JPS6214015A

JPS6214015A - 測距装置

Info

Publication number: JPS6214015A
Application number: JP15229685A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Harunari; 春成　嘉弘
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-07-12
Filing date: 1985-07-12
Publication date: 1987-01-22

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】（発明の利用分野）本発明は、測距対象へ向けて光を投射し、その反射光を
受光することによって測距情報を得る光アクティブ方式
の測距装置の改良に関するものである。

（発明の背景）従来より、例えばカメラに配置されるこの種の装置は種
々提案され、製品化されているが、測距視野が狭く、七
〇測距位置が画面中央付近に固定されているため、横に
並んだ２人の人物を撮影した場合、画面中央が背景とな
ってしまい、人物に焦点が合わずに不適正な写真となっ
てしまうことがあった。この点に鑑み、近年種々の改良
がなされてきたが、その一つに、測距視野を広くして対
応しようとする試み、則ち露出決定の為の測光における
スポット測光に対応する平均測光に該当するような広視
野測距というものが提案されている。このような装置は
前述の欠点を解消できる一方で、ある特定の被写体に正
確に焦点を合わせるといった機能をある程度犠牲にして
いるものである。

一方、前記広視野測距を実現する一態様として、複数個
の発光素子とそれに対応する複数個の受光素子を備え、
画面内の複数の位置な測距　（可能としたものが知られ
ているが、部品点数の増加によるスペース面及び高価な
発光素子の使用によるコスト面等不利な面が多く、工業
製品として実現し難いものであった。そこで、本願出願
人により、反射鏡或いはプリズム等の光学系により投光
ビームを複数に分割し且つ受光側にもそれに対応する光
学系を設け、実質的に前記複数の投・受光素子を備えた
のと等価な構成としたものが先願（特願昭５８−１４０
５６８号）されている。これにより、広視野測距を行え
る装置はより実現し易いものとなった。ところが、狭視
野測距にしろ、広視野測距にしろ、　　（測距視野が固
定されてしまっているので、被写体の位置によっては最
適の測距方式とはなり得ない場合が生ずる。

（発明の目的）本発明の目的は、上述した問題点を解決し、測距対象の
位置に応じた測距視野で測距を行うことができる測距装
置を提供することである。

発明の％像）上記目的を達成するために、本発明は、受光手段の第１
受光部からの信号を演算処理手段に演算させる狭視野測
距状態と、第２受光部からの信号を演算処理手段に演算
させる隣接視野測距状態或いは第１受光部及び第２受光
部からの信号を演算処理手段に演算させる広視野測距状
態の少なくともいずれか一方とを、切り換える測距視野
切換手段を設け、以て、投光範囲における測距対象の位
置に応じて、狭視野測距と隣接視野測距或いは広視野測
距とを切り換えるようにしたことを特徴とする。

発明の実施例）以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

第１〜４図は本発明の一実施例を示すものである。第２
図は投光光学系及び受光光学系の配置関係を、第３図（
ａｌ　ｔｂｌは第２゛図Ｘ方向から見た投光光学系及び
受光光学系の側面図を、第４図は受光素子の正面図を、
それぞれ示すものである。１ａ、１ｂ、１ｃは近赤外光
を発する発光ダイオード等の投光素子（第３図（ａｌ参
照）で、投光素子群１より発せられる各光束は投光レン
ズ２によって被写体３へ向けて投射される。４は第３図
ｔｂｌ及び第４図に示されるように受光レンズ５を介し
て入射する被写体３から反射して戻ってくる光束Ｓａ、
Ｓｂ、Ｓｃ（反射像Ｐｌ−Ｐｓ　）を受光する３つの受
光部４ａ、４ｂ、４ｃを有する半導体装置検出器である
受光素子で、各受光部４ａ〜４ｃは基線長！方向に平行
な不感帯イ。

口罠よって分割されており、受光部４ｂが撮影画面中央
と、受光部４ａ　、４ｃがその周辺と、それぞれ対応関
係にあり、又投光素子１ａ、１ｂ、ｌｃと受光素子４の
受光部４ａ、４ｂ、４Ｃとはそれぞれ対応した関係に固
定されている。

