JP2002244027A

JP2002244027A - 測距装置

Info

Publication number: JP2002244027A
Application number: JP2001353532A
Authority: JP
Inventors: Osamu Nonaka; 修野中; Koichi Nakada; 康一中田
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2001-11-19
Publication date: 2002-08-28

Abstract

(57)【要約】【課題】輝度や距離によらず安定した測距を可能とした
測距装置を提供することである。【解決手段】被写体１２に対してＩＲＥＤ１から第１の
測距用光を投射し、上記被写体１２に対しＩＲＥＤ１よ
りも強い第２の測距用光をストロボ発光部１５から投射
する。被写体１２からの入射光分布は、センサアレイ３
ａ、３ｂにて電気信号に変換する。そして、ＣＰＵ１０
にて、上記第１の測距用光を投射した際のセンサアレイ
３ａ、３ｂの出力から、被写体１２までの距離を決定す
る。また、上記第２の測距用光を投射した際の上記セン
サアレイ３ａ、３ｂの出力から、上記被写体１２までの
距離を決定する。そして、上記第１及び第２の測距用光
を投射しない場合のセンサアレイ３ａ、３ｂの出力レベ
ルに基いて、上記第１、第２の測距用光の何れによる測
距であるかを選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は測距装置に関し、
より詳細には、オートフォーカス（ＡＦ）カメラ等に用
いられる測距装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カメラのＡＦ技術は大きく２つに分けら
れるもので、被写体像を利用するパッシブタイプと、カ
メラから投射した測距用光を利用するアクティブタイプ
の２つの方式がある。

【０００３】しかし、これらの方式には、各々その方式
の原理に基く欠点を有している。そのため、例えば特開
昭６３−４９７３８号公報等に開示されているように、
両方の方式を組合わせたＡＦ方式が、ハイブリッド方式
またはコンビネーション方式として、種々提案されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のパッシブＡＦ方式及びアクティブＡＦ方式を組
合わせた提案では、例えばパッシブＡＦ方式でもアクテ
ィブＡＦ方式でも不得意とするシーンに対する改善につ
いては十分に述べられていないものであった。

【０００５】例えば、被写体が遠く、コントラストが低
く、且つ明るいシーンである場合、像を利用するパッシ
ブＡＦでは、コントラストが低いゆえに、アクティブＡ
Ｆ方式では、遠距離であるが故に正しい測距が困難とな
る。つまり、ハイブリッドＡＦのカメラといえども、正
しいピント合わせが困難なシーンがあった。

【０００６】この発明は、上記課題に鑑みてなされたも
ので、輝度や距離によらず安定した測距を可能とした測
距装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、第１の発明
は、対象物に対して第１の測距用光を投射する第１の投
光源と、上記対象物に対し、上記第１の測距用光よりも
強い第２の測距用光を投射する第２の投光源と、対象物
からの入射光分布を電気信号に変換するセンサアレイ
と、上記第１の測距用光を投射した際の上記センサアレ
イ出力から、上記対象物までの距離を決定する第１の距
離決定手段と、上記第２の測距用光を投射した際の上記
センサアレイ出力から、上記対象物までの距離を決定す
る第２の距離決定手段と、上記第１及び第２の測距用光
を投射しない場合の上記センサアレイの出力レベルに基
いて、上記第１の距離決定手段、若しくは上記第２の距
離決定手段の何れかを選択する選択手段と、を具備する
ことを特徴とする。

【０００８】また、第２の発明は、対象物から入射する
光の分布を電気信号に変換するセンサアレイと、上記対
象物に対して測距用光を投射する投光源と、上記投光源
を投射した時の反射信号光を上記センサアレイ出力より
抽出する反射信号光抽出手段と、上記抽出手段、及び上
記投光源非作動時の上記センサアレイ出力レベルを判定
する判定手段と、を具備する測距装置に於いて、上記抽
出手段非作動時の上記センサアレイによる像信号出力、
若しくは上記判定手段の出力によって切換えられた判定
レベルと、上記投光源及び抽出手段作動時の上記センサ
アレイ出力レベルを比較した結果に従った反射光量信号
に従って距離決定を行うことを特徴とする。

