[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2002206923A - Range finder - Google Patents

Range finder

Info

Publication number
JP2002206923A
JP2002206923A JP2001002786A JP2001002786A JP2002206923A JP 2002206923 A JP2002206923 A JP 2002206923A JP 2001002786 A JP2001002786 A JP 2001002786A JP 2001002786 A JP2001002786 A JP 2001002786A JP 2002206923 A JP2002206923 A JP 2002206923A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
integration
determining
distance
distance measurement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001002786A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Nonaka
修 野中
Koichi Nakada
康一 中田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP2001002786A priority Critical patent/JP2002206923A/en
Publication of JP2002206923A publication Critical patent/JP2002206923A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately find a range both when bright and when dark. SOLUTION: This range finder has a light projection source (IRED 4a or stroboscope 5a) for projecting pulselikely range finding light toward a subject 21, and sensor arrays 3a, 3b for converting a light distribution from the subject 21 into an electric signal, and provided further with a means (a stationary light removing part 7, a pattern determining part 11, an A/D conversion part 16) for extracting a reflection signal light component obtained by the sensor arrays when the prescribed projection source is projection-driven selectively, a means (integrating determination part 17) for integrating an output from the means synchronizingly with the pulselike projection, a means (luminous energy determining part 14) for determining brightness of the subject 21, and a means (control part 1a) for determining a pulse width of the pulselike projection in response to an output from the means. A reliability determining part 13 determines the brightness based on output results of the sensor arrays 3a, 3b when the range finding light is not projected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、オートフォーカス
(AF)カメラ等に用いられる測距装置の改良に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an auto focus
(AF) The present invention relates to an improvement of a distance measuring device used for a camera or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】カメラのAF技術は大きく2つに分けて
被写体像を利用するパッシブタイプと、カメラから投射
した測距用光を利用するアクティブタイプの2つの方式
がある。しかし、これらの方式には各々その方式の原理
に基づく欠点があるため、両方式を組み合わせたハイブ
リッド方式のAF方式(以下「ハイブリッドAF」と称
す)が提案されている。
2. Description of the Related Art AF techniques for cameras are roughly classified into two types: a passive type that uses a subject image and an active type that uses ranging light projected from the camera. However, each of these methods has a drawback based on the principle of the method, so a hybrid AF method (hereinafter, referred to as “hybrid AF”) combining both methods has been proposed.

【0003】特にアクティブAFに関しては、特開昭6
3−133014号において、被写体条件に起因する測
距の状況に応じて測距用光の投射(例えば発光回数の切
換え)及び、積分の回数を切り換えて計測精度を向上さ
せる提案がされており、これは、非常に大きな効果を奏
するため多くのカメラに利用されている。
[0003] In particular, regarding active AF, Japanese Patent Laid-Open No.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-133014 proposes projection of distance measuring light (for example, switching of the number of times of light emission) and switching of the number of times of integration in accordance with the state of distance measurement caused by subject conditions to improve measurement accuracy. This is used by many cameras to achieve a very large effect.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれは、
発光の回数を切り換えるに留まり、1回の発光時間を切
り換えるものではなかった。また、センサアレイを用い
るハイブリッドAFにおいては、発光積分時に生じる積
分ノイズが大きく測距の誤差に影響するので、単に積分
回数を増やし測距時間を延長するだけでは、状況によっ
てはかえって精度の劣化を招くことがあった。よって、
ハイブリッドAFでは発光時と非発光時の差をとる時の
スイッチングノイズを避けるために、なるべく良い条件
では積分回数を減少させたい。
However, this is
Only the number of times of light emission is changed, and the time of one light emission is not changed. In a hybrid AF using a sensor array, the integration noise generated during light emission integration greatly affects the error in distance measurement. Therefore, simply increasing the number of integrations and extending the distance measurement time may degrade the accuracy depending on the situation. I was invited. Therefore,
In the hybrid AF, it is desired to reduce the number of integration under good conditions as much as possible in order to avoid switching noise when a difference between light emission and non-light emission is obtained.

【0005】しかるに現在、発光回数の切換えのみで、
1回の発光時間を換えるものは無く、発光回数の調整に
ついて考慮した技術は見当たらない。本発明は以上の現
状に鑑みて成されたものであり、本発明の目的は、暗い
時にも明るい時にも正確な測距を行なうことを可能にす
る測距装置を提供することにある。
However, at present, only by switching the number of times of light emission,
There is no technique for changing the time of one light emission, and there is no technology that considers the adjustment of the number of light emissions. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a distance measuring apparatus which can perform accurate distance measurement even in dark and bright conditions.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するため、本発明では次のような手段を講じてい
る。本発明は上述したハイブリッド方式またはコンビネ
ーション方式に関する改良であって、上記欠点に対処
し、最適な積分条件によるアクティブモードとパッシブ
モードを組み合わせ、輝度や距離によらず安定した高精
度の測距を可能とした測距装置を提案するものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems and achieve the object, the present invention takes the following measures. The present invention is an improvement on the above-described hybrid method or combination method, and addresses the above-mentioned drawbacks by combining active mode and passive mode with optimal integration conditions, and enables stable and accurate distance measurement regardless of luminance and distance. The distance measuring device described above is proposed.

【0007】すなわち、本発明はアクティブAFにおい
て特有の動作である定常光除去時の誤差による測距判断
や計算の失敗を防止するため、例えば、対象物から入射
する光の分布を電気信号に変換するセンサアレイと、こ
の対象物に対して測距用光をパルス的に投光する投光源
と、この投光源を投光駆動した時に上記センサアレイか
ら得られる反射信号光成分を抽出する抽出手段と、この
抽出手段の出力を上記パルス的投光に同期して積分する
積分手段と、上記対象物の明るさを判定する判定手段
と、この判定手段の出力に応じて上記パルス的投光のパ
ルス幅を決定する決定手段とを備えるような測距装置を
提案する。また、上記判定手段は、その測距用非光投光
時に上記センサアレイの出力結果によって上記明るさを
判定するような測距装置を提案する。
That is, the present invention converts, for example, the distribution of light incident from an object to an electric signal in order to prevent a failure in distance measurement judgment or calculation due to an error during removal of stationary light, which is a specific operation in active AF. Sensor array, a light source for projecting distance-measuring light to the object in a pulsed manner, and an extracting means for extracting a reflected signal light component obtained from the sensor array when the light source is driven to project light. Integration means for integrating the output of the extraction means in synchronization with the pulsed light emission, determination means for determining the brightness of the object, and the pulsed light emission of the object according to the output of the determination means A distance measuring device including a determining unit for determining a pulse width is proposed. Further, the present invention proposes a distance measuring device in which the determination means determines the brightness based on an output result of the sensor array when the non-light projection for distance measurement is performed.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の測距装置は、被写体の明
るさによって投光源の種類や投光源からの投光の積分時
間を適宜に切り換えることで、明るい場合のみならず暗
い場合においても正確な測距を行えるように改良された
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The distance measuring apparatus of the present invention can be used not only in a bright case but also in a dark case by appropriately switching the type of light source and the integration time of light emission from the light source according to the brightness of the subject. It has been improved to enable accurate ranging.

【0009】通常、所定量まで積分するAF方式におい
て積分回数を減らすには、1回の積分時間を長くすれば
よいが、明るいシーンでは、もし積分回数を減らせばノ
イズ相殺効果が無くなって逆に精度劣化となる。そこ
で、本発明では輝度によって積分時間を切り換えるよう
に工夫している処にその一特徴がある。この特徴を実現
する構成を詳しく説明する前に、本発明に係わる測距装
置の基本構成を図1に示し、その後この発明の改良点を
交えて図2から詳しく本発明を説明する。
Normally, to reduce the number of integrations in the AF method of integrating up to a predetermined amount, it is sufficient to extend one integration time. However, if the number of integrations is reduced in a bright scene, the noise canceling effect is lost and conversely. Accuracy deteriorates. Therefore, the present invention has one feature in a device where the integration time is changed according to the luminance. Before describing the configuration realizing this feature in detail, FIG. 1 shows the basic configuration of a distance measuring apparatus according to the present invention, and then the present invention will be described in detail from FIG.

