JPH0371104A - 測距装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は撮像光学系レンズを介して彼写体像を撮像する
ハの撮像素］′−を有効に利用して上記撮像光学系レン
ズから被写体までの距ｆ４（撮像光学系レンズの黒点含
せに必′訝な被写体撮影距離）を測定する測距装置に関
する。

［従来の拉術］ 近Ｈ１７、撮像光学系レンズの被写体に刊する自動黒点
合せ（ＡＦ、オートフォーカシング）の制御技術には目
覚ましいものがあり、銀塩フィルムを用いるスチルカメ
ラのみならず、撮像素子を用いて被写体を電子的に撮像
するビデオムービーカメラ□グにも数多く組み込まれる
ようになってきた。

この種のＡＦ副制御、基本的には撮像光学系レンズから
被写体までの距離（被写体撮影距離）を、例えば三角測
量の原理に従って光学的に測定し、この測定された被写
体距離の情報に従って撮像光学系レンズの前記被写体に
対する合焦調節を行うものである。しかしてＡＦ副制御
行うハの１ｉｌｌｌ　ＩｉＵ力式には、大別してアクテ
ィブ方式とパッシブ方式とかある。

アクティブ方式は赤外線光′：９の補助手段を用いて積
極的に被写体距離を計１１１１１する方式であり、例え
ば所謂コンパクトカメラにおりるＡＦ制御手段として多
く採用されている。この方式は、カメラ位置に所定の県
線長を隔てて設けられた一対の投光部と受光部とを用い
、上記投光部から被写体に向けて赤外線光を投射する。

そして被写体に投射された赤外線光の反則光を−に記受
光部にて受光検知し、この受光部上での反射光の受光位
置を氷める。しかしてこの受光部上での反射光の受光位
置は、被写体までの距離に応じて」−記基線艮方向に変
位することから、前記反射光の受光検知位置の情報と前
記投光部と受光部との距離（所定の基線長）に従い、二
角１ｆｌｌ＋量法の原理に従って被写体距離を計測する
ものである。

しかしこのアクティブ方式にあっては、−船釣には投光
部と受光部とをその撮像光学系とは別個に設けるので、
これらの投光部と受光部を何処に設けるかと云うカメラ
・デザイン上の制約を受けやすい。しかも受光部として
用いられる一般的なラインセンサに対する種々の制約か
ら、そのｆｌｌｌ＋距性能を高性能にも限界がある。

これに対してパッシブ方式は、基本的には異なった光学
系にてそれぞれ検出される被写体像の相関が、その被写
体距離によって変化することを利用して被写体距離を計
測するもので、例えば−眼しフレックスカメラ′：９゛
に多く採用されている。この方式は、例えば撮像光学系
レンズの中心を外れた位置を介する被写体像をそれぞれ
検出する為の複数の測距用光学系を構成し、これらの各
測距用光学系にてそれぞれ検出される被写体像の相関、
例えば注目点の位相差（ずれ）から被写体距離を計測す
るようにして実現される。またＡＦ制御系と連動させ、
上記各測距用光学系にてそれぞれ検出される上記被写体
像間の位相的なずれが無くなるように撮像光学系レンズ
を進退駆動し、その金魚調節を行うように構成される。

ところが上述したパッシブ方式にあっては、被写体の性
質によっては被写体像間の相関、具体的には画像間の位
相的なずれか検出し難いことか多々ある。特に被写体輝
度が低く、所ｙ７被写体か賠いような場合には被写体像
自体を高感度に検出することが難しくなるので、被写体
像間の相関を求めることが非常に困難となる等の問題が
ある。しかも−船釣には、撮像光学系レンズの中心を外
れた位置を介する被写体像をそれぞれ検出する為の複数
の測距用光学系を構成する必要がある為、その光学系が
複雑化することが否めない。

ところで最近、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いて被写体
像を電子的に撮像し、その電子スチル画像をフロッピー
ディスク等の記録媒体に記録し、これをＴＶ受像機等を
用いて画像再生する電子スチルカメラが注目されている
。しかしてこの種の電子スチルカメラにＡＦ制御機構を
組み込む場合、例えば上述した固体撮像素子と云う解像
度の高い受光部を備えていることから、これを前述した
測距用素子として用いてアクティブ方式、またはパッシ
ブ方式の測距装置を実現することが考えられる。

しかじ被写体撮像用の固体撮像索子を１１Ｐｊ距用の受
光部として利用して被写体距離を＝１測するには、例え
ば固体撮像素子の受光面に被写体像を結像する為の撮像
光学系レンズの光学的な状態（性質）によってその測距
条件が変化するので、幾つかのｊｌｌ決ずべき課題か残
されている。例えば上記固体撮像索子を用いてパッシブ
方式の測距装置を実現しようとした場合、固体撮像索子
の撮像−領域をどのようにして複数の領域に分割し、こ
れらの各分割領域にどのようにして被写体像をそれぞれ
結像させるかと云う光学的な問題か生じる。しかもこの
ような光学系をその撮像光学系にどのようにして組み込
むかと云う問題もある。

また上述した固体撮像素子を用いてアクティブ方式の測
距装置を実現しようとした場合、撮像光学系レンズの設
定状態（フォーカシング位置やズーム倍率等）により被
写体による反射光の撮像面上における結像位置やそのず
れ量か大幅に食化するので、これを如何に補正して被写
体距離を正確に求めるかと云う問題がある。しかもその
撮像面領域が大きいので、被写体により反射された測距
用の光のみならす、被写体やその周囲の光成分も上記撮
像素子にて撮像入力されるので、これらの雑音成分を如
何にして排除して正確な測距を行うかと云う問題も残さ
れている。

［発明が解決しようとする課題］ このように撮像素子を用いて被写体を電子的に撮像する
電子スチルカメラにおいて、上記撮像素子を用いて被写
体距離を計ｉ１＋１１する測距装置を実現しようとする
場合、例えばこの撮像素子の撮像面上に被写体像等を結
像する為の撮像光学系レンズの光学的な状態によってそ
の副化条件が大幅に変化する等の問題があり、これを如
何に克服するかと云う課題が残されている。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、被写体像を電子的に撮像する撮
像素子をを効に活用して被写体距離を高精度にｍ１１定
することのできる実用性の高い０ 測距装置を堤供することにある。

［課題を角牟決するための手段］ 本発明に係る１ｉｌｌｌ　ｋ’ｌｉ装置は、撮像素子の
撮像面上に被写体像を結像する為の撮像光学系レンズか
ら所定の基線長を隔てた位置に、前記撮像光学系１ノン
ズを介して撮像しようとする被写体に向けてスポット光
を投射し、その反射光を前記撮像光学系レンズを介して
前記撮像素子に入射させる為の段射部を設けた構成を右
し、 前記撮像素子による被写体の撮像動作に先立って前記撮
像光学系レンズを予め定められた所定の焦点位置に位置
決めし、このようにして所定の黒点位置に位置決めされ
た撮像光学系レンズを介して前記投創部から投Ｉ・ｊさ
れたスポット光の前記被写体による反射光像を前記撮像
素子にて検出するようにする。そして前記撮像素子の撮
像面上における前記スポット光像の結像位置を求め、こ
のスポット光像の結像位置の情報に槌って前記撮像光学
系レンズから前記被写体までのがし離を算出するように
したことを特徴とするものである。

