(57)【要約】【課題】  複数の点を同時に測距できるマルチ測距装置を提供する。【解決手段】  互いに異なる波長の光を出射する複数のＬＥＤ２２〜２６を一列に配列して発光部を構成し、各ＬＥＤ２２〜２６からの出射光の異なる波長に対応した波長感度を有する複数の部分ＰＳＤ素子３４〜３８を一列に配列して受光部を構成している。したがって、多点測距を行う際に夫々の点に対する測距を同時に行っても、何れのＬＥＤから放出された光であるかを区別することができ、２点以上を同時に測距することができる。【選択図】図６
2005241340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部と、
上記発光部から出射された光をビーム化する光学レンズと、
物体によって乱反射された上記発光部からの光の一部を集光して光スポットを形成する集光部と、
上記集光部によって形成された光スポットの受光量と上記光スポットの位置を表す信号を出力する受光部
を備えると共に、
上記発光部は、出射される光の波長を多波長化する多波長化手段を含み、
上記受光部は、上記多波長化手段によって多波長化された複数の波長の光を分離して受光する波長別受光手段を含む
ことを特徴とするマルチ測距装置。
【請求項２】
請求項１に記載のマルチ測距装置において、
上記多波長化手段は、互いに異なる波長の光を出射する複数の発光素子である
ことを特徴とするマルチ測距装置。
【請求項３】
請求項１に記載のマルチ測距装置において、
上記多波長化手段は、互いに異なる波長の光を透過させる複数の光学フィルターである
ことを特徴とするマルチ測距装置。
【請求項４】
請求項１に記載のマルチ測距装置において、
上記多波長化手段は、分光素子である
ことを特徴とするマルチ測距装置。
【請求項５】
請求項４に記載のマルチ測距装置において、
上記分光素子は、プリズムである
ことを特徴とするマルチ測距装置。
【請求項６】
請求項４に記載のマルチ測距装置において、
上記分光素子は、回折格子である
ことを特徴とするマルチ測距装置。
【請求項７】
請求項１に記載のマルチ測距装置において、
上記受光部は、複数のＰＳＤを含む
ことを特徴とするマルチ測距装置。
【請求項８】
請求項１に記載のマルチ測距装置において、
上記受光部は、１つのＰＳＤが分割されてなる複数の部分ＰＳＤを含む
ことを特徴とするマルチ測距装置。
【請求項９】
請求項７に記載のマルチ測距装置において、
上記複数のＰＳＤは、互いに異なる波長感度を有して、上記波長別受光手段を構成している
ことを特徴とするマルチ測距装置。
【請求項１０】
請求項８に記載のマルチ測距装置において、
上記複数の部分ＰＳＤは、互いに異なる波長感度を有して、上記波長別受光手段を構成している
ことを特徴とするマルチ測距装置。
【請求項１１】
請求項７に記載のマルチ測距装置において、
上記波長別受光手段は、各ＰＳＤの受光面上に配置されると共に、互いに異なる波長の光を透過させる複数の光学フィルターである
ことを特徴とするマルチ測距装置。
【請求項１２】
請求項８に記載のマルチ測距装置において、
上記波長別受光手段は、各部分ＰＳＤの受光面上に配置されると共に、互いに異なる波長の光を透過させる複数の光学フィルターである
ことを特徴とするマルチ測距装置。
【請求項１３】
請求項７に記載のマルチ測距装置において、
上記波長別受光手段は、各ＰＳＤの受光面に形成されると共に、互いに異なる波長の光を透過させる複数のカラーフィルターである
ことを特徴とするマルチ測距装置。
【請求項１４】
請求項８に記載のマルチ測距装置において、
上記波長別受光手段は、各部分ＰＳＤの受光面に形成されると共に、互いに異なる波長の光を透過させる複数のカラーフィルターである
ことを特徴とするマルチ測距装置。
【請求項１５】
請求項１に記載のマルチ測距装置において、
上記集光部は、凸レンズである
ことを特徴とするマルチ測距装置。
【請求項１６】
請求項１に記載のマルチ測距装置において、
上記集光部は、トロイダルレンズである