【0010】(第1実施形態)図1に示すように本発明
の測距装置においては、受光素子用の画素が並んだセン
サアレイ3a,3bが測距対象の被写体21に対面する
ように並設されている。また、ここに被写体21の像を
結像させるために、センサアレイ3a,3bの前に2つ
の受光レンズ2a,2bを焦点距離fだけ離間して設
け、これらのレンズ2a,2bに視差Bを持たせて「三
角測距の原理」にて、被写体距離Lを求めるように構成
されている。
(First Embodiment) As shown in FIG. 1, in a distance measuring apparatus according to the present invention, sensor arrays 3a and 3b in which pixels for light receiving elements are arranged are arranged so as to face an object 21 to be measured. Has been established. Further, in order to form an image of the subject 21 here, two light receiving lenses 2a and 2b are provided in front of the sensor arrays 3a and 3b with a focal length f, and a parallax B is provided between these lenses 2a and 2b. It is configured to obtain the subject distance L based on the “principle of triangulation”.

【0011】被写体距離Lの大小によって2つのセンサ
アレイ3a,3bに結像する被写体21の像は、各レン
ズ光軸基準の相対位置を変化させる。これを検出するた
めにA/D変換手段(A/D変換部:コンバータ16)
はセンサアレイ3a,3bからの積分出力(但しここで
は、積分手段を成す積分回路は各センサアレイ3a,3
bの各画素に含めて表わしている。)をディジタル信号
に変換し、ワンチップマイコンなどから成る演算制御手
段(制御部:CPU1)が2つのセンサアレイ3a,3
bのディジタル像信号を比較して、上記相対位置差検出
及び距離算出を行なうように構成されている。
The image of the subject 21 formed on the two sensor arrays 3a and 3b according to the magnitude of the subject distance L changes the relative position with respect to each lens optical axis. A / D conversion means (A / D conversion unit: converter 16) for detecting this
Are integration outputs from the sensor arrays 3a and 3b (however, in this case, the integration circuits constituting the integration means are the sensor arrays 3a and 3b).
b is included in each pixel. ) Is converted into a digital signal, and an arithmetic and control unit (control unit: CPU 1) including a one-chip microcomputer or the like is provided with two sensor arrays 3a and 3
The digital image signal b is compared to detect the relative position difference and calculate the distance.

【0012】2つのセンサアレイ3a,3bから検出さ
れた像が同じ被写体21のものであるか否かを調べるた
め、CPU1はその像の相対位置差を検出するための相
関演算手段(相関演算部12)や像のパターンが測距に
ふさわしいか否かを調べるパターン判定手段(パターン
判定部11)等の機能を有する。またCPU1は更に、
上記相対位置誤差を検出した時の像の一致度や上記像の
パターン判定の結果、低コントラストや繰返しパター
ン、単調増加、単調減少のパターンである時には、当該
測距の信頼性が低いと判定する信頼性判定手段(信頼性
判定部13)を有している。
In order to check whether or not the images detected from the two sensor arrays 3a and 3b belong to the same subject 21, the CPU 1 operates a correlation operation means (correlation operation unit) for detecting a relative position difference between the images. 12) and a function of a pattern determining means (pattern determining unit 11) for checking whether or not the image pattern is suitable for distance measurement. The CPU 1 further includes
When the degree of coincidence of the image when the relative position error is detected and the pattern determination result of the image indicate that the pattern is low contrast, a repetitive pattern, a monotonically increasing, or a monotonically decreasing pattern, it is determined that the reliability of the distance measurement is low. It has reliability determination means (reliability determination unit 13).

【0013】さらにこの測距装置は、上記定常除去時に
測距用光を投射し、被写体21で反射して入射してきた
入射光量を判定する光量判定手段(光量判定部14)を
有し、これらの各機能の結果より、ピント合せ手段(ピ
ント合せ部9)の制御量を決定する。またCPU1は、
レリーズスイッチ8の入力状態を検出し、その他、カメ
ラ撮影シーケンスを司り、測距時にも必要に応じてドラ
イバ4bを介して前述のIRED4aを投光制御した
り、ストロボ発光手段(ストロボ装置5a)を介してス
トロボ発光部を適宜に発光制御するようになっている。
そしてこの測距装置は、対象物の明るさを判定する判定
手段(光量判定部14)を更に有し、この判定手段の出
力に応じてパルス的投光のパルス幅を決定する。尚この
判定手段は、測距用光投光時のセンサアレイ3a,3b
の出力結果によって上記明るさを判定するように構成さ
れている(詳細後述)。
The distance measuring apparatus further includes light amount determining means (light amount determining unit 14) for projecting a distance measuring light at the time of the stationary removal and determining the amount of incident light reflected and incident on the subject 21. The control amount of the focusing means (focusing unit 9) is determined based on the result of each function. Also, the CPU 1
It detects the input state of the release switch 8, controls the camera photographing sequence, controls the emission of the above-mentioned IRED 4a via the driver 4b as needed at the time of distance measurement, and controls the strobe light emitting means (strobe device 5a). The light emission of the strobe light emitting unit is appropriately controlled via the electronic flash.
The distance measuring apparatus further includes a determination unit (light amount determination unit 14) for determining the brightness of the object, and determines the pulse width of the pulsed light emission according to the output of the determination unit. Note that this determination means is provided by the sensor arrays 3a and 3b when the distance measuring light is projected.
Is configured to determine the brightness based on the output result of (1) (details will be described later).

【0014】ここで、上述のような構成をもつ測距装置
が測距の際に考慮しなければならないもの、即ち、被写
体を照らしている太陽光や人工照明のような定常光に起
因する光成分に関する除去機能について、図2(a),
(b)に基づき詳しくその回路構成と動作を説明する。
図2(a)に示す受光素子3a1は、例えば像信号検出
用のセンサアレイを構成する1つの画素に相当するもの
である。入射光量に応じてここから出力される光電流I
p は、定数光除去トランジスタ7aを介してGNDに流
れるようになっている。積分アンプ16a、積分コンデ
ンサ16b、リセット用のスイッチ16c、16d等か
ら成る積分回路には電流が流れないように、電流検出回
路7cがトランジスタ7aのゲート電圧を制御してい
る。
Here, the distance measuring apparatus having the above-described configuration has to be considered when measuring the distance, that is, the light which is illuminating the subject and which is caused by the steady light such as sunlight or artificial lighting. Regarding the removal function for components, FIG.
The circuit configuration and operation will be described in detail based on FIG.
The light receiving element 3a1 shown in FIG. 2A corresponds to, for example, one pixel constituting a sensor array for detecting an image signal. Photocurrent I output from here according to the amount of incident light
The p flows to GND via the constant light removal transistor 7a. The current detection circuit 7c controls the gate voltage of the transistor 7a so that no current flows in the integration circuit including the integration amplifier 16a, the integration capacitor 16b, the reset switches 16c and 16d, and the like.

【0015】ホールド用のコンデンサ7bは上記ゲート
電位を固定するため設けられている。この固定状態で、
例えば赤外発光ダイオード4aを発光させて、集光レン
ズ4を介して被写体21に対して測距用光をパルス的に
投光し、且つ電流検出回路7cを非作動とすると、その
パルス光の急激な変化にはコンデンサ7bの両端の電圧
変化は応答できず、スイッチ16dをONさせておく
と、パルス光に応じた光電流のみが積分回路に入力さ
れ、積分アンプ16aの出力には、上記測距用パルス光
に基づく光電変換電圧が出力される。よって、この出力
をA/D変換すれば、反射信号光に応じた反射光量デー
タが検出可能となる。
The hold capacitor 7b is provided for fixing the gate potential. In this fixed state,
For example, when the infrared light emitting diode 4a emits light, and the distance measuring light is emitted in a pulsed manner to the subject 21 through the condenser lens 4, and the current detection circuit 7c is deactivated, the pulsed light is emitted. When the switch 16d is turned on, only the photocurrent corresponding to the pulsed light is input to the integrating circuit, and the output of the integrating amplifier 16a is output to the integrating circuit. A photoelectric conversion voltage based on the pulse light for distance measurement is output. Therefore, if this output is A / D converted, reflected light amount data corresponding to the reflected signal light can be detected.

