JP2001290072A - 測距装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外光ＡＦによる測距結果に基づき、山登りコ
ントラストＡＦによる測距動作に必要な制御パラメータ
を設定可能と構成することで、マクロモードでの撮影時
でも確実に被写体を合焦でき、高速且つ高精度のＡＦを
可能にする。 【解決手段】 本発明の測距装置は、撮影光学系１を介
して結像された被写体像を撮像し、画像信号を出力する
撮像素子２と、外光式測距により被写体距離を測定する
パッシブ測距部１４と、前記撮像素子２から出力される
画像信号のコントラストを示す所定値が極大となるよう
に前記撮影光学系１の焦点移動を行う山登りコンチラス
トＡＦ実行のためのＡＦ評価値算出部２１と、前記パッ
シブ測距部１４の測距動作により得られる情報に基づ
き、前記ＡＦ評価値算出部２１による山登りコントラス
トＡＦを実行する際の制御パラメータや動作モードを設
定するように制御するＣＯＵ１３と、を具備して構成し
ている。これにより、マクロモードでの撮影時でも確実
に被写体を合焦でき、高速且つ高精度のＡＦが可能とな
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、デジタルカメラ等
の電子カメラに搭載される測距装置に係り、特に外光Ａ
Ｆ（オートフォーカス）による測距結果に基づき、コン
トラストＡＦ（オートフォーカス）による測距動作の制
御パラメータを設定することで、高速且つ高精度のＡＦ
を可能にする測距装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像信号処理のディジタル化及び
画像信号圧縮技術の進歩に伴い、撮像した画像信号をデ
ィジタル化してメモリに記憶可能なデジタルカメラ等の
電子カメラが注目されている。

【０００３】このような電子カメラにおいては、通常、
撮像素子を用いて撮像した撮像信号をディジタル撮像デ
ータとしてメモリに記憶することが可能であり、また、
再生操作を行った場合にはその記憶データをその本体に
設けられた表示部（例えば液晶表示素子：ＬＣＤ）等に
表示することも可能である。このため、例えばパーソナ
ルコンピュータ等を利用して、その記憶撮像データの表
示、編集、加工を容易に行うことができることから、ユ
ーザに強い人気があり今後の需要が期待されている。

【０００４】ところで、このような電子カメラにおいて
は、どんな状態の被写体でも高精細な撮像画像を得るた
めには、特にＡＦ機能が重要である。ＡＦの高速化且つ
高精度化を図りＡＦ機能を向上させることにより、いか
なる撮影モードでも対応可能であり、高精細な被写体の
撮像画像を得ることが可能となる。よって、従来より如
何にＡＦ性能を向上させる目的した提案が数多くなされ
ている。

【０００５】このようなＡＦ機能の向上化に伴い、従来
技術では、撮影レンズを通過した被写体光束を撮像素子
で受光し、撮像出力の評価値が極大になるようにフォー
カスレンズ位置を調節する山登りコントラストＡＦと、
撮影レンズとは異なる光路で被写体からの反射光を受光
する公知のパッシブ測距やアクティブ測距に基づくＡＦ
を行う外光ＡＦとの二つのＡＦ方式を切り換えて使用す
る電子カメラが知られている。例えば、特開平１０−２
９３２４５号公報や特開平１０−２２９５１６号公報に
記載の提案による電子カメラでは、状況に応じて外光Ａ
ＦとＴＴＬ山登りコントラストＡＦとを切り換えるもの
で、検出した温度やマクロモード、絞り値、焦点距離に
応じて、いずれの方式を採用するかの切換え方法につい
て述べられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特開平１０−２９３２４５号公報、特開平１０−２２
９５１６号公報に記載の電子カメラでは、二つのＡＦ方
式を所定の状況に応じて選択するようにしてＡＦが実行
されるため、例えばマクロモードで撮影する場合には、
パララックス（ファインダー視野と撮影レンズ視野との
ずれ）のない山登りコントラストＡＦが選択されること
になるが、検出エリアで被写体像のコントラストが低い
場合には、この実行された山登りコントラストＡＦでは
合焦することができないという不都合が生じてしまう。
すなわち、このような不都合を回避するためには、上記
２つのＡＦ方式を単に切り換えるだけではなく、２のＡ
Ｆ方式を組み合わせると共に連動したＡＦ実行制御等を
行うように、これら２のＡＦ方式を適宜併用することが
望ましいことではあるが、前述の従来技術では、そうし
たＡＦ方式の実行制御を行うことができず、特に上記の
如くマクロモードで撮影する場合、高速且つ高精度のＡ
Ｆを行うことができないといった問題点があった。

【０００７】そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、外光ＡＦによる測距結果に基づき、山登り
コントラストＡＦによる測距動作に必要な制御パラメー
タを設定可能と構成することで、マクロモードでの撮影
時でも確実に被写体を合焦でき、高速且つ高精度のＡＦ
を可能にする測距装置の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明の
測距装置は、撮影光学系を介して結像された被写体像を
撮像し、画像信号を出力する撮像素子と、外光式測距に
より被写体距離を測定する第１の測距手段と、前記撮像
素子から出力される画像信号のコントラストを示す所定
値が極大となるように前記撮影光学系の焦点移動を行う
第２の測距手段と、前記第１の測距手段により得られる
情報に基づき、前記第２の測距手段の制御パラメータを
設定する設定手段と、を具備したことを特徴とするもの
である。

【０００９】請求項２に記載の発明の測距装置は、請求
項１に記載の測距装置において、前記設定手段は、前記
第１の測距手段により得られる前記被写体像のコントラ
ストに関する情報に基づき前記制御パラメータの設定を
行うことを特徴とするものである。

【００１０】請求項１及び請求項２の発明によれば、前
記設定手段によって、前記第１の測距手段により得られ
る情報に基づき、前記第２の測距手段の制御パラメータ
が設定され、この制御パラメータに基づき前記第２の測
距手段による測距動作が実行される。この場合、前記設
定手段は、例えば前記第１の測距手段により得られる前
記被写体像のコントラストに関する情報に基づき前記制
御パラメータの設定を行う。これにより、単に２つのＡ
Ｆ方式を切り換えて実行するだけでなく、連動したＡＦ
実行制御が可能となり、例えばマクロモードでの撮影時
でも確実に被写体を合焦でき、高速且つ高精度のＡＦを
行うことが可能となる。

