JPH02284019A - 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１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（ＰＳＤ）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１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、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８１１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ｍ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、樅に構えて撮
影する場合は、以前として従来の欠点を除去することが
できなかったに 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Ｈｇ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ｉｉｌ！ｌ距装圃は、第１の方向に直線的に
配置された。　ｉｎ’ｌ距用の光ビームを発生する光源
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、
被写体に投射する光ビームを、第１の方向と垂直な第２
の方向に調整する調整手段と。

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、第１の方向に直線的に配置され
た３個のＬＥＤが同時にｙＪｌ動され、３本の光ビーム
が同時に発生される。この光ビームは例えばプリズム、
機械的又は電気的スキャン手段、あるいは平面的に配置
された他のＬＥＤ等よりなる調整手段により調整される
。これにより測距点が平面的に分布されるようになる。

投光レンズ等よりなる投光手段により被写体に投光され
た光ビームは、被写体で反射され、集光レンズ等よりな
る集光手段により集光され、半導体装置検出素子（Ｐ　
Ｓ　Ｄ）等よりなる検出手段に入射される。このＰＳＤ
により被写体までの距離が検出される。

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図はこの発明の測距装置の原理を表わしている。同
図において１は測距用の光ビームを発生する、例えば赤
外発光ＬＥＤ等よりなる光源、２は光ｍｌより放射され
た光ビームを被写体３に投光する投光レンズである。４
は被写体３からの反射光を集光し、半導体装置検出素子
（ＰＳＤ）５に収束する集光レンズである。

光源１より発生された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により反射された光ビ
ームは集光レンズ４を介してＰＳＤ５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無限大
の距離に位置しているとき、光ビームはＰＳＤ５の中央
の位置（基！（り位置）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、ＰＳり５上
における光ビー１１のスポットの位［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と位置Ｓ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Ｌとすると、ＰＳＤ５の右側
端部Ａからの出力電流エユと、左側端部Ｂからの出力電
流工、は、次のようになる。

Ｔ、＝Ｉ　ｐ（Ｌ−ｘ）／Ｌ　　　　　　　・・１１）
Ｉ、＝　Ｉ　ｐ−ｘ／　Ｌ　　　　　　　　　　・・’
　（２）ここでｒＰは定数である。

上式より次式が得られる。

Ｉ　Ｏ＝（Ｉ　ｘ−Ｉ　２　）　／　（ｒ　ｘ　＋　Ｉ
　ａ　）＝（Ｉｐ（Ｌ−ｘ）／Ｌ−Ｉｐｘ／Ｌ）／（Ｉ
　ｐ（Ｌ−ｘ）／Ｌ＋　ｒ　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。

Ｔ　ｏ　＝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Ｏ１を結んでできる３角形と１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６ΔＬ＝Ｄｆ／ｄ　　　　　　　
　　　　　　　　・　・　・（６）ここでｆは集光レン
ズ４の焦点距照（集光レンズ４とＰＳＤ５との距り、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
の距離）である。

従って（６）式を（５）式に代入して１次の（７）式が
得られる。

Ｉ、＝　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Ｉ、は
（３）式に対応してＰＳＤ５の出力型ＡＴい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１図及び第３図はこの発明における投光系と集光系を
表わしている。この発明においては、光′ｒＡ１として
ＬＥＤＩ　ａ乃至１ｅが５個用意されている。ＬＥＤｌ
ａは中央に、そしてＬＥＤｌｃと１ｅはその左右に、Ｌ
ＥＤｌｂと１ｄはその上下に、各々配置されている。３
つのＬＥＤｌｃ、１ａ、１ｅを結ぶ直線は、例えば基線
長方向と平行にされ、３つのＬＥＤｌｂ、ｌａ、ｌｄを
結ぶ直線は、それに対して略垂直な方向になるように調
整されている。

光源１に対応してＰＳＤ５も５個用意され、中央のＰＳ
Ｄ５ａの左右に（基線長方向と平行な方向に）ＰＳＤ５
ｃと５ｅ、その上下に（基線長方向と垂直な方向に）Ｐ
ＳＤ５ｂと５ｄが、各々配置されている。すなわちこの
実施例においては、光源１とＰＳＤ５が、各々２次元的
（平面的）に配置されている。

従って第４図に示すように、ＬＥＤｌａ乃至１ｅに対応
して、カメラの撮影範囲１０の中に、５つの測距点Ｐａ
乃至Ｐｅが２次元的（平面的）に分布することになり、
この各測距点Ｐａ乃至Ｐｅにおける反射光ビームが、Ｐ
ＳＤ５ａ乃至５ｅに５各々入射される。

