JP3064063B2 - パッシブ型オートフォーカス装置用測距装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、被写体からの光を受
けて該被写体までの距離を測定し、該測定結果に基づい
て撮影レンズが合焦するように焦点を調節するパッシブ
型オートフォーカス装置の、被写体までの距離を測定す
るための測距装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】オートフォーカス装置は、カメラなどの
撮影距離を自動的に測定し、その測距結果に基づいて撮
影レンズを調節してピントを合わせる装置で、このオー
トフォーカス装置によって誰もが写真撮影をより手軽に
楽しめるようになった。このオートフォーカス装置には
種々の形式のものが開発されているが、主なものとして
三角測量法による測距法がある。この三角測量法による
ものに、カメラに設けられた受光センサで被写体からの
光を受けて撮影距離を測定するパッシブ型のものがあ
る。

【０００３】この種のパッシブ型測距装置のうちには２
個の受光センサを配設したものがある。この２個の受光
センサからなる測距装置では、２つの被写体が存在する
場合の測定結果からは被写体の存在態様が２通りに考え
られることになってしまい、確実な測距を行なえずピン
トのずれた画像となってしまうおそれがある。

【０００４】このため、確実な測距を行なって鮮明な画
像を得ることができるように、本願出願人は３個の受光
素子列からなる測距機構を既に提案した（特開平３− 4
2642号）。この測距機構による測距原理を図12と図13に
基づいて説明する。測距機構は基準受光センサ１と第１
受光センサ２、第２受光センサ３とからなり、これら受
光センサ１、２、３は、それぞれ結像レンズ1a、2a、3a
と受光素子列1b、2b、3bとから構成され、被写体像が結
像レンズ1a、2a、3aを透過して受光素子列1b、2b、3b上
に結像するようにしてある。また、図12は１つの被写体
Ｐが存在する場合を示している。そして、基準となる受
光素子列1bによって検出された被写体Ｐの輝度分布に関
する出力信号Ｐ₀ の、基準受光センサ１の光軸Ｔ₀ から
の変位量をｘ₀ 、第１受光素子列2bによって検出された
被写体Ｐの輝度分布に関する出力信号Ｐ₁ の、第１受光
センサ２の光軸Ｔ₁ からの変位量をｘ₁ 、第２受光素子
列3bによって検出された被写体Ｐの輝度分布に関する出
力信号Ｐ₂ の、第２受光センサ３の光軸Ｔ₂ からの変位
量をｘ₂ とする。これらの変位量ｘ₀、ｘ₁、ｘ₂ は、受
光素子列1b、2b、3bによって検出された被写体像の輝度
分布に関する位相差を表わす。そして、光軸Ｔ₀、Ｔ₁、
Ｔ₂ のそれぞれの間隔をＢ、結像レンズ1a、2a、3aと受
光素子列1b、2b、3bの受光面との間隔をＡ、結像レンズ
1a、2a、3aから被写体Ｐまでの距離をＬp、光軸Ｔ₀から
被写体Ｐまでの距離をＸとすると、三角測量の原理か
ら、

