JP2017015654A - 測距装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一般的な発光装置が有する部材を利用した簡易な構成で光源から物体までの距離に関する情報を得ることができる測距装置を提供する。
【解決手段】測距装置１００は、物体に光を照射する光源１１０と、光源から発せられて物体で反射した光である反射光を検出する検出部１２０−１、１２０−２と、光源から物体までの距離が基準距離であるときの検出部の検出値である基準検出値を記憶する第１記憶部１３０と、基準検出値と、検出部の現在の検出値とに基づいて、光源から物体までの現在の距離に関する情報である距離情報を取得する第１取得手段１４０と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、測距装置及びその制御方法に関する。

光源、光源に対向する位置に設けられた光学シート、及び、光源から発せられて光学シートで反射した光である反射光の輝度を検出する輝度センサ、を有する発光装置（直下型発光装置）が一般的に知られている。このような発光装置では、輝度センサの検出値が目標値に一致するように、光源の発光輝度が制御される。しかしながら、このような発光装置では、光学シートのたわみにより、光源から光学シートまで距離が変化し、光源から発せられた光の拡散距離が変化する。そして、拡散距離の変化により、発光装置から発せられた光の輝度ムラが生じる。例えば、発光装置の発光面において、光源が設けられた位置に近いほど輝度が高い又は低い輝度ムラが生じる。発光装置の発光面は、例えば、光学シートのシート面である。

物体までの距離の測定に関する技術（測距技術）として、様々な従来技術が提案されている。例えば、特許文献１に開示の測距技術では、レンズを用いてスポット光が物体に照射され、位置センサを用いて物体表面におけるスポット光の位置が検出される。そして、三角測量に基づく方法により、物体表面におけるスポット光の位置から、物体までの距離が検出される。三角測量に基づく方法で距離を測定する測距技術は、例えば、撮像装置の合焦、試料の位置調整、等に利用されている。

しかしながら、従来の測距技術では、距離の測定のためだけに使用されるユニット（測距ユニット；レンズ、位置センサ、等）が必要である。そのため、従来の測距技術は、コストの増加を招く。また、従来の測距技術を発光装置に適用すると、測距ユニットが影を作ることによって、新たな輝度ムラが発生する虞がある。

特開平０９−２８８００７号公報

本発明は、一般的な発光装置が有する部材を利用した簡易な構成で光源から物体までの距離に関する情報を得ることができる技術を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、
物体に光を照射する光源と、
前記光源から発せられて前記物体で反射した光である反射光を検出する検出部と、
前記光源から前記物体までの距離が基準距離であるときの前記検出部の検出値である基準検出値を記憶する第１記憶部と、
前記基準検出値と、前記検出部の現在の検出値とに基づいて、前記光源から前記物体までの現在の距離に関する情報である距離情報を取得する第１取得手段と、
を有することを特徴とする測距装置である。

本発明の第２の態様は、
物体に光を照射する光源と、
前記光源から発せられて前記物体で反射した光である反射光の輝度を検出する検出部と、
前記光源から前記物体までの距離が基準距離であるときの前記検出部の検出値である基準検出値を記憶する記憶部と、
を有する測距装置の制御方法であって、
前記検出部の現在の検出値を取得する検出ステップと、
前記基準検出値と、前記検出部の現在の検出値とに基づいて、前記光源から前記物体までの現在の距離に関する情報である距離情報を取得する取得ステップと、
を有することを特徴とする測距装置の制御方法である。

本発明の第３の態様は、上述した測距装置の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムである。

本発明によれば、一般的な発光装置が有する部材を利用した簡易な構成で光源から物体までの距離に関する情報を得ることができる。

本実施形態に係る測距装置の機能構成の一例を示すブロック図 本実施形態に係る測距装置の断面の一例を示す断面図 本実施形態に係る記憶部が記憶している情報の一例を示す図 本実施形態に係る測距装置の断面の一例を示す断面図 本実施形態に係る反射光の輝度分布の一例を示す図 本実施形態に係る距離判断部の判断方法の一例を示す図 本実施形態に係る関係情報の一例を示す図 本実施形態に係る測距装置の断面の一例を示す断面図 本実施形態に係る測距装置の断面の一例を示す断面図 本実施形態に係る測距装置の断面の一例を示す断面図

