測距装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は投光スポットが被写体に半可に当たり、スポット欠けが起きた場合にも誤差なく測距できる測距装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】被写体に光を投光し、その反射光を受光し、その受光位置を検出することで被写体距離を測定する、いわゆる、図２２（ａ）に示されるアクティブ型三角測距装置は、通常発光素子である赤外発光ダイオ−ド（以下、ＩＲＥＤと呼ぶ）の発光点は一定の大きさを有するので、投光レンズによって被写体上に拡大投影されることになる。
【０００３】図２２（ａ）の被写体の様に投光スポット像が欠ける場合は、図２２（ｂ）のような受光スポット像の光量の重心移動が発生する。
【０００４】この為に測距結果が遠距離側にずれたり（（Ｂ）の位置）、近距離側にずれたり（（Ａ）の位置）して正確な距離測定ができなくなる。この様なことは被写体にスポット光全体が当たっていても被写体に甚しい反射率差がある場合において起きる。すなわち、スポット欠けは、欠けた所の被写体側の反射率が０％になったと考えれば良い。
【０００５】このような視点から以後、上記測距誤差をコントラスト誤差と呼ぶことにする。上記コントラスト誤差は、概して、実際の写真場面では被写体が遠距離にいる場合や、草花のように被写体が非常に小さい場合によく起きる。
【０００６】これに対処すべく、特開昭６３−１３１０２０号公報は、スポット光を走査し、反射光量のピークを検出し、その時の測距結果を選択する方法を開示している。
【０００７】しかしながら、この方法では投光スポットを精度よく被写体を挟んでその左右に走査する為の機械的可動部が必要なので、装置の構成が複雑となり、信頼性に乏しいという問題点があった。
【０００８】又、特願平２−１５３５６６号公報は、発光部を少なくとも３つ設け、中央の発光に対して光量測定と光量比測定を行ない、その差からスポットはずれを判断する方法を開示している。
【０００９】しかしながら、この方法では高価な発光素子が少くとも３つ必要であり、また、上記判定は被写体の反射率に大きく影響され実効をなさない可能性が高い。例えば反射率の低い近距離被写体、逆に反射率の高い遠距離被写体等をコントラスト誤差が発生したと誤認する可能性がある為、適切な判定レベルを決定することが困難であるという問題があった。
【００１０】さらに、上記コントラスト誤差の問題を解決すべく、特開昭５５−１１９００６号公報、特開平１−２１７４２５号公報は３眼式の測距装置を開示している。これは、位置検出器を照射光ビームに対し対称に２つ設置し、上記２つの位置検出器の出力の平均値を出力するものである。このような光学的配置をすることによって、照射ビームが欠けるようなことがあっても２つの位置検出器は互いに逆方向に変化するので、コントラスト誤差が打ち消し合い正確な測距ができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構成では測距光学系の配置が一律に決定されてしまい、ファインダー、ストロボ等の他のユニット配置によるスペース制約上、小型カメラに搭載することができないことが多かった。
【００１２】本発明はこのような問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、光学系配置に大きな自由度を有し、かつ、小型カメラに搭載可能な測距装置を提供することにある。
【００１３】
【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、測距対象物に向けて投光する投光手段と、この投光手段から基線長Ｌ１離れて配置され、上記測距対象物からの反射光を受光して受光位置に応じた第１信号を出力する第１の受光手段と、上記投光手段を挟んで上記第１の受光手段と反対側に、基線長Ｌ２離れて配置され、かつ、上記第１の受光手段とは異なる光学配置条件を有しており、上記測距対象物からの反射光を受光して受光位置に応じた第２信号を出力する第２の受光手段と、上記第１の受光手段と第２の受光手段の光学配置条件の差に基づいて、上記第１信号と第２信号の関係を電気的に処理した後、上記２つの信号を用いて上記測距対象物までの距離を演算する演算手段とを具備する。また、第２の発明に係る測距装置は、第１の発明において、上記演算手段は、上記測距対象物の距離変化に対応する上記第１の受光手段の出力変化率と、上記第２の受光手段の出力変化率の比が、上記基線長Ｌ１とＬ２の比と等しくなるように電気的に処理した後、上記２つの信号の合成和演算を行って上記測距対象物までの距離を演算する。
【００１４】
【作用】すなわち、第１の発明においては、測距対象物からの反射光を受光して受光位置に応じた第１信号を出力する第１の受光手段を、投光手段から基線長Ｌ１離して配置し、上記第１の受光手段とは異なる光学配置条件を有し、上記測距対象物からの反射光を受光して受光位置に応じた第２信号を出力する第２の受光手段を、上記投光手段を挟んで上記第１の受光手段と反対側に、基線長Ｌ２離して配置し、上記第１の受光手段と第２の受光手段の光学配置条件の差に基づいて、上記第１信号と第２信号の関係を電気的に処理した後、上記２つの信号を用いて上記測距対象物までの距離を演算するようにする。また、第２の発明は、第１の発明において、上記測距対象物の距離変化に対応する上記第１の受光手段の出力変化率と、上記第２の受光手段の出力変化率の比が、上記基線長Ｌ１とＬ２の比と等しくなるように電気的に処理した後、上記２つの信号の合成和演算を行って上記測距対象物までの距離を演算するようにする。
【００１５】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の測距装置の一実施例を説明する。
【００１６】図１は本発明の一実施例の基本的な構成を説明するブロック図である。
【００１７】図１において、投光レンズの焦点距離ｆr だけ離れた位置に配設された、チップサイズがｔ0 の発光素子は、同素子で発光された光束が、投光レンズで集光されて、測距対象物に向け投射される。同測距対象物で反射された光は、投光レンズから基線長Ｌ1 ：Ｌ2 離れて配置された受光レンズで集光されて、同レンズからその焦点距離ｆJ1，ｆJ2だけ離れた位置に配設された第１、第２の半導体位置検出素子（以下、ＰＳＤ１，ＰＳＤ２と呼ぶ）に入射する。すると、各ＰＳＤには、それぞれ光電流Ｉ1 ，Ｉ2 ，Ｉ3 ，Ｉ4が発生し、これが各演算手段１００，１０１に供給され、同手段で測距演算されるようになっている。
