JP3001302B2 - 測距装置 - Google Patents
測距装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カメラのピント合せ
（ＡＦ）の技術に関する。
（ＡＦ）の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】カメラの測距装置は大きく分けて被写体
の輝度情報にもとづくパッシブ方式と、被写体に対し測
距用光を投光しその反射信号光に従って測距を行なうア
クティブ方式の２つがある。上記アクティブ方式の三角
測距ＡＦにおいては、測距用光が正しく被写体に投射さ
れていることを前提として成り立つ技術である。
の輝度情報にもとづくパッシブ方式と、被写体に対し測
距用光を投光しその反射信号光に従って測距を行なうア
クティブ方式の２つがある。上記アクティブ方式の三角
測距ＡＦにおいては、測距用光が正しく被写体に投射さ
れていることを前提として成り立つ技術である。
【０００３】この技術を図１２をもとに説明する。赤外
発光ダイオード（ＩＲＥＤ）２０より、投光レンズ２２
を介して被写体２３に投光された光信号は、受光レンズ
２４を介し、光位置検出装置（ＰＳＤ）２５に入射す
る。この入射位置ｘは投受光レンズの主点間距離Ｓ、受
光レンズの焦点距離ｆが一定であることから、 ｘ＝Ｓ・ｆ／ｌ …（１） として、被写体距離ｌの関数として決まる。
発光ダイオード（ＩＲＥＤ）２０より、投光レンズ２２
を介して被写体２３に投光された光信号は、受光レンズ
２４を介し、光位置検出装置（ＰＳＤ）２５に入射す
る。この入射位置ｘは投受光レンズの主点間距離Ｓ、受
光レンズの焦点距離ｆが一定であることから、 ｘ＝Ｓ・ｆ／ｌ …（１） として、被写体距離ｌの関数として決まる。
【０００４】 つまり、１は、光の入射位置ｘによって
求めることができるが、このｘを検出するのが、公知の
光位置検出素子（ＰＳＤ）２５である。ＰＳＤはＩ Ａ ，
Ｉ Ｂ の２つの信号を出力し、この場合、Ｉ Ａ ／（Ｉ Ａ ＋
Ｉ Ｂ ）がＩ Ａ ／（Ｉ Ａ ＋Ｉ Ｂ ）＝（ａ＋ｘ）／ｔ＝（ａ
＋Ｓ・ｆ／ｌ）／ｔ …（２）の関係を持つ。ここでｔ
はＰＳＤの長さ、ａはＰＳＤ端部からＰＳＤと受光レン
ズ光軸がクロスするポイントまでの距離である。
求めることができるが、このｘを検出するのが、公知の
光位置検出素子（ＰＳＤ）２５である。ＰＳＤはＩ Ａ ，
Ｉ Ｂ の２つの信号を出力し、この場合、Ｉ Ａ ／（Ｉ Ａ ＋
Ｉ Ｂ ）がＩ Ａ ／（Ｉ Ａ ＋Ｉ Ｂ ）＝（ａ＋ｘ）／ｔ＝（ａ
＋Ｓ・ｆ／ｌ）／ｔ …（２）の関係を持つ。ここでｔ
はＰＳＤの長さ、ａはＰＳＤ端部からＰＳＤと受光レン
ズ光軸がクロスするポイントまでの距離である。
【０００５】 なお、投光部が、図のようにＹだけ基線
長方向にズレた場合、投受光レンズの焦点距離が等しい
時、同一距離の被写体から返ってくる反射信号光の入射
位置もＰＳＤ２５の上でＹだけシフトする。つまり、こ
の時、（１）式とは異なり、ｌとｘの関係は、 ｘ−Ｙ＝Ｓ・ｆ／ｌ …（３） となる。従って、（２）式はＩ Ａ ／（Ｉ Ａ ＋Ｉ Ｂ ） ＝（ａ＋ｘ）／ｔ＝（ａ＋Ｙ＋Ｓ・ｆ／ｌ）／ｔ…（４） となり、（２）式に対し、Ｙ／ｔだけ補正しないと、正
しい測距ができない。
長方向にズレた場合、投受光レンズの焦点距離が等しい
時、同一距離の被写体から返ってくる反射信号光の入射
位置もＰＳＤ２５の上でＹだけシフトする。つまり、こ
の時、（１）式とは異なり、ｌとｘの関係は、 ｘ−Ｙ＝Ｓ・ｆ／ｌ …（３） となる。従って、（２）式はＩ Ａ ／（Ｉ Ａ ＋Ｉ Ｂ ） ＝（ａ＋ｘ）／ｔ＝（ａ＋Ｙ＋Ｓ・ｆ／ｌ）／ｔ…（４） となり、（２）式に対し、Ｙ／ｔだけ補正しないと、正
しい測距ができない。
【０００６】さて、この図１２では、光線を直線として
表現しているが、実際は光源として完全な点光源はあり
えず、投光ビームは、被写体に投影時、図１３（ａ）の
ように広がりを持つ。
表現しているが、実際は光源として完全な点光源はあり
えず、投光ビームは、被写体に投影時、図１３（ａ）の
ように広がりを持つ。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように、投光ビー
ムが、完全に被写体に投射されている時は、正しく測距
できるが、従来のアクティブ式三角測距ＡＦの場合、図
１３（ｂ）のように、投光ビームが一部欠けた（スポッ
ト欠け）時、被写体からはずれた部分の光は受光され
ず、ＰＳＤ上に結ばれるスポット像は、重心のズレを起
こし、正しい測距がなされなくなってしまう。
ムが、完全に被写体に投射されている時は、正しく測距
できるが、従来のアクティブ式三角測距ＡＦの場合、図
１３（ｂ）のように、投光ビームが一部欠けた（スポッ
ト欠け）時、被写体からはずれた部分の光は受光され
ず、ＰＳＤ上に結ばれるスポット像は、重心のズレを起
こし、正しい測距がなされなくなってしまう。
【０００８】本発明の測距装置はこのような課題に着目
