JPS5936203A - 画像処理装置 - 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 例えば撮ｌ＆素子として固体撮像素子や撮像管を用いた
ムービーカメラやスチルカメラ、あるいは−眼レフカメ
ラにおい°ζ希望の被写体に自動的に焦点を結ぶように
するオートフォーカス装置が知られている。

この発明は、例えばこのようなオートフォーカス装置に
おいて、ピント検出のための画像の鮮明度の評価値を求
める場合に用いて好適な画像処理装置に関する。

背景技術とその問題点　　　− この種のオートフォーカス装置としては、超音波、赤外
線の照射による三角測量方式等のアクテイブ方式やコン
トラスト検出、一致像検出等によるパッシブ方式等があ
る。そして、そのうちのパッシブ方式でコントラスト検
出方式のオートフォーカス装置の一例として次のような
ものが知られ°ζいる。

第１図はその概要をネオもので、これはＴ　′ｒ　Ｌ方
式の一眼レフカメラに使用されているものである。

第１図において、レンズ（１）を通った光はサブミラー
（２）に入射し、その透過光はフィルム面（３）に入射
する。一方、サブミラー（２）で反射された光はビーム
スプリッタ−（４）に入射する。このビームスプリ・ツ
タ−（４）に対し本来のフィルム面（図中、（５）はそ
の等価フィルム面である）に相当するピント位置の前後
にわずかずれた２ケ所の位置に、それぞれ１列ずつの絵
素（センサー）が１次元配列の固体撮像素子例えばＣＣ
Ｄからなる副撮像素子Ｓ工と副撮像素子Ｓ２とが設けら
れる。図中、破線（６）、（７）で示すのはフィルム面
（３１Ｚこ対する副撮像素子Ｓ１、Ｓ２の等価位置で、
フィルム面（３）に対して、その５ｉｉｌ　ｆ＆に等比
１ｉＩＩＩ℃だけ離れた位置関係となっている。

なお、サブミラー（２）とレンズ＋１１との間には、図
ボしないがメインミラーがサブミラー（２）の面方向に
対して直交するように設けられ、入射光が、サブミラー
（２）に対して副撮＠！素子Ｓ１、Ｓ２とは、反対側に
設けられるピント板に入射するようにされている。

ところで、ピントが合ったかどうかは画像が鮮明である
かどうかということで評価できる。画像が鮮明であるか
どうかは画像の空間周波数を求め、振幅に対するＭＴＦ
’（変調伝達関数）を評価すれば求まることは周知の通
りであるが、カメラに内蔵可能な程小型で、かつ、高速
処理ができ、安価であるという条件を考えると、実際上
は難しい。

一方、一般に、画像が鮮明であるかどうかは被写体の輪
郭がシャープかどうかということで判断できることが多
い。

この輪郭情報は微分により得られるが計箆機処理では上
記副撮像素子の絵素（センサー）間の出力の差分を用い
て得ている。

ここで、説明の簡単のため、画面の半分が白、残りの半
分が黒というように明るさが段階的に変化する被写体を
考えると、第２図に示すように、正確にピントが合った
ところ（合焦点）で、コントラスｌ−Ｅは最も強く、こ
の位置から前ビンにずらしても後ピンにずらしてもコン
トラストＥは低ドする。

このコントラストを表す評価関数を考えれば、これは上
述のような１次元固体撮像素子Ｓ１　、Ｓ２で像を得た
とき、そのｎ番目とこれに隣り合うｎ＋１番目のセンサ
ーの出力ＩｎとＩｎ＋１との差として表すことができる
。すなわち、 となる。そして、１次元撮像素子の充分に長い配列を考
えると、配列方向をＸとして、 了ｄＩ Ｅ　＝　　−ｄ　ｘ　　　　　　　・・・・・（２１ｘ となり、これは単に■の積分を表現し、鮮明度には無関
係となってしまう。この欠点を回避するためには、（１
）式のＩｎ＋１−Ｉｎに対して非線形の処理を何等かの
方法で行わなければならない。この非線形処理のために
は、アナログ演算を施したり、撮像素子の非線形性を利
用している。

