JPH02287113A - 測距装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えばカメラ等において、被写体までの距
離を測定する測距装置に関する。

（従来の技術〕 カメラにおけるオートフォーカス装置の１つとして、赤
外光アクティブ方式が知られている。この方式において
は、被写体に対して小径の赤外光ビームが投射され、そ
の反射光が半導体装置検出素子（Ｐ　Ｓ　Ｄ）等により
受光される。そしてＰＳＤの検出出力から被写体までの
距離を演算し、その演算結果に対応して撮影レンズを所
定位置まで駆動し、撮影を行うものである。

従来斯かる装置においては、例えば人物が２人立ってい
る場面を撮影するようなとき、測距用の光ビームが２人
に投射されず、その間を通過してしまうことがある。そ
の結果本来の被写体としての人物までの距離ではなく、
その後方の背景までの距離が測定されてしまい、人物の
像は所謂ピンボケの状態になってしまう。

斯かる誤検出を防止するため１例えば特開昭５９−１９
３４０６号公報には、赤外光ビームを水平に（直線的に
）３本のビームに分割する方式が提案されている。この
ようにすれば測距範囲が広がり、左又は右の光ビームが
２人の人物に投射されるので、背景までの距離が誤って
測定されるおそれは少なくなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記公報に記載された方式は、例えばカメ
ラを水平に構えて撮影する場合はよいが、縦に構えて撮
影する場合は、以前として従来の欠点を除去することが
できなかった。

この発明は斯かる状況に鑑みなされたもので、カメラの
構え方や被写体の配置に影響されずに、本来の被写体ま
での距離を正確に測定できるようにするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の測距装置は、測距用の光ビームを放射する複
数の光源手段と、複数の光源手段を順次電気的に駆動す
る駆動手段と、光源手段より発生された光ビームを被写
体に投射する投光手段と。

測距点が平面的に分布するように、その分布状態を制御
する分布制御手段と、被写体により反射された光ビーム
を集光する集光手段と、集光手段により集光された光ビ
ームを検出する検出手段とを備える。

〔作用〕

例えば光源手段としてのＬＥＤが複数個配置され、ニオ
しが駆動手段により順次点灯される。測距点が２次元的
に分布するように、例えば分布制御手段としての機械的
移動手段により、ＬＥＤは所定の方向に移動される。あ
るいはＬＥＤ自体が２次元的に配置されている場合は、
２次元方向に配置されているＬＥＤを駆動する回路が分
布制御手段として機能する。

ＬＥＤから被写体に照射された光ビームは被写体で反射
され、半導体装置検出素子等よりなる検出手段により検
出される。検出手段の出力から被写体までの距離が演算
される。

従って被写体の配置やカメラの構え方の如何に拘らず、
本来の被写体までの距離を正確に測定することができる
。

〔実施例〕

第２図はこの発明における測距の原理を表わしている１
例えば赤外発光ＬＥＤ等よりなる光源１より発生された
測距用の光ビームは投光レンズ２を介して被写体３に投
光される。被写体３の反射点Ｒで反射された光ビームは
集光レンズ４を介して半導体装置検出素子（ＰＳＤ）５
の所定の位置に入射される。

集光レンズ４の光軸がＰＳＤ５の中央に位置されている
とすると、被写体３がカメラのフォーカス調整上ｊＭ限
大の距離に位置しているとき、光ビームはＰＳＤ５の中
央の位置Ｍに入射する。被写体３と投光レンズ２との距
ｆｉｄが小さくなるにつれ、ＰＳＤＳ上における光ビー
ムのスポットの位置Ｓは、図中右側に移動する。

ＰＳＤ５の右側端部Ａと位置Ｓとの距離をＸ、位置Ｍと
位Ｉｓとの距離をΔＬ、ＰＳＤ５の左側端部Ｂと右側端
部Ａまでの長さをし、長さと抵抗値が比例するものとす
ると、ＰＳＤ５の右側端部Ａからの出力電流Ｉ□と、左
側端部Ｂからの出力電流Ｉ２は１次のようになる。

ｒ、＝ＩＰ−（Ｌ−Ｘ）／Ｌ　　　　　　　−−・（１
）Ｔ２＝１ｐ−ｘ／Ｌ　　　　　　　　　　・・、・（
２）ここでｒｐは入射光による光電流（定数）である。

上式より次式が得られる。

Ｉ、＝（Ｉ、−Ｌ）／（Ｌ＋　１．） ＝（Ｉ　ｐ（Ｌ　　ｘ）／Ｌ−Ｉ　ｐ−ｘ／Ｌ）／（Ｉ
　Ｐ（Ｌ　ｘ）／Ｌ＋Ｉ　ｐ−ｘ／Ｌ）＝１−２・ｘ　
／　Ｌ　　　　　　　　　・・・（３）また次の（４）
式が成立するから、 ｘ　＝　Ｌ　／　２−ΔＬ　　　　　　　　　・・・（
４）この（４）式を（３）式に代入して（５）式が得ら
れる。