【００１１】請求項３に記載の発明の測距装置は、請求
項１または請求項２に記載の測距装置において、前記制
御パラメータは、前記撮影光学系の焦点移動量、または
前記第２の測距手段の合焦判定に用いる合焦判定値であ
ることを特徴とするものである。

【００１２】請求項３の発明によれば、前記請求項１，
２の発明と同様に作用する他に、設定される前記制御パ
ラメータが、前記撮影光学系の焦点移動量、または前記
第２の測距手段の合焦判定に用いる合焦判定値であるこ
とから、効率良く第２の測距手段による測距動作、つま
り山登りコントラストＡＦを実行することができるとと
もに、検出精度の安定化を図ることも可能となる。

【００１３】請求項４に記載の発明の測距装置は、撮影
光学系を介して結像された被写体像を撮像し、画像信号
を出力する撮像素子と、外光式測距により被写体距離を
測定する第１の測距手段と、前記撮像素子から出力され
る画像信号のコントラストを示す所定値が極大となるよ
うに前記撮影光学系の焦点移動を行う第２の測距手段
と、前記第１の測距手段により得られる情報に基づき、
前記第２の測距手段の動作モードを設定する動作モード
設定手段と、を具備したことを特徴とするものである。

【００１４】請求項５に記載の発明の測距装置は、請求
項４に記載の測距装置において、さらに、補助光発光手
段及び前記第１の測距手段の出力に基づき前記第２の測
距手段の測距動作時に前記補助光発光手段を発光させる
否かを判定する判定手段を具備し、前記動作モード設定
手段は、前記判定手段の判定結果に基づき、前記第２の
測距手段の測距動作時に前記補助光発光手段が補助光を
発光するモードまたは発光しないモードを設定すること
を特徴とするものである。

【００１５】請求項４及び請求項５の発明によれば、前
記動作モード設定手段によって前記第１の測距手段によ
り得られる情報に基づき、前記第２の測距手段の動作モ
ードが設定され、この動作モードに基づく前記第２の測
距手段による測距動作が実行される。この場合、前記動
作モード設定手段は、例えば前記判定手段の判定結果に
基づき、前記第２の測距手段の測距動作時に前記補助光
発光手段が補助光を発光するモードまたは発光しないモ
ードを設定する。これにより、前記請求項第１，２の発
明と同様の作用、効果が得られる他に、より高精度なＡ
Ｆを実行することが可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態について図面を
参照して説明する。 第１の実施の形態：図１乃至図９は本発明の測距装置の
第１の実施の形態を示し、図１は本発明に係る測距装置
の概念を説明するための概念図、図２は本発明の測距装
置を電子カメラに適応した場合の全体構成を示すブロッ
ク図、図３は撮影画面におけるパッシブ測距部の測距エ
リアと山登りコントラストＡＦ測距エリアとを示す説明
図、図４は図２のパッシブ測距部の光学系光路を説明す
るための説明図、図５は本発明の特徴となるＣＰＵの制
御動作例を示すフロチャート、図６は図４のパッシブ測
距部のパッシブＡＦセンサ内の各受光領域によって得ら
れるＡＦセンサデータの一例を示す図、図７は山登りコ
ントラストＡＦ実行時におけるＣＰＵのフォーカスレン
ズ駆動制御を説明するための特性図、図８は図５のルー
チンで実行される山登りコントラストＡＦのＣＰＵによ
る制御動作例を示すフロチャート、図９は山登りコント
ラストＡＦ実行時における被写体像のＡＦ評価値に応じ
たフォーカスレンズ駆動制御を説明するための特性図で
ある。

【００１７】まず、本発明の測距装置の概念について図
１を参照しながら説明する。本発明に係る測距装置を例
えばデジタルカメラ等の電子カメラに搭載した場合を考
えると、本発明に係る測距装置は、図１に示すように、
被写体像（光像）を取り込み結像する撮像光学系として
の撮影レンズ１と、該撮影レンズ１を介して結像される
光像を撮像して、画像信号を生成する撮像手段としての
撮像素子２と、撮影レンズ１とは異なる光路で被写体か
らの反射光を受光することにより、ＡＦを行うととも
に、測距動作時の被写体距離及び被写体情報を出力する
第１の測距手段としての第１ＡＦ手段３と、撮影レンズ
１をスキャンしながら撮像素子２の出力に基づいて最も
コントラスト（ＡＦ評価値）の高いレンズ位置を見つけ
るようにしてＡＦを行う第２の測距手段としての第２Ａ
Ｆ手段５と、前記第１ＡＦ手段３からの出力に基づい
て、前記第２ＡＦ手段５によるＡＦ動作に必要な制御パ
ラメータや動作モードを変更してＡＦ動作を実行させる
設定手段としての第１ＡＦ情報発生手段４とを含んで構
成される。

【００１８】前記撮像素子２は、例えばＣＣＤであり、
ＣＣＤによって撮影レンズ１を介して結像される光像を
撮像して画像信号を生成する。

【００１９】前記第１ＡＦ手段３の具体的な構成として
は、公知の外光式の測距方式であるアクティブ方式とパ
ッシブ方式が考えられるが、本実施の形態では、パッシ
ブ方式を採用した第１ＡＦＡＦ手段３として構成してい
る。

【００２０】また、前記第２ＡＦ手段５の具体的な構成
としては、山登りコントラストＡＦ方式を採用した第２
ＡＦ手段５として構成し、該第２ＡＦ手段５は、撮像素
子２の出力に基づいてＡＦ評価値を算出して山登りコン
トラストＡＦ動作を行うものである。

【００２１】前記第１ＡＦ情報発生手段４は、前記第１
ＡＦ手段３からの出力、すなわちパッシブ測距動作によ
り得られる被写体距離や被写体情報に基づいて、前記第
２ＡＦ手段５によるＡＦ動作に必要な制御パラメータや
動作モードを変更してＡＦ動作を実行させるように制御
する。

