(57)【要約】【課題】カメラのシャッタ速度を確保しつつ適切な最遠判定を行うことができるカメラを提供することを目的とする。【解決手段】本発明のカメラは、発光手段４と、受光手段５と、クランプ手段１３と、出力比信号を出力する演算手段１４と、出力比信号を距離に応じた距離信号又は所定の一定値の距離信号に変換する変換手段１５と、外光輝度を測定する輝度測定手段と、輝度測定手段により測定された外光輝度が、所定の切替輝度よりも低い場合にはレンズの絞り値を開放絞り値とする制御を行い、所定の切替輝度以上の場合にはレンズの絞り値を輝度の増加に応じて増加させる制御を行う露出制御手段と、を備え、最遠判別距離に対応する第一ＡＦ信号値と、切替輝度に対応する第二ＡＦ信号値のうち、より近距離に対応する方が最遠判定しきい値として設定されていること、を特徴とする。【選択図】  図３
2004294881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測距対象物に向けて光束を出力する発光手段と、
前記測距対象物に投光された前記光束の反射光を前記測距対象物までの距離に応じた受光位置で受光し、その受光位置に基づいて、受光光量が一定であれば前記距離が遠いほど大きな値である遠側信号と、受光光量が一定であれば前記距離が近いほど大きな値である近側信号とを出力する受光手段と、
前記遠側信号を入力してクランプ信号のレベルと大小比較し、前記遠側信号のレベルが前記クランプ信号のレベル以上の場合には前記遠側信号をそのまま出力し、そうでない場合には前記クランプ信号を出力するクランプ手段と、
前記近側信号と前記クランプ手段から出力された信号との比を演算して出力比信号を出力する演算手段と、
前記出力比信号が最遠判定しきい値よりも近距離側に対応する信号である場合には前記出力比信号を前記距離に応じた距離信号に変換し、前記最遠判定しきい値よりも近距離側に対応する信号でない場合には所定の一定値の距離信号に変換する変換手段と、
外光輝度を測定する輝度測定手段と、
前記輝度測定手段により測定された外光輝度が、フィルム感度に対応して定められる所定の切替輝度よりも低い場合にはレンズの絞り値を開放絞り値とする制御を行い、前記所定の切替輝度以上の場合にはレンズの絞り値を輝度の増加に応じて増加させる制御を行う露出制御手段と、を備え、
測距可能な限界の距離として設定される最遠判別距離に対応する第一ＡＦ信号値と、前記切替輝度に対応する第二ＡＦ信号値のうち、より近距離に対応する方が前記最遠判定しきい値として設定されていること、を特徴とするカメラ。
【請求項２】
測距対象物に向けて光束を出力する発光手段と、
前記測距対象物に投光された前記光束の反射光を、前記測距対象物までの距離に応じた受光位置で受光し、その受光位置に基づいて、受光光量が一定であれば前記距離が遠いほど大きな値である遠側信号と、受光光量が一定であれば前記距離が近いほど大きな値である近側信号とを出力する受光手段と、
前記遠側信号を入力してクランプ信号のレベルと大小比較し、前記遠側信号のレベルが前記クランプ信号のレベル以上の場合には前記遠側信号をそのまま出力し、そうでない場合には前記クランプ信号を出力するクランプ手段と、
前記近側信号と前記クランプ手段から出力された信号との比を演算して出力比信号を出力する演算手段と、
前記出力比信号が最遠判定しきい値よりも近距離側に対応する信号である場合には前記出力比信号を前記距離に応じた距離信号に変換し、前記最遠判定しきい値よりも近距離側に対応する信号でない場合には所定の一定値の距離信号に変換する変換手段と、
外光輝度を測定する輝度測定手段と、
前記輝度測定手段により測定された外光輝度が、フィルム感度に対応して定められる所定の切替輝度よりも低い場合にはレンズの絞り値を開放絞り値とする制御を行い、それ以外の場合にはレンズの絞り値を輝度の増加に応じて増加させる制御を行う露出制御手段と、を備え、
前記切替輝度に対応する第二ＡＦ信号値が前記最遠判定しきい値として設定され、かつ、最遠セット距離に対応する距離信号値である最遠距離信号値が、最遠判定がなされる距離のうち最至近の距離である最遠判別距離における許容錯乱円範囲内に対応する距離信号値の範囲内にある
ことを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測距装置を備えたカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、アクティブ型の測距装置を備えたカメラとして、特開平０２−０６７５２９号公報に開示されたカメラが知られている。図１５はこの測距装置における測距対象物との距離と距離信号の関係（測距特性）を表すグラフであり、図中の破線がピントぼけの許容範囲を意味する許容錯乱円範囲の限界を表している。また、この破線の縦軸方向の幅がその距離における焦点深度の深さを意味する。このカメラは測距装置で測定した距離の遠近によってカメラ側の露光制御用プログラムを切替えさせることで遠距離での精度の低さを補うこととしている（図１５参照）。
【０００３】
すなわち、このカメラは、十分な測距精度が確保できる近距離（図１５の１／Ｌ＝０．１３よりも近距離側）においては第一の露光制御用プログラムを用いてレンズの絞りを開放しているが、測距精度が悪い遠距離（同図の１／Ｌ＝０．１３よりも遠距離側）においては第二の露光制御用プログラムを用い、レンズの絞りを絞ることによって焦点深度を深くしてピントぼけを防止している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０２−０６７５２９号公報
【特許文献２】
特開平１０−２８１７５６号公報
