JP2002131625A - 測距装置 - Google Patents
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- JP2002131625A JP2002131625A JP2000325852A JP2000325852A JP2002131625A JP 2002131625 A JP2002131625 A JP 2002131625A JP 2000325852 A JP2000325852 A JP 2000325852A JP 2000325852 A JP2000325852 A JP 2000325852A JP 2002131625 A JP2002131625 A JP 2002131625A
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Abstract
いて、大容量の不揮発性メモリを用いることなく、アク
ティブモード積分を行った場合に、受光素子を構成する
各センサに発生するオフセットを補正し、高精度な測距
を行うことができる測距装置を提供する。 【解決手段】本発明の一態様によると、被写体に測距用
光を投光する投光手段と、前記被写体からの測距用光の
反射信号光を受光する複数のセンサよりなる受光手段
と、前記測距用光の非投光状態における前記複数のセン
サからの出力データを記憶する記憶手段とを具備し、前
記記憶手段に記憶された前記測距用光の非投光状態にお
ける前記受光手段の複数のセンサからの出力データに基
づいて、前記測距用光の投光状態における前記受光手段
の複数のセンサからの出力データを補正することを特徴
とする測距装置が提供される。
Description
に、投光手段より被写体に向けて信号光を投光し、定常
光除去手段によって被写体からの定常光成分の除去を行
い、被写体からの信号光成分のみを積分するアクティブ
モード積分と、被写体からの定常光成分の積分を行うパ
ッシブモード積分の、二つの積分モードが実行可能なハ
イブリットタイプの測距装置において、アクティブ積分
モード積分を行った際に、固定パターンノイズ等により
受光素子を構成する各センサに発生するオフセットを補
正するようにした測距装置に関する。
ブAFを行う測距装置においては、暗電流により受光素
子を構成する各センサに発生するオフセットが測距性能
を劣化させるという問題があった。
示されているような、受光素子を構成する各センサ毎の
オフセットデータを製造時に不揮発性メモリ等に記憶さ
せておいて、測距時にそのオフセットデータに基づいて
オフセット補正を行うようにした技術が知られている。
3−10473号公報に開示されているような方法の場
合、あらかじめ不揮発性メモリにオフセットデータを記
憶しておかなければならないため、膨大なメモリ容量が
必要となり、コストアップやメモリの実装面積の増大を
招いてしまうという問題があった。
いては、アクティブモード積分を行う場合に、定常光除
去動何時の積分回路内でのスイッチングによる固定パタ
ーンノイズによってもオフセットが発生し、この固定パ
ターンノイズによるオフセットの大きさはスイッチング
動作の回数と関係するため、オフセット補正を行う際に
は、定常光除去動作に伴うスイッチング動作回数を考慮
する必要がある。
距装置において、大容量の不揮発性メモリを用いること
なく、アクティブモード積分を行った場合に、受光素子
を構成する各センサに発生するオフセットを補正し、高
精度な測距を行うことができる測距装置を提供すること
にある。
題を解決するために、(1) 被写体に測距用光を投光
する投光手段と、前記被写体からの測距用光の反射信号
光を受光する複数のセンサよりなる受光手段と、前記測
距用光の非投光状態における前記受光手段の複数のセン
サからの出力データを記憶する記憶手段とを具備し、前
記記憶手段に記憶された前記測距用光の非投光状態にお
ける前記受光手段の複数のセンサからの出力データに基
づいて、前記測距用光の投光状態における前記受光手段
の複数のセンサからの出力データを補正することを特徴
とするの測距装置が提供される。
るために、(2) 前記受光手段の複数のセンサに対す
る積分制御を行なう積分制御手段と、前記受光手段の複
数のセンサに定常的に入射する光成分を除去する定常光
除去手段と、前記受光手段の複数のセンサから出力され
る被写体像データの読み出しを行う読み出し手段と、前
記読み出し手段によって読み出された被写体像データに
基づいて被写体距離に応じたデータを演算する演算手段
とを、さらに、具備し、前記投光手段から前記被写体に
向けて前記測距用光を投光し、前記定常光除去手段によ
って被写体からの定常光成分の除去を行い、前記積分制
御手段によって前記被写体からの測距用光成分のみを積
分する積分動作を複数回繰り返してを行うアクティブモ
ード積分と、前記被写体からの定常光成分の積分を行う
パッシブモード積分との二つの積分モードを実行可能と
することを特徴とする(1)に記載の測距装置が提供さ
れる。
るために、(3) 前記測距用光の非投光状態におい
て、前記積分制御手段によってアクティブモード積分を
行ったときに前記受光手段の複数のセンサから出力され
る被写体像データによって、前記測距用光の投光状態に
おいて、前記積分制御手段によってアクティブモード積
分を行ったときに前記受光手段の複数のセンサから出力
される被写体像データを補正することを特徴とする
(2)に記載の測距装置が提供される。
るために、(4) 前記測距用光の投光状態において、
前記積分制御手段によってアクティブモード積分を行っ
たときのアクティブモード積分動作の繰り返し回数と、
同じ回数だけ、前記測距用光の非投光状態において、前
記積分制御手段によってアクティブモード積分動作を行
うことによって得られる前記受光手段の複数のセンサか