Ｉ、＝１−２・ｘ／Ｌ ＝１−２（Ｌ／２−ΔＬ）／Ｌ ＝２ΔＬ／Ｌ　　　　　　　　　　　　　・　・　・（
５）投光レンズ２の中心０２°、被写体３の反射点Ｒ及
び集光レンズ４の中心０４を結んでできる３角形と、位
置Ｍ、中心０４及び位置Ｓを結んでできる３角形は相似
であるから、（６）式が成立する。

ΔＬ＝Ｄｆ／ｄ　　　　　　　　　　　・・・（６）こ
こでｆは集光レンズ４の焦点距離（集光レンズ４とＰＳ
Ｄ５との距Ｍ）、Ｄは基線長（投光レンズ２の光軸と集
光レンズ４の光軸との距ｉ４）である。

従って（６）式を（５）式に代入して、次の（７）式が
得られる。

Ｉ０＝　２　Ｄ　ｆ　／（ｄ　Ｌ）　　　　　　　　　
・・・（７）（７）式を書き換えて（８）式が得られる
。

ｄ＝２Ｄｆ／（Ｌｌ、）　　　　　　　　　’　”　’
（８）（８）式において値り、ｆ、Ｌは既知であり、値
■工は（３）式に対応してＩ）　Ｓ　Ｄ　５の出力電流
Ｉ□。

Ｉ２から演算できるので、結局（８）式より被写体まで
の距離を演算することができる。

第３図はこの発明の測距装置のブロック図である。同図
において２１は例えばマイクロコンピュータ等よりなる
制御回路であり、測距動作を含む撮影動作を制御する。

２２は図示せぬシャッタのレリーズボタンに連動して動
作されるスイッチである。２３は光源１を駆動する駆動
回路、２４はＰＳＤ５の出力をＡ／Ｄ変換して制御回路
２１に供給するＡ／Ｄ変換回路である。２５は図示せぬ
撮影レンズを駆動するレンズ駆動系である。２６はメモ
リであり、プログラム、データ等を記憶する。

しかしてスイッチ２２を抑圧すると、制御回路２１はｌ
ψ動回路２３を介して光源１をｉｌ動し、光ビー１１を
発生させる。この光ビームは投光レンズ２を介して被写
体３に投射される。被写体３で反射された光ビー１１は
集光レンズ４を介してＰＳＤ５に入射される。ＰＳＤ５
の出力電流■い　Ｉ２はＡ／Ｄ変換回路２４によりＡ／
Ｄ変換さｉｙ、制御回路２１に入力される。制御回路２
１は上述した（３）式と（８）式に対応して距ｆｉｄを
演ｎする。両値り、ｆ、Ｌ等はメモリ２６に、予め記憶
されている。

制御回路２１は演算結果に対応してレンズ駆動系２５を
介して撮影レンズを駆動し、撮影レンズが所定位置に移
動されたとき、シャッタを動作させる。

第４図乃至第９図はこの発明の測距装置における投光系
の実施例を表わしている。

第４回の実施例においては、光源１として３個のＬＥＤ
Ｉ　ａ、ｌｃ、ｉｓが設けらハている。ＬＥＤｌｃ、１
ａ、１ｅは基線長方向と平行な方向（図中左右方向）に
直線的に順次配列さオしている。

これらのＬＥＤｌａ、１ｃ、１ｅは、各々個別に順次駆
動、点灯（ｆｆｉ気的にスキャン）される、また投光レ
ンズ２の出射側には、ｉｌｌ’ｌ距点を２圧点的（平面
的）に分布させるためのプリズム１１が配置されている
。プリズム１１は入射光の光軸に垂直な面１１Ａと、面
ｌＩＡに対して傾斜した面１１Ｂ、１１０を有している
。従って１個のＬＥＤ（例えばｌａ）が点灯されたとき
、プリズム１１の面１１Ａ、１１Ｂ、ＬＩＤから各々光
ビームが出射され、第１０図に示すように、撮影範囲１
０の中に、基線長方向と垂直な方向（図中上下方向）に
３個の測距点（Ｐａ、ＰａいＰａ２）が形成される。

ここで測距点Ｐａ、ＰａいＰａ、は、各４面１１Ａ、Ｉ
ＩＢ、ＬＩＤから出射される光ビームに対応している。

同様に他のＬＥＤｌｃ、１ｅを点灯すると、測距点Ｐ　
ｃ　、　Ｐ　ｃ、、　Ｐ　ｃ、及びＰｅ、Ｐｅ　１　＋
　Ｐ　ｅ　ｚが各々形成され、　１ｌｌｌＪ距点の数は
合計９個になる。

第５図の実施例においては、第４図におけるプリズム１
１が省略され、その代わりにＬＥＤｌａ、１ｃ、１ｅが
、基線長方向と垂直な方向（図中上１；方向）に所定距
離だけ移動されるようになっている。すなわちＬＥＤを
機械的に移動させることにより、測距点を２次元的に分
布させている。この場合も９個の；ｍ圧点が形成される
。