以上のような非線形処理を行ってコントラストの評価関
数Ｅが得られたとする。この評価関数Ｅを１−述の副撮
像素子ＳｚとＳ２の出力に対して適応し、横軸にピント
ずれ、縦軸にコントラストをとって関数曲線を求めると
第３図に示すようになる。第３図において、曲線（８）
は素子Ｓ五のコントラストＣ１曲線、曲線（９）は素子
Ｓ２のコントラスト０２曲線をそれぞれ示している。

ずなわち、副撮像素子Ｓ１及びＳ２は本来のピントの前
後でコントラストを測っているから、レンズｆｉｌを移
動させてフォーカシングをするにつれて位相のずれた２
つのコントラスト曲線が得られる。そして、この装置に
おいては、前述したように前ピン側撮像素子Ｓ１と後ビ
ン制振（＆素子Ｓ２とのちょうど中間に正しいピント位
置がくるように構成されているので、コントラスト曲線
（８）と（９）とが同じ値をとったときが合焦位置とな
るものである。また、 コントラストＣ１＞コントラストｃ２ ならば、現状は前ビンであることを示し、コントラスト
ｃ１＜コントラストｃ２ ならば、現状は後ピンであることを示すものである。

こうして、本来のピントに対して前後にずれた位置に配
置した２つの撮像索子Ｓ’ｌ、Ｓ２の出力のコントラス
ト情報を用いることによりオートフォーカスが可能とな
る。

しかしながら、ｆＡ１図の装置を含めた従来装置の場合
、撮像素子ＳＬ、Ｓ２はうインセンサｉ１つまり一次元
配列であるため、センサーの配列方向にコントラストの
変化がある画像の場合には良好に動作するが、、配列方
向にコントラスト変化がなく配列方向と交差する方向に
のみコントラスト変化があるよ・シな画像の場合にはフ
ォーカス位置の検出が不能となっ°ζいた。

また、従来は、前述したように二ｌントラスト評価関数
の導入に当たって、了り一ログ演算や撮像素子自体の非
直線性を用いた演算処理を行っ°（いるが、このような
演算処理では、ダイナミックレンジが狭くなり、被写体
が少し暗くなると測距不能となってしまっていた。

発明の目的 この発明は上記の点にかんがみ、画像の鮮明度の評価値
として、画像のコントラストに対して方向依存性のない
ものであって、ダイナミックレンジの拡大を図れるもの
を得ることができるものを提供しようとするもので・あ
る。

発明の概要 この発明においては、例えば上述の例の測距用の副撮像
素子として面撮像素子を用い、ごの面撮像素子からのｒ
ＭＩ像出力を対数圧縮変換した後、上記面撮像素子のあ
る絵素ｄに対し、この絵素ｄの水平方向の隣接絵素Ｃ１
垂直方向の隣接絵素ｂ、斜め方向の隣接絵素ａを用いて
上記絵素ｄにおけるうブラシアンを１３ｄ−（ａ＋ｂ＋
ｃ）ｌなる演算により求め、これを上記面撮像素子の絵
素全体について行い、この絵素全体のラプラシアンの総
和を求め、その総和を画像の鮮明度の評価値とするよう
にしたものであって、ピント検出を２次元面内で行うこ
とにより画像の方向依存性の問題を解決し、また、評価
値として画像のラプラシアンを用いることにより検出精
度を上げ、さらに入力画＠！倍信号対数圧縮することに
よりダイナミックレンジを広げたものである。

実施例 以ド、この発明の一実施例を第４図以下を参照しながら
説明するに、この例は前述の従来例の他の欠点をも克服
した新規なオートフォーカス装置の例である。

すなわち、前述のオートフォーカス装置の場合、測距に
伴ないレンズ系を動かずものであるため、動作速度が遅
くなり、動きが不自然であった。

また、ピントが大きくはずれてしまい、それが第３図の
検出不可領域になってしまっていると、もはや測距不能
となってしまう欠点がある。

また、ビームスプリッタ−を用いているため、その段数
に応じて入射光景が減少し、オートフォーカスの動作範
囲が狭いという欠点もある。

この例は測距スピードが早く、しかも無限遠からクロー
ズアップに急に変化したとしても高速応答方制能な新規
なオートフォーカス装置である。

すなわち、第４図はこの発明の一例の光学系を示し、（
１１）はレンズ、（１２）はメインミラー、（１３）は
サブミラー、（１４）は例えばＣＣＤからなる主撮像素
子、（１５）は同じく例えばＣＣＤからなる副撮像素子
で、副撮像素子（１５）はオートフォーカスの測距用と
して用いられるれのである。

