JP3127193B2

JP3127193B2 - 多点測距装置

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Publication number: JP3127193B2
Application number: JP07042594A
Authority: JP
Inventors: 照幸大門
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-02-08
Filing date: 1995-02-08
Publication date: 2001-01-22
Anticipated expiration: 2016-01-22
Also published as: US5760883A; JPH08219769A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の発光手段と、該
発光手段の前面に配置される、例えば複数の光軸を有す
るレンズユニットとを具備した多点測距装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、発光手段を有する多点測距装置に
おいて、発光手段の前面に光学部材を配置することによ
り、１つの発光手段（投光素子）でありながら投射点を
拡大することができることは、広く知られている。

【０００３】ここで、発光手段の前面に光学部材を配置
することにより、１つの発光手段でありながら投射点を
拡大した発光手段を用いた場合の、アクティブ方式の多
点測距装置について、図１８〜図２０を用いて説明す
る。

【０００４】図１８はこの種の多点測距装置の概略を示
す構成図であり、同図において、８４１は発光手段であ
るところのＩＲＥＤ（赤外発光ダイオード）である。８
６１，８６２，８６３は前記ＩＲＥＤ８４１からの光を
集光し、且つ、分割する為の投光用レンズであり、焦点
距離はそれぞれｆ、光軸間隔はそれぞれｘ₁ ，ｘ₂ の距
離に保っているものとする。８８１，８８２，８８３は
前記ＩＲＥＤ８４１から前記投光用レンズ８６１，８６
２，８６３を介して投射され、距離Ｄだけ離れた位置に
形成された投光像である。

【０００５】同図に示す通り、１つの発光手段であるＩ
ＲＥＤ８４１から投射された光は投光用レンズ８６１，
８６２，８６３により３つに分割され、測距対象物上に
投光像８８１，８８２，８８３が形成される。

【０００６】８６４は投射された光の測距対象物での反
射光を集光する為の受光レンズで、焦点距離はｆ_J1であ
り、又該投光用レンズ８６１，８６２，８６３と受光レ
ンズ８６４との間隔（基線長）はそれぞれＫａ₁ ，Ｋｂ
₁ である。８１５，８１６，８１７は前記受光レンズ８
６４を介する入射光を受光し光電変換する受光センサで
あるところのＰＳＤ（半導体位置検出器）であり、ＰＳ
Ｄ８１５は投光像８８３の反射光を受光し、ＰＳＤ８１
６は投射光像８８２の反射光を受光し、ＰＳＤ８１７は
投射光像８８１の反射光を受光する様に配置されてい
る。

【０００７】図１９は上記の多点測距装置の回路構成を
示すブロック図であり、図１６と同じ部分は同一符号を
付してある。

【０００８】同図において、８２１，８２２はＰＳＤ８
１５の出力電流を電圧に変換する為のアンプ、８２３，
８２４はＰＳＤ８１６の出力電流を電圧に変換する為の
アンプ、８２５，８２６はＰＳＤ８１７の出力電流を電
圧に変換する為のアンプである。８６１，８６２，８６
３，８６４，８６５，８６６は前記各アンプ８２１〜８
２４の出力をスイッチングする為のアナログスイッチで
り、後述するＣＰＵ８５１の制御信号ＡＳ１，ＡＳ２，
ＡＳ３によって制御され、その出力が「０」でＯＦＦ、
「１」でＯＮする。８３１，８３２は前記アナログスイ
ッチ８６１，８６３又は８６２，８６４又は８６５，８
６６によって選択された電流電圧変換用のアンプ出力を
それぞれα倍する為の増幅用アンプである。８４１は距
離を算出するための演算回路であり、増幅用アンプ８３
１，８３２の出力から距離の逆数に比例した結果を出力
する公知の二重積分回路である。８５１は各部の制御を
司ると共に距離を演算するＣＰＵである。８５２はＩＲ
ＥＤ８４１を駆動する為のＩＲＥＤ駆動回路であり、前
述のＣＰＵ８５１からの制御信号ＩＲ１にて制御され、
その出力が「０」の際には前記ＩＲＥＤ８４１を非投光
状態にし、「１」になることにより投光状態にする。

【０００９】上記のように構成された多点測距装置にお
いて、その測距動作について、図２０のフローチャート
により説明する。

【００１０】ここで、初期状態では、ＣＰＵ８５１から
出力されている制御信号ＡＳ１，ＡＳ２，ＡＳ３，ＩＲ
１はそれぞれ「０」とする（ＡＳ１＝ＡＳ２＝ＡＳ３＝
ＩＲ１＝０）。

【００１１】まず、ステップ９０１においては、ＡＳ１
＝１としてＰＳＤ８１５を選択する。次のステップ９０
２においては、ＩＲ１＝１としてＩＲＥＤ８４１を駆動
する。そして、ステップ９０３において、公知の二重積
分動作（不図示）により投光像８８３による測距を行
い、これにより得られる測距値をＡとする。

【００１２】次に、ステップ９０４において、ＡＳ１＝
０とし、続くステップ９０５において、ＡＳ２＝１とし
てＰＳＤを８１５から８１６に切り換える。そして、次
のステップ９０６において、公知の二重積分動作（不図
示）により投光像８８２による測距を行い、これにより
得られる測距値をＢとする。次にステップ９０７におい
て、ＡＳ２＝０とし、続くステップ９０８において、Ａ
Ｓ＝１としてＰＳＤを８１６から８１７に切り換える。
そして次のステップ９０９において、公知の二重積分動
作（不図示）により投光像８８１による測距を行い、こ
れにより得られる測距値をＣとする。続くステップ９１
０においては、ＡＳ３＝０とし、次のステップ９１１に
おいて、ＩＲ１＝０としてＩＲＥＤ８４１の駆動を停止
する。

【００１３】そして、ステップ９１２において、上記の
各測距値Ａ，Ｂ，Ｃから最適値を演算し、次のステップ
９１３で一連の測距動作を終了する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来例の様に１つ
の発光手段（ＩＲＥＤ８４１）にて投射された光を複数
の光学部材（投光用レンズ８６１，８６２）で分割する
場合（投射点を増やす場合）、各部スペース上の制約か
ら光学部材は大きくできない。例えば、発光手段の周囲
に他の別部材があり、一定のスペースしか確保できない
場合、光学部材に前記従来例のような２つ以上の複数の
投光用レンズを使用した際、その各々の有効開口径は投
光用レンズの数が増えるほど小さくしなければならな
い。仮に投光用レンズの焦点距離は変えないで、有効口
径のみを小さくすると、各レンズのＦナンバーが暗くな
り、その結果分割された各投射光輝度は暗くなり、実質
的に多点測距装置のＳ／Ｎ比が低下することとなる。

【００１５】すなわち、従来においては、１つの発光手
段で投射点を拡大する（測距点を増やす）場合、投光用
レンズの数を増す必要があり、このように投射点を増や
す程、実質的に多点測距装置のＳ／Ｎ比が低下するとい
った問題点があった。

【００１６】また、前記従来例では、１つの発光手段
（ＩＲＥＤ８４１）にて投射された光を複数の光学部材
（投光用レンズ８６１，８６２，８６３）により分割投
射して、測距点を増やしている。この為、複数（この場
合３つ）の測距点のうち１つだけに投射するということ
はできない。すなわち、図１８からもわかる様に、測距
対象物の距離が遠距離から近距離まで移動した場合、受
光センサ上で本来測距しようとする投光像と受光センサ
の組み合わせでない投光像の光が干渉してしまう危険性
（例えばＰＳＤ８１６は投光像８８２によって測距した
にもかかわらず、近距離においては投光像８８１がＰＳ
Ｄ８１６上に入ってしまい、誤測距する）があった為、
センサレイアウト及び投光レンズ８６１，８６２，８６
３の中心間距離やＩＲＥＤ８４１の発光サイズなどを考
慮して、それぞれの投射光像が干渉しない様な形状，配
置にする必要があった。