以下、本発明の実施形態に係る測距装置及びその制御方法について説明する。本実施形態に係る測距装置は、例えば、画像表示装置の発光装置（直下型発光装置）として使用することができる。発光装置を有する画像表示装置では、表示パネル（表示部）が発光装置からの光を変調（透過）することで画面に画像が表示される。表示パネルとしては、例えば、複数の液晶素子を有する液晶パネル、液晶素子の代わりにＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）シャッターを用いたＭＥＭＳシャッター方式パネル、等を使用することができる。表示パネルとして液晶パネルを有する画像表示装置は「液晶表示装置」と呼ばれ、液晶表示装置の発光装置は「バックライト装置」と呼ばれる。本実施形態に係る測距装置は、街灯、室内照明、顕微鏡照明、等の照明装置としても使用することができる。なお、本実施形態に係る測距装置は、発光装置や照明装置として使用されなくてもよい。

図１は、本実施形態に係る測距装置１００の機能構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、測距装置１００は、光源１１０、光検出部１２０−１，１２０−２、記憶部１３０、及び、距離判断部１４０を有する。図２は、測距装置１００の断面の一例を示す断面図である。図２には、光源１１０、光検出部１２０−１，１２０−２、物体２１０、及び、基体２２０が図示されている。

光源１１０は、物体２１０に光を照射する。光源１１０は、１つ以上の発光素子を有する。発光素子としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、冷陰極管素子、有機ＥＬ素
子、等を使用することができる。光源１１０の発光特性は特に限定されない。本実施形態では、ランバート配向の発光特性を有する１つのＬＥＤが光源１１０として使用されたとする。「ランバート配向の発光特性」は、強度分布が略ランバート分布である指向性を有する光を発する発光特性である。

光源１１０から発せられて物体２１０に照射された光の少なくとも一部は、物体２１０で反射される。物体２１０はどのような物体であってもよい。例えば、測距装置１００が発光装置や照明装置として使用される場合には、光源１１０から発せられた光を光学的な変化を与えて透過する光学シートが、物体２１０として使用され得る。光学的な変化は、光の集光、光の拡散、等である。光学シートは、１枚のシートで構成されてもよいし、複数のシートで構成されてもよい。測距装置１００が顕微鏡で使用される場合には、物体２１０として観察対象物が使用され得る。物体２１０は測距装置１００の一部であってもよいし、そうでなくてもよい。

光検出部１２０−１，１２０−２は、光源１１０から発せられて物体２１０で反射した光である反射光を検出する検出部である。即ち、本実施形態では、測距装置１００は検出部を複数有する。光検出部１２０−１，１２０−２は、光の輝度を検出する輝度センサ、光の色を検出する色センサ、光の輝度と色の両方を検出する光センサ、等を有する。輝度センサとしては、例えば、フォトダイオード、フォトトランジスタ、等を使用することができる。上述したセンサの検出値がアナログ値である場合には、光検出部１２０−１，１２０−２は、センサの検出値をアナログ値からデジタル値に変換するＡＤ変換器をさらに有する。本実施形態では、光検出部１２０−１が、光検出部１２０−１に入射した光の光量に応じた輝度値を検出値として出力し、光検出部１２０−２が、光検出部１２０−２に入射した光の光量に応じた輝度値を検出値として出力する例を説明する。即ち、本実施形態では、光検出部１２０−１，１２０−２が反射光の輝度を検出する例を説明する。

光検出部１２０−１，１２０−２の検出方向は特に限定されない。即ち、光検出部１２０−１，１２０−２は、どの方向からの光を検出してもよい。図２の光線Ｌ２０１は、光源１１０から物体２１０までの距離Ｈが距離ｈ０である場合に光検出部１２０−１に入射する光線を示し、光線Ｌ２０２は、距離Ｈ＝ｈ０の場合に光検出部１２０−１に入射する光線を示す。本実施形態では、光線Ｌ２０１に示すように、光検出部１２０−１は、光検出部１２０−１の直上からの光を検出する。そして、光線Ｌ２０２に示すように、光検出部１２０−２は、光検出部１２０−２の直上からの光を検出する。「直上」は、光源１１０と光検出部１２０−１，１２０−２の配列方向に垂直な方向において、光検出部に対して物体２１０の側に存在する位置を意味する。

