JP2004198729A - Range-finder and camera using the same - Google Patents

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JP2004198729A
JP2004198729A JP2002367064A JP2002367064A JP2004198729A JP 2004198729 A JP2004198729 A JP 2004198729A JP 2002367064 A JP2002367064 A JP 2002367064A JP 2002367064 A JP2002367064 A JP 2002367064A JP 2004198729 A JP2004198729 A JP 2004198729A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a range-finder capable of realizing miniaturization without making a range-finding error, and to provide a camera using the range-finder. <P>SOLUTION: A light projecting part 10 is constituted of three LEDs 2a, 2b and 2c, and a light receiving part 20 is constituted of two PSDs 5a, 5b or 5c. Reflected light by the 1st LED 2a is received by the 1st PSD 5a, and a 1st distance is calculated based on output from the 1st PSD 5a. Reflected light by the 3rd LED 2c is received by the 2nd PSD 5b, and a 3rd distance is calculated based on output from the 2nd PSD 5b. Then, reflected light by the 2nd LED 2b is received all over the 1st PSD 5a and the 2nd PSD 5b, and a 2nd distance is calculated based on output from the PSD whose received light quantity is larger out of the 1st PSD 5a and the 2nd PSD 5b. A microcomputer 30 sets the shortest distance out of the 1st, the 2nd and the 3rd distances as a real distance. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体までの距離を測定する測距装置及び同装置を用いたカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、カメラ等のオートフォーカスは、カメラから被写体までの距離を測距装置によって測定し、測定結果に基づいてフォーカスレンズをピントの合う位置まで移動することによって行われている。このような測距装置の一例としては、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）からの光を被写体に投光し、その反射光を光スポットとしてＰＳＤ（Position Sensitive Device）で受光し、反射光のスポット位置に基づき三角測量の原理を用いて被写体までの距離を測定するアクティブ方式の測距装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このようなアクティブ方式の測距装置では、通常、ＬＥＤとＰＳＤとが一対一に配置される。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１３０６９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この測距装置をカメラ等に搭載する場合、ＬＥＤとＰＳＤとの一対の組の数が多いほど複数の測距ポイントの距離を測定することが可能となる。つまり、この組の数を多くすることによって、ＬＥＤから投光される光線の一部が主被写体に投光されずに背景等に抜けてしまう、いわゆるケラレ現象が減少することとなり、ＰＳＤ上の反射光の重心がずれてしまうという測距誤差を少なくすることができる。
【０００５】
しかしながら、確実に測距を行うために測距ポイントを増やそうとすると、上記のように、ＬＥＤとＰＳＤとは対となって増えるため、近年求められている小型化に対応することが困難となる。
【０００６】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、測距誤差が生じることなく小型化を実現することができる測距装置及び同装置を用いたカメラを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る測距装置は、被写体に対して測距光を投光する投光手段と、前記投光手段によって投光された測距光による被写体からの反射光を受光し、受光位置に応じた信号を出力する受光手段とを備え、前記投光手段は複数の投光素子で構成され、前記受光手段は前記投光素子よりも少ない数の複数の受光素子で構成される。
【０００８】
この構成によれば、被写体に対して測距光を投光する投光手段は、複数の投光素子で構成されるため、測距ポイントが増すこととなり、測距誤差をなくすことができる。また、投光手段によって投光された測距光による被写体からの反射光を受光し、受光位置に応じた信号を出力する受光手段は、投光素子よりも少ない数の複数の受光素子で構成されるため、装置の小型化を実現することができる。
【０００９】
また、上記の測距装置において、前記複数の投光素子のうちの少なくとも１の投光素子の測距光は、被写体までの距離に応じて、前記複数の受光素子のうちの少なくとも２の受光素子にまたがって結像位置が移動することが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、複数の投光素子のうちの少なくとも１の投光素子の測距光による結像位置は、被写体までの距離に応じて、複数の受光素子のうちの少なくとも２の受光素子にまたがって移動するので、投光素子を増やして測距ポイントを増やした場合でも、１の投光素子による測距光を２の受光素子によって共用することによって、受光素子を増やす必要がなく、従来のように投光素子と受光素子とを同数設ける必要がなくなり、装置の小型化を実現することができる。
【００１１】
また、上記の測距装置において、前記複数の受光素子が受光する受光量を算出する複数の受光量算出手段と、前記複数の受光素子によって出力される信号に基づいて、各投光素子毎に対応する前記被写体までの距離を算出する複数の距離算出手段と、前記複数の投光素子のうちの少なくとも１の投光素子を発光させ、前記被写体からの反射光を前記複数の受光素子のうちの少なくとも２の受光素子で受光し、前記受光量算出手段によって算出された受光量の多い受光素子で算出された距離を前記複数の投光素子のうちの少なくとも１の投光素子に対応する距離に決定する距離決定手段とをさらに備えることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、複数の受光量算出手段によって、各受光素子が受光する受光量が算出され、複数の距離算出手段によって、各受光素子によって出力される信号に基づいて、各投光素子毎に対応する被写体までの距離が算出され、距離決定手段によって、複数の投光素子のうちの少なくとも１の投光素子を発光させ、被写体からの反射光を複数の受光素子のうちの少なくとも２の受光素子で受光し、受光量算出手段によって算出された受光量の多い受光素子で算出された距離が、複数の投光素子のうちの少なくとも１の投光素子に対応する距離に決定されるため、複数の投光素子のうちの各投光素子を発光させることによって測定される各投光素子毎の被写体までの正確な距離を測定することができる。
【００１３】
また、上記の測距装置において、前記距離決定手段は、前記距離算出手段によって算出された各投光素子毎に対応する距離のうちの最も被写体までの距離が近いものを真の距離として決定することが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、距離決定手段によって、距離算出手段によって算出された各投光素子毎に対応する距離のうちの最も被写体までの距離が近いものが真の距離として決定されるため、被写体までの正確な距離を測定することができる。
【００１５】
また、本発明に係るカメラは、被写体までの距離を測定する測距手段と、被写体に対するピント合わせを行うフォーカスレンズと、前記測距手段によって測定された被写体までの距離に基づいて前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段とを備えたカメラであって、前記測距手段は、請求項１〜４のいずれかに記載の測距装置で構成される。
【００１６】
この構成によれば、測距誤差が生じることなく小型化を実現することができる測距装置を実現することができるので、測距装置を備えたカメラの小型化を実現することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００１８】
図１は、本発明に係る測距装置を用いたデジタルカメラ（撮像装置）の構成を示すブロック図である。デジタルカメラ１００は、測距装置１、撮像光学系１１０、撮像部１２０、フォーカスレンズ駆動部１３０、信号処理部１４０、記憶部１５０、全体制御部１６０、表示部１７０、記録部１８０及び操作部１９０で構成される。
【００１９】
測距装置１は、デジタルカメラ１から被写体までの距離を測定し、測定された被写体までの距離を全体制御部に出力する。なお、測距装置１については、詳細に後述する。
【００２０】
撮像光学系１１０は、ズームレンズ１１１及びフォーカスレンズ１１２で構成される。ズームレンズ１１１は、光軸Ｌ方向に移動してズーミング動作を行い、被写体の被写体像を拡大又は縮小する変倍動作を行う。フォーカスレンズ１１２は、光軸Ｌ方向に移動してフォーカシング動作を行い、被写体に対するピント合わせを行う。
【００２１】
撮像部１２０は、例えばＣＣＤやＣ−ＭＯＳセンサ等の２次元固体撮像素子と、撮像素子を駆動するための駆動回路を含む。固体撮像素子は、その中心が基準位置（手振れ補正等を行わない場合の撮像光学系１１０の位置）における撮像光学系１１０の光軸Ｌと一致するように配置されている。
【００２２】
フォーカスレンズ駆動部１３０は、自動合焦モード（ＡＦモード）が選択されている場合は、全体制御部１６０から出力されるフォーカスレンズの移動量に基づいて、常時撮像部１２０の撮像素子上に被写体像を合焦させるようにフォーカスレンズ１１２の駆動を制御する。
【００２３】
信号処理部１４０は、撮像部１２０の撮像素子から出力されるアナログの電気信号をディジタル信号に変換するためのＡ／Ｄコンバータ、Ａ／Ｄ変換された画像データのホワイトバランス調節、γ補正、ＪＰＥＧ等の圧縮／伸張処理等の所定の処理を施す。また、信号処理部１４０には、撮像部１２０から画像データ等を一時的に記憶するためのＲＡＭ等で構成された記憶部１５０が接続されている。
【００２４】
全体制御部１６０はこのデジタルカメラ１００の全体の制御を行うものであり、フォーカスレンズ駆動部１３０、例えばＬＣＤ等の表示素子を含む表示部１７０、メモリカードやビデオテープ等の記録媒体に画像データを記録するための記録部１８０、このデジタルカメラ１００の筐体外部に設けられたズームスイッチ（図示せず）、シャッタレリーズスイッチ（図示せず）、モード選択スイッチ（図示せず）等で構成された操作部１９０が接続されている。全体制御部１６０は、測距装置１から出力される被写体までの距離に基づいてフォーカスレンズの移動量を算出し、算出された移動量をフォーカスレンズ駆動部１３０に出力する。
【００２５】
表示部１７０は、上記表示素子及びその駆動回路等を含み、このデジタルカメラ１の電子式ビューファインダとして使用することが可能であると共に、記録媒体に記録されている画像データを再生するためのモニタとして使用される。表示部１７０をビューファインダとして使用する場合、撮像部１２０は、所定間隔、例えば１／３０秒ごとに画像データを取り込み、表示部１７０に表示される画像を更新する。
【００２６】
記録部１８０は、目的に応じて様々な記録媒体及びその記録装置を使用することができ、本実施の形態では、静止画又は短時間の動画の記録画可能なメモリカード等を記録媒体とするカードレコーダを用いて撮像画像が記録される。また、記録媒体としては、ハードディスク装置のような固定式記録装置を用いることも可能である。
【００２７】
次に、本発明に係る測距装置１について詳細に説明する。
【００２８】
まず、本発明に係る測距装置の説明に先立って、一般的なアクティブ方式の測距装置の測距原理について説明する。
【００２９】
図２は、アクティブ方式の測距装置の測距原理について説明するための図である。図２に示す測距装置１０１において、ＬＥＤ２より発せられた光が、このＬＥＤ２と同一光軸Ｌ１を有する投光レンズ３によりビーム状に絞られ、被写体６０に投光される。被写体６０からの反射光は、投光レンズ３の光軸Ｌ１と平行な光軸Ｌ２を有する受光レンズ４を介して、この受光レンズ４の略焦点距離上で上記光軸Ｌ２とその中心Ｏが一致し、かつ、光軸Ｌ２に直交するように配置されたＰＳＤ５の受光面の適宜位置Ｐに結像することになる。このとき、ＰＳＤ５の２つの電極Ａ，Ｂを介して流れる受光電流をＩａ，Ｉｂ、反射光強度に応じて生成される電流をＩ０、ＰＳＤ５の受光面の中心点Ｏから結像位置Ｐまでの長さをｘ、ＰＳＤ５の有効抵抗長（ＰＳＤ５の長さ）をｍ、結像位置Ｐから電極Ａ，Ｂまでの抵抗値をＲａ，Ｒｂとすると、受光電流Ｉａは下記の（１）式で表され、受光電流Ｉｂは下記の（２）式で表される。
Ｉａ＝Ｒｂ／（Ｒａ＋Ｒｂ）×Ｉ０・・・・（１）
Ｉｂ＝Ｒａ／（Ｒａ＋Ｒｂ）×Ｉ０・・・・（２）
一方、周知のように、ＰＳＤは、長さｍ中における比抵抗分布が一様である。したがって、抵抗値Ｒａ，Ｒｂは、結像位置Ｐから電極Ａ，Ｂまでの距離に比例することとなり、長さｘ及びｍを用いて表すことができ、上記（１）式及び（２）式は下記の（３）式及び（４）式で表すことができる。
Ｉａ＝（ｍ／２＋ｘ）／ｍ×Ｉ０・・・・（３）
Ｉｂ＝（ｍ／２−ｘ）／ｍ×Ｉ０・・・・（４）
上記（３）式及び（４）式において、Ｉ０は、結像位置Ｐでの反射光の強さに比例する未知数であることから、上記（３）式あるいは（４）式のうちのどちらか一方だけで未知数ｘを解くことはできない。そこで、通常は、Ｉ０の影響をなくすために、Ｉ０＝Ｉａ＋Ｉｂとなる関係を利用し、下記の（５）式で表されるＩａと（Ｉａ＋Ｉｂ）の比Ｋを求めることで未知数ｘを得る。
Ｋ＝Ｉａ／（Ｉａ＋Ｉｂ）＝（１／２＋ｘ／ｍ）・・・・（５）
この結果、電極Ａ，Ｂより出力される受光電流Ｉａ，Ｉｂを測定することによって、上記ｘを求めることができる。
【００３０】
ここで、投光レンズ３から被写体６０までの距離をＤ、受光レンズ４の焦点距離をｆ（通常、ＰＳＤは受光レンズの焦点距離の近傍に配置される。）、投光レンズ３及び受光レンズ４の光軸Ｌ１，Ｌ２の間隔（基線長）をＢＬとし、かつ、ＰＳＤ５上の受光面の中心点Ｏに反射光が結像される被写体が、無限遠被写体であるとすると、三角測量法によって、下記の（６）式で表す関係式が成り立つ。
ＢＬ／Ｄ＝ｘ／ｆ・・・・（６）
そして、上記（６）式におけるＤは、下記の（７）式で表される。
Ｄ＝ＢＬ×ｆ／ｘ・・・・（７）
したがって、Ｉａと（Ｉａ＋Ｉｂ）の比Ｋ（＝Ｉａ／（Ｉａ＋Ｉｂ））を求めることにより、ＰＳＤ５の受光面の中心点Ｏから結像位置Ｐまでの長さｘを求めることができ、求めたｘを上記（７）式に代入することによって被写体６０までの距離Ｄを求めることができる。
【００３１】
特に、距離Ｄが近距離である場合、ＰＳＤの長さｍは、上記（７）式より、基線長ＢＬと焦点距離ｆとから（ＢＬ×ｆ）／Ｄ以上の長さが必要となる。また、基線長ＢＬと焦点距離ｆとの積（ＢＬ×ｆ）は、大きいほど長さｘの変化量が大きくなり、Ｉａ及びＩｂの測定精度が上がり、距離Ｄの分解能が高くなる。このことから、測距性能を高めるには、ＢＬ×ｆが大きくなる、つまり、ＰＳＤの長さｍが大きくなるようにすることが好ましい。
【００３２】
続いて、本発明に係る測距装置の実施形態について説明する。本実施の形態における測距装置では、３つの投光素子（例えばＬＥＤ）で被写体を投光し、２つの受光素子（例えばＰＳＤ）で被写体による反射光を受光する。
【００３３】
本実施の形態では、被写体による反射光の結像位置が、被写体までの距離に応じて複数の受光素子にまたがって移動する。図３は、被写体までの距離に応じて変化する結像位置について説明するための図である。図３では、最も離れた距離にある被写体６１から投光レンズ３までの距離を距離Ｄ１とし、次に離れた距離にある被写体６２から投光レンズ３までの距離を距離Ｄ２とし、近距離にある被写体６３から投光レンズ３までの距離を距離Ｄ３とする（Ｄ１＞Ｄ２＞Ｄ３）。なお、図３では、距離Ｄ１を無限遠としている。また、第１ＰＳＤ５ａと第２ＰＳＤ５ｂとは、略近接して配置されている。
【００３４】
第１ＬＥＤ２ａを用いて距離Ｄ１を測定する場合、第１ＬＥＤ２ａから発せられた光は、投光レンズ３によりビーム状に絞られ、被写体６１に投光される。被写体６１による反射光は、投光レンズ３の光軸Ｌ１と平行な光軸Ｌ２を有する受光レンズ４を介して、光軸Ｌ２に直交するように配置された第１ＰＳＤ５ａの受光面の適宜位置に結像することになる。同様に、第１ＬＥＤ２ａを用いて距離Ｄ２又は距離Ｄ３を測定する場合、第１ＬＥＤ２ａから発せられた光は、投光レンズ３によりビーム状に絞られ、被写体６２又は被写体６３に投光され、被写体６２又は被写体６３による反射光は受光レンズ４を介して第１ＰＳＤ５ａの受光面の適宜位置にそれぞれ結像することになる。つまり、第１ＬＥＤ２ａの反射光による結像位置は、距離Ｄ１〜Ｄ３にわたって第１ＰＳＤ５ａ上を移動する。
【００３５】
第３ＬＥＤ２ｃを用いて距離Ｄ１を測定する場合、第３ＬＥＤ２ｃから発せられた光は、投光レンズ３によりビーム状に絞られ、被写体６１に投光される。被写体６１による反射光は、受光レンズ４を介して、第２ＰＳＤ５ｂの受光面の適宜位置に結像することになる。同様に、第３ＬＥＤ２ｃを用いて距離Ｄ２又は距離Ｄ３を測定する場合、第３ＬＥＤ２ｃから発せられた光は、投光レンズ３によりビーム状に絞られ、被写体６２又は被写体６３に投光され、被写体６２又は被写体６３による反射光は受光レンズ４を介して第２ＰＳＤ５ｂの受光面の適宜位置にそれぞれ結像することになる。つまり、第３ＬＥＤ２ｃの反射光による結像位置は、距離Ｄ１〜Ｄ３にわたって第２ＰＳＤ５ｂ上を移動する。
【００３６】
