JP2001166198A

JP2001166198A - 測距装置及びオートフォーカス装置

Info

Publication number: JP2001166198A
Application number: JP34646399A
Authority: JP
Inventors: Osamu Nonaka; 修野中
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1999-12-06
Filing date: 1999-12-06
Publication date: 2001-06-22

Abstract

(57)【要約】【課題】短い時間で主要被写体を検出し、特定された部
分だけを高精度且つ高速でピント合わせする測距装置及
びオートフォーカス装置を提供する。【解決手段】本発明は、撮影画面内の複数の領域に存在
する被写体の像信号を検出するセンサアレイ２ａ，２ｂ
を有し、その出力に基づいて測距動作を行い被写体距離
を決定する測距装置であって、上記測距動作に先立っ
て、所定回数だけ積分をするようにＡＭＰ３を制御をし
て、上記撮影画面内の複数の領域に存在する被写体の像
信号のうち上記測距動作に用いる像信号を決定するＣＰ
Ｕ１０を有するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画面内の複数のポ
イントを測距可能として、苦手な構図をなくしたオート
フォーカスカメラに用いられる測距装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開平１０−１４２４９０
号公報では、被写界空間の距離分布情報から該情報の頻
度分布を作成し、この頻度分布の情報に基づいて領域分
割を行うことで、距離差が少ない物体が混在するシーン
においても正確な環境認識を可能とすることを特徴とす
る技術が開示されている。

【０００３】しかしながら、上記特開平１０−１４２４
９０号公報により開示された従来技術では、被写体にピ
ントを合わせるべく距離情報を求める為には、非常に複
雑なプロセスを要する。従って、距離分布情報を求める
為には、膨大な時間を要し、例えば移動被写体を撮影す
るようなシャッタチャンスを重視するような状況下で
は、非常に大きな問題となっていた。

【０００４】かかる問題を解決するものとしては、被写
界空間の距離分布ではなく、被写界空間の輝度分布を分
析して、ピント合わせをするポイントを絞り込み、特定
のポイントを測距対象として選定する方法が考えられ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
は、測距回路の輝度に対するダイナミックレンジは狭
く、単純な像検出制御では、画角の多くの部分が当該レ
ンジから外れてしまい、シーン判定が行える程の像信号
が得られるには至らないことが多かった。

【０００６】また、かかるダイナミックレンジ対策の技
術について、本願出願人は、既に特開平１１−１０１９
３６号公報により開示しているが、同公報では、二次元
画像を判定する事については何等言及していなかった。

【０００７】さらに、上記測距回路は、センサの出力電
流を積分する積分手段を有しているが、この積分制御を
工夫するものである。つまり、通常の撮影シーンでは、
各被写体は２⁶〜２⁷にも亘る輝度変化を有しており、そ
れに対し、一般にＡＦ回路の１回の積分制御によるダイ
ナミックレンジは、２³程度の輝度変化にしか対応して
いなかった。従って、シーンの状態を輝度分布から分析
するには、１回の積分制御では十分ではなかった。

【０００８】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、構図に関わらず、短い時
間で主要被写体を検出し、当該主要被写体により特定さ
れる部分を中心にピント合わせを行う事で、高精度且つ
高速のオートフォーカスを実現する測距装置及びオート
フォーカス装置を提供することにある。

【０００９】

【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、撮影画面内の複数の領域
に存在する被写体の像信号を検出する像信号検出手段を
有し、上記像信号検出手段の出力に基づいて測距動作を
行い被写体距離を決定する測距装置において、上記測距
動作に先立って、上記像信号検出手段により所定回数だ
け積分をするように制御をして、上記撮影画面内の複数
の領域に存在する被写体の像信号のうち上記測距動作に
用いる像信号を決定する決定手段を、有することを特徴
とする測距装置が提供される。

【００１０】第２の態様では、上記第１の態様におい
て、上記測距動作に先立って所定回数だけ行われる積分
は、複数の異なる明るさの像に対して最適となるような
所定の条件下で制御されることを特徴とする測距装置が
提供される。