図２に示すように、光源１１０と光検出部１２０−１，１２０−２は、基体２２０上に設けられている。光検出部１２０−１は光源１１０から距離ｘ１だけ離れた位置に設けられており、光検出部１２０−２は光源１１０から距離ｘ２だけ離れた位置に設けられている。図２の例では基体２２０として、板状の基板が使用されている。なお、基体２２０の形状は特に限定されない。基体２２０は測距装置１００の一部であってもよいし、そうでなくてもよい。また、光源１１０は、光検出部１２０−１，１２０−２が設けられる基体と異なる基体に設けられてもよい。例えば、基体２２０が、光源１１０が設けられる第１の基体と、光検出部１２０−１，１２０−２が設けられる第２の基体とを有していてもよい。光検出部１２０−１は、光検出部１２０−２が設けられる基体と異なる基体に設けられていてもよい。光源１１０と光検出部１２０−１，１２０−２は、同じ平面上に設けられていてもよいし、そうでなくてもよい。

なお、光源１１０と光検出部１２０−１，１２０−２を含む範囲において物体２１０の大きく且つランダムな歪みが生じないように、光源１１０と光検出部１２０−１，１２０
−２の配置、物体２１０の構成、等が工夫されていることが好ましい。例えば、光源１１０から光検出部１２０−１までの範囲と、光源１１０から光検出部１２０−２までの範囲とにおいて基体２２０と物体２１０の間の距離が常に略一定となるように、配置や構成が工夫されていることが好ましい。それにより、より正確な距離情報を得ることができる。

記憶部１３０は、光源１１０から物体２１０までの距離Ｈが基準距離であるときの検出部の検出値である基準検出値を記憶する第１記憶部である。本実施形態では、記憶部１３０は、複数の検出部のそれぞれについて、距離Ｈが基準距離であるときの検出部の検出値である基準検出値を記憶する。具体的には、図３に示すように、記憶部１３０は、距離Ｈ＝ｈ０のときの光検出部１２０−１の検出値Ｌｖ２０１と光検出部１２０−２の検出値Ｌｖ２０２とを、それぞれ基準検出値として記憶する。記憶部１３０としては、例えば、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ、等を使用することができる。半導体メモリとしては、例えば、不揮発性メモリであるＮＯＲ型フラッシュメモリを使用することができる。

距離判断部１４０は、記憶部１３０が記憶する基準検出値と、検出部の現在の検出値とに基づいて、光源１１０から物体２１０までの現在の距離に関する情報である距離情報を取得する（第１取得処理）。本実施形態では、距離判断部１４０は、各検出部の基準検出値と、各検出部の現在の検出値とに基づいて、距離情報を取得する。具体的には、距離判断部１４０は、光検出部１２０−１の基準検出値、光検出部１２０−２の基準検出値、光検出部１２０−１の現在の検出値、及び、光検出部１２０−２の現在の検出値に基づいて、距離情報を取得する。距離判断部１４０としては、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）を使用することができる。

光源１１０から物体２１０までの距離の変化によって光検出部１２０−１，１２０−２の検出値が変化することについて、図４を用いて説明する。図４は、測距装置１００の断面の一例を示す断面図である。図４では、物体２１０が、光源１１０から距離ｈだけ離れている。図４の光線Ｌ４０１は、光源１１０から物体２１０までの距離Ｈが距離ｈである場合に光検出部１２０−１に入射する光線を示し、光線Ｌ４０２は、距離Ｈ＝ｈの場合に光検出部１２０−１に入射する光線を示す。

距離Ｈが基準距離ｈ０から距離ｈに変化すると、光検出部１２０−１に入射する光線が光線Ｌ２０１から光線Ｌ４０１に変化し、光検出部１２０−２に入射する光線が光線Ｌ２０２から光線Ｌ４０２に変化する。

光線Ｌ２０１から光線Ｌ４０１に光線が変化しても、光検出部１２０−１に入射する光線の入射角度は変化しない。入射角度は、光検出部１２０−１に光線が入射する際の光線の方向を示す角度である。入射角度は、例えば、光源１１０と光検出部１２０−１，１２０−２の配列方向に垂直な方向に対する角度である。

