JP3145729B2 - 多点測距装置 - Google Patents
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/30—Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line
- G02B7/32—Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line using active means, e.g. light emitter
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カメラなどの自動焦点
調節装置などで使用される多点測距を行なう能動型測距
装置、特に半導体位置検出素子（以下、ＰＳＤとい
う。）を用いた能動型測距装置に関するものである。
調節装置などで使用される多点測距を行なう能動型測距
装置、特に半導体位置検出素子（以下、ＰＳＤとい
う。）を用いた能動型測距装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】多点測距装置としては、本出願人の出願
に係る特開昭６２−２２３７３４号公報に開示されてい
る、いわゆるタテ型多点測距装置というものがある。こ
のタテ型多点測距装置は、投光レンズと受光レンズ間に
おいて両光軸を結ぶ線（以下、基線という。）と直交す
る方向に複数の投光光源を配置し、一次元半導体位置検
出素子を受光素子として用いてカメラの上下に配置した
ものがある。この提案により、タテ型多点測距装置を内
臓したカメラが、実際に、本出願人により開発され、生
産、販売に至っている。
に係る特開昭６２−２２３７３４号公報に開示されてい
る、いわゆるタテ型多点測距装置というものがある。こ
のタテ型多点測距装置は、投光レンズと受光レンズ間に
おいて両光軸を結ぶ線（以下、基線という。）と直交す
る方向に複数の投光光源を配置し、一次元半導体位置検
出素子を受光素子として用いてカメラの上下に配置した
ものがある。この提案により、タテ型多点測距装置を内
臓したカメラが、実際に、本出願人により開発され、生
産、販売に至っている。
【０００３】一方、いわゆるヨコ型測距装置というもの
がある。図７（ａ）は、このようなヨコ型測距装置とし
て使われる三角測距装置の動作および原理を説明する図
である。このヨコ型測距装置は、基線Ｄの方向に一個の
投光光源４と一個のＰＳＤ２０を配置したものである。
さらに、被写体３までの距離ｄを求める距離演算回路
（図示せず。）を有する。投光光源４から測距光を被写
体３に投光レンズ１を通して照射されると、この測距光
は、被写体３で反射され、受光レンズ２を経由してＰＳ
Ｄ２０に入る。この反射光がＰＳＤ２０に当たれば、Ｐ
ＳＤ２０からの出力電流Ｉ1 ，Ｉ2 が距離演算回路に入
力され、距離演算回路内で被写体までの距離ｄが演算さ
れる。
がある。図７（ａ）は、このようなヨコ型測距装置とし
て使われる三角測距装置の動作および原理を説明する図
である。このヨコ型測距装置は、基線Ｄの方向に一個の
投光光源４と一個のＰＳＤ２０を配置したものである。
さらに、被写体３までの距離ｄを求める距離演算回路
（図示せず。）を有する。投光光源４から測距光を被写
体３に投光レンズ１を通して照射されると、この測距光
は、被写体３で反射され、受光レンズ２を経由してＰＳ
Ｄ２０に入る。この反射光がＰＳＤ２０に当たれば、Ｐ
ＳＤ２０からの出力電流Ｉ1 ，Ｉ2 が距離演算回路に入
力され、距離演算回路内で被写体までの距離ｄが演算さ
れる。
【０００４】図９は、上記ＰＳＤ２０を用いて投光光源
から被写体までの距離演算方法を説明するための断面図
である。
から被写体までの距離演算方法を説明するための断面図
である。
【０００５】被写体からの反射光ＫがＰＳＤに当たる
と、反射光Ｋの光エネルギーに比例した電荷が発生す
る。発生した電荷は、光電流Ｉ0 として抵抗層Ｐ1 を通
り、抵抗層Ｐ1 の両端にある電極Ｅ1 ，Ｅ2 より出力さ
れる。抵抗層は全面に均一な抵抗値を持つので、光電流
Ｉ0 は、電極までの距離２Ｌに逆比例して分割され、出
力Ｉ1 および出力Ｉ2 として取り出される。したがっ
て、 出力Ｉ1 ＝ Ｉ0 （Ｌ−ＸA ）／２Ｌ 出力Ｉ2 ＝ Ｉ0 （Ｌ＋ＸA ）／２Ｌ と表せることができる。この後、これらの出力Ｉ1 、出
力Ｉ2 に基づいて距離を演算する距離演算回路（図示せ
ず。）に入力される。
と、反射光Ｋの光エネルギーに比例した電荷が発生す
る。発生した電荷は、光電流Ｉ0 として抵抗層Ｐ1 を通
り、抵抗層Ｐ1 の両端にある電極Ｅ1 ，Ｅ2 より出力さ
れる。抵抗層は全面に均一な抵抗値を持つので、光電流
Ｉ0 は、電極までの距離２Ｌに逆比例して分割され、出
力Ｉ1 および出力Ｉ2 として取り出される。したがっ
て、 出力Ｉ1 ＝ Ｉ0 （Ｌ−ＸA ）／２Ｌ 出力Ｉ2 ＝ Ｉ0 （Ｌ＋ＸA ）／２Ｌ と表せることができる。この後、これらの出力Ｉ1 、出
力Ｉ2 に基づいて距離を演算する距離演算回路（図示せ
ず。）に入力される。
【０００６】この距離演算回路には、差動アンプ、加算
アンプ、除算アンプがあるので、差動アンプおよび加算
アンプは電流Ｉ1 ，Ｉ2 の差動電流ＩＤ（＝Ｉ2 −