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記カメラではレンズの絞りを絞った遠距離側においてシャッタ速度が遅くなり撮影性能に支障がでてしまう。とくに開放Ｆ値の暗いカメラやＡＦ投光ビームの弱いカメラにおいてはさらにこの問題が大きい。
【０００６】
そこで、本発明は上記課題を解決し、カメラのシャッタ速度を確保しつつ適切に最遠判定を行い適切な合焦制御をすることができるカメラ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】
上記課題を解決するため、本発明のカメラは、測距対象物に向けて光束を出力する発光手段と、測距対象物に投光された光束の反射光を測距対象物までの距離に応じた受光位置で受光し、その受光位置に基づいて、受光光量が一定であれば距離が遠いほど大きな値である遠側信号と、受光光量が一定であれば距離が近いほど大きな値である近側信号とを出力する受光手段と、遠側信号を入力してクランプ信号のレベルと大小比較し、遠側信号のレベルがクランプ信号のレベル以上の場合には遠側信号をそのまま出力し、そうでない場合にはクランプ信号を出力するクランプ手段と、近側信号とクランプ手段から出力された信号との比を演算して出力比信号を出力する演算手段と、出力比信号が最遠判定しきい値よりも近距離側に対応する信号である場合には出力比信号を距離に応じた距離信号に変換し、最遠判定しきい値よりも近距離側に対応する信号でない場合には所定の一定値の距離信号に変換する変換手段と、外光輝度を測定する輝度測定手段と、輝度測定手段により測定された外光輝度が、フィルム感度に対応して定められる所定の切替輝度よりも低い場合にはレンズの絞り値を開放絞り値とする制御を行い、所定の切替輝度以上の場合にはレンズの絞り値を輝度の増加に応じて増加させる制御を行う露出制御手段と、を備え、測距可能な限界の距離として設定される最遠判別距離に対応する第一ＡＦ信号値と、切替輝度に対応する第二ＡＦ信号値のうち、より近距離に対応する方が最遠判定しきい値として設定されていること、を特徴とする。
【０００８】
カメラの製品バラツキ等により、第二ＡＦ信号値が第一ＡＦ信号値よりも大きくなってしまう場合があるが、この場合上記測距装置によれば第二ＡＦ信号値の方を最遠判定しきい値として設定する。よって、得られたＡＦ信号値がノイズとＡＦ信号が判別できる距離以上に遠距離であった場合には設計値の最遠判別距離以下であっても必ず最遠判定がなされ、変換手段によって所定の一定値の距離信号に変換されることとなるので適切な最遠判定を行うことができる。よって、適切な最遠判定をすることができるとともに、許容できないほどの測距誤差が防止でき、適切な合焦が可能である。
【０００９】
また、本発明のカメラは、測距対象物に向けて光束を出力する発光手段と、  測距対象物に投光された光束の反射光を、測距対象物までの距離に応じた受光位置で受光し、その受光位置に基づいて、受光光量が一定であれば距離が遠いほど大きな値である遠側信号と、受光光量が一定であれば距離が近いほど大きな値である近側信号とを出力する受光手段と、遠側信号を入力してクランプ信号のレベルと大小比較し、遠側信号のレベルがクランプ信号のレベル以上の場合には遠側信号をそのまま出力し、そうでない場合にはクランプ信号を出力するクランプ手段と、近側信号とクランプ手段から出力された信号との比を演算して出力比信号を出力する演算手段と、出力比信号が最遠判定しきい値よりも近距離側に対応する信号である場合には出力比信号を距離に応じた距離信号に変換し、最遠判定しきい値よりも近距離側に対応する信号でない場合には所定の一定値の距離信号に変換する変換手段と、外光輝度を測定する輝度測定手段と、輝度測定手段により測定された外光輝度が、フィルム感度に対応して定められる所定の切替輝度よりも低い場合にはレンズの絞り値を開放絞り値とする制御を行い、それ以外の場合にはレンズの絞り値を輝度の増加に応じて増加させる制御を行う露出制御手段と、を備え、切替輝度に対応する第二ＡＦ信号値が最遠判定しきい値として設定され、かつ、最遠セット距離に対応する距離信号値である最遠距離信号値が、最遠判定がなされる距離のうち最至近の距離である最遠判別距離における許容錯乱円範囲内に対応する距離信号値の範囲内にあることを特徴とする。
【００１０】
第二ＡＦ信号値を最遠判定しきい値として設定した場合には、最遠判定がされた場合において許容錯乱円の範囲をはみ出しやすくなる傾向にあるが、上記カメラでは、最遠セット距離に対応する距離信号値である最遠距離信号値が、最遠判定がなされる距離のうち最至近の距離である最遠判別距離における許容錯乱円範囲内に対応する距離信号値の範囲内にあるので、許容できる範囲の測距誤差しか発生しなくなる。よって、適切な最遠判定をすることができるとともに、許容できないほどの測距誤差が防止でき、適切な合焦が可能である。ここで許容錯乱円の範囲とは、あらかじめ設計された、測距誤差による距離誤差、ＡＦ信号、距離信号の誤差の許容範囲のことをいう。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明に係るカメラの好ましい実施の形態について詳説する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。
【００１２】
図１は、本発明が適用されたカメラの正面斜視図である。同図に示すようにカメラ１０には、被写体像を銀塩フイルムに結像する撮影レンズを備えたズームレンズ鏡胴１３と、ストロボ光が発光されるストロボ発光窓１６と、撮影者が被写体を確認するファインダ窓１８と、被写体距離を測定するアクティブタイプのＡＦセンサが内蔵されているＡＦ窓２２と、被写体の明るさを測定する測光センサが内蔵されている測光窓２５と、撮影者がシャッタレリーズを指示する際に操作するシャッタボタン３４等が設けられている。
【００１３】