ことを特徴とするマルチ測距装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、物体の有無や物体の方向や物体までの距離を多点で検出するマルチ測距装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置として、図１９に示すような自動焦点カメラのマルチ測距装置がある(例えば、特公平７‐１０４４７７号公報(特許文献１)参照)。図１９において、例えば発光ダイオード(ＬＥＤ)やレーザーダイオードでなる発光素子１から出射された光を、投光用光学レンズ２によってビーム化して投光する。そして、物体が検出可能範囲内に存在する場合には、光ビームの投光軸上にある物体３(または物体４)の表面上のＯ1点(またはＯ2点)で光が反射されて、受光用光学レンズ５を介して、上記Ｏ1点(またはＯ2点)と受光用光学レンズ５の中心点とを結ぶ線分の延長上に在る例えば１次元ＰＳＤ(位置センサ)素子でなる１次元受光素子６上のＰ1点(またはＰ2点)に光スポットを形成する。
【０００３】
そして、下記ｉ),ii)で示される従来の光式の三角測量の原理を用いた測距装置の測距方法を応用して、複数の発光素子１を用いて多点を測距するようにしている。
ｉ）上記１次元受光素子６上に形成された光スポットの受光量によって、物体の有無を検出する。
ii）上記光スポットの位置によって１次元受光素子６から出力される電圧が変化することを利用して、測距装置７から物体３,４までの距離ｄ1,ｄ2を計測する。
【０００４】
しかしながら、上記従来のマルチ測距装置には、以下のような問題がある。すなわち、図１９に示すような従来のマルチ測距装置においては、受光素子として１次元受光素子６を用いている。その場合、多点測距を行う際に夫々の点に対する測距を同時に行うと、何れの発光素子１から放出された光であるかを区別することができず、２点以上を測距することができないことになる。
【０００５】
したがって、多点を測距する場合には、測距するタイミングが同時にならないように時間をずらして測距する必要があり、測距に時間を要することになる。
【特許文献１】特公平７‐１０４４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、この発明の課題は、複数の点を同時に測距できるマルチ測距装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、この発明のマルチ測距装置は、発光部と、上記発光部から出射された光をビーム化する光学レンズと、物体によって乱反射された上記発光部からの光の一部を集光して光スポットを形成する集光部と、上記集光部によって形成された光スポットの受光量と上記光スポットの位置とを表す信号を出力する受光部を備えると共に、上記発光部は、出射される光の波長を多波長化する多波長化手段を含み、上記受光部は、上記多波長化手段によって多波長化された複数の波長の光を分離して受光する波長別受光手段を含むことを特徴としている。
【０００８】
上記構成によれば、上記発光部から出射された互いに異なる波長の複数の光に関する上記物体による乱反射光の一部が、上記受光部の波長別受光手段によって分離して受光される。したがって、上記発光部から異なる波長の複数の光が同時に出射されても、夫々の波長別に上記光スポットの受光量と上記光スポットの位置とを表す信号を得ることができ、２以上の点を同時に測距できるのである。
【０００９】
また、１実施例のマルチ測距装置では、上記多波長化手段は、互いに異なる波長の光を出射する複数の発光素子である。
【００１０】
この実施例によれば、互いに異なる発光波長を有する発光素子を複数個配置するだけの簡単な構成で、多波長の光を別々に放出することができる。
【００１１】
また、１実施例のマルチ測距装置では、上記多波長化手段は、互いに異なる波長の光を透過させる複数の光学フィルターである。
【００１２】
この実施例によれば、上記発光部を構成する発光素子の発光波長は同一であっても差し支えない。したがって、同一発光波長の１つまたは複数の発光素子に対して複数の光学フィルターを配置するだけの安価な構成で、多波長の光を別々に放出することができる。
【００１３】
また、１実施例のマルチ測距装置では、上記多波長化手段は、分光素子である。
