JPH0894351A - 多点測距装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】センサのクロストークによる精度の劣化を防止
し、更に設計の自由度を向上し、簡単な構成で高精度の
測距を可能とする。 【構成】投光部１ａ〜１ｃにより被写体に向けて測距用
光束が順次投光され、受光５により該投光による被写体
からの反射光が受光され、マルチプレクサ９，１０によ
り上記受光部５からの複数の出力信号が択一的に出力さ
れ、デコーダ１１により上記ＡＦＩＣ６を制御するため
の制御信号が生成され、ＣＰＵ７により上記マルチプレ
クサ９，１０からの出力に基づいて測距データが出力さ
れる。この発明では、上記複数の受光部５ａ〜５ｃとマ
ルチプレクサ９，１０とデコーダ１１が単一のパッケー
ジ内に実装されていることに特徴がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラなどの撮像装置
に用いられる測距装置に係り、特に測距対象物までの距
離を所謂三角測距により自動的に測定する多点測距装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カメラ等においては、被写体に向
けて光を投光し、当該被写体での反射光を光電変換素子
で受光して電気信号に変換し、当該電気信号に基づいて
被写体距離を算出する所謂三角測距の方式の測距装置が
採用されている。

【０００３】この測距装置では、例えば画面内の左右端
に人物が立っているような構図を撮影するに際して、画
面の中央、即ち人物と人物の間を測距してしまい、ピン
トのずれた写真となる所謂「中抜け」が問題とされてい
た。

【０００４】かかる点に鑑みて、例えば特開昭５８−９
０１３号公報では、基線長方向と平行な方向に互いに隔
てた位置にある複数の測距対象のうちから一つを自由に
選択して、その対象について測距することを特徴とする
「測距装置」に関する技術が開示されている。この技術
は、投光位置に対応した分割センサを有することで、測
距対象の位置による測距の誤差を軽減することを目的と
していた。

【０００５】さらに、特開昭６２−２２３７３４号公報
では、可動部や複眼のレンズを用いることなく、高精度
で広い範囲の多点測距を行うことを可能とする「測距装
置」に関する技術が開示されている。この技術では、位
置検出素子（ＰＳＤ）を縦方向に配置することで、高精
度の多点測距を行っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭５８−９０１３号公報により開示された技術では、
投光位置に対応した分割センサを切換える方法について
の詳細は何等開示されていなかった。さらに、上記特開
昭６２−２２３７３４号公報では、投光方向とＰＳＤの
長さ方向とを揃える必要がある為、センサのレイアウト
に自由度がないといった欠点があった。

【０００７】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、センサのクロストークに
よる精度の劣化を防止し、更に設計の自由度を向上し、
簡単な構成で高精度の測距を可能とすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の態様による多点測距装置は、被写体
に向けて測距用光束を順次投光する投光手段と、該投光
による被写体からの反射光を受光する複数の受光手段と
を少なくとも含む多点測距装置において、上記受光手段
からの複数の出力信号を択一的に出力するマルチプレク
サ手段と、上記マルチプレクサ手段を制御するための制
御信号を生成するデコーダ手段と、上記マルチプレクサ
手段からの出力を受け、測距データを出力する単一入力
の測距演算手段とを具備し、上記複数の受光手段とマル
チプレクサ手段とデコーダ手段とが単一のパッケージ内
に実装されていることを特徴とする。

【０００９】そして、第２の態様による多点測距装置
は、前記パッケージ内には、さらに複数のスイッチ手段
を有し、前記受光手段からの出力信号は前記マルチプレ
クサ手段によって選択されるか、または上記スイッチ手
段によって接地されるかの２つの状態をとることを特徴
とする。

【００１０】さらに、第３の態様による多点測距装置
は、前記複数の受光手段の選択を切換えるとき、新たに
選択された受光手段を活性化するに先立ち、切換えが完
了した時点から所定の待ち時間を設けたことを特徴とす
る。

【００１１】

【作用】即ち、本発明の第１の態様による多点測距装置
では、投光手段により被写体に向けて測距用光束が順次
投光され、受光手段により該投光による被写体からの反
射光が受光され、マルチプレクサ手段により上記受光手
段からの複数の出力信号が択一的に出力され、デコーダ
手段により上記マルチプレクサ手段を制御するための制
御信号が生成され、単一入力の測距演算手段により上記
マルチプレクサ手段からの出力に基づいて測距データが
出力される。上記複数の受光手段とマルチプレクサ手段
とデコーダ手段とが単一のパッケージ内に実装されてい
る。