図２は、カメラ１０の背面斜視図である。同図に示すようにカメラ１０には、設定されている撮影モード等や日付情報等を表示するＬＣＤ表示パネル３８と、ストロボの発光モードを設定するフラッシュボタン４２と、セルフタイマーのモードを設定するセルフタイマーボタン４４と、日付や時刻を設定する日付ボタン４８と、撮影画角をワイド方向又はテレ方向に指示するズームボタン５０とが設けられている。
【００１４】
図３は実施形態に係るカメラが備えた測距装置の構成図である。ＣＰＵ１は、この測距装置を備えるカメラ全体を制御するものであり、ＥＥＰＲＯＭ２に予め記憶されているプログラムおよびパラメータに基づいて、この測距装置を含むカメラ全体を制御する。この図に示す測距装置においては、ＣＰＵ１は、ドライバ３を制御してＩＲＥＤ４からの赤外光の出射を制御するとともに、ドライバ３に供給される電源電圧（或いは、ドライバ３からＩＲＥＤ４に供給される駆動電流から求められる電源電圧）の値を入力する。また、ＣＰＵ１は、自動焦点用ＩＣ（以下「ＡＦＩＣ」という。）１０の動作を制御するとともに、ＡＦＩＣ１０から出力されるＡＦ信号を入力する。さらに、ＣＰＵ１は、測光センサ７１により測定された外光輝度の値を入力し、また、温度センサ７２により測定された温度の値を入力する。なお、電源電圧については、ドライバ３やＩＲＥＤ４に限らず、電池の電圧を直接に測定してもよいし、他の構成部品に供給される電圧を測定してもよい。
【００１５】
ＩＲＥＤ４から出射された赤外光は、ＩＲＥＤ４の前面に配された投光レンズ（図示せず）を介して測距対象物に投光され、その一部が反射され、そして、その反射光は、ＰＳＤ５の前面に配された受光レンズ（図示せず）を介してＰＳＤ５の受光面上の何れかの位置で受光される。この受光位置は、測距対象物までの距離に応じたものである。そして、ＰＳＤ５は、その受光位置に応じた２つの信号Ｉ１およびＩ２を出力する。信号Ｉ１は、受光光量が一定であれば距離が近いほど大きな値である近側信号であり、信号Ｉ２は、受光光量が一定であれば距離が遠いほど大きな値である遠側信号であり、信号Ｉ１およびＩ２の和は、ＰＳＤ５が受光した反射光の光量を表し、出力比（Ｉ１／（Ｉ１＋Ｉ２））は、ＰＳＤ５の受光面上の受光位置すなわち測距対象物までの距離を表す。そして、近側信号Ｉ１は、ＡＦＩＣ１０のＰＳＤＮ端子に入力し、遠側信号Ｉ２は、ＡＦＩＣ１０のＰＳＤＦ端子に入力する。ただし、実際には、外界条件により近側信号Ｉ１および遠側信号Ｉ２それぞれに定常光成分Ｉ０が付加された信号がＡＦＩＣ１０に入力される場合がある。
【００１６】
ＡＦＩＣ１０は、集積回路（ＩＣ）であって、第１信号処理回路１１、第２信号処理回路１２、クランプ回路１３、演算回路１４および積分回路１５から構成される。第１信号処理回路１１は、ＰＳＤ５から出力された信号Ｉ１＋Ｉ０を入力し、その信号に含まれる定常光成分Ｉ０を除去して、近側信号Ｉ１を出力するものであり、また、第２信号処理回路１２は、ＰＳＤ５から出力された信号Ｉ２＋Ｉ０を入力し、その信号に含まれる定常光成分Ｉ０を除去して、遠側信号Ｉ２を出力するものである。
【００１７】
クランプ回路１３は、第２信号処理回路１２から出力された遠側信号Ｉ２を入力し、或る一定レベルのクランプ信号Ｉｃおよび遠側信号Ｉ２それぞれのレベルを大小比較し、前者が大きいときにはクランプ信号Ｉｃ  を出力し、そうでないときには遠側信号Ｉ２をそのまま出力する。以下では、このクランプ回路１３から出力される信号をＩ２ｃで表す。ここで、クランプ信号Ｉｃ  は、図７で示す距離Ｌ４  に対応する遠側信号Ｉ２のレベルと略同じレベルとする。
【００１８】
演算回路１４は、第１信号処理回路１１から出力された近側信号Ｉ１と、クランプ回路１３から出力された信号Ｉ２ｃ（遠側信号Ｉ２  およびクランプ信号Ｉｃ  の何れか）とを入力し、出力比（Ｉ１／（Ｉ１＋Ｉ２ｃ））を演算し、その結果を出力する。積分回路１５は、その出力比を入力し、ＡＦＩＣ１０のＣＩＮＴ  端子に接続された積分コンデンサ６とともに、その出力比を多数回積算し、これによりＳ／Ｎ比の改善を図る。そして、その積算された出力比は、ＡＦ信号としてＡＦＩＣ１０のＳＯＵＴ端子から出力される。
【００１９】
ＣＰＵ１は、ＡＦＩＣ１０から出力されたＡＦ信号を入力し、所定の演算を行ってＡＦ信号を距離信号に変換し、その距離信号をレンズ駆動回路７に送出する。レンズ駆動回路７は、その距離信号に基づいて撮影レンズ８を合焦動作させる。なお、ＣＰＵ１におけるＡＦ信号から距離信号への変換演算については後述する。
【００２０】
次に、ＡＦＩＣ１０の第１信号処理回路１１、クランプ回路１３および積分回路１５について、より具体的な回路構成について説明する。図４は、本実施形態に係る測距装置における第１信号処理回路１１および積分回路１５の回路図である。また、図５は、本実施形態に係る測距装置におけるクランプ回路１３の回路図である。なお、第２信号処理回路１２も、第１信号処理回路１１と同様の回路構成である。
【００２１】
第１信号処理回路１１は、その回路図が図４に示されており、ＰＳＤ５から出力された定常光成分Ｉ０を含む近側信号Ｉ１を入力し、これに含まれる定常光成分Ｉ０を除去して、近側信号Ｉ１を出力するものである。ＰＳＤ５の近距離側端子から出力される電流（Ｉ１＋Ｉ０）は、ＡＦＩＣ１０のＰＳＤＮ端子を経て、第１信号処理回路１１のオペアンプ２０の−入力端子に入力される。オペアンプ２０の出力端子はトランジスタ２１のベース端子に接続されており、トランジスタ２１のコレクタ端子は、トランジスタ２２のベース端子に接続されている。トランジスタ２２のコレクタ端子には、オペアンプ２３の−入力端子が接続され、このコレクタ端子の電位が演算回路１４に接続されている。さらに、トランジスタ２２のコレクタ端子には圧縮ダイオード２４のカソード端子が、また、オペアンプ２３の＋入力端子には圧縮ダイオード２５のカソード端子がそれぞれ接続されており、これら圧縮ダイオード２４および２５それぞれのアノード端子には第１基準電源２６が接続されている。
