專(zhuān)利名稱(chēng)：距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置、以及成像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于測(cè)量到測(cè)量目標(biāo)的距離以及測(cè)量測(cè)量目標(biāo)的亮度的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置，并涉及包括距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置的成像設(shè)備，諸如數(shù)字靜物相機(jī)或者數(shù)字視頻相機(jī)。
背景技術(shù)：
迄今為止，在包括外部測(cè)量類(lèi)型的距離測(cè)量裝置和光度測(cè)定裝置的數(shù)字靜物相機(jī) (以下稱(chēng)為“數(shù)碼相機(jī)”)等中，為了減小相機(jī)主體等的大小，將距離測(cè)量裝置和光度測(cè)定裝置集成在一個(gè)單元中(例如，見(jiàn)日本專(zhuān)利號(hào)3958055)。日本專(zhuān)利號(hào)3958055所示的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置包括多對(duì)距離測(cè)量線(xiàn)傳感器以及布置在多對(duì)距離測(cè)量線(xiàn)傳感器之間的多個(gè)光度測(cè)定傳感器，距離測(cè)量線(xiàn)傳感器和光度測(cè)定傳感器布置在單一芯片上。然而，因?yàn)樵诎▊鹘y(tǒng)外部測(cè)量類(lèi)型的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置的數(shù)碼相機(jī)中的整個(gè)圖像平面上布置距離測(cè)量線(xiàn)傳感器，所以數(shù)碼相機(jī)僅能夠在三個(gè)距離測(cè)量區(qū)域上執(zhí)行距離測(cè)量，該三個(gè)距離測(cè)量區(qū)域即，圖像平面的中心部分以及在中心部分右邊和左邊的部分。這樣會(huì)造成例如如果主要對(duì)象位于距離測(cè)量區(qū)域以外的圖像平面的左上部附近，則不能對(duì)主要對(duì)象準(zhǔn)確地執(zhí)行距離測(cè)量的問(wèn)題。此外，由光度測(cè)定傳感器執(zhí)行光度測(cè)定的區(qū)域位于三個(gè)距離測(cè)量區(qū)域附近。這會(huì)造成另一問(wèn)題，例如如果主要對(duì)象位于光度測(cè)定區(qū)域以外的圖像平面的左上部附近，則不能對(duì)主要對(duì)象準(zhǔn)確地執(zhí)行光度測(cè)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置，以及使用距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置的成像設(shè)備，其無(wú)論測(cè)量目標(biāo)在哪里都允許執(zhí)行準(zhǔn)確的距離測(cè)量和光度測(cè)定。為了實(shí)現(xiàn)以上目的，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置包括以預(yù)定間隔布置的一對(duì)距離測(cè)量傳感器；布置在距離測(cè)量傳感器之間的光度測(cè)定傳感器；配置為在距離測(cè)量傳感器上形成距離測(cè)量目標(biāo)的圖像的一對(duì)距離測(cè)量透鏡；配置為在光度測(cè)定傳感器上形成距離測(cè)量目標(biāo)的圖像的光度測(cè)定透鏡；配置為基于從每個(gè)距離測(cè)量傳感器輸出的信號(hào)而計(jì)算到距離測(cè)量目標(biāo)的距離的距離計(jì)算單元；以及配置為基于從光度測(cè)定傳感器輸出的信號(hào)而計(jì)算距離測(cè)量目標(biāo)的亮度的光度測(cè)定計(jì)算單元。距離測(cè)量傳感器和光度測(cè)定傳感器在單一傳感器板上形成，且其每個(gè)都是以平面形式布置的具有多個(gè)光接收元件的二維傳感器。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的包括距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置的成像設(shè)備的示例的數(shù)碼相機(jī)的前視圖。圖2是示出根據(jù)第一實(shí)施例的數(shù)碼相機(jī)的簡(jiǎn)要的系統(tǒng)配置的框圖。圖3是示出根據(jù)第一實(shí)施例的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置的截面?zhèn)纫暿疽鈭D。圖4是示出根據(jù)第一實(shí)施例的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置的成對(duì)的距離測(cè)量圖像傳感器和光度測(cè)定圖像傳感器的平面圖。圖5是說(shuō)明由距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置進(jìn)行距離測(cè)量的原理的示意圖。圖6是示出在半導(dǎo)體晶片上形成多個(gè)圖像傳感器的平面圖。圖7是示出根據(jù)第二實(shí)施例的數(shù)碼相機(jī)的簡(jiǎn)要的系統(tǒng)配置的框圖。圖8A是示出用放大到廣角側(cè)的透鏡取得的圖像的示例的圖，以及圖8B是示出縮小到遠(yuǎn)攝側(cè)的透鏡系統(tǒng)取得的圖像的示例的視圖。圖9A是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置的成對(duì)的距離測(cè)量透鏡以及視角不同的三個(gè)光度測(cè)定透鏡的側(cè)視圖，以及圖9B是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置的成對(duì)的距離測(cè)量圖像傳感器以及布置在傳感器之間的三個(gè)光度測(cè)定圖像傳感器的側(cè)視圖。圖IOA是示出根據(jù)第二實(shí)施例的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置的每個(gè)距離測(cè)量圖像傳感器的像素平面中設(shè)置的五個(gè)距離測(cè)量框區(qū)域(frame region)的圖，以及圖IOB是示出當(dāng)成像透鏡系統(tǒng)2的成像視角轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)攝側(cè)時(shí)在每個(gè)距離測(cè)量圖像傳感器的整個(gè)像素平面中心的附近設(shè)置的距離測(cè)量目標(biāo)區(qū)域的圖。
