專利名稱：具有寬測距區(qū)域的多點(diǎn)自動(dòng)聚焦測距系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在攝象裝置，例如溴化銀照相機(jī)，數(shù)字照相機(jī)或者攝象機(jī)中使用的測距系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種測距系統(tǒng)，其特征在于在測距裝置中的所謂的多點(diǎn)自動(dòng)聚焦(下面稱為多點(diǎn)-AF)，例如全屏AF中具有寬的測距區(qū)域，該測距裝置實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)-AF，以便測量拍攝屏幕上的點(diǎn)處的景物距離。
現(xiàn)今，對(duì)于諸如照相機(jī)之類的攝象裝置來說，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)-AF正變得日益普通。可以較低的價(jià)格從市場上買到配有用于在拍攝屏幕上的三個(gè)，五個(gè)或七個(gè)點(diǎn)處測量景物距離的測距裝置的照相機(jī)。
多點(diǎn)-AF是測距區(qū)域被布置在直線上的一維多點(diǎn)-AF。最近，有二維多點(diǎn)-AF或面AF的商業(yè)化跡象。
例如，配有具有在取景視界16上使用多達(dá)45個(gè)測距區(qū)域17的面AF功能的測距裝置的照相機(jī)已得到商業(yè)化，并已投放到市場上。
就這種常規(guī)多點(diǎn)-AF而論，隨著測距區(qū)域數(shù)目的增大，必須同樣次數(shù)地重復(fù)諸如測距計(jì)算之類的復(fù)雜計(jì)算。為了改善時(shí)滯，已公開了各種不同的發(fā)明。
例如，日本專利申請KOKAI公布No.2-158705公開了以第一測距方式獲取景物距離信息的技術(shù)，其中粗略地測量到景物上的點(diǎn)的距離，從獲取的信息中選擇給出對(duì)應(yīng)于最短距離的景物距離的景物，并且只以第二測距方式高度精確地測量到選擇景物的距離，從而改善了時(shí)滯。
此外，日本專利申請KOKAI公布No.63-131019公開了一種技術(shù)，該技術(shù)以在主動(dòng)AF中，最近的主景物存在于投射光的反射光數(shù)量最大的地方的假設(shè)為基礎(chǔ)，并且對(duì)于反射光的數(shù)量較小的部分，省略測距計(jì)算，從而改善了時(shí)滯。
由于所有常規(guī)AF方法都使用主動(dòng)AF，因此它們顯著地改善了時(shí)滯。但是，當(dāng)常規(guī)AF方法試圖進(jìn)行全屏AF或類似AF時(shí)，泛光照明元件組和受光元件組不可避免地變得非常大，這是對(duì)把測距裝置投入實(shí)際應(yīng)用的障礙。
相反，和主動(dòng)AF相比，被動(dòng)AF可極大地使受光元件小型化，不會(huì)對(duì)把測距裝置投入實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)生任何阻礙。這樣，被動(dòng)AF比主動(dòng)AF更適于寬范圍多點(diǎn)-AF，例如全屏AF。
在這方面，日本專利申請KOKAI公布No.62-103615公開了一種技術(shù)，該技術(shù)對(duì)測距區(qū)域進(jìn)行粗略的相關(guān)運(yùn)算，根據(jù)相關(guān)運(yùn)算的結(jié)果選擇測距區(qū)域之一，隨后只對(duì)選擇的測距區(qū)域進(jìn)行高精度的相關(guān)運(yùn)算，從而通過被動(dòng)AF改善了時(shí)滯。
通過減少傳感器數(shù)據(jù)項(xiàng)目，例如在計(jì)算中使用隔一個(gè)的傳感器數(shù)據(jù)項(xiàng)目進(jìn)行粗略的相關(guān)運(yùn)算，但是決不省略該相關(guān)運(yùn)算。這樣，雖然主動(dòng)AF比被動(dòng)AF具有更高的時(shí)滯測量效率，但是兩種類型的AF產(chǎn)生相同的效果。
最近提出的解決被動(dòng)AF和主動(dòng)AF的問題的方法更適于寬范圍多點(diǎn)-AF，例如全屏AF，它是使用混合AF的測距方法。就現(xiàn)在使用著的混合AF而論，為被動(dòng)傳感器中的每個(gè)受光元件提供消除穩(wěn)態(tài)光的穩(wěn)態(tài)光消除電路。當(dāng)穩(wěn)態(tài)光消除功能被禁用時(shí)，執(zhí)行被動(dòng)操作，而當(dāng)穩(wěn)態(tài)光消除功能被啟動(dòng)時(shí)，執(zhí)行主動(dòng)操作。日本專利申請KOKAI公布No.10-336921公開了這樣的穩(wěn)態(tài)光消除電路。使用混合AF的產(chǎn)品已可從市場上買到。
為實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)-AF，例如全屏AF，時(shí)滯測量是必不可少的。為此，已設(shè)計(jì)出各種裝置，以避免升高費(fèi)用而使用昂貴的高速CPU和微計(jì)算機(jī)。主要裝置之一把測量距離的過程分為兩部分關(guān)于預(yù)先距離測量的前半部過程，及關(guān)于實(shí)際距離測量的后半部過程。
預(yù)先距離測量的目的是在較短的時(shí)間內(nèi)粗略地測量距離，并估計(jì)主景物的位置，而實(shí)際距離測量的目的是根據(jù)之前過程中的預(yù)先距離測量的結(jié)果，把耗費(fèi)時(shí)間的高精度距離測量限制于必需的最少景物。雖然增加了短時(shí)預(yù)先距離測量的過程，但是消除了測量到排除在外的景物的距離所需的時(shí)間，有助于縮短總的距離測量時(shí)間。
更具體地說，在一種類型的預(yù)先距離測量中，把光投射到景物上，并根據(jù)反射光的數(shù)量估計(jì)主景物的位置。
在該估計(jì)方法中，通常把反射光數(shù)量最大的景物判斷為間隔最短距離的主景物。
由于估計(jì)伴隨有誤差，因此通常的做法是除了具有最大反射光數(shù)量的景物之外，還準(zhǔn)備預(yù)期的主景物。
如果在該估計(jì)方法中，預(yù)期的主景物被準(zhǔn)備在拍攝屏幕的極邊緣處，則根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，將產(chǎn)生問題。
于是，在以現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)寬范圍多點(diǎn)-AF，例如全屏AF的情況下，必須采取措施來處理拍攝屏幕邊緣的次要景物。
本發(fā)明的目的是提供一種高精度測距系統(tǒng)，該測距系統(tǒng)在不受拍攝屏幕邊緣的次要景物影響的情況下，正確地估計(jì)主景物的位置，操作速度較高，時(shí)滯較小，確保距離測量結(jié)果的高度可靠性，并抑制制造費(fèi)用的升高。
根據(jù)本發(fā)明第一方面，提供了一種測距裝置，它包括至少一對(duì)積分型受光傳感器，用于通過光學(xué)系統(tǒng)接受來自景物的光線，并產(chǎn)生景物圖象信號(hào)；把光投射到景物上的投光部件；穩(wěn)態(tài)光消除部件，用于在投光部件把光投射到景物上的同時(shí)，通過從所述一對(duì)積分型受光傳感器產(chǎn)生的景物圖象信號(hào)中除去穩(wěn)態(tài)光分量，獲得圖象信號(hào)；第一測距部件，用于根據(jù)通過使穩(wěn)態(tài)光消除部件從景物圖象信號(hào)中除去穩(wěn)態(tài)光分量得到的圖象信號(hào)，測量景物距離；景物選擇部件，用于使第一測距部件進(jìn)行特定時(shí)間的距離測量，利用特定的校正函數(shù)，對(duì)所得到的圖象信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，從而選擇其距離將被測量的景物；及第二測距部件，用于當(dāng)投光部件沒有把光投射到景物上時(shí)，根據(jù)由該對(duì)積分型受光傳感器得到的景物圖象信號(hào)，測量與景物選擇部件選出的要測量其距離的景物的距離。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種測距方法，該方法包括下述步驟使至少一對(duì)積分型受光傳感器通過光學(xué)系統(tǒng)接收來自景物的光，并生景物圖象信號(hào)；使投光部件把光投射到所述景物上；在投光部件把光投射到景物上的同時(shí)，使穩(wěn)態(tài)光消除部件通過從該對(duì)積分型受光傳感器得到的景物圖象信號(hào)中除去穩(wěn)態(tài)光分量，獲得圖象信號(hào)；使第一測距部件根據(jù)通過使穩(wěn)態(tài)光消除部件從景物圖象信號(hào)中除去穩(wěn)態(tài)光分量得到的圖象信號(hào)，測量景物距離；使景物選擇部件使第一測距部件進(jìn)行特定時(shí)間的距離測量，利用特定的校正函數(shù)，對(duì)所得到的圖象信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，從而選擇其距離將被測量的景物；及當(dāng)投光部件沒有把光投射到景物上時(shí)，使第二測距部件根據(jù)由該對(duì)積分型受光傳感器得到的景物圖象信號(hào)，測量與景物選擇部件選出的要測量其距離的景物的距離。