【００１１】第３の態様では、撮影画面内の複数の領域
に存在する被写体の像信号を検出する像信号検出手段を
有し、当該像信号検出手段の出力に基づいて、上記被写
体に対してピント合わせを行うオートフォーカス装置に
おいて、上記撮影画面内における測距ポイントを決定す
る測距ポイント決定手段と、上記測距ポイント決定手段
により決定された測距ポイントに係る被写体の像信号
を、上記ピント合わせの為に検出する像信号検出手段
と、上記像信号取得手段により得られた像信号が、上記
ピント合わせに適当であるか否かを判断し、当該判断の
結果、不適当であると判断したときには、上記測距ポイ
ント決定手段により決定した測距ポイントにピント合わ
せを行うピント合わせ制御手段と、を具備することを特
徴とするオートフォーカス装置が提供される。

【００１２】第４の態様では、撮影画面内の複数の領域
に存在する被写体の輝度分布を像信号として検出するた
めの２つのセンサアレイを有し、当該被写体に対してピ
ント合わせを行うオートフォーカス装置において、上記
被写体の輝度分布を測定して測距ポイントを決定するた
めに、上記２つのセンサアレイの出力を積分する第１の
積分手段と、上記第１の積分手段の積分出力に基づい
て、測距のために改めて上記２つのセンサアレイの出力
を積分する第２の積分手段と、上記第２の積分手段によ
る積分を行うか否かを判定する判定手段と、を有するこ
とを特徴とするカメラの測距装置が提供される。

【００１３】上記第１乃至第４の態様によれば以下の作
用が奏される。

【００１４】即ち、本発明の第１の態様では、決定手段
により、測距動作に先立って、上記像信号検出手段によ
り所定回数だけ積分をするように制御され、上記撮影画
面内の複数の領域に存在する被写体の像信号のうち上記
測距動作に用いる像信号が決定されることになる。

【００１５】第２の態様では、上記第１の態様におい
て、複数の異なる明るさの像に対して最適となるような
所定の条件下で積分が制御される。

【００１６】第３の態様では、測距ポイント決定手段に
より撮影画面内における測距ポイントが決定され、像信
号検出手段により上記測距ポイント決定手段により決定
された測距ポイントに係る被写体の像信号が、上記ピン
ト合わせの為に検出され、ピント合わせ制御手段によ
り、上記像信号取得手段により得られた像信号が、上記
ピント合わせに適当であるか否かが判断され、当該判断
の結果、不適当であると判断されたときには、上記測距
ポイント決定手段により決定された測距ポイントにピン
ト合わせが行われる。

【００１７】第４の態様では、第１の積分手段により、
被写体の輝度分布を測定して測距ポイントを決定するた
めに、上記２つのセンサアレイの出力が積分され、第２
の積分手段により、上記第１の積分手段の積分出力に基
づいて、測距のために改めて上記２つのセンサアレイの
出力が積分され、判定手段により上記第２の積分手段に
よる積分を行うか否かが判定される。

【００１８】

【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。

【００１９】図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態
の概略構成図である。

【００２０】同図において、符号１ａ，１ｂは、一対の
受光レンズである。これは、シーン８からの光を、セン
サアレイ２ａ，２ｂ上に結像させるものである。

【００２１】上記センサアレイ２ａ，２ｂを構成する各
センサには、被写体９の輝度分布に従って強弱の決まる
光束が入射し、各々が入射光量に依存した光電流をアン
プ（以下、ＡＭＰとする）３に出力する。このＡＭＰ３
は、これらの光電流を各々増幅して積分する。このＡＭ
Ｐ３として、積分した電圧を増幅する形式のものを採用
することもできる。この例では、上記ＡＭＰ３の増幅率
は、切換部５によって切り換え可能となっている。具体
的には、光電流を電流増幅したり、積分コンデンサの容
量を切り換えたり、積分後の電圧を電圧増幅すればよ
い。