１］ 具体的には、例えば予め既知なる少なくとも２つの撮影
距離の情報と、これらの各撮影距離において被写体によ
り反Ｊｅｔされるスポット光の撮像面上における結像位
置の情報とをそれぞれ記憶しておき、これらの記憶情報
と撮影ＭＩｉｆ４が未知なる被写体により反則されるス
ポット光像前記撮像山上での結像位置の情報とに徒って
上記披写体の撮影距離を三角４！ｌｊ量注のＩに＜理に
従って距離を算出するようにしたことを特徴とするもの
である。

また前記撮像光学系レンズが撮影倍率呵変型のもの、所
謂ズームレンズである場合には、前記撮像素子による被
写体の撮像動作に先立って前記撮像光学系レンズを予め
定められた所定の撮影倍率に設定した上で上述した被写
体距離の口側を行わせ、その後、その撮影倍率を元に戻
した後に前記撮像光学系レンズの被写体に文１する合焦
調節を行わせるようにしたことを特徴とするものである
。

更には前記スポット光の被写体にょる反射光像の結像位
置を求めるに際しては、スポット光の照射時に前記撮像
素子から求められる光像と、スポ　２ ット光の非照射特に前記撮像素子から求められる光像と
の差成分を求めることで雑音成分を排除するようにし、
更に上記光像の差成分のレベルが所定の閾値に満だｔ（
いときには前記スポット光魚射による光像の撮像時間を
長く設定し直して前記光像の差成分を求めた上で、スポ
ット光の結像位置を求めるようにしたことを特徴とする
ものである。

［作　用］ このように構成された本装置によれば、撮像光学系レン
ズを所定の光学的条件に設定した上で、上記撮像光学系
レンズから所定の基線長を隔てた位置に設けられる投剃
部より被写体に向けて投射したスポット光の上記被写体
による反射光像を上記撮像光学系レンズを介して撮像素
子にて受光検出するので、被写体による反射光の撮像素
子の受光面上での結像位置と被写体距離との間に所定の
関係を見出すことが６１能となり、被写体撮像用の撮像
素子を右動に用いて被写体距離を計測することが可能と
なる。

また少なくとも２つの被写体距離が既知なる被］　３ 写体からの反射スポット光像の受光面」二での結像位置
の情報と、被写体距離が未知なる計測対象とする被写体
からの反射スポット光像の上把受光而」二での結像位置
の情報とに従って被写体距離を計算するので、非常に簡
易に、且つ精度良く被写体距離を計測することか可能と
なる。しかもこのような演算手法を採用することにより
、例えば撮像光学系レンズの光学的性質に合わせてその
計Ｍす条件（撮影倍率等）を変えた場合でも、被写体距
離を粘度良く算出することか可能となる。

更には本発明にあ、っては、被写体にスポット光を段、
！１．ｔ　Ｌ、たときの被写体光像と、スポット光を投
射しない場合の被写体光像との差成分を求めてスポット
光の結像位置を検出するので、被写体からの不要な光成
分を効果的に除去して被写体距離の計測に用いるスポッ
ト光成分だけを正確に受光検出し、受光面」二での結像
位置を正確に求めることができる。しかも上記差成分の
レベルが低い場合には、撮像時間を長くすることによっ
て被写体光像の撮像レベルを高め、これによって上記差
成分］　４ で示されるスポット光像を確実に検出するようにするの
で、その検出精度を十分に高めて被写体距離を計測する
ことが可能となる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例に係るｉｌｌ距装
置について説明する。

本発明に係る測距装置は、ＣＣＤ等の撮像素子を用いて
被写体を電子的に撮像する電子スチルカメラに組み込ま
れるものであって、上記撮像素子（イメージヤ）を測距
用の受光部として用いて実現される。

第１図は実施例に係る測距装置の概略構成を示す図で、
　１は撮像用の光学系レンズである。この撮像用光学系
レンズ１は被写体像を撮像素子（イメージヤ）２の撮像
面上に結像するするもので、被写体に対する焦点調整の
為のフォーカシングレンズ系（Ｆ系）と被写体撮影倍率
を可変する為のズーミングレンズ系（Ｚ系）とを備えて
いる。

電子スチルカメラは、上記撮像用光学系レンズｌをレン
ズ駆動部３にて駆動して被写体に対する５ 焦点合わせを行わせ、この撮像光学系レンズ１を介して
前記撮像素子２の受光面上に結像される被写体像を撮像
素子２にて電子的に撮像してその電子スチル画像信号を
得るものである。このようにして撮像素子２にて求めら
れる電子スチル画像信号は、カメラ系のビデオ信号処理
部（図示せず）に導かれて所定の信号処理が施され、フ
ロッピーディスク等に記録される。

しかして上記撮像光学系レンズｉから所定の基線長ｄを
隔てた位置には、前記撮像光学系レンズ１を介して撮像
しようとする被写体（図示せず）に対してスポット光を
投射する投射部４が設けられている。この投射部４は、
例えば発光器４ａとこの発光器４ａから発光出力される
光をスポット光として被写体に投射する投射レンズ４ｂ
とからなり、投射部ドライバ５により駆動されて上記ス
ポット光を被写体に向けて投射する。このスポット光の
投射の向きは、後述するように前記撮像光学系レンズＩ
の光学的中心軸の方向に対して所定の角度θだけ傾けら
れ、上記光学的中心軸と交差する向６ さとして定められている。

例えばＣＰｔＪを主体として構成されるシステムコント
ローラ６は、シャツタレリーズスイッチ等を備えた操作
部７からの指示を受けて動作し、先ずポジションセンサ
８にて検出される前記撮像光学系レンズ１の光学的状態
に従って前記レンズ駆動部３を起動して該撮像光学系レ
ンズｌの光学的状態を予め定められている所定の状態に
設定する。

具体的には、後述するようにズーミングレンズ系（２系
）を駆動して撮像光学系レンズｌの撮影倍率をそのレン
ズの光学的性質に応じて予め定められている倍率に設定
し、またフォーカシングレンズ系（Ｆ系）を駆動して撮
像光学系レンズ１の焦点位置を予め定められている位置
に設定する。

このようにして撮像光学系レンズｌの光学的条件を予め
定められている状態に設定した後、前記システムコント
ローラ６は前記投射部ドライバ５を起動して被写体に向
けてスポット光を投射する。

そしてこのスポット光の被写体により反射された反射光
を前記撮像光学系レンズ１を介して撮像素７ 子２にて受光検知し、その撮像信号を照度検出部９を介
してシステムコントローラ６の内部に取り込んでいる。

システムコントローラ６は、このようにして検出される
前記被写体によるスポット光の反射光像からそのスポッ
ト光の前記撮像素子ｌの撮像面上における受光検出位置
を求め、Ｅ２ＦＲＯＭＩＯに予め格納されている情報に
従って前記撮像光学系レンズ１から被写体までの距＃（
被写体ｆｆ１ｉ　＃　）を算出する。具体的には、シス
テムコントローラ６はスポット位置検出部６ａを起動し
て前記撮像素子２から求められる電子スチル画像中のス
ポット光位置を求める。その後、システムコントローラ
６は距離演算部６ｂを起動し、前記スポット位置検出部
６ａにて求められたスポット光の受光検出位置の情報と
、予め被写体距離が既知なる被写体について求められて
、前記Ｅ’　ＦＲＯＭＩＯに格納されている被写体距離
とスポット光の受光検出位置の情報とに従い、前記スポ
ット光の受光検出位置に相当する被写体距離を計算する
。

