JPH0772379A - 測距装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】誤った距離情報による撮影を防止する測距装置
を提供すること。 【構成】投光部１は対象物に対して光を投射し、受光部
２は上記対象物にて反射した反射光を受光し該受光位置
を２次元的な情報として検出する。そして、距離情報演
算部３は上記対象物までの距離情報を演算し、変位情報
演算部４は上記反射像の上記基線長と略垂直な方向に沿
った変位を演算する。さらに、受光光量演算部５は上記
反射光の光量を演算し、誤測距判定部６は、上記変位情
報演算部４と受光光量演算部５の出力に基づき上記反射
光が正常であるか否かを判定し、被写体距離決定部７は
誤測距判定部６と距離情報演算部３との出力に基づき上
記対象物までの距離を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は受光素子として半導***
置検出素子を用いたアクティブＡＦ方式の測距装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、被写体に対して光を投射し、
当該被写体からの反射光を検出して被写体距離を検出す
るアクティブＡＦ方式の測距装置に関する技術が提案さ
れている。しかしながら、このアクティブＡＦ方式で
は、被写体とカメラの間に例えばガラス等が配置されて
いる場合、このガラス面で信号光反射が生じ、カメラの
ガラスを介して対向する位置に被写体がある場合、上記
ガラス面での反射光により被写体に正確にピントを合わ
せることが困難であった。

【０００３】かかる問題点に鑑みて、例えば特開平５−
３４５８０号公報では、アクティブＡＦ方式の測距装置
によりガラス越しに撮影を行う場合に、多点測距装置を
用いて、本来の投受光素子の組合わせでの測距と、それ
とは異なる投受光素子の組合わせでの測距を行い、本来
とは異なる組合わせで測距を行ったときに受光出力があ
った場合にはガラス越しの撮影であると判定する技術が
開示されている。

【０００４】さらに、特開平５−３４５８１号公報で
は、通常測距用の受光素子の近距離側にガラス越し判定
用受光素子を配置し、この受光素子からの出力がある場
合にガラス越しを判定し被写体距離を無限大に合わせる
技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平５−３４５８０号公報により開示された技術では、
撮影レンズをガラスに押し付けて撮影するような場合、
即ちガラスが超至近にあるような場合以外には、ガラス
越しの判定を行うことができず、ガラスが少し離れた位
置にありガラスからの赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）
の正反射光が受光部に入射するような場合には正しい判
定ができなかった。

【０００６】さらに、上記特開平５−３４５８１号公報
により開示された技術では、ガラスからのＩＲＥＤの正
反射光がガラス検出用の受光素子に入らず、通常測距用
の受光素子のみに入射するときにはガラスが検出できな
いといった欠点があった。

【０００７】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、正しい測距情報が得られ
ないときには撮影者に警告したりレリーズロックするな
どの手法を取ることにより、誤った距離情報による撮影
を未然に防止する測距装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の態様による測距装置は、対象物に対
して光を投射する投光手段と、上記投光手段に対して基
線長を有して配置され上記対象物にて反射した反射光を
受光し、該受光位置を上記基線長方向の位置とこれに直
交する方向の位置との２次元的な情報として検出する受
光手段と、上記受光手段の基線長方向に沿った受光位置
情報により上記対象物までの距離情報を演算する距離情
報演算手段と、上記受光手段の上記基線長方向と略垂直
な方向に沿った受光位置情報により上記反射像の上記基
線長と略垂直な方向に沿った変位を演算する変位情報演
算手段と、上記受光手段の上記基線長方向に沿った方向
の出力と該基線長方向と略垂直な方向の出力とにより上
記反射光の光量を演算する受光光量演算手段と、上記変
位情報演算手段と受光光量演算手段の少なくとも一方の
出力に基づき上記反射光が正常であるか否かを判定する
判定手段と、上記判定手段と距離情報演算手段との出力
に基づき上記対象物までの距離を決定する距離決定手段
とを具備することを特徴とする。

【０００９】また、第２の態様による測距装置は、所定
の領域内の複数のポイントに光を投射する投光手段と、
上記投光手段に対して基線長を有して配置され対象物に
て反射した反射光を受光し、該受光位置を上記基線長方
向の位置とこれに対して直交する方向の位置との２次元
的な情報として検出する受光手段と、上記投光手段の上
記基線長に直交する方向に沿った投光方向を検出する投
光方向検出手段と、上記受光手段と投光方向検出手段の
出力により上記対象物までの距離を決定する距離決定手
段とを具備することを特徴とする。

