JPH0989553A - 測距装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】空気中及び水中においても正確な測距ができ、
さらに遠近の測距範囲が広く小型化が可能な測距装置を
提供する。 【解決手段】対象物に向けて、隣接した複数の光束２６
ａ，２６ｂが複数の発光素子１２ａ，１２ｂにより投光
され、受光素子１６により上記対象物からの、上記複数
の光束２６ａ，２６ｂによる反射光が受光され、その反
射光の光量に依存した信号が出力される。そして、上記
複数の発光素子１２ａ，１２ｂを順次投光させた際の、
受光素子１６における受光出力の比率から、上記対象物
までの距離がＣＰＵ１０により求められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、対象物に対して測
距用光を投光し、その反射信号光に基づいて対象物の距
離を求める測距装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、測距装置としては対象物に対
して測距用光を投光し、その反射信号光の受光位置を検
出して、三角測距の原理に基づいて上記対象物の距離を
求めるという手法が知られている。

【０００３】例えば、特開昭４９−４９６２５号公報で
は、図１９（ａ）に示すように投光素子１００から投光
された光の反射信号光が分割されたセンサ１０２のどの
位置に入射するかを検知して、対象物の距離を求めると
いう手法が提案されている。

【０００４】また、特開昭５０−２３２４７号公報で
は、図１９（ｂ）に示すように投光素子１００から投光
された光の反射信号光の入射位置を、専用の光位置検出
素子（ＰＳＤ）１０４を用いて求めるという手法が提案
されている。

【０００５】また、実開昭５２−３６０６１号公報で
は、図１９（ｃ）に示すように複数の投光素子１００
ａ，１００ｂを順次投光して、どの投光素子からの光が
一番強く受光素子１０６に入射したかにより、２段か３
段のピント切り替えを行うという手法が提案されてい
る。

【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４９−４９６２５号公報にて提案された手法では、
多数のセンサ１０２の出力を扱わなければならないため
回路が複雑化してしまう。

【０００７】また、上記特開昭５０−２３２４７号公報
にて提案された手法では、ワイドレンジの測距を行うと
き、上記光位置検出素子１０４を大きくする必要が生じ
る。光位置検出素子１０４を大きくした場合、信号光以
外の光の入射が増えてＳ／Ｎが劣化してしまい、正確な
測距が行えない場合がある。

【０００８】さらに、いずれの手法も装置自体を小型化
して、投光レンズと受光レンズの間の距離である基線長
を短くすると、センサや光位置検出素子の受光部の大き
さに対して、入射した反射信号光の大きさが相対的に大
きくなる。このため、スポット欠けの影響を受けやすい
状態、いわゆるスポット欠けに弱くなり、正確な測距が
行えなくなってしまう。

【０００９】以上の問題点を、図２０を用いて説明す
る。赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）等からなる投光素
子１００は、投光レンズ１０８を介して対象物１１０に
対し光スポット１１２の測距用光を投光する。そして、
対象物１１０により反射された反射信号光は、受光レン
ズ１１４を介して光位置検出素子１０４に入射する。投
光素子１００の発光部の径をｄLED とすると、投光され
た光スポット１１２の径ｄSPOTは投光レンズ１０８の焦
点距離ｆｔと対象物の距離Ｌより、

【００１０】

【数１】 という関係を示す。

【００１１】この光スポット１１２の径ｄSPOTがあまり
に大きいと、対象物１１０の位置によっては図２０に示
すように、対象物１１０から光スポット１１２の径ｄSP
OTの１部がはずれてしまい（スポット欠け）、正確な測
距ができなくなる。ここで、径ｄSPOTを小さくするため
に径ｄLED を小さくすると、十分な発光量が期待できな
くなる。

【００１２】ここで、投光レンズ１０８の焦点距離ｆｔ
と受光レンズ１１４の焦点距離ｆｊがほぼ等しい場合、
光位置検出素子１０４上に入射する反射信号光のスポッ
トの大きさも径ｄLED となる。この径ｄLED は、一般に
約０．４〔ｍｍ〕の大きさである。一方、受光レンズ１
１４の焦点距離ｆｊと投受光レンズ間距離である基線長
Ｓと光位置検出素子１０４の長さｔより、測距レンジが
決まる。

【００１３】一般に光位置検出素子の長さｔは２〔ｍ
ｍ〕程度だが、カメラを小型化すると、上記基線長Ｓ、
焦点距離ｆｊが小さくなり、長さｔも１〔ｍｍ〕程度に
なってしまう。そのうち、０．４〔ｍｍ〕がスポットの
大きさにになるので、スポット欠けの程度によっては１
〔ｍｍ〕のうち半分近くの大きさでみかけの入射位置変
動が起こってしまい、大きな測距誤差となる。

【００１４】さらに、水中でこのような測距装置を用い
ると、対象物１１０からの反射信号光の他に、水のにご
りによる散乱光が光位置検出素子１０４に入射して、正
確な測距ができなくなる。

【００１５】また、上記実開昭５２−３６０６１号公報
にて提案された手法では、複数の投光素子１００ａ，１
００ｂを順次投光して、どの投光素子からの光が一番強
く受光素子１０６に入射したかにより、２段か３段のピ
ント切り替えを行うというものであり分解能の高い測距
装置ではないため、精度良く対象物の距離を検出するこ
とはできなかった。

【００１６】そこで本発明は、以上の点に鑑みてなされ
たものであり、空気中及び水中においても正確な測距が
でき、さらに遠近の測距範囲が広く小型化が可能な測距
装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の測距装置は、対象物に向けて、隣接した複
数の光束を投光する複数の投光手段と、上記対象物から
の、上記複数の光束による反射光を受光し、その反射光
の光量に依存した信号出力を行う受光手段と、上記複数
の投光手段を順次投光させた際の、上記受光手段におけ
る受光出力の比率から、上記対象物までの距離を求める
演算手段とを具備することを特徴とする。

【００１８】また、本発明の測距装置は、対象物に向け
て、隣接した複数の光束を投射する複数の投光手段と、
上記対象物からの、上記複数の光束による反射光を受光
し、その反射光の光量に依存した信号出力を行う受光手
段と、この受光手段に定常的に入射する光の光量を測定
する第１の測光手段と、上記複数の投光手段による投光
時における上記受光手段の受光量を測定する第２の測光
手段と、上記受光手段の出力をこれら第１の測光手段と
第２の測光手段のいずれかに入力するよう選択する選択
手段と、上記第１の測光手段の出力に基づいて露出を制
御する露出制御手段と、上記第２の測光手段の出力に基
づいて上記対象物までの距離を求める距離演算手段とを
具備することを特徴とする。

【００１９】また、本発明の測距装置は、画面内の複数
のポイントを測距するために、投光手段と上記複数のポ
イントをにらむ複数の受光手段を有する測距装置であっ
て、該装置が水中にあるか否かを判定する判定手段を有
し、該判定手段が水中に存在すると判定した際に、上記
複数の受光手段の内、少なくとも一つを、水中における
散乱光検出用として使用することを特徴とする。