【００１８】以下に、図１を参照して本発明を理論的に説明する。
【００１９】まず、各演算手段１００，１０１からなる距離演算回路は、例えば、図１９（ａ），図２０（ａ），図２１（ａ）に示すような構成が考えられるが、ここでは図１９（ａ）の距離演算回路を使用することとする。なお、演算回路の詳細は本願人が先に出願した特開平１−２２４６１７号に開示されている。
【００２０】 まず、第１の距離演算出力は、Ａ１＝（ｔ１／２＋ｘ１−ｘＳＨＦ１）／ｔ１＝１／２＋（ｘ１−ｘＳＨＦ１）
／ｔ１ … （１）
同様に第２距離演算出力はＡ２＝（ｔ２／２＋ｘ２−ｘＳＨＦ２）／ｔ２＝１／２＋（ｘ２−ｘＳＨＦ２）
／ｔ２ … （２）
ここで、コントラスト誤差が生じ、ＰＳＤ１上で△ｘ１だけの重心移動が発生したとすると、Ａ１＝１／２＋（ｘ１−ｘＳＨＦ１）／ｔ１＋△ｘ１／ｔ１ … （３）
ＰＳＤ２上の重心移動は、（ｆＪ２／ＦＪ１）・△ｘ１で逆方向におこるのでＡ２＝１／２＋（ｘ２−ｘＳＨＦ１）／ｔ２＋△ｘ１／ｔ２（ｆＪ２／ｆＪ１）
… （４）
一方、ｘ１＝Ｌ１・ｆＪ１・（１／１） … （５）
ｘ２＝Ｌ２・ｆＪ２・（１／１） （１は被写体距離） … （６）
であるから（３）（４）式は（５）（６）式に代入してまとめるとＡ１＝（１／２−ｘＳＨＦ１／ｔ１）＋（Ｌ１・ｆＪ１／ｔ１）（１／１）＋△ｘ１／ｔ１ … （７）
ここで、（１／２−ｘＳＨＦ１／ｔ１）は固定値であるので、Ｋ１とおいてＡ１＝Ｋ１＋（Ｌ１・ｆＪ１／ｔ１）（１／１）＋△ｘ１／ｔ１ … （８）
同様にＫ２＝（１／２−ｘＳＨＦ２）／ｔ２）とおいて、Ａ２＝Ｋ２＋（Ｌ２・ＦＪ２／ｔ２）（１／１）−（△ｘ１／ｔ２）（ｆＪ２／ｆＪ１） … （９）
（８），（９）式より、Ａ１では被写体距離１の逆数に対する変化率は（Ｌ１・ｆＪ１／ｔ１）、Ａ２では、（Ｌ２・ｆＪ２／ｔ２）であることがわかる。
【００２１】ここで上記変化率の比をＬ1 ／Ｌ2 となるようにＡ1 ，Ａ2 にある係数をかけると、例えばＡ1 に（ｆJ2／ｔ2 ）、Ａ2 に（ｆJ1／ｔ1 ）をかけると、 （ｆJ2／ｔ2 ）Ａ1 ＝（ｆJ2／ｔ2 ）Ｋ1 ＋（Ｌ1 ・ｆJ1・ｆJ2／ｔ1 ・ｔ2 ）（１／ｌ）＋Δｘ1 （ｆJ2／ｔ1 ・ｔ2 ） …（10）
（ｆJ1／ｔ1 ）Ａ2 ＝（ｆJ1／ｔ1 ）Ｋ2 ＋（Ｌ2 ・ｆJ1・ｆJ2／ｔ1 ・ｔ2 ）
（ｌ／１）−Δｘ1 （ｆJ2／ｔ1 ・ｔ2 ） …（11）
（１０），（１１）式の和をとると （ｆJ2／ｔ2 ）Ａ1 ＋（ｆJ1／ｔ1 ）Ａ2 ＝Ｋ3 ＋｛ｆJ1・ｆJ2・（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）／ｔ1 ・ｔ2 ｝（１／ｌ） …（12）
（ここで、Ｋ3 ＝（ｆJ2／ｔ2 ）Ｋ1 ＋（ｆJ1／ｔ1 ）Ｋ2 となり、変化率ｆJ1・ｆJ2・（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）／ｔ1 ・ｔ2 のコントラスト誤差のない距離演算出力が得られる。
【００２２】Ａ1 に１、Ａ2 にｆJ1・ｔ2／ｆJ2・ｔ1 をかけると、（９）式は Ａ2 （ｆJ1・ｔ2 ／ｆJ2・ｔ1 ）＝Ｋ2 （ｆJ1・ｔ2 ／ｆJ2・ｔ1 ）＋ （ｆJ1・Ｌ2 ／ｔ1 ）（１／ｌ）−Δｘ／ｔ1 …(13)よって、 Ａ1 ＋Ａ2 （ｆJ1・ｔ2 ／ｆJ2・ｔ1 ）＝Ｋ4 ＋｛ｆJ1・（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）／ｔ1 ｝（１／ｌ） …(14) （ここで、Ｋ4 ＝Ｋ1 ＋Ｋ2 （ｆJ1・ｔ2 ／ｆJ2・ｔ1 ）
となり、変化率ｆJ1・（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）／ｔ1 となり変化率のコントラスト誤差のない距離演算出力が得られる。
【００２３】このように電気的処理をかけると光学配置条件にわずらわせられることなくコントラスト誤差をキャンセルすることができる。
【００２４】図２，３，４は、本実施例の測距装置の電気回路図であり、図１３は、図４中の制御回路部２５から供給される信号のタイミングチャートである。
【００２５】この電気回路は、図に示す様に測距対象物に光パルスを投射する投光回路部２１と、測距対象物からの反射光を受光して信号パルス光電流成分を検出し、増幅する光電流検出回路部２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃと、前記検出された光電流から被写体の距離情報を求める演算出力回路部２３，２３Ａと、この演算出力回路部２３，２３Ａの出力をＡ／Ｄ変換するカウント回路部２４と、上記各回路部に制御信号を送出する制御回路部２５とから構成されている。
【００２６】上記光電流検出回路部２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、それぞれ同一構成部材を用い、且つ同様の構成をとっているので、回路部２２についてのみ説明し、２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの回路の構成部材には同一部材にＡ〜Ｃを付すに止め、重ねての説明は省略する。
【００２７】図３において、投光回路部２１のＩＲＥＤ６８は、トランジスタ６７、抵抗６６，６９およびオペアンプ６５で構成されている定電流駆動回路により定電流ドライブされる。この定電流駆動回路のオン・オフを制御するトランジスタ７０のベースが抵抗７１を介して制御回路部２５の端子Ｔ1 に接続されており、このＩＲＥＤ６８から第３図に示されるパルス波形で投射される赤外光のオン・オフ制御は制御回路部２５の端子Ｔ1 の出力信号（図１３参照）により行なわれる。
【００２８】図２の光電流検出回路部２２は、オペアンプ３、トランジスタ２からなるプリアンプ回路部とオペアンプ５、トランジスタ４とその周辺回路からなる背景光除去回路部と、トランジスタ８，９からなるカレントミラー回路とで構成されている。
【００２９】ＰＳＤ１の片チャンネルから得られる信号パルス光電流Ｉ1 は、プリアンプ回路部を構成するオペアンプ３に供給される。このオペアンプ３は、トランジスタ２によって帰還がかけられるように、その出力端をトランジスタ２のエミッタに、反転入力端をベースに、非反転入力端を基準電源Ｖref に、それぞれ接続されているので、トランジスタ２のベース入力抵抗は等価的に数１０ＫΩ程度に下げられている。
