JPH04277710A - パッシブ型オートフォーカス装置用測距装置 - 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】

【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（特願平１−１
７７３８２号）。この測距機構による測距原理を図１３
と図１４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１３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、

【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、

【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、ｘ
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、

【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１４
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。

【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】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、部品点
数を極力少なく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、１本のラインセンサを３つの部分に分割し、それぞ
れの部分に被写体像を結像させる３つの結像レンズから
なる被写体の輝度分布を捕捉する受光センサと、上記ラ
インセンサの出力信号をデジタル変換し、そのデジタル
値の２次差分を算出する２次差分演算回路と、該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、該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、上記ラインセンサの
上記３つの部分について各別に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、上記ラインセンサの３
つ部分のうちの１つの部分を基準とし該基準の部分から
得られたゼロクロス挙動信号に対して、他の２つの部分
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
布に対しては上記ラインセンサの３つの部分について所
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。

【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。

【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。

【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１本のラインセンサと
３つの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１０
ａ、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８の対応する部
分に結像する。したがって、ラインセンサ８は３つの部
分に分割されて構成され、それぞれラインセンサ中央部
１０ｂ　、ラインセンサ右部２０ｂ、ラインセンサ左部
３０ｂとしてある。またこれら受光センサ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。

【００１６】上記ラインセンサ８には、図１に示すよう
に、センサドライバ１１からの駆動信号が入力され、ラ
インセンサ８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、センサドライバ１１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８の出力端子には、
図１に示すように、Ａ／Ｄコンバータ９が接続されて、
ラインセンサ８の出力信号をデジタル変換している。こ
のＡ／Ｄコンバータ９の出力側には、２次差分演算回路
１２が接続されており、該２次差分演算回路１２によっ
てラインセンサ８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。この２次差分演算回路１２は図３に
示すようにＡ／Ｄコンバータ９の出力信号ＡＤをクロッ
クパルスφ２に同期してＤフリップフロップによる記憶
回路１２ａ、１２ｂで順次記憶し、

【数８】 ＤＩＦＦ（ｎ）　＝ＡＤ（ｎ−２）−２＊ＡＤ（ｎ−１
）＋ＡＤ（ｎ）を演算することにより、２次差分を求め
る。

【００１８】上記２次差分演算回路１２の出力信号ＤＩ
ＦＦは、図１に示すように、ゼロクロス検出回路１３に
入力されており、２次差分演算回路１２で得られた２次
差分のゼロクロス点を検出する。ゼロクロス演算回路１
３では、まず図４に示す補間演算回路によって２次差分
信号ＤＩＦＦが補間される。この補間演算回路では、２
次差分信号ＤＩＦＦをＤフリップフロップによる記憶回
路１３ａ　で記憶し、該記憶された値の（−１）倍とＮ
倍とを求め、Ｎ倍されたデータをデータセレクト回路１
３ｂ　に入力し、（−１）倍されたデータと２次差分信
号ＤＩＦＦとを加算したデータを、データセレクト回路
１３ｂ　の出力データに加算し、該加算されたデータを
データセレクト回路に帰還している。すなわち、補間演
算回路においては、クロックパルスφ３に同期して、

【数９】 　　ＮＤＩＦＦ（ｍ）＝Ｎ＊ＤＩＦＦ（ｎ−１）＋ｍ＊
（ＤＩＦＦ（ｎ）−ＤＩＦＦ（ｎ−１））を演算するこ
とにより信号ＤＩＦＦを直線的に近似して、２次差分信
号ＤＩＦＦを補間している。そして、この補間演算と同
時に当該データの符号が正負いずれかであるかを、符号
信号ＳＩＧＮとして出力している。

【００１９】次いで、図５に示すように、このゼロクロ
ス検出回路１３のＤフリップフロップ１３ｃ　に上記符
号出力ＳＩＧＮが入力されており、該符号出力ＳＩＧＮ
とＤフリップフロップ１３ｃの反転Ｑ端子とがＡＮＤ回
路１３ｄに入力され、該符号出力ＳＩＧＮのインバータ
１３ｅを介した出力信号とフリップフロップ１３ｃのＱ
端子とがＡＮＤ回路１３ｆ　に入力されている。