【００２２】したがって、このように第１ＡＦ情報発生
手段４により、第１ＡＦ手段３からの出力に基づき前記
第２ＡＦ手段５の制御パラメータや動作モードの変更制
御可能な測距装置を用いることにより、例えばマイクロ
モードで被写体を撮影する場合には、単に第２ＡＦ手段
５による山登りコントラストＡＦを選択して実行するだ
けでなく、前記第１ＡＦ手段３からの出力に基づき制御
パラメータ等が変更された山登りコントラストＡＦを実
行することになるので、検出エリアで被写体像のコント
ラストが低い場合でも確実に被写体を合焦して撮影する
ことができ、高精度な撮影画像が得られることが可能と
なる。

【００２３】次に、このような測距装置をデジタルカメ
ラ等の電子カメラに適応した場合の実施の形態を図２を
参照しながら説明する。 第１の実施の形態： （構成）図２に示すように、本実施の形態の測距装置が
電子カメラに搭載され、該電子カメラには、制御手段と
してのＣＰＵ１３が備えられている。このＣＰＵ１３
は、電子カメラ全体の各種動作全般を制御する。

【００２４】また、電子カメラには、図１で説明したよ
うに撮影レンズ１が設けられ、該撮影レンズ１を介して
被写体像（光像）が取り込まれ結像された光像は、撮像
素子２に供給される。撮像素子２は、供給された光像を
撮像して画像信号（撮像映像信号）を生成して、信号処
理部１２へと与える。この場合、撮像素子２は、撮像素
子駆動部１１を介して、設定手段または動作モード設定
手段としてのＣＰＵ１３に接続されて、該ＣＰＵ１３に
よって電子シャッタなどの動作タイミングが制御され
る。

【００２５】信号処理部１２は、撮像素子２からの画像
信号に対し、例えばＡ／Ｄ変換処理、γ補正、色信号処
理等の信号処理を行い、ＣＰＵ１３及びＡＦ評価値算出
部２１に与える。山登りコントラストＡＦの実行時、Ａ
Ｆ評価値算出部２１は、信号処理部１２からの画像信号
に処理を施して、例えば図３に示す測距エリア３１に対
応する画像出力についてのＡＦ評価値を算出し、ＣＰＵ
１３に与える。

【００２６】ＣＰＵ１３は、前記ＡＦ評価値が高くなる
方向に撮影レンズ１内のフォーカスレンズを駆動し、そ
の極大値を探索するように動作制御を行う。このときの
ＣＰＵ１３によるＡＦ評価値に応じたフォーカスレンズ
駆動制御例が図７に示されている。

【００２７】なお、図７において、横軸はＣＰＵ１３か
らのレンズ駆動モータ１８に出力される駆動パルス数、
すなわちフォーカスレンズ移動位置を示し、縦軸は駆動
パルス数に応じた各フォーカスレンズ位置における撮像
素子２の画像出力より算出されるＡＦ評価値を示してい
る。

【００２８】図７において、山登りコントラストＡＦに
よりフォーカスレンズを、例えば無限側位置（山登りコ
ントラストＡＦ初期位置）から至近方向に移動させてい
くと、被写体に合焦するポイントでＡＦ評価値は極大値
となる。つまり、ＣＰＵ１３は、このＡＦ評価値が極大
値となるように、レンズ駆動部１７を介してレンズ駆動
モータ１８を駆動するように制御する。なお、図７に示
すようにフォーカスレンズ初期位置から山登りコントラ
ストＡＦ開始初期位置までの期間については、極大値と
なるＡＦ評価値の検出が高速に行うことができるように
ＣＰＵ１３によるフォーカスレンズの駆動が高速に実施
されるようになっている。

【００２９】レンズ駆動モータ１８の駆動力は、図示し
ないレンズ駆動機構を介して撮影レンズ１内のフォーカ
スレンズに伝達されて該フォーカスレンズの駆動が行わ
れる。また、レンズ駆動機構内には、レンズ位置エンコ
ーダ（図示せず）が配置され、該レンズ位置エンコーダ
によって常時撮影レンズ内のフォーカスレンズ位置が検
出され、ＣＰＵ１３に供給されるようになっている。

【００３０】また、この電子カメラは、ズーム機能を有
している。

【００３１】ＣＰＵ１３は、ズームスイッチ（ズームア
ップＳＷ２５、ズームダウンＳＷ２６）によるユーザ操
作を検出すると、これらのスイッチ信号に基づきズーム
駆動部２３を介してズーム駆動モータ２４を駆動させ
る。ズーム駆動モータ２４の駆動力は、図示しないズー
ム駆動機構を介して撮影レンズ１内のズームレンズに伝
達されて該ズームレンズの駆動が行われる。また、該ズ
ーム駆動機構内には、ズームエンコーダが配置され、該
ズームエンコーダによって常時撮影レンズ内のズームレ
ンズ位置が検出され、ＣＰＵ１３に供給されるようにな
っている。

【００３２】ＣＰＵ１３は、レンズ位置エンコーダ及び
ズームエンコーダからのそれぞれの検出結果からフォー
カスレンズ位置及びズームレンズ位置を認識し、これを
元に以降に行われるフォーカスレンズ駆動及びズームレ
ンズ駆動の制御を行う。つまり、フォーカスレンズ駆動
制御及びズーム連度駆動制御の高速化、精度向上化に大
きく寄与する。

【００３３】また、電子カメラの前面には、パッシブ測
距部１４及びＡＦ補助光１６が配置され、それぞれＣＰ
Ｕ１３に接続されてる。

【００３４】パッシブ測距部１４は、図４に示すように
２個の光路を有するパッシブ光学系１４ａと、２個の光
路に対応する受光領域１４ｃ、１４ｄを有するパッシブ
ＡＦセンサ１４ｂとから構成された測距モジュールであ
る。

【００３５】パッシブ測距部１４は、ＣＰＵ１３からの
測距コマンドによりＡＦセンサ積分動作、ＡＦセンサデ
ータに基づく測距演算を自動的に行う。この場合の測距
方式は、三角測量の原理に基づく公知の位相差検出方式
である。

【００３６】パッシブ測距部１４の測距エリアと山登り
コントラストＡＦ測距エリアとの関係が図３に示されて
いる。図３に示すように、撮影画面３０において、パッ
シブ測距部測距エリア３２は、山登りコントラストＡＦ
測距エリア３１を含むように広く設定されている。さら
にパッシブ測距部測距エリア３２、山登りコントラスト
ＡＦ測距エリア３１は、それぞれ分割されており（３２
ｎ、３１ｎ）、それぞれ対応するように設定されてい
る。