この副撮像素子（１５）はセンサーが２次元的Ｇこ配列
された面撮像素子とされる。なお、この副撮像素子（１
５）はその使用目的からいって主撮像素子（１４）と同
じ規模のものである必要はな（、主撮像素子（１４）の
画角の一部を切り取ったような部分的なものでよい。こ
の副撮像素子（１５）の絵素（センサー）数は、例えば
縦６４×横６４個とされる。

ＴＴＬ方式によりレンズ（１１）を通過した光器まメイ
ンミラー（１２）を介して主撮像素子（１４）４こ入射
する。レンズ（１１）を通過した光の一部４、また、メ
インミラー（１２）で反射されてファインダーに導かれ
る。また、メインミラー（１２）を通過した光の一部は
、サブミラー（１３）で反射され“ζ副撮像素子（１５
）に入射するようにされる。

そして、この発明においては、従来のようにオートフォ
ーカスのための測距のためにはレンズ（１１）を動かず
のではなく、副撮ｔＪｉ素子（１５）を光軸方向に±Δ
ｄだけ移動するようにする。このため、この例では副撮
像素子（１５）は第５図に示すよう、なアクチェエイタ
ー上に取りつけられる。

このアクチェエイターは、例えばＳ極に着磁された円柱
（１６）を取り囲むようにこの円柱（１６）よりの若干
の距離をおいてＮ極に着磁された環状体（１７）が形成
され、これら円柱（１６）と環状体（１７）との間に形
成される凹溝（１８）内にボイスコイル（１９）が挿入
される。このボイスコイル（１９）は、副撮像素子（１
５）が固定された基台（２０）に対してとりつけられて
おり、このボイスコイル（１９）に供給される電流に応
じて基台（２０）したがって副撮像素子（１５）が図中
矢印で示す方向（第４図で矢印で示した光軸方向）にピ
ストン連動するようになされている。

この場合、副撮像素子（１５）の原点位置は主撮像素子
（１４）の焦点距離と同じ位置にあり、アクチェエイタ
ーによって、光学系の全焦点距離に応じた移動量りを副
撮像素子（１５）が走査するようにピストン連動をする
。そして、この場合の走査は、第６図に示すような階段
波によってステップ駆動的になされるもので、この例の
場合、副撮像素子（１５）はその移動量りの間にステッ
プ的に１６階段の位置をとるようにされる。すなわち、
移動ＲＤの間に時間Ｔかかるとすると、副撮像素子（１
５）はＴ／１６−τの時間毎に光軸方向にその位置を移
動するようになるもので、１６（ＩＡＩの位置ｄ。

ｄ１＋　　ｄ２　　・・・　ｄｓ５をとり、各位置でτ
の時間停止していることになる。ここで、ｄＯは光学系
の最近焦点位置、ｄｕは無限遠の焦点位置に対応する。

そして、ｄｏ　”　ｄ１６の各焦点位置において、それ
ぞれ停止している時間τにおいて、その各位置での副撮
像素子（１５）のｍ像の鮮明度が求められ、その各位置
での鮮明度を表す情報がメモリーに記ｆＱされる。そし
て、そのメモリーに記憶された鮮明度の情報のうち、極
大、つまり他位置に対して鮮明度の高い位置が見い出さ
れ、これに基づいて主撮像素子（１４）またはレンズ（
１１）が動かされて、その対応する焦点位置にくるよう
にされる。

こうしてオートフォーカスがなされる。なお、移動Ｉｉ
Ｄ中の極大鮮明度の焦点位置を見い出すための上述のよ
うな副撮像素子（１５）による測距の走査速度は、例え
ば３回／秒程度とされる。