【００１２】そして、第２の態様による多点測距装置で
は、前記パッケージ内において、さらに複数のスイッチ
手段が設けられ、前記マルチプレクサ手段により前記受
光手段からの出力信号が選択されるか、または上記スイ
ッチ手段によって出力信号が接地されるかのいずれかの
状態がとられる。

【００１３】さらに、第３の態様による多点測距装置で
は、前記複数の受光手段の選択を切換えるとき、新たに
選択された受光手段を活性化するに先立ち、切換えが完
了した時点から所定の待ち時間が設けられている。

【００１４】

【実施例】実施例の説明に先立ち、図１５を参照して、
一般のカメラで用いられる光投射式の三角測距装置につ
いて説明する。先ず図１５（ａ）には、撮影画面内の１
点を測距する測距装置の概念図を示し説明する。同図に
示される測距装置は、投光部１０１から被写体へ向けて
パルス状の光を投光し、上記被写体からの反射光を光位
置検出素子（ＰＳＤ）１０５で受光し、被写体までの距
離Ｌを求めるものである。いま、被写体までの距離を
Ｌ，基線長をＳ，受光部の焦点距離をｆj ，受光部上の
反射光の位置をｘとすると、θ1 ＝θ2 より、

【００１５】

【数１】 となる。上記（１）式において、焦点距離ｆj ，基線長
Ｓはカメラのレイアウトにより決まる固定値なので、被
写体距離Ｌは反射光の位置ｘのみで決定される。

【００１６】そして、ＰＳＤ１０５は、光起電力効果と
表面抵抗によるキャリア分割効果を持つ半導体位置検出
素子で、ｘの位置に光が入射するとｉa ，ｉb という２
つの信号電流を出力する。このｉa ，ｉb は、ＰＳＤの
検出方向の長さをｔとすると、

【００１７】

【数２】 という関係を成立させる。このＰＳＤの２つの出力は、
プリアンプ１０６，１０７によって増幅された後、上記
ｉb ／（ｉa ＋ｉb ）をアナログ的に演算する回路１０
８に入力される。この結果はＣＰＵ７に入力され、上記
（１），（２）式より、

【００１８】

【数３】 となり、これより被写体１０３までの距離Ｌが算出され
る。

【００１９】さらに、定常光除去回路１１０は、パルス
的に光を発光するもので、測距用光に対しＤＣ的に存在
する背景光電流を分離する働きがある。従って、プリア
ンプ１０６，１０７以降には、信号光電流成分ｉa ，ｉ
b のみが入力される。このような働きを持つ集積回路１
０９がＡＦＩＣである。

【００２０】この図１５（ａ）と同様の三角測距を行う
測距装置を改良して、撮影画面内の３点について測距を
行うようにすると、図１５（ｂ）に示される構成とな
る。同図に示される測距装置は、図１５（ａ）と異な
り、複数の投光部１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃと複数
の受光部１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃとを有する。

【００２１】上記投光部１０１ａで投光されたパルス状
の光は、ＰＳＤ１０５ａで受光され、該ＰＳＤの２つの
出力はプリアンプ１０６ａ，１０７ａによって増幅され
た後、演算回路１０８に入力される。同様に、投光部１
０１ｂの光は、ＰＳＤ１０５ｂで受光され、プリアンプ
１０６ｂ，１０７ｂによって増幅された後、演算回路１
０８に入力される。そして、投光部１０１ｃで投光され
たパルス状の光はＰＳＤ１０５ｃで受光され、プリアン
プ１０６ｃ，１０７ｃに入力され、増幅された後に演算
回路１０８に入力される。

【００２２】このように、従来は測距点数を増やすこと
により、処理回路も増加し、回路が大型化し、ＩＣのピ
ン数も増加し、これがコストアップ、装置の大型化の原
因となっていた。各々のプリアンプ部には、図示しなか
ったが、各々背景光受光機能が必要であり、これが回路
を更に複雑にしていた。また、投光部１０１ａ，１０１
ｂ，１０１ｃの光を全て同一のＰＳＤで受光するように
することもできるが、受光面積が増大し、上記背景光に
よるノイズが増えるので高精度の測距には不向きであっ
た。また、投光方向とＰＳＤの長さ方向の関係を揃える
必要があり、レイアウト的に自由度が低くなるといった
欠点がある。以下に詳細を説明する本発明を用いれば、
こうした問題も単純な方法で対策することができる。

【００２３】以下、図面を参照して、本発明の実施例に
ついて説明する。図１は本発明の第１の実施例に係る多
点測距装置の構成を示す概念図である。図１（ａ）に示
されるように、測距対象物に対して光束を投光する投光
部１ａ，１ｂ，１ｃには、それを駆動するドライバ３が
接続されており、投光部１ａ，１ｂ，１ｃの前面には投
光レンズ２が配設されている。

