JP3068884B2 - 多点測距装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラ等の自動焦点装
置に利用され、複数の投光素子から光束を被写体に投光
し、被写体からの反射光を受光素子で受けることにより
複数地点での測距を行う多点測距装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カメラ等の自動焦点装置に利用される測
距装置として、測距用の光束が被写体間を通過して背景
にピントが合ってしまう、いわゆる中抜け現象を防ぐた
めに、例えば特開昭６２−２２３７３４号公報で示すよ
うな多点測距装置が広く用いられている。この特開昭６
２−２２３７３４号公報の多点測距装置は複数の投光素
子から光束を被写体に投光し、被写体からの反射光を受
光素子で受けることにより複数地点での測距を行うもの
である。

【０００３】このような、多点測距装置では、複数の投
光素子が、組み立て誤差等によって位置ずれを起こすた
め、例えば実開昭６４−２９６２９号公報で示すよう
に、各投光素子相互の位置ずれを機械的に調整する機構
が提案されている。

【０００４】また、例えば特開平１−１０２４３８号公
報に示されるように、一義的に決定できる指定距離に対
するレンズの繰出し量と、その指定距離に設置された被
写体像からの反射光を受光素子によって受光することに
より求められる実際の測距距離との関係を、ＥＥＰＲＯ
Ｍ等のメモリ手段にあらかじめ書き込んでおく。そし
て、撮影時には、被写体距離を測距し、この測距距離に
応じたレンズ駆動量信号をメモリ手段から読み出すよう
にして、素子の位置ずれによるばらつきを電気的に補正
する技術が提案されている。

【０００５】ここで、多点測距装置の原理を説明する。
まず、三角測量の原理によって測距を行う一般的なアク
ティブ方式の測距装置を図２により説明する。

【０００６】この図２において、赤外発光ダイオード等
の投光手段としての投光素子11から投光された光束は投
光レンズ12を通って被写体13に達し、この被写体13で反
射された後、受光レンズ14を通って受光手段としての受
光素子15である半導体位置検出素子（ＰＳＤ）に入射さ
れる。このＰＳＤ15は長さＬを有し、その中心部は、投
光レンズ12と基線長方向に距離Ｄを保って配置され、か
つ、受光レンズ14の焦点距離ｆの地点に配置されてい
る。

【０００７】上記構成において、被写体距離ｄは、その
逆数１／ｄ＝ΔＬ／（ｆ×Ｄ）として求められる。ΔＬ
は、ＰＳＤ15の長さ方向中心から反射光の入射点までの
距離であり、ＰＳＤ15の両端出力電流ΔＩ₁ ，ΔＩ₂ の
演算により以下に示すごとく演算により求まる。

【０００８】

【数１】

【０００９】または、

【００１０】

【数２】

【００１１】すなわち、数３または数４により測距デー
タΔＩ₀ を求めることによりΔＬ，１／ｄ等の値が判
る。

【００１２】

【数３】

【００１３】または、

【００１４】

【数４】

【００１５】このような測距装置において、通常の撮影
範囲よりも近距離側の、いわゆるマクロ撮影に対応させ
るためには、図２から明らかなように、ＰＳＤ15のサイ
ズＬを拡大するか、焦点距離ｆまたは基線長方向の距離
Ｄを小さくすることが必要であるが、受光レンズ14の収
差や、投光素子11の基線長方向の位置ずれ等により測距
精度が低下してしまう。

【００１６】図３は、前述した多点測距装置の例を示し
ている。この図３に示す装置では、投光素子11として、
複数個である例えば３つの赤外発光ダイオードIR1,IR2,
IR3を用いており、これの赤外発光ダイオードIR1,IR2,I
R3 を順次発光させることにより、投光レンズ12を通し
て、距離ｄ₂ に位置する被写体13に投光し、その反射光
を受光レンズ14を通してＰＳＤ15によりそれぞれ受光す
ることにより被写体距離ｄを測距するものである。

【００１７】ここで投光素子11である光源としての赤外
発光ダイオードIR1,IR2,IR3 が基線長方向にずれている
ものとして、そのずれ量をｔとする。また、投光レンズ
12の焦点距離をｆ₁ 、受光レンズ14の焦点距離をｆ₂ と
すると、ＰＳＤ15での受光像の位置ずれは、同一距離の
被写体を測距した場合、ｔ×（ｆ₂ ／ｆ₁ ）の受光位置
ずれとなって現れる。なお、ｆ₂ ／ｆ₁ ＝Ｋ₀ （一定）
なので、どの距離でもこの受光位置ずれは同一になる。
そして、上記測距データΔＩ₀ は次式のようになる。