【００１０】

【作用】即ち本発明の第１の態様による測距装置では、
投光手段は対象物に対して光を投射し、受光手段は上記
投光手段に対して基線長を有して配置され上記対象物に
て反射した反射光を受光し、該受光位置を上記基線長方
向の位置とこれに直交する方向の位置との２次元的な情
報として検出する。そして、距離情報演算手段は上記受
光手段の基線長方向に沿った受光位置情報により上記対
象物までの距離情報を演算し、変位情報演算手段は上記
受光手段の上記基線長方向と略垂直な方向に沿った受光
位置情報により上記反射像の上記基線長と略垂直な方向
に沿った変位を演算する。さらに、受光光量演算手段は
上記受光手段の上記基線長方向に沿った方向の出力と該
基線長方向と略垂直な方向の出力とにより上記反射光の
光量を演算し、判定手段は、上記変位情報演算手段と受
光光量演算手段の少なくとも一方の出力に基づき上記反
射光が正常であるか否かを判定し、距離決定手段は判定
手段と距離情報演算手段との出力に基づき上記対象物ま
での距離を決定する。

【００１１】また、第２の態様による測距装置は、投光
手段は所定の領域内の複数のポイントに光を投射し、受
光手段は上記投光手段に対して基線長を有して配置され
対象物にて反射した反射光を受光し、該受光位置を上記
基線長方向の位置とこれに対して直交する方向の位置と
の２次元的な情報として検出する。そして、距離決定手
段が上記投光手段の上記基線長に直交する方向に沿った
投光方向を検出する投光方向検出手段と、上記受光手段
と投光方向検出手段の出力により上記対象物までの距離
を決定する。

【００１２】

【実施例】先ず図１は本発明の測距装置の構成を示す概
念図であり、図２は図１における受光部２を更に具現化
した構成を示す図である。この図１に示すように、投光
部１が被写体に向けて信号光を照射すると、受光部２が
上記被写体からの反射信号光の入射位置を２次元的に検
出する。そして、距離情報演算部３は受光部２の基線長
方向の出力より被写体距離を算出し、受光光量演算部５
は上記基線長方向の出力と当該基線長方向に対して垂直
な方向の出力のうち少くともいずれか一方により受光光
量を算出し、変位量演算部４は受光部２の基線長方向に
対して垂直な方向の出力により反射スポット像の重心位
置の基線長方向に対して垂直な方向の変位量を算出す
る。そして、誤測距判定部６が上記変位量演算部４の出
力と受光光量演算部５の出力とから、そのときの測距デ
ータがガラスからの反射光の影響を受けているかどうか
を判定する。そして、この誤測距判定部６の判定結果に
基づいて、被写体距離決定部７が上記測距データがガラ
スからの反射光の影響を受けているときには撮影者に対
する警告やレリーズロックや距離情報として遠距離撮影
距離を出力する等の処理を行い、当該影響を受けていな
いときには距離情報演算部３の出力を被写体距離とす
る。

【００１３】本発明の測距装置では、反射スポット像の
重心位置の基線長方向に対して垂直な方向の変位量と受
光光量とからガラス越しの撮影であるか否かを判定す
る。即ち図２において、ＣＰＵ８は反射スポット像９の
重心位置が基線長方向に対して垂直な方向に変位してい
る場合にはガラス越しによる変位であると判断し、基線
長方向に変位している場合には被写体距離による変位で
あると判断する。

【００１４】次に、このような構成の測距装置によりガ
ラス越しの測距の判定が可能である理由について更に詳
細に説明する。一般にガラス越しに測距を行う場合、照
射される信号光の周辺には通常の測距には影響しない程
度の光量の有害光が存在する。この有害光は投光レンズ
や投光部の内部での散乱光等であると考えられる。そし
て、この有害光が存在し且つガラス面での反射が正反射
であることから、図３（ａ），（ｂ）に示すように、カ
メラに対するガラス１０の角度によってガラス１０まで
の距離が同じ場合でも受光部２に入射する主被写体から
の散乱光の方向即ち角度が変化する。

【００１５】つまり、通常測距の場合、散乱反射スポッ
ト像の重心は基線長方向と平行方向だけに被写体距離に
より移動し、基線長と垂直方向への移動はないが、図４
（ａ）に示すようにガラス越しに測距を行う場合、図４
（ｄ）に示すように正反射スポット像９は通常の散乱反
射スポット像よりも上側にシフトしてしまう。

【００１６】そして、図４（ｂ）に示すような場合、正
反射スポット像９は通常の散乱反射スポット像よりも下
側にシフトしてしまう。よって、この重心のシフト量を
検出すればガラス越しの撮影であるか否かを判定するこ
とができる。

【００１７】但し、この方法だけでは、図４（ｃ）に示
すように信号光がガラスに対して直角に照射された場
合、図４（ｆ）に示すように正反射スポット像９は上下
にシフトしないので通常測距であると判定されてしま
う。

【００１８】そこで、かかる場合には、ガラス１０から
の反射光が正反射光であるため受光したときの光量が通
常の散乱反射光の受光光量に比べて大きいことに着目
し、基線長方向に対して垂直な方向に正反射スポット像
９がシフトしていない場合でも受光光量が所定レベルよ
りも大きいときはガラス越しの撮影であるとすることと
した。これにより図４（ｃ）に示すような場合でもガラ
ス越しの判定をすることができる。