らの被写体像データによって、前記測距用光の投光状態
において得られる前記受光手段の複数のセンサからの被
写体像データを補正することを特徴とする(2)に記載
の測距装置が提供される。
るために、(5) 前記測距用光の投光状態において、
前記積分制御手段によってアクティブモード積分を行っ
たときのアクティブモード積分動作中の1回の積分時間
よりも短い時間で、前記測距用光の非投光状態におい
て、前記積分制御手段によってアクティブモード積分動
作を行うことによって得られる前記受光手段の複数のセ
ンサからの被写体像データによって、前記測距用光の投
光状態において得られる前記受光手段の複数のセンサか
らの被写体像データを補正することを特徴とする(2)
に記載の測距装置が提供される。
るために、(6) 前記測距用光の投光状態において、
前記積分制御手段によってアクティブモード積分を行っ
たときのアクティブモード積分動作時の前記受光手段の
複数のセンサの感度よりも、低い感度で前記測距用光の
非投光状態において、前記積分制御手段によってアクテ
ィブモード積分動作を行うことによって得られる前記受
光手段の複数のセンサからの被写体像データによって、
前記測距用光の投光状態において得られる前記受光手段
の複数のセンサからの被写体像データを補正することを
特徴とする(2)に記載の測距装置が提供される。
の形態について説明する。
1の実施の形態によるカメラの測距装置の構成を示す要
部のブロック図である。
に向けて測距用の一対のラインセンサ102a、102
bの測距用光(信号光)を投光する投光手段であり、参
照符号101a,101bは、一対の被写体像を一対の
ラインセンサ102a,102b上に結像させる受光レ
ンズである。
02bは、前記受光レンズ101a,101bにより結
像された一対の被写体像を光強度に応じて電気信号に変
換するものである。
前記一対のラインセンサ102a,102bに対する積
分動作の制御を行なう積分制御手段としての積分制御回
路であり、参照符号106は、前記一対のラインセンサ
102a,102bに定常的に入射する光成分を一対の
ラインセンサ102a,102bから出力される光電流
より、除去する定常光除去手段としての定常光除去回路
である。
各種制御信号の出力、各種データの入力、測距演算等を
行うCPUである。
制御回路103を介して前記一対のラインセンサ102
a,102bから出力される被写体像データの読み出し
を行う読み出し手段として機能するとともに、この読み
出し手段によって読み出された被写体像データに基づい
て被写体距離に応じたデータを演算する演算手段として
機能するものである。
段107を制御する機能を有しているとともに、前記投
光手段107より被写体に向けて信号光を投光し、前記
定常光除去手段としての定常光除去回路106によって
被写体からの定常光成分の除去を行わせ、前記積分制御
回路103によって被写体からの信号光成分のみを積分
する積分動作を複数回繰り返してを行うアクティブモー
ド積分と、被写体からの定常光成分の積分を行うパッシ
ブモード積分との二つの積分モードを実行可能なカメラ
の測距装置における全体の動作を制御する機能を有して
いる。
前記積分制御回路103とCPU105との間にあっ
て、積分制御回路103より被写体像信号を読み出しア
ナログ/デジタル(A/D)変換を行うA/D変換回路
である。
示す構成の測距装置において、定常光成分を除去して信
号光成分の積分を行うアクティブモード積分を信号光を
投光しながら行い、その積分によるセンサデータの読み
出し後、今度は信号光を投光しないでアクティブモード
積分を行って、その積分によるセンサデータをアクティ
ブモード積分時に発生したオフセット分として読み出
す。
ータ(図5の(a)参照)から信号光を投光しない場合
のセンサデータ(図5の(b)参照)を差し引いて、図
5の(c)に示すようなセンサデータとし、このデータ
を用いて測距演算を行う。
EPROM(図示せず)等の不揮発性メモリの容量を増
大させること無く、固定パターンノイズ等によるセンサ
データのオフセットを取り除くことができ、高精度な測
距を行うことができる。
的な構成を例示する図である。
構成において、参照符号110は、フォトダイオード
で、一端は電源に接続され、光信号を検出するもう一端
は転送用トランジスタ111のソースに接続されてい
る。
はグランドに接続され、ゲートはスイッチングトランジ
スタ等で構成されるスイッチSW1を介して反転増幅器
112の出力に接続されている。
ス、ゲート間に電流記憶用の容量素子C1が接続されて
いるとともに、このソースと前記フォトダイオード11
0の接続点は反転増幅器112の入力に接続されてい
る。
ンジスタとn型MOSトランジスタで構成されるCMO
S構成の反転増幅器などでよい。
電流を検出するための帰還をかける容量素子C2、及び
該容量素子C2に蓄積される電荷をリセットするための
スイッチングトランジスタ等で構成されるスイッチSW
2が接続されている。
幅回路が設けられており、この反転増幅回路は、反転増
幅器112の出力に一端が接続された容量素子C3と、
この容量素子C3の他の一端が接続された反転増幅器1
13とその入出力間に設けられた容量素子C4と、該容
量素子C4に並列に接続されたスイッチングトランジス
タ等で構成されるスイッチSW3で構成されている。
VS1の信号に対して位相が反転されるとともに、容量
素子C3とC4との容量によって定まるゲイン(C3/
C4)で増幅された信号が出力される。
的な動作を示すタイミングチャートである。
2のタイミングを見て解かるように、この定常光除去回
路106は1回の投光に対してスイッチSW2を2回リ
セットし、2回の積分動作を行う。
とし、2回目は投光状態とすることで、その両者の差を
検出するようにしている。