【００３７】ところで、このような外光式パッシブ測距
の場合は、パララックスが存在するので、撮影レンズ１
の焦点距離情報（ズーム）、及び被写体距離である測距
結果に基づいてパララックスの補正を行い、パッシブ測
距部測距エリア３２と山登りコントラストＡＦ測距エリ
ア３１とを一致させるように両者の位置を対応づけるよ
うにしている。

【００３８】このような測距エリア３１、３２の分割エ
リアのうちから、所定のアルゴリズムによりそれぞれ１
個または複数のエリアを選択して採用する。

【００３９】ＡＦ補助光１６は、ＬＥＤ１６ａの前面に
所定のパターンを有するマスク１６ｂを配置しており、
ＬＥＤ１６ａに駆動電流を流すことによりパターンを有
する補助光を照射する。そしてＡＦ補助光１６の照射パ
ターンは、撮影画面３０内においてパッシブ測距部測距
エリア３２、山登りコントラストＡＦ測距エリア３１を
含むような範囲に照射され、パッシブ測距及び山登りコ
ントラストＡＦの両方において使用される。

【００４０】ＣＰＵ１３は、パッシブ測距部１４と通信
を行い、測距エリア毎に測距結果である被写体距離デー
タ、測距可能であるか否かを示す検出不能フラグ、測距
結果の信頼度を示す信頼度データ、被写体像のコントラ
ストを示すコントラスト値、被写体の輝度を示す輝度値
等を授受する。

【００４１】また、該電子カメラには、撮像データを記
憶するためのメモリカード１５が例えば着脱自在に装着
されており、撮影動作時、ＣＰＵ１３は、撮像素子２か
らの撮像出力が信号処理部１２により処理された後、こ
の撮像データをメモリカード１５に記録するように制御
する。またＣＰＵ１３は、撮影時あるいは再生操作実行
時に、その撮像データに基づく画像又は記憶された画像
データに基づく画像を、その本体に設けられた表示部
（例えば液晶表示素子：ＬＣＤ）２２に表示するように
制御する。

【００４２】また、この電子カメラは、２段式のレリー
ズスイッチが採用されており、図２に示すようにファー
ストレリーズスイッチ１９（以下、１ＲＳＷと称す）、
セカンドレリーズスイッチ（以下、２ＲＳＷと称す）が
設けられている。これらの１ＲＳＷ１９、２ＲＳＷ２０
は、レリーズボタンに連動したスイッチであって、レリ
ーズボタンの第１段階の押し下げにより１ＲＳＷ１９が
オンし、引き続いて第２段階の押し下げで２ＲＳＷ２０
がオンするようなっている。各レリーズスイッチ１９、
２０からのスイッチ操作信号は、ＣＰＵ１３に供給され
る。

【００４３】ＣＰＵ１３は、供給されたスイッチ操作信
号から１ＲＳＷ１９のオンを認識すると、ＡＦ，測光動
作を行うように制御し、さらに２ＲＳＷ２０のオンを認
識すると、撮影動作を行うように制御する。勿論、この
場合の撮影動作は、図示しない操作手段により設定され
た撮影モードに基づき実行される。

【００４４】（作用）次に、上記構成の測距装置におい
て、特徴となるＣＰＵ１３による制御動作例を図５を参
照しながら詳細に説明する。

【００４５】いま、図２に示す電子カメラの電源スイッ
チ（図示せず）をオンし、あるいは電池挿入を行い電源
をオンしたものとする。すると、ＣＰＵ１３が起動して
カメラ動作を開始する。

【００４６】ＣＰＵ１３は、まずステップＳ１０１によ
る処理で、カメラ内部の初期化動作を行い、撮影可能状
態にして、続くステップＳ１０２による判断処理で、レ
リーズスイッチ押下に伴い１ＲＳＷ１９がオンされたか
否か判断し、オンされるまで待機する。その後、該ステ
ップＳ１０２の判断処理で、レリーズボタンの押下に伴
い１ＲＳＷ１９がオンしたと判断した場合には、次のス
テップＳ１０３に処理を移行する。

【００４７】１ＲＳＷ１９がオンしたと判断されると、
ＣＰＵ１３は、ステップＳ１０３による処理で、パッシ
ブ測距部１４に測距コマンドを送信して測距動作を開始
させる。この指示をうけパッシブ測距部１４は、積分〜
測距演算を行う。この場合、パッシブ測距部１４では、
公知のアルゴリズムに従い、測距演算を行う。また、所
定のアルゴリズムに従い、測距エリア３２内より主要被
写体の位置する測距エリアを選択する。

【００４８】こうして、測距演算処理が完了すると、Ｃ
ＰＵ１３は処理を続くステップＳ１０４に移行し、この
ステップＳ１０４による処理で、パッシブ測距部１４に
よるパッシブ測距結果に基づいて山登りコントラストＡ
Ｆの制御パラメータを設定するように制御する。

【００４９】この場合、この処理に先立ち、まず、ＣＰ
Ｕ１３はパッシブ測距部１４により出力されるコントラ
スト値、信頼度データ等の読み出しを行う。ここで、前
記コントラスト値について図６を参照しながら説明す
る。

【００５０】図６には１個の分割測距エリアに相当する
パッシブＡＦセンサ１４ｂの受光領域１４ｃ、１４ｄ
（図４参照）のＡＦセンサデータの一例が示されてい
る。

【００５１】本実施の形態では、例えば、図６に示すよ
うに受光領域１４ｄ側のＡＦセンサデータ１４ｆにおい
て、ＭＡＸ−ＭＩＮを被写体像のコントラストに相当す
るコントラスト値とする。

【００５２】この場合、コントラストに相当するパラメ
ータの算出方法は種々の方法があるが、例えば隣接する
ＡＦセンサデータの差の絶対値を測距エリア内で合計し
た値をコントラスト値としても良い。また受光領域１４
ｃ側のＡＦセンサデータ１４ｅについて求めても良い
し、両方を考慮してもよい。