してなされたもので、その目的とするところは、投光ス
ポットの形状を変化させることによって、投光スポット
が被写体から欠けた時の誤測距を防止可能な測距装置を
提供することにある。
してなされたもので、その目的とするところは、投光ス
ポットの形状を変化させることによって、投光スポット
が被写体から欠けた時の誤測距を防止可能な測距装置を
提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第１の発明に係る測距装置は、被写体に向けて投
射光を投光する投光手段と、上記被写体からの反射光を
受光する受光手段と、上記受光手段の出力に基づいて上
記反射光の受光位置に応じた上記被写体距離を演算する
距離演算手段とを具備する測距装置において、上記投光
手段は、同時に投光すると１つのスポット光となり、個
別に投光すると上記スポット光の一部となる、隣接する
複数の投光部を有し、上記複数の投光部による投射光を
同時に投光させる第１の投光モードと、上記複数の投光
部による投射光を時系列的に投光させる第２の投光モー
ドとを有していて、複数の投光パターンに切換えて投光
制御する投光制御手段を具備する。また、第２の発明に
係る測距装置は、第１の発明に係る測距装置において、
上記投光制御手段によって上記複数の投光パターンで時
系列的に投光した際に、上記複数の投光パターンに応じ
て得られる上記距離演算手段による上記被写体距離の演
算結果に基づいて、上記第１の投光モードによる投射光
が均一に被写体上に照射されたか否かを判定する判定手
段を具備している。また、第３の発明に係る測距装置
は、第１の発明に係る測距装置において、上記投光手段
は、１つのチップ上に形成した発光素子と、該発光素子
に複数分割形成した電極を有し、また上記投光制御手段
は、各電極への通電の組み合せにより上記発光素子の発
光領域を切換える。
めに、第１の発明に係る測距装置は、被写体に向けて投
射光を投光する投光手段と、上記被写体からの反射光を
受光する受光手段と、上記受光手段の出力に基づいて上
記反射光の受光位置に応じた上記被写体距離を演算する
距離演算手段とを具備する測距装置において、上記投光
手段は、同時に投光すると１つのスポット光となり、個
別に投光すると上記スポット光の一部となる、隣接する
複数の投光部を有し、上記複数の投光部による投射光を
同時に投光させる第１の投光モードと、上記複数の投光
部による投射光を時系列的に投光させる第２の投光モー
ドとを有していて、複数の投光パターンに切換えて投光
制御する投光制御手段を具備する。また、第２の発明に
係る測距装置は、第１の発明に係る測距装置において、
上記投光制御手段によって上記複数の投光パターンで時
系列的に投光した際に、上記複数の投光パターンに応じ
て得られる上記距離演算手段による上記被写体距離の演
算結果に基づいて、上記第１の投光モードによる投射光
が均一に被写体上に照射されたか否かを判定する判定手
段を具備している。また、第３の発明に係る測距装置
は、第１の発明に係る測距装置において、上記投光手段
は、１つのチップ上に形成した発光素子と、該発光素子
に複数分割形成した電極を有し、また上記投光制御手段
は、各電極への通電の組み合せにより上記発光素子の発
光領域を切換える。
【００１０】
【作用】すなわち、第１の発明に係る測距装置では、投
光手段によって被写体に向けて投射光を投光し、受光手
段によって上記被写体からの反射光を受光して、上記受
光手段の出力に基づいて距離演算手段によって上記反射
光の受光位置に応じた上記被写体距離を演算して測距を
行うにあたって、上記投光手段を、同時に投光すると１
つのスポット光となり、個別に投光すると上記スポット
光の一部となる、隣接する複数の投光部を持たせて構成
し、上記複数の投光部による投射光を同時に投光させる
第１の投光モードと、上記複数の投光部による投射光を
時系列的に投光させる第２の投光モードとを有する投光
制御手段によって複数の投光パターンに切換えて投光制
御するようにする。また、第２の発明に係る測距装置で
は、第１の発明に係る測距装置において、上記投光制御
手段によって上記複数の投光パターンで時系列的に投光
した際に、上記複数の投光パターンに応じて得られる上
記距離演算手段による上記被写体距離の演算結果に基づ
いて、上記第１の投光モードによる投射光が均一に被写
体上に照射されたか否かを判定手段によって判定するよ
うにする。また、第３の発明に係る測距装置では、第１
の発明に係る測距装置において、上記投光手段を、１つ
のチップ上に形成した発光素子と、該発光素子に複数分
割形成した電極を持たせて構成し、また、各電極への通
電の組み合せにより上記発光素子の発光領域を上記投光
制御手段によって切換えるようにする。
光手段によって被写体に向けて投射光を投光し、受光手
段によって上記被写体からの反射光を受光して、上記受
光手段の出力に基づいて距離演算手段によって上記反射
光の受光位置に応じた上記被写体距離を演算して測距を