ところで、この発明の場合、副撮像索子（１５）の画像
の鮮明度を求める演算処理としては、面撮ｉ＆素子を用
いたことを利用して、従来の１次元的処理から２次元面
に展開し、鮮明度の評価として副撮像素子の各絵素にお
けるラプラシアン（Ｌａｐｌａｃｔａｎ　）の絶対値の
上記副撮像素子（１５）の全ての絵素についての総量を
用いるものである。

今、第７図に示すように左半分が黒、右半分が白という
画像を考える。これは、同図で実線（５１）でボずよう
なステップ関数となるが、実際には撮像素子の空間フィ
ルタによって実線（５２）で示すように多少ぼける。こ
こで、仮に、２つのぼり■。

■を考えてみると、スプレッドファンクションのコンボ
リューション積分から同図で実線（５３）及び（５４）
で示すような特性の像になる。この像に対し゛Ｃ差分に
よりグラディエンド（Ｇｒａｄｉｅｎｔ）をとると、第
８図のようになる。つまり、ステップ関数に対しζは（
６１）で示すようになり、空間フィルタによるぼけ、及
び実線（５３）　　（５４）のようなぼけに対し′Ｃは
実線（６２）及び（６３）　　（６４）で示すようにな
り、ぼけの程度に応じて矩形の部分の形が変化する。し
かし、これを積分するとぼけの度合が変化しても面積は
変化しない。したがって、画像の鮮明度の評価関数には
不通である。

そこで、さらに差分なとってラプラシアンの絶対値をと
ると、第９図で実線（７Ｉ）〜（７４）で示すようにぼ
けに応じた値が得られる。これを画面全体で積分すると
、第１Ｏ図に示すような画像が鮮明なとき大きく、ぼけ
たときは小さいという評価関数が得られる。この関数の
極大値が合焦点であり、これにより光学系にフィードバ
ックをかけることによりフォーカシングが得られる。

すなわち、画像出力のラプラシアンの絶対値をとって、
それの画像全体についての総量を求め、これを鮮明度の
評価関数として用いれば良好にオートフォーカスができ
るものである。

今、ある絵素のラプラシアンを考えたとき、第１１図に
ボすように、その絵素Ｅの周囲の８絵素Ａ。

Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｆ、Ｇ、）ｌ、Ｉについてラプラシアンを
求めることになるが、その微分演旅処理としては、 Ｅ　−（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋Ｆ＋Ｇ＋ｌｌ＋［）　／　８
　　・・・（３）が知られている。しかし、ここで必要
であるのは＋１２全体についてのラプラシアンの総計で
あること番こ注目すると、例えば第１１図において、絵
素Ｅ。

Ｆ・・・と順次ラプラシアンを求めて加算することにな
るので、要は、絵素Ｅの囲りの３絵素Ａ。

Ｂ、Ｄについてのラプラシアンを求めればよいことがわ
かる。

つまり、第１２図のように現在読み出し中の絵素がδで
あるとき、その左側の隣接絵素をγ、上側の隣接絵素を
β、左斜め上方の隣接絵素をαとすると、絵素δについ
°このラプラシアンＬＡは、Ｌｌ−１６−（α＋β＋γ
）／３１　・・（４）で与えられ、これを副撮像素子（
１５）の絵素全体について走査し°ζ画像全体について
求めて、Ｌ＝ΣＬｉ　　　　　　　　　　・・・・・（
５）なるＬをもとめれば画像の鮮明度の評価値が得られ
る。

なお、この場合において、第１３図において斜線を付し
て示した副撮像素子（１５）の最上方の１行の絵素と左
側の１列の絵素とは、その周囲の絵素が存在しないから
、これらの絵素を走査するときは、演算は行なわないよ
うにする。

また、絵素αを走査したときその周囲の絵素β。

γ、δを用いて、１α−（β＋γ十δ）／３１なる演算
をするようにしてもよく、、このときは、周囲の絵素が
存在しないのは、第１３図の撮像素子において、ｍ行の
絵素及びｎ列の絵素であるから、これらｍ行及びｎ列の
絵素を走査するとき上記演算をおこなわないようにする
。

また、これらの絵素を走査しないようにしてもよい。

以上のようにして画像の鮮明度の評価値が得られるが、
これが前述のｄｏ　”　ｄｓｓの光学系の各焦点位置に
おいて求められ、その各位置での鮮明度の情頼としてメ
モリーに記録され、これに基づいてフォーカスコントロ
ール回路ル。