８ このように（２て被写体距離を計−１ｌｌ　ｕた後、シ
ステムコントローラ６は前記レンズ駆動部３を起動して
前記撮像光学系レンズ１の撮影倍率をＬ赴した被写体距
離ス１測前の状態に戻し、その−１−で上述した如く計
ｆｌｌｌｌされた被写体距離に従って撮像光学系レンズ
１の黒点位置を被写体に対して金魚調節する。そして前
記撮像素子２を駆動し、撮像光学系レンズ１を介する被
写体の電子的な撮像動ｆ「を行なわせる。この被写体の
ｆｌ、ｉ子的な撮（象入力に際しては、被写体輝度に応
してその露光員調節か行われることは云うまでもない。

ここで上述した如く構成される４１１］距装置における
被写体距離の１ｌＦＩ距原理について第５２図を参照し
て説明する。

禎２図は撮像光学系レンズ１．受光素Ｊ″−２，および
投射部４の光学的位置関係を示すものである。

尚、ここでは撮像光学系レンズ１を１枚のレンズとして
等偏曲に示し、そのレンズ中心（主；、′入）　０を１
点で示しているが、撮像光学系レンズｌか複数枚の復命
しンスからなり、前り主点と後ノｊ主点１つ とかイｆでＬする場合には、撮像光学系レンズ１の１〕
１ｊ方側（被写体側）をその前方主点（主し＼Ｏ）から
の系、撮像光・ツ系しンス１の後方側（撮像素」′側）
をその後方主点（主点○）からの系として１足えれば良
い。

このような撮像光学系レンズ１の光学系に対し′Ｃ前記
ル躬部４は、上記撮像光学系［／シス１の上点○から所
定の基線長ｄを隔てた（装置Ｉから被写体に向けてスボ
ソト光を投η・１するように設けられる。このスボソト
光の投Ｉ・１の向きは、ｉｒＬ来−膜面こは萌記撮像光
学系しンス１の光軸方向と−１”？ｊになるように定め
られているか、ここではこの先軸方向から角度θたけ内
側に傾き、上記撮（像光学系レンズ１の光軸と交差する
方向にスポット光の投射かなされるように投荊部４の光
学系か定められている。尚、段剃部４は、必ずしち」二
連した位置Ｉに設りる必要はなく、」二足位置１を通る
前記スポラ光の投射軸上の位置に設ければ良いものであ
る。

また撮像素子２の撮像面は、前記撮像光学系し０ アズ１の主点Ｏから距離ｂ（撮像光学系Ｉノノズ１の焦
点距離１以上てｆにほぼ近い値；　ｂ　ｚ　ｆ　　ａｎ
ｄｂ≧ｒ）を隔てた後方位置と！よるように定められて
いる。換−こ−ずれば、撮１象崇子２の撮像面と撮像光
学系レンズ１の主点Ｏとの距離がｂとなる光学的条件に
て被写体距離の旧ｄｌｌｌか行われるようになっている
。

しかして、撮像光学系レンズ１の主点○から距［にある
被写体に対してスポット光が投射され、その反射光か撮
像光学系レンズ１を介しＣ撮像索子２にて受光されると
すると、そのスポット光（象の撮像１工１１上での受光
検出位置は、図中Ｐにて示すように被写体のスポット光
投射位置Ｒに対応する位置となる。換言すればＰは直線
ＲＯと撮像面との交点である。これに対して被写体距離
か無限大であるならば、被写体に投射されたスポソト光
の撮像素子２による受光位置は、前記スポ・ノド光の投
射方向に平行な前記主点Ｏを通る線上の点Ｐ〜となる。

ここて第２図において被写体平面をＳＲとして１ 定義し、この被写体（Ｖ面Ｓ　Ｒ上のレンズ光軸と交わ
る点をＴとする。また撮像面トのレンズ光軸と交わる点
をＣとすると、被写体ｕ１１離ρは長さ０Ｔ−Ｃ不含れ
、像面ｖ１ｊ離１〕ハ長さＯＣ，２！線長（１は長さ０
１としてそれぞれ示される。

しかして被写体距離か無限大から上記化［ｊ離ｇまで変
位したときの撮像面」二てのスボソト光１ｇ！の受光検
出位置の変化Ｘに着ｌ」すると、その変化ｍｘは長さＰ
Ｐ、、て与えられ、ｔ２’Ｕ　Ｅ’ｄスポット光像の受
光面」二での拮像位置Ｐ、Ｐ−の当該受光面上の佳意の
越準位置からの距離をそれぞれｌ）　、　　１．）　、
、、とすると、」二足変化量Ｘは ｘ＝ＰＰ−−ｐ−ｐ、− として算出することかｉ１Ｊ能となる。

ここで三ｆｆｔ　８１＋Ｉ　ｍ　４の原狸に１足えば、
その先′ツ′系における△ＯＰＰ〜ど△ＯＲ３どは↓１
ｊ似の関係（こあり、また△ｏｃｐ＝と△○ＴＳも相似
の関係にある。このことから幾何学的に次のことを導く
ことができる。

△ＯＰ　Ｐ−の△○　Ｒ８ ２ →　　ｄ　／　ｘ　＝　ＯＳ　／○Ｐ−・・・（１）△
ＯＣＰ−閃△ＯＴＳ →　　、Ｑ　　／ｂ＝Ｏ８１０Ｐ〜　　　　・・　（２
）これらの（１）、（２）式の右辺が等しいことからこ
れを整理すると ４７　／　ｂ　＝　ｄ　／　ｘ となり、これを被写体距離ρについて整理することによ
り、 （１−ｂ　−ｄ　・（１／ｘ）　　　　　　−（３）と
して、予め既知なる基線長ｄと像面距離ｂ、および撮像
面上で計測される変化量Ｘとから被写体距＃ｔρを計算
することが可能となる。

従って被写体距離が無限大であるときの撮像面上でのス
ポット光の結像位置Ｐ〜を予め調べておき、これを前記
Ｅ２ＦＲＯＭＩＯに格納しておく。

モして測距時に求められるスポット光の結像位置Ｐと上
記Ｅ２ＰＲＯＭ１０に格納されている結像位置Ｐ−の情
報とからその結像位置の変化量Ｘを求めれば、これによ
って被写体距離ｇを計測することが可能となる。

３ 地３図および第４図は上述した１１１１１距原理に従っ
て被写体距離りを計測する実施例装置での処理手順の流
れとその動作タイミングとを示すものである。この測垣
ｊ動作は、基本的には先ず撮像光学系レンズ１のフォー
カスレンズ系を所定の基準位置にリセットシ（ステップ
ａ）、そのズームレンズ系についても所定の撮影倍率に
リセットすることから行われる（ステップｂ）。

このような準備処理を行った後、先ず前記投射部４から
スポット光を投射しない状態で前記撮像素子２による被
写体像の露光を行わせ（ステップｃ）、次のタイミング
で露光された被写体像を撮像素子２から読出す（ステッ
プｄ）。この撮像素子２から読出した被写体像について
は、システムコントローラ６の内部メモリに一旦記憶し
ておく。

その後、前記投射部４を起動して被写体にスポット光を
投射しくステップｅ）、スポット光が投射されている被
写体光像の露光を行ない（ステップｆ）、上記スポット
光の投射を終γする（ステップｇ）。そしてこの２四目
に露光されたスポッ４ １・光投射時の被写体像を撮像素子２から読出しくステ
ップ１１）、前記ステップｂにてリセットされたズーム
レンズ系を元の撮像倍率に戻す（ステップｉ）。

これらの撮像素子２による被写体像の露光とその読出し
は、第４図のタイミング図に示すように、例えばスチル
画像信号処理系の垂直同期信号Ｖ　５ｙｎｅに同期して
１フイ一ルド周期で丈長される。