【数１】Ｘ＝ｘ₀*Ｌp／Ａ となる。また、光軸Ｔ₀ を基準にして出力信号の像が現
われた方向の符号を含めて、

【数２】−ｘ₁＝｛（Ｂ−Ｘ）／Ｌp｝*Ａ

【数３】ｘ₂＝｛（Ｂ＋Ｘ）／Ｌp｝*Ａ となる。これら数２式、数３式のそれぞれに、数１式を
代入すれば、

【数４】ｘ₁＝−｛（Ｂ／Ｌp）*Ａ｝＋ｘ₀

【数５】ｘ₂＝（Ｂ／Ｌp）*Ａ＋ｘ₀ となる。

【０００５】数４式と数５式とを比較すると、ｘ₁、ｘ₂
はそれぞれｘ₀ を基準として、

【数６】（Ｂ／Ｌp）*Ａ＝Ｘp だけずれていることが分る。したがって、このＸp を求
めることにより、

【数７】Ｌp＝Ａ*Ｂ／Ｘp を算出することができる。

【０００６】そして、上記Ｘp を求める操作を図13に基
づいて説明する。（ａ）は２つの被写体Ｐ、Ｑからの光
を受けた受光素子列1b、2b、3bの被写体像の輝度分布に
関する出力信号を、基準となる出力信号Ｐ₀、Ｑ₀と比較
したもので、（ａ）に示す状態から（ｂ）に示すよう
に、出力信号Ｐ₀、Ｐ₁、Ｐ₂が一致するまで出力信号
Ｐ₁、Ｐ₂の波形をずらせば、そのずらし量が上記Ｘpと
なる。すなわちこのときＰ₁ とＰ₂ のずらし量は等しく
なるのであるから、受光素子列2bの出力信号と受光素子
列3bの出力信号とを等しい距離だけずらして、３つの信
号の波形が一致したとき、これら３つの信号の波形が同
じ被写体Ｐに関する情報となるのである。次に（Ｃ）に
示すように、出力信号Ｑ₁、Ｑ₂が出力信号Ｑ₀ と一致す
る状態までずらせば、該ずらし量がＸqとなる。

【０００７】上述のようにして求められた上記Ｘp、Ｘq
から前記数７式により、被写体Ｐ、Ｑまでの距離Ｌp、
Ｌqが求められることになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の測距操作を原理に従って実行すると、基準受光
素子列1bの出力信号と第１受光素子列2bの出力信号との
相関関係を演算し、次いで基準受光素子列1bの出力信号
と第２受光素子列3bの出力信号との相関関係を演算し
て、これら基準受光素子列1b、第１受光素子列2b、第２
受光素子列3bの波形の一致を検出することになるから、
相関演算が多くなって信号処理時間が長くなってしま
う。そのため、測距に要する時間が長くなり、被写体が
動的なものである場合にはピントがずれて撮影され、画
像が不鮮明なものとなってしまうおそれが生じる。

【０００９】また、被写体の表面に微細な繰り返し模様
などが形成されている場合には、輝度分布に関する受光
センサ１、２、３の出力信号波形が等しい波形を繰り返
すことになり、３つの受光センサ１、２、３の出力信号
を比較した場合に、ずれた状態で一致してしまうおそれ
があり、このため誤測距が生じるおそれがある。

【００１０】そこで、この発明は、３つの受光センサを
有し、信号処理を短時間で行なうことができ、極力鮮明
な画像を得ることができるようにするとともに、被写体
の繰り返し模様による誤測距を極力防止した測距装置を
提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的のため、この
発明に係るパッシブ型オートフォーカス装置用測距装置
は、被写体の輝度分布を捕捉する３つの受光センサと、
上記それぞれの受光センサの出力信号の２次差分を算出
する２次差分演算回路と、上記それぞれの２次差分演算
回路の出力信号のゼロクロス点を検出するゼロクロス検
出回路と、上記それぞれのゼロクロス検出回路によって
得られたゼロクロス挙動信号を記憶するゼロクロスメモ
リ回路と、上記それぞれのゼロクロスメモリ回路に記憶
されたゼロクロス挙動信号を比較してこれらの一致を検
出する一致検出回路とからなり、上記２次差分演算回路
では、上記受光センサの連続した所定範囲内にある画素
の出力信号を平滑化し、該平滑化された出力に対して、
該平滑化に供した範囲以上にある画素の出力信号によっ
て差分演算を行ない、上記３つの受光センサのうちの１
つを基準とし該基準の受光センサから得られたゼロクロ
ス挙動信号に対して、他の２つの受光センサから得られ
たゼロクロス挙動信号を順次スライドさせてこれらのゼ
ロクロス挙動信号の一致を上記一致検出回路により検出
し、該スライド量から被写体までの距離を演算すること
を特徴としている。

【００１２】

【作用】上記受光センサを構成する受光素子列によって
被写体輝度分布に応じた出力電圧が得られ、この出力電
圧の２次差分分布はゼロレベルを境に挙動する。この挙
動のゼロクロス点は、被写体の同一部分に関する輝度分
布に対しては上記３つの受光センサについて所定の基準
部分から適宜ずれた状態で等しくなる。