【００１９】以下、本発明の第１の実施例に係る測距装
置について説明する。図５は第１の実施例に係る測距装
置の構成を示す図である。この第１の実施例では、被写
体に対して測距用光を投光し、その反射信号光の入射位
置に基づいて被写体距離を求める公知のアクティブ三角
測距装置を採用している。

【００２０】この図５に示すように、投光レンズ２０を
介して光を投光する赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）２
２はドライバ２４を介してＣＰＵ２９に接続されてい
る。そして、受光レンズ２１を介して入射した被写体光
を受光する２次元の位置検出素子（ＰＳＤ）２３の基線
長方向の出力はプリアンプ２５ａ，２５ｂ、ダイオード
２７ａ，２７ｂ、バッファ２６ａ，２６ｂを介し、差動
演算回路２８ａとカレントミラー回路２８ｃのそれぞれ
に接続され、それらの出力はＣＰＵ２９に接続されてい
る。また、上記ＰＳＤ２３の基線長方向に対して垂直な
方向の出力はプリアンプ２５ｃ，２５ｄ、ダイオード２
７ｃ，２７ｄ、バッファ２６ｃ，２６ｄ、差動演算回路
２８ｂを介してＣＰＵ２９に接続されている。そして、
このＣＰＵ２９はズームレンズ３３を駆動制御してピン
トを合わせるピント合わせ部３０とズームレンズ３２の
ズーム位置を制御するズームエンコーダ３１とに接続さ
れている。尚、上記差動演算回路２８ａが図１の距離情
報演算部３に、カレントミラー回路２８ｃが図１の受光
光量演算部５に、差動演算回路２８ｂが変位量演算部４
に相当する。

【００２１】このような構成において、測距用の赤外光
が３つのＩＲＥＤ２２によって発せられると、該赤外光
は投光用レンズ２０を介して投光される。そして、この
測距用光は被写体上で反射され、該反射光は受光レンズ
２１によって集光されＰＳＤ２３上に入射する。さら
に、ＰＳＤ２３では、その入射位置より基線長方向と垂
直方向の変位量が算出され、入射位置と三角測距の原理
に基づいて被写体距離が算出される。

【００２２】上記ＰＳＤ２３の詳細な構成は図６に示す
通りである。この２次元ＰＳＤ２３は、基線長方向、該
基線長方向に対して垂直な方向の各々に電流信号ｉa ，
ｉb，ｉc ，ｉd を出力するが、いま基線長方向と平行
方向だけを考えると、電流信号ｉa ，ｉb は、

【００２３】

【数１】 で示す関係となり、 ｍ＋ｎ＝ｔ（ｔ：ＰＳＤの長さ） …(2) の関係より、

【００２４】

【数２】 が成立する。このｍが光の入射位置で、ｔは定数である
ので、 ｉa ／（ｉa ＋ｉb ） …(4) を演算することにより、反射信号光の入射位置ｍが演算
でき、被写体距離を求めることができる。さらに、上記
ＰＳＤ２３の電流信号ｉa ，ｉb は、プリアンプ２５ａ
乃至２５ｂにて増幅され、圧縮ダイオード２７ａ乃至２
７ｂに流れる。そして、バッファ回路２６ａ乃至２６ｂ
は、この圧縮ダイオード２７ａ乃至２７ｂのＶref 基準
の電位を差動演算回路２８ａに出力する。

【００２５】この差動演算回路２８ａ，２８ｂの詳細な
構成は図７に示す通りである。同図において、符号５１
は電流値Ｉφの電流源で、符号５０ａ、５０ｂはエミッ
タを共通としたペアのＮＰＮトランジスタである。い
ま、これらのコレクタ電流をＩ1 、Ｉ2 とし、プリアン
プの増幅率をβとすると、圧縮ダイオードの出力電位Ｖ
A 、ＶB は次式で示される。

【００２６】

【数３】 上記(5a)，(5b)式より、Ｉ1 ，Ｉ2 とＶA ，ＶB には次
の関係が成立する。

【００２７】

【数４】 従って、Ｉ2 を抵抗５２で電圧に変換したγＩ2 は次式
(11)で示される。

【００２８】

【数５】

【００２９】つまり、γ，Ｉφ，ｔは所定値であるの
で、上記(11)式で示されるγＩ2 より各ＰＳＤ２３への
信号光の入射位置ｍを求めることができる。さらに、基
線長方向と垂直方向の入射位置ｍ′についても上記と同
様にして求めることができる。

【００３０】尚、図５では基線長方向と平行方向の電流
信号と垂直方向の電流信号をそれぞれ別々の回路で処理
しているが、これらの回路は全く同じものであるので１
つの回路で時系列的に切換えて処理してもよい。