しかる後、前記スポット位置演算部６ａを起動して前記
撮像面上でのスポット光の受光位置を求める為の演算を
行う（ステップｊ）。この演算は、前述した如く求めら
れるスポット光投射時の被写体像、からスポット光を投
射しない状態での被写体像を差し引き、その差成分を求
めることによってなされる。この虜算によって背景を含
む被写体に固有な画像信号成分を相殺し、スポット光が
投射されている被写体部分の信号成分、つまりスポット
光の反射成分だけを検出し、撮像入力された被写体画像
（画面）上のスポット光位置を検出する。

その後、前記Ｅ２ＰＲＯＭＩＯから、予め求めら５ れている上述した測距演算に必要なデータを読出しくス
テップ１１前述した第（３）式に槌って被写体距離りの
算出を行う（ステップＤ）。そしてこの演算により求め
られた被写体距離りの情報を前記レンズ駆動部３に与え
、前述した如くリセットされているフォーカシングレン
ズ系を被写体に対して合焦調節する（ステップ１１　）
。つまり被写体距離りで示されるレンズ位置にフォーカ
シングレンズ系を移動させ、被写体に対して合焦させる
。

以上のようにして撮像光学系レンズ１をｌ１ｌｌ＋距デ
ータに従って被写体に合焦させた後、前記撮像素子２を
駆動して被写体撮影の為の本露光を行わせ、これによっ
て得られる電子スチル画像をフロッピーディスク等に記
録する。

尚、この処理手続きにおいては、スポット光を投射しな
いときの被写体の撮像と、スポット光の投射時における
被写体の撮像とを、前述したように垂直同期信号Ｖｓｙ
ｎｃに同期させて１フイ一ルド周期で行わせるようにし
たが、例えば第５図および第６図にその処理手続きと動
作タイミングとを６ 示すように、第１の露光によって得られた被写体像の読
出し時にスポット光投射による被写体の露光動作を同時
に並列的に行わせ、これによって測距動作の処理時間の
短縮化を図ることも可能である。

即ち、スポット光の非投力１状態で被写体を露光した後
（ステップｃ）、投削部４を起動してスポット光の投射
を開始させる（ステップｎ）。しかる後、上述した如く
露光された被写体像を撮像素子２から読出すとノ（に（
ステップｏ　）　、１６Ｊ時にその撮像素子２にてスポ
ット光が投射されている被写体の露光を行なわせる（ス
テラプル）。その後、前記スポット光の投射を停止させ
（ステップｑ）、上記スポット光か投射されてた状態で
露光された被写体像の読出しを行なう（ステップｌｌ）
。

このようにして撮像素子２に対する駆動条件を変えるこ
とにより、第６図に示すようにその測距動作に要する処
理時間を前述した例に比較して１フィールド周期分短く
することが可能となり、その処理時間の短縮化を図るこ
とが可能となる。

７ 他方、先に示した第３図および第４図による例の場合に
は、読み出される第１の画像と第２の両像のフィールド
パリティが等しくなるので、両像の相関性に悪影響を与
えないと云う利点を勺゛シている。尚、上記パリティは
、通゛）；９の２．コインターレース信号を前提に、そ
の画１象信号が奇数フィールドか偶数フィールドである
かの区別を示すものである。

ところで被写体輝度が低い場合、つまり被写体が暗いよ
うな場合には、前述した１フイ一ルド期間の露光だけで
はその露光量か不足し、スポット光像を信号処理に十分
なるレベルの画像信号として検出てきないことがある。

従ってこのような被写体か暗い状態での被写体距離の１
ｌｌｌｌ距に対処するべく、例えば第７園および第８囚
に示す処理手順に従ってスポット光像の検出処理を行な
うようにしても良い。

即ち、スポット光を投ｇ＝Ｉ　Ｌ　ｔよい状態ての被写
体像とスポット完投η・１時の被写体像をそれぞれ求め
たとき、即時にその画像間の差成分を求める（ス８ テップｊ）。そしてその差成分で示されるスポット光像
のレベルが、信号処理に必要な所定の検出レベルを上回
っているか否かを弁別しくステップｒ）、スポット光像
のレベルが所定の閾値に満たない場合には、再度被写体
像の露光・読出しを行なわせる。

そしてこの（１ｆ露光１１，１ｆには、先の露光か］フ
ィールド周期に亘って行われたことから、例えばその露
光０間を３フイ一ルド周期に広げ、その露光量を増やす
。このような露光条件にて同様にしてスポット光を投射
しない状態での被写体像とスポット光投則時の被写体像
との差成分を求め、そのスポット光像のレベルが信号処
理に必要な所定の検出レベルを上回っているか否かを弁
別する。

尚、このようにして露光量を増やしてもスポット光の検
出レベルが所定の閾値に満たない場合には、例えば被写
体の露光時間を６フイ一ルド周期に広げ、同様にしてス
ポット光像の検出を行なう。

このようにしても十分なるレベルのスポット光像が検出
できなかった場合には、例えばレリーズを９ ０ツクする等して、測距不可能なことやＡＦ制御ができ
ない旨を通知する。

この場合、スポット光像の検出に要する時間、即ち、第
１の露光（ステップｃ１．）開始からスポット位置演算
（ステップＪ）の終了間での時間は、１フィールドの露
光でスポット光像か検出できた場合には５フイールド（
約８０　ｍ５ｅｃ）　、次の３フイールドの露光でスポ
ット光像が検１」」できた場へには１４フイールド（約
２３０　ｍ５ｅｃ）　、そして央に次の６フイールドの
露光でスポット光像が検出できる場合、つまり最長の条
件でも２９フイールド（約４８０　ｍ５ｅｃ）となる。

尚、第８図に示すタイミング図は、２同１」の３フイー
ルドの露光でスポット光像が検出てきた場合の例を示し
ている。

このようにして被写体に対する露光量を可食してスポッ
ト光像を正確に、ｆｌっ確尖に検出するようにすること
で、被写体輝度が低い場合であっても、その被写体距離
を正確に開側し、被写体に対するフォーカンングレンズ
系の合焦調節を効果的０ に行なわせることが可能となる。

ところで上述した丈施例では、Ｅ２ＦＲＯＭ１０に被写
体距離が無限大のときのスポット光像の結像位置Ｐ〜の
情報を格納しておき、これを用いて被写体距離りを算出
するものとして説明した。

然し乍ら、実際的には予め被写体距離が既知なる２つの
被写体位置におけるスポット光像の結像位置の情報をＥ
２ＦＲＯＭＩＯに記憶しておき、これを用いて被写体距
離の算出を行なうようにした方が好ましい。この際、撮
像光学系レンズｌの種々の光学的性質に従い、例えばレ
ンズ種別や撮影倍率等に応じて上記２つの被写体位置に
おけるスポット光像の結像位置の情報をそれぞれ格納し
ておくようにすれば、種々の撮像条件に効果的に対処し
た被写体距離の計測演算を行なうことが可能となる。

