(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測距対象物に向けて光束を投光する投光手段と、
上記測距対象物からの反射光を受光し、上記測距対象物の距離に応じた光電変換信号を出力する受光手段と、
上記光電変換信号に基づいて上記測距対象物までの距離を演算する測距演算手段と、
を具備する測距装置において、
上記投光手段による投光回数を少なくとも２通り以上異ならせて設定する投光回数設定手段と、
上記投光回数が異なることによって発生する測距演算値の相違を補正するための補正値を記憶する記憶手段と、
を具備し、
上記測距演算手段は、基準となる投光回数において上記光電変換信号から距離を求めるための演算式を有し、上記基準となる投光回数とは異なる投光回数時には、上記光電変換信号に対して上記投光回数の比に応じて換算を行い、上記記憶手段に格納された上記補正値を用いて上記演算式から上記測距対象物までの距離を算出することを特徴とする測距装置。
【請求項２】
上記投光回数設定手段は、初期測距の結果に応じて投光回数を設定することを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えばカメラなどの撮像装置に用いられ、撮影に際して被写体までの距離を測定する測距装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動焦点カメラ等に用いられる測距装置としては、投光レンズを介して被写体に向け赤外光を投射し、該投光レンズから一定の距離、つまり基線長だけ離れて設けられた受光レンズを介して半導体位置検出装置に被写体からの反射光を受光し、その入射位置によって被写体距離を測定する赤外投光アクティブ式三角測距方式によるオートフォーカス装置が簡単な構成で実現できるので多くの製品に採用されていた。そして、かかる構成の測距装置においては、特願平５−３４８７７７号公報に示されるように、タイムラグを短かくする為に投光回数を変える方式が採用されているが、該方式では受光部の出力の比を積分し得られる測距出力を演算式に入れて距離を算出していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した技術では、投光回数を変える場合、投光回数により受光部による受光量が変わる為、投光回数の種類に応じて上記演算式を用意しなければならず、記憶すべきデータ量が多くなるという問題を有していた。
【０００４】
そして、この演算式を減らす為に、投光回数の比率により測距データを変換して、上記演算式に当てはめる方法も考えられるが、投光回数により測距データにおける外光ノイズや回路ノイズ等の影響が異なる為、データが連続的にならないという欠点があった。その様子は図２０に示される通りである。
【０００５】
即ち、図２０（ａ）は２つの投光回数Ａ，Ｂによる測距出力のグラフであり、ＡとＢの関係はＡ＝Ｂ×２となっている。さらに、図２０（ｂ）は投光回数Ｂ回の測距出力を投光回数Ａ回の測距出力と同じレベルに揃える為に２倍した様子を示すグラフであり、同図よりΔｄのズレが生じることが判る。
【０００６】
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、投光回数、個体により生じる誤差を無くし、精度の良い測距を行うと共に、カメラ側で記憶するデータ量を軽減することにある。
【０００７】
【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、測距対象物に向けて光束を投光する投光手段と、上記測距対象物からの反射光を受光し、上記測距対象物の距離に応じた光電変換信号を出力する受光手段と、上記光電変換信号に基づいて上記測距対象物までの距離を演算する測距演算手段とを具備する測距装置において、上記投光手段による投光回数を少なくとも２通り以上異ならせて設定する投光回数設定手段と、上記投光回数が異なることによって発生する測距演算値の相違を補正するための補正値を記憶する記憶手段とを具備し、上記測距演算手段は、基準となる投光回数において上記光電変換信号から距離を求めるための演算式を有し、上記基準となる投光回数とは異なる投光回数時には、上記光電変換信号に対して上記投光回数の比に応じて換算を行い、上記記憶手段に格納された上記補正値を用いて上記演算式から上記測距対象物までの距離を算出することを特徴とする。
本発明の第２の態様による測距装置は、上記第１の態様において、上記投光回数設定手段は、初期測距の結果に応じて投光回数を設定することを特徴とする。
【０００９】
【作用】
即ち、本発明の第１の態様による測距装置では、投光手段により測距対象物に向けて光束が投光され、受光手段により上記測距対象物からの反射光が受光され上記測距対象物の距離に応じた光電変換信号が出力され、測距演算手段により上記光電変換信号に基づいて上記測距対象物までの距離が演算される。そして、投光回数設定手段により上記投光手段による投光回数を少なくとも２通り以上異ならせて設定され、記憶手段により上記投光回数が異なることによって発生する測距演算値の相違を補正するための補正値が記憶される。そして、上記測距演算手段が基準となる投光回数において上記光電変換信号から距離を求めるための演算式を有し、上記基準となる投光回数とは異なる投光回数時には、上記光電変換信号に対して上記投光回数の比に応じて換算を行い、上記記憶手段に格納された上記補正値を用いて上記演算式から上記測距対象物までの距離を算出する。