【００２０】そして、図６のタイムチャートに示すよう
に、ラインセンサ８の出力信号ＶｉｎがＡ／Ｄコンバー
タ９に入力されデジタル変換されて出力信号ＡＤが得ら
れる。この出力信号ＡＤが２次差分演算回路１２に入力
されるとクロックパルスφ２に同期して２次差分信号Ｄ
ＩＦＦが得られ、この信号ＤＩＦＦがゼロクロス検出回
路１３に入力されると、最初に該信号ＤＩＦＦが直線的
に近似されて補間された信号ＮＤＩＦＦ／Ｎと符号信号
ＳＩＧＮとが得られる。そしてこの符号信号ＳＩＧＮが
さらにゼロクロス検出回路１３によって、クロックパル
スφ３に同期して、ＡＮＤ回路１３ｄ　からは符号信号
ＳＩＧＮがＬからＨに変化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出力され、ＡＮＤ回
路１３ｆ　からは符号信号ＳＩＧＮがＨからＬに変化し
たときに立上がるパルスＮ−ＺＥＲＯがゼロクロス信号
として出力される。すなわち、パルスＰ−ＺＥＲＯは２
次差分信号ＤＩＦＦの補間データＮＤＩＦＦ／Ｎが正か
ら負に変化することによってゼロクロスしたときに立上
がり、パルスＮ−ＺＥＲＯは補間データＮＤＩＦＦ／Ｎ
が負から正に変化してゼロクロスしたときに立上がる信
号となる。

【００２１】上記ゼロクロス検出回路１３によって得ら
れたゼロクロス挙動の信号波形が、ラインセンサ中央部
１０ｂに対応した部分とラインセンサ右部２０ｂに対応
した部分、ラインセンサ３０ｂ　に対応した部分とに分
割されて、各別に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、ラインセンサ８の右部２０ｂと左部３０ｂで
は画素位置に応じてアドレス演算回路２５、３５から出
力されるアドレスに対応して記憶され、ラインセンサ中
央部１０ｂ　では第１カウンタ５０のカウント信号（Ｃ
ＯＵＮＴＥＲ１）に応じて記憶される。すなわち、アド
レス演算回路２５、３５には第１カウンタ５０のカウン
ト信号（ＣＯＵＮＴＥＲ１）が入力され、中央部メモリ
回路１４にはカウント信号（ＣＯＵＮＴＥＲ１）が入力
されて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１０】ＡＤＤＲＥＳＳ＝ＣＯＵＮＴＥＲ１右側メモ
リ回路２４では、

【数１１】ＡＤＤＲＥＳＳ＝ＣＯＵＮＴＥＲ１左側メモ
リ回路３４では、

【数１２】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。

【００２２】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２５
、３５からゼロクロスメモリ回路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。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
。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】次に図７ないし図１０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。

【００２６】測距が開始されるとラインセンサ８に電荷
が蓄積され（ステップ７０１　）、第２カウンタ６０が
リセットされ（ステップ７０２　）、制御回路内の図示
しない読み出し画素数カウンタがリセットされる（ステ
ップ７０３　）。

【００２７】ラインセンサ８は１本で構成されているか
ら、まずそのうちのラインセンサ左部３０ｂ　に関する
部分の最初の画素の読み出しが開始されたか否かが読み
出し画素数カウンタの値により判断され（ステップ７０
４　）、当該最初の部分の読み出しが開始されるまで１
画素ずつ出力される（ステップ７０５　）。当該最初の
部分の読み出しが開始されたならば、第１カウンタ５０
がリセットされる（ステップ７０６　）。そして、ライ
ンセンサ左部３０ｂ　の１画素に対応したデータを読み
出して（ステップ７０７　）、読み出されたデータを左
側ゼロクロスメモリ回路３４に書き込む（ステップ７０
８　）。なお、ステップ７０７とステップ７０８との間
でゼロクロス検出が実行される。次いでステップ７０９
　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７１０　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７０７　に戻って１
画素読み出しと左側ゼロクロスメモリ回路３４への書き
込みが行なわれる（ステップ７０８）。そして左側ゼロ
クロスメモリ回路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１１式に従っ
て指定される。