【0016】ただし、明るいシーンで定常光電流Ip
大きくなるにつれ、熱雑音やショットノイズ等の影響
で、誤って積分回路に入力される誤差成分が増加してし
まう。また、回路のオフセット誤差の影響なども受け易
くなる。また、前述した如く明るいシーンの場合、この
ままでは正確な反射光量検出が困難となるので、本発明
では、これらのランダムなノイズ成分を除去するため
に、被写体21の明るさが所定以上に明るい場合には、
何度も測距動作を繰り返してその測距結果を平均化する
ように構成実施している。このように積分回数を増加さ
せる事によりこの平均化の効果が得られるため、測距精
度が向上する。よって、明るい場合には発光と積分回数
を増加させるように制御している。
However, as the steady-state photocurrent Ip increases in a bright scene, an error component erroneously input to the integration circuit increases due to the influence of thermal noise, shot noise, and the like. In addition, the circuit is easily affected by the offset error of the circuit. In addition, in the case of a bright scene as described above, it is difficult to accurately detect the amount of reflected light as it is. Therefore, in the present invention, in order to remove these random noise components, when the brightness of the subject 21 is brighter than a predetermined brightness. In
The distance measurement operation is repeated many times, and the distance measurement result is averaged. By increasing the number of integrations in this manner, the effect of this averaging can be obtained, so that the ranging accuracy is improved. Therefore, when the light is bright, the control is performed so as to increase the light emission and the number of integration.

【0017】逆に暗い場合には、前述のランダムなノイ
ズ分は少ないので、積分回数を増加させる必要はない。
逆に、積分回数を増加させると、積分時に生じるスイッ
チングノイズの影響が大きくなってしまい、これがセン
サアレイを構成する各センサごとに影響の度合いが異な
る事から測距精度に劣化を生じやすい。例えば、本来、
図12(a)のような滑らかな波形を成す反射信号光パ
ターンが得られるべき状況でも、1回の発光積分時間を
短くして積分回数を増加させていくと、図12(b)の
ように各センサ画素のスイッチングノイズが顕著なパタ
ーンとなってしまう。このようなノイズ成分を含んだ像
信号では、左右のセンサアレイのパターン比較時に誤差
を生じ易く、誤測距する確率が高くなってしまう。つま
り、スイッチングノイズを抑制するためには積分回数は
減少させた方がよく、反対に、輝度が高い時に生じる熱
雑音等のランダムノイズを減少させるには積分回数を増
加させて、平均化を行った方がよい。
On the other hand, when the image is dark, there is no need to increase the number of integrations since the above-mentioned random noise is small.
Conversely, when the number of integrations is increased, the influence of switching noise generated at the time of integration increases, and the degree of influence differs for each sensor constituting the sensor array. For example, originally
Even in a situation where a reflected signal light pattern having a smooth waveform as shown in FIG. 12A should be obtained, if one light emission integration time is shortened to increase the number of integrations, as shown in FIG. 12B. In addition, the switching noise of each sensor pixel becomes a remarkable pattern. An image signal containing such a noise component easily causes an error when comparing the patterns of the left and right sensor arrays, and increases the probability of erroneous distance measurement. In other words, it is better to reduce the number of integrations in order to suppress switching noise. Conversely, to reduce random noise such as thermal noise that occurs when the luminance is high, increase the number of integrations and perform averaging. Better.

【0018】そこで本発明の測距装置では、明るさに応
じて、発光積分時間や積分回数を切り換えることで、測
距の高精度化を図っている。また、IRED4aの光量
は通電時間が長くなる程、発生した熱によって減少する
ので(図12参照)、発光時間を短くして自然冷却しな
がら測距した方がS/N的には有利になることに着目し
て次のように実施している。
Therefore, in the distance measuring apparatus of the present invention, the accuracy of the distance measurement is improved by switching the light emission integration time and the number of times of integration according to the brightness. In addition, since the light amount of the IRED 4a decreases due to the generated heat as the energizing time becomes longer (see FIG. 12), it is advantageous in terms of S / N to shorten the light emitting time and measure the distance while cooling naturally. Focusing on this, the following is implemented.

【0019】上記の定常光の明暗を判定するためには、
電流検出手段7cを非作動として、図2(b)に示すよ
うにリセットスイッチ16cをいったんONした後、積
分回路に上記定常光電流Ip を流し込み、積分電圧が所
定レベルVcになるまでの時間tINT をコンパレータ1
7を利用して検出してやればよい。例えば明るいシーン
では、このtINT が短く、暗いシーンではtINT が長く
なるため、このtINT をカウントするだけで明暗判定が
できる。この時、余計な光が入らないようにIRED4
aは非作動としておくように制御する。
In order to determine the brightness of the stationary light,
As a non-operating current detection means 7c, after once ON the reset switch 16c, as shown in FIG. 2 (b), pouring the stationary light current I p to the integrating circuit, until the integrated voltage reaches a predetermined level V c Compute time t INT with comparator 1
7 may be used for detection. For example, in a bright scene, tINT is short, and in a dark scene, tINT is long. Therefore, the brightness can be determined only by counting the tINT . At this time, IRED4
a is controlled so as not to operate.

【0020】また本発明では、図3(a)のように並ん
だ測距センサ3aにて所定エリアから出力される像信号
が図3(b)のようにローコントラストであったり、図
3(c)のように繰り返しパターンであったり、図3
(d)のように単調変化パターンであったりした場合、
更には相関演算の結果の信頼性が低い場合には、投光手
段4aを投射して反射信号光のパターンによって測距を
行なうように構成されている。
In the present invention, an image signal output from a predetermined area by the distance measuring sensors 3a arranged as shown in FIG. 3A has a low contrast as shown in FIG. FIG. 3C shows a repeated pattern as shown in FIG.
If it is a monotonous change pattern as in (d),
Further, when the reliability of the result of the correlation calculation is low, the light projecting means 4a is projected to measure the distance based on the pattern of the reflected signal light.

【0021】なお、投光レンズ4の前方にはパターン形
成用のマスクをおいてもよいし、発光部そのもののパタ
ーンを用いてもよい。また、このIRED4aによる反
射信号光が少ない場合には、IREDより光量の多いス
トロボ光投射による測距を行なう。ただし、この場合、
反射信号光には特定のパターンが無いので、多くの場
合、図3(f)のようにコントラストの低い信号光分布
となる。
A mask for forming a pattern may be provided in front of the light projecting lens 4, or a pattern of the light emitting section itself may be used. When the signal light reflected by the IRED 4a is small, the distance measurement is performed by strobe light projection, which has a larger light quantity than the IRED. However, in this case,
Since there is no specific pattern in the reflected signal light, in many cases, the signal light distribution has a low contrast as shown in FIG.