T1は定常光を記憶する期間で、スイッチSW1をオ
ン、スイッチSW2をオフし、フォトダイオード110
で発生している光電流IPDが転送用トランジスタ111
を介してグランドに流れるように、転送用トランジスタ
111のゲート電圧に反転増幅器112を介して帰還が
かかる。
ース、ゲート間の電圧は光電流IPDに対応した電圧値と
なり、この電圧値を容量素子C1で保持することで、定
常光に応じた光電流IPDが排出される。
フィードスルー電荷により容量素子C1に保持されてい
た電荷量が変化し、転送用トランジスタ111に流れる
電流にΔIPDの誤差が生じたとすると、この誤差成分Δ
IPDは反転増幅器112の帰還系に流れる。
して容量素子C2をリセットした後、期間T3でこの誤
差成分ΔIPDの積分を行う。
ンして容量素子C2をリセットした後、期間T5で投光
手段107から信号光を投光して、誤差成分ΔIPDと投
光により加わった信号光成分IPDS の積分を行う。
し、その積分値の差分をとることで、信号光成分IPDS
に対する出力だけを検出することができる。
4、スイッチSW3、反転増幅器113で構成される容
量結合型の反転増幅回路を次のように動作させればよ
い。
3の誤差電流成分ΔIPDの積分終了時までスイッチSW
3をオンしておき、期間T4のスイッチSW2がオンす
る直前にスイッチSW3をオフにする。
ように、反転増幅器113で構成される容量結合型の反
転増幅回路の出力VS2には、スイッチSW3がオンか
らオフに変化した時点の入力VS1の電圧を基準にそれ
以降の入力VS1の電圧の変化分が現れる。
T5の積分終了時のVS2の出力には、期間T3の1回
目の積分終了時のVS1の出力電圧と期間T5の2回目
の積分終了時のVS1との差電圧に対応した電圧、すな
わち誤差電流成分ΔIPDの成分が除去され、投光により
発生した信号光電流成分IPDS が、 IPDS ×(t/C2)×(C3/C4)(tは投光時
間)という電圧値で検出される。
により排出される電流が、定常光電流に対して誤差を有
していても、図2に示すような定常光除去回路106の
構成によって信号光成分のみを検出することができる。
御回路103、A/D変換回路104及びCPU105
による積分及びセンサデータ読み出しのシーケンスを示
すタイミングチャートである。
信号RESETを示しており、L→Hで積分開始とな
る。
EXTENDを示しており、H→Lで積分停止となる。
積分制御信号INTCLKを示しており、1パルス目と
2パルス目と3パルス目の間の期間が図3のT3に、3
パルス目と4パルス目の間の期間が図3のT5にそれぞ
れ対応し、以後はその繰り返しと成っている。
が投光される信号光投光を示している。
出し制御信号RWCLKを示しており、1パルス毎に各
フォトダイオードの積分データを出力する。
分データ出力MDATAを示している。
ンサ102a、102bを構成するフォトダイオードの
中で、最も積分速度の速いセンサである。
クティブモード積分期間であり、前記MDATA出力が
所定レベルに達するまで1〜nサイクルの積分動作が行
われる。
積分でのセンサデータ読み出し期間である。
積分期間であり、投光有りアクティブモード積分で行っ
た、nサイクルの積分動作を投光無しで行う。
積分でのセンサデータ読み出し期間である。
ード積分でのセンサデータを示す図である。
ティブモード積分でのセンサデータを示しており、図5
の(b)は、投光無しアクティブモード積分でのセンサ
データを示しており、図5の(c)は、投光有りアクテ
ィブモード積分でのセンサデータを、投光無しアクティ
ブモード積分でのセンサデータを用いて補正した後のセ
ンサデータを示している。
ケンスの手順を示すフローチャートである。
モードまたはパッシブモードでプリ測距を行い、その結
果に基づいて測距方式を選択する。
より、測距方式を選択するようにしてもよい。
101での選択結果がアクティブモードであればステッ
プS103に進み、パッシブモードであればステップS
110に進む。
ド、モニタ範囲、センサ感度、積分終了条件等を設定す
る。
07より信号光を投光しながらアクティブモード積分を
行う。
行ってセンサデータを読み出し、CPU105内のRA
Mにデータを格納する。
103と同様に積分条件の設定を行う。
光しないで、ステップS104における積分での投光回
数と同じサイクル回数分アクティブモード積分を行う。
105と同様にセンサデータを読み出し、CPU105
内のRAMにデータを格納する。
108で読み出したセンサデータに基づいて、オフセッ
ト補正を行う。
でのセンサデータ読み出し中に、一つのデータを読み出
す毎に行うようにしてもよい。
103と同様に積分条件の設定を行う。
ード積分を行う。
105と同様にセンサデータを読み出し、CPU105
内のRAMにデータを格納する。
演算、補間演算等により、測距データを算出する。
ット補正の手順を示すフローチャートである。
補正を行うセンサデータ数をセットする。
分時のセンサデータでオフセット補正を行うデータの先
頭データをセットする。
分時のセンサデータでオフセット補正に用いるデータの
先頭データをセットする。
と投光無し積分時のセンサデータとの差をとり、オフセ
ットを算出する。
55を基準データとするが、積分時の基準電圧レベル等
を基準データとしてもよい。
分時のセンサデータにステップS124で算出したオフ
セットを加算し、オフセット補正を行う。
ータをCPU105内のRAMに格納する。
ット補正を行う投光有り積分時のセンサデータをセット
する。
ット補正に用いる投光無し積分時のセンサデータをセッ
トする。
補正を行うセンサデータの全てについて補正が終了した
かどうかを判断し、全て終了していればステップS13
0に進み、終了していなければステップS124に戻
る。
ンセンサ102a、102bの両方のセンサデータにつ