【００２２】
また、ＡＦＩＣ１０のＣＨＦ端子には定常光除去コンデンサ２７が外付けされており、この定常光除去コンデンサ２７は、第１信号処理回路１１内の定常光除去用トランジスタ２８のベース端子に接続されている。定常光除去コンデンサ２７とオペアンプ２３はスイッチ２９を介して接続されており、このスイッチ２９のオン／オフはＣＰＵ１により制御される。定常光除去用トランジスタ２８のコレクタ端子はオペアンプ２０の−入力端子に接続されており、トランジスタ２８のエミッタ端子は他端が接地された抵抗３０に接続されている。
【００２３】
図５にＡＦＩＣ１０のクランプ回路１３の具体的な構成図を示す。図５に示すように、クランプ回路１３には、遠側信号Ｉ２のレベルを判定するコンパレータ３７が設けられている。コンパレータ３７の＋入力端子は、第２信号処理回路１２のトランジスタ２２のコレクタ端子に接続されるとともに、スイッチ３８を介して演算回路１４の入力端子に接続されている。一方、コンパレータ３７の−入力端子は、＋入力端子に接続されているトランジスタ２２及び圧縮ダイオード２４と同様に、トランジスタ５１のコレクタ端子及び圧縮ダイオード５２のカソード端子と接続されるとともに、スイッチ３９を介して演算回路１４の入力端子に接続されている。
【００２４】
また、トランジスタ５１のベース端子には、クランプ電流源４１が接続されている。クランプ電流源４１には、定電流源４２ａとスイッチ４３ａが直列接続され、定電流源４２ｂとスイッチ４３ｂが直列接続され、定電流源４２ｃとスイッチ４３ｃが直列接続され、定電流源４２ｄとスイッチ４３ｄが直列接続されており、それらのスイッチ４３ａ〜４３ｄの他端側がトランジスタ５１のベース端子に接続されている。
【００２５】
例えば、定電流源４２ａは一定電流値０．１２５ｎＡを出力し、定電流源４２ｂは一定電流値０．２５ｎＡを出力し、定電流源４２ｃは一定電流値０．５ｎＡを出力し、定電流源４２ｄは一定電流値１．０ｎＡを出力するものが用いられる。
【００２６】
スイッチ４３ａ〜４３ｄは、クランプレベル切替回路１６から出力される信号Ｑ１〜Ｑ４により制御されて開閉する。そして、クランプ電流源４１は、その閉じられたスイッチに対応する定電流源それぞれからの電流の総和であるクランプ電流をトランジスタ５１のベース端子に入力する。このクランプ電流はトランジスタ５１のベース電流となり、その大きさに応じたコレクタ電位がコンパレータ３７の−入力端子に入力される。なお、クランプ電流は、測距装置の製造時に適宜設定される。
【００２７】
また、スイッチ３９にはコンパレータ３７の出力端子が接続されており、コンパレータ３７の出力信号が入力される。また、スイッチ３８にはインバータ４０を介してコンパレータ３７の出力端子が接続されており、コンパレータ３７の出力信号が反転されて入力される。従って、スイッチ３８及び３９は、コンパレータ３７の出力信号により、一方がオン状態となると他方がオフ状態となる関係にある。
【００２８】
また、コンパレータ３７の出力信号は、ＣＭＯＵＴ端子を通じてＡＦＩＣ１０から出力されＣＰＵ１に入力される。このコンパレータ３７の出力信号は、＋入力端子に入力される遠側信号Ｉ２が−入力端子に入力されるクランプ信号ＩＣより大きいときには高電位の信号となり、逆に＋入力端子に入力される遠側信号Ｉ２が−入力端子に入力されるクランプ信号ＩＣより小さいときには低電位の信号となる。
【００２９】
このため、コンパレータ３７は、クランプ回路１３から出力される出力信号Ｉ２Ｃが遠側信号Ｉ２であるかクランプ信号ＩＣであるかを検出する出力信号検出手段として機能する。
【００３０】
積分回路１５は、その回路構成が図４に示されている。ＡＦＩＣ１０のＣＩＮＴ端子に外付けされた積分コンデンサ６は、スイッチ６０を介して演算回路１４の出力端子に接続され、スイッチ６２を介して定電流源６３に接続され、スイッチ６５を介してオペアンプ６４の出力端子に接続され、また、直接にオペアンプ６４の−入力端子に接続され、さらに、その電位がＡＦＩＣ１０のＳＯＵＴ端子から出力される。これらスイッチ６０，６２および６５は、ＣＰＵ１からの制御信号により制御される。また、オペアンプ６４の＋入力端子には、第２基準電源６６が接続されている。
【００３１】
以上のように構成されるＡＦＩＣ１０の作用について、図４および図５を参照しながら説明する。ＣＰＵ１は、ＩＲＥＤ４を発光させていないときには、第１信号処理回路１１のスイッチ２９をオン状態にする。このときにＰＳＤ５から出力される定常光成分Ｉ０  は、第１信号処理回路１１に入力して、オペアンプ２０ならびにトランジスタ２１および２２から構成される電流増幅器により電流増幅され、圧縮ダイオード２４により対数圧縮されて電圧信号に変換され、この電圧信号がオペアンプ２３の−入力端子に入力する。オペアンプ２０に入力する信号が大きいと、圧縮ダイオードのＶＦ  が大きくなるので、オペアンプ２３から出力される信号が大きく、したがって、コンデンサ２７が充電される。すると、トランジスタ２８にベース電流が供給されることになるので、トランジスタ２８にコレクタ電流が流れ、第１信号処理回路１１に入力した信号Ｉ０のうちオペアンプ２０に入力する信号は小さくなる。そして、この閉ループの動作が安定した状態では、第１信号処理回路１１に入力した信号Ｉ０  の全てがトランジスタ２８に流れ、コンデンサ２７には、そのときのベース電流に対応した電荷が蓄えられる。
【００３２】