【0022】このようなセンサアレイ3a(,3b)と投
光パターンの位置関係を、この発明応用のカメラの画面
20を基準に図9に図示すると、センサアレイ3aのモ
ニタエリアは画面中心部の符号3cとなり、ストロボ光
は画面全体を照射して露出を制御しなければならず、符
号5bで示すように広いパターンとなり、IRED4a
のパターン光は符号4cで示すような赤外光パターンを
形成する。このように、測距装置において上記の測距用
光投射なしで測距対象物の像信号の相対位置差で測距す
るモードを「パッシブAF」と呼ぶ。また、上記の定常
光除去動作を伴いIRED4aやストロボ等の光投射を
伴う測距モードを「アクティブAF」と呼ぶ。
FIG. 9 shows the positional relationship between the sensor array 3a (3b) and the light projection pattern based on the screen 20 of the camera according to the present invention. The monitor area of the sensor array 3a is located at the center of the screen. Reference numeral 3c indicates that the exposure must be controlled by irradiating the entire screen with the strobe light, and the pattern becomes wide as indicated by reference numeral 5b.
Forms an infrared light pattern as indicated by reference numeral 4c. The mode in which the distance measuring apparatus measures the distance based on the relative position difference of the image signal of the object to be measured without projecting the light for distance measuring as described above is referred to as “passive AF”. The ranging mode that involves the above-described steady light removal operation and that involves the projection of light such as an IRED 4a or a strobe is referred to as “active AF”.

【0023】つづいて、図4及び図5には、本発明の第
1実施形態における測距装置の動作をフローチャートに
例示して具体的にその動作制御について説明する。図4
のフローチャートには、この測距装置の測距動作の手順
を示している。最初は、前述のパッシブモードによる測
距(パッシブAF)を行い(S1)、所定のレベルまで像
信号が積分された場合の積分時間tINTを求める(S
2)。
4 and 5, the operation of the distance measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to a flowchart, and the operation control thereof will be specifically described. FIG.
3 shows the procedure of the distance measuring operation of this distance measuring apparatus. First, the distance measurement (passive AF) in the passive mode is performed (S1), and an integration time t INT when the image signal is integrated to a predetermined level is obtained (S1).
2).

【0024】前述の「パターン判定」によって、又は相
関演算の結果によって上記パッシブAFの信頼性を判定
し(S3)、もし信頼性が高ければステップS29へ分
岐し、2つの像信号位置より三角測距にて距離算出を行
ない(S29)、リターンする。 一方、そのパッシブ
AFの信頼性が低い場合は、ステップS4にてIRED
を用いた「プリ測距」を行なう。この時、所定時間のパ
ルス光をn回投光しA/D変換手段によって積分電圧V
INT を求める(S4)。この積分電圧VINT が大きい程
IREDの光が充分に対象物まで届いていて明るいと判
断できる。逆に、もしVINT が小さいとIREDの光量
では不充分なのでより強力なストロボ光投射を行なう
が、この時、前述のように被写体を照らしている太陽光
や人工照明のような定常光成分を考慮しなければ、正し
い判定はできない。
The reliability of the passive AF is determined by the above-mentioned "pattern determination" or by the result of the correlation operation (S3). If the reliability is high, the flow branches to step S29, where triangulation is performed based on the two image signal positions. The distance is calculated based on the distance (S29), and the process returns. On the other hand, if the reliability of the passive AF is low, the IRED
Perform "pre-ranging" using. At this time, the pulse light for a predetermined time is projected n times and the integrated voltage V is applied by the A / D conversion means.
An INT is obtained (S4). Light IRED as the integrated voltage V INT is large it can be determined that the bright not reach sufficiently object. Conversely, if V INT is small, the intensity of the IRED is insufficient, so a more powerful strobe light projection is performed. At this time, however, the steady light component such as sunlight or artificial lighting that illuminates the subject as described above is used. Without consideration, a correct judgment cannot be made.

【0025】従って、その定常光成分を検出するため
に、上記ステップS1のパッシブAF時の積分時間モニ
タ結果tINT (ステップS2の結果)を用い、ステップ
S5にて明るさの判断を行なう(S5)。つまり、所定
時間t0 との比較によってS4におけるIREDプリ積
分時の積分電圧VINT の大小を判断する判定電圧V1
2 を決定する。もしtINT が短い時間値であり明るい
と判断された場合には、V1 より大きな判定電圧V2
INT を比較する(S6)。また暗いシーンで定常光が
少なくtINT が長い場合にはV2 より小さい定数V1
INT を比較する(S7)。これによって、投光源とし
てのIREDによる測距を行なうか、又はストロボ装置
による投光のもとで測距を行なうかを判定する。なお、
この積分電圧はVINTはセンサアレイを構成する全セン
サのうち最も入射光量の大きいものの積分電圧を選択す
るように実施してもよいし、センサアレイの所定のエリ
アのうち最も入射光量の大きいものを選ぶようにしても
よい。
Accordingly, in order to detect the stationary light component, the brightness is determined in step S5 using the integration time monitoring result t INT (the result in step S2) during the passive AF in step S1 (S5). ). That is, the determination voltage V 1 , which determines the magnitude of the integrated voltage V INT during the IRED pre-integration in S4 by comparing with the predetermined time t 0 ,
To determine the V 2. If t INT is a short time value and it is determined that it is bright, a comparison is made between V INT and a determination voltage V 2 greater than V 1 (S6). Also, if a long small t INT is stationary light in dark scenes comparing V 2 constant smaller than V 1 and V INT (S7). Thus, it is determined whether the distance measurement is performed by using the IRED as the projection light source or the distance measurement is performed under the light projection by the strobe device. In addition,
This integrated voltage may be implemented such that V INT selects the integrated voltage of the sensor having the largest incident light amount among all the sensors constituting the sensor array, or the integral voltage having the largest incident light amount of the predetermined area of the sensor array. May be selected.

【0026】こうして択一的に決定された投光源によっ
て、ステップS8,S11にてIREDの光、又はスト
ロボの光を利用したアクティブモードによる測距動作が
「本測距」として行われる。これは、所定時間の発光で
所定の電圧に到るまで投光積分を繰り返していくもの
で、利用する投光源がIREDの場合はステップS8に
てサブルーチン「IRED-AF」(S8a〜S8d)
を実行する。即ち、対象物の輝度を測定し(S8a)、
その輝度によって積分時間を切り換える。詳しくは、高
輝度の場合は発光時間を短く設定し(S8c)、そうで
なければ発光時間を相対的に長く設定して(S8b)、
発光し、積分処理(S8d)を行なう。その後は、続く
ステップS9,S10の判定ループにて積分終了が制御
される。
In the steps S8 and S11, the distance measurement operation in the active mode using the light of the IRED or the light of the strobe is performed as the "main distance measurement" by the light source selected in this way. In this method, light emission integration is repeated until light emission reaches a predetermined voltage with light emission for a predetermined time. If the projection light source to be used is an IRED, a subroutine "IRED-AF" (S8a to S8d) is performed in step S8.
Execute That is, the luminance of the object is measured (S8a),
The integration time is switched according to the luminance. Specifically, in the case of high luminance, the emission time is set short (S8c), otherwise the emission time is set relatively long (S8b),
Light is emitted and integration processing (S8d) is performed. After that, the end of the integration is controlled in the determination loop of the following steps S9 and S10.

【0027】また上記判定ステップS7の結果、利用す
る投光源がストロボ装置の場合はステップS11,S1
2,S13のループにて次のように制御される。即ち、
所定回数以上の投光積分を行なうとエネルギーが無駄に
なりタイムラグにも影響するので、上記判定ステップS
10,S13にて所定の時間で積分処理を終了させ(S
12)、積分回数リミッタn2 を設けて回数で終了時期
を制御している(S13)。
If the result of determination step S7 is that the projection light source to be used is a flash device, steps S11 and S1 are performed.
Control is performed as follows in the loop of S2 and S13. That is,
If the light integration is performed a predetermined number of times or more, energy is wasted and the time lag is affected.
At 10, S13, the integration process is completed at a predetermined time (S13).
12) The integration time limiter n2 is provided to control the end timing by the number of times (S13).