【００２２】積分制御用の比較部（以下、ＣＯＭＰとす
る）６は、上記センサアレイ２ａ，２ｂを構成する全て
のセンサの出力の最大値や平均値をリアルタイムでモニ
タするための回路である。また、読み出し部４は、上記
センサアレイ２ａ，２ｂを構成する各センサの出力によ
る像信号を読み出してＣＰＵ１０へと出力するものであ
る。このＣＰＵ１０は、ワンチップマイコン等からなる
演算制御回路であり、内蔵のタイマ７の計時情報とＣＯ
ＭＰ６の出力信号とに基づいて、積分電圧と積分時間と
の関係を適宜モニタしながら、所定の積分制御を行う。

【００２３】また、ＣＰＵ１０は、読み出し部４により
送られた２つのセンサアレイ２ａ，２ｂ上の像位置のズ
レ量ｘに従って被写体９までの距離Ｌを算出する。い
ま、２つの受光レンズ１ａ，１ｂの主点間距離を基線長
Ｂとし、受光レンズ１ａ，１ｂとセンサアレイ２ａ，２
ｂとの間の距離をｆとすると、Ｌ＝（Ｂ・ｆ）／ｘという関係が成立する。

【００２４】ここで、図２（ａ）は、高輝度の被写体部
分からの光をセンサアレイ２ａ，２ｂが受光した場合の
積分波形を示し、図２（ｂ）は、低輝度の被写体部分か
らの光をセンサアレイ２ａ，２ｂが受光した場合の積分
波形を示している。

【００２５】これら図２（ａ），（ｂ）に示されるよう
に、高輝度の場合には、センサアレイ２ａ，２ｂの出力
する光電流は大きくなり、積分電圧が適正レベルに達す
る時間が、低輝度の場合より短くなることが判る。ここ
で、上記「適正レベル」とは、積分結果を読み出すため
の読み出し部４のＡ／Ｄ変換の分解能や、ＡＭＰ３のダ
イナミックレンジによって決まる電圧を意味している。

【００２６】例えば、ＡＭＰ３の電源電圧が３Ｖなら
ば、３Ｖ以上の増幅をすることはできないので、従っ
て、適正レベルは３Ｖ以下となる。

【００２７】また、読み出し部４の分解能が１０ｍＶ
で、且つそのＡ／Ｄコンバータが８ビットである場合
は、２５５×１０ｍＶ＝２．５５Ｖ以上の積分電圧は読
み込み不可能となり、従って、適正レベルは２．５５Ｖ
となる。

【００２８】上記図２（ａ），（ｂ）に示される積分電
圧は、前述したＡＭＰ３の切換部５による増幅率の切換
え状態によっても変化する。

【００２９】即ち、積分時間がｔINTの場合、図２
（ａ）に示されるような積分波形が得られる高輝度時
は、増幅率の低い方が適正レベルになる（以下、このよ
うな増幅率に設定する場合を「低感度モード」と称す
る）。一方、図２（ｂ）に示されるような積分波形が得
られる低輝度時は、増幅率の高い方が適正レベルとなる
（以下、このような増幅率に設定する場合を「高感度モ
ード」と称する）。

【００３０】つまり、低感度モードの場合には、明るい
被写体像を適正レベルでＡ／Ｄ変換することができ、高
感度モードの場合には、暗い被写体像を適正レベルでＡ
／Ｄ変換することができる。従って、図１（ａ）に示さ
れるようなシーン８では、被写体９の背景が明るいの
で、図３（ａ）に示されるように低感度モードでは背景
が適正像となり、高感度モードでは、図３（ｂ）に示さ
れるように、人物が適正像となる。順光の場合は、この
結果と逆の結果となる。

【００３１】以上のような構成の測距装置において、上
記ＣＯＭＰ６が最大値を検出するタイプのものであれ
ば、当該出力が前記した適正レベルに達した時、ＣＰＵ
１０は積分終了の信号を出力して、読み出し部４によっ
て各センサのデータを読み込めば、図３（ａ）に示され
るような像信号が得られる。しかし、図１（ａ）のシー
ンでは、被写体９の像が重要であるにも関わらず、図３
（ａ）に示される状態では、当該被写体９の距離を正確
に求めることはできない。