しかしながら、光線Ｌ２０１から光線Ｌ４０１に光線が変化すると、光検出部１２０−１に入射する光線の出射角度や光路が変化する。出射角度は、光源１１０が光線を出射する際の光線の方向示す角度である。出射角度は、例えば、光源１１０と光検出部１２０−１，１２０−２の配列方向に垂直な方向に対する角度である。距離Ｈが基準距離ｈ０から増加すると、出射角度（光源１１０と光検出部１２０−１，１２０−２の配列方向に垂直な方向）は低減し、光路長は増加する。距離Ｈが基準距離ｈ０から低減すると、出射角度は増加し、光路長は低減する。

光源１１０がランバート配向の発光特性を有するため、出射角度が小さいほど、光源１１０による光線の出射時における光線の光強度は高く、出射角度が大きいほど、光源１１
０による光線の出射時における光線の光強度は低い。そして、光路長が長いほど、光検出部に対する光線の入射時における光線の光強度は低く、光路長が短いほど、光検出部に対する光線の入射時における光線の光強度は高い。光線Ｌ２０１から光線Ｌ４０１に光線が変化すると、これらの光強度の変化により、光検出部１２０−１の検出値（輝度値）が変化する。即ち、距離Ｈの変化によって光検出部１２０−１の検出値が変化する。なお、出射角度や光路長に依存して光線の色が変化することもある。

同様に、光線Ｌ２０２から光線Ｌ４０２への光線の変化により、光検出部１２０−２に入射する光線の出射角度や光路が変化する。それにより、光検出部１２０−２の検出値（輝度値）が変化する。即ち、距離Ｈの変化によって光検出部１２０−２の検出値も変化する。

図５を用いて、検出値（輝度値）の変化について具体的に説明する。図５は、基体２２０上の位置と、基体２２０上における反射光の輝度値との対応関係の一例を示す図である。図５のｙ軸は、基体２２０上における反射光の輝度値を示し、図５のｘ軸は、基体２２０上の位置を示す。具体的には、ｘ軸は、光源１１０が設けられた位置からの距離を示す。カーブＬ２００は、光源１１０から物体２１０までの距離Ｈが基準距離ｈ０である場合の輝度分布を示す。カーブＬ３００は、距離Ｈが基準距離ｈ０よりも短い距離ｈ１である場合の輝度分布を示す。カーブＬ４００は、距離Ｈが基準距離ｈ０よりも長い距離ｈ２である場合の輝度分布を示す。

図５に示すように、カーブＬ２００、カーブＬ３００、及び、カーブＬ４００は、距離ｘ＝ｘ２３４において交差する。即ち、距離ｘ＝ｘ２３４では、距離Ｈの変化による輝度値の変化は生じない。距離ｘ＝２３４の位置における輝度値は、輝度値Ｌｖ２３４である。本実施形態では、距離ｘ≠ｘ２３４の位置に光検出部１２０−１，１２０−２が配置される。図５から、距離ｘ＜ｘ２３４において、距離Ｈの増加に伴い輝度値が低下することがわかる。また、距離ｘ＞ｘ２３４において、距離Ｈの増加に伴い輝度値が増加することがわかる。光検出部１２０−１は、距離ｘ＝ｘ１＜ｘ２３４の位置に配置されており、光検出部１２０−２は、距離ｘ＝ｘ２＞ｘ２３４の位置に配置されている。光検出部１２０−１では、距離Ｈ＝ｈ０の場合に輝度値Ｌｖ２０１が得られ、距離Ｈ＝ｈ１の場合に輝度値Ｌｖ３０１が得られ、距離Ｈ＝ｈ２の場合に輝度値Ｌｖ４０１が得られる。このように、光検出部１２０−１（第１検出部）では、距離Ｈの増加に伴い低下する検出値（輝度値）が得られる。光検出部１２０−２では、距離Ｈ＝ｈ０の場合に輝度値Ｌｖ２０２が得られ、距離Ｈ＝ｈ１の場合に輝度値Ｌｖ３０２が得られ、距離Ｈ＝ｈ２の場合に輝度値Ｌｖ４０２が得られる。このように、光検出部１２０−２（第２検出部）では、距離Ｈの増加に伴い増加する検出値（輝度値）が得られる。光検出部１２０−１の検出値の増減と、光検出部１２０−２の検出値の増減とから、距離Ｈの増減を検出できる。