即ち、第９図に前述した被写体距離を計測する為の前述
した光学系における複数の被写体距離ρ１．．Ｑ２．１
１ｘにある被写体での反射スポット光の撮像面上におけ
る結像位置ＰＬ、Ｐ２．ＰＸ１ の関係を示すように、これらの各スポット光の結像位置
ＰＬ、Ｐ２、Ｐｘの基準位置ｐ〜からの変位量ｘｉ、ｘ
２．ｘは ｘ　　−ｐｘ　−ｐ〜　　　　　　　・・・（４）ｘｉ
　−ｐｉ　−ｐ〜　　　　　　　・・・（５）ｘ２＝ｐ
２−ｐ〜　　　　　　　・・・（６）としてそれぞれ与
えられる。ここで前述した第（３）式から求められる ｘＬＸρｌ　＝ｘ２　Ｘｌ）２　＝ｂ◆ｄなる関係から
、 Ｎｌ　　（ｐｌ−ｐ−）−ρ２（ｐ２−ｐ〜）＝０なる
関係を導き、これを無限大時のスポット光結像位置ｐ−
について整理すれば、 ｐ〜＝（、Ｑ２ｐ２−Ｊ）Ｉｐｌ）／（、Ｑ２−、Ｑｌ
）・・・（７） となり、これを前記被写体距離Ｄｘについての第（３）
式に代入して解くと、 ・・・（８） 　２ なる関係があることが判る。

ここで被写体距離が既知なる距離ρ１に着目して上記第
（８）式を解くと、 が未知なる被写体によるスポット光の結像位置ｐＸを計
測するだけで、その被写体距離１１ｘを簡易に算出する
ことが可能となる。

しかして基準となる被写体距離０１．．１７２を、例え
ば１ｍ、２ｍとして定めれば、実際的にはが成立し、こ
れを整理すると なる関係が成立することが判る。

そこでこの第（９〉式を前記第（８）式に代入して定数
項ｂ−ｄを消去すると、計測しようとしている被写体距
離Ｎｘを算出するには として、撮像面上で計則されるスポット光像の結像位置
ｐｉ、ｐ２．Ｉ）Ｘたけに従う計算を実行するだけで被
写体距離ｐＸを算出することが可能となる。

尚、フォーカシングレンズ系の制御と対応の取り易い逆
数表現での被写体距離情報であるデイオプタ値Ｄｘを ・・・（１０） なる計算を行えば良いことが判る。つまり被写体距離が
ρ１．ｉ）２であるときのスポット光の結像位置ｐｉ、
ｐ２を予め求めておけば、被写体距離３ として直接的に算出するようにしても良いことは云うま
でもない。

ここで注目すべきところは、被写体距離Ｎｘ（またはデ
イオプタ値りりを算出する為の上述４ した各演算式は第（１１）、（１２）式にそれぞれ示す
ように、いずれもその分子・分母のデイメンジョンが等
しい点にある。このことは前述したスポット光像の結像
位置ｐｌ　、ｐ２．ｐｘの情報に任意の定数ｋを乗じて
ち、これから算出される被写体用ＭρＸ　（またはデイ
オプタ値１）Ｘ）には何等壺化を１７えないことを意味
する。つまり前記各結像（：１装置ｐｌ　、　　Ｉ）２
．　　Ｉ）Ｘを求める１５の撮像面上での基準となる位
置が作意の位置であっても良いことのみならず、これを
２１測する１５の中位系も全く作意であっても良いこと
を意味する。

この粘果、」一連した如くして被写体距ｔｌｔＩＵｘを
算出するようにその演算アルボリストを設定すれば、撮
像素子２の撮像面」二でのスボ・ノＩ・光像の結像位置
をＭＳＫ単位系にて：ｌ１１＋１１することなしに、例
えばその画素ピッチの数や電子スチル画１象信号の走査
線上でのスポット光信号の検出タイミング（時間）′：
今として計測し、これを直接的に用いて簡易に被写体短
離Ｎｘを算出するハの演算処理を実行することか１−ｉ
Ｊ能となる。またこのようにして５ ｆｆｉｔ　１１１１データを直接的に用いることが「ｌ
ｉＪ能となる７′５、その分、演算処理に誤差が入り込
む及素を低減し、演騨精度を晶めることか可能となる責
の効果か蚕せられる。

尚、上進した結像位置１）１．ＩＪ２の４＾報）をｒめ
Ｅ’ＰＲＯＭｌ０ｆこ、１己１ゐさせておく（こは、例
えば７］三子スチルカメラが紹ろ立゛Ｃられた後、第１
０図こ示ず処理手順に従って基準となる彼写体距離ＤＩ
、ρ２でのスボッＩ・光粘像位ｉ＋ビニｐｌ、ｐ２を５
１測し７、これを前記Ｅ’ＦＲＯＭＩＯにセソトするよ
うにしておけば良い。

この第１０図に示すＥ２ＦＲＯＭｌ［ｌへのデータセッ
トの処理手続きについて説明すると、先ず電子スチルカ
メラに装着される撮像光学系レンズ１のフォーカシング
レンズ基を予め足められた丞準位置にリセットシ（ステ
ップＡ）、制御パラメタｋを［コ］に初期、投置する（
ステップＬ）。この状態で上記撮像光・ツ゛系しンズｉ
のズーミング１ノンズ系を、上記制御パラメータにでｊ
ｂ定される第１の撮影倍率位置にセット・シ（ステップ
ｃ）、こ　６ の状態で予め定められた第１の被写体基準位置ｆｉにチ
ャートをセントする（ステップＤ）。このチャーｈ　（
基準被写体）をセットする第１−の被写体基準位置は、
例えば撮像光学系レンズ１の主点Ｏから被写体Ｍｔｉ＃
ρ１か１　ｍとなる位置として定められる。このように
して１ｍ０′）位置にセットされたチャートに対してス
ポット光像 述した処理手順に従ってその時のスポット光像の結像位
置Ｐｌｋを求める（ステップＥ、Ｆ）。

しかる後、前記チャー１・を第２の彼写体基準装置に、
例えば前記レンズの主、Ｉ、＼０から２ｍの位置にセッ
トしくステップＧ）、同様にしてそのときのスポット光
像の結像位置Ｐ２ｋを求める（ステップＧ、Ｈ）。この
ようにして求められる上記各位置でのスポット光像の結
像立置Ｐ　ｌｋ、　　Ｐ　２ｋを前述したズーミングレ
ンズ系の撮影イε率に幻応（＝Ｉけて管理し、前記制御
パラメータｋをインクリメントして次の撮影倍率におけ
るスポット光像の結像位置の情報を同様にして求める（
ステップＪ、Ｋ）。

そしＣｐめ定められた複数の撮像倍率、ｊ八での前記７ ２つの被写体基準位置から求められるスボソ）・光像の
結像位置Ｐｌｋ　　Ｐ２にの全ての１（に対応する各情
報を、当該撮像光学系レンズ１に関する被写体距離目測
の為の情報として前記Ｅ２ＦＲＯＭ］Ｏに登録する（ス
テップＬ）。尚、フローチャー１・中の記号Ｖｋは「任
意の（全ての）ｋに関して」を意味する。

以上のようにしてＥ２ＦＲＯＭＩＯに、被写体距離ρＸ
の計算処理に必要な情報（スポット光の結像位置Ｐ　ｌ
ｋ、　　Ｐ　２ｋを撮像光学系レンズ１の光学的特性、
例えば種々の撮影倍率に対応イ・１けて登録しておき、
被写体距；雛の４Ｉ１１１Ｉ（！条件に応してこれらの
記憶データを選択的に用いて前述した計算処理を実行す
ることで、被写体距離Ｄｘを簡易に、１］、つ粘度良く
求めることか一７’Ｊ能となる。

ところで前述し７た撮像素−ｒ−２の撮像面一］−にお
１するスポット光像のＧＡ　Ｒ位置ＰＸの検出は次のよ
うにして行われる。

第１１図は撮像素子２の水平走査ノｊ向に前述したスポ
ット光の投Ｉ、１部４を設け、被写体により反８ 射されるスポット光像の結像位置か、その被写体距離の
変化に伴って上記水・１′、走査方向に変位するように
光学系を定めた場合のスポット光結像位置検出回路の禍
成例を示す図である。