第６図の実施例においては、中央のＬ　Ｅ　Ｄ　１　ａ
の上下にＬＥＤｌｂとｌｄが、またその左右にＬＥＤＩ
　ｃとｌｅが配置され、さらに斜め４角にＬＥＤｌｆ、
１ｇ、１　ｂ、１１が配置されている。

基線長方向と垂直な方向に配列された３個のＬＥＤ（ｌ
　ｆ、１ｃ、Ｉｇ）、（ｌｂ、１ａ、ｌｄ）、（１１，
１ｅ、１ｈ）が各々組とされ、各組の中のＬＥＤは同時
に点灯されるようになっている。そして各組が基線長方
向と平行な方向に順次駆動、点灯される。すなわちこの
場合においては、ＬＥＤを予め２次元的に配置しておき
、これを組をなすＬＥＤの配列方向（基線長方向と垂直
な方向）と垂直な方向（基線長方向と平行な方向）に順
次ｌ駆動することにより、測距点を２次元的に分布、発
生させている。

以上の実施例は、ＬＥＤをスキャンする方向が基線長方
向と平行な方向であったが、ＬＥＤは基線長方向と重直
な方向にスキャンするようにすることもできる。第７図
乃至第９図がその実施例である。

第４図に対応する第７図においては、３個のＬＥＤｌｂ
、１ａ、１ｄが基線長方向と垂直な方向に直線的に配列
されている。またプリズ１１１２は垂直な面１２Ａと、
傾斜した面１２Ｃ，１２Ｅを有し、これらの面は基線長
方向と平行な方向に配列されている。

第５図に対応する第８図の実施例においては、基線長方
向と垂直な方向に配列された３個のＬＥＤｌｂ、１ａ、
１ｄが、その方向に電気的にスキャンされるとともに、
基線長方向と平行な方向に所定距離だけ移動されるよう
になっている。

また第６図に対応する第９図の実施例においては、９個
のＬＥＤのうち、基線長方向と平行な方向に配列された
３個のＬＥＤ（ｉｆ、１ｂ、ｌｉ）、（ｌｃ、１ａ、ｌ
ｅ）、（Ｉｇ、１ｄ、ｌ１１）が、各々組とされ、各粗
筋にスキャンされるようになっている。

一方第１図の実施例においては、９個のＬＥＤが各々独
立とされ、基線長方向と平行な方向及びそれに垂直な方
向の２方向に電気的にスキャンされるようになっている
。

次にこれらの投光系に適用可能な集光系の実施例につい
て説明する。

第１１図乃至第１４図は、凸線長方向と平行な方向に分
布された複数の測距点からの光ビームを、プリズムを用
いて光学的にＰＳＤに入射させるようにしたものである
。

第１１図の実施例においては、集光レンズ４の入射側に
、プリズム１３が配置されている。このプリズｔ１１３
は、垂直な面１３Ａと、傾斜した面１３Ｂ乃至１３Ｅを
有している１面１３Ｅ、１３Ａ、１３Ｇは基線長方向と
平行な方向に、また面１３０．１３Ａ、１３Ｂは、それ
と垂直な方向に。

各々順次配置されている。従って、第１０図における測
距点Ｐａ、Ｐａ、、Ｐｃ、Ｐａ２、Ｐｅからの反射光ビ
ームが、このプリズム１３の面１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ
１１３Ｄ、１３Ｅから各々入射され、集光レンズ４を介
してＰＳＤ５に照射される。

ここで１つのＰＳＤに複数の測距点からの光が入射され
る場合のＰＳＤの動作について説明する。

例えば第１５図に示すように、撮影範囲１ｏの中央より
やや右側に人物３１が、左側に木３３が。

そして中央に背景の山３２が、各々配置されているとす
ると、測距点Ｐａにより人物３１が、測距点Ｐｃにより
木３３が、そしてδ１グ距点Ｐａ工（Ｐａ。

Ｐａ、）により山３２が、各々測距される。

いま人物３１がカメラに最も近く、山３２が最も遠く、
そして木３３が両者の中間の距離に、各々位置している
ものとすると、第１６図に示すように、ＰＳＤＳ上にお
いて、測距点Ｐａに対応するスポットＳｅの位置Ｍから
の距離ΔＬｅは、測距点Ｐｃに対応するスポットＳｃの
位置Ｍからの距離ΔＬｃより大きくなる。また８１す圧
点Ｐａ、（Ｐａ、Ｐａ１）に対応するスボッｔ−８ａ、
（Ｓ　ａ、　Ｓ　ａｌ）は、理論的には位置Ｍに配置さ
れることになる。

しかしながらこの測距点Ｐａ、（Ｐａ、Ｐａ□）とカメ
ラの距離は非常に長いので、光が途中で減衰され、実質
的にはスポットｓ　ａ２（Ｓ　ａ、　Ｓ　ａ□）は形成
されない。