【００２４】この投光の被写体での反射光の光路上に
は、該測距対象物からの反射光を集光する受光レンズ４
を介して、上記反射光を受光し上位測距対象物までの距
離に応じた光電変換信号を出力する受光部５が配設され
ている。

【００２５】この受光部５とドライバ３には、上記光電
変換信号に基づいて上記測距対象物までの距離演算を行
う測距用ＩＣ（以下、ＡＦＩＣと称す）６が接続され、
該ＡＦＩＣ６と受光部５には、各回路を駆動制御するＣ
ＰＵ７が接続されている。

【００２６】詳細には、上記受光部５は、投光部１ａ，
１ｂ，１ｃに対応した受光部５ａ，５ｂ，５ｃとマルチ
プレクサ９，１０，デコーダ１１を有している。そし
て、ＣＰＵ７の制御信号Ｄ１，Ｄ２に基づいて、図３の
デコーダ１１より信号ＳＷ１，ＳＷ２が出力され、該信
号ＳＷ１，ＳＷ２に基づいてマルチプレクサ９，１０か
切換えられて１つの受光部が選択され、該選択された受
光部５ａ乃至５ｃのいずれかの光電変換信号がＡＦＩＣ
６に入力される。尚、上記投光部１ａ，１ｂ，１ｃと受
光部５の詳細な配置例は図１（ｂ）に示される。

【００２７】ここで、図２には上記ＣＰＵ７からの制御
信号Ｄ１，Ｄ２に基づいて選択される受光部５ａ乃至５
ｃを示し説明する。同図に示されるように、上記ＣＰＵ
７の制御信号Ｄ１，Ｄ２が共にローレベル“Ｌ”である
場合には、制御信号ＳＷ１により端子ＯＵＴ１はライン
１Ａと接続され、制御信号ＳＷ２により端子ＯＵＴ２は
ライン１Ｂと接続される。従って、かかる場合には、受
光部５ａが選択されることになる。

【００２８】そして、上記ＣＰＵ７の制御信号Ｄ１は
“Ｌ”で、制御信号Ｄ２がハイレベル“Ｈ”である場合
には、制御信号ＳＷ１により端子ＯＵＴ１はライン２Ａ
と接続され、制御信号ＳＷ２により端子ＯＵＴ２はライ
ン２Ｂと接続される。従って、かかる場合には、受光部
５ｂが選択されることになる。

【００２９】さらに、上記ＣＰＵ７の制御信号Ｄ１は
“Ｈ”で、制御信号Ｄ２が“Ｌ”である場合には、制御
信号ＳＷ１により端子ＯＵＴ１はライン３Ａと接続さ
れ、制御信号ＳＷ２により端子ＯＵＴ２はライン３Ｂと
接続される。従って、かかる場合には、受光部５ｃが選
択されることになる。

【００３０】また、上記ＣＰＵ７の制御信号Ｄ１，Ｄ２
が共に“Ｈ”である場合には、制御信号ＳＷ１により端
子ＯＵＴ１はライン１Ａ，２Ａ，３Ａと接続され、制御
信号ＳＷ２により端子ＯＵＴ２はライン１Ｂ，２Ｂ，３
Ｂと接続される。従って、かかる場合には、全ての受光
部５ａ乃至５ｃが選択されることになる。尚、上記選択
されたライン以外は全てＧＮＤに接続される。

【００３１】次に図３には上記デコーダ１１の詳細な構
成を示し、前述の図２の如く受光部５ａ乃至５ｃが選択
される際のデコーダ１１の動作を詳細に説明する。同図
において、ＣＰＵ７の制御信号Ｄ１，Ｄ２が受光部５に
入力されると、該制御信号に基づいて、ＡＮＤゲートＬ
１乃至Ｌ４のいずれか１つが選択され、ＡＮＤゲートＬ
１乃至Ｌ４のうち選択されたものはハイレベル“Ｈ”の
信号を出力し、選択されなかったものはローレベル
“Ｌ”の信号を出力する。

【００３２】受光部５ａ，５ｂ，５ｃの出力はそれぞれ
２つのスイッチに接続されており、第１のスイッチＳ
２，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ８，Ｓ１０，Ｓ１２の先はＡＦＩＣ
６の端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２に接続されており、第２の
スイッチＳ１，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ９，Ｓ１１の先は
ＧＮＤに接続されている。