具體實(shí)施例方式以下將參考附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。[第一實(shí)施例]圖1示出包括根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置的成像設(shè)備的示例的數(shù)碼相機(jī)。(數(shù)碼相機(jī)的外觀(guān)配置)如圖1所示，在根據(jù)該實(shí)施例的數(shù)碼相機(jī)1的前表面(正面)側(cè)上，布置成像透鏡系統(tǒng)2、透鏡陣列4等。透鏡陣列4位于距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3的前表面?zhèn)壬?。在透鏡陣列4的表面上，集成第一和第二距離測(cè)量透鏡fe和恥以及光度測(cè)定透鏡6 (稍后將詳細(xì)描述距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置幻。第一和第二距離測(cè)量透鏡fe和恥以預(yù)定間隔布置在水平方向上。光度測(cè)定透鏡6布置在第一和第二距離測(cè)量透鏡如和恥之間。成像透鏡系統(tǒng) 2、第一和第二距離測(cè)量透鏡fe和5b、以及光度測(cè)定透鏡6具有相互平行的光軸。(數(shù)碼相機(jī)1的系統(tǒng)配置)如圖2所示，數(shù)碼相機(jī)1包括具有多個(gè)透鏡組的成像透鏡系統(tǒng)2 ；具有快門(mén)功能的光圈單元10 ；CXD圖像傳感器11，其是配置為在光接收面上形成來(lái)自成像透鏡系統(tǒng)2的對(duì)象圖像的圖像的固態(tài)圖像傳感器；配置為捕捉從CCD圖像傳感器11的每個(gè)像素輸出的成像信號(hào)(電信號(hào))并且將所捕捉信號(hào)轉(zhuǎn)換為可以顯示和記錄的圖像數(shù)據(jù)的信號(hào)處理器 12 ；包括釋放按鈕7、成像模式切換按鈕8等(見(jiàn)圖1)的操縱部件13 ；配置為響應(yīng)來(lái)自操
5縱部件13的操縱輸入信息，基于存儲(chǔ)在R0M(未示出)中的控制程序而對(duì)數(shù)碼相機(jī)1的整個(gè)系統(tǒng)執(zhí)行控制的控制器14 ；配置為顯示由信號(hào)處理器12生成的圖像數(shù)據(jù)的液晶監(jiān)視器 (LCD) 15 ；配置為驅(qū)動(dòng)成像透鏡系統(tǒng)2的聚焦透鏡組的聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)部件16 ；配置為驅(qū)動(dòng)光圈單元10的光圈單元驅(qū)動(dòng)部件17 ；配置為測(cè)量到對(duì)象的距離以及測(cè)量對(duì)象的亮度的外部測(cè)量類(lèi)型的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3 ；等等。由信號(hào)處理器12生成的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在可從數(shù)碼相機(jī)1拆卸的存儲(chǔ)卡18中。(距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3的配置)如圖3和圖4所示，距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3包括在其的前表面具有開(kāi)口的殼體20 (圖3的上側(cè))；矩形透鏡陣列4，其位于殼體20的前表面?zhèn)壬?，由透明?shù)脂材料制成， 以及在該矩形透鏡陣列4中，以直線(xiàn)(在數(shù)碼相機(jī)1的水平方向上)集成地形成第一和第二距離測(cè)量透鏡如和恥以及光度測(cè)定透鏡6 ；圖像傳感器板21，其形狀像薄板，被布置在殼體20的后表面?zhèn)?圖3的下側(cè))，并位于透鏡陣列4的對(duì)面；距離測(cè)量圖像傳感器2 和 22b，其是布置在圖像傳感器板21上的平面(二維)距離測(cè)量傳感器；光度測(cè)定圖像傳感器 23，其是布置在圖像傳感器板21上的平面(二維)光度測(cè)定傳感器；以及布置在圖像傳感器板21的后表面的電路板24。成對(duì)的平面距離測(cè)量圖像傳感器2 和2 布置在第一和第二距離測(cè)量透鏡fe 和恥的對(duì)面。其間，位于距離測(cè)量圖像傳感器22a和22b之間的平面光度測(cè)定圖像傳感器 23布置在光度測(cè)定透鏡6的對(duì)面。各個(gè)距離測(cè)量圖像傳感器22a和22b以及光度測(cè)定圖像傳感器23的平面光接收表面具有相同的大小以及相同的像素?cái)?shù)。此外，在光度測(cè)定圖像傳感器23與每個(gè)距離測(cè)量圖像傳感器2 和22b之間提供預(yù)定縫隙(gap)。圖像傳感器板21上的距離測(cè)量圖像傳感器2 和22b以及光度測(cè)定圖像傳感器 23是用已知的半導(dǎo)體工藝在半導(dǎo)體晶片上集成地形成的圖像傳感器，諸如CXD或者CMOS， 其每個(gè)都具有以點(diǎn)陣布置的多個(gè)光接收元件(像素)(稍后將詳細(xì)描述距離測(cè)量圖像傳感器2 和22b以及光度測(cè)定圖像傳感器23)。第一和第二距離測(cè)量透鏡fe和恥以及光度測(cè)定透鏡6各自的光軸相互平行。距離測(cè)量圖像傳感器2 和22b以及光度測(cè)定圖像傳感器23的光接收表面的對(duì)角線(xiàn)中心分別位于實(shí)質(zhì)上匹配透鏡(第一和第二距離測(cè)量透鏡fe和恥以及光度測(cè)定透鏡6)的光軸的位置。第一和第二距離測(cè)量透鏡fe和恥具有使得進(jìn)入第一和第二距離測(cè)量透鏡fe和 5b的來(lái)自對(duì)象的光束可以分別在距離測(cè)量圖像傳感器2 和22b的表面上形成圖像的焦距。光度測(cè)定透鏡6具有使得進(jìn)入光度測(cè)定透鏡6的來(lái)自對(duì)象的光束可以在光度測(cè)定圖像傳感器23的表面上形成圖像的焦距。