【００３０】背景光除去回路部を構成するオペアンプ５は、非投光時に制御回路部２５の端子Ｔ1 の出力信号の“Ｈ”レベルが抵抗７３を通じてトランジスタ６のベースに与えられることにより、このトランジスタがオンするとアクティブとなり、その出力端に接続されたコンデンサ７に、この背景光の明るさに応じた電荷を蓄積すると共に、同コンデンサ７とトランジスタ４とで構成されたフィードバックループによって背景光による光電流成分と、オペアンプ３のバイアス電流成分をトランジスタ４のコレクタ電流としてグランドラインに排出する。その結果として、トランジスタ２のコレクタ電流は、背景光の大きさによらず、略パルス信号光電流に応じた値となる。投光時には、トランジスタ６がオフするからオペアンプ５がノンアクティブとなるが、コンデンサ７に蓄積された電荷によりトランジスタ４が背景光による光電流をグランドラインに排出し続けるので、ＰＳＤ１の片チャンネルから得られる光電流から背景光による光電流を除いたパルス光成分はトランジスタ２でβN 倍されてカレントミラー回路８，９によって折り返され、図３の演算出力回路部２３の圧縮ダイオード４７に信号パスル光電流βN Ｉ1 として注入される。
【００３１】また、他のチャンネルから得られた光電流Ｉ2 も上記回路部２２と同様の動作をする光電流検出回路部２２Ａでそれぞれ処理されて信号パルス光電流βN Ｉ2 として演算出力回路部２３の圧縮ダイオード４６に供給される。
【００３２】演算出力回路部２３は、トランジスタ４１，４２，４４，４５と圧縮ダイオード４６，４７と定電流源４３と、バッファー回路ＢＵＦ1 、ＢＵＦ2 とからなり、測距演算出力を得るための対数伸張回路を構成している。差動増幅器を形成しているトランジスタ４１，４２の各ベースは、上記圧縮ダイオード４６と４７の各アノードに緩衝増幅器ＢＵＦ1 、ＢＵＦ2 を介して接続され、各エミッタは定電流源４３に共通に接続されている。トランジスタ４２のコレクタは、カレントミラー回路を形成しているトランジスタ４４，４５の各ベースとトランジスタ４４のコレクタとに接続されている。
【００３３】ところで、上記ダイオード４６，４７にそれぞれ流れる電流Ｉ1b、Ｉ2bは、光電流検出回路部２２から出力された信号パルス光電流βN Ｉ1 、βN Ｉ2 が流れるように回路接続されている。従って、演算出力回路部２３では上記した電流Ｉ1bは光電流検出回路部２２からの信号パルス光電流βN Ｉ1 、電流Ｉ2bは光電流検出回路部２２Ａからの信号パルス光電流βN Ｉ2 となるから、 Ｉ1b＝βN Ｉ1 …(15) Ｉ2b＝βN Ｉ2 …(15)′である。
【００３４】従って、トランジスタ４２のコレクタ電流Ｉｃは、定電流源４３の定電流をＩE1とすると、 Ｉｃ＝ＩE1・Ｉ2b／（Ｉ1b＋Ｉ2b） (16)となる。よって、演算出力回路部２３の出力であるトランジスタ４５のコレクタ電流Ｉout1は上記１５，１５′式を（１６）式に代入して、 Ｉout1＝ＩE1・Ｉ2 ／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ） (17)となる。
【００３５】同様にＩout2は、Ｉout2＝ＩE2・Ｉ4 ／（Ｉ3 ＋Ｉ4 ）となる。さて、Ａ１＝Ｉ2 ／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）、Ａ2 ＝Ｉ4 ／（Ｉ3 ＋Ｉ4 ）であるから、ＩE1、ＩE2の比を、 ＩE1：ＩE2＝ｆJ2／ｔ2 ：ｆJ1／ｔ2 ＝１：ｆJ1・ｔ2 ／ｆJ2・ｔ1 とすると、 Ｉout1＋Ｉout2＝｛Ａ1 ＋Ａ2 ・（ｆJ1・ｔ2 ／ｆJ2・ｔ1 ）・ＩE1となって、（１４）式と同じとなりコントラスト誤差がキャンセルされる。
【００３６】ＩE1とＩE2の比の設定は図３のＲ1 とＲ2 によって決定される。すなわちＩE1：ＩE2＝１／Ｒ1 ：１／Ｒ2 である。
【００３７】一方、図４の上記カウント回路部２４は、上記演算出力回路部２３，２３Ａのトランジスタ４５，４５Ａのコレクタ電流の積分値を計測して制御回路部２５に内蔵されているカウンタ機構（図示せず）でディジタル計測するものである。
【００３８】なお、上記演算出力回路部２３，２３Ａの出力電流は次のようにして求められる。すなわち、投光に同期して定電流源４３，４３Ａがアクティブになりコンデンサ５２には、投光ごとに演算出力回路部の出力電流が流れて電荷が蓄積されていくことになる。オペアンプ５３は上記コンデンサ５２のリセットをするためのもので、その制御用のトランジスタ５４のベースは抵抗７６を介して制御回路部２５の端子Ｔ3 に接続されている。従って、この端子Ｔ3 の出力信号（図１３参照）により、トランジスタ５４がオンしてコンデンサ５２の電位を基準電圧Ｖref にセットし、投光開始の直前にオフしてオペアンプ５３を動作不能とする。その後はコンデンサ５２の電位は、同コンデンサ５２への注入電流によって増加していく。
【００３９】所定回数の投光が終ると、図１３のタイミングチャートに示すように、その端子Ｔ4 がＨ→Ｌとなるので抵抗７７を介してトランジスタ６３がオフし、トランジスタ５５でコンデンサ５２を放電していく。同時に制御回路部２５に内蔵されたカウンタが働き、コンパレータ６２の出力がＨになるまでカウントを続ける。コンパレータ６２は、コンデンサ５２の両端電圧が基準電圧Ｖref より小さくなると、ＬからＨに変化する。コンデンサ５２の放電速度は、定電流源６１とこれに直列に接続されたトランジスタ５６，５５からなるカレントミラー回路によって決定される。このようにして被写体距離に応じた出力を制御回路２５内のカウンタのカウント値として得ることができる。
【００４０】以下、図５乃至図１２を参照して他の実施例を説明するが、光電流検出回路部の構成は図２の構成と同様であるので省略する。
【００４１】図５，図６は上記距離演算回路を図２０（ａ）の構成に変更した実施例であり、この場合の演算式は、Ｉ0 ＝ＩE ・（Ｉ2 −Ｉ1 ）／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）となる。なお、図２０（ｂ）はこの場合におけるＩ0 の被写体距離に対する特性線図である。