いて補正が終了したかどうかを判断し、両方とも終了し
ていればリターンし、終了していなければステップS1
22に戻る。
に示したステップS107の投光無し積分時のセンサデ
ータの読み出しと同時に、オフセット補正を行う場合の
手順を示すフローチャートである。
補正を行うセンサデータ数をセットする。
分時のセンサデータでオフセット補正を行うデータの先
頭データをセットする。
分時のセンサデータでオフセット補正に用いるデータの
先頭データをA/D変換回路104によりA/D変換を
行って読み出す。
と投光無し積分時のセンサデータとの差をとり、オフセ
ットを算出する。
55を基準データとするが、積分時の基準電圧レベル等
を基準データとしてもよい。
分時のセンサデータにステップS134で算出したオフ
セットを加算し、オフセット補正を行う。
ータをCPU105内のRAMに格納する。
ット補正を行う投光有り積分時のセンサデータをセット
する。
ット補正に用いる投光無し積分時のセンサデータをA/
D変換回路104によりA/D変換を行って読み出す。
補正を行うセンサデータの全てについて補正が終了した
かどうかを判断し、全て終了していればステップS14
0に進み、終了していなければステップS134に戻
る。
ンセンサ102a、102bの両方のセンサデータにつ
いて補正が終了したかどうかを判断し、両方とも終了し
ていればリターンし、終了していなければステップS1
32に戻る。
態によるカメラの測距装置の構成は、図1に示した第1
の実施の形態によるカメラの測距装置の構成と同様であ
る。
いては、信号光投光有りのアクティブモード積分の投光
回数と同じ回数分、投光無しのアクティブモードの積分
動作の結果に基づいてオフセット補正を行うようにした
ものであるのに対し、この第2の実施の形態では、投光
無しのアクティブモードの積分動作回数を、投光有りの
アクティブモード積分の投光回数の半分にしてオフセッ
トを検出し、そのオフセットに基づいて補正を行うよう
にしたものである。
分動作回数は、投光有りのアクティブモード積分の投光
回数の半分に限るものではなく、1/3や1/4にして
もよい。
述した第1の実施の形態よりも測距時間を短縮すること
ができ、高速で高精度な測距を行うことができる。
ケンスの手順を示すフローチャートである。
モードまたはバッシブモードでプリ測距を行い、その結
果に基づいて測距方式を選択する。
より測距方式を選択するようにしてもよい。
201での選択結果がアクティブモードであればステッ
プS203に進み、パッシブモードであればステップS
210に進む。
ド、モニタ範囲、センサ感度、積分終了条件等を設定す
る。
07より信号光を投光しながらアクティブモード積分を
行う。
回路104によりA/Dを行ってセンサデータを読み出
し、CPU105内のRAMにデータを格納する。
203と同様に積分条件の設定を行う。
光しないで、ステップS204での積分での投光回数の
1/2のサイクル回数分アクティブモード積分を行う。
205と同様にセンサデータを読み出し、CPU105
内のRAMにデータを格納する。
208で読み出したセンサデータに基づいて、オフセッ
ト補正を行う。
でのセンサデータ読み出し中に、一つのデータを読み出
す毎に行うようにしてもよい。
203と同様に積分条件の設定を行う。
ード積分を行う。
205と同様にセンサデータを読み出し、CPU105
内のRAMにデータを格納する。
演算、補間演算等により、測距データを算出する。
ット補正の手順を示すフローチャートである。
補正を行うセンサデータ数をセットする。
分時のセンサデータでオフセット補正を行うデータの先
頭データをセットする。
分時のセンサデータでオフセット補正に用いるデータの
先頭データをセットする。
と投光無し積分時のセンサデータとの差をとり、オフセ
ットを算出する。
55を基準データとするが、積分時の基準電圧レベル等
を基準データとしてもよい。
分時のセンサデータにステップS224で算出したオフ
セットを2倍して加算し、オフセット補正を行う。
ータをCPU105内のRAMに格納する。
ット補正を行う投光有り積分時のセンサデータをセット
する。
ット補正に用いる投光無し積分時のセンサデータをセッ
トする。
補正を行うセンサデータの全てについて補正が終了した
かどうかを判断し、全て終了していればステップS23
0に進み、終了していなければステップS224に戻
る。
ンセンサ102a、102bの両方のセンサデータにつ
いて補正が終了したかどうかを判断し、両方とも終了し
ていればリターンし、終了していなければステップS2
22に戻る。
態によるカメラの測距装置の構成は、図1に示した第1
の実施の形態によるカメラの測距装置の構成と同様であ
る。
いては、投光無しのアクティブモードの積分動作回数
を、投光有りのアクティブモード積分の投光回数の半分
にしてオフセットを検出し、そのオフセットに基づいて
補正を行うようにしたものであるのに対し、この第3の
実施の形態では、まず、投光無しのアクティブモードの
1回の積分動作を行ってオフセットを検出した後、投光
有りのアティブモード積分を行い、検出された1回の積
分動作によるオフセットに基づいて、補正を行うように
したものである。
施の形態よりもさらに測距時間を短縮することができ、
高速で高精度な測距を行うことができる。
ーケンスの手順を示すフローチャートである。
モードまたはバッシブモードでプリ測距を行い、その結
果に基づいて測距方式を選択する。
より測距方式を選択するようにしてもよい。
301での選択結果がアクティブモードであればステッ
プS303に進み、パッシブモードであればステップ3
10に進む。
ド、モニタ範囲、センサ感度、積分終了条件等を設定す
る。
光しないで、1サイクルのアクティブモード積分を行
う。
回路104によりA/D変換を行ってセンサデータを読