【０００９】この発明の測距装置にあっては、対象物に
対して第１の光源から第１の測距用光が投射され、上記
対象物に対し、上記第１の測距用光よりも強い第２の測
距用光が第２の投光源から投射される。対象物からの入
射光分布は、センサアレイにて電気信号に変換される。
そして、第１の距離決定手段に於いて、上記第１の測距
用光を投射した際の上記センサアレイ出力から、上記対
象物までの距離が決定される。また、第２の距離決定手
段に於いて、上記第２の測距用光を投射した際の上記セ
ンサアレイ出力から、上記対象物までの距離が決定され
る。そして、上記第１及び第２の測距用光を投射しない
場合の上記センサアレイの出力レベルに基いて、上記第
１の距離決定手段、若しくは上記第２の距離決定手段の
何れかが、選択手段によって選択される。

【００１０】またこの発明の測距装置では、対象物に対
して投光源から測距用光が投射され、センサアレイによ
って上記対象物から入射する光の分布が電気信号に変換
される。更に、上記投光源を投射した時の反射信号光
が、反射信号光抽出手段によって上記センサアレイ出力
より抽出される。上記抽出手段、及び上記投光源非作動
時の上記センサアレイ出力レベルは、判定手段によって
判定される。そして、上記抽出手段非作動時の上記セン
サアレイによる像信号出力、若しくは上記判定手段の出
力によって切換えられた判定レベルと、上記投光源及び
抽出手段作動時の上記センサアレイ出力レベルとが、比
較された結果に従った反射光量信号に従って、距離決定
が行われる。

【００１１】これにより、アクティブＡＦに於いて特有
の動作である定常光除去時の、誤差による測距判断や計
算の失敗を防止することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態を説明する。

【００１３】初めに、図２を参照して、定常光除去の機
能について説明する。

【００１４】図２に於いて、投光手段である赤外発光ダ
イオード（ＩＲＥＤ）１から発光された光は、集光レン
ズ２を介して図示されない被写体に照射される。そし
て、図示されない被写体からの反射光は、図示されない
受光レンズを介して受光素子３ａ₁に入射される。この
受光素子３ａ₁は、例えば像信号検出用のセンサアレイ
を構成する１つの画素に相当する。

【００１５】入射光量に応じて、ここから出力される光
電流Ｉ_Pは、電流検出回路４ａ、ホールド用コンデンサ
４ｃと共に定常光除去回路を構成する定常光除去トラン
ジスタ４ｂを介してグラウンド（ＧＮＤ）に流される。
その一方で、積分アンプ５ａ、積分コンデンサ５ｂ、リ
セットスイッチ（ＳＷ）５ｃ等から成る積分回路５には
電流が流れないように、電流検出回路４ａによって上記
トランジスタ４ｂのゲート電圧が制御される。

【００１６】上記ホールド用コンデンサ４ｃは、上記ゲ
ート電位を固定するためのものである。この状態で、例
えばＩＲＥＤ１を発光させて、集光レンズ２を介して被
写体に対して測距用光をパルス投光し、且つ、電流検出
回路４ａを非作動とすると、パルス光の急激な変化には
上記コンデンサ４ｃの両端の電圧変化は応答できない。
そこで、スイッチ５ｄをオンさせておくと、上記パルス
光に応じた光電流のみが積分回路５に入力され、積分ア
ンプ５ａの出力には、上記測距用パルス光に基く光電変
換電圧が出力される。この出力をＡ／Ｄ変換すれば、反
射信号光成分のみに応じた反射光量データが検出可能と
なる。

【００１７】しかしながら、明るいシーンで定常光電流
Ｉ_Pが大きくなるにつれ、熱雑音やシャットノイズ等の
影響で、誤って積分回路に入力される誤差成分が増加し
てしまう。また、回路のオフセット誤差の影響なども受
けやすくなる。

【００１８】したがって、従来は、明るいシーンでは正
確な反射光量検出が困難となっていた。

【００１９】定常光の明暗を判定するためには、上記電
流検出回路４ａを非作動として、図３に示されるよう
に、リセットスイッチ５ｃを一旦オンした後、積分アン
プ５ａに上記定常光電流Ｉ_Pが流し込み、積分電圧が所
定レベルＶ_cになるまでの時間ｔ_INTをコンパレータ６
を利用して検出すればよい。明るいシーンでは、この時
間ｔ_INTが短く、暗いシーンではｔ_INTが長くなるた
め、この時間ｔ_INTをカウントするだけで明暗判定する
ことができる。この時、ＩＲＥＤ１は非作動としてお
く。