【００１４】
この実施例によれば、上記発光部を構成する発光素子は１つであっても差し支えない。したがって、１つの発光素子に対して１つの分光素子を配置するだけの安価な構成で、多波長の光を別々に放出することができる。
【００１５】
また、１実施例のマルチ測距装置では、上記分光素子は、プリズムである。
【００１６】
この実施例によれば、上記分光素子をプリズムによって簡単に構成することができる。
【００１７】
また、１実施例のマルチ測距装置では、上記分光素子は、回折格子である。
【００１８】
この実施例によれば、上記分光素子を回折格子によって簡単に構成することができる。
【００１９】
また、１実施例のマルチ測距装置では、上記受光部は、複数のＰＳＤを含んでいる。
【００２０】
この実施例によれば、上記互いに異なる波長の光を、上記受光部によって分けて受光することができる。
【００２１】
また、１実施例のマルチ測距装置では、上記受光部は、１つのＰＳＤが分割されてなる複数の部分ＰＳＤを含んでいる。
【００２２】
この実施例によれば、上記受光部を１つのＰＳＤで構成することができ、上記受光部の面積を小さくすることができる。
【００２３】
また、１実施例のマルチ測距装置では、上記複数のＰＳＤは、互いに異なる波長感度を有して、上記波長別受光手段を構成している。
【００２４】
この実施例によれば、上記互いに異なる波長の光を、より確実に分離して受光することができる。したがって、２以上の点の同時測距を、より精度良く行うことができる。
【００２５】
また、１実施例のマルチ測距装置では、上記複数の部分ＰＳＤは、互いに異なる波長感度を有して、上記波長別受光手段を構成している。
【００２６】
この実施例によれば、上記互いに異なる波長の光を、より確実に分離して受光することができる。したがって、２以上の点の同時測距を、より精度良く行うことができる。
【００２７】
また、１実施例のマルチ測距装置では、上記波長別受光手段は、各ＰＳＤの受光面上に配置されると共に、互いに異なる波長の光を透過させる複数の光学フィルターである。
【００２８】
この実施例によれば、上記受光部を構成する各ＰＳＤの波長感度は同一であっても差し支えない。したがって、同一波長感度の複数のＰＳＤに対して複数の光学フィルターを配置するだけの安価な構成で、互いに異なる波長の光を分離して受光することができる。
【００２９】
また、１実施例の部分ＰＳＤを有するマルチ測距装置では、上記波長別受光手段は、各部分ＰＳＤの受光面上に配置されると共に、互いに異なる波長の光を透過させる複数の光学フィルターである。
【００３０】
この実施例によれば、上記受光部を１つのＰＳＤで小面積とし、同一波長感度のＰＳＤを用いてコストダウンを図り、互いに異なる波長の光を確実に分離してより精度良く測距を行うことができる。
【００３１】
また、１実施例のマルチ測距装置では、上記波長別受光手段は、各ＰＳＤの受光面に形成されると共に、互いに異なる波長の光を透過させる複数のカラーフィルターである。
【００３２】
この実施例によれば、上記カラーフィルターは各ＰＳＤの受光面に直接形成される。したがって、本マルチ測距装置の厚みを薄くすることができる。
【００３３】
また、１実施例の部分ＰＳＤを有するマルチ測距装置では、上記波長別受光手段は、各部分ＰＳＤの受光面に形成されると共に、互いに異なる波長の光を透過させる複数のカラーフィルターである。
【００３４】
この実施例によれば、上記受光部を１つのＰＳＤで小面積とし、同一波長感度のＰＳＤを用いてコストダウンを図り、互いに異なる波長の光を確実に分離してより精度良く測距を行い、上記カラーフィルターを各ＰＳＤの受光面に直接形成して本マルチ測距装置の厚みを薄くできる。
【００３５】
また、１実施例のマルチ測距装置では、上記集光部は、凸レンズである。
【００３６】
また、１実施例のマルチ測距装置では、上記集光部は、トロイダルレンズである。
【００３７】
この実施例によれば、通常の凸レンズ等と比してより広いビーム範囲から集光することができ、効率的に受光部に集光することができる。
【発明の効果】
【００３８】