み出し、CPU105内のRAMにデータを格納する。
303と同様に積分条件の設定を行う。
07より信号光を投光しながらアクティブモード積分を
行う。
305と同様にセンサデータを読み出し、CPU105
内のRAMにデータを格納する。
305で読み出したセンサデータに基づいて、オフセッ
ト補正を行う。
のセンサデータ読み出し中に、一つのデータを読み出す
毎に行うようにしてもよい。
303と同様に積分条件の設定を行う。
ード積分を行う。
305と同様にセンサデータを読み出し、CPU105
内のRAMにデータを格納する。
演算、補間演算等により、測距データを算出する。
ット補正の手順を示すフローチャートである。
補正を行うセンサデータ数をセットする。
分時のセンサデータでオフセット補正を行うデータの先
頭データをセットする。
分時のセンサデータでオフセット補正に用いるデータの
先頭データをセットする。
と投光無し積分時のセンサデータとの差をとり、オフセ
ットを算出する。
55を基準データとするが、積分時の基準電圧レベル等
を基準データとしてもよい。
分時のセンサデータにステップS324で算出したオフ
セットを投光有り積分時の投光回数倍して加算し、オフ
セット補正を行う。
ータをCPU105内のRAMに格納する。
ット補正を行う投光有り積分時のセンサデータをセット
する。
ット補正に用いる投光無し積分時のセンサデータをセッ
トする。
補正を行うセンサデータの全てについて補正が終了した
かどうかを判断し、全て終了していればステップS33
0に進み、終了していなければステップS324に戻
る。
ンセンサ102a、102bの両方のセンサデータにつ
いて補正が終了したかどうかを判断し、両方とも終了し
ていればリターンし、終了していなければステップS3
22に戻る。
態によるカメラの測距装置の構成は、図1に示した第1
の実施の形態によるカメラの測距装置の構成と同様であ
る。
光の検出能力を上げるために、センサ感度を高感度とし
て投光有りのアクティブモード積分を行うが、オフセッ
トの検出時には、ランダムノイズ等の影響によるオフセ
ット検出精度の劣化を防ぐために、センサ感度を低感度
として投光無しのアクティブモードの積分を行うように
したものである。
より一層高精度な測距を行うことができる。
ーケンスの手順を示すフローチャートである。
モードまたはパッシブモードでプリ測距を行い、その結
果に基づいて測距方式を選択する。
より測距方式を選択するようにしてもよい。
401での選択結果がアクティブモードであればステッ
プS403に進み、パッシブモードであればステップS
410に進む。
ド、モニタ範囲、センサ感度、積分終了条件等を設定す
る。
る。
07より信号光を投光しながらアクティブモード積分を
感度を高感度として行う。
回路104によりA/D変換を行ってセンサデータを読
み出し、CPU105内のRAMにデータを格納する。
403と同様に積分条件の設定を行う。
る。
光しないで、ステップS404での積分での投光回数と
同じサイクル回数分、アクティブモード積分をセンサ感
度を低感度として行う。
405と同様にセンサデータを読み出し、CPU105
内のRAMにデータを格納する。
408で読み出したセンサデータに基づいて、オフセッ
ト補正を行う。
のセンサデータ読み出し中に、一つのデータを読み出す
毎に行うようにしてもよい。
403と同様に積分条件の設定を行う。
ード積分を行う。
405と同様にセンサデータを読み出し、CPU105
内のRAMにデータを格納する。
演算、補間演算等により、測距データを算出する。
ット補正の手順を示すフローチャートである。
補正を行うセンサデータ数をセットする。
分時のセンサデータでオフセット補正を行うデータの先
頭データをセットする。
分時のセンサデータでオフセット補正に用いるデータの
先頭データをセットする。
と投光無し積分時のセンサデータとの差をとり、オフセ
ットを算出する。
55を基準データとするが、積分時の基準電圧レベル等
を基準データとしてもよい。
分時のセンサデータにステップS424で算出したオフ
セットに、センサ感度の違いによるオフセットの誤差を
補正する感度係数をかけて加算し、オフセット補正を行
う。
ータをCPU105内のRAMに格納する。
ット補正を行う投光有り積分時のセンサデータをセット
する。
ット補正に用いる投光無し積分時のセンサデータをセッ
トする。
補正を行うセンサデータの全てについて補正が終了した
かどうかを判断し、全て終了していればステップS43
0に進み、終了していなければステップS424に戻
る。
ンセンサ102a、102bの両方のセンサデータにつ
いて補正が終了したかどうかを判断し、両方とも終了し
ていればリターンし、終了していなければステップS4
22に戻る。
態によるカメラの測距装置の構成は、図1に示した第1
の実施の形態によるカメラの測距装置の構成と同様であ
る。
フセット検出のための信号光投光無しのアクティブモー
ドの積分時間を、投光有りのアクティブモードの積分時
間よりも短くしたものである。
生の主要因が定常光去回路及び積分回路内のスイッチン
グ動作である場合に有効である。
測距時間を短縮することができ、高速で高精度な測距を
行うことができる。
及びセンサデータ読み出しのシーケンスを示すタイミン
グチャートである。
御信号RESETを示しており、L→Hで積分開始とな
る。
号EXTENDを示しており、H→Lで積分停止とな
る。
ド積分制御信号INTCLKを示しており、1パルス目
と2パルス目と3パルス目の間の期間が図3のT3に、
3パルス目と4パルス目の間の期間が図3のT5にそれ
ぞれ対応し、以後はその繰り返しとなっている。
光が投光される信号光投光を示している。
み出し制御信号RWCLKを示しており、1パルス毎に
各フォトダイオードの積分データを出力する。
