JP3796324B2 - Ranging device - Google Patents

Ranging device Download PDF

Info

Publication number
JP3796324B2
JP3796324B2 JP17727597A JP17727597A JP3796324B2 JP 3796324 B2 JP3796324 B2 JP 3796324B2 JP 17727597 A JP17727597 A JP 17727597A JP 17727597 A JP17727597 A JP 17727597A JP 3796324 B2 JP3796324 B2 JP 3796324B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image signal
distance measuring
light receiving
pair
signal level
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP17727597A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH1123257A (en
Inventor
如弘 松本
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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 Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP17727597A priority Critical patent/JP3796324B2/en
Priority to US09/067,010 priority patent/US6055041A/en
Publication of JPH1123257A publication Critical patent/JPH1123257A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3796324B2 publication Critical patent/JP3796324B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Optical Distance (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の受光センサを用いて1つの対象物を撮像して得られた2つの画像における対象物の画像形成位置のズレ量に基づいて、受光センサから対象物までの距離を求めるための測距装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、CCDなどの一対のラインセンサを用いて1つの対象物を撮像し、得られた2つの画像における対象物の画像形成位置のズレ量を求め、そのズレ量から対象物までの距離を求める測距装置は良く知られている。
【0003】
そのような測距装置における従来の測距処理のシーケンスを図4に示す。
【0004】
まず、カメラの所定スイッチを操作すると、ステップS401で距離測定処理が開始され、ステップS402で受光センサであるラインセンサ及びその周辺回路に残留する電荷をクリアする。
【0005】
次にステップS403において、ラインセンサに蓄積される画像信号の信号レベルのしきい値(以下、「コンパレートレベル(Scmp)」と呼ぶ。)を設定する。これは、ラインセンサに蓄積された画像信号の信号レベルがこのコンパレートレベルScmpを越えた場合に、ラインセンサでの電荷蓄積動作を終了するためのものである。
【0006】
ステップS404において、ラインセンサで画像信号の電荷蓄積を続ける最長時間(Tmax)を設定する。これは、ステップS403で設定したコンパレートレベルScmp以上の画像信号が得られない場合に、ステップS404で設定された時間Tmaxの経過後、ラインセンサでの電荷蓄積動作を打ち切るようにするためである。
【0007】
ステップS405から画像信号の電荷蓄積を開始し、ステップS406でラインセンサに蓄積された画像信号Sの信号レベルがステップS403で設定したコンパレートレベルScmpを越えたか否かを判定する。蓄積された画像信号Sの信号レベルがコンパレートレベルScmpを越えていればステップS408に進んで電荷蓄積動作を終了し、越えていなければステップS407に進む。
【0008】
ステップS407では、電荷蓄積動作を開始してから経過した時間TがステップS404で設定した時間Tmax内であるか否かを判定し、時間Tmax内であれば蓄積動作を続け、時間Tmaxを過ぎていればステップS408に進み、蓄積動作を終了する。
【0009】
ステップS408で電荷蓄積動作を終了した後、ステップS409では、ラインセンサから得られた画像信号の最大信号レベル(Smax)と最小信号レベル(Smin)との差(Dif(Smax,Smin))が所定値以上であるか否かを判定する、コントラスト判定を行う。このコントラスト判定により画像信号の最大・最小信号レベルの差が所定値以上でない場合は、一対のラインセンサにより得られた2つの画像間のズレ量を、例えば対応点検出を行って求めるのが困難であるため、電荷蓄積動作により得られた画像信号を使わずに、ステップS412で指定距離を結果として出力して測距処理を終了する。
【0010】
また、ステップS409で画像信号の最大・最小信号レベルの差が所定値以上であると判定された場合は、ステップS410で2つの画像信号のズレ量を求め、ステップS411でそのズレ量から被写体までの距離を求め、測距処理を終了する様に構成されていた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では必ずコントラスト判定を行うため、充分な画像信号が得られている場合には測距処理に余計な時間がかかり、レリーズタイムラグの原因となる欠点があった。
【0012】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、測距時において、所定時間内にセンサに蓄積された画像信号の信号レベルがあらかじめ設定された値を越えたことにより受光センサでの電荷蓄積動作が終了した場合は、画像信号の信号レベル差は十分であると判断してコントラストの判定を行わないようにし、受光素子が十分な信号レベルを持つ画像信号を得られなかった場合にのみ、画像信号の最大信号レベルと最小信号レベル間の差を確認するコントラスト判断を行うことで、測距精度を維持しつつ、レリーズタイムラグを短縮することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の測距装置は、一対の受光センサで被写体からの入射光を光電変換して電荷を蓄積し、画像信号として出力し、出力された画像信号の信号レベルが所定値以上になった場合に電荷の蓄積を終了し、出力された画像信号に基づいて被写体までの距離を求める測距装置であって、前記一対の受光センサから出力される画像信号に基づいて、画像信号のコントラストの判定を行うための演算を行う演算手段と、電荷蓄積に要した時間が所定時間内の場合に、前記演算手段による演算を省略する制御手段とを備える。
【0014】
また、本発明における一対の受光センサで被写体からの入射光を光電変換して電荷を蓄積し、画像信号として出力し、出力された画像信号の信号レベルが所定値以上になった場合に電荷の蓄積を終了し、出力された画像信号に基づいて被写体までの距離を求める測距方法によれば、電荷蓄積に要した時間が所定時間以上の場合に、出力された画像信号に基づいて画像信号のコントラストの判定を行うための演算を行い、電荷蓄積に要した時間が所定時間内の場合に、前記演算を行わずに出力された画像信号に基づいて被写体までの距離を求める。
【0015】
また、上記構成における画像信号のコントラストの判定を行うための演算とは、画像信号の最大信号レベルと最小信号レベルとの差を求める演算である。
【0016】
上記構成によれば、所定時間内にセンサに蓄積された画像信号の信号レベルがあらかじめ設定された値を越えたことにより受光センサでの電荷蓄積動作が終了した場合は、画像信号の信号レベル差は十分であると判断してコントラストの判定を行わないようにし、受光素子が十分な信号レベルを持つ画像信号を得られなかった場合にのみ、画像信号の最大信号レベルと最小信号レベル間の差を確認するコントラスト判断を行うことで、測距精度を維持しつつ、レリーズタイムラグを短縮することが可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の測距装置を用いたカメラシステムのブロック図である。
【0018】
1は不図示のA/D変換器や演算回路、記憶装置を有するマイクロプロセッサ(MPU)である。2はカメラの電源をON/OFFするための電源スイッチ(MAIN)であり、3はレリーズ動作を開始させるためのスイッチ(SW1)である。スイッチ3が閉じると、測距や測光等が行われる。4はスイッチ(SW2)であり、前述したスイッチ3が閉じている間に閉じられると、フィルムに露光等が行われる。
【0019】
5はカメラの焦点距離を望遠側に切り換えるためのズームスイッチ(TELE)であり、6はカメラの焦点距離を広角側に切り換えるためのズームスイッチ(WIDE)である。7は被写体の輝度を測定するための測光センサ(ALS)であり、このセンサで求めた輝度をもとに、露光時間を求める。
【0020】
24は測距ユニットであり、測距センサ9(AFS)と、IRED等の発光素子10と、これらを制御する測距素子制御部(AFC)8等により構成されている。発光素子10は測距素子制御部8によって発光時間や発光タイミングが制御される。また、測距センサ9は図1では不図示であるが、1対のラインセンサによって構成されている。
【0021】
11は不図示のシャッタを所定時間だけ開口して、不図示のフィルムを露光するためのシャッタ制御部(SHC)である。12は露光された不図示のフィルムを所定量巻き上げるための給送駆動部(FM)である。13はカメラの焦点距離を変えるために不図示の鏡筒を駆動するための鏡筒駆動部(ZM)である。14は測距ユニット24から得た被写体距離情報に基づいて、不図示の焦点調節用のレンズを制御するためのフォーカス駆動部(LM)である。