以上より明らかなように、この発明のマルチ測距装置は、発光部から出射された互いに異なる波長の複数の光に関する上記物体による乱反射光の一部を、受光部の波長別受光手段によって分離して受光するので、上記発光部から異なる波長の複数の光を同時に出射しても、夫々の波長別に上記光スポットの受光量と上記光スポットの位置とを表す信号を得ることができる。したがって、２以上の点を同時に測距することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００４０】
・第１実施の形態
図１は、本実施の形態のマルチ測距装置における概略構成を示す平面透視図である。また、図２は図１のＡ‐Ａ'矢視断面図であり、図３は図１のＢ‐Ｂ'矢視断面図である。マルチ測距装置１１は、図３に示すように、複数の波長を有する複数の光１３を放射できる発光部１２を有している。そして、この発光部１２から放射された複数の光１３は、レンズ１４を通過して集光され、物体(図示せず)に当たって散乱する。こうして、散乱した光の一部は、受光レンズ１５によって受光部１６に集光され、受光部１６によって上記複数の波長を有する光が別々に受光される。尚、１７は、基板１８上に形成されて発光部１２および受光部１６が載置されるフレームである。また、１９は、発光部１２および受光部１６を封止する透明樹脂である。
【００４１】
以下、各実施例によって、図３に示す発光部１２において光の波長を多波長化する多波長化手段や受光部１６において複数の波長の光を分離して受光する波長別受光手段について具体的に説明する。
【００４２】
（第１実施例）
図４および図５は、上記多波長化手段を有する発光装置２１の斜視図および縦断面図である。尚、本発光装置２１は、実際には、図１および図２に示すように、基板上に形成されたフレームに載置された発光部を透明樹脂で封止した構造を有しているのであるが、図４および図５においては、簡略化して、発光部を単に透明樹脂で封止したものとして表現している。以下、第２実施例および第３実施例の場合も同様である。
【００４３】
上記発光装置２１は、５個のＬＥＤ２２〜２６が一列に配列されて透明樹脂２７で封止されて成り、透明樹脂２７の上面におけるＬＥＤ２２〜２６上に位置する箇所にはレンズ２８が形成されている。ここで、各ＬＥＤ２２〜２６から放射される光の波長は互いに異なっており、夫々のＬＥＤ２２〜２６からの主光線は、レンズ２８の中心と各ＬＥＤ２２〜２６の光出射位置とを結ぶ線の延長上にある。すなわち、本実施例においては、上記多波長化手段を、互いに波長の異なる光を出射する複数のＬＥＤ２２〜２６で構成するのである。尚、レンズ２８は、その主軸が、中央に位置しているＬＥＤ２４からの主光線に重なるように配置されている。
【００４４】
図４および図５に示すように構成された発光装置２１を、図１および図２に示すマルチ測距装置１１の発光部１２とレンズ１４として使用することにより、各ＬＥＤ２２〜２６から放射された夫々波長が異なる光で、物体を照射することができる。このように構成されたマルチ測距装置１１を用いれば、複数の点を同時に測距することができるのである。
【００４５】
図６および図７は、図４および図５に示すように構成された発光装置２１を用いたマルチ測距装置３１の概略構成を示す。本マルチ測距装置３１は、発光装置２１を構成する透明樹脂２７の一端側を延長した透明樹脂２７'における上記延長部に、マルチ測距装置１１の受光レンズ１５として機能する受光レンズ３２と受光部１６として機能する１次元ＰＳＤ素子３３とを設けて構成されている。ここで、受光レンズ３２は上記延長部の上面に設けられ、１次元ＰＳＤ素子３３は上記延長部における受光レンズ３２からの光を受光可能な位置に設けられている。そして、１次元ＰＳＤ素子３３は、５個のＬＥＤ２２〜２６の配列方向と同じ方向に５等分割され、夫々の部分ＰＳＤ素子３４〜３８は各ＬＥＤ２２〜２６からの出射光の５種類の波長の何れか一つに対応した波長感度を有しており、個別に電気信号を信号処理装置(図示せず)に出力するようになっている。すなわち、本実施例においては、上記波長別受光手段を、互いに波長感度が異なる複数の部分ＰＳＤ素子３４〜３８で構成するのである。
【００４６】