行うにあたって、上記投光手段を、同時に投光すると１
つのスポット光となり、個別に投光すると上記スポット
光の一部となる、隣接する複数の投光部を持たせて構成
し、上記複数の投光部による投射光を同時に投光させる
第１の投光モードと、上記複数の投光部による投射光を
時系列的に投光させる第２の投光モードとを有する投光
制御手段によって複数の投光パターンに切換えて投光制
御するようにする。また、第２の発明に係る測距装置で
は、第１の発明に係る測距装置において、上記投光制御
手段によって上記複数の投光パターンで時系列的に投光
した際に、上記複数の投光パターンに応じて得られる上
記距離演算手段による上記被写体距離の演算結果に基づ
いて、上記第１の投光モードによる投射光が均一に被写
体上に照射されたか否かを判定手段によって判定するよ
うにする。また、第３の発明に係る測距装置では、第１
の発明に係る測距装置において、上記投光手段を、１つ
のチップ上に形成した発光素子と、該発光素子に複数分
割形成した電極を持たせて構成し、また、各電極への通
電の組み合せにより上記発光素子の発光領域を上記投光
制御手段によって切換えるようにする。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の第１の実施例
を述べる。この実施例においては、図１３（ｂ）のよう
なスポット欠けが起きた時、図１３（ｃ）のような投光
スポットでの測距を行なうことにより、正しい測距及び
スポット欠けの判定を可能にしたものであり、具体的に
は図２に示すような構造を有するＩＲＥＤを利用しよう
とするものである。まず、ここで図３に従来のＩＲＥＤ
の構造を示す。（ａ）はその断面図であり、（ｂ）はそ
の外観、（ｃ）は発光スポットの形状である。
を述べる。この実施例においては、図１３（ｂ）のよう
なスポット欠けが起きた時、図１３（ｃ）のような投光
スポットでの測距を行なうことにより、正しい測距及び
スポット欠けの判定を可能にしたものであり、具体的に
は図２に示すような構造を有するＩＲＥＤを利用しよう
とするものである。まず、ここで図３に従来のＩＲＥＤ
の構造を示す。（ａ）はその断面図であり、（ｂ）はそ
の外観、（ｃ）は発光スポットの形状である。
【００１２】２と４は電極であり、一方は、ワイヤボン
ディング１５を介して、リード１３に、一方は直接リー
ド１１に電気的に接続されており、リード１３，１１間
に電流を流すことにより、活性領域７にてキャリアの再
結合が行なわれ、発光が始まる。１７はそれをとり出す
ための電極開口部である。
ディング１５を介して、リード１３に、一方は直接リー
ド１１に電気的に接続されており、リード１３，１１間
に電流を流すことにより、活性領域７にてキャリアの再
結合が行なわれ、発光が始まる。１７はそれをとり出す
ための電極開口部である。
【００１３】ここで、図３（ａ）の断面図に戻ると、１
０はＩＲＥＤチップ上に各機能を持つ層を形成するため
の基板であり、III −Ｖ族化合物半導体であるＧａＡｓ
が使われる。６，７，８の各層は、一般にダブルヘテロ
構造をなす部分で、ＧａＡｓの活性層７をはさんでより
バンドギャップの広いｎ型ＧａＡｌＡｓ層６、ｐ型Ｇａ
ＡｌＡｓ層８がクラッド層をなしており、キャリアのと
じこめによる効率的な電気−光変換を行なうように工夫
されている。
０はＩＲＥＤチップ上に各機能を持つ層を形成するため
の基板であり、III −Ｖ族化合物半導体であるＧａＡｓ
が使われる。６，７，８の各層は、一般にダブルヘテロ
構造をなす部分で、ＧａＡｓの活性層７をはさんでより
バンドギャップの広いｎ型ＧａＡｌＡｓ層６、ｐ型Ｇａ
ＡｌＡｓ層８がクラッド層をなしており、キャリアのと
じこめによる効率的な電気−光変換を行なうように工夫
されている。
【００１４】 また、層９はブロック層と呼ばれ、ｎ型
のＧａＡｓで形成されており、電流を層４から層２へと
流す時、層８との間が逆バイアスとなるため、電流は、
中央の電流狭窄部１８にしか流れず、開口部１７の下部
の活性領域に大きな電流密度で電流が流しこまれる。
のＧａＡｓで形成されており、電流を層４から層２へと
流す時、層８との間が逆バイアスとなるため、電流は、
中央の電流狭窄部１８にしか流れず、開口部１７の下部
の活性領域に大きな電流密度で電流が流しこまれる。
【００１５】 活性層７で発生した赤外光の波長域で
は、ＧａＡｌＡｓの透過率はきわめて高く、開口部１７
からは電流狭窄部１８及び開口部１７の形状に応じた図
３（ｃ）のようなスポットの光が得られる。本発明はこ
のような構造のＩＲＥＤの電極部の形状を工夫して、活
性層７に送入される電流の流れを変えて、発光形状を変
えようとするものである。図２がその概観図で、図３の
電極２は、２ａ，２ｂと分割され、電極４は、中央部５
と、それをはさむ形で、４ａ，４ｂの３つの部分に分割
されている。
は、ＧａＡｌＡｓの透過率はきわめて高く、開口部１７
からは電流狭窄部１８及び開口部１７の形状に応じた図