此外，設(shè)計(jì)以使得第一和第二距離測(cè)量透鏡fe和恥以及光度測(cè)定透鏡6的視角每個(gè)都實(shí)質(zhì)上等于成像透鏡系統(tǒng)2的視角。這允許距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3在覆蓋CXD 圖像傳感器11的整個(gè)光接收表面(成像區(qū)域)的整個(gè)圖像平面上執(zhí)行距離測(cè)量和光度測(cè)定。向電路板M提供距離測(cè)量計(jì)算部件25、光度測(cè)定計(jì)算部件沈等。距離測(cè)量計(jì)算部件25配置為捕捉從距離測(cè)量圖像傳感器2 和22b的像素輸出的像素輸出信號(hào)以及通過(guò)計(jì)算分別在距離測(cè)量圖像傳感器2 和22b上形成的對(duì)象圖像之間的位移(視差)來(lái)計(jì)算到對(duì)象的距離。光度測(cè)定計(jì)算部件沈配置為捕捉從光度測(cè)定圖像傳感器23的像素輸出的像素輸出信號(hào)并計(jì)算對(duì)象的亮度。由距離測(cè)量計(jì)算部件25如此計(jì)算的距離信息以及由光度測(cè)定計(jì)算部件沈如此計(jì)算的亮度信息輸出到控制器14。控制器14包括配置為基于從距離測(cè)量傳感器輸出的信號(hào)而計(jì)算到距離測(cè)量目標(biāo)的距離的距離計(jì)算單元，以及配置為基于從光度測(cè)定傳感器輸出的信號(hào)而計(jì)算距離測(cè)量目標(biāo)的亮度的光度測(cè)定計(jì)算單元?？刂破?4基于輸入的距離信息而輸出驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)到聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)部件16，以使得相機(jī)可以在對(duì)象上聚焦，然后基于輸入的亮度信息而輸出驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)到光圈單元驅(qū)動(dòng)部件17以使得可以正確地曝光對(duì)象?，F(xiàn)在，將描述由距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3執(zhí)行的距離測(cè)量的原理。如圖5所示，對(duì)象A上某一點(diǎn)的圖像在距離測(cè)量圖像傳感器22a的表面上形成為對(duì)象圖像al，以及該某一點(diǎn)的圖像在距離測(cè)量圖像傳感器22b的表面上形成為對(duì)象圖像 a2，其中對(duì)象圖像al與a2相互的位移是視差Δ。然后由多個(gè)光接收元件(像素)接收?qǐng)D像并且將圖像轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。注意，在圖5中，省略布置在第一和第二距離測(cè)量透鏡如和 5b之間的光度測(cè)定透鏡6以及布置在距離測(cè)量圖像傳感器2 和22b之間的光度測(cè)定圖像傳感器23。當(dāng)Δ表示視差、D表示第一和第二距離測(cè)量透鏡fe和恥的光軸之間的距離(基線(xiàn)長(zhǎng)度)、L表示對(duì)象A與第一和第二距離測(cè)量透鏡fe和恥中每一個(gè)之間的距離、f表示第一和第二距離測(cè)量透鏡如和恥中每一個(gè)的焦距，并且當(dāng)L >> f時(shí)，滿(mǎn)足以下公式(1)。L = D · f/Δ...公式(1)因?yàn)镈和f是已知的，所以通過(guò)使用眾所周知的計(jì)算方法，通過(guò)使距離測(cè)量計(jì)算部件25根據(jù)分別從距離測(cè)量圖像傳感器2 和22b的像素(光接收元件)輸出的像素輸出信號(hào)來(lái)計(jì)算視差Δ，可以計(jì)算出對(duì)象A與第一和第二距離測(cè)量透鏡如和恥中每一個(gè)之間的距離L。注意，如果第一和第二距離測(cè)量透鏡fe和恥的光軸之間的距離(基線(xiàn)長(zhǎng)度)D太小，則視差Δ也太小以致于不能準(zhǔn)確地計(jì)算到對(duì)象A的距離L。(由距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3進(jìn)行的距離測(cè)量和光度測(cè)定操作)接下來(lái)，將描述當(dāng)以數(shù)碼相機(jī)1成像對(duì)象時(shí)，由距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3執(zhí)行的距離測(cè)量和光度測(cè)定操作。當(dāng)打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，拍照者半按下釋放按鈕7時(shí)，控制器14輸出距離測(cè)量和光度測(cè)定開(kāi)始命令信號(hào)到距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3。進(jìn)入第一和第二距離測(cè)量透鏡5a和恥的來(lái)自對(duì)象的光束分別在距離測(cè)量圖像傳感器2 和22b的表面上形成圖像，且進(jìn)入光度測(cè)定透鏡6的光束在光度測(cè)定圖像傳感器23的表面上形成圖像。如上所述，距離測(cè)量計(jì)算部件25捕捉從距離測(cè)量圖像傳感器2 和22b的所有像素輸出的像素輸出信號(hào)，并通過(guò)計(jì)算分別在距離測(cè)量圖像傳感器2 和22b上形成的對(duì)象圖像之間的位移(視差)來(lái)計(jì)算到對(duì)象的距離。在這種場(chǎng)合，光度測(cè)定計(jì)算部件沈捕捉從光度測(cè)定圖像傳感器23的像素輸出的像素輸出信號(hào)，并基于像素輸出的幅度(magnitude)而計(jì)算對(duì)象的亮度。如此計(jì)算的有關(guān)到對(duì)象的距離的信息以及有關(guān)對(duì)象亮度的信息輸出到控制器14?？刂破?4基于輸入的距離信息執(zhí)行控制以驅(qū)動(dòng)聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)部件16。因此，聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)部件16移動(dòng)成像透鏡系統(tǒng)2的聚焦透鏡組到聚焦位置，以使得可以在CXD圖像傳感器11的光接收表面上形成對(duì)象圖像。控制器14還基于輸入的亮度信息執(zhí)行控制以驅(qū)動(dòng)光圈單元驅(qū)動(dòng)部件17。