【0028】以上の本測距の後は、反射光量を積分され
た結果P(即ち積分電圧VINTを積分回数で割った値)
(S20)と、パターン判定(S21)の結果より、三
角測距ができるか否かを判断する(S22)。この時、
図5のように発光時間を被写体の明るさによって切り換
える。もし三角測距ができる反射光像信号になっていれ
ばステップS24にて三角測距を行なう(S24)。一
方、パターンが充分でない場合又はステップS25にて
三角測距の信頼性が低いと判断した場合は(S25)、
ステップS23にて先の反射光量Pによる光量AFを行
なう(S23)。
After the above distance measurement, a result P obtained by integrating the amount of reflected light (ie, a value obtained by dividing the integrated voltage V INT by the number of integrations)
Based on the result of (S20) and the pattern determination (S21), it is determined whether or not triangulation can be performed (S22). At this time,
The light emission time is switched according to the brightness of the subject as shown in FIG. If the reflected light image signal allows triangulation, triangulation is performed in step S24 (S24). On the other hand, if the pattern is not sufficient or if it is determined in step S25 that the reliability of the triangulation is low (S25),
In step S23, light amount AF based on the previously reflected light amount P is performed (S23).

【0029】このように、光を投射して反射光量を調べ
た時、近距離の対象物からは多くの光が戻り、遠距離の
対象物からは少ない光が返ってくる事を利用した距離測
定方式により、コントラストの無い被写体にとっても有
効な測距方式となる。ただし、この場合、被写体の反射
率は所定範囲内に入っているものと仮定している。
As described above, when the amount of reflected light is examined by projecting light, a distance based on the fact that a large amount of light returns from an object at a short distance and a small amount of light returns from an object at a long distance. Depending on the measurement method, the distance measurement method is effective even for a subject having no contrast. However, in this case, it is assumed that the reflectance of the subject is within a predetermined range.

【0030】上述したフローチャート(図4)に基づく
処理の結果をタイミングチャートに図示すると、図6及
び図7(a),(b)のようになる。図6には、IRE
Dを三回発光させてのプリ測距結果(n0 =3の時のV
INT)が、V1 以下であってIREDの光では測距でき
ないと判断し、ストロボ光による測距動作に移行した一
例を示している。ストロボ装置は5回の発光で積分判定
電圧Vc に達したので発光を終了している。
FIG. 6 and FIGS. 7A and 7B show the results of the processing based on the above-described flowchart (FIG. 4) in a timing chart. FIG. 6 shows the IRE
Pre-distance measurement result when D is emitted three times (V when n 0 = 3)
INT) is determined that it can not distance measurement with light of IRED be at V 1 or less, an example is shown in which the transition to the distance measuring operation by the strobe light. Flash device has ended light emission so reaches the integral determination voltage V c at five emission.

【0031】また、図7(a),(b)は3回のIRE
Dの発光で、同じ積分量だけ積分してもパッシブAF時
のtINTがt0 より大きかった時(暗時)とt0 以下だ
った時(明時)で判定電圧がV2 ,V1 と切り換わる事
によって、後半の本測距がIRED又はストロボに切り
換わる様子を示している。明るい時には前述のように光
電流Ip が増加してセンサやホールドトランジスタにノ
イズがのりやすく、それが積分されて実際より多く積分
される事を、このような工夫にて対策している。もしこ
のような対策を講じないと、実際にはIREDでは測距
できないシーンでIREDが選択されたりして、本測距
で誤測距してしまう。
FIGS. 7A and 7B show three IREs.
In the light emission of D, when t INT during passive AF is greater than t 0 (dark) and when t INT is less than t 0 (bright), the determination voltages are V 2 , V 1 even when integrating by the same integration amount. This shows that the actual distance measurement in the latter half is switched to IRED or strobe light by switching. As described above, such a measure is taken to prevent the photocurrent Ip from increasing when the image is bright and noise to be easily added to the sensor and the hold transistor, and to integrate it and to integrate it more than it actually is. If such measures are not taken, the IRED may be selected in a scene where the distance cannot be actually measured by the IRED, and the distance may be erroneously measured in the actual distance measurement.

【0032】よって、このような場合であっても、本発
明の如き工夫にて正しくストロボ利用の測距に切り換わ
り、充分な反射光量による正確な測距が可能となる。ま
た、充分に近くてストロボ発光が不必要な場合には、よ
り消費電力の少ないIREDを用いた測距を行なうこと
ができるので省エネルギー効果も得られる。
Therefore, even in such a case, the distance can be correctly switched to the strobe-based distance measurement by the device of the present invention, and accurate distance measurement with a sufficient amount of reflected light can be performed. In addition, when strobe light emission is unnecessary because the distance is sufficiently close, distance measurement using an IRED with lower power consumption can be performed, and an energy saving effect can be obtained.

【0033】次に、本測距においてもこの高輝度時のノ
イズ誤差が測距に影響する事を対策するための制御につ
いて、図8に示すフローチャートに基づき説明する。ス
テップS30〜S34は、パッシブ測距時の積分時間t
INTによって光量AFの補正係数Kを切り換える時の判
断処理である。t0 <t1 とすると、上記ステップS3
0にてYESに分岐する場合は非常に明るいシーンである
と判断し、上記ステップS30をNO、上記ステップS3
1もNOに分岐する場合は暗いシーンであると判断し、ス
テップS31をYESに分岐する場合はその中間の明るさ
のシーンであると判断する。
Next, control for taking measures to prevent the noise error at the time of high luminance from affecting the distance measurement in the actual distance measurement will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Steps S30 to S34 are the integration time t for passive distance measurement.
This is a determination process when the correction coefficient K of the light amount AF is switched by INT . Assuming that t 0 <t 1 , the above step S3
When branching to YES at 0, it is determined that the scene is very bright, and the above step S30 is NO, and the above step S3
If 1 also branches to NO, it is determined that it is a dark scene, and if it branches to YES in step S31, it is determined that it is a scene of intermediate brightness.

【0034】暗いシーンではノイズ誤差を考慮する必要
がないので、ステップS33の補正係数Kは1であるが
(S33)、明るくなるにつれこの補正係数Kを1/2
に設定し(S34),更に1/4に小さく設定して(S
32)、続くステップS35における計算では「遠距
離」が出るように設定している。つまり、このような補
正係数Kの調整は、明るいシーンにてノイズやオフセッ
ト分が積分されて近距離側の出力となり易い事に対する
1つの対策である。すなわち、例えばAFカメラなどで
ピント合せレンズの繰出し量に比例する被写体距離xの
逆数VL を算出するとき、1回の発光積分で1mの被写
体から反射してくる光量P0 と、発光回数n、入射光量
Pを利用する計算式に前述の補正係数Kを乗ずる事(S
35)によって、明るい被写体の場合の光量AFの誤差
に対処したものである。
Since it is not necessary to consider a noise error in a dark scene, the correction coefficient K in step S33 is 1 (S33).
(S34), and further reduced to 1/4 (S34).
32), in the subsequent calculation in step S35, "long distance" is set. That is, such adjustment of the correction coefficient K is one measure against the fact that noise and offset components are easily integrated in a bright scene to produce an output on the short distance side. That is, for example, when calculating the reciprocal VL of the subject distance x proportional to the amount of extension of the focusing lens by an AF camera or the like, the light quantity P 0 reflected from the 1 m subject in one light emission integration and the number of times of light emission n , By multiplying the above-mentioned correction coefficient K by a calculation formula using the incident light amount P (S
35) addresses the error in the light amount AF for a bright subject.

【0035】よって、このような対策を実施したこと
で、明るいシーンではノイズに影響されず、暗い時のみ
ならず明るい時にも正確な測距が可能となる。
Therefore, by taking such measures, it is possible to perform accurate distance measurement not only in a dark scene but also in a bright scene without being affected by noise in a bright scene.