【００３２】また、上記ＣＯＭＰ６が平均値を検出する
タイプのものであっても、被写体９としての人物の顔が
影となって、低輝度の場合、同様に人物の像を正確に取
り込むことが困難となる。特に、図１（ｄ）のエリアセ
ンサアレイ２ｂ−１を採用する場合、画面内の２次元的
な像信号が得られるが、上記制御では、図１（ｂ）に示
されるような影を有する画像しか得ることができない。

【００３３】この影となった人物の顔の像を、より正確
に取り込む為には、図２（ａ），（ｂ）より、積分時間
を長くして適正レベルの積分電圧を得る手法と、同じ積
分時間でも感度を切り換える手法を採用することが考え
られる。

【００３４】この第１の実施の形態では、両者のうち、
感度を切り換える手法を採用し、より短時間で積分制御
を行うことを実現している。

【００３５】但し、感度を高くして低輝度対応とした場
合、図１（ｃ）に示されるように、人物の一部のみが所
定の像信号のレンジ内に収まり、背景や人物の輪郭部等
の明るい所は真白になるといった問題が生じる。

【００３６】このような問題も解決する為、この第１の
実施の形態では、以下に説明するようなシーケンスの
下、積分制御を行っている。

【００３７】以下、図４のフローチャートを参照して、
本発明の第１の実施の形態に係る測距装置による積分制
御の詳細を説明する。

【００３８】まず、積分開始に先立ち、ＡＭＰ３を制御
して低感度に設定し（ステップＳ１）、積分を開始し
（ステップＳ２）、ＣＯＭＰ６の出力に従って積分電圧
が所定のレベルに達したか否かを判断する（ステップＳ
３）。

【００３９】所定のレベルに達していない場合には、積
分時間を計時して、ｔ１として記憶し（ステップＳ
４）、ステップＳ３に戻る。所定のレベルに達している
と判断されると、積分を終了する（ステップＳ５）。続
いて、このようにして積分制御されたセンサアレイ２
ａ，２ｂの出力を読み出し部４によって読み出してＣＰ
Ｕ１０に入力する（ステップＳ６）。

【００４０】次に、上記センサデータによる図３のよう
な像信号の形状を判定し、逆光状態か否かを判定する
（ステップＳ７）。ここで、逆光でなければ人物の顔は
影になっておらず、正確な像信号が得られていることが
予想されるので、ステップＳ１５に分岐して、像信号か
ら図４（ｂ）に示されるような正しい輪郭を注出し、そ
の中から同形のものを選び出して顔の部分を判定し（ス
テップＳ１６）、その中心部（図４（ｂ）において丸印
で指示）のセンサデータより、先に説明した２つの像の
ズレ量を検出し、距離を算出する（ステップＳ１７）。

【００４１】一方、上記ステップＳ７において、中央部
の輝度が周辺部の輝度より著しく低い場合等、逆光状態
が検出された場合には、高感度モードに設定し（ステッ
プＳ８）、積分を開始する（ステップＳ９）。

【００４２】この時、上記ステップＳ３，Ｓ４のような
ＣＯＭＰ６の出力を用いた積分制御を行うと、前述した
ように、周辺の明るい所で積分が終了し、人物の像が得
られない。そこで、ここでは制御方法を変更して、先に
ステップＳ４で求めた積分時間ｔ１の間、積分を繰り返
して積分を終了する（ステップＳ１０，Ｓ１１，Ｓ１
２）。この時、先のＣＯＭＰ６の出力は無視する。

【００４３】このような状態で、次のステップＳ１３で
センサデータを読み出すと、積分時間は低感度のときと
同じであるが、感度が高くなっている分、明るい背景の
データは飽和して、暗い人物のデータが図３（ｂ）のよ
うに適正となる。

【００４４】この感度の差はゲイン化して８倍から１６
倍に設定するが、ステップＳ６で読み出されたセンサデ
ータの変化の傾きなどから、ゲインを計算して、その値
に従って切り換えを行うようにしてもよい。