【００４２】図７，図８図は電流値の代わりに積分時間比を制御した実施例であり、Ｒ1 ＝Ｒ2 と設定される。この場合、第１、第２の距離演算出力の積分時間をＴ1 ′，Ｔ2 ′とすると、 Ｔ1 ′：Ｔ2 ′＝ｆJ2／Ｔ2 ：ｆJ1／ｔ1 ＝１：ｆJ1・ｔ2 ／ｆJ2・ｔ1 となり、コントラスト誤差が同様にキャンセルされる。この時の制御回路部のタイミングチャートを図１４に示す。さらに、この実施例においては投光回数を制御しても良い。すなわち、第１、第２の距離演算出力の積算回数をＮ1 ，Ｎ2 とすると、 Ｎ1 ：Ｎ2 ＝ｆJ2／ｔ2 ：ｆJ1／ｔ1 ＝１：ｆJ1・ｔ2 ／ｆJ2・ｔ1 となるように積算回数を制御しても良い。この時の制御回路部のタイミングチャートを図１５に示す。ここでは積算をコンデンサにておこなっているが、図９，図１０のように構成し、第１、第２の距離演算値を１回ごとにＡ／Ｄ変換し、それを、Ｎ1 ，Ｎ2 回分ディジタルメモリ内で加算して積算しても良い。このタイミングチャートを図１６，１７に示す。
【００４３】図１１，１２は第１の演算手段と第２の演算手段の出力を時系列で積分し、Ａ／Ｄ変換はそれぞれ、第１、第２の定電流源によって行ない、その結果得られたディジタル出力の和から被写体距離を求める実施例であり、この場合、Ｉc1：Ｉc2＝ｆJ1／ｔ1 ：ｆJ2／ｔ2 と設定される。このタイミングチャートは図１８である。
【００４４】さらに、距離演算回路として、図２１（ａ）に示すような回路を用いることも可能であり、この場合の演算式は、Ｖ0 ＝ＶT ・ｌｎ（Ｉ2 ／Ｉ1 ）となる。なお、半導体位置検出素子としてはＰＳＤを用いて説明したが、これは説明が平易になる為であってＰＳＤに限ったことではなく、分割ＳＰＤ（シリコンフォトダイオ−ド）でも良い。この場合は有効長さｔ1 ，ｔ2 が投光チップｔ0 に変換されるだけで基本的考え方は変わらない。
【００４５】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明によれば、簡単な回路構成にて光学系配置に大きな自由度を有し、かつ小型カメラに搭載可能な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】本発明の一実施例に係る測距装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施例の電気回路図の一部。
【図３】本発明の一実施例の電気回路図の一部。
【図４】本発明の一実施例の電気回路図の一部。
【図５】本発明の他の実施例に係る電気回路図の一部。
【図６】本発明の他の実施例に係る電気回路図の一部。
【図７】本発明の他の実施例に係る電気回路図の一部。
【図８】本発明の他の実施例に係る電気回路図の一部。
【図９】本発明の他の実施例に係る電気回路図の一部。
【図１０】本発明の他の実施例に係る電気回路図の一部。
【図１１】本発明の他の実施例に係る電気回路図の一部。
【図１２】本発明の測距装置の他の電気回路図の一部。
【図１３】図４の制御回路部から供給される信号のタイミングチャ−ト。
【図１４】他の実施例において制御回路部から供給される信号のタイミングチャ−ト。
【図１５】電気回路図の制御部回路から供給される信号のタイミングチャ−ト。
【図１６】他の実施例において制御回路部から供給される信号のタイミングチャ−ト。
【図１７】他の実施例において制御回路部から供給される信号のタイミングチャ−ト。
【図１８】他の実施例において制御回路部から供給される信号のタイミングチャ−ト。
【図１９】図１９（ａ）は距離演算回路の一回路構成例を示す図であり、図１９（ｂ）はその特性線図。
【図２０】図２０（ａ）は距離演算回路の他の回路構成例を示す図であり、図２０（ｂ）はその特性線図。
【図２１】図２１（ａ）は距離演算回路の他の回路構成例を示す図であり、図２１（ｂ）はその特性線図。
【図２２】図２２（ａ）は従来の測距装置の構成を示すブロック図であり、図２２（ｂ）は受光スポット像の光量の重心移動を説明するための図。
【符号の説明】
２１…投光回路部、２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ…光電流検出回路部、２３，２３Ａ…演算出力回路部、２４…カウント回路部、４３，４３Ａ…定電流源、１００…第１の距離演算手段、１０１…第２の距離演算手段、１０２…合成手段。
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は投光スポットが被写体に半可に当たり、スポット欠けが起きた場合にも誤差なく測距できる測距装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】被写体に光を投光し、その反射光を受光し、その受光位置を検出することで被写体距離を測定する、いわゆる、図２２（ａ）に示されるアクティブ型三角測距装置は、通常発光素子である赤外発光ダイオ−ド（以下、ＩＲＥＤと呼ぶ）の発光点は一定の大きさを有するので、投光レンズによって被写体上に拡大投影されることになる。
【０００３】図２２（ａ）の被写体の様に投光スポット像が欠ける場合は、図２２（ｂ）のような受光スポット像の光量の重心移動が発生する。
【０００４】この為に測距結果が遠距離側にずれたり（（Ｂ）の位置）、近距離側にずれたり（（Ａ）の位置）して正確な距離測定ができなくなる。この様なことは被写体にスポット光全体が当たっていても被写体に甚しい反射率差がある場合において起きる。すなわち、スポット欠けは、欠けた所の被写体側の反射率が０％になったと考えれば良い。
【０００５】このような視点から以後、上記測距誤差をコントラスト誤差と呼ぶことにする。上記コントラスト誤差は、概して、実際の写真場面では被写体が遠距離にいる場合や、草花のように被写体が非常に小さい場合によく起きる。
【０００６】これに対処すべく、特開昭６３−１３１０２０号公報は、スポット光を走査し、反射光量のピークを検出し、その時の測距結果を選択する方法を開示している。
【０００７】しかしながら、この方法では投光スポットを精度よく被写体を挟んでその左右に走査する為の機械的可動部が必要なので、装置の構成が複雑となり、信頼性に乏しいという問題点があった。
【０００８】又、特願平２−１５３５６６号公報は、発光部を少なくとも３つ設け、中央の発光に対して光量測定と光量比測定を行ない、その差からスポットはずれを判断する方法を開示している。