【００５３】なお、信頼度データとは、測距精度の高さ
や測距エリア選択の適中率の高さを示すデータである。

【００５４】そして、ＣＰＵ１３は、前記コントラスト
値や信頼度データ等のパッシブ測距部１４から読み込ん
だ情報に基づき、山登りコントラストＡＦの制御パラメ
ータを設定する。この場合の制御パラメータについては
後述する。

【００５５】その後、ＣＰＵ１３は、処理をステップＳ
１０５の判断処理に移行し、この判断処理で、前記信頼
度データの信頼性が高いものであるか否かを判別する。
具体的には、信頼度データを所定の判定値（しきい値）
と比較し、信頼度データが判定値より大きい場合には信
頼度が高いものと判断して処理をステップＳ１１２に移
行し、該処理で山登りコントラストＡＦを実行せずパッ
シブ測距の測距データを採用してレンズ駆動制御を行い
処理をステップＳ１１３に移行する。逆に、信頼度デー
タが判定値より小さい場合には信頼度が低いものと判断
して処理をステップＳ１０６に移行する。

【００５６】このステップＳ１０６の判断処理では、信
頼度データの信頼度が低いものと判断された場合である
ので、前記コントラスト値が小さいものであるか否かの
判別を行う。具体的には、コントラスト値を所定の判定
値（しきい値）と比較し、コントラスト値が判定値より
低い場合には、処理をステップＳ１０７に移行し、逆に
コントラスト値が判定値以上の大きい場合には処理をス
テップＳ１０８に移行する。

【００５７】コントラスト値が判定値よりも低い場合、
ＣＰＵ１３は、ステップＳ１０７の判断処理によって、
パッシブ測距部１４による測距が可能であったか否を判
断する。この判断処理で、パッシブ測距による検出が不
可能であると判断した場合には処理をステップＳ１０８
に移行し、逆にパッシブ測距による検出が可能であると
判断した場合には山登りコントラストＡＦを行わずに、
ステップＳ１１２に移行し該処理でパッシブ測距の測距
データを採用してレンズ駆動制御を行い処理をステップ
Ｓ１１３に移行する。

【００５８】そして、ＣＰＵ１３は、ステップＳ１０８
の処理により、設定された制御パラメータに基づいて山
登りコントラストＡＦを実行するように制御する。その
後、次のステップＳ１０９の判断処理で、実行された山
登りコントラストＡＦの結果、被写体に対して合焦でき
たか否かを判別し、合焦できた場合には処理をステップ
Ｓ１１３に移行し、逆に合焦できない場合には処理をス
テップＳ１１０に移行する。

【００５９】山登りコントラストＡＦにより合焦出来な
かった場合、ＣＰＵ１３は、ステップＳ１１０の処理に
より、パッシブ測距部１４による測距が可能であったか
否かを判別し、可能であると判別した場合には処理をス
テップＳ１１２に移行して、該処理により上記同様にパ
ッシブ測距の測距データを採用してレンズ駆動制御を行
い処理をステップＳ１１３に移行する。一方、検出不能
であると判別した場合には処理を続くステップＳ１１０
に移行する。

【００６０】ＣＰＵ１３は、パッシブ測距が不能である
場合、ステップＳ１１０の処理で、パッシブ測距部１４
により、ＡＦ補助光１６の照射による被写体からの反射
光量の大きさによって測距を行う公知の光量測距動作を
行い、測距データを算出し、続くステップＳ１１２に進
み、該処理でこの算出された測距データを採用してレン
ズ駆動制御を行い処理をステップＳ１１３に移行する。

【００６１】そして、ＣＰＵ１３は、ステップＳ１１３
の判断処理で、レリーズスイッチ押下に伴い２ＲＳＷ２
０がオンされたか否か判断し、２ＲＳＷ２０がオンした
と判断した場合には、次のステップＳ１１５に処理を移
行し、オフであると判断した場合には、続くステップＳ
１１４の判断処理で、１ＲＳＷ１９がオンされたか否か
を判断し、オンされた場合には、処理を前記ステップＳ
１１３に戻して２ＲＳＷ２０がオンされるまで待機す
る。このステップＳ１１４の１ＲＳＷ１９の判断処理で
オフであると判断された場合には、前記ステップＳ１０
２に処理を戻す。

【００６２】ＣＰＵ１３は、２ＲＳＷ２０のオンがなさ
れると、ステップＳ１１５の処理で、撮像素子２による
撮像処理を行うように制御する。

【００６３】その後、ＣＰＵ１３は、撮影が完了する
と、ステップＳ１１６による処理で、撮影した画像デー
タをメモリカード１５に記録させた後、処理を前記ステ
ップＳ１０２に戻して同様の動作を繰り返すように制御
する。また、ＣＰＵ１３は、撮像した画像を表示部２２
に表示させる。

【００６４】次に、前記ステップＳ１０８による山登り
コントラストＡＦ処理について、さらに図８を参照しな
がら詳細に説明する。本実施の形態の測距装置では、Ｃ
ＰＵ１３によるメインルーチンのステップＳ１０８によ
り山登りコントラストＡＦ処理が実行されると、例えば
図８に示す山登りコントラストＡＦ処理ルーチンを実行
させる。すなわち、ＣＰＵ１３は、ステップＳ２０１の
処理に移行し、該処理でパッシブ測距部１４の測距デー
タと現在のレンズ位置によりレンズ駆動方向を決定する
ように制御する。具体的には、ＣＰＵ１３は、パッシブ
測距部１４からの測距データと現在のレンズ位置（距離
相当）を比較し、測距データの距離に近づく方向をレン
ズ駆動方向として決定する。その後処理をステップＳ２
０２に移行する。

【００６５】そして、ＣＰＵ１３は、ステップＳ２０２
の処理によって、パッシブ測距部１４により選択された
測距エリア３２ｎに対応する測距エリア３１ｎを設定
し、処理を続くステップＳ２０３に移行する。

【００６６】このステップＳ２０３の処理では、パッシ
ブ測距部１４の測距データに基づいて、山登りコントラ
ストＡＦを実行するレンズ移動範囲を限定する。例え
ば、ＣＰＵ１３は前記測距データを中心にして至近側、
無限側に所定量に移動範囲を設定し、その後、レンズ位
置を任意のレンズ位置から前記レンズ移動範囲の端まで
高速にレンズ駆動制御し、山登りコントラストＡＦのレ
ンズ初期位置とする（図７参照）。