因此，光圈單元驅(qū)動(dòng)部件17設(shè)置光圈單元10的打開(kāi)狀態(tài)(光圈值)，CXD圖像傳感器11的電子快門(mén)的啟動(dòng)數(shù)目等，以使得可以正確地曝光對(duì)象。當(dāng)完全按下釋放按鈕7時(shí)，在聚焦?fàn)顟B(tài)下并用適當(dāng)?shù)钠毓鈼l件(C⑶圖像傳感器11 的電子快門(mén)的啟動(dòng)數(shù)目，光圈單元10的光圈值等)成像對(duì)象。然后，信號(hào)處理器12捕捉從 CCD圖像傳感器11的像素輸出的成像信號(hào)，并且將所捕捉的信號(hào)轉(zhuǎn)換為可以顯示和記錄的圖像數(shù)據(jù)。由信號(hào)處理器12生成的圖像數(shù)據(jù)作為圖像顯示在液晶監(jiān)視器(IXD) 15上，或者記錄在存儲(chǔ)卡18中。如上所述，根據(jù)包括該實(shí)施例的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3的數(shù)碼相機(jī)1，距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3能夠基于從平面距離測(cè)量圖像傳感器2 和22b以及光度測(cè)定圖像傳感器23中的每一個(gè)的整個(gè)像素平面中輸出的像素輸出信號(hào)而在整個(gè)圖像平面上大范圍地執(zhí)行準(zhǔn)確的距離測(cè)量和光度測(cè)定。這允許數(shù)碼相機(jī)1準(zhǔn)確地測(cè)量到對(duì)象的距離以及對(duì)象的亮度，而無(wú)論對(duì)象在圖像平面的哪個(gè)位置，從而獲得高質(zhì)量的圖像。接下來(lái)，將詳細(xì)描述距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3的距離測(cè)量圖像傳感器2 和22b 以及光度測(cè)定圖像傳感器23。用已知的半導(dǎo)體工藝在半導(dǎo)體晶片上集成地形成圖像傳感器板21上的成對(duì)的距離測(cè)量圖像傳感器2 和22b以及光度測(cè)定圖像傳感器23，以及用掩模(mask)在每個(gè)傳感器上制圖(pattern)像素。在制圖中，使用具有使得距離測(cè)量圖像傳感器2 和22b以及光度測(cè)定圖像傳感器23的像素矩陣相互平行的圖案的掩模。此外，因?yàn)榘雽?dǎo)體晶片的表面是平面，所以各個(gè)距離測(cè)量圖像傳感器2 和22b以及光度測(cè)定圖像傳感器23的法線(xiàn)必定相互平行。因此，布置距離測(cè)量圖像傳感器2 和22b，而沒(méi)有它們的光接收表面上的任何角位移，因此允許準(zhǔn)確的距離測(cè)量。另外，在該實(shí)施例中使用的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3的距離測(cè)量圖像傳感器 2 和22b以及光度測(cè)定圖像傳感器23的大小比用于成像對(duì)象的數(shù)碼相機(jī)1中使用的CXD 圖像傳感器11的圖像傳感器小得多。因此，例如，通常在移動(dòng)電話(huà)等中實(shí)現(xiàn)的相機(jī)模塊的圖像傳感器可以用作距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3的距離測(cè)量圖像傳感器2 和2 以及光度測(cè)定圖像傳感器。大量生產(chǎn)這種用于移動(dòng)電話(huà)的相機(jī)模塊的圖像傳感器，因此就成本而言是有利的。VGA(640X480像素)大小的圖像傳感器的成本尤其低。這種VGA大小的圖像傳感器大約是1/10英寸大。如圖6所示，通過(guò)已知的半導(dǎo)體工藝，從具有在其上形成的VGA大小的多個(gè)圖像傳感器31的半導(dǎo)體晶片30剪下以直線(xiàn)布置的三個(gè)相鄰圖像傳感器(例如，以斜線(xiàn)示出的三個(gè)圖像傳感器)。因此，可以容易地并以低成本獲得如圖4所示的圖像傳感器板21，其中在其表面上集成地形成成對(duì)的距離測(cè)量圖像傳感器2 和22b以及位于傳感器2 和22b之間的光度測(cè)定圖像傳感器23。因此，可以降低距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3的成本。另外，在這些傳感器單獨(dú)地位于板21上的圖像傳感器板21上，不需要增加諸如實(shí)現(xiàn)在距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3中使用的距離測(cè)量圖像傳感器2 和22b以及位于傳感器22a和22b之間的光度測(cè)定圖像傳感器23之類(lèi)的工藝。這允許距離測(cè)量圖像傳感器2 和 22b以及位于傳感器2 和22b之間的光度測(cè)定圖像傳感器23準(zhǔn)確地位于圖像傳感器板 21上的狀態(tài)得以長(zhǎng)時(shí)間地保持，且因此允許長(zhǎng)時(shí)間地執(zhí)行準(zhǔn)確的距離測(cè)量。[第二實(shí)施例]圖7示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的包括距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置的成像設(shè)備的示例的數(shù)碼相機(jī)的框圖。如圖7所示，該實(shí)施例的數(shù)碼相機(jī)Ia包括成像透鏡系統(tǒng)2中的變焦透鏡組，且因此包括變焦透鏡驅(qū)動(dòng)部件19。另外，控制器14包括配置為基于從CXD圖像傳感器11捕捉的成像信號(hào)而執(zhí)行自聚焦控制的自聚焦控制器(以下稱(chēng)為“AF控制器”)14a。除距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3a以外，數(shù)碼相機(jī)Ia的配置與圖2所示的第一實(shí)施例的相同，因此將省略重復(fù)描述(稍后將詳細(xì)描述該實(shí)施例的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3a)。在該實(shí)施例中，變焦透鏡組包括在成像透鏡系統(tǒng)2中。因此，在數(shù)碼相機(jī)Ia具有 28mm至300mm(等效于35mm)高性能光學(xué)變焦功能的情況下，例如，如圖8A和圖8B所示，極端廣角(圖8A)與極端遠(yuǎn)攝(圖8B)在成像視角(成像范圍)方面大大不同。