距離判断部１４０の処理の具体例について説明する。距離判断部１４０は、光検出部１２０−１の現在の検出値（輝度値）と、光検出部１２０−１の基準検出値とを比較し、光検出部１２０−２の現在の検出値と、光検出部１２０−２の基準検出値とを比較する。距離判断部１４０は、光検出部１２０−１の現在の検出値が基準検出値よりも小さく、且つ、光検出部１２０−２の現在の検出値が基準検出値よりも大きい場合に、現在の距離Ｈが基準距離ｈ０よりも大きいと判断する。距離判断部１４０は、光検出部１２０−１の現在の検出値が基準検出値よりも大きく、且つ、光検出部１２０−２の現在の検出値が基準検出値よりも小さい場合に、現在の距離Ｈが基準距離ｈ０よりも小さいと判断する。そして、距離判断部１４０は、光検出部１２０−１の現在の検出値が基準検出値と等しく、且つ、光検出部１２０−２の現在の検出値が基準検出値と等しい場合に、現在の距離Ｈが基準距離ｈ０と等しいと判断する。現在の検出値と基準検出値との比較の結果のパターンは、上述した３パターンのいずれかである。図６は、現在の検出値と、現在の距離Ｈとの対応
関係の一例を示す。距離判断部１４０は、上述した判断の結果に基づいて、現在の距離Ｈと基準距離ｈ０との大小関係を示す距離情報を生成する。

ここで、光検出部１２０−１の検出値が図５の輝度値Ｌｖ４０１であり、且つ、光検出部１２０−２の検出値が輝度値Ｌｖ４０２であった場合を考える。この場合、輝度値Ｌｖ４０１は、光検出部１２０−１の基準検出値である輝度値Ｌｖ２０１よりも小さく、且つ、輝度値Ｌｖ４０２は、光検出部１２０−２の基準検出値である輝度値Ｌｖ２０２よりも大きい。そのため、現在の距離Ｈが基準距離ｈ０よりも大きいと判断される。次に、光検出部１２０−１の検出値が輝度値Ｌｖ３０１であり、且つ、光検出部１２０−２の検出値が輝度値Ｌｖ３０２であった場合を考える。この場合、輝度値Ｌｖ３０１は輝度値Ｌｖ２０１よりも大きく、且つ、輝度値Ｌｖ３０２は輝度値Ｌｖ２０２よりも小さい。そのため、現在の距離Ｈが基準距離ｈ０よりも小さいと判断される。

以上述べたように、本実施形態によれば、光源と光検出部を用いて得られた検出値から、現在の距離Ｈに関する情報が得られる。光源や光検出は、一般的な発光装置（照明装置）に設けられている。また、記憶部やＣＰＵも一般的な発光装置に設けられた部材を利用して、第１記憶部や距離判断部を実現することもできる。そのため、本実施形態によれば、一般的な発光装置が有する部材を利用した簡易な構成で光源から物体までの距離に関する情報を得ることができる。

なお、基準距離の値は、メーカーによって予め定められた固定値であってもよいし、ユーザが変更可能な値であってもよい。基準検出値は、メーカーによって予め定められた固定値であってもよいし、ユーザが変更可能な値であってもよい。基準距離が変更された場合には、変更後の基準距離に対応する検出値を基準検出値として取得すればよい。基準距離に対応する検出値は、光源の劣化により変化することがある。そのため、基準距離に対応する検出値を取得し、取得した検出値に基準検出値を更新する更新処理が繰り返し行われることが好ましい。更新処理は定期的に行われてもよいし、そうでなくてもよい。更新処理は、自動で行われてもよいし、ユーザ操作に応じて行われてもよい。

基準距離や基準検出値が変化しても、光源から物体までの距離の増減と、光検出部の検出値の増減との対応関係は変化しない。例えば、基準距離や基準検出値が変化しても、図５の対応関係（光検出部１２０−１の検出値の増減、光検出部１２０−２の検出値の増減、及び、距離Ｈの増減の対応関係）が維持される。カーブ２００の輝度値が低下した場合には、カーブＬ２００、カーブＬ３００、及び、カーブＬ４００は、距離ｘ＝ｘ２３４において交差するように、カーブＬ３００とカーブＬ４００の輝度値も低下する。カーブ２００の輝度値が増加した場合には、カーブＬ２００、カーブＬ３００、及び、カーブＬ４００は、距離ｘ＝ｘ２３４において交差するように、カーブＬ３００とカーブＬ４００の輝度値も増加する。そのため、基準距離や基準検出値が変化しても、上記方法により距離情報を取得することができる。