本発明の第２の態様による測距装置では、上記第１の態様において、上記投光回数設定手段により、初期測距の結果に応じて投光回数が設定される。
【００１１】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
先ず図１には本発明の測距装置の概念図を示し説明する。
同図に示されるように、測距装置は、測距対象物に向けて光束を投光する投光部１と、上記測距対象物からの上記光束の反射光を受光し受光位置に応じた光電変換信号を出力する受光部２と、上記光電変換信号に基づいて上記測距対象物までの距離を算出する演算部３と、上記投光部１によって所定回数の上記投光を繰り返させ、この繰り返し投光時に上記受光部２及び上記演算部３による第１の測距モードを実行し、さらに上記第１の測距モードによる測距結果に応じて上記所定回数よりも多い回数で上記投光部１による上記投光を繰り返させ、この繰り返し投光時に上記受光部２及び上記演算部３による第２の測距モードを実行する制御部４と、上記第１の測距モードの所定回数よりも多い回数を設定する投光回数設定部５と、記憶部６とで構成されている。
【００１２】
上記演算部３では、投光回数の変更に対応して、上記光電変換信号をある投光回数のデータに換算し、さらに投光回数を切り換えるポイントにおいて、この換算したデータと上記ある投光回数のデータが連続的になるよう補正値を求め、記憶部６に格納しておき、前記換算したデータと補正値を用いて距離を算出する。
【００１３】
ここで、具体的な実施例について説明する前に、本発明による測距の概要と距離演算・補正について説明する。図２に示されるように、投光素子１１が被写体に向けて投光した信号光は該被写体１３により反射され、この反射された信号光が位置検出受光素子１２により受光される。この時の受光素子１２の視差により生じる受光位置のずれ量Δｘを検出することにより被写体距離は、
【００１４】
【数１】
0003590091.tif 000002
にて求めることができる。本発明の測距装置は、この三角測距の原理（以下、比演算と記す）を利用したアクティブ方式の測距装置である。
【００１５】
次に図３には本発明の全ての実施例に係る測距装置の構成を示し説明する。
同図に示されるように、先ず信号光を投光する投光部１は該投光部１を駆動するドライバ２を介してＣＰＵ３に接続される。そして、上記信号光を受光する受光部４は該受光部４からの信号を処理する信号処理回路５を介してＣＰＵ３に接続される。距離演算の為の係数が格納される記憶部６もまたＣＰＵ３に接続される。さらに、このＣＰＵ３の内部には投光回数設定部７が含まれている。尚、上記記憶部６は、例えばＥ２  ＰＲＯＭなどの不揮発性記憶装置が望ましい。
【００１６】
尚、上記受光部４はＰＳＤ（半導体位置検出装置）または２分割フォトダイオードなどの測距対象物からの反射光の受光位置に応じて１対の信号を出力する受光素子が望ましいが、本発明は受光量を単に出力するセンサにも応用できる。
【００１７】
また、上記信号処理回路５は上記１対の信号（ｉ１，ｉ２）を用いて、測距対象物までの距離に依存するアナログ処理（例えば、ｉ１／（ｉ１＋ｉ２））を行い、このアナログ処理された信号を投光の度にコンデンサで積分する。上記ＣＰＵ３はコンデンサによって積分された測距対象物までの距離に依存するアナログ信号をＡ／Ｄ変換して取り込む。
【００１８】
このような構成において、ＣＰＵ３がドライバ２に信号光の投光を命じると、同時に信号処理回路５に信号処理の準備を命じる。この命令により、ドライバ２は投光部１を駆動し、また信号処理回路５は受光部４より信号を受信しながら待機状態となる。この待機状態のままで所定時間が経過したのち、ＣＰＵ３から信号処理回路５へ信号処理開始が命じられ、信号処理が実行される。
【００１９】
尚、待機状態を所定時間設けた理由は、信号が安定するまで待つことが目的である。こうして、信号処理回路５での信号処理結果に基づいて、ＣＰＵ３は記憶部６に格納されている係数による測距演算を行い、距離を算出する。
【００２０】
ここで、工場等における製造時に、上記記憶部６に記憶される距離演算のための係数を求める調整について説明する。尚、この調整はカメラの修理を行うリペアセンタでも同様に行うことができる。
【００２１】
図５に示されるように、距離演算において、測距出力ｄと測距対象物距離ｌとの関係は直線で近似されることが多く、傾きａ、シフト値ｄ０  とすると、以下の式で表わすことができる（距離の算出は上記式（１´）で行う）。
【００２２】
【数２】
0003590091.tif 000003
【００２３】
この傾きａとシフト値ｄ０  は投光回数により変わる為、調整値を図４のフローチャートに示す手順で求める。
即ち、投光回数をｎ０  と設定し（ステップＳ１）、任意の距離ｌ１  に配置した測距対象物に向けて測距を行い測距出力ｄ１  を得る（ステップＳ２）。