【０００９】しかしながら、この方法では高価な発光素子が少くとも３つ必要であり、また、上記判定は被写体の反射率に大きく影響され実効をなさない可能性が高い。例えば反射率の低い近距離被写体、逆に反射率の高い遠距離被写体等をコントラスト誤差が発生したと誤認する可能性がある為、適切な判定レベルを決定することが困難であるという問題があった。
【００１０】さらに、上記コントラスト誤差の問題を解決すべく、特開昭５５−１１９００６号公報、特開平１−２１７４２５号公報は３眼式の測距装置を開示している。これは、位置検出器を照射光ビームに対し対称に２つ設置し、上記２つの位置検出器の出力の平均値を出力するものである。このような光学的配置をすることによって、照射ビームが欠けるようなことがあっても２つの位置検出器は互いに逆方向に変化するので、コントラスト誤差が打ち消し合い正確な測距ができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構成では測距光学系の配置が一律に決定されてしまい、ファインダー、ストロボ等の他のユニット配置によるスペース制約上、小型カメラに搭載することができないことが多かった。
【００１２】本発明はこのような問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、光学系配置に大きな自由度を有し、かつ、小型カメラに搭載可能な測距装置を提供することにある。
【００１３】
【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、測距対象物に向けて投光する投光手段と、この投光手段から基線長Ｌ１離れて配置され、上記測距対象物からの反射光を受光して受光位置に応じた第１信号を出力する第１の受光手段と、上記投光手段を挟んで上記第１の受光手段と反対側に、基線長Ｌ２離れて配置され、かつ、上記第１の受光手段とは異なる光学配置条件を有しており、上記測距対象物からの反射光を受光して受光位置に応じた第２信号を出力する第２の受光手段と、上記第１の受光手段と第２の受光手段の光学配置条件の差に基づいて、上記第１信号と第２信号の関係を電気的に処理した後、上記２つの信号を用いて上記測距対象物までの距離を演算する演算手段とを具備する。また、第２の発明に係る測距装置は、第１の発明において、上記演算手段は、上記測距対象物の距離変化に対応する上記第１の受光手段の出力変化率と、上記第２の受光手段の出力変化率の比が、上記基線長Ｌ１とＬ２の比と等しくなるように電気的に処理した後、上記２つの信号の合成和演算を行って上記測距対象物までの距離を演算する。
【００１４】
【作用】すなわち、第１の発明においては、測距対象物からの反射光を受光して受光位置に応じた第１信号を出力する第１の受光手段を、投光手段から基線長Ｌ１離して配置し、上記第１の受光手段とは異なる光学配置条件を有し、上記測距対象物からの反射光を受光して受光位置に応じた第２信号を出力する第２の受光手段を、上記投光手段を挟んで上記第１の受光手段と反対側に、基線長Ｌ２離して配置し、上記第１の受光手段と第２の受光手段の光学配置条件の差に基づいて、上記第１信号と第２信号の関係を電気的に処理した後、上記２つの信号を用いて上記測距対象物までの距離を演算するようにする。また、第２の発明は、第１の発明において、上記測距対象物の距離変化に対応する上記第１の受光手段の出力変化率と、上記第２の受光手段の出力変化率の比が、上記基線長Ｌ１とＬ２の比と等しくなるように電気的に処理した後、上記２つの信号の合成和演算を行って上記測距対象物までの距離を演算するようにする。
【００１５】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の測距装置の一実施例を説明する。
【００１６】図１は本発明の一実施例の基本的な構成を説明するブロック図である。
【００１７】図１において、投光レンズの焦点距離ｆr だけ離れた位置に配設された、チップサイズがｔ0 の発光素子は、同素子で発光された光束が、投光レンズで集光されて、測距対象物に向け投射される。同測距対象物で反射された光は、投光レンズから基線長Ｌ1 ：Ｌ2 離れて配置された受光レンズで集光されて、同レンズからその焦点距離ｆJ1，ｆJ2だけ離れた位置に配設された第１、第２の半導体位置検出素子（以下、ＰＳＤ１，ＰＳＤ２と呼ぶ）に入射する。すると、各ＰＳＤには、それぞれ光電流Ｉ1 ，Ｉ2 ，Ｉ3 ，Ｉ4が発生し、これが各演算手段１００，１０１に供給され、同手段で測距演算されるようになっている。
【００１８】以下に、図１を参照して本発明を理論的に説明する。
【００１９】まず、各演算手段１００，１０１からなる距離演算回路は、例えば、図１９（ａ），図２０（ａ），図２１（ａ）に示すような構成が考えられるが、ここでは図１９（ａ）の距離演算回路を使用することとする。なお、演算回路の詳細は本願人が先に出願した特開平１−２２４６１７号に開示されている。
【００２０】 まず、第１の距離演算出力は、Ａ１＝（ｔ１／２＋ｘ１−ｘＳＨＦ１）／ｔ１＝１／２＋（ｘ１−ｘＳＨＦ１）
／ｔ１ … （１）
同様に第２距離演算出力はＡ２＝（ｔ２／２＋ｘ２−ｘＳＨＦ２）／ｔ２＝１／２＋（ｘ２−ｘＳＨＦ２）
／ｔ２ … （２）
ここで、コントラスト誤差が生じ、ＰＳＤ１上で△ｘ１だけの重心移動が発生したとすると、Ａ１＝１／２＋（ｘ１−ｘＳＨＦ１）／ｔ１＋△ｘ１／ｔ１ … （３）
ＰＳＤ２上の重心移動は、（ｆＪ２／ＦＪ１）・△ｘ１で逆方向におこるのでＡ２＝１／２＋（ｘ２−ｘＳＨＦ１）／ｔ２＋△ｘ１／ｔ２（ｆＪ２／ｆＪ１）
… （４）
一方、ｘ１＝Ｌ１・ｆＪ１・（１／１） … （５）
ｘ２＝Ｌ２・ｆＪ２・（１／１） （１は被写体距離） … （６）
であるから（３）（４）式は（５）（６）式に代入してまとめるとＡ１＝（１／２−ｘＳＨＦ１／ｔ１）＋（Ｌ１・ｆＪ１／ｔ１）（１／１）＋△ｘ１／ｔ１ … （７）
ここで、（１／２−ｘＳＨＦ１／ｔ１）は固定値であるので、Ｋ１とおいてＡ１＝Ｋ１＋（Ｌ１・ｆＪ１／ｔ１）（１／１）＋△ｘ１／ｔ１ … （８）
同様にＫ２＝（１／２−ｘＳＨＦ２）／ｔ２）とおいて、Ａ２＝Ｋ２＋（Ｌ２・ＦＪ２／ｔ２）（１／１）−（△ｘ１／ｔ２）（ｆＪ２／ｆＪ１） … （９）
（８），（９）式より、Ａ１では被写体距離１の逆数に対する変化率は（Ｌ１・ｆＪ１／ｔ１）、Ａ２では、（Ｌ２・ｆＪ２／ｔ２）であることがわかる。
【００２１】ここで上記変化率の比をＬ1 ／Ｌ2 となるようにＡ1 ，Ａ2 にある係数をかけると、例えばＡ1 に（ｆJ2／ｔ2 ）、Ａ2 に（ｆJ1／ｔ1 ）をかけると、 （ｆJ2／ｔ2 ）Ａ1 ＝（ｆJ2／ｔ2 ）Ｋ1 ＋（Ｌ1 ・ｆJ1・ｆJ2／ｔ1 ・ｔ2 ）（１／ｌ）＋Δｘ1 （ｆJ2／ｔ1 ・ｔ2 ） …（10）
