JP2001221633A - 測距装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広範囲な測距領域の全体に渡って適正な積分
制御を行うことができる、廉価でタイムラグが短い測距
装置を提供する。 【解決手段】 一対の結像光学系の焦点位置に一対の受
光領域を有して構成されていて、受光領域を分割する機
能と分割された受光領域毎に積分制御を監視する機能と
を備えると共に、ストロボ２０ａを発光させながらプリ
積分動作を行うことができるＡＦエリアセンサ１２と、
このＡＦエリアセンサ１２のプリ積分結果により得られ
た被写界輝度分布および撮影レンズの焦点距離値に応じ
て、上記ＡＦエリアセンサ１２の受光領域をそれぞれ複
数に分割し、分割された受光領域毎に積分制御を監視し
ながら本積分動作を行わせ、各受光領域毎に得られたデ
ータに基づいて測距演算を行うマイコン１１と、を備え
た測距装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、測距装置、より詳
しくは、一対の結像光学系の焦点位置に配されたエリア
センサ手段を有する測距装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年のカメラは、オートフォーカス機能
を備えたものが多くなっており、測距装置によって被写
体距離を検出して、その検出結果に基づいて撮影レンズ
を合焦位置に移動させるようになっている。

【０００３】上記測距装置により被写体の測距を行う際
には、画面中央部の限られた領域のみを測距するタイプ
のものだけでなく、近年では、より広範囲な視野を有す
る測距装置が知られるようになってきている。

【０００４】このような広範囲な視野を有するタイプの
ものとして、例えば特開平１０−１０４５０２号公報に
は、２次元エリアセンサの撮像領域を複数のエリアに分
割して、各分割エリア毎に、最大蓄積量画素信号に基づ
いて積分制御を行う測距装置が記載されている。

【０００５】また、特開平１０−１２６６７９号公報に
は、２次元エリアセンサの周辺を囲むようにモニタセン
サを配置して、このモニタセンサの出力に基づいてエリ
アセンサ全体の積分制御を行う測距装置が記載されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平１０−１０４５０２号公報に記載されたような測距
装置は、次のような課題を有している。

【０００７】すなわち、分割エリア毎のエリア内の最大
値を、分割エリア毎に順に参照して行き、分割エリア毎
に適正積分量となったところで積分を停止させて行く手
段を用いているために、被写体が高輝度である場合に
は、積分制御が間に合わずに飽和してしまうことがあ
る。

【０００８】これを対策するには、高速な制御回路やエ
リアセンサ回路を採用すれば良いが、この場合にはコス
トアップしてしまうために、例えばコンパクトカメラの
ような小型機器に採用するには適さなくなってしまう。

【０００９】また、エリアの分割方法が固定されている
ために、同一の被写体が複数の分割エリアにまたがる場
合には、同一被写体の部分によって積分量が異なり主要
被写体検出に適さない画像データになるという課題があ
る。

【００１０】一方、上記特開平１０−１２６６７９号公
報に記載されたものでは、２次元エリアセンサとモニタ
センサの位置が異なっているために、２次元エリアセン
サとモニタセンサが異なる被写体の像を受光する場合に
は、モニタセンサ出力により適正な制御を行っても、エ
リアセンサの積分量が大きすぎて飽和してしまったり、
逆に積分が不足して適正な被写体像データを得ることが
できなかったりするという課題がある。

【００１１】また、蓄積量が飽和する場合や不足する場
合には、積分を繰り返して行うことになるために、タイ
ムラグが増加するという課題もある。

【００１２】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、広範囲な測距領域の全体に渡って適正な積分制御
を行うことができる、廉価でタイムラグが短い測距装置
を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第１の発明による測距装置は、一対の結像光学系
の焦点位置近傍に配され一対の受光領域を有するエリア
センサ手段と、このエリアセンサ手段のプリ積分結果に
より得られたエリアセンサデータに応じて上記エリアセ
ンサ手段の受光領域をそれぞれ複数に分割する領域分割
手段と、上記設定された複数の受光領域毎に上記エリア
センサ手段の本積分動作を行わせると共にこれら複数の
受光領域毎に得られたデータに基づいて測距演算を行う
制御手段と、を備えたものである。

【００１４】また、第２の発明による測距装置は、上記
第１の発明による測距装置において、上記制御手段が、
上記エリアセンサ手段の積分制御を監視するためのモニ
タ領域を上記設定された複数の受光領域毎に対応させて
設定するものである。

【００１５】さらに、第３の発明による測距装置は、上
記第１の発明による測距装置において、上記エリアセン
サ手段が、出力信号を増幅する増幅手段とこの増幅手段
の増幅率を制御する増幅率制御手段とを備えてなり、上
記プリ積分動作を行うときは上記増幅手段の増幅率を最
大値に設定し、上記本積分動作を行うときには上記設定
領域毎に求められた適正増幅率に設定するものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１から図１７は本発明の第１の
実施形態を示したものであり、図１はカメラの構成を示
すブロック図である。

【００１７】このカメラは、制御手段、測距手段、予備
検出手段を兼ねたシステムコントローラであるマイクロ
コンピュータ（適宜、マイコンと省略する）１１を備え
ており、このマイコン１１は、シーケンスプログラムに
従って一連の動作を行うＣＰＵ（中央処理装置）１１ａ
と、上記シーケンスプログラムを格納するＲＯＭ１１ｂ
と、上記ＣＰＵ１１ａの作業用メモリとなるＲＡＭ１１
ｃと、Ａ／Ｄコンバータ（適宜、ＡＤＣと省略する）１
１ｄと、ＡＦ、測光、露出演算等に関するカメラ毎の補
正データや後述する撮影画面内の主要被写体を検出する
ための各種パラメータ等を記憶するＥＥＰＲＯＭ１１ｅ
と、を有して構成されている。

【００１８】エリアセンサ手段であり撮像素子たるＡＦ
エリアセンサ１２は、後述する測距光学系（図３参照）
により形成される被写体像を撮像して電気信号であるセ
ンサデータに変換するものであり、フォトダイオード等
でなる受光素子を水平方向と垂直方向に二次元状に配列
してなる撮像領域（受光領域）１２ａと、この撮像領域
１２ａから出力される電気信号を処理する回路であっ
て、後述するような受光領域を複数に分割する処理も行
う領域分割手段たる処理回路１２ｂと、補助光を投光し
ながら撮像を行う際にその撮像信号から該投光成分によ
る被写体反射光のみに対応する撮像信号を検出する定常
光除去手段たる定常光除去部１２ｃと、を有して構成さ
れている。

【００１９】このＡＦエリアセンサ１２の出力は、上記
マイコン１１のＡＤＣ１１ｄによってデジタル信号に変
換された後に、該マイコン１１内で処理されるようにな
っている。

【００２０】このようなＡＦエリアセンサ１２による動
作は次のようになる。

【００２１】上記撮像領域１２ａの受光素子に光が入射
すると、光電変換により電荷が発生して、この電荷を画
素毎の画素回路が電圧に変換するとともに増幅してから
出力する。

【００２２】上記マイコン１１は、このＡＦエリアセン
サ１２の積分動作やセンサデータの読み出し動作を制御
するとともに、該ＡＦエリアセンサ１２から出力される
センサデータを処理して測距演算を行なう。また、補助
光を投光して撮影を行う際には、上記マイコン１１によ
り定常光を除去するか否かを切り換えられるようになっ
ており、定常光の除去を行う場合には、投光成分による
被写体反射光のみに対応する撮像信号を検出する。

【００２３】フォーカスレンズ駆動部１３は、撮影レン
ズに含まれるフォーカスレンズ１４を駆動して合焦を行
わせるものであり、フォーカスモータやその制御回路等
を含んで構成されている。

【００２４】上記フォーカスレンズ１４の位置は、焦点
距離検出手段たるフォーカスレンズエンコーダ１５によ
り検出されて、該フォーカスレンズ１４の移動量に対応
するパルス信号として出力されるようになっている。

【００２５】すなわち、マイコン１１は、測距演算結果
に基づいて上記フォーカスレンズ駆動部１３に駆動信号
を出力するとともに、上記フォーカスレンズエンコーダ
１５の出力をモニタして、上記フォーカスレンズ駆動部
１３によるフォーカスレンズ１４の位置制御を行うよう
になっている。

【００２６】測光部２５は、撮影画面に対応する範囲を
複数に分割して測光するものであって、測光用受光素子
２５ａの各分割領域から発生される光電流信号を処理し
て測光出力を発生するようになっている。