【００２０】すなわち、本発明の測距装置においては、
対象物に向けて、隣接した複数の光束が複数の投光手段
により投光され、受光手段により上記対象物からの、上
記複数の光束による反射光が受光され、その反射光の光
量に依存した信号が出力される。そして、上記複数の投
光手段を順次投光させた際の、上記受光手段における受
光出力の比率から、上記対象物までの距離が演算手段に
より求められる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は、本発明に係る第１の実施
の形態の測距装置の構成を示す図である。この測距装置
の各部の動作を制御するワンチップマイコン等からなる
演算制御回路（以下、ＣＰＵと記す）１０には、選択し
て独立に２つの発光素子１２ａ，１２ｂのうちの１つを
発光させる選択ドライバ１４と、受光素子１６に入射し
た光の光量を検出する光量検出集積回路（以下、光量検
出ＩＣと記す）１８と、測距結果に基づいて不図示のピ
ント合せ用レンズを駆動しピント合せを行うピント合せ
部２０が接続される。

【００２２】このように構成された測距装置の動作の概
略は、次のようになる。ＣＰＵ１０は選択ドライバ１４
に対して２つの発光素子１２ａ，１２ｂのうち、いずれ
を発光させるかの指令を出力し、選択ドライバ１４は上
記指令に従って発光素子１２ａ，１２ｂのいずれか１つ
を選択して独立に発光させる。発光素子１２ａ，１２ｂ
のいずれか１つから発光された光は、投光レンズ２２を
介して測距用光として対象物に投光される。

【００２３】投光された測距用光は、対象物にて反射さ
れ反射信号光として受光レンズ２４を介して、一辺２ｄ
の受光面を持つ受光素子１６に受光される。ここで、受
光素子１６に入射する反射信号光は、図１に示す破線の
範囲（見こみ角）２８内にて反射される反射信号光であ
る。よって、対象物が距離Ｌ0 からＬ2 の位置にあると
き、２つの発光素子１２ａ，１２ｂからの測距用光２６
ａ，２６ｂの反射信号光が受光素子１６に入射する割合
は、それぞれ図２（ａ）から図２（ｃ）に示すように変
化するためその割合を検出することにより、対象物の距
離を算出することができる。

【００２４】図２（ａ）は距離Ｌ0 に対象物が存在する
場合に、受光素子１６に受光される測距用光２６ａ，２
６ｂの反射信号光の割合を示すものであり、このとき受
光素子１６に受光される反射信号光の割合は発光素子１
２ａによる測距用光２６ａの反射信号光が１で、発光素
子１２ｂによる測距用光２６ｂの反射信号光が０とな
る。図２（ｂ）は距離Ｌ1 に対象物が存在する場合に、
受光素子１６に受光される測距用光２６ａ，２６ｂの反
射信号光の割合を示すものであり、このとき受光素子１
６に受光される反射信号光の割合は発光素子１２ａによ
る測距用光２６ａの反射信号光が０．５で、発光素子１
２ｂによる測距用光２６ｂの反射信号光が０．５とな
る。さらに、図２（ｃ）は距離Ｌ2 に対象物が存在する
場合に、受光素子１６に受光される測距用光２６ａ，２
６ｂの反射信号光の割合を示すものであり、このとき受
光素子１６に受光される反射信号光の割合は発光素子１
２ａによる測距用光２６ａの反射信号光が０で、発光素
子１２ｂによる測距用光２６ｂの反射信号光が１とな
る。

【００２５】次に、図３を用いて本測距装置における対
象物の距離算出の原理について説明する。投光レンズ２
２と受光レンズ２４が基線長Ｓで配置され、さらに、受
光レンズ２４の焦点距離ｆｊを隔てた位置に、受光レン
ズ２４の光軸をはさんで各々ｄの長さを持つ受光素子１
６が配置される。直線３０は、図１に示した発光素子１
２ａ，１２ｂから投光された測距用光２６ａ，２６ｂの
境界を示す直線である。

【００２６】この直線３０上の発光素子１２ａ，１２ｂ
の位置を投光レンズ２２の光軸から距離ａだけ離れたと
ころに設定すると、受光レンズ２４の光軸と直線３０の
交点と、受光レンズ２４との距離Ｌ1 は、基線長Ｓと投
光レンズ２２の焦点距離ｆｔを用いて、

【００２７】

【数２】 となる。

【００２８】また、距離Ｌ1 からの光軸方向の距離差を
ΔＬとすると、直線３０の２６ａ側から受光素子１６に
入射する光量Ｐa は、受光レンズ２４の焦点距離ｆｊと
対象物の距離Ｌを用いて、

【００２９】

【数３】 と表される値に依存し、２６ｂ側から受光素子１６に入
射する光量Ｐb は、

【００３０】

【数４】 と表される値に依存する。

【００３１】光量Ｐa ，Ｐb はその他、対象物の反射率
や投光光量及び対象物の距離Ｌの２乗に反比例した係数
を乗じた形であらわされるが、これらは発光素子１２
ａ，１２ｂを各々発光させたとき、受光素子１６に入射
した光量の比をとれば相殺することができる。

【００３２】つまり、ワンチップマイコン等からなるＣ
ＰＵ１０は、選択的に発光素子１２ａ，１２ｂを発光さ
せる選択ドライバ１４を介して測距用光を投光させる。
そして、受光素子１６に入射した反射信号光の光量Ｐa
，Ｐb の情報は、光量検出ＩＣ１８を介してＣＰＵ１
０に入力される。ＣＰＵ１０は得られた光量Ｐa ，Ｐb
の情報から、

【００３３】

【数５】 を演算すれば上記（３），（４）式より、

【００３４】

【数６】 となり、対象物の距離の逆数（１／Ｌ）が求められる。

【００３５】ここで、カメラに応用する場合は、ｆｔ，
ｆｊ，ｄ，ａ，Ｓは定数なので、上記（５）式より１／
Ｌを算出し、ピント合せ部２０によりピント合せ用レン
ズを１／Ｌに対応する位置に駆動して撮影を行えばよ
い。

【００３６】つまり、本第１の実施の形態によれば、受
光素子１６の幅２ｄを狭くすることにより、上記（５）
式の傾きが変化し測距の分解能をあげることができる。
ところで、図３より近距離側の測距の限界は、

【００３７】

【数７】 であるから、

【００３８】

【数８】 で決定される。また、遠距離側の測距の限界は、

【００３９】

【数９】 で決定される。

【００４０】従って、基線長Ｓ＝２５〔ｍｍ〕、焦点距
離ｆｔ＝ｆｊ＝１０〔ｍｍ〕のとき、１〔ｍ〕から無限
遠まで測距しようとすると、上記（７）式より無限遠側
はａ＝ｄとなり、上記（６）式より近距離側は、（６）
式のＬに１０００〔ｍｍ〕を代入して、

