JP3437242B2 - カメラの測距装置 - Google Patents
カメラの測距装置Info
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Description
し、より詳細には画面内複数のポイントの被写体距離を
検出して、ピントはずれを対策したカメラの測距装置に
関する。
では、写真画面内の中央部の被写体距離しか測距できな
かった。しかしながら、このようなAFカメラに於い
て、図15(a)に示されるような構図であっても、画
面1内の測距ポイント2で複数のポイントを測距するこ
とにより、主要被写体である人物3からピントがはずれ
ることを防ぐことができる。このような測距装置として
は、例えば特開昭59−129809号公報に記載され
ているような技術が知られている。
載のカメラは、測距装置全体を回動させ、順次画面内の
複数のポイント測距を可能としたものである。こうした
技術では、次々と測距ポイントを切換えて回動制御をし
ながらの測距であるため、測距のための時間が長くなり
すぎてしまうという課題を有していた。
載のカメラでは、最も近い距離のみを主要被写体距離と
してサンプルホールドする仕組みとして、構成の単純化
及び高速化を図っていた。
開昭59−129809号公報に記載のカメラでは、せ
っかく各ポイントを測距しておきながら、大部分のデー
タは捨ててしまうので、より高度な技術への発展の余地
はなかった。また、図15(b)に示されるように、雑
然としたシーンに於いては、画面1内の最至近のデータ
にピント合わせをすると、人物3にはピントが合わず、
手前のコップ4等にピントが合ってしまうことがあっ
た。
技術として、例えば本出願人による特開昭63−132
110号公報のように、同一のポイントに対し何度も測
距を行い、ノイズ成分を相殺してS/Nを改善する技術
がある(多数回発光)。この技術は、図16(a)に示
されるような、測距ポイント数と同じ数の発光素子(主
に赤外線発光ダイオードが使われるので以下IREDと
略す)5a、5b、5cと、基線長Sだけ離れて配置さ
れた投光レンズ6及び受光レンズ7と、受光素子(主に
PSDと称される半導体位置検出素子が用いられる)8
a、8b、8cを用意し、これらを固定して測距する場
合には応用が容易である。
各IRED5a、5b、5cを順次所定回数発光させ
て、各ポイントの精度アップを図ればよい。しかしなが
ら、このような構成で測距ポイントを増加させると、測
距ポイントの数だけIRED及びそれを発光させるため
の回路が必要となり、測距の大型化を招くものであっ
た。
毎に走査部材を停止させ、多数回発光素子を発光させる
多点測距を行うと、ブレーキ動作や再起動に時間を要し
て高速の測距ができず、カメラに応用する場合、レリー
ズタイムラグの問題を生ずる。更に、走査を停止させず
に多数回発光を行うと、測距中に光投射ポイントが移っ
てしまい、正しい測距ができないものであった。
で、多点AFを行いながら、なお且つ測距精度を落とす
ことなく正しくピント合わせができるカメラの測距装置
を提供することを目的とする。
数の測距ポイントを有すると共に、該測距ポイントに対
応した複数の測距データを得る測距手段と、上記複数の
測距データのうち、隣接した測距ポイントで且つ所定範
囲内となる複数の測距データが存在する場合に、該複数
の測距データを同一被写体の測距データと判定する判定
手段と、上記同一被写体の測距データと判定された複数
の測距データを用いた演算によりピント合わせ距離を得
る演算手段と、上記判定手段で同一被写体と判定された
複数の測距データで構成された被写体の数を判定する被
写体数判定手段と、上記被写体数判定手段により被写体
数が複数であると判定された場合には、各被写体の複数
の測距データを上記演算手段で演算して得られた各々の
ピント合わせ距離の中から被写体の距離を決定する距離
決定手段と、を具備したことを特徴とする。
すると共に、該測距ポイントに対応した複数の測距デー
タを得る測距手段と、上記複数の測距データのうち、隣
接した測距ポイントで且つ所定範囲内にある複数の測距
データが存在する場合に、該複数の測距データを同一被
写体の測距データと判定する判定手段と、上記同一被写
体の測距データと判定された複数の測距データを用いた
演算によりピント合わせ距離を得る演算手段と、上記判
定手段及び演算手段により少なくとも一のピント合わせ
距離が得られたか否かによって距離決定条件を切り換え
て被写体の距離を決定する距離決定手段と、を具備した
ことを特徴とする。
の測距ポイントを有する測距手段により、該測距ポイン
トに対応した複数の測距データが得られ、上記複数の測
距データのうち、隣接した測距ポイントで且つ所定範囲
内となる複数の測距データが存在する場合には、該複数
の測距データが判定手段にて同一被写体の測距データと
判定される。また、演算手段に於いて上記同一被写体の
測距データと判定された複数の測距データが用いられた
演算により、ピント合わせ距離が得られる。そして、上
記判定手段で同一被写体と判定された複数の測距データ
で構成された被写体の数が被写体数判定手段で判定され
る。この被写体数判定手段により被写体数が複数である
と判定された場合には、各被写体の複数の測距データが
上記演算手段で演算されて得られた各々のピント合わせ
距離の中から、距離決定手段によって被写体の距離が決