【００２０】図１は、この発明の一実施の形態に係る測
距装置の構成を示した図である。

【００２１】図１に於いて、ＣＰＵ１０は、ワンチップ
マイクロコンピュータ等から構成される演算制御手段で
ある。このＣＰＵ１０には、上述した積分回路５からの
出力信号を判定する積分判定部６と、Ａ／Ｄ変換部７
と、上記ＩＲＥＤ１を駆動するためのドライバ１１と、
ストロボ発光部１５を駆動するためのストロボ回路１４
と、ピント合わせ部１６と、記憶手段としてのＥＥＰＲ
ＯＭ１７と、レリーズスイッチ１８とが接続されてい
る。

【００２２】また、ＣＰＵ１０は、演算制御部２０と、
パターン判定部２１と、相関演算部２２と、信頼性判定
部２３と、光量判定部２４及び比較定数回路２５を有し
ている。

【００２３】センサアレイ３ａ及び３ｂは、上述した受
光素子画素が並んで配置されたものである。上記センサ
アレイ３ａ及び３ｂには、被写体１２からの反射光が受
光レンズ１３ａ及び１３ｂを介して入射される。センサ
アレイ３ａ及び３ｂに上記被写体１２の像を結像させる
ために、各センサアレイの前方に２つの受光レンズ１３
ａ及び１３ｂが、焦点距離ｆだけ離間して設けられてい
る。これらのレンズに視差Ｂを持たせて、三角測距の原
理にて被写体距離Ｌを求める。

【００２４】被写体距離Ｌの大小によって、２つのセン
サアレイ３ａ、３ｂに結像する被写体１２の像は、各レ
ンズ光軸基準の相対位置を変化させる。これを検出する
ために、Ａ／Ｄ変換部７では、センサアレイ３ａ、３ｂ
からの積分出力（ここで積分回路５は、各センサアレイ
３ａ、３ｂの各画素に含められており、図１では省略さ
れている）がデジタル信号に変換される。

【００２５】そして、ＣＰＵ１０にて、これら２つのセ
ンサアレイ３ａ、３ｂのデジタル像信号が比較されて、
上記相対位置差検出及び距離算出が行われる。２つのセ
ンサアレイ３ａ、３ｂから検出された像が同じ被写体の
ものであるか否かを調べるために、ＣＰＵ１は、その像
のパターンが測距にふさわしいか否かを調べるパターン
判定部２１や、像の相対位置差を検出するための相関演
算部２２等の機能を有している。

【００２６】上記信頼性判定部２３は、上記相対位置差
を検出した時の像の一致度や上記像のパターン判定結
果、低コントラストや繰り返しパターン、単調増加、単
調減少のパターンである時に、上記パターン判定部２１
及び相関演算部２２の出力から、測距の信頼性について
判定するものである。また、上記光量判定部２４は、上
記定常光除去時に測距用光を投射し、被写体１２で反射
されて入射してきた入射光量を判定する。これらの判定
結果は、演算制御部２０に供給される。

【００２７】更に、比較定数回路２５は、上記光量判定
部２４にて光量を判定する際に、予めＥＥＰＲＯＭ１７
に記憶されている比較定数を読出して設定するための回
路である。

【００２８】ＣＰＵ１０内のこれらの各機能の結果よ
り、ピント合わせ部１６の制御量が決定される。

【００２９】また、ＣＰＵ１０は、レリーズスイッチ１
８の入力状態を検出し、その他、カメラ撮影シーケンス
を司るものである。更に、測距時にも、必要に応じて、
ドライバ１１を介して上記ＩＲＥＤ１を投光制御した
り、ストロボ回路１４を介してストロボ発光部１５を発
光制御する。

【００３０】この発明では、図４（ａ）に示されるよう
に配列された測距センサ（センサアレイ）３ａにて、所
定エリアから出力される像信号が図４（ｂ）に示される
ようにローコントラストであったり、図４（ｃ）に示さ
れるように繰り返しパターンであったり、或いは図４
（ｄ）に示されるように単調変化パターンであった場
合、更には相関演算の結果の信頼性が低い場合には、Ｉ
ＲＥＤ１を投射して反射信号光のパターンによって測距
を行う。図４（ｅ）は、ＩＲＥＤ１を投射させた時の投
光パターンに応じた出力パターンである。