スポットＳｃとＳｅの持つ光エネルギーを各々Ｅｃ、Ｉ
Ｅｅ、カメラから測距点Ｐｃ、Ｐｅまでの距離をｄｃ、
ｄｅ、測距点Ｐｃ、Ｐｅにおける反射率をＲｃ、Ｒｅと
すると、次の（９）式が成立する。

Ｅ　ｃ　：Ｅ　ｅ　＝　Ｒｅ／（ｄｃ）”：Ｒｅ／（ｄ
ｅ）”　・・・（９）（９）式より（１０）式が成立す
る。

Ｅｃ／Ｅｅ＝Ｒｅ（ｄａ）２／（Ｒｅ・（ｄｃ）Ｊ　・
・（１０）スボッｈ　Ｓ　ｃとＳｅの各々の重心位置を
Ｃ□。

ｅよとすると、両スポットの光エネルギーの重心位置ｇ
□は、線分Ｃいｅｉを光エネルギーの比Ｐｅ対Ｅｃで内
分した点となる。従って重心位置ｇ１の位置Ｍからの距
離ΔＬｇは、次の（１１）式より求められる。

ΔＬｇ＝ΔＬｓ−（ΔＬｅ−ΔＬｃ）／（１＋ｌＥｅ／
Ｅｃ）　・・・（１１）ＰＳＤ５はこの（１１）式に対
応する電流工０、■２を出力するので、測距範囲内に２
つ以上の被写体がある場合、それらの光学的な重心位置
が測距されることになる。

そして一般的に、近距離側の被写体からの反射光（実施
例の場合スポットＳｅ）の方が、遠距離側の被写体から
の反射光（実施例の場合スポットＳＣ）より、光エネル
ギーが強いから、遠距離側の被写体の距ｆ１３Ｉに拘ら
ず、略近距離側の被写体に近いピントが得られることに
なる。さらに一般的に、撮影範囲の中央付近における最
近距離の被写体が主被写体であることが多いから、これ
により主被り体が所謂ピンボケになるようなことが防止
される。

第１２図の実施例においては、集光レンズ４の入射側に
配置されたプリズム１４が、垂直な面１４Ａと、傾斜し
た面１４Ｇ、１４Ｅのみを有しており、基線長方向に垂
直な方向の面を有していない。その代わり、ＰＳＤ５が
基線長方向と垂直な方向に所定距踵だけ移動されるよう
になっている。

従ってこの実施例の場合、基線長方向と平行な方向に配
列された測距点を同時に測距する機能を有しているが、
基線長方向と垂直な方向の測距点は順次異なるタイミン
グで１１１ｇ距することになる。

これに対して第１３図の実施例においては、中央に配置
されたＰＳＤ５ａの上下に、ＰＳＤ５ｂ。

５ｄが配置されている。これにより第１２図の実施例の
ようにＰＳＤ５を上下に移動させる必要がなくなる。

一方第１４図の実施例においては、ＰＳＤ５Ａの基線長
方向と垂直な方向の長さが、第１２図のＰＳＤ５の約３
倍に設定されている。換言すれば、第１３図の実施例に
おける３個のＰＳＤ５　ｂ、５ａ、５ｄを、１個のＰＳ
Ｄ５Ａで形成したようになっている。従ってこの場合Ｐ
ＳＤ５Ａを時分割で動作させることにより、第１２図に
おける場合と■様に測距を行うことができる。すなわち
例えば最初に測距点Ｐａ、Ｐｃ、Ｐｅ、次に測距点Ｐａ
１、Ｐ　ｃＬ、Ｐ　ｅ□、さらにその次に測距点Ｐａ２
゜Ｐ　ｃ２．　Ｐ　ｅ、を各々順次測距する。

次に第１７図乃至第２０図の実施例は、基線長方向と平
行な方向を機械的にスキャンする場合のものである。

第１７図の実施例においては、集光レンズ４の入射側に
配置されたプリズム１５が、垂直な面１５Ａと、傾斜し
た面１５Ｉ３、Ｌ５Ｄを有している。

この面１５Ｄ、１５Ａ、１５Ｂは基線長方向と垂直な方
向に順次配置されているので、ＰＳＤ５が基線長方向と
平行な方向に移動されるようになっている。

これに対して第１８図の実施例においては、第１７図の
実施例におけるプリズム１５が省略され、その代わりに
ＰＳＤ５が基線長方向と平行な方向だけでなく、垂直な
方向にも移動されるようになっている。

また第１９図の実施例においては、基線長方向と垂直な
方向への移動を不要とするため°、３個のＰＳＤ５ｂ、
５ａ、５ｄが基線長方向と垂直な方向に配列されている
。

さらに第２０図の実施例においては、基線長方向と垂直
な方向に約３倍の長さを有するＰＳＤ５Ａが用いられ、
その方向に時分割的に８１９距される。

次に第２１図乃至第２４図は、基線長方向と平行な方向
に、複数のＰＳＤを配置した実施例を表わしている。

第２１図の実施例においては、基線長方向と平行な方向
に３個のＰＳＤ５ｃ、５ａ、５ｅが順次配列されるとと
もに、これらのＰＳＤに、基線長方向と垂直な方向の測
距点からの光ビー１１を入射させるため、集光レンズ４
の入射側に、基線長方向と垂直な方向に配列された面１
５Ｄ、１５Ａ。