【0022】
次に、上記構成を有するカメラシステムに用いられる測距原理を図2を参照して説明する。図2は本発明の測距システムの原理について説明するための概略図である。
【0023】
発光素子10は、図1で示した測距制御部(AFC)8からの制御信号に応じて被写体15に向けて投光する。投光された光は被写体15に反射して、CCDなどで構成される一対の受光センサ9a、9bに入射する。16、17は、受光センサ9a、9bに入射した光が光電変換によって電気信号に変換され、画像信号として出力された様子を模式的に示したものである。
【0024】
発光素子10と受光センサ9a、9bは同一線上に配置されているため、被写体15に反射して受光センサ9a、9bに入射する反射光の入射角はそれぞれ異なる。そのため受光センサ9a、9bから得られる2枚の画像における被写体の画像形成位置は被写体距離に応じて異なるため、被写体像のズレ量を検出することができる。つまり、被写体像の画像形成位置のズレ量に基づいて、被写体までの距離を求めることができる。
【0025】
図3は本発明の測距動作を示すフローチャートである。
【0026】
まずカメラの所定スイッチ3(SW1)が閉じられると、測距処理がステップS301で開始される。次にステップS302において受光センサ及びその周辺回路に残留する電荷をクリアする。
【0027】
ステップS303では、ラインセンサ9a、9bに蓄積される画像信号の信号レベルのしきい値であるコンパレートレベルScmpを設定する。これは、受光センサで受けた画像信号の信号レベルがこのコンパレートレベルScmpを越えた場合に、ラインセンサ9a、9bでの電荷蓄積動作を終了させるためのものであり、電荷蓄積結果として得られる画像信号の最大信号レベルが後述する被写体像のズレ量を検出するのに適切となるように、ラインセンサ9a、9bが飽和しない範囲で任意に設定すればよい。
【0028】
ステップS304において、ラインセンサ9a、9bで画像信号の電荷蓄積を続ける最長時間(Tmax)を設定する。これは、ステップS303で設定したコンパレートレベルScmp以上の画像信号が得られない場合に、ステップS304で設定された時間Tmax経過後、画像信号の電荷蓄積動作を打ち切るようにするためである。
【0029】
次にステップS305において画像信号の電荷蓄積を開始し、ステップS306で画像信号Sの信号レベルがステップS303で設定したコンパレートレベルScmp以上であるか否かを判定する。コンパレートレベルScmp以上であれば測距値(被写像のズレ量)を求めるのに十分な信号レベルを持つ画像信号が得られたとしてステップS308に進み、越えていなければ十分な信号レベルを持つ画像信号が得られていないものと判断し、電荷蓄積を続ける。
【0030】
ステップS306で画像信号Sの信号レベルがコンパレートレベルScmpより低いと判定されるとステップS307へ進み、ステップS305で電荷蓄積動作を開始してから経過した時間TがステップS304で設定した時間Tmax内であるか否かを判定し、時間Tmax内であれば蓄積動作を続けステップS306へ戻る。経過時間Tが時間Tmaxを過ぎていればステップS308に進み、被写体像のズレ量(測距値)を求めるのに十分な信号レベルの画像信号が蓄積されなくても蓄積動作を終了する。
【0031】
ステップS308で画像信号の電荷蓄積を終了した後、ステップS309において電荷蓄積に要した時間TendがステップS304で設定した時間Tmax以上かそれ未満か、つまり、電荷蓄積動作の終了が時間Tmax経過して蓄電動作が打ち切られたためなのか、それとも十分な画像信号の電荷を蓄積したことによるのかを判断する。Tend>=Tmaxの場合、つまり、時間切れによる場合はステップS310に進み、そうでない場合は十分な信号レベルの画像信号が蓄積されているので、ステップS311に進む。
【0032】
一方、時間Tmax経過により電荷蓄積動作が打ち切られて得られた画像信号は、最大信号レベルがコンパレートレベルScmp以下の比較的暗い画像のものであるため、画像のコントラスト、つまり、画像内における明るさの差が小さい可能性がある。コントラストが低いと被写体像のズレ量(測距値)を求めるのが困難であるため、ステップS310では得られた画像信号のコントラスト判定を行い、最大信号レベルSmaxと最小信号レベルSminとの差(Dif(Smax,Smin))が所定値より大きいか否かを判定する。信号レベル差が所定値より小さい、つまり、コントラストが低いと判定されるとステップS313に進み、指定距離データを測距結果として出力して測距動作を終了する。また、信号レベル差が所定値以上であると判定された場合、つまり、被写体像のズレ量を求めるためのコントラストが十分高いと判定された場合にはステップS311に進む。
【0033】
ステップS311では、2つの画像における被写体像信号のズレ量を求め、ステップS312でそのズレ量に基づいて被写体までの距離を求め、測距動作を終了する。
【0034】
なお、本発明では受光素子としてCCDを用いた一対のラインセンサを利用しているが、シリコンフォトダイオード(SPD)やスキムCCDを複数個配列して構成したものを、一対に配置して用いても良い。また、ラインセンサに限ることなく、エリアセンサを同一平面上に配置して構成したものを用いることも可能である。
【0035】
また、本発明は、複数の機器(例えばホストコンピュータとカメラヘッドなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、カメラなど)に適用してもよい。
【0036】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【0037】
この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【0038】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピディスク,ハードディスク,光ディスク,光磁気ディスク,CD−ROM,CD−R,磁気テープ,不揮発性のメモリカード,ROMなどを用いることができる。
【0039】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0040】
さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、測距時において、所定時間内にセンサに蓄積された画像信号の信号レベルがあらかじめ設定された値を越えたことにより受光センサでの電荷蓄積動作が終了した場合は、画像信号の信号レベル差は十分であると判断してコントラストの判定を行わないようにし、受光素子が十分な信号レベルを持つ画像信号を得られなかった場合にのみ、画像信号の最大信号レベルと最小信号レベル間の差を確認するコントラスト判断を行うことで、測距精度を維持しつつ、レリーズタイムラグを短縮することが可能となった。
【0042】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の測距装置を用いたカメラシステムのブロック図である。
【図2】本発明の測距システムの原理を説明するための概略図である。
【図3】本発明の測距動作を説明するためのフローチャートである。
【図4】従来例の測距動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
1 マイコン
2 スイッチ(MAIN)
3 スイッチ(SW1)
4 スイッチ(SW2)
5 ズームスイッチ(TELE)
6 ズームスイッチ(WIDE)
7 測光センサ
8 測距素子制御部
9 受光素子
9a ラインセンサ1
9b ラインセンサ2
10 発光素子
11 シャッタ制御部
12 給送駆動部
13 鏡筒駆動部
14 フォーカス駆動部
15 被写体
16 画像信号(模式図)
17 画像信号2模式図)
24 測距ユニット
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention obtains a distance from a light receiving sensor to an object based on a shift amount of an image forming position of the object in two images obtained by imaging one object using a pair of light receiving sensors. The present invention relates to a distance measuring apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a single object is imaged using a pair of line sensors such as a CCD, the amount of deviation of the image forming position of the object in the two obtained images is obtained, and the distance from the amount of deviation to the object is determined. The distance measuring device to be obtained is well known.
[0003]
FIG. 4 shows a conventional ranging process sequence in such a ranging apparatus.
[0004]
First, when a predetermined switch of the camera is operated, a distance measurement process is started in step S401, and charges remaining in the line sensor which is a light receiving sensor and its peripheral circuits are cleared in step S402.