注意，在圖 8A和圖8B中，中心的兩個(gè)人是對(duì)象。用這樣的方式，在包括高性能光學(xué)變焦功能的數(shù)碼相機(jī)Ia中，極端廣角和極端遠(yuǎn)攝在成像視角方面大大不同。在用縮小到極端遠(yuǎn)攝的透鏡系統(tǒng)成像時(shí)的成像視角遠(yuǎn)小于極端廣角的成像視角?，F(xiàn)在，例如，假定與第一實(shí)施例中一樣，在距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3 中僅提供一組光度測(cè)定透鏡和光度測(cè)定圖像傳感器，以及光度測(cè)定透鏡的視角設(shè)置為極端廣角的成像視角的情況。在這種情況下，當(dāng)用縮小到極端遠(yuǎn)攝的透鏡系統(tǒng)對(duì)物體成像時(shí)，并且如果在成像時(shí)在成像視角外提供亮的光源等，則因?yàn)楣舛葴y(cè)定透鏡的視角設(shè)置為極端廣角的成像視角，所以不得不考慮光源的亮度而執(zhí)行光度測(cè)定。為此，在成像時(shí)，有時(shí)不能適當(dāng)?shù)貙?duì)成像視角內(nèi)的對(duì)象執(zhí)行光度測(cè)定。為了解決該問(wèn)題，在該實(shí)施例的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3a中，在透鏡陣列4的兩側(cè)上形成的成對(duì)的第一和第二距離測(cè)量透鏡如和恥之間以直線(xiàn)形成視角不同的三個(gè)光度測(cè)定透鏡eajb和6c，并且成對(duì)的距離測(cè)量圖像傳感器22a和22b以及三個(gè)光度測(cè)定圖像傳感器23a、2!3b和23c在圖像傳感器板21上形成，以分別與第一和第二距離測(cè)量透鏡fe 和恥以及光度測(cè)定透鏡6a、6b和6c相對(duì)，如圖9A和圖9B所示。注意，距離測(cè)量圖像傳感器2 和22b以及三個(gè)光度測(cè)定圖像傳感器23a、2 和23c具有相同的大小和相同的像素?cái)?shù)。除了以上的之外，距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3a的配置與第一實(shí)施例的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3的配置相同。還有在該實(shí)施例中，如圖6所示，通過(guò)已知的半導(dǎo)體工藝，從具有在其上形成的 VGA大小的多個(gè)圖像傳感器31的半導(dǎo)體晶片30剪下以直線(xiàn)布置的五個(gè)相鄰的圖像傳感器。 因此，可以容易地并以低成本獲得如圖9B所示的圖像傳感器板21，其中在其表面上集成成對(duì)的距離測(cè)量圖像傳感器22a和22b以及位于傳感器22a與22b之間的三個(gè)光度測(cè)定圖像傳感器23a、23b和23c。在該實(shí)施例中，在成像透鏡系統(tǒng)2具有^mm至300mm(等效于35mm)高性能光學(xué)變焦功能的情況下，例如，光度測(cè)定透鏡6a的視角θ 1設(shè)置為等于大約150mm焦距(等效于35mm)的角度，光度測(cè)定透鏡6b的視角θ 2設(shè)置為等于大約^mm焦距(等效于35mm)的角度，且光度測(cè)定透鏡6c的視角θ 3設(shè)置為等于大約300mm焦距(等效于35mm)的角度。 注意，在該實(shí)施例中，成對(duì)的第一和第二距離測(cè)量透鏡fe和恥的視角設(shè)置為等于大約^mm 焦距(等效于35mm)的角度。(距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3a的光度測(cè)定操作)接下來(lái)，將描述當(dāng)以數(shù)碼相機(jī)Ia成像對(duì)象時(shí)，由距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3a執(zhí)行的光度測(cè)定操作。根據(jù)該實(shí)施例的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3a包括光度測(cè)定視角不同的三組光度測(cè)定透鏡6a、6b和6c以及光度測(cè)定圖像傳感器23a、2!3b和23c。因此，當(dāng)由拍照者的變焦操縱改變數(shù)碼相機(jī)Ia的成像透鏡系統(tǒng)2的成像視角時(shí)，光度測(cè)定計(jì)算部件(未示出)響應(yīng)于有關(guān)從控制器14輸入的成像視角的信息，在三組光度測(cè)定透鏡6a、6b和6c以及光度測(cè)定圖像傳感器23a、23b、和23c中選擇在光度測(cè)定視角方面適當(dāng)?shù)囊唤M，并捕捉從所選組的光度測(cè)定圖像傳感器輸出的像素輸出信號(hào)。例如，當(dāng)成像透鏡系統(tǒng)2的成像視角轉(zhuǎn)移到廣角側(cè)(例如，接近等效于 35mm))時(shí)，光度測(cè)定計(jì)算部件(未示出)響應(yīng)于有關(guān)從控制器14輸入的成像視角的信息， 捕捉從與光度測(cè)定透鏡6b組合的光度測(cè)定圖像傳感器2 輸出的像素輸出信號(hào)，該光度測(cè)定透鏡6b的視角是等于大約^mm焦距(等效于35mm)的角度，并基于像素輸出的幅度而計(jì)算對(duì)象的亮度。此外，當(dāng)成像透鏡系統(tǒng)2的成像視角轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)攝側(cè)(接近300mm(例如，等效于 35mm))時(shí)，光度測(cè)定計(jì)算部件(未示出)響應(yīng)于有關(guān)從控制器14輸入的成像視角的信息， 捕捉從與光度測(cè)定透鏡6c組合的光度測(cè)定圖像傳感器23c輸出的像素輸出信號(hào)，該光度測(cè)定透鏡6c的視角是等于大約300mm焦距(等效于35mm)的角度，并基于像素輸出的幅度而計(jì)算對(duì)象的亮度。以同樣的方式，當(dāng)成像透鏡系統(tǒng)2的成像視角轉(zhuǎn)移到大約極端廣角與極端遠(yuǎn)攝之間的中部(例如，接近150mm(等效于35mm))時(shí)，光度測(cè)定計(jì)算部件(未示出)響應(yīng)于有關(guān)從控制器14輸入的成像視角的信息，捕捉從與光度測(cè)定透鏡6a組合的光度測(cè)定圖像傳感器23a輸出的像素輸出信號(hào)，該光度測(cè)定透鏡6a的視角是等于大約150mm焦距(等效于 35mm)的角度，并基于像素輸出的幅度而計(jì)算對(duì)象的亮度。