【００１７】（発明の目的）本発明の第１の目的は、Ｓ
／Ｎ比を低下させることなく、投光手段の投射点を拡大
することのできる多点測距装置を提供することである。

【００１８】本発明の第２の目的は、測距対象物が存在
する確率の高い、拡大された投射点の略中心部につい
て、実質的にＳ／Ｎ比を向上させることのできる多点測
距装置を提供することである。

【００１９】本発明の第３の目的は、測距対象物が存在
する確率の高い、拡大された投射点の略中心部につい
て、飛躍的にＳ／Ｎ比を向上させることのできる多点測
距装置を提供することである。

【００２０】本発明の第４の目的は、隣りあった投射点
が同一の発光手段により発せられた光であることによる
投射光の干渉を防ぐことのできる多点測距装置を提供す
ることである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成
するために、請求項１〜３記載の本発明は、第１の発光
手段と、第２の発光手段と、前記第１の発光手段から発
せられた光を少なくとも第１の目標方向及び第２の目標
方向に分割投射すると共に、前記第２の発光手段から発
せられた光を少なくとも前記第２の目標方向及び第３の
目標方向に分割投射する為の分割投射手段と、前記第１
の発光手段から第１の目標方向に分割投射された光の反
射光を受光する第１の受光手段と、前記第１の受光手段
から第２の目標方向に分割投射された光の反射光を受光
する第２の受光手段とを備え、第１の発光手段から発せ
られた光を少なくとも第１の目標方向と第２の目標方向
に分割投射し、前記第２の発光手段から発せられた光を
少なくとも前記第２の目標方向と第３の目標方向に分割
投射するようにしている。

【００２２】また、上記第２の目的を達成するために、
請求項４記載の本発明は、第１及び第２の発光手段の発
光部中心間隔をｙ、これらの並び方向の各発光部のサイ
ズをａ，ｂ、複数のレンズユニットのうちの少なくとも
前記第１及び第２の発光手段からの光をそれぞれ第２の
目標方向に分割投射する２個のレンズユニットのレンズ
主点位置間隔をｘとするときｙ≧ｘ−（ａ＋ｂ）／２の条件を満たすように、前記第１及び第２の発光手段及
びレンズユニットを配置するようにしている。

【００２３】また、上記第３の目的を達成するために、
請求項５記載の本発明は、第１及び第２の発光手段を同
じ時間帯に発光させて、少なくとも第２の目標に対する
測距を行う為の制御手段を設け、第１及び第２の発光手
段をほぼ同時に発光させ、これら手段によって投射され
る事になる（測距対象物が存在する確率の高い）第２の
目標に対する測距を行うようにしている。

【００２４】同じく上記第３の目的を達成するために、
請求項６記載の本発明は、第１及び第２の発光手段を異
なる時間帯に発光させて、少なくとも第２の目標に対し
て少なくとも２回測距を行う為の制御手段を設け、第１
及び第２の発光手段を時系列に発光させ、これら手段に
よって投射される事になる（測距対象物が存在する確率
の高い）第２の目標に対する測距を２回行うようにして
いる。

【００２５】また、上記第４の目的を達成するために、
請求項７〜１０記載の本発明は、第１の発光手段と、第
２の発光手段と、第１の発光手段から発せられた光を少
なくとも第１の目標方向及び第２の目標方向に分割投射
すると共に、前記第２の発光手段から発せられた光を少
なくとも前記第１及び第２の目標方向の間の第３の目標
方向及び前記第１及び第２の目標方向の外側の第４の目
標方向に分割投射する為の分割投射手段とを備え、同一
の発光手段から複数に投射される光がそれぞれ隣接して
測距対象物上に当たらないようにしている。

【００２６】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。

【００２７】図１〜図３は本発明の第１の実施例に係る
図であり、図１は多点測距装置の投受光系を示す構成図
である。

【００２８】図１において、４２は第１の発光手段であ
るところのＩＲＥＤ、４３は第２の発光手段であるとこ
ろのＩＲＥＤであり、これら中心間距離（発光部中心間
隔）はｙ’に保たれている。６１，６２は前記ＩＲＥＤ
４２，４３からの光を集光し、且つ、分割する為の投光
用レンズであり、焦点距離はそれぞれｆ’、レンズ主点
位置間隔はｘ’とする。８３，８４，８５，８６は前記
ＩＲＥＤ４２，４３から投光用レンズ６１、６２を介し
て投射され、Ｄ’の距離だけ離れた位置に形成された投
光像である。

【００２９】同図に示す通り、２つの発光手段であるＩ
ＲＥＤ４２，４３から投射された光は投光用レンズ６
１，６２により４つに分割され、ＩＲＥＤ４２による投
光像８４，８６、ＩＲＥＤ４３による投光像８３，８５
となる。すなわち、ＩＲＥＤ４２による投光像８４と８
６の間にＩＲＥＤ４３による投光像８５が、又ＩＲＥＤ
４３による投光像８３と８５の間にＩＲＥＤ４２による
投光像８４が投光されている。

【００３０】６５は投射光の測距対象物での反射光を集
光する為の受光レンズであり、焦点距離はｆ_J ’、投光
用レンズ６１，６２との間隔（基線長）はそれぞれＫ
ａ’，Ｋｂ’である。１１１，１１２，１１３，１１４
は前記受光レンズ６５を介して入射する反射光を受光し
光電変換する受光手段であるＰＳＤであり、ＰＳＤ１１
１は投光像８６の反射光を受光し、ＰＳＤ１１２は投光
像８５の反射光を受光し、ＰＳＤ１１３は投光像８４の
反射光を受光し、ＰＳＤ１１４は投光像８３の反射光を
受光する様に配置されている。また、図１において投射
点の略中心部分に当たるのは、投光像８４，８５であ
る。

【００３１】図２は上記の投受光系を具備した多点測距
装置の回路構成を示すブロック図であり、図１と同じ部
分は同一符号を付してある。

【００３２】同図において、１２１，１２２はＰＳＤ１
１１の出力電流を電圧変換する為のアンプ、１２３，１
２４はＰＳＤ１１２の出力電流を電圧変換する為のアン
プ、１２５，１２６はＰＳＤ１１３の出力電流を電圧変
換する為のアンプ、１２７，１２８はＰＳＤ１１４の出
力電流を電圧変換する為のアンプである。１６１，１６
２，１６３，１６４，１６５，１６６，１６７，１６８
は前記各アンプ１２１〜１２８の出力をスイッチングす
る為のアナログスイッチであり、後述するＣＰＵ１５１
からの制御信号ＡＳ１，ＡＳ２，ＡＳ３，ＡＳ４によっ
て制御され、その出力が「０」でＯＦＦ、「１」でＯＮ
する。

【００３３】１３１，１３２は前記アナログスイッチ１
６１〜１６８によって選択された電流電圧変換用アンプ
１２１〜１２８の出力をそれぞれα倍する為の増幅用ア
ンプである。１４１は距離を算出する為の演算回路であ
り、前記増幅用アンプ１３１，１３２の出力から距離の
逆数に比例した結果を出力する公知の二重積分回路であ
る。１５１は各部の制御を司ると共に距離を演算するＣ
ＰＵである。１５２，１５３はＩＲＥＤ１４２，ＩＲＥ
Ｄ４３を駆動する為のＩＲＥＤ駆動回路であり、前述の
ＣＰＵ１５１からの制御信号ＩＲ１，ＩＲ２で制御さ
れ、その出力が「０」で非投光状態にし、「１」で投光
状態にする。