[0005]
In step S403, a threshold value of the signal level of the image signal accumulated in the line sensor (hereinafter referred to as “comparative level (Scmp)”) is set. This is for ending the charge accumulation operation in the line sensor when the signal level of the image signal accumulated in the line sensor exceeds the comparison level Scmp.
[0006]
In step S404, the longest time (Tmax) during which the line sensor continues to accumulate the charge of the image signal is set. This is to stop the charge accumulation operation in the line sensor after the elapse of the time Tmax set in step S404 when an image signal equal to or higher than the comparison level Scmp set in step S403 cannot be obtained. .
[0007]
Charge accumulation of the image signal is started from step S405, and it is determined whether or not the signal level of the image signal S accumulated in the line sensor in step S406 exceeds the comparison level Scmp set in step S403. If the signal level of the accumulated image signal S exceeds the comparator level Scmp, the process proceeds to step S408 to end the charge accumulation operation, and if not, the process proceeds to step S407.
[0008]
In step S407, it is determined whether or not the time T elapsed since the start of the charge accumulation operation is within the time Tmax set in step S404. If the time T is within the time Tmax, the accumulation operation is continued, and the time Tmax has passed. Then, the process proceeds to step S408, and the accumulation operation is terminated.
[0009]
After completing the charge accumulation operation in step S408, in step S409, the difference (Dif (Smax, Smin)) between the maximum signal level (Smax) and the minimum signal level (Smin) of the image signal obtained from the line sensor is predetermined. Contrast determination is performed to determine whether or not the value is greater than or equal to the value. If the difference between the maximum and minimum signal levels of the image signal is not greater than or equal to a predetermined value due to this contrast determination, it is difficult to determine the amount of deviation between the two images obtained by the pair of line sensors, for example, by detecting corresponding points. Therefore, without using the image signal obtained by the charge accumulation operation, the designated distance is output as a result in step S412, and the distance measuring process is terminated.
[0010]
If it is determined in step S409 that the difference between the maximum and minimum signal levels of the image signals is greater than or equal to a predetermined value, the amount of deviation between the two image signals is obtained in step S410, and from the amount of deviation to the subject in step S411. The distance measurement process is obtained and the distance measurement process is terminated.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the contrast determination is always performed in the above-described conventional example, when a sufficient image signal is obtained, the distance measurement process takes extra time, which causes a release time lag.
[0012]
The present invention has been made in view of the above-described problems. At the time of distance measurement, the signal level of the image signal accumulated in the sensor within a predetermined time exceeds the preset value, so that the charge in the light receiving sensor is increased. When the accumulation operation is completed, it is determined that the signal level difference between the image signals is sufficient and the contrast is not determined. Only when the light receiving element cannot obtain an image signal having a sufficient signal level. An object of the present invention is to reduce the release time lag while maintaining the distance measurement accuracy by performing the contrast judgment for confirming the difference between the maximum signal level and the minimum signal level of the image signal.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the distance measuring apparatus of the present invention photoelectrically converts incident light from a subject by a pair of light receiving sensors, accumulates electric charges, outputs them as image signals, and the signal level of the output image signals is A distance measuring device that terminates charge accumulation when it exceeds a predetermined value and obtains a distance to a subject based on an output image signal, based on image signals output from the pair of light receiving sensors A calculation unit that performs a calculation for determining the contrast of the image signal, and a control unit that omits the calculation by the calculation unit when the time required for charge accumulation is within a predetermined time.
