JPH04277708A - パッシブ型オートフォーカス装置用測距装置 - Google Patents
パッシブ型オートフォーカス装置用測距装置Info
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- JPH04277708A JPH04277708A JP6561691A JP6561691A JPH04277708A JP H04277708 A JPH04277708 A JP H04277708A JP 6561691 A JP6561691 A JP 6561691A JP 6561691 A JP6561691 A JP 6561691A JP H04277708 A JPH04277708 A JP H04277708A
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- 230000006399 behavior Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 9
- 238000003491 array Methods 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【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。
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
。
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。
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(特願平1−1
77382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、3
a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、
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(特願平1−1
77382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、3
a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、
現われた方向の符号を含めて、
【数2】−x1={(B−X)/Lp}*A
【数3】x
2={(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、
2={(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。
x2=(B/Lp)*A+x0となる。
【0005】数4式と数5式とを比較すると、x1、x
2はそれぞれx0 を基準として、
2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、
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。
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、X
q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。
q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。
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】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した測距装置を提供す
ることを目的としている。
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した測距装置を提供す
ることを目的としている。
【0010】
【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
回路の出力信号を補間して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。
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
回路の出力信号を補間して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。
【0011】
【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。
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。
【0012】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。
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。
【0013】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。
よって被写体までの距離を算出することができる。
【0014】
【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。
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。
【0015】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10a、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1
0cを中心として対称の位置にある。また、上記ライン
センサ10b、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。
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10a、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1
0cを中心として対称の位置にある。また、上記ライン
センサ10b、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。
【0016】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。
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。
【0017】他方上記ラインセンサ10b、20b、3
0b 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。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、サンプルホールド回路12a、12b
、12c、12d、12e によってシフトしながら順
次サンプルホールドし、適宜な値の抵抗を介してオペア
ンプ12f により、
0b 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。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、サンプルホールド回路12a、12b
、12c、12d、12e によってシフトしながら順
次サンプルホールドし、適宜な値の抵抗を介してオペア
ンプ12f により、
【数8】
Vout =(R2/R1)*(Vin(n−2)
−2*Vin(n−1)+Vin(n))を演算するこ
とにより、2次差分を求める。なお、この2次差分演算
回路12、22、32におけるタイムチャートを図4に
示してある。また、図7に示すように、被写体輝度は同
図(a)に示す分布波形をしており、その1次差分波形
と2次差分波形とをそれぞれ(b)、(c)に示してあ
る。
−2*Vin(n−1)+Vin(n))を演算するこ
とにより、2次差分を求める。なお、この2次差分演算
回路12、22、32におけるタイムチャートを図4に
示してある。また、図7に示すように、被写体輝度は同
図(a)に示す分布波形をしており、その1次差分波形
と2次差分波形とをそれぞれ(b)、(c)に示してあ
る。
【0018】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、22、32で得られた2次差分のゼロクロ
ス点を検出する。 図5に示すように、このゼロクロス検出回路13(23
、33)のローパスフィルタ13a に2次差分演算回
路12(22、32)の出力信号Vinが入力され、該
ローパスフィルタ13a の出力信号Vlpはコンパレ
ータ13bの入力端子に入力されており、該コンパレー
タ13bの基準端子は接地されている。このコンパレー
タ13b の出力信号は、Dフリップフロップ13c、
13dに順次入力されており、フリップフロップ13c
のQ端子とフリップフロップ13dの反転Q端子とは
AND回路13eに入力され、フリップフロップ13c
の反転Q端子とフリップフロップ13dのQ端子とはA
ND回路13f に入力されている。
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、22、32で得られた2次差分のゼロクロ
ス点を検出する。 図5に示すように、このゼロクロス検出回路13(23
、33)のローパスフィルタ13a に2次差分演算回
路12(22、32)の出力信号Vinが入力され、該
ローパスフィルタ13a の出力信号Vlpはコンパレ
ータ13bの入力端子に入力されており、該コンパレー
タ13bの基準端子は接地されている。このコンパレー
タ13b の出力信号は、Dフリップフロップ13c、
13dに順次入力されており、フリップフロップ13c
のQ端子とフリップフロップ13dの反転Q端子とは
AND回路13eに入力され、フリップフロップ13c
の反転Q端子とフリップフロップ13dのQ端子とはA
ND回路13f に入力されている。
【0019】上記ローパスフィルタ13a の出力信号
Vlpは、図6に示すような波形となり2次差分演算回
路12の出力信号Vinを補間した波形が得られる。そ
して、この出力信号Vlpがクロックパルスφ3に同期
して入力されると、信号Vlpが正から負に変化するこ
とによってゼロレベルと交差したときに立上がるパルス
P−ZEROがゼロクロス信号としてAND回路13e
から出力され、信号Vlpが負から正に変化すること
によってゼロレベルと交差したときに立上がるパルスN
−ZEROがゼロクロス信号としてAND回路13f
から出力される。
Vlpは、図6に示すような波形となり2次差分演算回
路12の出力信号Vinを補間した波形が得られる。そ
して、この出力信号Vlpがクロックパルスφ3に同期
して入力されると、信号Vlpが正から負に変化するこ
とによってゼロレベルと交差したときに立上がるパルス
P−ZEROがゼロクロス信号としてAND回路13e
から出力され、信号Vlpが負から正に変化すること
によってゼロレベルと交差したときに立上がるパルスN
−ZEROがゼロクロス信号としてAND回路13f
から出力される。
【0020】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1
0b、20b、30b の画素位置に対応してアドレス
演算回路15、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(CO
UNTER1)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、
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1
0b、20b、30b の画素位置に対応してアドレス
演算回路15、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(CO
UNTER1)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、
モリ回路24では、
【数10】ADDRESS=COUNTER1−S左側
メモリ回路34では、
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。