分データ出力MDATAを示している。
ンサ102a、102bを構成するフォトダイオードの
中で、最も積分速度の速いセンサである。
アクティブモード積分期間であり、前記MDATA出力
が所定レベルに達するまで1〜nサイクルの積分動作が
行われる。
積分でのセンサデータ読み出し期間である。
積分期間であり、投光有りアクティブモード積分で行っ
た、nサイクルの積分動作を投光無しで行う。
有りアクティブモード積分時よりも短い時間に設定され
る。
積分でのセンサデータ読み出し期間である。
態によるカメラの測距装置の構成は、図1に示した第1
の実施の形態によるカメラの測距装置の構成と同様であ
る。
の実施の形態の変形例で、オフセットの検出のための信
号光投光無しのアクティブモード1回の積分動作を、測
距シーケンスの最初に実行するようにしたものである。
ーケンスの手順を示すフローチャートである。
ド、モニタ範囲、センサ感度、積分終了条件等を設定す
る。
光しないで、1サイクルのアクティブモード積分を行
う。
回路104によりA/D変換を行ってセンサデータを読
み出し、CPU105内のRAMにデータを格納する。
モードまたはパッシブモードでプリ測距を行い、その結
果に基づいて測距方式を選択する。
より測距方式を選択するようにしてもよい。
604での選択結果がアクティブモードであればステッ
プS606に進み、パッシブモードであればステップS
610に進む。
601と同様に積分条件の設定を行う。
07より信号光を投光しながらアクティブモード積分を
行う。
603と同様にセンサデータを読み出し、CPU105
内のRAMにデータを格納する。
08で読み出したセンサデータに基づいて、オフセット
補正を行う。
でのセンサデータ読み出し中に、一つのデータを読み出
す毎に行うようにしてもよい。
601と同様に積分条件の設定を行う。
ード積分を行う。
603と同様にセンサデータを読み出し、CPU105
内のRAMにデータを格納する。
演算、補間演算等により、測距データを算出する。
態によるカメラの測距装置の構成は、図1に示した第1
の実施の形態によるカメラの測距装置の構成と同様であ
る。
ットの検出のための信号光投光無しのアクティブモード
の1回の積分動作を、カメラのパワースイッチがオンさ
れたとき及びカメラが撮影待機状態にあるときに実行す
るようにしたものである。
距シーケンス中でオフセット検出を行う場合に対して、
さらに測距時間を短縮することができ、高速で高精度な
測距を行うことができる。
シーケンスの手順を示すフローチャートである。
ンズバリアの開口、鏡枠のセットアップ等カメラの状態
を初期化する。
EEPROM等の不揮発性メモリより、調整値等のデー
タを読み出してCPU105のRAMに展開する。
ド、モニタ範囲、センサ感度、積分終了条件等を設定す
る。
光しないで、1サイクルのアクティブモード積分を行
う。
回路104によりA/D変換を行ってセンサデータを読
み出し、CPU105内のRAMデータを格納する。
ァーストレリーズ釦が押されているかどうかを判断し、
押されていればステップS711進み、押されていなけ
ればステップS707に進む。
703と同様に積分条件の設定を行う。
704と同様に信号光を投光しないで、1サイクルのア
クティブモード積分を行う。
705と同様にセンサデータを読み出し、CPU105
内のRAMにデータを格納する。
ワースイッチがオフされたかどうかを判断し、オフされ
ていればカメラシーケンスを終了し、オンのままであれ
ばステップS706に戻る。
出制御を行うための測光データを測定する。
用レンズの駆動制御に用いる被写体距離データを測定す
る。
プ709で読み出したセンサデータを用いて、オフセッ
ト補正を行う。
712で測定した被写体距離データよりピント調節用レ
ンズの繰り出し量を演算する。
706と同様に、カメフのファーストレリーズ釦が押さ
れているかどうかを判断し、押されていればステップS
715に進み、押されていなければステップS706に
戻る。
カンドレリーズ釦が押されているかどうかを判断し、押
されていればステップS716に引み、押されていなけ
ればステップS714に戻る.次に、ステップS716
では、ステップS713で求めた繰り出し量に基づいて
ピント調節用レンズの駆動を行う次に、ステップS71
7では、ステップS711で求めた測光データに基づい
てフィルム面への露光を行う。
717で露光を行ったフィルムを巻き上げ、ステップS
706に戻る。
施の形態によるカメラの測距装置の構成を示すブロック
図である。
1bは、被写体像をエリアセンサ802a、802b上
に結像させるための受光レンズであり、参照符号802
a,802bは、受光レンズ801a、801bにより
結像された被写体像をその光強度に応じて光電変換し、
電気信号に変換する一対のエリアセンサである。
は、一対のエリアセンサ802a、802bの積分動作
の制御を行い、積分結果の被写体像信号を出力す積分制
御回路であり、参照符号804は、積分制御回路803
より被写体像信号を読み出しA/D変換を行なうA/D
変換回路である。
は、各種制御信号の出力、各種データの入力、測距演算
等を行なうCPUであり、参照符号806は、一対のエ
リアセンサ802a、802bから出力される光電流よ
り、定常光電流成分を除去する定常光除去回路である。
は、被写体に向けて測距用の一対のエリアセンサ802
a、802bの測距用光(信号光)を投光する投光手段
であり、CPU805によって制御される。
装置は、図1に示した第1の実施の形態によるカメラの
測距装置の一対のラインセンサ102a、102bに代
えて一対のエリアセンサ802a、802bを用いてい
る以外は同様である。
画面内を2次元的に測距するために、受光素子として一
対のエリアセンサ802a、802bを用いるものであ
る。