この検出回路は、プロセッサ１１の制御の下でクロック
ジェネレータＩ２の動作を制御し、第１２図に示すよう
にゲーティング信号Ｓνとサンプル信号Ｓ　ｂとを生成
してＡ／Ｄ変換器１３を駆動する。

そして撮像素子２からの撮像画信号の読出し走査に関連
付けて、中央画面中央部分の１．走査線期間に亘って上
記撮像画信号をサンプリングしながらＡ／Ｄ変換し、こ
れをメモリ１４に格納することで、第１２図中斜線部で
示すスポット光像を含む画像信号を１ライン分抽出する
。そしてこのメモリ１４に格納された１ライン分の画像
信号のレベルを前記プロセッサ１１にて各サンプリング
点毎に比較判定し、ピークレベルを取るサンプリング点
ｎの情報をスポット光の結像位置として検出する如く構
成される。

また或いは、撮像素子２の垂直走査方向に前述３つ したスポット光の投射部４を設け、被写体により反射さ
れるスポット光像の結像位置か、その被写体距離の変化
に伴って上記垂直走査方向に変位するように光学系を定
めた場合には、スポット光結像位置検出回路は箇１３図
に示すように構成される。

この場合には、プロセッサ２１の制御の下でクロックジ
ェネレータ２２を駆動し、ゲート回路２３をゲートパル
スｃｐにて開閉制御して第１４図に示すように各水平走
査線上の画面中央部の画像信号たけを抽出する。そして
このようにしてゲーティングされた画面中央部の画像信
号を積分器２４を用いて積分し、これをＡ／Ｄ変換器２
５を介してＡ／Ｄ変換した後、その水平走査線に対応付
けてメモリの２６に格納する。このような信号抽出処理
を撮像素子２の全画面について実行し、前記メモリ２６
に画面中央部の信号成分の縦方向の信号系列を得る。

このようにしてメモリ２６に格納された画面中央部の画
像信号のレベルを前記プロセッサ（１にて各ライン毎に
比較判定する。そしてピークレベルを取０ る水平走査ラインｎの情報を求めれば、スポット光像が
結像している水平走査ラインの信号レベルが高くなるこ
とから、これをスポット光の結像位置として検出する。

このように１．−１成されるスポット光粘像位置の検出
回路によれば、撮像素子２を走査して読み出される両像
信号を処理して抽出され、メモリ＋４（２Ｂ）に格納さ
れる水平走査方向または垂直走査方向の信号系列ＩＤ（
ｎ）ｌ　は簗１５図に示すようになり、スポット光像が
結像している部分での信号レベルが他の部分より高くな
る。従ってこの信号系列（Ｄ（ｎ）ｌ中のピークレベル
を取る信号位置（サンプリング点　または水平走査ライ
ン）を求めるだけで、上記スポット光の結像位置を高精
度に求めることが可能となる。

尚、スポット光像の検出は、前述したようにスポット光
を投射したときの被写体像と、スポット光を段ｆ１．Ｊ
　Ｌないときの被写体像との差分を求めて背景的雑音成
分を除夫した上で行われる。従って実際的には、上述し
た如く構成される検出回路に１ てスポット光を投射したときの被写体像からの水平走査
方向（垂直走査方向）の信号系列Ｍｌ　＝（ＤＩ（ｎ）
）と、スポット光を投射しない状態での被写体像からの
水平走査方向（垂直走査方向）の信号系列Ｍ２　＝　１
Ｄ２（ｎ）ｌ　とをそれぞれ求め、第１６図に示すよう
な処理手順に従ってスポット光像の結像位置を求めるよ
うにすれば良い。

即ち、まず信号系列Ｍｌ　＝　ｆＤｌ（ｎ）ｌ　と信号
系列Ｍ２＝　ＩＤ２（ｎ））との差成分Ｍ３　＝　ＩＤ
３（ｎ）１を求める（ステップＰ）。そしてその信号系
列Ｍ３　＝　（Ｄ３（ｎ）ｌ中の信号レベルか最大とな
る点ｎ　ｐ　　［Ｄ　３（ｎ　ｐ）＝　ｍａｘＤ　３（
ｎ）］を求める（ステップＱ）。そしてこの最大信号レ
ベル値Ｄ３（ｎ１））か所定の閾値Ｔｈを上回っている
か否かを判定しくステップＲ）、この閾値Ｔｈによる判
定条件が満たされない場合には、エラー処理として前述
したように被写体像に対する露光Ｉｌ！１間を長く設定
し直して再度前記信号系列の抽出処理から繰り返し実行
する。

しかして閾値Ｔｈを上回る最大信号レベル値２ Ｄ３（ｎｐ）が検出された場合には、その信号レベルが
最大となる点ｎｐの情報に従って、例えば第１７図に示
すような補間演真の手法を導入してスポット光の結像位
置Ｐを求める（ステップＳ）。

即ち、上述した如く検出される１５号レベルが最大とな
る点ｎｐは、前述したように所定のサンプリング間隔毎
に、或いは撮像素子２における所定の画素ピッチ毎に求
められるものであるから、必ずしもスポット光の結Ｉｇ
！位置を正確に示しているとは限らない。

そこで信号レベルが最大となる点ｎ　ｐが求められたと
き、実際の最大信号レベルの点か、上記→ノーンプリン
グ間隔または画素ピッチの１７２の誤差範囲内に存在す
ると推定し、隣接サンプリング点（隣接画素）ｎｐ−］
、、ｊｎｌ　＋１での信号レベルをそれぞれ求める。そ
してこれらの隣接サンプリング点（隣接画素）ｎｐ−１
，ｎｐ　＋１での信号レベルと前記信号レベルが最大と
なる点ｎｐでの信号レベルとの差をａ、ｂとしてそれぞ
れ求め、３ なる補間演算を失行することで、禎１−７図に示すよう
にスポット光の実際の結像位置ｐを精疫良く求めるよう
にすれば良い。

ところでスポット光像の検出処理において、撮像素ｒ２
の出力か飽和した場合、前述した如く検出される１！号
系列Ｍ＝　ｆＤ（ｎ）ｌ　が第１８図（ａ）（ｂ）に示
すように複数の最大伝号レベル点をＩ’、’ｆつことか
ある。

また被写体に対して金魚調節しようとしている撮像光学
系レンズ１を通してスポット光像の検出を行っているこ
とから、」二足彼写体にχ・ｊする焦点か外れた状態で
当該被写体からのスポット光像の撮像か行われることか
一般的である。このような非合焦状態てスポット光像の
１ノ１目象を行った場合にも、そのスポット光像は所謂
ボケを生し、前述した如く検出される信号系列Ｍ＝　ｆ
Ｄ（ｎ））は第１８図（ａ）　（ｂ）に示すように複数
の最大信号レベル点を持つことになる。

　４ 従ってこのような信号系列Ｍが検出された場合には、例
えばその信号レベルか所定の閾値を」二回る領域の最大
位置ｎ　ｐｉｌｌａｘｌと最小位置ｎ　ｐｆｍＪｎｌと
をそれぞれ求め、例えば ａ　　−Ｄ　　３（ｎ　　ｐｆｍ　ｊｎｌ）　　　−Ｄ
　　３（ｎ　　ｐｌｍｉｎｌ　　−１−〉ｂ　−Ｄ３（
ｎ　ｐｉｍａｘｌ）　　−Ｄ３（ｎ　ｐ１ｍａｘｌ＋　
１　）として、はぼフラッｉ・な信号レベル領域を示す
スポット光像の中心１立置をスポット完結１象１立置ｐ
として求めるようにすれば良い。

