(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測距対象に対して測距に用いられる検出光を投射する投光光学系と、被測距対象で反射した前記検出光を受光する受光手段を含む受光光学系と、前記受光手段の受光信号に基づいて測距情報を演算する測距演算手段とを有する測距装置において、
測距可能範囲内における複数の距離情報に対応して設定され、ガラス越しの測距であるか否かの判定に用いられる複数のガラス越し判定レベルのうち、前記測距演算手段の測距情報よりも大きな前記距離情報のうち、最も小さい距離情報に対応した前記ガラス越し判定レベルを選択する第１の選択手段と、
前記受光手段での受光レベルが前記第１の選択手段で選択された前記ガラス越し判定レベルよりも高い場合には、前記測距演算手段の測距情報を選択し、前記受光レベルが前記第１の選択手段で選択された前記ガラス越し判定レベルよりも低い場合には、ガラス越しの測距結果として用いられる予め定められたガラス越し距離情報を選択する第２の選択手段を有することを特徴とする測距装置。
【請求項２】
前記第１の選択手段によって前記ガラス越し判定レベルが選択された後、前記受光手段での受光レベルが、測距可能範囲を超えた位置にある被測距対象に対して無限判定に用いられる無限判定レベルよりも低いかを判断し、前記受光レベルが前記無限判定レベルより低いと判断された場合には、被測距対象が測距可能範囲を超えた位置にあることを示す無限距離情報を選択し、前記受光レベルが前記無限判定レベルよりも高いと判断された場合には、前記第２の選択手段で選択された情報を選択する第３の選択手段を有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】
前記複数のガラス越し判定レベルは、被測距対象までの距離が短いほど大きく、被測距対象までの距離が長いほど小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の測距装置。
【請求項４】
前記無限判定レベルは、測距可能範囲を超えた位置にある被測距対象に対して前記検出光を投射した場合における前記受光手段の受光レベルよりも大きいことを特徴とする請求項２または３に記載の測距装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一つに記載の測距装置を有す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、オートフォーカスカメラ等に用いられるアクティブタイプの測距装置およびこの測距装置を有するカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のオートフォーカスカメラに使用されるアクティブタイプの測距装置は、図４に示すように構成されている。この測距装置は、投光素子４からの赤外光を投光レンズ２を通して被写体７に投射する投光光学系と、被写体７からの反射光を受光レンズ３を通して例えば１次元ラインセンサで構成される受光素子５に結像させる受光光学系と、受光素子５からの信号に基づいて測距値を演算する測距回路により構成される。
【０００３】
このタイプの測距装置の測距原理は周知であり、その詳細については説明を省略するが、受光素子５上に結像される像の重心位置はカメラ本体１と被写体７との距離により基線長方向に移動するので、この重心の位置に基づき、三角測距の原理により測距演算を行っている。
【０００４】
一方、撮影をガラス越しに行う際、測距用の投光がガラスに反射し、正確な測距が行えないと判断すると、演算した測距値を出力せず、例えば無限距離といった距離情報（ガラス越し距離情報）を出力する測距回路が特開平５−３４５８１号公報に開示されている。
【０００５】
この測距回路（ＣＰＵ）１７は、図５に示すように、受光素子５からの受光信号を測距演算のため（この場合の受光素子を符号５−ａで示す）と、受光レベルを検出するため（この場合の受光素子を符号５−ｂで示す）に利用し（受光素子５−ａと受光素子５−ｂを別個に設けてもよもよい）、受光素子５−ｂからの信号に基づき受光レベル検出手段９により受光レベルが検出され、比較器１２によりあらかじめ設定されたガラス越し判定レベル１０と比較される。
【０００６】
このガラス越し判定レベル１０の値は、カメラをガラスに正対して構えた場合、測距のための投光がガラスで拡散反射し、その反射光が受光素子５に対して全面照射した状態を前提に設定され、受光量、受光像の形状、重心位置等が用いられる。