ところで、例えば第１４図に示すようにカメラ（２１）
前方に、人（２２）、柱（２３）　、本棚（２４）が順
次並んでいた場合、これら人（２２）、柱（２３）、本
棚（２４）の位置が例えは位置ｄ３＋　　ｄｙ　＋　　
ｄ＋。

で鮮明に像を結ぶようなときには、第１５図に示すよう
にラプラシアン総ＪｉＬはそのｄｉｌｄｖ’＋ｄｇｏの
各位置で極大になる。っまり撮像レンズ（１１）の内角
内に複数の被写体があればその数に応じ、かつ、その位
置に応じたカメラの光学系の各焦点位置において微分殿
総量が極大になりそれがメモリーに記憶されるから、こ
の極大点となる各焦点位置に、レンズ（１１）または撮
像素子（１４）を移動させるようにすればフォーカスさ
れる。

複数の被写体物が画角内に入ったときそのうちの所望の
１つの被写体にフォーカスしたいとするのが通常である
。このように、複数の極大点がある場合にそのうちの所
望の被写体にフォーカスさせるようにするには、次のよ
うにすればよい。

すなわち、一般に所望のフォーカスしたい被写体はカメ
ラに一番近い位置となることが多いので、先ず、この一
番近い位置の被写体、第１４図の例では人（２２）にフ
ォーカスするようにし、それが所望のものでないときは
、他の極大点に移動させるようにして常に所望の被写体
にフォーカスできるようにすればよい。

以上のことを考慮したこの発明装置の制御系の一例のブ
ロック図を第１６図に示す。

第１６図において、（３０）はフォーカスコントロール
回路で、これは演算器、レジスタ、デジタル比較器、カ
ウンタ等から成っている。

このフォーカスコントロール回路（３０）からは第６図
にボしたような副撮像素子（１５）を測距走査させるた
めの階段状信号がデジタル信号の状態で得られる。上記
カウンタがそのために用いられるもので、このカウンタ
には周期τのクロックが供給される。そして、ごのカラ
／りの出力がＤ／＾変換器（３１）に供給されてアナロ
グ信号とされ、これが第５図に示したアクチェタイター
のボイスコイル（１９）に供給されて、副撮像素子（１
５）が光学系の所定の焦点位置に持ち来される。そして
、この位置において、この副撮像素子（１５）から得ら
れる画像出力がプリアンプ（３２）を介して対数圧縮回
路（３３）に供給される。この対数圧縮回路（３３）は
、光の距離に対する特性が対数的であることからそれを
リニアに変換するためのものである。この対数圧縮回路
（３３）の出力はＤ／Ａ変換器（３４）にてデジタル信
号に変換された後、演算回路（３５）に供給されて上述
した画像の各絵素のラプラシアン総量りが求められ、こ
れがメモリー（３６）の、その位置に１：ｌに対応する
アドレスにその位置の画像の鮮明度の評価値として記憶
される。

ｌ寅算ｌ［ｌ！回路（３５ンはシフトレジスタ（３５１
）と、ラプラシアン演算回路（３５２）と、加算器（３
５３）と、レジスタ（３５４）とからなっている。副撮
像素子（１５）の絵素の走査が、撮像画の水平方向の走
査が、順次上方から下方になされるものとすれば、この
副撮像素子（１５）の水平方向の絵素数をｎとしたとき
、シフトレジスタ（３５１）の段数は（ｎ　＋　１　）
段とされる。そして、このシフトレジスタ（３５１）の
１段目、ｎ段目及び（ｎ＋１）段目のステージから出力
が取り出され、これがラプラシアン演算回路（３５２）
に供給されるとともに、現時点での副撮像素子（１５）
の出力がこのラプラシアン演算回路（３５２）に供給さ
れる。

今、副撮像素子（１５）の絵素が上記のように順次走査
され、現時点の絵素の位置がδであるとすると、このと
きのシフトレジスタ（３５１）の１段目、ｎ段目、（ｎ
＋１）段目の各ステージからはγ、β、αの位置の絵素
の情報が得られることになる。そしζ、回路（３５２）
では、前述の式（４）の演算がなされ、その出力が加算
器（３５３）に供給され、加算出力がレジスタ（３５４
）に蓄えられる。