定される。
ては、複数の測距ポイントを有する測距手段により、該
測距ポイントに対応した複数の測距データが得られ、上
記複数の測距データのうち、隣接した測距ポイントで且
つ所定範囲内にある複数の測距データが存在する場合に
は、判定手段によって該複数の測距データが同一被写体
の測距データと判定される。そして、上記同一被写体の
測距データと判定された複数の測距データが用いられた
演算により、ピント合わせ距離が演算手段で得られる。
更に、上記判定手段及び演算手段により少なくとも一の
ピント合わせ距離が得られたか否かによって、距離決定
手段により距離決定条件が切り換えられて被写体の距離
が決定される。
明する。図1は、この発明のカメラの測距装置の概念的
な一実施例を示したブロック図である。
測距部10は測距方向切換部11からの指示を受けると
共に、ワンチップマイクロコンピュータ等から成る演算
制御部12との間で信号の送受を行う。この演算制御部
12は、上記測距方向切換部11を制御するもので、上
記測距部10による同一の被写体の複数の測距結果を平
均して演算する平均演算部13と、複数の距離結果を判
定する判定部14を内蔵している。
測距部10からの測距結果が演算制御部12に供給され
る。この演算制御部12により、測距方向切換部11を
介して測距部10の測距方向を切換え制御される。そし
て、同一シーンに於ける各ポイントの測距結果が測距部
10から入力され、その結果から、同一の被写体の複数
の距離結果が判定部14で判定される。上記複数の測距
結果を平均して、確度の高い測距結果が平均演算部13
で演算される。
3及び判定部14は、所定のアルゴリズムによって実施
構成されるもので、ハードウエア的に成り立っているも
のではない。
れたようなシーンに於いて、人物3に投射された4ポイ
ントの測距結果を加算し、平均化してピント合わせ位置
を求める。したがって、上述した特開昭59−1298
09号公報に記載のカメラのように、1つの測距結果か
らピント合わせを行う方式よりはるかに信頼性の高いピ
ント合わせが可能となる。
る。図2は、この発明のカメラの測距装置に従った第2
の実施例の構成を示したものである。
は、発光回路16を介してCPU17により発光が制御
されるものである。上記Xe管15からは、図示矢印A
方向に移動可能なマスク18、投光レンズ19を介して
測距用光(光点20)が投射される。尚、上記マスク1
8は、送りねじ21及びモータ22により移動されるも
ので、モータドライバ(MD)23、電圧切換回路24
及びCPU17により駆動制御される。
されると、その反射光は受光レンズ25a及び25bを
介して受光素子(PSD)26a及び26bで受光され
る。これらPSD26a及び26bからの出力は、光位
置検出回路27a及び27bを経て、CPU17に供給
される。
28、ピント合わせ用レンズ29の他、ユーザの操作に
よって任意のモードを設定できるモード選択釦(スイッ
チ)30、カメラのレリーズ釦の押し込み状態で閉成す
る第1(1st)レリーズスイッチ31及び第2(2n
d)レリーズスイッチ32からの情報が供給される。
素子として用いるものであり、発光回路16はこのXe
管15を発光させるための回路で一般のカメラに用いら
れるストロボ用回路と同様のものを想定している。但
し、Xe管15の放電経路をオン/オフして、何度も放
電発光を繰返せるように工夫している。尚、上記Xe管
15及び発光回路16は、投光手段を構成している。
のみを投光するための窓を有するもので、投光レンズ1
9はこの光を集光し、被写体に対し測距用光を投射する
働きをする。上記マスク18は、モータ22と送りねじ
21によって図示矢印A方向にスキャンすることがで
き、投光方向(測距方向)を切換えられるようになって
いる。これらマスク18、モータ22、送りねじ21
は、投光方向変更手段を構成している。
する。投光レンズ19の焦点距離fT だけ離れてマスク
18が配置され、このマスク18に形成された窓18a
からXe管15の光が放射される。このうち投光レンズ
19に向ったものが、測距用光として集光投射される。
したがって、投光レンズ19の光軸から窓18aまでの
距離をxM とすると、測距用光は図3中のθ、つまり θ=arctan(xM /fT ) …(1) の方向に投射される。
測距用光線は図9(b)に示されるように、各ポイント
に向かって飛んで行くので、結果として、図15(b)
に示されるように、写真画面内に各部分に対し測距用光
を投光することができる。
説明するためのもので、受光レンズ25a、25bは被
写体(図示せず)に照射された測距用光20a、20b
からの上記測距用の反射光を集光するためのものであ
る。集光された光は、PSD26a、26bに結像する
が、この結像位置xa 、xb は、被写体距離Lに依存す
る。
距離Lとレンズ25a、25bとPSD26a、26b
の間の距離fJ の比から、図中Sa 、Sb 及びxa 、x
b の関係は、 Sa =(L/fJ )・xa Sb =(L/fJ )・xb となるので、 S=Sa +Sb =(L/fJ )(xa +xb ) ∴L=(S・fJ )/(xa +xb ) …(2) ここで、(2)式のS、fJ は固定の値であるから、x
a 、xb を検出すれば、距離Lを求めることができる。
離Lを求める場合のメリットとして、光点が図中20a