【００３３】例えば、ＣＰＵの制御信号Ｄ１が“Ｌ”
で、制御信号Ｄ２が“Ｌ”である場合には、ＡＮＤゲー
トＬ１の出力信号は“Ｈ”，ＡＮＤゲートＬ２〜Ｌ４の
出力信号は“Ｌ”となる。すると、受光部５ａでは、第
１のスイッチＳ２，Ｓ４がオンし、受光部５ａの出力信
号はライン１Ａ，１Ｂを介して、それぞれＡＦＩＣ６の
端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２に出力される。このとき、受光
部５ｂでは、第２のスイッチＳ５，Ｓ７がオンしＧＮＤ
に接続され、受光部５ｃでは第２のスイッチＳ９，Ｓ１
１がオンしＧＮＤに接続されることになる。これは、受
光部５ａが選択される場合の動作であるが、受光部５
ｂ，５ｃが選択される場合の動作についても同種の手法
でなされる為、ここでは説明を省略する。

【００３４】以下、図４のフローチャート及び図６のタ
イムチャートを参照して、図５の３点Ａ，Ｂ，Ｃについ
て測距を行う場合を想定して、その測距動作を説明す
る。尚、図６において、Ｔ１，Ｔ３，Ｔ５は受光部を切
換えてから切り換えスイッチが安定するまで待つ時間で
ある。ここでは他の動作を行ってもよい。

【００３５】先ず図５のＡ点に対応する受光部５ａの出
力を得る為に、ＣＰＵ７は受光部５のデコーダ１１に制
御信号Ｄ１，Ｄ２を“Ｌ”として出力する。受光部５を
切換えた直後に測距を行うと、切り換えのノイズが受光
部５に入り込み、誤測距の原因となるので、マルチプレ
クサ９，１０が安定するまで４ｍｓだけ待機する。ここ
では４ｍｓとしたが、マルチプレクサ９，１０が安定す
れば、これより短くてもよく、この間に他の動作を行う
ようにしてもよい。次いで、図５のＡ点に向けて投光部
１ａにより８回の投光を行う。ここでは、８回としたが
これに限定されるものではないことは勿論である（図４
のステップ＃１〜＃３、図６の時間Ｔ１，Ｔ２に相当す
る）。

【００３６】次いで、図５のＢ点の測距を行う為、これ
に対応する受光部５ｂの出力が得られるようＣＰＵ７は
受光部５のデコーダ１１に制御信号Ｄ１を“Ｌ”、Ｄ２
をＨ”として出力する。この場合のマルチプレクサ９，
１０の安定時間は、Ａ点に対する測距出力から距離を算
出する時間となる。続いて、図５のＢ点に向けて投光部
１ｂにより８回の投光を行う（図４のステップ＃４〜＃
６、図６の時間Ｔ３，Ｔ４に相当する）。

【００３７】続いて、Ｃ点の測距を行う為、これに対応
する受光部５ｃの出力が得られるようＣＰＵ７は受光部
５のデコーダ１１に制御信号Ｄ１を“Ｈ”、Ｄ２を
“Ｌ”として出力する。ここでも、ステップ＃４と同様
に、ステップ＃７で得られた測距出力からＢ点の距離を
算出する時間をマルチプレクサ９，１０の安定時間とす
る。次いで、図５のＣ点に向けて投光部１ｃにより８回
の投光を行う（図４のステップ＃７〜＃９、図６の時間
Ｔ５，Ｔ６に相当する）。

【００３８】こうして、ステップ＃９で得られた測距出
力から距離を算出し（ステップ＃１０）、以上で測距動
作を終了する。以上説明した第１の実施例によれば、Ｃ
ＰＵ７からの制御信号Ｄ１，Ｄ２を制御することによ
り、受光部５のデコーダ１１が使用すべき受光部５ａ乃
至５ｃをマルチプレクサ９，１０を制御して選択し、当
該受光部５ａ乃至５ｃからの出力に基づいて測距演算が
なされる。そして、特に、受光部５が受光部５ａ乃至５
ｃとデコーダ１１、マルチプレクサ９，１０を有してお
り、単一のパッケージに実装されていることに特徴があ
る。

【００３９】次に図７には本発明の第２の実施例に係る
多点測距装置の概念図を示し説明する。同図に示される
ように、図示しない測距対象物に対して光束を投光する
投光部１には、該投光部１を駆動するドライバ３が接続
されており、更に投光部１から投光された光の光路上に
は投光レンズ２が配設されている。

【００４０】そして、被写体からの反射光の光路上に
は、該反射光を集光する受光レンズ４が配設されてお
り、該受光レンズ４により集光された光を受ける位置に
は、上記測距対象物までの距離に応じた光電変換信号を
出力する受光部５が配設されている。この受光部５は上
記光電変換信号に基づいて上記測距対象物までの距離演
算を行うＡＦＩＣ６と、各回路に制御信号を送出するＣ
ＰＵ７と接続されている。