１５１１を有するプリズ１１１５が配置されている。

これに対して第２２図の実施例においては、第２１図に
おけるプリズｌ、１５が省略され、その代わり、ＰＳＤ
５ａ、５ｃ、５ｅを、基線長方向と垂直な方向に移動さ
せるようになっている。

−力筒２３図の実施例においては、基線長方向と平行な
方向に配列されたＰＳＤ５ａ、５ｃ、５ｅの他に、基線
長方向と垂直な方向に配列されたＰＳＤ５ｂ、５ｄを有
している。従ってこの場合基線長方向と平行な方向だけ
でなく、垂直な方向への移動も不要になる。

第２４図の実施例においては、第２０図の実施例におけ
るＰＳＤ５Ａの基線長方向と平行な方向の左右に、ＰＳ
Ｄ５Ｂ、５Ｃが配置されている。

これによりＰＳＤの基線長方向と平行な方向への移動が
不要になっている。

次に第２５図乃至第２８図は、ＰＳＤを基線長方向と平
行な方向に長くし、これを電気的にスキャンする実施例
を表わしている。

第２５図の実施例においては、第１７図の実施例におけ
るＰＳＤ５の基線長方向と平行な方向の長さを、約３倍
に設定したＰＳＤ５Ｄが用いられている。換言すわば、
第２１図の３個のＰＳＤ５ａ、５ｃ、５ａを、１個のＰ
ＳＤ５Ｄで置き換えたものとなっている。この場合、基
線長方向と平行な方向に配列された測距点（例えばＰａ
、Ｐｃ、Ｐｅ）からの光ビームが１つのＰＳＤに時分割
的（時系列的）に入射される。そこでこの場合は、ＰＳ
Ｄ５Ｄを基線長方向と平行な方向に電気的にスキャンす
る必要がある。

次にこの基線長方向と平行な方向への電気的スキャンの
原理について第２９図を参照して説明する。いまＬＥＤ
ｌｅと１０はＬＥＤｌａと距離ｑだけ離れ、被写体３が
フォーカス調整上無限大の距離に位置する場合、ＬＥＤ
Ｉ　ａ、１ｃ、１ｅより出射された光ビームは、糸路Ｂ
ａ、Ｂｅ、Ｂｅを通って点Ｓａ　６、Ｓｃ０、Ｓｅ、に
入射するものとする。また集光レンズ４の光軸は位置Ｍ
から距離Ｑだけ離れているものとする。Ｒａ、Ｒｃ、Ｒ
ｅとＳａｌ、Ｓｃｉ、Ｓｅ１は、各々ＬＥＤ１ａ、１ｃ
、１ｅからの光ビームの被写体３上における反射点と、
ＰＳＤＳ上における入射点である。

反射点Ｒａ、Ｒｅ、Ｒｅがいずれも、投光レンズ２から
距離ｄの平面内にあるとすると、点Ｓａ。とＳａｌ、Ｓ
ｃｏとＳｃ、、Ｓｅ、とＳｅ□の距にはいずれもΔＬと
なり等しくなる。点Ｓａｉ、ＳｃいＳｅ□とＰＳＤ５の
右側端部Ａとの距離を各々Ｘ１、ｘ２、ｘ３とすると１
次式が成立する。

×１＝Ｌ／２−ΔＬ＋Ｑ　　　　　　　　　　　・・・
（１２）ｘ　２＝Ｌ／　２−ΔＬ＋Ｑ−ｑ　　　　　　
　　　　・・・（１３）ｘ３：Ｌ／２−ΔＬ＋Ｑ＋９　
　　　　　　　　・・・（１４）従って各ｘｉにおける
（３）式の演算値１．（ｘｉ）は各々次のようになる。

ｒｏ（ｘｌ）＝１−　（２／Ｌ）　（ｘｌ）＝２ΔＬ／
Ｌ−２０／Ｌ　　　　　　　・・・（１５）１、（ｘ２
）＝１−（２／Ｌ）（ｘ２）＝２ΔＬ／Ｌ−２Ｑ／Ｌ＋
　２ｑ／Ｌ　　　　　・・・（１６）Ｉｎ　（ｘ３）　
＝１−　（２／Ｌ）　（ｘ３）＝２ΔＬ／Ｌ−２Ｑ／Ｌ
−２ｑ／Ｌ　　　　　・・・（１７）すなわちこれらの
式より明らかなように、演算値Ｉ。（ｘ２）と１．（ｘ
３）は、Ｉ、（ｘ　１）より２ｑ／Ｌだけ増加又は減少
している。この値２　ｑ／ＬはＬＥＤの基線長方向の距
Ｍｑと、ＰＳＤ５の長さしにより定まるものであるから
、既知の値である。従ってＬＥＤｌｃ、１ｆ、１ｇ又は
１ｅ、１ｉ、ｌｈを点灯する場合は、ＬＥＤｌａ、ｌｂ
。