【００６７】その後、ＣＰＵ１３は、続くステップＳ２
０４の処理でタイマーをスタートさせ、続くステップＳ
２０５の処理で前記測距エリア３１ｎの画像データを撮
像素子２より信号処理部１２に取り込み、処理を続くス
テップＳ２０６に移行する。

【００６８】ステップＳ２０６の処理では、前記画像デ
ータに基づきＡＦ評価値算出部２１によるＡＦ評価値の
算出を行うように制御する。

【００６９】この場合、ＣＰＵ１３は、パッシブ測距部
１４からのコントラスト値に応じて、ＡＦ評価値算出部
２１内部のフィルタ特性を変化させることにより、最適
なＡＦ評価値の検出を行うように制御する。なお、本実
施の形態にて実行される山登りコントラストＡＦでは、
一般的に画像信号の高周波成分をハイパスフィルタによ
り抽出してＡＦ評価値を作成している。また、図示はし
ないがＡＦ評価値算出部内２１内のハイパスフィルタ
は、その通過帯域特性（カットオフ周波数）が可変可能
に構成されたものが用いられている。その後、ＣＰＵ１
３は、ＡＦ評価値算出処理を完了すると、続くステップ
Ｓ２０７の処理で、前記決定されたレンズ駆動方向に所
定量のレンズ駆動を行うように制御する。なお、この所
定量の値は、パッシブ測距の結果得られたコントラスト
値に基づいて設定されるようになっている。

【００７０】そして、ＣＰＵ１３は、処理を次のステッ
プＳ２０８の判断処理に移行し、該判断処理で、レンズ
駆動端か否かを判別し、レンズ駆動端であると判別した
場合には処理をステップＳ２１１に移行し、そうでない
場合には続くステップＳ２０９の処理に移行する。

【００７１】前記ステップＳ２０９の処理では、ＡＦ評
価値が極大値であるか否かを判別し、極大値であると判
別した場合には処理をステップＳ２１２に移行し、該処
理によってＡＦ評価値の極大値を一度通り越してから戻
して極大値に正確に位置させるようにレンズ駆動処理を
行い、合焦状態としてこのルーチンを完了してリターン
する。一方、ステップＳ２０９の判断処理で、特大値で
ないと判別した場合には続くステップＳ２１０に処理を
移行する。

【００７２】するとＣＰＵ１３は、該ステップＳ２１０
の判断処理で、タイマーのカウントがリミット値に達し
たか否か判別し、リミット値に達していないものと判別
した場合には処理をステップＳ２０５に戻し、山登り動
作を繰り返すように制御する。一方、リミット値に達し
たものと判断した場合には、続くステップＳ２１１に処
理を移行する。

【００７３】そして、ＣＰＵ１３は、このステップＳ２
１１の処理により、山登りコントラストＡＦによる検出
ができなかったことを示す検出不能フラグをセットして
からこのルーチンを完了しリターンする。

【００７４】次に、前記ステップＳ２０７の処理により
設定されるレンズ駆動量の所定量について、図９を参照
しながらさらに詳細に説明する。図９はコントラストの
高い被写体と低い被写体とのＡＦ評価値−レンズ位置の
関係を示す特性図であり、横軸にフォーカスレンズ位
置、縦軸にＡＦ評価値をそれぞれ示している。図９に示
すように、被写体像のコントラストが低い場合は、山登
りコントラストＡＦのＡＦ評価値のレンズ移動量に対す
る変化がより小さくなることが解る。したがって、ＡＦ
評価値の所定以上の変化量を得るためにはレンズ移動量
を大きく設定する必要があり、パッシブ測距結果のコン
トラスト情報に基づいてレンズ移動量を設定することに
より、効率のよい山登りコントラストＡＦを行うことが
可能である。

【００７５】例えば、レンズ移動量を固定とすると、コ
ントラストが小さい場合にはＡＦ評価値の変化が小さく
ノイズに埋もれて検出できなかったり検出精度が低下し
てしまうが、本実施の形態では、上記の如くパッシブ測
距結果のコントラスト情報に基づいてレンズ移動量を設
定するようにしているので、このような問題を解決する
ことができる。また、図１１に示すようにパッシブ測距
のコントラストに応じて、山登りコントラストＡＦの合
焦判定値を設定することにより高速化することができ
る。

【００７６】また、山登りコントラストＡＦ制御におけ
るレンズ駆動方向（前記ステップＳＳ２０１参照）は、
パッシブ測距部１４からの測距データと現在のレンズ位
置（距離相当）を比較し、測距データに近づく方向に駆
動するので、レンズを無限、至近の両方向に駆動してＡ
Ｆ評価値の高くなる方向を探す動作が不要となり、タイ
ムラグを減少させることができる。

【００７７】また、山登りコントラストＡＦ制御を行う
測距エリア３１ｎ（前記ステップＳ２０２参照）は、パ
ッシブ測距部１４の選択したエリアに対応する測距エリ
アを採用するので、測距エリア毎にＡＦ評価値を算出す
るタイムラグを減少させることができる。

【００７８】さらに、パッシブ測距部１４の測距結果に
基づいて、山登りコントラストＡＦを行うレンズ移動範
囲を限定するとともに、このレンズ移動範囲外は高速レ
ンズ駆動を行うのでタイムラグを減少させることができ
る。

【００７９】（効果）したがって、本実施の形態によれ
ば、上述したように外光測距結果の情報に基づいて、山
登りコントラストＡＦの制御パラメータを設定して山登
りコントラストＡＦを実行するように制御するので、山
登りコントラストＡＦをより効率的に、また高精度に行
うことが可能となる。また外光測距結果の情報に基づい
て、山登りコントラストＡＦが有効ではない場合を判別
し、その場合は山登りコントラストＡＦを実行せず外光
測距結果を採用するように制御するので、余計なタイム
ラグを発生することなく高速なＡＦが可能となる。よっ
て、マクロモードでの撮影時でも確実に被写体を合焦で
き、高速且つ高精度のＡＦを可能にする測距装置の実現
が可能となる。