【００４５】ステップＳ１４では、こうして２回の積分
によって得られた像データを合成し、先に説明したステ
ップＳＳ１５に移行する。

【００４６】以上のように、この実施の形態では、逆光
であると判定された時には積分レベルをモニタする積分
制御方式から、積分時間を一定にして感度を切り換える
積分制御方式に切り換えて、その時のデータも利用する
ようにしている。これによって、逆光シーンにおける画
面内各部分の像信号の検出を可能としている。

【００４７】また、積分時間を延長する方式では、仮に
ゲイン８倍相当の積分量を確保するには、８倍の積分時
間が必要となり、測距に必要な時間が長くなってしまう
が、この実施の形態のような感度切換方式によれば、タ
イムラグがなくより高速の測距が可能となる。尚、図１
（ｂ），（ｃ）に示されるような像データからは顔に相
当する部分の正確な検出はできない事は勿論である。

【００４８】ここで、図５には、本発明の画像データＣ
作成（図４（ａ）のステップＳ１４）の過程を詳細に示
し、その概略を説明する。

【００４９】先ず、図５（ａ）の波形は低感度モードで
あり、Ｓ１からＳ２の区間では被写体が暗過ぎてセンサ
データが０となっている。一方、図５（ｂ）の波形は、
同じ条件で高感度モードとなっており、Ｓ１からＳ２の
区間のデータは０以上であるが、回路のダイナミックレ
ンジやＡ／Ｄ変換のレンジの関係で、Ｓ１以下、Ｓ２以
上のセンサデータは、飽和してしまっている。例えば、
８ｂｉｔのＡ／Ｄ変換の場合には、２５５という値に固
定されてしまうことになる。

【００５０】そこで、図５（ａ）のデータに所定のオフ
セット値ＯＦＦを加算した上で図５（ｂ）に示すデータ
と合成すれば、図５（ｃ）に示すような新しい波形が得
られる。これによって、暗い所から明るい所までに対応
したセンサデータを得ることができる。尚、図５
（ａ），（ｂ）に示される像信号が８ｂｉｔである場
合、センサデータは１６ｂｉｔとなるが、これをＣＰＵ
１０において２分割して８ｂｉｔデータとして扱っても
よいことは勿論である。

【００５１】上記した画像データＣの作成は、被写体の
明暗の変化が大きすぎて、１回の積分のダイナミックレ
ンジ内に収まらない時に特に有用である。

【００５２】しかし、図５（ａ）のＳ１，Ｓ２間のよう
に全くデータのないエリアでは正確な測距ができず、測
距に用いる像の一部が０だったり飽和していても正確な
測距はできない。かかる問題に鑑みて、第１の実施の形
態では、これらの０のデータや飽和のデータを補った形
で測距することにより、より正確な測距を行なうことを
更に実現している。

【００５３】以下、図６（ａ）のフローチャートを参照
して、図４のステップＳ７のように逆光判定をしない場
合の積分制御の例を説明する。

【００５４】ステップＳ２０からＳ２３は低感度を設定
した時の積分及びセンサデータ読み出しのステップであ
る。続くステップＳ２４からＳ２７までは高感度モード
における積分とセンサデータの読み出しのステップであ
る。

【００５５】上記のステップＳ２３，Ｓ２７で得られた
像信号が、図５（ａ）と図５（ｂ）に示した像信号に相
当するものである。

【００５６】ステップＳ２８では、図５（ａ）のセンサ
データが０となるエリアＳ１〜Ｓ２を検出するステップ
であり、ステップＳ２９は、図５（ｃ）に示すオフセッ
ト値ＯＦＦを、図５（ａ）のセンサデータの０以外の部
分に加算してＣＰＵ１０のＲＡＭに記憶し、ステップＳ
３０にて、図５（ｂ）のＳ１〜Ｓ２間のセンサデータを
上記ＲＡＭに記憶する。