第５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、測距動作を含む太影動作を制御する。

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ＬＥＤｌａ乃至１ｅを
駆動する駆動回路、２４はＰＳＤ５　ａ乃至５ｅ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、２６は必要なプログラム、データ等を記憶する
メモリである。

次にその動作を第６図のフローチャートを参照して説明
する。制御回路２１は先ずイニシャライズ動作を実行し
た後（ステップＳＬ）、駆動回路２３を介してＬ　Ｅ　
Ｄ　１　ａ乃至１ｅを同時に駆動する（Ｓ２）、これに
よりＬＥＤｌａ乃至１ｅより５本の光ビームが放射され
、これが投光レンズ２を介して測距点Ｐａ乃至Ｐｅに投
光される。被写体３により反射された５本の光ビームは
、集光レンズ４を介してＰＳＤ５ａ乃至５ｅに、各々入
射される。制御回路２１はＰＳＤ５ａ乃至５ｅの出力デ
ータをＡ／Ｄ変換回路２４を介して時分割で読み取り、
メモリ２６に記憶させる（Ｓ３）、また各ＰＳＤの出力
毎に（３）式の演算を行い、値工。、乃至工ｏｇを求め
る（８４）、次にＰＳＤ５ａの演算値工。、を変数Ａに
セットしくＳ５）、ＰＳＤ５ｂの演算値■。２と変数Ａ
とを比較する（Ｓ６）、演算値工、、２の方が変数Ａよ
り大きいときは、変数Ａを演算値工。２に更新しくＳ７
）、小さいときは更新しない。

これにより大きい方の値が変数へにセットされる。

以下同様にＰＳＤ５ｃ乃至５ｏの演算値■。乃至工。、
を順次変数Ａと比較し、最も大きい演算値（最も近い被
写体までの距離に対応する）を変数Ａにセットする（Ｓ
８乃至５１３）。

このようにして最も近い被写体までの距踵を演算し、そ
の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したとき、
シャッタを動作させる。

例えば第７図に示すように、撮影範囲１０の中央よりや
や右側に人物１１が、左側に木１３が、そして中央に背
景の山１２が、各々配置されているとすると、１１１ｇ
距点Ｐｅにより人物１１が、測距点Ｐｃにより木１３が
、そして測距点Ｐｄ（Ｐａ、ｐｂ）により山１２が、各
々測距される。

いま人物１１がカメラに最も近く、ＩＬＩ　１２が最も
遠く、そして木１３が両者の中間の距離に、各々位置し
ているものとすると、人物１１にピントが合わされ、撮
影が行われる。

第８図はこの発明の投光系の第２の実施例を表わしてい
る。この実施例においては３個のＬＥＤｌｃ、１ａ、１
ｅが基線長方向と平行な方向に直線的に配置されるとと
もに、投光レンズ２の前方にプリズム３１が配置されて
いる。プリズ１１３１は入射光に対して正直な面３１Ａ
と、この面３１Ａに対して所定角度傾斜した而３１Ｂ、
３１Ｃを有している。ＬＥＤｌａ、１ｃ、１ｅから放射
された３本の光ビームが而３１Ａからそのまま出射され
るとともに、その光ビームに対して所定の角度だけ下方
又は上方に偏向して、面３１Ｂ及び３１Ｃから各々３本
の光ビームが出射される。その結果この場合第９図に示
すように、測距点Ｐａ、Ｐｃ、Ｐｅの下と上に、測距点
Ｐａｉ、Ｐｃ、、Ｐｅ、と、Ｐａ２、Ｐ　ｃｉ、　Ｐ　
ｅ、が各々形成され、その数は合計９個になる。

第１０図は投光系の第３の実施例を表オ〕している。こ
の実施例においては３個のＬＥＤｌａ、ＩＣ１１ｃが、
その配列方向と垂直な上下方向に、図示せぬ機構により
機械的に、所定距離だけ移動（スキャン）されるように
なっている。そして図示の状態と、それより上方に所定
距離だけ移動された状態と、下方に所定距離だけ移動さ
れた状態において、各々測距動作が実行される。従って
この場合は９個のＬＥＤが平面的に配置されたのと等価
となる。