から20bにずれた場合でも、2つの受光系が補正し合
って上記(2)式と全く同じ式によって、正しい距離L
が求められる点があげられる。光点が20aから20b
に移動した時、上述した反射光、入射光位置xa 、xb
は各々xa +△xa 、xb −△xb となるが、両受光系
のfJ が等しい時、△xa =△xb なので、(2)式に
あてはめると L=(S・fJ )/(xa +△xa +xb −△xb ) =(S・fJ )/(xa +xb ) となる。
と図4に示されるような受光系を有した図2のような構
成の実施例のAF装置の場合、マスク18の位置の誤差
によって光点が20aから20bにずれてしまった時に
も正しい測距が可能である。また、図15(b)に示さ
れるような人物3に対し、光点の一部が当たらずにかす
った場合でも、同様に正しい測距が可能である。
マスク18の移動によっても反射光を受光できるように
し、図示のように広いものが用いられる。これら各PS
D26a、26bの出力は、各々光位置検出回路27
a、27bに入力される。更に、これら光位置検出回路
27a、27bからは、各々上記xa 、xb に依存した
信号がCPU17に対し出力される。CPU17では、
光位置検出回路27a、27bからこれらの信号を受け
取って、上記(2)式に従って被写体距離が演算され
る。
各ポイントの測距結果から、主要被写体距離が検出、演
算されて、カメラのピント合わせ用レンズ29が制御さ
れる。また、CPU17には、カメラのズームレンズの
ズーム設定位置情報がズームレンズ28から入力され
る。更に、このCPU17では、ユーザの操作によって
モード選択釦30の設定状況や第1レリーズスイッチ3
1及び第2レリーズスイッチ32の状態が検出できるよ
うになっている。
4を制御してモータドライバ23にかかる直流電圧レベ
ルを可変し、モータ22の回転数を変更できるようにも
なっている。これらは、速度制御手段を構成する。
び図6のフローチャートを参照して説明する。尚、これ
らのフローチャートはCPU17が制御する。先ず、ス
テップS1に於いて、カメラのレリーズ釦の半押し状態
にて閉成する第1レリーズスイッチ31の閉成を検知す
る。ここで、第1レリーズスイッチ31が閉成した時、
ユーザに撮影開始の意図があるとして、ステップS2へ
進む。このステップS2では、ズーム位置情報fL をカ
メラのズームレンズ28から入力する。
ってモータ22の回転数決定用の電圧切換回路24の出
力電圧VS を決定する。ここでは、多点測距動作は、所
定の時間毎に行うことを想定しており、図7に示される
ように、モータ22の回転数によって画面内の測距ポイ
ントのピッチを変更する。
18を移動した時、図7(b)は逆に高い回転数にてマ
スク18を移動した例を示したタイミングチャートであ
る。測距タイミングtA 及びマスクの移動するレンジ2
xMMAXは一定となっている。したがって、画面上の測距
ポイントは、図7(a)及び(b)の各場合に対応し
て、図8(a)及び(b)に示されるようになる。
ピッチについて説明する。図9(a)に示されるような
構図で人物の写真を撮影するにしても、ズーミングによ
り焦点距離の長いレンズを使う時と、短いレンズを使う
時では、被写体距離が異なる。この距離をLB とする
と、略次のような関係となる。
中に等間隔で測距を行う時、人の顔の大きさは距離によ
らず一定なので、数ポイントの測距データを得ようとす
ると、25mmほどの間隔で各ポイントの測距を行う必
要がある。したがって、図9(b)、(c)に示される
ような投光角のピッチθP は、 θP =arctan(25/LB ) =arctan(1/2fL ) …(4) となる。これは、上記(1)式よりマスク位置ピッチx
MPに換算すると、 xMP=(10-3・fT )/(2fL ) …(5) となる。したがって、カメラのズームレンズのズーム位
置(焦点距離fL )によらず、人物の顔を測距点をスキ
ャンしながら何度も測距する場合、(5)式で決まるよ
うなマスク位置ピッチで測距を行うのが好ましい。図示
すると、望遠側では図9(b)、広角側では図9(c)
に示されるようになる。
グで測距を行うとき、マスク18のスキャンのスピード
vM は vM =xMP/tA =(10-3・fT )/(2fL ・tA ) …(6) となるようにする。
S は、(6)式が成立するように決定される。仮に、f
T =100mm、fL =20mm、tA =10msec
とすると vM =10-3・100mm/(2・20mm・10msec)=
5cm/s ここで、fT =20mmならば vM =1cm/s となる。
数)nを初期化し、続くステップS5にてモータドライ
バ23を介してモータ22を、上記ステップS3で決定
された回転数にて回転開始させ、マスク18のスキャン
を開始させる。次いで、ステップS6に於いて、所定の
回転が終了し、マスク18がスキャンの終点まで行った
か否かを検出する。
行して、上記変数nをインクリメントした後、ステップ
S8で測距を行う。そして、ステップS9に於いて図7
でtA として表した測距間隔をカウントした後、ステッ
プS6に戻る。
上述したように、発光回路16を介してXe管15を発
光させる。そして、そのタイミングに於ける被写体から
の反射信号光位置xa 、xb を、PSD26a、26b
及び光位置検出回路27a、27bを用いて、CPU1