【００３１】次に受光光量であるが、これを算出するカ
レントミラー回路２８ｃの詳細な構成は図８に示す通り
である。この図８において、ＮＰＮトランジスタ６０
ａ、６０ｂは、それぞれ図５に示した圧縮ダイオード２
７ａ、２７ｂとカレントミラー回路を構成している。よ
って、ＮＰＮトランジスタ６０ａ、６０ｂのコレクタ電
流は、それぞれβｉa 、βｉb になり、抵抗６１にはβ
ｉa ＋βｉb の電流が流れ、この電流を抵抗６１で電圧
に変換したγ（βｉa ＋βｉb ）を受光光量としてＣＰ
Ｕ２９に出力する。

【００３２】そして、このＣＰＵ２９は距離情報演算部
３、受光光量演算部５、変位量演算部４からの出力信号
電圧を内蔵のＡ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換して入力する。
さらに、その信号を所定のアルゴリズムによりピント合
わせ制御に用いるが、ピント合わせ部３０を介してピン
ト合わせ用レンズ３３が制御される。

【００３３】以下、図９のフローチャートを参照して、
第１の実施例の動作を詳細に説明する。先ずＩＲＥＤ２
２を発光させ（ステップＳ１）、被写体距離ｌを演算す
る（ステップＳ２）。続いて図１０に示す基線長方向に
対して垂直な方向の変位量ｄを演算し（ステップＳ
３）、この変位量ｄと所定値ｄ0 とを比較し（ステップ
Ｓ４）、変位量ｄが所定値ｄ0 よりも大きい場合には通
常測距時とは異なる角度からガラスからの正反射光が入
射していると判定し、ステップＳ１０８に進んで警告、
レリーズロック或いは遠距離撮影用の距離でピント合わ
せを行う。

【００３４】ここで、ガラス越しであると判定した場合
に遠距離撮影用の距離でピント合わせを行うのは、通常
ガラス越しに撮影を行うような場合、風景等の遠距離の
被写体を撮影することが多いためである。

【００３５】そして、上記ステップＳ４にて変位量ｄが
所定値ｄ0 より小さい場合には、通常測距であると考え
られるが、信号光が図４（ｃ）に示すようにカメラとガ
ラスを横から見たときにガラスに対して直角に照射され
た場合にはｄ＜ｄ0 となるので、受光光量Ｖを演算し
（ステップＳ５）、この受光光量Ｖが所定光量Ｖ0 より
大きい場合にはガラス越しと判定し（ステップＳ６）、
ステップＳ１０８に進んで前述したのと同様の処理を行
う。

【００３６】ここで、受光光量Ｖが所定値Ｖ0 より大き
いときにガラス越しであると判定するのは、通常、ガラ
スで反射される信号光は全体の約４パーセント程度であ
るが、ガラスでの反射は正反射であり、且つガラス越し
の撮影では被写体よりも近距離にガラスは存在するた
め、受光部に入射する光量としては通常被写体からの散
乱反射光よりも大きくなるためである。かかる理由によ
り、ステップＳ６で受光光量Ｖが所定値Ｖ0 より小さい
場合には通常の測距であると判定し、ステップＳ２で求
めた被写体距離ｌに応じてピント合わせを行うのであ
る。

【００３７】次に本発明の第２実施例に係る測距装置つ
いて説明する。一般に光投射式の三角測距の場合、測距
用光が正しく被写体に投射されていないと正しい測距が
できなくなる。第２の実施例ではガラス越しの判定の他
にスポット欠けも判定できるようにしたことに特徴を有
している。ここで、スポット欠けとは、測距用光が正し
く被写体に当たらない状態をいい、具体的には図１２に
示すような状態のことである。

【００３８】例えば、図１１（ａ）に示すようなスポッ
ト欠けのない状態ではスポットの重心は基線長方向の１
つの直線上を移動するが、図１１（ａ）乃至（ｅ）に示
すようにスポット欠けが起こると、当該スポットの重心
は基線長方向と垂直方向にも移動するので、スポットの
重心の基線長方向と垂直方向の変位量をみるだけではガ
ラス越しなのかスポット欠けなのか判定することができ
ない。

【００３９】このスポット欠けが起こるのは一般に通常
被写体を測距したときであり、更にスポット欠けにより
スポット欠けのない場合より受光部への入射光量が落ち
るので、受光光量の大きさを検出するれば、ガラス越し
とスポット欠けを区別することができる。

【００４０】以下、図１３のフローチャートを参照して
第２の実施例の動作を説明する。先ずＩＲＥＤ２２を発
光させ（ステップＳ１０）、被写体距離ｌ，変位量ｄ，
受光光量Ｖを演算する（ステップＳ１１〜Ｓ１３）。そ
して、この変位量ｄが所定値ｄ0 より大きいときにはガ
ラス越し或いはスポット欠けであると判定し、ステップ
Ｓ１５に進む（ステップＳ１４）。