【００２４】
同様に、任意の距離ｌ２  （ｌ１  とｌ２  は異なる値）に配置した測距対象物に向けて測距を行い、測距出力ｄ２  を得る（ステップＳ３）。次いで、得られた測距出力ｄ１  ，ｄ２  より、直線の傾きａとシフト値ｄ０  を求め、次式で示される傾きａ、シフト値ｄ０  を記憶部６に格納する（ステップＳ４）。
【００２５】
【数３】
0003590091.tif 000004
【００２６】
次に、図６及び図７を参照して、投光回数をｎＡ  とし距離演算については上記投光回数ｎ０  の式を用いる場合の補正の方法について説明する。
先ず投光回数ｎＡ  を設定し（ステップＳ１）、投光回数がｎＡ  よりｎ０  に切り換わる距離ｌ１  に測距対象物を配置し、該測距対象物に対して測距を行い、測距出力ｄＡ  を得る（ステップＳ２）。次いで、ステップＳ２で得た測距出力ｄＡ  を投光回数ｎ０  の直線に乗せる為に、次式により投光回数ｎ０  とｎＡ  の比率で換算する（ステップＳ３）。
【００２７】
【数４】
0003590091.tif 000005
【００２８】
続いて、距離ｌ１  における投光回数ｎ０  の測距出力ｄ１  とステップＳ３で求めたｄＡ  ′の差ΔＡを求め（ステップＳ４）、ｄＡ  ′が投光回数ｎ０  の直線に乗るようにズレ量ΔＡをシフト値ｄ０  に含み、投光回数ｎＡ  の場合のシフト値ｄａ  として記憶部６に格納する（ステップＳ５）。従って、投光回数ｎＡ  の場合、前記数式（１´）においてシフト値ｄ０  を記憶部６に格納されたシフト値ｄＡ  に置き換えて下記の式を用いて距離演算を行う。
【００２９】
【数５】
0003590091.tif 000006
【００３０】
以下、図８乃至図１１を参照して、第１の実施例について説明する。
本実施例では、図１１に示すように画角内の１点（Ａ点）を測距するものであり、投光回数設定部においては１５回、２０回、３０回の中から投光回数が選択される。
【００３１】
先ず、図８及び図９を参照して、距離演算の為の式を求めるシーケンスについて説明する。その概要について先に説明すると、ステップＳ２１〜Ｓ２４では基準となる投光回数における演算式を求め、ステップＳ２５〜Ｓ２９とステップＳ３０〜Ｓ３４では基準となる投光回数以外の投光回数における上記演算式のシフト値を求める。以下、詳細を説明する。
【００３２】
基準とする投光回数Ｎ＝３０回を設定し（ステップＳ２１）、投光回数を切り換える１つのポイントである距離ｌ１  に測距対象物を配置し、該対象物に向けて上記投光回数による測距を行い測距出力ｄｄ１  を得る（ステップＳ２２）。
【００３３】
そして、投光回数を切り換えるもう一つのポイントである距離ｌ２  に測距対象物を配置し、該対象物に向けて上記投光回数による測距を行い測距出力ｄｄ２  を得る（ステップＳ２３）。
【００３４】
次いで、ｄｄ１  ，ｄｄ２  より演算式のパラメータ、傾きａａ、シフト値ｄｄ０  を求め、これをＥ２  ＰＲＯＭ等の記憶部６に格納する（ステップＳ２４）。これにより、距離算出の為の基準の投光回数における演算式は以下のようになる。
【００３５】
【数６】
0003590091.tif 000007
【００３６】
続いて、基準の投光回数以外の投光回数Ｎ＝１５を設定し（ステップＳ２５）、投光回数Ｎ＝１５回から他の投光回数への切り換えポイント距離ｌ１  に測距対象物を配置し、それに向けて上記投光回数による測距を行い測距出力ｄ１５を得る（ステップＳ２６）。
【００３７】
さらに、このステップＳ２６で得られた測距出力ｄ１５を基準の投光回数の演算式に乗せる為に、投光回数の比率３０／１５により換算し、ｄ′１５とする（ステップＳ２７）。
【００３８】
次いで、ステップＳ２７において換算した測距出力ｄ′１５とステップＳ２２で得た測距出力ｄｄ１  とのズレ量ΔＡを算出し（ステップＳ２８）、このステップＳ２８で算出したズレ量ΔＡを基準の投光回数の演算式のシフト値ｄｄ０  に加え、投光回数Ｎ＝１５回の場合のシフト値ｄａ  とし、Ｅ２  ＰＲＯＭ等の記憶部６に格納する（ステップＳ２９）。
【００３９】
続いて、基準の投光回数以外の投光回数Ｎ＝２０を設定し（ステップＳ３０）、投光回数Ｎ＝２０回から他の投光回数への切り換えポイント距離ｌ２に測距対象物を配置し、それに向けて上記投光回数による測距を行い測距出力ｄ２０を得る（ステップＳ３１）。
【００４０】
そして、ステップＳ３１で得られた測距出力ｄ２０を基準の投光回数の演算式に乗せる為に、投光回数の比率３０／２０により換算し、ｄ′２０とする（ステップＳ３２）。さらに、ステップＳ３２において換算した測距出力ｄ′２０とステップＳ２３で得た測距出力ｄｄ２  とのズレ量ΔＢを算出し（ステップＳ３３）、ステップＳ３３で算出したズレ量ΔＢを基準の投光回数の演算式のシフト値ｄｄ０  に加え、投光回数Ｎ＝２０回の場合のシフト値ｄｂ  とし、Ｅ２  ＰＲＯＭ等の記憶部６に格納する（ステップＳ３４）。尚、このシーケンスでは、演算式を直線としたが、演算式は直線に限らず、図１９（ａ）に示すような曲線でもよいことは勿論である。
【００４１】