一対のエリアセンサ802a、802bを用いることに
よって、撮影画面内を2次元的に測距できるので、より
高機能な測距を行うことができる。
距装置によれば、大容量の不揮発性メモリを用いること
なく、ハイブリットタイプの測距装置において、アクテ
ィブモード積分を行った場合に、受光素子を構成する各
センサに発生するオフセットを補正することができるの
で、安価かつ小型の構成で高精度な測距を行うことがで
きる。
にのみ限定されることなく、受光側をセンサアレイにし
たアクティブAFにも適用することが可能である。
た本明細書には、特許請求の範囲に示した請求項1乃至
3以外にも、以下に付記1乃至付記10として示すよう
な発明が含まれている。
する投光手段と、一対の被写体像を一対のラインセンサ
上に結像させる受光レンズと、前記受光レンズにより結
像された一対の被写体像を光強度に応じて電気信号に変
換する一対のラインセンサと、前記一対のラインセンサ
に対する積分制御を行なう積分制御手段と、前記一対の
ラインセンサに定常的に入射する光成分を除去する定常
光除去手段と、前記一対のラインセンサから出力される
被写体像データの読み出しを行う読み出し手段と、前記
読み出し手段によって読み出された被写体像データに基
づいて被写体距離に応じたデータを演算する演算手段と
から成り、前記投光手段より被写体に向けて信号光を投
光し、前記定常光除去手段によって被写体からの定常光
成分の除去を行い、被写体からの信号光成分のみを積分
する積分動作を複数回繰り返してを行うアクティブモー
ド積分と、被写体からの定常光成分の積分を行うパッシ
ブモード積分との二つの積分モードを実行可能なカメラ
の測距装置において、前記投光手段より被写体に向けて
信号光を投光しない場合のアクティブモード積分を行っ
たときに前記一対のラインセンサから出力される被写体
像データによって、信号光を投光した場合のアクティブ
モード積分を行ったときに前記一対のラインセンサから
出力される被写体像データを補正することを特徴とする
測距装置。
けて信号光を投光した場合のアクティブモード積分動作
の繰り返し回数と、同じ回数の信号光を投光しない場合
のアクティブモード積分動作を行うことによって得られ
る前記一対のラインセンサから出力される被写体像デー
タによって、信号光を投光した場合に得られる前記一対
のラインセンサから出力される被写体像データを補正す
ることを特徴とする付記1に記載の測距装置。
ティブ積分動作の繰り返し回数よりも、少ない回数の信
号光を投光しない場合の積分動作を行い、それにより得
られるセンサデータを繰り返し回数の比率に応じて加工
し、信号光を投光した場合のセンサデータを補正するこ
とを特徴とする付記1に記載の測距装置。
クティブ積分動作を固定繰り返し回数で行い、それによ
り得られるセンサデータを、信号光を投光した場合の積
分動作の繰り返し回数との比率に応じて加工し、信号光
を投光した場合のセンサデータを補正することを特徴と
するに付記1に記載の測距装置。
けて信号光を投光した場合のアクティブモード積分動作
中の1回の積分時間よりも短い時間で信号光を投光しな
い場合のアクティブモード積分動作を行うことによって
得られる前記一対のラインセンサから出力される被写体
像データによって、信号光を投光した場合に得られる前
記一対のラインセンサから出力される被写体像データを
補正することを特徴とする付記1に記載の測距装置。
けて信号光を投光した場合のアクティブモード積分動作
時の前記一対のラインセンサの感度よりも、低い感度で
信号光を投光しない場合のアクティブモード積分動作を
行うことによって得られる前記一対のラインセンサから
出力される被写体像データによって、信号光を投光した
場合に得られる前記一対のラインセンサから出力される
被写体像データを補正することを特徴とする付記1に記
載の測距装置。
ティブ積分動作後に、信号光を投光しない場合の積分動
作を行い、センサデータを補正することを特徴とする付
記1に記載の測距装置。
ない場合の積分動作を行い、そのときのセンサデータに
よって信号光を投光した場合のセンサデータを補正する
ことを特徴とする付記1に記載の測距装置。
ティブ積分動作前に、信号光を投光しない場合の積分動
作を行い、センサデータを補正することを特徴とする付
記1に記載の測距装置。
光を投光しない場合の積分動作を行い、そのときのセン
サデータによって信号光を投光した場合のセンサデータ
を補正することを特徴とする付記1に記載の測距装置。
よれば、ハイブリットタイプの測距装置において、大容
量の不揮発性メモリを用いることなく、アクティブモー
ド積分を行った場合に、受光素子を構成する各センサに
発生するオフセットを補正し、高精度な測距を行うこと
ができる測距装置を提供することができる。
ラの測距装置の構成を示す要部のブロック図である。
を例示する図である。
を説明するために示すタイミングチャートである。
サデータ読み出しのシーケンスを示すタイミングチャー
トである。
モード積分でのセンサデータを示す図である。
スの手順を示すフローチャートである。
補正の手順を示すフローチャートである。
したステップS107の投光無し積分時のセンサデータ
の読み出しと同時に、オフセット補正を行う場合の手順
を示すフローチャートである。
シーケンスの手順を示すフローチャートである。
ト補正の手順を示すフローチャートである。
測距シーケンスの手順を示すフローチャートである。
ト補正の手順を示すフローチャートである。
測距シーケンスの手順を示すフローチャートである。
ト補正の手順を示すフローチャートである。
る積分及びセンサデータ読み出しのシーケンスを示すタ
イミングチャートである。
測距シーケンスの手順を示すフローチャートである。
カメラシーケンスの手順を示すフローチャートである。