以上、本発明に係る測距装置の基本的な構成とその作用
・効果について説明したが、実際的には次のようにして
光学系等の条件設定を行うようにすれば良い。この実際
的な設計思想について第１９図を参照して説明する。

ｉｕｌ　ｆ？１２対象とする被写体の最遠距離をｇｒ、
最近距離を！ＩＮとし、撮像索子２の乱線長方向での有
効画面幅をＷとし、前述した如くスポット光の投射方向
が撮像光学系レンズ１の光軸方向に９；ｊ　して角度θ
傾いているものとすると、上記最遠距離を、ｆ７ｐから
最近距離をρ、に亘る＆１１１距範囲での被写体による
スポット光の反１１光像を、撮像素子２の撮像面」二で
パララックスを最小として検出するには、沁１９図に示
すように最遠短離セ、において被写体により反射される
スポット光像Ｒｒの結像位置と、最近ｌ１ｔｉ離ｆ）Ｎ
におい−Ｃ被写体により反射されるスポット光像ＲＮの
結像位置とか、撮像素子２の中心Ｃに関して対象な位置
となるようにすれば良い。従って上記スポット光のＪＱ
　財の角度θについては、 なる条件が満たされるようにすれば良い。

また被写体が上記最近距離（ｉＮにあるとき、この被写
体によって環９・Ｊされるスポット光像を前記撮像素子
２の撮像面上に桔１象させる為には、ＵＮの（立置に着
目して ５ ６ なる関係を満たしている必要がある。同様にして被写体
が上記最遠距離ＭＦにあるとき、この被写体によって反
射されるスポット光像を前記撮像素子２の撮像面上に結
像させる為には、Ｕｐの位置に着目して なる関係を満たしている必要がある。

征ってこれらの各条件をそれぞれ満足するようにその光
学的条件をそれぞれ定めるようにすれば良い。

より具体的には、撮像素子２の有効画面サイズは、−膜
内な　１／２インチサイズの固体撮像索子における代表
的な数値を例にとれば、水平方向［６，４ｍｍ］　、垂
直方向［４，８ｍｍ］として与えられる。そこで投射部
４を設ける基線長の方向を撮像光学系レンズ１の上方部
、垂直方向として定め、その基線長ｄを［３５＋ｎｍ］
に設定するものとする。

７ また撮像光学系レンズｌとしては、焦点距離ｆか［１０
〜３０＋ｎｍｌのズームレンズで、そのフォーカンング
範囲（ＮＮ−Ｌｌｐ）が［０，８〜５．０ｍｌのものが
用いられるものとする。

このような光学素子を用いる場合には、例えばその基準
フォーカス距ｉｌ＋１（測距ＩＩｊｉにリセットするフ
ォーカシングレンズ系の位置）としては、例えば前記フ
ォーカンング範囲（ρＮ−ρＦ）の対数的な調和ψ点と
して ＝１４００＋ｎ が選ばれる。また前述したスポット光の投剃角度θとし
ては上記禎（１４）式から なる関係が成立するように設定すれば良いから、θ−ｊ
ａｎ−０，０２５４＝１．４５３０°＝　１’　２７’
　１２’に設定すれば良いことが判る。

また実際には、スポット光像が撮像素子２の受８ 光面上で確実に検出されるたけではなく、カメラの使い
勝手上、ＡＦパララソクスの５′「容範囲を考慮する必
要があるので、前述した画面サイズＷ［−４，８ｍｌ１
１］に対して、その　１／４を画面有効幅Ｗとすれば ｗ−（１／４　）　Ｗ＝　　１．２ｍｍとして定めれば
良く、これに前述した角度θの組み立て設定誤差を見込
んで、 ｔａｎθ−０，０２５±０．００５ を想定すると、前述した第（１５）、（１Ｇ）式にそれ
ぞれ示す設計条件としては、θが最小とであるときの限
界条件（最近距１１１ｔＤＮでｔａｎθ＝　０．０２）
では→　　ｂ　≦　０．ＧＸ　８００　　÷　（３５−
８００Ｘ　Ｏ，０２）≦２５．２９ を満足させれば良く、θが最大であるときの限界条件（
最遠距Ｍρ、でｔａｎθ＝　０．０３）では　９ →　　ｂ　≦　０．６Ｘ　５０００÷　（５０００Ｘ　
Ｏ，０３−３５）≦２８．０９ を満足させれば良ことになる。従って撮像距離ｂ（た撮
影倍率を規定するレンズ焦点距ｓｒ＞とじては、例えば
［２５ｍｍ］以下に設定すれば良いことが導かれる。

ここで前述した撮像光学系レンズｌのズーミング距離範
囲［１０〜３０ｍｍ］において、被写体距離のｉ１＋１
１距時に成る限られた１点の撮影倍率だけにそのズーム
系をリセットし、ａ＋＋＋距終了後に元の撮影倍率に戻
して撮影動作を行うようにすると、そ撮影倍率の可変範
囲が非常に大きくなることか否めない。またこれに伴っ
てズーミングレンズ系を駆動する為の処理時間も長くな
ることか否めない。

従って上述したようにズーミング跳離範囲が［１０〜３
０＋ｎｍ］　と広いような場合には、前述した測距の２
％の条件を満たしながら、複数の址準撮影倍弔点を定め
ておき、レンズ系の状態に応じてその１．１Ｊの１つを
選択して被写体距離の計測を行うようにすれば良い。例
えば上述した例にあっては、そ０ のズーミング距離範囲［１０〜３０１］を■　１０　−
１４．３　ｎｕｎ ■　１４．３〜２０．５　ｍｍ ■　２０，５〜２９．４５（３０）　ｎｖなる３つの範
囲に’Ｈｉ比的に分け、各距離範囲毎に基準撮影ｆ８率
点を （］）　　１１２．０ｍ ｍ　Ｌ７．２　ｌｌ１ｍ ■　２４．６　ｍｍ として定めて被写体比離の計ｉ１＋１１を行うようにす
れば良い。

この場合、正確に等比関係を保つものとすると、上述し
た撮影倍率ｆ　＝　［２９，４５］以上の領域について
は、正確な測距計測の対象領域からはみ出すことになる
。しかし［２９，４５り３０．００　］　と看做して、
これを上記■の制御対象範囲に含ませるものとすれば、
実際上、問題を招くことなく被写体距離の測距を行わせ
、ＡＦ制御に用いることが可能となる。

尚、このようにして複数の址準撮影化率点を設１ 定しておき、これを選択的に用いて被写体距離を計測す
るに際しては、例えば現在の撮影倍早点から最短位置に
ある基準撮影倍率点を選択するようにしても良いが、そ
のリセット・の向きを予め定めておき、テレ側、或いは
ワイド側の基準撮影倍率点にズーミングレンズ系をリセ
ットするようにしても良い。また複数の凰準撮影倍率点
の論定位置は、その仕様に応じて前述した条件を満たし
ながらに定めれば良いものであり、特に限定されるもの
ではない。