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種測距裝置，它包括至少一對(duì)積分型受光傳感器，用于通過光學(xué)系統(tǒng)接受來自景物的光線，并產(chǎn)生景物圖象信號(hào)；把光投射到景物上的投光部件；穩(wěn)態(tài)光消除部件，用于在投光部件把光投射到景物上的同時(shí)，通過從所述一對(duì)積分型受光傳感器產(chǎn)生的景物圖象信號(hào)中除去穩(wěn)態(tài)光分量，獲得圖象信號(hào)；測距部件，用于根據(jù)通過使穩(wěn)態(tài)光消除部件從景物圖象信號(hào)中除去穩(wěn)態(tài)光分量得到的圖象信號(hào)，預(yù)先測量景物距離；景物選擇部件，用于使該測距部件進(jìn)行特定時(shí)間的距離測量，利用特定的校正函數(shù)，對(duì)所得到的圖象信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，從而選擇其距離將被測量的景物；根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種測距裝置，它包括把光投射到景物上的投光部件；由象素組成，并接收來自景物的光線的受光傳感器；使投光部件工作，并根據(jù)受光傳感器的輸出，從象素中選擇至少一個(gè)象素的選擇電路；利用特定的校正系數(shù)，對(duì)選擇電路選擇的象素的輸出值進(jìn)行校正計(jì)算的校正計(jì)算電路；根據(jù)通過校正計(jì)算電路的校正計(jì)算得到的輸出值，確定對(duì)應(yīng)于主景物的象素的判定電路；利用由判定電路確定的象素的輸出值，計(jì)算景物距離信息的景物距離信息電路。
特定的校正函數(shù)最好應(yīng)是使用景物圖象信號(hào)，光學(xué)系統(tǒng)的焦距及光學(xué)系統(tǒng)中的拍攝屏幕的縱橫比作為輸入的函數(shù)。
此外，特定的校正函數(shù)最好應(yīng)是輸出對(duì)應(yīng)于該景物的存在概率的系數(shù)的函數(shù)。
在下面的說明中將陳述本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明的部分其它目的和優(yōu)點(diǎn)根據(jù)下面的說明是顯而易見的，或者可通過本發(fā)明的實(shí)踐而獲得。借助下文中特別指出的手段和組合，可實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)。
包含在說明書中，并構(gòu)成說明書的一部分的附解說明了本發(fā)明的最佳實(shí)施例，并且和上面給出的概括說明和下面給出的最佳實(shí)施例的詳細(xì)描述一起，用來解釋本發(fā)明的原理。


圖1表示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測距裝置的構(gòu)造；圖2是幫助詳細(xì)說明根據(jù)該實(shí)施例的測距裝置的操作的流程圖；圖3表示了照相景象的一個(gè)例子；圖4A表示了對(duì)應(yīng)于圖3的照相景象，由受光元件4a產(chǎn)生的傳感器數(shù)據(jù)，圖4B表示了對(duì)應(yīng)于圖3的照相景象，由受光元件4b產(chǎn)生的傳感器數(shù)據(jù)，圖4C表示了對(duì)應(yīng)于圖4A的測距區(qū)域，圖4D表示了對(duì)應(yīng)于圖4B的測距區(qū)域；圖5表示了照相景象的一個(gè)例子；圖6A表示了對(duì)應(yīng)于圖5的照相景象，由受光元件4a產(chǎn)生的傳感器數(shù)據(jù)，圖6B表示了對(duì)應(yīng)于圖5的照相景象，由受光元件4b產(chǎn)生的傳感器數(shù)據(jù)，圖6C表示了對(duì)應(yīng)于圖6A的測距區(qū)域，圖6D表示了對(duì)應(yīng)于圖6B的測距區(qū)域；圖7是幫助說明根據(jù)該實(shí)施例的測距裝置的操作的流程圖；圖8是幫助更詳細(xì)地說明圖17的步驟S15和S16中主景物的搜索的流程圖；圖9表示了照相景象的一個(gè)例子；圖10A表示了對(duì)應(yīng)于圖9的照相景象，由受光元件4a產(chǎn)生的傳感器數(shù)據(jù)，圖10B表示了對(duì)應(yīng)于圖9的照相景象，由受光元件4b產(chǎn)生的傳感器數(shù)據(jù)，圖10C表示了對(duì)應(yīng)于圖10A的測距區(qū)域，圖10D表示了對(duì)應(yīng)于圖10B的測距區(qū)域；
圖11表示了照相景象的一個(gè)例子；圖12A表示了對(duì)應(yīng)于圖11的照相景象，由受光元件4a產(chǎn)生的傳感器數(shù)據(jù)，圖12B表示了對(duì)應(yīng)于圖11的照相景象，由受光元件4b產(chǎn)生的傳感器數(shù)據(jù)，圖12C表示了對(duì)應(yīng)于圖12A的測距區(qū)域，圖12D表示了對(duì)應(yīng)于圖12B的測距區(qū)域；圖13是幫助解釋校正函數(shù)的圖表；圖14是幫助更詳細(xì)地說明圖8中步驟S43和S44中對(duì)測距區(qū)域數(shù)目的限制的流程圖；圖15表示了照相景象的一個(gè)例子；圖16A表示了對(duì)應(yīng)于圖15的照相景象，由受光元件4a產(chǎn)生的傳感器數(shù)據(jù)，圖16B表示了對(duì)應(yīng)于圖15的照相景象，由受光元件4b產(chǎn)生的傳感器數(shù)據(jù)，圖16C表示了對(duì)應(yīng)于圖16A的測距區(qū)域，圖16D表示了對(duì)應(yīng)于圖16B的測距區(qū)域；圖17是幫助更詳細(xì)地說明與圖7中的步驟S17-S19相關(guān)的測距區(qū)域設(shè)定功能的流程圖；圖18是幫助更詳細(xì)地說明圖17中的步驟S63中的步驟的流程圖；圖19是用于確定域內(nèi)傳感器數(shù)目的表；圖20A表示了通過受光元件4a以主動(dòng)方式進(jìn)行的預(yù)積分得到的圖象信號(hào)，圖20B表示了通過受光元件4b進(jìn)行的預(yù)積分得到的圖象信號(hào)；圖21表示了照相景象的一個(gè)例子；圖22A表示了對(duì)應(yīng)于圖21的照相景象，由受光元件4a產(chǎn)生的傳感器數(shù)據(jù)，圖22B表示了對(duì)應(yīng)于圖21的照相景象，由受光元件4b產(chǎn)生的傳感器數(shù)據(jù)，圖22C表示了對(duì)應(yīng)于圖22A的測距區(qū)域，圖22D表示了對(duì)應(yīng)于圖22B的測距區(qū)域；圖23表示了照相景象的一個(gè)例子；圖24A表示了對(duì)應(yīng)于圖23的照相景象，由受光元件4a產(chǎn)生的傳感器數(shù)據(jù)，圖24B表示了對(duì)應(yīng)于圖23的照相景象，由受光元件4b產(chǎn)生的傳感器數(shù)據(jù)，圖24C表示了對(duì)應(yīng)于圖24A的測距區(qū)域，圖24D表示了對(duì)應(yīng)于圖24B的測距區(qū)域，圖24E表示了利用對(duì)整個(gè)傳感器設(shè)定的監(jiān)控信號(hào)傳感范圍得到的最終積分的結(jié)果；圖25表示了照相景象的一個(gè)例子；圖26A表示了對(duì)應(yīng)于圖25的照相景象，由受光元件4a產(chǎn)生的傳感器數(shù)據(jù)，圖26B表示了對(duì)應(yīng)于圖25的照相景象，由受光元件4b產(chǎn)生的傳感器數(shù)據(jù)；圖27是幫助更詳細(xì)地說明圖7中的步驟S27中的光量距離測量的流程圖；圖28是幫助說明以主動(dòng)方式進(jìn)行的積分控制的流程圖；圖29是幫助說明以主動(dòng)方式進(jìn)行的積分控制的另一流程圖；圖30表示了研究許多物體的反射率的結(jié)果；圖31是當(dāng)把具有基準(zhǔn)反射率的圖表放置在特定距離，并進(jìn)行光量距離測量時(shí)，使積分的斜率輸出和1/(特定距離)相聯(lián)系的圖；圖32表示了常規(guī)測距裝置的取景視界。
參考附圖，下面將說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明的測距裝置的特征在于當(dāng)其被設(shè)置為點(diǎn)模式時(shí)，把默認(rèn)區(qū)域設(shè)為測距區(qū)域。
圖1表示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的測距裝置的構(gòu)造。
圖1中，在測距裝置的特定位置設(shè)置受光透鏡1a和1b，受光透鏡1a和1b用于收集景物光和來自受到輔助光照射的景物的反射光。
另外還提供了保護(hù)受光透鏡1a和1b，為受光透鏡1a和1b分隔光程，并防止不必要的光線進(jìn)入該光程中的外殼2。為了實(shí)現(xiàn)這些目的，外殼2由暗色材料，通常為黑色材料制成，并具有優(yōu)良的遮蔽性能。
顯然，為了防止不規(guī)則的反射，可在外殼2的內(nèi)部形成斜線，或者可在外殼2的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)壓紋。
圖1中，數(shù)字3表示自動(dòng)聚焦集成電路(下面稱為AFIC)。下面將詳細(xì)說明AFIC3的構(gòu)造。
在AFIC3內(nèi)，設(shè)置有接收由受光透鏡1a和1b收集的光線，并光電轉(zhuǎn)換該光線的受光元件組4a和4b。另外還設(shè)有累集由每個(gè)受光元件4a和4b光電轉(zhuǎn)換的光電流的光電流累集部件5。
另外，還配有穩(wěn)態(tài)光消除部件6，用于存儲(chǔ)并除去由各個(gè)受光元件4a，4b光電轉(zhuǎn)換的光電流中的穩(wěn)態(tài)光電流。還提供了重新設(shè)置AFIC3中的各個(gè)部件的重置部件7。