ＣＰＵ１がＩＲＥＤ４を発光させるとともにスイッチ２９をオフ状態にすると、このときにＰＳＤ５から出力される信号Ｉ１＋Ｉ０のうち定常光成分Ｉ０は、コンデンサ２７に蓄えられた電荷によりベース電位が印加されているトランジスタ２８にコレクタ電流として流れ、近側信号Ｉ１は、オペアンプ２０ならびにトランジスタ２１および２２から構成される電流増幅器により電流増幅され、圧縮ダイオード２４により対数圧縮され電圧信号に変換されて出力される。すなわち、第１信号処理回路１１からは、定常光成分Ｉ０が除去されて近側信号Ｉ１のみが出力され、その近側信号Ｉ１は、演算回路１４に入力する。一方、第２信号処理回路１２も、第１信号処理回路１１と同様に、定常光成分Ｉ０が除去されて遠側信号Ｉ２のみが出力され、その遠側信号Ｉ２は、クランプ回路１３に入力する。
【００３３】
クランプ回路１３に入力した遠側信号Ｉ２は、クランプ回路１３の判定用コンパレータ３７の＋入力端子に入力する。予めカメラの調整段階で設定されたクランプ電流源４１から出力される信号はトランジスタ５１のベース電流として流れ、これに伴い生じるトランジスタ５１のコレクタ端子の電位（クランプ信号Ｉｃ  ）が判定用コンパレータ３７の−入力端子に入力する。遠側信号Ｉ２とクランプ信号Ｉｃ  とは、判定用コンパレータ３７により大小比較され、その結果に応じて、スイッチ３８および３９のうち一方がオンされ、他方がオフされる。すなわち、遠側信号Ｉ２がクランプ信号Ｉｃ  より大きいときには、スイッチ３８がオン状態となり、スイッチ３９がオフ状態となり、クランプ回路１３の出力信号Ｉ２ｃとして遠側信号Ｉ２が出力される。大小関係が逆の場合には、スイッチ３８がオフ状態となり、スイッチ３９がオン状態となり、クランプ回路１３の出力信号Ｉ２ｃとしてクランプ信号Ｉｃ  が出力される。
【００３４】
クランプ回路１３から出力された信号Ｉ２ｃおよび第１信号処理回路１１から出力された近側信号Ｉ１は、演算回路１４に入力され、演算回路１４により出力比（Ｉ１／（Ｉ１＋Ｉ２ｃ））が演算されて出力され、その出力比は、積分回路１５に入力する。測距を開始するにあたっては、スイッチ６０、６２がオフ状態とされるとともに、スイッチ６５が所定時間オン状態とされ、積分コンデンサ６は第２基準電源６６の基準電圧ＶＲＥＦ２の電位に充電される。ＩＲＥＤ４が所定回数だけパルス発光しているときには、積分回路１５のスイッチ６０はオン状態とされ、スイッチ６２、６５はオフ状態とされ、演算回路１４から出力された出力比信号によって積分コンデンサ６が放電積分され積分コンデンサ６の電位が階段状に減少する。そして、所定回数のパルス発光が終了するとスイッチ６０がオフ状態とされ、スイッチ６２はオン状態とされて、積分コンデンサ６の電位は、定電流源６３から供給される定電流による逆積分により充電され増加していく。ＣＰＵ１は、積分コンデンサ６の電位をモニタして、元の電位ＶＲＥＦ２の電位に復帰するのに要する時間を測定し、その時間に基づいてＡＦ信号を求める。
【００３５】
以下、得られたＡＦ信号（以下ｙで表す）から距離信号（以下ｘで表す）を算出するＣＰＵ１の処理について図６を参照しながら説明する。
【００３６】
まず、ＣＰＵ１はＥＥＰＲＯＭ２等に予め記憶されている最遠判定しきい値を読み出す（ステップＳ１０）。そして、ＡＦＩＣ１０より得られたＡＦ信号がもし上記最遠判定しきい値よりも小さかった場合（遠距離側であった場合）はあらかじめ設定された最遠距離信号値（ＡＦＩＮＦ）を距離信号としてセットし、処理を終了する（ステップＳ２０、ステップＳ３０）。得られたＡＦ信号が所定以上に遠距離であった場合にはこのような処理を行うこととし、適切な最遠判定を行うことができるようにしている。ここで最遠判定しきい値とは、この値以上に遠距離側のＡＦ信号が得られた場合には距離信号ｘを所定の一定値（最遠距離信号値、ＡＦＩＮＦ）としてしまうＡＦ信号の値のことであり、後述するカメラの調整によってあらかじめ設定されＥＥＰＲＯＭ２等に記憶されている。
【００３７】
次に、ＡＦ信号から距離信号への変換式を決定する（ステップＳ４０）。図７は、本実施形態に係る測距装置におけるＡＦ信号から距離信号への変換の説明図である。この図に示すグラフでは、横軸は、測距対象物までの距離Ｌの逆数（１／Ｌ）であり、左縦軸はＡＦ信号であり、右縦軸は距離信号である。また、このグラフでは、距離ＬとＡＦ信号との関係および距離Ｌと距離信号との関係をそれぞれ示しており、特に、距離Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４およびＬ５（ただし、Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４＜Ｌ５）それぞれに対して、ＡＦ信号はｙ２，ｙ３，ｙ４およびｙ５それぞれであり、距離信号はｘ２，ｘ３，ｘ４およびｘ５それぞれであることを示している。ここで、ＡＦ信号ｙを距離信号ｘへ変換する変換式は
ｘ＝ｙ・Ａ＋Ｂ
という一次式で表されるが、この式におけるパラメータＡ，Ｂの組合せはあらかじめ（Ａ，Ｂ）＝（Ａ２，Ｂ２）及び（Ａ，Ｂ）＝（Ａ３，Ｂ３）の２種類が準備されており、基準被検体反射率（３６％）で定められるクランプ効果有無判断基準レベルＣＯＵＮＴ＿Ｂ  とＡＦ信号ｙとの大小を比較し、その結果に応じて上記いずれかの変換式で、ＡＦ信号ｙを距離信号ｘに変換する。
【００３８】
ここで図７の符号を参照し、準備されているパラメータＡ２、Ｂ２はそれぞれ（１），（２）式で表され、変換式は（３）で表される。
Ａ２＝（ｘ３−ｘ２）／（ｙ３−ｙ２）    …（１）
Ｂ２＝ｘ２−ｙ２・Ａ２                  …（２）
ｘ＝ｙ・Ａ２＋Ｂ２                      …（３）
また、パラメータＡ３、Ｂ３はそれぞれ（１），（２）式で表され、変換式は（３）で表される。
Ａ３＝（ｘ５−ｘ４）／（ｙ５−ｙ４）    …（４）
Ｂ３＝ｘ４−ｙ４・Ａ３                  …（５）