３（ｃ）のようなスポットの光が得られる。本発明はこ
のような構造のＩＲＥＤの電極部の形状を工夫して、活
性層７に送入される電流の流れを変えて、発光形状を変
えようとするものである。図２がその概観図で、図３の
電極２は、２ａ，２ｂと分割され、電極４は、中央部５
と、それをはさむ形で、４ａ，４ｂの３つの部分に分割
されている。
【００１６】これらの電極を使い分けることにより、上
記電流の流れの変化を可能とした。図１は、このような
ＩＲＥＤ３０を用い、投受光レンズ３１，３２及びＰＳ
Ｄ３３からなる本発明の投受光光学系の概念図である。
記電流の流れの変化を可能とした。図１は、このような
ＩＲＥＤ３０を用い、投受光レンズ３１，３２及びＰＳ
Ｄ３３からなる本発明の投受光光学系の概念図である。
【００１７】 図１において、ＰＳＤ３３の電流出力Ｉ
Ａ ，Ｉ Ｂ はプリアンプ３５，３６で増幅され、それを対
数圧縮して差をとるような公知の演算回路３７で、
（２）式で示したＩ Ａ ／（Ｉ Ａ ＋Ｉ Ｂ ）の演算を行な
い、ワンチップマイコン等で構成された演算制御回路
（ＣＰＵ）３８に入力することで、距離の演算が行なえ
るようになっている。ＣＰＵ３８は、電流源Ｉ１，
Ｉ２，Ｉ３を制御することによりＡＦ用光の形状も制御
でき、その測距結果に従って、図示していないピント合
せ用光学系のピント合せ距離を決定する作用を持つ。以
下に、図４を参照して、このＩＲＥＤの電流制御と発光
形態について説明する。
Ａ ，Ｉ Ｂ はプリアンプ３５，３６で増幅され、それを対
数圧縮して差をとるような公知の演算回路３７で、
（２）式で示したＩ Ａ ／（Ｉ Ａ ＋Ｉ Ｂ ）の演算を行な
い、ワンチップマイコン等で構成された演算制御回路
（ＣＰＵ）３８に入力することで、距離の演算が行なえ
るようになっている。ＣＰＵ３８は、電流源Ｉ１，
Ｉ２，Ｉ３を制御することによりＡＦ用光の形状も制御
でき、その測距結果に従って、図示していないピント合
せ用光学系のピント合せ距離を決定する作用を持つ。以
下に、図４を参照して、このＩＲＥＤの電流制御と発光
形態について説明する。
【００１８】（ａ）は電極２ｂと４ｂの間に電流Ｉ2 を
流したもので、図の右側に電流が集中するため、（ｂ）
のように右側に偏った発光パターンｂが得られる。ま
た、（ｃ）は電流Ｉ3 を電極２ａと４ａの間に流した状
態を示しており、図の左側に集中して電流が流れるた
め、（ｄ）のようにｄで示したパターンの発光スポット
が得られる。
流したもので、図の右側に電流が集中するため、（ｂ）
のように右側に偏った発光パターンｂが得られる。ま
た、（ｃ）は電流Ｉ3 を電極２ａと４ａの間に流した状
態を示しており、図の左側に集中して電流が流れるた
め、（ｄ）のようにｄで示したパターンの発光スポット
が得られる。
【００１９】さらに、（ｅ）のように電極２ａ，２ｂ及
び５の間に電流を流すと、（ｆ）のように開口部１７の
中央部が帯状に光ることとなる。この発光パターンをｃ
とする。
び５の間に電流を流すと、（ｆ）のように開口部１７の
中央部が帯状に光ることとなる。この発光パターンをｃ
とする。
【００２０】また、電流源Ｉ1 ，Ｉ2 ，Ｉ3 を同時にＯ
Ｎすると、図３のＩＲＥＤとほぼ同じ電流の流れ方をす
るので、発光スポットは、ほぼ開口部１７の形状と同じ
になり、図３（ｃ）で、示したａの発光パターンをと
る。以上のように、電流源Ｉ1 ，Ｉ2 ，Ｉ3 に従って発
光パターンが切り換えられる。以上、ＩＲＥＤの制御を
まとめると図１０のごとく示される。
Ｎすると、図３のＩＲＥＤとほぼ同じ電流の流れ方をす
るので、発光スポットは、ほぼ開口部１７の形状と同じ
になり、図３（ｃ）で、示したａの発光パターンをと
る。以上のように、電流源Ｉ1 ，Ｉ2 ，Ｉ3 に従って発
光パターンが切り換えられる。以上、ＩＲＥＤの制御を
まとめると図１０のごとく示される。
【００２１】図１は、以上説明したＩＲＥＤを、３０と
して構成した測距装置である。ＩＲＥＤ３０の光は投光
レンズ３１を介し、被写体に向けて投射されるが、その
反射光スポットが受光レンズ３２を介して、ＰＳＤ３３
上に結像している様子を示したのが、３４のｂ，ｃ，ｄ
である。開口部形状のままの発光をａとすると、ｂ，
ｃ，ｄを合せた領域が光る状態がａとなる。
して構成した測距装置である。ＩＲＥＤ３０の光は投光
レンズ３１を介し、被写体に向けて投射されるが、その
反射光スポットが受光レンズ３２を介して、ＰＳＤ３３
上に結像している様子を示したのが、３４のｂ，ｃ，ｄ
である。開口部形状のままの発光をａとすると、ｂ，
ｃ，ｄを合せた領域が光る状態がａとなる。
【００２２】さて、この図において、容易に理解できる
ように、パターンａの発光時と、パターンｃの発光時
は、基線長方向の光スポットの重心が、同一距離からの
反射光の場合、略等しいと考えることができるが、ｂ又
はｄの発光パターンでの測距時、同一距離の被写体であ
っても、ＰＳＤ上での入射スポット位置にａのパターン
での測距時に比べ、ズレが生じる。