7が検出し、上記(2)式に従って求めたLの逆数をD
(n)として記憶していく。
ャンの終点まで行ったことが検出されると、ステップS
10に進んでモータ22を停止させる。次いで、ステッ
プS11にて、測距ポイントを示す変数m及び被写体の
数を示す変数Pを、各々1と0に初期化する。
の測距ポイントを示す変数Nとその開始ポイントを示す
変数Mをリセットする(図8(a)参照)。そして、ス
テップS13にてmをインクリメントした後、ステップ
S14に於いて、変数mが測距したポイント数nと一致
するまで、後述するステップS15〜S22の処理を行
う。このステップS15〜S22は、各ポイントの測距
データより、隣接した位置にあるデータで、なお且つ所
定の距離差(ばらつき)内にある(N+1)個の信号を
選択するためのものである。
タの差をとって、△D(m)とする。このデータは、上
述したように、被写体距離Lの逆数のデイメンジョンを
有するものである。このデータ△D(m)が、ステップ
S16にて所定のばらつきDD内にあれば、同一の被写
体まであるとして、ステップS20に進む。そして、同
一の被写体上の測距ポイント数を示す変数Nをインクリ
メントし、次いでステップS21にて、N=1ならば、
その時の比較の測距ポイントm−1がその被写体上の最
初ポイントMであるとして、ステップS22にて記憶す
る。その後、ステップS13へ戻る。
△D(m)が所定量DDより大きいと、測距ポイントは
異なる被写体へ移動したとして、ステップS17へ分岐
する。このステップS17へは、一度も隣接データが所
定誤差内に入らなかった場合も分岐する。この場合はス
テップS12へと戻る。それ以外の場合、すなわちステ
ップS17にて、隣接する少なくとも2つの点が、略同
一のデータを出力した場合は、ステップS20にてNが
インクリメントされているので、ステップS18へ分岐
する。
トで、なお且つ所定のばらつき内にあるデータの集合の
数(すなわち被写体数)を示す変数Pをインクリメント
する。次いで、ステップS19にて、これらの集合の中
のデータの平均演算を行い、これをDA(P)とする。
n=MからN個の数のデータの平均値となり、人物Pの
N個の測距結果の平均値となるので、これに対してピン
ト合わせを行えば高精度AFが達成できることになる。
このN個のデータのうち1つに対してピント合せを行う
よりは、より信頼性の高いピント合せ方法となる。
nになるまで、ステップS16及びステップS19によ
って、複数の測距ポイントのうち、隣接した測距結果が
所定のばらつき内にある時、これを同一の被写体とみな
し、この同一被写体測距の結果の平均値をピント合せ距
離とするフローが繰返される。
成立すると、ステップS23に進んで複数のデータを同
一被写体のものと判定した被写体数が0か否かを判定す
る。ここで、P≠0の場合は、ステップS24に進ん
で、上記ステップS19にて得られたDA(P)のう
ち、最も近い距離を示すものをピント合せ距離Dとす
る。一方、P=0の場合は、ステップS25に進んで、
D(1)〜D(n)の各測距ポイントの測距結果のう
ち、最も近い距離を示す結果をピント合わせ距離Dとす
る。
せを行い、ステップS27にてレリーズ釦の押し込みを
検出する。ここで、第2レリーズスイッチ32がオンし
ていると、ステップS28へ進んでカメラの露光動作を
行う。続いて、ステップS29にてモータ22を逆転さ
せて、マスク18の位置をリセットする。
スイッチ32がオフである場合は、ステップS30に進
んで、再度第1レリーズスイッチ31がオンしているか
否かをチェックする。ここで、第1レリーズスイッチ3
1のオン状態を検出すると、再度ステップS27へ戻
り、このループを繰返す。一方、第1レリーズスイッチ
31もオフしている場合は、ステップS31に進んで、
やはりマスク18の位置をリセットした後、ステップS
1へ戻る。
部材(マスク)18を停止させることなく、高速で複数
のポイントをスキャン式に測距でき、なお且つ複数のポ
イントで同一の被写体を測距する場合、それらの結果を
平均化してピント合わせ用のデータとするので、信頼性
の高いオートフォーカスを達成することができる。
る。この第3の実施例は、主にスポットAFモードと称
される、画面内中央部優先のAFに関するものである。
例えば図15(b)に示されるような構図で撮影を行う
場合、主要被写体の回りに雑然とした被写体が存在する
ために、多点AFを用いると、人物3にはピントが合わ
ず、周辺のコップやグラス等にピントが合ってしまうと
いう副作用がある。これを防止するのが、図10及び図
11のフローチャートである。
60−144711号公報等がある。これは、図16
(a)に示されたような構成の多点AFで、中央部に投
光するためのIRED5bによる測距結果を有効とする
ものである。
は、AFユニット全体をスキャンするタイプの多点AF
で、予め中央に投光するようにスキャンカメラを移動さ
せておく、という技術が記載されている。
11号公報及び特開平3−257441号公報に記載さ
れたような技術をカメラに適用すると、スキャン機構を
厳密に位置制御して画面内中央部が測距できるような構
成とする必要があり、複雑で高価となる上、パララック
スの問題を残してしまう。
について説明する。一般に、レンズシャタカメラでは、
図12(b)に示されるように、カメラボディ33の前