第１１図は投光系の第４の実施例を表オ〕している。こ
の実施例においては５つのＬＥＤｌａ乃至１ｅの４角に
、ＬＥＤｌｆ乃至１１が配置され、合計９個のＬＥＤが
平面的に配置されている。そしてこの場合、基線長方向
に配列された３個のＬＥＤ（ｌａ、１ａ、１ｅ）、（ｉ
ｆ、１ｂ、ｌｉ）、（Ｉｇ、１ｄ、ｌｈ）が各々１組と
され、各粗筋に順次測距動作が行われるように、基線長
方向と垂直な方向に、電気的にスキャンが行われる（各
組内のＬＥＤは同時に点灯される）。

次にこれら４つの投光系に適用できる集光系の他の実施
例を以下に説明する。

第１２図は集光系の第２の実施例を表わしている。この
実施例においては、集光レンズ４の入射（１１＋１に、
プリズム４１が配置されている。このプリズム４１は垂
直な面４１Ａと、この面４１Δに対して所定角度傾斜し
た面４１Ｂ乃至４１Ｅを有している。従ってこの実施例
の場合、第１図に示した５つの光ビームを発生する投光
系に適用可能である。５つの測距点Ｐａ乃至Ｐｅからの
反射光ビームが、各々面４１Ａ乃至４１Ｅから入射され
。

集光レンズ４を介してＰＳＤ５に入射される。その結果
この実施例の場合、１つのＰＳＤ５に５つのｉ！ｌ’ｌ
距点Ｐａ力点Ｐａの反射光ビームがすべて入射されるこ
とになる。

例えば第７図の５つの測距点Ｐａ乃至Ｐｅの反射光ビー
ムがＰＳＤ５に入射される場合、第１３図に示すように
、ＰＳＤＳ上において、測距点Ｐｅに対応するスポット
Ｓｅの位置Ｍからの距離ΔＬａ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。また測距点Ｔ’ｄ（Ｐａ、Ｐｂ）に対応するスポッ
ト５ｄ（Ｓａ、Ｓｂ）は、理論的には位！ｉｆｆＭに配
置されることになる。しかしながらこの測距点Ｐ　ｄ　
（Ｐ　ａ、ｐｂ）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　ｄ　（Ｓ　
ａ、Ｓｂ）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、Ｅ
ｅ、カメラから測距点Ｐｃ、Ｐｅまでの距離をｄｃ、ｄ
ｅ、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　＝Ｒｃ／（ｄｃ）”：Ｒｅ／（ｄｅ）
”　・・・（９）（９）式より（１０）式が成立する。

Ｅｃ／Ｅｅ＝Ｒｅ（ｄｅ）”／（Ｒｅ・（ｄｃ）”）　
・・（１０）スポットＳｃとＳｅの各々の重心位置をＣ
！、ｅ４とすると、両スポットの光エネルギーの重心位
置ｇ１は、線分ｃ１、ｅ４を光エネルギーの比Ｐｅ対Ｅ
ｃで内分した点となる。従って重心位Ｆｉｇ、の位置Ｍ
からの距離ΔＬｇは、次の（１１）式より求められる。

ΔＬｇ＝ΔＬｅ−（ΔＬｅ−ΔＬｃ）／（１＋ＩＥｅ／
［Ｅｃ）　ＨＨ＋　（１１）ＰＳＤ５はこの（１１）式
に対応する電流工い　■２を出力するので、８１１Ｉ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、近距雛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（実施例の場合スポラ＋−ＳＣ）より、光エネ
ルギーが強いから、遠距離側の被写体の距離に拘らず、
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
り主被写体が所謂ピンボケになるようなことが防止され
机 第１４図は集光系の第３の実施例を表わしている。この
実施例においては集光レンズ４の入射側にプリズム４２
が配置されている。このプリズム４２は、垂直な面４２
Ａと１面４２に対して傾斜した面４２Ｃ１４２Ｅを有し
ている０面４２Ｅ、４２Ａ、４２Ｃは、基線長方向に順
次配列されている。従ってこれらの面４２Ａ、４２Ｃ１
４２Ｅは、基線長方向に直線的に配置された３つの測距
点Ｐａ、Ｐｃ、Ｐｅからの反射光ビームを、各々集光レ
ンズ４を介してＰＳＤ５に入射させる。測距点Ｐａ、Ｐ
ｃ、Ｐｅの下又は上の測距点Ｐａ工。

Ｐ　Ｃ１，Ｐ　ｅｌ又はＰａｚ、Ｐｃ、、Ｐａ、からの
反射光ビームにより測距する場合は、ＰＳＤ５が基線長
方向と垂直な方向に下又は上に機械的に所定距離だけ移
動される。