【０００７】
このガラス越し判定レベルとして例えば受光量を用いた場合、ガラス越し判定レベルの受光量よりも検出受光レベルが低いと、比較器１２はガラス越しの測距であると判定し、切換スイッチ２２をガラス越し距離情報１４に切換、例えば無限距離情報に設定されたガラス越し距離情報１４を出力値（最終の距離情報１６）として出力する。
【０００８】
また、ガラス越し判定レベルよりも検出受光レベルが高いと、比較器１２はガラス越しではない測距状態であると判定し、切換スイッチ２２を測距演算手段８側に切換、受光素子５−ａの検出情報に基づき測距演算手段８で演算された測距情報を出力値（最終の距離情報１６）として出力する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したガラス越し判定は、カメラ（測距装置）をガラスに正対させた場合を前提としているため、カメラ（測距装置）がガラスに対してある角度を有している場合、ガラスからの反射光が受光素子の全面を照射するとは限らず、受光量や受光像の形および重心位置がカメラ（測距装置）とガラス間の角度や距離により様々にばらつくことになる。
【００１０】
本出願に係る第１の発明の目的は、ガラス越しの判定の精度を向上させることができる測距装置を提供しようとするものである。
【００１１】
本出願に係る第２の発明の目的は、ガラス越し撮影におけるガラス越し判定の精度を向上させ、失敗のない撮影を行えるカメラを提供しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本出願に係る第１の発明の目的を実現する第１の構成は、被測距対象に対して測距に用いられる検出光を投射する投光光学系と、被測距対象で反射した前記検出光を受光する受光手段を含む受光光学系と、前記受光手段の受光信号に基づいて測距情報を演算する測距演算手段とを有する測距装置において、測距可能範囲内における複数の距離情報に対応して設定され、ガラス越しの測距であるか否かの判定に用いられる複数のガラス越し判定レベルのうち、前記測距演算手段の測距情報よりも大きな前記距離情報のうち、最も小さい距離情報に対応した前記ガラス越し判定レベルを選択する第１の選択手段と、前記受光手段での受光レベルが前記第１の選択手段で選択された前記ガラス越し判定レベルよりも高い場合には、前記測距演算手段の測距情報を選択し、前記受光レベルが前記第１の選択手段で選択された前記ガラス越し判定レベルよりも低い場合には、ガラス越しの測距結果として用いられる予め定められたガラス越し距離情報を選択する第２の選択手段を有するものである。
【００１３】
本出願に係る第１の発明の目的を実現する第２の構成は、上記第１の構成において、  前記第１の選択手段によって前記ガラス越し判定レベルが選択された後、前記受光手段での受光レベルが、測距可能範囲を超えた位置にある被測距対象に対して無限判定に用いられる無限判定レベルよりも低いかを判断し、前記受光レベルが前記無限判定レベルより低いと判断された場合には、被測距対象が測距可能範囲を超えた位置にあることを示す無限距離情報を選択し、前記受光レベルが前記無限判定レベルよりも高いと判断された場合には、前記第２の選択手段で選択された情報を選択する第３の選択手段を有するものである。
【００１４】
本出願に係る第１の発明の目的を実現する第３の構成は、前記複数のガラス越し判定レベルを、被測距対象までの距離が短いほど大きく、被測距対象までの距離が長いほど小さく設定している。
【００１５】
本出願に係る第１の発明の目的を実現する第４の構成は、上記した第２または第３の構成において、前記無限判定レベルを、測距可能範囲を超えた位置にある被測距対象に対して前記検出光を投射した場合における前記受光手段の受光レベルよりも大きく設定している。
【００１６】
（削除）
【００１７】
本出願に係る第２の発明の目的を実現するカメラの構成は、上記したいずれかの測距装置を有するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１、図２、図３は本発明の一実施の形態を示す。
【００１９】
図１は、本実施の形態における測距装置の受光光学系と測距回路（ＣＰＵ）１７のブロック図を示し、受光素子５は測距演算用の受光素子５−ａと、受光レベル検出用および遠景判定用の受光素子５−ｂとを兼用している。受光素子５−ａ、５−ｂからの受光信号は、光電変換された光電流が電圧に変換され、増幅された後、測距演算手段８と受光レベル検出手段９にそれぞれ入力され、測距演算手段８において結像された受光像の重心位置情報に基づいて測距値が演算される。また受光レベル検出手段９は受光像の強度を積分などにより直流レベルに変換する。