【0036】(第2実施形態)次に、本発明の第2実施
形態に係わる測距装置について説明する。ただしこの装
置の基本構成は図1に示したものと等価であるので説明
を省略し、図10から特徴的な部分を中心に詳しく述べ
る。図10のブロック図は、信号光の抽出性能を向上さ
せた定常光除去回路を示す。図中の電流検出回路7cよ
り前段は、前述の第1実施形態で説明した図2に例示の
回路構成と実質的に同じであり、IRED4aのパルス
投光による反射信号光が光電流に変換され電流検出回路
7cの出力として出力される。ただし、電流検出回路7
cの誤差やノイズによって、この出力には前述のように
厳密には定常光に依存した出力が重畳されている。尚、
この誤差を「ホールド誤差」と称する。
(Second Embodiment) Next, a distance measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. However, since the basic configuration of this device is equivalent to that shown in FIG. 1, the description will be omitted, and a detailed description will be given focusing on the characteristic portions from FIG. FIG. 10 is a block diagram showing a stationary light removing circuit with improved signal light extraction performance. The stage preceding the current detection circuit 7c in the figure is substantially the same as the circuit configuration illustrated in FIG. 2 described in the first embodiment, and the reflected signal light by the pulse projection of the IRED 4a is converted into a photocurrent. It is output as an output of the current detection circuit 7c. However, the current detection circuit 7
Due to the error of c and noise, the output strictly dependent on the stationary light is superimposed on this output as described above. still,
This error is called a “hold error”.

【0037】したがって、この第2実施形態では積分回
路を二列用意しており、積分アンプ16aのための積分
コンデンサ16bはIRED4aが非投光時の出力電流
が入力されるように制御し(即ち、スイッチ16dをA
側にON制御し)、積分コンデンサ16bには、IRE
D4aの投光時の出力電流が入力されるように(即ち、
スイッチ16dをB側にON)制御するようになってい
る。
Therefore, in the second embodiment, two rows of integration circuits are prepared, and the integration capacitor 16b for the integration amplifier 16a is controlled so that the output current when the IRED 4a is not projecting light is input (that is, the integration current is not input). , Switch 16d to A
Side is turned ON), and the integration capacitor 16b is connected to the IRE.
The output current at the time of light emission of D4a is input (that is,
The switch 16d is controlled to be ON to the B side.

【0038】そして、IRED4aをデューティ50%
で発光させ、上記スイッチ16dをそれに同期してA
側、B側に交互にONさせることによって、得られた2
つの積分結果の差を差分増幅手段(差分増幅部16h)
で増幅すると、次に示す図11(a),(b)のタイム
チャートのような測距制御が行われる。
Then, the IRED 4a is set to a duty of 50%.
And the switch 16d is set to A in synchronization with
2 obtained by alternately turning ON the side and the B side.
A difference amplifying means (difference amplifying unit 16h) calculates the difference between the two integration results.
Then, the distance measurement control is performed as shown in the time charts of FIGS. 11 (a) and 11 (b).

【0039】図11(a)には、1回の発光時間をt
IRED1にした場合のタイミングチャートを示している。
すなわち、最初に2つの積分回路のスイッチ16c,1
6gを所定のReset信号でON制御して出力を初期化し
た後、IRED4aをON/OFFさせ、ON時には、
スイッチ16dをB側に、OFF時はA側にONさせる
ことにより、発光時の電流(信号分+ホールド誤差分)
と非発光時の電流(ホールド誤差分)を積分処理してい
く。この結果、その差分(即ち差分増幅部16hの出
力)は、前述のホールド誤差を除去したより精度の高い
反射光信号となる。
FIG. 11A shows that one light emission time is represented by t.
The timing chart when IRED1 is set is shown.
That is, first, the switches 16c, 1 of the two integrating circuits
After the output is initialized by controlling ON of 6g with a predetermined Reset signal, the IRED 4a is turned ON / OFF.
When the switch 16d is turned on to the B side and turned off to the A side when it is off, the current at the time of light emission (signal + hold error)
And the current during non-light emission (for the hold error) is integrated. As a result, the difference (that is, the output of the difference amplifying unit 16h) becomes a more accurate reflected light signal from which the hold error has been removed.

【0040】図11(b)は、IREDの発光時間をt
IRED2として、上述の図11(a)の倍の長さに設定し
た例であり、1回の積分時間が長くなった分、少ない発
光積分回数で所定の反射信号積分量となる。前述のよう
に暗いシーンでは、積分回数増加によってキャンセルさ
れるランダムノイズより、発光積分が増加するごとに増
加するスイッチングノイズが測距精度に悪影響を与える
(図12(b)参照)。
FIG. 11B shows the emission time of the IRED as t.
This is an example in which the length of IRED2 is set to be twice as long as that of FIG. 11A, and a predetermined integration amount of the reflected signal is obtained with a small number of light emission integrations because one integration time is long. As described above, in a dark scene, switching noise that increases each time light emission integration increases has an adverse effect on ranging accuracy, due to random noise that is canceled by an increase in the number of integrations (see FIG. 12B).

【0041】そこで本発明の第2実施形態では、暗いシ
ーンではスイッチングノイズを減少させるために、図1
1(b)に例示のような積分として、1回の積分発光時
間を長くする。また、明るいシーンでは、スイッチング
ノイズ以上に深刻な熱雑音によるランダムノイズを、積
分処理を繰り返すことによる平均化及び平滑化によって
除去した方が高精度になると考え、図10(a)のよう
な発光積分時間の短い、しかし回数の多い測距を行な
う。この時、1回の発光の、光量の大きい部分(参照、
図13のtIRED1の部分)を用いて測距できるので、ノ
イズ成分Nに対して信号成分が大きくでき、S/N比が
改善される。
Therefore, in the second embodiment of the present invention, in order to reduce switching noise in a dark scene, FIG.
In the integration as exemplified in FIG. 1 (b), one integrated light emission time is extended. Further, in a bright scene, it is considered that it is more accurate to remove random noise due to thermal noise more serious than switching noise by averaging and smoothing by repeating integration processing, so that light emission as shown in FIG. Performs ranging with a short integration time but a large number of times. At this time, the portion of one light emission where the light amount is large (see,
Since the distance measurement can be performed using (t IRED1 in FIG. 13), the signal component can be made larger than the noise component N, and the S / N ratio is improved.

【0042】このようなIREDアクティブモードAF
の発光時間切換えのための制御手順は、図14のフロー
チャートのように表わされる。つまり、プリ積分時(図
4中のS2)の積分時間tINTによってステップS40
〜S41によって所定レベルtINT1,tINT2(tINT1
INT2)を比較し、それが短い時には明るく、長い時は
明るいと判断される。よって、明るい時にはIREDの
発光、積分時間tIREDを短めの250μsに(S4
4)、暗い時にはt IREDを長めの1000μsに(S4
2)、その中間の明るさでは、tIREDを500μsに
(S43)、それぞれ設定する。
Such an IRED active mode AF
The control procedure for switching the light emission time is shown in FIG.
It is represented like a chart. In other words, during pre-integration (Fig.
4 integration time t of S2)INTStep S40
The predetermined level t is determined by S41.INT1, TINT2(TINT1<
tINT2), And when it is short it is bright and when it is long it is
Determined to be bright. Therefore, when it is bright,
Light emission, integration time tIREDTo a shorter 250 μs (S4
4) When dark, t IREDTo a longer 1000 μs (S4
2), at intermediate brightness, tIREDTo 500 μs
(S43), each is set.

【0043】その後、ステップS45にてIRED発光
なし積分、ステップS47にて発光あり積分を行ない、
それぞれ設定された各積分時間に応じた積分処理に関す
る繰返しループ(S46、S48)が設けられ実行さ
れ、定常光を除去した反射信号積分が行なわれる。な
お、このような動作は前述した第1実施形態の図4中の
ステップS8に相当し、所定時間以内なら(図4中ステ
ップS10をNOに分岐する如く)所定レベルに積分量が
達するまで積分処理が繰り返される。
Thereafter, in step S45, integration without light emission is performed, and in step S47, integration with light emission is performed.
A repetition loop (S46, S48) for integration processing according to each set integration time is provided and executed, and reflection signal integration from which stationary light is removed is performed. Note that such an operation corresponds to step S8 in FIG. 4 of the first embodiment described above, and within a predetermined time (as if step S10 in FIG. 4 branches to NO), the integration is performed until the integration amount reaches a predetermined level. The process is repeated.