【００１３】このずれた量は、上記一致検出回路でゼロ
クロス挙動の信号波形をスライドさせて検出すればスラ
イド量として得られることになる。

【００１４】そして、このスライド量から三角測量法に
よって被写体までの距離を算出することができる。

【００１５】被写体の表面に繰り返し模様などが形成さ
れている場合であっても、該模様に関する受光センサか
らの出力信号が平滑化されることにより、平滑化される
範囲で繰り返し模様に係る出力信号が相殺される。そし
て、平滑化された範囲以上の画素の出力信号によって差
分演算が行なわれるから、当該繰り返し模様は無視され
る。

【００１６】

【実施例】以下、図示した実施例に基づいて、この発明
に係るオートフォーカス装置用測距装置を具体的に説明
する。

【００１７】受光センサ10、20、30は適宜数の画素を並
設した受光素子列からなるラインセンサと結像レンズと
が組合わされて構成されており、図２に示すようにカメ
ラの前面には３つの結像レンズ10a、20a、30a が配設さ
れ、被写体から発せられた光はこれらの結像レンズ10
a、20a、30a を透過して後方に配設されたラインセンサ
10b、20b、30b に結像する。これら受光センサ10、20、
30はそれぞれ中央部センサ10、右側センサ20、左側セン
サ30とされており、右側センサ20と左側センサ30のそれ
ぞれの光軸20c、30cは中央部センサ10の光軸10cを中心
として対称の位置にある。また、上記ラインセンサ10
b、20b、30b はそれぞれ中央部ラインセンサ10b、右側
ラインセンサ20b、左側ラインセンサ30b としてある。

【００１８】上記ラインセンサ10b、20b、30b には、図
１に示すように、各別にセンサドライバ11、21、31から
の駆動信号が入力され、ラインセンサ10b、20b、30b は
該駆動信号に基づいて被写体からの光の捕捉を開始す
る。また、これらセンサドライバ11、21、31は駆動制御
信号線40a によって制御回路40に接続され、制御回路40
から出力される駆動制御信号によって制御される。

【００１９】他方上記ラインセンサ10b、20b、30b の出
力端子には、図１に示すように、それぞれ２次差分演算
回路12、22、32が接続されており、該２次差分演算回路
12、22、32によってそれぞれのラインセンサ10b、20b、
30b で得られた被写体の輝度分布信号の２次差分を演算
する。

【００２０】これら２次差分演算回路12、22、32は図３
に示すようにラインセンサ10b、20b、30b のそれぞれの
画素の出力信号Ｖinを、３つのサンプルホールド回路12
a 、12b、12cによってシフトしながら順次サンプルホー
ルドし、サンプルホールド回路12a 、12cの出力を適宜
な値の抵抗を介してオペアンプ12dの＋入力端子に入力
してある。そして、さらに該オペアンプ12dの出力を、
８つのサンプルホールド回路12e、12f、12g、12h、12
i、12j、12i、12k、12m に入力してシフトしながら順次
サンプルホールドし、上記オペアンプ12dとサンプルホ
ールド回路12mの出力を適宜な値の抵抗を介してオペア
ンプ12n の＋入力端子に入力してあり、サンプルホール
ド回路12hの出力をオペアンプ12nの−入力端子に入力し
てある。したがって、この２次差分演算回路12（22、3
2）では、ラインセンサ10b（20b、30b）の連続した２つ
の画素の出力信号が平滑化され、該平滑化された範囲を
越えた４つの画素の出力信号によって、

【数８】 Ｖout ＝（Ｒ２／（４*Ｒ１））*（（Ｖin(n)＋Ｖin(n-1)） −２*（Ｖin(n-2)＋Ｖin(n-3)）＋（Ｖin(n-4)＋Ｖin(n-5)） が演算されて、２次差分が求められる。

【００２１】また、図４は２次差分演算回路12（22、3
2）の他の実施例を示すもので、ラインセンサ10b、20
b、30b のそれぞれの画素の出力信号Ｖinを、11個のサ
ンプルホールド回路22a、22b、22c、22d、22e、22f、22
g、22h、22i、22j、22kによってシフトしながら順次サ
ンプルホールドし、サンプルホールド回路22a、22c、22
i、22k の出力がオペアンプ22m の＋入力端子に入力さ
れ、サンプルホールド回路22e、22gの出力がオペアンプ
22m の−入力端子に入力されている。したがって、該２
次差分演算回路12（22、32）によって前記数８式と同様
に演算が行なわれて、２次差分が求められる。