（ｆJ1／ｔ1 ）Ａ2 ＝（ｆJ1／ｔ1 ）Ｋ2 ＋（Ｌ2 ・ｆJ1・ｆJ2／ｔ1 ・ｔ2 ）
（ｌ／１）−Δｘ1 （ｆJ2／ｔ1 ・ｔ2 ） …（11）
（１０），（１１）式の和をとると （ｆJ2／ｔ2 ）Ａ1 ＋（ｆJ1／ｔ1 ）Ａ2 ＝Ｋ3 ＋｛ｆJ1・ｆJ2・（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）／ｔ1 ・ｔ2 ｝（１／ｌ） …（12）
（ここで、Ｋ3 ＝（ｆJ2／ｔ2 ）Ｋ1 ＋（ｆJ1／ｔ1 ）Ｋ2 となり、変化率ｆJ1・ｆJ2・（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）／ｔ1 ・ｔ2 のコントラスト誤差のない距離演算出力が得られる。
【００２２】Ａ1 に１、Ａ2 にｆJ1・ｔ2／ｆJ2・ｔ1 をかけると、（９）式は Ａ2 （ｆJ1・ｔ2 ／ｆJ2・ｔ1 ）＝Ｋ2 （ｆJ1・ｔ2 ／ｆJ2・ｔ1 ）＋ （ｆJ1・Ｌ2 ／ｔ1 ）（１／ｌ）−Δｘ／ｔ1 …(13)よって、 Ａ1 ＋Ａ2 （ｆJ1・ｔ2 ／ｆJ2・ｔ1 ）＝Ｋ4 ＋｛ｆJ1・（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）／ｔ1 ｝（１／ｌ） …(14) （ここで、Ｋ4 ＝Ｋ1 ＋Ｋ2 （ｆJ1・ｔ2 ／ｆJ2・ｔ1 ）
となり、変化率ｆJ1・（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）／ｔ1 となり変化率のコントラスト誤差のない距離演算出力が得られる。
【００２３】このように電気的処理をかけると光学配置条件にわずらわせられることなくコントラスト誤差をキャンセルすることができる。
【００２４】図２，３，４は、本実施例の測距装置の電気回路図であり、図１３は、図４中の制御回路部２５から供給される信号のタイミングチャートである。
【００２５】この電気回路は、図に示す様に測距対象物に光パルスを投射する投光回路部２１と、測距対象物からの反射光を受光して信号パルス光電流成分を検出し、増幅する光電流検出回路部２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃと、前記検出された光電流から被写体の距離情報を求める演算出力回路部２３，２３Ａと、この演算出力回路部２３，２３Ａの出力をＡ／Ｄ変換するカウント回路部２４と、上記各回路部に制御信号を送出する制御回路部２５とから構成されている。
【００２６】上記光電流検出回路部２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、それぞれ同一構成部材を用い、且つ同様の構成をとっているので、回路部２２についてのみ説明し、２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの回路の構成部材には同一部材にＡ〜Ｃを付すに止め、重ねての説明は省略する。
【００２７】図３において、投光回路部２１のＩＲＥＤ６８は、トランジスタ６７、抵抗６６，６９およびオペアンプ６５で構成されている定電流駆動回路により定電流ドライブされる。この定電流駆動回路のオン・オフを制御するトランジスタ７０のベースが抵抗７１を介して制御回路部２５の端子Ｔ1 に接続されており、このＩＲＥＤ６８から第３図に示されるパルス波形で投射される赤外光のオン・オフ制御は制御回路部２５の端子Ｔ1 の出力信号（図１３参照）により行なわれる。
【００２８】図２の光電流検出回路部２２は、オペアンプ３、トランジスタ２からなるプリアンプ回路部とオペアンプ５、トランジスタ４とその周辺回路からなる背景光除去回路部と、トランジスタ８，９からなるカレントミラー回路とで構成されている。
【００２９】ＰＳＤ１の片チャンネルから得られる信号パルス光電流Ｉ1 は、プリアンプ回路部を構成するオペアンプ３に供給される。このオペアンプ３は、トランジスタ２によって帰還がかけられるように、その出力端をトランジスタ２のエミッタに、反転入力端をベースに、非反転入力端を基準電源Ｖref に、それぞれ接続されているので、トランジスタ２のベース入力抵抗は等価的に数１０ＫΩ程度に下げられている。
【００３０】背景光除去回路部を構成するオペアンプ５は、非投光時に制御回路部２５の端子Ｔ1 の出力信号の“Ｈ”レベルが抵抗７３を通じてトランジスタ６のベースに与えられることにより、このトランジスタがオンするとアクティブとなり、その出力端に接続されたコンデンサ７に、この背景光の明るさに応じた電荷を蓄積すると共に、同コンデンサ７とトランジスタ４とで構成されたフィードバックループによって背景光による光電流成分と、オペアンプ３のバイアス電流成分をトランジスタ４のコレクタ電流としてグランドラインに排出する。その結果として、トランジスタ２のコレクタ電流は、背景光の大きさによらず、略パルス信号光電流に応じた値となる。投光時には、トランジスタ６がオフするからオペアンプ５がノンアクティブとなるが、コンデンサ７に蓄積された電荷によりトランジスタ４が背景光による光電流をグランドラインに排出し続けるので、ＰＳＤ１の片チャンネルから得られる光電流から背景光による光電流を除いたパルス光成分はトランジスタ２でβN 倍されてカレントミラー回路８，９によって折り返され、図３の演算出力回路部２３の圧縮ダイオード４７に信号パスル光電流βN Ｉ1 として注入される。
【００３１】また、他のチャンネルから得られた光電流Ｉ2 も上記回路部２２と同様の動作をする光電流検出回路部２２Ａでそれぞれ処理されて信号パルス光電流βN Ｉ2 として演算出力回路部２３の圧縮ダイオード４６に供給される。
【００３２】演算出力回路部２３は、トランジスタ４１，４２，４４，４５と圧縮ダイオード４６，４７と定電流源４３と、バッファー回路ＢＵＦ1 、ＢＵＦ2 とからなり、測距演算出力を得るための対数伸張回路を構成している。差動増幅器を形成しているトランジスタ４１，４２の各ベースは、上記圧縮ダイオード４６と４７の各アノードに緩衝増幅器ＢＵＦ1 、ＢＵＦ2 を介して接続され、各エミッタは定電流源４３に共通に接続されている。トランジスタ４２のコレクタは、カレントミラー回路を形成しているトランジスタ４４，４５の各ベースとトランジスタ４４のコレクタとに接続されている。
