各受光素
子５ａ、５ｂ。

５ｃ、５ｄは光学系３．４の光軸と直交する方向に配列
されている。なお、受光素子列５の各受光素子５ａ、５
ｂ、５ｃ、５ｄｃＤ数はコノ実施例では説明の便宜上４
個に設定している。

また、発光部２の発光は、被写体が近ければ近いほど５
ｄ側の受光素子に、被写体が遠ければ遠いほど５ａ側の
受光素子列５上することになる。

また、測距部１け被写体Ａ、Ｂ、Ｃに対向した状態で回
転し得るようになっておりこれにょυ被写体Ａ、Ｂ、Ｃ
に対する走査が行なわれることとなる一方、受光素子列
５上の結像位置は図示しない撮像面と等価な位置に設定
されている。さらに、測距部１の走査手段を構成する回
転駆動機構は図示しないシャッターボタンと連動して一
定範囲内で作動する様になっている。

一方、受光素子列５の出力は光電変換回路６に供給され
各素子５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから得られる光電流がそ
れぞれ電圧に変換され、レジスタ９に入力している。レ
ジスタ９け赤外線センサ３０の出力が所定値を越えた際
に出力される検出回路１８からの信号に応じて光電変換
回路６の出力をラッチする。ここで赤外線センサ３０け
焦電型のセンサで構成されているため検出視野内の温度
変化に応じた信号を出力する。

したがって測距部が回動するに応じて赤外線センサ３０
の検出視野もそれとともに回動し、人の様に周囲の温度
に対して温度の高い物体が検出視野に入った際に赤外線
センサは高いレベルのパルスを出力し、そのパルスによ
シ検出回路１８はレジスタ９が光電変換回路６の出力を
ラッチする様に信号を出力することになる。

１１は判定回路でレジスタ９の各ビットの出力のうち最
もレベルの高いビットを判定して、最もレベルの高いビ
ットを＠１″にそれ以外のビットを′″０″とする。１
２ｄ判定回路１１の出力を記憶するレジスタ、１３けレ
ジスタ１２の出力に応じて撮影レンズを駆動する撮影レ
ンズ駆動回路であし、レジスタ９の１ｌｐｌが立ってい
るビットの位置に対応して撮影レンズの繰り出し量との
対応づけを行って不図示の撮影レンズを駆動する。尚レ
ジスタ９のどのビットにも＠１”が立っていない場合に
は撮影レンズの焦点整合位置を無限遠に設定する様に撮
影レンズ駆動回路は設定されている。

第２図は第１図に示した測距装置の走査状態を示す図、
第３図は第１図に示した測距装置の走査範囲を撮影画面
Ｆ内に示した図である。

次に、このように構成されたカメラの自動焦１　　　　
点装置の作°動につき説明する。撮影時に測距部１を主
たる被写体である人物（例えば第２図において被写体Ｘ
）の近傍に向けて図示しな込シャッターボタンを押すと
回路の電源が投入され、測距部１の発光部２から光が発
射されると同時に測距部１が回転［２始める。なお、測
距部１の回転は前述した回転駆動機構によりなされ第４
図に示すような画面Ｆ内の測距範囲（破線Ｅの範囲）で
走査して距離測定を行かうものである。

一方、発光部２の発光により被写体で反射された光は測
距部１の走査につれて受光素子列５に入射する位置が変
化する。第２図において説明すると走査開始時にけ測距
部１は被写体Ｙの方向を向いているため反射光は受光素
子５ｃｉＣ入射し、走査が進み測距部１が被写体Ｚの方
向を向いているときには反射光は受光素子５ｂに入射し
、更に走査が進み測距部１が被写体Ｘの方向を向いてい
るときｋけ反射光は受光素子５ｄに入射するという様に
測距部１の走査忙応じて光電変換回路の入力は変化する
。一方赤外線センサ１６は測距部１の走査が開始されて
背景よりも温度が高い人物である被写体Ｘを走査する際
に高いレベルのパルスを発生し、かかるパルスが検出回
路１８により検出されることにより、レジスタ９に光電
変換回路６の出力をラッチさせる信号が出力され、レジ
スタ９は被写体Ｘを走査している際の光電変換回路６の
出力をラッチする。こうして光電変換回路６の出力はレ
ジスタ９に被写体Ｘのみに応じた信号として記憶される
。