【００４１】

【数１０】 という条件が決まる。

【００４２】上述したように、一般に発光素子である赤
外発光ダイオードの発光径は４００〔μｍ〕程度である
ため、十分にこの１２５μｍの見こみ角をカバーでき
る。また、この１２５〔μｍ〕の見こみ角では、例え
ば、１〔ｍｍ〕の光位置検出素子に比べると、単純な面
積比でノイズ比が１／８に減少する。また、このときの
受光素子として、赤外光へのマッチングが良いガリウム
砒素（ＧａＡｓ）の受光素子を用いれば、さらにＳ／Ｎ
を改善することができる。

【００４３】次に、図４のフローチャートを用いて第１
の実施の形態の測距装置の動作を詳細に説明する。測距
が開始されると、まず、ＣＰＵ１０は選択ドライバ１４
を介して発光素子１２ａを選択して発光させ、対象物に
測距用光を投光させる。投光された測距用光は、対象物
にて反射され反射信号光として受光レンズ２４を介し
て、受光素子１６に受光される。そして、受光素子１６
に入射した反射信号光の光量が、光量検出ＩＣ１８にて
検出され、さらに検出された光量Ｐa に相当する電気信
号がＣＰＵ１０に出力される（ステップＳ１）。

【００４４】続いて、ＣＰＵ１０は選択ドライバ１４を
介して発光素子１２ｂを選択して発光させ、対象物に測
距用光を投光させる。投光された測距用光は、対象物に
て反射され反射信号光として受光レンズ２４を介して、
受光素子１６に受光される。そして、受光素子１６に入
射した反射信号光の光量が、光量検出ＩＣ１８にて検出
され、さらに検出された光量Ｐb に相当する電気信号が
ＣＰＵ１０に出力される（ステップＳ２）。

【００４５】次、ＣＰＵ１０は、Ｐa ／（Ｐa ＋Ｐb ）
と上記（５）式より、１／Ｌを算出し（ステップＳ
３）、ピント合せ部２０にてピント合せ用レンズを駆動
して対象物にピントを合せる（ステップＳ４）。そし
て、本測距装置の動作を終了する。

【００４６】以上説明したように本第１の実施の形態お
いては、受光素子１６のサイズを小さくして、上記見こ
み角２８を狭くすることができる。これにより、対象物
の位置による測距誤差を小さくできる。また、受光素子
１６に入射する背景光のノイズも小さくできるため、よ
り正確な測距が可能となる。さらに、上記見こみ角２８
を狭くすることができるため、後述する図６に示すよう
な水中散乱光の影響を軽減することができ、より正確な
測距が可能となる。

【００４７】次に、本発明に係る第２の実施の形態の測
距装置を適用した水中カメラについて説明する。図５
は、第２の実施の形態の測距装置の構成を示す図であ
る。

【００４８】この測距装置の各部の動作を制御するワン
チップマイコン等からなるＣＰＵ４０には、可視光を発
光する２つの発光素子４２ａ，４２ｂのうちの１つを選
択して独立に発光させる選択ドライバ４４と、上記可視
光の反射光を受光するセンサ４６からの出力を測光スイ
ッチ４８を介して取り込み、測光を行う測光回路５０
と、上記センサ４６からの出力を光量検出スイッチ５２
を介して取り込み、光量を検出する光量検出ＩＣ５４
と、上記測光と光量検出のいずれを行うかを選択するた
めの上記測光スイッチ４８及び光量検出スイッチ５２
と、算出された測距結果に基づいて不図示のピント合せ
用レンズを駆動しピント合せを行うピント合せ部２０が
接続される。

【００４９】上記発光素子４２ａ，４２ｂは可視光を発
光する光源であり、青色の発光ダイオード（以下、ＬＥ
Ｄと記す）やキセノン管（Ｘｅ管）等からなる。なお、
水中では赤外光は水に吸収されてしまうため、赤外光の
光源は不適当である。上記センサ４６は、フォトダイオ
ードまたはフォトトランジスタなどからなり、上記可視
光を受光する。また、投光レンズ２２、受光レンズ２４
などの光学系の構成は、上記第１の実施の形態と同様で
ある。

【００５０】このように構成された測距装置の動作の概
略は、次のようになる。ＣＰＵ４０は選択ドライバ４４
に対して２つの発光素子４２ａ，４２ｂのうち、いずれ
を発光させるかの指令を出力し、選択ドライバ４４は上
記指令に従って発光素子４２ａ，４２ｂのいずれか１つ
を選択して独立に発光させる。発光素子４２ａ，４２ｂ
のいずれか１つから発光された光は、投光レンズ２２を
介して測距用光として対象物５６に投光される。

【００５１】投光された測距用光は、対象物５６にて反
射され反射信号光５８として受光レンズ２４を介して、
センサ４６に受光される。このとき、ＣＰＵ４０は測光
スイッチ４８及び光量検出スイッチ５２のオン，オフを
制御することにより、センサ４６の接続先を光量検出Ｉ
Ｃ５４または測光回路５０のいずれかに切り換える。測
光回路５０は、発光素子４２ａ，４２ｂを発光させない
ときに上記センサ４６に入射する光の光量を電気信号に
変換してＣＰＵ４０に出力する。一方、光量検出ＩＣ５
４は、発光素子４２ａ，４２ｂのいずれかを発光させた
とき、上記センサ４６に入射するその反射信号光の光量
を電気信号に変換してＣＰＵ４０に出力する。

【００５２】すなわち、測光スイッチ４８をオンしたと
き、そのときの測光回路５０の出力は露出決定用の輝度
情報となり、一方、光量検出スイッチ５２をオンしたと
き、発光素子４２ａ，４２ｂの各々の投光時の光量検出
結果より、ＣＰＵ４０は上記（５）式と同じ原理に基づ
いて測距演算を行う。

【００５３】次に、水中での測距用光の投光による測距
について説明する。図６は、従来の水中における測距用
光の投光による測距の様子を示す一例である。図６に示
すように発光素子４２から投光レンズ２２を介して対象
物５６に投光された光は、対象物５６にて反射され、受
光レンズ２４を介して反射信号光５８として受光素子６
０に受光される。

【００５４】ところが、投光レンズ２２を通過した測距
用光の一部は、この投光レンズ２２の前方を浮遊する浮
遊物６２にて散乱され、受光レンズ２４を介して散乱光
６４として受光素子６０に受光される。このように、水
中では上記散乱光６４が受光素子６０に入射するという
散乱光の影響を受ける場合があり、正確な測距ができな
い。

【００５５】そこで、本第２の実施の形態の測距装置で
は、図５に示したように受光レンズ２２の前の近傍から
発生する最も強い散乱光６４がセンサ４６に入射しない
ようにした。これにより、水中の浮遊物６２による散乱
光６４の影響を受けずに正確な測距を行うことができ
る。