ように、パターンａの発光時と、パターンｃの発光時
は、基線長方向の光スポットの重心が、同一距離からの
反射光の場合、略等しいと考えることができるが、ｂ又
はｄの発光パターンでの測距時、同一距離の被写体であ
っても、ＰＳＤ上での入射スポット位置にａのパターン
での測距時に比べ、ズレが生じる。
【００２３】これは、すでに図１２及び式（４）によっ
て説明した方法での補正が必要であり、ＣＰＵ３８が
ａ，ｃのパターンでの測距に対し、（４）式における量
Ｙ／ｔだけ補正した演算を行なえば、正しい測距結果を
得ることができる。
て説明した方法での補正が必要であり、ＣＰＵ３８が
ａ，ｃのパターンでの測距に対し、（４）式における量
Ｙ／ｔだけ補正した演算を行なえば、正しい測距結果を
得ることができる。
【００２４】図１のように配置された測距系の場合、被
写体距離が近くなるに従ってＰＳＤに入射する信号光は
Ｎの方向に、遠くなるに従ってＦの方向に移動する。つ
まり、図１３（ｂ）のように、スポット欠けが起きた場
合、例えば、スポットｂの部分が欠けたとすると、スポ
ットａの測距結果は、遠側にずれることとなる。そして
ｄの投光スポットによる測距結果は正しい値となる。
写体距離が近くなるに従ってＰＳＤに入射する信号光は
Ｎの方向に、遠くなるに従ってＦの方向に移動する。つ
まり、図１３（ｂ）のように、スポット欠けが起きた場
合、例えば、スポットｂの部分が欠けたとすると、スポ
ットａの測距結果は、遠側にずれることとなる。そして
ｄの投光スポットによる測距結果は正しい値となる。
【００２５】また反対にスポットｄの部分が欠けたとす
ると、スポットａを使っての測距結果は、近側にずれる
こととなる。そして、ｂの投光スポットによる測距結果
が正しい値となる。
ると、スポットａを使っての測距結果は、近側にずれる
こととなる。そして、ｂの投光スポットによる測距結果
が正しい値となる。
【００２６】このようにして、アクティブＡＦの問題点
であるスポット欠けによる誤測距を防止することができ
る。つまり、図５に示すように、ｌ0 の距離にいる被写
体に対し、状態１のようにスポット欠けがなく、ＡＦ用
光が被写体に当った場合は、従来のＡＦでも正しく測距
できるが、次の２，３，４，５の状態では、前述のＰＳ
Ｄ上のスポット重心移動によって誤測距となる。
であるスポット欠けによる誤測距を防止することができ
る。つまり、図５に示すように、ｌ0 の距離にいる被写
体に対し、状態１のようにスポット欠けがなく、ＡＦ用
光が被写体に当った場合は、従来のＡＦでも正しく測距
できるが、次の２，３，４，５の状態では、前述のＰＳ
Ｄ上のスポット重心移動によって誤測距となる。
【００２７】本発明は、ａ，ｂ，ｃ，ｄの各スポットで
の測距情報を順次入力することによって、上述のスポッ
ト欠け状態を判別し誤測距をなくそうとするものであ
る。ただし、図５の６の状態は、スポットが完全にはず
れてしまっているので、こうした場合は、複数のポイン
トを測距する公知のマルチＡＦにて対策するしかなく、
今回の発明にて対応できるものではない。以下に、図６
のフロ−チャ−トを参照して、図５の２〜５の状態を判
別して誤測距をなくす方法を説明する。
の測距情報を順次入力することによって、上述のスポッ
ト欠け状態を判別し誤測距をなくそうとするものであ
る。ただし、図５の６の状態は、スポットが完全にはず
れてしまっているので、こうした場合は、複数のポイン
トを測距する公知のマルチＡＦにて対策するしかなく、
今回の発明にて対応できるものではない。以下に、図６
のフロ−チャ−トを参照して、図５の２〜５の状態を判
別して誤測距をなくす方法を説明する。
【００２８】まず、ステップＳ１〜４は、すでに説明し
たように、スポットの形状を変えながら測距結果をＣＰ
Ｕに入力していく過程である。ステップＳ５以降のａ，
ｂ，ｃ，ｄは、各スポット状態での測距結果をあらわす
ものとする。
たように、スポットの形状を変えながら測距結果をＣＰ
Ｕに入力していく過程である。ステップＳ５以降のａ，
ｂ，ｃ，ｄは、各スポット状態での測距結果をあらわす
ものとする。
【００２９】ステップＳ５では、どのスポットでの測距
も、無限遠の測距結果を示した状態を判別しており、ち
ょうど図５の６の状態のようなシチュエーションを考え
ていて、この時はステップＳ１０でピント合せ用レンズ
を∞へくり出す。
も、無限遠の測距結果を示した状態を判別しており、ち
ょうど図５の６の状態のようなシチュエーションを考え
ていて、この時はステップＳ１０でピント合せ用レンズ
を∞へくり出す。
【００３０】次にステップＳ６では、スポットａでの測
距結果と基線長方向に分割投光されたスポットｂ及びｄ
の測距結果が略等しいかどうかを判定している。この時
これらが等しければ、図５の１の状態が判別されたはず
で、この時ステップＳ１１によって最も光量の多い、ａ
の測距結果を重視してピント合せレンズをくり出し制御
する。
距結果と基線長方向に分割投光されたスポットｂ及びｄ
の測距結果が略等しいかどうかを判定している。この時