Ｉ1 ）および加算電流ＩＡ（＝Ｉ1 ＋Ｉ2 ）を演算す
る。この差動電流ＩＤを加算電流ＩＡで除算アンプで除
算することにより除算電流（＝ＩＤ／ＩＡ）が求まる。
つまり、 ＩＤ／ＩＡ ＝ （Ｉ2 −Ｉ1 ）／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ） ＝ ＸA ／Ｌ が導かれる。
アンプ、除算アンプがあるので、差動アンプおよび加算
アンプは電流Ｉ1 ，Ｉ2 の差動電流ＩＤ（＝Ｉ2 −
Ｉ1 ）および加算電流ＩＡ（＝Ｉ1 ＋Ｉ2 ）を演算す
る。この差動電流ＩＤを加算電流ＩＡで除算アンプで除
算することにより除算電流（＝ＩＤ／ＩＡ）が求まる。
つまり、 ＩＤ／ＩＡ ＝ （Ｉ2 −Ｉ1 ）／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ） ＝ ＸA ／Ｌ が導かれる。
【０００７】これは、図９より明らかなように反射光Ｋ
の入射位置を表わす。
の入射位置を表わす。
【０００８】入射位置が演算できれば、図７（ａ）より
相似関係を利用した算式ｄ＝Ｄ・ｆ／ΔＬの関係から入
射位置を基に被写体までの距離ｄを求めることができ
る。この距離は、被写体の反射光の強さとは無関係なの
で、被写体までの距離は正確に測定できる。上記のヨコ
型測距装置は、投光光源は一つであるが、測距ゾーンを
広げるために投光光源を複数個使用する、いわゆるヨコ
型多点測距装置とすることもできる。
相似関係を利用した算式ｄ＝Ｄ・ｆ／ΔＬの関係から入
射位置を基に被写体までの距離ｄを求めることができ
る。この距離は、被写体の反射光の強さとは無関係なの
で、被写体までの距離は正確に測定できる。上記のヨコ
型測距装置は、投光光源は一つであるが、測距ゾーンを
広げるために投光光源を複数個使用する、いわゆるヨコ
型多点測距装置とすることもできる。
【０００９】図７（ｂ）および図８は、それぞれ従来の
ヨコ型多点測距装置の一例を示すものである。
ヨコ型多点測距装置の一例を示すものである。
【００１０】図７（ｂ）に示されるヨコ型多点測距装置
は、特開昭６０−６０５１１号公報で公開されたもの
で、測距用の赤外ビーム光を被写体に投射する複数の投
光光源４ａ〜４ｃと、これら投光光源４ａ〜４ｃの光軸
上に設けられた投光レンズ１と、前記投光光源の光軸と
一定基線の間隔Ｄを保って配置し、しかも投射光軸と平
行な光軸を有する受光レンズ２と、この受光レンズ２の
光軸と直角に受光面を配置したＰＳＤ２０と、前記複数
の光源を順次発光させる赤外発光光源駆動回路１３と、
前記複数の光源からの各ビーム光に対応する複数の距離
信号に基づいて、被写体までの距離ｄを検出する距離演
算回路１４を有する。
は、特開昭６０−６０５１１号公報で公開されたもの
で、測距用の赤外ビーム光を被写体に投射する複数の投
光光源４ａ〜４ｃと、これら投光光源４ａ〜４ｃの光軸
上に設けられた投光レンズ１と、前記投光光源の光軸と
一定基線の間隔Ｄを保って配置し、しかも投射光軸と平
行な光軸を有する受光レンズ２と、この受光レンズ２の
光軸と直角に受光面を配置したＰＳＤ２０と、前記複数
の光源を順次発光させる赤外発光光源駆動回路１３と、
前記複数の光源からの各ビーム光に対応する複数の距離
信号に基づいて、被写体までの距離ｄを検出する距離演
算回路１４を有する。
【００１１】赤外発光光源駆動回路１３で各投光光源４
ａ〜４ｃが順次投光されると、これらの各投光光源４ａ
〜４ｃから発生した光ビームは、投光レンズ１によって
結像され、被写体３で反射される。被写体３で反射され
た光ビームは、受光レンズ２によって集められ、ＰＳＤ
２０に入射する。この後、図９と同様に各投光光源に対
応する反射光の入射位置を演算し、被写体までの距離ｄ
が求められる。
ａ〜４ｃが順次投光されると、これらの各投光光源４ａ
〜４ｃから発生した光ビームは、投光レンズ１によって
結像され、被写体３で反射される。被写体３で反射され
た光ビームは、受光レンズ２によって集められ、ＰＳＤ
２０に入射する。この後、図９と同様に各投光光源に対
応する反射光の入射位置を演算し、被写体までの距離ｄ
が求められる。
【００１２】図８は、特開平１−２６２４１０号公報で
公開された中間電極を持つヨコ型多点測距装置の動作原
理を説明する図である。このヨコ型多点測距装置は、図
７（ｂ）で示されたヨコ型多点測距装置と同様に、測距
用の赤外ビーム光を被写体に投射する複数の投光光源４
ａ〜４ｃと、これら投光光源４ａ〜４ｃの光軸上に設け
られた投光レンズ１と、前記投光光源の光軸と一定基線
の間隔Ｄを保って、しかも投射光軸と平行な光軸を有す
る受光レンズ２と、この受光レンズの光軸と直角に受光
面を配置したＰＳＤ２０と、前記複数の光源を順次発光
させる赤外発光光源駆動回路（図示せず。）と、前記複
数の光源からの各ビーム光に対応する複数の距離信号の
うち、被写体までの距離を検出する距離演算回路（図示
せず。）を有するが、この他にＰＳＤ２０上の一対の両
電極の間に複数個の中間電極７−１，７−２，７−３を
有する。このヨコ型多点測距装置の動作原理は、赤外発
光光源駆動回路で順番に投光光源４ａ〜４ｃを発光し、
被写体３からの反射光をＰＳＤ２０に入力させて、位置
検出信号を信号変換回路に入力し、被写体３までの距離
検出を行なうという点では図７（ｂ）で説明した特開昭