面に、ファインダ対物レンズ34、撮影レンズ35、A
F用投光レンズ19が異なった位置に配置されている。
に、撮影者36がファインダ接眼レンズ37を覗き、図
12(c)に示されるような画面1内中央部に白丸印で
示された測距枠38の中に被写体3を入れても、被写体
距離がLF であるかLN であるかによって、測距用光が
正しく被写体に投射されるための投光角θが変わってし
まう。
被写体距離が最至近のLN であれば、投光レンズ19
と、ファインダ対物レンズ34の間の距離をSP とする
時、測距用光はθN の投光角で投射されるのが好まし
い。また、被写体距離が最遠のLF の時、測距用光の投
光角はθF であることが好ましい。これら、θN 、θF
は、次の関係を満たしている。
れるように、各々18aN 、18aF の位置にあること
が好ましい。
ッタカメラに於いては、スポットAFモード時に測距方
向を所定の方向に固定するだけでは十分でないことが明
らかである。
クスを考慮して上記θN からθF の間をくまなくスキャ
ンする。このようにすることにより、上記パララックス
の問題を解決でき、なお且つ所定方向にスキャン機構
(すなわちマスク)を厳密に停止させるための位置検出
手段や、停止固定用ブレーキ手段を具備する必要がなく
なり、構成の単純化を可能とする。
の動作について、図10及び図11のフローチャートを
参照して説明する。先ず、ステップS41に於いて、撮
影者が撮影動作に入った時に測距を行うためのもので、
カメラのレリーズ釦の半押しで閉成される第1レリーズ
スイッチ31がオンしたか否かをチェックする。ここ
で、第1レリーズスイッチ31がオンしたことを検出し
たならば、ステップS42に進んで、操作部材(モード
設定用スイッチ)30の設定状態を検出する。これは撮
影者が特に画面中央部の被写体にピントを合せたいとき
に操作するスイッチであり、図15(b)に示されるよ
うな雑然としたシーンで、誤って人物3にではなくグラ
ス等の雑被写体にピントが合ってしまうことを防ぐめに
設けられている。
O”であれば、図5のフローチャートのステップS2へ
分岐すればよく、“YES”であればステップS43に
進んで、撮影用ズームレンズからズーム位置fL を入力
する。次いで、ステップS44で測距開始位置を計算
し、ステップS45にてモータ22を回転させる時の回
転数を決めるためにズーム位置に応じたモータへの供給
電圧VS を決定する。
12(a)に示されたように、パララックスを対策する
ために、マスク18の窓18aの位置で表すと、18a
N の位置に対応する。つまり、18aN の位置から測距
を開始し、図示矢印Sc の方向にスキャンを行い、マス
ク18が18aF の位置で測距を終了させる。そして、
この中から、上述した L=SP /tanθ …(8) の式を満足する距離Lを選択すればよい。
た測距枠は、ズーム連動式ファインダ式のカメラでは、
図13に示されるように、撮影レンズズーム位置(焦点
距離)によって、にらみ角θC が異なる。図13(a)
に示される望遠(TELE)時のθC と、同図(b)に
示される広角(WIDE)時のθC を比べると、図のよ
うに望遠時のθC の方が小さくなる。これは図12
(c)の画面1に対し、測距枠38が一定の比率であ
り、画面1は文字どおり広角時ほど広い角度の画面とな
るからである。
と測距開始角度θS を示しており、同図(b)は広角時
の測距枠38と測距開始角度θS を示している。この測
距開始角度θS は、上記にらみ角θC とカメラの最至近
撮影距離Lmin、及び図12で説明した投光レンズ19
とファインダ対物レンズ34の間の距離SP より、 θS =arctan((SP +Lmin tan θC )/Lmin ) …(9) として求められる。このθC は、ズーム位置fL によっ
て決まるので、ステップS44の測距開始位置は、上記
(9)式のθS を満たす方向を測距するための、マスク
18の位置を計算するステップと言換えることができ
る。
示す変数nをリセットし、続いてステップS47にて、
マスク18をスキャンさせるモータ22を回転させる。
そして、ステップS48に於いて、所定の回転数モータ
が回転して上記ステップS44で決定された測距開始ポ
イントに至った時、ステップS49へと移行する。
されたか否かを検出するもので、n0 回に達していない
場合は、ステップS50に移行して、ステップS49〜
S52の処理で所定時間間隔で測距を繰返す。この時、
上記ステップS45で決定された電圧VS によって、所
定時間毎の測距でn0 回の測距を行えば、図12に示さ
れるように、投光レンズ19及びファインダ対物レンズ
34の光軸方向までの測距が終わるような設定になてい
る。この作用により、被写体距離Lmin から無限遠の被
写体に対し、画面中心のスポット測距が可能となる。
終了すると、ステップS53に進んでモータ22を停止
させる。そして、図5及び図6のフローチャートで説明
したような隣接ポイントの測距結果を調べ、類似のデー
タを有するものを1まとめにして、平均値をとるとい
う、ステップS54〜S66のフローを実行する。
は、上述した図5及び図6のフローチャートのステップ
S14〜S23と同じであるので、ここでは説明を省略
する。この動作が終了すると、上記(8)式で説明され
たように、その中から画面内中央に近い被写体距離をピ
ント合わせ距離として選択するステップS67、S68