【００２７】この測光部２５からの測光出力も上記マイ
コン１１に入力されて、上記ＡＤＣ１１ｄによりＡ／Ｄ
変換された後に、該マイコン１１内における測光・露出
演算に用いられる。

【００２８】シャッタ駆動部１６は、上記マイコン１１
から出力される指令に基づいて、図示しないシャッタを
制御駆動して、撮影レンズを通過する被写体光束がフィ
ルムに到達する時間の制御を行うものである。

【００２９】ストロボ回路部２０は、撮影時に用いられ
る補助光投射手段としてのストロボ２０ａを発光制御す
るものであり、上記マイコン１１からの指令により、該
ストロボ回路部２０による充電や発光制御が行われるよ
うになっている。なお、このストロボ回路部２０は、測
距動作時のＡＦ補助光としても用いられる。

【００３０】表示部１９は、このカメラに係る各種の情
報をＬＣＤ等の表示素子により表示するものであり、上
記マイコン１１により制御されている。

【００３１】ズームレンズ駆動部２２は、上記マイコン
１１の指令により撮影レンズのズームレンズ２３を駆動
して焦点距離の変更を行うものであり、その焦点距離情
報は上記マイコン１１に出力されるようになっている。

【００３２】カメラ姿勢検出部２４は、カメラの姿勢
（例えば縦位置になっているか横位置になっているか）
を検出して、上記マイコン１１に出力するものである。

【００３３】フィルム駆動部２１は、上記マイコン１１
の指令により、フィルム装填時のオートロード動作、露
光後の１駒巻き上げ動作、一連の撮影終了後の巻き戻し
動作などのフィルム駆動動作を行わせるものである。

【００３４】ファーストレリーズスイッチ（必要に応じ
て、１ＲＳＷと省略する）１７とセカンドレリーズスイ
ッチ（必要に応じて、２ＲＳＷと省略する）１８は、レ
リーズボタンの押圧動作に連動する２段スイッチでな
り、該レリーズボタンの第１段階の押し下げにより１Ｒ
ＳＷ１７がオンし、引き続いて第２段階の押し下げによ
り２ＲＳＷ１８がオンするようになっている。

【００３５】上記マイコン１１は、上記１ＲＳＷ１７が
オンになったことを検出したらＡＦ動作や測光動作を行
い、さらに上記２ＲＳＷ１８がオンになったことを検出
したら、上記シャッタ駆動部１６により露出動作を行わ
せ、この露出動作終了後に上記フィルム駆動部２１によ
りフィルム巻き上げ動作を行わせるようになっている。

【００３６】次に、図２は、上記マイコン１１によるメ
インルーチンを示すフローチャートである。

【００３７】カメラに電池が装着されるか、または、電
池装着後にさらに図示しない電源スイッチがオンされる
と、上記マイコン１１は動作を開始して、上記ＲＯＭ１
１ｂに格納されたシーケンスプログラムを実行する。

【００３８】この動作が開始されると、まず、カメラ内
の各ブロックの初期化を行うとともに、上記ＥＥＰＲＯ
Ｍ１１ｅ内に格納されているＡＦや測光等の調整データ
や補正データを、上記ＲＡＭ１１ｃに読み込む（ステッ
プＳ１）。

【００３９】そして、上記１ＲＳＷ１７の状態を検出す
る（ステップＳ２）。

【００４０】ここで１ＲＳＷ１７がオンになった場合に
は、上記ＡＦエリアセンサ１２のセンサデータに基づき
測距を行って、その測距結果に基づき、上記フォーカス
レンズエンコーダ１５の出力を参照しながら上記フォー
カスレンズ駆動部１３によってフォーカスレンズ１４を
駆動させるＡＦ動作を行う（ステップＳ３）。

【００４１】その後、上記測光部２５の出力に基づき測
光・露出演算を行う（ステップＳ４）。

【００４２】そして、上記２ＲＳＷ１８がオンになるの
を待機する（ステップＳ５）。ここで２ＲＳＷ１８がオ
フのままである場合には、上記ステップＳ２に戻って上
述したような動作を繰り返す。

【００４３】一方、２ＲＳＷ１８がオンになった場合に
は、上記シャッタ駆動部１６によってシャッタ動作を行
わせ、フィルムへの露光を行う（ステップＳ６）。

【００４４】露光動作が終了したら、上記フィルム駆動
部２１によりフィルムを１駒分だけ巻き上げさせて（ス
テップＳ７）、次の撮影に備えるべく上記ステップＳ２
に戻る。

【００４５】また、上記ステップＳ２において、上記１
ＲＳＷ１７がオフのままである場合には、１ＲＳＷ１
７、２ＲＳＷ１８以外のスイッチの入力を検出し（ステ
ップＳ８）、検出されない場合には上記ステップＳ２に
戻って１ＲＳＷ１７の検出を行い、一方、検出された場
合には、そのスイッチ入力に応じた処理、例えばスイッ
チがズームスイッチである場合には、該ズームスイッチ
のアップ／ダウン入力に応じて上記ズームレンズ駆動部
２２によりズームレンズ２３のズームアップ／ダウン処
理を行わせる（ステップＳ９）。その後は、上記ステッ
プＳ２に戻って、１ＲＳＷ１７がオンになるのを待機す
る。

【００４６】図３は測距光学系とＡＦエリアセンサの配
置を示す斜視図および平面図である。

【００４７】このカメラの測距系は、外光パッシブ方式
により被写体までの距離を測定するものとなっている。

【００４８】この測距光学系は、図３（Ａ）に示すよう
に、一対の結像光学系たる受光レンズ２６ａ，２６ｂを
有して構成されていて、これらの受光レンズ２６ａ，２
６ｂは図３（Ｂ）に示すように基線長Ｂを隔てて配置さ
れている。

【００４９】被写体２７の像は、上記受光レンズ２６
ａ，２６ｂにより２つに分割されて、ＡＦエリアセンサ
１２の撮像領域１２ａにそれぞれ結像される。

【００５０】こうして２つに分割された像のＡＦエリア
センサ１２上における相対的な位置差をｘとすると、被
写体距離Ｌは三角測距の原理（図３（Ｂ）参照）によっ
て、受光レンズの焦点距離ｆと基線長Ｂとから以下の数
式１により算出される。

【数１】Ｌ＝（Ｂ・ｆ）／ｘ

【００５１】このような数式１を用いた測距演算は、上
記マイコン１１によって行われるようになっている。よ
り具体的には、マイコン１１は、上記ＡＦエリアセンサ
１２の撮像領域１２ａに測距ブロックを設定して、２像
に対応するセンサデータを用いて相関演算を行い、上記
２像の相対的な位置差ｘを検出する。そして、上記数式
１に基づいて被写体距離Ｌを算出する。

【００５２】次に、図４は、上記ＡＦエリアセンサ１２
の画素領域と初期分割エリアを示す図である。

【００５３】上述したように、測距演算を行う際には、
ＡＦエリアセンサ１２の受光領域である撮像領域１２ａ
を上記受光レンズ２６ａ，２６ｂにそれぞれ対応して分
割するようになっており、このときの分割された領域が
この図４に示す画素領域２９ａ，２９ｂである。これら
の画素領域２９ａ，２９ｂは、さらにそれぞれが、図示
のような複数の初期分割エリアを有して構成されてい
る。

【００５４】続いて図５は、ＡＦエリアセンサ１２の内
部構成を示すブロック図である。

【００５５】制御回路３１は、マイコン１１からの指令
に基づいてＡＦエリアセンサ１２全体の動作を制御する
ブロックであり、積分制御手段たる積分制御部３２と、
領域設定手段たる読み出しエリア選択部３３と、モニタ
エリア選択部３４とを有して構成されている。

【００５６】画素領域２９ａ，２９ｂは、複数の分割エ
リア１，２，３，…，ｎに分割されていて、これらの分
割エリアは、それぞれモニタ回路１，２，３，…，ｎを
有している。このモニタ回路は、分割エリア内の画素の
蓄積量情報をモニタするためのアナログ電圧を発生する
ものである。該モニタ出力は、例えば分割エリア内各画
素の蓄積量の内でピーク（最大値）を示す出力である。