【００３１】また、集光レンズ２の前方にはパターン形
成用のマスクをおいてもよいし、発光部そのもののパタ
ーンを用いてもよい。

【００３２】更に、このＩＲＥＤ１による反射信号光が
少ない場合には、より光量の多いストロボ発光部１５を
用いた光投射による測距が行われる。但し、この場合、
反射信号光には特定のパターンがないので、多くの場
合、図４（ｆ）に示されるように、コントラストの低い
信号光分布となる。但し、画面中央部にのみ被写体が存
在すれば、図４（ｇ）に示されるようにコントラストが
生じ、この像によって測距ができる。

【００３３】このセンサアレイと投光パターンの位置関
係について、この発明を応用したカメラの画面を基準に
すると、図５のように示される。

【００３４】センサアレイのモニタエリア２７は画面２
６の中心部となり、ストロボ光は画面全体を照射して露
出を制御しなければならず、広いパターン２８となる。
そして、ＩＲＥＤのパターン光は、パターン２９で表さ
れるような明暗パターンを形成する。

【００３５】このような測距装置に於いて、上記測距用
光投射なしで、対象物の像信号の相対位置差で測距する
モードをパッシブＡＦと称する。これに対し、上記定常
光除去動作を伴い、ＩＲＥＤやストロボ等の光投射を伴
う測距モードをアクティブＡＦと称する。

【００３６】次に、図６のフローチャートを参照して、
本実施の形態に於ける測距装置の動作について説明す
る。

【００３７】先ず、ステップＳ１に於いて、上述したパ
ッシブモードによる測距が行われるれ。次いで、ステッ
プＳ２にて、所定のレベルまで像信号が積分された時の
積分時間ｔ_INTが求められる。そして、ステップＳ３に
於いて、パッシブＡＦの信頼性が判断される。

【００３８】ここで、上述したパターン判定に、または
相関演算の結果によって、パッシブＡＦの信頼性が高い
場合は、ステップＳ４へ移行して、２つの像信号位置よ
り三角測距によって距離算出が行われる。一方、パッシ
ブＡＦの信頼性が低い場合は、ステップＳ５に移行し
て、ＩＲＥＤ１を用いたプリ測距が行われる。この時、
所定時間のパルス光がｎ₀回投光され、Ａ／Ｄ変換部６
によって積分電圧Ｖ_INTが求められる。

【００３９】この積分電圧Ｖ_INTが大きければ、十分Ｉ
ＲＥＤ１からの光が被写体１２に到達していると判断で
きるが、Ｖ_INTが小さいとＩＲＥＤ１の光量では不十分
であるとして、より強力なストロボ光投射が行われるこ
とになる。しかしながら、この時、上述したように被写
体１２を照らしている太陽光や人工照明のような定常光
成分を考慮しなければ、正しい判定にはならない。

【００４０】したがって、その定常光成分を検出するた
めに、上記ステップＳ１のパッシブＡＦ時の積分時間モ
ニタの結果（ｔ_INT）（ステップＳ２参照）が用いられ
て、ステップＳ６に於いて明るさの判断が行われる。つ
まり、この積分時間ｔ_INTと所定時間ｔ₀との比較によ
って、上記ステップＳ４に於けるＩＲＥＤプリ積分時の
積分電圧Ｖ_INTの大小を判断する判定電圧Ｖ₁、Ｖ₂が
決定される。

【００４１】上記ステップＳ６に於いて、上記積分時間
ｔ_INTが所定時間ｔ₀よりも短い、すなわち、明るいと
判断された場合には、ステップＳ１１に移行して、Ｖ₁
より大きな判定電圧Ｖ₂とＶ_INTが比較される。これに
よって、ＩＲＥＤ１による測距を行うか、ストロボ発光
部１５による測距を行うかが判断される。その結果、該
積分電圧Ｖ_INTが判定電圧Ｖ₂よりも大きければステッ
プＳ８へ移行し、該積分電圧Ｖ_INTが判定電圧Ｖ₂より
も小さければステップＳ１２へ移行する。