【００１８】

【数５】

【００１９】または、

【００２０】

【数６】

【００２１】ゆえに、

【００２２】

【数７】

【００２３】この距離の逆数１／ｄと測距データΔＩ₀
との関係をグラフ化すると図４のようになる。すなわ
ち、前記光源IR1,IR2,IR3の位置ずれ量ｔに依存した位
置ずれデータＫ_a0ｔの値だけ測距データが平行移動して
いる。したがって、通常の撮影範囲であれば、この位置
ずれデータＫ_a0ｔを予めメモリ回路等に記憶させてお
き、測距時、得られた測距データに対してこの位置ずれ
データＫ_a0ｔを加減算することにより、真の測距データ
を得ることができる。

【００２４】しかし、被写体が近距離の場合、例えば、
カメラ等でのマクロ撮影範囲、すなわち、被写体距離が
数十ｃｍ以下となった場合は、中央の光源IR2 による測
距データの傾きに対して左右の光源IR1,IR3 によるデー
タの傾きに違いが生じ、通常撮影範囲のように平行移動
の関係から大きく外れてしまう。つまり、被写体距離と
受光素子出力に基づく測距データとの関数関係に違いが
生じ、図５で示すように、平行移動状態から大きくはず
れてしまう。

【００２５】以下、この理由を説明する。図２の測距装
置のように、受光レンズ14の焦点距離をｆ、被写体距離
をｄ、実際に受光レンズ14により結像する距離をａとし
た場合、これらの関係は次式となる。

【００２６】

【数８】

【００２７】したがって、距離ａは次のように求められ
る。

【００２８】

【数９】

【００２９】通常受光レンズ14の焦点距離はｆ＝１２ｍ
ｍ程度なので、被写体距離がｄ＝１ｍ以上であれば、ｆ
／ｄは無視できるのでａとｆとはほぼ等しく、被写体13
から反射された像は受光素子であるＰＳＤ15上に結像す
る。しかし、被写体距離がｄ＝１ｍ以下になった場合
は、ｆ／ｄの値が無視できなくなる。例えば、ｆ＝１２
ｍｍ，ｄ＝２０ｃｍの場合には、ａ＝１２．７７ｍｍと
なり、被写体13からの反射像はＰＳＤ15の受光面後方に
結像することになる。すなわち、ＰＳＤ15上において被
写体13からの反射像はピンボケになる。

【００３０】さらに、図３で説明した多点測距装置で
は、中央の光源IR2 に基づく反射光に対して、左右の光
源IR1,IR2 に基づく反射光は受光レンズ14の周辺部分を
通過するので、受光レンズ14の収差、特にコマ収差や像
面湾曲の影響を受ける。一般に、投光レンズ12や受光レ
ンズ14に対しては、球面収差を取り去るために非球面に
形成されたレンズが用いられる。

【００３１】次に、このような非球面レンズを受光レン
ズとして用い、かつ全体として一列となる３箇所の被写
体位置にそれぞれ３つの点光源が配置された場合に、各
光束が受光素子上にどのように結像されるかシミュレー
ションした結果を図６、図７および図８により説明す
る。

【００３２】図６は被写体距離がｄ₁ ＝２ｍの被写体を
測距したときの、受光素子上に結像している光源像であ
る。図において、中央の光源像はさほどボケがなく、錯
乱円は大きくなっていない。これに対して左右の光源像
はコマ収差が大きく発生している。しかも、このコマ収
差により光源像が基線長方向に対する垂直方向に、受光
素子面から離脱している。この場合、例えば、実際の像
の光重心がｔ₁ であったとして、受光素子面から外れた
時は、外れた分だけ光重心がｔ₂ に移動するが、基線長
方向に対する垂直方向なので、測定データ上は大きな誤
差とはならない。

【００３３】図７は被写体距離がｄ₂ ＝６０ｃｍの場合
であり、この場合、中央の光源像は、前記理由により大
きくボケている。左右の光源像は像面湾曲の影響により
図６の場合と比べて大差はない。

【００３４】図８は被写体距離がｄ₃ ＝３０ｃｍの場合
であり、中央の光源像は図示のようにボケが増大する。
これに対し、左右の像はボケは増大するが、その分レン
ズの像面湾曲により像は小さくなるので、図７の場合と
像の大きさに関しての変化は少ない。これらの結果、中
央の光源像の方が左右の光源像より先に受光素子面上か
ら外れてしまう。すなわち、図６、図７および図８にお
いて、左右の光源像の光重心をｔ₃ とした場合、中央の
光源像は受光素子面上から外れた分だけｔ₄ に光重心が
移動してしまう。このため、左右の測距データは正しい
値（３０ｃｍ）を示すのに対し、中央の測距データはそ
れよりも大きな虚偽の値（３０ｃｍ＋α）を示すことに
なる。