[0014]
In addition, the pair of light receiving sensors according to the present invention photoelectrically converts incident light from a subject, accumulates charges, and outputs them as an image signal. When the signal level of the output image signal exceeds a predetermined value, According to the distance measuring method for ending accumulation and obtaining the distance to the subject based on the output image signal, when the time required for charge accumulation is equal to or longer than a predetermined time, the image signal is based on the output image signal. When the time required for charge accumulation is within a predetermined time, the distance to the subject is determined based on the output image signal without performing the calculation.
[0015]
Further, the calculation for judging the contrast of the image signal in the above-described configuration, a calculation for obtaining a difference between the maximum signal level and the minimum signal level of the images signals.
[0016]
According to the above configuration, when the charge accumulation operation in the light receiving sensor is terminated because the signal level of the image signal accumulated in the sensor within a predetermined time exceeds a preset value, the signal level difference of the image signal Therefore, the difference between the maximum signal level and the minimum signal level of the image signal can be determined only when the light receiving element cannot obtain an image signal having a sufficient signal level. By performing the contrast judgment for confirming, it is possible to shorten the release time lag while maintaining the distance measurement accuracy.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram of a camera system using the distance measuring apparatus of the present invention.
[0018]
Reference numeral 1 denotes a microprocessor (MPU) having an A / D converter, an arithmetic circuit, and a storage device (not shown). 2 is a power switch (MAIN) for turning on / off the power of the camera, and 3 is a switch (SW1) for starting a release operation. When the switch 3 is closed, ranging, photometry, and the like are performed. Reference numeral 4 denotes a switch (SW2). When the switch 3 is closed while the switch 3 is closed, exposure or the like is performed on the film.
[0019]
Reference numeral 5 denotes a zoom switch (TELE) for switching the focal length of the camera to the telephoto side, and reference numeral 6 denotes a zoom switch (WIDE) for switching the focal length of the camera to the wide angle side. Reference numeral 7 denotes a photometric sensor (ALS) for measuring the luminance of the subject. The exposure time is obtained based on the luminance obtained by this sensor.
[0020]
A distance measuring unit 24 includes a distance measuring sensor 9 (AFS), a light emitting element 10 such as an IRED, and a distance measuring element control unit (AFC) 8 for controlling them. The light emitting element 10 is controlled in light emission time and light emission timing by the distance measuring element control unit 8. Further, although not shown in FIG. 1, the distance measuring sensor 9 is constituted by a pair of line sensors.
[0021]
A shutter control unit (SHC) 11 opens a shutter (not shown) for a predetermined time to expose a film (not shown). Reference numeral 12 denotes a feeding drive unit (FM) for winding up an exposed film (not shown) by a predetermined amount. Reference numeral 13 denotes a lens barrel drive unit (ZM) for driving a lens barrel (not shown) in order to change the focal length of the camera. Reference numeral 14 denotes a focus driving unit (LM) for controlling a focus adjusting lens (not shown) based on subject distance information obtained from the distance measuring unit 24.
[0022]
Next, the principle of distance measurement used in the camera system having the above configuration will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the principle of the distance measuring system of the present invention.
[0023]