【００２２】図５は被写体の輝度分布（ａ）と１次差分
（ｂ）、２次差分（ｃ）の信号の波形を示す図で、被写
体の表面に微細な繰り返し模様が形成されている場合を
実線で示してあり、ラインセンサ10b、20b、30b からは
繰り返し模様に応じて凹凸が繰り返される信号が出力さ
れ、１次差分を示す波形も凹凸が繰り返され、さらに２
次差分においてもゼロレベルを境に凹凸を繰り返す挙動
となる。しかし、前記２次差分演算回路12、22、32によ
ってラインセンサ10b、20b、30b の所定の範囲に含まれ
る画素の出力が平滑化されるから、繰り返し模様に対応
した出力であっても、図５（ａ）において破線で示すよ
うに、同図上実線で示す凹凸が相殺される。そして、２
次差分演算回路12、22、32ではこの破線で示す信号に基
づいて、該平滑化に供された範囲以上にある画素の出力
信号によって２次差分が演算されるから、被写体の繰り
返し模様に応じたゼロクロス点は検出されない。

【００２３】上記２次差分演算回路12、22、32の出力信
号は、図１に示すように、それぞれゼロクロス検出回路
13、23、33に入力されており、２次差分演算回路12、2
2、32で得られた２次差分のゼロクロス点を検出する。
図６に示すように、このゼロクロス検出回路13（23、3
3）のコンパレータ13a の入力端子に２次差分演算回路1
2（22、32）の出力信号Ｖinが入力され、基準端子は接
地されている。コンパレータ13aの出力側にはフリップ
フロップ13b、13cが接続され、フリップフロップ13bの
Ｑ出力とフリップフロップ13cの反転Ｑ出力とがＡＮＤ
回路13dに入力され、フリップフロップ13bの反転Ｑ出力
とフリップフロップ13cのＱ出力とがＡＮＤ回路13eに入
力され、さらにこれらＡＮＤ回路13d、13eの出力信号が
ＯＲ回路13fに入力されている。そして、図７のタイム
チャートに示すように２次差分演算回路12の出力信号Ｖ
inがパルスφ１に同期して入力され、該出力信号Ｖinが
ゼロレベルと交差して符号が変化した状態にある場合
に、フリップフロップ13b、13cのクロックパルスφ２に
同期してゼロクロス信号がＺＥＲＯパルスとして出力さ
れる。なお、被写体の表面に繰り返し模様が形成されて
いる場合、前記平滑化された画素範囲の出力に係る部分
では、該繰り返し模様に対応したゼロクロス点は出力さ
れない。

【００２４】上記ゼロクロス検出回路13、23、33によっ
て得られたゼロクロス挙動の信号波形が、それぞれゼロ
クロスメモリ回路14、24、34に入力されて記憶される。
このとき、ゼロクロス挙動はそれぞれのラインセンサ10
b、20b、30b の画素位置に対応してアドレス演算回路1
5、25、35から出力されるアドレスと対応して記憶され
る。すなわち、アドレス演算回路15、25、35には第１カ
ウンタ50のカウント信号（ＣＯＵＮＴＥＲ１）が入力さ
れ順次インクリメントしながら、中央部メモリ回路14で
は、

【数９】ＡＤＤＲＥＳＳ＝ＣＯＵＮＴＥＲ１−Ｓ 右側メモリ回路24では、

【数１０】ＡＤＤＲＥＳＳ＝ＣＯＵＮＴＥＲ１−Ｓ 左側メモリ回路34では、

【数１１】ＡＤＤＲＥＳＳ＝ＣＯＵＮＴＥＲ１ に従って各画素に応じてそれぞれのアドレスに記憶され
る。なお、数９式と数10式中のＳは定数である。

【００２５】また、上記アドレス演算回路25、35には第
２カウンタ60のカウント信号（ＣＯＵＮＴＥＲ２）が入
力されており、該第２カウンタ60および前記第１カウン
タ50は制御回路40の出力信号に基づいてカウントアップ
とリセットとが行なわれる。この第２カウンタ60は、後
述するように、ゼロクロスメモリ回路24、34からデータ
の読み出しを行なう場合にアドレスをインクリメントす
る。また、アドレス演算回路15、25、35には制御回路40
からアドレス処理情報が入力され、該アドレス処理情報
に基づいてアドレス演算回路15、25、35からゼロクロス
メモリ回路14、24、34に対して所定の書込み信号と読み
出し信号とが出力される。