圖1中，數(shù)字8表示監(jiān)控信號(hào)傳感范圍設(shè)置和監(jiān)控信號(hào)輸出部件，該部件在光電流累集部件5中設(shè)定區(qū)域，傳感該設(shè)定區(qū)域中光電流的最大積分量，臨時(shí)抽樣保持該最大積分量，并輸出控制光電流的積分的監(jiān)控信號(hào)。
AFIC3還包括用于存儲(chǔ)積分?jǐn)?shù)量(光電流積分部件5處的積分結(jié)果)的存儲(chǔ)部件9，及用于向外界輸出監(jiān)控信號(hào)傳感范圍設(shè)置和監(jiān)控信號(hào)輸出部件8的內(nèi)容和存儲(chǔ)部件9的內(nèi)容的輸出部件10。
當(dāng)然，輸出部件10可包括放大信號(hào)的放大裝置?？刂撇考?1基于外部供給的控制信號(hào)，執(zhí)行控制AFIC3內(nèi)部的工作。包括電壓源和電流源的偏置部件12向各個(gè)部件供給電力。
另外還提供了把光投射到景物上的泛光照明源14，及收集來自泛光照明源14的投射光的投射透鏡1c。
泛光照明源14由驅(qū)動(dòng)器部件15控制。
圖1中，數(shù)字13表示中央處理器(下面稱為CPU)。CPU13是本實(shí)施例的測距裝置的核心部分，并控制上述各個(gè)部件。當(dāng)然，除了控制測距裝置外，CPU13還控制照相機(jī)的其它不同操作。當(dāng)把CPU13的功能局限于與測距裝置相關(guān)的功能時(shí)，CPU13的主要工作是獲取關(guān)于景物的信息，并計(jì)算到該景物的距離。獲取關(guān)于景物的信息，并計(jì)算到該景物的距離的功能并非必須屬于CUP13，當(dāng)然，也可包含在AFIC3中。
除了上面描述的構(gòu)造之外，雖然圖1中沒有表示，但是還可包括EEPROM，一種非易失性存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)距離測量所需的數(shù)據(jù)，例如調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)。
參考圖2的流程圖，下面將詳細(xì)說明根據(jù)具有圖1構(gòu)造的實(shí)施例的測距裝置的操作。在下面的說明中，將利用相同的附圖標(biāo)記提及圖1的構(gòu)造。
首先，CPU13實(shí)現(xiàn)測距裝置的初始設(shè)定(步驟S1)。
具體地說，CUP13自己執(zhí)行起動(dòng)距離測量的準(zhǔn)備工作。在該準(zhǔn)備之后，CPU13開始距離測量。在CPU13已向控制部件11發(fā)送控制信號(hào)之后，控制部件11啟動(dòng)重置部件7。通過啟動(dòng)重置部件7，重置部件7重新設(shè)置光電流積分部件5，穩(wěn)態(tài)光消除部件6，監(jiān)控信號(hào)傳感范圍設(shè)置和監(jiān)控信號(hào)輸出部件8及存儲(chǔ)部件9。
隨后，CPU13執(zhí)行預(yù)積分(步驟S2)。
具體地說，CPU13向控制部件11發(fā)送操作穩(wěn)態(tài)光消除部件6的信號(hào)，以及設(shè)置監(jiān)控信號(hào)設(shè)置范圍的信號(hào)。接收該信號(hào)后，控制部件11啟動(dòng)穩(wěn)態(tài)光消除部件6，并設(shè)定監(jiān)控信號(hào)傳感范圍。接下來，CPU13向驅(qū)動(dòng)器部件15發(fā)送使泛光照明源14發(fā)射光線的信號(hào)，驅(qū)動(dòng)器部件15隨后使泛光照明源14發(fā)光。之后，CPU13向控制部件11輸出開始光電流積分的信號(hào)。接收該信號(hào)后，控制部件11使光電流積分部件5開始光電流積分。在已執(zhí)行特定的操作之后，CPU13終止光電流的積分。預(yù)積分以主動(dòng)方式進(jìn)行。
緊接著，CPU13檢測最大積分量及其在傳感器上的位置(步驟S3)。
具體地說，積分之后，CPU13把光電流積分部件5上集成的各個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的所有積分量存儲(chǔ)到存儲(chǔ)部件9中。存儲(chǔ)部件9中存儲(chǔ)的積分量是由泛光照明源14發(fā)出的光自景物的反射所形成的圖象信號(hào)。CPU13通過輸出部件10獲得該圖象信號(hào)。當(dāng)?shù)玫皆搱D象信號(hào)時(shí)，CPU13檢測極大值以及傳感器上該極大值的位置。
之后，CPU13把在步驟S3檢測的極大值和特定值進(jìn)行比較(步驟S4)。當(dāng)極大值大于特定值時(shí)，CPU13判斷主景物已反射泛光照明源14發(fā)出的光線，控制轉(zhuǎn)到步驟S5。當(dāng)極大值小于特定值時(shí)，CPU13判斷不可能估計(jì)主景物的位置，因?yàn)橹骶拔锖苓h(yuǎn)，以致泛光照明源14發(fā)出的光不能到達(dá)主景物，或者主景物的反射率非常低。隨后，CPU15把控制轉(zhuǎn)到步驟S6。
在步驟S5，CPU13在以最大積分量的點(diǎn)為中心的特定區(qū)域中設(shè)定測距區(qū)域。具體地說，在圖3的景象中，通過預(yù)積分獲得傳感器數(shù)據(jù)(參見圖4A和4B)，基于該預(yù)積分，設(shè)定測距區(qū)域(參見圖4C和4D)，利用最終積分的結(jié)果和設(shè)定的測距區(qū)域，計(jì)算景物距離。該測距區(qū)域可被傳感或被設(shè)定。
在步驟S6，CPU13在準(zhǔn)備的特定區(qū)域(默認(rèn)位置)中設(shè)定測距區(qū)域。例如，在圖5的景象中，不能通過預(yù)積分估計(jì)所需景物的位置(參見圖6A和6B)。此時(shí)，只能在默認(rèn)位置中設(shè)定測距區(qū)域。具體地說，如圖6C和6D中所示，測距區(qū)域可相互重疊。當(dāng)然，也可單獨(dú)設(shè)定測距區(qū)域，而不存在重疊。
隨后，CPU13執(zhí)行最終的積分(步驟S7)。
具體地說，CPU13啟動(dòng)AFIC3中的各個(gè)部件。在最終積分中，禁用穩(wěn)態(tài)光消除部件6。隨后，CPU13設(shè)定監(jiān)控信號(hào)傳感范圍，并提供泛光照明源14的發(fā)射的開/關(guān)控制，泛光照明源啟動(dòng)積分。在已執(zhí)行特定操作之后，CPU13終止積分。以被動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)最終積分。
之后，CPU13執(zhí)行相關(guān)運(yùn)算，并選擇最短的距離(步驟S8)。
具體地說，在以被動(dòng)方式終止最終積分之后，CPU13使存儲(chǔ)部件9存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于景物的圖象信號(hào)的各個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的積分量。之后，CPU13使輸出部件10輸出景物的圖象信號(hào)。雖然CPU13可獲得景物的所有圖象信號(hào)，但是CPU13只從在步驟S5或S6設(shè)定的測距區(qū)域獲取圖象信號(hào)的方式更為有效。
根據(jù)獲得的景物圖象信號(hào)，CPU13對(duì)各個(gè)測距區(qū)域執(zhí)行相關(guān)運(yùn)算，從而找出各個(gè)測距區(qū)域的景物圖象之間的相差。相差對(duì)應(yīng)于和景物的距離。然后，從得自測距區(qū)域的景物距離中選出最短的距離。該最短距離被判定為距離測量的最終結(jié)果。
在上述過程之后，CPU13執(zhí)行后續(xù)過程，包括關(guān)閉AFIC3的電源的步驟，并完成一系列測距過程(步驟S9)。
如上所述，可在AFIC3的控制下實(shí)現(xiàn)CPU13執(zhí)行的操作。
例如，如先前在現(xiàn)有技術(shù)中描述的一樣，當(dāng)利用一維或二維傳感器在非常寬的范圍內(nèi)進(jìn)行距離測量時(shí)，設(shè)定的測距區(qū)域的數(shù)目非常大。這意味著必須很多次地重復(fù)諸如相關(guān)運(yùn)算之類的復(fù)雜計(jì)算，導(dǎo)致非常大的時(shí)滯，或者由于使用昂貴的高速CPU而導(dǎo)致費(fèi)用升高。
相反，借助本發(fā)明的實(shí)施例，通過在啟動(dòng)穩(wěn)態(tài)光消除部件6，并使泛光照明源14投光的情況下，以主動(dòng)方式在特定的短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行預(yù)積分，并通過獲得來自泛光照明源14發(fā)出的光照射的景物的反射光的分布(圖象信號(hào))，可估計(jì)主景物的位置。
從而，借助該實(shí)施例，由于可高度精確地設(shè)定為檢測到估計(jì)主景物的距離所必需的最小測距區(qū)域，因此不必進(jìn)行不必要的計(jì)算。即，不需要昂貴的高速CPU，并且不會(huì)嚴(yán)重增大時(shí)滯。
上面已概述了本發(fā)明的實(shí)施例的構(gòu)造，操作和效果。
參見圖7的流程圖，下面將說明根據(jù)該實(shí)施例的測距裝置的操作。在下面的說明中，將適當(dāng)?shù)貐⒖几鱾€(gè)流程圖，照相景象及通過預(yù)積分(以主動(dòng)方式)和最終積分(以被動(dòng)方式)和傳感器數(shù)據(jù)相關(guān)的圖表。
首先，CPU13實(shí)現(xiàn)測距裝置的初始設(shè)定(步驟S11)。