次に図１０のフローチャートを参照して測距シーケンスについて説明する。
先ず第１の測距モードにより画角内のＡ点に向けて８回の投光を行い測距出力ｄ１  を得る（ステップＳ４１）。そして、このステップＳ４１で得られた測距出力ｄ１  により第２の測距モードの投光回数を設定する。即ち、ステップＳ４１で得られた測距出力ｄ１  と切り換えポイントのデータＤｎを比較し（ステップＳ４２）、ｄ１  ＜Ｄｎであった場合にはステップＳ４３に進み、第２の測距モードの投光回数をＮ＝１５回に設定する（ステップＳ４３）。
【００４２】
続いて、画角内のＡ点に向けて１５回の投光を行い測距出力ｄ２  を得る（ステップＳ４４）。そして、投光回数Ｎ＝１５回は基準の投光回数ではないので、投光回数の比率３０／１５により上記測距出力の換算を行い演算式のｄに設定し（ステップＳ４５）、基準の投光回数の演算式（６）において、シフト値ｄｄ０に記憶部６に格納されているシフト値ｄａ  を設定し（ステップＳ４６）、基準の投光回数の演算式（６）により被写体距離Ｌを算出する（ステップＳ５５）。
【００４３】
一方、ステップＳ４２において、得られた測距出力ｄ１  と切り換えポイントのデータＤｎを比較し、ｄ１  ＞＝Ｄｎであった場合にはステップＳ４７に進む。そして、得られた測距出力ｄ１  と切り換えポイントのデータＤｆを比較し（ステップＳ４７）、ｄ１  ＜Ｄｆであった場合にはステップＳ４８に進み、第２の測距モードの投光回数はＮ＝２０回に設定される（ステップＳ４８）。
【００４４】
続いて、画角内のＡ点に向けて２０回の投光を行い測距出力ｄ３  を得る（ステップＳ４９）。そして、投光回数Ｎ＝２０回は基準の投光回数ではないので、投光回数の比率３０／２０により上記測距出力の換算を行い演算式のｄに設定し（ステップＳ５０）、基準の投光回数の演算式（６）において、シフト値ｄｄ０  に記憶部６に格納されているシフト値ｄｂ  を設定し（ステップＳ５１）、基準の投光回数の演算式（６）により被写体距離Ｌを算出する（ステップＳ５５）。
【００４５】
一方、上記ステップＳ４７で、得られた測距出力ｄ１  と切り換えポイントのデータＤｎを比較し、ｄ１  ＞＝Ｄｆであった場合にはステップＳ５２に進み、第２の測距モードの投光回数はＮ＝３０回に設定される（ステップＳ５２）。
【００４６】
続いて、画角内のＡ点に向けて３０回の投光を行い測距出力ｄ４  を得る（ステップＳ５３）。尚、投光回数Ｎ＝３０回は基準の投光回数であるので、演算式（６）はシフト値を変更する事なく使用できる。そして、演算式（６）のｄに上記測距出力ｄ４  を設定し（ステップＳ５４）、演算式（６）により被写体距離Ｌを算出する（ステップＳ５５）。
【００４７】
次に第２実施例について説明する。第２の実施例の測距装置は前述の第１実施例と同じ構成となっている。
以下、図１２及び図１３を参照して距離演算の為の式を求めるシーケンスについて説明する。その概要を先に説明すると、ステップＳ６１〜Ｓ６６では基準となる投光回数における演算式を求め、ステップＳ６７〜ステップＳ７１とステップＳ７２〜ステップＳ７６では基準となる投光回数以外の投光回数における上記演算式のシフト値を求める。以下、詳細を説明する。
【００４８】
基準とする投光回数Ｎ＝２０回を設定し（ステップＳ６１）、投光回数を切り換える１つのポイントである距離ｌ１  に測距対象物を配置し、それに向けて上記投光回数による測距を行い測距出力ｄ１  を得る（ステップＳ６２）。
【００４９】
続いて、投光回数を切り換える上記２つのポイントの間にある任意の距離ｌ２  に測距対象物を配置し、それに向けて上記投光回数による測距を行い測距出力ｄ２  を得る（ステップＳ６３）。
【００５０】
次いで、投光回数を切り換える他方のポイントである距離ｌ３  に測距対象物を配置し、それに向けて上記投光回数による測距を行い測距出力ｄ３  を得る（ステップＳ６４）。そして、ｄ１  ，ｄ２  より演算式のパラメータ、傾きａ１  、シフト値ｄｄ０  を求め、Ｅ２  ＰＲＯＭ等の記憶部６に格納する（ステップＳ６５）。これにより、演算式（７）が求められる。
【００５１】
【数７】
0003590091.tif 000008
【００５２】
続いて、ｄ２  ，ｄ３  より演算式のパラメータ、傾きａ２  、シフト値ｄｄ１  を求めて、Ｅ２  ＰＲＯＭ等の記憶部６に格納する（ステップＳ６６）。これにより演算式（８）が求められる。
【００５３】
【数８】
0003590091.tif 000009
【００５４】
次いで、基準の投光回数以外の投光回数の１つＮ＝１５を設定し（ステップＳ６７）、投光回数Ｎ＝１５回から他の投光回数への切り換えポイント距離ｌ１  に測距対象物を配置し、それに向けて上記投光回数による測距を行い、測距出力ｄ１５を得る（ステップＳ６８）。そして、ステップＳ６８で得られた測距出力ｄ１５を基準の投光回数の演算式に乗せる為に、投光回数の比率２０／１５により換算し、ｄ′１５とする（ステップＳ６９）。
【００５５】