【００５６】次に、図７のフローチャートを用いて第２
の実施の形態の測距装置を適用した水中カメラの動作に
ついて説明する。測距が開始されると、まず、ＣＰＵ４
０は測光スイッチ４８をオンし、光量検出スイッチ５２
をオフする（ステップＳ１１）。そして、ＣＰＵ４０は
センサ４６に入射する光から、対象物の測光値Ｂｖを求
める。

【００５７】次に、ＣＰＵ４０は光量検出スイッチ５２
をオンし、測光スイッチ４８をオフする（ステップＳ１
３）。そして、ＣＰＵ４０は選択ドライバ４４を介して
発光素子４２ａを選択して発光させ、対象物に測距用光
を投光させる。投光された測距用光は、対象物にて反射
され、受光レンズ２４を介して反射信号光として受光素
子４６に受光される。このとき、受光素子４６に入射し
た反射信号光の光量が、光量検出ＩＣ５４にて検出さ
れ、さらに検出された光量Ｐa に相当する電気信号がＣ
ＰＵ４０に出力される（ステップＳ１４）。

【００５８】続いて、ＣＰＵ４０は選択ドライバ４４を
介して発光素子４２ｂを選択して発光させ、対象物に測
距用光を投光させる。投光された測距用光は、対象物に
て反射され、受光レンズ２４を介して反射信号光として
受光素子４６に受光される。このとき、受光素子４６に
入射した反射信号光の光量が、光量検出ＩＣ５４にて検
出され、さらに検出された光量Ｐb に相当する電気信号
がＣＰＵ４０に出力される（ステップＳ１５）。

【００５９】次、ＣＰＵ４０は、Ｐa ／（Ｐa ＋Ｐb ）
と上記（５）式より、１／Ｌを算出し（ステップＳ１
６）、ピント合せ部２０にてピント合せ用レンズを駆動
して対象物にピントを合せる（ステップＳ１７）。そし
て、上記測光値Ｂｖに従って露光を行う（ステップＳ１
８）。以上にて、本カメラの動作を終了する。

【００６０】以上説明したように本第２の実施の形態に
おいては、図６に示すような従来の測距装置に比べて、
水中の浮遊物による散乱光の影響を受けにくい測距装置
を提供することができる。また、測光用と測距用のセン
サを共通に使用することにより、装置の構成を簡単にす
ることができ、製品コストを安価にすることができる。
さらに、測距範囲と測光範囲を同じにできるため、パラ
ラックスのないピント合せと露出合せが可能である。

【００６１】次に、本発明に係る第３の実施の形態の測
距装置について説明する。この第３の実施の形態は、発
光素子の数を増やすことにより、測距可能な範囲を広く
したものである。

【００６２】図８は、第３の実施の形態の測距装置の構
成を示す図である。この測距装置の各部の動作を制御す
るワンチップマイコン等からなるＣＰＵ１０には、３つ
の発光素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃのうちの１つを選択
して独立に発光させる選択ドライバ１４と、受光素子１
６に入射した光の光量を検出する光量検出ＩＣ１８と、
上記発光素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃの投光光量を制御
するためのデータを記憶したＥＥＰＲＯＭ等からなる電
気的に書き込み可能なメモリ６６が接続される。さら
に、上記選択ドライバ１４と発光素子１２ａ，１２ｂ，
１２ｃとの間には、それぞれ発光素子１２ａ，１２ｂ，
１２ｃから投光される光量を制御する光量制御回路１４
ａ，１４ｂ，１４ｃが接続される。

【００６３】そして、近距離側にて測距を行うための測
距用光２６ａを投光する発光素子１２ａの発光出力は弱
く、遠距離側にて測距を行うための測距用光２６ｃを投
光する発光素子１２ｃの発光出力は強くしておくと、光
量検出ＩＣ１８の扱えるダイナミックレンジがあまり広
くなくてもよいことになる。例えば、上記投光光量比を
予め測距用光２６ａを１とし、測距用光２６ｂを２、測
距用光２６ｃを４と設定しておく。すると、測距用光２
６ａを投光時には１を、測距用光２６ｂを投光時には１
／２を、測距用光２６ｃを投光時には１／４の係数を、
ＣＰＵ１０は光量検出ＩＣ１８からの出力に対し乗じ
て、これらの比率を求めるようにする。なお、この光量
制御は、発光素子のドライブ電流量や発光回数によって
切りかえるものとする。

【００６４】このようにして得られた受光素子１６での
受光光量比率と対象物の距離Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 との関係
を図９に示す。ＣＰＵ１０が図９に示すような対応テー
ブルを持っていれば、各発光素子１２ａ，１２ｂ，１２
ｃの投光時に得られた比率から、このときの対象物の距
離Ｌを求めることができる。

【００６５】また、製造時における発光素子１２ａ，１
２ｂ，１２ｃの特性のばらつきや光量制御回路１４ａ，
１４ｂ，１４ｃのばらつきによって、正しい光量比が得
られないことが考えられる。このため、測距装置の製造
工程にて上記ばらつきを調べ、その結果を測距装置の内
部に設けられたＥＥＰＲＯＭ６６に記憶しておき、測距
するたびにこれを参照して補正を加えるようにする。な
お、最初に測距用光２６ｂの投光を所定量にて行い、そ
の受光結果に従って各発光素子からの投光光量を決定す
るようにしてもよい。

【００６６】次に、上記第３の実施の形態の変形例の測
距装置について説明する。この第３の実施の形態の変形
例は、上記第３の実施の形態を、画面内の複数ポイント
を測距するマルチタイプの測距装置に適用したものであ
る。

【００６７】図１０は、第３の実施の形態の変形例の測
距装置の特徴部の構成を示す図である。この測距装置
は、４つの発光素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ
と、３つの受光素子１６ａ，１６ｂ，１６ｃから構成さ
れる。そして、画面内のポイント６８ａ，６８ｂ，６８
ｃの各ポイントが、図８に示した上記第３の実施の形態
と同様の原理に基づいて測距される。

【００６８】次に、本発明に係る第４の実施の形態の測
距装置について説明する。この第４の実施の形態は、上
記第３の実施の形態の変形例の測距装置を水中にて使用
できるように構成したものである。なお、この第４の実
施の形態では、上記第３の実施の形態の変形例における
４つの発光素子を、２つにしている。

【００６９】図１１は、第４の実施の形態の測距装置の
構成を示す図である。この測距装置の各部の動作を制御
するワンチップマイコン等からなるＣＰＵ４０には、可
視光を発光する２つの発光素子４２ａ，４２ｂのうちの
１つを選択して独立に発光させる選択ドライバ４４と、
上記可視光を受光するセンサ４６ａ，４６ｂ，４６ｃか
らの出力を取り込んで光量を検出する光量検出ＩＣ５４
と、本測距装置が水中にあるか否かを検出する水中検出
部７０が接続される。