【００３３】ところで、上記ダイオード４６，４７にそれぞれ流れる電流Ｉ1b、Ｉ2bは、光電流検出回路部２２から出力された信号パルス光電流βN Ｉ1 、βN Ｉ2 が流れるように回路接続されている。従って、演算出力回路部２３では上記した電流Ｉ1bは光電流検出回路部２２からの信号パルス光電流βN Ｉ1 、電流Ｉ2bは光電流検出回路部２２Ａからの信号パルス光電流βN Ｉ2 となるから、 Ｉ1b＝βN Ｉ1 …(15) Ｉ2b＝βN Ｉ2 …(15)′である。
【００３４】従って、トランジスタ４２のコレクタ電流Ｉｃは、定電流源４３の定電流をＩE1とすると、 Ｉｃ＝ＩE1・Ｉ2b／（Ｉ1b＋Ｉ2b） (16)となる。よって、演算出力回路部２３の出力であるトランジスタ４５のコレクタ電流Ｉout1は上記１５，１５′式を（１６）式に代入して、 Ｉout1＝ＩE1・Ｉ2 ／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ） (17)となる。
【００３５】同様にＩout2は、Ｉout2＝ＩE2・Ｉ4 ／（Ｉ3 ＋Ｉ4 ）となる。さて、Ａ１＝Ｉ2 ／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）、Ａ2 ＝Ｉ4 ／（Ｉ3 ＋Ｉ4 ）であるから、ＩE1、ＩE2の比を、 ＩE1：ＩE2＝ｆJ2／ｔ2 ：ｆJ1／ｔ2 ＝１：ｆJ1・ｔ2 ／ｆJ2・ｔ1 とすると、 Ｉout1＋Ｉout2＝｛Ａ1 ＋Ａ2 ・（ｆJ1・ｔ2 ／ｆJ2・ｔ1 ）・ＩE1となって、（１４）式と同じとなりコントラスト誤差がキャンセルされる。
【００３６】ＩE1とＩE2の比の設定は図３のＲ1 とＲ2 によって決定される。すなわちＩE1：ＩE2＝１／Ｒ1 ：１／Ｒ2 である。
【００３７】一方、図４の上記カウント回路部２４は、上記演算出力回路部２３，２３Ａのトランジスタ４５，４５Ａのコレクタ電流の積分値を計測して制御回路部２５に内蔵されているカウンタ機構（図示せず）でディジタル計測するものである。
【００３８】なお、上記演算出力回路部２３，２３Ａの出力電流は次のようにして求められる。すなわち、投光に同期して定電流源４３，４３Ａがアクティブになりコンデンサ５２には、投光ごとに演算出力回路部の出力電流が流れて電荷が蓄積されていくことになる。オペアンプ５３は上記コンデンサ５２のリセットをするためのもので、その制御用のトランジスタ５４のベースは抵抗７６を介して制御回路部２５の端子Ｔ3 に接続されている。従って、この端子Ｔ3 の出力信号（図１３参照）により、トランジスタ５４がオンしてコンデンサ５２の電位を基準電圧Ｖref にセットし、投光開始の直前にオフしてオペアンプ５３を動作不能とする。その後はコンデンサ５２の電位は、同コンデンサ５２への注入電流によって増加していく。
【００３９】所定回数の投光が終ると、図１３のタイミングチャートに示すように、その端子Ｔ4 がＨ→Ｌとなるので抵抗７７を介してトランジスタ６３がオフし、トランジスタ５５でコンデンサ５２を放電していく。同時に制御回路部２５に内蔵されたカウンタが働き、コンパレータ６２の出力がＨになるまでカウントを続ける。コンパレータ６２は、コンデンサ５２の両端電圧が基準電圧Ｖref より小さくなると、ＬからＨに変化する。コンデンサ５２の放電速度は、定電流源６１とこれに直列に接続されたトランジスタ５６，５５からなるカレントミラー回路によって決定される。このようにして被写体距離に応じた出力を制御回路２５内のカウンタのカウント値として得ることができる。
【００４０】以下、図５乃至図１２を参照して他の実施例を説明するが、光電流検出回路部の構成は図２の構成と同様であるので省略する。
【００４１】図５，図６は上記距離演算回路を図２０（ａ）の構成に変更した実施例であり、この場合の演算式は、Ｉ0 ＝ＩE ・（Ｉ2 −Ｉ1 ）／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）となる。なお、図２０（ｂ）はこの場合におけるＩ0 の被写体距離に対する特性線図である。
【００４２】図７，図８図は電流値の代わりに積分時間比を制御した実施例であり、Ｒ1 ＝Ｒ2 と設定される。この場合、第１、第２の距離演算出力の積分時間をＴ1 ′，Ｔ2 ′とすると、 Ｔ1 ′：Ｔ2 ′＝ｆJ2／Ｔ2 ：ｆJ1／ｔ1 ＝１：ｆJ1・ｔ2 ／ｆJ2・ｔ1 となり、コントラスト誤差が同様にキャンセルされる。この時の制御回路部のタイミングチャートを図１４に示す。さらに、この実施例においては投光回数を制御しても良い。すなわち、第１、第２の距離演算出力の積算回数をＮ1 ，Ｎ2 とすると、 Ｎ1 ：Ｎ2 ＝ｆJ2／ｔ2 ：ｆJ1／ｔ1 ＝１：ｆJ1・ｔ2 ／ｆJ2・ｔ1 となるように積算回数を制御しても良い。この時の制御回路部のタイミングチャートを図１５に示す。ここでは積算をコンデンサにておこなっているが、図９，図１０のように構成し、第１、第２の距離演算値を１回ごとにＡ／Ｄ変換し、それを、Ｎ1 ，Ｎ2 回分ディジタルメモリ内で加算して積算しても良い。このタイミングチャートを図１６，１７に示す。
【００４３】図１１，１２は第１の演算手段と第２の演算手段の出力を時系列で積分し、Ａ／Ｄ変換はそれぞれ、第１、第２の定電流源によって行ない、その結果得られたディジタル出力の和から被写体距離を求める実施例であり、この場合、Ｉc1：Ｉc2＝ｆJ1／ｔ1 ：ｆJ2／ｔ2 と設定される。このタイミングチャートは図１８である。
【００４４】さらに、距離演算回路として、図２１（ａ）に示すような回路を用いることも可能であり、この場合の演算式は、Ｖ0 ＝ＶT ・ｌｎ（Ｉ2 ／Ｉ1 ）となる。なお、半導体位置検出素子としてはＰＳＤを用いて説明したが、これは説明が平易になる為であってＰＳＤに限ったことではなく、分割ＳＰＤ（シリコンフォトダイオ−ド）でも良い。この場合は有効長さｔ1 ，ｔ2 が投光チップｔ0 に変換されるだけで基本的考え方は変わらない。
【００４５】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明によれば、簡単な回路構成にて光学系配置に大きな自由度を有し、かつ小型カメラに搭載可能な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】本発明の一実施例に係る測距装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施例の電気回路図の一部。