６０−６０５１１号公報で公開されたヨコ型多点測距装
置と同じであるが、受光部分となるＰＳＤ２０の構造が
異なっているので、受光手段における動作は異なる。
公開された中間電極を持つヨコ型多点測距装置の動作原
理を説明する図である。このヨコ型多点測距装置は、図
７（ｂ）で示されたヨコ型多点測距装置と同様に、測距
用の赤外ビーム光を被写体に投射する複数の投光光源４
ａ〜４ｃと、これら投光光源４ａ〜４ｃの光軸上に設け
られた投光レンズ１と、前記投光光源の光軸と一定基線
の間隔Ｄを保って、しかも投射光軸と平行な光軸を有す
る受光レンズ２と、この受光レンズの光軸と直角に受光
面を配置したＰＳＤ２０と、前記複数の光源を順次発光
させる赤外発光光源駆動回路（図示せず。）と、前記複
数の光源からの各ビーム光に対応する複数の距離信号の
うち、被写体までの距離を検出する距離演算回路（図示
せず。）を有するが、この他にＰＳＤ２０上の一対の両
電極の間に複数個の中間電極７−１，７−２，７−３を
有する。このヨコ型多点測距装置の動作原理は、赤外発
光光源駆動回路で順番に投光光源４ａ〜４ｃを発光し、
被写体３からの反射光をＰＳＤ２０に入力させて、位置
検出信号を信号変換回路に入力し、被写体３までの距離
検出を行なうという点では図７（ｂ）で説明した特開昭
６０−６０５１１号公報で公開されたヨコ型多点測距装
置と同じであるが、受光部分となるＰＳＤ２０の構造が
異なっているので、受光手段における動作は異なる。
【００１３】図８のヨコ型多点測距装置において被写体
３からの反射光がＰＳＤ２０上に照射されるが、照射さ
れるＰＳＤの領域に応じて光電流Ｉ1 、Ｉ2 を取出す任
意の２つの電極、例えば７−１、７−２を選択できる。
この場合、電極切替制御手段（図示せず。）を用いて中
間電極を選択することになる。
３からの反射光がＰＳＤ２０上に照射されるが、照射さ
れるＰＳＤの領域に応じて光電流Ｉ1 、Ｉ2 を取出す任
意の２つの電極、例えば７−１、７−２を選択できる。
この場合、電極切替制御手段（図示せず。）を用いて中
間電極を選択することになる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】図７（ｂ）に係る特開
昭６０−６０５１１号公報記載のヨコ型多点測距装置
は、投光光源を複数個にしたため測距角度が広くなった
が、ＰＳＤ受光部の両極端子間距離２Ｌも長くなる。Ｐ
ＳＤの両極端子間距離２Ｌが長くなると測距精度を悪く
する原因となる。つまり、ＰＳＤへの入射位置は（Ｉ2
−Ｉ1 ）／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）で表すことができるので、被
写体３の位置が変化した時に、ＰＳＤ２０への入射位置
の変化量は、 Δ（Ｉ2 −Ｉ1 ）／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）＝ ΔＬ／Ｌ とな
り、ＰＳＤの両極端子間距離２Ｌが長いと、距離検出信
号の変化量Δ（Ｉ2 −Ｉ1 ）／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）が小さく
なり、測距精度が悪くなる。また、投光光源が複数個あ
るので投光光源の位置が移動した場合、測距誤差が生じ
るので距離補正手段が必要となる。図８に係る特開平１
−２６２４１０号公報で公開されたヨコ型多点測距装置
は、受光部検出範囲が広くなっても、ＰＳＤの中間電極
を設けているため、両極端子間距離は広がらない。した
がって、距離検出信号の変化量Δ（Ｉ2 −Ｉ1 ）／（Ｉ
1 ＋Ｉ2 ）が大きくなり、測距精度が低下することはな
い。さらに、受光位置の相互間隔に応じて中間電極を設
けることにより上記の距離補正手段も不必要となる。
昭６０−６０５１１号公報記載のヨコ型多点測距装置
は、投光光源を複数個にしたため測距角度が広くなった
が、ＰＳＤ受光部の両極端子間距離２Ｌも長くなる。Ｐ
ＳＤの両極端子間距離２Ｌが長くなると測距精度を悪く
する原因となる。つまり、ＰＳＤへの入射位置は（Ｉ2
−Ｉ1 ）／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）で表すことができるので、被
写体３の位置が変化した時に、ＰＳＤ２０への入射位置
の変化量は、 Δ（Ｉ2 −Ｉ1 ）／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）＝ ΔＬ／Ｌ とな
り、ＰＳＤの両極端子間距離２Ｌが長いと、距離検出信
号の変化量Δ（Ｉ2 −Ｉ1 ）／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）が小さく
なり、測距精度が悪くなる。また、投光光源が複数個あ
るので投光光源の位置が移動した場合、測距誤差が生じ
るので距離補正手段が必要となる。図８に係る特開平１
−２６２４１０号公報で公開されたヨコ型多点測距装置
は、受光部検出範囲が広くなっても、ＰＳＤの中間電極
を設けているため、両極端子間距離は広がらない。した
がって、距離検出信号の変化量Δ（Ｉ2 −Ｉ1 ）／（Ｉ
1 ＋Ｉ2 ）が大きくなり、測距精度が低下することはな
い。さらに、受光位置の相互間隔に応じて中間電極を設