The light emitting element 10 projects light toward the subject 15 in accordance with a control signal from the distance measurement control unit (AFC) 8 shown in FIG. The projected light is reflected by the subject 15 and is incident on a pair of light receiving sensors 9a and 9b constituted by a CCD or the like. Reference numerals 16 and 17 schematically illustrate how light incident on the light receiving sensors 9a and 9b is converted into an electrical signal by photoelectric conversion and output as an image signal.
[0024]
Since the light emitting element 10 and the light receiving sensors 9a and 9b are arranged on the same line, the incident angles of the reflected light reflected by the subject 15 and entering the light receiving sensors 9a and 9b are different from each other. For this reason, since the image forming position of the subject in the two images obtained from the light receiving sensors 9a and 9b differs depending on the subject distance, it is possible to detect the shift amount of the subject image. That is, the distance to the subject can be obtained based on the amount of deviation of the image formation position of the subject image.
[0025]
FIG. 3 is a flowchart showing the distance measuring operation of the present invention.
[0026]
First, when the predetermined switch 3 (SW1) of the camera is closed, the ranging process is started in step S301. In step S302, the charge remaining in the light receiving sensor and its peripheral circuits is cleared.
[0027]
In step S303, a comparison level Scmp, which is a threshold value of the signal level of the image signal accumulated in the line sensors 9a and 9b, is set. This is for ending the charge accumulation operation in the line sensors 9a and 9b when the signal level of the image signal received by the light receiving sensor exceeds the comparison level Scmp, and is obtained as a charge accumulation result. What is necessary is just to set arbitrarily in the range which line sensor 9a, 9b does not saturate so that the maximum signal level of an image signal may become suitable for detecting the shift | offset | difference amount of the to-be-photographed image mentioned later.
[0028]
In step S304, the longest time (Tmax) during which the line sensors 9a and 9b continue to accumulate the charge of the image signal is set. This is to stop the charge accumulation operation of the image signal after the time Tmax set in step S304 elapses when an image signal equal to or higher than the comparison level Scmp set in step S303 cannot be obtained.
[0029]
In step S305, charge accumulation of the image signal is started. In step S306, it is determined whether or not the signal level of the image signal S is equal to or higher than the comparison level Scmp set in step S303. If it is equal to or higher than the comparison level Scmp, it is determined that an image signal having a signal level sufficient to obtain a distance measurement value (image shift amount) is obtained, and the process proceeds to step S308. It is determined that an image signal is not obtained, and charge accumulation is continued.
[0030]
If it is determined in step S306 that the signal level of the image signal S is lower than the comparator level Scmp, the process proceeds to step S307, and the time T that has elapsed since the start of the charge accumulation operation in step S305 is within the time Tmax set in step S304. If it is within the time Tmax, the accumulation operation is continued and the process returns to step S306. If the elapsed time T has passed the time Tmax, the process proceeds to step S308, and the accumulation operation is terminated even if an image signal having a signal level sufficient to obtain the shift amount (distance value) of the subject image is not accumulated.
[0031]
After completing the charge accumulation of the image signal in step S308, whether the time Tend required for the charge accumulation in step S309 is equal to or longer than the time Tmax set in step S304, that is, the time Tmax elapses when the charge accumulation operation ends. It is determined whether the power storage operation is terminated or whether a sufficient charge of the image signal is accumulated. If Tend> = Tmax, that is, if time-out occurs, the process proceeds to step S310. If not, the image signal having a sufficient signal level is accumulated, and the process proceeds to step S311.
[0032]