図６に示す構成において、各ＬＥＤ２２〜２６から出射された異なる波長の光は、レンズ２８で集光されて別々の方向に放出される。そして、別々の方向に放出された光は物体３９に当たって乱反射し、その一部はマルチ測距装置３１に戻り、受光レンズ３２によって集光される。ここで、物体３９は、各ＬＥＤ２２〜２６の配列方向と同じ方向に且つ上記配列方向と平行に延在しているものとする。そうすると、受光レンズ３２によって集光された夫々の光は、対応する部分ＰＳＤ素子３４〜３８上に光スポットを形成することになる。
【００４７】
その場合、図６に示すように、上記部分ＰＳＤ素子３４はＬＥＤ２２からの光の波長に対応した波長感度を有しており、部分ＰＳＤ素子３５はＬＥＤ２３からの光に対応した波長感度を有しており、部分ＰＳＤ素子３６はＬＥＤ２４からの光に対応した波長感度を有しており、部分ＰＳＤ素子３７,３８はＬＥＤ２５,２６からの光に対応した波長感度を有している。したがって、例えば、部分ＰＳＤ素子３４は、ＬＥＤ２２以外のＬＥＤ２３〜２６からの光が入射されても動作することは無いのである。
【００４８】
そして、上記信号処理装置は、上記各部分ＰＳＤ素子３４〜３８から出力された電気信号に基づいて、各部分ＰＳＤ素子３４〜３８上に形成された光スポットの受光量から物体３９の有無を検出する。また、上記光スポットの各部分ＰＳＤ素子３４〜３８上の位置から物体３９の位置を次のように検出するのである。
【００４９】
図７は、図６の場合に比べて、上記物体３９とマルチ測距装置３１との距離が遠くなった状態を示す。この場合、各部分ＰＳＤ素子３４〜３８上に形成される光スポットの位置は、図６の場合に比べて各ＬＥＤ２２〜２６に対してより近くなっている。したがって、各部分ＰＳＤ素子３４〜３８上に形成された光スポットの各ＬＥＤ２２〜２６から(あるいは各部分ＰＳＤ素子３４〜３８における各ＬＥＤ２２〜２６側の端部から)の距離を、例えば各部分ＰＳＤ素子３４〜３８からの電気信号に基づいて検出することにより、物体３９の位置を検出することができるのである。
【００５０】
さらに、上述のことを利用して、物体３９が、各ＬＥＤ２２〜２６の配列方向と同じ方向に延在すると共に、各ＬＥＤ２２〜２６からの距離が一様に変化している(つまり、マルチ測距装置３１の表面に対して傾斜している)場合には、各部分ＰＳＤ素子３４〜３８上に形成された光スポットの位置も一様に変化するため、この光スポット位置の変化から物体３９の各ＬＥＤ２２〜２６の配列面に対する傾きを検出することができるのである。
【００５１】
以上のごとく、本実施例においては、互いに異なる発光波長を有する複数のＬＥＤ２２〜２６を一列に配列して発光装置２１を構成し、各ＬＥＤ２２〜２６からの出射光の異なる波長に対応した波長感度を有する複数の部分ＰＳＤ素子３４〜３８を一列に配列して受光部を構成している。したがって、多点測距を行う際に夫々の点に対する測距を同時に行っても、何れのＬＥＤから放出された光であるかを区別することができ、２点以上を同時に測距することができるのである。
【００５２】
尚、本実施例では、上記各部分ＰＳＤ素子３４〜３８を、各ＬＥＤ２２〜２６からの出射光の５種類の波長の何れか一つに対応した波長感度を有するように構成しているが、同一の波長感度を有するように構成しても、ＬＥＤ２２からの光が部分ＰＳＤ素子３４に入射し、ＬＥＤ２３からの光が部分ＰＳＤ素子３５に入射し、以下同様に、ＬＥＤ２４〜２６からの光が部分ＰＳＤ素子３５〜３８に入射するように成せば、各ＬＥＤ２２〜２６からの互いに波長の異なる光を分離して受光することが可能である。但し、互いに波長感度が異なるように構成した方が、各ＬＥＤ２２〜２６からの互いに波長の異なる光の分離をより高精度に行うことができることは言うまでもない。
【００５３】
また、本実施例では、各部分ＰＳＤ素子３４〜３８を１つの１次元ＰＳＤ素子３３を５等分割することによって形成しているが、５個のＰＳＤ素子を並設して形成しても差し支えない。また、部分ＰＳＤ素子の数は５個に限定されるものではなく、６個以上にすれば物体における各点までの距離をより詳細に検出することが可能になる。
【００５４】
（第２実施例）