【００２６】そして、上記ゼロクロスメモリ回路14、2
4、34の出力側には一致検出回路70が接続されており、
該一致検出回路70の出力側は制御回路40に接続されてい
る。

【００２７】また、第１カウンタ50のカウント信号はデ
ータメモリ回路80のアドレスポート81に入力され、第２
カウンタ60のカウント信号は該データメモリ回路80の距
離データポート82に入力されている。さらに第１カウン
タ50と第２カウンタ60のカウント信号は、いずれも制御
回路40に入力されている。また、制御回路40からデータ
メモリ回路80に対してデータメモリ信号が出力され、該
信号に基づいてアドレスデータと距離データとがデータ
メモリ回路80に記憶される。

【００２８】次に図８および図９に基づいて、被写体の
輝度情報のメモリの書き込みと読み出しの手順を説明す
る。

【００２９】測距が開始されるとラインセンサ10b、20
b、30b に電荷が蓄積され（ステップ801）、第２カウン
タ60がリセットされる（ステップ802）とともに第１カ
ウンタ50がリセットされる（ステップ803）。そして、
各ラインセンサ10b、20b、30bの１画素に対応したデー
タを読み出して（ステップ804 ）、読み出されたデータ
をゼロクロスメモリ回路14、24、34に書き込む（ステッ
プ805 ）。なお、ステップ804とステップ805との間でゼ
ロクロス検出が実行される。次いでステップ806 に進ん
で全画素について読み出しが完了したか否かを第１カウ
ンタ50の値により判断し、読み出されていない場合には
ステップ807 に進んで第１カウンタ50をカウントアップ
したのちステップ804 に戻って１画素読み出しとゼロク
ロスメモリ回路14、24、34への書き込みが行なわれる
（ステップ805 ）。そしてゼロクロスメモリ回路14、2
4、34にデータが書き込まれる際には、第１カウンタ50
のカウント信号に基づいてアドレス演算回路15、25、35
からアドレスを指定されてメモリされる。このとき、メ
モリされるアドレスは、前記数９式、数10式、数11式に
従って指定される。なお、アドレスが負の場合には書き
込みは行なわれない。

【００３０】全画素について読み出しが終了して前記ス
テップ806 の判定がＹＥＳとなれば、ステップ901 （図
９）に進んで第１カウンタ50をリセットする。そして、
ゼロクロスメモリ回路14、24、34からメモリを読み出し
（ステップ902 ）、一致検出回路70にて中央部ゼロクロ
スメモリ回路14と右側ゼロクロスメモリ回路24、左側ゼ
ロクロスメモリ回路34のデータが一致するか否かを判断
する（ステップ903 ）。データが一致している場合には
ステップ904 に進んで、当該時における、第１カウンタ
50のカウント信号（ＣＯＵＮＴＥＲ１）の数値をアドレ
スデータとして、第２カウンタ60のカウンタ信号（ＣＯ
ＵＮＴＥＲ２）の数値を距離データとして、それぞれデ
ータメモリ回路80に書き込む。ステップ903 の判定がＮ
Ｏである場合にはステップ905に進んで、中央部ライン
センサ10bの有効な全画素に対応したメモリデータ（基
準データ）の読み出しが完了したか否かを第１カウンタ
50の値により判断し、完了していない場合にはステップ
906 に進んで第１カウンタ50をカウントアップしたのち
ステップ902に戻ってステップ905までを実行する。

【００３１】基準データの読み出しが完了したならばス
テップ905からステップ907に進んで、中央部ゼロクロス
メモリ回路14のデータに対して右側と左側のゼロクロス
メモリ回路24、34のデータが規定量シフトされて上記ス
テップ901からステップ905までが実行（シフト読み出
し）されたか否かを第２カウンタ60の値により判断する
（ステップ907 ）。シフト読み出しが完了していない場
合には、第２カウンタ60をカウントアップしてステップ
901に戻り、ステップ902からステップ905 を繰り返す。
そして、シフト読み出しが完了した場合にはステップ90
9 に進む。