続いて、ステップＳ６９において換算した測距出力ｄ′１５とステップＳ６２で得た測距出力ｄ１  とのズレ量ΔＡを算出し（ステップＳ７０）、ステップＳ７０で算出したズレ量ΔＡを基準の投光回数の演算式（７）のシフト値ｄｄ０  に加えて、投光回数Ｎ＝１５回の場合のシフト値ｄａ  とし、Ｅ２  ＰＲＯＭ等の記憶部６に格納する（ステップＳ７１）。
【００５６】
次いで、基準の投光回数以外の投光回数の１つＮ＝３０を設定し（ステップＳ７２）、投光回数Ｎ＝３０回から他の投光回数への切り換えポイント距離ｌ３  に測距対象物を配置し、それに向けて上記投光回数による測距を行い測距出力ｄ３０を得る（ステップＳ７３）。そして、このステップＳ７３で得られた測距出力ｄ３０を基準の投光回数の演算式に乗せる為に、投光回数の比率２０／３０により換算し、ｄ′３０とする（ステップＳ７４）。
【００５７】
続いて、ステップＳ７４において換算した測距出力ｄ′３０とステップＳ６４で得た測距出力ｄ３  とのズレ量ΔＢを算出し（ステップＳ７５）、ステップＳ７５で算出したズレ量ΔＢを基準の投光回数の演算式（８）のシフト値ｄｄ１  に加え、投光回数Ｎ＝３０回の場合のシフト値ｄｂ  とし、Ｅ２  ＰＲＯＭ等の記憶部６に格納する（ステップＳ７６）。尚、本実施例では、演算式（１），（２）を直線としたが、直線に限るものではなく、図２０（ｂ），（ｃ）に示すように、曲線と曲線又は曲線と直線としてもよいことは勿論である。
【００５８】
次に図１４のフローチャートを参照して、測距シーケンスについて説明する。先ず第１の測距モードにより画角内のＡ点に向けて８回の投光を行い測距出力ｄｄ１  を得る（ステップＳ８１）。そして、ステップＳ８１で得られた測距出力ｄｄ８  により第２の測距モードの投光回数を設定する。即ち、ステップＳ８１で得られた測距出力ｄｄ８  と切り換えポイントのデータＤｎを比較し（ステップＳ８２）、ｄｄ８  ＜Ｄｎであった場合にはステップＳ８３に進み、第２の測距モードの投光回数はＮ＝１５回に設定される（ステップＳ８３）。
【００５９】
続いて、画角内のＡ点に向けて１５回の投光を行い測距出力ｄｄ２  を得る（ステップＳ８４）。そして、投光回数Ｎ＝１５回は基準の投光回数ではないので、投光回数の比率２０／１５により上記測距出力の換算を行い演算式のｄに設定する（ステップＳ８５）。さらに、基準の投光回数の演算式（７）において、シフト値ｄｄ０  に記憶部６に格納されているシフト値ｄａ  を設定し（ステップＳ８６）、基準の投光回数の演算式（７）により被写体距離Ｌを算出する（ステップＳ９６）。
【００６０】
一方、ステップＳ８２で、得られた測距出力ｄｄ８  と切り換えポイントのデータＤｎを比較し、ｄｄ８  ＞＝Ｄｎであった場合にはステップＳ８７に進む。そして、ここでも同様に得られた測距出力ｄｄ８  と切り換えポイントのデータＤｆを比較し（ステップＳ８７）、ｄｄ８  ＜Ｄｆであった場合にはステップＳ８８に進み、第２の測距モードの投光回数はＮ＝２０回に設定される（ステップＳ８８）。
【００６１】
続いて、画角内のＡ点に向けて２０回の投光を行い測距出力ｄｄ３  を得る（ステップＳ８９）。そして、投光回数Ｎ＝２０回が基準の投光回数である為、ステップＳ８９で得られた測距出力ｄｄ３  はｄに設定される（ステップＳ９０）。
【００６２】
ところで、投光回数Ｎ＝２０回の場合、測距範囲Ｄｎ〜Ｄｆには演算式（７）と（８）の切り換えポイントＤｍが含まれる。そこで、ステップＳ９１において演算式（７）と（８）のどちらを使うか判断する。この判断にはステップＳ８９で得られた測距出力ｄｄ３  を用い、ｄｄ３  ＜ｄｍ  であれば（ステップＳ９１）、演算式（７）により被写体距離Ｌを算出する（ステップＳ９６）。そして、ｄｄ３  ＜ｄｍ  である場合は（ステップＳ９１）、演算式（８）により被写体距離Ｌを算出する（ステップＳ９７）。
【００６３】
一方、上記ステップＳ８７で、得られた測距出力ｄ１  と切り換えポイントのデータＤｆを比較して、ｄｄ８  ≧Ｄｆであった場合にはステップＳ９２に進み、第２の測距モードの投光回数をＮ＝３０回に設定する（ステップＳ９２）。そして、画角内のＡ点に向けて３０回の投光を行い測距出力ｄｄ４  を得る（ステップＳ９３）。投光回数Ｎ＝３０回は基準の投光回数ではないので、投光回数の比率２０／３０により上記測距出力の換算を行い演算式のｄに設定する。
【００６４】
続いて、基準の投光回数の演算式（８）において、シフト値ｄｄ１  に記憶部６に格納されているシフト値ｄｂ  を設定し（ステップＳ９５）、演算式（８）により被写体距離Ｌを算出する（ステップＳ９７）。
【００６５】
次に本発明の第３実施例について説明する。第３の実施例は、第１実施例と同一の構成において、第２の測距モードの投光回数を２０，４０，８０としたものである。調整については第１実施例と同じである為、ここでは説明を省略する。
【００６６】
以下、基準の投光回数を４０回、演算式は（６）を用いることとし、図１５のフローチャートを参照して測距シーケンスを説明する。
先ず第１の測距モードにより画角内のＡ点に向けて８回の投光を行い測距出力ｄ１  を得る（ステップＳ１０１）。そして、ステップＳ１０１で得られた測距出力ｄ１  により第２の測距モードの投光回数を設定する。即ち、ステップＳ１０１で得られた測距出力ｄ１  と切り換えポイントのデータＤｎを比較し（ステップＳ１０２）、ｄ１  ＜Ｄｎであった場合にはステップＳ１０３に進み、第２の測距モードの投光回数はＮ＝２０回に設定される（ステップＳ１０３）。