第１５図は集光系の第４の実施例を表わしている。この
実施例においては、ＰＳＤ５ａの上下にＰＳＤ５ｂ、５
ｄが配置されている。その他の構成は第１４図の実施例
の場合と同様である。この実施例の場合、測距点Ｐｃ、
Ｐａ、ＰｅはＰＳＤ５ａにより、測距点Ｐ　Ｃ，、Ｐ　
ａＬ、Ｐ　ｅｌはｐｓＤ５ｂにより、測距点Ｐｃ、、Ｐ
　ａ、、Ｐ　ｅ、はＰＳＤ５ｄにより、各々測距され′
る。

第１６図は集光系の第５の実施例を表わしている。この
実施例においてはＰＳＤ５Ａが、基線長方向と垂直な方
向に、第１４図における場合より約３倍長く形成されて
いる。換言すれば第１５図における３個のＰＳＤ５ａ、
５ｂ、５ｄを１個のＰＳＤとして構成したようになって
いる。その他の構成は第１４図の場合と同様である。こ
の実施例においては１個のＰＳＤ５Ａが、時分割で駆動
される。

例えば投光系として第１０図又は第１１図に示すものが
用いられ、上方、下方又は１１１間にあるＬＥＤが時分
割で点灯されたとき、ＰＳＤＳＡ上において対応する光
スポットは、上方、下方又は中間の領域す、ａ又はｄに
、各々形成される。しかしながら−次元位置検出用のＰ
ＳＤ５Ａは、基線長方向（図中左右方向）の光スポット
の位置の変化は検出するが、それに垂直な方向の光スポ
ットの位置の変化は検出することができない、従って検
出位にか上下方向にずれたとしても、測距動作に影響は
ない、そこで上方、下方又は中間に光スポットが形成さ
れている場合のＰＳＤ５の出力が、時分割で読み取られ
る。

第１７図は集光系の第６の実施例を表わしている。この
実施例においてはプリズム４３が集光レンズ４の入射側
に配にされている。プリズム４３は垂直な面４３Ａと、
この面４３Ａに対して傾斜した而４３Ｂ、４３Ｄを有し
ている０面４３Ｄ、４３Δ、４３Ｂが、基線長方向と垂
直な方向に順次配列されている。また中央のＰＳＤ５ａ
の左右にＰＳＤ５ｃと５０が配置されている。この実施
例においては、第９図における測距点Ｐａ、Ｐｃ、Ｐｅ
からの反射光ビームが面４３Ａがら、８１ｇ距点Ｐａい
ＰｃいＰａ工からの反射光ビームが面４３Ｂから、そし
て測距点Ｐａ、、Ｐｃ２、Ｐｅ、からの反射光ビームが
面４３Ｄから、各々入射される。さらに測距点Ｐａ、Ｐ
ａ□、Ｐａ、からの光ビームはＰＳＤ５ａに、測距点Ｐ
ｃ、Ｐｃ、、Ｐｃ。

からの光ビームはＰＳＤ５ｃに、測距点Ｐｅ％Ｐｅｉ、
Ｐｃ２からの光ビームはＰＳＤ５ｅに、各々入射される
。

第１８図は集光系の第７の実施例を表わしている。この
実施例においては、第１７図の実施例におけるプリズム
４３が省略され、その代わりにＰＳＤ５ａ、５ｃ、５ｅ
が、基線長方向と垂直な方向に上下に移動されるように
なっている。

第１９図は集光系の第８の実施例を表わしている。この
実施例においては、第１６図におけるＰＳＤ５Ａの左右
に、同様のＰＳＤ５Ｂ、５Ｃを配置し、プリズム４２を
省略したも５成とされている。

この実施例においては測距点Ｐａ、Ｐａ、、Ｐａ。

がＰＳＤ５Ａにより、測距点Ｐｃ、Ｐｃ１．Ｐｃ。

がＰＳＤ５Ｂにより、測距点Ｐｅ、Ｐａ、、Ｐｅ。

がＰＳＤ５Ｃにより、各々測距される。

一方第８図、第１０図及び第１１図に示した投光系にお
いては、３個のＬＥＤが基線長方向と平行な方向に配列
されているが、ＬＥＤは基線長方向と垂直な方向に配置
することもできる。第２０図乃至第２２図はこのような
投光系の実施例を表わしている。