【００７０】上記発光素子４２ａ，４２ｂは可視光を発
光する光源であり、青色のＬＥＤやキセノン管（Ｘｅ
管）等からなる。ここで、発光素子４２ａ，４２ｂに可
視光の光源を用いたのは、仮に水中において赤外光の光
源を用いた場合、赤外光が水に吸収されてしまうため測
距用光として不適当だからである。上記センサ４６ａ，
４６ｂ，４６ｃは、フォトダイオードまたはフォトトラ
ンジスタなどからなり、上記可視光を受光する。また、
投光レンズ２２、受光レンズ２４などの光学系の構成
は、上記第１の実施の形態と同様である。

【００７１】このように構成された測距装置の動作の概
略は、次のようになる。この第４の実施の形態では、セ
ンサ４６ａ，４６ｂ，４６ｃがきわめて狭く制限された
領域しか見ていないこと、すなわち、制限された領域の
信号光だけを検出することと、画面中心部より受光側に
近い方からの光を受光するセンサ４６ｃを利用して、水
中の浮遊物の量を検出しようとするものである。

【００７２】水中において浮遊物６２が多く存在する場
合に測距用光を投光したとき、浮遊物６２が測距用光を
反射、散乱させることは図６を用いて説明した。このと
き、投光レンズ２２の前の近傍から、最も強い散乱光が
発生する。この投光レンズ２２の前の近傍からの散乱光
は、図１１に示すようにセンサ４６ｃが最もよく検出で
きる位置にある。

【００７３】そこで、水中においては上記センサ４６ｃ
を測距用に用いると、対象物から反射された光なのか、
または散乱光であるかが判別ができなくなってしまう。
したがって、センサ４６ｃからの出力は測距用に用い
ず、散乱光の検出用として用いる。

【００７４】次に、図１２のフローチャートを用いて第
４の実施の形態の測距装置の動作を詳細に説明する。測
距が開始されると、まず、ＣＰＵ４０は本測距装置が水
中にあるか否かを水中検出部７０により判定する（ステ
ップＳ２１）。ここで、本測距装置が水中にあるとき
は、発光素子４２ａ，４２ｂを順次投光させ、センサ４
６ｂで受光してそれぞれ光量Ｐa ，Ｐa を求める（ステ
ップＳ２２，Ｓ２３）。続いて、発光素子４２ａを投光
させ、センサ４６ｃで受光して光量Ｐc を求める（ステ
ップＳ２４）。

【００７５】次に、ＣＰＵ４０は光量Ｐc が所定値より
大きいか否かを判定する（ステップＳ２５）。ここで、
光量Ｐc が所定値より大きくないときは、水はにごって
おらず測距結果が信用できるとして、図４のフローチャ
ート中のステップＳ３と同様な手順を用いて、対象物の
距離Ｌを算出し（ステップＳ２６）、その距離Ｌをピン
ト合せの距離とする。その後、本測距装置の動作を終了
する。

【００７６】一方、上記ステップＳ２５にて、光量Ｐc
が所定値より大きいときは、水はにごっており測距結果
が信用できないとして、光量Ｐc に従って水中の透視度
を判定して求め（ステップＳ２７）、求めた透視度から
対象物の距離Ｌを決定して（ステップＳ２８）、ピント
合せの距離とする。その後、本測距装置の動作を終了す
る。

【００７７】また、上記ステップＳ２１にて、本測距装
置が水中にないときは、水中における測距ではないため
水のにごりを考慮せず、次のように測距を行う。ＣＰＵ
４０は、発光素子４２ａ，４２ｂを順次投光させ、セン
サ４６ｂで受光してそれぞれ光量Ｐab，Ｐbbを求める
（ステップＳ２９，Ｓ３０）。続いて、上記ステップＳ
２６と同様に求めた光量Ｐab，Ｐbbより、対象物の距離
Ｌb を算出する（ステップＳ３１）。

【００７８】さらに、ＣＰＵ４０は、発光素子４２ａ，
４２ｂを順次投光させ、センサ４６ａで受光してそれぞ
れ光量Ｐaa，Ｐbaを求める（ステップＳ３２，Ｓ３
３）。続いて、上記ステップＳ２６と同様に求めた光量
Ｐaa，Ｐbaより、対象物の距離Ｌa を算出する（ステッ
プＳ３４）。

【００７９】さらに、ＣＰＵ４０は、発光素子４２ａ，
４２ｂを順次投光させ、センサ４６ｃで受光してそれぞ
れ光量Ｐac，Ｐbcを求める（ステップＳ３５，Ｓ３
６）。続いて、上記ステップＳ２６と同様に求めた光量
Ｐac，Ｐbcより、対象物の距離Ｌc を算出する（ステッ
プＳ３７）。

【００８０】次に、求めた距離Ｌa ，Ｌb ，Ｌc から最
も近い距離を選択し（ステップＳ３８）、その距離をピ
ント合せの距離とする。その後、本測距装置の動作を終
了する。

【００８１】以上説明したように本第４の実施に形態に
よれば、空気中ではマルチタイプのオートフォーカスと
して機能し、水中ではにごりを加味したスポットタイプ
のオートフォーカスとして機能する測距装置が単純な構
成で実現できる。

【００８２】次に、本発明に係る第５の実施の形態の測
距装置について説明する。本発明に係る測距装置は、図
１９（ｂ）に従来例として示したような光位置検出素子
（ＰＳＤ）を組み合せて用いることも可能であり、その
例を示す。

【００８３】図１３は、第５の実施の形態の測距装置の
構成を示す図である。この測距装置の各部の動作を制御
するワンチップマイコン等からなるＣＰＵ４０には、赤
外光から可視光の広い波長範囲を発光可能な２つの発光
素子４２ａ，４２ｂのうちの１つを選択して独立に発光
させる選択ドライバ４４と、測光センサ４６に入射した
光の光量から測光を行う測光回路５０と、測光センサ４
６に入射した光の光量を検出する光量検出ＩＣ５４と、
ＰＳＤ８０に入射した信号光の入射位置から測距を行う
ための信号を出力するオートフォーカス集積回路（以
下、ＡＦＩＣと記す）８２と、本測距装置が水中にある
か否かを検出する水中検出部７０が接続される。

【００８４】上記発光素子４２ａ，４２ｂには、キセノ
ン管を用いるとよいが、赤外光から可視光までの広い波
長範囲を発光可能な光源であればその他の光源であって
もよい。例えば、ランプの光をチョッパでパルス化する
ような方式でもよい。さらに、発光素子４２ａを青色Ｌ
ＥＤ、発光素子４２ｂを赤外ＬＥＤとしてもよい。ま
た、上記測光センサ４６は、フォトダイオードまたはフ
ォトトランジスタなどからなる。また上記ＰＳＤ８０へ
の入射光軸上には、可視光カットフィルタを設け、対象
物５６からの反射信号光に対する背景光の影響を少なく
する。