次に判定回路１１により被写体Ｘがどの距離にあるかを
判定して、距離情報としてレジスタ１２に伝達される。

このレジスタ１２の出力の距離情報に応じてレンズ駆動
回路は撮影レンズを所定量だけ繰υ出すように作動し、
次いでシャッターが切れる。これらの一連の動作は罰時
の間に行なわれるので、実際にはシャッターボタンを押
すだけで撮影は完了する。勿論、この場合、撮倫面には
主たる被写体にピントの合った結像がなされ、他の被写
体にピントが合った撮影けなされない。

ｆａ４図は本発明の第２の実施例の構成を示すブロック
図である。本実施例は受光部は固定し、発光部とセンサ
を走査部として駆動する実施例である。第４図では第１
図に示した構成要素と同等の構成要素に対しては同じ番
号を振っである。第４図において、１′は発光部２、赤
外線上　　　　′フサ１６が同方向を向いている様に固
定され、両者を走査する測距部である。１９は不図示の
　　　″シャッターボタンが押されることに応じて信号
　　　□を発生するレリーズ信号発生部である。２０は
１１Ｊｌ［Ｓ　１’ｔ７に′７ｒｆ＃Ｋｆｆｉ＠−ｔ、
Ｌ７７−）−”−′・　　ｉ、、２１は選択回路で、光
電変換回路６を介して入　　　ｌ：力する受光素子５Ｉ
、５１１．５ｍの出力のうち　　　□の１つを測距部１
′からの信号に応じて選択する回路である。２２はピー
ク検出回路で、選択回路２１で選択された受光素子５Ｉ
、５１．５ｍ　　　　’のいずれかの信号のピークを検
出し、ピークを検出した際に正のパルス信号を出力する
。

また本実施例において受光素子５（本例では　　　□説
明の簡単のため３個とした）がそれぞれ画面内のある視
野と対応するよう設置されている。

すなわち、素子５Ｉけ視野工、素子５■け視野「、素子
５１ｒｒは視野ｍと対応している。

また本実施例において測距部１′、選択回路２１の構成
を第５図を用いて説明する。

第５図において、４１は測距部ｌ′の第４図に示した矢
印入方向への移動に応じて分圧点が変化する可変抵抗、
４２は基準電圧発生回路で測距部１′が第４図に示した
左側にあり、発光部２が視野Ｉを照射する際にはコンパ
レータ４３がＨレベルの信号を発生［７、発光部２が視
野■を照射する際にはコンパレータ４４がＨレベルの信
号の信号を発生し、発光部２が視野■を照射する際Ｐｃ
＃ｉコンパレータ４５がＨレベルの信号を発生する様に
その出力電圧Ｖ１．Ｖ２．Ｖ３が設定されている。４７
けオペアンプであり、可変抵抗４１の信号から基準電圧
源４２の出力のうちアナログスイッチ４８，４９．５０
で選択された出力を減算する。したがって、オペアンプ
４７の出力は第６図に示す様にのこぎり波状の電圧とな
る。

以上の様に構成された本実施例の動作について説明する
。

不図示のシャッターボタンが押され、レリーズ信号発生
部１９が働くと同時にアクチェータ２０が測距部１′を
矢印Ａの方向に走査する。尚、測距部１′には前述の様
に発光部２、センサ１６がほぼ同方向を向いている様固
定されている。