【００６７】
次いで、画角内のＡ点に向けて２０回の投光を行い測距出力ｄ２  を得る（ステップＳ１０４）。そして、投光回数Ｎ＝２０回は基準の投光回数ではないので測距出力の換算を行う。投光回数Ｎ＝２０が基準の投光回数と２のべき乗の関係（４０＝２０×２１  ）にあることより、測距出力ｄ２  を左へ１ｂｉｔシフトし、演算式のデータｄに設定する（ステップＳ１０５）。
【００６８】
続いて、基準の投光回数の演算式（６）において、シフト値ｄｄ０  に記憶部６に格納されているシフト値ｄａ  を設定し（ステップＳ１０６）、基準の投光回数の演算式（６）により被写体距離Ｌを算出する（ステップＳ１１５）。
【００６９】
一方、ステップＳ１０２で、得られた測距出力ｄ１  と切り換えポイントのデータＤｎを比較し、ｄ１  ＞Ｄｎであった場合にはステップＳ１０７に進む。このステップＳ１０７でも同様に、得られた測距出力ｄ１  と切り換えポイントのデータＤｆを比較し、ｄ１  ＜Ｄｆであった場合ステップＳ１０８に進み、第２の測距データの投光回数はＮ＝８０に設定される（ステップＳ１０８）。
【００７０】
続いて、画角内のＡ点に向けて８０回の投光を行い測距出力ｄ３  を得る（ステップＳ１０９）。そして、投光回数Ｎ＝８０回は基準の投光回数ではないので測距出力の換算を行う。投光回数Ｎ＝８０が基準の投光回数と２のべき乗の関係（４０＝８０×２−１）にあることより、測距出力ｄ３を右へ１ｂｉｔシフトし、演算式のｄに設定する（ステップＳ１１０）。
【００７１】
次いで、基準の投光回数の演算式（６）において、シフト値ｄｄ０  に記憶部６７に格納されているシフト値ｄｂ  を設定し（ステップＳ１１１）、基準の投光回数の演算式（６）により被写体距離Ｌを算出する（ステップＳ１１５）。
【００７２】
一方、上記ステップＳ１０７で、得られた測距出力ｄ１  と切り換えポイントのデータＤｎを比較し、ｄ１  ＞＝Ｄｆであった場合にはステップＳ１１２に進み、第２の測距モードの投光回数はＮ＝４０回に設定される（ステップＳ１１２）。
【００７３】
続いて、画角内のＡ点に向けて４０回の投光を行い測距出力ｄ４  を得る（ステップＳ１１３）。投光回数Ｎ＝４０回は基準の投光回数であるので、演算式（６）のシフト値を変更することなく使用できる。次いで、演算式（６）のデータｄに上記測距出力ｄ４  を設定し（ステップＳ１１４）、演算式（６）により被写体距離Ｌを算出する（ステップＳ１１５）。
【００７４】
次に本発明の第４の実施例について説明する。第４実施例は第１実施例において測距ポイントを３点（図１６参照）にしたものである。調整については第１実施例と同様に、測距ポイント３点各々について行う。調整によって得られた演算式は次式により示される。
【００７５】
【数９】
0003590091.tif 000010
【００７６】
以下、図１７及び図１８のフローチャートを参照して、第４実施例の測距シーケンスについて説明する。先ず、第１の測距モードにより図に示すような被写体のＡ点、Ｂ点、Ｃ点に対して８回投光して測距を行い、測距出力ｄ１  ，ｄ２  ，ｄ３  を得る（ステップＳ１２１〜Ｓ１２３）。
【００７７】
続いて、主被写体の選択を行う（ステップＳ１２４）。この選択については公知となっている種々の方法がある。例えば、最至近の被写体を選択する方法や所定距離にもっとも近い被写体を選択する方法、更には、図面中央部の被写体が所定距離より近い場合は画面中央部の被写体を選択し、それ以外の場合は選択１，２の方法により被写体を選択する方法などである。ここでは、その詳細の説明は省略する。
【００７８】
続いて、ステップＳ１２５では、Ａ点を選択したか否かを判断し、Ａ点を選択した場合はステップＳ１２７へ進み、Ａ点を選択していない場合はステップＳ１２６へ進む。更に、ステップＳ１２６では、Ｂ点を選択したか否かを判断し、Ｂ点を選択した場合はステップＳ１４７へ進み、Ｂ点を選択していない場合はステップＳ１６１へ進む。即ち、Ａ点を選択した場合はステップＳ１２７へ進み、Ｂ点を選択した場合はステップＳ１４７へ進み、Ｃ点を選択した場合はステップＳ１６１へ進む（ステップＳ１２５，Ｓ１２６）。
【００７９】
上記ステップＳ１２５にてＡ点が選択された場合、ステップＳ１２７，１３２にて、ステップＳ１２１で得られた測距出力ｄ１  により第２の測距モードの投光回数を設定する。即ち、ステップＳ１２１で得られた測距出力ｄ１  と切り換えポイントのデータＤｎを比較し（ステップＳ１２７）、ｄ１  ＜Ｄｎであった場合にはステップＳ１２８に進み、第２の測距モードの投光回数はＮ＝１５回に設定され（ステップＳ１２８）、画角内のＡ点に向けて１５回の投光を行い測距出力Ｄ１  を得る（ステップＳ１２９）。
【００８０】
続いて、投光回数Ｎ＝１５が基準の投光回数ではないので、基準の投光回数との比率３０／１５により上記測距出力の換算を行い演算式のｄに設定し（ステップＳ１３０）、基準の投光回数の演算式（１０）において、シフト値ｄｄ０  に記憶部６に格納されているシフト値ｄａ  を設定し（ステップＳ１３１）、基準の投光回数の演算式（１０）により被写体距離Ｌを算出する（ステップＳ１４６）。