けることにより上記の距離補正手段も不必要となる。
【００１５】しかしながら、ＰＳＤに中間電極を配置す
ることによりＰＳＤ出力端子数が増加する。さらに、Ｐ
ＳＤ電極切替制御手段とＰＳＤ電極選択手段が必要とな
り、小型化には難点があった。
ることによりＰＳＤ出力端子数が増加する。さらに、Ｐ
ＳＤ電極切替制御手段とＰＳＤ電極選択手段が必要とな
り、小型化には難点があった。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の多点測距装置に
おける受光手段は、複数の投光光源に対応する間隔およ
び位置に応じて受光レンズを通過する反射光を受光する
測距光受光部分となる複数の半導体位置検出素子が配設
され、反射光のクロストークの影響が無視できる場所に
半導体位置検出素子と同数個の測距光非受光部分となる
半導体位置検出素子が配設され、受光部分となる半導体
位置検出素子および非受光部分となる半導体位置検出素
子はそれぞれ直列接続され、受光部分となる半導体位置
検出素子同士と非受光部分となる半導体位置検出素子同
士を並列接続して共通出力電極として取り出した構造を
有していることを特徴とする。
おける受光手段は、複数の投光光源に対応する間隔およ
び位置に応じて受光レンズを通過する反射光を受光する
測距光受光部分となる複数の半導体位置検出素子が配設
され、反射光のクロストークの影響が無視できる場所に
半導体位置検出素子と同数個の測距光非受光部分となる
半導体位置検出素子が配設され、受光部分となる半導体
位置検出素子および非受光部分となる半導体位置検出素
子はそれぞれ直列接続され、受光部分となる半導体位置
検出素子同士と非受光部分となる半導体位置検出素子同
士を並列接続して共通出力電極として取り出した構造を
有していることを特徴とする。
【００１７】
【作用】本発明に係る多点測距装置の構成によれば、複
数のＰＳＤを用いてＰＳＤの電極端子間距離を短くして
いるので、各ＰＳＤにおける両電極間の距離を増大させ
ることはない。また、ＰＳＤ受光部の位置および間隔に
応じた複数の投光光源を順次に投光させるので受光する
部分は決まっており、特別な電極切替手段や電極選択手
段を必要としない。さらに、被写体からの反射光を受光
しない非受光部分を受光部分と切離し、受光部分からの
クロストークの影響が無視できる場所に配設している
上、受光部分と非受光部分を直列接続し、それぞれの電
極端子間を並列接続して共通電極として取出しているの
でＰＳＤ出力端子数を増加させることはない。
数のＰＳＤを用いてＰＳＤの電極端子間距離を短くして
いるので、各ＰＳＤにおける両電極間の距離を増大させ
ることはない。また、ＰＳＤ受光部の位置および間隔に
応じた複数の投光光源を順次に投光させるので受光する
部分は決まっており、特別な電極切替手段や電極選択手
段を必要としない。さらに、被写体からの反射光を受光
しない非受光部分を受光部分と切離し、受光部分からの
クロストークの影響が無視できる場所に配設している
上、受光部分と非受光部分を直列接続し、それぞれの電
極端子間を並列接続して共通電極として取出しているの
でＰＳＤ出力端子数を増加させることはない。
【００１８】
【実施例】図１は、本発明に係る実施例の構成図であ
る。
る。
【００１９】この実施例の構成は、スタートスイッチ
５、投光回路１０および距離演算回路１４、投光回路お
よび距離演算回路の制御を行うマイクロコンピュータ
６、近距離の被写体３N ，あるいは遠距離の被写体
３F 、被写体へ測距光を投光するための複数の投光光源
４ａ〜４ｃ、被写体からの反射光を受光する３個のＰＳ
Ｄにより形成され基線長Ｄの方向に配設された受光手段
１１、投光レンズ１、受光レンズ２からなる。
５、投光回路１０および距離演算回路１４、投光回路お
よび距離演算回路の制御を行うマイクロコンピュータ
６、近距離の被写体３N ，あるいは遠距離の被写体
３F 、被写体へ測距光を投光するための複数の投光光源
４ａ〜４ｃ、被写体からの反射光を受光する３個のＰＳ
Ｄにより形成され基線長Ｄの方向に配設された受光手段
１１、投光レンズ１、受光レンズ２からなる。
【００２０】さて、スタートスイッチ５がＯＮになる
と、マイクロコンピュータ６より投光回路１０に投光命
令が出される。マイクロコンピュータ６の制御により、
投光回路は投光光源４ａ〜４ｃを順次投光する。これら
の投光光源より出射された光は、投光レンズ１を通過し
て近距離の被写体３N に当たる。この被写体３N からの
反射光Ｎ1 〜Ｎ3 は、受光レンズ２を通して受光手段１
１に受光される。受光手段に入った反射光は、当該受光
手段１１により距離信号に変換され、出力電流Ｉ1 ，Ｉ
2 として取り出され、距離演算回路で被写体までの距離
ｄN が測距される。
と、マイクロコンピュータ６より投光回路１０に投光命
令が出される。マイクロコンピュータ６の制御により、
投光回路は投光光源４ａ〜４ｃを順次投光する。これら
の投光光源より出射された光は、投光レンズ１を通過し
て近距離の被写体３N に当たる。この被写体３N からの
反射光Ｎ1 〜Ｎ3 は、受光レンズ２を通して受光手段１
１に受光される。受光手段に入った反射光は、当該受光
手段１１により距離信号に変換され、出力電流Ｉ1 ，Ｉ
2 として取り出され、距離演算回路で被写体までの距離
ｄN が測距される。