また被写体３が３８の方向へ移動するにつれ、受光素子
４面上での反射像Ｐ、〜Ｐ、の位置は点線にて示される
位置（第４図参照）へと移動していき、該反射像Ｐ、〜
Ｐ、の位置に応じた光電流Ａ１〜Ａ３及びＢ１〜Ｂ３を
その両出力端に発生する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。６
は例えばカメラの側面等に備えられる不図示の測距視野
切換ボタンの切り換え操作がなされることに連動して接
点６ａ側（ＧＮＤ側）又は接点６ｂ側（電源県側）にそ
の接触子が切り換わるスイッチで、前記切換ボタンによ
り狭視野測距が選択されている時にはＧＮＤ側に、広視
野測距が選択されている時には電源Ｖｃｅ側に、それぞ
れ切り換わる。７は後述する演算処理回路より初期化信
号ＰＵＣが入力した時点の前記スイッチ６の状態を記憶
するＤフリップ７０ツブ、８．９はＤフリップ７０ツブ
７からローレベルの切換信号ＣＨＡＮＧが入力すること
罠より接点８ａ　、９ａ側に、ハイレベルの切換信号Ｃ
ＨＡＮＧが入力することにより接点８ｂ。

９ｂ側に、切り換わる視野切換スイッチ、１０は後述す
る演算処理回路より・・イレベルの演算モード切換信号
Ｋが入力することによって接点１０ａ側に、ローレベル
の演算モード切換信号Ｋが入力することによって接点す
側に、その接触子が切り換わる演算モード≠喪スイッチ
、１１は受光素子５より入力する光電流Ａ又は（Ａ＋Ｂ
）を信号電圧■又は（ｖｈ＋ｖ　）として出力するセン
サアンプで、その非反転式、力端には定電圧■が印加さ
れている。１２は受光素子５からの光電流を電圧に変換
するときの変換定数を決定するフィードバック回路、１
３は電源が投切換信号Ｋを出力して該スイッチ１０の切
り換え制御を行い、更に例えばセンサアンプ１１より入
力する信号電圧ＶＡ！を一定時間積分し、次に時間遅れ
をもって入力する信号電圧（■ｔ　＋　Ｖｕ　）により
前記信号電圧が、の積分値が初期レベルに達するまで逆
積分し、この逆積分に要した時間と前記一定時間との比
を演算、即ちＶ、Ｚ／（Ｖ、ｔ＋■、）なる演算をして
測距情報を求める特開昭６０−６８１９号公報など罠開
示されている公知の演算処理回路である。

次に動作について説明する。先ず、撮影者により狭視野
測距が選択されている場合について述べる。この場合ス
イッチ６はＧＮＤ側と接続している。この状態で不図示
のレリーズボタンの操作がなされ、電源が投入されると
、演算処理回路１３に初期化信号ＰＵＣが発生し、該回
路内のシーケンスコントロール部が初期設定されると共
に、この信号ＰＵＣはＤ７リツプフロツプ７へ入力する
。初期化信号ＰＵＣが入力するとＤ７リツプフロツプ７
はこの時点のスイッチ６の状態、即ちスイッチ６から入
力するローレベルの信号を記憶し、出力端子Ｑよりロー
レベルの切換信号ＣＨＡＮＧをスイッチ８及び９へ出力
する。これにより、視野切換スイッチ８゜９は接点８ａ
、９ａ側に切り換わり（第１図の状態）、受光部４ｂの
みが動作可能状態となることから、投光素子群１より投
光され被写体３面で反射し、戻ってくる光束Ｓ、〜Ｓｅ
のうち、光束Ｓｂ　（反射像Ｐ２　）のみが受光部４ｂ
によって受光される。

一方、この時演算モードスイッチ１０は演算処理回路１
３の演算モード切換信号に出力がローレベルの信号であ
ることによって接点１０ｂ側に切り換えられているため
、センサアンプ１１には受光部４ｂに発生する光電ｆｉ
Ａ２のみが入力し、演算処理回路１３には電圧値に変換
された信号電圧−が入力する。その後、演算モードスイ
ッチ１０が演算モード切換信号にのハイレベルの信号に
よって接点１０ａ側に切り換えられることから、今度は
光電流Ａ２とＢ２がセンサアンプ１１へ入力するように
なり、演算処理回路１３には信号電圧（Ｖ−を十Ｖａｔ
　）が入力する。