【００４２】また、上記ステップＳ６にて、暗いシーン
で定常光が少なく、上記積分時間ｔ _INTが所定時間ｔ₀
よりも長い場合には、ステップＳ７へ移行する。そし
て、このステップＳ７にて、上記判定電圧Ｖ₂より小さ
い電圧Ｖ₁とＩＲＥＤプリ積分時の積分電圧Ｖ_INTとが
比較される。これによって、ＩＲＥＤ１による測距を行
うか、ストロボ発光部１５による測距を行うかが判断さ
れる。その結果、該積分電圧Ｖ_INTが判定電圧Ｖ₁より
も大きければステップＳ８へ移行し、該積分電圧Ｖ_INT
が判定電圧Ｖ₁よりも小さければステップＳ１２へ移行
する。

【００４３】この積分電圧Ｖ_INTは、センサアレイを構
成する全センサのうち、最も入射光量の大きいものの積
分電圧を選択するようにしてもよいし、センサアレイの
所定のエリアのうち最も入射光量の大きいものを選択す
るようにしてもよい。

【００４４】こうして決定された投光源により、ステッ
プＳ８またはステップＳ１２にて、ＩＲＥＤ１またはス
トロボ発光部１５の光を利用したアクティブモードによ
る測距がなされる（本測距）。これは、所定時間の発光
で所定の電圧に到るまで投光積分が繰り返されていくも
のである。

【００４５】すなわち、ＩＲＥＤ１による測距の場合
は、ステップＳ８にてＩＲＥＤ１による測距が行われ
る。次いで、ステップＳ９にて積分終了の判定が行わ
れ、終了でない場合はステップＳ１０にて、積分回数が
比較される。ここで、積分回数がリミッタのｎ₁に達し
ていなければ、上記ステップＳ８に移行してステップＳ
８〜Ｓ１０の処理が繰返される。そして、ステップＳ９
で積分終了、或いはステップＳ１０で積分回数がリミッ
タのｎ₁に達したならば、ステップＳ１５に移行する。

【００４６】一方、ストロボ発光部１５による測距の場
合は、ステップＳ１２にてストロボ発光部１５による測
距が行われる。次いで、ステップＳ１３にて積分終了の
判定が行われ、終了でない場合はステップＳ１４にて、
積分回数が比較される。ここで、積分回数がリミッタの
ｎ₂に達していなければ、上記ステップＳ１２に移行し
てステップＳ１２〜Ｓ１４の処理が繰返される。そし
て、ステップＳ１３で積分終了、或いはステップＳ１４
で積分回数がリミッタのｎ₂に達したならば、ステップ
Ｓ１５に移行する。

【００４７】ＩＲＥＤ１による測距、ストロボ発光部１
５による測距の何れの場合も、所定回数以上投光積分が
行われると、エネルギーが無駄になり、タイムラグにも
影響する。そのため、上述したように、ステップＳ１
０、Ｓ１４にて、積分回数リミッタ（ｎ₁、ｎ₂）が設
けられている。

【００４８】ステップＳ１５では、このようにして反射
光量が積分された結果Ｐ（積分電圧Ｖ_INTを積分回数で
除したもの）が求められる。次いで、ステップＳ１６に
て、パターン判定が行われる。そして、上記ステップＳ
１５及びＳ１６にて得られた結果より、ステップＳ１７
に於いて、三角測距が可能か否かが判断される。

【００４９】ここで、三角測距が可能な反射光像信号に
なっていれば、ステップＳ１８に移行して三角測距が行
われる。そして、この三角測距の結果について、ステッ
プＳ１９に於いて信頼性が判断される。その結果、三角
測距の信頼性が高い場合は、本測距が終了する。

【００５０】これに対し、三角測距の信頼性が低い場
合、及び上記ステップＳ１７にて、パターンが十分でな
い（三角測距はＮＧ）と判断された場合は、ステップＳ
２０に移行して、先の反射光量Ｐによる光量ＡＦが行わ
れる。これは、光を投射して反射光量を調べた場合、近
距離のものからは多くの光が、遠距離のものからは少な
い光が返ってくることを利用した距離測定方式であり、
コントラストのない被写体にとっても有効な測距方式と
なる。但し、被写体の反射率は所定の範囲に入っている
ものと仮定している。

【００５１】図７及び図８は、以上のフローチャートに
従って動作する、ＩＲＥＤ、積分、ストロボのタイミン
グチャートである。

【００５２】図７は、ＩＲＥＤ１を３回発光させてのプ
リ測距結果（ｎ₀＝３の時のＶ_INT）がＶ₁以下であっ
て、ＩＲＥＤ１の光では測距できないと判断し、ストロ
ボ光による測距に移行した例の動作を示している。