【００２１】また、投光光源４ａ〜４ｃより出射された
光が、遠距離の被写体３F に当たった時は、反射光Ｆ1
〜Ｆ3 として受光手段１１に受光され、被写体までの距
離ｄF が測距される。
光が、遠距離の被写体３F に当たった時は、反射光Ｆ1
〜Ｆ3 として受光手段１１に受光され、被写体までの距
離ｄF が測距される。
【００２２】図２は、本実施例で用いられる受光手段１
１の表面配置図である。
１の表面配置図である。
【００２３】従来の一般的なＰＳＤは、図１０に示され
る構造を有しており、被写体が無限遠にあるとき、遠距
離の被写体３F からの反射光はＰＳＤの中心位置Ａに当
たり、被写体が近づくにつれ入射位置はＮ側にずれてい
くので、Ｙ−Ｚ間に反射光が当たり、Ｘ−Ｙ間に反射光
が当たることはない。図２に示されるように、本実施例
の受光手段１１のＰＳＤにおいては反射光が当たらない
部分となる非受光部分Ｘ−Ｙがあるという性質を利用
し、非受光部分Ｘ−Ｙにあたる第１ＰＳＤ遮光部２０ｂ
1 〜第３ＰＳＤ遮光部２０ｂ3 が受光部分Ｙ−Ｚにあた
る第１ＰＳＤ受光部２０ａ1 〜第３ＰＳＤ受光部２０ａ
3 とそれぞれ切り離されていることを特徴としている。
この切り離された第１ＰＳＤ遮光部２０ｂ1 〜第３ＰＳ
Ｄ遮光部２０ｂ3 は、基線Ｄの方向に投光光源４ａ〜４
ｃに応じた相互間隔ｔを保ってそれぞれ配置された第１
ＰＳＤ受光部２０ａ1 〜第３ＰＳＤ受光部２０ａ3 に入
射する光のクロストークの影響を受けないように距離Ｃ
を保ち、導電線となる例えばアルミ配線３４（斜線部
分）を介して第１ＰＳＤ受光部２０ａ1 と第１ＰＳＤ遮
光部２０ｂ1 が直列接続され、同様にアルミ配線等３２
（斜線部分）を介して第２ＰＳＤ受光部２０ａ2 と第２
ＰＳＤ遮光部２０ｂ2 、アルミ配線等３５（斜線部分）
を介して第３ＰＳＤ受光部２０ａ3 と第３ＰＳＤ遮光部
２０ｂ3 が直列接続されている。さらに、第１ＰＳＤ受
光部２０ａ1 〜第３ＰＳＤ受光部２０ａ3 もアルミ配線
３１等（斜線部分）を介して、第１ＰＳＤ遮光部２０ｂ
1 〜第３ＰＳＤ遮光部２０ｂ3 もアルミ配線３３等（斜
線部分）を介して並列接続されている。そして、これら
のアルミ配線３１，３３等（斜線部分）から電極Ｅ１，
Ｅ２、および共通電極ＣＥを取出す構成となっている。
る構造を有しており、被写体が無限遠にあるとき、遠距
離の被写体３F からの反射光はＰＳＤの中心位置Ａに当
たり、被写体が近づくにつれ入射位置はＮ側にずれてい
くので、Ｙ−Ｚ間に反射光が当たり、Ｘ−Ｙ間に反射光
が当たることはない。図２に示されるように、本実施例
の受光手段１１のＰＳＤにおいては反射光が当たらない
部分となる非受光部分Ｘ−Ｙがあるという性質を利用
し、非受光部分Ｘ−Ｙにあたる第１ＰＳＤ遮光部２０ｂ
1 〜第３ＰＳＤ遮光部２０ｂ3 が受光部分Ｙ−Ｚにあた
る第１ＰＳＤ受光部２０ａ1 〜第３ＰＳＤ受光部２０ａ
3 とそれぞれ切り離されていることを特徴としている。
この切り離された第１ＰＳＤ遮光部２０ｂ1 〜第３ＰＳ
Ｄ遮光部２０ｂ3 は、基線Ｄの方向に投光光源４ａ〜４
ｃに応じた相互間隔ｔを保ってそれぞれ配置された第１
ＰＳＤ受光部２０ａ1 〜第３ＰＳＤ受光部２０ａ3 に入
射する光のクロストークの影響を受けないように距離Ｃ
を保ち、導電線となる例えばアルミ配線３４（斜線部
分）を介して第１ＰＳＤ受光部２０ａ1 と第１ＰＳＤ遮
光部２０ｂ1 が直列接続され、同様にアルミ配線等３２
（斜線部分）を介して第２ＰＳＤ受光部２０ａ2 と第２
ＰＳＤ遮光部２０ｂ2 、アルミ配線等３５（斜線部分）
を介して第３ＰＳＤ受光部２０ａ3 と第３ＰＳＤ遮光部
２０ｂ3 が直列接続されている。さらに、第１ＰＳＤ受
光部２０ａ1 〜第３ＰＳＤ受光部２０ａ3 もアルミ配線
３１等（斜線部分）を介して、第１ＰＳＤ遮光部２０ｂ
1 〜第３ＰＳＤ遮光部２０ｂ3 もアルミ配線３３等（斜
線部分）を介して並列接続されている。そして、これら
のアルミ配線３１，３３等（斜線部分）から電極Ｅ１，
Ｅ２、および共通電極ＣＥを取出す構成となっている。
【００２４】図２では、測距光が投光光源４ｂから発せ
られ、被写体に反射されたその測距光は反射光として投
光光源４ｂに対応する第２ＰＳＤ受光部２０ａ2 のＢ2
の位置に入射することが示されている。第１ＰＳＤ受光
部２０ａ1 〜第３ＰＳＤ受光部２０ａ3 は、投光光源に
応じた相互間隔ｔで基線長方向に配設されているので、
投光光源４ａには第１ＰＳＤ受光部２０ａ1 、投光光源
４ｂには第２ＰＳＤ受光部２０ａ2 、投光光源４ｃには
第３ＰＳＤ受光部２０ａ3 が対応するようになってい
る。反射光がＢ2 に入射すると、このＢ2 の地点から光
電流がＺ方向およびＸ´方向に流れる。まず、Ｚ方向に
流れる光電流は、アルミ配線等３０，３１を通って、電
極Ｅ1 から出力される。Ｘ´方向に流れる光電流は、ア
ルミ配線等３２を通り、第２ＰＳＤ遮光部２０ｂ2 を通
過した後、再度、アルミ配線等３３を通って、電極Ｅ2
から出力される。非受光部分となるＰＳＤ遮光部を切り
離しても、Ｂ2点から非受光部分に流れる光電流の走行
距離は、ＰＳＤに関してはΔＬ＋Ｌi 2 ＋Ｌj 2 とな
る。ここでの距離（Ｌi 2 ＋Ｌj 2 ）はＬと等しく設定
されており、したがって、従来と同じように電極Ｅ1 お