【００５７】上記積分制御部３２は、上記マイコン１１
からの指令により、各分割エリアに対して積分開始信号
や積分終了信号を出力するものである。

【００５８】また、上記読み出しエリア選択部３３は、
上記マイコン１１からの指令により、センサデータを読
み出す分割エリアを選択するものである。

【００５９】さらに、上記モニタエリア選択部３４は、
上記マイコン１１からの指令により、各分割エリアのモ
ニタ回路を選択するものである。

【００６０】各分割エリアからのセンサデータ出力は、
読み出しエリア選択部３３によりオン／オフされるスイ
ッチＳＷ１Ｓ，ＳＷ２Ｓ，ＳＷ３Ｓ，…，ＳＷｎＳによ
り選択されて、バッファＢｓを介して端子ＳＤＡＴＡか
らマイコン１１のＡＤコンバータＡＤＣ１１ｄ（ＡＤ
２）に入力される。

【００６１】また、各分割エリアからのモニタデータ出
力は、モニタエリア選択部３４によりオン／オフされる
スイッチＳＷ１Ｍ，ＳＷ２Ｍ，ＳＷ３Ｍ，…，ＳＷｎＭ
により選択されて、次のピーク検出回路３５に入力され
る。

【００６２】このピーク検出回路３５は、選択的に入力
されるモニタデータの内の蓄積量が最大であるピーク値
を検出して、その電圧レベルを出力する回路である。例
えば、全分割エリアのモニタデータが入力される場合
（スイッチＳＷ１Ｍ，ＳＷ２Ｍ，ＳＷ３Ｍ，…，ＳＷｎ
Ｍが全てオンの場合）は、全分割エリアの内のピークモ
ニタレベルが出力される。

【００６３】また、入力されるモニタデータが１つの場
合は、単なるバッファとして機能し、入力モニタデータ
と同一の信号を出力する。

【００６４】上記ピーク検出回路３５の出力は、バッフ
ァＢｍを介して端子ＭＤＡＴＡからマイコン１１のＡＤ
コンバータＡＤＣ１１ｄ（ＡＤ１）に入力される。

【００６５】図６はスタンダード、ワイド、テレの撮影
画面と測距領域の関係を示す図である。

【００６６】このカメラの測距系は、上述したように外
光測距方式を採用しているために、撮影画面と測距領域
との間にはパララックスが存在する。そのために、撮影
光学系の焦点距離情報（ズーム情報）に応じて、測距に
使用する領域を限定するようになっている。

【００６７】このような焦点距離の変化に応じた測距エ
リア位置の補正データは、上記ＥＥＰＲＯＭ１１ｅに予
め記憶されており、マイコン１１の初期化を行う際に上
述したようにＲＡＭ１１ｃ上に展開されている。

【００６８】マイコン１１は、ズームスイッチが操作さ
れてズーム動作が行われるときに、そのズーム位置に応
じてこの補正データを参照し、ＡＦエリアセンサ１２の
撮像領域１２ａ内の測距動作に使用する分割エリアを決
定する。

【００６９】そして、マイコン１１は、ＡＦエリアセン
サ１２内の読み出しエリア選択部３３に指示して、上記
決定された分割エリア範囲内のセンサデータだけを出力
するように制御し、この分割エリア範囲内のセンサデー
タを用いて、測距演算を行う。

【００７０】また、マイコン１１は、ＡＦエリアセンサ
１２のモニタエリア選択部３４に対して、この分割エリ
ア内に対応するモニタ信号を発生するように制御信号を
出力する。

【００７１】これに対して、ＡＦエリアセンサ１２は、
指定された分割エリアの範囲内のモニタ信号をマイコン
１１に出力する。マイコン１１は、このモニタ信号を参
照して、積分量が所定のレベルとなるように制御する。

【００７２】このようにして、ズーム動作によって撮影
範囲が変化するときに、撮影画面外となる被写体の影響
を受けることなく、測距動作を行うことができるように
している。

【００７３】続いて、図７はＡＦルーチンを示すフロー
チャート、図８はＡＦ動作時の各信号の様子を示すタイ
ミングチャートである。図８を参照しながら図７に沿っ
て説明する。

【００７４】上記図２のメインルーチンにおいて、ステ
ップＳ３でＡＦルーチンがコールされると、このＡＦ動
作が開始される。

【００７５】そして、まず、予備積分を行う（ステップ
Ｓ１１）。この予備積分においては、ＡＦエリアセンサ
１２の分割エリアを、撮影画面に対応する画素領域全体
に設定する。すなわち、モニタエリア選択部３４により
スイッチＳＷ１Ｍ，ＳＷ２Ｍ，ＳＷ３Ｍ，…，ＳＷｎＭ
の全てをオンして、撮影画面に対応する画素領域全体の
モニタピーク値に基づく積分制御を行う。

【００７６】すなわち、積分制御部３２から図８（Ａ）
に示すような積分開始信号を出力して、ＡＦエリアセン
サ１２の全分割エリアについて同時に積分動作を開始さ
せる。そして上記端子ＭＤＡＴＡから入力される図８
（Ｂ）に示すようなモニタデータを監視して、適正なモ
ニタレベルとなったところで、積分制御部３２により積
分を停止させる。

【００７７】次に、センサデータの読み出しを行う（ス
テップＳ１２）。図８（Ｃ）に示すように、ＡＦエリア
センサ１２に読み出し用クロック信号ＣＬＫを出力する
とともに、分割エリアを選択して、図８（Ｄ）に示すよ
うに、順にセンサデータをＡＤＣ１１ｄに出力させる。
このセンサデータは、該ＡＤＣ１１ｄによりデジタル信
号に変換されて読み出され、上記ＲＡＭ１１ｃに格納さ
れる。

【００７８】続いて、上記予備積分動作の結果として得
られたセンサデータについて、主要被写体の検出を行い
（ステップＳ１３）、主要被写体位置を検出した結果に
基づいて分割エリアを設定する（ステップＳ１４）。

【００７９】その後に、本積分を上記分割エリア毎に行
う（ステップＳ１５）。この本積分では、ＡＦエリアセ
ンサ１２内の各分割エリアのモニタ回路からのモニタ信
号が出力される（図８（Ｂ）参照）。このモニタ信号を
分割エリア毎に順に参照しながら、あるいは予備積分動
作時の積分時間とセンサデータとに基づいて適正な積分
時間を求めて制御し、蓄積量が適正となるように積分制
御を行う。

【００８０】続いて、センサデータの読み出しを行う
（ステップＳ１６）。ここでは、ＡＦエリアセンサ１２
に読み出し用クロック信号（図８（Ｃ）参照）を出力す
るとともに、読み出しエリア選択部３３に指令を出力し
て分割エリアを選択し、センサデータをＡＤＣ１１ｄに
順に出力させる（図８（Ｄ）参照）。そして、このセン
サデータをＡ／Ｄ変換して読み出し、ＲＡＭ１１ｃに格
納する。

【００８１】次に、得られたセンサデータに基づいて、
分割エリア毎に測距演算を行い（ステップＳ１７）、得
られた測距データに基づいて上記フォーカスレンズ１４
を駆動して（ステップＳ１８）、その後に上記メインル
ーチンにリターンする。

【００８２】続いて、図９は主要被写体検出動作の詳細
を示すフローチャートである。

【００８３】上記図７のＡＦ処理において、ステップＳ
１３で２主要被写体検出処理ルーチンがコールされる
と、この図９の動作が開始される。

【００８４】この主要被写体検出ルーチンでは、特に主
要被写体が人物である場合を想定して、この人物を検出
する場合についてを述べる。

【００８５】上記ＡＦエリアセンサ１２により２つの画
像が得られるが、主要被写体検出に使用する画像データ
（センサデータ）はこれらの何れか一方の画像でもよい
し、あるいは両方の画像を使用しても構わない。ＡＦエ
リアセンサ１２から読み出されたセンサデータは、マイ
コン１１内のＲＡＭ１１ｃに格納されていて、このセン
サデータに基づいて以下のような処理を行う。

【００８６】まず、平滑化処理が行われる（ステップＳ
２１）。この平滑化処理は、例えばフィルタ処理やフー
リエ変換を行うことによって、画像中のランダムノイズ
を除去する処理である。こうしたランダムノイズは、例
えばＡＦエリアセンサ１２自体が有するランダムノイズ
や、ＡＦエリアセンサ１２の電源電圧が変動する等の外
的ノイズに起因して発生するものである。