【００２８】ラインセンサ左部３０ｂ　の全画素の読み
出しが完了してステップ７０９　でＹＥＳとなると、ス
テップ８０３　（図８）に進んでラインセンサ中央部１
０ｂ　に関する部分の最初の画素の読み出しが開始され
たか否かが読み出し画素数カウンタの値により判断され
、当該最初の部分の読み出しが開始されるまで１画素ず
つ出力される（ステップ８０４　）。当該最初の部分の
読み出しが開始されたならば第１カウンタ５０がリセッ
トされ（ステップ８０５　）、前記ステップ７０７から
７１０と同様に、ラインセンサ中央部１０ｂ　に関して
、ゼロクロス検出が行なわれながら、１画素ずつの読み
出し（ステップ８０６）と中央部ゼロクロスメモリ１４
への書き込み（ステップ８０７）、第１カウンタ５０の
値によるラインセンサ中央部１０ｂ　の全画素について
の読み出し完了の判断（ステップ８０８　）とが第１カ
ウンタ５０をカウントアップしながら（ステップ８０９
　）繰り返される。なお、メモりされるアドレスは、数
９式に従って指定される。

【００２９】ラインセンサ中央部１０ｂの全画素につい
ての読み出しが完了してステップ８０８においてＹＥＳ
と判断されると、ステップ９０３　（図９）に進んで、
１画素ずつ出力しながら（ステップ９０４）ラインセン
サ右部２０ｂに関する部分の最初の画素の読み出し開始
が読み出し画素数カウンタの値により判断され、当該最
初の部分の読み出しが開始されたならば第１カウンタ５
０がリセットされる（ステップ９０５　）。そして、ラ
インセンサ左部３０ｂとラインセンサ中央部１０ｂに関
する手順と同様に、ラインセンサ右部２０ｂ　に関して
、ゼロクロス検出が行なわれながら、１画素ずつの読み
出し（ステップ９０６）と右側ゼロクロスメモリ２４へ
の書き込み（ステップ９０７）、第１カウンタ５０の値
によるラインセンサ右部２０ｂ　の全画素についての読
み出し完了の判断（ステップ９０８　）とが第１カウン
タ５０をカウントアップしながら（ステップ９０９　）
繰り返される。右側ゼロクロスメモリ回路２４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２５から数１０式に従っ
て指定されたアドレスにメモリされる。

【００３０】ラインセンサ８の全画素について読み出し
が終了して前記ステップ９０８　の判定がＹＥＳとなれ
ば、ステップ１００１（図１０）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１
４、２４、３４からメモリデータを読み出し（ステップ
１００２）、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１００３）。データが一致している場
合にはステップ１００４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（ＣＯＵＮＴＥＲ２）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。 上記ステップ１００３の判定がＮＯである場合にはステ
ップ１００５に進んで、ラインセンサ８の中央部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１００
６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１００２に戻ってステップ１００５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１００５からステップ１００７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１００１からステップ１００５
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１００７）。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１００１に戻り、ス
テップ１００２からステップ１００５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１００
９に進む。

【００３２】このステップ１００１からステップ１００
８までにおけるメモリデータの読み出しは、第１カウン
タ５０とアドレス演算回路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１３】ＡＤＤＲＥＳＳ＝ＣＯＵＮＴＥＲ１右側ゼロ
クロスメモリ回路２４からは、