ｘ＝ｙ・Ａ３＋Ｂ３                      …（６）
である。上式のとおり、（Ａ，Ｂ）＝（Ａ２，Ｂ２）の組の方が（Ａ，Ｂ）＝（Ａ３，Ｂ３）の組よりも遠距離側の距離信号に変換されることとなる。
【００３９】
なお、基準被検体反射率の場合、クランプ効果有無判断基準レベルＣＯＵＮＴ＿Ｂ  に対応する距離ＬはＬ４  であり、また、ＣＯＵＮＴ＿Ｂ  はｙ４  に等しい。すなわち、距離Ｌ≦Ｌ４  の範囲では（Ａ，Ｂ）＝（Ａ２，Ｂ２）の組が、Ｌ＞Ｌ４の範囲では（Ａ，Ｂ）＝（Ａ３，Ｂ３）の組が採用されることとなる（ステップＳ５０、ステップＳ６０）。
【００４０】
そして、採用された変換式（３）式又は（６）式の何れかに基づきＡＦ信号ｙを距離信号ｘに変換する（ステップＳ８０）。ここで、変換された距離信号ｘが最遠距離信号値ＡＦＩＮＦよりも小さく（遠距離側に）なっていないことを確認し、もし小さくなってしまった場合には最遠距離信号値ＡＦＩＮＦを距離信号としてセットし直し、処理を終了する（ステップＳ９０、ステップＳ３０）。
【００４１】
なお、パラメータＡ２（（１）式），Ｂ２（（２）式），Ａ３（（４）式）およびＢ３（（５）式）、ならびに、（３）式および  （６）式の何れの変換式を選択するかの判断基準は、この測距装置が組み込まれるカメラ毎に製造時に求められ、ＥＥＰＲＯＭ２等に予め記憶されている。そして、これらのパラメータは測距時にＣＰＵ１により読み出されて、（３）式または（６）式の演算が行われて、ＡＦ信号ｙから距離信号ｘへ変換される。
【００４２】
次に、上記測距装置の調整における上記最遠判定しきい値（ＩＮＦＤＡＴＡ）の設定方法ついて図８を参照しながら説明する。図８は最遠判定しきい値の設定方法を表したフロー図である。上述のとおりここで設定された最遠判定しきい値はこの測距装置が組み込まれるカメラごとに製造時に求められ、ＥＥＰＲＯＭ２等にあらかじめ記憶され、測距時にＣＰＵ１により読み出されて上記処理時に用いられることとなる。
【００４３】
まず、あらかじめ設計した外光によるノイズとＡＦ信号とを判別できる限界の距離（最遠判別距離１）に対応するＡＦ信号を（７）式
ＩＮＦＤＡＴＡ＝（ＡＦＳＥＴ１−Ｂ３）／Ａ３  …（７）
より求め、これを最遠判定しきい値（ＩＮＦＤＡＴＡ）とする（ステップＳ１１０）。但し、ＡＦＳＥＴ１は最遠判別距離１に対応する距離信号である。
【００４４】
次に、切替輝度に対応するＡＦ信号レベルを図９より求めこれを第二しきい値（ＩＮＦＤＡＴＡ２）とする（ステップＳ１１５）。ここで用いる図９は測光センサ７１で得られる外光輝度とそれに対応してＰＳＤ５で得られるＡＦ信号との関係を表したグラフである。すなわち、測距対象物が無限遠に相当する位置にある状態（ＩＲＥＤ４から発せられた赤外光がＰＳＤ５に反射光として到達しない状態）においてＡＦＩＣ１０から出力されるＡＦ信号と輝度との関係を表したものである。図９のグラフはカメラの複数の試作品から外光輝度とＡＦ信号との関係の平均的データを求め、予め作成したものである。図９のグラフは例えば、ＡＦ窓（投光）２２ａを遮光テープで覆い、外光輝度を変化させながらＡＦ信号を測定することによって作成される。この場合、野外で外光輝度を測定しながら対応するＡＦ信号を測定してもよいし、輝度箱にカメラを対面させて輝度を変化させながら対応するＡＦ信号を測定してもよい。
【００４５】
ここで、切替輝度とは所定のフィルム感度のプログラム線図において、露出制御プログラムが切り替わり、レンズの絞りが開放状態から絞られはじめるように設計された輝度のことをいう。すなわち、本実施形態のカメラの露出制御プログラムは、測光センサ７１で測定された外光輝度が上記切替輝度よりも低い場合にはレンズの絞り値を開放絞り値とする制御を行い、それ以外の場合にはレンズの絞り値を輝度の増加に応じて増加させる制御を行う。図１０は露出制御プログラムの、ある所定のフィルム感度におけるシャッタ速度、Ｆナンバ、露光値の関係を表すプログラム線図である。例えば、図１０を参照すると、所定のフィルム感度における露出制御Ａにおいては、プログラム線図がＦナンバ＝１１、露光値ＥＶ＝１４において折れ曲がっているので、ＥＶ＝１４に相当する輝度が切替輝度となる。そして、所定のフィルム感度におけるＥＶ＝１４に相当する輝度がＬｖ１４の場合、図９を参照してＬｖ１４に対応するＡＦ信号レベルを求める。図９の３つの曲線はそれぞれクランプ信号のレベルが０．５ｎＡの場合、０．７５ｎＡの場合、１ｎＡの場合の輝度とＡＦ信号との関係を表している。例えばクランプ信号レベルが０．７５ｎＡに設定されているカメラにおいては、０．７５ｎＡの曲線を基にして最遠判定しきい値を求める。外光輝度がＬｖ１４の場合にはそれに対応する曲線上のＡＦ信号値を採用し、第二しきい値＝７４０と設定すれば良い。
【００４６】
カメラの組み立てのバラツキ等により上記最遠判定しきい値よりも第二しきい値のほうが、ＡＦ信号レベルが大きい（第二しきい値のほうが上記判定しきい値より近距離側を示す）場合がありうるが、かかる場合には改めて第二しきい値を最遠設定しきい値として採用する（ステップＳ１２０、ステップＳ１３０）。それ以外の場合は先に（７）式で設定した最遠判定しきい値をそのまま採用し、カメラは良品であると判断して（ステップＳ１７０）処理を終了する。
【００４７】
以下、第二しきい値を最遠判定しきい値（ＩＮＦＤＡＴＡ）として設定した場合に行われるカメラの不良判定の手順について図８とともに図１１を参照しながら説明する。図１１の実線のグラフは距離の逆数（１／Ｌ）と距離信号値との関係を表すグラフであり、グラフの横軸は距離の逆数（１／Ｌ）、縦軸は距離信号値をとったものである。また、実線の上下の破線はそれぞれ許容錯乱円範囲の上下の限界を表しており、距離の逆数（１／Ｌ）と距離信号値との関係が上下の破線で囲まれた領域内に入っていればピントぼけが許容される範囲内であるということを意味する。