これらが等しければ、図５の１の状態が判別されたはず
で、この時ステップＳ１１によって最も光量の多い、ａ
の測距結果を重視してピント合せレンズをくり出し制御
する。
【００３１】次に、ステップＳ７では、基線長方向に分
割されたＩＲＥＤスポットのうち、最も受光側に近いｂ
のスポットに関して判定を行なう。つまり、図５の状態
４，５においてはｂの測距データが正しく、ａの測距デ
ータがまちがっているからで、すでに説明したように、
状態４，５では、投受光系及びＩＲＥＤの配置から（図
１参照）、スポットａの測距結果は実際距離ｌ0 より遠
い側にシフトしていることから、これが判別できるわけ
である。
割されたＩＲＥＤスポットのうち、最も受光側に近いｂ
のスポットに関して判定を行なう。つまり、図５の状態
４，５においてはｂの測距データが正しく、ａの測距デ
ータがまちがっているからで、すでに説明したように、
状態４，５では、投受光系及びＩＲＥＤの配置から（図
１参照）、スポットａの測距結果は実際距離ｌ0 より遠
い側にシフトしていることから、これが判別できるわけ
である。
【００３２】 つまり、測距結果の差をαとすると、ス
テップＳ７では、ｂの結果よりａの結果が遠距離と出て
おり、なおかつ、その程度が∞といった極端なものでは
なく、ａ−α＜ｂの関係に入っている場合のみを判定す
る。例えば、スポットａがスポット欠けすることなく、
ＰＳＤに入射した状態を図７（ａ）に示す。図１２にお
いて、Ｓ＝５０ｍｍ、ｆ＝１４ｍｍとすると、１＝３ｍ
の場合、ｘは、ｘ＝Ｓ・ｆ／ｌ＝５０×１６／３０００
＝８００／３０００＝０．２６となる。一方、スポット
が半分欠けた例を、図７（ｂ）に示すが、重心がφ／４
ズレたとすると、φを０．３６として、ｘ′＝０．２６
−φ／４＝０．２６−０．０９＝０．１７。従って、こ
の状態をまちがえて演算したとしても、１は
テップＳ７では、ｂの結果よりａの結果が遠距離と出て
おり、なおかつ、その程度が∞といった極端なものでは
なく、ａ−α＜ｂの関係に入っている場合のみを判定す
る。例えば、スポットａがスポット欠けすることなく、
ＰＳＤに入射した状態を図７（ａ）に示す。図１２にお
いて、Ｓ＝５０ｍｍ、ｆ＝１４ｍｍとすると、１＝３ｍ
の場合、ｘは、ｘ＝Ｓ・ｆ／ｌ＝５０×１６／３０００
＝８００／３０００＝０．２６となる。一方、スポット
が半分欠けた例を、図７（ｂ）に示すが、重心がφ／４
ズレたとすると、φを０．３６として、ｘ′＝０．２６
−φ／４＝０．２６−０．０９＝０．１７。従って、こ
の状態をまちがえて演算したとしても、１は
【００３３】ｌ＝Ｓ・ｆ／ｘ′＝５０×１６／０．１７
となるから、これを計算するとｌは約４．７ｍとなり、
これより、３ｍに対しての誤差は、＋１．７ｍとなる。
つまり、このαは、±２ｍ程度と考えればよい。ステッ
プＳ７から、ステップＳ１２に分岐した時、レンズはス
ポットｂの測距結果に対し、くり出しを行なう。また、
欠けぐあいを判定して、ａの測距結果に対して補正をか
けるようにしてもよい。
となるから、これを計算するとｌは約４．７ｍとなり、
これより、３ｍに対しての誤差は、＋１．７ｍとなる。
つまり、このαは、±２ｍ程度と考えればよい。ステッ
プＳ７から、ステップＳ１２に分岐した時、レンズはス
ポットｂの測距結果に対し、くり出しを行なう。また、
欠けぐあいを判定して、ａの測距結果に対して補正をか
けるようにしてもよい。
【００３４】ステップＳ８は、反対に、スポットｂが欠
けた時の判定で、ｄのスポットは正しく測距しているに
もかかわらずａの測距結果は実際距離ｌ0 より近い側に
シフトするので、これによって欠けを判定する。つま
り、ステップＳ８では図５の状態２，３の判定を行って
おり、ステップＳ１３で、ｄに対してくり出せば正しい
ピントが得られる。又は、ａの測距結果を、ステップＳ
１２とは反対に遠側に補正してもよい。
けた時の判定で、ｄのスポットは正しく測距しているに
もかかわらずａの測距結果は実際距離ｌ0 より近い側に
シフトするので、これによって欠けを判定する。つま
り、ステップＳ８では図５の状態２，３の判定を行って
おり、ステップＳ１３で、ｄに対してくり出せば正しい
ピントが得られる。又は、ａの測距結果を、ステップＳ
１２とは反対に遠側に補正してもよい。
【００３５】ステップＳ８がＮへ分岐した場合は図５の
状態１〜６までのいずれでもなく何か異常な状態になっ
ていると考えられる。この場合は最も欠けの心配のな
い、ｃの測距結果に従ってレンズのピント合せを行なえ
ばよい。
状態１〜６までのいずれでもなく何か異常な状態になっ
ていると考えられる。この場合は最も欠けの心配のな
い、ｃの測距結果に従ってレンズのピント合せを行なえ
ばよい。
【００３６】ここで、ステップＳ１２、ステップＳ１３
で述べたスポットａの測距結果に対する補正であるが、
発光面積等を考慮した場合、ａのスポットは、ｂ，ｃ，
ｄに比べ出力エネルギーが大きく、その状態での測距が
最もＳ／Ｎ的に有利である。従って、このａの測距結果