【００８１】
上記ステップＳ１２７で測距出力ｄ１  と切り換えポイントのデータＤｎを比較した結果がｄ１  ≧Ｄｎとなった場合にはステップＳ１３２に移行する。
このステップＳ１３２でも同様に、測距出力ｄ１  と切り換えポイントのデータＤｆを比較し、ｄ１  ＜Ｄｆであった場合には投光回数は２０回に設定され（ステップＳ１３３）、画角内のＡ点に向けて２０回の投光を行い測距出力Ｄ２  を得る（ステップＳ１３４）。
【００８２】
次いで、投光回数Ｎ＝２０回が基準の投光回数ではないので、基準の投光回数との比率３０／２０により上記測距出力の換算を行い演算式のｄに設定し（ステップＳ１３５）、基準の投光回数の演算式（１０）において、シフト値ｄｄ０  にＥ２  ＰＲＯＭなどの記憶部６に格納されている補正値ｄｂ  を設定し（ステップＳ１３６）、基準の投光回数の演算式（１０）により被写体距離Ｌを算出する（ステップＳ１４６）。
【００８３】
上記ステップＳ１３２でｄ１  ≧Ｄｆとなる場合にはステップＳ１３７へ進み投光回数は３０回に設定される（ステップイＳ１３７）。次いで、画角内のＡ点に向けて３０回の投光を行い測距出力Ｄ３  を得る。投光回数Ｎ＝３０は基準の投光回数であるので、演算式（１０）がシフト値を変更することなく使用できる（ステップＳ１３８）。そして、演算式（１０）のｄに上記測距出力Ｄ３  を換算することなく設定し（ステップＳ１３９）、基準の投光回数の演算式（１０）により被写体距離Ｌを算出する（ステップＳ１４６）。
【００８４】
上記ステップＳ１２４において、Ｂ点又はＣ点が選択された場合にも、前述したＡ点同様にステップＳ１４７乃至Ｓ１６０、又はステップＳ１６１乃至Ｓ１７４おいて第２の測距モードが実行され、上記演算式（１１）又は（１２）により被写体距離が算出される。
【００８５】
以上説明したように、本発明の測距装置によれば、データの換算を行う為の記憶媒体に格納するデータは少なくすみ、安価な記憶媒体を採用した測距装置が実現できる。さらに、記憶媒体に格納された補正値を用いて演算を行うので、データ換算を行っても精度の高い測距が可能である。また、投光回数を２のべき乗とすることによりデータ換算が短時間で行える。
【００８６】
尚、本発明の上記実施態様によれば、以下のごとき構成が得られる。
（１）測距対象物に向けて光束を投光する投光手段と、
上記投光手段による投光回数を少なくとも２通り以上異ならせて設定する投光回数設定手段と、
上記測距対象物からの反射光を受光し、上記測距対象物の距離に応じた値に信号処理された光電変換信号を出力する受光手段と、
上記投光回数が異なることによって発生する測距演算値の相違を補正するための補正値を記憶する記憶手段と、
上記記憶手段に記憶された補正値を用い、上記光電変換信号に基づいて上記測距対象物までの距離を演算する測距演算手段と、
を具備したことを特徴とする測距装置。
（２）上記測距演算手段は、基準投光回数に対する測距時の投光回数の比率を上記光電変換値に乗算し、この乗算された光電変換値と上記補正値を用いて上記測距対象物までの距離を演算する上記（１）に記載の測距装置。
（３）上記比率の乗算演算は、デジタル値形式の上記光電変換値をビットシフトによって行う上記（２）に記載の測距装置。
（４）上記投光手段は、複数の投光方向に向けて投光可能であることを特徴とする上記（１）乃至（３）に記載の測距装置。
（５）上記測距演算手段は、上記光電変信号を用い被写体距離をアナログ演算を行い、その結果を投光の毎に積分を行い、投光回数が終了した際に上記補正値を用いて投光回数の相違に基づく補正演算を行う上記（１）乃至（４）に記載の測距装置。
（６）測距対象物に向けて光束を投光する投光手段と、
上記対象物からの上記光束の反射光を受光し、受光位置に応じた光電変換信号を出力する受光手段と、
上記光電変換信号に基づいて、上記測距対象物までの距離を演算する演算手段と、
上記演算手段において演算に用いる補正値を格納する記憶手段と、
上記投光手段による投光回数を設定する投光回数設定手段と、
上記投光手段を規定の投光回数で駆動制御する第１測距モードと、投光回数可変の第２測距モードで駆動制御する制御手段と、
を有し、
上記投光回数設定手段は、第１測距モードの測距結果に基づいて第２測距モードの投光回数を設定し、
上記演算手段は基準となる投光回数において上記光電変換信号から距離を求める為の関数式を有し、上記基準となる投光回数とは異なる投光回数時には、上記光電変換信号に対して上記投光回数の比に応じてデータ変換を行い、上記記憶手段に格納された上記補正値を用いてオフセット補正を行うことを特徴とする測距装置。
（７）上記投光回数設定手段は、投光回数を２のべき乗の回数とする上記（６）に記載の測距装置。
（８）上記演算手段は、投光回数に応じて変わる複数種類の関数式を有することを特徴とする上記（６）又は（７）に記載の測距装置。
（９）基準投光回数で第１基準距離の測距対象物の演算出力を得る第１測距手段と、