第２０図の第５の投光系の実施例においては、３個のＬ
ＥＤｌｂ、１ａ、１ｄが基線長方向と垂直な方向に順次
配列されているとともに、投光レンズ２の出射側に、ブ
リズｔ１３２が配置されている。プリズム３２は垂直な
面３２Ａと、この百３２Ａに対して傾斜した而３２Ｃ，
３２Ｅを有している。而３２Ｅ、３２Ａ、３２Ｇは基線
長方向と平行な方向に順次配置されている。この場合も
面３２Ａから３本の光ビー１１が出射されるとともに。

その光ビームに対して基線長方向に若干の角度を有した
３本の光ビー１１が面３２Ｇと３２Ｅから各々出射され
る。従って第９図に示すように９個の測距点が形成され
る。

第２１図の実施例は、第２０図の実施例におけるプリズ
ム３２を省略するとともに、その代わりに３個のＬＥＤ
ｌａ、ｌｂ、１ｄを基線長方向に移動させる構成とされ
ている。このようにしても９個の測距点が形成される。

第２２図の実施例においては、第１１図の実施例の場合
と同様９個のＬＥＤＩａ乃至１１が平面的に配列されて
いる。そして基線長方向と垂直な方向に配列された３個
のＬＥＤ（ｉｆ、１ｃ、１ｇ）、（ｌｂ、１ａ、ｌｄ）
、（１ｉ、１ｅ、ｌｈ）が各々組とされ、この各組が基
線長方向に時分割で順次点灯される。

これらの第２０図乃至第２２図に示した投光系には、第
１２図、第１５図及び第１７図に示した集光系が適用可
能であるが、この他第２３図乃至第２６図に示すものも
適用できる。

第２３図の実施例においては、第１７図における場合と
同様、集光レンズ４の入射側にプリズム４３が配置され
るが、ＰＳＤ５は１個とされている。その代わり、ＰＳ
Ｄ５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。

第２４図の実施例においては、第２３図における場合よ
りＰＳＤ５Ｄが基線長方向と平行な方向に約３倍の長さ
に設定されている。モしてＰＳＤ５Ｄには、測距点（Ｐ
ａ、Ｐａ、、、Ｐａ、）、（Ｐｃ。

Ｐ　ｃＬ、　Ｐ　ｃｔ）、（Ｐｅ、Ｐａｌ、Ｐｅ２）の
各組の光ビームを順次時分割で入射させ、各粗筋の出力
を順次処理する。すなわちＰＳＤ５は基線長方向と平行
な方向に電気的にスキャンされる。

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２７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
ｌａ、１ｃ、ｌｅより出射さオｂた光ビームは、糸路Ｂ
ａ、ＢＣ，Ｂｅを通って点Ｓ　ａ、、　Ｓ　Ｏｎ、Ｓｅ
０に各々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ｍＱだけ離れているものとする。Ｒａ、
Ｒｅ。

ＲｅとＳａｌ、Ｓｃ、、Ｓｅ、は、各々ＬＥＤ１ａ、１
ｃ、ｌｅからの光ビー１１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、Ｒｃ、Ｒｅがいずれも、投光レンズ２から
距離ｄの平面内にあるものとすると１点Ｓａ、とＳａ、
、Ｓｃ、とＳｃ１．Ｓｅ０とＳｅ、の距離はいずれもΔ
Ｌとなり等しくなる１点Ｓａ□、Ｓｃ１．Ｓｅ１とＰＳ
Ｄ５の右側端部Ａとの距離を各々ｘ１、ｘ２、ｘ３とす
ると、次式が成立する。

ｘｌ＝Ｌ／２−ΔＬ＋Ｑ　　　　　　　　　　−−・（
１２）ｘ２＝Ｌ／２−ΔＬ＋Ｑ−ｑ　　　　　　　　　
　　　　　　（１３）ｘ３＝Ｌ／２−ΔＬ＋Ｑ＋ｑ　　
　　　　　　　　　　　　　　　　−・　・　（１４）
従って各ｘｉにおける（３）式の演算値工。（ｘｉ）は
各々次のようになる。