を有効に活用すべく、例えば、図７（ｂ）のような状態
を判別することによって、φ／４だけａの測距結果をシ
フトしてやればａの測距結果の誤差の補正が可能とな
る。仮に、図７（ｂ）でのスポットａでの測距結果を
ｌ′とすると、正しいｌはφをほぼ０．３６と考えると
き、Ｓ、ｆは固定値なので、 ｌ＝Ｓ・ｆ／ｘ＝Ｓ・ｆ／（Ｓ・ｆ／ｌ＋φ／４） …（５） として、ＣＰＵ３８によって求めることができる。
で述べたスポットａの測距結果に対する補正であるが、
発光面積等を考慮した場合、ａのスポットは、ｂ，ｃ，
ｄに比べ出力エネルギーが大きく、その状態での測距が
最もＳ／Ｎ的に有利である。従って、このａの測距結果
を有効に活用すべく、例えば、図７（ｂ）のような状態
を判別することによって、φ／４だけａの測距結果をシ
フトしてやればａの測距結果の誤差の補正が可能とな
る。仮に、図７（ｂ）でのスポットａでの測距結果を
ｌ′とすると、正しいｌはφをほぼ０．３６と考えると
き、Ｓ、ｆは固定値なので、 ｌ＝Ｓ・ｆ／ｘ＝Ｓ・ｆ／（Ｓ・ｆ／ｌ＋φ／４） …（５） として、ＣＰＵ３８によって求めることができる。
【００３７】図８は、本発明の第２の実施例を示したも
ので、ここでは、ＩＲＥＤ３０は、図９のように３つの
チップ５４，５５，５６からなるアレイ状のものを利用
する。
ので、ここでは、ＩＲＥＤ３０は、図９のように３つの
チップ５４，５５，５６からなるアレイ状のものを利用
する。
【００３８】 チップ５４，５５，５６は、周知の赤外
発光ダイオードのチップであり、図３で説明したような
電流狭窄部を持たないダブルヘテロ構造のもの、あるい
は単なるＰＮ接合型のものでもよい。これらは、一方の
電極を共通のフレーム５３の上に接続され、もう一方の
電極はワイヤーボンディングを介してフレーム５０，５
１，５２に接続されており、この３つのリードフレーム
のいずれに通電するかによって各チップの独立な点打が
可能となっている。
発光ダイオードのチップであり、図３で説明したような
電流狭窄部を持たないダブルヘテロ構造のもの、あるい
は単なるＰＮ接合型のものでもよい。これらは、一方の
電極を共通のフレーム５３の上に接続され、もう一方の
電極はワイヤーボンディングを介してフレーム５０，５
１，５２に接続されており、この３つのリードフレーム
のいずれに通電するかによって各チップの独立な点打が
可能となっている。
【００３９】従って、ＣＰＵ３８が、図８に示したよう
に、電流源Ｉ4 ，Ｉ5 ，Ｉ6 を制御することによって、
ＩＲＥＤ３０が投光素子３１を介して被写体を照射する
スポットパターン形状は、図１１のａ〜ｄに示したよう
に変化させることが可能となる。
に、電流源Ｉ4 ，Ｉ5 ，Ｉ6 を制御することによって、
ＩＲＥＤ３０が投光素子３１を介して被写体を照射する
スポットパターン形状は、図１１のａ〜ｄに示したよう
に変化させることが可能となる。
【００４０】このＩＲＥＤアレイはその発光パターンを
基線長方向に変化させ、これにより図５で説明したのと
同様の方法によってスポット欠けを検知することができ
る。この実施例は、隣接したチップによる反射有害光の
影響が大きく、チップサイズがあまり小さくできないと
いう難点があるもののコスト面で有利になるものがある
と考えられる。
基線長方向に変化させ、これにより図５で説明したのと
同様の方法によってスポット欠けを検知することができ
る。この実施例は、隣接したチップによる反射有害光の
影響が大きく、チップサイズがあまり小さくできないと
いう難点があるもののコスト面で有利になるものがある
と考えられる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
投光スポットの形状を変化させることができる発光素子
を提供できる。また、それを利用して従来のアクティブ
式三角測距方式の弱点である投光スポットが被写体から
欠けた時の誤測距を防止することができる。
投光スポットの形状を変化させることができる発光素子
を提供できる。また、それを利用して従来のアクティブ
式三角測距方式の弱点である投光スポットが被写体から
欠けた時の誤測距を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例にかかる測距装置の構成図で
ある。
ある。
【図２】本発明の一実施例に使用されるＩＲＥＤの構造
を示す図である。
を示す図である。
【図３】図３（ａ）は従来のＩＲＥＤの構造の断面図で
あり、図３（ｂ）はその外観図であり、図３（ｃ）は発
光スポットの形状を示す図である。
あり、図３（ｂ）はその外観図であり、図３（ｃ）は発
光スポットの形状を示す図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｆ）はＩＲＥＤの電流制御とそ
の発光形態を説明するための図である。
の発光形態を説明するための図である。
【図５】被写体にあたる投光スポットの各状態に応じて
どの投光スポットの測距結果が選択されるかを説明する