【００５７】この場合、ＣＰＵ１０内のメモリ（ＲＡ
Ｍ）には、例えばセンサＮｏ．１から２５５に相当する
記憶エリアに、図６（ｂ）に示すような順番でセンサデ
ータが記憶される。すなわち、ＲＡＭのＳ１番目までの
アドレスには、図５（ａ）のデータにオフセット値ＯＦ
Ｆを加算したデータを記憶し、Ｓ２番目から、２５５番
目のアドレスにも同時に図５（ａ）のデータにオフセッ
ト値ＯＦＦを加算したデータを入力する。そして、ＲＡ
ＭアドレスのＳ１とＳ２の間には相当する図５（ｂ）の
データを入力する。そして、このＲＡＭ上のデータをグ
ラフ化することによって、図５（ｃ）の像信号が得られ
る。

【００５８】ここで、図１のセンサアレイの一方（２ａ
又は２ｂ）のみのデータについて説明したが、もう一方
のセンサアレイ（２ａ又は２ｂ）についても同様の処理
を行う。このように各アドレスに並べられたＲＡＭ上の
データ列は、画素の数によっては膨大なデータとなるの
で、圧縮して記憶し、この結果を用いて図４（ａ）のス
テップＳ１５以降の主要被写体検出を行う。

【００５９】以上によれば、各センサアレイ２ａ，２ｂ
の両方につき、各々２回の積分結果で得られた良好な像
信号部分を選択して組み合わせ、像信号を合成した後
に、主要被写体の判定を行うようにしたので、回路のダ
イナミックレンジを越えるような輝度変化のある被写体
についても、正確なピント合せが可能となる。

【００６０】ここで、図７には、実際に主要被写体が選
択される様子を示し説明する。

【００６１】図７（ａ）は、エリアセンサ２ｂ−１（図
１（ｄ）参照）で得られた元の画像であり、ファインダ
内でユーザが構図を決める時に用いる分割線により格子
状に領域分割されている（各分割領域を領域Ａ乃至Ｉと
する）。

【００６２】この例では、領域Ｄの人物にピント合せを
する必要がある。

【００６３】そこで、図７（ａ）の画像を微分処理し２
値化して、図７（ｂ）の画像を得る。そして、各曲線で
結びつけられた部分をラベル付けして、図７（ｃ）に示
されるように輪郭検出をなす。尚、ここでは、背景と人
物とが、分離されて判断されたことが色の違いで判るよ
うに図示した。

【００６４】さらに、細かい領域や輪郭が円形から大き
く外れる領域を候補から除外していくと、図７（ｄ）に
示されるように人物の顔の部分が第１候補として選択さ
れる。従って、この後、領域Ｄを重点的に測距すれば、
正しいピント合せが可能となる。また、領域Ｅと領域Ｃ
の域界付近にある天井灯の部分も図７（ｄ）では候補と
して選択されているが、こうした画像処理による主要被
写体判定では時として誤検出を伴うことがある。尚、後
述する第２の実施の形態では、こうしたケースを対策し
ながら、高速の測距を達成している。

【００６５】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。

【００６６】本発明の測距装置のように、測距に先立っ
て画面内の被写体の分析を行う方式では、正しい被写体
を見つけるまでに何度もシーン判定用に像を検出した上
で、場合によっては最後に測距用の積分を行う必要があ
る。また、測距に先立つシーン判定で主要被写体と判定
されても、実際には測距が困難なもの（例えば、コント
ラストのないもの）だったり、測距してみると、その結
果、主要被写体ではないと判断されるようなケースが実
際には起こりうる。この場合、再度、異なる候補に対し
て改めて積分動作をやり直したりすると、レリーズに時
間を要し、シャッタチャンスを逃がすカメラとなる事が
ある。

【００６７】このような問題を解決すべく、第２の実施
の形態では、何度も測距用の積分をやり直さずにシーン
判定時の積分による像信号の結果を用いて測距を行うよ
うにしてタイムラグ短縮を図っている。

【００６８】より具体的に説明すると、例えば、図１０
に示されるようなシーンでは、建物内の丸窓が主要被写
体と誤検出される確率が高い。この時の像信号をｙ1の
ラインで仕切った場合を図示すると、図９（ａ）に示さ
れる変化が得られる。