図８および図９は、本実施例における発光装置４１の構成を示す。本発光装置４１は、５個のＬＥＤ４２〜４６が一列に配列されて透明樹脂４７で封止されて成り、透明樹脂４７の上面におけるＬＥＤ４２〜４６上に位置する箇所にはレンズ４８が形成されている。ここで、各ＬＥＤ４２〜４６から放射される光の波長は同一であり、夫々のＬＥＤ４２〜４６からの主光線は、レンズ４８の中心と各ＬＥＤ４２〜４６の光出射位置とを結ぶ線の延長上にある。尚、レンズ４８は、その主軸が、中央に位置しているＬＥＤ４４からの主光線に重なるように配置されている。
【００５５】
また、夫々のＬＥＤ４２〜４６からレンズ４８に至る主光線の位置には、互いに異なる特定波長の光のみを通過させる光学フィルター４９〜５３を配置している。したがって、ＬＥＤ４２〜４６から出射された同一波長の光は、各光学フィルター４９〜５３によって波長選択された後、レンズ４８によって集光されて放出される。こうして、発光装置４１からは、夫々異なる波長を有する５種類の光が出射されるのである。すなわち、本実施例においては、上記多波長化手段を、互いに異なる特定波長の光を通過させる複数の光学フィルター４９〜５３で構成するのである。
【００５６】
（第３実施例）
図１０および図１１は、本実施例における発光装置６１の構成を示す。本発光装置６１は、１つの発光素子６２とこの発光素子６２の上部に配置された分光素子６３とが透明樹脂６４で封止されて成り、透明樹脂６４の上面における分光素子６３上に位置する箇所にはレンズ６５が形成されている。ここで、発光素子６２は例えばＬＥＤで構成され、分光素子６３は例えばプリズムや回折格子によって構成される。すなわち、本実施例においては、上記多波長化手段を分光素子６３で構成するのである。
【００５７】
図１０および図１１に示す構成において、上記発光素子６２から放出された光は、分光素子６３によって種々の波長に分離され、レンズ６５によって集光されて別々の方向に放出されるのである。
【００５８】
（第４実施例）
図１２〜図１４は、本実施例における受光部を搭載したマルチ測距装置７１の構成を示す。但し、図１２は平面透視図であり、図１３は図１２におけるＣ‐Ｃ'矢視断面図であり、図１４は図１２におけるＤ‐Ｄ'矢視断面図である。マルチ測距装置７１における発光装置は、上記第１実施例における発光装置２１と同じであり、放射される光の波長が異な５個のＬＥＤ７２〜７６が一列に配列されている。すなわち、本実施例においては、上記多波長化手段を、互いに波長の異なる光を出射する複数のＬＥＤ７２〜７６で構成するのである。尚、各ＬＥＤ７２〜７６は、基板７７上に形成されたフレーム７８上に載置されている。
【００５９】
上記フレーム７８上には１次元ＰＳＤ素子７９が載置されており、この１次元ＰＳＤ素子７９は各ＬＥＤ７２〜７６の配列方向と同じ方向に５等分割されて、５個の部分ＰＳＤ素子８０〜８４で構成されている。また、各部分ＰＳＤ素子８０〜８４上には、５個の光学フィルター８５〜８９が配置されており、各ＬＥＤ７２〜７６と各部分ＰＳＤ素子８０〜８４と各光学フィルター８５〜８９は、透明樹脂９０で封止されている。そして、上記透明樹脂９０の上面におけるＬＥＤ７２〜７６上に位置する箇所にはレンズ９１が形成されており、光学フィルター８５〜８９上に位置する箇所には受光レンズ９２が形成されている。
【００６０】
図１２〜図１４に示す構成において、各ＬＥＤ７２〜７６から放射された５つの波長の光は、レンズ９１で集光されて別々の方向に放出される。放出された各光は物体に当たって乱反射し、マルチ測距装置７１に戻ってきた光は受光レンズ９２によって集光される。そして、集光された光は、各光学フィルター８５〜８９によって波長選択され、対応する部分ＰＳＤ素子８０〜８４上に光スポットを形成する。したがって、各部分ＰＳＤ素子８０〜８４から出力された電気信号に基づいて、各部分ＰＳＤ素子８０〜８４上に形成された光スポットの受光量から物体の有無を検出し、上記光スポットの各部分ＰＳＤ素子８０〜８４上の位置から上記物体の位置を検出することができる。すなわち、本実施例においては、上記波長別受光手段を、互いに異なる波長の光を選択する複数の光学フィルター８５〜８９で構成するのである。