【００４１】そして、このＡＦＩＣ６は上記ドライバ
３、スキャン機構８、ＣＰＵ７に接続されている。上記
投光部１は、撮影画面内においてスキャン可能であり、
本実施例では、図５のようにＡ，Ｂ，Ｃの３点に向けて
光束を投光するものとする。但し、３点には限られない
ことは勿論である。

【００４２】また、上記受光部５は、受光部５ａ，５
ｂ，５ｃとデコーダ１１、マルチプレクサ９，１０から
なり、ＣＰＵ７から制御信号Ｄ１、Ｄ２が出力される
と、これがデコーダ１１に入り、該デコーダ１１からの
制御信号ＳＷ１，ＳＷ２により上記マルチプレクサ９，
１０が切換えられて、図８に示す如く受光部５ａ，５
ｂ，５ｃのうち１つが選択され、その出力のみが端子Ｏ
ＵＴ１，ＯＵＴ２からＡＦＩＣ６に入力される。デコー
ダ１１の詳細な構造、測距動作については第１実施例と
同様である為、ここでは説明を省略する。

【００４３】次に図９には本発明の第３の実施例に係る
多点測距装置の概念図を示し説明する。同図に示される
ように、測距対象物に対して光束を投光する投光部１
ａ，１ｂ，１ｃには、それを駆動するドライバ３が接続
されており、投光部１ａ，１ｂ，１ｃの前面には投光レ
ンズ２が配設されている。

【００４４】この投光の被写体での反射光の光路上に
は、該測距対象物からの反射光を集光する受光レンズ４
を介して、上記反射光を受光し上位測距対象物までの距
離に応じた光電変換信号を出力する受光部５が配設され
る。この受光部５とドライバ３には、上記光電変換信号
に基づいて上記測距対象物までの距離演算を行う測距用
ＩＣ（以下、ＡＦＩＣと称す）６が接続され、該ＡＦＩ
Ｃ６と受光部５には、各回路を駆動制御するＣＰＵ７が
接続されている。

【００４５】詳細には、上記受光部５は、受光部５ａ〜
５ｆとデコーダ１１、切換えスイッチ１２からなり、Ｃ
ＰＵ７から制御信号Ｄ１，Ｄ２が出力されると、当該信
号がデコーダ１１に入力され、上記切換えスイッチ１２
により図１０に示す如く受光部５ａ〜５ｆの中から２つ
が選択され、その出力のみが端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４か
らＡＦＩＣ６に入力される。

【００４６】即ち、１つの投光部に対し、２つの受光部
が対応し、それぞれ異なる距離を分担して測距する。
尚、測距動作については前述した第１の実施例と同様で
あるため、本実施例での説明は省略する。

【００４７】次に図１０には、上記ＣＰＵ７からの制御
信号Ｄ１，Ｄ２に基づいて選択される受光部５ａ乃至５
ｆを示し説明する。同図に示されるように、上記ＣＰＵ
７の制御信号Ｄ１，Ｄ２が共にローレベル“Ｌ”である
場合には、受光部５ａ，５ｂが選択され、受光部５ａの
出力信号は端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２に、受光部５ｂの出
力信号は端子ＯＵＴ３，ＯＵＴ４に出力される。そし
て、上記ＣＰＵ７の制御信号Ｄ１は“Ｌ”で、制御信号
Ｄ２がハイレベル“Ｈ”である場合には、受光部５ｃ，
５ｄが選択され、受光部５ｃの出力信号は端子ＯＵＴ
１，ＯＵＴ２に、受光部５ｄの出力信号は端子ＯＵＴ
３，ＯＵＴ４に出力される。

【００４８】さらに、上記ＣＰＵ７の制御信号Ｄ１は
“Ｈ”で制御信号Ｄ２が“Ｌ”である場合には、受光部
５ｅ，５ｆが選択され、受光部５ｅの出力信号は端子Ｏ
ＵＴ１，ＯＵＴ２に、受光部５ｆの出力信号は端子ＯＵ
Ｔ３，ＯＵＴ４に出力される。また、上記ＣＰＵ７の制
御信号Ｄ１，Ｄ２が共に“Ｈ”である場合には、受光部
５ａ乃至５ｆが選択され、受光部５ａ，５ｃ，５ｅの出
力信号は端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２に、受光部５ｂ，５
ｄ，５ｆの出力信号は端子ＯＵＴ３，ＯＵＴ４に出力さ
れる。尚、上記選択されたライン以外は全てＧＮＤに接
続される。

