Title:
Abstandsmessvorrichtung, Abstandsmessverfahren und Abstandsmessprogramm
Document Type and Number:
Kind Code:
T5

Abstract:

Eine Abstandsmessvorrichtung enthält eine Bildaufnahmeeinheit, die ein Objektbild aufnimmt, welches von einer Abbildungsoptik erzeugt wird, die das ein Objekt enthaltendes Objektbild erzeugt, eine Emissionseinheit, die Richtungslicht als Licht mit Bündelung entlang der Richtung einer optischen Achse der Abbildungsoptik emittiert, eine Lichtempfangseinheit, die reflektiertes Licht des Richtungslichts von dem Objekt empfängt, und eine Herleitungseinheit, die eine Entfernung zu dem Objekt basierend auf einer Zeit, zu der Richtungslicht von der Emissionseinheit emittiert wird, und einer Zeit, zu der reflektiertes Licht von der Lichtempfangseinheit empfangen wird, herleitet, und eine Steuereinheit, die eine derartige Steuerung ausführt, dass mindestens ein Teil einer Bildaufnahmezeitspanne durch die Bildaufnahmeeinheit mit mindestens einem Teil der von der Emissionseinheit, der Lichtaufnahmeeinheit und der Herleitungseinheit ausgeführten Abstandsmesszeitspanne überlappt ist.





Inventors:
Masuda, Tomonori (Saitama-shi, JP)
Tamayama, Hiroshi (Saitama-shi, JP)
Application Number:
DE112015002098T
Publication Date:
03/02/2017
Filing Date:
03/09/2015
Assignee:
FUJIFILM Corporation (Tokyo, JP)
International Classes:
G01S17/10; G01C3/06; G01S17/88; G03B17/18; H04N5/225
Attorney, Agent or Firm:
Klunker, Schmitt-Nilson, Hirsch, 80796, München, DE
Claims:
1. Abstandsmessvorrichtung, umfassend:
eine Bildaufnahmeeinheit, die ein Objektbild aufnimmt, welches von einer das Objektbild erzeugenden Abbildungsoptik erzeugt wird, die das ein Objekt wiedergebende Objektbild erzeugt;
eine Emissionseinheit, die Richtungslicht als Licht mit Bündelung entlang der Richtung einer optischen Achse der Abbildungsoptik emittiert;
eine Lichtempfangseinheit, die reflektiertes Licht des Richtungslichts von dem Objekt empfängt;
eine Herleitungseinheit, die eine Entfernung zu dem Objekt basierend auf einer Zeit, zu der das Richtungslicht von der Emissionseinheit emittiert wird, und einer Zeit, zu der das reflektierte Licht von der Lichtempfangseinheit empfangen wird, herleitet; und
eine Steuereinheit, die eine derartige Steuerung ausführt, dass mindestens ein Teil einer Bilderzeugungszeitspanne der Bilderzeugungseinheit sich mindestens mit einem Teil einer Abstandsmesszeitspanne durch die Emissionseinheit, die Lichtempfangseinheit und die Herleitungseinheit überlappt.

2. Abstandsmessvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuereinheit eine solche Steuerung vornimmt, dass die Bildaufnahme-Startzeit durch die Bildaufnahmeeinheit und die Abstandsmess-Startzeit durch die Emissionseinheit, die Lichtempfangseinheit und die Herleitungseinheit miteinander synchronisiert sind.

3. Abstandsmessvorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Bilderzeugungs-Startzeit eine Zeit ist, zu der die eigentliche Belichtung durch die Bildaufnahmeeinheit gestartet wird.

4. Abstandsmessvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuereinheit eine derartige Steuerung ausführt, dass die Zeit, zu der die eigentliche Belichtung durch die Bildaufnahmeeinheit endet, und die Abstandsmessungs-Startzeit durch die Herleitungseinheit miteinander synchronisiert sind.

5. Abstandsmessvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuereinheit eine derartige Steuerung ausführt, dass die Lese-Endzeit des Lesens von Signalladungen entsprechend der eigentlichen Belichtung durch die Bildaufnahmeeinheit, und die Abstandsmess-Startzeit durch die Emissionseinheit, die Lichtempfangseinheit und die Herleitungseinheit miteinander synchronisiert sind.

6. Abstandsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Herleitungseinheit die Herleitung des Abstands mehrmals ausführt und als endgültigen Abstand einen Abstandswert herleitet, der unter den durch mehrmaliges Herleiten des Abstands erhaltenen Abstandswerten die höchste Frequenz besitzt.

7. Abstandsmessvorrichtung nach Anspruch 6, bei der für den Fall des Herleiten des Abstands die Herleitungseinheit einen Abstandsbereich zum Bestimmen der Häufigkeit oder einen Zeitbereich von der Emission des Richtungslichts bis zum Empfang des Richtungslichts basierend auf Fokussierzustand-Spezifikationsinformation bestimmt und den endgültigen Abstand innerhalb des bestimmten Abstandsbereichs oder des bestimmten Zeitbereichs herleitet.

8. Abstandsmessvorrichtung nach Anspruch 7, bei der für den Fall der Herleitung des Abstands die Herleitungseinheit den endgültigen Abstand mit einer Auflösung herleitet, die sich nach Maßgabe eines Ergebnisses der Bestimmung des Abstandsbereichs oder des Zeitbereichs bestimmt.

9. Abstandsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Emissionseinheit in der Lage ist, die Emissionsintensität des Richtungslichts zu justieren und die Emissionsintensität basierend auf Fokussierzustands-Spezifikationsinformation oder Objekthelligkeit, oder Belichtungszustands-Spezifikationsinformation justiert, um das Richtungslicht zu emittieren.

10. Abstandsmessvorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Emissionseinheit die Emissionsintensität absenkt, wenn eine durch die Fokussierzustands-Spezifikationsinformation angegebene Brennweite kürzer ist.

11. Abstandsmessvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei der die Emissionseinheit die Emissionsintensität absenkt, wenn die Objekthelligkeit geringer ist, und die Emissionsintensität absenkt, wenn die durch die Belichtungszustands-Spezifikationsinformation angegebene Belichtung stärker ist.

12. Abstandsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der die Lichtempfangseinheit in der Lage ist, die Lichtempfangsempfindlichkeit einzustellen, und sie die Lichtempfangsempfindlichkeit basierend auf Fokussierzustands-Spezifikationsinformation justiert, um das reflektierte Licht zu empfangen.

13. Abstandsmessvorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Lichtempfangseinheit die Lichtempfangsempfindlichkeit absenkt, wenn eine durch die Fokussierzustands-Spezifikationsinformation angegebene Brennweite kürzer ist.

14. Abstandsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, weiterhin umfassend:
eine Anzeigeeinheit, die ein Bild anzeigt,
wobei die Steuereinheit eine derartige Steuerung ausführt, dass die Anzeigeeinheit ein von der Bildaufnahmeeinheit aufgenommenes Bewegungsbild anzeigt, und Information über den Objektabstand anzeigt, der von der Herleitungseinheit hergeleitet wurde.

15. Abstandsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei der eine Abstandsmessung durch die Emissionseinheit, die Lichtempfangseinheit und die Herleitungseinheit in einer vorbestimmten Häufigkeits-Anzahl ausgeführt wird, die vorab entsprechend der Objekthelligkeit oder abhängig von Belichtungszustands-Spezifikationsinformation bestimmt wurde.

16. Abstandsmessvorrichtung nach Anspruch 15, bei der eine Abstandsmessung durch die Emissionseinheit, die Lichtempfangseinheit und die Herleitungseinheit mit einer größeren Häufigkeits-Anzahl ausgeführt wird, wenn die Objekthelligkeit größer ist, oder wenn die durch die Belichtungszustands-Spezifikationsinformation angegebene Belichtung geringer ist.

17. Abstandsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, weiterhin umfassend:
eine Speichereinheit, die den von der Herleitungseinheit hergeleiteten Abstand speichert,
wobei die Speicherung durch die Speichereinheit dann angehalten wird, wenn die Herleitung des Abstands durch die Herleitungseinheit unmöglich ist.

18. Abstandsmessvorrichtung nach Anspruch 17, weiterhin umfassend:
eine Speicherungs-Einstelleinheit, die einstellt, ob eine Speicherung durch die Speichereinheit angehalten werden soll oder nicht, wenn die Herleitung des Abstands durch die Herleitungseinheit unmöglich ist.

19. Abstandsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei der die Herleitungseinheit den Abstand dann herleitet, wenn kein Fokussiereinstellfehler durch eine Fokussiereinstelleinheit vorliegt, die eine Fokuseinstellung der Abbildungsoptik in Bezug auf das Objekt ausführt, und es keinen Belichtungseinstellfehler durch eine Belichtungseinstelleinheit gibt, welche eine Belichtung einstellt, wenn die Bildaufnahmeeinheit eine Bildaufnahme durchführt.

20. Abstandsmessverfahren, umfassend:
Herleiten einer Entfernung zu einem Objekt basierend auf einer Zeit, zu der Richtungslicht von einer Emissionseinheit emittiert wird, die Richtungslicht als Licht mit Bündelung entlang der Richtung einer optischen Achse einer Abbildungsoptik emittiert, welche ein das Objekt darstellendes Objektbild erzeugt, und einer Zeit, zu der reflektiertes Licht von einer Lichtempfangseinheit empfangen wird, die das reflektierte Licht des Richtungslichts von dem Objekt empfängt; und
Ausführen einer derartigen Steuerung, dass mindestens ein Teil einer Bilderzeugungszeitspanne durch eine ein von der Abbildungsoptik erzeugtes Objektbild aufnehmenden Bildaufnahmeeinheit sich mindestens mit einem Teil einer Abstandsmesszeitspanne überlappt.

21. Abstandsmessprogramm, das einen Computer veranlasst, folgende Verarbeitung auszuführen:
Herleiten einer Entfernung zu einem Objekt basierend auf einer Zeit, zu der Richtungslicht von einer Emissionseinheit emittiert wird, die Richtungslicht als Licht mit Bündelung entlang der Richtung einer optischen Achse einer Abbildungsoptik emittiert, welche ein das Objekt darstellendes Objektbild erzeugt, und einer Zeit, zu der reflektiertes Licht von einer Lichtempfangseinheit empfangen wird, die das reflektierte Licht des Richtungslichts von dem Objekt empfängt; und
Ausführen einer derartigen Steuerung, dass mindestens ein Teil einer Bilderzeugungszeitspanne durch eine ein von der Abbildungsoptik erzeugtes Objektbild aufnehmenden Bildaufnahmeeinheit sich mindestens mit einem Teil einer Abstandsmesszeitspanne überlappt.

Description:
HINTERGRUND DER ERFINDUNG1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abstandsmessvorrichtung, ein Abstandsmessverfahren und ein Abstandsmessprogramm.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Die JP 2008-96181 A zeigt eine Vorrichtung mit einer Zeitnachweiseinrichtung zum Nachweisen der Zeit zwischen der Emission von Messlicht bis zum Empfang des Messlichts durch eine Lichtempfangseinrichtung, eine Wackelmaß-Nachweiseinrichtung zum Nachweisen eines Wackelmaßes eines Gehäuses während der Emission von Messlicht, wenn Messlicht von der Lichtemissionseinrichtung emittiert wird, eine Abstandsbestimmungseinrichtung zum Ermitteln des zu messenden Abstands von einem Objekt basierend auf der von der Zeitnachweiseinrichtung nachgewiesenen Zeit und dem von der Wackelmaß-Nachweiseinrichtung nachgewiesenen Wackelmaß.

Die JP 2002-207163 A zeigt eine Abstandsmess- und Bildaufnahmevorrichtung mit einer Abstandsmessfunktion zum Messen eines Objektabstands durch Bestrahlen des Objekts mit einem Laserstrahl entlang einer optischen Achse eines Objektivs und zum Nachweisen reflektierten Lichts des Laserstrahls, und einer Bildaufnahmefunktion zum Aufnehmen eines Bilds des Objekts.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Da allerdings bei der oben beschriebenen Abstandsmess- und Bildaufnahmevorrichtung die Bildaufnahme ungeachtet der Abstandsmessung erfolgt, ist es schwierig, in effizienter Weise eine Bildaufnahme- und Abstandsmessung aufzuführen.

Es wurde eine Ausführungsform der Erfindung im Hinblick auf diese Situation vorgeschlagen, und sie schafft eine Abstandsmessvorrichtung, ein Abstandsmessverfahren und ein Abstandsmessprogramm, die in der Lage sind, eine Bildaufnahme und eine Abstandsmessung effizient auszuführen.

Um das oben angegebene Ziel zu erreichen, enthält eine Abstandsvorrichtung gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung: eine Bildaufnahmeeinheit, die ein Objektbild aufnimmt, welches von einer das Objektbild erzeugenden Abbildungsoptik erzeugt wird, die das ein Objekt wiedergebende Objektbild erzeugt; eine Emissionseinheit, die Richtungslicht als Licht mit Bündelung entlang der Richtung einer optischen Achse der Abbildungsoptik emittiert; eine Lichtempfangseinheit, die reflektiertes Licht des Richtungslichts von dem Objekt empfängt; eine Herleitungseinheit, die eine Entfernung zu dem Objekt basierend auf einer Zeit, zu der das Richtungslicht von der Emissionseinheit emittiert wird, und einer Zeit, zu der das reflektierte Licht von der Lichtempfangseinheit empfangen wird, herleitet; und eine Steuereinheit, die eine derartige Steuerung ausführt, dass mindestens ein Teil einer Bilderzeugungszeitspanne der Bilderzeugungseinheit sich mindestens mit einem Teil einer Abstandsmesszeitspanne durch die Emissionseinheit, die Lichtempfangseinheit und die Herleitungseinheit überlappt. Hiermit kann die erfindungsgemäße Abstandsmessvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt in effizienter Weise eine Bildaufnahme und eine Abstandsmessung ausführen, verglichen mit dem Fall, dass die Zeitspanne für die Bildaufnahme und die Zeitspanne für eine Abstandsmessung einander nicht überlappen.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung kann in der Abstandsmessvorrichtung nach dem ersten Aspekt der Erfindung die Steuereinrichtung eine solche Steuerung ausführen, dass die Bildaufnahme-Startzeit durch die Bildaufnahmeeinheit und die Startzeit der Abstandsmessung durch die Emissionseinheit, die Lichtempfangseinheit und die Herleitungseinheit miteinander synchronisiert sind. Hierdurch kann die Abstandsmessvorrichtung nach dem zweiten Aspekt der Erfindung in effektiver Weise eine Bildaufnahme und eine Abstandsmessung ausführen, verglichen mit dem Fall, dass eine Abstandsmessung zu einer Zeit gestartet wird, die später liegt als die Zeit, zu der die Bildaufnahme gestartet wird.

Nach einem dritten Aspekt der Erfindung kann in der Abstandsmessvorrichtung nach dem zweiten Aspekt der Erfindung der Bildaufnahme-Startzeitpunkt ein Zeitpunkt sein, bei dem die eigentliche Belichtung durch die Bildaufnahmeeinheit gestartet wird. Hierdurch kann die Abstandsmessung nach dem dritten Aspekt der Erfindung in effizienter Weise eine Bildaufnahme und eine Abstandsmessung durchführen, verglichen mit dem Fall, dass eine Abstandsmessung zu einer Zeit gestartet wird, die später liegt als die Zeit des Starts der eigentlichen Belichtung.

Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung kann in der Abstandsmessvorrichtung nach dem ersten Aspekt der Erfindung die Steuereinheit eine solche Steuerung ausführen, dass die Zeit, zu der die aktuelle Belichtung durch die Bildaufnahmeeinheit beendet wird und die Abstandsmess-Startzeit durch die Herleitungseinheit miteinander synchronisiert sind. Hierdurch kann die Abstandsmessvorrichtung nach dem vierten Aspekt der Erfindung in effizienter Weise eine Bildaufnahme und eine Abstandsmessung ausführen, verglichen mit dem Fall, dass die Abstandsmessung zu einem Zeitpunkt später als die Zeit der Beendigung der eigentlichen Bildaufnahme gestartet wird.

Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung kann in der Abstandsmessvorrichtung nach dem ersten Aspekt der Erfindung die Steuereinheit eine solche Steuerung ausführen, dass die Endzeit des Lesens von Signalladungen gemäß der aktuellen Belichtung durch die Bildaufnahmeeinheit und die Abstandsmessungs-Startzeit durch die Emissionseinheit, die Lichtempfangseinheit und die Herleitungseinheit miteinander synchronisiert sind. Die Abstandsmessvorrichtung nach dem fünften Aspekt der Erfindung kann in effizienter Weise eine Bildaufnahme und eine Abstandsmessung ausführen, verglichen mit dem Fall, dass die Abstandsmessung zu einem Zeitpunkt gestartet wird, der später liegt als der Endzeitpunkt des Lesens der Signalladungen.

Gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung kann in der Abstandsmessvorrichtung nach einem von dem ersten bis fünften Aspekt der Erfindung die Herleitungseinheit die Herleitung des Abstands mehrmals ausführen, und sie kann einen Abstand als endgültigen Abstand herleiten, der unter den durch mehrmaliges Herleiten des Abstands erhaltenen Abständen eine hohe Häufigkeit aufweist. Hierdurch kann die Abstandsmessvorrichtung nach dem sechsten Aspekt der Erfindung einen für den Benutzer in hohem Maße notwendigen Abstand als endgültigen Abstand herleiten, verglichen mit dem Fall, dass der Abstand nicht ausgegeben wird, der unter den durch mehrmaliges Ausführen des Herleiten des Abstands zu dem Objekt gewonnenen Abständen eine hohe Frequenz aufweist.

Gemäß einem siebten Aspekt der Erfindung kann in der Abstandsmessvorrichtung nach dem sechsten Aspekt der Erfindung im Fall des Herleiten des Abstands die Herleitungseinheit einen Entfernungsbereich zur Verwendung dann bestimmen, wenn die Frequenz oder ein Zeitbereich von der Emission des Richtungslichts bis zum Empfang des Richtungslichts basierend auf Fokussierzustands-Spezifikationsinformation bestimmt wird, und kann den endgültigen Abstand innerhalb des bestimmten Abstandsbereichs oder des bestimmten Zeitbereichs herleiten. Hierdurch kann die Abstandsmessvorrichtung gemäß dem siebten Aspekt der Erfindung einen Abstand innerhalb eines Abstandsbereichs als endgültigen Abstand herleiten, der von dem Benutzer scharfgestellt wurde, verglichen mit dem Fall, dass der Abstand zu dem Objekt nicht basierend auf einem Abstandsbereich oder einem Zeitbereich hergeleitet wird, welcher basierend auf einem Einstellergebnis bestimmt wird.

Gemäß einem achten Aspekt der Erfindung kann in der Abstandsmessvorrichtung nach dem siebten Aspekt der Erfindung im Fall des Herleitens des Abstands die Herleitungseinheit den endgültigen Abstand mit einer Auflösung herleiten, die bestimmt wird nach Maßgabe eines Ergebnisses der Bestimmung des Abstandsbereichs oder des Zeitbereichs. Hierdurch kann die Abstandsmessvorrichtung gemäß dem achten Aspekt der Erfindung exakt einen endgültigen Abstand herleiten, im Gegensatz zu dem Fall, dass der Objektabstand hergeleitet wird ohne Verwendung der Auflösung, die entsprechend einem Bestimmungsergebnis für einen Abstandsbereich oder einen Zeitbereich bestimmt wird.

Gemäß einem neunten Aspekt der Erfindung kann in der Abstandsmessvorrichtung nach einem von dem ersten bis achten Aspekt der Erfindung vorgesehen sein, dass die Emissionseinheit in der Lage ist, die Emissionsintensität des Richtungslichts zu justieren und die Emissionsintensität basierend auf Fokussierzustands-Spezifikationsinformation oder Objekthelligkeit, oder Belichtungszustands-Spezifikationsinformation justiert, um das Richtungslicht zu emittieren. Hierdurch kann die Abstandsmessvorrichtung nach dem neunten Aspekt der Erfindung die Emission von Richtungslicht durch die Emissionseinheit in einem Zustand unterdrücken, in welchem die Emissionsintensität exzessiv und mangelhaft ist im Vergleich zu dem Fall, dass die Emissionsintensität von Richtungslicht eingestellt wird ohne Heranziehung jeglicher Fokussierzustands-Spezifikationsinformation, Objekthelligkeit und Belichtungszustands-Spezifikationsinformation.

Gemäß einem zehnten Aspekt der Erfindung kann in der Abstandsmessvorrichtung nach dem neunten Aspekt der Erfindung die Emissionseinheit die Emissionsintensität absenken, wenn die durch die Fokussierzustands-Spezifikationsinformation angegebene Brennweite kürzer ist. Hierdurch kann die Abstandsmessvorrichtung nach dem zehnten Aspekt der Erfindung die Emission von Richtungslicht durch die Emissioneinheit in einem Zustand unterdrücken, in welchem die Emissionsintensität extrem und mangelhaft ist im Vergleich zu einem Fall, dass eine Konfiguration nicht vorgesehen ist, bei der die Emissionsintensität umso geringer ist, je kürzer die Brennweite ist.

Gemäß einem elften Aspekt der Erfindung kann in der Abstandsmessvorrichtung nach dem neunten oder zehnten Aspekt der Erfindung die Emissionseinheit die Emissionsintensität absenken, wenn die Objekthelligkeit geringer ist, und sie kann die Emissionsintensität absenken, wenn die durch die Belichtungszustands-Spezifikationsinformation angegebene Belichtung höher ist. Hierdurch kann die Abstandsmessvorrichtung nach dem elften Aspekt der Erfindung die Emission des Richtungslichts durch die Emissionseinheit in einem Zustand unterdrücken, in welchem die Emissionsintensität exzessiv und mangelhaft ist im Vergleich zu einem Fall, in welchem keine Konfiguration vorgesehen ist, bei der die Emissionsintensität umso geringer ist, je höher die Belichtung ist.

Gemäß einem zwölften Aspekt der Erfindung kann in der Abstandsmessvorrichtung nach einem von dem ersten bis elften Aspekt der Erfindung die Lichtempfangseinheit in der Lage sein, die Lichtempfangsempfindlichkeit zu justieren, und sie justiert die Lichtempfangsempfindlichkeit basierend auf Fokussierzustands-Spezifikationsinformation, um das reflektierte Licht zu empfangen. Hierdurch kann die Abstandsmessvorrichtung nach dem zwölften Aspekt der Erfindung den Empfang reflektierten Lichts durch die Lichtempfangseinheit in einem Zustand unterdrücken, in welchem die Lichtempfangsempfindlichkeit exzessiv und mangelhaft ist im Vergleich zu dem Fall, dass die Lichtempfangsempfindlichkeit der Lichtempfangseinheit eingestellt wird ohne Heranziehung von Fokussierzustands-Spezifikationsinformation.

Gemäß einem dreizehnten Aspekt der Erfindung kann in der Abstandsmessvorrichtung nach dem zwölften Aspekt der Erfindung die Lichtempfangseinheit die Lichtempfangsempfindlichkeit absenken, wenn eine durch die Fokussierzustands-Spezifikationsinformation angegebene Brennweite kürzer ist. Hierdurch kann die Abstandsmessvorrichtung nach dem dreizehnten Aspekt der Erfindung den Empfang reflektierten Lichts durch die Lichtempfangseinheit in einem Zustand unterdrücken, in welchem die Lichtempfangsempfindlichkeit exzessiv und mangelhaft ist im Vergleich zu einem Fall, in welchem keine Konfiguration vorgesehen ist, bei der die Lichtempfangsempfindlichkeit umso geringer ist, je kürzer die als Ergebnis der Scharfstellung erhaltene Brennweite ist.

Nach einem vierzehnten Aspekt der Erfindung kann die Abstandsmessvorrichtung nach einem von dem ersten bis dreizehnten Aspekt der Erfindung weiterhin aufweisend: eine Anzeigeeinheit, die ein Bild anzeigt, wobei die Steuereinheit eine derartige Steuerung ausführt, dass die Anzeigeeinheit ein von der Bildaufnahmeeinheit aufgenommenes Bewegungsbild anzeigt, und Information über den Objektabstand anzeigt, der von der Herleitungseinheit hergeleitet wurde. Hierdurch kann die Abstandsmessvorrichtung nach dem vierzehnten Aspekt der Erfindung den Benutzer in die Lage versetzen, sich exakt zu vergewissern über die Beziehung zwischen dem Zustand des Objekts und der Objektentfernung, verglichen mit dem Fall, dass Information über den Objektabstand nicht parallel zur Anzeige eines Bewegungsbilds angezeigt wird.

Gemäß einem fünfzehnten Aspekt der Erfindung kann in der Abstandsmessvorrichtung nach einem von dem ersten bis vierzehnten Aspekt der Erfindung eine Abstandsmessung durch die Emissionseinheit die Lichtempfangseinheit und die Herleitungseinheit mit einer Häufigkeit ausgeführt werden, die vorab entsprechend der Objekthelligkeit oder entsprechend einer Belichtungszustands-Spezifikationsinformation festgelegt wurde. Hierdurch kann die Abstandsmessvorrichtung nach dem fünften Aspekt der Erfindung ein Abstandsmessergebnis erzielen, in welchem der Einfluss von Rauschen durch Umgebungslicht abgeschwächt ist im Vergleich zu dem Fall, dass die Lichtemissionsfrequenz für das Richtungslicht ungeachtet der Objekthelligkeit feststeht.

Gemäß einem sechzehnten Aspekt der Erfindung kann in der Abstandsmessvorrichtung nach dem fünfzehnten Aspekt der Erfindung eine Abstandsmessung durch die Emissionseinheit, die Lichtempfangseinheit und die Herleitungseinheit in einer größeren Häufigkeits-Anzahl durchgeführt werden, wenn die Objekthelligkeit größer ist, oder wenn die durch die Belichtungszustands-Spezifikationsinformation angegebene Belichtung geringer ist. Hierdurch kann die Abstandsmessvorrichtung nach dem sechzehnten Aspekt der Erfindung ein Abstandsmessergebnis erhalten, in dem der Einfluss von Störung durch Umgebungslicht abgeschwächt ist im Vergleich zu einem Fall, dass die Lichtemissionshäufigkeit für das Richtungslicht ungeachtet hoher Objekthelligkeit feststeht.

Nach einem siebzehnten Aspekt der Erfindung kann die Abstandsmessvorrichtung nach einem von dem ersten bis sechzehnten Aspekt der Erfindung weiterhin eine Speichereinheit aufweisen, die die von der Herleitungseinheit hergeleitete Entfernung speichert, wobei die Speicherung durch die Speichereinheit dann angehalten wird, wenn die Herleitung des Abstandswerts durch die Herleitungseinheit unmöglich ist. Hierdurch kann die Abstandsmessvorrichtung gemäß dem siebten Aspekt der Erfindung eine Speicherung unvollständiger Abstandsdaten unterbinden.

Nach einem achtzehnten Aspekt der Erfindung kann die Abstandsmessvorrichtung nach dem siebten Aspekt der Erfindung weiterhin eine Speicherungs-Einstelleinheit aufweisen, die einstellt, ob eine Speicherung durch die Speichereinheit dann erfolgen soll, wenn die Herleitung des Abstands durch die Herleitungseinheit unmöglich ist. Hierdurch kann die Abstandsmessvorrichtung nach dem achtzehnten Aspekt der Erfindung einrichten, ob eine Speicherung in die Speichereinheit gemäß der Absicht des Benutzers erfolgen soll oder nicht, falls die Herleitung des Abstands unmöglich ist.

Nach einem neunzehnten Aspekt der Erfindung kann die Abstandsmessvorrichtung nach einem von dem ersten bis achtzehnten Aspekt der Erfindung ermöglichen, dass die Herleitungseinheit den Abstand dann herleitet, wenn es keinen Fokuseinstellfehler durch eine Fokuseinstelleinheit gibt, die eine Scharfstellung der Abbildungsoptik in Bezug auf das Objekt ausführt, und es keinen Belichtungseinstellfehler durch eine Belichtungseinstelleinheit gibt, die eine Belichtung ausführt, wenn die Bildaufnahmeeinheit eine Bildaufnahme durchführt. Hierdurch kann die Abstandsmessvorrichtung nach dem neunzehnten Aspekt der Erfindung ein Abstandsmessergebnis zusammen mit einem Bild erhalten, das einer Fokussierung und Belichtungseinstellung unterzogen wurde.

Um das obige Ziel zu erreichen, umfasst ein Abstandsmessverfahren nach einem zwanzigsten Aspekt der Erfindung: Herleiten einer Entfernung zu einem Objekt basierend auf einer Zeit, zu der Richtungslicht von einer Emissionseinheit emittiert wird, die Richtungslicht als Licht mit Bündelung entlang der Richtung einer optischen Achse einer Abbildungsoptik emittiert, welche ein das Objekt darstellendes Objektbild erzeugt, und einer Zeit, zu der reflektiertes Licht von einer Lichtempfangseinheit empfangen wird, die das reflektierte Licht des Richtungslichts von dem Objekt empfängt; und Ausführen einer derartigen Steuerung, dass mindestens ein Teil einer Bilderzeugungszeitspanne durch eine ein von der Abbildungsoptik erzeugtes Objektbild aufnehmenden Bildaufnahmeeinheit sich mindestens mit einem Teil einer Abstandsmesszeitspanne überlappt. Hierdurch kann das Abstandsmessverfahren nach dem zwanzigsten Aspekt der Erfindung in effizienter Weise eine Bildaufnahme und eine Abstandsmessung ausführen, verglichen mit dem Fall, dass eine Bildaufnahmezeitspanne und eine Abstandsmesszeitspanne einander nicht überlappen.

Um das obige Ziel zu erreichen, veranlasst ein Abstandsmessprogramm nach einem einundzwanzigsten Aspekt der Erfindung einen Computer, folgende Verarbeitung auszuführen: Herleiten einer Entfernung zu einem Objekt basierend auf einer Zeit, zu der Richtungslicht von einer Emissionseinheit emittiert wird, die Richtungslicht als Licht mit Bündelung entlang der Richtung einer optischen Achse einer Abbildungsoptik emittiert, welche ein das Objekt darstellendes Objektbild erzeugt, und einer Zeit, zu der reflektiertes Licht von einer Lichtempfangseinheit empfangen wird, die das reflektierte Licht des Richtungslichts von dem Objekt empfängt; und Ausführen einer derartigen Steuerung, dass mindestens ein Teil einer Bilderzeugungszeitspanne durch eine ein von der Abbildungsoptik erzeugtes Objektbild aufnehmenden Bildaufnahmeeinheit sich mindestens mit einem Teil einer Abstandsmesszeitspanne überlappt. Hiermit kann das Abstandsmessprogramm nach dem einundzwanzigsten Aspekt der Erfindung in effizienter Weise eine Abstandsmessung durchführen, verglichen mit dem Fall, dass eine Bildaufnahmezeitspanne und eine Abstandsmesszeitspanne einander nicht überlappen.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, in wirksamer Weise eine Bildaufnahme und eine Abstandsmessung durchzuführen, im Gegensatz zu dem Fall, dass die Zeitspanne für eine Bildaufnahme und die Zeitspanne für eine Abstandsmessung einander nicht überlappen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels für die Konfiguration eines Hauptteils einer Abstandsmessvorrichtung gemäß einer Ausführungsform.

2 ist ein Impulsdiagramm, welches ein Beispiel für den zeitlichen Ablauf eines Abstandsmessvorgangs zum Messen eines Abstands von einem Objekt in der Abstandsmessvorrichtung der Ausführungsform veranschaulicht.

3 ist ein Impulsdiagramm eines Beispiels für einen zeitlichen Ablauf von der Lichtemission bis zum Lichtempfang bei einer Einzelmessung in der Abstandsmessvorrichtung der Ausführungsform.

4 ist eine graphische Darstellung eines Histogramms von Messwerten für den Fall, dass der Abstand zu einem Objekt auf der horizontalen Achse und einer Messfrequenz auf der vertikalen Achse aufgetragen ist.

5 ist ein Flussdiagramm eines Beispiels für den Ablauf eines Steuervorgangs, der von einer Hauptsteuereinheit in der Abstandsmessvorrichtung gemäß der Ausführungsform ausgeführt wird.

6A ist ein Flussdiagramm eines Beispiels für den Ablauf eines Abstandsmessvorgangs, der von einer Abstandsmessungs-Steuereinheit der Abstandsmessvorrichtung gemäß der Ausführungsform ausgeführt wird.

6B ist eine Fortsetzung des in 6A gezeigten Flussdiagramms.

7 ist ein Beispiel für den zeitlichen Ablauf, welches den Zeitablauf eines Bildaufnahmevorgangs und eines Abstandsmessvorgangs in der Abstandsmessvorrichtung gemäß der Ausführungsform veranschaulicht.

8 ist ein Beispiel eines Zeitablaufdiagramms, welches ein modifiziertes Beispiel des zeitlichen Ablaufs eines Bildaufnahmevorgangs und eines Abstandsmessvorgangs in der Abstandsmessvorrichtung der Ausführungsform veranschaulicht.

9A ist ein modifiziertes Beispiel eines Histogramms, welches in der Abstandsmessvorrichtung der Ausführungsform erhalten wird, und es ist ein Diagramm eines Beispiels für das Herleiten eines Objektabstands ohne Verwendung eines Messergebnisses außer einem auf AF basierenden Objektabstandsbereichs.

9B ist ein modifiziertes Beispiel eines Histogramms, das in der Abstandsmessvorrichtung der Ausführungsform erhalten wird, und es ist ein Diagramm eines Beispiels für das Herleiten eines Abstands zu einem Objekt ohne Verwendung eines Messwerts eines Abstands kleiner als ein auf AF basierender Objektabstand.

9C ist ein modifiziertes Beispiel eines Histogramms, welches in der Abstandsmessvorrichtung der Ausführungsform erhalten wird, und es ist ein Diagramm eines Beispiels für das Herleiten eines Objektabstands ohne Verwendung eines Messwerts eines Abstands größer als ein auf AF basierender Objektabstand.

10 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels für die Justierung einer Treiberspannung basierend auf AF- und AE-Ergebnissen.

11 ist ein Konzeptdiagramm eines Beispiels für die Konfiguration einer Lichtemissionsfrequenz-Bestimmungstabelle.

12 ist ein Flussdiagramm eines Beispiels für den Ablauf eines Helligkeitsinformations-Übertragungsvorgangs.

13 ist ein Flussdiagramm eines Beispiels für den Ablauf eines Lichtemissionsfrequenz-Bestimmungsvorgangs.

14 ist ein Konzeptdiagramm eines weiteren Beispiels für die Konfiguration einer Lichtemissionsfrequenz-Bestimmungstabelle.

15 ist ein Flussdiagramm eines weiteren Beispiels eines Ablaufs einer Belichtungszustands-Spezifikationsinformations-Übertragungsverarbeitung.

16 ist ein Flussdiagramm eines weiteren Beispiels eines Ablaufs eines Lichtemissionsfrequenz-Bestimmungsvorgangs.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Im Folgenden wird ein Beispiel einer Ausführungsform einer Abstandsmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Bei dieser Ausführungsform bedeutet eine „Abstandsmessung” eine Messung eines Abstands von (einer Entfernung zu) einem Objekt als Messziel. Bei dieser Ausführungsform hat die Belichtungsstärke die gleiche Bedeutung wie der Pegel der Belichtung.

Als Erstes wird die Konfiguration der Abstandsmessvorrichtung dieser Ausführungsform beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration eines Hauptteils einer Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform zeigt.

Die Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform hat eine Funktion zum Ausführen einer Abstandsmessung und eine Funktion zum Erzeugen eines aufgenommenen Bilds, erhalten durch Bildaufnahme eines Objekts. Die Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform enthält eine Steuereinheit 20, eine Lichtemissionslinse 30, eine Laserdiode 32, eine Lichtempfangseinrichtung 34, eine Photodiode 36, eine Abbildungsoptik 40, ein Bildsensor 42, eine Bedieneinheit 44, einen Sucher 46 und eine Speichereinheit 48.

Die Steuereinheit 20 enthält einen Zeitzähler 22, eine Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 und eine Hauptsteuereinheit 26. Der Zeitzähler 22 hat eine Funktion des Erzeugen eines Zeitsignals in jeder gegebenen Zeitspanne, die vorab festgelegt wurde, abhängig von einem Signal (z. B. ein Taktimpuls), das von der Hauptsteuereinheit 26 über die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 eingegeben wird.

Die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 hat eine Funktion des Ausführens einer Abstandsmessung unter der Steuerung der Hauptsteuereinheit 126. Die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 dieser Ausführungsform steuert das Treiben der Laserdiode 32 mit einem zeitlichen Ablauf entsprechend dem von dem Zeitzähler 22 erzeugten Zählsignal, um die Abstandsmessung durchzuführen. Die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 fungiert als Herleitungseinheit gemäß der Methode der vorliegenden Offenbarung. Spezifische Implementierungsbeispiele für die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 enthalten eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein Feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA) und dergleichen. Die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 dieser Ausführungsform enthält eine (nicht gezeigte) Speichereinheit. Spezielle Beispiele für die Speichereinheit innerhalb der Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 enthalten eine nicht-flüchtige Speichereinheit wie z. B. einen Festspeicher (ROM) und eine flüchtige Speichereinheit wie z. Beispiel einen Schreib-Lese-Speicher (RAM).

Die Hauptsteuereinheit 26 besitzt eine Funktion des Steuerns der gesamten Abstandsmessvorrichtung 10. Die Hauptsteuereinheit 26 dieser Ausführungsform hat eine Funktion des Steuerns der Abbildungsoptik 40 und des Bildsensors 42 zum Abbilden eines Objekts und zum Erzeugen eines Aufnahmebilds (Objektbilds). Die Hauptsteuereinheit 26 fungiert als eine Steuereinheit, als eine Helligkeitsnachweiseinheit, als eine Fokuseinstelleinheit und als eine Belichtungseinstelleinheit gemäß der Methode der vorliegenden Offenbarung. Spezielle Beispiele für die Hauptsteuereinheit 26 enthalten eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) und dergleichen. Die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 dieser Ausführungsform besitzt eine (nicht gezeigte) Speichereinheit. Spezielle Beispiele für die Speichereinheit in der Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 enthalten eine nicht-flüchtige Speichereinheit, beispielsweise einen ROM, eine flüchtige Speichereinheit, z. B. einen RAM. Ein unten beschriebenes Steuerprogramm ist vorab in dem ROM gespeichert worden.

Ein Programm zur Steuerungsverarbeitung ist nicht notwendigerweise von Beginn an in der Hauptsteuereinheit 21 gespeichert. Beispielsweise kann ein Steuerprogramm vorab auf einem beliebigen tragbaren Speichermedium abgespeichert sein, z. B. einer Festplatte (SSD), einer CD-ROM, einer DVD, einer magnetooptischen Platte oder einer IC-Karte. Die Abstandsmessvorrichtung 10 kann das Steuerprogramm von dem das Steuerprogramm speichernden tragbaren Speichermedium übernehmen und kann das Steuerprogramm in der Hauptsteuereinheit 26 oder dergleichen abspeichern. Darüber hinaus kann die Abstandsmessvorrichtung 10 das Steuerprogramm von anderen externen Geräten über das Internet oder ein lokales Netzwerk (LAN) beziehen und kann das Steuerprogramm in der Hauptsteuereinheit 26 oder dergleichen speichern.

Die Bedieneinheit 44 ist eine Benutzerschnittstelle, die von dem Benutzer bedient wird, wenn verschiedene Befehle an die Abstandsmessvorrichtung 10 zu geben sind. Die Bedieneinheit 44 enthält eine Auslösetaste, eine Abstandsmessungs-Befehlstaste sowie Knöpfe, Tasten und dergleichen (all diese sind nicht dargestellt), die verwendet werden, wenn der Benutzer verschiedene Befehle gibt. Von der Bedieneinheit 44 empfangene unterschiedliche Befehle werden an die Hauptsteuereinheit 26 als Bedien- oder Betätigungssignal ausgegeben, und die Hauptsteuereinheit 26 führt eine Verarbeitung abhängig von den über die Bedieneinheit 44 eingegebenen Betätigungssignalen aus.

Die Auslösetaste der Bedieneinheit 44 ermittelt eine zweistufige Druckbetätigung eines Bildaufnahme-Vorbereitungszustands und eines Bildaufnahme-Befehlszustands. Der Bildaufnahme-Vorbereitungszustand bedeutet beispielsweise einen Zustand, der erreicht wird, indem ein Drücken von einer Ruhestellung in eine Zwischenstellung erfolgt (halbgedrückte Position), und der Bildaufnahme-Befehlszustand bedeutet einen Zustand, bei dem die Taste über den Zwischenzustand hinaus in eine endgültige Druckposition gedrückt ist (vollständig gedrückte Position). Im Folgenden bezieht sich „der Zustand des Drückens aus der Ruhestellung in die halbgedrückte Stellung” auf einen „halbgedrückten Zustand”, und „der Zustand des Drückens aus der Ruhestellung in die vollständig gedrückte Stellung” bezieht sich auf einen „vollständig gedrückten Zustand”.

In der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform werden abhängig von einem benutzerseitigen Befehl entweder ein manueller Fokussiermodus oder ein Autofokussiermodus selektiv eingestellt. Im Autofokussiermodus erfolgt die Einstellung von Bildaufnahmebedingungen dadurch, dass die Auslösetaste der Bedieneinheit 44 in den halbgedrückten Zustand gebracht wird, und anschließend erfolgt die Belichtung (Bildaufnahme), indem die Auslösetaste sukzessive in den vollständig gedrückten Zustand gebracht wird. Das heißt: Wenn der Auslöseknopf der Bedieneinheit 44 in den halbgedrückten Zustand gebracht wird, wird eine automatische Belichtungsfunktion (AE) für eine Belichtungseinstellung ausgeführt, und zur Fokuseinstellung wird eine Autofokusfunktion (AF) durchgeführt, und wenn die Auslösetaste in den vollständig niedergedrückten Zustand gebracht ist, erfolgt eine Bildaufnahme.

Die Speichereinheit 48 speichert in erster Linie Bilddaten, die durch Bildaufnahme erhalten werden, und hierzu dient ein nicht-flüchtiger Speicher. Spezielle Beispiele für die Speichereinheit 48 enthalten einen Flash-Speicher oder ein Festplattenlaufwert (HDD).

Der Sucher 46 hat die Funktion, Bilder, Zeicheninformation und dergleichen anzuzeigen. Der Sucher 46 dieser Ausführungsform ist ein elektronischer Sucher (im Folgenden auch als „EVF” bezeichnet), und er dient zum Anzeigen eines Live-View-Bilds (Durch-Bilds) als Beispiel für ein kontinuierliche Einzelbilder aufweisendes Bild, gewonnen durch Bildaufnahme in kontinuierlichen Einzelbildern während der Bildaufnahme. Der Sucher 46 dient auch zum Anzeigen eines Stehbilds als Einzelbild, welches erhalten wird durch Aufnahme eines einzelnen Bilds für den Fall, dass ein Befehl zum Aufnehmen eines Stehbilds vorliegt. Darüber hinaus dient der Sucher 46 auch zum Anzeigen eines reproduzierten Bilds im Abspielmodus oder zum Anzeigen eines Menüs oder dergleichen.

Die Abbildungsoptik 40 enthält ein Aufnahmeobjektiv mit einer Fokussierlinse, einem Motor, einem Gleitmechanismus und einem Verschluss (diese sind nicht dargestellt). Der Gleitmechanismus bewegt die Fokussierlinse entlang der Richtung einer (nicht gezeigten) optischen Achse der Abbildungsoptik 40. Die Fokussierlinse ist derartig angebracht, dass sie entlang der optischen Achsenrichtung des Gleitmechanismus verschiebbar ist. Der Motor ist mit dem Gleitmechanismus gekoppelt, und der Gleitmechanismus empfängt Antriebskraft des Motors und verschiebt die Fokussierlinse entlang der optischen Achsenrichtung. Der Motor ist mit der Hauptsteuereinheit 26 der Steuereinheit 20 verbunden und wird entsprechend einem Befehl aus der Hauptsteuereinheit 26 gesteuert und getrieben. In der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform gelangt ein Schrittmotor als spezielles Beispiel für den genannten Motor zur Anwendung. Dementsprechend wird der Motor synchron mit Impulsleistung ansprechend auf einen Befehl von der Hauptsteuereinheit 26 betrieben.

In der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform führt im Autofokussiermodus die Hauptsteuereinheit 26 eine Fokussiersteuerung aus, indem sie den Motor der Abbildungsoptik 40 derart antreibt und steuert, dass ein Kontrastwert eines durch Aufnahme mit dem Bildsensor 42 erhaltenen Bilds maximal wird. Im Autofokussiermodus berechnet die Hauptsteuereinheit 26 AE-Information, die eine physikalische Größe ist, welche die Helligkeit eines durch Bildaufnahme erhaltenen Bilds angibt. Die Hauptsteuereinheit 26 ermittelt eine Verschlussgeschwindigkeit und eine F-Zahl (Blendenwert) abhängig von der Helligkeit des Bilds, wie sie von der AE-Information angegeben wird, wenn die Auslösetaste der Bedieneinheit 44 in den halb gedrückten Zustand gebracht ist. Die Hauptsteuereinheit 26 führt eine Belichtungssteuerung durch durch Steuern der jeweils betroffenen Einheiten derart, dass die ermittelte Verschlussgeschwindigkeit und ein Blendenwert erhalten werden.

Der Bildsensor 42 ist ein Bildgebungselement mit (nicht gezeigten) Farbfiltern und fungiert als Bildgebungseinheit gemäß der hier offenbarten Technik. Bei dieser Ausführungsform wird als Beispiel des Bildsensors 42 ein CMOS-Bildsensor verwendet. Der Bildsensor 42 ist nicht auf einen CMOS-Bildsensor beschränkt und kann z. B. auch ein CCD-Bildsensor sein. Die Farbfilter enthalten einen G-Filter entsprechend Grün (G), das den größten Beitrag beim Erhalten eines Helligkeitssignal leistet, einen R-Filter entsprechend Rot (R) und einen B-Filter entsprechend Blau (B). Jeder Filter „R”, „G” und „B” von den Farbfiltern befindet sich an einem der (nicht gezeigten) Pixel des Bildsensors 42.

Im Fall der Bildaufnahme eines Objekts wird Bildlicht entsprechend dem Objekt auf der Lichtaufnahmefläche des Bildsensors 42 über die Abbildungsoptik 40 erzeugt. Der Bildsensor 42 enthält mehrere (nicht gezeigte) Pixel in Form einer Matrix mit horizontaler und vertikaler Richtungserstreckung, und entsprechend dem Bildlicht werden Signalladungen in den Pixeln des Bildsensor 42 gespeichert. Die in den Pixeln des Bildsensors 42 gespeicherten Signalladungen werden sequentiell als digitale Signale entsprechend den Signalladungen (Spannungen) unter der Steuerung durch die Hauptsteuereinheit 26 gelesen.

In der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform werden die Signalladungen sequentiell in Einheiten von Pixeln für jede horizontale Richtung, d. h. für jede Pixelreihe, gelesen. In einer Zeitspanne vom Beginn des Auslesens der elektrischen Ladung aus den Pixeln einer Pixelreihe, bis die elektrischen Ladungen aus den Pixeln der nächsten Pixelreihe ausgelesen werden, wird eine Zeitspanne erzeugt (diese wird im Folgenden als „Horizontalauslasslücke” bezeichnet), während der die Signalladungen nicht gelesen werden.

Der Bildsensor 42 hat eine sogenannte elektronische Verschlussfunktion und arbeitet mit dieser zum Steuern der Ladungs-Speicherzeit (Verschlussgeschwindigkeit) jedes Photosensors mit einer Zeitvorgabe unter der Steuerung durch die Hauptsteuereinheit 26.

Der Bildsensor 42 gibt die digitalen Signale aus, welche die Pixelwerte des aufgenommenen Bilds aus den jeweiligen Pixeln angeben. Das von den jeweiligen Pixeln ausgegebene aufgenommene Bild ist ein Farbbild, beispielsweise ein Farbbild, welches die gleiche Farbanordnung wie die Pixelanordnung besitzt. Das aufgenommene Bild (Einzelbilder oder Frames), das von dem Bildsensor 42 ausgegeben wird, wird vorübergehend in der Speichereinheit der Hauptsteuereinheit 26 gespeichert (überschrieben und gesichert), oder wird in einem RAW-Bildspeicherbereich (nicht dargestellt) der Speichereinheit 48 gespeichert, der vorab über die Hauptsteuereinheit 26 festgelegt wurde.

Die Hauptsteuereinheit 26 unterzieht die Einzelbilder (Frames) unterschiedlichen Arten der Bildverarbeitung. Die Hauptsteuereinheit 26 besitzt eine Weißabgleich-(WB)-Verstärkungseinheit, eine Gammakorrektureinheit und eine Synchronisation-Verarbeitungseinheit (keine von diesen Einheiten ist dargestellt), und sie führt sequentiell eine Signalverarbeitung an den ursprünglichen digitalen Signalen (RAW-Bildern) durch, die vorübergehend in der Hauptsteuereinheit 26 oder dergleichen innerhalb jeder Verarbeitungseinheit gespeichert sind. Das heißt: Die WB-Verstärkungseinheit führt einen Weißabgleich (WB) durch, indem sie die Verstärkung jedes der R-, G- und B-Signale justiert. Die Gammakorrektureinheit führt eine Gammakorrektur an jedem der R-, G- und B-Signale durch, die von der WB-Verstärkungseinheit dem Weißabgleich unterzogen wurden. Die Synchronisationsverarbeitungseinheit führt eine Farbinterpolation entsprechend der Anordnung der Farbfilter des Bildsensors 42 aus und erzeugt die synchronisierten R-, G- und B-Signale. Jedes Mal, wenn das RAW-Bild für einen Bildschirm von dem Bildsensor 42 erfasst wird, führt die Hauptsteuereinheit 26 eine Bildverarbeitung für das RAW-Bild parallel durch.

Die Hauptsteuereinheit 26 gibt Bilddaten des erzeugten aufgenommenen Bilds für die Aufzeichnung an einen (nicht gezeigten) Codierer, der ein Eingangssignal in ein Signal eines anderen Formats umwandelt. Die von der Hauptsteuereinheit 26 verarbeiteten R-, G- und B-Signale werden von dem Codierer in Signale für die Aufzeichnung umgewandelt (codiert), und die Signale für die Aufzeichnung werden in der Speichereinheit 48 aufgezeichnet. Das aufgenommene Bild für die Anzeige, das von der Hauptsteuereinheit 26 verarbeitet wurde, wird an den Sucher 46 ausgegeben. Im Folgenden wird zur Vereinfachung der Beschreibung dann, wenn kein Erfordernis für eine Unterscheidung zwischen dem „aufgenommenen Bild für die Aufzeichnung” und dem „aufgenommenen Bild für die Anzeige” besteht, der Ausdruck „für die Aufzeichnung” ebenso wie der Ausdruck „für die Anzeige” weggelassen, und das aufgenommene Bild für die Aufzeichnung und das aufgenommene Bild für die Anzeige werden als „aufgenommene Bilder” bezeichnet.

Die Hauptsteuereinheit 26 dieser Ausführungsform bringt auf dem Sucher 26 ein Live-View-Bild dadurch zur Anzeige, dass sie eine Steuerung zum kontinuierlichen Anzeigen der aufgenommenen Bilder für die Anzeige als ein Bewegungsbild ausführt.

Die Lichtemissionslinse 30 und die Laserdiode 32 fungieren als ein Beispiel für eine Emissionseinheit gemäß der vorliegend offenbarten Methode. Die Laserdiode 32 wird basierend auf einem Befehl von der Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 betrieben und hat die Funktion, einen Laserstrahl in Richtung des Objekts als Messziel durch die Lichtemissionslinse 30 in Richtung der optischen Achse der Abbildungsoptik 40 zu emittieren. Spezielle Beispiele für die Lichtemissionslinse 30 dieser Ausführungsform enthalten ein Objektiv oder dergleichen. Der von der Laserdiode 32 emittierte Laserstrahl ist ein Beispiel für Richtungslicht gemäß der vorliegenden Offenbarung.

Die Lichtempfangslinse 34 und die Photodiode 36 fungieren als ein Beispiel einer Lichtempfangseinheit gemäß der vorliegenden Offenbarung. Die Photodiode 36 besitzt die Funktion, den von der Laserdiode 32 emittieren und von dem Objekt reflektierten Laserstrahl über die Lichtempfangslinse 34 zu empfangen und ein elektrisches Signal entsprechend der Menge des empfangenen Lichts an die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 auszugeben.

Wenn der Benutzer einen Befehl zum Messen einer Entfernung gibt, indem er den Abstandsmessungs-Befehlsknopf oder dergleichen der Bedieneinheit 44 benutzt, veranlasst die Hauptsteuereinheit 26 die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24, eine Abstandsmessung durchzuführen. Insbesondere instruiert bei dieser Ausführungsform die Hauptsteuereinheit 26 die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24, eine Abstandsmessung dadurch auszuführen, dass ein Abstandsmessungs-Befehlssignal an die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 gegeben wird. Im Fall der Ausführung einer Abstandsmessung zu einem Objekt und der Bildaufnahme des Objekts in paralleler Ausführung, sendet die Hauptsteuereinheit 26 ein Synchronisiersignal zum Synchronisieren eines Abstandsmessvorgangs und eines Bildaufnahmevorgangs an die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24.

Wenn das Synchronisiersignal und das Abstandsmessungs-Befehlssignal empfangen werden, steuert die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 die Lichtabgabe durch die Laserdiode 32 mit einer Zeitvorgabe gemäß dem Zählsignal des Zeitzählers 22, und sie steuert den zeitlichen Ablauf der Emission eines Laserstrahls in Richtung des Objekts. Die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 tastet nach Maßgabe der Menge empfangenen Lichts das elektrische Signal ab, das von der Photodiode 36 ausgegeben wird, und zwar entsprechend der Zeitvorgabe durch das Zählsignal des Zeitzählers 22.

Die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 leitet die Entfernung zu dem Objekt her, basierend auf der Lichtemissionszeit, zu der die Laserdiode 32 einen Laserstrahl emittiert, und der Lichtempfangszeit, zu der die Photodiode 36 den Laserstrahl empfängt, und gibt an die Hauptsteuereinheit 26 Abstandsdaten aus, welche die hergeleitete Entfernung repräsentieren. Die Hauptsteuereinheit 26 zeigt Information über die Entfernung zu dem Objekt auf dem Sucher 46 basierend auf den Abstandsdaten an. Die Hauptsteuereinheit 26 speichert die Abstandsdaten in der Speichereinheit 48.

Die Messung der Entfernung zu dem Objekt durch die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 wird in größerer Einzelheit erläutert. 2 ist ein Impulsdiagramm, das ein Beispiel für einen zeitlichen Ablauf des Abstandsmessvorgangs bei der Messung der Entfernung zu dem Objekt in der Abstandsmessvorrichtung 10 veranschaulicht.

In der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform enthält eine einzelne Abstandsmesssequenz eine Spannungseinstellzeitspanne, eine effektive oder eigentliche Messzeitspanne sowie eine Pausenzeitspanne. Die Spannungseinstellzeitspanne bezieht sich auf eine Zeitspanne, während der eine Treiberspannung der Laserdiode 32 und der Photodiode 36 auf einen passenden Spannungswert eingestellt wird. Als spezielles Beispiel wird in der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform gemäß 2 die Spannungseinstellperiode auf mehrere 100 ms (Millisekunden) eingestellt.

Die effektive Messzeitspanne bezieht sich auf eine Zeitspanne, in der der Abstand zu dem Objekt tatsächlich gemessen wird. In der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform wird als spezielles Beispiel gemäß 2 die Entfernung zu dem Objekt dadurch gemessen, dass ein Vorgang des Emittieren eines Laserstrahls und des Empfangen des von dem Objekt reflektierten Laserstrahls mehrere 100 Male wiederholt wird und die verstrichene Zeit von der Lichtemission bis zu dem Lichtempfang gemessen wird. Das heißt: In der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform erfolgt in der einzelnen Messsequenz das Messen der Entfernung zu dem Objekt mehrere 100 Mal.

3 ist ein Beispiel für ein Impulsdiagramm, welches den zeitlichen Ablauf von der Lichtemission zu dem Lichtempfang bei einer einzelnen Messung veranschaulicht. Im Fall der Durchführung einer Messung gibt die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 ein Laser-Triggersignal an die Laserdiode 32, um diese zu veranlassen, Licht entsprechend dem Zählsignal des Zeitzählers 22 zu emittieren. Die Laserdiode 32 emittiert Licht entsprechend der Laser-Triggerung. Bei der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform wird als spezielles Beispiel die Lichtemissionszeit der Laserdiode 32 auf mehrere 10 ns (Nanosekunden) eingestellt. Der emittierte Laserstrahl wird durch die Lichtemissionslinse 30 in Richtung der optischen Achse der Abbildungsoptik 40 in Richtung des Objekts emittiert. Der von der Abstandsmessvorrichtung 10 emittierte Laserstrahl wird von dem Objekt reflektiert und erreicht dann die Abstandsmessvorrichtung 10. Die Photodiode 36 der Abstandsmessvorrichtung 10 empfängt den reflektierten Laserstrahl durch die Lichtempfangslinse 34.

In der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform führt als spezifisches Beispiel die Abstandsmessvorrichtung eine Abstandsmessung durch für ein Objekt in einer Entfernung von mehreren km von der Abstandsmessvorrichtung 10. Die Zeit, bis der von der Laserdiode 32 in Richtung des Objekts in einer Entfernung von mehreren km durch die Lichtemissionslinse 30 emittierte Laserstrahl zurückkehrt (empfangen wird), errechnet sich zu km × 2/Lichtgeschwindigkeit = mehrere μs (Mikrosekunden). Um also die Entfernung zu dem Objekt in mehreren km Entfernung gemäß 2 zu messen, ist die Zeit von mindestens mehreren μs erforderlich.

In der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform wird die Hin- und Herlaufzeit oder dergleichen des Laserstrahls berücksichtigt, und als spezielles Beispiel wird eine einzelne Messzeit auf mehrere ms eingestellt, wie in 2 gezeigt ist. Da die Hin- und Herlaufzeit des Laserstrahls abhängig von der Entfernung zu dem Objekt unterschiedlich ist, kann die effektive Messzeit jedes Mal anders sein, abhängig von der von der Abstandsmessvorrichtung 10 angenommenen Distanz.

In der Abstandsmessvorrichtung 10 leitet die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 die Entfernung zu dem Objekt her auf der Grundlage von Messwerten, die erhalten werden, indem eine Messung mehrere 100 Mal durchgeführt wird, wie oben beschrieben wurde. In der Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 dieser Ausführungsform wird als spezielles Beispiel ein Histogramm von Messwerten für mehrere 100 Male analysiert, um die Entfernung zu dem Objekt herzuleiten. 4 ist eine graphische Darstellung eines Beispiels eines Histogramms von Messwerten für den Fall, dass die Entfernung zu dem Objekt auf der horizontalen Achse und die Messfrequenz auf der vertikalen Achse aufgetragen ist. Die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 ermittelt die Entfernung zu dem Objekt entsprechend einem Maximalwert der Messfrequenz in dem oben beschriebenen Histogramm als ein Messergebnis, und sie gibt Abstandsdaten an die Hauptsteuereinheit 26, welche das hergeleitete Messergebnis angeben. Ein Histogramm lässt sich basierend auf der Hin- und Herlaufzeit (der verstrichenen Zeit von der Lichtemission zum Lichtempfang) des Laserstrahls erzeugen, oder basierend auf ½ der Hin- und Herlaufzeit des Laserstrahls oder dergleichen, anstelle der Entfernung zu dem Objekt.

Die Pausenzeitspanne bezieht sich auf eine Zeitspanne des Pausieren des Treibens der Laserdiode 32 und der Photodiode 36. In der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform ist als spezielles Beispiel gemäß 2 die Zeitspanne der Pause auf mehrere 100 ms eingestellt.

In der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform ist die einzelne Messzeit auf mehrere 100 ms eingestellt.

Falls keine Bildaufnahme erfolgen soll, bringt die Hauptsteuereinheit 26 der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform auf dem Sucher 46 ein Live-View-Bild zur Anzeige, wie oben erläutert wurde. Die Hauptsteuereinheit 26 führt die Anzeige des Live-View-Bilds durch, indem sie die in mehreren fps (mehrere 10 ms/Bild) aufgenommenen Bilder auf dem Sucher 46 als ein Bewegungsbild darstellt. Aus diesem Grund werden während einer einzelnen Messperiode Live-View-Bilder auf dem Sucher 46 für Messperiode/fps angezeigt.

Als Nächstes werden der Bildaufnahmevorgang und der Abstandsmessvorgang für den Fall erläutert, dass der Bildaufnahmevorgang und der Abstandsmessvorgang in der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform synchronisiert werden. Als spezielles Beispiel wird im Folgenden ein Bildaufnahmevorgang sowie ein Abstandsmessvorgang für den Fall erläutert, dass ein Bildaufnahmevorgang zum Aufnehmen eines Stehbilds und ein Abstandsmessvorgang synchronisiert werden.

Als Erstes wird eine Steuerungsverarbeitung von der Hauptsteuereinheit 26 wie folgt ausgeführt. 5 ist ein Flussdiagramm und zeigt ein Beispiel für den Ablauf der Steuerung, die von der Hauptsteuereinheit 26 der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform ausgeführt wird.

Das Flussdiagramm nach 5 wird ausgeführt, wenn der Abstandsmessvorrichtung 10 Strom zugeführt wird.

Als Erstes startet im Schritt 100 die Hauptsteuereinheit 26 einen Live-View-Vorgang. Wie oben erläutert wurde, zeigt die Hauptsteuereinheit 26 das Live-View-Bild auf dem Sucher 46 dadurch an, dass sie eine Steuerung zum kontinuierlichen Anzeigen durch die Abbildungsoptik 40 und den Bildsensor 42 aufgenommener Bilder in Form eines Bewegungsbilds ausführt.

Als Nächstes bestimmt im Schritt 102 die Hauptsteuereinheit 26, ob die Auslösetaste an dem Bedienfeld 44 halb niedergedrückt ist. Falls der Auslöseknopf nicht halb gedrückt ist, beispielsweise dann, wenn der Auslöseknopf überhaupt nicht gedrückt ist oder dergleichen, geht der Prozess zum Schritt 132. Wenn der Auslöseknopf halb gedrückt ist, geht der Prozess zum Schritt 104.

Im Schritt 104 steuert die Hauptsteuereinheit 26 die Abbildungsoptik 40 und führt eine AE und eine AF durch, wie oben erläutert wurde. In der Abstandsmessvorrichtung 10 erfolgt die Belichtungseinstellung durch Ausführen der AE, die Fokussiersteuerung erfolgt durch Ausführen der AF, und das Bildlicht bezüglich des Objekts wird auf der Lichtaufnahmefläche des Bildsensors 42 in einem fokussierten Zustand erzeugt.

Als Nächstes überträgt im Schritt 105 die Hauptsteuereinheit 26 Belichtungsdaten zum Spezifizieren eines gerade aktuellen Belichtungszustands als Ergebnis der AE zu der Abstandsmessungs-Steuereinheit 24. Im Schritt 105 sendet die Hauptsteuereinheit 26 außerdem Fokussierzustands-Spezifikationsinformation zum Fokussieren eines aktuellen Fokussierzustands als Ergebnis der AF an die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24. Beispiele für die Belichtungszustands-Spezifikationsinformation enthalten eine F-Zahl und eine Verschlussgeschwindigkeit, die in eindeutiger Weise bestimmt werden in Abhängigkeit der Objekthelligkeit, oder eine F-Zahl und eine Verschlussgeschwindigkeit, die von einem sogenannten AE-Auswertungswert abgeleitet werden, der sich in eindeutiger Weise entsprechend der Objekthelligkeit bestimmt. Weitere Beispiele für die Belichtungszustands-Spezifikationsinformation enthalten einen AE-Bewertungswert. Beispiele für die Fokussierzustands-Spezifikationsinformation enthalten eine durch AF ermittelte Objektentfernung. Im Folgenden werden diese Begriffe zur Vereinfachung der Beschreibung dann, wenn kein Erfordernis für eine Unterscheidung zwischen Belichtungszustands-Spezifikationsinformation und Fokussierzustands-Spezifikationsinformation besteht, als „Spezifikationsinformation” bezeichnet.

Als Nächstes bestimmt im Schritt 106 die Hauptsteuereinheit 26, ob die Auslösetaste der Bedieneinheit 44 vollständig niedergedrückt ist oder nicht. Ist die Auslösetaste nicht vollständig gedrückt, geht der Prozess weiter zum Schritt 108.

Im Schritt 108 bestimmt die Hauptsteuereinheit 26, ob ein Niederdrücken der Auslösetaste der Bedieneinheit 44 aufgehört hat oder nicht. Falls das Niederdrücken nicht aufgehört hat, geht der Prozess zurück zum Schritt 104, und dieser Vorgang wird wiederholt. Für den Fall, dass das Niederdrücken aufgehört hat, geht der Prozess weiter zum Schritt 132.

Falls die Auslösetaste vollständig gedrückt ist, geht der Prozess weiter vom Schritt 106 zum Schritt 110.

Im Schritt 110 sendet die Hauptsteuereinheit 26 das Synchronisiersignal zu der Abstandsmessungs-Steuereinheit 24. Auf diese Weise wird in der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform zum Synchronisieren des Bildaufnahmevorgangs durch die Hauptsteuereinheit 26 mit dem Abstandsmessvorgang durch die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 vor dem Start der Bildaufnahme (tatsächliche Belichtung des Bildsensors 42) das Synchronisiersignal von der Hauptsteuereinheit 26 an die Abstandsmessungs-Steuereinheit 26 gesendet. Durch im Folgenden erläuterte Einzelschritte wird in der Abstandsmessungs-Steuereinheit 24, falls das Synchronisiersignal empfangen wird, der Vorgang der Abstandsmessung (die Messung des Abstands zu dem Objekt) gestartet.

Als Nächstes startet im Schritt 112 die Hauptsteuereinheit 26 die eigentliche Belichtung (Bildaufnahme). Mit dem Start der eigentlichen Belichtung werden die Pixel des Bildsensors 42 mit Licht bestrahlt (das Bildlicht wird auf der Lichtaufnahmefläche des Bildsensors 42 erzeugt), und in den jeweiligen Pixeln werden Signalladungen entsprechend dem aufgestrahlten Licht gespeichert.

Als Nächstes ermittelt im Schritt 114 die Hauptsteuereinheit 26, ob die tatsächliche Belichtung abgeschlossen ist oder nicht. Der Prozess verbleibt im Bereitschaftszustand, bis die eigentliche Belichtung zu Ende ist, und wenn die eigentliche Belichtung endet, geht der Prozess zum Schritt 116. Ein Verfahren zum Bestimmen, ob die eigentliche Belichtung zu Ende ist oder nicht, ist keiner Beschränkung unterworfen, als spezielles Beispiel sei ein Bestimmungsverfahren genannt, welches auf der Bestimmung basiert, ob eine unter verschiedenen Bedingungen festgelegte tatsächliche Belichtungszeit verstrichen ist oder nicht.

Im Schritt 116 beginnt die Hauptsteuereinheit 26 mit dem Lesen der in den jeweiligen Pixeln des Bildsensors 42 gespeicherten Signalladungen.

Als Nächstes gibt im Schritt 118 die Hauptsteuereinheit 26 ein Lesestartsignal, welches den Start des Lesevorgangs angibt, an die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 aus. Die aus den jeweiligen Pixeln gelesenen Signalladungen werden an die Hauptsteuereinheit 26 als elektrische Signale (Bildsignale) gesendet, bei denen es sich um digitale Signale entsprechend den Signalladungen handelt.

Als Nächstes stellt im Schritt 120 die Hauptsteuereinheit 26 fest, ob eine Horizontalaustastlücke ansteht oder nicht. Wie oben erläutert, wird im Fall des Lesens der Signalladungen aus den Pixeln des Bildsensors 42 zwischen den Pixelreihen die Horizontalaustastlücke, während der das Lesen von Signalladungen nicht ausgeführt wird, erzeugt, weil die Signalladungen in Einheiten von Pixeln für jede Pixelreihe gelesen werden. Die Hauptsteuereinheit 26 stellt fest, ob die Horizontalaustastlücke ansteht, und wenn diese nicht ansteht, d. h. während die Signalladungen aus den Pixeln einer Pixelreihe ausgelesen werden, geht der Prozess zum Schritt 124. Im Fall des Vorliegens der Horizontalaustastlücke geht der Prozess zum Schritt 122.

Im Schritt 122 sendet die Hauptsteuereinheit 26 ein Lichtemissions-Befehlssignal an die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24. Durch die im Folgenden erläuterten Einzelheiten veranlasst die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 im Fall des Empfangs des Lichtemission-Befehlssignals die Laserdiode 32, basierend auf dem Lichtemission-Befehlssignal Licht zu emittieren.

Als Nächstes bestimmt im Schritt 124 die Hauptsteuereinheit 26, ob der Lesevorgang zu Ende ist oder nicht. Falls die Signalladungen noch nicht aus sämtlichen Pixeln des Bildsensors 42 ausgelesen sind, geht der Prozess zurück zum Schritt 120, und diese Verarbeitung wird wiederholt. Wenn die Signalladungen aus sämtlichen Pixeln des Bildsensors 42 ausgelesen sind, geht der Prozess weiter zum Schritt 126.

Im Schritt 126 sendet die Hauptsteuereinheit 26 ein Lese-Endesignal, welches das Ende des Lesevorgangs bedeutet, an die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24.

Als Nächstes bestimmt im Schritt 128 die Hauptsteuereinheit 26, ob Abstandsdaten empfangen sind oder nicht. Wenn der Abstand zu dem Objekt gemessen ist (Abstandsmessung), sendet durch im Folgenden erläuterte Einzelheiten die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 an die Hauptsteuereinheit 26 Abstandsdaten, die ein Messergebnis darstellen. Der Prozess befindet sich in einem Bereitschaftszustand, bis von der Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 gesendete Abstandsdaten empfangen werden, und wenn die Abstandsdaten empfangen werden, geht der Prozess zum Schritt 130.

Im Schritt 130 zeigt die Hauptsteuereinheit 26 Information über den Abstand von dem Objekt auf dem Sucher 46 anhand der empfangenen Abstandsdaten einem Live-View-Bild überlagert an. Die Hauptsteuereinheit 26 speichert empfangene Abstandsdaten in der Speichereinheit 48 in Korrelation mit dem aufgenommenen Bild. Bei diesem Schritt werden das aufgenommene Bild (Bilddaten des aufgenommenen Bilds), das durch Aufnahme des Objekts erhalten wurde, und der Abstand (Distanzdaten) zu dem Objekt in der Speichereinheit 48 in einem zueinander korrelierten Zustand abgespeichert.

Als nächstes bestimmt die Hauptsteuereinheit 26 im Schritt 132, ob ein Netzschalter (nicht dargestellt) ausgeschaltet ist oder nicht. Falls er nicht ausgeschaltet ist, geht der Prozess zurück zum Schritt 102, und dieser Vorgang wird wiederholt. Ist der Netzschalter ausgeschaltet, geht der Prozess weiter zum Schritt 134.

Im Schritt 134 hält die Hauptsteuereinheit 26 den Live-View-Betrieb an und beendet anschließend diese Verarbeitung. Die Hauptsteuereinheit 26 schaltet die Stromversorgung der Abstandsmessvorrichtung 10 ab.

Als nächstes wird der Abstandsmessvorgang beschrieben, der von der Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 ausgeführt wird. 6A und 6B sind Flussdiagramme eines Beispiels des Abstandsmessvorgangs, der von der Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform ausgeführt wird. 7 ist ein Beispiel für ein Ablaufdiagramm, welches den zeitlichen Ablauf für den -Bildaufnahmevorgang und den Abstandsmessvorgang darstellt.

Die in den 6A und 6B dargestellten Flussdiagramme werden ausgeführt, wenn der Abstandsmessvorrichtung 10 Strom zugeführt wird.

Als Erstes stellt im Schritt 192 die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 fest, ob die im Schritt 105 der oben beschriebenen Steuerungsverarbeitung übertragene Spezifikationsinformation empfangen ist. Im Schritt 192 führt dann, wenn die Spezifikationsinformation nicht empfangen ist, die Abfrage zu einem negativen Ergebnis, und die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 führt den Feststellungsvorgang des Schritts 192 erneut aus. Wenn im Schritt 192 die Spezifikationsinformation empfangen ist, ist das Ergebnis der Abfrage bejahend, und der Prozess geht weiter zum Schritt 194.

Als Nächstes bestimmt im Schritt 196 die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 einen effektiven Abstandsmessbereich (ein Beispiel für einen Abstandsbereich gemäß der vorliegenden Offenbarung) basierend auf der im Schritt 192 empfangenen Fokussierzustands-Spezifikationsinformation. Beispielsweise stellt die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 den effektiven Abstandsmessbereich unter Bezugnahme auf eine (nicht gezeigte) Bereichs-Herleitungstabelle fest, in der ein effektiver Abstandsmessbereich in eindeutiger Weise hergeleitet ist aus der Fokussierzustands-Spezifikationsinformation.

Der effektive Abstandsmessbereich ist ein Abstandsbereich, der herangezogen wird, wenn die Häufigkeit jedes Abstands bestimmt wird, erhalten durch mehrmaliges Ausführen der Herleitung des Objektabstands. Das heißt: Der effektive Abstandsmessbereich gibt einen effektiven Bereich eines Abstands an, der in dem unten beschriebenen Schritt 222 hergeleitet wird, und bedeutet den Bereich eines Objektabstands, der abgeschätzt wird aus der Fokussierzustands-Spezifikationsinformation und dessen Nahbereich.

Beispiele für die Bereichs-Herleitungstabelle enthalten eine Tabelle, in der eine Bewegungsrichtung und ein Bewegungshub einer Fokussierlinse gegenüber einer vorab festgelegten Referenzstellung mit einem effektiven Abstandsmessbereich korreliert sind. Die Bewegungsrichtung und der Bewegungshub werden spezifiziert durch die Fokussierzustands-Spezifikationsinformation.

Die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 kann den effektiven Abstandsmessbereich unter Verwendung eines arithmetischen Ausdrucks bestimmen, in dem die Fokussierzustands-Spezifikationsinformation eine unabhängige Variable ist und der effektive Abstandsmessbereich eine abhängige Variable ist, ohne dass die Bereichs-Ableitungstabelle verwendet wird.

Als Nächstes bestimmt im Schritt 198 die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 die Herleitungs-Auflösung, die in eindeutiger Weise bestimmt wird aus dem in Schritt 196 bestimmten effektiven Abstandsmessbereich.

Die Herleitungs-Auflösung ist eine Auflösung, die entsprechend dem im Schritt 196 bestimmten effektiven Abstandsmessbereich zunimmt und so eingestellt wird, dass sie größer ist als eine vorbestimmte Auflösung. Die vorbestimmte Auflösung bedeutet hier beispielsweise eine Auflösung, die in dem Fall herangezogen wird, dass eine Abstandsmessung (im Fall des Herleitens des Objektabstands) herangezogen wird ohne Bindung an den effektiven Abstandsmessbereich. Bei dieser Ausführungsform wird als Beispiel für die Herleitungs-Auflösung eine Auflösung verwendet, die höher eingestellt ist als die vorbestimmte Auflösung unter Verwendung einer Bit-Zahl (beispielsweise 8 Bits), die vorab als Bit-Zahl zum Definieren der vorbestimmten Auflösung festgelegt wurde.

Als Nächstes stellt die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 im Schritt 200 fest, ob das Synchronisiersignal empfangen wurde. Insbesondere stellt die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 fest, ob das von der Hauptsteuereinheit 26 im Schritt 110 des Steuervorgangs in der Hauptsteuereinheit 26 gesendete Synchronisiersignal empfangen wurde. Der Prozess verbleibt solange im Stand-by-Zustand, bis das Synchronisiersignal empfangen ist, und wenn es empfangen ist, geht der Prozess weiter zum Schritt 202.

Im Schritt 202 geht die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 über in die in 7 gezeigte Spannungseinstell-Zeitspanne und führt eine Spannungsjustierung der Treiberspannung für die Laserdiode 32 und die Photodiode 36 durch. Hierdurch wird die Emissionsintensität des Laserstrahls durch die Laserdiode 32 eingestellt, und es wird die Lichtempfangsempfindlichkeit der Photodiode 36 eingestellt.

Die Emissionsintensität des von der Laserdiode 32 emittierten Laserstrahls wird basierend auf der im Schritt 192 empfangenen Spezifikationsinformation eingestellt. Beispielsweise justiert die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 die Emissionsintensität des Laserstrahls unter Bezugnahme auf eine (nicht gezeigte) Intensitätseinstelltabelle, in der die die Treiberspannung der Laserdiode 32 angebende Spannungsinformation eindeutig von der Spezifikationsinformation abgeleitet ist. Das heißt: Die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 leitet die Spannungsinformation entsprechend der im Schritt 192 empfangenen Spezifikationsinformation aus der Intensitätseinstelltabelle ab und führt eine derartige Spannungsjustierung durch, dass die durch die abgeleitete Spannungsinformation angegebene Treiberspannung an die Laserdiode 32 gelegt wird (siehe 10).

Beispiele für die Intensitätseinstelltabelle beinhalten eine Tabelle, in der Spannungsinformation abgespeichert ist, die repräsentativ dafür ist, dass die Emissionsintensität des Laserstrahls umso geringer ist, je kürzer ein Abstand zu einem Hauptobjekt ist, und die Emissionsintensität des Laserstrahls umso geringer ist, je kleiner die Menge an Umgebungslicht (je größer die Belichtung) ist. Der Abstand zu dem Hauptobjekt ist spezifiziert durch die Fokussierzustands-Spezifikationsinformation, und die Menge an Umgebungslicht wird spezifiziert durch die Belichtungszustands-Spezifikationsinformation. Umgebungslicht wird zu störendem Rauschen für den Laserstrahl, und dies bedeutet, dass, je geringer die Menge an Umgebungslicht ist (je größer die Belichtung ausfällt), desto geringer das störende Rauschen für den Laserstrahl wird. Dementsprechend führt die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 im Schritt 202 eine derartige Spannungsjustierung aus, dass die Emissionsintensität des Laserstrahls dann gering wird, wenn die Menge an Umgebungslicht klein ist. Da eine größer oder stärker werdende Belichtung bedeutet, dass die Objekthelligkeit gering wird, kann die Emissionsintensität umso geringer eingestellt werden, je geringer die Objekthelligkeit ist.

Die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 kann die Emissionsintensität des Laserstrahls basierend auf der Spannungsinformation einstellen, die durch einen arithmetischen Ausdruck abgeleitet wird, in welchem die Belichtungszustands-Spezifikationsinformation und die Fokussierzustands-Spezifikationsinformation unabhängige Variable sind, während die Spannungsinformation eine abhängige Variable ist; dies geschieht ohne Verwendung der Intensitätseinstelltabelle.

Obschon hier ein Fall dargestellt wurde, bei dem die Emissionsintensität des Laserstrahls basierend auf der Belichtungszustands- und Fokussierzustands-Spezifikationsinformation eingestellt wird, die im Schritt 192 empfangen wird, ist die Methode gemäß vorliegender Offenbarung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise lässt sich die Emissionsintensität des Laserstrahls basierend auf der Belichtungszustands-Spezifikationsinformation oder der Fokussierzustands-Spezifikationsinformation einstellen.

Die Lichtempfangsempfindlichkeit der Photodiode 36 wird basierend auf der im Schritt 192 empfangenen Fokussierzustands-Spezifikationsinformation eingestellt, beispielsweise stellt die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 die Lichtempfangsempfindlichkeit der Photodiode 36 unter Bezugnahme auf eine (nicht gezeigte) Empfindlichkeitseinstelltabelle ein, in der die die Treiberspannung der Photodiode 36 angebende Spannungsinformation in eindeutiger Weise aus der Spezifikationsinformation hergeleitet ist. Das heißt, die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 leitet die Spannungsinformation entsprechend der im Schritt 192 empfangenen Fokussierzustands-Spezifikationsinformation aus der Empfindlichkeitseinstelltabelle her und führt die Spannungseinstellung so durch, dass die durch die abgeleitete Spannungsinformation angegebene Treiberspannung an die Photodiode 36 gelegt wird (siehe 10).

Beispiele für die Empfindlichkeitseinstelltabelle enthalten eine Tabelle, in der Spannungsinformation abgespeichert ist, wonach, je geringer der Abstand zu dem Hauptobjekt ist, umso geringer die Lichtempfangsempfindlichkeit der Photodiode 36 ist.

Die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 kann die Lichtempfangsempfindlichkeit der Photodiode 36 basierend auf Spannungsinformation ohne Heranziehung der Empfindlichkeitseinstelltabelle herleiten mit Hilfe eines arithmetischen Ausdrucks mit der Fokussierzustands-Spezifikationsinformation als unabhängiger Variablen und der Spannungsinformation als abhängiger Variable.

Als Nächstes stellt die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 im Schritt 204 fest, ob die Spannungseinstellung zu Ende ist oder nicht. Bei dieser Ausführungsform ist, wie oben beschrieben wurde und in 7 gezeigt ist, die Spannungseinstellzeitspanne auf mehrere 100 ms eingestellt. Aus diesem Grund stellt die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 eine Beendigung der Spannungseinstellung dann fest, wenn diese mehreren 100 ms nach dem Übergang in die Spannungseinstellzeitspanne verstrichen sind. Dementsprechend stellt die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 fest, dass die Spannungseinstellung nicht zu Ende ist und sich noch im Bereitschaftszustand befindet, bis mehrere 100 ms nach dem Übergang in die Spannungseinstellzeitspanne verstrichen sind, und wenn diese 100 ms verstrichen sind, stellt sie fest, dass die Spannungseinstellung zu Ende ist, und es erfolgt ein Übergang zum Schritt 206.

Im Schritt 206 geht die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 in die effektive Messzeitspanne über und beginnt mit der Messung des Abstands zu dem Objekt.

Als Nächstes bestimmt im Schritt 208 die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24, ob das Lesestartsignal empfangen ist. Insbesondere stellt die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 fest, ob das von der Hauptsteuereinheit 26 im Schritt 118 der Steuerungsverarbeitung in der oben beschriebenen Hauptsteuereinheit 26 gesendete Lesestartsignal empfangen wird oder nicht. Da in der Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform die Steuerung der Messung des Abstands zu dem Objekt in einer Zeitspanne (im Folgenden als „Lesezeitspanne” bezeichnet), in der die Ladungssignale aus den Pixeln ausgelesen werden, und der Zeitspanne außerhalb der Lesezeitspanne unterschiedlich ist, wird von der Hauptsteuereinheit 26 das Lesestartsignal empfangen. Dann ist die Steuerung der Messung, insbesondere die Steuerung der Lichtemission der Laserdiode 32 ist unterschiedlich in Abhängigkeit vom Vorhandensein oder Fehlen des Empfangs des Lesestartsignals. Um die Laserdiode 32 zum Emittieren von Licht zu veranlassen, wird an die Laserdiode 32 eine Spannung zum Treiben der Laserdiode gelegt. Wenn die Treiberspannung an die Laserdiode 32 gelegt wird, während die Signalladungen aus den Pixeln des Bildsensors 42 ausgelesen werden, kann es innerhalb der Abstandsmessvorrichtung 10 zu einer Spannungsschwankung kommen, und möglicherweise überlagert sich Rauschen den Ladungssignalen, die aus den Pixeln gelesen werden, bedingt durch eine Spannungsschwankung. Auf diesem Wege kann es zu einer Störung in dem aufgenommenen Bild kommen, bedingt durch das den Ladungssignalen überlagerte Rauschen.

Aus diesem Grund führt die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform eine Steuerung in der Weise durch, dass in einer Lesezeitspanne die Laserdiode 32 Licht innerhalb der oben beschriebenen Horizontalaustastlücke emittiert, also einer Zeitspanne, während der die Ladungssignale nicht aus den Pixeln ausgelesen werden. Das heißt, die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 führt eine solche Steuerung durch, dass in der Lesezeitspanne die Laserdiode 32 Licht synchronisiert mit dem Bildaufnahmevorgang emittiert.

Da wie oben beschrieben, in einer Periode außerhalb der Lesezeitspanne eine Überlagerung von Rauschen aufgrund einer Spannungsschwankung kein Problem darstellt, kann die Laserdiode 32 nicht Licht synchronisiert mit dem Bildaufnahmevorgang emittieren.

In diesem Fall kann, wie oben beschrieben wurde, die Laserdiode 32 Licht jeweils alle paar ms entsprechend der jeweiligen Messung emittieren. Im Folgenden wird eine Steuerung durch die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 in einer Zeitspanne außerhalb der Lesezeitspanne als „Normalsteuerung” bezeichnet.

Im Schritt 208 geht der Prozess weiter zum Schritt 216, da die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 die normale Steuerung dann ausführt, wenn das Lesestartsignal nicht empfangen wird. Wenn die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 das Lesestartsignal empfängt, geht der Prozess weiter zum Schritt 210.

Im Schritt 210 ermittelt die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24, ob das Leseendesignal empfangen wird oder nicht. Insbesondere stellt die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 fest, ob das von der Hauptsteuereinheit 26 im Schritt 126 des Steuervorgangs in der Hauptsteuereinheit 26 gemäß obiger Beschreibung gesendete Leseendesignal empfangen wird oder nicht.

Da die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 in einer nachfolgenden Zeitspanne die normale Steuerung dann ausführt, wenn das Leseendesignal empfangen wird, geht der Prozess weiter zum Schritt 216. Wenn die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 das Leseendesignal nicht empfängt, geht der Prozess weiter zum Schritt 212.

Im Schritt 212 stellt die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 fest, ob das Lichtemission-Befehlssignal empfangen wird oder nicht. Insbesondere stellt die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 fest, ob das von der Hauptsteuereinheit 26 im Schritt 122 der Steuerverarbeitung innerhalb der Hauptsteuereinheit 26 gesendete Lichtemission-Befehlssignal empfangen wird oder nicht.

Falls die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 das Lichtemissions-Befehlssignal nicht empfängt, d. h. falls die Lesezeitspanne ansteht und man sich noch nicht in der Horizontalaustastlücke befindet, befindet sich der Prozess im Bereitschaftszustand. Wenn die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 das Lichtemission-Befehlssignal empfängt, geht der Prozess zum Schritt 214.

Im Schritt 214 wird festgestellt, ob die Messung ausgeführt ist oder nicht. In der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform ist das Intervall (die Lesezeit der Ladungssignale aus den Pixeln einer Pixelreihe) zwischen den Horizontalaustastlücken kürzer als die einzelne Messzeit (in dem speziellen oben angegebenen Beispiel einige ms). Aus diesem Grund kann vor Ende der Messung die nächste Horizontalaustastlücke erreicht werden, und das Lichtemission-Befehlssignal kann von der Hauptsteuereinheit 26 an die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 gesendet werden. In der Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 dieser Ausführungsform wird somit dann, wenn das Lichtemission-Befehlssignal während der Messung empfangen wird, das empfangene Lichtemission-Befehlssignal ignoriert, so dass die Laserdiode 32 kein Licht abgibt. Aus diesem Grund geht der Prozess zum Schritt 226, wenn die Messung gerade ausgeführt wird.

Im Schritt 216 bewirkt die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24, dass die Laserdiode 32 Licht in der Weise emittiert, dass der Laserstrahl eine im Schritt 202 eingestellte Emissionsintensität aufweist.

Als Nächstes stellt im Schritt 218 die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 fest, ob eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist oder nicht. Insbesondere, weil gemäß obiger Beschreibung die Einzelmesszeit auf mehrere ms festgesetzt wurde, stellt die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 fest, ob diese mehreren ms verstrichen sind oder nicht. Wenn die vorbestimmte Zeit (in dieser Ausführungsform mehrere ms für die einzelne Messzeit) nicht verstrichen ist, verharrt der Prozess im Bereitschaftszustand, und wenn die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, geht der Prozess zum Schritt 220.

Die Laserdiode 32 emittiert Licht durch die Verarbeitung des Schritts 216, wodurch der Laserstrahl durch die Lichtemissionslinse 30 auf das Objekt gestrahlt wird. Der von dem Objekt reflektierte Laserstrahl wird durch die Lichtempfangslinse 34 von der Photodiode 36 empfangen, bis die vorbestimmte Zeit verstrichen ist. Die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 erfasst die verstrichene Zeit von der Lichtemission bis zu dem Lichtempfang für den Fall, dass der Laserstrahl von der Photodiode 36 empfangen wird, und speichert die verstrichene Zeit in der Speichereinheit (z. B. dem RAM oder dergleichen innerhalb der Abstandsmessungs-Steuereinheit 24).

Wenn sich beispielsweise das Objekt bewegt oder dergleichen, überschreitet die verstrichene Zeit zwischen der Lichtemission und dem Lichtempfang des Laserstrahls mehrere ms, und möglicherweise kehrt der Laserstrahl nicht zurück (es wird kein reflektiertes Licht empfangen). In diesem Fall entsteht ein Messfehler. Falls ein Messfehler entsteht, speichert die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 diesen Effekt in der Speichereinheit (z. B. dem RAM oder dergleichen innerhalb der Abstandsmessungs-Steuereinheit 24), und das Auftreten des Messfehlers kann in dem Sucher 46 oder dergleichen angezeigt werden entsprechend der Häufigkeit des Auftretens des Messfehlers, beispielsweise wenn die Häufigkeit beim Herleiten der Entfernung zu dem Objekt unter Verwendung eines Histogramms nicht vernachlässigbar ist. Auf diese Weise wird im Fall des Auftretens eines Messfehlers die Hauptsteuereinheit 26 das aufgenommene Bild nicht in der Speichereinheit 48 speichern. In diesem Fall kann der Benutzer über die Bedieneinheit 44 einstellen, ob das aufgenommene Bild zu speichern ist oder nicht (ein Beispiel für eine Speicherungs-Einstelleinheit gemäß der Methode nach vorliegender Offenbarung).

Als Nächstes bestimmt im Schritt 220 die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24, ob eine vorbestimmte Anzahl von Messvorgängen zu Ende ist. Im Schritt 220 ist im Fall des Abschlusses einer vorbestimmten Anzahl von Messvorgängen die Antwort auf die Frage bejahend, und der Prozess geht zum Schritt 220. Falls eine vorbestimmte Anzahl von Messungen noch nicht zu Ende ist im Schritt 220, ist die Antwort negativ, und der Prozess geht weiter zum Schritt 208.

Im Schritt 222 leitet die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 zunächst den Abstand zu dem Objekt her, basierend auf der Zeit zwischen der Emission des Laserstrahls durch die Verarbeitung des Schritts 216 bis hin zu dem Empfang des Laserstrahls durch die Photodiode 36. Als Beispiel erzeugt gemäß 4 die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 ein Histogramm des hergeleiteten Abstands zu dem Objekt mit der vorbestimmten Auflösung. Als Nächstes rekonstruiert als in 4 dargestelltes Beispiel die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 ein Histogramm des Objektabstands unter Heranziehung der Herleitungs-Auflösung innerhalb des effektiven Abstandsmessbereichs, der in dem Prozessschritt 196 bestimmt wurde. Die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 analysiert das Histogramm innerhalb des effektiven Abstandsmessbereich und erzeugt Abstandsdaten, die den analysierten Abstand repräsentieren (in dem Beispiel nach 4 ist dies der Abstand mit der maximalen Messfrequenz). Hier ist der durch die Abstandsdaten repräsentierte Abstand der Endabstand (der endgültig ausgegebene Wert, der dem Benutzer angeboten wird).

Das mit der Herleitungs-Auflösung erzeugte Histogramm wird segmentiert, im Gegensatz zu dem mit der vorbestimmten Auflösung erzeugten Histogramm. Dementsprechend drückt sich der durch Analysieren des Histogramms ermittelte Abstand aus in Einheiten feiner numerischer Werte (Einheiten kleinerer numerischer Werte), im Gegensatz zu dem Abstandswert, der erhalten wird durch Analysieren des mit der vorbestimmten Auflösung erzeugten Histogramms.

Als Nächstes sendet im Schritt 224 die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 im Schritt 222 erzeugte Abstandsdaten an die Hauptsteuereinheit 26, und dann geht der Prozess zum Schritt 226.

Im Schritt 226 stellt die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 fest, ob vorab festgelegte Bedingungen zum Beendigen dieses Abstandsmessvorgangs (Endbedingungen) erfüllt sind oder nicht. Ein Beispiel für eine Endbedingung ist eine solche Bedingung, dass ein Ende-Befehl von dem Benutzer über die Bedieneinheit 44 empfangen wird. Im Schritt 226 ist die Antwort auf die Abfrage, falls die Endbedingungen nicht erfüllt sind, negativ, und der Prozess geht weiter zum Schritt 212. Wenn die Endbedingungen erfüllt sind, im Schritt 226, ist die Antwort auf die Abfrage bejahend, und dieser Abstandsmessvorgang endet.

Wie oben beschrieben, wird in der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform eine solche Steuerung ausgeführt, dass die Zeitspanne für die Bildaufnahme und die Zeitspanne für die Abstandsmessung einander überlappen. Folglich kann die Abstandsmessvorrichtung 10 eine Bildaufnahme und eine Abstandsmessung effizient ausführen, verglichen mit einem Fall, in welchem die Zeitspanne für die Bildaufnahme und die Zeitspanne für eine Abstandsmessung einander nicht überlappen.

In der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform wird eine derartige Steuerung ausgeführt, dass die Zeit, zu der die Bildaufnahme gestartet wird, und die Abstandsmessungs-Startzeit miteinander synchronisiert sind. Dementsprechend kann die Abstandsmessvorrichtung 10 die Bildaufnahme und die Abstandsmessung effizient ausführen, verglichen mit einem Fall, dass die Abstandsmessung zu einer Zeit gestartet wird, nachdem die Bildaufnahme gestartet wurde.

In der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform wird eine derartige Steuerung ausgeführt, dass die Zeit, zu der die aktuelle Belichtung gestartet wird, und die Startzeit der Abstandsmessung miteinander synchronisiert sind. Dementsprechend kann die Abstandsmessvorrichtung 10 in effektiver Weise eine Bildaufnahme und eine Abstandsmessung ausführen, verglichen mit einem Fall, dass eine Abstandsmessung zu einer Zeit gestartet wird, die später liegt als die Zeit, zu der die aktuelle Belichtung gestartet wird.

In der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform wird in dem Sucher 46 Information über den Abstand angezeigt, der unter den durch mehrmaliges Ausführen des Herleiten des Objektabstands ermittelten Abständen die höchste Frequenz aufweist. Dementsprechend kann die Abstandsmessvorrichtung 10 Information über einen Abstand liefern, die für den Benutzer in hohem Maße notwendig ist, verglichen mit dem Fall, dass keine Konfiguration vorhanden ist, bei der Information über den Abstand mit einer hohen Frequenz unter den Abständen in dem Sucher 46 angezeigt wird, die durch mehrmaliges Herleiten des Abstands erhalten werden.

In der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform wird der effektive Abstandmessbereich basierend auf der Fokussierzustands-Spezifikationsinformation ermittelt, wenn der Objektabstand ermittelt wird, und der Objektabstand wird basierend auf dem festgestellten effektiven Abstandsmessbereich hergeleitet. Dementsprechend kann die Abstandsmessvorrichtung 10 einen endgültigen Abstand innerhalb eines Abstandsbereichs herleiten, der von dem Benutzer scharfgestellt wurde, verglichen mit dem Fall, dass der effektive Abstandsmessbereich nicht basierend auf der Fokussierzustands-Spezifikationsinformation bestimmt wird.

In der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform wird der Objektabstand mit der Auflösung hergeleitet, die entsprechend dem effektiven Abstandsmessbereich steigt, der basierend auf der Fokussierzustands-Spezifikationsinformation bestimmt wird. Dementsprechend kann die Abstandsmessvorrichtung 10 einen endgültigen Abstand exakt herleiten, verglichen mit einem Fall, dass der Objektabstand ohne Heranziehung der Auflösung hergeleitet wird, die entsprechend dem effektiven Abstandsmessbereich zunimmt.

in der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform wird von der Laserdiode 32 der Laserstrahl mit der Emissionsintensität emittiert, die nach Maßgabe der Fokussierzustands-Spezifikationsinformation und/oder der Belichtungszustands-Spezifikationsinformation eingestellt wurde. Dementsprechend kann die Abstandsmessvorrichtung 10 die Emission des Laserstrahls durch die Laserdiode 32 in einem Zustand unterdrücken, in welchem die Emissionsintensität übermäßig und mangelhaft ist in dem Fall, dass die Emissionsintensität des Laserstrahls ohne Heranziehung der Fokussierzustands- und der Belichtungszustands-Spezifikationsinformation eingestellt wird.

In der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform wird reflektiertes Licht des von dem Objekt reflektierten Laserstrahls von der Photodiode 36 mit der nach Maßgabe der Fokussierzustands-Spezifikationsinformation eingestellten Lichtempfangsempfindlichkeit empfangen. Dementsprechend kann die Abstandsmessvorrichtung 10 den Empfang des reflektierten Lichts durch die Photodiode 36 in einem Zustand unterdrücken, in welchem die Lichtempfangsempfindlichkeit übermäßig und mangelhaft ist im Vergleich zu dem Fall, dass die Lichtempfangsempfindlichkeit der Photodiode 36 ohne Heranziehung der Fokussierzustands-Spezifikationsinformation eingestellt wird.

In der Abstandsmessvorrichtung 10 dieser Ausführungsform wird ein Live-View-Bild in dem Sucher 46 ebenso wie Information über den Objektabstand parallel zu der Anzeige des Live-View-Bilds angezeigt. Dementsprechend kann die Abstandsvorrichtung 10 dem Nutzer ermöglichen, exakt die Beziehung zwischen dem Zustand des Objekts und der Objektentfernung herauszufinden, verglichen mit dem Fall, dass Information über die Objektentfernung nicht in dem Sucher 46 parallel zu der Anzeige des Live-View-Bilds angezeigt wird.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wurde zwar ein Fall beschrieben, dass die Zeit des Starts der aktuellen Belichtung und die Zeit des Starts der Abstandsmessung miteinander synchronisiert sind, allerdings ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise können die Zeit, zu der die aktuelle Belichtung endet, und der Startzeitpunkt der Abstandsmessung miteinander synchronisiert werden. In diesem Fall ist beispielsweise dann, wenn die Abfrage im Schritt 114 bejahend ist, die Möglichkeit gegeben, das Synchronisiersignal an die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 zu senden. Hierdurch kann die Abstandsmessvorrichtung 10 in effizienter Weise eine Bildaufnahme und eine Abstandsmessung ausführen, verglichen mit dem Fall, dass Abstandsmessung später gestartet wird als die aktuelle Belichtung endet.

Die Leseendzeit für die Signalladungen und die Abstandsmessungs-Startzeit können miteinander synchronisiert werden. In diesem Fall kann beispielsweise dann, wenn die Verarbeitung im Schritt 126 endet, das Synchronisiersignal an die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 gesendet werden. Hierdurch kann die Abstandsmessvorrichtung 10 in effizienter Weise eine Bildaufnahme und eine Abstandsmessung durchführen, verglichen mit dem Fall, dass eine Abstandsmessung später gestartet wird als das Lesen der Signalladungen zu Ende ist.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wurde zwar der Fall beschrieben, dass die Spannungseinstellung gleichzeitig mit dem Startzeitpunkt der Abstandsmessung und der Startzeit der aktuellen Belichtung erfolgt, allerdings ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Als Beispiel gemäß 8 kann die Spannungseinstellung vor dem Start der Abstandsmessung und dem Start der aktuellen Belichtung erfolgen.

Bei der obigen Ausführungsform wurde zwar der Fall beschrieben, dass das Histogramm des Objektabstands auch bezüglich der Messfrequenz erzeugt wird allerdings ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann ein Histogramm der Zeit erstellt werden, die erforderlich ist für den Hin- und Herlauf von der Emission bis zum Empfang des Laserstrahls in Bezug auf die Messfrequenz. Darüber hinaus kann ein Zeitbereich entsprechend einem effektiven Abstandsmessbereich eingestellt werden, und man kann ein Histogramm rekonstruieren, bei dem eine Auflösung abhängig von dem Zeitbereich zunimmt. In diesem Fall kann beispielsweise der Objektabstand, der basierend auf der Zeit eines Maximumwerts des rekonstruierten Histogramms als die schließlich ausgegebene Entfernung eingestellt werden (die Entfernung, die dem Benutzer präsentiert wird).

Bei der obigen Ausführungsform wurde zwar gemäß 4 und 9A ein Beispiel beschrieben, bei dem beide Endbereiche des Histogramms für sämtliche Daten nicht in dem effektiven Abstandsmessbereich enthalten sind (bei dem Beispiel nach 9A ein nicht-schraffierter Bereich), allerdings ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern wie als Beispiel in den 9B und 9C gezeigt ist, kann ein Endbereich (schraffierter Abschnitt des Histogramms) nicht in dem effektiven Abstandsmessbereich enthalten sein (bei den Beispielen in den 9B und 9C ein nicht-schraffierter Bereich).

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wurde, zwar zur Vereinfachung der Beschreibung ein Fall dargestellt, bei dem das Histogramm (ein Histogramm für sämtliche Daten) einmal basierend auf dem effektiven Abstandsmessbereich erzeugt wird, allerdings ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 ein Histogramm für Abstände generieren, welches die Abstände außerhalb des effektiven Abstandsmessbereichs unter den Abständen (sämtlichen Daten) zu dem Objekt ausschließt, die durch mehrmaliges Ausführen der Herleitung erhalten werden. In diesem Fall kann die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 das Histogramm mit der oben beschriebenen Herleitungs-Auflösung generieren.

Bei der obigen Ausführungsform wurde zwar ein Fall erläutert, bei dem Information über den Objektabstand im Sucher 46 einem Live-View-Bild überlagert angezeigt wird, allerdings ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann Information über den Objektabstand in einem Anzeigebereich verschieden von dem Anzeigebereich des Live-View-Bilds angezeigt werden. Auf diese Weise kann Information über den Objektabstand in dem Sucher 46 parallel zu der Anzeige des Live-View-Bilds angezeigt werden.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wurde zwar ein Fall erläutert, dass die in der Abstandsmessvorrichtung 10 befindliche Auslösetaste betätigt wird, allerdings ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann die AE und die AF ansprechend auf einen von einer Benutzerschnittstelleneinheit (UI) eines externen Geräts empfangenen Bildaufnahme-Vorbereitungsbefehl gestartet werden, wobei das externe Gerät mit der Abstandsmessvorrichtung 10 verbunden ist, und die aktuelle Belichtung kann ansprechend auf einen Bildaufnahmebefehl gestartet werden, der von der UI-Einheit des externen Geräts empfangen wird. Beispiele für das externe Gerät, das an die Abstandsmessvorrichtung 10 angeschlossen werden kann, enthalten ein Smartgerät, einen Personal-Computer (PC) oder tragbare Endgeräte in Form einer Brille oder einer Armbanduhr.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wurde zwar ein Fall erläutert, in welchem das Live-View-Bild und das Abstandsmessergebnis (Information über den Objektabstand) in dem Sucher 46 angezeigt werden, allerdings ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann mindestens eines von dem Live-View-Bild oder dem Abstandsmessergebnis auf einer Anzeigeeinheit eines externen Geräts dargestellt werden, das an die Abstandsmessvorrichtung angeschlossen ist. Beispiele für die Anzeigeeinheit des externen Geräts, das an die Abstandsmessvorrichtung 10 anschließbar ist, enthalten eine Anzeige eines Smartgeräts, eine Anzeige eines PCs oder eine Anzeige eines tragbaren Endgeräts.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wurde zwar zur Vereinfachung der Beschreibung von der Annahme ausgegangen, dass es keinen AF-Fehler gibt, allerdings ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Das heißt, die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 kann den Abstand in der oben erläuterten Weise für den Fall herleiten, dass ein AF-Fehler nicht vorliegt, und kann den Abstand nicht herleiten, falls ein AF-Fehler vorliegt,.

Bei der obigen Ausführungsform wurde zur Vereinfachung der Beschreibung zwar von der Annahme ausgegangen, dass kein AE-Fehler vorliegt, allerdings ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, die Abstandsmessungs-Steuereinheit kann den Abstand in der oben beschriebenen Weise für den Fall herleiten, dass ein AE-Fehler nicht vorliegt, und kann den Abstand dann nicht herleiten, wenn ein AE-Fehler auftritt.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wurde zwar die Fokuseinstellung und die Belichtungseinstellung durch AF bzw. AE veranschaulicht, allerdings ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, möglich ist auch eine Fokuseinstellung in manueller Weise und eine manuelle Belichtungseinstellung.

Bei der oben erläuterten Ausführungsform geht es zwar um einen Fall, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird bei einer Abstandsmessvorrichtung 10, allerdings ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, die Methode gemäß vorliegender Erfindung kann auch bei einer Digitalkamera (einer Bildaufnahmevorrichtung) eingesetzt werden.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform geht es zwar um den Fall, dass die Spannungseinstellung im Schritt 202 ausgeführt wird, allerdings ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, die Spannungseinstellung muss nicht notwendigerweise stattfinden.

Der Steuervorgang (siehe 5) und der Abstandsmessvorgang (siehe 6A und 6B), wie sie für die obige Ausführungsform erläutert wurden, sind lediglich Beispiele. Überflüssig also zu sagen, dass unnötige Schritte entfallen können, neue Schritte hinzugefügt werden können oder die Abarbeitungsreihenfolge umgestellt werden kann, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Die jeweilige Verarbeitung im Rahmen des Steuervorgangs und die für die obige Ausführungsform beschriebene Abstandsmessverarbeitung im Rahmen des Steuervorgangs und die für die obige Ausführungsform beschriebene Abstandsmessverarbeitung lassen sich durch eine Softwarekonfiguration mit Hilfe eines Computers durch Ausführen eines Programms realisieren, oder können durch andere Hardware-Konfigurationen realisiert werden. Außerdem kann die jeweilige Verarbeitung realisiert werden durch eine Kombination aus einer Hardware- und einer Software-Konfiguration.

Obschon für die obige Ausführungsform von einem Fall ausgegangen wurde, bei dem die Lichtemissionshäufigkeit des Laserstrahls feststeht, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Da Umgebungslicht für den Laserstrahl ein störendes Rauschen darstellt, lässt sich die Lichtemissionsfrequenz des Laserstrahls auf eine Frequenz einstellen, die sich durch die Objekthelligkeit bestimmt.

Im Folgenden wird ein Beispiel für die Möglichkeit des Bestimmens der Lichtemissionsfrequenz des Laserstrahls beschrieben.

Die Lichtemissionsfrequenz (Häufigkeit) des Laserstrahls wird abgeleitet aus einer Lichtemissionsfrequenz-Bestimmungstabelle 300, wie sie als Beispiel in 11 gezeigt ist. In der Lichtemissionsfrequenz-Bestimmungstabelle 300 sind die Objekthelligkeit und die Lichtemissionsfrequenz des Laserstrahls miteinander derart in Beziehung gesetzt, dass die Lichtemissionsfrequenz des Laserstrahls umso höher wird, je größer die Objekthelligkeit ist. Das heißt: In der Lichtemissionsfrequenz-Bestimmungstabelle 300 besitzt die Objekthelligkeit Betragsbeziehungen L1 < L2 > ... Ln, und die Lichtemissionsfrequenz besitzt Betragsbeziehungen N1 > N2 > ... Nn. In dem in 2 gezeigten Beispiel ist zwar die Lichtemissionsfrequenz in Einheiten von 100 Mal veranschaulicht, allerdings ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, die Lichtemissionsfrequenz kann in Einheiten von 10 Mal oder 1 Mal durch die Lichtemissionsfrequenz-Bestimmungstabelle 300 festgelegt werden.

Um in der Abstandsmessvorrichtung 10 die Herleitung der Lichtemissionsfrequenz des Laserstrahls durch die Lichtemissionsfrequenz-Bestimmungstabelle 300 zu realisieren, wird von der Hauptsteuereinheit eine Helligkeitsinformation-Übertragungsverarbeitung (siehe 12) ausgeführt, welche von der Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 vorgenommen wird (siehe 13).

Als Erstes soll anhand der 12 die Helligkeitsinformations-Übertragungsverarbeitung beschrieben werden, die von der Hauptsteuereinheit 26 ausgeführt wird, wenn der Netzschalter der Abstandsmessvorrichtung eingeschaltet wird.

Bei dem in 12 gezeigten Helligkeitsinformations-Übertragungsvorgang bestimmt die Hauptsteuereinheit 26 im Schritt 400 zunächst, ob Helligkeitserfassungs-Startbedingungen, das sind Bedingungen zum Starten des Erfassen der Objekthelligkeit, erfüllt sind oder nicht. Ein Beispiel für die Helligkeitserfassungs-Startbedingungen ist eine Bedingung, wonach die Auslösetaste halb niedergedrückt ist. Ein weiteres Beispiel für die Helligkeitserfassungs-Startbedingungen ist eine Bedingung, wonach das aufgenommene Bild von dem Bildsensor 42 ausgegeben wird.

Wenn im Schritt 400 die Helligkeitserfassungs-Startbedingungen erfüllt sind, ist die Abfrage bejahend, und der Prozess geht zum Schritt 402. Falls im Schritt 400 die Helligkeitserfassungs-Startbedingungen nicht erfüllt sind, ist die Abfrage negativ, und der Prozess geht zum Schritt 406.

Im Schritt 402 beschafft sich die Hauptsteuereinheit 26 die Objekthelligkeit von dem aufgenommenen Bild, anschließend geht der Prozess zum Schritt 404. Obschon hier der Fall dargestellt ist, in welchem die Objekthelligkeit aus dem aufgenommenen Bild ermittelt wird, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann, wenn ein Helligkeitssensor zum Detektieren der Objekthelligkeit in der Abstandsmessvorrichtung 10 vorhanden ist, die Hauptsteuereinheit 26 die Objekthelligkeit von diesem Helligkeitssensor übernehmen.

Im Schritt 404 sendet die Hauptsteuereinheit 26 Helligkeitsinformation über die Objekthelligkeit, die im Schritt 402 erfasst wurde, an die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24, anschließend geht der Prozess zum Schritt 406.

Im Schritt 406 stellt die Hauptsteuereinheit 26 fest, ob Endbedingungen zum Beendigen dieses Helligkeitsinformation-Übertragungsvorgangs erfüllt sind oder nicht. Ein Beispiel für die Endbedingungen ist eine Bedingung, wonach der Ein-/Aus-Schalter der Abstandsmessvorrichtung 10 ausgeschaltet ist. Im Schritt 406 ist die Abfrage, ob die Endbedingungen nicht erfüllt sind, negativ, und der Prozess geht zum Schritt 400. Im Schritt 406 ist die Abfrage bei Erfüllung der Endbedingungen bejahend, und der Helligkeitsinformation-Übertragungsvorgang endet.

Als Nächstes soll anhand der 13 der Lichtemissionsfrequenz-Bestimmungsvorgang erläutert werden, der von der Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 ausgeführt wird, wenn der Ein-/Aus-Schalter der Abstandsmessvorrichtung 10 eingeschaltet wird.

In dem in 13 gezeigten Lichtemissionsfrequenz-Bestimmungsvorgang bestimmt zunächst im Schritt 410 die Abstandsmessungs-Steuereinheit 420, ob die durch Ausführung der Verarbeitung des Schritts 404 gesendete Helligkeitsinformation empfangen wurde. Im Schritt 410 ist im Fall des Licht-Empfangen der durch Ausführung der Verarbeitungen im Schritt 404 gesendeten Helligkeitsinformation das Ergebnis negativ, und der Prozess geht zum Schritt 410. Falls die durch Ausführung der Verarbeitung im Schritt 404 gesendete Helligkeitsinformation empfangen wurde, ist die Feststellung bejahend, und der Prozess geht zum Schritt 412.

Im Schritt 412 leitet die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 die Lichtemissionsfrequenz entsprechend der durch die im Schritt 410 empfangene Helligkeitsinformation angegebenen Objekthelligkeit aus der Lichtemissionfrequenz-Bestimmungstabelle 300 her, anschließend geht der Prozess zum Schritt 414.

Im Schritt 414 speichert die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 die durch die Verarbeitung im Schritt 412 hergeleitete Lichtemissionsfrequenz in der Speichereinheit 48, anschließend geht der Prozess zum Schritt 416. Die in der Speichereinheit 48 durch die Verarbeitung im Schritt 416 gespeicherte Lichtemissionsfrequenz bedeutet „eine vorbestimmte Anzahl” im Schritt 220 des in 6B dargestellten Abstandsmessvorgangs.

Im Schritt 416 stellt die Hauptsteuereinheit 26 fest, ob Endbedingungen zum Beenden dieses Lichtemissionsfrequenz-Bestimmungsvorgangs erfüllt sind oder nicht. Ein Beispiel für die Endbedingungen ist eine Bedingung, dass der Ein-/Aus-Schalter der Abstandsmessvorrichtung 10 ausgeschaltet ist. Wenn die Endbedingungen nicht erfüllt sind, ist die Abfrage im Schritt 416 negativ, und der Prozess geht zum Schritt 410. Sind die Endbedingungen erfüllt im Schritt 416, ist das Ergebnis der Abfrage bejahend, und dieser Lichtemissionsfrequenz-Bestimmungsvorgang endet.

Im Folgenden wird ein weiteres Beispiel zum Bestimmen der Lichtemissionsfrequenz des Laserstrahls erläutert.

Als ein Beispiel wird die Lichtemissionsfrequenz des Laserstrahls gemäß der in 14 gezeigten Lichtemissionsfrequenz-Bestimmungstabelle 500 hergeleitet. In dieser Tabelle 500 sind Belichtungszustands-Spezifikationsinformation (E1, E2, ... En), die eindeutig entsprechend der Objekthelligkeit bestimmt ist, und die Lichtemissionsfrequenz (N1, N2, ... Nn) des Laserstrahls miteinander korreliert. Die Belichtungszustands-Spezifikationsinformation, die gemäß der Objekthelligkeit eindeutig bestimmt ist, bedeutet z. B. Belichtungszustands-Spezifikationsinformation, die angibt, dass die Belichtung umso geringer wird, desto höher die Objekthelligkeit ist.

Für den Fall der Herleitung der Lichtemissionsfrequenz des Laserstrahls anhand der Lichtemissionsfrequenz-Bestimmungstabelle 500 wird der Belichtungszustands-Spezifikationsinformations-Übertragungsvorgang (siehe 15) von der Hauptsteuereinheit 26 ausgeführt, und die Lichtemissionsfrequenz-Bestimmungsverarbeitung (siehe 16) wird von der Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 ausgeführt.

Als Erstes soll anhand der 15 der Übertragungsvorgang für die Belichtungszustands-Spezifikationsinformation, der von der Hauptsteuereinheit 26 ausgeführt wird, wenn der Ein-/Aus-Schalter der Abstandsmessvorrichtung 10 eingeschaltet wird, erläutert werden.

Der in 15 gezeigte Belichtungszustands-Spezifikationsinformation-Übertragungsvorgang sieht vor, dass im Schritt 600 die Hauptsteuereinheit 26 feststellt, ob die Auslösetaste halb niedergedrückt ist oder nicht. Wenn im Schritt 600 die Auslösetaste nicht halb niedergedrückt ist, ist das Ergebnis der Abfrage negativ, und der Prozess geht zum Schritt 606. Wen im Schritt 600 der Auslöseknopf halb niedergedrückt ist, ist das Ergebnis der Abfrage bejahend, und der Prozess geht zum Schritt 602. Obschon in 15 als Beispiel der Fall dargestellt ist, dass die Bedieneinheit 44 die Auslösetaste beinhaltet, ist die Erfindung nicht speziell hierauf beschränkt. Möglicherweise kann dann, wenn die Bedieneinheit 400 eine Abstandsmessungs-Bildgebungsstartknopf aufweist, der Schritt 600 entfallen, so dass die Verarbeitung des Schritts 602 gestartet wird, wenn Strom zugeführt wird.

Im Schritt 602 führt die Hauptsteuereinheit 26 die AE basierend auf der von dem Aufnahmebild beschafften Objekthelligkeit aus, dann geht der Prozess zum Schritt 604.

Im Schritt 604 sendet die Hauptsteuereinheit 26 die Belichtungszustands-Spezifikationsinformation an die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24, dann geht der Prozess zum Schritt 606.

Im Schritt 606 stellt die Hauptsteuereinheit 26 fest, ob Bedingungen zum Beenden dieses Belichtungszustands-Spezifikationsinformations-Übertragungsvorgangs erfüllt sind oder nicht. Ein Beispiel für diese Endbedingungen ist eine Bedingung, dass der Netzschalter der Distanznetzvorrichtung 10 ausgeschaltet ist. Wenn im Schritt 606 die Endbedingung nicht erfüllt ist, ist das Ergebnis negativ, und der Prozess geht zum Schritt 600. Wenn im Schritt 606 die Endbedingungen erfüllt sind, ist das Ergebnis bejahend, und dieser Belichtungszustands-Spezifikationsinformations-Übertragungsvorgang endet.

Als Nächstes soll anhand der 16 die Lichtemissionsfrequenz-Bestimmungsverarbeitung erläutert werden, die von der Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 ausgeführt wird, wenn der Netzschalter der Abstandsmessvorrichtung 10 eingeschaltet wird.

Bei dem in 16 dargestellten Lichtemissionsfrequenz-Bestimmungsvorgang wird als Erstes im Schritt 610 von der Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 festgestellt, ob die durch Ausführen des Schritts 604 übertragene Belichtungszustands-Spezifikationsinformation empfangen wurde oder nicht. Falls die durch die Ausführung im Schritt 604 gesendete Belichtungszustands-Spezifikationsinformation im Schritt 610 nicht empfangen wurde, ist das Ergebnis negativ, und der Prozess geht zum Schritt 616. Wenn im Schritt 610 die Belichtungszustands-Spezifikationsinformation, die durch Ausführung der Verarbeitung im Schritt 604 gesendet wurde, empfangen wird, ist das Ergebnis bejahend, und der Prozess geht zum Schritt 612.

Im Schritt 612 leitet die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 die Lichtemissionsfrequenz her, die der Belichtungszustands-Spezifikationsinformation entspricht, die aus der Lichtemissionsfrequenz-Bestimmungstabelle im Schritt 610 empfangen wurde, anschließend geht der Prozess zum Schritt 614.

Im Schritt 614 speichert die Abstandsmessungs-Steuereinheit 24 die durch die Verarbeitung im Schritt 612 hergeleitete Lichtemissionsfrequenz in der Speichereinheit 48, dann geht der Prozess zum Schritt 616. Die von dem Schritt 616 in der Speichereinheit 48 abgespeicherte Lichtemissionsfrequenz bedeutet „eine vorbestimmte Anzahl” im Schritt 220 des in 6B gezeigten Abstandsmessvorgangs.

Im Schritt 616 bestimmt die Hauptsteuereinheit 26, ob Endbedingungen zum Beenden dieses Belichtungszustands-Spezifikationsinformation-Übertragungsvorgangs erfüllt sind oder nicht. Ein Beispiel für die Endbedingungen ist eine Bedingung, dass der Ein-/Aus-Schalter der Abstandsmessvorrichtung 10 ausgeschaltet ist. Im Schritt 616 wird dann, wenn Endbedingungen nicht erfüllt sind, das Ergebnis negativ, und der Prozess geht zum Schritt 610. Wenn im Schritt 616 die Endbedingungen erfüllt sind, ist das Ergebnis bejahend, und dieser Belichtungszustands-Spezifikationsinformations-Übertragungsvorgang endet.

Da somit die Abstandsmessvorrichtung 10 die Lichtemissionsfrequenz (die Häufigkeit der Abstandsmessung) des Laserstrahls größer macht, wenn die Objekthelligkeit stärker ist, ist es möglich, ein Abstandsmessergebnis zu erhalten, bei dem der Einfluss des störenden Umgebungslichts abgeschwächt ist, verglichen mit dem Fall, dass die Lichtemissionsfrequenz (die Häufigkeit der Abstandsmessung) des Laserstrahls ungeachtet der Objekthelligkeit feststeht.

Bei der obigen Ausführungsform wird zwar der Laserstrahl als Licht für die Abstandsmessung angegeben, allerdings ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, man kann jedes Richtungslicht verwenden, welches eine Richtungscharakteristik, d. h. Bündelung, aufweist. Beispielsweise kann Richtungslicht von einer Leuchtdiode (LED) oder einer Superlumineszenzdiode (SLD) erhalten werden. Die Bündelung der Richtungslichts ist vorzugsweise die gleiche Bündelung wie die des Laserstrahls, und es ist beispielsweise bevorzugt, die Direktivität für die Abstandsmessung in einem Bereich von einigen Metern bis einigen Kilometern zu nutzen.

Die Offenbarungen der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-095558, eingereicht am 2. Mai 2014, und der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-159802, eingereicht am 5. August 2014, sind hierdurch durch Bezugnahme inkorporiert.

Sämtliche Dokumente, Patentanmeldungen und technischen Spezifikationen, die hier angegeben sind, sind in diese Offenbarung so durch Bezugnahme inkorporiert, als ob jedes dieser Dokumente, Patentanmeldungen und technischen Spezifikationen hier konkret und umfänglich zitiert wären.

In Bezug auf die obige Ausführungsform sind folgende Anhänge außerdem offenbart:

(Anhang 1)

Eine Abstandsmessvorrichtung enthält: eine Bildaufnahmeeinheit, die ein Objektbild aufnimmt, welches von einer das Objektbild erzeugenden Abbildungsoptik erzeugt wird, die das ein Objekt wiedergebende Objektbild erzeugt; eine Emissionseinheit, die Richtungslicht als Licht mit Bündelung entlang der Richtung einer optischen Achse der Abbildungsoptik emittiert; eine Lichtempfangseinheit, die reflektiertes Licht des Richtungslichts von dem Objekt empfängt; eine Herleitungseinheit, die eine Entfernung zu dem Objekt basierend auf einer Zeit, zu der das Richtungslicht von der Emissionseinheit emittiert wird, und einer Zeit, zu der das reflektierte Licht von der Lichtempfangseinheit empfangen wird, herleitet; und eine Steuereinheit, die eine derartige Steuerung ausführt, dass mindestens ein Teil einer Bilderzeugungszeitspanne der Bilderzeugungseinheit sich mindestens mit einem Teil einer Abstandsmesszeitspanne durch die Emissionseinheit, die Lichtempfangseinheit und die Herleitungseinheit überlappt.

(Anhang 2)

Ein Abstandsmessverfahren enthält: Herleiten einer Entfernung zu einem Objekt basierend auf einer Zeit, zu der Richtungslicht von einer Emissionseinheit emittiert wird, die Richtungslicht als Licht mit Bündelung entlang der Richtung einer optischen Achse einer Abbildungsoptik emittiert, welche ein das Objekt darstellendes Objektbild erzeugt, und einer Zeit, zu der reflektiertes Licht von einer Lichtempfangseinheit empfangen wird, die das reflektierte Licht des Richtungslichts von dem Objekt empfängt; und Ausführen einer derartigen Steuerung, dass mindestens ein Teil einer Bilderzeugungszeitspanne durch eine ein von der Abbildungsoptik erzeugtes Objektbild aufnehmenden Bildaufnahmeeinheit sich mindestens mit einem Teil einer Abstandsmesszeitspanne überlappt.

(Anhang 3)

Ein Abstandsmessprogramm, welches einen Computer veranlasst, eine Verarbeitung durchzuführen, welche beinhaltet: Herleiten einer Entfernung zu einem Objekt basierend auf einer Zeit, zu der Richtungslicht von einer Emissionseinheit emittiert wird, die Richtungslicht als Licht mit Bündelung entlang der Richtung einer optischen Achse einer Abbildungsoptik emittiert, welche ein das Objekt darstellendes Objektbild erzeugt, und einer Zeit, zu der reflektiertes Licht von einer Lichtempfangseinheit empfangen wird, die das reflektierte Licht des Richtungslichts von dem Objekt empfängt; und Ausführen einer derartigen Steuerung, dass mindestens ein Teil einer Bilderzeugungszeitspanne durch eine ein von der Abbildungsoptik erzeugtes Objektbild aufnehmenden Bildaufnahmeeinheit sich mindestens mit einem Teil einer Abstandsmesszeitspanne überlappt.