なお、本実施形態では、光源が基準の発光輝度で発光する場合の例を説明した。しかしながら、発光装置では、光源の発光輝度（光源を駆動する駆動信号の値）が制御されることがある。そして、光源の発光輝度が変化すると、基準距離に対応する検出値も変化する。そのため、光源の発光輝度（光源を駆動する駆動信号の値）が基準値から変更された場合に、変更後の発光輝度に基づいて、基準検出値を補正する補正部を、測距装置がさらに有していてもよい。補正部では、例えば、発光輝度が１０％低減された場合に、基準検出値を１０％低減する補正が行われる。

なお、本実施形態では、光源から物体までの現在の距離と基準距離との大小関係を示す距離情報が取得される例を説明したが、距離情報はこれに限らない。距離情報として、光
源から物体までの現在の距離を示す情報が取得されてもよい。距離情報として、光源から物体までの現在の距離と基準距離の差を示す情報が取得されてもよい。現在の距離と基準距離の差は、現在の距離と基準距離の一方から他方を減算した値であってもよいし、現在の距離と基準距離の一方に対する他方の割合であってもよい。これらの距離情報は、例えば、光源から物体までの距離に関する値、及び、光検出部の検出値と基準検出値の差、の対応関係を示す関係情報（テーブルや関数）をさらに用いることで得ることができる。関係情報を使用する場合には、関係情報を記憶する第２記憶部が必要となる。第２記憶部は、図１の記憶部１３０とは別体の記憶部であってもよいし、そうでなくてもよい。記憶部１３０は、第１記憶部と第２記憶部の両方を兼ねてもよい。測距装置が複数の検出部（光検出部）を有する場合には、第２記憶部は、複数の検出部のそれぞれについて、関係情報を記憶してもよい。そして、各検出部の関係情報をさらに用いて距離情報が取得されてもよい。関係情報は、メーカーによって予め定められた固定の情報であってもよいし、ユーザが変更可能な情報であってもよい。

図７は、関係情報の一例を示す図である。図７の関係情報は、光検出部１２０−１と光検出部１２０−２の関係情報を示す。図７の関係情報は、光源から物体までの距離Ｈと基準距離ｈ０の差、光検出部１２０−１の検出値と基準検出値の差、及び、光検出部１２０−２の検出値と基準検出値の差の対応関係を示す。図７の関係情報をさらに用いることで、現在の距離Ｈ、現在の距離Ｈと基準距離ｈ０の差、等を示す距離情報を得ることができる。ここで、光検出部１２０−１の現在の検出値が基準検出値の２％だけ基準検出値よりも小さく、且つ、光検出部１２０−２の現在の検出値が基準検出値の２％だけ基準検出値よりも大きい場合を考える。この場合には、現在の距離Ｈが基準距離ｈ０より２ｍｍだけ大きいことを示す距離情報を得ることができる。

なお、関係情報において、光源から物体までの距離に関する値は、距離Ｈと基準距離ｈ０の差に限らない。例えば、光源から物体までの距離に関する値は、距離Ｈであってもよい。距離Ｈと基準距離ｈ０の差は、距離Ｈと基準距離ｈ０の一方から他方を減算した値であってもよいし、距離Ｈと基準距離ｈ０の一方に対する他方の割合であってもよい。

なお、本実施形態では、光源に対して同じ側に複数の光検出部が設けられている例を説明したが、複数の光検出部の配置はこれに限らない。光源からの距離が異なる複数の位置に複数の光検出部が配置されていれば、光検出部の位置は特に限定されない。例えば、図８に示すように、光源１１０から光検出部１２０−１へ向かう方向が、光源１１０から光検出部１２０−２へ向かう方向と異なる方向となるように、光検出部１２０−１，１２０−２が配置されてもよい。