【００３５】上記説明は各被写体としての点光源像を受
光素子上に結像させた場合についてのシミュレーション
であり、実際の測距時には、ある面積を持った被写体像
が結像するので、上述した現象はさらに増長されて現れ
る。また、上記説明では、複数の発光源に位置ずれがな
いものとして説明をしている。すなわち、被写体上に一
列の点光源となるように照射した場合のシミュレーショ
ンである。しかし、実際の測距装置では、投光素子11と
しての複数の発光素子IR1,IR2,IR3 には、前記基線長方
向に多少の位置ずれを有することが一般的であり、測距
誤差の発生には各種のパターンがある。

【００３６】このように多点測距装置でマクロ撮影に対
応する近距離測距を行った場合、測距データは図５で示
すようになる。すなわち、被写体距離ｄ₂ まで各発光素
子IR1,IR2,IR3 による測距データは、位置ずれに基づく
値Ｋ_a0ｔだけ測距データが平行移動しているが、被写体
距離ｄ₂ より近距離になると平行状態から外れてしま
う。なお、距離ｄ₂ 〜ｄ₃ までの測距データはリニアな
直線近似とみなすことができる。

【００３７】

【発明が解決しようとする課題】このように、多点測距
装置では、発光素子相互の位置ずれによる測距誤差や、
近距離測距時における各発光素子毎の被写体距離に対す
る測距データの傾きである関数関係の特性の違いによる
測距誤差が生じる問題を有している。

【００３８】本発明の目的は、マクロ撮影に対応する近
距離から無限遠を含む通常の測距範囲に至る広範囲にわ
たり、常に正確な測距を行うことができる多点測距装置
を提供することにある。

【００３９】

【課題を解決するための手段】本発明の多点測距装置に
よれば、被写体に向けて複数の投光手段から光束を投射
し、その反射光を受光手段で検出することにより、三角
測量の原理を用いて複数地点の測距をそれぞれ行う多点
測距装置において、前記複数の投光手段相互の位置ずれ
に基づく測距誤差を補正する第１の補正データ、前記複
数の投光手段による測距点のうち基準となる測距点での
被写体距離と受光手段の出力との所定の関数関係に対し
被写体が近距離の場合に生じる他の測距点での被写体距
離と受光手段の出力との関数関係の違いをそれぞれ求
め、この違いに基いてそれぞれ求められた関数関係を前
記所定の関数関係に補正する第２の補正データおよび前
記被写体距離と受光手段の出力との関数関係に違いが生
じ始める被写体距離に対応する距離データがそれぞれ書
き込まれている記憶手段と、測距時における受光手段の
出力から被写体距離が前記距離データより遠方かを判断
し、この距離データより遠方であれば前記第１の補正デ
ータを読み出し、前記距離データ以内であれば第２の補
正データをも読み出して補正演算を行う補正手段とを備
えたものである。

【００４０】

【作用】本発明は、測距時に、受光素子出力から得られ
る被写体距離が、予め記憶手段に設定してある距離デー
タより遠方かを判断する。この距離データより遠方であ
れば、発光素子相互の位置ずれによる誤差のみを補正す
ればよいので、この誤差に対応して予め記憶手段に設定
してある前記第１の補正データを読み出して補正を行
う。これに対して前記距離データ以内の近距離範囲であ
れば、各発光素子による測距点での、被写体距離と受光
素子出力との関数関係が異なってくるので、これら各関
数関係を基準となる測距点での所定の関数関係に補正す
るべく予め記憶手段に設定してある第２の補正データを
も読み出して補正演算を行う。この結果、近距離から無
限遠に至る広範囲にわたり、常に正確な測距を行うこと
ができる。

【００４１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

【００４２】なお、従来例に対応する部分には、同一符
号を付して説明する。

【００４３】図１において、21は全体を統括制御するマ
イクロコンピュータで、このマイクロコンピュータ21
は、測距スタートスイッチ22がオン操作されることによ
り投光駆動回路23に投光指令を出力し、投光手段として
の投光素子11を動作させる。投光素子11は、図３で説明
したように、複数個として３個の発光素子、例えば赤外
発光ダイオードIR1,IR2,IR3 を持っており、投光レンズ
12を介して撮影画角内の複数として３個の測距点に対し
て順次測距用の赤外光線を投光する。例えば、IR1 は撮
影画角の左側、IR2 は同中央部、IR3 は同右側の各測距
点にそれぞれ投光するものとする。

【００４４】受光手段としての位置検出用の受光素子
（ＰＳＤ）15は、図３で示した被写体13からの反射光を
受光レンズ14を介して受光し、その受光点の位置に対応
した電気信号ΔＩ₁ ，ΔＩ₂ をアンプ24a,24b を介して
距離演算回路25に出力する。距離演算回路25は、反射光
の受光位置に対応した電気信号を基に三角測量の原理に
より被写体距離を演算し、得られた距離データを前記マ
イクロコンピュータ21に出力する。