【0044】このように第2実施形態によれば、明るさ
に応じてアクティブモードの制御が最適化され、高精度
のハイブリッドAFが達成される。
As described above, according to the second embodiment, the control of the active mode is optimized according to the brightness, and a highly accurate hybrid AF is achieved.

【0045】(変形例)このほかにも、上述の実施形態
は本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可
能である。
(Modifications) In addition, various modifications can be made to the above-described embodiment without departing from the gist of the present invention.

【0046】以上、実施形態に基づき説明したが、本明
細書中には次の発明が含まれる。 (1) 被写体に対して測距用光をパルス的に投射する
IREDおよびストロボ装置から成る投光源と、該被写
体からの光の分布を電気信号に変換するセンサアレイ
と、選択的に所定の投光源を投光駆動した際に上記セン
サアレイで得た反射信号光成分を抽出する抽出手段(定
常光除去部,パターン判定部及びA/D変換部)と、上記
抽出手段の出力をパルス的投射に同期して積分する積分
手段(積分回路)と、該被写体の明るさを判定する判定手
段(光量判定部)と、上記判定手段の出力に応じてパルス
的投光のパルス幅を決定する手段(制御部)と、を備える
測距装置を提供できる。
Although the embodiments have been described above, the present invention includes the following inventions. (1) A projection light source composed of an IRED and a strobe device for projecting distance-measuring light to an object in a pulsed manner, a sensor array for converting the distribution of light from the object to an electric signal, and a predetermined projection system. Extraction means (stationary light removal unit, pattern determination unit and A / D conversion unit) for extracting the reflected signal light component obtained by the sensor array when the light source is driven to emit light, and the output of the extraction means is pulsed. Integrating means (integrating circuit) for integrating in synchronism with (i), determining means (light quantity determining unit) for determining the brightness of the subject, and means for determining the pulse width of the pulsed light emission according to the output of the determining means. (Control unit).

【0047】(2) 上記判定手段は、上記測距用光の
投光時の上記センサアレイの出力結果で、所定の明るさ
よりも暗い場合は上記ストロボ装置からの発光を用いた
測距を行ない、所定の明るさよりも明るいと判定した場
合は、上記IREDを用いた測距を行なうことを特徴と
する(1)に記載の測距装置を提供できる。そして、よ
り消費電力の少ない測距を可能にする。
(2) The determination means performs the distance measurement using light emission from the strobe device when the brightness is darker than a predetermined brightness, based on the output result of the sensor array when the distance measurement light is projected. If it is determined that the brightness is higher than a predetermined brightness, the distance measurement using the IRED is performed, and the distance measurement apparatus according to (1) can be provided. And it enables distance measurement with less power consumption.

【0048】(3) 上記IREDを用いる測距の場合
は、その発光回数が多く、かつ発光積分時間が短くなる
ように測距制御を行なうことを特徴とする(2)に記載
の測距装置を提供できる。そして、明るい場合でもS/
N比の改善を可能にする。 (4) 上記制御部は、所定量まで積分するAF方式で
測距する場合、測距対象物の輝度によって積分時間を切
り換えることを特徴とする(2)に記載の測距装置を提
供できる。
(3) In the distance measurement using the above IRED, the distance measurement control is performed such that the number of times of light emission is large and the light emission integration time is short. Can be provided. And even if it is bright, S /
Enables improvement of N ratio. (4) The distance measurement device according to (2), wherein the control unit switches the integration time according to the brightness of the distance measurement target when performing distance measurement by the AF method of integrating up to a predetermined amount.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように,本発明によればス
イッチングノイズやランダムノイズを対策した最適な積
分条件によるアクティブモードによって適切な反射信号
パターンが得られ、これによってパッシブモードで苦手
としたシーンでも正しい三角測距ができるようになる。
また、それも困難なシーンではスイッチングノイズやラ
ンダムノイズを対策した光量モードでより正確な測距が
できるようになる。よって、暗い時にも明るい時にも正
確な測距を行なうことを可能にする測距装置を提供する
ことができ、苦手とする測距対象物の無い測距装置が実
現する。
As described above, according to the present invention, an appropriate reflection signal pattern can be obtained by the active mode under the optimum integration condition in which the switching noise and the random noise are prevented. However, correct triangulation can be performed.
Further, in a difficult scene, more accurate distance measurement can be performed in a light amount mode in which switching noise and random noise are prevented. Therefore, it is possible to provide a distance measuring device capable of performing accurate distance measurement even in dark and bright conditions, and to realize a distance measuring device having no distance measuring object that is difficult to perform.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の測距装置の構成を示す概略構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a distance measuring apparatus of the present invention.

【図2】図2(a)は、この測距装置の部分構成を示す
構成図、図2(b)は、その部分に係わる処理動作を示
すグラフ。
FIG. 2A is a configuration diagram illustrating a partial configuration of the distance measuring device, and FIG. 2B is a graph illustrating a processing operation related to the portion;

【図3】図3(a)は、この測距装置の受光素子を示す
正面図、図3(b)〜(f)は、この受光素子に対応す
る波形グラフ。
FIG. 3A is a front view showing a light receiving element of the distance measuring apparatus, and FIGS. 3B to 3F are waveform graphs corresponding to the light receiving element.

【図4】 本発明の測距装置の測距手順を示すフローチ
ャート。
FIG. 4 is a flowchart showing a distance measuring procedure of the distance measuring apparatus of the present invention.

【図5】 この測距手順のうち、本測距の動作手順の一
部を示すフローチャート。
FIG. 5 is a flowchart showing a part of an operation procedure of the actual distance measurement in the distance measurement procedure.

【図6】 本測距の一部の処理動作を示すタイミングチ
ャート。
FIG. 6 is a timing chart showing a part of the processing operation of the actual distance measurement.

【図7】 図7(a),(b)は、暗時から明時の複数
回のストロボ発光に切り換わる動作を示すタイミングチ
ャート。
FIGS. 7A and 7B are timing charts showing an operation of switching from a dark state to a plurality of times of strobe light emission from a bright state.

【図8】 本測距でのノイズ誤差に対する対策処理を示
すフローチャート。
FIG. 8 is a flowchart showing a countermeasure process for a noise error in the actual distance measurement.

【図9】 本発明を適用したカメラの画面を示し、セン
サアレイと投光パターンの位置関係を示す説明図。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a screen of a camera to which the present invention is applied and showing a positional relationship between a sensor array and a light projection pattern.

【図10】 定常光除去回路を示すブロック回路図。FIG. 10 is a block circuit diagram showing a stationary light removing circuit.

【図11】 本発明の測距制御における発光動作を示
し、図11(a)は、所定の短い発光時間にした場合の
タイミングチャート、図11(b)は、発光時間をその
倍にした場合のタイミングチャート。
11A and 11B show a light emission operation in the distance measurement control of the present invention. FIG. 11A is a timing chart when a predetermined short light emission time is set, and FIG. 11B is a case where the light emission time is doubled. Timing chart.

【図12】 センサによる反射信号光パターンを示し、
図12(a)は、得られるべき反射信号光パターンを示
す波形図、図12(b)は、発光積分時間を短縮し、積
分回数を増加した場合の反射信号光パターンを示す波形
図。
FIG. 12 shows a signal light pattern reflected by a sensor;
FIG. 12A is a waveform diagram showing a reflected signal light pattern to be obtained, and FIG. 12B is a waveform diagram showing a reflected signal light pattern when the light emission integration time is shortened and the number of times of integration is increased.