【００８７】次に、センサデータに対して差分処理を行
う（ステップＳ２２）。これにより、エッジ検出を行う
処理におけるエッジの候補領域とその強度が与えられ
る。

【００８８】そして、２値化処理を行い、画像に対して
ある閾値以下の部分を抽出することにより、２値画像を
求める（ステップＳ２３）。

【００８９】続いて、連結・図形融合処理を行い（ステ
ップＳ２４）、エッジに対応するある幅をもった図形が
得られるので、細線化アルゴリズムを適用して細線化処
理を行い、線幅が約１となるようにする（ステップＳ２
５）。

【００９０】その後、画像の形状を判別する処理を行っ
て、主要被写体を抽出し（ステップＳ２６）、上記ＡＦ
処理にリターンする。

【００９１】この図９に示した主要被写体検出において
行われる各処理について、さらに詳しく説明する。

【００９２】上記ステップＳ２１における平滑化処理
は、上述したように、画像内に混入するランダムノイズ
を除去する処理であり、より詳しくは次のようなものと
なっている。

【００９３】この平滑化処理には、種々の手段がある
が、例えば近傍領域内の画素値の中央値（メディアン）
を求めるメディアンフィルタや、あるいは、近傍領域を
小領域に分けてこれらの小領域毎に分散を求め、この分
散が最小となる小領域を求めてその平均値を出力するエ
ッジ保存フィルタ等が有効である。

【００９４】上記メディアンフィルタは、画像のエッジ
がなまってしまうなどの副作用があるが、他方のエッジ
保存フィルタは、エッジがなまることはないために、よ
り有効であると考えられる。

【００９５】また、メディアンフィルタやエッジ保存フ
ィルタ以外にも、フーリエ変換による手段もある。

【００９６】次に、上記ステップＳ２２における差分処
理によるエッジ検出処理は、詳しくは次のように行う。
図１０はＡＦエリアセンサの撮像領域における画素座標
とセンサデータの関係を示す図である。

【００９７】図１０に示すように、撮像領域１２ａ中の
画素座標（ｉ，ｊ）におけるセンサデータをｓ（ｉ，
ｊ）とすると、このセンサデータｓ（ｉ，ｊ）につい
て、以下のような処理を行うことによりエッジ検出を行
う。

【００９８】１次微分オペレータによる方法では、セン
サデータｓ（ｉ，ｊ）のｘ方向の微分であるΔｘｓ
（ｉ，ｊ）とｙ方向の微分であるΔｙｓ（ｉ，ｊ）と
を、それぞれ以下の数式２により計算する。

【数２】 Δｘｓ（ｉ，ｊ）＝ｓ（ｉ，ｊ）−ｓ（ｉ−１，ｊ） Δｙｓ（ｉ，ｊ）＝ｓ（ｉ，ｊ）−ｓ（ｉ，ｊ−１）

【００９９】このような演算を行った結果、例えば図１
１（Ａ）の上段に示すような原画像データに対して、下
段に示すような処理後の画像データが得られる。図１１
は１次微分オペレータと２次微分オペレータによる画像
処理を示す線図である。

【０１００】また、２次微分オペレータによる方法で
は、センサデータｓ（ｉ，ｊ）のｘ方向の２次微分であ
るΔ^2ｘｓ（ｉ，ｊ）とｙ方向の２次微分であるΔ^2ｙ
ｓ（ｉ，ｊ）とを、それぞれ以下の数式３により計算す
る。

【数３】Δ^2ｘｓ(ｉ，ｊ)＝ｓ(ｉ−１，ｊ)−２ｓ
(ｉ，ｊ)＋ｓ(ｉ＋１，ｊ) Δ^2ｙｓ(ｉ，ｊ)＝ｓ(ｉ，ｊ−１)−２ｓ(ｉ，ｊ)＋ｓ
(ｉ，ｊ＋１)

【０１０１】２次微分オペレータの一種であるラプラシ
アン・オペレータは、エッジの肩の部分を強調するため
に、図１１（Ａ）の上段と同様の原画像データである図
１１（Ｂ）の上段に示すような原画像データに対して、
図１１（Ｂ）の下段に示すように、正の領域から負の領
域に移行する処理後の画像データが得られる。このよう
な処理後の画像データにおいて０になる部分を求めるこ
とにより、エッジ位置を算出することができる。

【０１０２】上述のような数式を具体的に処理する方法
としては、センサデータｓ（ｉ，ｊ）と図１２に示すよ
うな空間フィルタテーブル（重みテーブル）との積和演
算を行うことにより処理するようになっている。図１２
は、空間フィルタテーブルの例を示す図である。

【０１０３】図１２（Ａ）は横方向の１次微分オペレー
タにおけるフィルタテーブルの例、図１２（Ｂ）は縦方
向の１次微分オペレータにおけるフィルタテーブルの例
である。

【０１０４】また、図１２（Ｃ）は２次微分オペレータ
であるラプラシアンオペレータにおけるフィルタテーブ
ルの例を示している。

【０１０５】さらに、図１２（Ｄ）は、ソーベルオペレ
ータにおけるフィルタテーブルの例を示している。テー
ブルの両脇にある縦線は絶対値をとることを示してお
り、ｘ方向の１次微分を示すテーブルとセンサデータｓ
（ｉ，ｊ）と積和演算を行い、一方で、ｙ方向の１次微
分を示すテーブルとセンサデータｓ（ｉ，ｊ）との積和
演算を行って、その後にそれぞれの絶対値をとり、さら
に、それらを加算する処理を行っている。

【０１０６】上記図１２に示したような空間フィルタを
Ｗ（ｉ，ｊ）とすると、処理後のセンサデータＳ’
（ｘ，ｙ）は、処理前のセンサデータＳ（ｘ，ｙ）から
次の数式４を用いて算出される。

【０１０７】

【数４】

【０１０８】このような数式４における空間フィルタＷ
（ｉ，ｊ）を、例えば上記図１２に示したような各種の
ものから状況に応じて適宜選択して使用する。状況に応
じて選択する具体的な例としては、次のような場合が挙
げられる。

【０１０９】全画素の画像データについて差分処理をす
る場合は、演算が比較的簡単で高速な１次微分オペレー
タや、あるいはラプラシアンオペレータを使用すると好
適である。

【０１１０】一方、撮影画面内の一部の画像に関して差
分処理を行う場合には、演算がやや複雑で演算時間が大
きいが、大きな効果が得られるソーベルオペレータを選
択して使用すると好適である。

【０１１１】また、被写体が低輝度であるためにＡＦエ
リアセンサ１２の積分時間が長くなる場合には、１次微
分オペレータまたはラプラシアンオペレータを使用する
ようにし、一方、被写体が高輝度で積分時間が短い場合
は、ソーベルオペレータを使用することにより、ＡＦタ
イムラグのバランスをとるようにしても良い。

【０１１２】次に、図１３は２値化処理（閾値処理）を
示すフローチャート、図１４はヒストグラムに基づき閾
値を設定する様子を示す線図である。

【０１１３】上記図９の主要被写体検出処理において、
ステップＳ２３で２値化処理ルーチンがコールされる
と、この図１３の動作が開始される。

【０１１４】まず、画像内の各輝度を示す画素値の出現
頻度を表わすヒストグラムを作成する（ステップＳ３
１）。

【０１１５】次に、作成したヒストグラムに基づいて閾
値を設定する（ステップＳ３２）。具体的には、例えば
モード法を用いる場合には、作成したヒストグラムの内
で、頻度が最小となる輝度値Ｂa を閾値（スレッシュレ
ベル）として設定する（図１４（Ａ）参照）。

【０１１６】そして、この閾値（スレッシュレベル）に
基づき２値化を行って（ステップＳ３３）、リターンす
る。

【０１１７】なお、上記ステップＳ３２においてヒスト
グラムに基づき閾値を決定する方法は、上記モード法に
限るものではなく、その他にも種々の方法がある。

【０１１８】例えば、取り出す図形の面積がある程度わ
かっているときに有効なｐ−タイル法、図形の境界部分
に閾値が来るように定める微分ヒストグラム法、濃度値
の集合を２つのクラスに分けたときのクラス間の分離が
最も良くなるようにパラメータｔを求める判別分析法、
画像位置に応じて閾値を変化させる可変閾値法、などが
幾つかの例として挙げられる。

【０１１９】上記ステップＳ３２においては、これらの
方法の何れかを、状況に応じて適宜選択して使用する。

【０１２０】例えば、ヒストグラムの形状を判別して、
明確な最小値が存在するか否かを判定し、明確に存在す
る場合にはモード法を採用する。一方、存在しないか、
あるいは存在しても不明確である場合には、判別分析法
を採用する。