更にこの県準撮影倍皐点の設定数を十分多くし、撮影し
ようとする撮影（宮中点に対する佑率誤差を実用上無視
し得るような設計とすれば、前述したズームレンズ系の
倍率復帰動作（フローチャートのステップｊに対応）を
省略することか可能となり、より高速化を園ることか可
能となる。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではない。例えばスポット光像を求
めるに際して連続する２フイールド、或いは連続する２
つの同一パリティフィール２ ドの画像信号を用いたが、必すしも２画像は連続してい
る必要はない。また同パリティフィールドの考え方は任
意のインターレース方式に拡張し得ることも自明である
。また処理対象とする画像の数ち２つに県る必要もない
。そしてこの際、複数のフィールド画像の露出値を等し
くするようにその露出制御を行えば良く、これによって
被写体の余分な１≦号成分を効果的に除去して制度の高
いスポット光像を求めることが可能となる。またスポラ
）・光像の検出処押や、その桔１象位置の撓出処伸のア
ルゴリズムは種々変形可能なものであり、要は本発明は
その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施すること
ができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、被写体を撮像入力
するための撮像素子を有効に活用して被写体距離を効果
的に、しかも高精度に計測することができる。しかも撮
像素子に被写体像を結像する為の撮像光学系レンズの光
学的特性が種々変化する場合であっても、これに応じて
被写体短離を３ 正確に検出することができる。この結果、電子スチルカ
メラにおけるｆｆ１ｌｌ距系の構成の大幅な簡易化を図
ることができ、また撮像光学系レンズから所定の基線長
を隔てた位置にスポット光の投射部を設けるたけで良い
ので、カメラデザイン上の問題についても効果的に回避
することができる等の上用上多大なる効果が奏せられる
。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一失施例に係る測距装置について示すもの
で、昂１図は実施例装置の要部概略禍成図、第２図は実
施例装置の測距光学系の基本構成を示す図、第３図は４
１す組処理手続きの第コ−の例を示す図、第４図は第３
図に示すｉｌｌ＋距処理手続きの動作タイミングを示す
図、第５図は測距処理手続きの第２の例を示す図、第６
図は第５図に示す測距処理手続きの動作タイミングを示
す図、第７図は測距処理手続ぎの第３の例を示す図、第
８図は第７図に示す測距処理手続きの動作タイミングを
示す図である。 また第９図は実施例装置における被写体距離の　４ ７１１１１距原理を説明する為の光学系を示す図、第１
０図は７Ｉｌｌ］距漬算に用いられる情報の記憶装置へ
のセット手順を示す図、第１１図および第１２図は埜線
長の向ぎを水中方向に定めた場合のスポット光像の結像
位置検出の第１の例を示す図、第１３国および第１４図
は星線長の向きを垂直方向に定めた場合のスポット光像
の結像位置検出の第１の例を示す図、第１５図は検出さ
れた彼写体像の信号例を示す図、第１６図はピークレベ
ル検出によるスポット光像の桔＋Ｓ位置検出処ＦＩｌの
利を示す図、第１７図は結１６！Ｉ立置検出における袖
間処押の概念を示す図である。 そして第１８図は一般的なスポット光像検出信号の例を
示す図で、第１９図は実施例装置の設計条件を説明する
為の光学系を示す図である。 １・・・撮（象光学系レンズ、２・撮像素子（イメジャ
）、３・・・レンズ駆動部、４・・・投射部、５・・・
投射部ドライバ、　６・・・システムコントローラ、６
ａ・スポット位置清算部、６ｂ・・・距離演算部、７・
・操作部、８・・・ポジションセンサ、９・・照度検出
部、５ １０・・・　Ｅ２ ＦＲＯＭ　（メモリ）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）撮像素子の撮像面上に被写体像を結像する為の撮
   像光学系レンズと、この撮像光学系レンズから所定の基
   線長を隔てた位置に設けられ、前記撮像光学系レンズを
   介して撮像しようとする被写体に向けてスポット光を投
   射する為の投射部とを備え、 前記撮像素子による被写体の撮像動作に先立って前記撮
   像光学系レンズを予め定められた所定の焦点位置に位置
   決めする手段と、この所定の焦点位置に位置決めされた
   撮像光学系レンズを介して前記投射部から投射されたス
   ポット光の前記被写体による反射光像を前記撮像素子に
   て検出し、前記撮像素子の撮像面上における前記スポッ
   ト光像の結像位置を求める手段と、このスポット光像の
   結像位置の情報に従って前記撮像光学系レンズから前記
   被写体までの距離を算出する手段と、この手段により算
   出された距離情報に従って前記撮像光学系レンズを前記
   被写体に対して合焦調節する手段とを具備したことを特
   徴とする測距装置。 （２）被写体までの距離を算出する手段は、予め既知な
   る少なくとも２つの撮影距離の情報と、これらの各撮影
   距離において被写体により反射されるスポット光の撮像
   面上における結像位置の情報とをそれぞれ記憶する手段
   を備え、撮影距離が未知なる被写体により反射されるス
   ポット光の前記撮像面上での結像位置の情報と前記記憶
   手段に予め記憶されている上記各撮影距離の情報および
   各撮影距離でのスポット光の結像位置の情報とに従って
   上記被写体の撮影距離を算出することを特徴とする請求
   項（１）に記載の測距装置。 （３）撮像素子の撮像面上に被写体像を結像する為の撮
   像光学系レンズと、この撮像光学系レンズから所定の基
   線長を隔てた位置に設けられ、前記撮像光学系レンズを
   介して撮像しようとする被写体に向けてスポット光を投
   射する為の投射部とを備え、 前記撮像素子による被写体の撮像動作に先立って前記撮
   像光学系レンズを予め定められた所定の撮影倍率に設定
   する手段と、この所定の撮影倍率に設定された撮像光学
   系レンズを介して前記投射部から投射されたスポット光
   の前記被写体による反射光像を前記撮像素子にて検出し
   、前記撮像素子の撮像面上における前記スポット光像の
   結像位置を求める手段と、この前記被写体により反射さ
   れたスポット光の前記撮像面上における結像位置を求め
   、この結像位置の情報に従って前記撮像光学系レンズか
   ら前記被写体までの距離を算出する手段と、この手段に
   より算出された距離情報に従って前記撮像光学系レンズ
   を前記被写体に対して合焦調節する手段とを具備したこ
   とを特徴とする測距装置。 （４）算出された距離情報に従う撮像光学系レンズの被
   写体に対する合焦調節は、スポット光像の結像位置検出
   時に所定の撮影倍率に設定された前記撮像光学系レンズ
   の撮影倍率を元の撮影倍率に戻した後に行われることを
   特徴とする請求項（３）に記載の測距装置。（５）被写
   体までの距離を算出する手段は、撮像光学系レンズの所
   定項目に関するデータを当該撮影光学系レンズに対応し
   て保有する手段を備え、スポット光像の結像位置情報を
   求めたときの前記撮像光学系レンズの撮像条件に応じた
   データを前記保有手段から読出し、この保有データを用
   いて前記被写体までの撮影距離を算出することを特徴と
   する請求項（２）に記載の測距装置。 （６）スポット光の被写体による反射光像の結像位置を
   求める手段は、スポット光の照射時に前記撮像素子から
   求められる光像と、スポット光の非照射時に前記撮像素
   子から求められる光像との差成分を求め、これらの光像
   の差成分のレベルが所定の閾値を上回るときに上記差成
   分が示すスポット光の前記撮像面上での結像位置を求め
   るものであって、上記光像の差成分のレベルが所定の閾
   値に満たないときには前記スポット光照射による光像の
   撮像時間を長く設定し直して前記光像の差成分を求めて
   行われることを特徴とする請求項（１）に記載の測距装
   置。