【００４５】マイクロコンピュータ21は各種機能により
最終的な被写体距離を演算し、その結果によりレンズ駆
動回路27を介してレンズ駆動モータ28を所定方向に所定
量動作させ、撮影レンズ29を合焦動作させる。この撮影
レンズ29の繰出し量はレンズ位置検出回路30により検出
され、前記マイクロコンピュータ21に入力される。この
マイクロコンピュータ21はレンズの繰出し量に基づきレ
ンズ駆動回路27に出力する動作量を決定する。

【００４６】31は記憶手段としての例えばＥＥＰＲＯＭ
で、このＥＥＰＲＯＭ31は正確な被写体距離を得るため
の第１、第２の補正データおよび近距離測距か通常の測
距かの判断に用いられる距離データ等が書き込まれてい
る。このＥＥＰＲＯＭ31に書き込まれている各データ
は、マイクロコンピュータ21の補正手段32によって読み
出され、正確な被写体距離を得るための補正演算に用い
られる。

【００４７】次に、上記実施例の基本的な動作を、ＥＥ
ＰＲＯＭ31に書き込まれるデータおよびマイクロコンピ
ュータ21の補正手段32による補正演算の内容と共に説明
する。

【００４８】まず、通常の測距範囲での誤差調節動作を
説明する。始めに、複数の発光素子IR1,IR2,IR3 による
測距点につき、既知の同一距離における測距値を実測に
より求める。そして、左右の測距値と中央の測距値との
差、すなわち、DIR2-DIR1(データ１）およびDIR2-DIR3
(データ２）をそれぞれ求め、これらを位置ずれ補正用
の第１のデータとして、前記ＥＥＰＲＯＭ31に書き込ん
でおく。これらの値が図５のデータＫ_a0ｔである。

【００４９】実際の測距の際は、距離演算回路25から出
力される各測距点での測距データの内、左右の測距デー
タDIR1,DIR3 に対して、補正手段32がＥＥＰＲＯＭ31か
ら上記第１の補正データ（データ１およびデータ２）を
読みだし、測距データDIR1には前記データ１を適用し、
測距データD3には前記データ２を適用して補正を行う。

【００５０】次に、近距離測距の場合を説明する。前記
各発光素子IR1,IR2,IR3 による測距データが図５で示す
関係になった場合、前述した各発光素子IR1,IR2,IR3 の
位置ずれの平行移動分の補正後は、各補正データの関係
は図９で示すようになる。すなわち、距離ｄ₂ より近距
離側になると、各測距データは傾きの異なる３本の直線
状に変化するので、データをｙ、距離をｘとして考える
と、前記各測距データは、図１０で示すように、ｙ＝Ｃ
およびｘ＝１／ｄ₂ を仮の原点とする３本の直線とみな
すことができる。

【００５１】ここで、測距データDIR1をｙ_c 、DIR2をｙ
_a 、DIR3をｙ_b とすると、それぞれの直線は次式で表さ
れる。

【００５２】

【数１０】

【００５３】

【数１１】

【００５４】

【数１２】

【００５５】ここで、直線ｙ_c をｙ_a に補正する場合
は、数１０および数１１から次の数１３が導出される。

【００５６】

【数１３】

【００５７】同様に、直線ｙ_b をｙ_a に補正する場合
は、数１１および数１２から次の数１４が導出される。

【００５８】

【数１４】

【００５９】ここで、図１０に示すように、上記各直線
から、距離ｄ₃ における測距データ

【００６０】

【００６１】求められる。

【００６２】

【数１５】

【００６３】

【数１６】

【００６４】

【数１７】

【００６５】数１３に数１５および数１６を代入する
と、以下に示す数１８が得られる。

【００６６】

【数１８】

【００６７】また、数１４に数１５および数１７を代入
すると以下に示す数１９が得られる。

【００６８】

【数１９】

【００６９】このようにして得られた数１８および数１
９により、近距離側における各測距データの傾きの違
い、すなわち、各測距点での被写体距離と受光素子出力
との関数関係の違いに対し、基準となる中央の測距点で
の関数関係の傾きに補正することができる。このために
は、原点となる１／ｄ₂ の測距データＣ（データ３）
と、各直線の傾きを補正する係数（DIR1に対する補正係
数をデータ４、DIR3に対する補正係数をデータ５）と
を、調整時にＥＥＰＲＯＭ31に書き込んでおけばよい。

【００７０】なお、数１８および数１９から上記データ
４およびデータ５は、それぞれ数２０および数２１のよ
うになる。

【００７１】

【数２０】

【００７２】

【数２１】

【００７３】次に、初期調整段階において、マイクロコ
ンピュータ21により、前記第１の補正データ、すなわ
ち、データ１，データ２を、ＥＥＰＲＯＭ31に書き込む
場合の動作を図１１に示すフローチャートにより説明す
る。