【００４８】
まず、設定された最遠判定しきい値（ＩＮＦＤＡＴＡ）に対応する距離信号（ＡＦＳＥＴ）を求める（ステップ１４０）。これは（６）式にｘ＝ＡＦＳＥＴ、ｙ＝ＩＮＦＤＡＴＡを代入して（８）式より求めればよい。
ＡＦＳＥＴ＝ＩＮＦＤＡＴＡ×Ａ３＋Ｂ３  …（８）
次に、ＡＦＳＥＴに対応する距離（最遠判別距離）を図１１の実線グラフＬ１から作図的に求める。ＡＦＳＥＴを縦軸上にとって実線グラフＬ１上で対応する横軸上の１／Ｌを探せばよい。次に、最遠判別距離から許容錯乱円範囲に対応する距離信号値の範囲を破線グラフＬ２，Ｌ３より作図的に求める。最遠判別距離を横軸にとりそれぞれの破線グラフ上で対応する縦軸上のＰ、Ｑを求めればよい。距離信号Ｐ〜Ｑの範囲が「最遠判定がなされる距離のうち最至近の距離である最遠判別距離における許容錯乱円範囲内に対応する距離信号値の範囲内」となる。
【００４９】
次に、最遠セット距離に対応する距離信号値である最遠距離信号値（ＡＦＩＮＦ）を実線グラフＬ１から作図的に求める。最遠セット距離とは、無限遠まで所定のぼけ範囲内に納まるようにカメラの設計上定められた有限距離をいう。最遠セット距離を横軸上にとって実線グラフＬ１上で対応する縦軸上の距離信号値を探せばよい。次に、予め設定された最遠セット距離を横軸にとりグラフを基に対応する縦軸の距離信号を作図的に最遠セット距離に対応する最遠距離信号値ＡＦＩＮＦを求める。
【００５０】
次に、求めたＡＦＩＮＦが上記最遠判別距離における許容錯乱円範囲に対応する距離信号値の範囲内（Ｐ〜Ｑ）に入っていることを確認する（ステップＳ１５０）。もし、ＡＦＩＮＦが上記範囲の外となっていた場合にはそのカメラは調整不可能なカメラとして、不良判定がなされる（ステップＳ１６０）。それ以外の場合は調整が完了したカメラとして良品と判定され（ステップＳ１７０）、処理を終了する。
【００５１】
図１２は本実施形態のカメラの距離と距離信号との関係（測距特性）をあらわした図であり、（ａ）は良品と判断されるカメラの例である。この例では距離信号１０６に対応するＡＦ信号値が最遠判定しきい値となっているため、１／Ｌ（距離の逆数）が０．０８３となったところで最遠判定がなされている。すなわち１／Ｌ＝０．０８３に相当する距離が最遠判別距離である。この例の場合には最遠セット距離に対応する最遠距離信号値が６７であり、最遠判別距離１／Ｌ＝０．０８における許容錯乱円範囲に対応する距離信号の範囲３６〜１７６に含まれている。よってこのカメラは良品と判定される。また、（ｂ）は良品限界のカメラの測距特性のグラフである。距離信号１３７に対応するＡＦ信号値が最遠判定しきい値となっている。そして最遠判別距離１／Ｌ＝０．１１となったところで最遠判定がなされこの距離における許容錯乱円範囲に対応する距離信号の範囲は６７〜２０７であり、最遠セット距離に対応する最遠距離信号値６７はこの範囲の中にぎりぎりで含まれることとなる。
【００５２】
一方、図１２（ｃ）は不良品と判定されるカメラの例である。この場合は距離信号１６５に対応するＡＦ信号値が最遠判定しきい値となっており、１／Ｌ＝０．１３で最遠判定がなされている。すなわち、１／Ｌ＝０．１３の距離が最遠判別距離である。ここで、このカメラの測距特性では１／Ｌ＝０．１３における距離信号は最遠判定がされ６７となるが、許容錯乱円範囲に対応する距離信号値は９５〜２３５である。よってこのカメラは１／Ｌ＝０．１３において距離信号が許容錯乱円範囲に入らないことなり、不良品であると判定される。
【００５３】
上述したように測距装置を調整することによって、あらかじめ設定されている最遠判別距離に対応する第一ＡＦ信号値よりも切替輝度に対応する第二ＡＦ信号値のほうが大きい（第二ＡＦ信号値のしきい値のほうが第一ＡＦ信号値よりも近距離側を示す）場合には後者を最遠判定しきい値に設定し、後者の信号値に対応する距離よりも遠距離のＡＦ信号についてはすべて最遠設定値の距離信号として出力されることとなる。すなわち、カメラの製品バラツキ等の要因により、切替輝度に対応するＡＦ信号値の方が従来の最遠判定しきい値よりも大きくなってしまう場合であっても、切替輝度に対応するＡＦ信号値を新たに最遠判定しきい値として設定し、得られたＡＦ信号値がノイズとＡＦ信号が判別できる距離以上に遠距離であった場合にも安定した最遠判定を行うことができるようにしている。また従来技術のようにレンズの絞りを絞るといった制御も必要もないため、シャッタ速度を適切に確保することができる。
【００５４】
また、第二ＡＦ信号値（第二しきい値）が最遠判定しきい値として設定される場合は最遠判定しきい値が大きくなるため、第一ＡＦ信号値（第一しきい値）に対応する距離に比較して近距離で最遠判定がなされることになる。このため、現実には測距対象物との距離が近距離であるにも関わらず最遠判定がされる場合があり、あまりに第二ＡＦ信号値が大きい場合には許容錯乱円範囲を超えてしまう場合もある。そこで、上述したような不良品判定を行うことによって、ピントぼけが発生する可能性があるカメラはすべて不良品と判定され、すべての距離で必ず許容錯乱円に入るものだけを良品として選択できる。
【００５５】
ここで、最遠距離信号値と最遠判別距離における許容錯乱円範囲に対応する距離信号値を比較対象としたのは、実際のカメラに係る距離と距離信号の関係を表す測距特性のグラフ（例えば図１２（ａ）参照）の形状に鑑みたものである。すなわち測距特性のグラフは、図１２（ａ）に示すように、最遠判別距離よりも近距離側では１／Ｌと距離信号値が略比例関係の直線となり、最遠セット距離よりも遠距離側では距離信号値がＡＦＩＮＦの一定値となるグラフ形状となっている。よって、最遠距離信号値が上記範囲に入っていれば、許容錯乱円範囲を表す破線のグラフに囲まれた領域に、必ず測距特性のグラフ全体が入っていると言えるるため、かかる測距特性を有するカメラは測距結果の全範囲について許容錯乱円の範囲内に入っていると言えることになる。なお更にグラフ形状に鑑み、最遠距離信号値と許容錯乱円範囲の遠距離限界に対応する距離信号値（図１１のＰ点）のみを比較対象として、最遠距離信号値が許容錯乱円範囲の遠距離限界に対応する距離信号値よりも遠距離側の信号である場合に不良と判定することとしてもよい。