【００５３】すなわち、ＩＲＥＤ１によるプリ測距が行
われる（ステップＳ５）。ここで、ＩＲＥＤ１を３回発
光させてのプリ測距時は、積分電圧Ｖ_INTはＶ₁以下で
あるのでＩＲＥＤ１の光では測距できないと判断される
（ステップＳ６、Ｓ７）。したがって、ストロボ発光部
１５によるストロボＡＦが行われる（ステップＳ１
２）。そして、この場合、ストロボは５回の発光で積分
判定電圧Ｖ_cに達したので発光を終了している（ステッ
プＳ１３、Ｓ１４）。

【００５４】或いは、ＩＲＥＤ１を３回発光させてのプ
リ測距時の積分電圧Ｖ_INTはＶ₂以下であるとした場合
でも、ＩＲＥＤ１の光では測距できないと判断される
（ステップＳ６、Ｓ１１）。その結果、ストロボ発光部
１５によるストロボＡＦが行われることになる（ステッ
プＳ１２）。

【００５５】また、図８（ａ）は、３回のＩＲＥＤ発光
で同じ積分量積分しても、パッシブＡＦ時の積分時間ｔ
_INTが所定時間ｔ₀より大きかった時（暗時）のタイミ
ングチャートである。

【００５６】すなわち、ＩＲＥＤ１によるプリ測距が行
われる（ステップＳ５）。そして、該ＩＲＥＤ１を３回
発光させてのプリ測距時の測距時間ｔ_INTが所定時間ｔ
₀より大きく、積分電圧Ｖ_INTが所定電圧Ｖ₁を越えた
と判断される（ステップＳ６、Ｓ７）。したがって、Ｉ
ＲＥＤ１によるＡＦが行われる（ステップＳ８）。その
後、ＩＲＥＤ１は、６回の発光で積分判定電圧Ｖ_cに達
したので発光を終了している（ステップＳ９、Ｓ１
０）。

【００５７】図８（ｂ）は、３回のＩＲＥＤ発光で同じ
積分量積分しても、パッシブＡＦ時の積分時間ｔ_INTが
所定時間ｔ₀以下だった時（明時）のタイミングチャー
トである。

【００５８】すなわち、ＩＲＥＤ１によるプリ測距が行
われる（ステップＳ５）。ここで、ＩＲＥＤ１を３回発
光させてのプリ測距時は、積分電圧Ｖ_INTはＶ₂以下で
あるのでＩＲＥＤ１の光では測距できないと判断される
（ステップＳ６、Ｓ１１）。したがって、ストロボ発光
部１５によるストロボＡＦが行われる（ステップＳ１
２）。そして、この場合、ストロボは３回の発光で積分
判定電圧Ｖ_cに達したので発光を終了している（ステッ
プＳ１３、Ｓ１４）。

【００５９】このように、図７及び図８のタイミングチ
ャートは、判定電圧がＶ₂、Ｖ₁と切替わることによっ
て、図６のフローチャートに於いて破線内に示される後
半の本測距が、ＩＲＥＤまたはストロボに切替わる様子
が、対応して示されている。

【００６０】明るい時には、上述したように光電流Ｉ_P
が増加して、センサやホールドトランジスタにノイズが
重畳されやすく、それが積分されて実際より多く積分さ
れることを、このような工夫にて対策している。このよ
うな策を講じないと、実際にはＩＲＥＤでは測距できな
いシーンでＩＲＥＤが選択されたりして、本測距で誤測
距してしまうことがある。

【００６１】このような場合でも、上述したこの発明の
ような工夫にて、正しくストロボ利用の測距に切替わ
り、十分な反射光量による正確な測距が可能となる。ま
た、不必要な時には、より消費電力の少ないＩＲＥＤ測
距を行うので、消エネルギー効果もある。

【００６２】次に、本測距に於いてもこの高輝度時のノ
イズ誤差が測距に影響することを対策する動作について
説明する。

【００６３】図９は、図６のフローチャートに於けるス
テップＳ２０のサブルーチン“光量ＡＦ”を説明するフ
ローチャートである。

【００６４】ステップＳ３１、Ｓ３２に於いて、パッシ
ブ測距時の積分時間ｔ_INTによって光量ＡＦの補正係数
Ｋを切換える時の判断が行われる。ここで、所定時間ｔ
₀＜ｔ₁とすると、非常に明るいシーンの場合（ｔ_INT
＜ｔ₀）はステップＳ３３へ、暗いシーンの場合（ｔ
_INT≧ｔ₁）はステップＳ３４へ、そして両者の間の明
るさのシーンの場合（ｔ₀≦ｔ_INT＜ｔ₁）はステップ
Ｓ３５へ、それぞれ移行する。