【００７４】まず、通常測距距離での補正用である前記
第１の補正データを入力するための位置ずれ入力モード
かを判断し（ステップ101 ）、位置ずれ入力モードであ
れば所定の測距準備（ステップ102 ）およびＥＥＰＲＯ
Ｍ31への入力準備（ステップ103 ）を行う。この後、各
測距データの傾きがそれぞれ変化しない程度の距離、す
なわち、通常測距範囲の、例えば１ｍの位置に被写体と
してのチャートを設置し、図１で示した各発光素子IR1,
IR2,IR3 による測距を順次行う（ステップ104）。上記
測距動作により、図１のＰＳＤ15および距離演算回路25
等を介して各測距点毎の測距データIR1,IR2,IR3 が、マ
イクロコンピュータ21に順次入力される。

【００７５】マイクロコンピュータ21ではこれらの各測
距データIR1,IR2,IR3 から、まず、中心部の測距データ
IR2 と左側の測距データIR1 との差、すなわちデータ１
を求め（ステップ105 ）、次に中心部の測距データと右
側の測距をデータとの差、すなわちデータ２を求め（ス
テップ106 ）、これらをマイクロコンピュータ21内の図
示しないＲＡＭに一時的にセット（ステップ107 ）した
後、これらのデータをＥＥＰＲＯＭ31に書き込む（ステ
ップ108 ）。

【００７６】この後、ＥＥＰＲＯＭ31から上記各データ
を読み出して（ステップ1099) 、前記ＲＡＭ内に記憶さ
れているデータ１，データ２とベリファイをとり（ステ
ップ110 ）、各データの正確さをチェックする。その結
果、書き込みデータに問題がなければ（ステップ111 ）
モード終了かを判断し（ステップ112 ）、必要であれば
ステップ104 に戻り再測距を行う（ステップ113 ）。

【００７７】これらの結果、通常測距距離での補正用で
ある前記第１の補正データ（データ１，データ２）がＥ
ＥＰＲＯＭ31に書き込まれる。

【００７８】次に、近距離測距時における傾き補正用の
原点データ（データ３）、すなわち、図９および図１０
で示す、各測距点毎に被写体距離と受光素子出力との関
数関係の傾きに違いが生じ始める１／ｄ₂ の被写体距離
に対応する距離データとして測距値Ｃを、ＥＥＰＲＯＭ
31に書き込む場合の動作を、図１２のフローチャートを
参照して説明する。

【００７９】まず、原点データ入力モードかを判断し
（ステップ201 ）、原点データ入力モードであれば所定
の測距準備（ステップ202 ）およびＥＥＰＲＯＭ31への
入力準備（ステップ203 ）を行う。その後、予め傾きが
生じ始める距離として知られている例えば６０ｃｍの距
離にチャートを設置し、ｄ₂ ＝６０ｃｍでの測距を行う
（ステップ204 ）。そして、この距離６０ｃｍでの測距
データの内、中心部の測距データDIR2を原点データとす
べく、これをマイクロコンピュータ21内の図示しないＲ
ＡＭに一時的にセット（ステップ205 ）した後、ＥＥＰ
ＲＯＭ31に書き込む（ステップ206 ）。

【００８０】この後、ＥＥＰＲＯＭ31から原点データを
読み出して（ステップ207 ）、ＲＡＭ内に記憶されてい
るデータ３とベリファイをとり（ステップ208 ）、各デ
ータの正確さをチェックする。その結果、書き込みデー
タに問題がなければ（ステップ209 ）、モード終了かを
判断し（ステップ210 ）、必要であればステップ204に
戻り再測距を行う（ステップ211 ）。

【００８１】これらの結果、近距離測距時における傾き
補正用の原点データ（データ３）がＥＥＰＲＯＭ31に書
き込まれる。

【００８２】次に、近距離測距時に各測距点での測距デ
ータの傾き、すなわち、被写体距離と受光素子出力との
関数関係の違いに対し、これを基準となる中央の測距点
での傾きの関数関係に補正するための第２の補正データ
（データ４，データ５）のＥＥＰＲＯＭ31への書き込み
動作を、図１３のフローチャートを参照して説明する。

【００８３】まず、モードを確認し（ステップ301 ）、
所定の測距準備（ステップ302 ）およびＥＥＰＲＯＭ31
への入力準備（ステップ303 ）を行う。その後、測距デ
ータの傾きによる差が大きく生じる最短距離、例えば３
０ｃｍにチャートを設置し、ｄ₃ ＝３０ｃｍでの測距を
行う（ステップ304 ）。この後、ＥＥＰＲＯＭ31から、
位置ずれ補正用の第１のデータ（データ１，データ２）
（ステップ305 ）および補正用原点となる距離データ、
すなわち測距値Ｃ（データ３）をそれぞれ読み出す（ス
テップ306 ）。