適合于對(duì)象并基于成像透鏡系統(tǒng)2的成像視角而計(jì)算的亮度信息輸出到控制器 14。然后，控制器14執(zhí)行控制以基于輸入的亮度信息而驅(qū)動(dòng)光圈單元驅(qū)動(dòng)部件17。因此， 光圈單元驅(qū)動(dòng)部件17設(shè)置光圈單元10的打開(kāi)狀態(tài)(光圈值)，CCD圖像傳感器11的電子快門(mén)的啟動(dòng)數(shù)等，以使得可以正確地曝光對(duì)象。如上所述，根據(jù)該實(shí)施例，當(dāng)通過(guò)變焦操縱改變成像透鏡系統(tǒng)2的成像視角時(shí)，在光度測(cè)定視角不同的三組光度測(cè)定透鏡6a、6b和6c以及光度測(cè)定圖像傳感器23a、2!3b和 23c中選擇具有最佳視角的一組用于光度測(cè)定。因此，無(wú)論成像時(shí)選擇的成像透鏡系統(tǒng)2的成像視角如何，都可以準(zhǔn)確地執(zhí)行光度測(cè)定。(距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3a的距離測(cè)量)接下來(lái)，將描述當(dāng)用數(shù)碼相機(jī)Ia成像對(duì)象時(shí)，由距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3a執(zhí)行的距離測(cè)量。第一實(shí)施例具有使得基于從成對(duì)的平面距離測(cè)量圖像傳感器的所有像素輸出的
10像素輸出信號(hào)而執(zhí)行距離測(cè)量的配置。另一方面，該實(shí)施例具有使得僅基于成對(duì)的平面距離測(cè)量圖像傳感器的所有像素的之前設(shè)置的像素區(qū)域輸出的像素輸出信號(hào)而執(zhí)行距離測(cè)
量的配置。具體地，如圖IOA所示，每個(gè)都在水平方向具有預(yù)定寬度的五個(gè)距離測(cè)量框區(qū)域 32a、32b、32c、32d和32e (斜線(xiàn)所示的范圍)在預(yù)定間隔以水平方向設(shè)置在成對(duì)的距離測(cè)量圖像傳感器2 和22b中的每一個(gè)的整個(gè)像素平面中，并基于從距離測(cè)量框區(qū)域32a、32b、 32c、32d和3 輸出的像素輸出信號(hào)而執(zhí)行距離測(cè)量。另外，根據(jù)該實(shí)施例，響應(yīng)于通過(guò)成像透鏡系統(tǒng)2的變焦操縱進(jìn)行的成像視角的改變，可以在距離測(cè)量圖像傳感器2 和22b中每一個(gè)的整個(gè)像素平面之外設(shè)置預(yù)定范圍的距離測(cè)量區(qū)域。具體地，例如，當(dāng)成像透鏡系統(tǒng)2的成像視角轉(zhuǎn)移到廣角側(cè)(例如，大約等效于35mm))時(shí)，距離測(cè)量目標(biāo)區(qū)域是距離測(cè)量圖像傳感器2 和2 中每一個(gè)的圖IOA所示的整個(gè)像素平面。在這種情況下，基于從五個(gè)距離測(cè)量框區(qū)域32a、32b、32c、32d和3 中的每一個(gè)輸出的像素輸出信號(hào)而執(zhí)行距離測(cè)量。同時(shí)，當(dāng)成像透鏡系統(tǒng)2的成像視角轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)攝側(cè)(例如，大約300mm(等效于 35mm))時(shí)，距離測(cè)量目標(biāo)區(qū)域是位于距離測(cè)量圖像傳感器2 和22b中每一個(gè)的整個(gè)像素平面的中心附近的圖IOB所示的窄范圍C(在以虛線(xiàn)所示的框內(nèi))。在這種情況下，基于從位于中心附近的窄范圍C(在以虛線(xiàn)所示的框內(nèi))中的一個(gè)距離測(cè)量框架區(qū)域32c輸出的像素輸出信號(hào)而執(zhí)行距離測(cè)量。另外，當(dāng)成像透鏡系統(tǒng)2的成像視角轉(zhuǎn)移到大約極端廣角與極端遠(yuǎn)攝之間的中部時(shí)，距離測(cè)量目標(biāo)區(qū)域是距離測(cè)量圖像傳感器2 和22b中每一個(gè)的圖IOA所示的整個(gè)像素平面之間的中間區(qū)域以及位于中心附近的圖IOB所示的窄范圍C。在這種情況下，基于從適合于成像視角的多個(gè)距離測(cè)量區(qū)域的每一個(gè)輸出的像素輸出信號(hào)而執(zhí)行距離測(cè)量，該多個(gè)距離測(cè)量區(qū)域是從五個(gè)距離測(cè)量框區(qū)域32a、32b、32c、32d和32e中選擇出來(lái)的。因此，在該實(shí)施例中，如圖IOA所示，當(dāng)成像透鏡系統(tǒng)2的成像視角轉(zhuǎn)移到廣角側(cè) (例如，接近觀(guān)讓(等效于35mm))時(shí)，距離測(cè)量計(jì)算部件25捕捉此時(shí)從適合于成像視角的五個(gè)距離測(cè)量框區(qū)域32a、32b、32c、32d和32e中輸出的像素輸出信號(hào)，并通過(guò)計(jì)算對(duì)象圖像之間的位移(視差)來(lái)計(jì)算到對(duì)象的距離。此外，如圖IOB所示，當(dāng)成像透鏡系統(tǒng)2的成像視角轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)攝側(cè)(例如，接近 300mm(等效于35mm))時(shí)，距離測(cè)量計(jì)算部件25捕捉此時(shí)從適合于成像視角的中心距測(cè)量框區(qū)域32c的距離測(cè)量范圍(斜線(xiàn)所示的范圍)輸出的像素輸出信號(hào)，并通過(guò)計(jì)算對(duì)象圖像之間的位移(視差)來(lái)計(jì)算到對(duì)象的距離?？刂破?4執(zhí)行控制以基于由距離測(cè)量計(jì)算部件25輸入的距離信息而驅(qū)動(dòng)聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)部件16。因此，聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)部件16移動(dòng)成像透鏡系統(tǒng)2的聚焦透鏡組到聚集位置，以使得可以在CXD圖像傳感器11的光接收表面上形成對(duì)象圖像。