へと続く。
の逆数のディメンジョンを有しているので、ステップS
67及びS68の何れも、上記(8)式の逆数の形とな
っている。ステップS67は、隣接する測距ポイントの
データが類似で、ひとまとめにして平均値をとった場
合、ステップS68は隣接するデータの平均値をとらな
かった場合の処理動作である。
ステップS74までは、図5のフローチャートのステッ
プS26〜S31と同じであるので、ここでは説明を省
略する。
は、被写体に対し測距用光を投射する投光素子(Xe
管)や投光レンズから成る投光手段と、モータ22やマ
スク18等から成る投光方向変更手段と、各投光方向か
らの反射信号光を受光し、各測距ポイントの距離に依存
したデータを出力する受光手段と、この受光手段の出力
結果のうち、隣接したポイントであり、なお且つ所定の
ばらつき範囲にある信号を同一被写体とみなして、その
加算、平均した結果より、被写体距離のグループを演算
し、この中からファインダと測距系のパララックスと、
画面内の測距枠を加味し、最も画面中心に近いデータを
選択してピント合わせを行うようにした。また、上記投
光方向変更範囲をファインダと測距手段を加味して決定
するので、如何なる距離に存在する被写体であっても、
画面中央部にフレーミングすれば正確なピント合わせの
できるオートフォーカスカメラが提供できる。
一切の停止動作を行わないため、高速の測距が可能であ
る。加えて、同一被写体の距離と判断された複数の結果
は、平均化されてピント合わせに用いられるので、1回
の測距で生じるばらつきを抑えて高精度のピント合せが
可能となる。
光用光源としてXe管を用いた例を示したが、これに限
られるものではない。例えば、図14に示されるよう
に、赤外線発光ダイオード(IRED)を光源として使
用してもよい。
れた光は、投光レンズ19を介してミラー40で反射さ
れる。尚、上記IRED39と投光レンズ19は、投光
手段を構成している。
動するように構成されている。したがって、このミラー
40を回動させながら投光動作を繰返すことにより、図
15(b)に示されるような、異なるポイントの測距が
可能となる。この時、このミラー40及びこれを回動さ
せるモータ等の動力源(図示せず)が、測距ポイント切
換手段となる。
ンズ25、PSD26による受光手段は1系統である
が、このように構成しても本発明は適用可能である。但
し、このような投受光の配置では、投光方向に従ってP
SD26への光線入射位置が変化してしまうので、この
時、投光方向切換えに従って受光手段の出力を補正する
ようにすればよい。
位置検出素子を用いて被写体からの反射光の受光位置に
基いて被写体距離を検出していたが、半導体位置検出素
子に限らず、2分割受光素子、フォトダイオード列、ラ
インセンサ等の光電変換素子でも良く、更にフォトダイ
オード等の光電変換素子を用い、反射光の受光光量に基
いて被写体距離を検出するようにしても良い。
下の如き構成が得られる。 (1)被写体に向けて光束を投光する投光手段と、この
投光手段による上記光束の投光方向を走査する走査手段
と、上記被写体からの上記光束の反射光を受光し、上記
被写体の距離に依存した信号を出力する受光手段と、こ
の受光手段からの上記信号に基いて、各測距ポイント毎
に被写体距離を演算する演算手段と、この演算手段によ
る各測距ポイントの測距結果の内、所定範囲内にある隣
接測距ポイントの測距結果に基いて被写体距離を決定す
る距離決定手段とを具備したことを特徴とするカメラの
測距装置。
内にある隣接測距ポイントの測距結果の平均値に基いて
被写体距離を決定する上記(1)に記載のカメラの測距
装置。
ある隣接測距ポイントが複数組ある場合には、各組毎に
測距結果を平均した後に、この平均値の中から距離を決
定する上記(1)に記載のカメラの測距装置。
の投光を機械的に掃引する掃引手段を有する上記(1)
乃至(3)に記載のカメラの測距装置。 (5)上記演算手段は所定時間間隔で上記受光手段から
の上記信号に基いて被写体距離を演算する上記(1)乃
至(4)に記載のカメラの測距装置。
有し、上記演算手段は上記検出手段の出力の基いて所定
間隔毎に測距演算を行う上記(1)乃至(4)に記載の
カメラの測距装置。
ララックスを有するカメラに於いて、被写体に向けて光
束を投光する投光手段と、この投光手段による上記光束
の投光方向を走査する走査手段と、上記被写体からの上
記光束の反射光を受光し、上記被写体の距離に依存した
信号を出力する受光手段と、この受光手段からの上記信
号に基いて、各測距ポイント毎に被写体距離を演算する
演算手段と、上記ファインダ光学系のファインダ画面の
中央部に対応する被写体の測距結果を優先する中央優先
測距モードを設定可能なモード設定手段と、このモード
設定手段によって上記中央優先測距モードが設定されて
いる際と、通常の測距モードが設定されている際で、上
記走査手段による投光範囲を異ならせる走査制御手段と
を具備したことを特徴とするカメラの測距装置。
は、上記演算手段によって演算された複数の測距ポイン
トの中から上記ファインダ画面中央部に相当する測距演
算を選択する選択手段を有する上記(7)に記載のカメ
ラの測距装置。
検出する焦点距離検出手段を有し、上記走査制御手段は
上記焦点距離検出手段によって検出された上記焦点距離
に基いて、上記投光範囲を決定する上記(7)若しくは