On the other hand, the image signal obtained by stopping the charge accumulation operation after the elapse of time Tmax is a relatively dark image having a maximum signal level equal to or lower than the comparison level Scmp, and therefore, the contrast of the image, that is, the brightness in the image. The difference in height may be small. If the contrast is low, it is difficult to determine the amount of deviation (distance value) of the subject image. Therefore, in step S310, the contrast of the obtained image signal is determined, and the difference between the maximum signal level Smax and the minimum signal level Smin ( It is determined whether or not Dif (Smax, Smin)) is greater than a predetermined value. If it is determined that the signal level difference is smaller than the predetermined value, that is, the contrast is low, the process proceeds to step S313, the designated distance data is output as a distance measurement result, and the distance measurement operation is terminated. If it is determined that the signal level difference is greater than or equal to the predetermined value, that is, if it is determined that the contrast for obtaining the amount of deviation of the subject image is sufficiently high, the process proceeds to step S311.
[0033]
In step S311, the amount of deviation of the subject image signal in the two images is obtained. In step S312, the distance to the subject is obtained based on the amount of deviation, and the distance measuring operation is terminated.
[0034]
In the present invention, a pair of line sensors using a CCD is used as a light receiving element. However, a plurality of silicon photodiodes (SPDs) and skim CCDs arranged in a pair are used. Also good. Further, the configuration is not limited to the line sensor, and an area sensor arranged on the same plane can be used.
[0035]
Further, the present invention may be applied to a system constituted by a plurality of devices (for example, a host computer and a camera head) or to an apparatus (for example, a camera) composed of one device.
[0036]
Another object of the present invention is to supply a storage medium recording a program code of software for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or apparatus, and the computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus stores the storage medium. Needless to say, this can also be achieved by reading and executing the program code stored in the.
[0037]
In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.
[0038]
As a storage medium for supplying the program code, for example, a floppy disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.
[0039]
Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an OS (operating system) operating on the computer based on the instruction of the program code. It goes without saying that a case where the function of the above-described embodiment is realized by performing part or all of the actual processing and the processing is included.
[0040]
Further, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function expansion is performed based on the instruction of the program code. It goes without saying that the CPU or the like provided in the board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the charge accumulation operation in the light receiving sensor is terminated when the signal level of the image signal accumulated in the sensor within a predetermined time exceeds a preset value during distance measurement. In this case, it is determined that the signal level difference between the image signals is sufficient and the contrast is not determined, and only when the light receiving element cannot obtain an image signal having a sufficient signal level, By making a contrast judgment that confirms the difference between the maximum signal level and the minimum signal level, the release time lag can be shortened while maintaining the distance measurement accuracy.
[0042]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a camera system using a distance measuring device of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the principle of the distance measuring system of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart for explaining a distance measuring operation of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart for explaining a conventional ranging operation.
[Explanation of symbols]
1 Microcomputer 2 Switch (MAIN)
3 Switch (SW1)
4 switch (SW2)
5 Zoom switch (TELE)
6 Zoom switch (WIDE)
7 Photometric sensor 8 Distance measuring element control unit 9 Light receiving element 9a Line sensor 1
9b Line sensor 2
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Light emitting element 11 Shutter control part 12 Feed drive part 13 Lens barrel drive part 14 Focus drive part 15 Subject 16 Image signal (schematic diagram)
17 Image signal 2 schematic diagram)
24 Ranging unit