このように演算処理回路１３へ時系列的に信号電圧Ｖｈ
ｌと（Ｖ−ｔ＋　Ｖ−ｔ　）が入力すると、該演算処理
回路１３ではｖ１ｔ／ＣＶ−！十■、）なる演算がなさ
れ、狭視野時の測距情報が求められる。

次に、広視野測距が選択されている場合につい【述べる
。この場合スイッチ６は電源淘側と接続しているため、
前述の如く電源が投入され、演算処理回路１３に初期化
信号ＰＵＣが発生すると、Ｄフリップフロップ７からノ
ーイレベルの切換信号ＣＩＡＮＧが出力され、視野切換
スイッチ８．９は接点８ｂ、９ｂ側に切り換わり、受光
部４ａ〜４ｃの全てが動作可能状態となる。

よって、演算処理回路１３にはセンサアンプ１１より、
まず初めに信号電圧（ｖ１１十■、十も）が、その後時
間遅れをもって信号（（Ｖ、十■！　＋Ｖｈｓ　）＋（
Ｖａ＋＋Ｖｍｔ＋盾、））が、それぞれ入力し、該演算
処理回路１３によって各信号電圧に基づいて、前述のよ
うな演算がなされ、広視野時の測距情報が求められる。

前述した第１〜４図実施例では、３つの受光部４ａ〜４
ｃに分割された一つの受光素子４を用いたが、第５図に
示すようにそれぞれ独立した受光素子１４，１５．１６
を用いてもよい。

このように別々の受光素子１４〜１６を用いることによ
り、第６図に示すようにＤフリップフロッゾ７よりの入
力信号に応じてオンオフする即ちハイレベルの切換信号
ＣＩＡＮＧが入力することによってオン状態となり、ロ
ーレベルの切換信号ＣＩＡＮＧが入力することによって
オフとなる視野切換スイッチ１７．１８を設けた回路構
成にしたり、第７図に示すようにスイッチ１　（０′、
　１０’が切り換えられることによって、受光素子１５
に発生する光１！流を信号電圧■、と（Ｖ、。

十Ｖ、、）に変換するセンサアンプ１１′及びフィード
バック回路１２′と、受光素子１４．１６に発生する光
電流を信号電圧（Ｖ、ｌ＋Ｖ、！　）ト＋（Ｖ、ｌ　＋
Ｖ、３）＋　（Ｖｓ＋　＋　’ｌ−３）　）　Ｋ変換す
７；、セフす７７プ１１“及　（びフィードバック回路
１２’と、キャパシタＣ２を介してセンサアンプ１１′
より入力する信号電圧とＤフリップフロップ７からの切
換信号ＣＨＡＮＧによりオンオフする視野切換スイッチ
１７′、キャパシタＣ８を介して入力する信号電圧とを
加算して前記演算処理回路１３へ出力する（広視野測距
が選択されている場合）抵抗Ｒ１〜Ｒ６、オペアンプＯ
Ｐより成る加算回路とを備えた回路構成にすることが考
えられる。因に、第７図のような回路構成にした場合、
増幅器の個数が増加するといった不都合が生じるものの
、被写体が高輝度になった時に増幅器の出力が飽和して
しまうといった現象に対しては有利となる。

発明と実施例の対応）本実施例において、受光部４ｂが本発明の第１受光部に
、受光部４ａ、４ｃが第２の受光部、演算処理回路１３
が演算処理手段に、スイッチ６、Ｄクリップフロップ７
及び視野切換スイッチが測距視野切換手段に、それぞれ
相当する。