カメラの測距装置の構成を示すブロック図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 被写体に測距用光を投光する投光手段
と、 前記被写体からの測距用光の反射信号光を受光する複数
のセンサよりなる受光手段と、 前記測距用光の非投光状態における前記受光手段の複数
のセンサからの出力データを記憶する記憶手段とを具備
し、 前記記憶手段に記憶された前記測距用光の非投光状態に
おける前記受光手段の複数のセンサからの出力データに
基づいて、前記測距用光の投光状態における前記受光手
段の複数のセンサからの出力データを補正することを特
徴とするの測距装置。 - 【請求項2】 前記受光手段の複数のセンサに対する積
分制御を行なう積分制御手段と、 前記受光手段の複数のセンサに定常的に入射する光成分
を除去する定常光除去手段と、 前記受光手段の複数のセンサから出力される被写体像デ
ータの読み出しを行う読み出し手段と、 前記読み出し手段によって読み出された被写体像データ
に基づいて被写体距離に応じたデータを演算する演算手
段とを、さらに、具備し、 前記投光手段から前記被写体に向けて前記測距用光を投
光し、前記定常光除去手段によって被写体からの定常光
成分の除去を行い、前記積分制御手段によって前記被写
体からの測距用光成分のみを積分する積分動作を複数回
繰り返してを行うアクティブモード積分と、前記被写体
からの定常光成分の積分を行うパッシブモード積分との
二つの積分モードを実行可能とすることを特徴とする請
求項1に記載の測距装置。 - 【請求項3】 前記測距用光の非投光状態において、前
記積分制御手段によってアクティブモード積分を行った
ときに前記受光手段の複数のセンサから出力される被写
体像データによって、前記測距用光の投光状態におい
て、前記積分制御手段によってアクティブモード積分を
行ったときに前記受光手段の複数のセンサから出力され
る被写体像データを補正することを特徴とする請求項2
に記載の測距装置。 - 【請求項4】 前記測距用光の投光状態において、前記
積分制御手段によってアクティブモード積分を行ったと
きのアクティブモード積分動作の繰り返し回数と、同じ
回数だけ、前記測距用光の非投光状態において、前記積
分制御手段によってアクティブモード積分動作を行うこ
とによって得られる前記受光手段の複数のセンサからの
被写体像データによって、前記測距用光の投光状態にお
いて得られる前記受光手段の複数のセンサからの被写体
像データを補正することを特徴とする請求項2に記載の
測距装置。 - 【請求項5】 前記測距用光の投光状態において、前記
積分制御手段によってアクティブモード積分を行ったと
きのアクティブモード積分動作中の1回の積分時間より
も短い時間で、前記測距用光の非投光状態において、前
記積分制御手段によってアクティブモード積分動作を行
うことによって得られる前記受光手段の複数のセンサか
らの被写体像データによって、前記測距用光の投光状態
において得られる前記受光手段の複数のセンサからの被
写体像データを補正することを特徴とする請求項2に記
載の測距装置。 - 【請求項6】 前記測距用光の投光状態において、前記
積分制御手段によってアクティブモード積分を行ったと
きのアクティブモード積分動作時の前記受光手段の複数
のセンサの感度よりも、低い感度で前記測距用光の非投
光状態において、前記積分制御手段によってアクティブ
モード積分動作を行うことによって得られる前記受光手
段の複数のセンサからの被写体像データによって、前記
測距用光の投光状態において得られる前記受光手段の複
数のセンサからの被写体像データを補正することを特徴
とする請求項2に記載の測距装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000325852A JP3762631B2 (ja) | 2000-10-25 | 2000-10-25 | 測距装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Related Child Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005304609A Division JP3980039B2 (ja) | 2005-10-19 | 2005-10-19 | 測距装置 |
JP2005304610A Division JP4481233B2 (ja) | 2005-10-19 | 2005-10-19 | 測距装置 |
Publications (2)
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---|---|
JP2002131625A true JP2002131625A (ja) | 2002-05-09 |
JP3762631B2 JP3762631B2 (ja) | 2006-04-05 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012053029A (ja) * | 2010-08-05 | 2012-03-15 | Ricoh Co Ltd | 測光・測距装置、測光・測距方法及びその測光・測距装置を有する撮像機器 |
-
2000
- 2000-10-25 JP JP2000325852A patent/JP3762631B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012053029A (ja) * | 2010-08-05 | 2012-03-15 | Ricoh Co Ltd | 測光・測距装置、測光・測距方法及びその測光・測距装置を有する撮像機器 |
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