【００８４】そして、左側の測距点データDIR1に上記デ
ータ１を加えて位置ずれ、すなわち図５に示す平行移動
分の補正を行い、この補正後の値をマイクロコンピュー
タ21内の図示しないＲＡＭ１に一時的にセットする（ス
テップ307 ）。さらに、このＲＡＭ１の値から原点に対
応する測距値Ｃ（データ３）を減算し、図１０で示す傾
き部分のみの直線データとし、これをＲＡＭ１のデータ
として置き換える（ステップ307 ）。

【００８５】次に、基準となる中心部の測距点データDI
R2からデータ３を減算し（ステップ308 ）、図１０で示
す傾き部分の直線データとし、これをＲＡＭ２にセット
する（ステップ309 ）。

【００８６】そして、ＲＡＭ１のデータとＲＡＭ２のデ
ータとから、ＲＡＭ２／ＲＡＭ１＝データ４を求める
（ステップ310 ）。

【００８７】すなわち、数２２の演算を行い、左測距点
データDIR1の傾き補正係数データ４を求める。

【００８８】

【数２２】

【００８９】このデータ４をＲＡＭ１に置き換えると共
に、これをＥＥＰＲＯＭ31に書き込む（ステップ311
）。

【００９０】その後、同様に、右側の測距点データDIR3
に上記データ２を加えて位置ずれ、すなわち図５に示す
平行移動分の補正を行い、この補正後の値をマイクロコ
ンピュータ21内の図示しないＲＡＭ３に一時的にセット
する（ステップ312 ）。さらに、このＲＡＭ３の値から
原点に対応する測距値Ｃ（データ３）を減算し、図１０
で示す傾き部分のみの直線データとし、これをＲＡＭ３
のデータとして置き換える（ステップ313 ）。

【００９１】そして、ＲＡＭ１のデータとＲＡＭ２のデ
ータとから、ＲＡＭ２／ＲＡＭ１＝データ４を求める
（ステップ314 ）。

【００９２】すなわち、数２３の演算を行い、左側の測
距点データDIR3についてもその傾き補正係数データ５を
求め、ＲＡＭ３内に記憶させた後、ＥＥＰＲＯＭ31に書
き込む（ステップ315 ）。

【００９３】

【数２３】

【００９４】この後、ＥＥＰＲＯＭ31から上記第２の補
正データ（データ４，データ５）を読み出して（ステッ
プ316 ）、ＲＡＭ内に記憶されているデータ４，データ
５とベリファイをとり（ステップ317 ）、各データの正
確さをチェックする。その結果、書き込みデータに問題
がなければ（ステップ318 ）、モード終了かを判断し
（ステップ319 ）、必要であれば再測距を行う（ステッ
プ320 ）。

【００９５】これらの結果、近距離測距時における各測
距点での測距データの傾きを補正するための第２の補正
データ（データ４，データ５）がＥＥＰＲＯＭ31に書き
込まれる。

【００９６】次に、ＥＥＰＲＯＭ31に書き込まれた各補
正用のデータを用いて、位置ずれ補正や近距離補正を行
う実際の測距動作を、図１４のフローチャートを参照し
て説明する。

【００９７】まず、イニシャライズ（ステップ401 ）を
行った後、図１で示した測距スタートスイッチ22がオン
操作（ステップ402 ）されると、左側の測距点に対応す
る発光素子IR1 が発光し（ステップ403 ）、図示しない
被写体からの反射光がＰＳＤ15に入射され、距離演算回
路25等を介して被写体距離に対応する測距データDIR1が
マイクロコンピュータ21に入力される（ステップ404
）。この左側測距点での測距データ取り込みを規定回
数繰り返す（ステップ405 ）。そして、規定回数の測距
データ取り込みが終了したなら、最大値を除外し（ステ
ップ406 ）、最小値を除外し（ステップ407 ）、測距デ
ータの平均化を行い（ステップ408 ）、これを測距デー
タDIR1の平均データとしてＲＡＭにセットする（ステッ
プ409 ）。

【００９８】同様にして、中央の測距点に対応する発光
素子IR2 が発光し（ステップ410 ）、被写体からの反射
光がＰＳＤ15に入射され、測距データDIR2がマイクロコ
ンピュータ21に入力される（ステップ411 ）。この中央
測距点での測距データ取り込みを規定回数繰り返す（ス
テップ412 ）。そして、規定回数の測距データ取り込み
が終了したなら、最大値を除外し（ステップ413 ）、最
小値を除外し（ステップ414 ）、測距データの平均化を
行い（ステップ415 ）、これを測距データDIR2の平均デ
ータとしてＲＡＭにセットする（ステップ416 ）。