【００４１】このステップＳ１５では受光光量Ｖと所定
値Ｖ1 とを比較し、受光光量Ｖが所定値Ｖ1 より小さい
ときにはスポット欠けであると判定し、ステップＳ１７
に移行し、警告やレリーズロック等で撮影者に正しい測
距ができていないことを知らせる。一方、上記ステップ
Ｓ１５で受光光量Ｖが所定値Ｖ1 より大きいときにはガ
ラス越しの撮影であると判定し、ストロボをオフした
後、遠距離撮影用の距離でピント合わせを行う（ステッ
プＳ１６）。ここで、ストロボをオフするのは、ガラス
越しの撮影でストロボを発光させるとストロボ光がガラ
スで反射し、特に夜景などの撮影の場合、ストロボ光に
被写体が埋もれてしまう為である。

【００４２】一方、上記ステップＳ１４で変位量ｄが所
定値ｄ0 より小さい場合には、ステップＳ１８に移行
し、当該ステップＳ１８で受光光量Ｖが所定値Ｖ0 より
大きいか否かを判定する。そして、このステップＳ１８
にて受光光量Ｖが所定値Ｖ0 より大きい場合にはガラス
越しであると判定しステップＳ１６へ進み前述した処理
を行う。これに対して、このステップＳ１８で受光光量
Ｖが所定値Ｖ0 より小さいときには通常測距であると判
定し、次のステップＳ１９で被写体距離ｌに基づいてピ
ント合わせを行う。

【００４３】次に本発明の第３実施例に係る測距装置に
ついて説明する。前述の第２実施例では基線長方向と垂
直方向のスポットの重心の変位量と受光光量によりスポ
ット欠けを判定したが、例えば図１１（ｆ）に示すよう
な場合にはスポット欠けの判定ができない。

【００４４】そこで、第３の実施例ではスポットの形状
を図１４（ａ）に示すように基線長方向に細長くしてス
ポット欠けが起きにくい構成とした。さらに、図１４
（ｂ）に示すように垂直方向のスポット欠けが起きたと
きにスポットの重心の垂直方向の変位が大きくなるよう
にしたものを用いる。そして、基線長方向に対して垂直
な方向のスポット欠けが起こったときに、後述する手法
で本来の重心位置を求めてスポット欠けが起こった場合
にも正しい測距データが得られるようにした。

【００４５】以下、第３の実施例による基線長方向と垂
直方向にスポット欠けが起きた場合の重心位置補正につ
いて説明する。図１４（ｃ）に示すように、赤外発光ダ
イオードのチップ１００の電極部１０１の形状により、
図１４（ａ）に示すような投光スポット形状を得ること
ができる。尚、同図において、符号１０２は電流供給用
のワイヤであり、符号１０３は光電変換量である。こう
して得られた図１４（ａ）に示すスポットの場合、スポ
ット欠けが０乃至５０パーセントのときのスポット重心
の軌跡は図に示したようになる。

【００４６】この第３の実施例では、この軌跡を図１５
に示すように直線近似して基線長方向と垂直方向の変位
量ｄと直線の式ｄ＝ａｘにより補正量ｘを求めて補正す
る。例えば、変位量がｄ1 のとき補正量はｘ1 となり、
変位量がｄ2 のときは補正量はｘ2 となるわけである。
これらの補正量は正負の符号付の値でこれを測距により
求まったスポット重心の基線長方向と平行方向成分に加
えることにより被写体距離演算に用いるスポット重心の
平行方向成分を補正することができる。

【００４７】以上、直線近似によるスポット重心位置補
正について述べたが、テーブル参照と補間演算による方
法やファジィ推論による方法、その他の数学的手段によ
り補正できることは勿論である。

【００４８】以下、図１６のフローチャートを参照して
第３の実施例の動作について詳細に説明する。先ずＩＲ
ＥＤ２２を発光させ（ステップＳ２０）、被写体距離
ｌ，変位量ｄ，受光光量Ｖを演算する（ステップＳ２１
乃至Ｓ２３）。そして、この変位量ｄが所定値ｄ0 より
大きいときにはガラス越し或いはスポット欠けであると
判定し、ステップＳ２５に進む（ステップＳ２４）。

【００４９】このステップＳ２５で受光光量Ｖが所定値
Ｖ1 より大きいときはガラス越しであると判定し、ステ
ップＳ２６へ進んで警告、レリーズロック、またはスト
ロボオフで遠距離撮影用の距離にピント合わせる等の処
理を行う。

【００５０】一方、ステップＳ２５で受光光量Ｖが所定
値Ｖ1 より小さいときは、スポット欠けが起きていると
判定しステップＳ２７へ進む。そして、基線長方向に対
して垂直な方向の変位量ｄが所定値ｄ1 より大きいか否
かを判定し（ステップＳ２７）、受光光量Ｖが所定値Ｖ
1 より大きいときにはガラス越しと判定しステップＳ２
６へ進み上述した処理を行う。