【０１２１】このようにヒストグラムの形状判別を行
い、その結果に応じて閾値設定方法を変更する。このと
きのヒストグラムの形状を判別する方法については、図
１４（Ｂ）に示すように、例えば極値（谷）でありかつ
頻度の最小値であるａ（輝度値はＢa ）と、極値（谷）
でありかつ頻度が２番目に小さいｂ（輝度値はＢb ）と
を求めて、これらの差ｂ−ａを所定の判定値ｄthと比較
する。

【０１２２】比較の結果、ｂ−ａが所定値ｄthよりも大
きい場合には、最小値ａの輝度値Ｂa を閾値として採用
し、一方、所定値ｄth以下である場合には、画像位置に
応じて閾値を変化させる可変閾値法を採用する。

【０１２３】図１５は、このような閾値設定処理を示す
フローチャートである。

【０１２４】上記図１３の２値化処理において、ステッ
プＳ３２で閾値設定処理ルーチンがコールされると、こ
の図１５の動作が開始される。

【０１２５】まず、頻度の最小値ａと、頻度が２番目に
小さい値ｂとを求めて（ステップＳ４１）、（ｂ−ａ）
と所定の判定値ｄthとの大小を比較する（ステップＳ４
２）。

【０１２６】ここで、（ｂ−ａ）が判定値ｄthより大き
い場合には、最小値ａに対応する輝度値Ｂａを閾値とし
て採用し（ステップＳ４３）、一方、（ｂ−ａ）が判定
値ｄth以下の場合には、可変閾値法を採用して（ステッ
プＳ４４）リターンする。

【０１２７】また、撮影画面全体に対応する画像につい
て２値化処理を行う場合には、最初にモード法により閾
値を設定して２値化処理を行う。そして、２値化画像を
評価した結果が良好ではない場合は、画像を複数のブロ
ックに分割して、分割ブロック毎にヒストグラムを作成
し、改めて分割ブロック毎に閾値を設定するようにして
も良い。

【０１２８】ここで、上記図９の主要被写体検出処理に
おいて行われる各種の処理をまとめると、次のようにな
る。

【０１２９】まず、上記ステップＳ２４におけるラベリ
ングは、画像中で同じ輝度値の画素が互いに連結してい
る連結部分の塊に対して、ラベルを付ける処理である。
つまり、異なる連結部分に対して異なるラベルを貼り付
けて区別して、領域（連結領域）を分離する（図１７
（Ｂ）のラベリング１〜６参照）。

【０１３０】さらに、上記ステップＳ２４における図形
融合処理は、ホールのようなノイズを除去する処理であ
る。つまり、画像に含まれている穴のような面積の小さ
い図形や点状の図形は、本質的に有効でないばかりか後
の処理に好ましくない影響を及ぼす可能性があるため
に、ノイズとして除去する必要がある。そこで、元の図
形を膨らませたり縮めたりして、こうしたノイズ成分を
除去する処理である。

【０１３１】また、上記ステップＳ２５における細線化
は、得られた２値画像を対象として、その中に含まれる
各々の連結領域に対して、連結性を損なうことなく線幅
１の線図形まで細める処理である。具体的には、任意の
太さの線状の図形において、その幅方向の画素を順次取
り除くことにより線図形の中心線を求める処理を行う。

【０１３２】そして、上記ステップＳ２６における画像
の形状判定は、以下の数式５に示す係数ｅを用いて行わ
れる。

【０１３３】

【数５】ｅ＝（周囲長）^2／（面積）

【０１３４】ここに、面積は、対象となる連結領域に属
する画素の数であり、周囲長は、その連結領域の周りの
境界に位置する画素の数である。ただし、周囲長を算出
する際に、斜め方向である部分については、水平方向や
垂直方向の部分に対して√２倍に補正する。なお、記号
「＾」はべき乗を表し、「^2」は２乗することを示して
いる。

【０１３５】この数式５に示したような係数ｅは、形状
が円形であるときに最小値を示し、形状が複雑になるほ
ど大きい値を示す係数である。人物の顔は、ほぼ円形に
近い形状をなしていると考えられるので、上記ｅと所定
値とを比較して、対象となる画像が人物の顔であるか否
かを判定するようになっている。

【０１３６】また、人物の顔の面積はほぼ決まった大き
さであるために、被写体距離や撮影レンズの焦点距離が
決まると撮像領域内に結像する面積もほぼ特定すること
ができる。そこで、上記連結領域の面積も所定値と比較
することによって、対象となる画像が人物の顔であるか
否かをより精度良く判定することが可能となる。

【０１３７】また、形状判定を行うに先立って、面積を
所定範囲の値と比較して所定範囲以外である場合には人
物の画像ではないと判別して、形状判定処理を行わない
ようにしてもよい。このような処理を行えば、演算量を
減少させてＡＦタイムラグを縮小させることができる。

【０１３８】図１６は形状判定の処理を示すフローチャ
ートである。

【０１３９】上記図９の主要被写体検出処理において、
ステップＳ２６で形状判定処理ルーチンがコールされる
と、この図１６の動作が開始される。

【０１４０】まず、抽出領域が存在するか否かを判別し
て（ステップＳ５１）、抽出領域がない場合はそのまま
リターンする。

【０１４１】一方、抽出領域が存在する場合には、この
抽出領域の面積Ｓを求めてそれが所定の範囲内であるか
否かを判別する（ステップＳ５２）。

【０１４２】ここで抽出領域面積Ｓが所定範囲内である
場合には、次に、形状判定値ｅを算出して、それが所定
範囲内であるか否かを判別する（ステップＳ５３）。

【０１４３】この形状判定値ｅが所定範囲内である場合
には、抽出領域の画像が人物の画像であると判定する
（ステップＳ５４）。

【０１４４】一方、上記ステップＳ５２において抽出領
域の面積Ｓが所定範囲内ではない場合、または上記ステ
ップＳ５４において形状判定値ｅが所定範囲内でない場
合には、抽出領域の画像が人物以外の画像であると判定
する（ステップＳ５７）。

【０１４５】これらステップＳ５４またはステップＳ５
７により判別が行われたら、次に、全抽出領域について
の形状判定が行われたか否かを判断し（ステップＳ５
５）、終了していない場合は、次の抽出領域を設定して
（ステップＳ５６）、上記ステップＳ５２以降の動作を
繰り返して実行する。

【０１４６】こうして、ステップＳ５５において、全抽
出領域についての形状判定が行われたと判断されたとこ
ろで、この処理を終了してリターンする。

【０１４７】次に、図１７は上記形状判定の処理により
人物の判定を行う際に処理される画像データの様子を示
す図である。

【０１４８】まず、図１７（Ａ）は一例としての原画像
の様子を示しており、撮影画面に対応するＡＦエリアセ
ンサ１２の撮像領域１２ａに結像する画像の様子であ
る。

【０１４９】次に、図１７（Ｂ）は、上述したような差
分処理や２値化処理を行った後の画像の様子を示してい
る。このときには、輪郭を示すエッジ部分のみが抽出さ
れた画像となっていて、各抽出エリアにはラベリング処
理が施されている（図示のラベリング１〜６参照）。

【０１５０】さらに、図１７（Ｃ）は、人物判定領域お
よび分割エリア設定を示す図である。

【０１５１】上記図１７（Ｂ）に示した内のラベリング
２に対応する領域が人物の顔を含む画像であると判定さ
れると、この人物判定領域４１が抽出される。

【０１５２】以上の部分までが主要被写体検出に関する
部分であり、次に分割エリア設定の部分について説明す
る。

【０１５３】上記図１７（Ｃ）に示すように、主要被写
体である人物判定領域４１を含むように、複数の分割エ
リアを統合して分割エリア４２を設定して、この分割エ
リア４２のモニタ信号に基づいて、本積分を行う。

【０１５４】つまり、上記図５に示したような構成にお
いて、上記分割エリア４２に対応するモニタ回路の出力
を、モニタエリア選択部３４により選択してピーク検出
回路３５に入力する。

【０１５５】そして積分制御部３２が積分動作を開始さ
せて、ピーク検出回路３５の出力であるモニタ信号（端
子ＭＤＡＴＡの出力）を参照して適正な蓄積量になるよ
うに積分を終了させる。