第２ＬＥＤ２ｂを用いて距離Ｄ１を測定する場合、第２ＬＥＤ２ｂから発せられた光は、投光レンズ３によりビーム状に絞られ、被写体６１に投光される。被写体６１による反射光は、受光レンズ４を介して、第２ＰＳＤ５ｂの受光面の適宜位置に結像することになる。また、第２ＬＥＤ２ｂを用いて距離Ｄ２を測定する場合、第２ＬＥＤ２ｂから発せられた光は、投光レンズ３によりビーム状に絞られ、被写体６２に投光され、被写体６２による反射光は、受光レンズ４を介して、第２ＰＳＤ５ｂの受光面の適宜位置に結像することになる。また、第２ＬＥＤ２ｂを用いて距離Ｄ３を測定する場合、第２ＬＥＤ２ｂから発せられた光は、投光レンズ３によりビーム状に絞られ、被写体６３に投光され、被写体６３による反射光は、受光レンズ４を介して、第１ＰＳＤ５ａの受光面の適宜位置に結像することになる。つまり、第２ＬＥＤ２ｂの反射光による結像位置は、距離Ｄ１〜Ｄ２にわたって第２ＰＳＤ５ｂ上を移動し、距離Ｄ２〜Ｄ３にわたって第１ＰＳＤ５ａ上を移動する。
【００３７】
図４は、ＬＥＤとＰＳＤが一対一に対応する場合の被写体までの距離とＰＳＤの出力との関係を示す図であり、縦軸がＰＳＤの受光電流Ｉａ，Ｉｂに基づく出力Ｉａ／（Ｉａ＋Ｉｂ）を表し、横軸が被写体までの距離１／Ｄを表す。図３に示すように、ＬＥＤとＰＳＤが一対一に対応する場合、被写体までの距離とＰＳＤの受光電流Ｉａ，Ｉｂに基づく出力との関係は比例し、距離Ｄ１〜Ｄ３にわたって一定の出力が得られる。この関係は、第１ＬＥＤ２ａを発光させた場合及び第３ＬＥＤ２ｂを発光させた場合についても当てはまり、第１ＬＥＤ２ａを発光させた場合、第１ＰＳＤ５ａの受光電流Ｉａ1，Ｉｂ1に基づく出力Ｉａ1／（Ｉａ1＋Ｉｂ1）と、被写体との距離１／Ｄとは、図４に示すような比例関係となり、距離Ｄ１〜Ｄ３にわたって一定の出力が得られる。同様に、第３ＬＥＤ２ｃを発光させた場合、第２ＰＳＤ５ｂの受光電流Ｉａ2，Ｉｂ2に基づく出力Ｉａ2／（Ｉａ2＋Ｉｂ2）と、被写体との距離１／Ｄとは、図４に示すような比例関係となり、距離Ｄ１〜Ｄ３にわたって一定の出力が得られる。
【００３８】
図５は、ＬＥＤによる反射光が２つのＰＳＤにまたがって結像される場合の被写体までの距離とＰＳＤの出力との関係を示す図であり、縦軸がＰＳＤの受光電流Ｉａ，Ｉｂに基づく出力Ｉａ／（Ｉａ＋Ｉｂ）を表し、横軸が被写体までの距離１／Ｄを表す。図５に示すように、第２ＬＥＤ２ｂを発光させた場合、被写体による反射光の結像位置は、第１ＰＳＤ５ａから第２ＰＳＤ５ｂにまたがって移動するため、距離Ｄ２を境界に２つのＰＳＤによる出力が得られ、各々距離Ｄ２を境界にして１／Ｄに比例した関係で得られる。つまり、距離Ｄ１から距離Ｄ２までは、第２ＰＳＤ５ｂの受光電流Ｉａ2，Ｉｂ2に基づく出力が得られ、距離Ｄ２から距離Ｄ３までは、第１ＰＳＤ５ａの受光電流Ｉａ1，Ｉｂ1に基づく出力が得られる。
【００３９】
このように、発光させるＬＥＤに応じて、受光するＰＳＤが変化し、特に、第２ＬＥＤ２ｂを発光させた場合、被写体までの距離に応じて第１ＰＳＤ５ａ又は第２ＰＳＤ５ｂのいずれかのＰＳＤで受光され、第１ＰＳＤ５ａ及び第２ＰＳＤ５ｂの２つのＰＳＤにまたがって受光されることとなる。
【００４０】
図６は、本実施の形態における測距装置の構成の一例を示す図である。図６に示す測距装置１は、第１ＬＥＤ２ａ、第２ＬＥＤ２ｂ、第３ＬＥＤ２ｃ、投光レンズ３、受光レンズ４、第１ＰＳＤ５ａ、第２ＰＳＤ５ｂ、第１演算回路２１、第１受光量算出回路２２、第２演算回路２３、第２受光量算出回路２４、発光制御回路１１及びマイコン３０で構成される。なお、投光部１０は、第１ＬＥＤ２ａ、第２ＬＥＤ２ｂ及び第３ＬＥＤ２ｃで構成され、受光部２０は、第１ＰＳＤ５ａ及び第２ＰＳＤ５ｂで構成される。
【００４１】
第１ＬＥＤ２ａは、後述する発光制御回路１１による制御信号に基づいて測距光を投光レンズ３に放射する。第２ＬＥＤ２ｂは、後述する発光制御回路１１による制御信号に基づいて測距光を投光レンズ３に放射する。第３ＬＥＤ２ｃは、後述する発光制御回路１１による制御信号に基づいて測距光を投光レンズ３に放射する。
【００４２】
投光レンズ３は、第１ＬＥＤ２ａ、第２ＬＥＤ２ｂ及び第３ＬＥＤ２ｃから発せられた測距光をビーム状に絞り、被写体に投光する。受光レンズ４は、被写体による反射光を第１ＰＳＤ５ａ又は第２ＰＳＤ５ｂの受光面上に結像させる。
【００４３】
第１ＰＳＤ５ａは、第１ＬＥＤ２ａ、第２ＬＥＤ２ｂ及び第３ＬＥＤ２ｃの基線長方向に配置され、結像位置に応じた受光電流Ｉａ1及びＩｂ1を両端に設けられた電極より、後述する第１演算回路２１及び第１受光量算出回路２２に出力する。第２ＰＳＤ５ｂは、第１ＬＥＤ２ａ、第２ＬＥＤ２ｂ及び第３ＬＥＤ２ｃの基線長方向に配置され、結像位置に応じた受光電流Ｉａ2及びＩｂ2を両端に設けられた電極より、後述する第２演算回路２３及び第２受光量算出回路２４に出力する。
【００４４】
第１演算回路２１は、第１ＰＳＤ５ａの両端に設けられた電極から出力される受光電流Ｉａ1，Ｉｂ1が入力され、入力された受光電流Ｉａ1，Ｉｂ1に基づいて、Ｉａ1と（Ｉａ1＋Ｉｂ1）との比であるＩａ1／（Ｉａ1＋Ｉｂ1）を算出し、算出された値Ｉａ1／（Ｉａ1＋Ｉｂ1）をマイコン３０に出力する。
【００４５】
第１受光量算出回路２２は、第１ＰＳＤ５ａの両端に設けられた電極から出力される受光電流Ｉａ1，Ｉｂ1が入力され、入力された受光電流Ｉａ1，Ｉｂ1に基づいて、第１ＰＳＤ５ａにおける総受光量Ｉａ1＋Ｉｂ1を算出し、算出された総受光量Ｉａ1＋Ｉｂ1をマイコン３０に出力する。
【００４６】
第２演算回路２３は、第２ＰＳＤ５ｂの両端に設けられた電極から出力される受光電流Ｉａ2，Ｉｂ2が入力され、入力された受光電流Ｉａ2，Ｉｂ2に基づいて、Ｉａ2と（Ｉａ2＋Ｉｂ2）との比であるＩａ2／（Ｉａ2＋Ｉｂ2）を算出し、算出された値Ｉａ2／（Ｉａ2＋Ｉｂ2）をマイコン３０に出力する。
【００４７】
第２受光量算出回路２４は、第２ＰＳＤ５ｂの両端に設けられた電極から出力される受光電流Ｉａ2，Ｉｂ2が入力され、入力された受光電流Ｉａ2，Ｉｂ2に基づいて、第２ＰＳＤ５ｂにおける総受光量Ｉａ2＋Ｉｂ2を算出し、算出された総受光量Ｉａ2＋Ｉｂ2をマイコン３０に出力する。
【００４８】
発光制御回路１１は、第１ＬＥＤ２ａ、第２ＬＥＤ２ｂ及び第３ＬＥＤ２ｃの発光を制御するものであり、マイコン３０から出力される制御信号に基づいて第１ＬＥＤ２ａ、第２ＬＥＤ２ｂ及び第３ＬＥＤ２ｃの発光を制御する。
【００４９】
マイコン３０は、第１ＬＥＤ２ａの発光を制御し、第１演算回路２１によって得られる値Ｉａ1／（Ｉａ1＋Ｉｂ1）に基づいて、被写体までの第１距離Ｄａを算出する。また、マイコン３０は、第２ＬＥＤ２ｂの発光を制御し、第１演算回路２１又は第２演算回路２３によって得られる値Ｉａ1／（Ｉａ1＋Ｉｂ1）又は値Ｉａ2／（Ｉａ2＋Ｉｂ2）に基づいて、被写体までの第２距離Ｄｂを算出する。さらに、マイコン３０は、第３ＬＥＤ２ｃの発光を制御し、第２演算回路２３によって得られる値Ｉａ2／（Ｉａ2＋Ｉｂ2）に基づいて、被写体までの第３距離Ｄｃを算出する。マイコン３０は、算出された第１距離Ｄａ、第２距離Ｄｂ及び第３距離Ｄｃのうちの最適な距離を被写体までの真の距離として決定する。
【００５０】
次に、本実施の形態における測距装置１の動作について説明する。図７は、本実施の形態における測距装置１の動作の一例について説明するためのフローチャートである。
【００５１】
ステップＳ１において、発光制御回路１１は、第１ＬＥＤ２ａを発光するように制御し、第１ＬＥＤ２ａは被写体に向けて投光する。第１ＬＥＤ２ａより発せられた光は、投光レンズ３によりビーム状に絞られ、被写体に投光される。被写体からの反射光は、投光レンズ３の光軸Ｌ１と平行な光軸Ｌ２を有する受光レンズ４を介して、第１ＰＳＤ５ａの受光面の適宜位置に結像することになる。
【００５２】
ステップＳ２において、第１演算回路２１は、第１ＰＳＤ５ａから出力される受光電流Ｉａ1及びＩｂ1に基づいてＩａ1／（Ｉａ1＋Ｉｂ1）の値を算出し、マイコン３０に出力する。マイコン３０は、入力された値Ｉａ1／（Ｉａ1＋Ｉｂ1）に基づいて被写体までの第１距離Ｄａを算出し、算出した第１距離Ｄａを一時的に記憶する。
【００５３】
ステップＳ３において、発光制御回路１１は、第３ＬＥＤ２ｃを発光するように制御し、第３ＬＥＤ２ｃは被写体に向けて投光する。第３ＬＥＤ２ｃより発せられた光は、投光レンズ３によりビーム状に絞られ、被写体に投光される。被写体からの反射光は、受光レンズ４を介して、第２ＰＳＤ５ｂの受光面の適宜位置に結像することになる。
【００５４】
ステップＳ４において、第２演算回路２３は、第２ＰＳＤ５ｂから出力される受光電流Ｉａ2及びＩｂ2に基づいてＩａ2／（Ｉａ2＋Ｉｂ2）の値を算出し、マイコン３０に出力する。マイコン３０は、入力された値Ｉａ2／（Ｉａ2＋Ｉｂ2）に基づいて被写体までの第３距離Ｄｃを算出し、算出した第３距離Ｄｃを一時的に記憶する。
【００５５】
ステップＳ５において、発光制御回路１１は、第２ＬＥＤ２ｂを発光するように制御し、第２ＬＥＤ２ｂは被写体に向けて投光する。第２ＬＥＤ２ｂより発せられた光は、投光レンズ３によりビーム状に絞られ、被写体に投光される。被写体からの反射光は、受光レンズ４を介して、被写体までの距離に応じて第１ＰＳＤ５ａ又は第２ＰＳＤ５ｂの受光面の適宜位置に結像することになる。
【００５６】
ステップＳ６において、第１演算回路２１は、第１ＰＳＤ５ａから出力される受光電流Ｉａ1及びＩｂ1に基づいてＩａ1／（Ｉａ1＋Ｉｂ1）の値を算出し、マイコン３０に出力する。マイコン３０は、入力された値Ｉａ1／（Ｉａ1＋Ｉｂ1）に基づいて被写体までの距離Ｄｂ1を算出し、算出した距離Ｄｂ1を一時的に記憶する。
【００５７】
ステップＳ７において、第１受光量算出回路２２は、第１ＰＳＤ５ａから出力される受光電流Ｉａ1及びＩｂ1に基づいてＩａ1＋Ｉｂ1を算出し、算出した値Ｉａ1＋Ｉｂ1をマイコン３０に出力する。マイコン３０は、入力された値Ｉａ1＋Ｉｂ1に基づいて受光量Ｑｂ1を算出し、算出した受光量Ｑｂ1を一時的に記憶する。
【００５８】
ステップＳ８において、発光制御回路１１は、第２ＬＥＤ２ｂを再び発光するように制御し、第２ＬＥＤ２ｂは被写体に向けて投光する。
【００５９】
ステップＳ９において、第２演算回路２３は、第２ＰＳＤ５ｂから出力される受光電流Ｉａ2及びＩｂ2に基づいてＩａ2／（Ｉａ2＋Ｉｂ2）の値を算出し、マイコン３０に出力する。マイコン３０は、入力された値Ｉａ2／（Ｉａ2＋Ｉｂ2）に基づいて被写体までの距離Ｄｂ2を算出し、算出した距離Ｄｂ2を一時的に記憶する。
【００６０】
ステップＳ１０において、第２受光量算出回路２４は、第２ＰＳＤ５ｂから出力される受光電流Ｉａ2及びＩｂ2に基づいてＩａ2＋Ｉｂ2を算出し、算出した値Ｉａ2＋Ｉｂ2をマイコン３０に出力する。マイコン３０は、入力された値Ｉａ2＋Ｉｂ2に基づいて受光量Ｑｂ2を算出し、算出した受光量Ｑｂ2を一時的に記憶する。
【００６１】
ステップＳ１１において、マイコン３０は、ステップＳ７で算出された第１ＰＳＤ５ａにおける受光量Ｑｂ1が、ステップＳ１０で算出された第２ＰＳＤ５ｂにおける受光量Ｑｂ2よりも大きいか否かを判断する。ここで、受光量Ｑｂ1が受光量Ｑｂ2よりも大きいと判断された場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１２に移行し、受光量Ｑｂ1が受光量Ｑｂ2以下であると判断された場合（ステップＳ１１でＮＯ）、ステップＳ１３に移行する。
【００６２】
ステップＳ１２において、マイコン３０は、第１ＰＳＤ５ａを用いて算出された距離Ｄｂ1を、第２ＬＥＤ２ｂを発光することによって得られる第２距離Ｄｂとし、第２距離Ｄｂを一時的に記憶する。
【００６３】
ステップＳ１３において、マイコン３０は、第２ＰＳＤ５ｂを用いて算出された距離Ｄｂ2を、第２ＬＥＤ２ｂを発光することによって得られる第２距離Ｄｂとし、第２距離Ｄｂを一時的に記憶する。
【００６４】
ステップＳ１４において、マイコン３０は、算出された第１距離Ｄａ、第２距離Ｄｂ及び第３距離Ｄｃのうちの最も近い距離を被写体までの真の距離としてセットする。マイコン３０においてセットされた距離は、図１に示す全体制御部１６０に出力され、全体制御部１６０は、マイコン３０から出力される距離に基づいてフォーカスレンズの駆動量を算出する。
【００６５】
このように、被写体に対して測距光を投光する投光部１０は、複数の投光素子である３つの第１ＬＥＤ２ａ、第２ＬＥＤ２ｂ及び第３ＬＥＤ２ｃで構成されるため、測距ポイントが増すこととなり、測距誤差をなくすことができる。また、投光部１０によって投光された測距光による被写体からの反射光を受光し、受光位置に応じた信号を出力する受光部２０は、３つの第１ＬＥＤ２ａ、第２ＬＥＤ２ｂ及び第３ＬＥＤ２ｃよりも少ない数の複数の受光素子である２つの第１ＰＳＤ５ａ及び第２ＰＳＤ５ｂで構成されるため、装置の小型化を実現することができる。
【００６６】
また、３つの第１ＬＥＤ２ａ、第２ＬＥＤ２ｂ及び第３ＬＥＤ２ｃのうちの少なくとも１の第２ＬＥＤ２ｂの測距光による結像位置は、被写体までの距離に応じて、第１ＰＳＤ５ａ及び第２ＰＳＤ５ｂにまたがって移動するので、投光素子であるＬＥＤを増やして測距ポイントを増やした場合でも、１のＬＥＤによる測距光を２のＰＳＤによって共用することによって、ＰＳＤを増やす必要がなく、従来のようにＬＥＤとＰＳＤとを同数設ける必要がなくなり、装置の小型化を実現することができる。
【００６７】
また、第１受光量算出回路２２及び第２受光量算出回路２４によって、第１ＰＳＤ５ａ及び第２ＰＳＤ５ｂが受光する受光量が算出され、第１演算回路２１及び第２演算回路２３によって、各ＰＳＤ５ａ，５ｂによって出力される信号に基づいて第２ＬＥＤ２ｂに対応する被写体までの距離が算出され、マイコン３０によって、各受光量算出回路２２，２４によって算出された受光量の多い受光素子で算出された距離が、第２ＬＥＤ２ｂに対応する距離に決定される。そのため、被写体からの反射光が２つの第１ＰＳＤ５ａ及び第２ＰＳＤ５ｂにまたがって結像される場合に、第１ＰＳＤ５ａが受光する受光量と第２ＰＳＤ５ｂが受光する受光量とが比較され、受光量の多いＰＳＤで算出された距離に決定されるので、第１ＬＥＤ２ａ、第２ＬＥＤ２ｂ及び第３ＬＥＤ２ｃのうちの各ＬＥＤを発光させることによって測定される各ＬＥＤ毎の被写体までの正確な距離を測定することができる。
【００６８】
さらに、マイコン３０によって算出された各ＬＥＤ毎に対応する第１距離Ｄａ、第２距離Ｄｂ及び第３距離Ｄｃのうちの最も被写体までの距離が近いものが真の距離として決定されるため、被写体までの正確な距離を測定することができる。
【００６９】
さらにまた、測距誤差が生じることなく小型化を実現することができる測距装置１を実現することができるので、上記のような測距装置１を備えたデジタルカメラ１００の小型化を実現することができる。
【００７０】
次に、本発明に係る測距装置の変形例について説明する。本実施の形態の変形例における測距装置では、５つの投光素子（ＬＥＤ）で被写体を投光し、３つの受光素子（ＰＳＤ）で被写体による反射光を受光する。
【００７１】
図８は、本実施の形態の変形例における測距装置の構成の一例を示す図である。図８に示す測距装置１’は、第１ＬＥＤ２ａ、第２ＬＥＤ２ｂ、第３ＬＥＤ２ｃ、第４ＬＥＤ２ｄ、第５ＬＥＤ２ｅ、投光レンズ３、受光レンズ４、第１ＰＳＤ５ａ、第２ＰＳＤ５ｂ、第３ＰＳＤ５ｃ、第１演算回路２１、第１受光量算出回路２２、第２演算回路２３、第２受光量算出回路２４、発光制御回路１１及びマイコン３０で構成される。なお、投光部１０’は、第１ＬＥＤ２ａ、第２ＬＥＤ２ｂ、第３ＬＥＤ２ｃ、第４ＬＥＤ２ｄ及び第５ＬＥＤ２ｅで構成され、受光部２０’は、第１ＰＳＤ５ａ、第２ＰＳＤ５ｂ及び第３ＰＳＤ５ｃで構成される。
【００７２】
第１ＬＥＤ２ａは、後述する発光制御回路１１による制御信号に基づいて測距光を投光レンズ３に放射する。第２ＬＥＤ２ｂは、後述する発光制御回路１１による制御信号に基づいて測距光を投光レンズ３に放射する。第３ＬＥＤ２ｃは、後述する発光制御回路１１による制御信号に基づいて測距光を投光レンズ３に放射する。第４ＬＥＤ２ｄは、後述する発光制御回路１１による制御信号に基づいて測距光を投光レンズ３に放射する。第５ＬＥＤ２ｅは、後述する発光制御回路１１による制御信号に基づいて測距光を投光レンズ３に放射する。
【００７３】
投光レンズ３は、第１ＬＥＤ２ａ、第２ＬＥＤ２ｂ、第３ＬＥＤ２ｃ、第４ＬＥＤ２ｄ及び第５ＬＥＤ２ｅから発せられた測距光をビーム状に絞り、被写体に投光する。受光レンズ４は、被写体による反射光を第１ＰＳＤ５ａ、第２ＰＳＤ５ｂ及び第３ＰＳＤ５ｃの受光面上に結像させる。
【００７４】
第１ＰＳＤ５ａは、第１ＬＥＤ２ａ、第２ＬＥＤ２ｂ、第３ＬＥＤ２ｃ、第４ＬＥＤ２ｄ及び第５ＬＥＤ２ｅの基線長方向に配置され、結像位置に応じた受光電流Ｉａ1及びＩｂ1を両端に設けられた電極より後述する第１演算回路２１及び第１受光量算出回路２２に出力する。第２ＰＳＤ５ｂは、第１ＬＥＤ２ａ、第２ＬＥＤ２ｂ、第３ＬＥＤ２ｃ、第４ＬＥＤ２ｄ及び第５ＬＥＤ２ｅの基線長方向に配置され、結像位置に応じた受光電流Ｉａ2及びＩｂ2を両端に設けられた電極より後述する第２演算回路２３及び第２受光量算出回路２４に出力する。第３ＰＳＤ５ｃは、第１ＬＥＤ２ａ、第２ＬＥＤ２ｂ、第３ＬＥＤ２ｃ、第４ＬＥＤ２ｄ及び第５ＬＥＤ２ｅの基線長方向に配置され、結像位置に応じた受光電流Ｉａ3及びＩｂ3を両端に設けられた電極より後述する第１演算回路２１及び第１受光量算出回路２２に出力する。
【００７５】
第１演算回路２１は、第１ＰＳＤ５ａの両端に設けられた電極から出力される受光電流Ｉａ1，Ｉｂ1が入力され、入力された受光電流Ｉａ1，Ｉｂ1に基づいて、Ｉａ1とＩｂ1との比であるＩａ1／（Ｉａ1＋Ｉｂ1）を算出し、算出された値Ｉａ1／（Ｉａ1＋Ｉｂ1）をマイコン３０に出力する。また、第１演算回路２１は、第３ＰＳＤ５ｃの両端に設けられた電極から出力される受光電流Ｉａ3，Ｉｂ3が入力され、入力された受光電流Ｉａ3，Ｉｂ3に基づいて、Ｉａ3と（Ｉａ3＋Ｉｂ3）との比であるＩａ3／（Ｉａ3＋Ｉｂ3）を算出し、算出された値Ｉａ3／（Ｉａ3＋Ｉｂ3）をマイコン３０に出力する。
【００７６】
第１受光量算出回路２２は、第１ＰＳＤ５ａの両端に設けられた電極から出力される受光電流Ｉａ1，Ｉｂ1が入力され、入力された受光電流Ｉａ1，Ｉｂ1に基づいて、第１ＰＳＤ５ａにおける総受光量Ｉａ1＋Ｉｂ1を算出し、算出された総受光量Ｉａ1＋Ｉｂ1をマイコン３０に出力する。また、第１受光量算出回路２２は、第３ＰＳＤ５ｃの両端に設けられた電極から出力される受光電流Ｉａ3，Ｉｂ3が入力され、入力された受光電流Ｉａ3，Ｉｂ3に基づいて、第１ＰＳＤ５ａにおける総受光量Ｉａ3＋Ｉｂ3を算出し、算出された総受光量Ｉａ3＋Ｉｂ3をマイコン３０に出力する。
【００７７】
第２演算回路２３は、第２ＰＳＤ５ｂの両端に設けられた電極から出力される受光電流Ｉａ2，Ｉｂ2が入力され、入力された受光電流Ｉａ2，Ｉｂ2に基づいて、Ｉａ2と（Ｉａ2＋Ｉｂ2）との比であるＩａ2／（Ｉａ2＋Ｉｂ2）を算出し、算出された値Ｉａ2／（Ｉａ2＋Ｉｂ2）をマイコン３０に出力する。
【００７８】
第２受光量算出回路２４は、第２ＰＳＤ５ｂの両端に設けられた電極から出力される受光電流Ｉａ2，Ｉｂ2が入力され、入力された受光電流Ｉａ2，Ｉｂ2に基づいて、第２ＰＳＤ５ｂにおける総受光量Ｉａ2＋Ｉｂ2を算出し、算出された総受光量Ｉａ2＋Ｉｂ2をマイコン３０に出力する。
【００７９】
発光制御回路１１は、第１ＬＥＤ２ａ、第２ＬＥＤ２ｂ、第３ＬＥＤ２ｃ、第４ＬＥＤ２ｄ及び第５ＬＥＤ２ｅの発光を制御するものであり、マイコン３０から出力される制御信号に基づいて第１ＬＥＤ２ａ、第２ＬＥＤ２ｂ、第３ＬＥＤ２ｃ、第４ＬＥＤ２ｄ及び第５ＬＥＤ２ｅの発光を制御する。
【００８０】