上記基準投光回数で第２基準距離の測距対象物の演算出力を得る第２測距手段と、
上記第１測距手段と上記第２測距手段の出力を用いて、演算出力から被写体距離を求める関数の係数を演算する係数演算手段と、
基準投光回数と異なる所定の投光回数でもって上記第１基準距離の測距対象物の演算出力を得る第３測距手段と、
この第３測距手段の演算出力に基づいて、上記基準投光回数と上記所定の投光回数での投光時における被写体距離を一致させるための補正値を演算する補正値演算手段と、
を具備した光アクティブ式測距装置における調整装置。
【００８７】
上記（１）に記載の測距装置によれば、異なる投光回数の場合でも少ない記憶量で補正することができる。上記（２）に記載の測距装置によれば、上記比率を用いてデータ変換を行い、同一の演算形式で演算が可能となる。上記（３）に記載の測距装置によれば、乗算演算が簡単に行える。上記（４）に記載の測距装置によれば、複数点について測距が可能となる。上記（５）に記載の測距装置によれば各投光時の測距演算はアナログ演算で行うことができ、最終的に補正演算を行うので、短時間で精度の高い測距を行うことができる。上記（６）に記載の測距装置によれば、データ換算を行ってからオフセット補正演算を行うので、格納するデータは少なくても済み、また精度の高い測距を行うことができる。上記（７）に記載の測距装置によれば、投光回数が２のべき乗とすることにより、データ換算が容易にでき、短時間で処理が可能となる。上記（８）に記載の測距装置によれば、投光回数に応じて最適の関数式を試用するので、より正確な測距演算が行える。上記（９）に記載の調整装置によれば、投光回数が異なる場合、出力を一致させる補正値を正確に求めることができる。
【００８８】
【発明の効果】
本発明によれば、投光回数、個体により生じる誤差を無くし、精度の良い測距を行うと共に、カメラ側で記憶するデータ量を軽減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概念図である。
【図２】投光部１が被写体に向けて投光した信号光が該被写体により反射され、信号光が受光部２に受光される様子を示す図である。
【図３】本発明の実施例に係る測距装置の構成を示すブロック図である。
【図４】工場等における製造時に、記憶部６に記憶される距離演算のための係数を求める調整について説明するフローチャートである。
【図５】図４の説明を補助する為に被写体距離と測距出力との関係を示す図である。
【図６】投光回数をｎＡ  とし距離演算については上記投光回数ｎ０  の式を用いる場合の補正の方法について説明するフローチャートである。
【図７】図６の説明を補助する為に被写体距離と測距出力との関係を示す図である。
【図８】第１の実施例による調整のシーケンスを示すフローチャートである。
【図９】図８の説明を補助する為に被写体距離と測距出力との関係を示す図である。
【図１０】第１の実施例による測距のシーケンスを示すフローチャートである。
【図１１】第１の実施例に係る測距ポイントの様子を示す図である。
【図１２】第２の実施例による調整のシーケンスを示すフローチャートである。
【図１３】図１２の説明を補助する為に被写体距離と測距出力との関係を示す図である。
【図１４】第２の実施例による測距のシーケンスを示すフローチャートである。
【図１５】第３の実施例による測距のシーケンスを示すフローチャートである。
【図１６】第４の実施例に係る測距ポイントの様子を示す図である。
【図１７】第４の実施例による測距のシーケンスを示すフローチャートである。
【図１８】第４の実施例による測距のシーケンスを示すフローチャートである。
【図１９】演算式として用いられる曲線を示す図である。
【図２０】従来の測距装置に係る被写体距離と測距出力との関係を示す図である。
【符号の説明】
１…投光部、２…受光部、３…演算部、４…制御部、５…投光回数設定部、６…記憶部、７…投光回数設定部、８…演算部。
【図１】
0003590091.tif 000011
【図２】
0003590091.tif 000012
【図３】
0003590091.tif 000013
【図４】
0003590091.tif 000014
【図５】
0003590091.tif 000015
【図６】
0003590091.tif 000016
【図７】
0003590091.tif 000017
【図８】
0003590091.tif 000018
【図９】
0003590091.tif 000019
【図１０】
0003590091.tif 000020
【図１１】
0003590091.tif 000021
【図１２】
0003590091.tif 000022
【図１３】
0003590091.tif 000023
【図１４】
0003590091.tif 000024
【図１５】
0003590091.tif 000025
【図１６】
0003590091.tif 000026
【図１７】
0003590091.tif 000027
【図１８】
0003590091.tif 000028
【図１９】
0003590091.tif 000029
【図２０】
0003590091.tif 000030