【００３２】このステップ901からステップ908までにお
けるメモリデータの読み出しは、アドレス演算回路15、
25、35によって、前記数９式、数10式、数11式に対応し
て、中央部ゼロクロスメモリ回路14からは、

【数１２】ＡＤＤＲＥＳＳ＝ＣＯＵＮＴＥＲ１ 右側ゼロクロスメモリ回路24からは、

【数１３】 ＡＤＤＲＥＳＳ＝ＣＯＵＮＴＥＲ１＋ＣＯＵＮＴＥＲ２ 左側ゼロクロスメモリ回路34からは、

【数１４】ＡＤＤＲＥＳＳ＝ＣＯＵＮＴＥＲ１＋Ｓ−Ｃ
ＯＵＮＴＥＲ２ に従って読み出される。このときの書き込みアドレスと
読み出しアドレスとの関係を図10を参照して説明する。

【００３３】図10（ａ）は第２カウンタ60のカウント信
号が０（ＣＯＵＮＴＥＲ２＝０）のときを示し、このと
き第１カウンタ50を０から（Ｗ−１）までインクリメン
トしながら（ステップ906）、ラインセンサ10b、20b、3
0bの各画素に対応したアドレスにメモリされたデータを
比較してそれらのデータの一致を検出する。したがっ
て、ＣＯＵＮＴＥＲ２＝０のときには、中央部ラインセ
ンサ10b と右側ラインセンサ20b の画素ではアドレスが
０から（Ｗ−１）までインクリメントされ、左側ライン
センサ30b の画素ではアドレスがＳから（Ｓ＋Ｗ−１）
までインクリメントされる。次いで第２カウンタ60をイ
ンクリメントし（ステップ908 ）、第２カウンタ60のカ
ウンタ信号を１（ＣＯＵＮＴＥＲ２＝１）とした状態
で、第１カウンタ50を０から（Ｗ−１）までインクリメ
ントしながら（ステップ906 ）、ラインセンサ10b、20
b、30b の各画素に対応したアドレスにメモリされたデ
ータを比較してそれらのデータの一致を検出する。した
がって、ＣＯＵＮＴＥＲ２＝１のときには、中央部ライ
ンセンサ10b に対してはアドレスが０から（Ｗ−１）ま
で、右側ラインセンサ20bに対しては１からＷまで、左
側ラインセンサ30bに対しては（Ｓ−１）から（Ｓ＋Ｗ
−２）までインクリメントされる。すなわち、右側ゼロ
クロスメモリ回路24と左側ゼロクロスメモリ回路34のメ
モリデータが、中央部ゼロクロスメモリ回路14のメモリ
データに対して１画素ずつずれて一致検出が行なわれる
ことになる。

【００３４】そして、第２カウンタ60をインクリメント
しながら（ステップ908 ）、第２カウンタ60のカウント
信号がＣＯＵＮＴＥＲ２＝Ｓとなるまで、一致検出が繰
り返される。なお、図11（ａ）はＣＯＵＮＴＥＲ＝Ｓ−
１のときを示し、図11（ｂ）はＣＯＵＮＴＥＲ２＝Ｓの
ときを示している。

【００３５】すなわち、ゼロクロスメモリ回路14、24、
34のメモリデータがゼロクロス点に関して一致したとき
の第２カウンタ60の値が、前記数６式におけるずれ量Ｘ
p に相当する。そして、このずれ量がステップ904 にお
いてデータメモリ回路80に距離データとしてメモリされ
ることになる。

【００３６】前記ステップ907 で所定のシフト読み出し
の完了が判定されたならばステップ909に進み、ステッ
プ904でデータメモリ回路80に書き込まれた距離データ
が図示しない撮影レンズ駆動装置に出力されて、撮影レ
ンズが所定の位置まで移動して被写体に合焦することに
なる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係るパッ
シブ型オートフォーカス装置用測距装置によれば、３つ
のラインセンサで被写体輝度を捕捉しそのデータから２
次差分を演算し、該２次差分のゼロクロス点を特徴点と
してそのゼロクロスデータを記憶し、３つのうちの１つ
を基準のゼロクロスデータとして他の２つのゼロクロス
データを順次１画素ずつずらしながら３つのデータがゼ
ロクロス点に関して一致するか否かを比較して、一致し
たときのずらし量を距離データとして被写体までの距離
を演算するようにしたから、相関演算して距離データを
求めるものに比べて演算処理速度が速くなる。このた
め、動的な被写体を確実に捕捉して素早いピント合わせ
を行なうことができる。