(8)に記載のカメラの測距装置。
は、手動で操作されるスイッチである上記(7)乃至
(9)に記載のカメラの測距装置。 (11)上記操作手段は、上記投光手段からの投光を機
械的に掃引する掃引手段を有する上記(7)乃至(9)
に記載のカメラの測距装置。
記受光手段からの上記信号に基いて被写体距離を演算す
る上記(7)乃至(10)に記載のカメラの測距装置。 (13)上記投光方向を検出する検出手段を有し、上記
演算手段は上記検出手段の出力の基いて所定間隔毎に測
距演算を行う上記(7)乃至(11)に記載のカメラの
測距装置。
離を検出する焦点距離検出手段を有し、上記焦点距離検
出手段によって検出された上記焦点距離に応じて上記測
距ポイントの間隔を制御する上記(1)乃至(13)に
記載のカメラの測距装置。
離を検出する焦点距離検出手段を有し、上記操作手段に
よって上記投光方向を上記順次切換える速度を、上記焦
点距離検出手段によって検出された上記焦点距離に応じ
て異ならせることを特徴とする上記(1)乃至(14)
に記載のカメラの測距装置。
投光手段と、上記投光手段を順次連続的に異なるポイン
トに向けて投光できるように変更する変更手段と、上記
被写体からの反射信号を受光し、受光位置に依存した信
号を出力する受光手段と、この受光手段の出力結果のう
ち、隣接したポイントにあり、且つ所定のばらつき範囲
内にある信号を選択し、その加算結果より被写体距離を
演算する演算制御手段とを具備することを特徴とするカ
メラの測距装置。
を有し、これらの2つの光学系がパララックスを有する
カメラに於いて、ファインダ画面中央部の測距結果を優
先するモードを設定するためのスイッチ手段と、カメラ
の撮影レンズのズーミング位置を検出する手段と、上記
測距光学系の測距方向を変更する変更手段と、上記測距
手段の出力結果からピント合わせ距離を決定する演算制
御手段とを具備し、上記演算制御手段は、上記中央部優
先モードが設定されている時、上記ズーミング位置に従
って測距方向を制御することを特徴とするカメラの測距
装置。
するモードを設定するためのモード設定用スイッチを有
するカメラに於いて、被写体に対し測距用光を投射する
投光手段と、この投光手段を順次連続的に異なる方向に
向けて投光するように変更する変更手段と、上記被写体
からの反射信号を受光し、受光位置に依存した信号を出
力する受光手段と、上記モード設定用スイッチが操作さ
れている場合には、上記受光手段の出力結果のうち、所
定の隣接した方向の範囲内にある信号を加算し、その加
算結果により上記被写体距離を演算する演算制御手段と
を具備することを特徴とするカメラの測距装置。
距用光を順次投光する際の変更速度をカメラ撮影レンズ
の焦点距離に応じて切換える手段を有する上記(16)
及び(18)に記載のカメラの測距装置。
内にある隣接測距ポイントを用いて被写体距離を決定で
きるので、より精度の高い被写体距離を検出することが
できる。上記(2)の実施態様によれば、平均演算によ
り精度を高めることができる。上記(3)の実施態様に
よれば、撮影画面内に複数の近距離の被写体が存在して
も適格に被写体距離を決定することができる。上記
(4)及び(11)の実施態様によれば、光源を1つに
することができ、構成が簡単になる。上記(5)及び
(12)の実施態様によれば、所定時間間隔で測距ポイ
ントを決定することができ、CPU内部のタイマを利用
することにより、簡単な構成で複数点の測距が可能とな
る。上記(6)及び(13)の実施態様によれば、投光
方向を検出して測距ポイントを決定することができるの
で、空間的な測距間隔を正確に決めることができる。
ば、測距光学系とファインダ光学系にパララックスがあ
っても、画面中央部の被写体の距離を正確に測距するこ
とができる。上記(9)の実施態様によれば、焦点距離
に応じて投光範囲を変更することができるので、無駄な
投光を行うことがない。上記(10)の実施態様によれ
ば、撮影者の意思に従って中央優先測距モードを選択す
ることができる。
ンズの焦点距離に応じて測距間隔を変更しているので、
測距ポイントが適切な間隔となる。上記(15)の実施
態様によれば、撮影レンズの焦点距離に応じて投光手段
の走査速度を変更しているので、測距ポイントが適切な
間隔となる。
らつき範囲内にある隣接測距ポイントを用いて被写体距
離を決定できるので、より精度の高い被写体距離を検出
することができる。上記(17)の実施態様によれば、
撮影レンズの焦点距離に応じて中央部優先の測距する範
囲を変更できるので、無駄な測距を行うことがない。上
記(18)の実施態様によれば、画面中央部の測距を優
先する際に所定範囲内にある隣接測距結果を用いて被写
体距離を求めるので、中央部を高精度で測距することが
できる。上記(19)の実施態様によれば、焦点距離に
応じて測距ポイントを変更できることができる。
Fを行いながら、なお且つ測距精度を落とすことなく正
しくピント合わせができるカメラの測距装置を提供する
ことができる。
データは平均化してピント合せに用いられるので、1回
だけの測距結果にランダムに重畳する誤差成分を相殺
し、より正確なピント合わせが可能となる。
と判定された場合にも、多点AFを行った各測距ポイン
トの測距結果を基にピント合わせを行うことが可能とな
る。
例を示したブロック図である。
施例の構成を示した図である。
る図である。
の図である。
ーチャートである。