Claims (11)

一対の受光センサで被写体からの入射光を光電変換して電荷を蓄積し、画像信号として出力し、出力された画像信号の信号レベルが所定値以上になった場合に電荷の蓄積を終了し、出力された画像信号に基づいて被写体までの距離を求める測距装置であって、
前記一対の受光センサから出力される画像信号に基づいて、画像信号のコントラストの判定を行うための演算を行う演算手段と、
電荷蓄積に要した時間が所定時間内の場合に、前記演算手段による演算を省略する制御手段とを有することを特徴とする測距装置。
Charge is accumulated by photoelectrically converting incident light from the subject with a pair of light receiving sensors and output as an image signal. When the signal level of the output image signal exceeds a predetermined value, accumulation of the charge is terminated. A distance measuring device for obtaining a distance to a subject based on an output image signal,
An arithmetic means for performing an operation for determining the contrast of the image signal based on the image signal output from the pair of light receiving sensors;
And a control unit that omits the calculation by the calculation unit when the time required for charge accumulation is within a predetermined time.
前記画像信号のコントラストの判定を行うための演算とは、画像信号の最大信号レベルと最小信号レベルとの差を求める演算であることを特徴とする請求項に記載の測距装置。2. The distance measuring apparatus according to claim 1 , wherein the calculation for determining the contrast of the image signal is a calculation for obtaining a difference between a maximum signal level and a minimum signal level of the image signal. 前記一対の受光センサとは、ラインセンサであることを特徴とする請求項1または2に記載の測距装置。 The pair of the light receiving sensor, the distance measuring apparatus according to claim 1 or 2, which is a line sensor. 前記ラインセンサは同一直線上に配置されていることを特徴とする請求項に記載の測距装置。The distance measuring device according to claim 3 , wherein the line sensors are arranged on the same straight line. 前記一対の受光センサとは、エリアセンサであることを特徴とする請求項1または2に記載の測距装置。 The pair of the light receiving sensor, the distance measuring apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that an area sensor. 前記エリアセンサは同一平面上に配置されていることを特徴とする請求項に記載の測距装置。6. The distance measuring device according to claim 5 , wherein the area sensors are arranged on the same plane. 前記一対の受光センサはCCDにより構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の測距装置。Distance measuring apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that said pair of light receiving sensors is constituted by CCD. 前記一対の受光センサはシリコンフォトダイオードにより構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の測距装置。Distance measuring apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that it is constituted by the pair of the light receiving sensor silicon photodiode. 前記一対の受光センサはスキムCCDにより構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の測距装置。Distance measuring apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that said pair of light receiving sensors is constituted by skim CCD. 一対の受光センサで被写体からの入射光を光電変換して電荷を蓄積し、画像信号として出力し、出力された画像信号の信号レベルが所定値以上になった場合に電荷の蓄積を終了し、出力された画像信号に基づいて被写体までの距離を求める測距方法であって、
電荷蓄積に要した時間が所定時間以上の場合に、出力された画像信号に基づいて画像信号のコントラストの判定を行うための演算を行い、電荷蓄積に要した時間が所定時間内の場合に、前記演算を行わずに出力された画像信号に基づいて被写体までの距離を求めることを特徴とする測距方法。
Charge is accumulated by photoelectrically converting incident light from the subject with a pair of light receiving sensors and output as an image signal. When the signal level of the output image signal exceeds a predetermined value, accumulation of the charge is terminated. A distance measuring method for obtaining a distance to a subject based on an output image signal,
When the time required for charge accumulation is equal to or longer than a predetermined time, an operation for determining the contrast of the image signal based on the output image signal is performed, and when the time required for charge accumulation is within the predetermined time, ranging method characterized by determining the distance to the object based on the image signal output without pre Ki演 calculation.
前記像信号のコントラストの判定を行うための演算とは、画像信号の最大信号レベルと最小信号レベルとの差を求める演算であることを特徴とする請求項10に記載の測距方法。11. The distance measuring method according to claim 10 , wherein the calculation for determining the contrast of the image signal is a calculation for obtaining a difference between the maximum signal level and the minimum signal level of the image signal.
JP17727597A 1997-05-01 1997-07-02 Ranging device Expired - Fee Related JP3796324B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17727597A JP3796324B2 (en) 1997-07-02 1997-07-02 Ranging device
US09/067,010 US6055041A (en) 1997-05-01 1998-04-27 Distance measuring apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17727597A JP3796324B2 (en) 1997-07-02 1997-07-02 Ranging device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1123257A JPH1123257A (en) 1999-01-29
JP3796324B2 true JP3796324B2 (en) 2006-07-12