【００３８】しかも、受光センサの連続した所定の範囲
内にある画素の出力信号は平滑化されるから、被写体の
表面に微細な繰り返し模様などが形成されている場合で
あっても、受光センサの出力は該繰り返し模様に応じた
出力信号とはならない。そして、該所定範囲以上にある
画素の出力信号によって２次差分が演算されるから、該
所定範囲における繰り返し模様に応じたゼロクロス挙動
信号は検出されない。したがって、繰り返し模様に起因
する誤測距が極力防止される。

【００３９】加えて、２次差分のゼロクロスデータを比
較するものであるため、ラインセンサ上の被写体輝度分
布のパターンに依存することがないから、高精度に距離
データを取得することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】このパッシブ型オートフォーカス装置用測距装
置の回路ブロック図である。

【図２】受光センサの概略の構造を示す側面図である。

【図３】ラインセンサの出力から２次差分を演算する２
次差分演算回路の一の実施例を示す回路図である。

【図４】ラインセンサの出力から２次差分を演算する２
次差分演算回路の他の実施例を示す回路図である。

【図５】繰り返し模様を有する被写体の輝度分布とそれ
に対する１次差分と２次差分の信号波形を示す図で、実
線で平滑化されない場合の出力波形を、破線で平滑化し
た場合の出力波形を示している。

【図６】２次差分演算回路によって求められた２次差分
信号からゼロクロス点を検出するゼロクロス検出回路の
回路図である。

【図７】図６の回路におけるタイムチャートである。

【図８】ラインセンサから得られたデータをゼロクロス
メモリ回路に書き込む手順を示すフローチャートであ
る。

【図９】ゼロクロスメモリ回路に記憶されたデータの一
致を検出するために、該ゼロクロスメモリ回路から所定
のデータを読み出す手順を示すフローチャートである。

【図１０】ゼロクロスメモリ回路に記憶されたデータを
読み出して比較する際の操作手順を説明する図である。

【図１１】ゼロクロスメモリ回路に記憶されたデータを
読み出して比較する際の操作手順を説明する図である。

【図１２】測距原理を示す光路図である。

【図１３】測距原理に基づいて測定手順を説明するため
の図で、受光素子列で検出される被写体像の輝度分布に
関する信号図である。

【符号の説明】

10 受光センサ 20 受光センサ 30 受光センサ 10a 結像レンズ 20a 結像レンズ 30a 結像レンズ 10b 中央部ラインセンサ 20b 右側ラインセンサ 30b 左側ラインセンサ 11、21、31 センサドライバ 12、22、32 ２次差分演算回路 13、23、33 ゼロクロス検出回路 14、24、34 ゼロクロスメモリ回路 15、25、35 アドレス演算回路 40 制御回路 50 第１カウンタ 60 第２カウンタ 70 一致検出回路 80 データメモリ回路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体の輝度分布を捕捉する３つの受光
   センサと、上記それぞれの受光センサの出力信号の２次
   差分を算出する２次差分演算回路と、上記それぞれの２
   次差分演算回路の出力信号のゼロクロス点を検出するゼ
   ロクロス検出回路と、上記それぞれのゼロクロス検出回
   路によって得られたゼロクロス挙動信号を記憶するゼロ
   クロスメモリ回路と、上記それぞれのゼロクロスメモリ
   回路に記憶されたゼロクロス挙動信号を比較してこれら
   の一致を検出する一致検出回路とからなり、上記２次差
   分演算回路では、上記受光センサの連続した所定範囲内
   にある画素の出力信号を平滑化し、該平滑化された出力
   に対して、該平滑化に供した範囲以上にある画素の出力
   信号によって差分演算を行ない、上記３つの受光センサ
   のうちの１つを基準とし該基準の受光センサから得られ
   たゼロクロス挙動信号に対して、他の２つの受光センサ
   から得られたゼロクロス挙動信号を順次スライドさせて
   これらのゼロクロス挙動信号の一致を上記一致検出回路
   により検出し、該スライド量から被写体までの距離を演
   算することを特徴とするパッシブ型オートフォーカス装
   置用測距装置。