１、（ｘｉ）＝１−（２／Ｌ）（ｘｉ）＝２ΔＬ／Ｌ−
２Ｑ／Ｌ　　　　　　・・・（１５）Ｉ　、、（ｘ　２
）＝１−　（２／Ｌ）　（ｘ２）＝２ΔＬ／Ｌ−２Ｑ／
Ｌ＋２ｑ／Ｌ　　　・・・（１６）Ｉ　。（ｘ　３）＝
１−　（２／Ｌ）　（ｘ３）＝２ΔＬ／Ｌ−２Ｑ／Ｌ−
２ｑ／Ｌ　　　・・・（１７）すなわちこれらの式（１
５）、（１６）、（１７）より、演算値■。（ｘ２）と
１．（ｘ３）は、■。（ｘｌ）より２ｑ／Ｌだけ増加又
は減少していることが判る。この値２ｑ／Ｌは各ＬＥＤ
の基線長方向の距離ｑと、ＰＳＤ５の長さＬ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、１１．１ｈを点灯する場合は。

Ｌ　Ｅ　Ｄ　１　ａ、１ｂ、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、ＬＥＤｌａ、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に電気的にスキャンすることは、
この値ｋを加減算して距離ｄを補正、演算することに他
ならない。

第２５図の実施例においては、第１５図の実施例におけ
るプリズム４２が省略されるとともに、その代わりに、
ＰＳＤ５ａ、５ｂ、５ｄが、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２６図の実施例においては、第２４図の実施例に
おけるプリズム４３が省略され、その代わりに、ＰＳＤ
５Ｄの上下に、ＰＳＤ５Ｄと同様のＰＳＤ５Ｅ、５Ｆが
配置されている。ＰＳＤ５Ｄ、５Ｅ、５Ｆは各々基線長
方向と平行な方向に電気的にスキャンされる。

以上においては３個のＬＥＤを１組として配列するよう
にしたが、その数は必要に応じ増減することができる。

また複数のＬＥＤを直線的に配列させる代わりに、例え
ば第２８図に示すように、キャノン管５１とスリット５
３を有するスリット板５２とを組合わせ、ＬＡ状の光ビ
ームを発生させるようにすることもできる。

さらに測距点の数を光学素子により調整する場合、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せることもできる。またプリズ
ムの他、回折格子その他の光学素子を用いることもでき
る。

さらに以上においては検出素子としてＰＳＤを用いたが
、ＣＣＤ等を用いることも可能である。

〔発明の効果〕

以上の如くこの発明によれば、直線状に配列された複数
のＬＥＤ等を同時に点灯するか、光源の１）ｉｊ方にス
リット板等を配置することにより線状の光ビームを発生
させるとともに、この光ビームをプリズム等を用い光学
的に平面的に分布させるようにした。あるいはまたその
線状の光源自体を機械的に移動させるか、平面的に配置
された複数の光源を時分割駆動するようにした。さらに
また２つの直線状の光源を交叉するように配置した。従
って複数個の測距点を平面的に（２次元的）に分布させ
ることができ、カメラの構え方や被写体の配置に影響さ
れずに、主被写体を正確に測距することが可能になる。

【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１の実施例の
斜視図、 第２図はこの発明の８１！Ｉ距装置の原理図、第３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４図はこの発明の測距装置の測距点の説明図。 第５図はこの発明の測距装置のブロック図、第６図はこ
の発明の２１１ｇ距装置のフローチャート、第７図はこ
の発明の測距装置の測距点の説明図、第８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９図はこの発明の測距装置の測距点の説明図、第１０
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１１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ＰＳＤの説明図、 第１４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１５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１６図はこの発明の測距装置の集光系の第５の実施例
の斜視図、 第１７図はこの発明の測距装置の集光系の第６の実施例
の斜視図、 第１８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１９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２０図はこの発明の？１１距装置の投光系の９５５の
実施例の斜視図、 第２１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２２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２３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２４図はこの発明のΔＩ’Ｊ距装置の集光系の第１０
の実施例の斜視図、 第２５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２６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２７図はこの発明の測距装置のＰＳＤの説明図。 第２８図（ａ）、（ｂ）はこの発明の投光系のさらに他
の実施例の正面図と側面図である。 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 １０　・ １１　・ １２　・ １３　・ ２１　・ ２３　・ ２４　・ ２５　・ ２６　・ ３１゜ ５１　・ ５２　・ ５３　・ ・潤距範囲 ・人物 ・山 ・木 ・制御回路 ・駆動回路 ・Ａ／Ｄ変換回路 ・レンズ駆動系 ・メモリ ２．４１，４２゜ ・キセノン管 ・スリット板 ・スリット プリズム 以上 特許出願人　旭光学工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１の方向に直線的に配置された、測距用の光ビームを
   発生する光源手段と、 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、前記被写体に投射す
   る光ビームを、前記第１の方向と垂直な第２の方向に調
   整する調整手段と、 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。