【００２０】
測距演算手段８で演算した測距情報は、測距値範囲判定部１８において、図２に示すように、あらかじめ設定された距離１（至近側）〜距離Ｎ（無限側）に分割された判定距離値１８−１〜１８−Ｎと、比較器１９−１〜１９−Ｎにより比較される。各比較器１９−１〜１９−Ｎにおいて、測距情報が各判定距離値１８−１〜１８−Ｎよりも小さい場合には、後述するガラス越し判定レベル選択用のスイッチであって、各比較器１９−１〜１９−Ｎと対応するスイッチ２０−１〜２０−Ｎをオンする。
【００２１】
１０はガラス越し判定レベル部で、図２に示すように、受光レベルと比較するためのガラス越し判定レベル１〜Ｎがあらかじめ設定されている。そして、これらのガラス越し判定レベルはガラス越し判定レベル選択スイッチ２０−１〜２０−Ｎによりいずれか一つが選択され、第１比較器１２で受光レベル（受光レベル検出手段９の受光レベル）と比較される。
【００２２】
一方、受光レベル検出手段９で演算された受光レベルは、前述したように、第１比較器１２でガラス越し判定レベルと比較されると共に、第２比較器１３で無限判定レベル１１と比較される。
【００２３】
受光レベル検出手段９からの受光レベル（直流受光レベル）がガラス越し判定レベル部１０の選択されたガラス越し判定レベルよりも大きいと、第１比較器１２がハイレベルを出力してスイッチ２２を測距演算手段８側に切り換え、また受光レベル検出手段９からの受光レベル（直流受光レベル）がガラス越し判定レベル部１０の選択されたガラス越し判定レベルよりも小さいと、第１比較器１２がローレベルを出力してスイッチ２２をメモリ等に記憶されているガラス越し距離情報１４に切り換える。
【００２４】
上記した構成の測距装置は、測距演算手段８で得られた距離情報に基づいて測距値範囲判定部１８により、ガラス越し判定レベル部１０に設定された複数のガラス越し判定レベル（２０−１〜２０−Ｎ）の中から一つのガラス越し判定レベルが選択される。
【００２５】
具体的には、図２に示すように、複数のガラス越し判定レベルを、レベル１，レベル２，レベル３，・・・レベルＮ（レベル１＞レベル２＞レベル３・・・＞レベルＮ）とし、それに対応して測距値範囲判定部１８には、距離１，距離２，距離３，・・・，距離Ｎ（距離１＜距離２＜距離３＜・・・＜距離Ｎ）が設定される。
【００２６】
また、無限判定をするために、距離に無関係に無限判定レベル（ガラス越し判定レベルＮ＞無限判定レベル）を設定する。
【００２７】
そして、例えば測距距離が、測距距離＜距離１の関係にあれば、比較器１９−１がハイレベルを出力し、スイッチ２０−１をオンしてガラス越し判定レベル１を選択し、距離１＜測距距離＜距離２の関係にあれば、比較器１９−２がハイレベルを出力し、スイッチ２０−２をオンしてガラス越し判定レベル２を選択する。
【００２８】
ここで、本実施の形態では、あらかじめ設定されているガラス越し判定レベルを、通常の測距範囲内にある通常の被写体で得られる直流受光レベル（受光レベル検出手段９の受光レベル）よりも低く設定している。
【００２９】
したがって、通常の測距の場合には、いかなるガラス越し判定レベルが選択されても必ず、直流受光レベルと判定レベル（ガラス越し判定レベル及び無限判定レベル）は、「直流受光レベル＞判定レベル」の関係になるので、第１比較器１２と第２比較器１３の出力にてスイッチ２１、スイッチ２２の切換動作は行われず（図１に示す状態が維持される）、測距演算手段８で得られた距離情報がそのまま最終の距離情報１６として出力されるようにしている。
【００３０】
次に、被写体が例えば風景のように測距可能範囲を超えた遠距離にある場合、受光素子５−ｂ上の受光レベルは殆どないので、本実施の形態では直流受光レベルと無限判定レベル１１とは、「直流受光レベル＜無限判定レベル」の関係に設定し、第２比較器１３の出力をハイレベルとしてスイッチ２１を図１の状態からメモリ等に記憶されている無限距離情報１５側に切り換え、無限距離情報１５を最終の距離情報１６として出力するようにしている。
【００３１】
被写体がガラス越しで遠景の場合、ガラス表面の拡散反射により受光素子５−ｂ上の受光レベルが微量ではあるが存在するため、本実施の形態では直流受光レベルを無限判定レベル１１よりも大きくなるように設定している。したがって、同一の距離情報で比較した場合、通常の被写体の測距に比べてガラス越しで遠景の場合での受光素子５上の受光レベルは小さくなる。