【００５１】これは、どのようなスポット欠けが起こっ
てもスポット重心は図１７に示した所定値ｄ1 より大き
く変位することがないので、所定値ｄ1 より変位が大き
いときはガラス越しである可能性が高いからである。よ
って、ステップＳ２７では変位量ｄが所定値ｄ1 より小
さいときのみスポット欠けであると判定し、前述した近
似直線の式ｘ＝ｄ／ａによりスポットの重心位置を補正
し、補正距離ｌ′を求める（ステップＳ２８）。そし
て、補正距離ｌ′によりピント合わせを行う（ステップ
Ｓ２９）。

【００５２】一方、上記ステップＳ２４で変位量ｄが所
定値ｄ0 より小さい場合には、ステップＳ３０に移行
し、光量Ｖが所定値Ｖ0 より大きいか否かを判定する。
そして、このステップＳ１８にて受光光量Ｖが所定値Ｖ
0 より大きい場合にはガラス越しであると判定し、ステ
ップＳ２６へ進み前述した処理を行い、受光光量Ｖが所
定値Ｖ0 より小さいときには通常測距であると判定し、
被写体距離ｌに基づいてピント合わせを行う（ステップ
Ｓ３１）。

【００５３】次に本発明の第４実施例に係る測距装置に
ついて説明する。この第４の実施例は画面中央部に被写
体がなくても正しいピント合わせができる多点測距によ
る実施例である。ここでは、図１８に示すようなミラー
等で投光を順次スキャンして撮影画面内の複数の点を測
距し、その複数の点の距離データ等により主被写体を検
出して、その主被写体にピントを合わせるスキャンＡＦ
にガラス越し、スポット欠け判定を用いるようにした実
施例について説明する。

【００５４】この図１８において、ＣＰＵ２９の制御に
よりドライバ２０１とモータ２０５を介し、ミラー２０
０の角度をθの方向に変えることができる。従って、先
に図１７に示したように、ＩＲＥＤ２２の測距用光は画
面内をスキャン、各ポイントを測距することができる。
符号２０２乃至２０４は、図５で説明したものと同様の
働きをし、反射信号のｘ方向、ｙ方向の入射位置、光量
等をＣＰＵ２９に入射する。この時、投光スポットはｘ
方向に変位し、被写体距離による入射位置の変化はｙ方
向とするため投受光部は縦配置となる。

【００５５】ここで、図１９に示すように、通常、各測
距ポイントのスポット像は横方向、即ち基線長方向に対
して垂直な方向（ｘ方向）に並び、各スポット像は各測
距ポイントの被写体距離により縦方向即ち基線長方向
（ｙ方向）に移動するが、横方向に移動することはな
い。そこで、スポット像の重心がその測距ポイントの通
常の横方向の位置から基線長方向と垂直方向に変位した
場合、その測距ポイントの測距データはガラス越しやス
ポット欠けの影響を受けた誤ったデータであると判定し
後述するような処理を行う。

【００５６】以下、図２０のフローチャートを参照し
て、第４の実施例の動作を詳細に説明する。先ずステッ
プＳ４０乃至Ｓ４５では、第１実施例と同様にして通常
測距とガラス越しあるいはスポット欠けの判定を行う。
即ち、ＩＲＥＤ２２を発光し（ステップＳ４０）、被写
体距離ｌを演算し（ステップＳ４１）、基線長方向に対
して垂直な方向の変位量ｄを演算する（ステップＳ４
２）。そして、この変位量ｄと所定値ｄ0 とを比較し
（ステップＳ４３）、変位量ｄが所定値より小さい場合
には受光光量Ｖを演算する（ステップＳ４４）。そし
て、この受光光量Ｖと所定値Ｖ0 とを比較し（ステップ
Ｓ４５）、受光光量Ｖが所定値Ｖ0 よりも小さい場合に
は測距ポイントのＮｏとそのデータｌを記憶した後、ス
テップＳ４７に進む。上記ステップＳ４３で変位量ｄが
所定値ｄ0 よりも大きい場合、及び上記ステップＳ４５
で受光光量Ｖが所定値Ｖ0 よりも大きい場合にもステッ
プＳ４７に進む。そして、このステップＳ４７では所定
角度ミラースキャンし、上記動作が全ての測距ポイント
について終了していなければ上記ステップＳ４０へ戻
り、次の測距ポイントの処理を行う。

【００５７】こうして、全ての測距ポイントについて上
述の処理が終了したら全ての測距ポイントについて測距
データが得られているか否かを確認し（ステップＳ４
９）、得られていれば各測距データの距離分布等から主
被写体を検出しピント合わせを行う（ステップＳ５
０）。

【００５８】そして、上記ステップＳ４９にて全ての測
距ポイントについて測距データが得られていない場合に
は、ステップＳ５１へ進み、中央の測距ポイントの測距
データが得られているか否かを確認する。そして、得ら
れていれば中央の測距データでピント合わせを行い（ス
テップＳ５２）、得られていなければ警告、レリーズロ
ック或いはストロボオフで遠距離撮影用の距離にてピン
ト合わせをする等の処理を行う（ステップＳ５３）。