【００８５】この測距装置は、空気中においてはＰＳＤ
８０を用いて測距を行い、水中においては測光センサ４
６を用いて測距を行うものであり、動作の概略は、次の
ようになる。

【００８６】ＣＰＵ４０は選択ドライバ４４に対して２
つの発光素子４２ａ，４２ｂのうち、いずれを発光させ
るかの指令を出力し、選択ドライバ４４は上記指令に従
って発光素子４２ａ，４２ｂのいずれか１つを選択して
独立に発光させる。発光素子４２ａ，４２ｂのいずれか
１つから発光された光は、測距用光として投光レンズ２
２を介して対象物５６に投光される。

【００８７】投光された測距用光は、対象物５６にて反
射され反射信号光５８として受光レンズ２４を介して、
測光センサ４６に受光される。このとき、図５に示した
第２の実施の形態と同様に測光回路５０と光量検出ＩＣ
５４は切り換え可能になっており、空気中では測光回路
５０に切り換えて、発光素子４２ａ，４２ｂを発光させ
ずに測光回路５０の出力から露出決定用の輝度情報を得
る。そして、空気中では発光素子４２ｂのみから対象物
５６に投光し、その反射信号光のＰＳＤ８０への入射位
置より測距演算を行う。

【００８８】一方、水中では光量検出ＩＣ５４に切り換
えて、発光素子４２ａ，４２ｂから順次、投光し、各々
の投光時の光量検出結果より、ＣＰＵ４０は上記（５）
式と同じ原理に基づいて測距演算を行う。このとき、水
中との屈折率差を加味して求められた距離は、実際の約
３／４の距離になっていることを考慮してピント合せを
行う。

【００８９】次に、図１４のフローチャートを用いて第
５の実施の形態の測距装置の動作を詳細に説明する。測
距が開始されると、まず、ＣＰＵ４０は本測距装置が水
中にあるか否かを水中検出部７０により判定する（ステ
ップＳ４１）。ここで、本測距装置が水中にないとき、
すなわち空気中にあるときは、ＣＰＵ４０は発光素子４
２ｂのみから対象物５６に投光し、その反射信号光を受
光レンズ８４を介してＰＳＤ８０により受光する。この
とき、ＰＳＤ８０の出力は、ＡＦＩＣ８２により反射信
号光の入射位置に依存した信号に変換されて、ＣＰＵ４
０に出力される。ＣＰＵ４０は、このＡＦＩＣ８２から
の信号を受け取り、三角測距の原理に基づいて測距演算
を行って対象物の距離Ｌを求める（ステップＳ４２）。

【００９０】次に、ＣＰＵ４０は測光回路５０に切り換
えて、発光素子４２ａ，４２ｂを発光させずに測光回路
５０の出力から露出決定用の輝度情報を得る（ステップ
Ｓ４４）。続いて、ＣＰＵ４０は上記距離Ｌに従ってピ
ント合わせを行い、上記輝度情報に従って露光を行う
（ステップＳ４５）。本測距装置の動作を終了する。

【００９１】また、上記ステップＳ４１にて本測距装置
が水中にあるときは、ＣＰＵ４０は光量検出ＩＣ５４に
切り換えて、発光素子４２ａ，４２ｂを順次投光させ、
測光センサ４６で受光して光量検出ＩＣ５４にてそれぞ
れ光量Ｐa ，Ｐa を求める。そして、ＣＰＵ４０は上記
（５）式と同じ原理に基づいて測距演算を行い、対象物
の距離Ｌを求め（ステップＳ４３）、ステップＳ４４へ
移行する。このステップＳ４４以降の処理は上述した通
りである。

【００９２】以上説明したように本第５の実施の形態で
は、空気中において可視光カット特性を有するように構
成したＰＳＤ８０で背景光の影響を対策し、水中おいて
は受光部の小さい測光センサ４６で散乱光の影響を対策
することにより、空気中及び水中の両環境において、高
精度で正しくピント合せができる測距装置が提供でき
る。

【００９３】また、水中は赤外光が吸収されやすく可視
光による測距が好ましいことから、水中での測距に測光
用の測光センサ４６を利用した。これにより、部品点数
やスペースの削減が可能になる。

【００９４】次に、本発明に係る第６の実施の形態の測
距装置について説明する。この第６の実施の形態は、上
記（５）式を用いずに対象物の距離を求める例である。
図１５は、第６の実施の形態の測距装置の特徴部の構成
を示す図である。なお、上記実施の形態と同様な部材の
構成については、省略している。

【００９５】順次、発光される発光素子１２ａ，１２ｂ
のいずれか１つから発光された光は、投光レンズ２２を
介して測距用光として対象物５６に投光される。投光さ
れた測距用光は、対象物５６にて反射され受光レンズ２
４を介して、反射信号光として受光素子１６に受光され
る。

【００９６】光量検出ＩＣ１８は、上記受光素子１６に
入射するその反射信号光の光量を電気信号に変換して補
間演算部１０ａに出力する。そして、補間演算部１０ａ
は、受け取った電気信号に従って補間演算を行う。そし
て、不図示のＣＰＵはこの補間演算結果を用いて対象物
の距離Ｌを求める。

【００９７】例えば、図１５に示すように受光素子１６
に入射する信号光光量の半分ずつが発光素子１２ａ，１
２ｂの各々から投光された測距用光の反射信号光である
場合、各々の発光素子１２ａ，１２ｂによる受光素子１
６の受光量Ｐ1 ，Ｐ2 を図示すると、図１６（ａ）の棒
グラフのようになる。つまり、このときの各受光量は等
しいものとなる。

【００９８】この棒グラフの頂上の中心点を図の破線の
ように２つの直線で結び、この交点を求めるのが、補間
演算部１０ａでの補間演算である。ここで、一方の破線
は、Ｐ＝０上のｘ＝０の点と棒グラフ頂上のｘ＝０．２
５の点を通る直線であるから、この破線の方程式は、 Ｐ＝４Ｐ1 ×ｘ となる。また、他方の破線は、 Ｐ＝−４Ｐ2 （ｘ−１）＝−４Ｐ2 ｘ＋４Ｐ2 となる。従って、 となる。これは、上記（５）式の所で説明したＰb ／
（Ｐa ＋Ｐb ）に相当することから、このようなグラフ
上の補間演算によっても、測距が可能である。

【００９９】なお、図１６（ｂ），（ｃ）はこのように
して得られた棒グラフの頂点を補間することにより、棒
グラフの変化から２つの破線の交点が移動することを示
した図である。

【０１００】次に、本発明に係る第７の実施の形態の測
距装置について説明する。この第７の実施の形態は、上
記第６の実施の形態をさらに拡張したものであり、発光
素子（ＬＥＤ）数を９つに増やし、順次、投光して得ら
れるデータから対象物の距離を求めるものである。

