设置在照相机中的测距装置制造方法及图纸

本发明专利技术的测距装置即使在被摄主目标的背景是夜景的环境下也能准确地进行聚焦。该准确聚焦由两个预积分操作进行，然后，比较两个预积分操作得到的信号图案、以选择线传感器的（２ａ，２ｂ）的部分区域。并主要以该区域的输出作为测距信号。该测距装置在测距操作之前进行预发射，用线传感器（２ａ，２ｂ）设定与被摄图像区基本相等的测距装置的测距区，而后确定被摄图像区中主目标的位置。因此，该测距装置可以不用聚焦锁定操作而选择所需的目标。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及照相机中的测距装置以及用自动聚焦(AF)技术使照相机对物体聚焦。通常，用于测距的图像信号通过积分来自线传感器的光电流而得到。但是，为了使得到的积分值落在照相机电路标准限定的动态范围内，必须在监测积分值的同时仔细地修正积分完成时间。例如，日本专利申请公开号为54-051556中公开了一种在积分值到达一预定值时结束该积分的技术。由同一申请人申请的日本专利公开号为7-98428中公开了一种根据积分值中的转换时间估算和确定积分结束时间的技术。另外，日本专利公开号为62-148910中公开了一种不用确定积分时间、而通过选择来自多个由分割的被摄图像区所限定的测距区(构图)的信号进行测距计算的技术。在日本专利申请公开号为54-051556所述的技术中，含有被摄物体的被摄图像是黑暗的，用于测距的积分结束时间不能估算、且积分需要很多时间，因此往往错过良好的画面瞬间。与日本专利申请公开号为54-051556相反，在日本专利申请公开号为7-98428中，例如估算需要很多时间，并且当含有被摄物体的被摄图像是明亮的、即被摄图像具有高亮度，或者当有强辅助光照射必需迅速停止积分处理时，在控制结束之前，积分量可超过电路的动态范围。下面结合附图说明图10的特生和时序图和图11的流程图说明积分控制中可能发生的问题。如图11所示，启动积分(步骤S31)后，直到积分值达到适当电平之前重复进行监测(步骤S32)。在步骤S33中确认积分值是否已达到该适当电平(步骤S33)。当达到适当电平时，确认积分应该结束，并结束积分(步骤S34)。在上述积分系统中，时间(TH)必需起自时间(tM)的终端直到如图10所示曲线指示的在步骤S33的确认，在时间(tM)中用A/D转换进行监测。具体地，在被摄图像具有高亮度的部分、此处在(tM+TH)之前的时间超过适当电平，或强辅助光发射的部分，积分值不会低于适当电平，且必然超过该电平。另外，当被摄图像具有中等亮度时，积分值可适当控制，而当被摄图像具有低亮度时，达到适当电平所需的快门时间滞后变得较长，因此将错过拍摄满意画面的时机。下面结合图13的流程图和图12的时序图说明改进上述问题的测距操作。在这个测距操作中，在主积分处理之前，进行两次预积分处理以估算主积分处理所需时间。首先，在没有光投射的情况下启动预积分(步骤S41)。而后，开始计算时间(步骤S42)，以便进行积分直到图3A所示的时间点t1为止(步骤S43)，并在时间点t1测量积分量(A/D1)(步骤S44)。接着，继续进行积分处理(步骤S45)，并在时间点t2测量积分量(A/D2)(步骤S46)。相互比较积分量(A/D1)与(A/D2)，确认A/D2是否大到足以达到饱和电平(步骤S47)。如果比较结果落在预定范围内(如果在步骤S47对问题的回答是“否”)，主积分所需的时间tINT根据(A/D2-A/D1)的变化量和时间点t1与t2间的时间差Δt确定(步骤S48)。假定适当积分电平是Vs，主积分所需时间利用关系tINT∶Vs＝Δt∶(A/D2-A/D1)、由公式(1)给出。tINT＝Δt·Vs/(A/D2-A/D1)...(1)亮度越低，积分时间tINT越长。在这一亮度下，确定积分时间tINT是否比不利于摄影的预定时间长(步骤S49)。如果积分时间tINT超过预定时间(如果在步骤S49对问题的回答为“是”)，则用预定积分时间tINT1取代积分时间tINT(步骤S50)。使预先积分中储存的积分量复位(步骤S51)，并启动测距用的主积分(步骤S52)。确定设置的积分时间tINT(或tINT1)是否达到(步骤S53)。如果积分时间tINT达到(如果回答为“是”)，主积分被停止(步骤S54)，程序执行用得到的积分时间进行测距的流程。