また測距部１′の走査に応じて受光部２からの発光は被
写体により反射されて素子５に入射する。

素子５に入射した光は光電変換回路６によって電気信号
に変換され、選択回路２１へ入る。選択回路２１には測
距部ｌ′の信号ａが入力している。

前述し九通沙測距部ｌ′が視野工を測距する際にはコン
パレータ４３がＨレベルの信号を発生シ、コンパレータ
４４．４５がＬレベルの信号を発生するためアンドゲー
ト５４がＨレベルの信号を発生し、アナログスイッチ５
１がオンし、測距部１′が視野■を測距する際にはコン
パレータ４３，４４がＨレベルの信号を発生し、コンパ
レータ４５がＬレベルの信号を発生するためアンドゲー
ト５５がＨレベルの信号を発生し、アナログスイッチ５
２がオンし、測距部１′が視野■を測距する際にはコン
パレータ４３．４４゜４５がともにＨレベルの信号を発
生するためアンドゲート５６がＨレベルの信号を発生し
、アナログスイッチ５５がオンする。

したがって測距部１′が左にいるときけ選択回路３７が
受光素子５工を選択し、測距部１′が中央付近にきたと
きには素子５ｆｆを選択し、測距部１′が右にきたとき
には素子５■を選択するような信号が伝達されることに
なる。つまりこれによって発光部２．センサ３０の光軸
の向いている視野に対応する受光素子を選択回路２１が
選択し、対応外の受光素子に強い光が入ったときの誤動
作を防止している。

ピーク検出回路２２ｔｆ選択回路２１で選択された素子
５工〜５ｍの信号のピークを検出し、そのとき正の信号
を出す。ラッチ回路３８はピーク検出回路２２が正信号
（つまり、選択された素子５のピークを検出したとき）
かつ検出回路１８からの信号Ｃが正のとき（つまり、セ
ンサ１６が人間のような特定の被写体である熱源を検知
したとき）にトリガされ、被写体までの距離を示す測距
部ｌ′からの信号（信号線ｂ）をラッチする。ラッチさ
れた情報をもとにレンズ駆動回路１３力；撮影レンズを
合焦位置まで繰り出す。

ここで例えば視野■内の被写体を赤外線センサ１６が検
知したときの測距部１′の位置が第６図に示すｌだとす
ると、選択回路２１け走査部１が視野■に対応する範囲
内にあることから受光素子５■を選択し、受光素子５Ｉ
Ｉは発光部２の光が被写体にあたって反射した光が入射
するためピーク信号を発生し、かつセンサ１６も信号を
発生することからラッチ３８がトリガされ被写体までの
距離信号であるｌ″での電圧信号をホールドする。この
実施例の場合も前記実施例と同様の光学系や走査部の走
査機構のバリエーションをとシうる。

上述の実施例においては最も温度が高い物体に対して自
動合焦動作が行われることになるため撮影画面中に人間
よりも温度の高い被写体がある場合には該被写体にピン
トが合ってしまう。

かかる欠点を解消する検出回路１８の実施例を第７図を
用いて説明する。

第７図は対象の絶対温度を見て、ヒーターなど人間より
明きらかに高温とわかる物体にはピント合わせしないよ
うにし、対人用としての動作の信頼度を向上させる検出
回路１８のブロック図である。

赤外線センサのうち焦電型セ／すは温度変化のみを検出
するため、温度測定のようにセンサ出力を定常的に得る
場合、何らかに手段によってセンサへの赤外線入射を断
続させる必要がある。

そこで通常はセンサ３０の前面を断続的に遮へいするメ
カチョッパを用−１０ツクインアン１　　　　プを使用
してチョッパとの同期成分を取り出す様にしている。本
実施例はかかる構成を簡略化したものである。第７図に
おいて、６０けセンサ３０の前面を断続的に遮へいする
ため図の横方向に往復運動する格子であり、６２はバン
ドパス・フィルタで、ロックインアンプの代用でチョッ
ピングの同期成分を取シ出すためのものである。同期成
分の抽出をより完全にしたい場合は往復運動する格子の
センサ前面での有無をチョッパと同様に光電装置などで
検出し、ロックインアンプと同等の回路を使用すればよ
い。