步驟S11執(zhí)行和圖2的步驟S1相同的過程。在步驟S11，CPU13不僅重新設(shè)置它自己，而且重新設(shè)置光電流積分部件5，穩(wěn)態(tài)光消除部件6，監(jiān)控信號(hào)傳感范圍設(shè)置和監(jiān)控信號(hào)輸出部件8及存儲(chǔ)部件9。
隨后，CPU13進(jìn)行預(yù)積分1(步驟S12)。
雖然在圖2中沒有進(jìn)行預(yù)積分1，但是在這里進(jìn)行預(yù)積分1，為最終積分確定某些積分條件。穩(wěn)態(tài)光消除部件6被禁用。雖然圖中未表示出，但是配有用于設(shè)置和改變光電轉(zhuǎn)換元件的傳感器靈敏度的裝置，并把傳感器靈敏性設(shè)定為高靈敏度?？赏ㄟ^改變放大因子或積分容量改變傳感器靈敏度。關(guān)閉泛光照明源14，以被動(dòng)方式積分來自景物的光線。積分控制只執(zhí)行預(yù)定的短時(shí)間。
接下來，CPU13檢測預(yù)積分1中的最大積分量(步驟S13)。最大積分量與景物的最明亮部分處的亮度相關(guān)，并被用于確定最終積分中的傳感器靈敏度以及輔助光的存在與否。積分后輸出的監(jiān)控信號(hào)可用作最大積分量。之后，CPU13確定最終積分的部分積分條件(步驟S14)。主要的條件包括傳感器靈敏度和輔助光的存在與否。
隨后，CPU13執(zhí)行預(yù)積分2(步驟S15)。
預(yù)積分2和圖2的流程圖中步驟S2的預(yù)積分相同。執(zhí)行預(yù)積分2，以估計(jì)主景物的位置，并為最終積分設(shè)定測距區(qū)域。啟動(dòng)穩(wěn)態(tài)光消除部件6，并把傳感器靈敏度設(shè)定為高。
打開泛光照明源14，并執(zhí)行預(yù)定的特定短時(shí)間的積分控制。由于該操作以主動(dòng)方式進(jìn)行，因此來自受投光源14發(fā)出的光照射的景物的反射光被積分。
之后，CPU13檢測該積分中的最大積分量及其在傳感器上的位置(步驟S16)。假定主景物被預(yù)設(shè)在最大積分量的位置處。最大積分量是來自受泛光照明源14發(fā)出的光照射的景物的反射光線中最強(qiáng)的反射光。這樣，該景物很可能是最近的景物，同時(shí)很可能是主景物。
參見圖8的流程圖，下面將更詳細(xì)地說明步驟S15和S16中搜索主景物的方式。
首先，CPU 13判斷照相機(jī)的AF模式是處于常規(guī)模式，還是處于點(diǎn)模式(步驟S31)。點(diǎn)模式是AF模式的一種形態(tài)，其中只對(duì)屏蔽的中央部分進(jìn)行距離測量。在點(diǎn)模式下，根本不搜索主景物，并返回控制。
另一方面，當(dāng)AF模式不處于點(diǎn)模式時(shí)，CPU13執(zhí)行和步驟S15中一樣的預(yù)積分2(步驟S32)。隨后，CPU13從AFIC3獲取通過主動(dòng)方式下的預(yù)積分得到的傳感器數(shù)據(jù)，或者來自受到泛光照明源14發(fā)出的光照射的景物的反射光的圖象信號(hào)(步驟S33)。
隨后，CPU13搜索在步驟S33得到的圖象信號(hào)的極大值，并且只抽取特定范圍(Pmax-Pmin)中的極大值(步驟S34)。67取三個(gè)極大值。從左到右，這些極大值對(duì)應(yīng)于右側(cè)的服裝模特的圖象信號(hào)，來自玻璃的規(guī)則反射的圖象信號(hào)，及左側(cè)的服裝模特的圖象信號(hào)。
當(dāng)只從如圖10C和10D中所示的極大值中抽取特定范圍(Pmax-Pmin)中的值時(shí)，可除去來自玻璃的規(guī)則反射引起的圖象信號(hào)，防止了估計(jì)主景物方面的錯(cuò)誤。
圖8中，在接下來的步驟S35，CPU13把標(biāo)記f-searcherr設(shè)為“1”。標(biāo)記f-searcherr表示沒有從預(yù)積分產(chǎn)生的的圖象信號(hào)中檢測到有效的極大值。當(dāng)留下有效的極大值時(shí)，標(biāo)記f-searcherr應(yīng)該被重置為“0”。
隨后，CPU13判斷是否存在有效的極大值(步驟S36)。如果不存在有效的極大值，則返回控制。如果存在有效的極大值，則分析由預(yù)積分產(chǎn)生的圖象信號(hào)的步驟，并從極大值中除去對(duì)應(yīng)于高頻分量高于特定值的那些值(步驟S37)。雖然在步驟S34可除去來自玻璃的大多數(shù)規(guī)則反射，但是由于玻璃的反射角和到玻璃的距離的緣故，部分反射不能被除去。就光亮物件，例如玻璃引起的反射來說，大多數(shù)圖象信號(hào)具有高的頻率。于是，在步驟S34和步驟S37可完全除去由光亮物件，例如玻璃產(chǎn)生的反射圖象信號(hào)。
之后，如步驟S36一樣，CPU13判斷是否存在有效的極大值(步驟S38)。如果不存在有效的極大值，則返回控制。如果存在有效的極大值，則執(zhí)行下一步驟S39。利用校正函數(shù)校正極大值，并除去其結(jié)果為零的那些極大值。
校正函數(shù)是傳感器上的位置，照相機(jī)的取象光學(xué)系統(tǒng)的焦距，及照相機(jī)的拍攝屏幕模式(正常，全景和高清晰(high vision))的函數(shù)。圖13表示了校正函數(shù)的一個(gè)例子。下面將說明樣正函數(shù)的意義。
首先，取象視場角(范圍)由照相機(jī)的取象光學(xué)系統(tǒng)的焦距和照相機(jī)的拍攝屏蔽模式中的輸入信息確定。校正函數(shù)的一個(gè)例子是對(duì)于照相機(jī)的取象視場角，各個(gè)位置均存在主景物的可能性。圖13表示了對(duì)于各種類型的圖象拍攝，對(duì)應(yīng)于焦距的取象視場角。
如圖13中所示，在屏蔽的中央部分中，主景物的存在可能性較高，在接近屏幕的邊緣部分中，主景物的存在可能性變低。屏幕的外緣附近，主景物的存在可能性也幾乎為零。隨后，使照相機(jī)的取象視場角與傳感器上的位置相關(guān)，并利用校正函數(shù)校正極大值，校正函數(shù)使加權(quán)抽取或極大值的除去成為可能。
雖然圖13中，是以焦距和拍攝屏幕模式兩者為基礎(chǔ)確定校正系數(shù)的，但是也可以焦距或者拍攝屏幕模式為基礎(chǔ)確定校正系數(shù)。
例如，下面將利用圖11的景象給予說明。
在主景物存在于屏幕中心附近，次要景物位于右端和左端的情況下，以主動(dòng)方式進(jìn)行預(yù)積分產(chǎn)生如圖12中所示的圖象信號(hào)。在圖12中，左側(cè)的極大值，另一極大值，及最右邊的值分別對(duì)應(yīng)于由主景物產(chǎn)生的圖象信號(hào)和由屏幕邊緣附近的次要景物產(chǎn)生的圖象信號(hào)。由于位于屏幕兩端的次要景物的圖象信號(hào)不具有極大值，因此忽視這些圖象信號(hào)。這是除去次要景物的一種途徑。
由預(yù)積分產(chǎn)生的圖象信號(hào)具有兩個(gè)極大值。當(dāng)利用校正函數(shù)校正這兩個(gè)極大值時(shí)，即，例如，使這兩個(gè)值乘以校正函數(shù)，存在于屏幕邊緣部分中的極大值被除去，使得能夠除去屏幕邊緣上的次要景物。
圖8中，在上述過程之后，CPU13再次判斷是否存在有效的極大值(步驟S40)。如果不存在有效的極大值，則返回控制。如果存在有效的極大值，則把標(biāo)記f-searcherr重新設(shè)置為零，因?yàn)樵谶@個(gè)時(shí)間點(diǎn)上至少存在一個(gè)有效的極大值(步驟S41)。
標(biāo)記f-searcherr為“0”的事實(shí)意味著已找到有效的極大值。之后，CPU13進(jìn)一步縮小極大值，并除去除特定范圍(Pmax至Pmin-Po)中的那些極大值之外的極大值，該特定范圍包括剩余極大值中的最大極大值(Pmax)(步驟S42)。
在圖9的景象中，具有兩個(gè)服裝模特，一個(gè)穿著淺色服裝，另一個(gè)穿著深色服裝。這樣，每個(gè)景物都具有顏色，顏色方面的差異導(dǎo)致反射率方面的差異。在以反射光的數(shù)量為基礎(chǔ)估計(jì)相隔最短距離的主景物的情況下，不能忽略這種景物的反射率。在實(shí)施例中，包括在Po范圍內(nèi)的極大值被同樣處理，從而防止了由于景物反射率引起的主景物位置估計(jì)方面的錯(cuò)誤所造成的錯(cuò)誤距離測量。
如上所述，執(zhí)行步驟S32-S42，使得能夠在沒有規(guī)則反射，屏幕邊緣上的次要景物及主景物反射率的影響的情況下，抽取由預(yù)積分產(chǎn)生的圖象信號(hào)的極大值，包括至少由主景物引起的極大值。
隨后，CPU13判斷剩余的有效極大值的數(shù)目是否大于特定數(shù)目areamax(步驟S43)。如果該數(shù)目大于areamax，則CPU13從最大的極大值開始計(jì)數(shù)，進(jìn)一步縮小極大值，達(dá)到和areamax一樣數(shù)目的極大值(步驟S44)。
通過設(shè)定必需的最小數(shù)目的測距區(qū)域，這是本發(fā)明的目的之一，步驟S43和S44防止和在不增大時(shí)滯的情況下實(shí)現(xiàn)寬范圍多點(diǎn)-AF的目的相反，設(shè)定比所需數(shù)目多的測距區(qū)域。
圖8中的步驟S43和S44相應(yīng)于限制測距區(qū)域的數(shù)目的功能。下面將參考圖14的流程圖更詳細(xì)地說明限制測距區(qū)域數(shù)目的方法。
首先，把測距區(qū)域的數(shù)目設(shè)定為可設(shè)定的測距區(qū)域數(shù)目的上限，即areamax＝k0(步驟S50)。這是照相機(jī)處于自動(dòng)(正常)模式，同時(shí)k0被定為默認(rèn)值時(shí)的情況。
隨后，判斷照相機(jī)的AF模式是否是點(diǎn)模式(步驟S51)。如果是點(diǎn)模式，則把a(bǔ)reamax定為1或k1(areamax＝1或k1)(步驟S52)。如果不是點(diǎn)模式，則執(zhí)行下一步驟S53。
接下來，判斷照相機(jī)的AF模式是否是移動(dòng)目標(biāo)模式(步驟S53)。如果是移動(dòng)目標(biāo)模式，把a(bǔ)reamax定為1或k2(areamax＝1或k2)(步驟S54)。如果不是移動(dòng)目標(biāo)模式，則執(zhí)行下一步驟S55。
隨后，判斷照相機(jī)的AF模式是否是遙控模式(步驟S55)。如果是遙控模式，則把a(bǔ)reamax定為k3(步驟S56)。如果不是遙控模式，則執(zhí)行下一步驟S57。
接下來，判斷照相機(jī)的AF模式是否是自拍模式(步驟S57)。如果是自拍模式，則把a(bǔ)reamax定為k4(areamax＝k4)(步驟S58)。如果不是自拍模式，則執(zhí)行下一步驟S59。
上述不變量之間的關(guān)系如下1≤k1≤k2＜k0＜k3≤k4(1)
在實(shí)施例中，在測距區(qū)域被限制在中央部分的點(diǎn)模式和不允許較大時(shí)滯的操作模式中，測距區(qū)域的數(shù)目被降低，而在允許較大時(shí)滯的遙控模式和自拍模式中，測距區(qū)域的數(shù)目被增大。
接下來，判斷有效極大值的數(shù)目是否在于areamax(步驟S59)。如果有效極大值的數(shù)目大于areamax，則把有效極大值的數(shù)目降低到areamax(步驟S60)。這種情況下，從最大的極大值開始，極大值可被降低到和areamax一樣少的極大值。當(dāng)還未使用校正函數(shù)時(shí)，可使用校正函數(shù)。當(dāng)然，可以不管校正函數(shù)，從屏幕的中央部分抽取areamax數(shù)目的極大值。
下面將說明圖15的景象。當(dāng)主景物接近背景，并且背景具有復(fù)雜的構(gòu)圖時(shí)，預(yù)積分(主動(dòng)模式)產(chǎn)生的圖象信號(hào)如圖16中所示。
具體地說，如果缺少限制測距區(qū)域數(shù)目的功能，則將如圖16A和16B中所示設(shè)定7個(gè)測距區(qū)域，對(duì)于7個(gè)區(qū)域中的每個(gè)區(qū)域都將產(chǎn)生時(shí)滯。相反，限制測距區(qū)域數(shù)目的功能的使用使得能夠如圖16C和16D中所示只設(shè)定3個(gè)測距區(qū)域，防止時(shí)滯的增大。
已利用圖8和14中的流程圖及其它圖形說明了搜索主景物的方式和限制測距區(qū)域數(shù)目的方式。至今，已獲得了設(shè)定至少包括主景物的測距區(qū)域的所需最小數(shù)目所必需的信息。
下面，將說明在圖7的流程圖中的步驟S17之后的過程。在圖7的步驟S17，判斷最大積分量是否大于特定值。在使內(nèi)容適應(yīng)圖8和14中所示的詳細(xì)程度的情況下，這意味著判斷是否存在有效的極大值。
如果最大積分量大于特定值或者存在有效極大值，則以該最大積分量的點(diǎn)或者該有效極大值的點(diǎn)為基礎(chǔ)設(shè)定測距區(qū)域(步驟S18)。相反，如果最大積分量等于或小于該特定值，或者不存在有效極大值，則以準(zhǔn)備區(qū)域(默認(rèn)區(qū)域)中設(shè)定測距區(qū)域(步驟S19)。
步驟S17-S19對(duì)應(yīng)于設(shè)定測距區(qū)域的功能。
參考圖17的流程圖，下面將更詳細(xì)地說明設(shè)定測距區(qū)域的功能。
首先，CPU13判斷f-searcherr的值(步驟S61)。如果f-searcherr＝0，則判斷存在有效的極大值，或者可估計(jì)主景物的位置。如果f-searcherr＝1，則判斷不存在有效的極大值，或者不能估計(jì)主景物的位置。隨后，判斷照相機(jī)的AF模式是否是點(diǎn)模式(步驟S62)。
一般地，設(shè)定測距區(qū)域(步驟S63)。即，以有效極大值的傳感器地址為中心，設(shè)定一個(gè)或多個(gè)測距區(qū)域。
隨后，重復(fù)步驟S202，直到未對(duì)其設(shè)定測距區(qū)域的有效極大值用完為止，從而為每個(gè)有效極大值設(shè)定測距區(qū)域。
如果在步驟S62，照相機(jī)的AF模式是點(diǎn)模式，則在準(zhǔn)備的特定區(qū)域(默認(rèn)區(qū)域)中設(shè)定測距區(qū)域(步驟S66)。更具體地說，在傳感器中央附近設(shè)定一個(gè)或多個(gè)區(qū)域。換句話說，傳感器中央附近是拍攝屏幕的中央附近。當(dāng)設(shè)定兩個(gè)或多個(gè)區(qū)域時(shí)，它們可以相互部分重疊，也可不相互部分重疊。
如果不能估計(jì)主景物的位置，則設(shè)定測距區(qū)域(步驟S65，S66)。在步驟S66，如上所述在拍攝屏幕的中央附近設(shè)定測距區(qū)域。在步驟S65，以在步驟S66設(shè)定的區(qū)域?yàn)橹行脑O(shè)定測距區(qū)域。在點(diǎn)區(qū)域外圍的每一側(cè)，設(shè)定的區(qū)域的數(shù)目為1或更大。在步驟S65設(shè)定的測距區(qū)域可以相互部分重疊，也可不相互部分重疊。另外，在步驟S65和S66設(shè)定的區(qū)域可以相互部分重疊，也可不相互部分重疊。
關(guān)于圖11的景象，可使用以點(diǎn)模式取象的技術(shù)。這種情況下，不管如圖中所示的主景物的估計(jì)位置，在特定區(qū)域中設(shè)定測距區(qū)域。
在圖5中所示的景象的情況下，不可能估計(jì)主景物的位置，并在特定區(qū)域中設(shè)定測距區(qū)域。這種情況下，可以想得到在步驟S66設(shè)定位于中心的一個(gè)區(qū)域，在步驟S65設(shè)定圍繞中心的四個(gè)區(qū)域。另外，還可能在步驟S66在中心設(shè)定三個(gè)區(qū)域，在步驟S65圍繞中心設(shè)定兩個(gè)區(qū)域。這樣，在區(qū)域的設(shè)定方面，具有多種變化。
作為一種變化，下面將參考圖18的流程圖詳細(xì)說明圖17的步驟S63。
就圖18的原理而論，為單個(gè)有效極大值設(shè)定三個(gè)測距區(qū)域，其中一個(gè)測距區(qū)域和剩余兩個(gè)區(qū)域中的任何一個(gè)部分重疊。
具體地說，確定并存儲(chǔ)由極大值設(shè)定的測距區(qū)域中的域內(nèi)(in-area)傳感器的數(shù)目(步驟S70)。該步驟的目的是防止近景物和遠(yuǎn)景物相互混合，對(duì)于被動(dòng)AF來說，這是不合適的。當(dāng)極大值較小時(shí)，這意味著景物較遠(yuǎn)。對(duì)遠(yuǎn)景物來說，域內(nèi)傳感器的數(shù)目被降低。另一方面，當(dāng)極大值較大時(shí)，這意味著景物較近。對(duì)近景物來說，域內(nèi)傳感器的數(shù)目被增大。
實(shí)際上，為了根據(jù)極大值確定域內(nèi)傳感器的數(shù)目，參考圖19中所示的表，并確定域內(nèi)傳感器的數(shù)目。
圖20表示了由主動(dòng)模式預(yù)積分產(chǎn)生的圖象信號(hào)。如圖中所示，根據(jù)極大值確定域內(nèi)傳感器的數(shù)目，并設(shè)定測距區(qū)域。下文將對(duì)其中設(shè)定測距區(qū)域的位置進(jìn)行說明。
把兩個(gè)圖象信號(hào)中的右側(cè)圖象信號(hào)(由圖1的光電轉(zhuǎn)換元件4b產(chǎn)生)或者左側(cè)圖象信號(hào)(由圖1的光電轉(zhuǎn)換元件4a產(chǎn)生)設(shè)定為基準(zhǔn)。本實(shí)施例中，把左側(cè)圖象信號(hào)設(shè)定為基準(zhǔn)。
如圖20中所示，在以左側(cè)信號(hào)的有效極大值為中心的區(qū)域中設(shè)定測距區(qū)域。就右側(cè)信號(hào)而論，不管有效極大值的位置，在和左側(cè)信號(hào)完全相同的傳感器位置中設(shè)定測距區(qū)域。在到目前為止的說明中，當(dāng)抽取有效極大值時(shí)，沒有限制從中抽取該有效極大值的區(qū)域。如果把左側(cè)圖象信號(hào)用作基準(zhǔn)，則不必利用右側(cè)圖象信號(hào)來抽取有效極大值。
如圖20所示，較近景物的圖象信號(hào)具有較大的相差，而較遠(yuǎn)景物的圖象信號(hào)具有較小的相差。在這方面，本實(shí)施例為較近景物設(shè)定較寬的測距區(qū)域，為較遠(yuǎn)景物設(shè)定較窄的測距區(qū)域，這是有意義的。
例如，圖21的景象，就透視而言，人物和去往后面的神道教殿堂的通道相互混合。但是，在預(yù)積分中，沒有檢測透視惡化的手段，并估計(jì)該景物是遠(yuǎn)還是近。如圖22中所示，如果估計(jì)該景物是遠(yuǎn)景物，則設(shè)定較窄的測距區(qū)域可防止由于透視惡化而引起的錯(cuò)誤距離測量。這完成了步驟S70的說明。接下來，在步驟S71，為有效極大值設(shè)定第一測距區(qū)域。
該測距區(qū)域的起始地址為((極大值的傳感器地址)-(域內(nèi)傳感器的數(shù)目))/2(2)
以該區(qū)域的起始地址和域內(nèi)傳感器的數(shù)目為基礎(chǔ)設(shè)定測距區(qū)域。
然后，設(shè)定第二區(qū)域。該第二區(qū)域的起始地址為((極大值的傳感器地址)-(域內(nèi)傳感器的數(shù)目))×3/2+(重疊傳感器的數(shù)目) (3)在步驟S403，設(shè)定第三區(qū)域。該第三區(qū)域的起始地址為((極大值的傳感器地址)+(域內(nèi)傳感器數(shù)目))/2-(重疊傳感器的數(shù)目)(4)為了設(shè)定第二和第三區(qū)域，需要新的不變量，重疊傳感器的數(shù)目(步驟S72和S73)。
隨后，設(shè)定監(jiān)控信號(hào)傳感范圍(步驟S74)。
監(jiān)控信號(hào)是用于控制如圖1中所述的光電流積分的信號(hào)。通常通過抽樣保持位于光電轉(zhuǎn)換元件的受光范圍內(nèi)最明亮的景物部分中的積分量，獲得監(jiān)控信號(hào)。監(jiān)控信號(hào)傳感范圍被設(shè)定成對(duì)應(yīng)于測距區(qū)域的位置。
具體地說，在包括為單個(gè)有效極大值設(shè)定的三個(gè)測距區(qū)域的區(qū)域中設(shè)定監(jiān)控信號(hào)傳感范圍，并且監(jiān)控信號(hào)傳感范圍比這三個(gè)測距區(qū)域大特定的量(用傳感器數(shù)目表示，m0)。為了設(shè)定該范圍，計(jì)算并存儲(chǔ)該范圍的起始地址和結(jié)束地址。
起始地址為(左側(cè)測距區(qū)域起始地址)-m0 (5)結(jié)束地址為(右側(cè)測距區(qū)域起始地址)+(域內(nèi)傳感器的數(shù)目)+m0(6)下面將把圖23的景象作為例子，說明設(shè)定監(jiān)控信號(hào)傳感范圍的作用。該景象是包括在拍攝屏幕中的高亮度光源的一個(gè)例子。利用主動(dòng)模式預(yù)積分難以檢測這種情形。
為了克服這種困難，按照預(yù)積分的結(jié)果設(shè)定測距區(qū)域，繼之以最終積分。圖24E表示了當(dāng)對(duì)所有傳感器設(shè)定監(jiān)控信號(hào)傳感范圍時(shí)，最終積分的結(jié)果。由于最終積分被如此控制，以致太陽的積分量不在太陽的基礎(chǔ)上處于飽和狀態(tài)，人物(主景物)的圖象信號(hào)在設(shè)定的的測距區(qū)域內(nèi)被惡化。即，不可能測量該距離。相反，當(dāng)按照測距區(qū)域設(shè)定監(jiān)控信號(hào)傳感范圍時(shí)，為主景物最佳地控制了最終積分。于是，能夠測量該距離。
類似地，圖25的景象是容易產(chǎn)生錯(cuò)誤距離測量的例子，因?yàn)槟ν熊嚨那盁粼S可排出最終積分的控制。但是，借助本實(shí)施例，可防止錯(cuò)誤的距離測量。當(dāng)執(zhí)行釁18的流程圖時(shí)，得到測距區(qū)域和監(jiān)控信號(hào)傳感范圍之間的位置關(guān)系。
圖18中，判斷是否留下任意有效極大值。如果沒有留下有效極大值，則返回控制。如果留有有效極大值，則在步驟S76把a(bǔ)reamax減1。然后，如果在步驟S77，areamax不為零，則確實(shí)留有有效極大值，于是把控制返回步驟S70。隨后，繼續(xù)設(shè)定測距區(qū)域。如果areamax為零，則返回控制。
上述過程完成預(yù)積分及其相關(guān)過程。現(xiàn)在，最終積分和測距計(jì)算所必需的所有條件都已準(zhǔn)備好，隨時(shí)可以開始最終積分。
在圖7的流程圖中，將從步驟S20開始進(jìn)行說明。
由于步驟S12的預(yù)積分已產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于景物最明亮部分中的亮度的信息，取決于是否基于該信息打開輔助光(泛光照明源)(尤其在本實(shí)施例中)，是以被動(dòng)方式還是以主動(dòng)方式進(jìn)行最終積分，執(zhí)行分支程序(步驟S20)。
在被動(dòng)方式下，控制轉(zhuǎn)到步驟S21，而在主動(dòng)方式下，控制轉(zhuǎn)到步驟S24。
在步驟S21，以被動(dòng)方式進(jìn)行最終積分。當(dāng)景物具有相當(dāng)高的亮度時(shí)執(zhí)行該步驟。穩(wěn)態(tài)光消除功能被關(guān)閉，如同預(yù)積分中那樣設(shè)定傳感器的靈敏度，并具有低或高的靈敏度。
輔助光(泛光照明源)被關(guān)閉，事實(shí)上，根據(jù)預(yù)積分2的結(jié)果設(shè)定積分控制監(jiān)控信號(hào)傳感范圍。
最終積分包括當(dāng)積分開始以后，過去預(yù)定時(shí)間時(shí)，強(qiáng)制終止積分的限時(shí)功能。
接下來，在步驟S22，對(duì)每個(gè)測距區(qū)域進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，并為每個(gè)測距區(qū)域計(jì)算景物距離信息。在進(jìn)一步需要的景物距離信息條中，選出關(guān)于最短距離的信息。本實(shí)施例還使用判斷選擇最短距離方面，景物距離信息的可靠性，并且事先從要選擇的預(yù)期信息條中排除可靠性低的那些信息的功能(圖中未表示)。借助已知的方法判斷可靠性。最簡單的判斷是對(duì)比判斷。具有多種判斷方式。使用一種判斷或幾種判斷的組合。
就最短距離的選擇而論，由于只可獲得可靠性較低的景物距離信息，判斷是否可選擇有效的景物距離信息，即，判斷距離測量是否是不可能的(步驟S23)。如果得到有效的景物距離信息，控制轉(zhuǎn)到步驟S18。如果距離測量是不可能的，則以主動(dòng)方式執(zhí)行最終積分2(步驟S24)。
如上所述，本實(shí)施例中，只有當(dāng)景物具有相當(dāng)?shù)偷牧炼?，并且?dāng)被動(dòng)方式實(shí)際積分1(步驟S21)是不可能時(shí)，才執(zhí)行主動(dòng)方式下的最終積分2。這種情況下，穩(wěn)態(tài)光消除功能打開，傳感器的靈敏度被固定為高靈敏度。另外，輔助光(泛光照明源14)打開，并根據(jù)預(yù)積分2的結(jié)果設(shè)定監(jiān)控信號(hào)傳感范圍。最終積分2還包括限時(shí)器功能。
隨后，如步驟S22中那樣，對(duì)每個(gè)測距區(qū)域進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，之后，選擇最短的距離(步驟S25)。這種過程大致和步驟S22中的過程相同，因此不再對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說明。
接下來，如步驟S23中那樣，判斷距離測量是否是不可能的(步驟S26)。如果已得到有效的景物距離信息，則控制轉(zhuǎn)到步驟S28。如果距離測量是不可能的，則執(zhí)行步驟S27。
在步驟S27，利用已知的主動(dòng)AF技術(shù)測量光量。根據(jù)步驟S24中主動(dòng)方式下的實(shí)際積分2的結(jié)果，尤其是最大積分量計(jì)算景物距離信息。最大積分量是來自受輔助光(泛光照明源14)照射的相隔最短距離的景物的反射光的數(shù)量。
執(zhí)行后續(xù)過程，包括關(guān)閉測距裝置的AFIC 3的電源的過程，完成距離測量(步驟S28)。
在詳細(xì)說明步驟S27的光量距離測量之前，將說明圖27的流程圖，該流程圖是圖7的流程圖的簡化版本，以使該算法的原理更易于理解。
首先，進(jìn)行測距裝置的初始設(shè)置(步驟S80)。隨后，判斷景物的亮度(步驟S81)。如果景物具有高亮度，則以被動(dòng)方式進(jìn)行距離測量(步驟S82)。接下來，判斷距離測量是否是不可能的(步驟S86)。
如果在步驟S81，景物具有低亮度，并且如果在步驟S83已判斷距離測量是不可能的，則以主動(dòng)方式進(jìn)行距離測量(步驟S84)。
隨后，如步驟S83中那樣，判斷距離測量是否是不可能的(步驟S85)。如果距離測量是不可能的，則控制轉(zhuǎn)到步驟S87。如果距離測量是可能的，則執(zhí)行步驟S86。在步驟S86，選擇最短的距離。只有當(dāng)已獲得有效的景物距離信息時(shí)，才執(zhí)行步驟S82或S84。
在步驟S87，進(jìn)行光量距離測量。利用步驟S84中以主動(dòng)方式進(jìn)行的積分的結(jié)果，根據(jù)積分時(shí)間tint(A)(或者輔助光的發(fā)射數(shù)目，n)和最大積分量vmax(或者最大A/D轉(zhuǎn)換值A(chǔ)dmax)計(jì)算積分斜率dv/dt＝vmax/tint(A)(或者dAD/dn＝Admax/n)。在后續(xù)步驟S88，根據(jù)積分斜率計(jì)算景物距離信息。隨后，在步驟S89執(zhí)行測距裝置的后續(xù)過程。
圖27中所示的算法的原理是本實(shí)施例的一個(gè)例子。雖然就該算法的原理而論，存在許多變化，但是按升序?qū)Ρ粍?dòng)，主動(dòng)，光量賦予優(yōu)先權(quán)的觀念是非常重要的，因?yàn)檩^少經(jīng)常執(zhí)行主動(dòng)方式，并且由于在被動(dòng)方式和主動(dòng)方式兩者中，距離測量的不可能性的緣故，更是很少進(jìn)行光量距離測量。
現(xiàn)在，將參考圖28的流程圖重新開始說明光量距離測量。
圖28表示了主動(dòng)方式下的積分控制的一個(gè)例子，其特征在于在控制積分的同時(shí)，獲得光量距離測量所必需的信息。
首先，重新設(shè)置積分電路(步驟S100)，打開輔助光(泛光照明源)，開始積分(步驟S101)。輔助光由直流電流(D.C.)驅(qū)動(dòng)。根據(jù)光源的類型，設(shè)定發(fā)射的光線的數(shù)量變得穩(wěn)定的等待時(shí)間，并在從打開輔助光起，過去等待時(shí)間之后，開始積分。隨后，時(shí)鐘裝置開始計(jì)時(shí)(步驟S102)，并監(jiān)視監(jiān)控信號(hào)(步驟S103)。
接下來，判斷積分時(shí)間是否已達(dá)到積分限制時(shí)間(步驟S104)。當(dāng)積分在該時(shí)刻被強(qiáng)制終止時(shí)，控制返回步驟S116。
如果在步驟S104，積分時(shí)間沒有達(dá)到積分限制時(shí)間，則把監(jiān)控信號(hào)vmon和特定值vo進(jìn)行比較(步驟S105)。如果vmon＜vo，則控制返回步驟S103，并重復(fù)該循環(huán)過程。當(dāng)和動(dòng)態(tài)范圍的一半相比較時(shí)，該特定值vo足夠小。
在完成該循環(huán)過程之后，估計(jì)剩余的時(shí)間。即，把總積分時(shí)間設(shè)定為tint＝(k+1)×t(步驟S106)，其中k是預(yù)定的常數(shù)，t是當(dāng)控制通過該循環(huán)過程，并到達(dá)步驟S106時(shí)，時(shí)鐘裝置的計(jì)數(shù)。
隨后，剩余時(shí)間被設(shè)定為tk＝k×t(步驟S107)，并判斷總積分時(shí)間是否已超過積分限制時(shí)間tlimit(步驟S108)。如果總積分時(shí)間已超過積分限制時(shí)間tlimit，則把總積分時(shí)間校正為tint＝tlimit(步驟S109)，并把剩余時(shí)間校正為tk＝tlimit-t(步驟S110)。隨后，重新設(shè)置時(shí)鐘裝置，并使之再次開始計(jì)時(shí)(步驟S111)。執(zhí)行該循環(huán)過程，直到剩余積分時(shí)間過去時(shí)為止(步驟S112)。在完成該循環(huán)過程之后，停止積分，并關(guān)閉輔助光(步驟S113)。
隨后，監(jiān)視監(jiān)控信號(hào)(步驟S114)。得到的監(jiān)控信號(hào)被設(shè)定為vmax＝vmon(步驟S115)，并存儲(chǔ)得到的監(jiān)控信號(hào)。
當(dāng)積分被強(qiáng)制終止時(shí)，積分時(shí)間被設(shè)定為tint＝tlimit，并被存儲(chǔ)(步驟S116)。隨后，控制轉(zhuǎn)到步驟S113。
步驟S113，S114和S115的說明和上面已說明的相同，因此省去對(duì)它們的說明。
上面已說明了主動(dòng)方式下的積分控制的一個(gè)例子。下面將參考圖29的流程圖說明積分控制的另一例子。
下面將集中于與圖28的差別對(duì)圖29進(jìn)行說明。
主動(dòng)方式積分控制的主要部分是(從泛光照明源14)發(fā)射輔助光的方法。在圖28的操作中，輔助先由D.C.驅(qū)動(dòng)(圖中未表示)，而在力29的操作中，輔助光由脈沖驅(qū)動(dòng)(圖中未表示)。具體地說，圖29的操作和圖28的操作的不同之處在于積分時(shí)間和時(shí)間限制時(shí)間被輔助光的發(fā)射數(shù)目代替(步驟S121-S135)，監(jiān)控信號(hào)不是行電壓，而是被由A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)字轉(zhuǎn)換的信號(hào)所代替(步驟S136-S138)。
從圖28和29的實(shí)施例，得到積分時(shí)間tint(或者輔助光發(fā)射數(shù)目，nint)和最大積分量vmax(或者AD值A(chǔ)dmax)。
根據(jù)這些信息計(jì)算積分斜率得出dv/dt＝vmax/tint(7)或者dAD/dn＝Admax/nint(8)積分斜率和景物距離之間的關(guān)系由下述等式表示(積分斜率)1/2∝(景物距離)-1(9)或者(vmax/tint)1/2∝(景物距離)-1(10)或者(Admax/nint)1/2∝(景物距離)-1(11)于是，通過在特定距離放置具有基準(zhǔn)反射率的圖表，并進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便如圖31中所示，在光量距離測量的時(shí)候使積分斜率和1/(特定距離)相聯(lián)系，可進(jìn)行光量距離測量。光量距離測量主要取決于景物的反射率，并且該反射率是導(dǎo)致誤差的最大因素。從這一點(diǎn)來看，在調(diào)節(jié)過程中，如何處理該圖表的反射率是非常重要的。
許多物體的反射率的檢查結(jié)果顯示出如圖30中所示的每個(gè)反射率的存在概率的分布狀態(tài)。
通常，反射率峰值位于εref并在εmin和εmax之間變化。如果按Ev(圖象表面上的照射量)比例表示該分布狀態(tài)的擴(kuò)散，它遵循εref＝1Ev。調(diào)節(jié)過程中使用具有εref的反射率的圖表是理想的。
在光量距離測量的說明中，最大積分量(監(jiān)控信號(hào))僅被用作用于測量距離的積分量。在本實(shí)施例中，選擇積分量中的極大值，并在設(shè)定的距離測量區(qū)域中縮小該極大值，這不會(huì)保證最大的積分量(監(jiān)控信號(hào))被包括在選擇的極大值中，這與本實(shí)施例的目的不一致。
在光量距離測量的說明中，為了清楚，只簡化了光量距離測量。但是，實(shí)際上下述操作(圖中未表示)也包括在該實(shí)施例中。如果最大積分量(監(jiān)控信號(hào))和傳感器上的地址不與任一選擇的極大值和傳感器上的地址一致，則為了解決該矛盾，改變測量距離中使用的積分量，并將其更新為選擇的極大值中的最大的極大值。
雖然已說明了本發(fā)明的實(shí)施例，但是本發(fā)明并不限于該實(shí)施例，并可在不脫離其精神或基本特征的情況下，以其它方式實(shí)踐或體現(xiàn)本發(fā)明。例如，如果積分光電流的方法不同，則說明中的術(shù)語極大值可改變?yōu)樾g(shù)語極小值，或者圖象信號(hào)的明暗可被反轉(zhuǎn)。
在上面的實(shí)施例中，光電流轉(zhuǎn)換元件在某種意義上被解釋為一維線性傳感器。本發(fā)明并不限于線性傳感器，并且適用于二維面?zhèn)鞲衅?，還適用于由以二維離散方式分布的線傳感器組成的面?zhèn)鞲衅??？傊?，圖象信號(hào)應(yīng)被一維分解和處理是十分自然的。不管傳感器是一維的還是二維的，實(shí)施例的基本原理保持不變。
如上所述，借助本發(fā)明，當(dāng)實(shí)現(xiàn)寬范圍多點(diǎn)-AF，例如全屏AF時(shí)，事先估計(jì)主景物存在的位置，以處理時(shí)滯問題，并且只測量與必需的最少位置中的景物的距離。可以正確地估計(jì)主景物的存在位置，而不會(huì)受到相對(duì)于投射光的景物反射率的影響，從而在不增大費(fèi)用的情況下實(shí)現(xiàn)高度可靠，高度準(zhǔn)確的多點(diǎn)-AF。
借助本發(fā)明，能夠提供準(zhǔn)確性高的測距系統(tǒng)，該測距系統(tǒng)在不受拍攝屏幕邊緣的次要景物的影響下，正確地估計(jì)主景物的位置，操作速度較高，時(shí)滯較小，確保距離測量結(jié)果的高度可靠性，并抑制制造費(fèi)用的升高。
對(duì)于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說，其它優(yōu)點(diǎn)和修改是顯而易見的。于是，本發(fā)明并不限于這里表示和描述的特定細(xì)節(jié)和代表性實(shí)施例。因此，在不脫離由附加的的權(quán)利要求和它們的等同物確定的一般發(fā)明原理的精神或范圍的情況下，可作出各種修改。
權(quán)利要求
1.一種測距裝置，其特征在于包括至少一對(duì)積分型受光傳感器(4a，4b)，用于通過光學(xué)系統(tǒng)接受來自景物的光線，并產(chǎn)生景物圖象信號(hào)；把光投射到景物上的投光部件(14)；穩(wěn)態(tài)光消除部件(6)，用于在所述投光部件(14)把光投射到所述景物上的同時(shí)，通過從所述積分型受光傳感器對(duì)(4a，4b)產(chǎn)生的景物圖象信號(hào)中除去穩(wěn)態(tài)光分量，獲得圖象信號(hào)；第一測距部件(13)，用于根據(jù)通過使所述穩(wěn)態(tài)光消除部件(6)從所述景物圖象信號(hào)中除去穩(wěn)態(tài)光分量得到的圖象信號(hào)，測量景物距離；景物選擇部件(13)，用于使所述第一測距部件(13)進(jìn)行特定時(shí)間的距離測量，利用特定的校正函數(shù)，對(duì)所得到的圖象信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，從而選擇其距離將被測量的景物；及第二測距部件(13)，用于當(dāng)所述投光部件(14)沒有把光投射到所述景物上時(shí)，根據(jù)由所述積分型受光傳感器對(duì)(4a，4b)得到的景物圖象信號(hào)，測量與已由所述景物選擇部件(13)選擇的要測量其距離的景物的距離。
2.按照權(quán)利要求1所述的測距裝置，其特征在于所述特定校正函數(shù)是使用所述景物圖象信號(hào)，所述光學(xué)系統(tǒng)的焦距及所述光學(xué)系統(tǒng)中的拍攝屏幕的縱橫比作為輸入的函數(shù)。
3.按照權(quán)利要求1所述的測距裝置，其特征在于所述特定校正函數(shù)是輸出對(duì)應(yīng)于景物的存在概率的系數(shù)的函數(shù)。
4.一種測距裝置，其特征在于包括至少一對(duì)積分型受光裝置(4a，4b)，用于通過光學(xué)系統(tǒng)接受來自景物的光線，并產(chǎn)生景物圖象信號(hào)；把光投射到景物上的投光裝置(14)；穩(wěn)態(tài)光消除裝置(6)，用于在所述投光裝置(14)把光投射到所述景物上的同時(shí)，通過從所述積分型受光裝置對(duì)(4a，4b)產(chǎn)生的景物圖象信號(hào)中除去穩(wěn)態(tài)光分量，獲得圖象信號(hào)；第一測距裝置(13)，用于根據(jù)通過使所述穩(wěn)態(tài)光消除裝置(6)從所述景物圖象信號(hào)中除去穩(wěn)態(tài)光分量得到的圖象信號(hào)，測量景物距離；景物選擇裝置(13)，用于使所述第一測距裝置(13)進(jìn)行特定時(shí)間的距離測量，利用特定的校正函數(shù)，對(duì)所得到的圖象信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，從而選擇其距離將被測量的景物；及第二測距裝置(13)，用于當(dāng)所述投光裝置(14)沒有把光投射到所述景物上時(shí)，根據(jù)所述積分型受光裝置對(duì)(4a，4b)得到的景物圖象信號(hào)，測量與已由所述景物選擇裝置(13)選擇的要測量其距離的景物的距離。