Family

ID=16028211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17727597A Expired - Fee Related JP3796324B2 (en) 1997-05-01 1997-07-02 Ranging device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3796324B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH1123257A (en) 1999-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4766689B2 (en) IMAGING DEVICE, ITS CONTROL METHOD, PROGRAM, AND STORAGE MEDIUM
JP2008122534A (en) Imaging apparatus, control method and program therefor
JP2000338393A (en) Image pickup unit
JP4532819B2 (en) Imaging device
JP4426669B2 (en) Multi AF device
JP3761383B2 (en) Automatic focusing device, camera, portable information input device, focusing position detection method, and computer-readable recording medium
JP2004088243A (en) Imaging apparatus, and method and apparatus for controlling same
JP4323945B2 (en) Electronic camera, control method thereof, program, and storage medium
JP2007318534A (en) Imaging device
JP2005266784A (en) Imaging apparatus, its control method, its control program, and storage medium
JP2006313978A (en) Imaging apparatus, control method, and computer program
JP3796324B2 (en) Ranging device
JP3605084B2 (en) Image data correction device, image processing device, image data correction method, program, and storage medium
US6055041A (en) Distance measuring apparatus
JP2005292740A (en) Electronic camera
JP2007251656A (en) Image sensing device, its control method and program
JP2003087652A (en) Electronic still camera
JP2007065002A (en) Focus detector and imaging apparatus
JP4779383B2 (en) Digital camera
JP2002014405A (en) Lens adapter for electronic camera and electronic camera
JP3269484B2 (en) 3D information input camera
JP2007256480A (en) Photographing apparatus, control method therefor, and program therefor
JPH10341390A (en) Electronic camera
JP4928236B2 (en) Imaging apparatus and imaging system
JP2005175961A (en) Imaging apparatus, image sensitivity control method, shutter control method, and program

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051118

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060117

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060403

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060417

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090421

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100421

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110421

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120421

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130421

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130421

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140421

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees