JP2000330003A - 測距装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】被写体によらず、測距不能となることがなく、
必ず測距することが可能で、タイムラグが少なく、迅速
で、測距結果の信頼性が高く、高精度な測距装置を低コ
ストで実現し、供給することにある。 【解決手段】本発明は、少なくとも一対の受光素子４に
より被写体からの光を受光して得られる被写体像信号に
基づいて被写体距離を測距する第１測距モードと、投光
光源１４により被写体に向けて光を投射しながら、定常
光除去部６により前記被写体像信号から定常光成分を除
去した像信号に基づいて被写体距離を測距する第２測距
モードと、前記第１、第２測距モードを選択的に実行し
た結果に基づいて測距することが不能な場合、前記第２
測距モードにより得られた反射光像信号と、その信号積
分時間とに基づいて被写体距離を測距する第３測距モー
ドと、を具備したことを特徴とする測距装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、銀塩カメ
ラやデジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置に用い
られる測距装置に係り、特に撮影画面内の複数箇所の被
写体距離を測距する所謂マルチオートフォーカス（以
下、マルチＡＦと称する）を実現する測距装置に係り、
特に全画面ＡＦ等のマルチＡＦの中でも広範囲の測距領
域を有することを特徴とした測距装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、カメラ等の撮像装置では、測距装
置でマルチＡＦを実施するものが一般的になってきてい
る。また、撮影画面内の３点又は５点、７点の被写体距
離を測距する測距装置を搭載したカメラは、低価格機種
でも製品化されている。

【０００３】上記マルチＡＦは、測距エリアを直線上に
配置した一次元マルチＡＦであるが、最近は二次元マル
チＡＦ、エリアＡＦの製品化の兆しが見えている。

【０００４】その一例を挙げると、例えば図３２に示さ
れるように、ファインダ視野１６に対して４５点もの測
距エリア１７を設けたエリアＡＦ機能を有する測距装置
を搭載したカメラが製品化され、市場にも出回っている
のが実状である。

【０００５】このような従来技術に係るマルチＡＦで
は、測距エリア数が増加した分だけ測距演算の如き複雑
な演算を繰り返し実行しなければならないことに鑑み、
そのようなタイムラグを改善する為の種々の発明が提案
されている。

【０００６】例えば、特開平２−１５８７０５号公報で
は、先ず被写体の複数箇所を高精度ではなく粗く測距す
る第１測距モードで複数の被写体距離情報を取得し、そ
の中から最至近距離に相当する被写体距離を示す被写体
を選択し、この選択した被写体のみ高精度の第２測距モ
ードで測距することで、上述したようなタイムラグを改
善することを特徴とした技術が開示されている。

【０００７】さらに、特開昭６３−１３１０１９号公報
では、アクティブ方式のＡＦで、投光光線の反射光量が
最も多いところに最至近の主要被写体が存在すると推定
することを基本概念とし、反射光量の少ない部分に関し
ては測距演算を省くことで、上述したようなタイムラグ
を改善する技術が開示されている。

【０００８】しかしながら、上記従来技術に係るＡＦ方
式は、いずれもアクティブ方式を採用している為、タイ
ムラグ対策において高い効果をあげることができるが、
全画面ＡＦ等を実施しようとすると、投光素子の集りや
受光素子の集りは巨大化を避けられず、実用化に向けて
は高い障壁があった。

【０００９】これに対して、パッシブ方式であれば、受
光素子の微細化は、アクティブ方式の投受光素子の微細
化よりも、遙かに進歩しており、上記実用化に向けての
障壁はないので、どちらかと言えば、全画面ＡＦ等の広
範囲マルチＡＦには、パッシブ方式が好都合であるとい
える。

【００１０】かかる点に鑑みて、特開昭６２−１０３６
１５号公報では、複数の測距エリアに対して粗く相関演
算を行い、その結果に基づき測距エリアを１つ選択し、
この選択した測距エリアのみ高精度の相関演算を行い、
パッシブ方式下でタイムラグを改善することを特徴とす
る技術が開示されている。

【００１１】しかしながら、粗い相関演算といっても、
演算に用いるセンサデータを１つおきとする等、その手
段はセンサデータを間引くことであり、相関演算が省略
できるわけではない。従って、タイムラグ対策の効率は
アクティブ方式の方がパッシブ方式よりも高いが、同等
であるといえる。

【００１２】ここで、パッシブ方式とアクティブ方式の
どちらが、全画面ＡＦ等のような広範囲マルチＡＦに好
適かということになるが、最近はハイブリッド方式とい
う測距方式が提案され、採用されている。このハイブリ
ッド方式とは、パッシブ方式のセンサに各受光素子毎に
定常光を除去するため定常光除去回路を付加して、定常
光除去機能を無効にしておくとパッシブ動作を行い、定
常光除去機能を有効にすればアクティブ動作をするもの
である。尚、定常光除去回路に関しては、特願平１０−
３３６９２１号公報に開示されている。また、ハイブリ
ッド方式ＡＦを搭載した製品も既に市場に出回ってい
る。

【００１３】ところで、全画面ＡＦのような広範囲のマ
ルチＡＦを実施しようとすると、タイムラグ対策が必須
条件である。そのため、コストを犠牲にして高速動作す
る高価なＣＰＵやマイコンの搭載を避けるために、従来
技術では様々な工夫がなされている。その工夫の主なも
のは、測距の過程を前後２つに分けて、前過程をプリ測
距、後過程を本測距とするものである。

【００１４】上記プリ測距は粗い測距で短時間で実行さ
れ主要被写体の位置を推定するのが目的である。これに
対して、本測距は、前過程のプリ測距の結果に基づき、
高精度で長時間を要する測距を必要最低限の被写体に制
限して行うものである。短時間のプリ測距の過程は増す
が、除外された複数の被写体を測距するのに要する時間
を省き、測距時間全体の短縮を計ったものである。

【００１５】更に詳しくは、プリ測距は、被写体に対
し、光を投光しその反射光量に基づき主要被写体の位置
を推定するものがある。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、主要被
写体の位置を推定しても測距不能となる場合が被写体に
よっては生じることがある。従来技術では、測距不能の
場合、予め定められている所定の距離に合焦されるよう
にしているが、これは、測距したとは言えず、測距制度
を語るに足りない。従って、従来技術では、測距不能と
なる欠点があり、測距不能対策が課題となっていた。

【００１７】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、被写体によらず、測距不
能となることがなく、必ず測距することが可能で、タイ
ムラグが少なく、迅速で、測距結果の信頼性が高く、高
精度な測距装置を低コストで実現し、供給することにあ
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の態様では、少なくとも一対の積分型
受光センサにより被写体からの光を受光して得られる被
写体像信号に基づいて被写体距離を測距する第１測距モ
ードと、投光手段により被写体に向けて光を投射しなが
ら、定常光除去手段により前記被写体像信号から定常光
成分を除去した像信号に基づいて被写体距離を測距する
第２測距モードと、前記第１、第２測距モードを選択的
に実行した結果に基づいて測距することが不能な場合、
前記第２測距モードにより得られた反射光像信号と、そ
の信号積分時間とに基づいて被写体距離を測距する第３
測距モードと、を具備したことを特徴とする測距装置が
提供される。

【００１９】第２の態様では、上記第１の態様におい
て、前記第３測距モードにおいては、投光手段をパルス
発光させた結果、反射光像信号が所定のレベルに達した
場合、若しくは反射光像信号が所定のレベルに達するま
でに要した投光手段のパルス発光回数に応じて距離検出
を行うことを特徴とする測距装置が提供される。

【００２０】上記第１及び第２の態様によれば以下の作
用が奏される。

【００２１】即ち、本発明の第１の態様では、第１モー
ドでは、少なくとも一対の積分型受光センサにより被写
体からの光を受光して得られる被写体像信号に基づいて
被写体距離が測距され、第２モードでは、投光手段によ
り被写体に向けて光を投射しながら、定常光除去手段に
より前記被写体像信号から定常光成分を除去した像信号
に基づいて被写体距離が測距され、第３モードでは、前
記第１、第２測距モードを選択的に実行した結果に基づ
いて測距することが不能な場合、前記第２測距モードに
より得られた反射光像信号と、その信号積分時間とに基
づいて被写体距離が測距される。

【００２２】第２の態様では、上記第１の態様におい
て、前記第３測距モードにおいては、投光手段をパルス
発光させた結果、反射光像信号が所定のレベルに達した
場合、若しくは反射光像信号が所定のレベルに達するま
でに要した投光手段のパルス発光回数に応じて距離検出
が行われる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。

【００２４】本発明の測距装置は、補助光、定常光除去
併用のパッシブ測距装置において、光量判定ＡＦ動作を
採用した点に特徴と有している。以下、詳述する。

【００２５】図１は本発明の第１の実施の形態に係る測
距装置の構成を示す図である。

【００２６】同図に於いて、測距装置の所定位置には、
被写体光、及び補助光の被写体での反射光を集光するた
めの受光レンズ１ａ，１ｂが設けられている。

【００２７】さらに、上記受光レンズ１ａ，１ｂの光路
を確保、分割し、また、不要な外光の光路への進入を防
ぐために筐体２が設けられている。この筐体２は、上述
の目的から、通常は黒色等の濃色で遮光性に優れた材料
で形成されている。

【００２８】尚、上記筐体２としては、上述した材料で
形成されたものの他、内部で光の乱反射が生じないよう
に筐体内部に斜勾線を設けたものや、シボ打ち加工が施
されたもの等を採用することができることは勿論であ
る。

【００２９】図中、符号３は、オートフォーカス用集積
回路（以下、ＡＦＩＣと称する）である。以下、当該Ａ
ＦＩＣ３の構成について詳細に説明する。

【００３０】このＡＦＩＣ３の内部には、上記受光レン
ズ１ａ，１ｂによって集光された光を受光し、光電変換
する受光素子４ａ，４ｂの集合体が設けられている。さ
らに、この受光素子４ａ，４ｂで素子毎に光電変換され
た光電流を素子毎に積分するための光電流積分部５が設
けられている。

【００３１】さらに、上記受光素子４ａ，４ｂ毎に光電
変換された光電流のうち、定常光電流を記憶、除去する
定常光除去部６が設けられている。そして、ＡＦＩＣ３
の内部の各部をリセットするためのリセット部７が設け
られている。

【００３２】また、図中の符号８は、上記光電流積分部
５に任意の領域を設定し、設定された領域内の光電流の
最大積分量を検出し、最大積分量を一時的にサンプルホ
ールドして、光電流の積分を制御するためのモニタ信号
を出力するためのモニタ信号検出範囲設定とモニタ信号
出力部である。

【００３３】この他、ＡＦＩＣ３には、上記光電流積分
部５の積分結果である複数積分量を記憶保持する記憶部
９や、当該モニタ信号検出範囲設定とモニタ信号出力部
８及び記憶部９の内容を外部へ出力する出力部１０も設
けられている。

【００３４】この出力部１０は、その内部に信号を増幅
するための増幅手段を内蔵したものであってもよいこと
は勿論である。尚、上記外部からの制御信号に基づきＡ
ＦＩＣ３の内部を制御する役目は制御部１１が担い、電
圧源、電流源等の集まりあるバイアス部１２より各部に
電源が供給されている。

【００３５】一方、被写体に光を照射するための投光光
源１４と、当該投光光源１４の投光を集光するための投
光レンズ１ｃも設けられている。この投光光源１４は、
ドライバ部１５により駆動制御されることになる。

【００３６】図中、符号１３は、中央演算処理装置（以
下、ＣＰＵと称する）である。このＣＰＵ１３は、上記
各部の制御を行う第１の実施の形態に係る測距装置の中
枢機関に相当する。そして、このＣＰＵ１３は、測距装
置の制御以外のカメラの諸動作の制御を行うことは勿論
である。このＣＰＵ１３の機能を測距装置関係に限定す
れば、その概要は、被写体の情報入手と測距演算が主と
なる。なお、この被写体の情報入手、測距演算等の測距
関係の機能は、必ずしもＣＰＵ１３に属する必要はな
く、ＡＦＩＣ３に内蔵されてもよいことは勿論である。

【００３７】以上説明した構成の他、同図においては不
図示ではあるが、測距に必要なデータ、即ち例えば調整
データ等を記憶しておく為の不揮発性メモリたるＥＥＰ
ＲＯＭ等を内蔵させることも可能である。

【００３８】以下、図２のフローチャートを参照して、
上記前述した図１の構成の実施の形態に係る測距装置の
動作を詳細に説明する。尚、以下の説明では、図１の構
成を同一符号をもって適宜参照しつつ説明を進める。

【００３９】先ず、ＣＰＵ１３は、測距装置初期設定を
行う（ステップＳ１）。

【００４０】即ち、初めにＣＰＵ１３自体が測距を開始
する為の準備動作を行い、当該準備完了後、測距動作に
入る。ＣＰＵ１３が、制御部１１に制御信号を送ると、
当該制御部１１がリセット部７を起動する。この起動に
伴って、リセット部７は、光電流積分部５及び定常光除
去部６、モニタ信号検出範囲設定とモニタ信号出力部
８、記憶部９を、それぞれリセットする。

【００４１】続いて、ＣＰＵ１３は、プリ積分を実行す
る（ステップＳ２）。

【００４２】即ち、ＣＰＵ１３は、定常光除去部６を動
作させるための信号とモニタ信号検出範囲を設定するた
めの信号を制御部１１へ送る。この信号を受けると、制
御部１１は、定常光除去部６を有効にして、更にモニタ
信号検出範囲を設定する。次いで、ＣＰＵ１３は、ドラ
イバ部１５に対し、投光部１４を発光させるための信号
を送り、当該投光部１４を発光させる。続いて、ＣＰＵ
１３は、制御部１１に対して光電流積分を開始するため
の信号を出力する。この信号を受けると、制御部１１
は、光電流積分部５による光電流積分を開始させる。そ
して、所定の動作を実行した後、ＣＰＵ１３は、光電流
の積分を終了させる。プリ積分は、アクティブモードで
ある。

【００４３】次いで、最大積分量とそのセンサ上の位置
を検出する（ステップＳ３）。

【００４４】即ち、ＣＰＵ１３は、上記積分終了後に、
光電流積分部５により積分された複数の光電変換素子毎
の積分量の全てを記憶部９に記憶させる。この記憶部９
に記憶された積分量は、投光光源１４が発した光線の被
写体の反射による像信号である。ＣＰＵ１３は、この像
信号を出力部１０を介して取得する。ＣＰＵ１３は、像
信号を取得する際、その最大値と最大値のセンサ上の位
置を検出する。

【００４５】続いて、ＣＰＵ１３は、上記ステップＳ３
で検出した最大値と所定値とを大小比較する（ステップ
Ｓ４）。ここで、最大値が所定値よりも大きいときは、
主要被写体により投光光源１４の発した光線が反射され
たと推定される場合であると判断し、後述するステップ
Ｓ５に移行する。一方、最大値が所定値よりも小さい場
合は、主要被写体が投光光源１４の発した光線が届かな
いような遠方にあるか、又は主要被写体の反射率が極端
に低いなどの理由で、主要被写体位置を推定不可能な場
合であると判断し、ステップＳ６に移行する。

【００４６】ステップＳ５では、ＣＰＵ１３は、最大積
分量のポイントを中心とした所定の領域に測距エリアを
設定する。即ち、図３に示すシーンでは、プリ積分によ
りセンサデータが得られ（図４（ａ），（ｂ）参照）、
当該プリ積分に基づき、測距エリアが設定され（図４
（ｃ），（ｄ）参照）、本積分結果と設定された測距エ
リアとで被写体距離が求められる。尚、測距エリアは検
出又設定してもよい。

【００４７】ステップＳ６では、予め用意してある所定
の領域（デフォルト位置）に測距エリアを設定する。例
えば、図５に示すシーンでは、プリ積分は所要被写体位
置を推定できない（図６（ａ），（ｂ）参照）。このと
きは、デフォルト位置に測距エリアを設定すればよい。
即ち、図６（ｃ），（ｄ）に示されるように、測距エリ
アをオーバーラップさせても良いし、測距エリアをオー
バーラップさせることなく複数設定しても良いことは勿
論である。

【００４８】続いて、ＣＰＵ１３は、本積分を行う（ス
テップＳ７）。

【００４９】即ち、ＣＰＵ１３は、ＡＦＩＣ３内部のリ
セット部７を起動させ、ＡＦＩＣ３内部の諸手段をリセ
ットする。本積分では定常光除去部６を無効にする。そ
して、モニタ信号検出範囲を設定し、投光光源１４の発
光は必要に応じて点灯／消灯の制御をして、積分を開始
する。こうして、所定の動作を実行後、積分を終了させ
る。本積分は、パッシブモードである。

【００５０】続いて、ＣＰＵ１３は、相関演算と最至近
選択を実行する（ステップＳ８）。

【００５１】即ち、ＣＰＵ１３は、上記パッシブモード
での本積分を終了させると、被写体の像信号である光電
変換素子毎の積分量を記憶部９に記憶させる。続いて、
出力部１０により被写体の像信号を出力させ取得する。
このとき、ＣＰＵ１３は、被写体の像信号の全てを取得
してもよいが、上記ステップＳ５又はＳ６で設定した測
距エリアのみの像信号を取得する方が効率的である。

【００５２】ＣＰＵ１３は、取得した被写体の像信号に
基づき、測距エリア毎に相関演算を行い、測距エリア毎
の被写体像の位相差を求める。かかる位相差は、被写体
の距離に相当する。そして、複数の測距エリアから得ら
れた複数の被写体距離より最至近選択を行い、最至近の
被写体距離を最終測距結果とする。

【００５３】以上の処理の後、ＣＰＵ１３は、ＡＦＩＣ
３の電源をＯＦＦにする動作を含む後処理を実行し、こ
うして一連の測距動作を終了する（ステップＳ９）。

【００５４】ここで、前述した通り、ＣＰＵ１３の実行
する動作は、ＡＦＩＣ３の制御の下で実行しても構わな
いことは勿論である。

【００５５】例えば、前述した従来技術のように、一次
元又は二次元のセンサにて非常に広範囲を測距する場
合、設定される測距エリアの数も非常に多数となり、相
関演算等の複雑な演算を非常に多数回繰り返さねばなら
ず、タイムラグが大きくなるか、或いは高速で高価なＣ
ＰＵの使用によりコストアップが生じる。

【００５６】これに対して、本発明の実施の形態によれ
ば、投光光源１４を点灯させながら、定常光除去部６を
有効としたアクティブモードで、所定の短時間プリ積分
を行い被写体からの投光光源１４が発した光線の反射光
の分布（像信号）を取得することで、主要被写体の位置
を推定することが可能となる。

【００５７】従って、この実施の形態では、推定した主
要被写体の距離を高精度に検出するのに必要な最低限の
測距エリアを設定することができるため、不要な演算を
する必要はなくなる。つまり、高速で高価なＣＰＵ１３
は不要となり、タイムラグも大幅に増加しないといった
効果を奏する。

【００５８】以上、本発明の実施の形態の構成、作用、
効果を概説した。

【００５９】次に図７のフローチャートを参照して、実
施の形態に係る測距装置の測距動作を説明する。尚、以
下の説明では、各種フローチャートや撮影シーンとその
時のプリ積分（アクティブモード）や本積分（パッシブ
モード）のセンサデータ等に係る図を、適宜参照しつつ
説明を進める。

【００６０】先ず、ＣＰＵ１３は、測距装置の初期設定
を行う（ステップＳ１１）。

【００６１】このステップＳ１１は、上記図２のステッ
プＳ１と同様の処理であり、ＣＰＵ１３自身や光電流積
分部５、定常光除去部６、モニタ信号検出範囲設定とモ
ニタ信号出力部８、記憶部９のリセット動作を行う。

【００６２】続いて、ＣＰＵ１３は、プリ積分１を行う
（ステップＳ１２）。

【００６３】このプリ積分１は、上記図２では行ってい
なかったが、ここでは、本積分の積分条件の内のいくつ
かを予め決定しておくために行うこととしている。定常
光除去部６は無効で、不図示ではあるが光電変換素子の
センサ感度を設定・切り換える手段があり、センサ感度
を高感度に設定する。センサ感度切換えは、光電流の増
幅率を切換えたり、積分容量の容量を切換える等の方法
を採用することができる。投光光源１４は消灯し、被写
体からの光をパッシブモードで積分する。積分制御は、
予め決められた所定の短時間のみ積分動作するようにす
る。

【００６４】次いで、ＣＰＵ１３は、プリ積分１の最大
積分量を検出する（ステップＳ１３）。 これは、被写
体の最も明るい部分の輝度と関連し、本積分でのセンサ
感度や補助光の有無を決定するのに用いる。この最大積
分量の検出は、積分終了後モニタ信号を出力して、これ
を最大積分量とすることもできる。

【００６５】続いて、ＣＰＵ１３は、本積分の積分条件
の一部を決定する（ステップＳ１４）。 主条件は、セ
ンサ感度と補助光の有無の設定である。

【００６６】次いで、ＣＰＵ１３は、プリ積分２を実行
する（ステップＳ１５）。

【００６７】これは、先に示した図２のフローチャート
のステップＳ２のプリ積分と同様であり、主要被写体の
位置を推定し、本積分の測距エリアを設定するために行
うものである。定常光除去部６は有効とし、センサ感度
は高感度とする。

【００６８】また、投光光源１４を点灯として、積分制
御は予め決められた所定の短時間積分するようにする。
アクティブモードなので、投光光源１４が発する光線の
被写体での反射光が積分される。

【００６９】続いて、ＣＰＵ１３は、上記積分の最大積
分量とそのセンサ上の位置を検出する（ステップＳ１
６）。ここでは、最大積分量の位置に主要被写体が存在
すると推定する。この最大積分量は、投光光源１４が発
する光線の被写体からの反射光の内、最も光量が多いも
のであるので、それが最至近にあるものである可能性が
高く、同時に主要被写体である可能性も高い。

【００７０】ここで、図８のフローチャートを参照し
て、図７の上記ステップＳ１５，Ｓ１６の主要被写体サ
ーチについて更に詳細に説明する。

【００７１】先ず、ＣＰＵ１３は、カメラのＡＦモード
がノーマルモードかスポットモードか判断する（ステッ
プＳ３１）。ここで、「スポットモード」とは、画面中
央に関してのみ測距するＡＦモードであり、当該スポッ
トモードのときは、主要被写体サーチは何も実行せずに
リターンする。

【００７２】一方、スポットモードでない場合は、図７
のステップＳ１５と同様、プリ積分２を実行する（ステ
ップＳ３２）。続いて、ＣＰＵ１３は、ＡＦＩＣ３より
アクティブモードでのプリ積分のセンサデータ、つま
り、被写体による投光光源１４の発する光線の反射光の
像信号を取得する（ステップＳ３３）。

【００７３】そして、ＣＰＵ１３は、上記ステップＳ３
３で取得した像信号の極大値を検索し、その極大値が所
定範囲内の値（Ｐmax 〜Ｐmin ）のものだけを抽出する
（ステップＳ３４）。

【００７４】例えば、図９に示すシーンのようにショー
ウインド内のマネキン等が被写体の場合には、アクティ
ブモードにてプリ積分すると、図１０（ａ）（ｂ）に示
されるような像信号が得られる。そして、かかる像信号
において、極大値を検索すると、３つの極大値が抽出さ
れる。各極大値は、左からの順に右側マネキンの像信
号、ガラスの正反対による像信号、左側マネキンの像信
号である。

【００７５】これらの極大値から、図１０（ｃ），
（ｄ）に示されるように、所定範囲内の値（Ｐmax 〜Ｐ
min ）のものだけを抽出すれば、ガラスの正反対による
像信号を除外することが可能で、主要被写体の推定の誤
りを防止できる。

【００７６】図８の説明に戻り、続くステップＳ３５で
は、ＣＰＵ１３は、プリ積分の像信号から有効な極大値
が検出されなかったことを示すフラグｆ−ｓｅａｒｃｈ
ｅｒｒを１に設定する。このフラグ「ｆ−ｓｅａｒｃｈ
ｅｒｒ」は、有効な極大値が残ったところで０に設定さ
れるものとする。

【００７７】続いて、ＣＰＵ１３は、有効極大値の有無
を判断し（ステップＳ３６）、有効極大値が無い場合に
はリターンし、有効極大値が有る場合には、プリ積分の
像信号の周波数分析を行い極大値の中から所定以上の高
周波成分に該当するものを除外する（ステップＳ３
７）。前述したステップＳ３４でガラスによる正反射の
大半は除外できるが、ガラスの反射角やガラスまでの距
離による除外しきれないものが残る。しかしながら、ガ
ラス等といった光沢物による反射の場合、像信号は高周
波になることがほとんどであり、上記ステップＳ３４と
本ステップＳ３７で、ガラス等の光沢物による反射像信
号を完全に除外することが可能である。

【００７８】続いて、上記ステップＳ３６と同様に、Ｃ
ＰＵ１３は、有効極大値の有無を判断し（ステップＳ３
８）、有効極大値が無い場合はリターンし、有効極大値
が有る場合は次のステップ３９を実行する。このステッ
プＳ３９では、極大値に補正関数を加味して、その演算
結果が０になるものを除外する。

【００７９】ここで、上記補正関数は、センサ上の位置
とカメラの撮影光学系の焦点距離、カメラの撮影画面モ
ード（標準、パノラマ、ハイビジョン）の関数であり、
その例は図１３に示される。以下、補正関数の意味を説
明する。

【００８０】先ず、カメラの撮影光学系の焦点距離とカ
メラの撮影画面モードの入力情報により、カメラの撮影
画角（範囲）が決まる。このカメラの撮影画角に対する
それぞれの位置毎の主要被写体の存在確率が、補正関数
の一例である。尚、同図では、撮影種類毎に焦点距離に
対応した撮影画角を示している。

【００８１】この図１３に示されるように、画面中央の
主要被写体存在確率が高く、周辺へ行く程、存在確率は
低くなり、画面の外周部付近では存在確率がほとんどゼ
ロとなる。そして、カメラの撮影画角とセンサ上の位置
を対応付けると極大値に補正関数を加味して、極大値の
重み付け抽出又は除外が可能になる。

【００８２】例えば、図１１に示すシーンの場合を例に
挙げて説明する。

【００８３】この図１１のシーンの様に中央付近に主要
被写体が存在し、左右端に雑被写体が存在するような場
合、アクティブ・モードでプリ積分すると、その像信号
は図１２に示されるようになる。左の極大値から順に主
要被写体による像信号、画面近側の雑被写体による像信
号である。画面左右両端の雑被写体の像信号は極大値を
形成しないので無視される。これも、雑被写体除外の手
法の１つである。

【００８４】ところで、プリ積分の像信号の極大値は２
つ存在するが、これに上記補正関数を加味すると、即
ち、例えば、極大値に補正関数を乗算すると、画面外周
部分に存在する極大値を除外することが可能となり、周
辺の雑被写体を除外することができることとなる。

【００８５】ここで、図８の説明に戻る。上記処理の
後、ＣＰＵ１３は、再び有効極大値の有無を判断し（ス
テップＳ４０）、当該有効極大値が無い場合はリターン
し、当該有効極大値が有る場合は、この時点で最低でも
１つの有効極大値が残るので、フラグｆ−ｓｅａｒｃｈ
ｅｒｒを０とする（ステップＳ４１）。

【００８６】このフラグ「ｆ−ｓｅａｒｃｈｅｒｒ」が
０である事は、有効極大値が見つかったことを意味す
る。続いて、ＣＰＵ１３は、極大値を更に絞り、残った
極大値の中の最大極大値（Ｐmax ）を含む所定範囲（Ｐ
max 〜Ｐmax −Ｐo ）以外の極大値を除外する（ステッ
プＳ４２）。

【００８７】先に示した図９のシーンでは、２体のマネ
キンがあり、着ている服が白のものと黒のものである。
このように、被写体には色があり、色の違いは反射率の
違いを生じる。そして、反射光量で最至近にある主要被
写体を推定する場合においては、かかる被写体の反射率
は無視することができない。本実施の形態では、Ｐoの
範囲内に含まれる極大値の取り扱いを同等にすること
で、被写体反射率に起因する主要被写体位置推定ミスに
よる誤測距を防止することとしている。

【００８８】以上のようにステップＳ３２〜Ｓ４２を実
行すれば、ガラスの正反射や周辺の雑被写体、被写体の
反射率の影響を受けずに、少なくとも主要被写体による
極大値を含んだ、プリ積分の像信号の極大値を抽出する
ことが可能である。

【００８９】次いで、ＣＰＵ１３は、残った有効極大値
数が所定数であるａｒｅａmax より大きいか小さいかを
判断し（ステップＳ４３）、大きい場合は極大値を更に
絞り込み、極大値を大きい方からａｒｅａmax 個にする
（ステップＳ４４）。

【００９０】このステップＳ４３，Ｓ４４は、本発明の
目的の１つである必要最低限の測距エリアを設定して測
距することで、タイムラグの増大なくして、広範囲のマ
ルチＡＦを実現しようとすることに反して、必要以上に
測距エリアを設定するのを防止するために実行する処理
である。

【００９１】前述したような図８のステップＳ４３，Ｓ
４４は、測距エリア数を制限する機能に相当する。続い
て、図１４のフローチャートを参照して、この測距エリ
ア数制限について更に詳細に説明する。

【００９２】先ず、設定可能測距エリア数の上限値ａｒ
ｅａmax ＝ｋ０にする（ステップＳ５０）。これは、カ
メラのモードがオート（ノーマル）モードの場合であ
り、ｋ０はデフォルト値である。

【００９３】続いて、カメラのＡＦモードがスポットモ
ードか否かを判断し（ステップＳ５１）、スポットモー
ドの場合、ａｒｅａmax ＝１又はｋ１として（ステップ
Ｓ５２）、スポットモードでない場合、次ステップＳ５
３を実行する。

【００９４】次いで、カメラのＡＦモードが動体モード
か否かを判断し（ステップＳ５３）、動体モードの場
合、ａｒｅａmax ＝１又はｋ２として（ステップＳ５
４）、動体モードでない場合、次ステップＳ５５を実行
する。

【００９５】続いて、カメラのＡＦモードがリモコンモ
ードか否かを判断し（ステップＳ５５）、リモコンモー
ドの場合、ａｒｅａmax はｋ３として（ステップＳ５
６）、リモコンモードでない場合、次ステップＳ５７を
実行する。

【００９６】次いで、カメラのＡＦモードがセルフモー
ドか否かを判断し（ステップＳ５７）、セルフモードの
場合、ａｒｅａmax ＝ｋ４として（ステップＳ５８）、
セルフモードでない場合、次ステップＳ５９を実行す
る。

【００９７】上記定数の大小関係は以下のとおりであ
る。

【００９８】 １≦ｋ１ ≦ｋ２ ＜ｋ０ ＜ｋ３ ≦ｋ４ …（１） この実施の形態では、測距エリアを中央に限定する意味
のスポットモードや大きなタイムラグが許されない動作
モードでは、測距エリアを少なくし、逆に大きなタイム
ラグが許されるリモコンモードやセルフモード等は、測
距エリアを増やすことが狙となっている。

【００９９】続いて、有効極大値数とａｒｅａmax の大
小関係を比較して（ステップＳ５９）、有効極大値数が
大きい場合、有効極大値の数をａｒｅａmax まで減らす
（ステップＳ６０）。有効極大値の減らし方の例として
は、極大値を大きい方からａｒｅａmax個にしてもよ
い。また、補正関数を加味していなければ加味しても良
いし、補正関数にか関わらず極大値を画面中央側からａ
ｒｅａmax 個を抽出するといったものでもよいことは勿
論である。

【０１００】ここで、図１５に示すシーンの場合を説明
すると、当該シーンのように主要被写体と背景との距離
が近く且つ背景が複雑な構図となっていると、プリ積分
（アクティブ・モード）の像信号は図１６に示されるよ
うになる。

【０１０１】即ち、測距エリア数を制限する機能がない
と、図１６（ａ），（ｂ）に示されるように、７つのエ
リアが設定され、タイムラグも７エリア分発生するが、
測距エリアを制限する機能があれば、図１６（ｃ），
（ｄ）に示されるように、３つのエリアだけを設定し、
タイムラグの増大を防止することができる。

【０１０２】以上のように、図７のフローチャートを外
れて、図８、図１４のフローチャートと、その他の図を
用いて、主要被写体サーチと測距エリア数制限の説明し
たが、これによれば、必要最低限の数で、且つ少なくと
も主要被写体を含む測距エリアを設定するのに必要な情
報が、ここまでで得られたことになる。

【０１０３】次は、図７のフローチャートのステップＳ
１７以降の処理につき説明する。図７のステップＳ１７
では、ステップＳ１６を受けて、最大積分量と所定値の
大小関係を判断しているが、これは、上記図８、図１４
のような詳細なレベルに内容を合わせて有効極大値の有
無を判断するということを意味する。

【０１０４】上記最大積分量が所定値より大きい又は有
効極大値がある場合は、最大積分量のポイント、又は有
効極大値のポイントに基づき、測距エリアを設定するこ
ととしている（ステップＳ１８）。これに対して、上記
最大積分量が所定値以下、又は有効極大値がない場合
は、予め用意してある領域（デフォルト領域）に測距エ
リアを設定することとしている（ステップＳ１９）。

【０１０５】上記ステップＳ１７〜Ｓ１９は、測距エリ
ア設定機能である。

【０１０６】以下、図１７のフローチャートを参照し
て、当該測距エリア設定機能を更に詳細に説明する。

【０１０７】先ず、ＣＰＵ１３は、ｆ−ｓｅａｒｃｈｅ
ｒｒの値を判断する（ステップＳ６１）。ここでは、ｆ
−ｓｅａｒｃｈｅｒｒ＝０の場合、有効極大値有、つま
り主要被写体位置を推定可能と判断し、一方、ｆ−ｓｅ
ａｒｃｈｅｒｒ＝１の場合、有効極大値無、つまり主要
被写体位置を推定不能と判断する。続いて、カメラのＡ
Ｆモードがスポットモードか否かを判断する（ステップ
Ｓ６２）。

【０１０８】通常は、測距エリアを設定する（ステップ
Ｓ６３）。即ち、有効極大値のセンサアドレスを中心に
１エリア又は複数エリアの測距エリアを設定する。

【０１０９】次いで、測距エリアの設定がされていない
有効極大値の残りがなくなるまで、上記ステップＳ２０
２を繰り返し実行し、有効極大値毎に測距エリアを設定
する（ステップＳ６４）。

【０１１０】上記ステップＳ６２にてカメラのＡＦモー
ドがスポットモードの場合は、予め用意してある所定の
領域（デフォルト領域）に測距エリアを設定する（ステ
ップＳ６６）。より具体的には、センサ上の中心付近に
１エリア又は複数エリアを設定する。このセンサ上の中
心付近というのは、換言すれば、撮影画面の中心付近で
もある。また、複数エリアを設定する場合、エリア同志
は一部重複してもよいし、一部重複しなくてもよい。

【０１１１】上記主要被写体位置が推定不能な場合は、
測距エリアを設定する（ステップＳ６５，Ｓ６６）。こ
のステップＳ６６は、上述の通り、撮影画面中心付近に
測距エリアを設定し、ステップＳ６５は、その周辺に測
距エリアを設定する。この設定するエリア数は、スポッ
トエリアの周辺両側に１つづつ又は複数である。上記ス
テップＳ６５で設定した測距エリアは、エリア同志が一
部重複してもよいし、一部重複しなくてもよい。また、
上記ステップＳ６５，Ｓ６６で設定した各エリアは一部
重複しても、一部重複しなくてもよい。

【０１１２】ここで、図１１に示したシーンの状況で
は、スポットモードを用いて撮影するテクニックがあ
る。この場合は、図示の様に推定した主要被写体の位置
に関わらず、所定の領域に測距エリアが設定されること
になる。

【０１１３】また、図５に示したシーンの状況では、主
要被写体位置の推定は不能で、所定の領域に測距エリア
が設定される。このとき、中心の１エリアをステップＳ
６６にて設定し、周辺の４エリアはステップＳ６５が設
定することが考えられるが、中心の３エリアをステップ
Ｓ６６が設定し、周辺の２エリアをステップＳ６５が設
定することも可能であり、このようにバリエーションは
多数考えられる。

【０１１４】このバリエーションの一例として、図１７
の上記ステップＳ６３を、図１８のフローチャートを参
照して、更に詳細に説明する。

【０１１５】図１８の概念は、一つの有効極大値に対し
て３つの測距エリアを設定し、且つ３つの測距エリア
は、１つの測距エリアと残り２つのエリアの内どちらか
一方と一部重複するような位置関係にしようとするもの
である。

【０１１６】即ち、先ず極大値のその値により設定する
測距エリアのエリア内センサ数を決定し、記憶する（ス
テップＳ７０）。これは、パッシブ方式ＡＦの苦手被写
体である遠近混在の防止が目的である。極大値が小さけ
れば被写体は遠く（但し、被写体の反射率が極端に低く
なければ、この限りではないが）、遠い被写体に対して
はエリア内センサ数を少なくする。一方、極大値が大き
ければ被写体は近く（但し、被写体の反射率が極端に高
かければ、この限りではないが）、近い被写体に対して
はエリア内センサ数を多くする。

【０１１７】実際に極大値よりエリア内センサ数を決定
するには、図１９に示されるようなテーブルを参照し、
該エリア内センサ数を決定する。

【０１１８】ここで、図２０は、アクティブモードでの
プリ積分による像信号を示す図である。図示のとおり、
極大値に応じて測距エリアのエリア内センサ数を決定
し、測距エリアを設定する。以下、測距エリアの設定位
置について説明する。

【０１１９】まず、２つの像信号のうち、右側像信号
（図１の光電変換素子４ｂで得られるもの）か、左側像
信号（図１の光電変換素子４ａで得られるもの）のどち
らかを基準と決める。この実施の形態では、左側像信号
を基準と決める。

【０１２０】測距エリアは、図２０に示されるように、
左側像信号の有効極大値を中心した領域に設定される。
右側像信号に対しては、有効極大値の位置に関わらず、
左側とセンサ上の同じ位置に設定される。これまでの説
明では、有効極大値を抽出する際、抽出の対象となるセ
ンサ上の領域を限定したことはないが、左側像信号を基
準にするならば、右側像信号で有効極大値を抽出する必
要はない。

【０１２１】また、図２０より明らかであるが、近距離
被写体の像信号ほど像の位相差は大きく、遠距離被写体
の位相差は逆に小さい。この点において、この実施の形
態では、近距離被写体には広い測距エリアを、遠距離被
写体には狭い測距エリアを設定しようとしているので利
に適っている。

【０１２２】例えば図２１に示されるシーンでは、後方
の人物と鳥居が遠近混在している。しかしながら、プリ
積分では遠近混在を察知する手段は無く、被写体の遠近
が推定できる。そこで、図２２に示されるように、遠い
被写体と推定した場合は、測距エリアを狭く設定すれ
ば、図示のように遠近混在による誤測距は防止可能とな
る。以上がステップＳ７０の説明であるが、次にステッ
プＳ７１では有効極大値に対する１つ目の測距エリアを
設定する。

【０１２３】この測距エリアの開始アドレスは、 （（極大値のセンサアドレス）−（エリア内センサ数））／２ …（２） である。そして、この測距エリアは、エリアの開始アド
レスとエリア内センサ数の２つで設定される。

【０１２４】続いて、２つ目のエリアの設定で、開始ア
ドレスは、 （（極大値のセンサアドレス）−（エリア内センサ数））×３／２ ＋（オーバーラップセンサ数） …（３） ステップＳ４０３は３つ目のエリアの設定で、開始アド
レスは、 （（極大値のセンサアドレス）＋（エリア内センサ数））／２ −（オーバーラップセンサ数） …（４） であり、２つ目、３つ目のエリアを設定するには、新た
に、オーバーラップセンサ数という定数も必要になる
（ステップＳ７２，Ｓ７３）。

【０１２５】続いて、モニタ信号検出範囲の設定を行う
（ステップＳ７４）。

【０１２６】このモニタ信号とは、図１の説明の中でも
記したが、光電流の積分制御に用いられる信号で、一般
的には、光電変換素子の受光範囲内の被写体で最も明る
い部分の積分量を一時的にサンプルホールドし、出力し
たものである。このモニタ信号の検出範囲を測距エリア
の位置に対応して設定することが狙いである。

【０１２７】具体的には、１つの有効極大値に対して設
定された３つの測距エリアを含み、３つの測距エリアよ
りも所定量（センサ数でｍ０ ）広い領域に、モニタ信
号検出範囲を設定する。範囲の設定は範囲の開始アドレ
スと終了アドレスを算出し、記憶する。

【０１２８】開始アドレスは、 （左側測距エリア開始アドレス）−ｍ０ …（５） 終了アドレスは、 （右側測距エリア開始アドレス）＋（エリア内センサ数）＋ｍ０ …（６） となる。

【０１２９】ここで、図２３のシーンを例に挙げて、モ
ニタ信号検出範囲を設定する効果を説明する。このシー
ンは、撮影画面内に高輝度光源が含まれる例であり、ア
クティブモードのプリ積分では、その状況を検出するの
は不可能である。

【０１３０】そこで、プリ積分の結果に応じて、測距エ
リアが設定され、続いて本積分を実行するわけだが、モ
ニタ信号検出範囲をセンサ全体に設定した本積分の結果
は図２４（ｅ）に示される。本積分は太陽を基準に、太
陽の積分量が飽和しないように積分制御されるので、設
定した測距エリアでは、主要被写体である人物の像信号
はつぶれて得られなくなる。つまり、測距不能になる。
これに対して、モニタ信号検出範囲を測距エリアに応じ
て設定することで、図２４に示す通り、本積分は主要被
写体に対して最適に積分制御され、測距不能になること
もない。

【０１３１】同様に、図２５のシーンでは、バイクのヘ
ッドライトで本積分の積分制御が引かれて、誤測距しが
ちな例であるが、本実施の形態によれば、上記の如く誤
測距は防止可能である。また、図２６に示した測距エリ
アとモニタ信号検出範囲の位置関係は図１８のフローチ
ャートを実行したときのものである。

【０１３２】さて、図１８の説明に戻り、ステップＳ７
５で有効極大値が残っているか否かを判断し、残りがな
ければリターン、残りがあればステップＳ７６でａｒｅ
ａmax をデクリメントする。そして、ステップＳ７７で
ａｒｅａmax が０でなければ、有効極大値が確実に残っ
ているので、先頭のステップＳ７０へ戻り、測距エリア
を設定し続ける。ａｒｅａmax が０であればリターンす
る。

【０１３３】以上の処理で、プリ積分とその処理が終了
したことになる。本積分と測距演算等に必要な全ての条
件が揃った事になり、いよいよ本積分を実行する。

【０１３４】再度、図２のフローチャートへ戻り、ステ
ップＳ２０から説明する。

【０１３５】ステップＳ１２のプリ積分１にて被写体の
最も明るい部分に輝度に相当するものを情報として有し
ているので、その情報を基に本積分で補助光（投光光
源）を点灯するか否か、本実施の形態の場合、本積分を
パッシブモードで実行するか、アクティブモードで実行
するかにより分岐する（ステップＳ２０）。

【０１３６】そして、上記パッシブモード時はテップＳ
２１へ移行し、上記アクティブモード時はステップＳ２
４へ移行する。

【０１３７】ステップＳ２１では、パッシブモードでの
本積分が行われる。これは、被写体が比較的高輝度のと
きに実行される。定常光除去機能はオフで、センサ感度
は上記プリ積分１に基づき設定された通りで低感度又は
高感度である。

【０１３８】補助光（投光光源）は消灯で、積分制御用
のモニタ信号検出範囲は上記プリ積分２の結果に基づき
設定された通りである。

【０１３９】また、本積分には、予め設定された所定時
間が積分開始より経過すると積分を強制終了する時間的
なリミッタ機能も含まれている。

【０１４０】次いで、ステップＳ２２では、各測距エリ
ア毎に相関演算を行い、各測距エリア毎の被写体距離情
報を算出する。更に求められた被写体距離情報のうち最
至近のものを選択する最至近選択を実行する。最至近選
択の際、被写体距離情報の信頼性判定を行い、信頼性の
低い情報に関しては選択候補から予め除外するといった
機能も実施の形態では用いている（不図示）。信頼性判
定は公知の手段で、最も簡単な判定は、コントラストに
よる判定であり、この他にも様々な判定が知られてお
り、１つ又は複数の判定が用いられる。

【０１４１】上記最至近選択の際、信頼性の低い被写体
距離情報ばかりで、有効な被写体距離情報を選択できな
いかいなか、即ち、測距不能か否かを判定する（ステッ
プＳ２３）。ここで、有効な被写体距離情報が得られた
場合は、ステップＳ１８へ移行する。これに対して、測
距不能の場合は、アクティブモードで本積分２を実行す
る（ステップＳ２４）。

【０１４２】このように、本実施の形態では、アクティ
ブモードの本積分２は、被写体が比較的低輝度のとき
と、パッシブモードの本積分１（ステップＳ２１）が測
距不能のときに実行される。尚、定常光除去機能はオン
に、センサ感度は高感度に固定される。また、補助光
（投光光源１４）は点灯、モニタ信号検出範囲はプリ積
分２の結果に基づいて設定された通りである。また、本
積分２も時間的リミッタ機能を含む。

【０１４３】次いで、上記ステップＳ２２と同様に、各
測距エリア毎に相関演算を行い、続いて最至近選択を行
う（ステップＳ２５）。かかる処理は、ステップＳ２２
と略同様であるので、詳細な説明は省略する。

【０１４４】続いて、上記ステップＳ２３と同様に、測
距不能判定を行う（ステップＳ２６）。ここで、有効な
被写体距離情報が得られた場合は、ステップＳ２８へ移
行し、測距不能の場合はステップＳ２７を実行する。

【０１４５】このステップＳ２７は、光量測距であり、
アクティブ方式のＡＦでは公知である。上記ステップＳ
２４のアクティブモードでの本積分２の結果の特に最大
積分量に基づいて被写体距離情報を算出する。ここで、
最大積分量というのは、概念的にアクティブモード、プ
リ積分２のとき同じで、最至近被写体による補助光（投
光光源１４）が発する光の反射光量である。

【０１４６】こうして、測距装置のＡＦＩＣ３の電源供
給を停止する等の後処理を実行し、測距終了となる（ス
テップＳ２８）。

【０１４７】以下に、上記ステップＳ２７の光量測距の
詳細な説明をするが、その前に、図７のフローチャート
を簡略化し、アルゴリズムの概念を分かり易くした図２
７のフローチャートを説明する。

【０１４８】先ず、測距装置の初期設定を行う（ステッ
プＳ８０）。続いて、被写体輝度を判定し（ステップＳ
８１）、高輝度の場合には、パッシブモードでの測距を
行う（ステップＳ８２）。次いで、測距不能か否かを判
定する（ステップＳ８６）。

【０１４９】上記ステップＳ８１にて低輝度の場合、及
び上記ステップＳ８３で測距不能と判定されたときは、
アクティブモードでの測距を行う（ステップＳ８４）。

【０１５０】次いで、上記ステップＳ８３と同様に測距
不能判定を行い（ステップＳ８５）、測距不能時はステ
ップＳ８７へ移行し、測距不能でないときはステップＳ
８６を実行する。このステップＳ８６は、最至近選択で
あり、上記ステップＳ８２又はＳ８４で有効な被写体距
離情報が得られた場合に実行される。

【０１５１】ステップＳ８７は光量測距である。上記ス
テップＳ８４のアクティブモードでの積分結果を利用
し、積分時間ｔint （Ａ）（又は補助光発光回数ｎ）と
最大積分量ｖmax （又は最大Ａ／Ｄ変換値ＡＤmax ）か
ら積分の傾きｄｖ／ｄｔ＝ｖmax ／ｔint （Ａ）（又は
ｄAD／ｄｎ＝ＡＤmax ／ｎ）を求める。続くステップＳ
８８では、上記積分の傾きから被写体距離情報を算出す
る。そして、ステップＳ８９では、測距装置の後処理が
行われる。

【０１５２】図２７に示したアルゴリズムの概念は、本
実施例の一例であり、様々なバリエーションが考えられ
るが、パッシブ方式ＡＦの的中率や光電変換素子のセン
サ感度などの事情を考慮すると、アクティブモードが実
行される頻度は低く、更にパッシブモード、アクティブ
モード共に測距不能で光量測距が実行される頻度はより
低いので、１パッシブ、２アクティブ、３光量と優先順
位を付けた概念が非常に重要であることが判る。

【０１５３】以下、光量測距の説明に戻り、図２８のフ
ローチャートを説明する。

【０１５４】この図２８は、アクティブモードの積分制
御の一例であり、積分の制御を行いながら光量測距に必
要な情報を取得しておく点に特徴がある。

【０１５５】先ず、積分回路をリセットし（ステップＳ
１００）、補助光（投光光源）を点灯させ積分を開始す
る（ステップＳ１０１）。補助光はＤ．Ｃ駆動し、光源
の種類によっては、発光光量安定待ち時間を設定し、補
助光点灯後の待ち時間経過後に積分開始する場合もあ
る。次いで、計時手段により計時を開始し（ステップＳ
１０２）、モニタ信号をモニタする（ステップＳ１０
３）。

【０１５６】続いて、積分時間が積分リミッタ時間にな
っていないか判断する（ステップＳ１０４）。ここで、
積分を強制終了させる場合はステップＳ１１６へ移る。

【０１５７】上記ステップＳ１０４にて、積分時間が積
分リミッタ時間になっていない場合は、モニタ信号ｖｍ
ｏｎと所定値ｖｏを比較し（ステップＳ１０５）、ｖｍ
ｏｎ＜ｖｏのときはステップＳ１０３へ戻り、ループ処
理を繰り返す。この所定値ｖｏは、半量分のダイナミッ
クレンジに対して十分小さい値である。

【０１５８】上記ループ処理を抜けると、以降で残りの
積分時間を推定する。即ち、全積分時間ｔint ＝（ｋ＋
１）×ｔとする（ステップＳ１０６）。ここで、ｋは予
め決定されている定数で、ｔはループ処理を抜けてステ
ップＳ１０６へ来たときの計時手段の計時値である。

【０１５９】次いで、残り積分時間をｔｋ＝ｋ×ｔとし
（ステップＳ１０７）、全積分時間が積分リミッタ時間
ｔlimit を越えるか否かを判断し（ステップＳ１０
８）、越える場合は、全積分時間をｔint ＝ｔlimit に
修正し（ステップＳ１０９）、残りの積分時間をｔｋ
＝ｔlimit −ｔに修正する（ステップＳ１１０）。次い
で、計時手段をリセットし再度計時を開始させ（ステッ
プＳ１１１）、残りの積分時間が経過するまでループ処
理を実行し（ステップＳ１１２）、ループ処理を抜ける
と積分を停止し補助光も消灯する（ステップＳ１１
３）。

【０１６０】次いで、モニタ信号をモニタし（ステップ
Ｓ１１４）、得られたモニタ信号をｖmax ＝ｖmon とし
（ステップＳ１１５）、記憶保存する。積分を強制終了
させる場合は、積分時間をｔint ＝ｔlimit として記憶
保存し（ステップＳ１１６）、上記ステップＳ１１３へ
移る。以下、ステップＳ１１３，Ｓ１１４，Ｓ１１５の
説明は上述した内容と同様であるので、省略する。

【０１６１】以上、アクティブモード積分制御の一例を
説明したが、他の一例を図２９のフローチャートを参照
して説明する。

【０１６２】尚、図２９の説明については、図２８との
相違点を中心に進める。

【０１６３】このアクティブモード積分制御は、補助光
（投光光源１４）の発光方法が主である。前述した図２
８の動作ではＤＣ駆動としていたが（不図示）、図２９
の動作ではパルス駆動としている（不図示）。詳細に
は、積分時間や積分リミッタ時間を補助光の発光回数に
置換した点と（ステップＳ１２１乃至Ｓ１３５）、モニ
タ信号を生の電圧でなく、Ａ／Ｄ変換器で量子化したも
のに置換した点に相違がある（ステップＳ１３６乃至Ｓ
１３８）。

【０１６４】図２８、図２９の実施の形態からは、積分
時間ｔint （または補助光発光回数ｎint ）と最大積分
量ｖmax （またはＡＤ値ＡＤmax ）が取得される。

【０１６５】これらの情報から積分の傾きを求めると、 ｄｖ／ｄｔ＝ｖmax ／ｔint …（７） または、 ｄAD／ｄｎ＝ＡＤmax ／ｎint …（８） となる。

【０１６６】この積分の傾きと被写体距離の関係は、下
式のとおりである。

【０１６７】

【数１】

【０１６８】従って、図３１に示されるように、所定距
離に基準反射率のチャートを設置し、光量測距したとき
の積分の傾き出力と１／（所定距離）を関連付ける調整
をすることで、光量測距が可能となる。光量測距は、被
写体反射率に強く依存し、反射率が大きな誤差要因とな
る。かかる観点からすれば、調整時のチャートの反射率
をどうするかが重要となる。

【０１６９】多数の物体の反射率を調査した結果、図３
０に示されるような反射率毎の存在確率の分布が明らか
になった。

【０１７０】一般的には、反射率がεref をピークにε
min 〜εmax まで存在し、分布の広がりをＥv （像面露
光量）のスケールで表現するとεref ＝１Ｅv である。
反射率εref のチャートを調整に用いるのが理想的であ
る。

【０１７１】以上の光量測距の説明は、測距演算に用い
る積分量を単純に最大積分量（モニタ信号）にしている
が、本実施の形態では、測距エリアを設定する際に複数
の積分量の極大値の中から所定条件で選択・制限してい
て、選択された極大値の中に上記最大積分量（モニタ信
号）が含まれる保証はなく矛盾している。

【０１７２】しかしながら、上記光量測距の説明は、光
量測距のみを簡単に説明したいがための内容であり、実
際には、以下の動作も不図示ではあるが本発明の実施の
形態に含む。即ち、上記矛盾を解決する動作が必要で、
上記最大積分量（モニタ信号）及びそのセンサ上のアド
レスが、上記選択された極大値及びそのセンサ上のアド
レスと一致するものがなければ、測距演算に用いる積分
量を上記選択された極大値の中の最大最大値に変更・更
新する。

【０１７３】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明はこれに限定されることなく、種々の改良・変更
が可能である。例えば、光電流の積分方式が異なれば、
上記説明上の極大値という言葉が極小値に変化したり像
信号の明暗が逆転することもあり、上記実施のの形態の
みに限定されるものではない。

【０１７４】また、上記実施の形態は、見方によれば、
光電変換素子が一次元のラインセンサであるとの解釈も
できる。しかしながら、ラインセンサに限定するつもり
もなく、二次元のエリアセンサでもよいし、二次元の離
散的に分布するラインセンサ等から成るエリアセンサで
もよい。いずれの場合も、像信号を処理する上では一次
元に分解し処理するのが自然であり、センサが一次元で
あるか二次元であるかには依存せず、本実施例の根本概
念は変わらない。

【０１７５】以上説明したように、本発明によれば、例
えば全画面ＡＦの様な広範囲のマルチＡＦを実施する場
合、タイムラグ対策で、あらかじめ主要被写体が存在す
る位置を推定し、必要最低限の位置の被写体距離のみを
測距するものであるが、被写体の投光光線に対する反射
率の影響を受けることなく、正しく主要被写体の存在す
る位置を推定することが可能で、信頼性が高く高精度の
マルチＡＦをコストアップなく実現し供給することがで
きる。

【０１７６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
被写体によらず、測距不能となることがなく、必ず測距
することが可能で、タイムラグが少なく、迅速で、測距
結果の信頼性が高く、高精度な測距装置を低コストで実
現し、供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る測距装置の構成を示
す図である。

【図２】実施の形態に係る測距装置の動作を詳細に説明
するフローチャートである。

【図３】撮影シーンの一例を示す図である。

【図４】図３の撮影シーンに対応するセンサデータ及び
測距エリアを示す図である。

【図５】撮影シーンの一例を示す図である。

【図６】図５の撮影シーンに対応するセンサデータ及び
測距エリアを示す図である。

【図７】実施の形態に係る測距装置の測距動作に係るフ
ローチャートである。

【図８】図７の上記ステップＳ１５，Ｓ１６の主要被写
体サーチについて更に詳細に説明するフローチャートで
ある。

【図９】撮影シーンの一例を示す図である。

【図１０】図９の撮影シーンに対応するセンサデータ及
び測距エリアを示す図である。

【図１１】撮影シーンの一例を示す図である。

【図１２】図１１の撮影シーンに対応するセンサデータ
及び測距エリアを示す図である。

【図１３】補正関数について説明するための図である。

【図１４】図８のステップＳ４３，Ｓ４４に係る測距エ
リア数制限について更に詳細に説明するためのフローチ
ャートである。

【図１５】撮影シーンの一例を示す図である。

【図１６】図１５の撮影シーンに対応するセンサデータ
及び測距エリアを示す図である。

【図１７】図７のステップＳ１７乃至Ｓ１９に係る測距
エリア設定機能を更に詳細に説明するためのフローチャ
ートである。

【図１８】図１７のステップＳ６３の動作を更に詳細に
説明するフローチャートである。

【図１９】エリア内センサ数を決定するためのテーブル
の一例を示す図である。

【図２０】アクティブモードでのプリ積分による像信号
を示す図である。

【図２１】撮影シーンの一例を示す図である。

【図２２】図２１の撮影シーンに対応するセンサデータ
及び測距エリアを示す図である。

【図２３】撮影シーンの一例を示す図である。

【図２４】図２３の撮影シーンに対応するセンサデータ
及び測距エリアを示す図である。

【図２５】撮影シーンの一例を示す図である。

【図２６】図２５の撮影シーンに対応するセンサデータ
及び測距エリアを示す図である。

【図２７】図７のステップＳ２７の光量測距の詳細に係
るフローチャートである。

【図２８】アクティブモードの積分制御に係るフローチ
ャートである。

【図２９】アクティブモードの積分制御の他の例に係る
フローチャートである。

【図３０】多数の物体の反射率を調査した結果を示す図
である。

【図３１】所定距離に基準反射率のチャートを設置し、
光量測距したときの積分の傾き出力と１／（所定距離）
を関連付ける調整に係る図である。

【図３２】従来技術に係る測距装置のファインダ視野を
示す図である。

【符号の説明】

１ 受光レンズ ２ 筐体 ３ ＡＦＩＣ ４ 受光素子 ５ 光電流積分部 ６ 定常光除去部 ７ リセット部 ８ モニタ信号検出範囲設定とモニタ信号出力部 ９ 記憶部 １０ 出力部 １１ 制御部 １２ バイアス部 １３ ＣＰＵ １４ 投光光源 １５ ドライバ部

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA01 AA06 DD06 FF01 FF12 FF44 JJ03 JJ05 JJ26 NN02 NN08 QQ02 QQ14 QQ23 QQ25 QQ29 2H011 AA01 AA02 AA03 BA14 BA33 BB06 2H051 AA01 AA07 AA08 BB07 BB25 CB07 CB23 CC02 CD03 CE07 DA40 DC16 DC17

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一対の積分型受光センサによ
   り被写体からの光を受光して得られる被写体像信号に基
   づいて被写体距離を測距する第１測距モードと、 投光手段により被写体に向けて光を投射しながら、定常
   光除去手段により前記被写体像信号から定常光成分を除
   去した像信号に基づいて被写体距離を測距する第２測距
   モードと、 前記第１、第２測距モードを選択的に実行した結果に基
   づいて測距することが不能な場合、前記第２測距モード
   により得られた反射光像信号と、その信号積分時間とに
   基づいて被写体距離を測距する第３測距モードと、を具
   備したことを特徴とする測距装置。
2. 【請求項２】 前記第３測距モードにおいては、投光手
   段をパルス発光させた結果、反射光像信号が所定のレベ
   ルに達した場合、若しくは反射光像信号が所定のレベル
   に達するまでに要した投光手段のパルス発光回数に応じ
   て距離検出を行うことを特徴とする請求項１に記載の測
   距装置。