【００６１】
以上のごとく、本実施例における受光部は、各部分ＰＳＤ素子８０〜８４と各光学フィルター８５〜８９とによって構成されている。したがって、各部分ＰＳＤ素子８０〜８４は、上記第１実施例の場合のように、各ＬＥＤ７２〜７６から出射される光の波長に対応した波長感度を有している必要は無く、受光部を安価に構成することができる。
【００６２】
尚、本実施例では、各部分ＰＳＤ素子８０〜８４を１つの１次元ＰＳＤ素子７９を５等分割することによって形成しているが、５個のＰＳＤ素子を並設して形成しても差し支えない。また、部分ＰＳＤ素子の数は５個に限定されるものではなく、６個以上にすれば物体における各点までの距離をより詳細に検出することが可能になる。
【００６３】
（第５実施例）
図１５〜図１７は、本実施例における受光部を搭載したマルチ測距装置１０１の概略構成を示す。但し、図１５は平面透視図であり、図１６は図１５におけるＥ‐Ｅ'矢視断面図であり、図１７は図１５におけるＦ‐Ｆ'矢視断面図である。マルチ測距装置１０１におけるＬＥＤ１０２〜１０６,基板１０７,フレーム１０８,１次元ＰＳＤ素子１０９,部分ＰＳＤ素子１１０〜１１４,透明樹脂１２０,レンズ１２１および受光レンズ１２２は、上記第４実施例のマルチ測距装置７１におけるＬＥＤ７２〜７６,基板７７,フレーム７８,１次元ＰＳＤ素子７９,部分ＰＳＤ素子８０〜８４,透明樹脂９０,レンズ９１および受光レンズ９２と同じである。
【００６４】
本実施例におけるカラーフィルター１１５〜１１９は、各部分ＰＳＤ素子１１０〜１１４の表面に貼り付けられて各部分ＰＳＤ素子１１０〜１１４をマスキングしており、各ＬＥＤ１０２〜１０６から放射された５つの波長の光の何れか一つを透過する。すなわち、本実施例においては、上記波長別受光手段を、互いに異なる波長の光を透過する複数のカラーフィルター１１５〜１１９によって構成するのである。
【００６５】
図１５〜図１６に示す構成において、各ＬＥＤ１０２〜１０６から放射された５つの波長の光は、レンズ１２１で集光されて別々の方向に放出される。放出された各光は物体に当たって乱反射され、マルチ測距装置１０１に戻ってきた光は受光レンズ１２２によって集光される。そして、集光された光は、各カラーフィルター１１５〜１１９によって波長選択され、対応する部分ＰＳＤ素子１１０〜１１４上に光スポットを形成する。したがって、各部分ＰＳＤ素子１１０〜１１４から出力された電気信号に基づいて、各部分ＰＳＤ素子１１０〜１１４上に形成された光スポットの受光量から物体の有無を検出し、上記光スポットの各部分ＰＳＤ素子１１０〜１１４上の位置から上記物体の位置を検出することができる。
【００６６】
以上のごとく、本実施例における受光部は、各部分ＰＳＤ素子１１０〜１１４と各部分ＰＳＤ素子１１０〜１１４をマスキングする各カラーフィルター１１５〜１１９とによって構成されている。したがって、各部分ＰＳＤ素子１１０〜１１４は、上記第１実施例の場合のように、各ＬＥＤ１０２〜１０６からの光に対応した波長感度を有している必要は無く、受光部を安価に構成することができる。
【００６７】
尚、本実施例では、各部分ＰＳＤ素子１１０〜１１４を１つの１次元ＰＳＤ素子１０９を５等分割することによって形成しているが、５個のＰＳＤ素子を並設して形成しても差し支えない。また、部分ＰＳＤ素子の数は５個に限定されるものではなく、６個以上にすれば物体における各点までの距離をより詳細に検出することが可能になる。
【００６８】
・第２実施の形態
図１８は、本実施の形態におけるマルチ測距装置１３１の概略構成を示す。ＬＥＤ１３２〜１３６,透明樹脂１３７,レンズ１３８および１次元ＰＳＤ素子１４０は、図６に示す上記第１実施例におけるＬＥＤ２２〜２６,透明樹脂２７,レンズ２８および１次元ＰＳＤ素子３３と同じである。
【００６９】
上記透明樹脂１３７の上面には、図１に示すマルチ測距装置１１の受光レンズ１５として機能するトロイダルレンズ１３９が形成されている。
【００７０】