よびＥ2 の出力に基づき、入射位置を検出することがで
き、被写体までの距離を知ることができる。
られ、被写体に反射されたその測距光は反射光として投
光光源４ｂに対応する第２ＰＳＤ受光部２０ａ2 のＢ2
の位置に入射することが示されている。第１ＰＳＤ受光
部２０ａ1 〜第３ＰＳＤ受光部２０ａ3 は、投光光源に
応じた相互間隔ｔで基線長方向に配設されているので、
投光光源４ａには第１ＰＳＤ受光部２０ａ1 、投光光源
４ｂには第２ＰＳＤ受光部２０ａ2 、投光光源４ｃには
第３ＰＳＤ受光部２０ａ3 が対応するようになってい
る。反射光がＢ2 に入射すると、このＢ2 の地点から光
電流がＺ方向およびＸ´方向に流れる。まず、Ｚ方向に
流れる光電流は、アルミ配線等３０，３１を通って、電
極Ｅ1 から出力される。Ｘ´方向に流れる光電流は、ア
ルミ配線等３２を通り、第２ＰＳＤ遮光部２０ｂ2 を通
過した後、再度、アルミ配線等３３を通って、電極Ｅ2
から出力される。非受光部分となるＰＳＤ遮光部を切り
離しても、Ｂ2点から非受光部分に流れる光電流の走行
距離は、ＰＳＤに関してはΔＬ＋Ｌi 2 ＋Ｌj 2 とな
る。ここでの距離（Ｌi 2 ＋Ｌj 2 ）はＬと等しく設定
されており、したがって、従来と同じように電極Ｅ1 お
よびＥ2 の出力に基づき、入射位置を検出することがで
き、被写体までの距離を知ることができる。
【００２５】また、投光光源４ａ，４ｃから測距光が出
射された場合も、上記と同じ様に、被写体までの距離を
知ることができる。
射された場合も、上記と同じ様に、被写体までの距離を
知ることができる。
【００２６】小型化を図るために各投光光源から出射さ
れた光の受光位置を近づけたい場合、従来のＰＳＤを用
いれば、図３（ａ）のように各ＰＳＤが互いに重なった
り、図４（ａ）のように互いにクロストークの影響を避
けられない距離Ｓで近接してしまうことがある。しか
し、本実施例によれば、図３（ｂ）、図４（ｂ）に示す
ように十分な距離をおいて各ＰＳＤを分離配置できる。
れた光の受光位置を近づけたい場合、従来のＰＳＤを用
いれば、図３（ａ）のように各ＰＳＤが互いに重なった
り、図４（ａ）のように互いにクロストークの影響を避
けられない距離Ｓで近接してしまうことがある。しか
し、本実施例によれば、図３（ｂ）、図４（ｂ）に示す
ように十分な距離をおいて各ＰＳＤを分離配置できる。
【００２７】図５は、本実施例で使用された受光手段の
等価回路図である。
等価回路図である。
【００２８】この図で、Ｒieは表面抵抗、Ｒshは並列抵
抗、Ｃj は接合容量、Ｄは理想ダイオード、Ｇは電流源
である。
抗、Ｃj は接合容量、Ｄは理想ダイオード、Ｇは電流源
である。
【００２９】本実施例では、Ｄ＝３０ｍｍ、ｆ＝１２ｍ
ｍ、ｔ＝１．４ｍｍの投光、光学系を使い、Ｌi ＝０．
２５ｍｍ、Ｌj ＝０．４ｍｍ（すなわち、Ｌ＝０．６５
ｍｍ，２Ｌ＝１．３ｍｍ）のＰＳＤ電極間距離で設定さ
れ、投光光源を０．４ｍｍΦ、ＰＳＤ受光像を０．４ｍ
ｍΦとした時、約８０ｃｍ〜無限遠までの測距が可能と
なる。
ｍ、ｔ＝１．４ｍｍの投光、光学系を使い、Ｌi ＝０．
２５ｍｍ、Ｌj ＝０．４ｍｍ（すなわち、Ｌ＝０．６５
ｍｍ，２Ｌ＝１．３ｍｍ）のＰＳＤ電極間距離で設定さ
れ、投光光源を０．４ｍｍΦ、ＰＳＤ受光像を０．４ｍ
ｍΦとした時、約８０ｃｍ〜無限遠までの測距が可能と
なる。
【００３０】図６は、受光手段の様々な応用例を示した
ものである。
ものである。
【００３１】上記実施例の場合、投光光源および受光Ｐ
ＳＤは、基線長方向に一列に並んでいるが、必ずしもそ
の必要はなく、投光光源と受光ＰＳＤの位置が対応して
いれば、図６に示されているように様々に考えられる。
ＳＤは、基線長方向に一列に並んでいるが、必ずしもそ
の必要はなく、投光光源と受光ＰＳＤの位置が対応して
いれば、図６に示されているように様々に考えられる。
【００３２】
【発明の効果】本発明の構成によれば、受光手段部に使
用されているＰＳＤの両電極間を短くしているので、高
精度な測距が可能となる。また、投光光源とＰＳＤ受光
部の配設位置を対応させているので、投光光源の間隔差
から生じる測距誤差を補正する距離補正手段、電極切替
手段、電極選択手段を必要とせず、さらに、各ＰＳＤか
らの電極端子を共通電極として取出し、ＰＳＤ出力端子
数を増加させることはない。したがって、精度が高く、
小型でかつ安価な多点測距装置を提供できる効果があ
る。
用されているＰＳＤの両電極間を短くしているので、高
精度な測距が可能となる。また、投光光源とＰＳＤ受光
部の配設位置を対応させているので、投光光源の間隔差
から生じる測距誤差を補正する距離補正手段、電極切替
手段、電極選択手段を必要とせず、さらに、各ＰＳＤか
らの電極端子を共通電極として取出し、ＰＳＤ出力端子
数を増加させることはない。したがって、精度が高く、
小型でかつ安価な多点測距装置を提供できる効果があ
る。
【図１】本実施例を説明する図である。
【図２】本実施例における受光手段の表面配置図であ
る。
る。
【図３】本発明の効果を説明する図である。
【図４】本発明の効果を説明する図である。
【図５】本実施例の受光手段等価回路図である。
【図６】本実施例の応用例図である。
【図７】従来の方式を説明する図である。
【図８】従来の方式を説明する図である。