【００４９】ここで、受光部の選択の様子を図１１のデ
コーダ１１の概念図を用いて説明する。ＣＰＵ７からの
制御信号Ｄ１，Ｄ２が入力されると、該制御信号Ｄ１，
Ｄ２に基づいてＡＮＤゲートＬ１乃至Ｌ４の中から１つ
が選択される。ＡＮＤゲートＬ１乃至Ｌ４は、選択され
たものが“Ｈ”を出力し、他は“Ｌ”を出力する。そし
て、受光部５ａ乃至５ｆの出力は、それぞれ２つのスイ
ッチに接続され、第１のスイッチはＡＦＩＣの出力端子
ＯＵＴ１乃至ＯＵＴ４に接続され、第２のスイッチはＧ
ＮＤに接続されている。

【００５０】例えば、制御信号Ｄ１，Ｄ２として“Ｌ”
の信号がＣＰＵ７から入力されると，ＡＮＤゲートＬ１
の出力は“Ｈ”、ＡＮＤゲートＬ２〜Ｌ４の出力は
“Ｌ”となる。すると、ＡＮＤゲートＬ１に制御される
第１のスイッチＳ２１，Ｓ２３，Ｓ２５，Ｓ２７がオン
し、受光部５ａ，５ｂの信号が端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４
からＡＦＩＣ６へ出力される。また、ＡＮＤゲートＬ２
乃至Ｌ４に制御される第２のスイッチＳ２８，Ｓ３０，
Ｓ３２，Ｓ３４，Ｓ３６，Ｓ３８，Ｓ４０，Ｓ４２がオ
ンし、受光部５ｃ乃至５ｆの信号はＧＮＤへ流れること
となる。尚、これは受光部５ａ，５ｂが選択される場合
の動作であるが、他の受光部が選択される場合の動作に
ついても同種の手法でなされる為、ここでは説明を省略
する。

【００５１】以上説明したように、第３の実施例では、
多数の受光部を有する為、本来なら受光部５からＡＦＩ
Ｃ６への信号線が１２本必要となるが、切換えスイッチ
１２を用いることにより、４本の信号線で済む。また、
距離を分担して測距することにより、１つの受光部の面
積を小さくすることができ、ノイズが減り、精度の高い
測距が可能である。

【００５２】次に図１２には本発明の第４の実施例に係
る多点測距装置の概念図を示し説明する。同図に示され
るように、測距対象物に対して光束を投光する投光部１
ａ，１ｂ，１ｃには、それを駆動するドライバ３が接続
されており、投光部１ａ，１ｂ，１ｃの前面には投光レ
ンズ２が配設されている。

【００５３】この投光の被写体での反射光の光路上に
は、該測距対象物からの反射光を集光する受光レンズ４
を介して、上記反射光を受光し上位測距対象物までの距
離に応じた光電変換信号を出力する受光部５が配設され
る。この受光部５とドライバ３には、上記光電変換信号
に基づいて上記測距対象物までの距離演算を行う測距用
ＩＣ（以下、ＡＦＩＣと称す）６が接続され、該ＡＦＩ
Ｃ６と受光部５には、各回路を駆動制御するＣＰＵ７が
接続されている。

【００５４】本実施例では、特に、上記受光部５ａ，５
ｂ，５ｃが、連続した光電変換信号を出力可能な３分割
マルチ電極受光素子で構成されており、ＣＰＵ７の制御
信号Ｄ１，Ｄ２により、図１３に示されるような受光範
囲を選択できるようになっている。即ち、同図に示され
るように、上記ＣＰＵ７の制御信号Ｄ１，Ｄ２が共にロ
ーレベル“Ｌ”である場合には、端子ＯＵＴ１はライン
Ａと接続され、端子ＯＵＴ２はラインＣと接続される。
従って、かかる場合には、受光部５ａ，５ｂが選択され
ることになる。そして、上記ＣＰＵ７の制御信号Ｄ１は
“Ｌ”で、制御信号Ｄ２がハイレベル“Ｈ”である場合
には、端子ＯＵＴ１はラインＢと接続され、端子ＯＵＴ
２はラインＤと接続される。従って、かかる場合には、
受光部５ｂ，５ｃが選択されることになる。

【００５５】さらに、上記ＣＰＵ７の制御信号Ｄ１は
“Ｈ”で、制御信号Ｄ２が“Ｌ”である場合には、端子
ＯＵＴ１はラインＢと接続され、端子ＯＵＴ２はライン
Ｃと接続される。従って、かかる場合には、受光部５ｂ
が選択されることになる。また、上記ＣＰＵ７の制御信
号Ｄ１，Ｄ２が共に“Ｈ”である場合には、端子ＯＵＴ
１はラインＡと接続され、端子ＯＵＴ２はラインＤと接
続される。従って、かかる場合には、全ての受光部５ａ
乃至５ｃが選択されることになる。尚、上記選択された
ライン以外は全てオープンとなる。