【００５９】次に本発明の第５の実施例に係る測距装置
について説明する。いま、図２２に示すようにカメラ３
００とガラス越し被写体３０２の間に、例えば列車の窓
ガラス３０１がある場合において、先に図１８に示した
画面内の複数のポイントを測距できる測距装置で測距を
行う場合を想定する。この場合、図２１に示すように、
画面中央部測距用の測距用光３０３はカメラ３００の方
向つまりＡＦ用受光素子のある方向に反射光３０３ａと
して反射され易い。そして所定角度θだけずらした光線
３０４はガラス面で反射され、反射光３０４ａとしてカ
メラから離れた方向に進んでしまう。

【００６０】このような関係から、画面中央部を測距す
る光線はガラス面での正反射によって誤測距の原因とな
り易いことがわかる。そして、この画面中央部からの正
反射光線は少しでもガラスとカメラの撮影レンズの直交
方向とに傾きがあると、前述したように基線長と直交す
る方向にズレて２次元ＰＳＤ２３に入射する。

【００６１】この第５の実施例では、このような性質に
着目し、以下の原理に基づいてガラス越しの撮影である
か否かを判定している。即ち、図２３に示すように、θ
の角度の方向に測距用光が投光された時、正しくスポッ
トが当っていれば、幾何学的な関係でＰＳＤ２３上に光
点を結ぶ。この時、基線長Ｓと直交する方向の光点位置
Ｘは次式の関係が成立する。

【００６２】 Ｘ＝ｆJ ｔａｎθ …(12) 従って、ガラスがカメラと被写体の間にあったり、被写
体上でスポット欠けが生じた時、この(12)式が成立しな
くなり、そのままでは正しい測距データが得られないこ
とが判定できるのである。

【００６３】以下、図２４のフローチャートを参照し
て、第５の実施例の動作について詳細に説明する。先ず
ミラーの位置を初期化し（ステップＳ５０１）、測距即
ちドライバ２４を介してＩＲＥＤ２２にて測距用光を投
射、ＰＳＤ２３上の光入射位置ｍ（基線長方向）とＸ
（基線長と直交方向）を検出する（ステップＳ５０
２）。

【００６４】続いて、上記(12)式にて得られた光入射位
置が測距に適当かどうかを判定する（ステップＳ５０
３）。そして、上記(12)式が成立する時には距離演算し
（ステップＳ５０４）、上記 (12) 式が成立していない
時には、この時のｍは無視し、ミラーの投光角度を変
え、次のポイントの測距を行う（ステップＳ５０５）。

【００６５】そして、所定角度のスキャン及び測距の終
了を検出し、スキャン終了していない時はステップＳ５
０２に戻り、測距及びスキャンを繰り返す（ステップＳ
５０６）。こうして得られた信頼できる複数の距離情報
より最も近い距離のものｌpを決定し（ステップＳ５０
７）、この距離にピント合わせをする（ステップＳ５０
８）。そして、ガラス越し判定時、スポット欠け判定時
には上記ステップＳ５０４を通らないので、上記動作に
よりガラス越し撮影時、スポット欠け時にも正しいピン
トの写真撮影が可能となる。

【００６６】このように、第５の実施例では、図１２
（ｇ）のような構図でも画面内の多くのポイントを測距
しているので正しいピント合わせが可能である。そし
て、ガラス越しやスポッと欠けによる誤測距を防ぎつ
つ、且つ画面中央部に被写体が存在しなくても、きれい
なピントの写真がとれる。

【００６７】以上、本発明の実施例について述べたが、
本発明はこれに限定されることなく種々の改良・変更が
可能であることは勿論である。例えば多点測距の中央の
受光素子に２次元ＰＳＤを用いて上記処理を行うなど
の、本発明の要旨を逸脱しない範囲での応用や変形が可
能であることは勿論である。

【００６８】以上詳述したように、本発明の測距装置で
は、２次元の半導***置検出を用いて基線長方向に対し
て垂直な方向の反射光スポット像の重心の変位量と受光
光量によりガラス越しでの撮影やスポット欠けを検出す
るようにしたので、ガラス越しでの撮影時やスポット欠
け発生時の誤った測距情報を用いて撮影を行うのを防
ぎ、かかる場合でもピントの合うカメラの測距装置を提
供することができる。

【００６９】

【発明の効果】本発明によれば、正しい測距情報が得ら
れないときには撮影者に警告したりレリーズロックする
などの手法を取ることにより、誤った距離情報による撮
影を未然に防止する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】本発明の測距装置の構成を示す概念図である。