【０１０１】図１７は、第７の実施の形態の測距装置の
特徴部の構成を示す図である。なお、上記実施の形態と
同様な部材の構成については省略している。順次発光さ
れる９つの発光素子１２ａ〜１２ｉ（ＬＥＤ１〜９）の
いずれか１つから発光された光は、投光レンズ２２を介
して測距用光として対象物５６に投光される。投光され
た測距用光は、対象物５６にて反射され受光レンズ２４
を介して、反射信号光として受光素子１６に受光され
る。

【０１０２】不図示の光量検出ＩＣ１８は、上記受光素
子１６に入射するその反射信号光の光量を電気信号に変
換して不図示の補間演算部１０ａに出力する。そして、
補間演算部１０ａは、受け取った電気信号に従って補間
演算を行い、さらに、不図示のＣＰＵはこの補間演算結
果を用いて対象物の距離Ｌを求める。

【０１０３】本第７の実施の形態は、上記第６の実施の
形態に比べて得られる棒グラフの数、つまり情報量が増
加する。したがって、例えば、図２０で説明するような
スポット欠けに相当するような現象により、図１７
（ｂ）に示すように得られるべきデータが、図１７
（ｃ）に示すようになった場合でも、受光素子１６で観
察している範囲のうち欠けた部分を予測して演算するこ
とが可能になる。

【０１０４】すなわち、受光素子１６で観察している範
囲に必ずＬＥＤ１〜９のうちの５個分の光が入射するよ
うに設計すれば、図１７（ｃ）に示すようにスポット欠
けが起きた場合は、ＬＥＤ３個分の光しか検出できない
ことからスポット欠けの有無を判断することができる。
また、図１７（ｂ）に示す破線のうち、スポットが欠け
た方は傾きが急になるため、これを利用してスポット欠
けが発生した反射信号光に相当するＬＥＤを知ることが
できる。

【０１０５】図１７（ｂ）に示すような受光状態の場合
は、ＬＥＤ３と４の受光量のピークを結んだ直線（破線
１）と、ＬＥＤ６と７の受光量のピークを結んだ直線
（破線２）との交点から、この対象物の距離Ｌにおいて
受光素子１６の中心には、ＬＥＤ５のスポットが投光さ
れていることがわかる。

【０１０６】このＬＥＤ５の投光光軸と投光レンズ２２
の光軸とがなす角度θを用いて、対象物の距離Ｌは、 Ｌ ＝ Ｓ／ｔａｎθ …（９） として求められる。ここで、Ｓは投光レンズ２２と受光
レンズ２４間の距離であり、三角測距の基線長である。

【０１０７】次に、図１８のフローチャートを用いて第
７の実施の形態の測距装置の動作を説明する。測距が開
始されると、まず、ＣＰＵは受光素子１６に受光された
受光量から正の勾配の直線“Ｐ＝α1 θ−β1 ”を検出
する（ステップＳ５１）。続いて、ＣＰＵは上記受光量
から負の勾配の直線“Ｐ＝−α2 θ＋β2 ”を検出する
（ステップＳ５２）。

【０１０８】次に、ＣＰＵは９個のＬＥＤ１〜９から順
次、投光された測距用光のうち、その反射信号光の５個
分が受光素子１６に入射したか否かを判定する（ステッ
プＳ５３）。ここで、反射信号光の５個分が受光素子１
６に入射したときは、次式にて角度θを求める（ステッ
プＳ５４）。

【０１０９】θ ＝（β1 ＋β2 ）／（α1 ＋α2 ） 続いて、ＣＰＵは上記（９）式にて対象物の距離Ｌを算
出して（ステップＳ５５）、本測距装置の動作を終了す
る。

【０１１０】また、上記ステップＳ５３にて、反射信号
光の５個分が受光素子１６に入射しないときは、ＣＰＵ
はα1 ＞α2 が成り立つか否かを判定する（ステップＳ
５６）。ここで、α1 ＞α2 が成り立たないときは、図
１７（ｃ）に示したように数字が大きい方のＬＥＤ側の
反射信号光が欠けた場合であり、一方、α1 ＞α2 が成
り立つときは、逆に数字が小さい方のＬＥＤ側の反射信
号光が欠けた場合に相当する。

【０１１１】したがって、α1 ＞α2 が成り立たないと
きは、投光したＬＥＤ１〜９のうち、その反射信号光が
受光素子１６に入射するもののＬＥＤのＭＩＮ値（図１
７（ｃ）ではＬＥＤ３）に、受光素子１６に入射するは
ずのＬＥＤの数の半分２．５にを加えて、上記（９）式
のθとする（ステップＳ５８）。一方、α1 ＞α2 が成
り立つときは、逆に投光したＬＥＤ１〜９のうち、その
反射信号光が受光素子１６に入射するもののＬＥＤのＭ
ＡＸの値から２．５を引いて、上記（９）式のθとする
（ステップＳ５７）。

【０１１２】次に、上記ステップＳ５５に移行し上記
（９）式にて対象物の距離Ｌを算出して、本測距装置の
動作を終了する。以上説明したように本第７の実施の形
態によれば、受光素子の観察している範囲が欠けた場合
であっても、正確な測距が可能である。さらに、多くの
ＬＥＤの受光量を利用しているため、２つのＬＥＤから
投光して受光比を見る上記第６の実施の形態に比べて多
くの情報を得ることができ、より正確な距離検出が可能
となる。

【０１１３】なお、図１８のフローチャート中の上記ス
テップＳ５６〜Ｓ５８では、単純に定数を加えたり減じ
たりする処理を行ったが、これに限るわけではなく、棒
グラフの形状より、欠けた部分を予測する計算を行って
もよい。

【０１１４】以上説明したように上記実施の形態によれ
ば、対象物の位置によって誤測距を起こすことなく水中
でも誤測距しにくい測距装置を単純な構成、かつ廉価に
て提供できる。