変形例）本実施例では、測距視野領域及び受光素子の受光面をそ
れぞれ三分割にした場合等を示したが、この分割数はこ
れに限定されるものではないことは言うまでもないであ
ろう。更に、同一の情報として扱われる距離情報、例え
ば第４図における受光部４ａと４ｃ上の反射像ｐ、　、
　ｐ、は光学系により同一の受光部４ａ又は４ｃ上に結
像するようにしてもよいし、受光素子４の構造上で同一
の素子として扱える様にしてもよい。

又投光手段として三つの発光素子を用いたが、もちろん
前述したように一つの発光素子の出力をビームスプリッ
タ或いは反射鏡等光学的機械的に分割するタイプのもの
を用いてもよく、このようにすれはよりコスト面等で有
利となるであろう。

また、第４図に示されるように複数の反射像Ｐ１〜Ｐ、
を受光する場合を想定しているが、第８図に示すような
一つの反射像Ｐ４であってもよく、このような反射像Ｐ
４、即ち投光スポットの形状が楕円形となるような投光
素子を用いた場合、投光素子の、基線長と垂直方向の位
置合せはラフでよいといった利点や画面中央とその周辺
の　（重みづけを変えることができる利点がある。その
反面、狭視野測距時に用いられる中央の受光部の基線長
と垂直方向の位置合せは若干困難となると共に、狭視野
測距時の視野範囲が大きくなる不都合もある。

更に、演算処理手段がマイクロコンピュータを含む場合
には、このマイクロコンピュータを測距視野切換手段と
して兼用させてもよい。

さらに、本実施例では投光範囲におげろ測距対象の位置
に応じて、狭視野測距と広視野測距野測距側罠切り換え
るような構成であってもよい。又狭視野測距領域が投光
範囲の中央部にある場合を想定しているが、これに限定
されるものではない。又これに伴い、周辺視野測距領域
に限らず、前記狭視野領埴に隣接した領域であればよい
。

発明の効果）以上説明したように、本発明は、受光手段の第１受光部
からの信号を演算処理手段に演算させる狭視野測距状態
と、第２受光部からの信号を演算処理手段に演算させる
隣接視野測距状態或いは第１受光部及び第２受光部から
の信号な演算処理手段に演算させる広視野測距状態の少
なくともいずれか一方とを、切り換える測距視野切換手
段を設け、以て、投光範囲における測距対象の位置に応
じて、狭視野測距と隣接視野測距或いは広視野測距とを
切り換えるようにしたから、測距対象の位置に応じた測
距視野で測距を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図第２図は同
じく投・受光光学系の配置関係を示す図、第３図（ａ）
　ｔｂ）は第２図Ｘ方向から見た投・受光系の側面図、
第４図は同じく受光素子の正面図、第５図は本発明の他
の実施例を示す受光素子の正画図、第６図は第５図の受
光素子を用いた時の回路構成の一例を示すブロック図、
第７図は同じく他の回路構成例を示すブロック図、第８
図は第４図に示す反射像とは異なった反射像の形状を示
す図である。１・・・投光素子群、４・・・受光素子、６・・・スイ
ッチ、７・・・Ｄフリップフロップ、８．９・・・視野
切換スイッチ、１２・・・演算処理回路、１４〜１６・
・・受光素子、１７．１８・・・視野切換スイッチ、Ａ
１−Ａ３．Ｂ１〜Ｂ３・・・光電流、ＣＨＡＮＧ・・・
切換信号。特許出願人　　　キャノン株式会社代　埋　人　　　　中　　　村　　　　稔第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

１、測距対象に向けて光を投射する投光手段と、該投光
手段による投光範囲の所定位置にある測距対象からの反
射光を受光する第１受光部、及び前記投光範囲の所定位
置以外にある測距対象からの反射光を受光する第２受光
部から成る受光手段と、該受光手段からの信号を演算し
て、測距情報を得る演算処理手段とを備えた測距装置に
おいて、前記第１受光部からの信号を前記演算処理手段
に演算させる狭視野測距状態と、前記第２受光部からの
信号を前記演算処理手段に演算させる隣接視野測距状態
或いは第１受光部及び第２受光部からの信号を前記演算
処理手段に演算させる広視野測距状態の少なくともいず
れか一方とを、切り換える測距視野切換手段を設けたこ
とを特徴とする測距装置。