【図２】図１の測距装置における受光部２を更に具現化
した構成を示す図である。

【図３】カメラに対するガラス１０の角度により受光部
２に入射する主被写体からの散乱光の方向が変化する様
子を示す図である。

【図４】正反射スポット像９がシフトする理由を説明す
るための図である。

【図５】本発明の第１の実施例に係る測距装置の構成を
示す図である。

【図６】２次元ＰＳＤ２３の詳細な構成を示す図であ
る。

【図７】差動演算回路２８ａ，２８ｂの詳細な構成を示
す図である。

【図８】カレントミラー回路２８ｃの詳細な構成を示す
図である。

【図９】第１の実施例の動作を詳細に説明するためのフ
ローチャートである。

【図１０】反射スポット像９の変位量ｄを示す図であ
る。

【図１１】測距用光が正しく被写体に当たらない場合に
スポット欠けが生じた様子を示す図である。

【図１２】測距用光が正しく被写体に当たらない場合に
スポット欠けが生じた様子を示す図である。

【図１３】第２の実施例の動作を詳細に説明するための
フローチャートである。

【図１４】（ａ）は第３の実施例に係るスポットの形状
を示し、（ｂ）は垂直方向のスポット欠けが起きたとき
にスポットの重心の垂直方向の変位が大きくなる様子を
示し、（ｃ）は赤外発光ダイオードのチップ１００の電
極部１０１の形状を示す図である。

【図１５】スポット重心の軌跡を直線近似して基線長方
向と垂直方向の変位量ｄと直線の式ｄ＝ａｘにより補正
量ｘを求めて補正する様子を示す図である。

【図１６】第３の実施例の動作を詳細に説明するための
フローチャートである。

【図１７】スポット欠けが起こった場合にもスポット重
心が所定値ｄ1 より大きく変位しない様子を示す図であ
る。

【図１８】第４の実施例に係る測距装置の構成を示す図
である。

【図１９】各測距ポイントのスポット像は横方向即ち基
線長方向と垂直方向に並んだ様子を示す図である。

【図２０】第４の実施例の動作を詳細に説明するための
フローチャートである。

【図２１】画面中央部測距用の測距用光３０３はカメラ
３００の方向つまりＡＦ用受光素子のある方向に反射光
３０３ａとして反射され易い様子を示す図である。

【図２２】カメラ３００とガラス越し被写体３０２の間
に例えば列車の窓ガラス３０１がある場合を示す図であ
る。

【図２３】θの角度の方向に測距用光が投光された時、
正しくスポットが当っていれば幾何学的な関係でＰＳＤ
２３上に光点を結ぶ様子を示す図である。

【図２４】第５の実施例の動作を詳細に説明するための
フローチャートである。

【符号の説明】

１…投光部、２…受光部、３…距離情報演算部、４…変
位量演算部、５…受光光量演算部、６…誤測距判定部、
７…被写体距離決定部、８…ＣＰＵ。

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【手続補正書】

【提出日】平成５年８月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４４】そこで、第３の実施例ではスポットの形状
を図１４（ａ）に示すように基線長方向に細長くして基
線長方向と平行方向のスポット欠けが起きにくい構成と
した。さらに、図１４（ｂ）に示すように垂直方向のス
ポット欠けが起きたときにスポットの重心の垂直方向の
変位が大きくなるようにしたものを用いる。そして、基
線長方向に対して垂直な方向のスポット欠けが起こった
ときに、後述する手法で本来の重心位置を求めてスポッ
ト欠けが起こった場合にも正しい測距データが得られる
ようにした。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象物に対して光を投射する投光手段
   と、 上記投光手段に対して基線長を有して配置され、上記対
   象物にて反射した反射光を受光し、該受光位置を上記基
   線長方向の位置とこれに直交する方向の位置との２次元
   的な情報として検出する受光手段と、 上記受光手段の基線長方向に沿った受光位置情報により
   上記対象物までの距離情報を演算する距離情報演算手段
   と、 上記受光手段の上記基線長方向と略垂直な方向に沿った
   受光位置情報により上記反射像の上記基線長と略垂直な
   方向に沿った変位を演算する変位情報演算手段と、 上記受光手段の上記基線長方向に沿った方向の出力と該
   基線長方向と略垂直な方向の出力とにより上記反射光の
   光量を演算する受光光量演算手段と、 上記変位情報演算手段と受光光量演算手段の少なくとも
   一方の出力に基づき上記反射光が正常であるか否かを判
   定する判定手段と、 上記判定手段と距離情報演算手段との出力に基づき上記
   対象物までの距離を決定する距離決定手段と、を具備す
   ることを特徴とする測距装置。
2. 【請求項２】 所定の領域内の複数のポイントに光を投
   射する投光手段と、 上記投光手段に対して基線長を有して配置され対象物に
   て反射した反射光を受光し、該受光位置を上記基線長方
   向の位置とこれに対して直交する方向の位置との２次元
   的な情報として検出する受光手段と、 上記投光手段の上記基線長に直交する方向に沿った投光
   方向を検出する投光方向検出手段と、 上記受光手段と上記投光方向検出手段との出力により上
   記対象物までの距離を決定する距離決定手段と、を具備
   することを特徴とする測距装置。