【数１４】 ＡＤＤＲＥＳＳ＝ＣＯＵＮＴＥＲ１＋ＣＯＵＮＴＥＲ２
左側ゼロクロスメモリ回路３４からは、

【数１５】 　　ＡＤＤＲＥＳＳ＝ＣＯＵＮＴＥＲ１＋Ｓ−ＣＯＵＮ
ＴＥＲ２に従って読み出される。なお、数１４式の中の
Ｓは定数である。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１１と図１２を参照して説明す
る。

【００３３】図１１（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１００６）、ラインセンサ
８の各部１０ｂ、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、ライン
センサ中央部１０ｂ　とラインセンサ右部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、ラインセンサ左部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１０
０８）、第２カウンタ６０のカウンタ信号を１（ＣＯＵ
ＮＴＥＲ２＝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１
００６）、ラインセンサ８の各部１０ｂ、２０ｂ、３０
ｂ　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。従って、
ＣＯＵＮＲ２＝１のときには、ラインセンサ中央部１０
ｂ　に対してはアドレスが０から（Ｗ−１）まで、ライ
ンセンサ右部２０ｂに対しては１からＷまで、ラインセ
ンサ左部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１００８）、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１２（ａ）はＣＯＵＮＴ
ＥＲ＝Ｓ−１のときを示し、図１２（ｂ）はＣＯＵＮＴ
ＥＲ２＝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、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１００４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１００７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１００９に進み
、ステップ１００４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
の部分に分割された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つ部分のうちの１つの部分から得られたゼロクロスデ
ータを基準として他の２つの部分から得られたゼロクロ
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。しかも、ラインセンサの出力信
号をＡ／Ｄ変換して、上記２次差分をデジタル処理によ
って演算するようにしたから、アナログ処理するものに
比べて、演算処理が簡易となり処理速度をより速くする
ことができる。

【００３８】しかも、ラインセンサを１本としこれを３
つに分割して用いるようにしたから、上記２次差分演算
回路とゼロクロス検出回路もそれぞれ１組ずつとなる。 このため、３本のラインセンサを用いる測距装置では、
それぞれのラインセンサに対応して２次差分演算回路と
ゼロクロス検出回路とが３組ずつ配設される構造となる
のに比べて、部品点数を少なくすることができる。

【００３９】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。

【００４０】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をＡ／Ｄ変換して、その２
次差分をデジタル処理して演算する２次差分演算回路の
回路ブロック図である。

【図４】２次差分演算回路の出力信号をデジタル処理し
て直線的に近似することによって当該信号を補間する補
間演算回路ブロック図である。

【図５】２次差分演算回路によって求められた２次差分
信号の補間されたデータの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】ラインセンサとＡ／Ｄコンバータ、２次差分演
算回路、ゼロクロス検出回路の出力信号のタイムチャー
トである。

【図７】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っ
て、ラインセンサの左部に関するものである。

【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っ
て、ラインセンサの中央部に関するものである。

【図９】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っ
て、ラインセンサの右部に関するものである。

【図１０】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】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１３】測距原理を示す光路図である。

【図１４】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】

８　　ラインセンサ ９　　Ａ／Ｄコンバータ 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　　ラインセンサ中央部 ２０ｂ　　ラインセンサ右部 ３０ｂ　　ラインセンサ左部 １１　　センサドライバ １２　　２次差分演算回路 １３　　ゼロクロス検出回路 １４、２４、３４　　ゼロクロスメモリ回路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)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　１本のラインセンサを３つの部分に分
   割し、それぞれの部分に被写体像を結像させる３つの結
   像レンズからなる被写体の輝度分布を捕捉する受光セン
   サと、上記ラインセンサの出力信号をデジタル変換し、
   そのデジタル値の２次差分を算出する２次差分演算回路
   と、該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、該ゼロクロス検
   出回路によって得られたゼロクロス挙動信号を、上記ラ
   インセンサの上記３つの部分について各別に記憶するゼ
   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、上記ライ
   ンセンサの３つ部分のうちの１つの部分を基準とし該基
   準の部分から得られたゼロクロス挙動信号に対して、他
   の２つの部分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。