【００６５】暗いシーンではノイズ誤差を考慮する必要
がないので、ステップＳ３４に於ける補正係数Ｋは
“１”である。そして、シーンが明るくなるにつれて、
この補正係数Ｋを“１／２”、“１／４”と小さくす
る。すなわち、ステップＳ３３の明るいシーンの場合
は、補正係数に“１／４”が設定される。同様に、ステ
ップＳ３４の暗いシーンでは補正係数に“１”が、両者
の間の明るさのシーンでは補正係数に“１／２”が設定
される。

【００６６】その後、ステップＳ３６に移行して、下記
（１）式によって遠距離が算出される。

【００６７】

【数１】

【００６８】これは、明るいシーンではノイズやオフセ
ット分が積分されて、近距離側の出力となりやすいこと
を対策するものである。ＡＦカメラでピント合わせレン
ズの繰出し量に比例する被写体距離の逆数１／Ｌを算出
する時、１回の発光積分で１ｍの被写体から反射されて
くる光量Ｐ₀と、発光回数ｎ、入射光量Ｐを利用する式
に、上述した補正係数Ｋを乗ずることによって、明るい
被写体の光量ＡＦの誤差を対策している。

【００６９】また、前記光量Ｐ₀は、ＩＲＥＤ１を光源
とした場合と、ストロボ発光部１５を光源とした場合と
では、異なった値となる。したがって、異なる値の２つ
のＰ ₀が、予めＥＥＰＲＯＭ１７に記憶されている。

【００７０】このように、上述した実施の形態によれ
ば、被写体に応じて、下記の測距モードを使い分けて、
苦手な対象物のない測距装置を提供することができる。

【００７１】すなわち、像信号にて測距可能な対象物に
対しては、図６のステップＳ１で得られたパッシブＡＦ
の値を使用してステップＳ４の三角測距を行う、パッシ
ブモードによる測距が行われる。

【００７２】また、ＩＲＥＤで測距可能な被写体でも明
確なパターン判定ができるものは、同ステップＳ８で得
られたＩＲＥＤ１によるＡＦの値を使用してステップＳ
１８の三角測距を行う、アクティブ三角測距モードが実
行される。

【００７３】更に、被写体が遠距離ならば、同ステップ
Ｓ８のＩＲＥＤ１によるＡＦの値を使用してステップＳ
２０の光量ＡＦを行うＩＲＥＤの光量測距モード、また
は、ステップＳ１２のストロボ発光によるＡＦの値を使
用してステップＳ１８の三角測距を行うストロボ三角測
距モード、更には、ステップＳ１２のストロボ発光によ
るＡＦの値を使用してステップＳ２０の光量ＡＦを行う
ストロボ光量測距モードが実行される。

【００７４】これらの測距モードを使い分けることによ
り、明るいシーンでも切換えの誤判定をしたり誤った光
量判定のない正確な測距が可能となる。

【００７５】尚、上記の説明に於いては、定常光の明暗
を判断するのにステップＳ２にて所定レベルまで像信号
が積分されたときの積分時間ｔ_INTを求め、ステップＳ
６にてこの積分時間を用いて明るさ判定した。この変形
例として、ステップＳ２に於いて、所定時間中に積分さ
れた電圧を求め、ステップＳ６にて前記積分電圧を用い
て明るさ判定してもよい。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
従来、パッシブＡＦでもアクティブＡＦでも測距が困難
だったシーンの測距精度を向上させたので、輝度や距離
によらず安定した測距を可能とした測距装置を提供する
ことができる。また、この発明の測距装置を搭載したカ
メラは、シーンを選ばす測距及びピント合せが可能なも
のとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態に係る測距装置の構成
を示した図である。