【００８０】第２の実施の形態：次に、本発明に係る測
距装置の第２の実施の形態を図１０を参照しながら説明
する。図１０は本発明に係る測距装置の第２の実施の形
態を示し、本実施の形態の特徴となるＣＰＵの制御動作
例を示すフロチャートである。

【００８１】（構成）本実施の形態では、前記第１の実
施の形態の測距装置と略同様に構成されるが、前記第１
の実施の形態にて実行されたプログラム（図８参照）に
改良を施すことにより、より高精度なＡＦを実行できる
ように構成したことが前記実施の形態と異なる点であ
る。

【００８２】具体的には、本実施の形態の測距装置にお
けるＣＰＵ１３は、パッシブ測距の結果に基づいて、Ａ
Ｆ補助光を照射しながら山登りコントラストＡＦを実行
する場合と、ＡＦ補助光を照射せずに実行する場合の動
作モードを選択し設定するように制御する。

【００８３】（作用）いま、前記第１の実施の形態と同
様に、図２に示す電子カメラの電源スイッチ（図示せ
ず）をオンし、あるいは電池挿入を行い電源をオンした
ものとする。すると、ＣＰＵ１３が起動してカメラ動作
を開始する。

【００８４】すると、ＣＰＵ１３は、図１０に示すルー
チンを実行し、まずステップＳ３０１による処理で、カ
メラ内部の初期化動作を行い、撮影可能状態にして、続
くステップＳ３０２による判断処理で、レリーズスイッ
チ押下に伴い１ＲＳＷ１９がオンされたか否か判断し、
オンされるまで待機する。その後、該ステップＳ３０２
の判断処理で、レリーズボタンの押下に伴い１ＲＳＷ１
９がオンしたと判断した場合には、次のステップＳ３０
３に処理を移行する。

【００８５】１ＲＳＷ１９がオンしたと判断されると、
ＣＰＵ１３は、ステップＳ３０３による処理で、パッシ
ブ測距部１４に測距コマンドを送信して測距動作を開始
させる。この指示をうけパッシブ測距部１４は、積分〜
測距演算を行う。この場合、パッシブ測距部１４では、
公知のアルゴリズムに従い、移動被写体に合焦するよう
に動体予測演算を行う。また、所定のアルゴリズムに従
い、測距エリア３２内より主要被写体の位置する測距エ
リアを選択する。

【００８６】こうして、測距演算処理が完了すると、Ｃ
ＰＵ１３は、処理を続くステップＳ３０４に移行し、こ
のステップＳ３０４による処理で、前記実施の形態と同
様にパッシブ測距部１４によるパッシブ測距結果に基づ
いて山登りコントラストＡＦの制御パラメータを設定す
るように制御する。

【００８７】この場合、この処理に先立ち、まず、ＣＰ
Ｕ１３はパッシブ測距部１４により出力されるコントラ
スト値、信頼度データ等の読み出しを行う。

【００８８】そして、ＣＰＵ１３は、前記コントラスト
値や信頼度データ等のパッシブ測距部１４から読み込ん
だ情報に基づき、山登りコントラストＡＦの制御パラメ
ータを設定する。

【００８９】その後、ＣＰＵ１３は、処理をステップＳ
３０５の判断処理に移行し、この判断処理で、前記コン
トラスト値が小さいものであるか否かの判別を行う。具
体的には、コントラスト値を所定の判定値（しきい値）
と比較し、コントラスト値が判定値より低い場合には、
処理をステップＳ３０７に移行し、逆にコントラスト値
が判定値以上の大きい場合には処理をステップＳ３０６
に移行する。

【００９０】このステップＳ３０６の判断処理では、コ
ントラスト値が判定値以上の大きいものと判断された場
合であるので、ＣＰＵ１３はパッシブ測距部１４より出
力される輝度データを所定の判定値（しきい値）と比較
し、該輝度データが判定値以下である場合には処理をス
テップＳ３０７に移行する。逆に、輝度データが判定値
より大きい場合には処理をステップＳ３０８に移行す
る。すなわち、この場合はＡＦ補助光を照射せずに実行
する場合の動作モードが選択された場合を示している。
コントラスト値が判定値よりも低い場合、ＣＰＵ１３
は、ステップＳ３０７の処理によって、ＡＦ補助光をオ
ンするように制御して、続くステップＳ３０８の処理に
移行する。すなわち、この場合は、ＡＦ補助光を照射し
ながら山登りコントラストＡＦを実行する場合の動作モ
ードが選択された場合を示している。

【００９１】そして、ＣＰＵ１３は、ステップＳ３０８
の処理により、設定された制御パラメータに基づいて山
登りコントラストＡＦを実行するように制御する。その
後、次のステップＳ３１０の判断処理で、実行された山
登りコントラストＡＦの結果、被写体に対して合焦でき
たか否かを判別し、合焦できた場合には処理をステップ
Ｓ３１２に移行し、逆に合焦できない場合には処理をス
テップＳ３１１に移行する。

【００９２】山登りコントラストＡＦにより合焦出来な
かった場合、ＣＰＵ１３は、ステップＳ３１１の処理に
より、パッシブ測距部１４のパッシブ測距により得られ
た測距データを採用してレンズ駆動制御を行い処理をス
テップＳ３１２に移行する。

【００９３】そして、ＣＰＵ１３は、ステップＳ３１２
の判断処理で、レリーズスイッチ押下に伴い２ＲＳＷ２
０がオンされたか否か判断し、２ＲＳＷ２０がオンした
と判断した場合には、次のステップＳ３１４に処理を移
行し、オフであると判断した場合には、続くステップＳ
３１３の判断処理で、１ＲＳＷ１９がオンされたか否か
を判断し、オンされた場合には、処理を前記ステップＳ
３１２に戻して２ＲＳＷ２０がオンされるまで待機す
る。このステップＳ３１３の１ＲＳＷ１９の判断処理で
オフであると判断された場合には、前記ステップＳ３０
２に処理を戻す。

【００９４】ＣＰＵ１３は、２ＲＳＷ２０のオンがなさ
れると、ステップＳ３１４の処理で、撮像素子２による
撮像処理を行い、その後、撮影が完了すると、ステップ
Ｓ３１５による処理で、撮影した画像データをメモリカ
ード１５に記録させた後、処理を前記ステップＳ３０２
に戻して同様の動作を繰り返すように制御する。また、
ＣＰＵ１３は、撮像した画像を表示部２２に表示させ
る。