【００５６】
なお、上記実施形態においては出力比信号をＡＦ信号に変換する際に、積分回路１５を用い、積分コンデンサ６の電位をモニタして、元の電位に復帰するのに要する時間に基づいてＡＦ信号を求めているが、積分回路１５の変わりに図１３に示すように積分回路１５ａを用いてもよい。
【００５７】
この場合、積分回路１５ａは、この出力比信号（距離演算値）の入力を受け、ＡＦＩＣ１０のＣＩＮＴ端子３３に接続された積分コンデンサ６とともにその出力比を多数回積算し、これによりＳ／Ｎ比の改善を図る。そして、ＣＰＵ１は、その積算された出力比をＡＦ信号（距離データ）として受信する。ＣＰＵ１は、ＡＦＩＣ１０からＡＦ信号を受信すると、所定の演算を行ってＡＦ信号を距離信号に変換し、その距離信号をレンズ駆動回路７に送出する。レンズ駆動回路７は、その距離信号に基づいて撮影レンズ８を合焦動作させる。
【００５８】
積分回路１５ａは、以下のような構成である。図１４を参照すると、ＡＦＩＣ１０のＣＩＮＴ端子３３に外付けされた積分コンデンサ６は、スイッチ６０を介して演算回路１４の出力端子に接続され、スイッチ６２を介して定電流源６３に接続され、スイッチ６９を介して接地されている。また、積分コンデンサ６の電位は、上述のようにＣＰＵ１によって読み出される。なお、スイッチ６０、スイッチ６２、及びスイッチ６９は、ＣＰＵ１からの制御信号により制御される。
【００５９】
測距を開始するにあたっては、スイッチ６０、６２はオフ状態とされるとともに、スイッチ６９が所定時間オン状態とされ、積分コンデンサ６は放電され電圧が０ボルトとなる。ＩＲＥＤ４が所定回数だけパルス発光しているときには、積分回路１５ａのスイッチ６０はオン状態とされ、スイッチ６２、６９はオフ状態とされる。積分回路１５ａの積分コンデンサ６は、演算回路１４から出力された出力比、即ち距離演算値を受信し、その距離演算値の値に応じた電圧値だけ充電される。これにより、積分コンデンサ６の電圧は、ＩＲＥＤ４の発光毎に距離演算値が入力され階段状に増加する。一段一段の電圧上昇量は、それ自体、測距対象物までの距離に対応した距離情報であるが、本実施形態では、ＩＲＥＤ４の各パルス発光により得られる電圧上昇量の総和をもって距離情報としている。
【００６０】
積分コンデンサ６に対して所定の発光回数分の距離演算値の入力が終了した後、スイッチ６０はオフ状態とされ、ＣＰＵ１は、積分コンデンサ６の電圧をＡ／Ｄ変換して読込み、距離演算値の積分結果をＡＦ信号（距離データ）として読み出す。
【００６１】
また、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、上記した実施形態では本発明をアクティブＡＦ方式のカメラに適用しているが、同様のＡＦ方式を用いたデジタルスチールカメラにも適用することができる。
【００６２】
【発明の効果】
詳述したように、本発明によれば、シャッタ速度を確保しつつ適切な最遠判定を行い、適切な合焦制御を行うことができるカメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたカメラの正面斜視図である。
【図２】本発明が適用されたカメラの背面斜視図である。
【図３】実施形態に係るカメラの測距装置の構成図である。
【図４】実施形態に係るカメラの測距装置における第１信号処理回路および積分回路の回路図である。
【図５】実施形態に係るカメラの測距装置におけるクランプ回路の回路図である。
【図６】距離信号算出処理のフロー図である。
【図７】実施形態に係るカメラの測距装置におけるＡＦ信号から距離信号への変換の説明図である。
【図８】実施形態のカメラの測距装置の調整のフロー図である。
【図９】外界輝度によるＡＦ信号値を表したグラフである。
【図１０】露出制御プログラムのプログラム線図である。
【図１１】距離の逆数（１／Ｌ）と距離信号値との関係を表すグラフである。
【図１２】実施形態に係るカメラの測距特性を表したグラフである。
【図１３】実施形態の変形例に係るカメラの測距装置の構成図である。
【図１４】実施形態の変形例に係る測距装置における第１信号処理回路および出力回路の回路図である。
【図１５】従来のカメラの測距装置に係る測距特性を表したグラフである。
【符号の説明】１…ＣＰＵ、２…ＥＥＰＲＯＭ、３…ドライバ、４…ＩＲＥＤ（発光ダイオード）、５…ＰＳＤ（位置検出素子）、６…積分コンデンサ、７…レンズ駆動回路、８…撮影レンズ、１０…ＡＦＩＣ（自動焦点用ＩＣ）、１１…第１信号処理回路、１２…第２信号処理回路、１３…クランプ回路、１４…演算回路、１５…積分回路、１０…カメラ、１７…ズームレンズ鏡胴、１６…ストロボ発光窓、１８…ファインダ窓、２２…窓、２５…測光窓、３４…シャッタボタン、３８…表示パネル、４２…フラッシュボタン、４４…セルフタイマーボタン、４６…フォーカスボタン、４８…日付ボタン、５０…ズームボタン。
【図１】
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【図２】
2004294881.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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