如上所述，根據(jù)該實(shí)施例，當(dāng)通過(guò)變焦操縱改變成像透鏡系統(tǒng)2的成像視角時(shí)，根據(jù)成像透鏡系統(tǒng)2的成像視角選擇之前設(shè)置的五個(gè)距離測(cè)量框區(qū)域32a、32b、32c、32d和 32e的一個(gè)或多個(gè)，并基于從所選的距離測(cè)量框區(qū)域輸出的像素輸出信號(hào)而執(zhí)行距離測(cè)量。 與基于從距離測(cè)量圖像傳感器2 和22b中每一個(gè)的整個(gè)像素平面輸出的像素輸出信號(hào)而執(zhí)行距離測(cè)量的情況相比較，如此配置允許計(jì)算量大大地減少，且因此允許高速地執(zhí)行距離測(cè)量計(jì)算處理。當(dāng)成像透鏡系統(tǒng)2縮小以使得其成像視角可以轉(zhuǎn)移到極端遠(yuǎn)攝時(shí)，特別地，僅在如圖IOB所示的中心距離測(cè)量框區(qū)域32c的距離測(cè)量范圍(斜線(xiàn)所示的范圍)上執(zhí)行距離測(cè)量。這允許計(jì)算量更進(jìn)一步地減少，且因此允許更高速地執(zhí)行距離測(cè)量計(jì)算處理。結(jié)果， 在用縮小到遠(yuǎn)攝側(cè)的成像透鏡系統(tǒng)2成像對(duì)象時(shí)所需要的計(jì)算量小于在用放大到廣角側(cè)的成像透鏡系統(tǒng)2成像對(duì)象時(shí)所需要的計(jì)算量。因此，即使在透鏡組的饋送量大(變焦放大倍數(shù)高)的遠(yuǎn)攝側(cè)上成像時(shí)，高速聚焦控制也是可能的。(AF控制器14a的聚焦操作(自聚焦操作))除外部測(cè)量類(lèi)型的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3之外，該實(shí)施例的數(shù)碼相機(jī)Ia包括配置為基于來(lái)自CCD圖像傳感器11的在控制器14中捕捉的成像信號(hào)而執(zhí)行自聚焦控制的 AF控制器14a。AF控制器1 通過(guò)信號(hào)處理器12捕捉從CXD圖像傳感器11輸出的成像信號(hào)，以及根據(jù)如此捕捉的成像信號(hào)計(jì)算AF(自聚焦)評(píng)價(jià)值。例如，根據(jù)從高頻分量提取濾波器輸出的積分值，或者從相鄰像素之間的亮度差的積分值來(lái)計(jì)算AF評(píng)價(jià)值。在聚焦?fàn)顟B(tài)下，對(duì)象的邊緣部分清晰，且因此獲得最高的高頻分量。通過(guò)使用以上特征，在AF操作(自聚焦檢測(cè)操作)時(shí)，用使得成像透鏡系統(tǒng)2的每個(gè)聚集位置獲取AF評(píng)價(jià)值，并將獲得最大AF評(píng)價(jià)值的位置設(shè)置為自聚焦檢測(cè)位置的方式執(zhí)行AF操作。具體地，例如，當(dāng)按下(半按下)釋放按鈕7(見(jiàn)圖1)時(shí)，AF控制器1 命令聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)部件16以使得可以驅(qū)動(dòng)聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)部件16以在其光軸方向移動(dòng)成像透鏡系統(tǒng) 2的聚焦透鏡組，并執(zhí)行對(duì)比度評(píng)價(jià)系統(tǒng)的AF操作(其是所謂的“登山AF”)。如果AF(自聚焦)目標(biāo)范圍在從無(wú)窮大到關(guān)閉的整個(gè)區(qū)域兩端延伸，則當(dāng)從關(guān)閉移動(dòng)到無(wú)窮大或者從無(wú)窮大移動(dòng)到關(guān)閉時(shí)，移動(dòng)成像透鏡系統(tǒng)2的聚焦透鏡組到每個(gè)聚集位置，且獲取聚集位置的AF評(píng)價(jià)值。然后，將獲得最大AF評(píng)價(jià)值的位置設(shè)置為自聚焦位置，并移動(dòng)聚焦透鏡組到自聚焦位置以進(jìn)行聚焦。如上所述，除外部測(cè)量類(lèi)型的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3之外，該實(shí)施例的數(shù)碼相機(jī)Ia包括配置為基于從CCD圖像傳感器11捕捉的成像信號(hào)而執(zhí)行自聚焦控制的AF控制器14a。因此數(shù)碼相機(jī)Ia同時(shí)執(zhí)行基于距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3a得到的距離信息的聚焦操作以及由AF控制器1 執(zhí)行的聚焦操作。這允許相機(jī)迅速地和準(zhǔn)確地聚焦在對(duì)象上。更具體地，在AF控制器14a的聚焦操作中，在透鏡組的饋送量大(變焦放大倍數(shù)高)的遠(yuǎn)攝側(cè)上成像時(shí)，例如，成像透鏡系統(tǒng)2的聚焦透鏡組的移動(dòng)量增加，且因此在有些情況下相機(jī)聚焦需要花費(fèi)一段時(shí)間。為了解決該問(wèn)題，根據(jù)該實(shí)施例，成像透鏡系統(tǒng)2的聚焦透鏡組首先基于距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3a得到的距離信息而迅速地移動(dòng)到聚集位置附近的位置，然后由AF控制器Ha通過(guò)聚焦操作移動(dòng)到聚集位置。因此，可以減少在AF控制器1 的聚焦操作時(shí)聚焦透鏡組移動(dòng)的范圍。這允許相機(jī)迅速地和準(zhǔn)確地聚焦在對(duì)象上，且因此允許拍照者拍攝圖像，而不會(huì)錯(cuò)過(guò)釋放快門(mén)時(shí)的正確時(shí)刻(right moment) 0