【００３２】
すなわち、ガラス越し撮影での無限判定レベル１１と直流受光レベルとガラス越し判定レベル１〜Ｎとは、「無限判定レベル＜直流受光レベル＜ガラス越し判定レベル」の関係となり、第１比較器１２の出力にてスイッチ２２が図１に示す状態から切り換わり、ガラス越し距離情報１４が最終の距離情報１６として出力される。
【００３３】
なお、ガラス越し撮影時の受光レベルおよび受光像の重心位置は、カメラ本体１とガラス６間の距離や角度によりさまざまにばらつくが、距離情報により複数のガラス越し判定レベルを切り換えることで、いずれかのガラス越し判定レベルでガラス越しを認識できる可能性が高くなる。
【００３４】
上記した図１は本発明を理解容易とするためにアナログ的な回路構成としているが、本発明の上記した特徴的な構成を図３に示すフローチャートによりデジタル的に処理するようにしても良い。
【００３５】
図３において、受光素子５−ｂの受光信号より受光レベルを検出し（Ｓ１）、次いで、受光素子５−ａの受光信号より測距値を演算する（Ｓ２）。
【００３６】
演算した測距値（測距距離）は、測距値範囲判定のために最小の距離１と大小が比較され（Ｓ３−１）、測距距離がこの距離１よりも小さいと、ガラス越し判定レベルをレベル１とし（Ｓ４−１）、Ｓ５に進む。
【００３７】
Ｓ３−１で、測距距離が距離１よりも大きい場合、Ｓ３−２において、距離２と比較し、距離２よりも小さいと、ガラス越し判定レベルをレベル２とし（Ｓ４−２）、Ｓ５に進む。
【００３８】
Ｓ３−２で、測距距離が距離２よりも大きい場合、Ｓ３−３において、距離３と比較し、距離３よりも小さいと、ガラス越し判定レベルをレベル３とし（Ｓ４−３）、Ｓ５に進む。
【００３９】
以下このような動作を距離Ｎまで行い、Ｓ３−Ｎにおいて、測距距離が距離Ｎよりも大きいと、Ｓ５において、受光レベルが無限判定レベルよりも大きいか否かを判定する。受光レベルが無限判定レベルよりも小さいと、無限距離情報を最終距離情報１６として出力する。
【００４０】
また、Ｓ５において、受光レベルが無限判定レベルよりも大きいと、Ｓ７において、受光レベルと、Ｓ４−１〜Ｓ４−Ｎにおいて設定されたガラス越し判定レベルとを比較し、受光レベルが小さい場合はガラス越し距離情報を最終の距離情報とし、受光レベルが大きい場合は、Ｓ９において、距離演算（Ｓ２）による距離情報を最終の距離情報とする。
【００４１】
上記した図１〜図３は測距装置を示しているが、この測距装置をカメラに搭載してオートフォーカスに用いるようにしても良い。
【００４２】
（発明と実施の形態との対応）
投光レンズ２と投光素子４が本発明の投光光学系に、受光レンズ３と受光素子（受光手段）５が本発明の受光光学系に、測距演算手段８が本発明の測距演算手段に、測距値範囲判定部１８，ガラス越し判定レベル部１０，スイッチ２０が本発明の第１の選択手段に、第１の比較器１２が本発明の第２の選択手段に、第２の比較器１３，スイッチ２１が本発明の第３の選択手段にそれぞれ相当する。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、さまざまな条件下に対応した測距を正確に行うことができ、特にガラス越しの測距を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す測距装置のブロック図
【図２】図１のガラス越し判定レベル及び無限判定レベルと、距離に応じて選択される距離情報領域を示す図
【図３】図１の測距動作を示すフローチャート
【図４】カメラのアクティブ式測距装置の測距原理を示す図
【図５】従来の測距装置のブロック図
【符号の説明】
１  カメラ本体
２  投光レンズ
３  受光レンズ
４  投光素子
５（５−ａ，５−ｂ）  受光素子
８  測距演算手段
９  受光レベル検出手段
１０  ガラス越し判定レベル部
１１  無限判定レベル
１２，１３  比較器
１４  ガラス越し距離情報
１５  無限距離情報
１６  最終の距離情報
１７  ＣＰＵ
１８  測距値範囲判定部
１９−１〜１９−Ｎ  比較器
２０，２１，２２  スイッチ
【図１】
0004323585.tif 000002
【図２】
0004323585.tif 000003
【図３】
0004323585.tif 000004
【図４】
0004323585.tif 000005
【図５】
0004323585.tif 000006