ための図である。
どの投光スポットの測距結果が選択されるかを説明する
ための図である。
【図６】図５の各状態に応じて正しい測距結果を得るた
めの手順を示すフロ−チャ−トである。
めの手順を示すフロ−チャ−トである。
【図７】図７（ａ）はスポットａがスポット欠けするこ
となくＰＳＤに入射した状態を示す図であり、図７
（ｂ）はスポットが半分欠けた状態を示す図である。
となくＰＳＤに入射した状態を示す図であり、図７
（ｂ）はスポットが半分欠けた状態を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施例にかかる測距装置の構成
図である。
図である。
【図９】図８のＩＲＥＤの一例を示す図である。
【図１０】電流源に従って発光パタ−ンを切り換えるＩ
ＲＥＤの制御をまとめた図である。
ＲＥＤの制御をまとめた図である。
【図１１】本発明の第２の実施例にかかるＩＲＥＤの制
御をまとめた図である。
御をまとめた図である。
【図１２】従来の三角測距ＡＦ装置の構成を示す図であ
る。
る。
【図１３】図１３（ａ）〜（ｃ）は投光ビ−ムが被写体
から一部欠けたときに発生する問題を説明するための図
である。
から一部欠けたときに発生する問題を説明するための図
である。
２，４…電極、３０…ＩＲＥＤ、３１…投光レンズ、３
２…受光レンズ、３３…ＰＳＤ、３４…発光パタ−ン、
３７…演算回路、３８…ＣＰＵ。
２…受光レンズ、３３…ＰＳＤ、３４…発光パタ−ン、
３７…演算回路、３８…ＣＰＵ。
Claims (3)
- 【請求項１】 被写体に向けて投射光を投光する投光手
段と、 上記被写体からの反射光を受光する受光手段と、 上記受光手段の出力に基づいて上記反射光の受光位置に
応じた上記被写体距離を演算する距離演算手段と、 を具備する測距装置において、 上記投光手段は、同時に投光すると１つのスポット光と
なり、個別に投光すると上記スポット光の一部となる、
隣接する複数の投光部を有し、上記複数の投光部による投射光を同時に投光させる第１
の投光モードと、上記複数の投光部による投射光を時系
列的に投光させる第２の投光モードとを有していて、複
数の投光パターンに切換えて投光制御する投光制御手
段、を具備することを 特徴とする測距装置。 - 【請求項２】 上記投光制御手段によって上記複数の投
光パターンで時系列的に投光した際に、上記複数の投光
パターンに応じて得られる上記距離演算手段による上記
被写体距離の演算結果に基づいて、上記第１の投光モー
ドによる投射光が均一に被写体上に照射されたか否かを
判定する判定手段を具備していることを特徴とする請求
項１に記載の測距装置。 - 【請求項３】 上記投光手段は、１つのチップ上に形成
した発光素子と、該発光素子に複数分割形成した電極を
有し、 また上記投光制御手段は、各電極への通電の組み合せに
より上記発光素子の発光領域を切換えることを特徴とす
る請求項１に記載の測距装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23624091A JP3001302B2 (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23624091A JP3001302B2 (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 測距装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0571956A JPH0571956A (ja) | 1993-03-23 |
| JP3001302B2 true JP3001302B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=16997861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23624091A Expired - Fee Related JP3001302B2 (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3001302B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0713069A (ja) * | 1993-06-21 | 1995-01-17 | Minolta Co Ltd | 距離検出装置 |
-
1991
- 1991-09-17 JP JP23624091A patent/JP3001302B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0571956A (ja) | 1993-03-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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