マイコン３０は、第１ＬＥＤ２ａの発光を制御し、第１演算回路２１によって得られる値Ｉａ1／（Ｉａ1＋Ｉｂ1）に基づいて、被写体までの第１距離Ｄａを算出する。また、マイコン３０は、第２ＬＥＤ２ｂの発光を制御し、第１演算回路２１又は第２演算回路２３によって得られる値Ｉａ1／（Ｉａ1＋Ｉｂ1）又は値Ｉａ2／（Ｉａ2＋Ｉｂ2）に基づいて、被写体までの第２距離Ｄｂを算出する。また、マイコン３０は、第３ＬＥＤ２ｃの発光を制御し、第２演算回路２３によって得られる値Ｉａ2／（Ｉａ2＋Ｉｂ2）に基づいて、被写体までの第３距離Ｄｃを算出する。また、マイコン３０は、第４ＬＥＤ２ｄの発光を制御し、第１演算回路２１又は第２演算回路２３によって得られる値Ｉａ3／（Ｉａ3＋Ｉｂ3）又は値Ｉａ2／（Ｉａ2＋Ｉｂ2）に基づいて、被写体までの第４距離Ｄｄを算出する。さらに、マイコン３０は、第５ＬＥＤ２ｅの発光を制御し、第１演算回路２１によって得られる値Ｉａ3／（Ｉａ3＋Ｉｂ3）に基づいて、被写体までの第５距離Ｄｅを算出する。マイコン３０は、算出された第１距離Ｄａ、第２距離Ｄｂ、第３距離Ｄｃ、第４距離Ｄｄ及び第５距離Ｄｅのうちの最適な距離を被写体までの真の距離として決定する。
【００８１】
図９は、被写体上でのＬＥＤとＰＳＤとのにらみ範囲を表す図である。本実施の形態では、第１ＬＥＤ２ａと第１ＰＳＤ５ａ、第２ＬＥＤ２ｂと第１ＰＳＤ５ａ及び第２ＰＳＤ５ｂ、第３ＬＥＤ２ｃと第２ＰＳＤ５ｂ、第４ＬＥＤ２ｄと第２ＰＳＤ５ｂ及び第３ＰＳＤ５ｃ、第５ＬＥＤ２ｅと第３ＰＳＤ５ｃの組み合わせで、３つのＰＳＤによって測距ポイントを５つ確保している。また、第１ＰＳＤ５ａ及び第３ＰＳＤ５ｃの演算回路を共通化することで、演算回路の規模を縮小している。なお、第１ＰＳＤ５ａ及び第２ＰＳＤ５ｂの演算回路を共通化することはできない。なぜならば、第２ＬＥＤ２ｂを発光させた場合、第１ＰＳＤ５ａの出力と第２ＰＳＤ５ｂの出力とを演算回路に独立して導くことができないためである。しかしながら、第１ＰＳＤ５ａ及び第３ＰＳＤ５ｃの演算回路は、第１ＬＥＤ２ａ〜第５ＬＥＤ２ｅを個別に発光させることで、演算回路が独立しているのと同等の効果が得られる。
【００８２】
次に、本実施の形態の変形例における測距装置１’の動作について説明する。図１０及び図１１は、本実施の形態の変形例における測距装置１’の動作の一例について説明するためのフローチャートである。
【００８３】
なお、図１０に示すステップＳ１０１〜Ｓ１０４までの処理は、図７に示すステップＳ１〜Ｓ４までの処理と同じであるため、説明を省略し、ステップＳ１０５以降の処理について説明する。
【００８４】
ステップＳ１０５において、発光制御回路１１は、第５ＬＥＤ２ｅを発光するように制御し、第５ＬＥＤ２ｅは被写体に向けて投光する。第５ＬＥＤ２ｅより発せられた光は、投光レンズ３によりビーム状に絞られ、被写体に投光される。被写体からの反射光は、投光レンズ３の光軸Ｌ１と平行な光軸Ｌ２を有する受光レンズ４を介して、第３ＰＳＤ５ｃの受光面の適宜位置に結像することになる。
【００８５】
ステップＳ１０６において、第１演算回路２１は、第３ＰＳＤ５ｃから出力される受光電流Ｉａ3及びＩｂ3に基づいてＩａ3／（Ｉａ3＋Ｉｂ3）の値を算出し、マイコン３０に出力する。マイコン３０は、入力された値Ｉａ3／（Ｉａ3＋Ｉｂ3）に基づいて被写体までの第５距離Ｄｅを算出し、算出した第５距離Ｄｅを一時的に記憶する。
【００８６】
なお、図１０に示すステップＳ１０７〜Ｓ１１５までの処理は、図７に示すステップＳ５〜Ｓ１３までの処理と同じであるため、説明を省略し、ステップＳ１１６以降の処理について図１１を用いて説明する。
【００８７】
ステップＳ１１６において、発光制御回路１１は、第４ＬＥＤ２ｄを発光するように制御し、第４ＬＥＤ２ｄは被写体に向けて投光する。第４ＬＥＤ２ｄより発せられた光は、投光レンズ３によりビーム状に絞られ、被写体に投光される。被写体からの反射光は、受光レンズ４を介して、被写体までの距離に応じて第２ＰＳＤ５ｂ又は第３ＰＳＤ５ｃの受光面の適宜位置に結像することになる。
【００８８】
ステップＳ１１７において、第１演算回路２１は、第３ＰＳＤ５ｃから出力される受光電流Ｉａ3及びＩｂ3に基づいてＩａ3／（Ｉａ3＋Ｉｂ3）の値を算出し、マイコン３０に出力する。マイコン３０は、入力された値Ｉａ3／（Ｉａ3＋Ｉｂ3）に基づいて被写体までの距離Ｄｄ1を算出し、算出した距離Ｄｄ1を一時的に記憶する。
【００８９】
ステップＳ１１８において、第１受光量算出回路２２は、第３ＰＳＤ５ｃから出力される受光電流Ｉａ3及びＩｂ3に基づいてＩａ3＋Ｉｂ3を算出し、算出した値Ｉａ3＋Ｉｂ3をマイコン３０に出力する。マイコン３０は、入力された値Ｉａ3＋Ｉｂ3に基づいて受光量Ｑｄ1を算出し、算出した受光量Ｑｄ1を一時的に記憶する。
【００９０】
ステップＳ１１９において、発光制御回路１１は、第４ＬＥＤ２ｄを再び発光するように制御し、第４ＬＥＤ２ｄは被写体に向けて投光する。
【００９１】
ステップＳ１２０において、第２演算回路２３は、第２ＰＳＤ５ｂから出力される受光電流Ｉａ2及びＩｂ2に基づいてＩａ2／（Ｉａ2＋Ｉｂ2）の値を算出し、マイコン３０に出力する。マイコン３０は、入力された値Ｉａ2／（Ｉａ2＋Ｉｂ2）に基づいて被写体までの距離Ｄｄ2を算出し、算出した距離Ｄｄ2を一時的に記憶する。
【００９２】
ステップＳ１２１において、第２受光量算出回路２４は、第２ＰＳＤ５ｂから出力される受光電流Ｉａ2及びＩｂ2に基づいてＩａ2＋Ｉｂ2を算出し、算出した値Ｉａ2＋Ｉｂ2をマイコン３０に出力する。マイコン３０は、入力された値Ｉａ2＋Ｉｂ2に基づいて受光量Ｑｄ2を算出し、算出した受光量Ｑｄ2を一時的に記憶する。
【００９３】
ステップＳ１２２において、マイコン３０は、ステップＳ１１８で算出された第３ＰＳＤ５ｃにおける受光量Ｑｄ1が、ステップＳ１２１で算出された第２ＰＳＤ５ｂにおける受光量Ｑｄ2よりも大きいか否かを判断する。ここで、受光量Ｑｄ1が受光量Ｑｄ2よりも大きいと判断された場合（ステップＳ１２２でＹＥＳ）、ステップＳ１２３に移行し、受光量Ｑｄ1が受光量Ｑｄ2以下であると判断された場合（ステップＳ１２２でＮＯ）、ステップＳ１２４に移行する。
【００９４】
ステップＳ１２３において、マイコン３０は、第３ＰＳＤ５ｃを用いて算出された距離Ｄｄ1を、第４ＬＥＤ２ｄを発光することによって得られる第４距離Ｄｄとし、第４距離Ｄｄを一時的に記憶する。
【００９５】
ステップＳ１２４において、マイコン３０は、第２ＰＳＤ５ｂを用いて算出された距離Ｄｄ2を、第４ＬＥＤ２ｄを発光することによって得られる第４距離Ｄｄとし、第４距離Ｄｄを一時的に記憶する。
【００９６】
ステップＳ１２５において、マイコン３０は、算出された第１距離Ｄａ、第２距離Ｄｂ、第３距離Ｄｃ、第４距離Ｄｄ及び第５距離Ｄｅのうちの最も近い距離を被写体までの真の距離としてセットする。マイコン３０においてセットされた距離は、図１に示す全体制御部１６０に出力され、全体制御部１６０は、マイコン３０から出力される距離に基づいてフォーカスレンズの駆動量を算出する。
【００９７】
このように、被写体に対して測距光を投光する投光部１０’は、複数の投光素子である５つの第１ＬＥＤ２ａ、第２ＬＥＤ２ｂ、第３ＬＥＤ２ｃ、第４ＬＥＤ２ｄ及び第５ＬＥＤ２ｅで構成されるため、測距ポイントが増すこととなり、測距誤差をなくすことができる。また、投光部１０’によって投光された測距光による被写体からの反射光を受光し、受光位置に応じた信号を出力する受光部２０’は、５つの第１ＬＥＤ２ａ、第２ＬＥＤ２ｂ、第３ＬＥＤ２ｃ、第４ＬＥＤ２ｄ及び第５ＬＥＤ２ｅよりも少ない数の複数の受光素子である３つの第１ＰＳＤ５ａ、第２ＰＳＤ５ｂ及び第３ＰＳＤ５ｃで構成されるため、装置の小型化を実現することができる。
【００９８】
また、５つの第１ＬＥＤ２ａ、第２ＬＥＤ２ｂ、第３ＬＥＤ２ｃ、第４ＬＥＤ２ｄ及び第５ＬＥＤ２ｅのうちの第２ＬＥＤ２ｂの測距光による結像位置は、被写体までの距離に応じて、第１ＰＳＤ５ａ及び第２ＰＳＤ５ｂにまたがって移動し、第４ＬＥＤ２ｄの測距光による結像位置は、被写体までの距離に応じて、第２ＰＳＤ５ｂ及び第３ＰＳＤ５ｃにまたがって移動するので、投光素子であるＬＥＤを増やして測距ポイントを増やした場合でも、１のＬＥＤによる測距光を２のＰＳＤによって共用することによって、ＰＳＤを増やす必要がなく、従来のようにＬＥＤとＰＳＤとを同数設ける必要がなくなり、装置の小型化を実現することができる。
【００９９】
また、第１受光量算出回路２２及び第２受光量算出回路２４によって、第１ＰＳＤ５ａ、第２ＰＳＤ５ｂ及び第３ＰＳＤ５ｃが受光する受光量が算出され、第１演算回路２１及び第２演算回路２３によって、各ＰＳＤ５ａ，５ｂ，５ｃによって出力される信号に基づいて第２ＬＥＤ２ｂに対応する被写体までの距離が算出され、マイコン３０によって、各受光量算出回路２２，２４によって算出された受光量の多い受光素子で算出された距離が、第２ＬＥＤ２ｂ又は第４ＬＥＤ２ｄに対応する距離に決定される。そのため、被写体からの反射光が２つの第１ＰＳＤ５ａ及び第２ＰＳＤ５ｂにまたがって結像される場合や、被写体からの反射光が２つの第２ＰＳＤ５ｂ及び第３ＰＳＤ５ｃにまたがって結像される場合に、第１ＰＳＤ５ａが受光する受光量と第２ＰＳＤ５ｂが受光する受光量とが比較され、受光量の多いＰＳＤで算出された距離に決定され、第２ＰＳＤ５ｂが受光する受光量と第３ＰＳＤ５ｃが受光する受光量とが比較され、受光量の多いＰＳＤで算出された距離に決定されるので、第１ＬＥＤ２ａ、第２ＬＥＤ２ｂ、第３ＬＥＤ２ｃ、第４ＬＥＤ２ｄ及び第５ＬＥＤ２ｅのうちの各ＬＥＤを発光させることによって測定される各ＬＥＤ毎の被写体までの正確な距離を測定することができる。
【０１００】
さらに、マイコン３０によって算出された各ＬＥＤ毎に対応する第１距離Ｄａ、第２距離Ｄｂ、第３距離Ｄｃ、第４距離Ｄｄ及び第５距離Ｄｅのうちの最も被写体までの距離が近いものが真の距離として決定されるため、被写体までの正確な距離を測定することができる。
【０１０１】
さらにまた、測距誤差が生じることなく小型化を実現することができる測距装置１’を実現することができるので、上記のような測距装置１’を備えたデジタルカメラ１００の小型化を実現することができる。
【０１０２】
なお、本実施の形態では、第２ＬＥＤ２ｂを発光し、第１ＰＳＤ５ａによる出力で距離Ｄｂ1と受光量Ｑｂ1とを算出した後、再び、第２ＬＥＤ２ｂを発光し、第２ＰＳＤ５ｂによる出力で距離Ｄｂ2と受光量Ｑｂ2とを算出し、受光量Ｑｂ1と受光量Ｑｂ2とを比較し、受光量Ｑｂ1及び受光量Ｑｂ2のうちの受光量の多いほうのＰＳＤで算出された距離を第２ＬＥＤ２ｂを発光することによって得られる第２距離Ｄｂとした。しかしながら、本発明は特にこれに限定されず、第２ＬＥＤ２ｂを発光し、第２ＰＳＤ５ｂによる出力で受光量Ｑｂ2を算出し、あらかじめ設定されている所定値と受光量Ｑｂ2とを比較し、受光量Ｑｂ2が所定値以上ならば、第２ＰＳＤ５ｂによる出力で第２距離Ｄｂを算出し、受光量Ｑｂ2が所定値より小さいならば、再び、第２ＬＥＤ２ｂを発光し、第１ＰＳＤ５ａによる出力で第２距離Ｄｂを算出してもよい。この場合、第１受光量算出回路２２が不要となり回路構成を簡略化することができる。なお、第２ＬＥＤ２ｂを発光し、第１ＰＳＤ５ａによる出力で受光量Ｑｂ1を算出し、あらかじめ設定されている所定値と受光量Ｑｂ1とを比較してもよい。
【０１０３】
同様に、本実施の形態の変形例において、第４ＬＥＤ２ｄを発光し、第２ＰＳＤ５ｂによる出力で受光量Ｑｄ2を算出し、あらかじめ設定されている所定値と受光量Ｑｄ2とを比較し、受光量Ｑｄ2が所定値以上ならば、第２ＰＳＤ５ｂによる出力で第４距離Ｄｄを算出し、受光量Ｑｄ2が所定値より小さいならば、再び、第４ＬＥＤ２ｄを発光し、第１ＰＳＤ５ａによる出力で第４距離Ｄｄを算出してもよい。この場合、第１受光量算出回路２２が不要となり回路構成を簡略化することができる。なお、第４ＬＥＤ２ｄを発光し、第１ＰＳＤ５ａによる出力で受光量Ｑｄ1を算出し、あらかじめ設定されている所定値と受光量Ｑｄ1とを比較してもよい。
【０１０４】
また、本実施の形態では、第１受光量算出回路２２は、第１ＰＳＤ５ａの両端電極より出力される受光電流Ｉａ1，Ｉｂ1の和Ｉａ1＋Ｉｂ1を受光量として算出しているが、本発明は特にこれに限定されず、例えば、第１受光量算出回路２２は、第１ＰＳＤ５ａの両端電極より出力される受光電流Ｉａ1及びＩｂ1のうちのいずれか一方を受光量として算出してもよい。また、第１受光量算出回路２２は、第１ＰＳＤ５ａの両端電極より出力される受光電流Ｉａ1及びＩｂ1のｍａｘ（Ｉａ1，Ｉｂ1）を受光量として算出してもよい。この場合、上記と同様の効果を奏することができる。なお、第２ＰＳＤ５ｂ及び第３ＰＳＤ５ｃの両端電極より出力される受光電流Ｉａ2，Ｉｂ2，Ｉａ3，Ｉｂ3についても同様である。
【０１０５】
また、本実施の形態では、デジタルカメラに用いられる測距装置として説明したが、本発明は特にこれに限定されず、例えば、一眼レフカメラやコンパクトカメラ等の他のカメラや他の撮像装置に上記の測距装置を用いてもよい。
【０１０６】
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
（１）被写体に対して測距光を投光する投光手段と、前記投光手段によって投光された測距光による被写体からの反射光を受光し、受光位置に応じた信号を出力する受光手段とを備え、前記投光手段は複数の投光素子で構成され、前記受光手段は前記投光素子よりも少ない数の複数の受光素子で構成されることを特徴とする測距装置。
（２）前記複数の投光素子のうちの少なくとも１の投光素子の測距光は、被写体までの距離に応じて、前記複数の受光素子のうちの少なくとも２の受光素子にまたがって結像位置が移動することを特徴とする上記（１）記載の測距装置。
（３）前記複数の受光素子が受光する受光量を算出する複数の受光量算出手段と、前記複数の受光素子によって出力される信号に基づいて、各投光素子毎に対応する前記被写体までの距離を算出する複数の距離算出手段と、前記複数の投光素子のうちの少なくとも１の投光素子を発光させ、前記被写体からの反射光を前記複数の受光素子のうちの少なくとも２の受光素子で受光し、前記受光量算出手段によって算出された受光量の多い受光素子で算出された距離を前記複数の投光素子のうちの少なくとも１の投光素子に対応する距離に決定する距離決定手段とをさらに備えることを特徴とする上記（１）又は（２）記載の測距装置。
（４）前記距離決定手段は、前記距離算出手段によって算出された各投光素子毎に対応する距離のうちの最も被写体までの距離が近いものを真の距離として決定することを特徴とする上記（３）記載の測距装置。
（５）前記投光手段は、基線長方向に配置された第１の投光素子、第２の投光素子及び第３の投光素子を含み、前記受光手段は、基線長方向に配置された第１の受光素子及び第２の受光素子を含み、前記距離算出手段は、第２の投光素子を発光させ、前記被写体からの反射光を第１の受光素子及び第２の受光素子で受光し、受光量の多いほうの受光素子で距離を測定することを特徴とする上記（１）記載の測距装置。
（６）前記投光手段は、基線長方向に配置された第１の投光素子、第２の投光素子及び第３の投光素子を含み、前記受光手段は、基線長方向に配置された第１の受光素子及び第２の受光素子を含み、前記距離算出手段は、第１の投光素子を発光させ、前記被写体からの反射光を第１の受光素子で受光して第１の距離を算出する第１の距離算出手段と、第３の投光素子を発光させ、前記被写体からの反射光を第２の受光素子で受光して第２の距離を算出する第２の距離算出手段と、第２の投光素子を発光させ、前記被写体からの反射光を第１の受光素子及び第２の受光素子で受光し、第１の受光素子及び第２の受光素子のうちの総受光量の多いほうの受光素子で第３の距離を算出する第３の距離算出手段とを含み、前記距離決定手段は、前記第１の距離、前記第２の距離及び前記第３の距離のうちの最も近距離である距離を前記被写体との真の距離として決定することを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の測距装置。
（７）被写体までの距離を測定する測距手段と、被写体に対するピント合わせを行うフォーカスレンズと、前記測距手段によって測定された被写体までの距離に基づいて前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段とを備えたカメラであって、前記測距手段は、上記（１）〜（６）のいずれかに記載の測距装置で構成されることを特徴とするカメラ。
【０１０７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、被写体に対して測距光を投光する投光手段は、複数の投光素子で構成されるため、測距ポイントが増すこととなり、測距誤差をなくすことができる。また、投光手段によって投光された測距光による被写体からの反射光を受光し、受光位置に応じた信号を出力する受光手段は、投光素子よりも少ない数の複数の受光素子で構成されるため、装置の小型化を実現することができる。
【０１０８】
請求項２に記載の発明によれば、複数の投光素子のうちの少なくとも１の投光素子の測距光による結像位置は、被写体までの距離に応じて、複数の受光素子のうちの少なくとも２の受光素子にまたがって移動するので、投光素子を増やして測距ポイントを増やした場合でも、１の投光素子による測距光を２の受光素子によって共用することによって、受光素子を増やす必要がなく、従来のように投光素子と受光素子とを同数設ける必要がなくなり、装置の小型化を実現することができる。
【０１０９】
請求項３に記載の発明によれば、複数の受光量算出手段によって、各受光素子が受光する受光量が算出され、複数の距離算出手段によって、各受光素子によって出力される信号に基づいて、各投光素子毎に対応する被写体までの距離が算出され、距離決定手段によって、複数の投光素子のうちの少なくとも１の投光素子を発光させ、被写体からの反射光を複数の受光素子のうちの少なくとも２の受光素子で受光し、受光量算出手段によって算出された受光量の多い受光素子で算出された距離が、複数の投光素子のうちの少なくとも１の投光素子に対応する距離に決定されるため、複数の投光素子のうちの各投光素子を発光させることによって測定される各投光素子毎の被写体までの正確な距離を測定することができる。
【０１１０】
請求項４に記載の発明によれば、距離決定手段によって、距離算出手段によって算出された各投光素子毎に対応する距離のうちの最も被写体までの距離が近いものが真の距離として決定されるため、被写体までの正確な距離を測定することができる。
【０１１１】
請求項５に記載の発明によれば、測距誤差が生じることなく小型化を実現することができる測距装置を実現することができるので、測距装置を備えたカメラの小型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る測距装置を用いたデジタルカメラ（撮像装置）の構成を示すブロック図である。
【図２】アクティブ方式の測距装置の測距原理について説明するための図である。
【図３】被写体までの距離に応じて変化する結像位置について説明するための図である。
【図４】ＬＥＤとＰＳＤが一対一に対応する場合の被写体までの距離とＰＳＤの出力との関係を示す図である。
【図５】ＬＥＤによる反射光が２つのＰＳＤにまたがって結像される場合の被写体までの距離とＰＳＤの出力との関係を示す図である。
【図６】本実施の形態における測距装置の構成の一例を示す図である。
【図７】本実施の形態における測距装置の動作の一例について説明するためのフローチャートである。
【図８】本実施の形態の変形例における測距装置の構成の一例を示す図である。
【図９】被写体上でのＬＥＤとＰＳＤとのにらみ範囲を表す図である。
【図１０】本実施の形態の変形例における測距装置の動作の一例について説明するためのフローチャートである。
【図１１】本実施の形態の変形例における測距装置の動作の一例について説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１ 測距装置
２ａ 第１ＬＥＤ（投光素子）
２ｂ 第２ＬＥＤ（投光素子）
２ｃ 第３ＬＥＤ（投光素子）
２ｄ 第４ＬＥＤ（投光素子）
２ｅ 第５ＬＥＤ（投光素子）
３ 投光レンズ
４ 受光レンズ
５ａ 第１ＰＳＤ（受光素子）
５ｂ 第２ＰＳＤ（受光素子）
５ｃ 第３ＰＳＤ（受光素子）
１０ 投光部（投光手段）
１１ 発光制御回路
２０ 受光部（受光手段）
２１ 第１演算回路（距離算出手段）
２２ 第１受光量算出回路（受光量算出手段）
２３ 第２演算回路（距離算出手段）
２４ 第２受光量算出回路（受光量算出手段）
３０ マイコン（距離算出手段）（距離決定手段）
１００ デジタルカメラ（カメラ）
１１０ 撮像光学系
１１２ フォーカスレンズ
１３０ フォーカスレンズ駆動部（フォーカスレンズ駆動手段）
１６０ 全体制御部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a distance measuring device for measuring a distance to a subject and a camera using the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, automatic focusing of a camera or the like has been performed by measuring a distance from a camera to a subject by a distance measuring device, and moving a focus lens to a focused position based on a measurement result. As an example of such a distance measuring device, light from an LED (Light Emitting Diode) is projected onto a subject, the reflected light is received as a light spot by a PSD (Position Sensitive Device), and the reflected light is located at the spot position of the reflected light. 2. Description of the Related Art An active distance measuring device that measures a distance to a subject based on the principle of triangulation based on triangulation is known (for example, see Patent Document 1). In such an active distance measuring apparatus, usually, LEDs and PSDs are arranged one-to-one.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-7-13069
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When the distance measuring device is mounted on a camera or the like, the distance between a plurality of distance measuring points can be measured as the number of pairs of the LED and the PSD increases. In other words, by increasing the number of the sets, the so-called vignetting phenomenon, in which a part of the light beam projected from the LED passes through the background or the like without being projected onto the main subject, is reduced. The distance measurement error that the center of gravity of the reflected light shifts can be reduced.
[0005]
However, if it is attempted to increase the number of distance measurement points in order to reliably perform distance measurement, as described above, the LED and the PSD increase in pairs, and it is difficult to cope with miniaturization required in recent years. .
[0006]
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to provide a distance measuring apparatus capable of realizing miniaturization without causing a distance measurement error and a camera using the same. Things.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A distance measuring device according to the present invention includes: a light projecting unit for projecting distance measuring light to a subject; and receiving reflected light from the subject by the distance measuring light projected by the light projecting unit; Light receiving means for outputting a corresponding signal, wherein the light projecting means is constituted by a plurality of light projecting elements, and the light receiving means is constituted by a plurality of light receiving elements smaller in number than the light projecting elements.
[0008]
According to this configuration, since the light projecting means for projecting the distance measuring light to the subject is composed of a plurality of light projecting elements, the number of distance measuring points increases, and a distance measuring error can be eliminated. The light receiving means for receiving the reflected light from the subject by the distance measuring light projected by the light emitting means and outputting a signal corresponding to the light receiving position is constituted by a plurality of light receiving elements smaller in number than the light emitting elements. Therefore, the size of the device can be reduced.
[0009]
Further, in the distance measuring device, the distance measuring light of at least one of the plurality of light emitting elements receives light of at least two of the plurality of light receiving elements in accordance with a distance to a subject. Preferably, the imaging position moves across the elements.
[0010]
According to this configuration, the imaging position of at least one of the plurality of light emitting elements by the distance measurement light is determined by at least two of the plurality of light receiving elements in accordance with the distance to the subject. Therefore, even if the number of light projecting elements is increased and the number of distance measuring points is increased, the distance measuring light by one light projecting element is shared by the two light receiving elements, so that it is not necessary to increase the number of light receiving elements. It is not necessary to provide the same number of light-emitting elements and light-receiving elements as in the related art, and it is possible to reduce the size of the device.
[0011]
Further, in the distance measuring apparatus, a plurality of light receiving amount calculating means for calculating a light receiving amount received by the plurality of light receiving elements, and a light receiving element for each light emitting element based on a signal output by the plurality of light receiving elements. A plurality of distance calculating means for calculating a distance to the corresponding subject; and causing at least one of the plurality of light emitting elements to emit light, and reflecting light from the subject among the plurality of light receiving elements. A distance corresponding to at least one of the plurality of light emitting elements, wherein the distance calculated by the light receiving element having a large light receiving amount calculated by the light receiving amount calculating means is received by at least two light receiving elements. It is preferable to further comprise a distance determining means for determining the distance.
[0012]
According to this configuration, the amount of light received by each of the light receiving elements is calculated by the plurality of light receiving amount calculating means, and each of the light projecting elements is calculated by the plurality of distance calculating means based on the signal output by each light receiving element. Is calculated, and at least one of the plurality of light emitting elements emits light by the distance determining means, and reflected light from the object is reflected by at least two of the plurality of light receiving elements. Since the distance calculated by the light receiving element receiving the light by the light receiving element and calculating the light receiving amount by the light receiving amount calculating means is determined as the distance corresponding to at least one of the plurality of light emitting elements. In addition, it is possible to measure an accurate distance to a subject for each light emitting element, which is measured by causing each light emitting element of the plurality of light emitting elements to emit light.
[0013]
In the above distance measuring device, the distance determining means determines, as a true distance, a distance closest to the subject among distances corresponding to each light emitting element calculated by the distance calculating means. Is preferred.
[0014]
According to this configuration, of the distances corresponding to each light emitting element calculated by the distance calculation means, the distance closest to the subject is determined as the true distance by the distance determination means. The exact distance can be measured.
[0015]
The camera according to the present invention may further include a distance measuring unit that measures a distance to the subject, a focus lens that focuses on the subject, and the focus lens based on the distance to the subject measured by the distance measuring unit. A focus lens driving means for driving the camera, wherein the distance measuring means comprises the distance measuring device according to any one of claims 1 to 4.
[0016]
According to this configuration, it is possible to realize a distance measuring device capable of realizing miniaturization without causing a distance measuring error, and thus to miniaturize a camera including the distance measuring device.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0018]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a digital camera (imaging device) using a distance measuring device according to the present invention. The digital camera 100 includes a distance measuring device 1, an imaging optical system 110, an imaging unit 120, a focus lens driving unit 130, a signal processing unit 140, a storage unit 150, an overall control unit 160, a display unit 170, a recording unit 180, and an operation unit 190. It consists of.
[0019]
The distance measuring device 1 measures the distance from the digital camera 1 to the subject, and outputs the measured distance to the subject to the overall control unit. The distance measuring device 1 will be described later in detail.
[0020]
The imaging optical system 110 includes a zoom lens 111 and a focus lens 112. The zoom lens 111 performs a zooming operation by moving in the direction of the optical axis L, and performs a zooming operation of enlarging or reducing the subject image of the subject. The focus lens 112 moves in the direction of the optical axis L to perform a focusing operation, and focuses on a subject.
[0021]
The imaging unit 120 includes a two-dimensional solid-state imaging device such as a CCD or a C-MOS sensor, and a driving circuit for driving the imaging device. The solid-state imaging device is arranged so that the center thereof coincides with the optical axis L of the imaging optical system 110 at a reference position (the position of the imaging optical system 110 when camera shake correction or the like is not performed).
[0022]
When the automatic focusing mode (AF mode) is selected, the focus lens driving unit 130 constantly moves the subject on the image sensor of the imaging unit 120 based on the movement amount of the focus lens output from the overall control unit 160. The drive of the focus lens 112 is controlled so as to focus the image.
[0023]
The signal processing unit 140 includes an A / D converter for converting an analog electric signal output from the imaging device of the imaging unit 120 into a digital signal, white balance adjustment of A / D converted image data, γ correction, JPEG And other predetermined processing such as compression / expansion processing. The signal processing unit 140 is connected to a storage unit 150 including a RAM for temporarily storing image data and the like from the imaging unit 120.
[0024]
An overall control unit 160 controls the entire digital camera 100, and outputs image data to a focus lens driving unit 130, a display unit 170 including a display element such as an LCD, and a recording medium such as a memory card or a video tape. The digital camera 100 includes a recording unit 180 for recording, a zoom switch (not shown) provided outside the housing of the digital camera 100, a shutter release switch (not shown), a mode selection switch (not shown), and the like. The operation unit 190 is connected. The overall control unit 160 calculates the amount of movement of the focus lens based on the distance to the subject output from the distance measuring device 1 and outputs the calculated amount of movement to the focus lens driving unit 130.
[0025]
The display unit 170 includes the above-described display element and its driving circuit, and can be used as an electronic viewfinder of the digital camera 1 and also monitors a reproduction of image data recorded on a recording medium. Used as When the display unit 170 is used as a viewfinder, the imaging unit 120 captures image data at predetermined intervals, for example, every 1/30 second, and updates the image displayed on the display unit 170.
[0026]
The recording unit 180 can use various recording media and recording devices according to purposes. In the present embodiment, a memory card or the like capable of recording a still image or a short-time moving image is used as the recording medium. The captured image is recorded using the card recorder. As a recording medium, a fixed recording device such as a hard disk device can be used.
[0027]
Next, the distance measuring device 1 according to the present invention will be described in detail.
[0028]
First, prior to the description of the distance measuring apparatus according to the present invention, the principle of distance measurement of a general active type distance measuring apparatus will be described.
[0029]
FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of distance measurement of an active distance measuring device. In the distance measuring apparatus 101 shown in FIG. 2, the light emitted from the LED 2 is narrowed down into a beam by the light projecting lens 3 having the same optical axis L1 as the LED 2, and is projected on the subject 60. The reflected light from the subject 60 passes through a light receiving lens 4 having an optical axis L2 parallel to the optical axis L1 of the light projecting lens 3, and the optical axis L2 and the center O thereof are positioned substantially on the focal length of the light receiving lens 4. An image is formed at an appropriate position P on the light receiving surface of the PSD 5 arranged so as to be coincident with and orthogonal to the optical axis L2. At this time, the received light currents flowing through the two electrodes A and B of the PSD 5 are Ia and Ib, the current generated in accordance with the intensity of the reflected light is I0, and the current from the center point O of the light receiving surface of the PSD 5 to the image forming position P is shown. Assuming that the length is x, the effective resistance length of PSD5 (length of PSD5) is m, and the resistance values from the imaging position P to the electrodes A and B are Ra and Rb, the received light current Ia is expressed by the following equation (1). The light receiving current Ib is expressed by the following equation (2).
Ia = Rb / (Ra + Rb) × I0 (1)
Ib = Ra / (Ra + Rb) × I0 (2)
On the other hand, as is well known, the PSD has a uniform resistivity distribution over the length m. Therefore, the resistance values Ra and Rb are proportional to the distance from the imaging position P to the electrodes A and B, and can be expressed by using the lengths x and m, and the expressions (1) and (2) are used. Can be represented by the following equations (3) and (4).
Ia = (m / 2 + x) / m × I0 (3)
Ib = (m / 2−x) / m × I0 (4)
In the above formulas (3) and (4), since I0 is an unknown value proportional to the intensity of the reflected light at the image forming position P, I0 is one of the formulas (3) and (4). It is not possible to solve the unknown x only by one of them. Therefore, usually, in order to eliminate the influence of I0, an unknown x is obtained by obtaining a ratio K between Ia and (Ia + Ib) expressed by the following equation (5) using the relationship of I0 = Ia + Ib.
K = Ia / (Ia + Ib) = (1/2 + x / m) (5)
As a result, the above x can be obtained by measuring the light receiving currents Ia and Ib output from the electrodes A and B.
[0030]
Here, the distance from the light projecting lens 3 to the subject 60 is D, the focal length of the light receiving lens 4 is f (usually, PSD is arranged near the focal length of the light receiving lens), the light projecting lens 3 and the light receiving lens. Assuming that the distance (base line length) between the optical axes L1 and L2 is BL, and that the object on which reflected light is imaged at the center point O of the light receiving surface on the PSD 5 is an infinitely distant object, triangulation Thus, a relational expression expressed by the following expression (6) is established.
BL / D = x / f (6)
D in the above equation (6) is expressed by the following equation (7).
D = BL × f / x (7)
Therefore, by determining the ratio K (= Ia / (Ia + Ib)) between Ia and (Ia + Ib), the length x from the center point O of the light receiving surface of the PSD 5 to the image forming position P can be determined. Is substituted into the above equation (7), the distance D to the subject 60 can be obtained.
[0031]
Particularly, when the distance D is a short distance, the length m of the PSD needs to be (BL × f) / D or more from the base line length BL and the focal length f according to the above equation (7). In addition, as the product (BL × f) of the base line length BL and the focal length f increases, the amount of change in the length x increases, the measurement accuracy of Ia and Ib increases, and the resolution of the distance D increases. For this reason, in order to enhance the distance measurement performance, it is preferable to increase BL × f, that is, to increase the length m of the PSD.
[0032]
Next, an embodiment of the distance measuring apparatus according to the present invention will be described. In the distance measuring apparatus according to the present embodiment, an object is projected by three light emitting elements (for example, LEDs), and reflected light from the object is received by two light receiving elements (for example, PSD).
[0033]
In the present embodiment, the imaging position of the reflected light from the subject moves across a plurality of light receiving elements according to the distance to the subject. FIG. 3 is a diagram for explaining an imaging position that changes according to the distance to the subject. In FIG. 3, the distance from the farthest object 61 to the light projecting lens 3 is defined as a distance D1, the distance from the next farthest object 62 to the light projecting lens 3 is defined as a distance D2, The distance from a certain subject 63 to the light projecting lens 3 is defined as a distance D3 (D1>D2> D3). In FIG. 3, the distance D1 is set to infinity. In addition, the first PSD 5a and the second PSD 5b are disposed substantially close to each other.
[0034]
When the distance D1 is measured using the first LED 2a, the light emitted from the first LED 2a is narrowed down into a beam by the light projecting lens 3 and is projected on the subject 61. Light reflected by the subject 61 passes through a light receiving lens 4 having an optical axis L2 parallel to the optical axis L1 of the light projecting lens 3 and at an appropriate position on a light receiving surface of the first PSD 5a arranged orthogonal to the optical axis L2. It will form an image. Similarly, when measuring the distance D2 or the distance D3 using the first LED 2a, the light emitted from the first LED 2a is narrowed down into a beam by the light projecting lens 3, and is projected on the subject 62 or 63, and Alternatively, the reflected light from the subject 63 forms an image at an appropriate position on the light receiving surface of the first PSD 5a via the light receiving lens 4. That is, the imaging position of the reflected light of the first LED 2a moves on the first PSD 5a over the distances D1 to D3.
[0035]
When the distance D1 is measured using the third LED 2c, the light emitted from the third LED 2c is narrowed down into a beam by the light projecting lens 3 and is projected on the subject 61. The light reflected by the subject 61 forms an image at an appropriate position on the light receiving surface of the second PSD 5b via the light receiving lens 4. Similarly, when measuring the distance D2 or the distance D3 using the third LED 2c, the light emitted from the third LED 2c is narrowed down into a beam by the light projecting lens 3, and is projected on the subject 62 or 63, and Alternatively, the light reflected by the subject 63 forms an image at an appropriate position on the light receiving surface of the second PSD 5b via the light receiving lens 4. That is, the imaging position of the reflected light of the third LED 2c moves on the second PSD 5b over the distances D1 to D3.
[0036]
When the distance D1 is measured using the second LED 2b, the light emitted from the second LED 2b is narrowed down into a beam by the light projecting lens 3 and is projected on the subject 61. The light reflected by the subject 61 forms an image at an appropriate position on the light receiving surface of the second PSD 5b via the light receiving lens 4. When the distance D2 is measured using the second LED 2b, the light emitted from the second LED 2b is narrowed down into a beam by the light projecting lens 3 and projected on the subject 62, and the reflected light from the subject 62 is reflected on the light receiving lens. 4, an image is formed at an appropriate position on the light receiving surface of the second PSD 5b. When the distance D3 is measured using the second LED 2b, the light emitted from the second LED 2b is narrowed down into a beam by the light projecting lens 3 and projected on the subject 63, and the reflected light from the subject 63 is reflected on the light receiving lens. 4, an image is formed at an appropriate position on the light receiving surface of the first PSD 5a. That is, the imaging position of the reflected light of the second LED 2b moves on the second PSD 5b over the distances D1 to D2, and moves on the first PSD 5a over the distances D2 to D3.
[0037]
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the distance to the subject and the output of the PSD when the LED and the PSD correspond one-to-one, with the vertical axis representing the output Ia / (Ia + Ib) based on the light receiving currents Ia and Ib of the PSD. And the horizontal axis represents the distance 1 / D to the subject. As shown in FIG. 3, when the LED and the PSD correspond one-to-one, the relationship between the distance to the subject and the output based on the light receiving currents Ia and Ib of the PSD is proportional, and a constant output is obtained over the distances D1 to D3. Can be This relationship also applies to the case where the first LED 2a emits light and the case where the third LED 2b emits light. When the first LED 2a emits light, the light receiving current Ia of the first PSD 5a 1 , Ib 1 Output Ia based on 1 / (Ia 1 + Ib 1 ) And the distance 1 / D to the subject have a proportional relationship as shown in FIG. 4, and a constant output is obtained over the distances D1 to D3. Similarly, when the third LED 2c emits light, the light receiving current Ia of the second PSD 5b Two , Ib Two Output Ia based on Two / (Ia Two + Ib Two ) And the distance 1 / D to the subject have a proportional relationship as shown in FIG. 4, and a constant output is obtained over the distances D1 to D3.
[0038]
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the distance to the subject and the output of the PSD when the light reflected by the LED is imaged over two PSDs, and the vertical axis is based on the light receiving currents Ia and Ib of the PSD. The output Ia / (Ia + Ib) is represented, and the horizontal axis represents the distance 1 / D to the subject. As shown in FIG. 5, when the second LED 2b is caused to emit light, the image formation position of the reflected light from the subject moves from the first PSD 5a to the second PSD 5b, so that outputs from the two PSDs are obtained at the boundary of the distance D2. , Each having a distance D2 as a boundary and having a relationship proportional to 1 / D. That is, from the distance D1 to the distance D2, the light receiving current Ia of the second PSD 5b Two , Ib Two From the distance D2 to the distance D3, the light receiving current Ia of the first PSD 5a is obtained. 1 , Ib 1 Is obtained.
[0039]
In this manner, the PSD to be received changes according to the LED to emit light. In particular, when the second LED 2b is caused to emit light, the PSD is received by either the first PSD 5a or the second PSD 5b depending on the distance to the subject. Light is received over two PSDs, the first PSD 5a and the second PSD 5b.
[0040]
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the configuration of the distance measuring apparatus according to the present embodiment. The distance measuring device 1 shown in FIG. 6 includes a first LED 2a, a second LED 2b, a third LED 2c, a light projecting lens 3, a light receiving lens 4, a first PSD 5a, a second PSD 5b, a first arithmetic circuit 21, a first light receiving amount calculating circuit 22, and a second It comprises an arithmetic circuit 23, a second light receiving amount calculation circuit 24, a light emission control circuit 11, and a microcomputer 30. The light projecting unit 10 includes a first LED 2a, a second LED 2b, and a third LED 2c, and the light receiving unit 20 includes a first PSD 5a and a second PSD 5b.
[0041]
The first LED 2a emits distance measuring light to the light projecting lens 3 based on a control signal from a light emission control circuit 11 described later. The second LED 2b emits distance measuring light to the light projecting lens 3 based on a control signal from a light emission control circuit 11 described later. The third LED 2c emits distance measuring light to the light projecting lens 3 based on a control signal from a light emission control circuit 11 described later.
[0042]
The light projecting lens 3 narrows down the distance measuring light emitted from the first LED 2a, the second LED 2b, and the third LED 2c into a beam, and emits the light to a subject. The light receiving lens 4 forms an image of the light reflected by the subject on the light receiving surface of the first PSD 5a or the second PSD 5b.
[0043]
The first PSD 5a is arranged in the base line length direction of the first LED 2a, the second LED 2b, and the third LED 2c, and receives a light-receiving current Ia according to an imaging position. 1 And Ib 1 Is output from the electrodes provided at both ends to a first arithmetic circuit 21 and a first received light amount calculation circuit 22 described later. The second PSD 5b is arranged in the base line length direction of the first LED 2a, the second LED 2b, and the third LED 2c, and receives the light-receiving current Ia according to the imaging position. Two And Ib Two Is output from the electrodes provided at both ends to a second arithmetic circuit 23 and a second received light amount calculation circuit 24 described later.
[0044]
The first arithmetic circuit 21 receives a light-receiving current Ia output from electrodes provided at both ends of the first PSD 5a. 1 , Ib 1 Is input, and the input light-receiving current Ia 1 , Ib 1 Based on Ia 1 And (Ia 1 + Ib 1 Ia 1 / (Ia 1 + Ib 1 ), And the calculated value Ia 1 / (Ia 1 + Ib 1 ) Is output to the microcomputer 30.
[0045]
The first light reception amount calculation circuit 22 receives a light reception current Ia output from electrodes provided at both ends of the first PSD 5a. 1 , Ib 1 Is input, and the input light-receiving current Ia 1 , Ib 1 , The total amount of received light Ia in the first PSD 5a 1 + Ib 1 And the calculated total received light amount Ia 1 + Ib 1 Is output to the microcomputer 30.
[0046]
The second arithmetic circuit 23 receives a light-receiving current Ia output from electrodes provided at both ends of the second PSD 5b. Two , Ib Two Is input, and the input light-receiving current Ia Two , Ib Two Based on Ia Two And (Ia Two + Ib Two Ia Two / (Ia Two + Ib Two ), And the calculated value Ia Two / (Ia Two + Ib Two ) Is output to the microcomputer 30.
[0047]
The second light reception amount calculation circuit 24 receives the light reception current Ia output from the electrodes provided at both ends of the second PSD 5b. Two , Ib Two Is input, and the input light-receiving current Ia Two , Ib Two , The total amount of received light Ia in the second PSD 5b Two + Ib Two And the calculated total received light amount Ia Two + Ib Two Is output to the microcomputer 30.
[0048]
The light emission control circuit 11 controls the light emission of the first LED 2a, the second LED 2b, and the third LED 2c, and controls the light emission of the first LED 2a, the second LED 2b, and the third LED 2c based on a control signal output from the microcomputer 30.
[0049]
The microcomputer 30 controls the light emission of the first LED 2 a and obtains the value Ia obtained by the first arithmetic circuit 21. 1 / (Ia 1 + Ib 1 ), The first distance Da to the subject is calculated. Further, the microcomputer 30 controls the light emission of the second LED 2b and obtains the value Ia obtained by the first arithmetic circuit 21 or the second arithmetic circuit 23. 1 / (Ia 1 + Ib 1 ) Or the value Ia Two / (Ia Two + Ib Two ), The second distance Db to the subject is calculated. Further, the microcomputer 30 controls the light emission of the third LED 2 c and outputs the value Ia obtained by the second arithmetic circuit 23. Two / (Ia Two + Ib Two ), The third distance Dc to the subject is calculated. The microcomputer 30 determines an optimal distance among the calculated first distance Da, second distance Db, and third distance Dc as a true distance to the subject.
[0050]
Next, an operation of the distance measuring apparatus 1 according to the present embodiment will be described. FIG. 7 is a flowchart for describing an example of the operation of distance measuring apparatus 1 in the present embodiment.
[0051]
In step S1, the light emission control circuit 11 controls the first LED 2a to emit light, and the first LED 2a emits light toward the subject. The light emitted from the first LED 2a is converged into a beam by the light projecting lens 3 and is projected on the subject. The reflected light from the subject forms an image at an appropriate position on the light receiving surface of the first PSD 5a via the light receiving lens 4 having the optical axis L2 parallel to the optical axis L1 of the light projecting lens 3.
[0052]
In step S2, the first arithmetic circuit 21 determines the light receiving current Ia output from the first PSD 5a. 1 And Ib 1 Based on Ia 1 / (Ia 1 + Ib 1 ) Is calculated and output to the microcomputer 30. The microcomputer 30 calculates the input value Ia 1 / (Ia 1 + Ib 1 ), The first distance Da to the subject is calculated, and the calculated first distance Da is temporarily stored.
[0053]
In step S3, the light emission control circuit 11 controls the third LED 2c to emit light, and the third LED 2c emits light toward the subject. The light emitted from the third LED 2c is converged into a beam by the light projecting lens 3, and is projected on the subject. The reflected light from the subject forms an image at an appropriate position on the light receiving surface of the second PSD 5b via the light receiving lens 4.
[0054]
In step S4, the second arithmetic circuit 23 detects the light receiving current Ia output from the second PSD 5b. Two And Ib Two Based on Ia Two / (Ia Two + Ib Two ) Is calculated and output to the microcomputer 30. The microcomputer 30 calculates the input value Ia Two / (Ia Two + Ib Two ), The third distance Dc to the subject is calculated, and the calculated third distance Dc is temporarily stored.
[0055]
In step S5, the light emission control circuit 11 controls the second LED 2b to emit light, and the second LED 2b emits light toward the subject. The light emitted from the second LED 2b is converged into a beam by the light projecting lens 3 and is projected on the subject. The reflected light from the subject forms an image via the light receiving lens 4 at an appropriate position on the light receiving surface of the first PSD 5a or the second PSD 5b according to the distance to the subject.
[0056]
In step S6, the first arithmetic circuit 21 determines the light receiving current Ia output from the first PSD 5a. 1 And Ib 1 Based on Ia 1 / (Ia 1 + Ib 1 ) Is calculated and output to the microcomputer 30. The microcomputer 30 calculates the input value Ia 1 / (Ia 1 + Ib 1 ) Based on the distance Db to the subject 1 Is calculated, and the calculated distance Db 1 Is temporarily stored.
[0057]
In step S7, the first light reception amount calculation circuit 22 determines the light reception current Ia output from the first PSD 5a. 1 And Ib 1 Based on Ia 1 + Ib 1 And the calculated value Ia 1 + Ib 1 Is output to the microcomputer 30. The microcomputer 30 calculates the input value Ia 1 + Ib 1 Received light amount Qb based on 1 Is calculated, and the calculated received light amount Qb is calculated. 1 Is temporarily stored.
[0058]
In step S8, the light emission control circuit 11 controls the second LED 2b to emit light again, and the second LED 2b emits light toward the subject.
[0059]
In step S9, the second arithmetic circuit 23 detects the light receiving current Ia output from the second PSD 5b. Two And Ib Two Based on Ia Two / (Ia Two + Ib Two ) Is calculated and output to the microcomputer 30. The microcomputer 30 calculates the input value Ia Two / (Ia Two + Ib Two ) Based on the distance Db to the subject Two Is calculated, and the calculated distance Db Two Is temporarily stored.
[0060]
In step S10, the second light reception amount calculation circuit 24 outputs the light reception current Ia output from the second PSD 5b. Two And Ib Two Based on Ia Two + Ib Two And the calculated value Ia Two + Ib Two Is output to the microcomputer 30. The microcomputer 30 calculates the input value Ia Two + Ib Two Received light amount Qb based on Two Is calculated, and the calculated received light amount Qb is calculated. Two Is temporarily stored.
[0061]
In step S11, the microcomputer 30 determines the amount of received light Qb in the first PSD 5a calculated in step S7. 1 Is the received light amount Qb in the second PSD 5b calculated in step S10. Two It is determined whether it is greater than. Here, the received light amount Qb 1 Is the received light amount Qb Two If it is determined that it is larger than the threshold value (YES in step S11), the process proceeds to step S12, where the received light amount Qb 1 Is the received light amount Qb Two If it is determined that it is below (NO in step S11), the process proceeds to step S13.
[0062]
In step S12, the microcomputer 30 determines the distance Db calculated using the first PSD 5a. 1 Is a second distance Db obtained by emitting light from the second LED 2b, and the second distance Db is temporarily stored.
[0063]
In step S13, the microcomputer 30 calculates the distance Db calculated using the second PSD 5b. Two Is a second distance Db obtained by emitting light from the second LED 2b, and the second distance Db is temporarily stored.
[0064]
In step S14, the microcomputer 30 sets the closest distance among the calculated first distance Da, second distance Db, and third distance Dc as a true distance to the subject. The distance set in the microcomputer 30 is output to the overall control unit 160 shown in FIG. 1, and the overall control unit 160 calculates the drive amount of the focus lens based on the distance output from the microcomputer 30.
[0065]
As described above, since the light projecting unit 10 that projects the distance measuring light to the subject is configured by the three first LEDs 2a, the second LEDs 2b, and the third LEDs 2c, which are a plurality of light projecting elements, the number of distance measuring points increases. The distance measurement error can be eliminated. Further, the light receiving unit 20 that receives the reflected light from the subject by the distance measuring light projected by the light projecting unit 10 and outputs a signal corresponding to the light receiving position is more than the three first LED 2a, second LED 2b, and third LED 2c. Since the first PSD 5a and the second PSD 5b, which are a small number of the plurality of light receiving elements, are formed, the size of the device can be reduced.
[0066]
In addition, since the imaging position of at least one of the three first LEDs 2a, the second LED 2b, and the third LED 2c by the distance measurement light moves across the first PSD 5a and the second PSD 5b according to the distance to the subject, Even when the number of distance measuring points is increased by increasing the number of LEDs as light projecting elements, it is not necessary to increase the number of PSDs by sharing the distance measuring light by one LED with the two PSDs. Need not be provided in the same number, and the size of the apparatus can be reduced.
[0067]
The first light receiving amount calculating circuit 22 and the second light receiving amount calculating circuit 24 calculate the amount of light received by the first PSD 5a and the second PSD 5b, and the first calculating circuit 21 and the second calculating circuit 23 calculate the PSDs 5a and 5b. The distance to the subject corresponding to the second LED 2b is calculated based on the signal output by the microcomputer 30, and the microcomputer 30 calculates the distance calculated by the light receiving element having a large light receiving amount calculated by each of the light receiving amount calculating circuits 22 and 24, The distance is determined to correspond to the second LED 2b. Therefore, when the reflected light from the subject is imaged over the two first PSDs 5a and the second PSD 5b, the amount of light received by the first PSD 5a and the amount of light received by the second PSD 5b are compared, and the PSD having the larger amount of received light is compared. Since the distance is calculated as described above, it is possible to measure an accurate distance to the subject for each LED, which is measured by causing each of the first LED 2a, the second LED 2b, and the third LED 2c to emit light.
[0068]
Further, among the first distance Da, the second distance Db, and the third distance Dc corresponding to each LED calculated by the microcomputer 30, the one closest to the subject is determined as the true distance. The exact distance to can be measured.
[0069]
Furthermore, since it is possible to realize the distance measuring device 1 that can be downsized without causing a distance measuring error, the digital camera 100 including the above-described distance measuring device 1 can be downsized. be able to.
[0070]
Next, a modified example of the distance measuring apparatus according to the present invention will be described. In the distance measuring apparatus according to the modified example of the present embodiment, a subject is projected by five light emitting elements (LEDs), and reflected light from the subject is received by three light receiving elements (PSDs).
[0071]
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a configuration of a distance measuring device according to a modification of the present embodiment. The distance measuring device 1 ′ shown in FIG. 8 includes a first LED 2a, a second LED 2b, a third LED 2c, a fourth LED 2d, a fifth LED 2e, a light projecting lens 3, a light receiving lens 4, a first PSD 5a, a second PSD 5b, a third PSD 5c, a first arithmetic circuit 21, The first light receiving amount calculation circuit 22, the second arithmetic circuit 23, the second light receiving amount calculation circuit 24, the light emission control circuit 11, and the microcomputer 30 are provided. The light projecting unit 10 'includes a first LED 2a, a second LED 2b, a third LED 2c, a fourth LED 2d, and a fifth LED 2e, and the light receiving unit 20' includes a first PSD 5a, a second PSD 5b, and a third PSD 5c.
[0072]
The first LED 2a emits distance measuring light to the light projecting lens 3 based on a control signal from a light emission control circuit 11 described later. The second LED 2b emits distance measuring light to the light projecting lens 3 based on a control signal from a light emission control circuit 11 described later. The third LED 2c emits distance measuring light to the light projecting lens 3 based on a control signal from a light emission control circuit 11 described later. The fourth LED 2d emits distance measuring light to the light projecting lens 3 based on a control signal from a light emission control circuit 11 described later. The fifth LED 2e emits distance measuring light to the light projecting lens 3 based on a control signal from a light emission control circuit 11 described later.
[0073]
The light projecting lens 3 narrows down the distance measurement light emitted from the first LED 2a, the second LED 2b, the third LED 2c, the fourth LED 2d, and the fifth LED 2e in a beam shape, and projects the light to a subject. The light receiving lens 4 forms the light reflected by the subject on the light receiving surfaces of the first PSD 5a, the second PSD 5b, and the third PSD 5c.
[0074]
The first PSD 5a is arranged in the base line length direction of the first LED 2a, the second LED 2b, the third LED 2c, the fourth LED 2d, and the fifth LED 2e, and receives the light receiving current Ia according to the imaging position. 1 And Ib 1 Is output from the electrodes provided at both ends to a first arithmetic circuit 21 and a first received light amount calculation circuit 22, which will be described later. The second PSD 5b is arranged in the base line length direction of the first LED 2a, the second LED 2b, the third LED 2c, the fourth LED 2d, and the fifth LED 2e, and receives a light receiving current Ia corresponding to an image forming position. Two And Ib Two Is output from electrodes provided at both ends to a second arithmetic circuit 23 and a second received light amount calculation circuit 24, which will be described later. The third PSD 5c is arranged in the base line length direction of the first LED 2a, the second LED 2b, the third LED 2c, the fourth LED 2d, and the fifth LED 2e, and receives the light-receiving current Ia according to the imaging position. Three And Ib Three Is output from the electrodes provided at both ends to a first arithmetic circuit 21 and a first received light amount calculation circuit 22, which will be described later.
[0075]
The first arithmetic circuit 21 receives a light-receiving current Ia output from electrodes provided at both ends of the first PSD 5a. 1 , Ib 1 Is input, and the input light-receiving current Ia 1 , Ib 1 Based on Ia 1 And Ib 1 Ia 1 / (Ia 1 + Ib 1 ), And the calculated value Ia 1 / (Ia 1 + Ib 1 ) Is output to the microcomputer 30. Further, the first arithmetic circuit 21 receives the light-receiving current Ia output from the electrodes provided at both ends of the third PSD 5c. Three , Ib Three Is input, and the input light-receiving current Ia Three , Ib Three Based on Ia Three And (Ia Three + Ib Three Ia Three / (Ia Three + Ib Three ), And the calculated value Ia Three / (Ia Three + Ib Three ) Is output to the microcomputer 30.
[0076]
The first light reception amount calculation circuit 22 receives a light reception current Ia output from electrodes provided at both ends of the first PSD 5a. 1 , Ib 1 Is input, and the input light-receiving current Ia 1 , Ib 1 , The total amount of received light Ia in the first PSD 5a 1 + Ib 1 And the calculated total received light amount Ia 1 + Ib 1 Is output to the microcomputer 30. Further, the first light reception amount calculation circuit 22 detects the light reception current Ia output from the electrodes provided at both ends of the third PSD 5c. Three , Ib Three Is input, and the input light-receiving current Ia Three , Ib Three , The total amount of received light Ia in the first PSD 5a Three + Ib Three And the calculated total received light amount Ia Three + Ib Three Is output to the microcomputer 30.
[0077]
The second arithmetic circuit 23 receives a light-receiving current Ia output from electrodes provided at both ends of the second PSD 5b. Two , Ib Two Is input, and the input light-receiving current Ia Two , Ib Two Based on Ia Two And (Ia Two + Ib Two Ia Two / (Ia Two + Ib Two ), And the calculated value Ia Two / (Ia Two + Ib Two ) Is output to the microcomputer 30.
[0078]
The second light reception amount calculation circuit 24 receives the light reception current Ia output from the electrodes provided at both ends of the second PSD 5b. Two , Ib Two Is input, and the input light-receiving current Ia Two , Ib Two , The total amount of received light Ia in the second PSD 5b Two + Ib Two And the calculated total received light amount Ia Two + Ib Two Is output to the microcomputer 30.
[0079]
The light emission control circuit 11 controls the light emission of the first LED 2a, the second LED 2b, the third LED 2c, the fourth LED 2d, and the fifth LED 2e. Based on a control signal output from the microcomputer 30, the first LED 2a, the second LED 2b, the third LED 2c, The light emission of the fourth LED 2d and the fifth LED 2e is controlled.
[0080]
The microcomputer 30 controls the light emission of the first LED 2 a and obtains the value Ia obtained by the first arithmetic circuit 21. 1 / (Ia 1 + Ib 1 ), The first distance Da to the subject is calculated. Further, the microcomputer 30 controls the light emission of the second LED 2b and obtains the value Ia obtained by the first arithmetic circuit 21 or the second arithmetic circuit 23. 1 / (Ia 1 + Ib 1 ) Or the value Ia Two / (Ia Two + Ib Two ), The second distance Db to the subject is calculated. Further, the microcomputer 30 controls the light emission of the third LED 2 c and outputs the value Ia obtained by the second arithmetic circuit 23. Two / (Ia Two + Ib Two ), The third distance Dc to the subject is calculated. Further, the microcomputer 30 controls the light emission of the fourth LED 2 d and outputs the value Ia obtained by the first arithmetic circuit 21 or the second arithmetic circuit 23. Three / (Ia Three + Ib Three ) Or the value Ia Two / (Ia Two + Ib Two ), A fourth distance Dd to the subject is calculated. Further, the microcomputer 30 controls the light emission of the fifth LED 2 e and outputs the value Ia obtained by the first arithmetic circuit 21. Three / (Ia Three + Ib Three ), A fifth distance De to the subject is calculated. The microcomputer 30 determines the optimum distance among the calculated first distance Da, second distance Db, third distance Dc, fourth distance Dd, and fifth distance De as the true distance to the subject.
[0081]
FIG. 9 is a diagram illustrating a glare range between the LED and the PSD on the subject. In the present embodiment, three PSDs are measured in combination of the first LED 2a and the first PSD 5a, the second LED 2b and the first PSD 5a and the second PSD 5b, the third LED 2c and the second PSD 5b, the fourth LED 2d and the second PSD 5b and the third PSD 5c, and the fifth LED 2e and the third PSD 5c. Five distance points are secured. In addition, the scale of the arithmetic circuit is reduced by sharing the arithmetic circuits of the first PSD 5a and the third PSD 5c. The operation circuits of the first PSD 5a and the second PSD 5b cannot be shared. This is because when the second LED 2b emits light, the output of the first PSD 5a and the output of the second PSD 5b cannot be guided independently to the arithmetic circuit. However, the arithmetic circuits of the first PSD 5a and the third PSD 5c individually emit light from the first LED 5a to the fifth LED 2e, so that an effect equivalent to that of an independent arithmetic circuit can be obtained.
[0082]
Next, an operation of the distance measuring apparatus 1 'according to the modification of the present embodiment will be described. FIG. 10 and FIG. 11 are flowcharts for explaining an example of the operation of the distance measuring apparatus 1 ′ in the modification of the present embodiment.
[0083]
Note that the processing of steps S101 to S104 shown in FIG. 10 is the same as the processing of steps S1 to S4 shown in FIG.
[0084]
In step S105, the light emission control circuit 11 controls the fifth LED 2e to emit light, and the fifth LED 2e emits light toward the subject. The light emitted from the fifth LED 2e is converged into a beam by the light projecting lens 3 and projected on the subject. The reflected light from the subject forms an image at an appropriate position on the light receiving surface of the third PSD 5c via the light receiving lens 4 having the optical axis L2 parallel to the optical axis L1 of the light projecting lens 3.
[0085]
In step S106, the first arithmetic circuit 21 determines the light receiving current Ia output from the third PSD 5c. Three And Ib Three Based on Ia Three / (Ia Three + Ib Three ) Is calculated and output to the microcomputer 30. The microcomputer 30 calculates the input value Ia Three / (Ia Three + Ib Three ), A fifth distance De to the subject is calculated, and the calculated fifth distance De is temporarily stored.
[0086]
Note that the processing of steps S107 to S115 shown in FIG. 10 is the same as the processing of steps S5 to S13 shown in FIG. .
[0087]
In step S116, the light emission control circuit 11 controls the fourth LED 2d to emit light, and the fourth LED 2d emits light toward the subject. The light emitted from the fourth LED 2d is converged into a beam by the light projecting lens 3 and is projected on the subject. The reflected light from the subject is imaged via the light receiving lens 4 at an appropriate position on the light receiving surface of the second PSD 5b or the third PSD 5c according to the distance to the subject.
[0088]
In step S117, the first arithmetic circuit 21 determines the light receiving current Ia output from the third PSD 5c. Three And Ib Three Based on Ia Three / (Ia Three + Ib Three ) Is calculated and output to the microcomputer 30. The microcomputer 30 calculates the input value Ia Three / (Ia Three + Ib Three ) Based on the distance Dd to the subject 1 Is calculated, and the calculated distance Dd 1 Is temporarily stored.
[0089]
In step S118, the first light reception amount calculation circuit 22 determines the light reception current Ia output from the third PSD 5c. Three And Ib Three Based on Ia Three + Ib Three And the calculated value Ia Three + Ib Three Is output to the microcomputer 30. The microcomputer 30 calculates the input value Ia Three + Ib Three Received light Qd based on 1 And the calculated received light amount Qd 1 Is temporarily stored.
[0090]
In step S119, the light emission control circuit 11 controls the fourth LED 2d to emit light again, and the fourth LED 2d emits light toward the subject.
[0091]
In step S120, the second arithmetic circuit 23 determines the light receiving current Ia output from the second PSD 5b. Two And Ib Two Based on Ia Two / (Ia Two + Ib Two ) Is calculated and output to the microcomputer 30. The microcomputer 30 calculates the input value Ia Two / (Ia Two + Ib Two ) Based on the distance Dd to the subject Two Is calculated, and the calculated distance Dd Two Is temporarily stored.
[0092]
In step S121, the second light reception amount calculation circuit 24 outputs the light reception current Ia output from the second PSD 5b. Two And Ib Two Based on Ia Two + Ib Two And the calculated value Ia Two + Ib Two Is output to the microcomputer 30. The microcomputer 30 calculates the input value Ia Two + Ib Two Received light Qd based on Two And the calculated received light amount Qd Two Is temporarily stored.
[0093]
In step S122, the microcomputer 30 determines the amount of received light Qd in the third PSD 5c calculated in step S118. 1 Is the received light amount Qd in the second PSD 5b calculated in step S121. Two It is determined whether it is greater than. Here, the received light amount Qd 1 Is the amount of received light Qd Two If it is determined that it is larger than the threshold value (YES in step S122), the process proceeds to step S123 and the received light amount Qd 1 Is the amount of received light Qd Two If it is determined that it is below (NO in step S122), the process proceeds to step S124.
[0094]
In step S123, the microcomputer 30 calculates the distance Dd calculated using the third PSD 5c. 1 Is the fourth distance Dd obtained by emitting the fourth LED 2d, and the fourth distance Dd is temporarily stored.
[0095]
In step S124, the microcomputer 30 determines the distance Dd calculated using the second PSD 5b. Two Is the fourth distance Dd obtained by emitting the fourth LED 2d, and the fourth distance Dd is temporarily stored.
[0096]
In step S125, the microcomputer 30 sets the closest distance among the calculated first distance Da, second distance Db, third distance Dc, fourth distance Dd, and fifth distance De as the true distance to the subject. I do. The distance set in the microcomputer 30 is output to the overall control unit 160 shown in FIG. 1, and the overall control unit 160 calculates the drive amount of the focus lens based on the distance output from the microcomputer 30.
[0097]
As described above, the light projecting unit 10 'that projects the distance measurement light to the subject is configured by the five first LEDs 2a, the second LEDs 2b, the third LEDs 2c, the fourth LEDs 2d, and the fifth LEDs 2e, which are a plurality of light projecting elements. Thus, the number of distance measurement points increases, and a distance measurement error can be eliminated. The light receiving unit 20 'that receives the reflected light from the subject by the distance measurement light projected by the light projecting unit 10' and outputs a signal corresponding to the light receiving position includes five first LEDs 2a, second LEDs 2b, and third LEDs 2c. , The first LED 5a, the second PSD 5b, and the third PSD 5c, which are a plurality of light receiving elements, the number of which is smaller than that of the fourth LED 5d and the fifth LED 2e.
[0098]
Further, the imaging position of the second LED 2b among the five first LED 2a, second LED 2b, third LED 2c, fourth LED 2d, and fifth LED 2e by the distance measurement light moves across the first PSD 5a and the second PSD 5b according to the distance to the subject. However, since the image formation position of the fourth LED 2d by the distance measuring light moves across the second PSD 5b and the third PSD 5c according to the distance to the subject, the number of the distance measuring points is increased by increasing the number of LEDs as light projecting elements. However, by sharing the distance measurement light by one LED with two PSDs, it is not necessary to increase the number of PSDs, and it is not necessary to provide the same number of LEDs and PSDs as in the conventional case, thereby realizing the miniaturization of the device. it can.
[0099]
The first light receiving amount calculating circuit 22 and the second light receiving amount calculating circuit 24 calculate the light receiving amounts received by the first PSD 5a, the second PSD 5b, and the third PSD 5c, and the first calculating circuit 21 and the second calculating circuit 23 The distance to the subject corresponding to the second LED 2b is calculated based on the signals output from the PSDs 5a, 5b, 5c, and the microcomputer 30 calculates the light using the light receiving element having a large light receiving amount calculated by the light receiving amount calculating circuits 22 and 24. The determined distance is determined as the distance corresponding to the second LED 2b or the fourth LED 2d. Therefore, when the reflected light from the subject is imaged over the two first PSDs 5a and the second PSD 5b, or when the reflected light from the subject is imaged over the two second PSDs 5b and the third PSD 5c, the first PSD 5a is formed. The received light amount received by the second PSD 5b is compared with the received light amount received by the second PSD 5b, and the distance calculated by the PSD having the larger received light amount is determined. Then, since the distance is determined to be the distance calculated by the PSD having a large amount of received light, the subject of each LED measured by emitting each of the first LED 2a, the second LED 2b, the third LED 2c, the fourth LED 2d and the fifth LED 2e The exact distance to can be measured.
[0100]
Furthermore, of the first distance Da, the second distance Db, the third distance Dc, the fourth distance Dd, and the fifth distance De corresponding to each LED calculated by the microcomputer 30, the one having the closest distance to the subject is selected. Since the distance is determined as a true distance, an accurate distance to the subject can be measured.
[0101]
Furthermore, since it is possible to realize the distance measuring device 1 'which can be downsized without causing a distance measuring error, it is possible to reduce the size of the digital camera 100 including the above distance measuring device 1'. Can be realized.
[0102]
In the present embodiment, the second LED 2b emits light, and the output from the first PSD 5a causes the distance Db 1 And received light amount Qb 1 Is calculated again, the second LED 2b emits light again, and the distance Db is output by the output of the second PSD 5b. Two And received light amount Qb Two And the received light amount Qb 1 And received light amount Qb Two And received light quantity Qb 1 And the amount of received light Qb Two The distance calculated by the PSD having the larger amount of received light is the second distance Db obtained by emitting the second LED 2b. However, the present invention is not particularly limited to this, and the second LED 2b emits light, and the output of the second PSD 5b is Two Is calculated, and a predetermined value set in advance and the amount of received light Qb Two And received light quantity Qb Two Is greater than or equal to a predetermined value, the second distance Db is calculated from the output of the second PSD 5b, and the received light amount Qb Two Is smaller than the predetermined value, the second LED 2b may emit light again, and the second distance Db may be calculated based on the output from the first PSD 5a. In this case, the first light reception amount calculation circuit 22 becomes unnecessary, and the circuit configuration can be simplified. It should be noted that the second LED 2b emits light and the amount of light received Qb is output by the output of the first PSD 5a. 1 Is calculated, and a predetermined value set in advance and the amount of received light Qb 1 And may be compared.
[0103]
Similarly, in the modified example of the present embodiment, the fourth LED 2d emits light, and the output of the second PSD 5b is used as the light reception amount Qd. Two Is calculated, and a predetermined value set in advance and the amount of received light Qd Two And the received light amount Qd Two Is greater than or equal to a predetermined value, the fourth distance Dd is calculated from the output of the second PSD 5b, and the received light amount Qd Two Is smaller than the predetermined value, the fourth LED 2d emits light again, and the fourth distance Dd may be calculated by the output of the first PSD 5a. In this case, the first light reception amount calculation circuit 22 becomes unnecessary, and the circuit configuration can be simplified. It should be noted that the fourth LED 2d emits light and the received light amount Qd is output by the first PSD 5a. 1 Is calculated, and a predetermined value set in advance and the amount of received light Qd 1 And may be compared.
[0104]
Further, in the present embodiment, the first light reception amount calculation circuit 22 detects the light reception current Ia output from both electrodes of the first PSD 5a. 1 , Ib 1 Sum Ia 1 + Ib 1 Is calculated as the amount of received light, but the present invention is not particularly limited to this. For example, the first received light amount calculation circuit 22 may be configured to detect the received light current Ia output from both electrodes of the first PSD 5a. 1 And Ib 1 May be calculated as the amount of received light. Further, the first light reception amount calculation circuit 22 calculates a light reception current Ia output from both end electrodes of the first PSD 5a. 1 And Ib 1 Max (Ia 1 , Ib 1 ) May be calculated as the amount of received light. In this case, the same effect as described above can be obtained. The light-receiving current Ia output from the both ends of the second PSD 5b and the third PSD 5c. Two , Ib Two , Ia Three , Ib Three The same applies to
[0105]
Further, in the present embodiment, the distance measuring device used for the digital camera has been described, but the present invention is not particularly limited thereto. For example, the present invention is applicable to other cameras such as a single-lens reflex camera and a compact camera and other imaging devices. The above distance measuring device may be used.
[0106]
The specific embodiments described above mainly include inventions having the following configurations.
(1) Light projecting means for projecting distance measuring light to a subject, and light reflected from the subject by the distance measuring light projected by the light projecting means is received, and a signal corresponding to a light receiving position is output. And a light receiving means, wherein the light projecting means is constituted by a plurality of light projecting elements, and the light receiving means is constituted by a plurality of light receiving elements of a smaller number than the light projecting elements.
(2) The distance measuring light of at least one of the plurality of light emitting elements forms an image over at least two of the plurality of light receiving elements in accordance with a distance to a subject. The distance measuring apparatus according to the above (1), wherein the position is moved.
(3) a plurality of light receiving amount calculating means for calculating the amount of light received by the plurality of light receiving elements; and a plurality of light receiving element calculating means for calculating the amount of light received by the plurality of light receiving elements. A plurality of distance calculating means for calculating a distance, at least one of the plurality of light emitting elements emits light, and reflected light from the subject is reflected by at least two of the plurality of light receiving elements. Distance determining means for determining a distance calculated by the light receiving element having a large light receiving amount calculated by the light receiving amount calculating means as a distance corresponding to at least one of the plurality of light projecting elements. The distance measuring device according to the above (1) or (2), further comprising:
(4) The distance determining means determines, as a true distance, a distance closest to a subject among distances corresponding to each light emitting element calculated by the distance calculating means. (3) The distance measuring device according to (1).
(5) The light projecting means includes a first light projecting element, a second light projecting element, and a third light projecting element arranged in a base line length direction, and the light receiving means is arranged in a base line length direction. The first light receiving element and the second light receiving element, and the distance calculating means causes the second light emitting element to emit light, and reflects the reflected light from the subject with the first light receiving element and the second light receiving element. The distance measuring apparatus according to the above (1), wherein the distance is measured by a light receiving element that receives light and receives a larger amount of light.
(6) The light projecting means includes a first light projecting element, a second light projecting element, and a third light projecting element arranged in a base line length direction, and the light receiving means is arranged in a base line length direction. A first light-receiving element and a second light-receiving element, wherein the distance calculating means causes the first light-emitting element to emit light, receives reflected light from the subject with the first light-receiving element, and sets the first light-receiving element to the first light-receiving element. A first distance calculating means for calculating a distance, and a second distance calculating means for causing a third light emitting element to emit light, and receiving a reflected light from the subject with a second light receiving element to calculate a second distance. Means, a second light emitting element, and a first light receiving element and a second light receiving element for receiving reflected light from the object, and a total of the first light receiving element and the second light receiving element. A third distance calculating means for calculating a third distance by a light receiving element having a larger amount of received light, wherein the distance determining means comprises: Wherein the closest one of the distance, the second distance, and the third distance is determined as a true distance from the subject. 3. The distance measuring device according to claim 1.
(7) Distance measuring means for measuring the distance to the object, a focus lens for focusing on the object, and focus lens driving means for driving the focus lens based on the distance to the object measured by the distance measuring means Wherein the distance measuring means is constituted by the distance measuring device according to any one of the above (1) to (6).
[0107]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since the light projecting means for projecting the distance measuring light to the object is composed of a plurality of light projecting elements, the number of distance measuring points increases, and the distance measuring error is reduced. Can be eliminated. The light receiving means for receiving the reflected light from the subject by the distance measuring light projected by the light emitting means and outputting a signal corresponding to the light receiving position is constituted by a plurality of light receiving elements smaller in number than the light emitting elements. Therefore, the size of the device can be reduced.
[0108]
According to the second aspect of the present invention, the imaging position of at least one of the plurality of light emitting elements by the distance measurement light is determined according to the distance to the subject. Since it moves across at least two light receiving elements, even when the number of light projecting elements is increased and the distance measuring points are increased, the distance measuring light by one light emitting element is shared by the two light receiving elements, so that the light receiving element can be used. There is no need to increase the number of the light-emitting elements and the number of light-receiving elements as in the related art, and the size of the apparatus can be reduced.
[0109]
According to the third aspect of the present invention, the plurality of light receiving amount calculating means calculates the amount of light received by each light receiving element, and the plurality of distance calculating means based on the signal output by each light receiving element. The distance to the subject corresponding to each of the light emitting elements is calculated, and at least one of the plurality of light emitting elements emits light by the distance determining means, and reflected light from the object is reflected by the plurality of light receiving elements. The distance calculated by the light receiving element having a large light receiving amount calculated by the light receiving amount calculating means is a distance corresponding to at least one of the plurality of light projecting elements. Therefore, it is possible to measure an accurate distance to a subject for each light emitting element, which is measured by causing each light emitting element of the plurality of light emitting elements to emit light.
[0110]
According to the fourth aspect of the present invention, the distance determining means determines, among the distances corresponding to each light emitting element calculated by the distance calculating means, the one closest to the subject as the true distance. Therefore, an accurate distance to the subject can be measured.
[0111]
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to realize a distance measuring device capable of realizing miniaturization without causing a distance measuring error, and thus to miniaturize a camera including the distance measuring device. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a digital camera (imaging device) using a distance measuring device according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining a principle of distance measurement of an active distance measuring device.
FIG. 3 is a diagram illustrating an imaging position that changes according to a distance to a subject.
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a distance to a subject and an output of a PSD when LEDs and PSDs correspond one-to-one.
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a distance to a subject and an output of a PSD when light reflected by an LED is imaged over two PSDs.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a configuration of a distance measuring apparatus according to the present embodiment.
FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of an operation of the distance measuring apparatus according to the present embodiment.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a configuration of a distance measuring apparatus according to a modification of the present embodiment.
FIG. 9 is a diagram illustrating a glare range between an LED and a PSD on a subject.
FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of an operation of a distance measuring apparatus according to a modification of the present embodiment.
FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of an operation of a distance measuring apparatus according to a modification of the present embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Distance measuring device
2a First LED (light emitting element)
2b 2nd LED (light emitting element)
2c Third LED (light emitting element)
2d 4th LED (light emitting element)
2e Fifth LED (light emitting element)
3 Floodlight lens
4 Receiving lens
5a First PSD (light receiving element)
5b 2nd PSD (light receiving element)
5c Third PSD (light receiving element)
10 Light emitting part (light emitting means)
11 Light emission control circuit
20 Light receiving part (light receiving means)
21 1st arithmetic circuit (distance calculating means)
22 First light reception amount calculation circuit (light reception amount calculation means)
23 second arithmetic circuit (distance calculating means)
24 Second light reception amount calculation circuit (light reception amount calculation means)
30 Microcomputer (distance calculation means) (distance determination means)
100 Digital camera (camera)
110 Imaging optical system
112 Focus lens
130 Focus lens driver (focus lens driver)
160 Overall control unit

Claims (5)

被写体に対して測距光を投光する投光手段と、
前記投光手段によって投光された測距光による被写体からの反射光を受光し、受光位置に応じた信号を出力する受光手段とを備え、
前記投光手段は複数の投光素子で構成され、前記受光手段は前記投光素子よりも少ない数の複数の受光素子で構成されることを特徴とする測距装置。A projecting means for projecting distance measuring light to the subject;
Light receiving means for receiving light reflected from the subject by the distance measuring light projected by the light projecting means and outputting a signal corresponding to a light receiving position,
The distance measuring device, wherein the light projecting means is constituted by a plurality of light projecting elements, and the light receiving means is constituted by a plurality of light receiving elements smaller in number than the light projecting elements. 前記複数の投光素子のうちの少なくとも１の投光素子の測距光は、被写体までの距離に応じて、前記複数の受光素子のうちの少なくとも２の受光素子にまたがって結像位置が移動することを特徴とする請求項１記載の測距装置。The distance-measuring light of at least one of the plurality of light-projecting elements moves an image forming position across at least two of the plurality of light-receiving elements in accordance with a distance to a subject. The distance measuring apparatus according to claim 1, wherein the distance measurement is performed. 前記複数の受光素子が受光する受光量を算出する複数の受光量算出手段と、
前記複数の受光素子によって出力される信号に基づいて、各投光素子毎に対応する前記被写体までの距離を算出する複数の距離算出手段と、
前記複数の投光素子のうちの少なくとも１の投光素子を発光させ、前記被写体からの反射光を前記複数の受光素子のうちの少なくとも２の受光素子で受光し、前記受光量算出手段によって算出された受光量の多い受光素子で算出された距離を前記複数の投光素子のうちの少なくとも１の投光素子に対応する距離に決定する距離決定手段とをさらに備えることを特徴とする請求項１又は２記載の測距装置。A plurality of light receiving amount calculating means for calculating the amount of light received by the plurality of light receiving elements,
A plurality of distance calculating means for calculating a distance to the subject corresponding to each light emitting element based on signals output by the plurality of light receiving elements;
At least one of the plurality of light emitting elements emits light, and reflected light from the subject is received by at least two of the plurality of light receiving elements, and is calculated by the light receiving amount calculating means. And a distance determining means for determining a distance calculated by the light receiving element having the large amount of received light as a distance corresponding to at least one of the plurality of light emitting elements. 3. The distance measuring device according to 1 or 2. 前記距離決定手段は、前記距離算出手段によって算出された各投光素子毎に対応する距離のうちの最も被写体までの距離が近いものを真の距離として決定することを特徴とする請求項３記載の測距装置。4. The distance deciding unit decides, as a true distance, a distance closest to a subject among distances corresponding to each light emitting element calculated by the distance calculating unit. Distance measuring device. 被写体までの距離を測定する測距手段と、
被写体に対するピント合わせを行うフォーカスレンズと、
前記測距手段によって測定された被写体までの距離に基づいて前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段とを備えたカメラであって、
前記測距手段は、請求項１〜４のいずれかに記載の測距装置で構成されることを特徴とするカメラ。Distance measuring means for measuring the distance to the subject;
A focus lens that focuses on the subject,
A focus lens driving unit that drives the focus lens based on the distance to the subject measured by the distance measuring unit,
A camera, wherein the distance measuring means is constituted by the distance measuring device according to any one of claims 1 to 4.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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