【０１５６】次に、読み出しエリア選択部３３により設
定される人物判定領域４１に対応する分割エリアのセン
サデータを読み出す。

【０１５７】このようにして人物判定領域４１に対して
適正なセンサデータが得られる。

【０１５８】なお、ここでは分割エリア４２を１つに設
定したが、これに限らず複数の分割エリアを設定しても
よい。

【０１５９】続いて、図１７（Ｄ）は、人物判定領域４
１およびこの人物判定領域４１内に設定した複数の測距
エリアでなる測距エリア群４３を示している。

【０１６０】上述のように得られたセンサデータを用い
て、この図１７（Ｄ）に示すように人物判定領域４１内
に複数の測距エリアを設定し、それぞれの測距エリアに
ついて測距演算を行う。

【０１６１】複数の測距演算の結果について、最至近選
択をするか、あるいは平均をとるなどすることにより、
１つの測距データを得ることができる。

【０１６２】以上のように、予備積分による主要被写体
検出結果に基づいて、新たに分割エリアを設定して、設
定分割エリアに基づいて積分制御を行うために、主要被
写体にピントが合った適正な画像データを取得すること
ができる。

【０１６３】このような第１の実施形態によれば、広範
囲にわたり適正な積分制御を行うことができるために、
検出精度を高めることが可能である。そして、特別に高
速な制御回路やエリアセンサ回路は不要であるために、
コストがアップすることもない。

【０１６４】図１８から図２１は本発明の第２の実施形
態を示したものであり、図１８はＡＦルーチンを示すフ
ローチャート、図１９はある撮影シーンにおいてプリ発
光させて主要被写体の選別を行う様子を示す図、図２０
は主要被写体検出の処理を示すフローチャート、図２１
は予備積分および本積分を行うときの各信号の様子を示
すタイミングチャートである。この第２の実施形態にお
いて、上述の第１の実施形態と同様である部分について
は説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明す
る。

【０１６５】図１８に示すＡＦルーチンは、上述した第
１の実施形態における図７のＡＦルーチンを改良したも
のである。

【０１６６】上記図２のメインルーチンにおいて、ステ
ップＳ３でＡＦルーチンがコールされると、このＡＦ動
作が開始される。

【０１６７】まず、撮影画面全体に対応する画素領域を
１つの分割エリアに設定する（ステップＳ６１）。

【０１６８】そして、上記図７のステップＳ１１におい
て予備積分を行った代わりに、ここではプリ発光・定常
光除去積分による予備積分を行い（ステップＳ６２）、
センサデータを読み出して（ステップＳ６３）、主要被
写体の検出を行う（ステップＳ６４）。

【０１６９】これは、図１９（Ａ）に示すような撮影シ
ーンに対して上記図７に示したようなＡＦルーチンを適
用すると、主要被写体４５以外の背景シーン４６，４７
についても主要被写体検出のための検出動作がなされて
（図１９（Ｂ）参照）、余計な処理が発生し、タイムラ
グが大きくなる可能性があるためである。

【０１７０】これを改良するために、この予備積分にお
いて、上記ストロボ２０ａを複数回プリ発光させなが
ら、ＡＦエリアセンサ１２の定常光除去積分を行う（図
２１（Ａ）、図２１（Ｂ）、図２１（Ｃ）、図２１
（Ｄ）、図２１（Ｅ）の予備積分の部分を参照）。プリ
発光による被写体からの反射光量は、近距離にある被写
体の方が大きいために、反射光量のピークで積分制御す
れば、反射光量が小さい遠距離の被写体の出力は除去さ
れる。こうして、例えば図１９（Ｃ）に示すような分割
エリア１のみを選別することができる。

【０１７１】次に、図２０を参照して、上記ステップＳ
６４の主要被写体検出の処理の詳細について説明する。

【０１７２】センサデータはプリ発光に対する被写体か
らの反射光量に相当するために、センサデータを分析し
て所定量より小さい、すなわち被写体が比較的遠距離に
位置する分割エリアを排除する（ステップＳ８１）。こ
れにより、排除された分割エリアについては、以下のス
テップＳ８２〜Ｓ８７までの処理は行われない。

【０１７３】なお、以下のステップＳ８２〜Ｓ８７の処
理は、上記図９におけるステップＳ２１〜Ｓ２６の処理
と同様である。

【０１７４】すなわち、平滑化処理が行われ（ステップ
Ｓ８２）、センサデータに対して差分処理を行い（ステ
ップＳ８３）、２値化処理を行い（ステップＳ８４）、
ラベリング・図形融合処理を行い（ステップＳ８５）、
細線化処理を行い（ステップＳ８６）、形状判定処理を
行って主要被写体を抽出し（ステップＳ８７）、その後
に上記ＡＦ処理にリターンする。

【０１７５】この主要被写体検出処理が終了したら、再
び上記図１８のＡＦルーチンに戻って、分割エリアの設
定を行う（ステップＳ６５）。

【０１７６】そして、予備積分による主要被写体位置の
センサデータが低コントラストであるか否かを判別し
（ステップＳ６６）、低コントラストでない場合には、
通常の本積分動作を行い（ステップＳ６７）、一方、低
コントラストである場合には、プリ発光・定常光除去積
分による本積分を行う（ステップＳ６８）（図２１
（Ａ）、図２１（Ｂ）、図２１（Ｃ）、図２１（Ｄ）、
図２１（Ｅ）の本積分の部分を参照）。

【０１７７】その後、センサデータを読み出して（ステ
ップＳ６９）、測距演算を行い（ステップＳ７０）、測
距結果に基づいてフォーカスレンズ駆動部１３によりフ
ォーカスレンズ１４を駆動して（ステップＳ７１）、リ
ターンする。

【０１７８】このような第２の実施形態によれば、上述
した第１の実施形態とほぼ同様の効果を奏するととも
に、被写体が低コントラストであって、通常積分では検
出不能になると予測される場合には、プリ発光・定常光
除去積分を行って定常光成分を除去するようにしたため
に、高コントラストなセンサデータを得ることができ
る。

【０１７９】こうして、予備検出時に、補助光を投光し
ながら定常光除去して撮像することにより、背景の影響
を除去することができ、測距動作のタイムラグをより小
さくして、高精度な測距を行うことが可能になる。

【０１８０】図２２から図２４は本発明の第３の実施形
態を示したものであり、図２２はワイド時とテレ時にお
ける分割エリアを示す図、図２３はＡＦエリアセンサの
一部であって光電変換素子アレイ毎に分割エリアを切り
換える構成を示す図、図２４はＡＦエリアセンサの一部
であって画素毎に分割エリアを切り換える構成を示す図
である。

【０１８１】この第３の実施形態において、上述の第
１，第２の実施形態と同様である部分については説明を
省略し、主として異なる点についてのみ説明する。

【０１８２】図２２を参照して、まず、分割エリアにつ
いて説明する。

【０１８３】外光測距方式では、測距光学系の視野は、
撮影光学系の視野と差があるために、撮影光学系の焦点
距離が変化すると、ＡＦエリアセンサ１２の画素領域の
使用範囲が変化する。

【０１８４】この場合、分割エリアの大きさを固定とし
てしまうと、焦点距離の変化により分割エリアが粗すぎ
たり細かすぎたりすることになり、検出精度が低下して
しまったりあるいは処理タイムラグが増加するといった
課題が生ずることになる。

【０１８５】そこで、撮影光学系の焦点距離に応じて、
分割エリアを変更するようにしたものである。

【０１８６】すなわち、図２２（Ａ）に示すように、焦
点距離がワイドであるときの撮影画面に対応する画素領
域を５０、分割エリアを５１とすると、焦点距離がテレ
であるときの撮影画面に対応する領域は、図２２（Ｂ）
の符号５２に示すようになる。

【０１８７】このとき、ワイド時と同じ分割エリア５１
を採用すると、分割が粗すぎて検出精度が低下すること
になるために、図２２（Ｂ）に示すように、分割エリア
５３の大きさを小さくすることにより、テレのときの分
割エリア数をワイドのときの分割エリアの数に近づけて
バランスをとることができる。

【０１８８】一方、図２２（Ｂ）に示すようなテレのと
きの分割エリアを、ワイドのときにも適用しようとする
と、分割数が細かくなりすぎて処理に要する時間が増大
し、タイムラグが大きくなってしまうが、ワイド時には
図２２（Ａ）に示すような分割エリア５１を用いるため
に、これについても同様に防止することができる。

【０１８９】以下では、分割エリアを変更するための具
体的な構成について説明する。なお、説明が複雑になる
のを回避するために、単純かつ基本的な構成例について
説明する。