【００９５】（効果）したがって、本実施の形態によれ
ば、上記の如くＣＰＵ１３により、パッシブ測距の結果
に基づいて、ＡＦ補助光を照射しながら山登りコントラ
ストＡＦを実行する場合と、ＡＦ補助光を照射せずに実
行する場合の動作モードを選択するように制御するの
で、前記第１の実施の形態よりもより高精度なＡＦを行
うことが可能となる。その他の効果は前記第１の実施の
形態と同様である。

【００９６】なお、本発明に係る第１，第２の実施の形
態においては、前記ＡＦ補助光としてＬＥＤの他にラン
プやストロボ装置を使用しても同様な効果が得られる。
また、外光測距部としてアクティブ三角測距方式を採用
しても同様な効果が得られる。

【００９７】また、外光測距部のかわりにＴＴＬ位相差
検出による測距装置を使用しても良い。

【００９８】さらに本発明は、上述した第１，第２の実
施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の組
み合わせや応用も本発明に適用される。

【００９９】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
外光測距方式の測距動作により発生する情報に基づいて
山登りコントラストＡＦの制御パラメータや動作モード
を設定するように制御することができるので、マクロモ
ードでの撮影時でも確実に被写体を合焦でき、高速且つ
高精度のＡＦを可能にする測距装置を提供することが可
能となる。よって、該測距装置を電子カメラに搭載して
構成すれば、電子カメラの機器性能向上に大きく寄与す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の測距装置の第１の実施の形態を示し、
該測距装置の概念を説明するための概念図。

【図２】本発明の測距装置を電子カメラに適応した場合
の全体構成を示すブロック図。

【図３】撮影画面におけるパッシブ測距部の測距エリア
と山登りコントラストＡＦ測距エリアとを示す説明図。

【図４】図２のパッシブ測距部の光学系光路を説明する
ための説明図。

【図５】本発明の特徴となるＣＰＵの制御動作例を示す
フロチャート。

【図６】図４のパッシブ測距部のパッシブＡＦセンサ内
の各受光領域によって得られるＡＦセンサデータの一例
を示す図。

【図７】山登りコントラストＡＦ実行時におけるＣＰＵ
のフォーカスレンズ駆動制御を説明するための特性図。

【図８】図５のルーチンで実行される山登りコントラス
トＡＦのＣＰＵによる制御動作例を示すフロチャート。

【図９】山登りコントラストＡＦ実行時における被写体
像のＡＦ評価値に応じたフォーカスレンズ駆動制御を説
明するための特性図。

【図１０】本発明の測距装置の第２の実施の形態を示
し、改良が施された本実施の形態の特徴となるＣＰＵの
制御動作例を示すフロチャート。

【図１１】パッシブ測距のコントラストに応じて合焦判
定値が設定される山登りコントラストＡＦ実行時のフォ
ーカスレンズ駆動制御を説明するための特性図。

【符号の説明】

１…撮影レンズ、 ２…撮像素子、 １１…撮像素子駆動部、 １２…信号処理部、 １３…ＣＰＵ、 １４…パッシブ測距部、 １５…メモリカード、 １６…ＡＦ補助光、 １７…レンズ駆動部、 １８…レンズ駆動モータ、 １９…１ＲＳＷ、 ２０…２ＲＳＷ、 ２１…ＡＦ評価値算出部、 ２２…表示部（ＬＣＤ）、 ２３…ズーム駆動部、 ２４…ズーム駆動モータ、 ２５…ズームアップスイッチ、 ２６…ズームダウンスイッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｂ 7/30 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ａ Ｇ０３Ｂ 13/36 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ Ｆターム(参考） 2F065 AA02 AA06 DD03 DD09 DD10 FF09 GG10 HH02 JJ03 JJ05 JJ26 QQ03 QQ36 QQ38 2F112 AC03 AC06 BA06 CA02 CA12 FA03 FA07 FA36 FA38 2H011 BA01 BA31 BB03 DA08 2H051 AA00 BA47 BA70 BB07 CC17 CE14 DA02 DB02 EB19 FA48

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影光学系を介して結像された被写体像
   を撮像し、画像信号を出力する撮像素子と、 外光式測距により被写体距離を測定する第１の測距手段
   と、 前記撮像素子から出力される画像信号のコントラストを
   示す所定値が極大となるように前記撮影光学系の焦点移
   動を行う第２の測距手段と、 前記第１の測距手段により得られる情報に基づき、前記
   第２の測距手段の制御パラメータを設定する設定手段
   と、 を具備したことを特徴とする測距装置。
2. 【請求項２】 前記設定手段は、前記第１の測距手段に
   より得られる前記被写体像のコントラストに関する情報
   に基づき前記制御パラメータの設定を行うことを特徴と
   する請求項１に記載の測距装置。
3. 【請求項３】 前記制御パラメータは、前記撮影光学系
   の焦点移動量、または前記第２の測距手段の合焦判定に
   用いる合焦判定値であることを特徴とする請求項１また
   は請求項２に記載の測距装置。
4. 【請求項４】 撮影光学系を介して結像された被写体像
   を撮像し、画像信号を出力する撮像素子と、 外光式測距により被写体距離を測定する第１の測距手段
   と、 前記撮像素子から出力される画像信号のコントラストを
   示す所定値が極大となるように前記撮影光学系の焦点移
   動を行う第２の測距手段と、 前記第１の測距手段により得られる情報に基づき、前記
   第２の測距手段の動作モードを設定する動作モード設定
   手段と、 を具備したことを特徴とする測距装置。
5. 【請求項５】 さらに、補助光発光手段及び前記第１の
   測距手段の出力に基づき前記第２の測距手段の測距動作
   時に前記補助光発光手段を発光させる否かを判定する判
   定手段を具備し、 前記動作モード設定手段は、前記判定手段の判定結果に
   基づき、前記第２の測距手段の測距動作時に前記補助光
   発光手段が補助光を発光するモードまたは発光しないモ
   ードを設定することを特徴とする請求項４記載の測距装
   置。