另一方面，如果由于被摄图像具有图12B所示的高亮度而导致积分量过大(如果在步骤S47对问题的回答为“是”)，则积分终端时间t1变短，例如，t1/2(步骤S55)，从而避免积分量饱和。因此，在上述的测距方法中，在预测距时可估算出主积分所需的时间是否长，于是，该方法不会错过瞬间的满意图像，或不会出现过亮物体的离焦状态。另外，时间点t1或t2不是用监控器或程序获得，而是用硬件计时器确定的。因此，时间点被高精度预定，它能进行高速控制。但是，当被摄图像具有如夜视图像的低亮度时，上述测距方法强制缩短积分时间，它将导致当积分处理中途停止时产生的相同的效果。于是会发生积分值达不到适当电平的情况，因此降低测距精度。此外，所谓的多AF系统也可使用，它有多个测距区，该测距区可不考虑取景器中的物体位置而使照相机在被摄主目标上聚焦。在这个多AF系统中，用于正确地确定主目标和选择取景器中一个测距区而进行测距的技术与控制积分量的技术同样重要。这是因为如果进行测距的测距区与物体不对应，照相机就不能对物体进行准确聚焦。在日本专利申请公开号为62-148910所述的被动AF系统中，优先考虑反差，并且对低反差物体不进行精确测距。例如，当对图6A所示被摄图像进行拍摄时，由于人物背景与人相比具有较高的对比度，因此作为主目标的人物焦点不准。本专利技术的目的是提供一种不受被摄物体背景光影响的测距装置，即该测距装置即使在夜间摄影进行测距时、也能不受物体亮度或背景的影响以高速度确定被摄物体的正确位置而进行测距。为了实现该目的，提供的测距装置包括积分型传感器装置，用于接收来自测距区内被摄物体的反射光，并输出图像信号；监测器，用于监测积分型传感器的预定区内的图像信号电平；光投射部件，将光投射到被摄物体；和操作控制部件，它具有用于同步和操作积分型传感器与光投射部件的预积分操作模式、和用于获得测距信息的主积分操作模式，操作控制部件根据预积分操作模式中的操作结果设定预定区，进而执行主积分操作以根据主积分操作中使用的图像信号计算到达被摄物体的距离。优选地，操作控制部件相互比较第一和第二预积分操作模式中的操作结果，从而设定一个作为预定区的区域。在该区域中，操作结果之间的电平差是预定值或更大。更优选地，第一和第二预积分操作模式中每一个的操作时间设置得小于主积分操作模式的操作时间。本专利技术的其它目的和优点将在下文叙述，通过该叙述或本专利技术的实施可更清楚地了解本专利技术。本专利技术的目的和优点可通过下文指出的具体方法和装置实现。用编入并构成说明书一部分的附图、来说明本专利技术的优选实施例、并且与上文给出的一般性说明和下文给出的优选实施例的具体描述一起，来解释本专利技术的原理。图1是根据本专利技术第一实施例在说明测距装置时有用的视图；图2是说明图1装置测距操作的流程图；图3A是说明图1装置中所进行的积分处理的时序图；图3B是表示含于线传感器中进行预积分的区域的视图；图4是表示被摄图像实例的视图；图5是表示对应于成像角选择传感器区的结构实例的视图；图6A是表示被摄图像实例的视图；图6B，6C和6D是表示线传感器积分量曲线的视图；图7是用于说明在本专利技术测距装置中没有光投射而进行预积分的视图；图8是用于说明在本专利技术测距装置中有光投射而进行预积分的视图；图9是概略说明本专利技术测距装置的测距操作的流程图；图10是用于说明测距中的一般问题，并显示被摄图像亮度、积分量、和积分结束时间之间关系的视图；图11是说明测距中普通积分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个测距装置，其特征包括：积分型传感器（２ａ，２ｂ，１６），用于接收来自位于测距区中被摄目标的反射光，并输出图像信号；监测器（１７），用于监测所述积分型传感器的预定区中的图像信号电平；光投射部件（１３），用于把光投射到所述的被摄目标；和具有预积分操作模式和主积分操作模式的操作控制部件（１２），预积分操作模式用于协调并操作所述的积分型传感器（２ａ，２ｂ）、和光投射部件（１３）、主积分操作模式用于得到测距信息，所述的操作控制部件（１２）根据所述预积分操作模式中的操作结果设定所述的预定区，进而进行所述的主积分操作以便根据所述主积分操作期间使用的图像信号计算到达所述被摄目标的距离。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：野中修，井出昌孝，金田一刚史，中田康一，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]