注意，通過(guò)操縱部件13的切換操縱，可以選擇基于距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3a得到的距離信息的聚焦操作以及由AF控制器1 執(zhí)行的聚焦操作中的任何一個(gè)，并且執(zhí)行所選類(lèi)型的聚焦操作(例如，在距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置3a側(cè)上)。如到目前為止已經(jīng)描述的那樣，無(wú)論距離測(cè)量目標(biāo)(對(duì)象)在哪兒，基于從成對(duì)的距離測(cè)量傳感器以及位于距離測(cè)量傳感器之間的光度測(cè)定傳感器中的每一個(gè)的整個(gè)像素平面中輸出的像素輸出信號(hào)，根據(jù)本發(fā)明的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置以及成像設(shè)備允許對(duì)距離測(cè)量目標(biāo)(對(duì)象)準(zhǔn)確地執(zhí)行距離測(cè)量和光度測(cè)定，該距離測(cè)量傳感器和光度測(cè)定傳感器是二維傳感器。在上述實(shí)施例中，已經(jīng)描述了根據(jù)本發(fā)明的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)的情況。另外，根據(jù)本發(fā)明的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置還可以作為執(zhí)行距離測(cè)量和光度測(cè)定的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置而實(shí)現(xiàn)在數(shù)字視頻相機(jī)、車(chē)內(nèi)相機(jī)、移動(dòng)相機(jī)、監(jiān)視相機(jī)
絕由寸T。
權(quán)利要求
1.一種距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置，包括一對(duì)距離測(cè)量傳感器，以預(yù)定間隔布置；光度測(cè)定傳感器，布置在所述距離測(cè)量傳感器之間；一對(duì)距離測(cè)量透鏡，分別在所述距離測(cè)量傳感器上形成距離測(cè)量目標(biāo)的圖像；光度測(cè)定透鏡，在所述光度測(cè)定傳感器上形成所述距離測(cè)量目標(biāo)的圖像；距離計(jì)算單元，基于從所述距離測(cè)量傳感器的每一個(gè)輸出的信號(hào)而計(jì)算到所述距離測(cè)量目標(biāo)的距離；以及光度測(cè)定計(jì)算單元，基于從所述光度測(cè)定傳感器輸出的信號(hào)而計(jì)算所述距離測(cè)量目標(biāo)的亮度，其中所述距離測(cè)量傳感器和所述光度測(cè)定傳感器在單一傳感器板上形成，且每一個(gè)都是具有以平面形式布置的多個(gè)光接收元件的二維傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置，其中，所述距離測(cè)量傳感器和所述光度測(cè)定傳感器具有相同大小以及相同像素?cái)?shù)，且通過(guò)半導(dǎo)體工藝從具有在其上形成的預(yù)定大小的多個(gè)圖像傳感器的半導(dǎo)體晶片整體地剪下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置，其中，通過(guò)基于從各個(gè)距離測(cè)量傳感器中輸出的并與所述距離測(cè)量目標(biāo)的各個(gè)圖像相對(duì)應(yīng)的像素輸出信號(hào)而分別計(jì)算在所述距離測(cè)量傳感器的某些像素上形成的距離測(cè)量目標(biāo)的圖像之間的視差，所述距離計(jì)算單元計(jì)算到所述距離測(cè)量目標(biāo)的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置，其中多個(gè)光度測(cè)定傳感器布置在所述距離測(cè)量傳感器之間，且布置多個(gè)光度測(cè)定透鏡以在各個(gè)光度測(cè)定傳感器上形成距離測(cè)量目標(biāo)的圖像，以及所述光度測(cè)定透鏡形成為分別具有不同視角。
5.一種成像設(shè)備，其中通過(guò)成像透鏡系統(tǒng)在圖像傳感器上形成對(duì)象圖像，并基于從所述圖像傳感器輸出并與所述對(duì)象圖像相對(duì)應(yīng)的像素輸出信號(hào)而生成圖像數(shù)據(jù)，所述成像設(shè)備包括用于測(cè)量到對(duì)象的距離以及對(duì)象的亮度的根據(jù)權(quán)利要求1所述的距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的成像設(shè)備，其中，從每個(gè)距離測(cè)量傳感器的整個(gè)像素平面劃分為的多個(gè)像素區(qū)域中的至少一個(gè)輸出的像素輸出信號(hào)在距離測(cè)量時(shí)被輸出到距離計(jì)算單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的成像設(shè)備，其中所述成像透鏡系統(tǒng)具有光學(xué)變焦功能，以及當(dāng)用縮小到遠(yuǎn)攝側(cè)的成像透鏡系統(tǒng)成像對(duì)象時(shí)，從每個(gè)距離測(cè)量傳感器的整個(gè)像素平面的像素區(qū)域以及作為像素區(qū)域的一部分的部分像素區(qū)域的任何一個(gè)輸出的像素輸出信號(hào)在距離測(cè)量時(shí)被輸出到距離計(jì)算單元，所述像素區(qū)域與通過(guò)縮小成像透鏡系統(tǒng)到遠(yuǎn)攝側(cè)所得到的成像區(qū)域相對(duì)應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的成像設(shè)備，還包括另一距離計(jì)算單元，基于輸出的與所述圖像傳感器上形成的對(duì)象圖像相對(duì)應(yīng)的像素輸出信號(hào)而計(jì)算到對(duì)象的距離，其中基于有關(guān)由所述另一距離計(jì)算單元計(jì)算的到對(duì)象的距離的信息以及有關(guān)由所述距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置計(jì)算的到對(duì)象的距離的信息兩者或者所選一個(gè)而執(zhí)行所述成像透鏡系統(tǒng)的聚焦操作。
全文摘要
一種距離測(cè)量和光度測(cè)定裝置，包括在其前表面具有開(kāi)口的殼體；位于殼體的前表面?zhèn)壬系?、由透明?shù)脂材料制成的矩形透鏡陣列，在矩形透鏡陣列中第一和第二距離測(cè)量透鏡以及位于距離測(cè)量透鏡之間的光度測(cè)定透鏡以直線(xiàn)集成地形成；形狀像薄板的圖像傳感器板，其布置在殼體的后表面?zhèn)壬?，且位于透鏡陣列的對(duì)面；以及布置在圖像傳感器板上的二維距離測(cè)量圖像傳感器與光度測(cè)定圖像傳感器。
文檔編號(hào)G01C3/00GK102192724SQ20111003355
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月3日
發(fā)明者大內(nèi)田茂 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光