【００９９】さらに、同様にして、右側の測距点に対応
する発光素子IR3 が発光し（ステップ417 ）、被写体か
らの反射光がＰＳＤ15に入射され、測距データDIR3がマ
イクロコンピュータ21に入力される（ステップ418 ）。
この右側測距点での測距データ取り込みを規定回数繰り
返す（ステップ419 ）。そして、規定回数の測距データ
取り込みが終了したなら、最大値を除外し（ステップ42
0 ）、最小値を除外し（ステップ421 ）、測距データの
平均化を行い（ステップ422 ）、これを測距データDIR3
の平均データとしてＲＡＭにセットする（ステップ423
）。

【０１００】次に、マイクロコンピュータ21の補正手段
32は、ＥＥＰＲＯＭ31から位置ずれ補正用のデータ１，
データ２を読み込み（ステップ424 ）、各測距点での測
距データに対し、位置ずれ補正（ステップ425 ）を行
う。その後、近距離補正処理（ステップ426 ）を経て、
中央、右、左の各領域の測距データが確定する。

【０１０１】各測距データIR1,IR2,IR3 の確定後、これ
ら測距データIR1,IR2,IR3 の比較を行い（ステップ427
）、最大値である最短距離のものを距離データとして
確定する。この確定距離データは、マイクロコンピュー
タ21内において、図示しないＲＯＭテーブルを参照した
り、演算を行ったりすることによりレンズ駆動データに
変換される（ステップ428 ）。

【０１０２】そして、図１で示したレンズ駆動回路27に
出力され、レンズを駆動し（ステップ429 ）、レンズ位
置検出回路30からレンズ位置を入力し（ステップ430
）、入力されるレンズ位置を監視しながら、レンズ駆
動モータ28により撮影レンズ29を前記距離データに対応
する位置まで駆動し（ステップ431 ）、レンズ駆動モー
タ28を停止させる（ステップ432 ）。

【０１０３】そして、図１５により、図１４における位
置ずれ補正（ステップ425 ）の具体的な処理手順を示
す。

【０１０４】すなわち、位置ずれ補正を行うに当たって
は、ＥＥＰＲＯＭ31から読み出しておいた左測距点用の
位置ずれ補正データ１を対応する測距データDIR1に加算
し（ステップ501 ）、かつ、右測距点用の位置ずれ補正
データデータ２を対応する測距データDIR2に加算する
（ステップ502 ）ことにより、図５に示す平行移動分の
位置ずれの補正が完了する。

【０１０５】次に、図１６により、図１４における近距
離補正（ステップ426 ）の具体的処理手順を説明する。

【０１０６】近距離補正を行うに当たっては、まず、Ｅ
ＥＰＲＯＭ31から傾き補正用の原点データ（データ
３）、測距データDIR1用の傾き補正係数データ（データ
４）、および、測距データDIR2用の傾き補正係数データ
（データ５）を読み出し、マイクロコンピュータ21内の
図示しないＲＡＭ内に格納する（ステップ601 ）。

【０１０７】次に、測距データDIR1が原点データ（デー
タ３）より大きいか、すなわち近距離かを判断し（ステ
ップ602 ）、大きければ近距離補正の演算を行う。ま
ず、測距データDIR1から傾き補正用の原点データ（デー
タ３）を減算し、その結果をＲＡＭ１に記憶させる（ス
テップ603 ）。次に、ＲＡＭ１に記憶されているデータ
に対して、発光ダイオードIR1 用の傾き補正係数（デー
タ４）を乗算し、その結果をＲＡＭ１に置き換え記憶さ
せる（ステップ604 ）。その後、ＲＡＭ１に記憶されて
いるデータに対して、傾き補正用の原点データ（データ
３）を加算し、近距離補正後の発光ダイオードIR1 の測
距データとしてＲＡＭ１に置き換え記憶させる（ステッ
プ605 ）。

【０１０８】次に、測距データDIR3についても、原点デ
ータ（データ３）との比較により、近距離測距の必要性
を判断する（ステップ606 ）。そして、同様に、測距デ
ータDIR3から傾き補正用の原点データ（データ３）を減
算し、その結果をＲＡＭ２に記憶させる（ステップ607
）。次に、ＲＡＭ２に記憶されているデータに対し
て、発光ダイオードIR1 用の傾き補正係数（データ５）
を乗算し、その結果をＲＡＭ２に置き換え記憶させる
（ステップ608 ）。その後、ＲＡＭ２に記憶されている
データに対して、傾き補正用の原点データ（データ５）
を加算し、近距離補正後の発光ダイオードIR1 の測距デ
ータとしてＲＡＭ２に置き換え記憶させる（ステップ60
9 ）。

【０１０９】なお、測距データDIR1、測距データDIR3が
傾き補正用の原点データ（データ３）より遠距離側すな
わち小さく、通常の測距範囲内の場合、近距離補正は行
わない。

【０１１０】これらの結果、多点測距での各測距点デー
タにつき、通常測距範囲であれば発行素子相互の位置ず
れに対する補正が行われ、近距離測距範囲であれば、測
距データの傾き補正が行われるので、常に正確な測距デ
ータを得ることができる。

【０１１１】ここで、ＥＥＰＲＯＭ31には、必要最小限
の補正用データのみを記憶させるだけなので、小容量の
ものを適用でき、低コスト化および小形化に寄与でき
る。

【０１１２】また、上記構成では、近距離側におけるＰ
ＳＤ15への入射像が、ＰＳＤ15の受光面からはみ出した
り、或いはその像の歪みやボケによる測距誤差が生じて
も、補正処理により正確な測距データとすることができ
るので、ＰＳＤ等の受光素子の面積をむやみに大きくす
る必要はない。また、投光レンズ12、受光レンズ14につ
いても、特別の収差対策等を施すこと必要はなく、普通
のものでよい。すなわち、普通の測距光学系を使用でき
る。

【０１１３】なお、上記実施例では、測距装置として、
複数の発光素子が基線長と直角をなす方向に配列された
ものについて説明したが、複数の発光素子が基線長と同
じ方向に配列された装置についても利用可能なことはも
ちろんである。

【０１１４】

【発明の効果】本発明の多点測距装置によれば、近距離
範囲を含む広い測距範囲において、データ補正により常
に正しい測距値を得ることができるので、従来測距不可
能とされていた近距離の多点測距が可能となり、測距範
囲が大幅に拡大する。また、複雑な機構部品等を用いな
いので、信頼性が向上し、小形化も達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による多点測距装置の一実施例を示すブ
ロック図である。

【図２】一般的な三角測量の原理に基づく測距装置の測
距動作説明図である。

【図３】一般的な多点測距装置での測距動作を説明する
斜視図である。

【図４】図２の装置における位置ずれ誤差を説明するた
めの特性図である。

【図５】図３の装置における発光素子相互の位置ずれ誤
差と、近距離測距範囲での傾きの違いとを説明するため
の特性図である。

【図６】通常の測距範囲の場合の多点測距装置での受光
状態のシミュレーション結果を説明する説明図である。

【図７】近距離測距範囲の原点位置での受光状態のシミ
ュレーション結果を説明する説明図である。

【図８】近距離測距範囲内最短距離での受光状態のシミ
ュレーション結果を説明する説明図である。

【図９】図５で示したIR1,IR3 データに対して、位置ず
れ補正を行った結果を示す特性図である。

【図１０】図９のデータから傾き補正用原点データ（デ
ータ３）を減算した結果を示す特性図である。

【図１１】一実施例の装置での第１の補正データ、すな
わち位置ずれ補正データ（データ１，データ２）の、記
憶手段への書き込み動作を説明するフローチャートであ
る。

【図１２】同上距離データ、すなわち傾き補正用原点デ
ータ（データ３）の、記憶手段への書き込み動作を説明
するフローチャートである。

【図１３】同上第２の補正データ、すなわち傾き補正係
数（データ４，データ５）の、記憶手段への書き込み動
作を説明するフローチャートである。

【図１４】同上測距および補正動作を説明するフローチ
ャートである。

【図１５】図１４での位置ずれおよび補正処理を説明す
るためのフローチャートである。

【図１６】図１４での近距離補正処理をを説明するため
のフローチャートである。

【符号の説明】

11 投光手段としての投光素子 13 被写体 15 受光手段としての受光素子 31 記憶手段としてのＥＥＰＲＯＭ 32 補正手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体に向けて複数の投光手段から光束
   を投射し、その反射光を受光手段で検出することによ
   り、三角測量の原理を用いて複数地点の測距をそれぞれ
   行う多点測距装置において、前記複数の投光手段相互の
   位置ずれに基づく測距誤差を補正する第１の補正デー
   タ、前記複数の投光手段による測距点のうち基準となる
   測距点での被写体距離と受光手段の出力との所定の関数
   関係に対し被写体が近距離の場合に生じる他の測距点で
   の被写体距離と受光手段の出力との関数関係の違いをそ
   れぞれ求め、この違いに基いてそれぞれ求められた関数
   関係を前記所定の関数関係に補正する第２の補正データ
   および前記被写体距離と受光手段の出力との関数関係に
   違いが生じ始める被写体距離に対応する距離データがそ
   れぞれ書き込まれている記憶手段と、測距時における受
   光手段の出力から被写体距離が前記距離データより遠方
   かを判断し、この距離データより遠方であれば前記第１
   の補正データを読み出し、前記距離データ以内であれば
   第２の補正データをも読み出して補正演算を行う補正手
   段とを備えたことを特徴とする多点測距装置。