１ｄを点灯する場合に較べ、（３）式の演算値からこの
値２ｑ／Ｌ（＝ｋ）だけ減算又は加算することにより、
Ｌ　Ｅ　Ｄ　１　ａ、１ｂ、１ｄを点灯する場合と同様
に距離ｄを求めることができる。基線長方向と平行な方
向へ電気的にスキャンするとは、この値ｋを加減算して
距ｉ！Ｉｄを補正演算することに他ならない。

第２６図の実施例においては、第２５図の実施例におけ
るプリズム１５が省略されている。その結果ＰＳＤ５Ｄ
を基線長方向と工直な方向に移動させるようになってい
る。

これに対して第２７図の実施例においては、ＰＳＤ５Ｄ
の上下に、ＰＳＤ５Ｅ、５Ｆが配置されている。従って
基線長方向と垂直な方向へのＰｓＤの移動は不要となる
。

第２８図の実施例においては、第２７図の実施例におけ
る３個のＰＳＤ５Ｄ、５Ｅ、５Ｆを、１個のＰＳＤ５Ｇ
で置き換えた構成となっている。

従ってこの場合は基線長方向と平行な方向に電気的にス
キャンするとともに、垂直な方向には時分割駆動するこ
とが必要になる。

次に所定の投光系と集光系とを組合せた場合におけるい
くつかの測距動作を、フローチャートを参照して説明す
る。

第３０図は第６図の投光系と第２７図の集光系を用いた
場合のフローチャートである。制御回路２１は先ずイニ
シャライズ処理を実行した後（ステップＳ１）、駆動回
路２３を制御し、第１の組のＬＥＤｌｂ、１ａ、ｌｄを
点灯させる（Ｓ２）。

これにより投光レンズ２を介して被写体３に光ビー１１
が照射される。そして測距点Ｐａ□、Ｐａ、Ｐａ２から
の反射光ビームが、集光レンズ４を介してＰＳＤ５Ｅ、
５ａ％５Ｆに各々入射される。

各ＰＳＤの出力データはＡ／Ｄ変換回路２４によりＡ／
Ｄ変換され、１ｔｌＩＩ御回路２１に入力される（Ｓ３
）。制御回路２１はＰＳＤ５Ｄ、５Ｅ、５Ｆの出力から
、（３）式の演算を行い、各々演算値１．１、ｌ１１２
，１．３を求める（Ｓ４）、次に先ず演算値ｈｏｔを変
数ＡにセットしくＳ５）、この変数Ａを演算値Ｉ。２と
比較する（Ｓ６）。演算値Ｉ。の方が変数Ａより大きけ
れば、変数Ａを演算値工。、で更新する（Ｓ７）。次に
変数へと演算値■。１とを比較しくＳ８）、演算値Ｉ。

３の方が大きけオしば変数Ａを更新する（Ｓ９）、この
ようにして変数Ａには最も大きい演算値（最も短い距離
ｄ）がセットされる。

次にＬＥＤｌｆ、１ｃ、１ｇが駆動され（ＳｌＯ）、Ｐ
ＳＤ５Ｄ、５Ｅ、５Ｆからのデータが読み込まれる（Ｓ
　１１）、そして各ＰＳＤの出力から演算値１．□、　
Ｉｌｌ、Ｉ。１が演算される（Ｓ　ｌ　２）。

■ そしてこの場合、ＬＥＤｌａ、１ｃ、１ｇが、ＬＥＤｌ
ｂ、１ａ、１ｄに対して距離ｑだけ離間しているので、
演算値Ｉ。い　Ｉ　ｏｘ、Ｉ　０３に値ｋ（＝２ｑ／Ｌ
）を減算し、補正する（Ｓ　１３）。そして前述した場
合と同様に、演算値■。い　Ｉ　ｕｚ、Ｘａ３のうち最
大のものを求め、それを変数Ｂにセットする（Ｓ１４乃
至５１８）。

続いてＬＥＤｌｉ、ｌｅ、１ｈが点灯され（Ｓ１９）、
そのデータが読み込まれる（Ｓ２０）。そして演算値工
、□、　Ｉ０２．　　！。３が演算された後（Ｓ２１）
、補正処理が行われる（Ｓ　２２）。ＬＥＤＩｉ、１ｅ
、１ｈは、ＬＥＤｌｂ、ｌａ、１ｄに対して、ＬＥＤＩ
　ｆ、１ｃ、１ｇと反対方向に距離ｑだけ離間している
ので、値ｋが加算さオｂる。さらに演算値■。い　工。