【００５６】次に図１４は受光部５のデコーダ１１周辺
の構成を示す概念図である。ＣＰＵ７から制御信号Ｄ
１，Ｄ２が入力されると、ＡＮＤゲートＬ１乃至Ｌ４の
中から１つが選択される。ＡＮＤゲートＬ１乃至Ｌ４の
出力は、スイッチＳ２０乃至Ｓ２３を介してＡＦＩＣの
出力端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２に接続する。

【００５７】例えば、制御信号Ｄ１，Ｄ２として“Ｌ”
の信号がＣＰＵ７から入力されると、ＡＮＤゲートＬ１
の出力は“Ｈ”、ＡＮＤゲートＬ２乃至Ｌ４の出力は
“Ｌ”となる。すると、ステップＳ２０、Ｓ２２がオン
し、受光範囲は５ａ＋５ｂとなり、このラインＡとＣを
介する信号が端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２を介してＡＦＩＣ
６に出力される。この実施例では、未使用端子を接地す
ると正しい測距ができないので、未使用端子はオープン
とする。

【００５８】この第４の実施例によれば、投光部１ｂを
使用した時に、受光部５ｂを用いて遠距離測距、５ｃを
用いて近距離測距といった切換測距が可能となり、長い
ＰＳＤを使った時よりも精度を向上させることが可能で
ある。

【００５９】以上詳述したように、本発明は、測距対象
物に向けて光束を投光する投光手段と、上記測距対象物
からの反射光を受光し上記測距対象物までの距離に応じ
た光電変換信号を出力する複数の受光手段と、上記光電
変換信号に基づいて上記測距対象物までの距離演算を行
う測距用ＩＣ（ＡＦＩＣ）と、各回路を駆動する演算制
御手段（ＣＰＵ）を有し、上記受光手段は、複数の受光
部と、上記複数の中から１つの受光部を選択し該受光部
からの光電変換信号のみを測距用ＩＣに出力する為のス
イッチと、前記スイッチを切換える為のデコーダとを１
つのパッケージに納めることにより上記問題点を解決し
た。

【００６０】そして、このデコーダの働きにより、未使
用の受光部の出力端子は接地される為、この受光手段を
モノリシックＩＣで構成してもクロストークの問題で精
度を劣化させることはない。さらに、受光手段からの出
力は、受光面に対応する数より少なくて済む為、ノイズ
がのりにくく、精度の改善が期待できる上、配線のレイ
アウトの自由度を上げることができる。また、デコーダ
の入力信号は、受光部の数より少なくて済むので、上記
ＣＰＵの制御ボードを削減して、設計の自由度を向上さ
せ、コストダウンを実現することができる。さらに、上
記ＡＦＩＣは、入力端子が２つの１点測距用のものを使
用できるので、汎用で安価な部品を選択できる。

【００６１】このように、本発明では、第１に、受光手
段をモノリシックで構成してもクロストークによって精
度を劣化させることはない。第２に、受光手段からの信
号線が少なくて済む為、ノイズがのりにくく、精度の改
善が期待できる上、配線のレイアウトの自由度を上げる
ことができる。第３に、デコーダの制御用信号線は受光
部の数より少なくて済むので、ＣＰＵの制御ポートの削
減が可能となり、また設計の自由度が上がり、コストダ
ウンもできる。第４に、受光手段からの信号線が少なく
て済むため、測距用ＩＣとして、１点測距用のものを使
用でき、汎用で安価な部品を選択できる。