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。
【0021】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2
4、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、2
4、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。しかも、これら第1カウンタ50と第2カ
ウンタ60は、前記クロックパルスφ1、φ2よりも短
い周期のクロックパルスφ3(図6示)に同期して作動
し、データを細かく分割して書き込みと読み出しとを行
なうようにしてある。
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2
4、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、2
4、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。しかも、これら第1カウンタ50と第2カ
ウンタ60は、前記クロックパルスφ1、φ2よりも短
い周期のクロックパルスφ3(図6示)に同期して作動
し、データを細かく分割して書き込みと読み出しとを行
なうようにしてある。
【0022】そして、上記ゼロクロスメモリ回路14、
24、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。
24、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。
【0023】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。
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。
【0024】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。なお、第1カウンタ50と第2カウンタ60は前記
クロックパルスφ3に同期して作動する。
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。なお、第1カウンタ50と第2カウンタ60は前記
クロックパルスφ3に同期して作動する。
【0025】測距が開始されるとラインセンサ10b、
20b、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、24、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。
20b、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、24、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。
【0026】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90
1 (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(COUNTER
2)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NO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。
テップ806 の判定がYESとなれば、ステップ90
1 (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(COUNTER
2)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NO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。
【0027】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90
2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9
09 に進む。
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90
2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9
09 に進む。
【0028】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、
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、
右側ゼロクロスメモリ回路24からは、
【数13】AD
DRESS=COUNTER1+COUNTER2 左側ゼロクロスメモリ回路34からは、
DRESS=COUNTER1+COUNTER2 左側ゼロクロスメモリ回路34からは、
【数14】
ADDRESS=COUNTER1+S−COUN
TER2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。
TER2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。
【0029】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1
0b、20b、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=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20
b 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、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=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。
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1
0b、20b、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=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20
b 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、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=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。
【0030】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COUNT
ER=S−1のときを示し、図11(b)はCOUNT
ER2=Sのときを示している。
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COUNT
ER=S−1のときを示し、図11(b)はCOUNT
ER2=Sのときを示している。
【0031】すなわち、ゼロクロスメモリ回路14、2
4、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Xp 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。
4、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Xp 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。
【0032】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。
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。
【0033】
【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。
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。
【0034】しかも、2次差分演算回路の出力信号を補
間しているから、少ない画素数で距離の分割を多くでき
る。
間しているから、少ない画素数で距離の分割を多くでき
る。
【0035】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。
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。
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
次差分演算回路の回路図である。
次差分演算回路の回路図である。
【図4】図3の回路におけるタイムチャートである。
【図5】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。
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6】図5の回路におけるタイムチャートである。
【図7】被写体輝度分布とそれに対する1次差分と2次
差分を示す図である。
差分を示す図である。
【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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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、3
3 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
3 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)
- 【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を補間してゼロクロス点を
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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6561691A JPH04277708A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | パッシブ型オートフォーカス装置用測距装置 |
| US07/846,166 US5189461A (en) | 1991-03-06 | 1992-03-05 | Range finder for passive type autofocussing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6561691A JPH04277708A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | パッシブ型オートフォーカス装置用測距装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04277708A true JPH04277708A (ja) | 1992-10-02 |
Family
ID=13292135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6561691A Pending JPH04277708A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | パッシブ型オートフォーカス装置用測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04277708A (ja) |
-
1991
- 1991-03-06 JP JP6561691A patent/JPH04277708A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000301 |