【図９】従来のＰＳＤの断面図である。
【図１０】従来のＰＳＤの表面図である。
１…投光レンズ ２…受光レンズ ３，３N ，３F …被写体 ４，４ａ，４ｂ，４ｃ…投光光源 ７−１，７−２，７−３…中間電極 ８…ＰＳＤ基板 １１…受光手段 １４…距離演算回路 ２０…ＰＳＤ ２０ａ1 ，２０ａ2 ，２０ａ3 …ＰＳＤ受光部 ２０ｂ1 ，２０ｂ2 ，２０ｂ3 …ＰＳＤ遮光部 ３０，３１，３２，３３，３４，３５…アルミ配線
Claims (1)
- 【請求項１】一定の間隔を保って配置された測距光を投
光する複数個の投光光源と、 前記投光光源の光軸上に設けられてこれらの投光光源と
被写体の間に配置された投光レンズと、 当該投光光源の光軸と一定基線長離れて基線方向に配置
され、被写体からの反射光を受ける受光レンズと、 当該受光レンズを通過する反射光を受光する受光手段
と、 当該受光手段からの出力を処理し、距離検出を行なう回
路からなる多点測距装置において、 前記受光手段は、前記複数の投光光源に対応する間隔お
よび位置に応じて前記受光レンズを通過する反射光を受
光する測距光受光部分となる複数の半導体位置検出素子
が配設され、前記反射光のクロストークの影響が無視で
きる前記半導体位置検出素子と離隔した場所に前記半導
体位置検出素子と同数個の測距光非受光部分となる半導
体位置検出素子が配設され、受光部分となる半導体位置
検出素子および非受光部分となる半導体位置検出素子は
それぞれ導電線で直列接続され、受光部分となる半導体
位置検出素子同士と非受光部分となる半導体位置検出素
子同士を並列接続して共通出力電極として取り出した構
造を有していることを特徴とする多点測距装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12384591A JP3145729B2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 多点測距装置 |
| EP92105540A EP0518012B1 (en) | 1991-05-28 | 1992-03-31 | Multi-point range finding device |
| DE69208739T DE69208739T2 (de) | 1991-05-28 | 1992-03-31 | Mehrpunkt-Entfernungsmesser |
| US07/861,595 US5229806A (en) | 1991-05-28 | 1992-04-01 | Multi-point range finding device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12384591A JP3145729B2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 多点測距装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04350512A JPH04350512A (ja) | 1992-12-04 |
| JP3145729B2 true JP3145729B2 (ja) | 2001-03-12 |
Family
ID=14870818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12384591A Expired - Lifetime JP3145729B2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 多点測距装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5229806A (ja) |
| EP (1) | EP0518012B1 (ja) |
| JP (1) | JP3145729B2 (ja) |
| DE (1) | DE69208739T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6213382B1 (en) | 1996-05-28 | 2001-04-10 | Tanaka Denshi Kogyo K.K. | Method for making a bump |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3208503B2 (ja) * | 1992-08-20 | 2001-09-17 | セイコープレシジョン株式会社 | 測距装置 |
| US5569904A (en) * | 1994-07-19 | 1996-10-29 | Eastman Kodak Company | Multispot autofocus system having a radiation emitter which emits radiation that is divided into a plurality of discrete beams |
| JP3127193B2 (ja) * | 1995-02-08 | 2001-01-22 | キヤノン株式会社 | 多点測距装置 |