なお、本実施形態では、２つの光検出部を使用する例を説明したが、光検出部の数はこれに限らない。３つ以上の光検出部が使用されてもよいし、１つの光検出部が使用されてもよい。光源から物体までの距離の変化によって反射光の輝度が変化する位置に設けられた光検出部が使用されれば、光検出部の数は特に限定されない。また、本実施形態では、複数の光検出部が第１検出部と第２検出部を含む例を説明したが、複数の光検出部の全てが第１検出部であってもよいし、複数の光検出部が第２検出部であってもよい。第１検出部は、光源から物体までの距離が増加した際に反射光の輝度が低下する位置に設けられた光検出部であり、第２検出部は、光源から物体までの距離が増加した際に反射光の輝度が増加する位置に設けられた光検出部である。

なお、使用する光検出部のパターン（組み合わせ）が互いに異なる複数の第１取得処理が行われ、複数の第１取得処理によって得られた複数の距離情報を代表する距離情報が、最終的な距離情報として取得されてもよい。複数の距離情報を代表する距離情報は、例えば、複数の距離情報の平均の情報、複数の距離情報の最頻の情報、複数の距離情報の中間
の情報、等である。これにより、より高精度な距離情報を得ることができる。

例えば、図９に示すように、４つの光検出部１２０−１，１２０−２，１２０−３，１２０−４が使用されてもよい。図９の光線Ｌ４０３は、距離Ｈ＝ｈの場合に光検出部１２０−３に入射する光線を示し、光線Ｌ４０４は、距離Ｈ＝ｈの場合に光検出部１２０−４に入射する光線を示す。光検出部１２０−１と光検出部１２０−３は光源１１０から距離ｘ１だけ離れており、光検出部１２０−２と光検出部１２０−４は光源１１０から距離ｘ２だけ離れている。この場合、光検出部１２０−１と光検出部１２０−２の現在の検出値を用いて第１の距離情報が取得され、光検出部１２０−３と光検出部１２０−４の現在の検出値を用いて第２の距離情報が取得されてもよい。そして、第１の距離情報と第２の距離情報の平均が、最終的な距離情報として取得されてもよい。

なお、使用する光検出部のパターンに含まれる一部の光検出部が、他のパターンに含まれていてもよい。また、１つのパターンに含まれる光検出部の数は、１つであってもよいし、３つより多くてもよい。

なお、本実施形態では、１つの光源についてのみ説明したが、測距装置は複数の光源を有していてもよい。そして、複数の光源のそれぞれについて、その光源に対応する光検出部を用いて、当該光源から物体までの距離に関する距離情報が取得されてもよい。例えば、図１０に示すように、２つの光源１１０，１１０−１が使用されてもよい。図１０の例では、光源１１０に対応する光検出部として、光検出部１２０−１，１２０−２が使用されており、光源１１０−１に対応する光検出部として、光検出部１２０−３，１２０−４が使用されている。

図１０の光線Ｌ５０１は、光検出部１２０−１に入射する光線を示し、光線Ｌ５０２は、光検出部１２０−２に入射する光線を示す。光線Ｌ５０３は、光検出部１２０−３に入射する光線を示し、光線Ｌ５０４は、光検出部１２０−４に入射する光線を示す。光検出部１２０−１は光源１１０から距離ｘ１だけ離れており、光検出部１２０−２は光源１１０から距離ｘ２だけ離れている。光検出部１２０−３は光源１１０−１から距離ｘ３だけ離れており、光検出部１２０−４は光源１１０−１から距離ｘ４だけ離れている。

この場合、光検出部１２０−１，１２０−２を用いて、光源１１０から物体２１０までの現在の距離Ｈ１に関する距離情報が取得される。そして、光検出部１２０−３，１２０−４を用いて、光源１１０−１から物体２１０までの現在の距離Ｈ２に関する距離情報が取得される。複数の位置についての距離情報を得ることにより、基体２２０から物体２１０までの距離の分布を把握することができる。

なお、得られた距離情報と、光検出部の現在の検出値とに基づいて、光源の現在の発光輝度と発光色の少なくとも一方を示す発光情報を取得する第２取得処理がさらに行われてもよい。第２取得処理は、第１取得処理を行う機能部（距離判断部１４０）と同じ機能部で行われてもよいし、そうでなくてもよい。例えば、測距装置が、第１取得処理を行う機能部とは別に、第２取得処理を行う機能部をさらに有していてもよい。第２取得処理では、例えば、距離情報に基づいて光検出部の検出値を補正することにより、距離情報が取得される。