【図３】本発明の一実施例の電気回路図の一部。
【図４】本発明の一実施例の電気回路図の一部。
【図５】本発明の他の実施例に係る電気回路図の一部。
【図６】本発明の他の実施例に係る電気回路図の一部。
【図７】本発明の他の実施例に係る電気回路図の一部。
【図８】本発明の他の実施例に係る電気回路図の一部。
【図９】本発明の他の実施例に係る電気回路図の一部。
【図１０】本発明の他の実施例に係る電気回路図の一部。
【図１１】本発明の他の実施例に係る電気回路図の一部。
【図１２】本発明の測距装置の他の電気回路図の一部。
【図１３】図４の制御回路部から供給される信号のタイミングチャ−ト。
【図１４】他の実施例において制御回路部から供給される信号のタイミングチャ−ト。
【図１５】電気回路図の制御部回路から供給される信号のタイミングチャ−ト。
【図１６】他の実施例において制御回路部から供給される信号のタイミングチャ−ト。
【図１７】他の実施例において制御回路部から供給される信号のタイミングチャ−ト。
【図１８】他の実施例において制御回路部から供給される信号のタイミングチャ−ト。
【図１９】図１９（ａ）は距離演算回路の一回路構成例を示す図であり、図１９（ｂ）はその特性線図。
【図２０】図２０（ａ）は距離演算回路の他の回路構成例を示す図であり、図２０（ｂ）はその特性線図。
【図２１】図２１（ａ）は距離演算回路の他の回路構成例を示す図であり、図２１（ｂ）はその特性線図。
【図２２】図２２（ａ）は従来の測距装置の構成を示すブロック図であり、図２２（ｂ）は受光スポット像の光量の重心移動を説明するための図。
【符号の説明】
２１…投光回路部、２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ…光電流検出回路部、２３，２３Ａ…演算出力回路部、２４…カウント回路部、４３，４３Ａ…定電流源、１００…第１の距離演算手段、１０１…第２の距離演算手段、１０２…合成手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 測距対象物に向けて投光する投光手段と、この投光手段から基線長Ｌ１離れて配置され、上記測距対象物からの反射光を受光して受光位置に応じた第１信号を出力する第１の受光手段と、上記投光手段を挟んで上記第１の受光手段と反対側に、基線長Ｌ２離れて配置され、かつ、上記第１の受光手段とは異なる光学配置条件を有しており、上記測距対象物からの反射光を受光して受光位置に応じた第２信号を出力する第２の受光手段と、上記第１の受光手段と第２の受光手段の光学配置条件の差に基づいて、上記第１信号と第２信号の関係を電気的に処理した後、上記２つの信号を用いて上記測距対象物までの距離を演算する演算手段と、を具備したことを特徴とする測距装置。
【請求項２】 上記演算手段は、上記測距対象物の距離変化に対応する上記第１の受光手段の出力変化率と、上記第２の受光手段の出力変化率の比が、上記基線長Ｌ１とＬ２の比と等しくなるように電気的に処理した後、上記２つの信号の合成和演算を行って上記測距対象物までの距離を演算することを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
【請求項１】 測距対象物に向けて投光する投光手段と、この投光手段から基線長Ｌ１離れて配置され、上記測距対象物からの反射光を受光して受光位置に応じた第１信号を出力する第１の受光手段と、上記投光手段を挟んで上記第１の受光手段と反対側に、基線長Ｌ２離れて配置され、かつ、上記第１の受光手段とは異なる光学配置条件を有しており、上記測距対象物からの反射光を受光して受光位置に応じた第２信号を出力する第２の受光手段と、上記第１の受光手段と第２の受光手段の光学配置条件の差に基づいて、上記第１信号と第２信号の関係を電気的に処理した後、上記２つの信号を用いて上記測距対象物までの距離を演算する演算手段と、を具備したことを特徴とする測距装置。
【請求項２】 上記演算手段は、上記測距対象物の距離変化に対応する上記第１の受光手段の出力変化率と、上記第２の受光手段の出力変化率の比が、上記基線長Ｌ１とＬ２の比と等しくなるように電気的に処理した後、上記２つの信号の合成和演算を行って上記測距対象物までの距離を演算することを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
【図１７】
【図１３】
【図１２】
【図２２】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１４】
【図２０】
【図２１】
【図１５】
【図１６】
【図１８】
【図１９】
【図１３】
【図１２】
【図２２】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１４】
【図２０】
【図２１】
【図１５】
【図１６】
【図１８】
【図１９】
【特許番号】特許第３１１７２３２号（Ｐ３１１７２３２）
【登録日】平成１２年１０月６日（２０００．１０．６）
【発行日】平成１２年１２月１１日（２０００．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平３−４５３７８
【出願日】平成３年２月１９日（１９９１．２．１９）
【公開番号】特開平５−１２６５６７
【公開日】平成５年５月２１日（１９９３．５．２１）
【審査請求日】平成１０年１月８日（１９９８．１．８）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス光学工業株式会社 (11,466)
【参考文献】
【文献】特開 平２−１８１６０４（ＪＰ，Ａ）
【登録日】平成１２年１０月６日（２０００．１０．６）
【発行日】平成１２年１２月１１日（２０００．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成３年２月１９日（１９９１．２．１９）
【公開番号】特開平５−１２６５６７
【公開日】平成５年５月２１日（１９９３．５．２１）
【審査請求日】平成１０年１月８日（１９９８．１．８）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス光学工業株式会社 (11,466)
【参考文献】
【文献】特開 平２−１８１６０４（ＪＰ，Ａ）
[ Back to top ]