【００６９】そこで、第１候補に対して、図９（ｂ）に
示されるように、再度、より正確な積分制御を行って測
距を行う。その結果、顔と同様円形ではあるが、距離が
遠いのに円の直径が大きすぎるという観点から、この被
写体（第１候補）は人物でない事が判断できる。そこ
で、第２候補に対して改めて測距を行う。この時、再度
積分を行うと、タイムラグが長くなるので、先にシーン
判定にて用いた像データを用いて測距を行うこととす
る。

【００７０】以下、図８のフローチャートを参照して、
第２の実施の形態に係る測距装置による測距の動作を詳
細に説明する。

【００７１】先ず、図６（ａ）で示したようなシーケン
スの下、ダイナミックレンジを広くして、撮影シーンの
像データを形成する（ステップＳ４０）。この結果（図
９（ａ）等）より顔判定（円検出等）等で主要被写体検
知を行う（ステップＳ４１）。これによって画面内の測
距部分が決まるので、特定部分に対し測距用の再積分を
行う（ステップＳ４２）。そして、測距演算を行い（ス
テップＳ４３）、その結果が先に検出された円の大きさ
に対し、適当な距離であり（ステップＳ４４をＹに分
岐）測距結果も正確ならば（ステップＳ４５をＹに分
岐）、顔であるとして、先に得られた測距結果によって
ピント合せを行う（ステップＳ４６）。

【００７２】一方、円の大きさに対し距離が遠すぎる場
合には（図１０の如きシーン）、ステップＳ４４をＮに
分岐し、測距部分を変更し（ステップＳ４７）、上記ス
テップＳ４０で得たデータを利用して、再度測距演算を
行い（ステップＳ４８）、ステップＳ４５以降の処理に
移る。また、円形部がローコントラストで測距の信頼性
が低く、測距してもその結果が正確でない場合には（ス
テップＳ４５をＮに分岐）、Ｃデータを利用して測距演
算を行う（ステップＳ４９）。尚、第１候補の部分から
第２候補の部分に測距する場所を変更する時、この距離
が所定距離か否かを判断するステップを入れてもよいこ
とは勿論である。

【００７３】以上説明したように、第２の実施の形態で
は、主要被写体判定時の積分にはシーン全体の判定用に
ダイナミックレンジの広い方式を用い、測距時には測距
にふさわしい積分（特定部分のみをダイナミックレンジ
内に入れる）を行うので、正確な主要被写体検出及び高
精度の測距ができる。また、主要被写体検出結果を検証
するステップを有しながら高速の測距ができる。

【００７４】尚、図１１に示されるように、測距動作を
行っても図８と同様の結果が得られる（但し、主要被写
体の再検証は含まれていない）。

【００７５】先ず、図６（ａ）で示したようなシーケン
スの下、ダイナミックレンジを広くして、撮影シーンの
像データを形成する（ステップＳ５０）。この結果（図
９（ａ）等）より顔判定（円検出等）等で主要被写体検
知を行う（ステップＳ５１）。

【００７６】続いて、主要被写***置におけるシーン判
定用のＣデータ（図５（ｃ）参照）を判定し（ステップ
Ｓ５２）、測距に好適か否かを判断し（ステップＳ５
３）、その部分のコントラストがダイナミックレンジの
犠牲になっていなければ（シーン全体の像を所定のダイ
ナミックレンジ内に収めようとすると、細かい輝度変化
は検出できなくなる。図９（ａ），（ｂ）参照）、その
Ｃデータを利用して測距、ピント合せを行う（ステップ
Ｓ５５，Ｓ５６）。

【００７７】一方、図９（ｂ）に示されるように、特定
部分の細かい輝度変化までをモニタしようとする場合
は、再度積分を行った方がよいのでステップＳ５４に分
岐し、Ｄデータに基づいて主要被写体部の再積分を行
う。

【００７８】以上説明したように、第２の実施の形態の
改良例に係る測距装置によれば、不要な時には、図１１
のステップＳ５４において再積分を行わないので、高速
且つ高精度のピント合せが可能となる。