【０１９０】まず、図２３を参照して、光電変換素子ア
レイ毎に分割エリアを切り換えるための、ＡＦエリアセ
ンサ１２の一部の構成について説明する。

【０１９１】分割エリアａ，ｂは、複数の光電変換素子
アレイＡＲ群から構成されていて、各光電変換素子アレ
イＡＲにはモニタ部ＭＢが備えられている。

【０１９２】分割エリアａに属するモニタ部ＭＢの出力
は、分割エリアａピーク検出回路５５に接続されるよう
になっており、分割エリアａモニタ出力に分割エリアａ
内のピークモニタ出力を発生させる。

【０１９３】同様に、分割エリアｂに属するモニタ部Ｍ
Ｂの出力は、分割エリアｂピーク検出回路５６に接続さ
れるようになっており、分割エリアｂモニタ出力に分割
エリアｂ内のピークモニタ出力を発生させる。

【０１９４】光電変換素子アレイＡＲ１〜ＡＲｎについ
て、スイッチＳＷ１ａ〜ＳＷｎａをオン（スイッチＳＷ
１ｂ〜ＳＷｎｂをオフ）すると、分割エリアａに属する
ように切り換えることが可能である。一方、スイッチＳ
Ｗ１ｂ〜ＳＷｎｂをオン（スイッチＳＷ１ａ〜ＳＷｎａ
をオフ）すると、分割エリアｂに属するように切り換え
ることが可能となる。

【０１９５】図２４を参照して、画素毎に分割エリアを
切り換えるための、ＡＦエリアセンサ１２の一部の構成
について説明する。

【０１９６】分割エリア１，２は、複数の画素群から構
成されていて、各画素１〜ｎにはモニタ回路１〜ｎが備
えられている。

【０１９７】分割エリア１に属するモニタ回路１〜ｎの
出力は、分割エリア１ピーク検出回路５７に接続されて
おり、分割エリア１モニタ出力に分割エリア１内のピー
クモニタ出力を発生させる。

【０１９８】同様に、分割エリア２に属するモニタ回路
１〜ｎの出力は、分割エリア２ピーク検出回路５８に接
続されており、分割エリア２モニタ出力に分割エリア２
内のピークモニタ出力を発生させる。

【０１９９】このような構成において、画素１〜画素ｎ
を、画素毎にスイッチＳＷ１ａ〜ＳＷｎａをオン（スイ
ッチＳＷ１ａ（バー）〜ＳＷｎａ（バー）をオフ）する
と、分割エリア１に属するように切り換えることが可能
である。一方、スイッチＳＷ１ａ（バー）〜ＳＷｎａ
（バー）をオン（スイッチＳＷ１ａ〜ＳＷｎａをオフ）
すると、分割エリア２に属するように切り換えることが
可能となる。

【０２００】上記スイッチＳＷ１ａ〜ＳＷｎａやスイッ
チＳＷ１ａ（バー）〜ＳＷｎａ（バー）は、画素モニタ
出力切換回路５９を介して、上記マイコン１１により制
御されるようになっている。

【０２０１】このような第３の実施形態によれば、上述
した第１，第２の実施形態とほぼ同様の効果を奏すると
ともに、撮影光学系の焦点距離に応じた最適な分割エリ
アが設定されるために、タイムラグを増加させることな
く、高い検出精度を維持することができる。

【０２０２】図２５から図２８は本発明の第４の実施形
態を示したものであり、図２５はＡＦエリアセンサ１２
の内部構成を示すブロック図、図２６はＡＦルーチンを
示すフローチャート、図２７は予備積分および本積分を
行うときの各信号の様子を示すタイミングチャート、図
２８はある撮影シーンに対して設定される主要被写体の
候補に対応する分割エリアを示す図である。

【０２０３】この第４の実施形態において、上述の第１
から第３の実施形態と同様である部分については説明を
省略し、主として異なる点についてのみ説明する。

【０２０４】まず、図２５を参照して、ＡＦエリアセン
サの内部構成について説明する。

【０２０５】このＡＦエリアセンサは、予備積分や本積
分におけるタイムラグを短縮するべく構成されたもので
ある。

【０２０６】増幅手段たる可変増幅器３６は、制御回路
３１に含まれる増幅率設定手段たる増幅率制御部３７の
制御により、増幅率を変化させることが可能な増幅器で
ある。さらに、この増幅率制御部３７は、マイコン１１
からの指示により、増幅率を制御するようになってい
る。こうして、可変増幅器３６は、センサデータを増幅
して、マイコン１１のＡＤＣ１１ｄに出力するようにな
っている。

【０２０７】次に、図２６を参照して、ＡＦルーチンに
ついて説明する。

【０２０８】上記図２のメインルーチンにおいて、ステ
ップＳ３でＡＦルーチンがコールされると、このＡＦ動
作が開始される。

【０２０９】まず、可変増幅器３６の増幅率を、最大の
増幅率であるＫ（図２７（Ｄ）参照）に設定する（ステ
ップＳ９１）。

【０２１０】そして、予備積分動作を行う（ステップＳ
９２）。このときに、上記増幅率Ｋを考慮して、積分時
間を通常制御の積分時間Ｔの１／Ｋ倍に設定して積分制
御を行う（図２７（Ａ）および図２７（Ｂ）参照）。

【０２１１】その後、可変増幅器３６によりＫ倍に増幅
されたセンサデータを、Ａ／Ｄ変換して読み出す（ステ
ップＳ９３）（図２７（Ｃ）、図２７（Ｅ）、図２７
（Ｆ）参照）。

【０２１２】このように、積分時間を１／Ｋ倍にして積
分したセンサデータをＫ倍に増幅することで、検出精度
を低下させることなく、予備積分時間を短縮することが
できる。

【０２１３】続いて、主要被写体を検出し（ステップＳ
９４）、複数の分割エリアを決定する（ステップＳ９
５）。例えば図２８に示すような撮影シーンに対して、
主要被写体の候補に対応する複数の分割エリア１〜３を
設定する。

【０２１４】次に、本積分を行う（ステップＳ９６）。
この本積分では、複数の分割エリアの内で最も高輝度の
部分が飽和することのないような積分時間Ｔ１で積分制
御を行う（図２７（Ａ）および図２７（Ｂ）参照）。

【０２１５】そして、上記分割エリアに対しては、分割
エリア１，２，３毎に適正な増幅率Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３を
設定して、センサデータを読み出す（ステップＳ９７）
（図２７（Ｃ）、図２７（Ｄ）、図２７（Ｅ）、図２７
（Ｆ）参照）。このようにして、積分時間のタイムラグ
を最小に抑制することができる。

【０２１６】その後、測距演算を行い（ステップＳ９
８）、その測距結果に基づいてフォーカスレンズ駆動部
１３によりフォーカスレンズ１４を駆動して（ステップ
Ｓ９９）、リターンする。

【０２１７】このような第４の実施形態によれば、上述
した第１から第３の実施形態とほぼ同様の効果を奏する
とともに、予備検出動作時にはセンサデータの増幅率を
最大に設定するとともに、積分時間を増幅率の逆数倍に
小さくすることにより、予備積分時間を短縮することが
できる。

【０２１８】また、分割エリア毎に増幅率を可変させ
て、それぞれ増幅率を設定することができるために、例
えば全エリアを同一積分時間として積分制御しても、分
割エリア毎に適正な増幅率を設定して読み出して、適正
なセンサデータを得ることができる。

【０２１９】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々の変形や応用が可能であることは勿論である。

【０２２０】［付記］以上詳述したような本発明の上記
実施形態によれば、以下のごとき構成を得ることができ
る。

【０２２１】（１） 視差を有する二つの光学系と、上
記光学系により各結像される二像を撮像する撮像素子
と、上記撮像素子の受光領域を複数の領域に分割する領
域分割手段と、上記撮像素子の出力に基づいて分割領域
を設定する領域設定手段と、上記領域分割手段の分割領
域に応じて上記撮像素子の積分動作を制御する積分制御
手段と、上記撮像素子の出力に基づいて測距を行う測距
手段と、を具備したことを特徴とする測距装置。

【０２２２】（２） 上記積分制御手段は、上記領域分
割手段によって設定された分割領域内の積分量モニタ信
号に基づいて、上記分割領域の積分制御を行うものであ
ることを特徴とする付記（１）に記載の測距装置。

【０２２３】（３） 予備的に積分動作を行い、上記撮
像素子の出力を解析する予備検出手段をさらに備え、上
記領域設定手段は、上記予備検出手段の出力に基づいて
分割領域を設定するものであることを特徴とする付記
（１）に記載の測距装置。