| US7639346B2 (en) * | 2005-09-14 | 2009-12-29 | Booker Jr Reginald Earl | Non-contact measurement device |
| US11255663B2 (en) | 2016-03-04 | 2022-02-22 | May Patents Ltd. | Method and apparatus for cooperative usage of multiple distance meters |
| US11187803B1 (en) * | 2021-01-23 | 2021-11-30 | Michael H. Panosian | Laser distance measurement device |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3216246A1 (de) * | 1981-05-01 | 1982-12-02 | Ricoh Co., Ltd., Tokyo | Entfernungsmesseinrichtung |
| US4542971A (en) * | 1981-07-06 | 1985-09-24 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Automatic focusing apparatus |
| JPS6060511A (ja) * | 1983-09-14 | 1985-04-08 | Asahi Optical Co Ltd | 測距装置 |
| JPS61155801A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-15 | Toshiba Corp | 複合形半導体位置検出素子 |
| US4764786A (en) * | 1985-05-27 | 1988-08-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Distance measuring device for camera |
| US4849781A (en) * | 1986-12-27 | 1989-07-18 | Olympus Optical Co., Ltd. | Range detector |
| JPS63167213A (ja) * | 1986-12-27 | 1988-07-11 | Olympus Optical Co Ltd | 距離検出装置 |
| JPS63302313A (ja) * | 1987-01-09 | 1988-12-09 | Olympus Optical Co Ltd | 測距装置 |
| JPH076792B2 (ja) * | 1987-09-24 | 1995-01-30 | ウエスト電気株式会社 | 距離検出装置 |
| JP2580700B2 (ja) * | 1988-04-12 | 1997-02-12 | 株式会社ニコン | 測距装置 |
| JPH02240508A (ja) * | 1989-03-13 | 1990-09-25 | Omron Tateisi Electron Co | 変位測定器 |
| JP2772028B2 (ja) * | 1989-04-14 | 1998-07-02 | オリンパス光学工業株式会社 | 多点測距自動焦点カメラ |
-
1991
- 1991-05-28 JP JP12384591A patent/JP3145729B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-03-31 DE DE69208739T patent/DE69208739T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-03-31 EP EP92105540A patent/EP0518012B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-04-01 US US07/861,595 patent/US5229806A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6213382B1 (en) | 1996-05-28 | 2001-04-10 | Tanaka Denshi Kogyo K.K. | Method for making a bump |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0518012A1 (en) | 1992-12-16 |
| EP0518012B1 (en) | 1996-03-06 |
| DE69208739D1 (de) | 1996-04-11 |
| JPH04350512A (ja) | 1992-12-04 |
| DE69208739T2 (de) | 1996-07-25 |
| US5229806A (en) | 1993-07-20 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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