【０１１５】以上詳述した如き本発明の実施態様によれ
ば、以下のごとき構成を得ることができる。 （１） 対象物に向けて、隣接した複数の光束を投射す
る複数の投光手段と、上記対象物からの、上記複数の光
束による反射光を受光し、その反射光の光量に依存した
信号出力を行う受光手段と、上記複数の投光手段を順次
投光させた際の、上記受光手段における受光出力の比率
から、上記対象物までの距離を求める演算手段と、を具
備することを特徴とする測距装置。 （２） 上記（１）に記載の測距装置において、さら
に、上記複数の投光手段における投光量をそれぞれ制御
可能な投光量制御手段を有し、上記演算手段は、上記受
光出力の比率を演算する際に、この投光量制御手段によ
り制御結果を加味して上記対象物までの距離を求めるこ
とを特徴とする測距装置。 （３） 上記（１）に記載の測距装置において、さら
に、上記受光手段に定常的に入射する光の光量を測定す
る第１の測光手段と、上記複数の投光手段による投光時
における上記受光手段の受光量を測定する第２の測光手
段と、上記受光手段の出力をこれら第１の測光手段と第
２の測光手段のいずれかに入力するよう選択手段とを具
備することを特徴とする測距装置。 （４） 上記（３）に記載の測距装置はカメラにおける
測距装置であり、上記第１の測光手段の出力を露出制御
に、第２の測光手段の出力を合焦制御に用いることを特
徴とする測距装置。 （５） 上記（１）に記載の測距装置において、上記受
光手段はガリウムヒ素による半導体を使用したことを特
徴とする測距装置。 （６） 対象物に向けて、隣接した複数の光束を投射す
る複数の投光手段と、上記対象物からの、上記複数の光
束による反射光を受光し、その反射光の光量に依存した
信号出力を行う受光手段と、この受光手段に定常的に入
射する光の光量を測定する第１の測光手段と、上記複数
の投光手段による投光時における上記受光手段の受光量
を測定する第２の測光手段と、上記受光手段の出力をこ
れら第１の測光手段と第２の測光手段のいずれかに入力
するよう選択する選択手段と、上記第１の測光手段の出
力に基づいて露出を制御する露出制御手段と、上記第２
の測光手段の出力に基づいて上記対象物までの距離を求
める距離演算手段と、を具備することを特徴とする測距
装置。 （７） 画面内の複数のポイントを測距するために、投
光手段と上記複数のポイントをにらむ複数の受光手段を
有する測距装置であって、該装置が水中にあるか否かを
判定する判定手段を有し、該判定手段が水中に存在する
と判定した際に、上記複数の受光手段の内、少なくとも
一つを、水中における散乱光検出用として使用すること
を特徴とする測距装置。 （８） 露出制御用の測光を行う、可視光に反応する第
１の受光手段と、距離測定用の測光を行う、赤外光に反
応する第２の受光手段と、測距用の光を投射する投光手
段と、を具備する測距装置であって、該装置が水中にあ
るか否かを判定する判定手段を有し、該判定手段が水中
に存在すると判定した際に、上記第１の受光手段を用い
て距離を測定することを特徴とする測距装置。 （９） 隣接した複数の領域に測距用光を投光する複数
の投光手段と、上記複数の投光手段による投光時に、対
象物からの反射光を受光する受光手段と、この受光手段
の出力から上記受光手段が上記対象物を正しくにらんで
いるか否かを判定する判定手段と、を具備することを特
徴とする測距装置。

【０１１６】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、空気
中及び水中においても正確な測距ができ、さらに遠近の
測距範囲が広く小型化が可能な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】第１の実施の形態の測距装置の構成を示す図で
ある。

【図２】第１の実施の形態の測距装置において発光素子
１２ａ，１２ｂによる反射信号光が受光素子１６に入射
する割合を示す図である。

【図３】第１の実施の形態の測距装置における対象物の
距離算出の原理を説明するための図である。

【図４】第１の実施の形態の測距装置の動作を示すフロ
ーチャートである。

【図５】第２の実施の形態の測距装置の構成を示す図で
ある。

【図６】従来の水中における測距用光の投光による測距
の様子を示す一例である。

【図７】第２の実施の形態の測距装置を適用した水中カ
メラの動作を示すフローチャートである。

【図８】第３の実施の形態の測距装置の構成を示す図で
ある。

【図９】第３の実施の形態の測距装置における受光素子
１６の受光光量比率と対象物の距離Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 と
の関係を示す図である。

【図１０】第３の実施の形態の変形例の測距装置の特徴
部の構成を示す図である。

【図１１】第４の実施の形態の測距装置の構成を示す図
である。

【図１２】第４の実施の形態の測距装置の動作を示すフ
ローチャートである。

【図１３】第５の実施の形態の測距装置の構成を示す図
である。

【図１４】第５の実施の形態の測距装置の動作を示すフ
ローチャートである。

【図１５】第６の実施の形態の測距装置の特徴部の構成
を示す図である。

【図１６】第６の実施の形態の測距装置における補間演
算について説明するための図である。

【図１７】第７の実施の形態の測距装置の特徴部の構成
を示す図である。

【図１８】第７の実施の形態の測距装置の動作を示すフ
ローチャートである。

【図１９】従来の測距装置について説明するための図で
ある。

【図２０】従来の測距装置の問題点について説明するた
めの図である。

【符号の説明】

１０…演算制御回路（ＣＰＵ）、１０ａ…補間演算部、
１２ａ〜１２ｉ…発光素子、１４…選択ドライバ、１６
…受光素子、１８…光量検出集積回路（光量検出Ｉ
Ｃ）、２０…ピント合せ部、２２…投光レンズ、２４…
受光レンズ、２６ａ，２６ｂ…測距用光、２８…見こみ
角、３０…直線（測距用光境界）、４０…演算制御回路
（ＣＰＵ）、４２ａ，４２ｂ…発光素子、４４…選択ド
ライバ、４６…センサ、４８…測光スイッチ、５０…測
光回路、５２…光量検出スイッチ、５４…光量検出集積
回路（光量検出ＩＣ）、５６…対象物、５８…反射信号
光、６０…受光素子、６２…浮遊物、６４…散乱光、６
６…メモリ、６８ａ，６８ｂ，６８ｃ…画面内のポイン
ト、７０…水中検出部、８０…光位置検出素子（ＰＳ
Ｄ）、８２…オートフォーカス集積回路（ＡＦＩＣ）、
８４…受光レンズ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象物に向けて、隣接した複数の光束を
   投光する複数の投光手段と、 上記対象物からの、上記複数の光束による反射光を受光
   し、その反射光の光量に依存した信号出力を行う受光手
   段と、 上記複数の投光手段を順次投光させた際の、上記受光手
   段における受光出力の比率から、上記対象物までの距離
   を求める演算手段と、 を具備することを特徴とする測距装置。
2. 【請求項２】 対象物に向けて、隣接した複数の光束を
   投射する複数の投光手段と、 上記対象物からの、上記複数の光束による反射光を受光
   し、その反射光の光量に依存した信号出力を行う受光手
   段と、 この受光手段に定常的に入射する光の光量を測定する第
   １の測光手段と、 上記複数の投光手段による投光時における上記受光手段
   の受光量を測定する第２の測光手段と、 上記受光手段の出力をこれら第１の測光手段と第２の測
   光手段のいずれかに入力するよう選択する選択手段と、 上記第１の測光手段の出力に基づいて露出を制御する露
   出制御手段と、 上記第２の測光手段の出力に基づいて上記対象物までの
   距離を求める距離演算手段と、 を具備することを特徴とする測距装置。
3. 【請求項３】 画面内の複数のポイントを測距するため
   に、投光手段と上記複数のポイントをにらむ複数の受光
   手段を有する測距装置であって、 該装置が水中にあるか否かを判定する判定手段を有し、
   該判定手段が水中に存在すると判定した際に、上記複数
   の受光手段の内、少なくとも一つを、水中における散乱
   光検出用として使用することを特徴とする測距装置。