ーチャートである。
動した時、(b)は逆に高い回転数にてマスク18を移
動した時の例を示したタイミングチャートである。
各場合に対応した画面上の測距ポイントを示した図であ
る。
(b)は望遠側の投光角のピッチθP を示した図、
(c)は、広角側の投光角のピッチθP を示した図であ
る。
ローチャートである。
ローチャートである。
異なるにらみ角θC を示したもので、(a)は望遠(T
ELE)時のθC と、(b)は広角(WIDE)時のθ
C示した図である。
使用した例を示した図である。
図、(b)は同図(a)発光素子の発光タイミングの例
を示したタイミングチャートである。
部、13…平均演算部、14…判定部、15…キセノン
(Xe)管、16…発光回路、17…CPU、18…マ
スク、18a…窓、19…投光レンズ、20、20a、
20b…測距用光(光点)、21…送りねじ、22…モ
ータ、23…モータドライバ(MD)、24…電圧切換
回路、25a、25b…受光レンズ、26a、26b…
受光素子(PSD)、27a、27b…光位置検出回
路、28…ズームレンズ、29…ピント合わせ用レン
ズ、30…モード選択釦(スイッチ)、31…第1(1
st)レリーズスイッチ、32…第2(2nd)レリー
ズスイッチ。
Claims (4)
- 【請求項1】 複数の測距ポイントを有すると共に、該
測距ポイントに対応した複数の測距データを得る測距手
段と、 上記複数の測距データのうち、隣接した測距ポイントで
且つ所定範囲内となる複数の測距データが存在する場合
に、該複数の測距データを同一被写体の測距データと判
定する判定手段と、 上記同一被写体の測距データと判定された複数の測距デ
ータを用いた演算によりピント合わせ距離を得る演算手
段と、 上記判定手段で同一被写体と判定された複数の測距デー
タで構成された被写体の数を判定する被写体数判定手段
と、 上記被写体数判定手段により被写体数が複数であると判
定された場合には、各被写体の複数の測距データを上記
演算手段で演算して得られた各々のピント合わせ距離の
中から 被写体の距離を決定する距離決定手段と、 を具備したことを特徴とするカメラの測距装置。 - 【請求項2】 複数の測距ポイントを有すると共に、該
測距ポイントに対応した複数の測距データを得る測距手
段と、上記複数の測距データのうち、隣接した測距ポイントで
且つ所定範囲内にある複数の測距データが存在する場合
に、該複数の測距データを同一被写体の測距データと 判
定する判定手段と、上記同一被写体の測距データと判定された複数の測距デ
ータを用いた演算によりピント合わせ距離を得る演算手
段と、 上記判定手段及び演算手段により少なくとも一のピント
合わせ距離が得られたか否かによって距離決定条件を切
り換えて被写体の距離を決定する距離決定手段と、 を具備したことを特徴とするカメラの測距装置。 - 【請求項3】 上記演算手段は、上記同一被写体の測距
データと判定された複数の測距データの平均値を算出す
るようになされ、上記距離決定手段は、複数のピント合
わせ距離のうち、最至近となるピント合わせ距離を被写
体の距離として決定することを特徴とする請求項1若し
くは請求項2に記載のカメラの測距装 置。 - 【請求項4】 上記距離決定手段に於いて、少なくとも
一のピント合わせ距離が得られた場合は、ピント合わせ
距離の最至近のものを被写体の距離とし、ピント合わせ
距離が得られなかった場合は、複数の測距データのうち
の最至近のものを被写体の距離として決定することを特
徴とする請求項2に記載のカメラの測距装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP3818594A JP3437242B2 (ja) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | カメラの測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP3818594A JP3437242B2 (ja) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | カメラの測距装置 |
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JPH07243848A JPH07243848A (ja) | 1995-09-19 |
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Family Applications (1)
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JP (1) | JP3437242B2 (ja) |
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JP4541479B2 (ja) * | 2000-01-31 | 2010-09-08 | キヤノン株式会社 | 測距装置及びカメラ |
-
1994
- 1994-03-09 JP JP3818594A patent/JP3437242B2/ja not_active Expired - Fee Related
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