[發明專利]測距裝置和成像設備

有效

• 申請號: 201110169383.1
• 申請日: 2011-06-22
• 公開（公告）號: CN102300054A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 大內田茂
• 申請（專利權）人: 株式會社理光
• 主分類號: H04N5/335
• 分類號: H04N5/335;H04N5/225;G03B13/36;G02B7/28;G01C3/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 周少杰

技術領域

本發明涉及一種被配置為測量與要拍攝的被攝體的距離的測距裝置，以及一種具有該測距裝置的成像設備，諸如數字靜態相機、數字攝像機等。

背景技術

作為具有自動聚焦(AF)功能的數字靜態相機(下文中被稱為數字相機)，其中應用外部測量三角測量系統的測距裝置在常規上是已知的(參見日本專利申請公開NO.2002-90616)。

具有三角測量系統的測距裝置包括：一對以預定間隔布置的測距透鏡和一對通過測距透鏡分別在其上形成被攝體圖像的平面(planar)測距圖像拾取單元。通過基于從測距圖像拾取單元輸出的像素輸出信號來分別檢測測距圖像拾取單元上形成的被攝體圖像之間的視差，可以獲得與要拍攝的被攝體的距離。

在如日本專利申請公開NO.2002-90616中所述的使用三角測量系統的測距裝置中，為了以高精度進行測距，必須精確地在預定的位置處排列且在平面狀態下排列測距圖像拾取單元，以便避免測距圖像拾取單元的光接收表面上的角度偏差(傾斜)。

因此，在常規上，在組裝測距裝置期間，當在基底上排列單獨形成的圖像拾取單元時，需要校正測距圖像拾取單元的位置偏差和角度偏差，這造成糟糕的工作效率。

發明內容

本發明的目的是提供一種測距裝置，該測距裝置能夠以高精度在預定位置排列測距圖像拾取單元，并且能夠避免測距圖像拾取單元的光接收表面上的角度偏差(傾斜)，而不用校正測距圖像拾取單元的位置偏差和角度偏差的操作。

根據本發明的實施例的測距裝置包括：多個二維圖像拾取單元，彼此以預定的間隔布置；透鏡單元，配置為在多個圖像拾取單元上形成被攝體的被攝體圖像，在其上形成被攝體圖像的圖像拾取單元輸出被攝體圖像的信號；以及距離計算單元，配置為基于從圖像拾取單元輸出的信號來計算與被攝體的距離。所述多個圖像拾取單元是在單個基底上形成的。所述被攝體圖像是通過透鏡單元在多個圖像拾取單元中的至少兩個圖像拾取單元上形成的。所述距離計算單元配置為基于從其中每一個上形成被攝體圖像的所述至少兩個圖像拾取單元輸出的信號來計算與被攝體的距離。

附圖說明

圖1是示出根據示例1的作為具有測距裝置的成像設備的示例的數字相機的正視圖。

圖2是示意性地示出根據示例1的數字相機的系統配置的框圖。

圖3A是示出根據示例1的測距裝置的示意性截面圖。

圖3B是示出根據示例1的測距裝置的測距圖像拾取單元的平面圖。

圖4是解釋測距裝置中的測距原理的示意圖。

圖5是示出在半導體晶片上形成的多個圖像拾取單元的平面圖。

圖6A是示出根據示例2的測距裝置的示意性截面圖。

圖6B是示出根據示例2的測距裝置的測距圖像拾取單元的平面圖。

圖7A是解釋在被攝體處于根據示例2的測距裝置的靠近位置的情形下進行測距的圖。

圖7B是解釋在被攝體處于比根據示例2的測距裝置的靠近位置更遠的位置的情形下進行測距的圖。

圖8A是示出根據示例3和4的測距裝置的示意性截面圖。

圖8B是示出根據示例3和4的測距裝置的測距圖像拾取單元的平面圖。

圖9A是解釋在被攝體處于根據示例3的測距裝置的靠近位置的情形下進行測距的圖。

圖9B是解釋在被攝體處于比根據示例3的測距裝置的靠近位置更遠的位置的情形下進行測距的圖。

圖10A是示出根據示例4的測距裝置中測距場角和在進行變焦(zoom)到廣角側時拍攝場角的示例的圖。

圖10B是示出根據示例4的測距裝置中測距場角和在進行變焦到攝遠側時拍攝場角的示例的圖。

圖11A是示出根據示例5的測距裝置的示意性截面圖。

圖11B是示出根據示例5的測距裝置的測距圖像拾取單元的平面圖。

圖12A是示出根據示例5的測距裝置的示意性截面圖。

圖12B是示出根據示例5的測距裝置的測距透鏡的平面圖。

圖13A是示出根據示例6和7的測距裝置的示意性截面圖。

圖13B是示出根據示例6和7的測距裝置的測距圖像拾取單元的平面圖。

圖14是解釋測距裝置中的測距原理的示意圖。

圖15是示出其中被攝體光進入兩側的測距圖像拾取單元的成像區域的狀態的圖。

圖16A是示出其中閃耀光進入示例6中的右側測距圖像拾取單元和中心非成像圖像拾取單元的成像區域的狀態的圖。