＜その他の実施例＞
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１００：測距装置 １１０，１１０−１：光源 １２０−１〜１２０−４：光検出部
１３０：記憶部 １４０：距離判断部

Claims (12)

1. 物体に光を照射する光源と、
   前記光源から発せられて前記物体で反射した光である反射光を検出する検出部と、
   前記光源から前記物体までの距離が基準距離であるときの前記検出部の検出値である基準検出値を記憶する第１記憶部と、
   前記基準検出値と、前記検出部の現在の検出値とに基づいて、前記光源から前記物体までの現在の距離に関する情報である距離情報を取得する第１取得手段と、
   を有することを特徴とする測距装置。
2. 前記検出部を複数有し、
   前記第１記憶部は、複数の検出部のそれぞれについて、前記基準検出値を記憶し、
   前記第１取得手段は、各検出部の前記基準検出値と、各検出部の現在の検出値とに基づいて、前記距離情報を取得する
   ことを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
3. 前記光源から前記物体までの距離に関する値、及び、前記検出部の検出値と前記基準検出値の差、の対応関係を示す関係情報を記憶する第２記憶部、をさらに有し、
   前記第１取得手段は、前記基準検出値、前記検出部の現在の検出値、及び、前記関係情報に基づいて、前記距離情報を取得する
   ことを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
4. 前記関係情報は、
   前記光源から前記物体までの距離、及び、前記検出部の検出値と前記基準検出値の差、の対応関係、または、
   前記光源から前記物体までの距離と前記基準距離の差、及び、前記検出部の検出値と前記基準検出値の差、の対応関係
   を示す
   ことを特徴とする請求項３に記載の測距装置。
5. 前記検出部を複数有し、
   前記第１記憶部は、複数の検出部のそれぞれについて、前記基準検出値を記憶し、
   前記第２記憶部は、前記複数の検出部のそれぞれについて、前記関係情報を記憶し、
   前記第１取得手段は、各検出部の前記基準検出値、各検出部の現在の検出値、及び、各検出部の前記関係情報に基づいて、前記距離情報を取得する
   ことを特徴とする請求項３または４に記載の測距装置。
6. 各検出部は、前記反射光の輝度を検出し、
   前記複数の検出部は、前記光源から前記物体までの距離が増加した際に前記反射光の輝度が低下する位置に設けられた第１検出部と、前記光源から前記物体までの距離が増加した際に前記反射光の輝度が増加する位置に設けられた第２検出部と、を含む
   ことを特徴とする請求項２または５に記載の測距装置。
7. 前記第１取得手段は、使用する光検出部のパターンが互いに異なる複数の処理によって複数の距離情報を取得し、前記複数の距離情報を代表する距離情報を、最終的な距離情報として取得する
   ことを特徴とする請求項２、５、及び、６のいずれか１項に記載の測距装置。
8. 前記第１取得手段は、前記複数の距離情報の平均を、最終的な距離情報として取得することを特徴とする請求項７に記載の測距装置。
9. 前記第１取得手段で取得された距離情報と、前記検出部の現在の検出値とに基づいて、前記光源の現在の発光輝度と発光色の少なくとも一方を示す発光情報を取得する第２取得手段、をさらに有する
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の測距装置。
10. 前記距離情報は、前記光源から前記物体までの現在の距離と前記基準距離との大小関係、前記光源から前記物体までの現在の距離、または、前記光源から前記物体までの現在の距離と前記基準距離の差、を示す
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の測距装置。
11. 物体に光を照射する光源と、
    前記光源から発せられて前記物体で反射した光である反射光の輝度を検出する検出部と、
    前記光源から前記物体までの距離が基準距離であるときの前記検出部の検出値である基準検出値を記憶する記憶部と、
    を有する測距装置の制御方法であって、
    前記検出部の現在の検出値を取得する検出ステップと、
    前記基準検出値と、前記検出部の現在の検出値とに基づいて、前記光源から前記物体までの現在の距離に関する情報である距離情報を取得する取得ステップと、
    を有することを特徴とする測距装置の制御方法。
12. 請求項１１に記載の測距装置の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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