また測距部１′としてセンナが動くので、格子は固定し
たままでもチョッパの役を果せることもできる。ここで
バンドパスフィルタ６２の出力は実際には対象物体温度
Ｔ１チョッパ温度Ｔｃ。

比測定数人のときＡ（Ｔ’−Ｔ’　）　Ｋ応じた出力で
アル（ステファン・ボルツマンの法則により、放射エネ
ルギー量は絶対温度の４乗に比例する）。　　　□以上
を補正する必要がある。また距離による補　　　：正に
ついては、光学系により完全に平行なセン　　　□す視
野が得られれば問題ない。また測距部からの距離情報よ
り電気的に補正することもできる。

６４けかかる補正を行うためのサーミスタなど　　　□
で構成された格子温度を測定する回路であり該回路の出
力（チョッパ温度Ｔｃに比例すると仮定する）は、加算
回路４２でＡ　Ｔ（に相当する値に変換すれ、バンドパ
スフィルタ４０の出力Ａ（Ｔ４　　ｙａ）に加えられる
。これにより加算回路６３の出力は対象の温度Ｔ’　Ｋ
比例した値と々る。

これを検出回路６４で人体の温度　　であるかどうかを
判定する。

以上説明した実施例のうち＠１図〜第５図に示した実施
例においては温度が最も高い被写体までの距離を検出す
る測距装置を示し九が、第７図に示した様な検出回路を
用いれば温度が最も高い被写体に限らず、例えば人間の
体温程度の温度を示す被写体までの距離を検出する測距
装置を実現することが出来、また検出回路の特性を変え
ることによ抄他の温度を示す被写体までの距離を検出す
る測距装置を提供することが出来るのは勿論である。ま
た本実施例においては能動型であり走査型の測距装置を
用いたが他の測距装置例えば受動型の測距装置を用いて
もよいことは勿論である。また本実施例においては温度
情報検出手段として焦電型赤外線センナを用いたが他の
タイプのセンナであってもよい。

〈発明の効果〉 以上説明した様に本発明に依れば所定範囲内にある被写
体の温度に相応する信号と距離情報とから特定の被写体
を判別して該被写体の距離情報を得ることが出来、カメ
ラに応用した際に例えば前景に柵等の物体があっても人
間の様に特定の被写体に対する距離情報を得て特定の被
写体にピントを合わせることが出来るという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のブロック図、第２図は
第１図に示した測距装置の走査状態を示す図、第３図は
嬉１図に示した測距装置の走査範囲を撮影画面Ｆ内に示
した図、第４図は本発明の第２の実施例のブロック図、
第５図は第４図に示した測距部１′、選択回路２１の構
成を示す回路図、第６図は第４図、第５図に示１−た信
号すと走査範囲との関係を示す図、第７図け第６図に示
した検出回路３２の他の実施例のブロック図である。 １．１′・・・測距部、１１・・・判定回路、１８・・
・検出回路。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定範囲内にある被写体の温度に相応する信号を
   出力する温度情報検出手段と、前記範囲内にある被写体
   の距離信号を出力する距離検出手段と、前記温度情報検
   出手段と前記距離検出手段の両方の信号に基づいて前記
   範囲内にある特定の被写体の距離信号を出力する判定手
   段とを具備することを特徴とする測距装置。
2. （２）前記温度情報検出手段は被写体からの赤外線を検
   知して温度に相応する信号を出力する赤外線センサであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の測距装
   置。
3. （３）前記判定手段は前記温度情報検出手段により前記
   範囲内にある被写体のうち最も温度が高いと検出された
   被写体の距離信号を出力することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の測距装置。
4. （４）前記判定手段は前記温度情報検出手段により前記
   範囲内にある被写体のうち人間の体温に近い温度である
   と検出された被写体の距離信号を出力することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の測距装置。
5. （５）前記距離検出手段と前記温度情報検出手段は複数
   の被写体に対して、それぞれ距離信号と、温度に相応す
   る信号とを出力する手段であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の測距装置。