図１８に示す構成において、各ＬＥＤ１３２〜１３６から放射された波長の異なる５つの光は、レンズ１３８で集光されて別々の方向に放出される。放出された各光は物体１４６に当たって乱反射され、マルチ測距装置１３１に戻ってきた光はトロイダルレンズ１３９によって１次元ＰＳＤ素子１４０の表面に集光される。そして、集光された光は、対応する部分ＰＳＤ素子１４１〜１４５上に光スポットを形成する。その場合、各部分ＰＳＤ素子１４１〜１４５はＬＥＤ１３２〜ＬＥＤ１３６からの光に対応した波長感度を有している。したがって、例えば、部分ＰＳＤ素子１４１は、ＬＥＤ１３２以外のＬＥＤ１３３〜１３６からの光が入射されても動作することは無い。したがって、各部分ＰＳＤ素子１４１〜１４５から出力された電気信号に基づいて、各部分ＰＳＤ素子１４１〜１４５上に形成された光スポットの受光量から物体の有無を検出し、上記光スポットの各部分ＰＳＤ素子１４１〜１４５上の位置から上記物体の位置を検出することができる。
【００７１】
以上のごとく、本実施の形態においては、上記物体１４６による反射光の集光手段としてトロイダルレンズ１３９を用いている。したがって、通常の受光レンズを用いる場合に比して広い範囲からの上記反射光を集光でき、１次元ＰＳＤ素子１４０の表面に効果的に集光することができる。その結果、各部分ＰＳＤ素子１４１〜１４５の幅を、上記第１実施の形態における１次元ＰＳＤ素子３３,７９,１０９の場合よりも狭くすることができ、延いてはマルチ測距装置１３１の小型化を図ることができるのである。
【００７２】
尚、本実施の形態においても、上記各部分ＰＳＤ素子１４１〜１４５を、同一の波長感度を有するように構成しても構わない。また、５個のＰＳＤ素子を並設して形成しても差し支えない。また、その数も５個に限定されるものではない。また、カラーフィルターや光学フィルターを併用しても差し支えない。さらに、発光装置を、１つの発光素子とプリズムや回折格子で成る分光素子とで構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】この発明のマルチ測距装置における平面図である。
【図２】図１のＡ‐Ａ'矢視断面図である。
【図３】図１のＢ‐Ｂ'矢視断面図である。
【図４】多波長化手段を備えた発光装置の斜視図である。
【図５】図４に示す発光装置の縦断面図である。
【図６】図４および図５に示す発光装置を用いたマルチ測距装置の斜視図である。
【図７】物体とマルチ測距装置との距離が図６の状態よりも遠くなった状態を示す図である。
【図８】図４とは異なる発光装置の斜視図である。
【図９】図８に示す発光装置の縦断面図である。
【図１０】図４および図８とは異なる発光装置の斜視図である。
【図１１】図１０に示す発光装置の縦断面図である。
【図１２】図６とは異なるマルチ測距装置の平面図である。
【図１３】図１２のＣ‐Ｃ'矢視断面図である。
【図１４】図１２のＤ‐Ｄ'矢視断面図である。
【図１５】図６および図１２とは異なるマルチ測距装置の平面図である。
【図１６】図１５のＥ‐Ｅ'矢視断面図である。
【図１７】図１５のＦ‐Ｆ'矢視断面図である。
【図１８】図６,図１２および図１５とは異なるマルチ測距装置の斜視図である。
【図１９】従来の自動焦点カメラのマルチ測距装置の動作説明図である。
【符号の説明】
【００７４】
１１,３１,７１,１０１,１３１…マルチ測距装置、
１２…発光部、
１４,２８,４８,６５,９１,１２１,１３８…レンズ、
１５,３２,９２,１２２…受光レンズ、
１６…受光部、
１７,７８,１０８…フレーム、
１９,２７,２７',４７,６４,９０,１２０,１３７…透明樹脂、
２１,４１,６１…発光装置、
２２〜２６,４２〜４６,７２〜７６,１０２〜１０６,１３２〜１３６…ＬＥＤ、
３３,７９,１０９,１４０…１次元ＰＳＤ素子、
３４〜３８,８０〜８４,１１０〜１１４,１４１〜１４５…部分ＰＳＤ素子、
３９,１４６…物体、
４９〜５３,８５〜８９…光学フィルター、
６２…発光素子、
６３…分光素子、
１１５〜１１９…カラーフィルター、
１３９…トロイダルレンズ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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