【図２】定常光除去の機能について説明する図である。

【図３】定常光の明暗を判定するための動作を説明する
タイミングチャートである。

【図４】測距センサと該測距センサから出力される像信
号の例を示した図である。

【図５】この発明を応用したカメラの画面を基準した場
合のセンサアレイと投光パターンの位置関係について示
した図である。

【図６】この発明の一実施の形態に於ける測距装置の動
作について説明するフローチャートである。

【図７】ＩＲＥＤ、積分、ストロボの動作を説明するタ
イミングチャートである。

【図８】ＩＲＥＤ、積分、ストロボの動作を説明するも
ので、（ａ）は３回のＩＲＥＤ発光で同じ積分量積分し
ても、パッシブＡＦ時のｔ_INTがｔ₀より大きかった時
（暗時）のタイミングチャート、（ｂ）は同パッシブＡ
Ｆ時のｔ_INTがｔ₀以下だった時（明時）のタイミング
チャートである。

【図９】図６のフローチャートに於けるステップＳ２０
のサブルーチン“光量ＡＦ”を説明するフローチャート
である。

【符号の説明】

１赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）、２集光レンズ、３ａ、３ｂセンサアレイ、３ａ₁ 受光素子、４ａ電流検出回路、４ｂ定常光除去トランジスタ、４ｃホールド用コンデンサ、５積分回路、５ａ積分アンプ、５ｂ積分コンデンサ、５ｃリセットスイッチ（ＳＷ）、６コンパレータ、７Ａ／Ｄ変換部、１０ＣＰＵ、１１ドライバ、１２被写体、１３ａ、１３ｂ受光レンズ、１４ストロボ回路、１５ストロボ発光部、１６ピント合わせ部、１７ＥＥＰＲＯＭ、１８レリーズスイッチ、２０演算制御部、２１パターン判定部、２２相関演算部、２３信頼性判定部、２４光量判定部、２５比較定数回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｂ 13/36 Ｇ０３Ｂ 3/00 ＡＦターム(参考） 2F112 AA07 AC03 BA03 CA02 EA07 FA07 FA14 FA29 FA45 2H011 AA01 BA05 BA14 BB04 DA08 2H051 BB07 BB09 BB20 CB20 CC10 CC11 CC12 CC16 CC18 CE07 CE21 DB01 EB07 EB19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対象物に対して第１の測距用光を投射す
る第１の投光源と、上記対象物に対し、上記第１の測距用光よりも強い第２
の測距用光を投射する第２の投光源と、対象物からの入射光分布を電気信号に変換するセンサア
レイと、上記第１の測距用光を投射した際の上記センサアレイ出
力から、上記対象物までの距離を決定する第１の距離決
定手段と、上記第２の測距用光を投射した際の上記センサアレイ出
力から、上記対象物までの距離を決定する第２の距離決
定手段と、上記第１及び第２の測距用光を投射しない場合の上記セ
ンサアレイの出力レベルに基いて、上記第１の距離決定
手段、若しくは上記第２の距離決定手段の何れかを選択
する選択手段と、を具備することを特徴とする測距装置。
【請求項２】上記対象物に向けて上記第１の測距用光
を投射した際の上記センサアレイの出力信号から、上記
第１の測距用光の反射光成分のみを抽出する抽出手段を
更に具備し、上記選択手段が、上記抽出手段の出力と、上記第１及び
第２の測距用光を投射しない場合の上記センサアレイの
出力レベルに基いて、上記第１の距離決定手段、若しく
は上記第２の距離決定手段の何れかを選択することを特
徴とする請求項１に記載の測距装置。
【請求項３】対象物から入射する光の分布を電気信号
に変換するセンサアレイと、上記対象物に対して測距用光を投射する投光源と、上記投光源を投射した時の反射信号光を上記センサアレ
イ出力より抽出する反射信号光抽出手段と、上記抽出手段、及び上記投光源非作動時の上記センサア
レイ出力レベルを判定する判定手段と、を具備する測距装置に於いて、上記抽出手段非作動時の上記センサアレイによる像信号
出力、若しくは上記判定手段の出力によって切換えられ
た判定レベルと、上記投光源及び抽出手段作動時の上記
センサアレイ出力レベルを比較した結果に従った反射光
量信号に従って距離決定を行うことを特徴とする測距装
置。
【請求項４】上記投光源は、投射に必要なエネルギー
が異なる第１及び第２の投光源を含み、上記判定手段の
出力結果に従って、上記第１及び第２の投光源を切換え
ることを特徴とする請求項３に記載の測距装置。