【図13】 発光のための駆動電流と発光量の関係を示
すタイミングチャート。
FIG. 13 is a timing chart showing a relationship between a drive current for light emission and a light emission amount.

【図14】 IREDにおけるアクティブモードAFの
発光時間切換え手順を示すフローチャート。
FIG. 14 is a flowchart showing a light emission time switching procedure of active mode AF in the IRED.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…CPU(演算制御手段)、1a…制御部、
1b…EEPROM、2a,2b…受光レンズ、3a,
3b…センサアレイ、4,5…集光レンズ、4a…IR
ED、 4b…ドライバ、5a…ストロボ装置(ス
トロボ発光手段)、7…定常光除去部(定常光除去手
段)、7a…トランジスタ、 7b…コンデンサ、7c
…電流検出回路、8…レリーズスイッチ、9…ピント合
せ部(ピント合せ手段)、11…パターン判定部(パタ
ーン判定手段)、12…相関演算部(相関演算手段)、
13…信頼性判定部(信頼性判定手段)、14…光量判
定部(光量判定手段)、16…A/D変換部(A/D変
換手段)、16a,16e…積分アンプ(積分手段)、
16b,16f…積分コンデンサ、16c,16d,1
6g…スイッチ、16h…差分増幅部(差分増幅手
段)、17…積分判定部:コンパレータ(積分判定手
段)。S1〜S29…第1実施形態の測距手順、S8a
〜S8d…第1実施形態のIRED-AF手順、S30
〜S35…第1実施形態の光量AF手順、S40〜S4
8…第2実施形態のIRED-AF手順。
1 ... CPU (arithmetic control means), 1a ... control unit,
1b: EEPROM, 2a, 2b: light receiving lens, 3a,
3b: sensor array, 4, 5: condenser lens, 4a: IR
ED, 4b: driver, 5a: strobe device (strobe light emitting means), 7: stationary light removing section (steady light removing means), 7a: transistor, 7b: capacitor, 7c
... Current detection circuit, 8 ... Release switch, 9 ... Focusing section (focusing means), 11 ... Pattern determining section (Pattern determining means), 12 ... Correlation computing section (Correlation computing means),
13: reliability determination unit (reliability determination unit), 14: light amount determination unit (light amount determination unit), 16: A / D conversion unit (A / D conversion unit), 16a, 16e: integration amplifier (integration unit),
16b, 16f: integrating capacitors, 16c, 16d, 1
6g: switch, 16h: difference amplifying unit (differential amplifying unit), 17: integral determining unit: comparator (integral determining unit). S1 to S29: Distance measuring procedure of the first embodiment, S8a
S8d: IRED-AF procedure of the first embodiment, S30
To S35: Light intensity AF procedure of the first embodiment, S40 to S4
8. IRED-AF procedure of the second embodiment.

フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA06 BB05 DD04 DD10 FF09 FF44 GG07 GG08 HH02 HH13 JJ02 JJ05 JJ09 JJ25 NN02 QQ03 QQ14 QQ25 QQ34 QQ42 SS13 UU01 UU05 2F112 AC03 BA07 CA02 EA05 EA20 FA03 FA07 FA12 FA29 FA45 GA05 2H011 BA14 DA01 2H051 BB20 BB25 CB20 CC03 CC12 CC19 EA11 EB03 Continued on the front page F-term (reference) 2F065 AA06 BB05 DD04 DD10 FF09 FF44 GG07 GG08 HH02 HH13 JJ02 JJ05 JJ09 JJ25 NN02 QQ03 QQ14 QQ25 QQ34 QQ42 SS13 UU01 UU05 2F112 AC03 BA07 CA02 EA05 FA12 FA03 FA03 FA03 FA03 BB25 CB20 CC03 CC12 CC19 EA11 EB03

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対象物から入射する光の分布を電気信号
に変換するセンサアレイと、 上記対象物に対して測距用光をパルス的に投光する投光
源と、 上記投光源を投光駆動したときに、上記センサアレイか
ら得られる反射信号光成分を抽出する抽出手段と、 上記抽出手段の出力を上記パルス的投光に同期して積分
する積分手段と、 上記対象物の明るさを判定する判定手段と、 上記判定手段の出力に応じて、上記パルス的投光のパル
ス幅を決定する決定手段とを具備することを特徴とする
測距装置。
1. A sensor array for converting the distribution of light incident from an object into an electric signal, a light source for projecting distance-measuring light to the object in a pulsed manner, and a light source for projecting the light source Extraction means for extracting a reflected signal light component obtained from the sensor array when driven, integration means for integrating the output of the extraction means in synchronization with the pulsed light emission, and brightness of the object. A distance measuring device comprising: a determination unit for determining; and a determination unit for determining a pulse width of the pulsed light emission according to an output of the determination unit.
【請求項2】 上記判定手段は、 上記測距用光の非投光時に上記センサアレイの出力結果
によって、上記明るさを判定することを特徴とする、請
求項1に記載の測距装置。
2. The distance measuring apparatus according to claim 1, wherein the determining means determines the brightness based on an output result of the sensor array when the distance measuring light is not projected.
JP2001002786A 2001-01-10 2001-01-10 Range finder Withdrawn JP2002206923A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001002786A JP2002206923A (en) 2001-01-10 2001-01-10 Range finder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001002786A JP2002206923A (en) 2001-01-10 2001-01-10 Range finder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002206923A true JP2002206923A (en) 2002-07-26

Family

ID=18871234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001002786A Withdrawn JP2002206923A (en) 2001-01-10 2001-01-10 Range finder

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002206923A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005136751A (en) * 2003-10-30 2005-05-26 Canon Inc Projection-type image display device
JP2008039746A (en) * 2006-08-10 2008-02-21 Nissan Motor Co Ltd Photodetection method and photodetector
JP2009103464A (en) * 2007-10-19 2009-05-14 Nissan Motor Co Ltd Distance measuring device, distance measuring method, and vehicle
JP2009103463A (en) * 2007-10-19 2009-05-14 Nissan Motor Co Ltd Light detection device, light detection method, and vehicle

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005136751A (en) * 2003-10-30 2005-05-26 Canon Inc Projection-type image display device
JP4497890B2 (en) * 2003-10-30 2010-07-07 キヤノン株式会社 Projection type image display device
JP2008039746A (en) * 2006-08-10 2008-02-21 Nissan Motor Co Ltd Photodetection method and photodetector
JP2009103464A (en) * 2007-10-19 2009-05-14 Nissan Motor Co Ltd Distance measuring device, distance measuring method, and vehicle
JP2009103463A (en) * 2007-10-19 2009-05-14 Nissan Motor Co Ltd Light detection device, light detection method, and vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7405762B2 (en) Camera having AF function
JP2002244027A (en) Range-finding device
JP3872841B2 (en) Ranging device
JP2002221655A (en) Range finder
US6614509B2 (en) Distance measuring apparatus
JP2002206923A (en) Range finder
JP2014016449A (en) Focusing device, imaging device and method for controlling imaging device
US6826362B2 (en) Camera having distance measuring apparatus
JPH07318791A (en) Range-finding device for camera
JP2002214512A (en) Range finder
JP2002214516A (en) Autofocusing camera
US6336004B1 (en) Distance measuring equipment and camera
US6345153B1 (en) Distance measuring equipment and camera
JP2004069953A (en) Camera
JP2002228916A (en) Range finder
JP2000121352A (en) Range finder
JP3700219B2 (en) FOCUS DETECTION DEVICE AND FOCUS DETECTION DEVICE ADJUSTING METHOD
JP2000047096A (en) Range-finding device and camera using the device
JP3012581B2 (en) Camera multipoint ranging device
KR100509362B1 (en) Passive focusing control device for digital camera thereof merhod
JP2000047093A (en) Camera
JP2000180703A (en) Range finder
JPH11183163A (en) Range finder and computer-readable storage medium
JP2003262903A (en) Camera
JP2001343578A (en) Camera

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080401