２％　　ＩＤ３のうち最大のものが変数Ｃにセットされ
る（Ｓ２３乃至５２７）。

次に変数Ａ、Ｂ、Ｃが相互に比較され、その最大のもの
が変数ＡにセットさＪＬる（８２８乃至５３１）。

このようにして求められた変数Ａに対応してレンズ駆動
系２５が制御される。

第３１図は第１図の投光系と第２８図の集光系を用いた
場合のフローチャートである。

先ずイニシャライズ動作が行われた後（Ｓｌ）、例えば
Ｔ、、　Ｅ　Ｄ　１　ａが点灯される（Ｓ２）、そして
ＰＳＤ５Ｇが出力するデータが読み込まれ（Ｓ３）、演
算値■。１が演算され（Ｓ４）、その演算値Ｉ□が変数
Ａにセットされる（Ｓ５）。

次に例えばＬＥＤｌｃが点灯され（Ｓ６）、データが読
み込まれる（Ｓ７）、読込まれたデータから演算値■。

、が演算され（Ｓ８）、値ｋが減算されて補正が行われ
る（Ｓ９）、さらに演算値工。、と変数Ａの比較が行わ
れ、大きい方が変数Ａにセットされる（Ｓ　１０．５ｌ
ｌ）。

続いてＬＥＤＩ　ｅが点灯され（Ｓ　１２）、データが
読込まれ（Ｓ　１３）、演算値Ｉａ３が演算される（Ｓ
１４）。さらに値ｋを加算する補正が行われた後（Ｓ１
５）、演算値工。、と変数Ａのうち大きい方が変数Ａと
される（８１６．５１７）。

次にＬＥＤｌｂが点灯され（３１８）、データの読込（
Ｓ１９）、演算値Ｉ。、の演算（Ｓ　２０）、変数Ａと
の比較（Ｓ２１．５２２）の各処理が行われる。

以下同様に各ＬＥＤＩ　ｆ、ｌｉ、ｌｄ、Ｉｇ、１ｈが
順次点灯され、同様の処理が実行される（Ｓ２３乃至５
２７）。この場合ＬＥＤｌｄについてはＬＥＤｌｂの処
理ステップ５１８乃至Ｓ２２と同様の処理が、ＬＥＤＩ
　ｆ、１ｇについては。

ＬＥＤｌｃの処理ステップＳ６乃至Ｓｌｌと同様の処理
が、またＬＥＤｌｉ、ｌｈについては、ＬＥ　Ｄ　１　
ｅの処理ステップＳ１２乃至Ｓ１７と同様の処理が、各
々実行される。

第３２図は第１図の投光系と第１１図の集光系を組合せ
た場合におけるフローチャートである。

イニシャライズ処理の後（Ｓｌ）、ＬＥＤｌａが点灯さ
れる（８２）、ＬＥＤｌａより放射された光ビー１１は
投光レンズ２を介して被写体３の測距点Ｐａに照射され
る。その反射光ビームはプリズム１３にその面１３Ａか
ら入射さＪｃ、さらに集光レンズ４を介してＰＳＤ５に
入射される。１）ＳＯ２の出力データが読込まれ（Ｓ３
）、演算値Ｉ０１が演算され（Ｓ４）、その値が変数Ａ
にセットされる（Ｓ５）。

次にＬＥＤｌｃが点灯され（Ｓ６）、測距点Ｐｃからの
反射光ビ・−ムが、プリズム１３にその面１３ｃから入
射される。この光ビー１１がさらに集光レンズ４を介し
てＰＳＤ５に入射される。ＰＳＤ５の出力が読取られ（
Ｓ７）、演算値Ｉ０２が演算される（ＳＳ）、そして演
算値工。□と変数Ａとが比較され、大きい方が変数Ａに
設定される（Ｓ９．５１０）。

以下同様にしてＬＥＤｌｅ、ｌｂ、ｌｄが順次点灯され
、同様の処理が実行される（Ｓ１１乃至５２５）。この
場合Ｌ　ＥＤ　１　ｅ、１ｂ、１ｄからの光ビームは被
写体により反射され、プリズム１３の面１３Ｅ、１３Ｉ
３．１３Ｄから各々入射される。このときこれらの面１
３Ｂ乃至１３Ｅにより屈折されるので、８１す圧点まで
の距離ｄが同一である場合、反射光ビームは面１３Ａか
ら入射された場合と同じ位置に入射される。従ってこの
場合演算値の補正処理は不要となる。

第３３図は、第９図の投光系と第２４図の集光系を組合
せた場合のフローチャー１・である。

イニシャライズ処理のｅ（ＳＬ）、例えばＬＥＤｌｃ、
ｌａ、ｌｅが同時に点灯される（Ｓ２）。ＬＥＤｌｃ、
ｌａ、１ｅから放射され、被写体で反射された光ビーム
は、ＰＳＤ５Ｂ、５Ａ、５Ｃに、各々入射される。ＰＳ
Ｄ５Ａ、５Ｂ、５Ｃの出力から、演算値１．ｌ−ｌ０２
−　　ＩＯ３が各々演算される（Ｓ４）、そしてこれら
の演算値Ｉ０い　ＩＯ２、■。３が比較され、最も大き
い値が変数Ａにセットされる（Ｓ５乃至Ｓ９）。