【００７９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
構図に関わらず、短い時間で主要被写体を検出し、当該
主要被写体により特定される部分を中心にピント合わせ
を行う事で、高精度且つ高速のオートフォーカスを実現
する測距装置及びオートフォーカス装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は第１の実施の形態の概略構成図であ
り、（ｂ）はシーン例を示す図であり、（ｃ）はシーン
例を示す図であり、（ｄ）はエリアセンサアレイ２ｂ−
１を示す図である。

【図２】（ａ）は、高輝度の被写体部分からの光をセン
サアレイ２ａ，２ｂが受光した場合の積分波形を示す図
であり、（ｂ）は、低輝度の被写体部分からの光をセン
サアレイ２ａ，２ｂが受光した場合の積分波形を示す図
である。

【図３】（ａ）は低感度モードにおけるセンサデータを
示す図であり、（ｂ）は高感度モードにおけるセンサデ
ータを示す図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係る測距装置によ
る積分制御の詳細を説明するフローチャートである。

【図５】本発明の画像データＣ作成（図４（ａ）のステ
ップＳ１４）の過程を詳細に示す図である。

【図６】（ａ）は図４のステップＳ７のように逆光判定
をしない場合の積分制御の例を説明するフローチャート
であり、（ｂ）はＲＡＭのメモリマップを示す図であ
る。

【図７】実際に主要被写体が選択される様子を示す図で
ある。

【図８】第２の実施の形態に係る測距装置による測距の
動作を詳細に説明するためのフローチャートである。

【図９】（ａ）はＣデータに係るセンサデータの推移を
示す図であり、（ｂ）はＤデータに係るセンサデータの
推移を示す図である。

【図１０】本発明が対象としているシーン例を示す図で
ある。

【図１１】第２の実施の形態の変形例に係る測距動作を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１受光レンズ２センサアレイ３ＡＭＰ４読み出し部５切換部６ＣＯＭＰ７タイマ８シーン９被写体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影画面内の複数の領域に存在する被写
体の像信号を検出する像信号検出手段を有し、上記像信
号検出手段の出力に基づいて測距動作を行い被写体距離
を決定する測距装置において、上記測距動作に先立って、上記像信号検出手段により所
定回数だけ積分をするように制御をして、上記撮影画面
内の複数の領域に存在する被写体の像信号のうち上記測
距動作に用いる像信号を決定する決定手段を、有するこ
とを特徴とする測距装置。
【請求項２】上記測距動作に先立って所定回数だけ行
われる積分は、複数の異なる明るさの像に対して最適と
なるような所定の条件下で制御されることを特徴とする
請求項１に記載の測距装置。
【請求項３】撮影画面内の複数の領域に存在する被写
体の像信号を検出する像信号検出手段を有し、当該像信
号検出手段の出力に基づいて、上記被写体に対してピン
ト合わせを行うオートフォーカス装置において、上記撮影画面内における測距ポイントを決定する測距ポ
イント決定手段と、上記測距ポイント決定手段により決定された測距ポイン
トに係る被写体の像信号を、上記ピント合わせの為に検
出する像信号検出手段と、上記像信号取得手段により得られた像信号が、上記ピン
ト合わせに適当であるか否かを判断し、当該判断の結
果、不適当であると判断したときには、上記測距ポイン
ト決定手段により決定した測距ポイントにピント合わせ
を行うピント合わせ制御手段と、を具備することを特徴
とするオートフォーカス装置。
【請求項４】撮影画面内の複数の領域に存在する被写
体の輝度分布を像信号として検出するための２つのセン
サアレイを有し、当該被写体に対してピント合わせを行
うオートフォーカス装置において、上記被写体の輝度分布を測定して測距ポイントを決定す
るために、上記２つのセンサアレイの出力を積分する第
１の積分手段と、上記第１の積分手段の積分出力に基づいて、測距のため
に改めて上記２つのセンサアレイの出力を積分する第２
の積分手段と、上記第２の積分手段による積分を行うか否かを判定する
判定手段と、を有することを特徴とするカメラの測距装
置。