[发明专利]具有宽测距区域的多点自动聚焦测距系统

说明书

本发明涉及在摄象装置，例如溴化银照相机，数字照相机或者摄象机中使用的测距系统，更具体地说，涉及一种测距系统，其特征在于在测距装置中的所谓的多点自动聚焦(下面称为多点-AF)，例如全屏AF中具有宽的测距区域，该测距装置实现多点-AF，以便测量拍摄屏幕上的点处的景物距离。

现今，对于诸如照相机之类的摄象装置来说，实现多点-AF正变得日益普通。可以较低的价格从市场上买到配有用于在拍摄屏幕上的三个，五个或七个点处测量景物距离的测距装置的照相机。

多点-AF是测距区域被布置在直线上的一维多点-AF。最近，有二维多点-AF或面AF的商业化迹象。

例如，配有具有在取景视界16上使用多达45个测距区域17的面AF功能的测距装置的照相机已得到商业化，并已投放到市场上。

就这种常规多点-AF而论，随着测距区域数目的增大，必须同样次数地重复诸如测距计算之类的复杂计算。为了改善时滞，已公开了各种不同的发明。

例如，日本专利申请KOKAI公布No.2-158705公开了以第一测距方式获取景物距离信息的技术，其中粗略地测量到景物上的点的距离，从获取的信息中选择给出对应于最短距离的景物距离的景物，并且只以第二测距方式高度精确地测量到选择景物的距离，从而改善了时滞。

此外，日本专利申请KOKAI公布No.63-131019公开了一种技术，该技术以在主动AF中，最近的主景物存在于投射光的反射光数量最大的地方的假设为基础，并且对于反射光的数量较小的部分，省略测距计算，从而改善了时滞。

由于所有常规AF方法都使用主动AF，因此它们显著地改善了时滞。但是，当常规AF方法试图进行全屏AF或类似AF时，泛光照明元件组和受光元件组不可避免地变得非常大，这是对把测距装置投入实际应用的障碍。

相反，和主动AF相比，被动AF可极大地使受光元件小型化，不会对把测距装置投入实际应用产生任何阻碍。这样，被动AF比主动AF更适于宽范围多点-AF，例如全屏AF。

在这方面，日本专利申请KOKAI公布No.62-103615公开了一种技术，该技术对测距区域进行粗略的相关运算，根据相关运算的结果选择测距区域之一，随后只对选择的测距区域进行高精度的相关运算，从而通过被动AF改善了时滞。

通过减少传感器数据项目，例如在计算中使用隔一个的传感器数据项目进行粗略的相关运算，但是决不省略该相关运算。这样，虽然主动AF比被动AF具有更高的时滞测量效率，但是两种类型的AF产生相同的效果。

最近提出的解决被动AF和主动AF的问题的方法更适于宽范围多点-AF，例如全屏AF，它是使用混合AF的测距方法。就现在使用着的混合AF而论，为被动传感器中的每个受光元件提供消除稳态光的稳态光消除电路。当稳态光消除功能被禁用时，执行被动操作，而当稳态光消除功能被启动时，执行主动操作。日本专利申请KOKAI公布No.10-336921公开了这样的稳态光消除电路。使用混合AF的产品已可从市场上买到。

为实现多点-AF，例如全屏AF，时滞测量是必不可少的。为此，已设计出各种装置，以避免升高费用而使用昂贵的高速CPU和微计算机。主要装置之一把测量距离的过程分为两部分：关于预先距离测量的前半部过程，及关于实际距离测量的后半部过程。

预先距离测量的目的是在较短的时间内粗略地测量距离，并估计主景物的位置，而实际距离测量的目的是根据之前过程中的预先距离测量的结果，把耗费时间的高精度距离测量限制于必需的最少景物。虽然增加了短时预先距离测量的过程，但是消除了测量到排除在外的景物的距离所需的时间，有助于缩短总的距离测量时间。

更具体地说，在一种类型的预先距离测量中，把光投射到景物上，并根据反射光的数量估计主景物的位置。

在该估计方法中，通常把反射光数量最大的景物判断为间隔最短距离的主景物。

由于估计伴随有误差，因此通常的做法是除了具有最大反射光数量的景物之外，还准备预期的主景物。

如果在该估计方法中，预期的主景物被准备在拍摄屏幕的极边缘处，则根据经验判断，将产生问题。

于是，在以现有技术实现宽范围多点-AF，例如全屏AF的情况下，必须采取措施来处理拍摄屏幕边缘的次要景物。

本发明的目的是提供一种高精度测距系统，该测距系统在不受拍摄屏幕边缘的次要景物影响的情况下，正确地估计主景物的位置，操作速度较高，时滞较小，确保距离测量结果的高度可靠性，并抑制制造费用的升高。