以下同様にＬＥＤｌｆ、１ｂ、ｌｉの組と、１ｇ、１ｄ
、１ｈの組が、各々順次点灯され、同様の処理が実行さ
れる（Ｓ１０乃至５２５）。このようにして変数Ａには
、９つの演算値のうち最大のものがセットされる。

この他、測距点の数は、プリズムを種々の形状に形成し
たり、同−形状又は異なった形状のものを複数個組合わ
せる等して、調整することができる。さらにプリズムの
他１回折格子その他の光学素子を用いることもできる。

また以上においては検出素子としてＰＳＤを用いたが、
ＣＣＤ等を用いることもできる。

〔発明の効果〕

以上の如くこの発明によれば、複数の光源を順次点灯す
るとともに、プリズム等により光学的に光ビームを分割
したり、光源自体を機械的に移動させたり、あるいは予
め光源を２次元的に配置して、複数個の測距点を平面的
に（２次元的）に分布させるようにしたので、カメラの
構え方や被写体の配置に影響されずに、正確な測距が可
能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の測距装置の投光系の第７の実施例の
斜視図、 第２図はこの発明の測距装置の原理図、第３図はこの発
明の測距装置のブロック図、第４図はこの発明の測距装
置の投光系の第１の実施例の斜視図、 第５図はこの発明の測距装置の投光系の第２の実施例の
斜視図。 第６図はこの発明の測距装置の投光系の第３の実施例の
斜視図。 第７図はこの発明の測距装置の投光系の第４の実施例の
斜視図。 第８図はこの発明の測距装置の投光系の第５の実施例の
斜視図。 第９図はこの発明の測距装置の投光系の第６の実施例の
斜視図、 第１０図はこの発明の測距装置の測距点の説明図。 第１１図はこの発明の測距装置の集光系の第１の実施例
の斜視図、 第１２図はこの発明の測距装置の集光系の第２の実施例
の斜視図。 第１３図はこの発明の測距装置の集光系の第３の実施例
の斜視図、 第１４図はこの発明の測距装置の集光系の第４の実施例
の斜視図。 第１５図はこの発明の測距装置の測距点の説明図、 第１６図はこの発明の測距装置の半導体装置検出素子の
説明図、 第１７図はこの発明の８１！Ｉ距装置の集光系の第５の
実施例の斜視図、 第１８図はこの発明の３１１距装置の集光系の第６の実
施例の斜視図、 第１９図はこの発明の測距装置の集光系の第７の実施例
の斜視図、 第２０図はこの発明の測距装置の集光系の第８の実施例
の斜視図、 第２１図はこの発明の測距装置の集光系の第９の実施例
の斜視図、 第２２図はこの発明のｉｉ＋１距装置の集光系の第１０
の実施例の斜視図、 第２３図はこの発明の測距装置の集光系の第１１の実施
例の斜視図。 第２４図はこの発明の測距装置の集光系の第１２の実施
例の斜視図、 第２５図はこの発明の１ｆｌｆｆ距装置の集光系の第１
３の実施例の斜視図、 第２６図はこの発明の測距装置の集光系の第１４の実施
例の斜視図。 第２７図はこの発明の測距装置の集光系の第１５の実施
例の斜視図。 第２８図はこの発明の測距装置の集光系の第１６の実施
例の斜視図、 第２９図はこの発明の測距装置における基線長方向と平
行な方向における補正の説明図、第３０図はこの発明の
測距装置の第１のフローチャート、 第３１図はこの発明の測距装置の第２のフローチャート
、 第３２図はこの発明の測距装置の第３のフローチャート
、 第３３図はこの発明の測距装置の第４のフローチャート
である。 １・・・光源 ２・・・投光レンズ ３・・・被写体 ４・；・集光レンズ ５・・・半導体装置検出素子（Ｐ　Ｓ　Ｄ）１０・・・
測距範囲 １１．１２，１３，１４，１５・・・プリズム２１・・
・制御回路 ２３・・・駆動回路 ２４・・・Ａ／Ｄ変換回路 ２５・・・レンズ駆動系 ２６・・・メモリ ３１・・・人物 ３２・・参山 ３３・・・木 以上 第１図 第２図 第３図 第６ 図 第７ 図 第８図 １Ｄ 第５ 図 第１６図 第１７図 第１４区 第１５ｒＩＡ 第１８区 第１９図 第２０図 第２２図 ５ｅ 第２３図 第３０ｒＩ！Ｊ（ｙ−１） 第３０囚 （可の２）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 測距用の光ビームを放射する複数の光源手段と、複数の
   前記光源手段を順次電気的に駆動する駆動手段と、 前記光源手段より発生された光ビームを被写体に投射す
   る投光手段と、 測距点が平面的に分布するように、その分布状態を制御
   する分布制御手段と、 前記被写体により反射された光ビームを集光する集光手
   段と、 前記集光手段により集光された光ビームを検出する検出
   手段とを備える測距装置。