【００６２】尚、本発明の上記実施態様によれば以下の
ごとき構成が得られる。 （１）画面内複数のポイントにそれぞれ測距用光を投射
する投光手段と、上記投射による被写体からの反射光を
それぞれ受光する独立した複数の受光面からなる受光手
段と、上記複数の受光面からの光電変換信号を切換えて
出力する第１のスイッチ手段と、上記第１のスイッチ手
段の出力に応じて、上記複数のポイントの被写体距離を
それぞれ演算する演算手段とからなる多点測距装置にお
いて、上記受光手段と上記第１のスイッチ手段とを同一
のパッケージ内に収めたことを特徴とする多点測距装
置。 （２）そのオン状態にて前記複数の受光面の光電変換信
号をグランドレベルに流し出す第２のスイッチ手段を有
し、前記第１のスイッチ手段によって前記演算手段に接
続されていない受光面に対応する第２のスイッチ手段を
オン状態に制御する制御手段とからなることを特徴とす
る上記（１）に記載の多点測距装置。 （３）前記複数の受光面を選択するために前記受光面の
数よりも少ない信号を前記第１のスイッチ切換え用にデ
コードするためのデコード手段を有し、該デコード手段
を前記受光手段と前記第１のスイッチ手段と同一のパッ
ケージ内に収めたことを特徴とする上記（１）に記載の
多点測距装置。 （４）前記投光手段を順次発光させ、これに同期して前
記複数の受光面の対応する１つを選択する選択手段を有
し、該選択手段を切換えてから前記投光手段を次に駆動
するまでの間に所定の時間を計数する制御手段を有した
ことを特徴とする上記（１）に記載の多点測距装置。 （５）画面内複数の方向に測距用光を投光する投光手段
と、上記測距用光からの反射信号光を受光するＰＳＤと
からなる測距装置において、上記ＰＳＤが複数の中間電
極を有し、上記複数の電極の出力信号を択一的に選択す
るマルチプレクサ手段と上記ＰＳＤとを同一のパッケー
ジ内に収めたことを特徴とする多点測距装置。

【００６３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
センサのクロストークによる精度の劣化を防止し、更に
設計の自由度を向上し、簡単な構成で高精度の測距を可
能とする多点測距装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第１の実施例に係る多点測距
装置の構成を示す図であり、（ｂ）は投光部１と受光部
５の様子を詳細に示す図である。

【図２】第１の実施例に係るＣＰＵ７からの制御信号Ｄ
１，Ｄ２の状態と信号ＳＷ１，２の状態との関係を示す
図である。

【図３】第１の実施例に係る受光部５におけるデコーダ
１１の詳細な構成を示す図である。

【図４】第１の実施例による測距動作を説明するための
フローチャートである。

【図５】第１の実施例による測距点Ａ，Ｂ，Ｃを示す図
である。

【図６】第１の実施例に係る制御信号Ｄ１，Ｄ２と投光
部１ａ，１ｂ，１ｃの関係を示すタイムチャートであ
る。

【図７】本発明の第２の実施例に係る多点測距装置の構
成を示す図である。

【図８】第２の実施例におけるＣＰＵ７からの制御信号
Ｄ１，Ｄ２の状態と信号ＳＷ１，ＳＷ２の状態との関係
を示す図である。

【図９】本発明の第３の実施例に係る多点測距装置の構
成を示す図である。

【図１０】第３の実施例に係るＣＰＵ７からの制御信号
Ｄ１，Ｄ２の状態と信号ＳＷ１，ＳＷ２の状態との関係
を示す図である。

【図１１】第３の実施例に係る受光部５におけるデコー
ダ１１の詳細な構成を示す図である。

【図１２】第４の実施例に係る多点測距装置の構成を示
す図である。

【図１３】第４の実施例に係るＣＰＵ７からの制御信号
Ｄ１，Ｄ２の状態と信号ＳＷ１，ＳＷ２の状態との関係
を示す図である。

【図１４】第４の実施例に係る受光部５におけるデコー
ダ１１の詳細な構成を示す図である。

【図１５】従来技術に係る測距装置の構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ａ〜１ｃ…投光部、２…投光レンズ、３…ドライバ、
４…受光レンズ、５…受光部、６…ＡＦＩＣ、７…ＣＰ
Ｕ、８…スキャン機構、９，１０…マルチプレクサ、１
１…デコーダ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体に向けて測距用光束を順次投光す
   る投光手段と、該投光による被写体からの反射光を受光
   する複数の受光手段とを少なくとも含む多点測距装置に
   おいて、 上記受光手段からの複数の出力信号を択一的に出力する
   マルチプレクサ手段と、 上記マルチプレクサ手段を制御するための制御信号を生
   成するデコーダ手段と、 上記マルチプレクサ手段からの出力を受け、測距データ
   を出力する単一入力の測距演算手段と、を具備し、上記
   複数の受光手段とマルチプレクサ手段とデコーダ手段と
   が単一のパッケージ内に実装されていることを特徴とす
   る多点測距装置。
2. 【請求項２】 前記パッケージ内には、さらに複数のス
   イッチ手段を有し、前記受光手段からの出力信号は前記
   マルチプレクサ手段によって選択されるか、または上記
   スイッチ手段によって接地されるかの２つの状態をとる
   ことを特徴とする請求項１に記載の多点測距装置。
3. 【請求項３】 前記複数の受光手段の選択を切換えると
   き、新たに選択された受光手段を活性化するに先立ち、
   切換えが完了した時点から所定の待ち時間を設けたこと
   を特徴とする請求項１に記載の多点測距装置。