5.按照權(quán)利要求4所述的測距裝置，其特征在于所述特定校正函數(shù)是使用所述景物圖象信號(hào)，所述光學(xué)系統(tǒng)的焦距及所述光學(xué)系統(tǒng)中的拍攝屏幕的縱橫比作為輸入的函數(shù)。
6.按照權(quán)利要求4所述的測距裝置，其特征在于所述特定校正函數(shù)是輸出對(duì)應(yīng)于景物的存在概率的系數(shù)的函數(shù)。
7.一種測距方法，包括下述步驟使至少一對(duì)積分型受光傳感器(4a，4b)通過光學(xué)系統(tǒng)接收來自景物的光，并生景物圖象信號(hào)；使投光部件(14)把光投射到所述景物上；在所述投光部件(14)把光投射到所述景物上的同時(shí)，使穩(wěn)態(tài)光消除部件(6)通過從所述積分型受光傳感器對(duì)(4a，4b)產(chǎn)生的景物圖象信號(hào)中除去穩(wěn)態(tài)光分量，獲得圖象信號(hào)；使第一測距部件(13)根據(jù)通過使所述穩(wěn)態(tài)光消除部件(6)從所述景物圖象信號(hào)中除去穩(wěn)態(tài)光分量得到的圖象信號(hào)，測量景物距離；使景物選擇部件(13)使所述第一測距部件(13)進(jìn)行特定時(shí)間的距離測量，利用特定的校正函數(shù)，對(duì)所得到的圖象信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，從而選擇其距離將被測量的景物；及當(dāng)所述投光部件(14)沒有把光投射到所述景物上時(shí)，使第二測距部件(13)根據(jù)由所述積分型受光傳感器對(duì)(4a，4b)得到的景物圖象信號(hào)，測量與已由景物選擇部件(13)選出的要測量其距離的景物的距離。
8.按照權(quán)利要求7所述的測距方法，其特征在于所述特定校正函數(shù)是使用所述景物圖象信號(hào)，所述光學(xué)系統(tǒng)的焦距及所述光學(xué)系統(tǒng)中的拍攝屏幕的縱橫比作為輸入的函數(shù)。
9.按照權(quán)利要求7所述的測距裝置，其特征在于所述特定校正函數(shù)是輸出對(duì)應(yīng)于景物的存在概率的系數(shù)的函數(shù)。
10.一種測距裝置，其特征在于包括至少一對(duì)積分型受光傳感器(4a，4b)，用于通過光學(xué)系統(tǒng)接受來自景物的光線，并產(chǎn)生景物圖象信號(hào)；把光投射到景物上的投光部件(14)；穩(wěn)態(tài)光消除部件(6)，用于在所述投光部件(14)把光投射到所述景物上的同時(shí)，通過從所述積分型受光傳感器對(duì)(4a，4b)產(chǎn)生的景物圖象信號(hào)中除去穩(wěn)態(tài)光分量，獲得圖象信號(hào)；測距部件(13)，用于根據(jù)通過使所述穩(wěn)態(tài)光消除部件(6)從所述景物圖象信號(hào)中除去穩(wěn)態(tài)光分量得到的圖象信號(hào)，預(yù)先測量景物距離；景物選擇部件(13)，用于使所述第一測距部件(13)進(jìn)行特定時(shí)間的距離測量，利用特定的校正函數(shù)，對(duì)所得到的圖象信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，從而選擇其距離將被測量的景物。
11.按照權(quán)利要求10所述的測距裝置，其特征在于還包括第二測距部件(13)，用于當(dāng)所述投光部件(14)沒有把光投射到所述景物上時(shí)，根據(jù)由所述積分型受光傳感器對(duì)(4a，4b)得到的景物圖象信號(hào)，測量與已由所述景物選擇部件(13)選擇的要測量其距離的景物的距離。
12.按照權(quán)利要求10所述的測距裝置，其特征在于所述特定校正函數(shù)是使用所述景物圖象信號(hào)，所述光學(xué)系統(tǒng)的焦距及所述光學(xué)系統(tǒng)中的拍攝屏幕的縱橫比作為輸入的函數(shù)。
13.按照權(quán)利要求10所述的測距裝置，其特征在于所述特定校正函數(shù)是輸出對(duì)應(yīng)于景物的存在概率的系數(shù)的函數(shù)。
14.一種測距裝置，其特征在于包括把光投射到景物上的投光部件(14)；由象素組成，并接收來自所述景物的光線的受光傳感器(4a，4b)；使所述投光部件(14)工作，并根據(jù)所述受光傳感器(4a，4b)的輸出，從所述象素中選擇至少一個(gè)象素的選擇電路(13)；利用特定的校正系數(shù)，對(duì)所述選擇電路(13)選擇的象素的輸出值進(jìn)行校正計(jì)算的校正計(jì)算電路(13)；根據(jù)通過所述校正計(jì)算電路(13)的校正計(jì)算得到的輸出值，確定對(duì)應(yīng)于主景物的象素的判定電路(13)；利用由所述判定電路(13)確定的象素的輸出值，計(jì)算景物距離信息的景物距離信息電路(13)。
15.按照權(quán)利要求14所述的測距裝置，其特征在于所述特定校正系數(shù)是基于取象透鏡的焦距的系數(shù)。
16.按照權(quán)利要求14所述的測距裝置，其特征在于所述特定校正系數(shù)是基于拍攝屏幕縱橫比的系數(shù)。
17.按照權(quán)利要求14所述的測距裝置，其特征在于所述特定校正系數(shù)是基于取象透鏡焦距和拍攝屏幕縱橫比的系數(shù)。
18.按照權(quán)利要求14所述的測距裝置，其特征在于所述特定校正系數(shù)是對(duì)應(yīng)于景物的存在概率的系數(shù)。
19.一種測距裝置，其特征在于包括把光投射到景物上的投光部件(14)；由象素組成，并接收來自所述景物的光線的受光傳感器(4a，4b)；能夠設(shè)置區(qū)別于拍攝屏幕縱橫比的攝象模式的模式設(shè)定電路(13)；使所述投光部件(14)工作，并根據(jù)所述受光傳感器(4a，4b)的輸出，從所述象素中選擇至少一個(gè)象素的選擇電路(13)；通過根據(jù)在所述模式設(shè)定電路(13)設(shè)定的攝象模式，把所述選擇電路(13)選擇的象素的輸出值乘以特定的校正系數(shù)，進(jìn)行校正計(jì)算的校正計(jì)算電路(13)；根據(jù)通過所述校正計(jì)算電路(13)的校正計(jì)算得到的輸出值，確定對(duì)應(yīng)于主景物的象素的判定電路(13)；利用由所述判定電路(13)確定的象素的輸出值，計(jì)算景物距離信息的景物距離信息電路(13)。
20.按照權(quán)利要求19所述的測距裝置，其特征在于所述特定校正系數(shù)是對(duì)應(yīng)于景物的存在概率的系數(shù)。
21.一種測距裝置，其特征在于包括把光投射到景物上的投光部件(14)；由象素組成，并接收來自所述景物的光線的受光傳感器(4a，4b)；能夠設(shè)置區(qū)別于拍攝屏幕縱橫比的攝象模式的模式設(shè)定電路(13)；使所述投光部件(14)工件，并判斷所述受光傳感器(4a，4b)的輸出值大于預(yù)定值的那些輸出值的判斷電路(13)；通過根據(jù)在所述模式設(shè)定電路(13)設(shè)定的攝象模式，把所述判斷電路(13)判斷的輸出值乘以特定的校正系數(shù)，進(jìn)行校正計(jì)算的校正計(jì)算電路(13)；確定對(duì)應(yīng)于通過所述校正計(jì)算電路(13)的校正計(jì)算得到的輸出值中大于預(yù)定值的那些輸出值的象素的判定電路(13)；利用由所述判定電路(13)確定的象素的輸出值，計(jì)算景物距離信息的景物距離信息電路(13)。
22.按照權(quán)利要求20所述的測距裝置，其特征在于所述特定校正系數(shù)是對(duì)應(yīng)于景物的存在概率的系數(shù)。
全文摘要
一對(duì)積分型受光傳感器(4a,4b)通過取象光學(xué)系統(tǒng)接收來自景物的光線,并產(chǎn)生景物圖象信號(hào)。投光部件(14)把光投射到景物上。在投光部件正把光投射到景物上的同時(shí),穩(wěn)態(tài)光消除部件(6)通過從所述一對(duì)積分型受光傳感器(4a,4b)產(chǎn)生的景物圖象信號(hào)中除去穩(wěn)態(tài)光分量,獲得圖象信號(hào)。第一測距部件(13)根據(jù)通過使穩(wěn)態(tài)光消除部件(6)從景物圖象信號(hào)中除去穩(wěn)態(tài)光分量得到的圖象信號(hào),測量景物距離。景物選擇部件(13)使第一測距部件(13)進(jìn)行特定時(shí)間的距離測量,利用特定的校正函數(shù),對(duì)所得到的圖象信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,從而選擇其距離將被測量的景物。在投光部件(14)沒有把光投射到景物上的時(shí)候,第二測距部件(13)根據(jù)所述一對(duì)積分型受光傳感器(4a,4b)得到的景物圖象信號(hào),測量與景物選擇部件選出的要測量其距離的景物的距離。
文檔編號(hào)G02B7/28GK1274866SQ00108918
公開日2000年11月29日 申請日期2000年5月19日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月20日
發(fā)明者金田一剛史 申請人:奧林巴斯光學(xué)工業(yè)株式會(huì)社