【００３４】上記の様に構成された多点測距装置におい
て、その測距動作について、図３のフローチャートによ
り説明する。

【００３５】ここで、初期状態において、ＣＰＵ１５１
からの制御信号ＡＳ１，ＡＳ２，ＡＳ３，ＡＳ４，ＩＲ
１，ＩＲ２はそれぞれ「０」とする（ＡＳ１＝ＡＳ２＝
ＡＳ３＝ＡＳ４＝ＩＲ１＝ＩＲ２＝０）。

【００３６】まず、ステップ２０１において、ＡＳ１＝
１としてＰＳＤ１１１を選択する。次のステップ２０２
においては、ＩＲ１＝１としてＩＲＥＤ４２を駆動す
る。そして、ステップ２０３において、公知の二重積分
動作（不図示）により投光像８６による測距を行い、こ
れにより得られた測距値をＡとする。

【００３７】次に、ステップ２０４において、ＡＳ１＝
０とし、続くステップ２０５において、ＡＳ３＝１とし
てＰＳＤを１１１から１１３に切り換える。そして、ス
テップ２０６において、公知の二重積分動作（不図示）
により投光像８４による測距を行い、これにより得られ
る測距値をＢ１とする。又さらにステップ２０７におい
て、もう一度公知の二重積分動作（不図示）により投光
像８４による測距を行い、これにより得られる測距値を
Ｂ２とする。次いでステップ２０８において、前記測距
値Ｂ１とＢ２の平均値を求め（勿論これに限定されるも
のではない）、これをＢとする。

【００３８】次に、ステップ２０９において、ＡＳ３＝
０とし、続くステップ２１０において、ＩＲ１＝０とし
て前記ＩＲＥＤ４２の駆動を停止する。次のステップ２
１１においては、ＡＳ２＝１としてＰＳＤ１１２を選択
する。次いでステップ２１２において、ＩＲ２＝１とし
てＩＲＥＤ４３を駆動する。そして、ステップ２１３に
おいて、公知の二重積分動作（不図示）により投光像８
５による測距を行い、これにより得られる測距値をＣ１
とする。又さらにステップ２１４において、もう一度公
知の二重積分動作（不図示）により投光像８５による測
距を行い、これにより得られる測距値をＣ２とする。次
いでステップ２１５において、前記測距値Ｃ１とＣ２の
平均値を求め、これをＣとする。

【００３９】次に、ステップ２１６において、ＡＳ２＝
０とし、続くステップ２１７において、ＡＳ４＝１とし
てＰＳＤを１１２から１１４に切り換える。そして、ス
テップ２１８において、公知の二重積分動作（不図示）
により投光像８３による測距を行い、これにより得られ
る測距値をＤとする。

【００４０】次に、ステップ２１９において、ＡＳ４＝
０とし、次いでステップ２２０において、ＩＲ２＝０と
して前記ＩＲＥＤ４３の駆動を停止し、続くステップ２
２１において、前記各測距値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄから最適値
を演算して、次のステップ２２２で一連の測距動作を終
了する。

【００４１】この第１の実施例によれば、投光像８３〜
８６の隣りあった投光像は、それぞれ異なった発光手段
からの投光像である為、別々に駆動（制御）できるの
で、一方の発光手段で測距する際は他方の発光手段を停
止させることにより、先の干渉を無くすことができる。

【００４２】また、投光像８４，８５についてそれぞれ
２回づつ測距して、各々その結果を平均化して測距値と
する事により、実質的にＳ／Ｎを格段に向上させてい
る。

【００４３】また、ここでは２回しか測距していない
が、この回数は複数回であれば何回測距しても構わな
い。

【００４４】（第２の実施例）図４及び図５は本発明の
第２の実施例に係る図であり、この実施例における多点
測距装置の投受光系は上記第１の実施例（図１参照）と
同様であるので、ここではその詳細及び図示は省略す
る。

【００４５】図４は本発明の第２の実施例における多点
測距装置の回路構成を示すブロック図であり、図１と同
じ部分は同一符号を付してある。

【００４６】図４において、１２１，１２２はＰＳＤ１
１１の出力電流を電圧変換する為のアンプ、１２３，１
２４はＰＳＤ１１２の出力電流を電圧変換する為のアン
プ、１２５，１２６はＰＳＤ１１３の出力電流を電圧変
換する為のアンプ、１２７，１２８はＰＳＤ１１４の出
力電流を電圧変換する為のアンプである。１７１，１７
２，１７３，１７４，１７５，１７６，１７７，１７８
は前記各アンプ１２１〜１２８の出力をスイッチングす
る為のアナログスイッチであり、後述するＣＰＵ１５１
からの制御信号ＡＳ７によって制御され、アナログスイ
ッチに入力される信号が「０」でＯＦＦ、「１」でＯＮ
する。

【００４７】１３１，１３２，１３３，１３４は前記ア
ナログスイッチ１７１〜１７８によって選択された電流
電圧変換用アンプ１２１〜１２８の出力をそれぞれα倍
する為の増幅用アンプ、１４１は距離を算出する為の演
算回路であり、前記増幅用アンプ１３１，１３２の出力
から距離の逆数に比例した結果を出力する公知の第１の
二重積分回路であり、１４２は前記増幅用アンプ１３
３，１３４の出力から距離の逆数に比例した結果を出力
する公知の第２の二重積分回路である。１５１は各部の
制御を司ると共に距離を演算するＣＰＵ、１８１は前記
ＣＰＵ１５１からの制御信号ＡＳ７を反転させるインバ
ータである。１５２，１５３はＩＲＥＤ４２，ＩＲＥＤ
４３を駆動する為のＩＲＥＤ駆動回路であり、前述のＣ
ＰＵ１５１からの制御信号ＩＲ１，ＩＲ２で制御され、
その出力が「０」で非投光状態にし、「１」で投光状態
にする。

【００４８】上記の様に構成された多点測距装置におい
て、その測距動作について、図５のフローチャートによ
り説明する。

【００４９】ここで、初期状態において、ＣＰＵ１５１
からの制御信号ＩＲ１，ＩＲ２はそれぞれ「０」とする
（ＩＲ１＝ＩＲ２＝０）。

【００５０】まず、ステップ４０１において、後述する
判定用ラッチである第１の二重積分ラッチｍと第２の二
重積分ラッチｎをそれぞれ「０」にする。次のステップ
４０２においては、ＡＳ７＝１として、ＰＳＤ１１１か
らの信号が増幅用アンプ１３１，１３２を介して第１の
二重積分回路１４１に入力され、ＰＳＤ１１３からの信
号が増幅用アンプ１３３，１３４を介して第２の二重積
分回路１４２に入力されるようにする。

【００５１】次に、ステップ４０３において、ＩＲ１＝
１としてＩＲＥＤ４２を駆動し、続くステップ４０４に
おいて、第１の二重積分回路１４１及び第２の二重積分
回路１４２による二重積分動作を同時に開始させる。次
に、ステップ４０５において、第１の二重積分（すなわ
ち、投光像８６による測距）が終了したかどうか判定
し、終了していなかったらステップ４０８に分岐する。
又ここで終了していたらステップ４０６に分岐し、第１
の二重積分により得られる測距値をＡとし、次のステッ
プ４０７において、第１の二重積分終了ラッチｍを
「１」としてステップ４０８へ進む。

【００５２】ステップ４０８においては、第２の二重積
分（すなわち、投光像８４による測距）が終了したかど
うか判定し、終了していなかったら４１１に分岐する。
又ここで終了していたらステップ４０９に分岐し、第２
の二重積分により得られる測距値をＢとし、次のステッ
プ４１０において、第２の二重積分終了ラッチｎを
「１」としてステップ４１１へ進む。

【００５３】ステップ４１１においては、前記第１，第
２の二重積分の両方が終了したかどうか判定し、両方が
終了していたらステップ４１２へ進み、ＩＲ１＝０とし
てＩＲＥＤ４２の駆動を停止する。また、第１，第２の
二重積分の両方が終了していなければステップ４１１か
らステップ４０５へ戻り、ステップ４０５〜４１１まで
の動作を繰返す。

【００５４】次に、ステップ４１３において、判定用ラ
ッチであるｍ，ｎをそれぞれ「０」とする。そして、ス
テップ４１４において、ＡＳ７＝０として、ＰＳＤ１１
２からの信号が増幅アンプ１３１，１３２を介して第１
の二重積分回路１４１に入力され、ＰＳＤ１１４からの
信号が増幅アンプ１３３，１３４を介して第２の二重積
分回路１４２に入力されるようにする。

【００５５】次に、ステップ４１５において、ＩＲ２＝
１としてＩＲＥＤ４３を駆動し、次いでステップ４１６
において、第１の二重積分回路１４１及び第２の二重積
分回路１４２による二重積分動作（すなわち、投光像８
５による測距）を同時に開始させる。そして、ステップ
４１７において、第１の二重積分を終了したかどうか判
定し、終了していなかったらステップ４２０に分岐す
る。又ここで終了していたらステップ４１８に分岐して
第１の二重積分により得られた測距値をＣとし、次のス
テップ４１９において、第１の二重積分終了ラッチｍを
「１」とし、ステップ４２０へ進む。

【００５６】ステップ４２０において、第２の二重積分
（すなわち、投光像８３による測距）が終了したかどう
か判定し、終了していなかったらステップ４２３に分岐
する。又ここで終了していたらステップ４２１に分岐し
て第２の二重積分により得られる測距値をＤとし、次の
ステップ４２２において、第２の二重積分終了ラッチｎ
を「１」とし、ステップ４２３へ進む。ステップ４２３
においては、第１，第２の二重積分の両方が終了したか
どうか判定し、両方が終了していなければステップ４１
７へ戻り、ステップ４１７〜４２３までの動作を繰返
す。また、上記ステップ４２３において両方が終了して
いることを判定した場合はステップ４２４へ進み、ここ
でＩＲ２＝０としてＩＲＥＤ４３の駆動を停止し、次の
ステップ４２５において、各測距値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄから
最適値を演算して、次のステップ４２６で一連の測距動
作を終了する。

【００５７】この第２の実施例によれば、１つの発光手
段より複数に分割して投射された光の反射光をそれぞれ
別々の受光手段により受光し、複数の演算回路により別
々に且つ同時に距離を算出するようにすることにより、
多点測距でありながら測距時間を画期的に短くする事が
可能となる。

【００５８】（第３の実施例）図６は本発明の第３の実
施例における多点測距装置の投受光系を示す構成図であ
り、この実施例は、少ない数の発光手段にて発せられた
光を、複数のレンズ等により分割して投射する場合、測
距対象物が存在する確率が比較的高い、前記分割された
投射点の略中心部について、異なる発光手段からの投射
光が重なるように配置したものである。異なる発光手段
からの投射光が重なる事を説明するため、ここでは発光
手段は２個、発光手段の前面に配置される光学部材はレ
ンズとし、その数も２個とする（複眼レンズあるいは単
レンズが２個併設されていても良い）。

【００５９】図６において、４４は第１の発光手段であ
るところのＩＲＥＤ、４５は第２の発光手段であるとこ
ろのＩＲＥＤである。６３，６４は前記発光手段４４，
４５からの光を集光し、且つ、分割する為の投光用レン
ズであり、焦点距離はそれぞれｆとする。前記ＩＲＥＤ
４４，４５と投光用レンズ６３、６４によって投光手段
が構成される。

【００６０】９１，９２，９３，９４は前記ＩＲＥＤ４
４，４５から前記投光用レンズ６３，６４を介して投射
され、Ｄ１の距離だけ離れた位置に形成された投射光像
である。また、９５，９６は前記ＩＲＥＤ４４，４５か
ら前記投光用レンズ６３，６４を介してＤ２の距離だけ
離れた位置での略中心部に形成された投射光像であり、
９７，９８は前記ＩＲＥＤ４４，４５から前記投光用レ
ンズ６３，６４を介してＤ３の距離だけ離れた位置での
略中心部に形成された投射光像である。

【００６１】また、前記ＩＲＥＤ４４，４５と投光用レ
ンズ６３，６４の間隔は約ｆに、投光用レンズ６３と６
４の主点位置間隔はｘに、それぞれ保たれている。更
に、前記ＩＲＥＤ４４とＩＲＥＤ４５の発光部の中心間
距離をｙ、ＩＲＥＤ４４，４５の並び方向の各発光部の
サイズをそれぞれａ，ｂとしている。

【００６２】図７は、図６における、レンズ主点位置間
隔ｘと発光部中心間隔ｙの関係をｙ＝ｘ−（ａ＋ｂ）／２とした時の無限遠の距離での略中心部に形成された投光
像であり、７１はＩＲＥＤ４４による投光像であり、７
２はＩＲＥＤ４５による投光像である。

【００６３】図８は、図６における、レンズ主点位置間
隔ｘと発光部中心間隔ｙの関係をｙ＝ｘとした時の無限遠の距離での略中心部に形成された投光
像であり、７３はＩＲＥＤ４４による投光像であり、７
４はＩＲＥＤ４５による投光像である。

【００６４】上記図６〜図８より、レンズ主点位置間隔
ｘと発光部中心間隔ｙの関係をｙ≧ｘ−（ａ＋ｂ）／２ …………（１）の条件を満たす様に配置することにより、分割された投
射光のある有限距離における略中心部に形成された投光
像の一部または全部が重なり合うことになり、重なり合
った部分を利用して測距することにより、実質的に多点
測距装置のＳ／Ｎを向上させることになる。

【００６５】その一例を図９〜図１１を用いて説明す
る。

【００６６】図９において、４４は第１の発光手段であ
るところのＩＲＥＤ、４５は第２の発光手段であるとこ
ろのＩＲＥＤであり、６３，６４は前記発光手段４４，
４５からの光を集光し、且つ、分割する為の投光用レン
ズであり、焦点距離はそれぞれｆとする。７７，７８，
７９，８０は前記ＩＲＥＤ４４，４５から前記投光用レ
ンズ６３，６４を介して投射され、Ｄの距離だけ離れた
位置に形成された投光像である。また、投光用レンズ６
３と６４のレンズ主点位置間隔はｘ、ＩＲＥＤ４４と４
５の発光部中心間隔はｙに保たれており、ｘ＝ｙに配置されている。

【００６７】同図に示す通り、２つの発光手段（ＩＲＥ
Ｄ４４，４５）から投射された光は投光用レンズ６３，
６４により４つに分割され、ＩＲＥＤ４４による投光像
７８，８０とＩＲＥＤ４５による投光像７７，７９とな
る。すなわち、投光像７８，７９はある有限距離範囲に
おいてその殆どまたはその一部が重なり合うことにな
り、実質的に７８，７９は同じ位置を測距するよう配置
されている。

【００６８】６６は投射光の測距対象物での反射光を集
光する為の受光レンズであり、焦点距離はｆ_J 、投光用
レンズ６３，６４との間隔（基線長）はそれぞれＫａ，
Ｋｂである。１１５，１１６，１１７は前記受光レンズ
６６を介して入射する反射光を受光し光電変換する為の
ＰＳＤであり、ＰＳＤ１１５は投光像８０の反射光を受
光し、ＰＳＤ１１６は投光像７８，７９の反射光を受光
し、ＰＳＤ１１７は投光像７７の反射光を受光する様に
配置されている。

【００６９】図１０は、図９の構成の多点測距装置の回
路構成を示すブロック図であり、図９と同じ部分は同一
符号を付してある。

【００７０】同図において、１２１，１２２はＰＳＤ１
１５の出力電流を電圧変換する為のアンプ、１２３，１
２４はＰＳＤ１１６の出力電流を電圧変換する為のアン
プ、１２５，１２６はＰＳＤ１１７の出力電流を電圧変
換する為のアンプである。１６１，１６２，１６３，１
６４，１６５，１６６は前記各アンプ１２１〜１２６の
出力をスイッチングする為のアナログスイッチであり、
後述するＣＰＵ１５１からの制御信号ＡＳ１，ＡＳ２，
ＡＳ３によって制御され、その出力が「０」でＯＦＦ、
「１」でＯＮする。１３１，１３２は前記アナログスイ
ッチ１６１〜１６６によって選択された電流電圧変換用
アンプ１２１〜１２６の出力をそれぞれα倍する為の増
幅用アンプである。

【００７１】１４１は距離を算出する為の演算回路であ
り、前記増幅用アンプ１３１，１３２の出力から距離の
逆数に比例した結果を出力する公知の二重積分回路であ
る。１５１は各部の制御を司ると共に距離を演算するＣ
ＰＵである。１５２，１５３は前記ＩＲＥＤ４４，ＩＲ
ＥＤ４５を駆動するＩＲＥＤ駆動回路であり、前述のＣ
ＰＵ１５１からの制御信号ＩＲ１，ＩＲ２で制御され、
その出力が「０」時にはＩＲＥＤ４４，４５をそれぞれ
非投光状態にし、「１」になることにより投光状態にす
る。

【００７２】上記の様に構成された多点測距装置におい
て、その測距動作について、図１１のフローチャートに
より説明する。

【００７３】ここで、初期状態においては、ＣＰＵ１５
１からの制御信号ＡＳ１，ＡＳ２，ＡＳ３，ＩＲ１，Ｉ
Ｒ２は「０」とする（ＡＳ１＝ＡＳ２＝ＡＳ３＝ＩＲ１
＝ＩＲ２＝０）。

【００７４】まず、ステップ３０１において、ＡＳ１＝
１としてＰＳＤ１１５を選択する。次のステップ３０２
においては、ＩＲ１＝１としてＩＲＥＤ４４を駆動す
る。そして、ステップ３０３において、公知の二重積分
動作（不図示）により投光像８０による測距を行い、こ
れにより得られる測距値をＡとする。

【００７５】次に、ステップ３０４において、ＡＳ１＝
０とし、続くステップ３０５において、ＡＳ２＝１とし
てＰＳＤを１１５から１１６に切り換える。次いでステ
ップ３０６においてＩＲ２＝１としてＩＲＥＤ４５を駆
動する。すなわち、この時点ではＩＲＥＤ４４，４５と
も同時に駆動している。続くステップ３０７において、
公知の二重積分動作（不図示）により投光像７８，７９
による測距を行い、これにより得られる測距値をＢとす
る。

【００７６】次に、ステップ３０８において、ＡＳ２＝
０とし、次いでステップ３０９において、ＩＲ１＝０と
してＩＲＥＤ４４の駆動を停止する。続くステップ３１
０においては、ＡＳ３＝１としてＰＳＤ１１７を選択す
る。そして、ステップ３１１において、公知の二重積分
動作（不図示）により投光像７７による測距を行い、こ
れにより得られる測距値をＣとする。

【００７７】そして、ステップ３１２において、ＡＳ３
＝０とし、次のステップ３１３において、ＩＲ２＝０と
してＩＲＥＤ４５の駆動を停止し、続くステップ３１４
において、各測距値Ａ，Ｂ，Ｃから最適値を演算して、
ステップ３１５で一連の測距動作を終了する。

【００７８】この第３の実施例によれば、前記ステップ
３０７での二重積分による測距時、ＩＲＥＤ４４とＩＲ
ＥＤ４５を同時に駆動しているので、投光像７８，７９
での測距精度（Ｓ／Ｎ）は、飛躍的に向上することにな
る。

【００７９】なお、この実施例では、前記ステップ３０
７において、常にＩＲＥＤ４４と４５を同時駆動してい
るが、これは同時駆動出来る状態の時、例えば電源電圧
の高いときのみ同時駆動としても良い。

【００８０】ここで、本実施例を実用化する際、前記従
来例で示した光の干渉を無くす為の構成を図１２に示
す。

【００８１】図１２において、４４ａは第１の発光手段
であるところのＩＲＥＤ、４５ａは第２の発光手段であ
るところのＩＲＥＤであり、４８は第３の発光手段であ
るところのＩＲＥＤである。６３ａ，６４ａは前記ＩＲ
ＥＤ４４ａ，４５ａ，４８からの光を集光し、且つ、分
割する為の投光用レンズであり、焦点距離はそれぞれｆ
とする。７７ａ，７８ａ，７９ａ，８０ａ，８１，８２
は前記ＩＲＥＤ４４ａ，４５ａ，４８から投光用レンズ
６３ａ，６４ａを介して投射され、Ｄの距離だけ離れた
位置に形成された投光像である。また、投光用レンズ６
３ａと６４ａのレンズ主点間隔はｘ、ＩＲＥＤ４４ａと
４５ａの発光部中心間距離ｙの距離を保っており、ｘ＝ｙの関係に配置されている。

【００８２】同図に示す通り、３つの発光手段であるＩ
ＲＥＤ４４ａ，４５，４６ａから投射された光は投光用
レンズ６３ａ，６４ａにより６つに分割され、ＩＲＥＤ
４４ａによる投光像７８ａ，８０ａとＩＲＥＤ４５ａに
よる投光像７７ａ，７９ａとＩＲＥＤ４８による投光像
８１，８２となる。ここで、投光像７８ａ，７９ａはあ
る有限距離範囲においてその殆ど又はその一部が重なり
合うことになり、実質的に投光像７８ａ，７９ａは同じ
位置を測距するよう配置されている。すなわち、投光像
７８ａ，７９ａを１つの投光像として、その両側にそれ
ぞれ２つずつの投光像（７９ａ，８１及び８０ａ，８
２）を形成しているので、略中心部の１点に対し左右の
投射点の数を同一にする点でバランスの良い多点（この
場合５点）の投射点を形成することになる。

【００８３】２１０は投射光の測距対象物での反射光を
集光する為の受光レンズであり、焦点距離はｆ_J 、投光
用レンズ６３ａ，６４ａとの間隔（基線長）はそれぞれ
Ｋａ，Ｋｂである。２１５，２１６，２１７，２１８，
２１９は前記受光レンズ６６ａを介して入射する反射光
を受光し光電変換する受光手段であるＰＳＤであり、Ｐ
ＳＤ２１５は投光像７７ａの反射光を受光し、ＰＳＤ２
１６は投光像８１の反射光を受光し、ＰＳＤ２１７は投
光像７８ａ，７９ａの反射光を受光し、ＰＳＤ２１８は
投光像８２の反射光を受光し、ＰＳＤ２１９は投光像８
０ａの反射光を受光する様に配置されている。

【００８４】図１３は、図１２の構成より成る多点測距
装置の回路構成を示すブロック図であり、図１２と同じ
部分は同一符号を付してある。

【００８５】同図において、１２１，１２２はＰＳＤ２
１５の出力電流を電圧変換する為のアンプ、１２３，１
２４はＰＳＤ２１６の出力電流を電圧変換する為のアン
プ、１２５，１２６はＰＳＤ２１７の出力電流を電圧変
換する為のアンプ、１２７，１２８はＰＳＤ２１８の出
力電流を電圧変換する為のアンプ、１２９，１３０はＰ
ＳＤ２１９の出力電流を電圧変換する為のアンプであ
る。１６１，１６２，１６３，１６４，１６５，１６
６，１６７，１６８，１６９，１７０は前記各アンプ１
２１〜１３０の出力をスイッチングする為のアナログス
イッチであり、後述するＣＰＵ１５１からの制御信号Ａ
Ｓ１，ＡＳ２，ＡＳ３，ＡＳ４，ＡＳ５によって制御さ
れ、その出力が「０」でＯＦＦ、「１」でＯＮする。１
３１，１３２は前記アナログスイッチ１６１〜１７０に
よって選択された電流電圧変換用アンプ１２１〜１３０
の出力をそれぞれα倍する為の増幅用アンプである。

【００８６】１４１は距離を算出する為の演算回路であ
り、前記増幅用アンプ１３１，１３２の出力から距離の
逆数に比例した結果を出力する公知の二重積分回路であ
る。１５１は各部の制御を司ると共に距離を演算するＣ
ＰＵである。１５２，１５３，１５４はＩＲＥＤ４４
ａ，ＩＲＥＤ４５ａ，ＩＲＥＤ４８を駆動する為のＩＲ
ＥＤ駆動回路であり、前述のＣＰＵ１５１からの制御信
号ＩＲ１，ＩＲ２，ＩＲ３で制御され、その出力が
「０」時にはＩＲＥＤ４４ａ，ｉｒｅｄ４５ａ，ＩＲＥ
Ｄ４８をそれぞれ非投光状態にし、「１」になることに
よりそれぞれ投光状態にする。

【００８７】上記の多点測距装置の測距動作について、
図１４のフローチャートにより説明する。

【００８８】ここで、初期状態において、ＣＰＵ１５１
からの制御信号ＡＳ１，ＡＳ２，ＡＳ３，ＡＳ４，ＡＳ
５，ＩＲ１，ＩＲ２，ＩＲ５はそれぞれ「０」とする
（ＡＳ１＝ＡＳ２＝ＡＳ３＝ＡＳ４＝ＡＳ５＝ＩＲ１＝
ＩＲ２＝ＩＲ３＝０）。

【００８９】まず、ステップ３０１において、ＡＳ１＝
１としてＰＳＤ２１５を選択する。次のステップ３０２
においては、ＩＲ１＝１としてＩＲＥＤ４５ａを駆動す
る。そして、ステップ３０３において、公知の二重積分
動作（不図示）により投光像７７ａによる測距を行い、
これにより得られた測距値をＡとする。

【００９０】次に、ステップ３０４において、ＡＳ１＝
０とし、続くステップ３０５において、ＡＳ３＝１とし
てＰＳＤを２１５から２１７に切り換える。次いでステ
ップ３０６において、ＩＲ２＝１としてＩＲＥＤ４４ａ
を駆動する。すなわち、この時点ではＩＲＥＤ４４ａ，
４５ａとも同時に駆動している。そして、ステップ３０
７において、公知の二重積分動作（不図示）により投光
像７８ａ，７９ａによる測距を行い、これにより得られ
る測距値をＣとする。

【００９１】次に、ステップ３０８において、ＡＳ３＝
０とし、続くステップ３０９において、ＩＲ１＝０とし
て前記ＩＲＥＤ４５ａの駆動を停止する。次のステップ
３１０においては、ＡＳ５＝１としてＰＳＤ２１９を選
択する。次いでステップ３１１において、公知の二重積
分動作（不図示）により投光像８０ａによる測距を行
い、これにより得られる測距値をＥとする。

【００９２】次に、ステップ３１２において、ＡＳ５＝
０とし、続くステップ３１３において、ＩＲ２＝０とし
て前記ＩＲＥＤ４４ａの駆動を停止する。次のステップ
３１４においては、ＡＳ２＝１としてＰＳＤ２１６を選
択する。次いでステップ３１５において、ＩＲ３＝１と
して前記ＩＲＥＤ４８の駆動を停止する。続くステップ
３１６において、公知の二重積分動作（不図示）により
投光像８１による測距を行い、これにより得られる測距
値をＢとする。

【００９３】次に、ステップ３１７において、ＡＳ２＝
０とし、続くステップ３１８において、ＡＳ４＝１とし
てＰＳＤを２１８に切り換える。そして、ステップ３１
９において、公知の二重積分動作（不図示）により投光
像８２による測距を行い、これにより得られる測距値を
Ｄとする。

【００９４】次に、ステップ３２０において、ＡＳ４＝
０とし、次いでステップ３２１において、ＩＲ３＝０と
して前記ＩＲＥＤ４８の駆動を停止し、続くステップ３
２２において、前記各測距値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅから最
適値を演算して、次のステップ３２３で一連の測距動作
を終了する。

【００９５】この第３の実施例によれば、前記ステップ
３０７での二重積分による測距時、ＩＲＥＤ４４ａとＩ
ＲＥＤ４５ａを同時に駆動しているので、投光像７８
ａ，７９ａでの測距精度（Ｓ／Ｎ）は、飛躍的に向上す
ることになる。

【００９６】なお、この実施例では、前記ステップ３０
７おいて常にＩＲＥＤ４４ａとＩＲＥＤ４５ａを同時駆
動しているが、これは同時駆動できる状態の時、例えば
電源電圧の高い時のみ同時駆動としてもよい。

【００９７】また、従来例の様に、同一発光手段からの
投光像（ここでは、ＩＲＥＤ４４ａの投光像７８ａ，８
０ａ、及び、ＩＲＥＤ４５ａの投光像７７ａ，７９ａ、
及び、ＩＲＥＤ４８の投光像８１，８２）が隣接してい
ない為に、光の干渉の無い多点測距装置を提供すること
ができる。

【００９８】さらに、投光像７８ａ，７９ａを１つの投
光像として、その両側にそれぞれ２つずつの投光像（７
９ａ，８１及び８０ａ，８２）を形成しているので、略
中心部の１点に対し左右の投射点の数を同一にする点
で、バランスの良い多点（この場合５点）の投射点を形
成することになる。

【００９９】図１５は、本実施例の変形例を示し、６３
ａ，６４ａは前記発光手段（ＩＲＥＤ４４ａ，４５ａ，
４８）からの光を集め、かつ、分割する為の投光用レン
ズであり、２つの投光用レンズそれぞれの有効径を変え
た場合である。これは該装置のスペース的な制約等によ
って一方の投光用レンズを小さくせざる終えないような
場合に有効であり、この際該投光用レンズ６４ａより投
射される光のエネルギーは若干落ちるが、略中心部につ
いては従来装置に比べて実質的にＳ／Ｎの向上を見込め
る事には違いない。

【０１００】（第４の実施例）図１６及び図１７は本発
明の第４の実施例に係る図であり、この実施例における
多点測距装置の投受光系は本実施例特有の特徴を説明す
る為に上記第３の実施例（図９参照）と同様のものと
し、ここではその詳細及び図示は省略する。

【０１０１】図１６は本発明の第４の実施例における多
点測距装置の回路構成を示すブロック図であり、図９と
同じ部分は同一符号を付してある。

【０１０２】図１６において、１２１，１２２はＰＳＤ
１１５の出力電流を電圧変換する為のアンプ、１２３，
１２４はＰＳＤ１１６の出力電流を電圧変換する為のア
ンプ、１２５，１２６はＰＳＤ１１７の出力電流を電圧
変換するアンプである。１９１，１９２，１９３，１９
４，１９５，１９６，１９７，１９８は前記各アンプ１
２１〜１２６の出力をスイッチングする為のアナログス
イッチであり、後述するＣＰＵ１５１からの制御信号Ａ
Ｓ５によって制御され、アナログスイッチ１９１〜１９
８に入力される信号が「０」でＯＦＦ、「１」でＯＮす
る。

【０１０３】１３１，１３２，１３３，１３４は前記ア
ナログスイッチ１９１〜１９８によって選択された電流
電圧変換用アンプ１２１〜１２６の出力をそれぞれα倍
する為の増幅用アンプである。１４１は距離を算出する
為の演算回路であり、前記増幅用アンプ１３１，１３２
の出力から距離の逆数に比例した結果を出力する公知の
第１の二重積分回路であり、１４２は前記増幅用アンプ
１３３，１３４の出力から距離の逆数に比例した結果を
出力する公知の第２の二重積分回路である。１５１は各
部の制御を司ると共に距離を演算するＣＰＵ、１８１は
前記ＣＰＵ１５１からの制御信号ＡＳ５の信号を反転さ
せるインバータである。１５２，１５３はＩＲＥＤ４
４，ＩＲＥＤ４５を駆動する為のＩＲＥＤ駆動回路であ
り、前述のＣＰＵ１５１からの制御信号ＩＲ１，ＩＲ２
で制御され、その出力が「０」で非投光状態とし、
「１」で投光状態とする。

【０１０４】上記の様に構成された多点測距装置におい
て、その測距動作について、図１７のフローチャートに
より説明する。

【０１０５】ここで、初期状態において、ＣＰＵ１５１
からの制御信号ＩＲ１，ＩＲ２はそれぞれ「０」とする
（ＩＲ１＝ＩＲ２＝０）。

【０１０６】まず、ステップ５０１において、後述する
判定用ラッチである第１の二重積分ラッチｍと第２の二
重積分ラッチｎをそれぞれ「０」にする。次のステップ
５０２においては、ＡＳ５＝１として、ＰＳＤ１１５か
らの信号が増幅用アンプ１３１，１３２を介して第１の
二重積分回路１４１に入力され、ＰＳＤ１１６からの信
号が増幅アンプ１３３，１３４を介して第２の二重積分
回路１４２に入力されるようにする。

【０１０７】次に、ステップ５０３において、ＩＲ１＝
１としてＩＲＥＤ４４を駆動し、次のステップ５０４に
おいて、第１の二重積分回路１４１及び第２の二重積分
回路１４２による二重積分動作を同時に開始させる。そ
して、ステップ５０５において、第１の二重積分（すな
わち、投光像８０による測距）が終了したかどうか判定
し、終了していなかったらステップ５０８に分岐する。
又ここで終了していたらステップ５０６に分岐して第１
の二重積分により得られた測距値をＡとし、次のステッ
プ５０７において、第１の二重積分終了ラッチｍを
「１」とし、ステップ５０８へ進む。

【０１０８】ステップ５０８においては、第２の二重積
分（すなわち、略中心の投光像７８による測距）が終了
したかどうか判定し、終了していなかったらステップ５
１１に分岐する。ここで終了していたらステップ５０９
に分岐して第２の二重積分により得られた測距値をＢ１
とし、次のステップ５１０において、第２の二重積分終
了ラッチｎを「１」とし、ステップ５１１へ進む。

【０１０９】ステップ５１１では、第１，第２の二重積
分の両方が終了したかどうか判定し、両方が終了してい
なければステップ５０５へ戻り、ステップ５０５〜ステ
ップ５１１までの動作を繰返す。また、両方が終了して
いればステップ５１２へ分岐氏、ここでＩＲ１＝０とし
てＩＲＥＤ１の駆動を停止する。

【０１１０】次に、ステップ５１３において、判定用ラ
ッチであるｍ，ｎをそれぞれｍ＝０，ｎ＝０とする。そ
して、ステップ５１４において、ＡＳ５＝０として、Ｐ
ＳＤ１１６からの信号が増幅アンプ１３１，１３２を介
して第１の二重積分回路１４１に入力され、ＰＳＤ１１
７からの信号が増幅アンプ１３３，１３４を介して第２
の二重積分回路１４２に入力されるようにする。

【０１１１】次に、ステップ５１５において、ＩＲ２＝
１としてＩＲＥＤ４５を駆動し、続くステップ５１６に
おいて、第１の二重積分回路１４１及び第２の二重積分
回路１４２による二重積分動作を同時に開始させる。次
いで、ステップ５１７において、第１の二重積分（すな
わち、略中心の投光像７９による測距）が終了したかど
うか判定し、終了していなかったらステップ５２０に分
岐する。又ここで終了していたらステップ５１８に分岐
して第１の二重積分により得られた測距値をＢ２とし、
次のステップ５１９において、第１の二重積分終了ラッ
チｍを「１」とし、ステップ５２０へ進む。

【０１１２】ステップ５２０においては、第２の二重積
分（すなわち、投光像７７による測距）が終了したかど
うか判定し、終了していなかったらステップ５２３に分
岐する。又ここで終了していたらステップ５２１に分岐
して第２の二重積分により得られた測距値をＣとし、次
のステップ５２２において、第２の二重積分終了ラッチ
ｎを「１」とし、ステップ５２３へ進む。ステップ５２
３においては、第１，第２の二重積分の両方が終了した
かどうか判定し、両方が終了していなければステップ５
１７へ戻り、ステップ５１７〜ステップ５２３までの動
作を繰返す。また、両方が終了していればステップ５２
４へ分岐し、ここでＩＲ２＝０としてＩＲＥＤ２の駆動
を停止する。そして、ステップ５２５において、略中心
部測距値Ｂ１とＢ２の平均値をＢとし、続くステップ５
２６において、各測距値Ａ，Ｂ，Ｃから最適値を演算し
て、次のステップ５２７で一連の測距動作を終了する。

【０１１３】この第４の実施例によれば、１つの発光手
段より複数に分割して投射された光の反射光をそれぞれ
別々の受光手段により受光し、複数の演算回路により別
々に且つ同時に距離を算出するようにすることにより、
多点測距でありながら測距時間を画期的に短くする事が
可能となる。

【０１１４】さらに、この第４の実施例によれば、投光
像７８，７９（図９参照）はある有限距離内においてほ
ぼ重なり合っており、同一点を測距していることになる
ため、結果的に図１７におけるステップ５０４〜ステッ
プ５１１とステップ５１６〜ステップ５２３において、
同一点を２回測距していることになり、その結果を平均
化して測距値とする事により、実質的にＳ／Ｎを格段に
向上させている。

【０１１５】なお、本実施例を実用化する際、前記従来
例で示した光の干渉を無くす為に、図１２に示す構成と
して、前記動作を行わせる事が望ましい。

【０１１６】（発明と実施例の対応）本実施例におい
て、ＩＲＥＤ４２〜４５が本発明の複数の発光手段に相
当し、投光用レンズ６１〜６４が本発明の複数の光学部
材に相当し、ＰＳＤ１１１〜１１７が本発明の複数の受
光手段に相当し、ＣＰＵ１５１，ＩＲＥＤ駆動回路１５
２，１５３が本発明の制御手段に相当し、二重積分回路
１４１，１４２，ＣＰＵ１５１が本発明の演算手段に相
当する。

【０１１７】以上が実施例の各構成と本発明の各構成の
対応関係であるが、本発明は、これら実施例の構成に限
定されるものではなく、請求項で示した機能、又は実施
例がもつ機能が達成できる構成であればどのようなもの
であってもよいことは言うまでもない。

【０１１８】（変形例）本発明は、複数の目標方向にパ
ターン投光を行い、その反射光からそれら複数の目標方
向のデフォーカス情報を得る装置にも適用できるもので
ある。

【０１１９】本発明は、一眼レフカメラ，レンズシャッ
タカメラ，ビデオカメラ等のカメラや、その他の光学機
器や他の装置、更には構成ユニットとしても適用するこ
とができるものである。

【０１２０】更に、本発明は、以上の各実施例、又はそ
れらの技術を適当に組み合わせた構成にしてもよい。

【０１２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１の発光手段から発せられた光を少なくとも第１の目
標方向と第２の目標方向に分割投射し、前記第２の発光
手段から発せられた光を少なくとも前記第２の目標方向
と第３の目標方向に分割投射するようにしている。

【０１２２】よって、Ｓ／Ｎ比を低下させることなく、
投光手段の投射点を拡大することができる。

【０１２３】また、本発明によれば、第１及び第２の発
光手段の発光部中心間隔をｙ、これらの並び方向の各発
光部のサイズをａ，ｂ、複数のレンズユニットのうちの
少なくとも前記第１及び第２の発光手段からの光をそれ
ぞれ第２の目標方向に分割投射する２個のレンズユニッ
トのレンズ主点位置間隔をｘとするときｙ≧ｘ−（ａ＋ｂ）／２の条件を満たすように、前記第１及び第２の発光手段及
びレンズユニットを配置するようにしている。

【０１２４】よって、測距対象物が存在する確率の高
い、拡大された投射点の略中心部について、実質的にＳ
／Ｎ比を向上させることができる。

【０１２５】また、本発明によれば、第１及び第２の発
光手段をほぼ同時に発光させ、これら手段によって投射
される事になる（測距対象物が存在する確率の高い）第
２の目標に対する測距を行ったり、第１及び第２の発光
手段を時系列に発光させ、これら手段によって投射され
る事になる（測距対象物が存在する確率の高い）第２の
目標に対する測距を２回行うようにしている。

【０１２６】よって、測距対象物が存在する確率の高
い、拡大された投射点の略中心部について、飛躍的にＳ
／Ｎ比を向上させることができる。

【０１２７】また、本発明によれば、第１の発光手段か
ら発せられた光を少なくとも第１の目標方向及び第２の
目標方向に分割投射し、第２の発光手段から発せられた
光を少なくとも前記第１及び第２の目標方向の間の第３
の目標方向及び前記第１及び第２の目標方向の外側の第
４の目標方向に分割投射し、同一の発光手段から複数に
投射される光が、つまり投射点（投光像）がそれぞれ隣
接して測距対象物上に当たらないようにしている。

【０１２８】よって、隣りあった投射点が同一の発光手
段により発せられた光であることによる投射光の干渉を
防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における測距装置の投受
光系を示す構成図である。

【図２】本発明の第１の実施例における測距装置の回路
構成を示すブロック図である。

【図３】図２の測距装置の動作を示すフローチャートで
ある。

【図４】本発明の第２の実施例における測距装置の回路
構成を示すブロック図である。

【図５】図４の測距装置の動作を示すフローチャートで
ある。

【図６】本発明の第３の実施例における測距装置の投受
光系を示す構成図である。

【図７】図３の各ＩＲＥＤと各投光用レンズの光軸間隔
を異ならせた場合に無限位置にて形成された投光像の様
子を示す図である。

【図８】図４の各ＩＲＥＤと各投光用レンズの光軸間隔
を一致させた場合に無限位置にて形成された投光像の様
子を示す図である。

【図９】本発明の第３の実施例における測距装置の投受
光系を示す構成図である。

【図１０】本発明の第３の実施例における測距装置の回
路構成を示すブロック図である。

【図１１】図１０の測距装置の動作を示すフローチャー
トである。

【図１２】本発明の第３の実施例において実用化を考慮
した測距装置の投受光系を示す構成図である。

【図１３】本発明の第３の実施例において実用化を考慮
した測距装置の回路構成を示すブロック図である。

【図１４】図１３の測距装置の動作を示すフローチャー
トである。

【図１５】図１２の投光系の他の例を示す図である。

【図１６】本発明の第４の実施例における測距装置の回
路構成を示すブロック図である。

【図１７】図１６の測距装置の動作を示すフローチャー
トである。

【図１８】従来の測距装置の概略を示す構成図である。

【図１９】従来の測距装置の回路構成を示すブロック図
である。

【図２０】図１９の測距装置の動作を示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

４２〜４５，４４ａ，４５ａ，４８ＩＲＥ
Ｄ１１１〜１１７，２１５〜２１９ＰＳＤ１４１，１４２二重積
分回路１５１ＣＰＵ１５２，１５３ＩＲＥ
Ｄ駆動回路７７〜８０，８３〜８６投光像７７ａ，７８ａ，７９ａ，８０ａ，８１，８２投光像

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 3/00 - 3/32 G02B 7/28 - 7/32 G03B 13/36

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の発光手段と、第２の発光手段と、
前記第１の発光手段から発せられた光を少なくとも第１
の目標方向及び第２の目標方向に分割投射すると共に、
前記第２の発光手段から発せられた光を少なくとも前記
第２の目標方向及び第３の目標方向に分割投射する為の
分割投射手段と、前記第１の発光手段から第１の目標方
向に分割投射された光の反射光を受光する第１の受光手
段と、前記第１の受光手段から第２の目標方向に分割投
射された光の反射光を受光する第２の受光手段とを備え
た多点測距装置。
【請求項２】前記分割投射手段は、複数の光軸を有す
るレンズユニットであることを特徴とする請求項１記載
の多点測距装置。
【請求項３】前記分割投射手段は、光軸の異なる複数
のレンズユニットであることを特徴とする請求項１記載
の多点測距装置。
【請求項４】前記第１及び第２の発光手段の発光部中
心間隔をｙ、これらの並び方向の各発光部のサイズを
ａ，ｂ、前記複数のレンズユニットのうちの少なくとも
前記第１及び第２の発光手段からの光をそれぞれ前記第
２の目標方向に分割投射する２個のレンズユニットのレ
ンズ主点位置間隔をｘとするときｙ≧ｘ−（ａ＋ｂ）／２の条件を満たすように、前記第１及び第２の発光手段及
びレンズユニットを配置したことを特徴とする請求項３
記載の多点測距装置。
【請求項５】前記第１及び第２の発光手段を同じ時間
帯に発光させて、少なくとも前記第２の目標に対する測
距を行う為の制御手段を具備したことを特徴とする請求
項１記載の多点測距装置。
【請求項６】前記第１及び第２の発光手段を異なる時
間帯に発光させて、少なくとも前記第２の目標に対して
少なくとも２回測距を行う為の制御手段を具備したこと
を特徴とする請求項１記載の多点測距装置。
【請求項７】第１の発光手段と、第２の発光手段と、
前記第１の発光手段から発せられた光を少なくとも第１
の目標方向及び第２の目標方向に分割投射すると共に、
前記第２の発光手段から発せられた光を少なくとも前記
第１及び第２の目標方向の間の第３の目標方向及び前記
第１及び第２の目標方向の外側の第４の目標方向に分割
投射する為の分割投射手段とを備えた多点測距装置。
【請求項８】前記分割投射手段は、複数の光軸を有す
るレンズユニットであることを特徴とする請求項７記載
の多点測距装置。
【請求項９】前記分割投射手段は、光軸の異なる複数
のレンズユニットであることを特徴とする請求項７記載
の多点測距装置。
【請求項１０】前記第１，第２の発光手段を異なる時
間帯に発光させる為の制御手段を具備したことを特徴と
する請求項７記載の多点測距装置。