【０２２４】（４） 上記撮像素子の出力を増幅する増
幅手段と、上記分割領域に応じて上記増幅手段の増幅率
を可変する増幅率設定手段と、をさらに備え、上記増幅
率設定手段は、上記予備検出手段による予備検出を行う
際には、上記増幅手段の増幅率を最大値に設定するもの
であることを特徴とする付記（３）に記載の測距装置。

【０２２５】（５） 撮影光学系の焦点距離を検出する
焦点距離検出手段をさらに備え、上記領域設定手段は、
上記焦点距離検出手段の出力に基づいて分割領域を設定
するものであることを特徴とする付記（１）に記載の測
距装置。

【０２２６】（６） 被写体に対して補助光を投光する
補助光投射手段と、上記撮像素子の出力から補助光以外
の定常光成分を除去する定常光除去手段と、をさらに備
え、上記予備検出手段は、上記補助光投射手段と上記定
常光除去手段とを作動させて上記予備積分動作を行うも
のであることを特徴とする付記（３）に記載の測距装
置。

【０２２７】（７） 視差を有する二つの光学系と、上
記光学系により各結像される二像を撮像する撮像素子
と、上記撮像素子の受光領域を複数の領域に分割する領
域分割手段と、上記撮像素子の出力に基づいて分割領域
を設定する領域設定手段と、上記領域分割手段による分
割領域に応じて上記撮像素子の積分動作を制御する積分
制御手段と、上記撮像素子の出力に基づいて測距を行う
測距手段と、を具備したことを特徴とする測距装置。

【０２２８】（８） 一対の結像光学系の焦点位置に配
され、一対の受光領域を有し、発光手段を発光させなが
らプリ積分動作を行うことが可能なエリアセンサ手段
と、このエリアセンサ手段のプリ積分結果により得られ
た被写界輝度分布、および撮影レンズの焦点距離値に応
じて、上記エリアセンサ手段の受光領域をそれぞれ複数
に分割する領域分割手段と、上記設定された複数の受光
領域毎に上記エリアセンサ手段の本積分動作を行わせる
と共に、これら複数の受光領域毎に得られたデータに基
づいて測距演算を行う制御手段と、を具備したことを特
徴とする測距装置。

【０２２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、広
範囲な測距領域の全体に渡って適正な積分制御を行うこ
とができる、廉価でタイムラグが短い測距装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態のカメラの構成を示す
ブロック図。

【図２】上記第１の実施形態のマイクロコンピュータに
よるメインルーチンを示すフローチャート。

【図３】上記第１の実施形態における測距光学系とＡＦ
エリアセンサの配置を示す斜視図および平面図。

【図４】上記第１の実施形態におけるＡＦエリアセンサ
の画素領域と初期分割エリアを示す図。

【図５】上記第１の実施形態のＡＦエリアセンサの内部
構成を示すブロック図。

【図６】上記第１の実施形態において、スタンダード、
ワイド、テレの撮影画面と測距領域の関係を示す図。

【図７】上記第１の実施形態のＡＦルーチンを示すフロ
ーチャート。

【図８】上記第１の実施形態におけるＡＦ動作時の各信
号の様子を示すタイミングチャート。

【図９】上記第１の実施形態における主要被写体検出動
作の詳細を示すフローチャート。

【図１０】上記第１の実施形態において、ＡＦエリアセ
ンサの撮像領域における画素座標とセンサデータの関係
を示す図。

【図１１】上記第１の実施形態において、１次微分オペ
レータと２次微分オペレータによる画像処理を示す線
図。

【図１２】上記第１の実施形態における空間フィルタテ
ーブルの例を示す図。

【図１３】上記第１の実施形態における２値化処理を示
すフローチャート。

【図１４】上記第１の実施形態において、ヒストグラム
に基づき閾値を設定する様子を示す線図。

【図１５】上記第１の実施形態における閾値設定処理を
示すフローチャート。

【図１６】上記第１の実施形態における形状判定の処理
を示すフローチャート。

【図１７】上記第１の実施形態において、形状判定の処
理により人物の判定を行う際に処理される画像データの
様子を示す図。

【図１８】本発明の第２の実施形態におけるＡＦルーチ
ンを示すフローチャート。

【図１９】上記第２の実施形態において、ある撮影シー
ンにおいてプリ発光させて主要被写体の選別を行う様子
を示す図。

【図２０】上記第２の実施形態における主要被写体検出
の処理を示すフローチャート。

【図２１】上記第２の実施形態において、予備積分およ
び本積分を行うときの各信号の様子を示すタイミングチ
ャート。

【図２２】本発明の第３の実施形態における、ワイド時
とテレ時における分割エリアを示す図。

【図２３】上記第３の実施形態において、ＡＦエリアセ
ンサの一部であって光電変換素子アレイ毎に分割エリア
を切り換える構成を示す図。

【図２４】上記第３の実施形態において、ＡＦエリアセ
ンサの一部であって画素毎に分割エリアを切り換える構
成を示す図。

【図２５】本発明の第４の実施形態のＡＦエリアセンサ
の内部構成を示すブロック図。

【図２６】上記第４の実施形態におけるＡＦルーチンを
示すフローチャート。

【図２７】上記第４の実施形態において、予備積分およ
び本積分を行うときの各信号の様子を示すタイミングチ
ャート。

【図２８】上記第４の実施形態において、ある撮影シー
ンに対して設定される主要被写体の候補に対応する分割
エリアを示す図。

【符号の説明】

１１…マイクロコンピュータ（制御手段、測距手段、予
備検出手段） １１ａ…ＣＰＵ １１ｂ…ＲＯＭ １１ｃ…ＲＡＭ １１ｄ…ＡＤＣ １１ｅ…ＥＥＰＲＯＭ １２…ＡＦエリアセンサ（エリアセンサ手段、撮像素
子） １２ａ…撮像領域（受光領域） １２ｂ…処理回路（領域分割手段） １２ｃ…定常光除去部（定常光除去手段） １３…フォーカスレンズ駆動部 １４…フォーカスレンズ １５…フォーカスレンズエンコーダ（焦点距離検出手
段） ２０…ストロボ回路部 ２０ａ…ストロボ（補助光投射手段） ２５…測光部 ２５ａ…測光用受光素子 ２６ａ，２６ｂ…受光レンズ（結像光学系） ３１…制御回路 ３２…積分制御部（積分制御手段） ３３…読み出しエリア選択部（領域設定手段） ３４…モニタエリア選択部 ３５…ピーク検出回路 ３６…可変増幅器（増幅手段） ３７…増幅率制御部（増幅率設定手段） ５５…分割エリアａピーク検出回路 ５６…分割エリアｂピーク検出回路 ５７…分割エリア１ピーク検出回路 ５８…分割エリア２ピーク検出回路 ５９…画素モニタ出力切換回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金田一 剛史 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 松本 寿之 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 中田 康一 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2F112 AC06 BA05 CA02 DA04 FA03 FA05 FA21 FA29 FA36 FA45 2H011 BA05 BA06 BA23 BB03 2H051 AA01 BA14 BA17 BA25 BB08 BB20 BB25 BB28 DA10 DA13 DA22 DA23

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の結像光学系の焦点位置近傍に配さ
   れ、一対の受光領域を有するエリアセンサ手段と、 このエリアセンサ手段のプリ積分結果により得られたエ
   リアセンサデータに応じて、上記エリアセンサ手段の受
   光領域をそれぞれ複数に分割する領域分割手段と、 上記設定された複数の受光領域毎に上記エリアセンサ手
   段の本積分動作を行わせると共に、これら複数の受光領
   域毎に得られたデータに基づいて測距演算を行う制御手
   段と、 を具備したことを特徴とする測距装置。
2. 【請求項２】 上記制御手段は、上記エリアセンサ手段
   の積分制御を監視するためのモニタ領域を、上記設定さ
   れた複数の受光領域毎に対応させて設定するものである
   ことを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
3. 【請求項３】 上記エリアセンサ手段は、出力信号を増
   幅する増幅手段と、この増幅手段の増幅率を制御する増
   幅率制御手段とを備えてなり、 上記プリ積分動作を行うときは上記増幅手段の増幅率を
   最大値に設定し、上記本積分動作を行うときには上記設
   定領域毎に求められた適正増幅率に設定するものである
   ことを特徴とする請求項１に記載の測距装置。