このレジスタ（３５４）の出力は絵素の走査に応じてそ
の絵素位置が変わるたびに加算器（３５３）に供給され
て次の絵素のラプラシアンの演算出力と加算される。つ
まり、加算！（３５３）とレジスタ（３５４）とにより
前述の画面のラプラシアン総験を求める演Ｗ（式（５）
）がなされる。

そして、副撮像素子（１５）の全絵素の走査が終了して
レジスタ（３５４）に得られたラプラシアン総縫りが、
メモリー（３６）の対応するアドレスに書き込まれるわ
けである。

なお、この例の場合、副撮像素子（１５）の絵素の走査
にあたゲζ、第１３図において斜線で示した絵素位置を
走査するときは、加算回路（３５３）にインヒビソト信
号が供給され、加算処理が行なわれないようにされる。

次に、時間τ経過すると、フォーカスコントロール回路
（３０）においては上記カウンタが歩進し、そのカウン
ト値が変化する。すると、　Ｄ／Ａ変換器（３１）の出
力が変わり、副撮像素子（１５）のイ装置が光軸方向に
移動される。そしζ、この変更された位置において、上
述と同様の操作が行われ、その位置における鮮明度の評
価値である画像出力のラプラシアン総縫がメモリー（３
６）の対応するアドレスに書き込まれる。以上の操作が
、」１述の１６個の各位置ｄｏ　”’−ｄｘｓの全てに
おいてなされ、これによりメモリー（３６）の記憶内容
として第１５図に相当するものが得られる。以］・これ
が繰り返される。

コノメモリー（３６）中の１６個の情報に対し、極大値
の検出がなされ、極大値である場合にはその情ｔｌＪに
マーカーが付される。すなわち、メモリー（３６）に各
位置・の鮮明度の情報を書き込む際に、フォーカスコン
トロール回路（３ｏ）内に設けられたデジタル比較器に
よってその前後の位置の情報と、その位置の情報を比較
してそれが極大値であると検出されたとき、その情報に
マーカーを付加して書き込むようにされる。あるいは、
メモリー戸 （３６）に全ての情報が書き込まれた後、これを舶次読
み出し、デジタル比較器を用いて極大値を見い出し、マ
ーカーを付して、再び元の位置に書き込むようにしても
よい。

カメラ位置に対して第１４図に示したような被写体があ
るときは、ｄ３．　　ｄ７＋　　ｄ＋ｏの位置の鮮明度
の情報が極大になり、前述したように先ず、手前の被写
体にオートフォーカスするとすれば、ｄ３の位置の情報
に付加された極大値マーカーに従って、この位置の情報
がフォーカスコントロール回路（３０）より得られ、こ
れがＤ／Ａ変換器（３７）にてアナログ信号にされ、こ
のアナログ信号によって、ごの例では撮像レンズ（１１
）が移動されて、光学系がｄ３の焦点位置にくるように
される。ごのｄ３の位置が、所望の被写体に対するフォ
ーカス位置でないときは、フォーカスセレクトスイッチ
（３８）を操作すると、次の極大値マーカーの付された
メモリー位置に移り、その位置情報がフォーカスコント
ロール回路（３０）より得られ、レンズ（１１）がそれ
に追随する位置に移動するものである。

このフォーカスセレクトスイッチ（３８）は、例えば第
１７図に示すようにカメラ本体（４０）のレンズの近傍
の位置に配され、図のＲ側にスイッチ（３８）を倒すと
、フォーカス位置がカメラよりも遠い方の被写体位置に
順次移動し、図のＦ側にスイッチ（３８）を倒すと、フ
ォーカス位置がカメラに近づく方向に順次移動するよう
にすることが可能である。

なお、Ｄ／Ａ変換器（３７）の出力によってレンズ系を
動かずかわりに主撮像素子（１４）を動かすようにして
ももちろんよい。

なお、第１２図における絵素の位置関係をみると、絵素
δと絵素β及びγとの距離は同じであるが、斜めの絵素
αは他とは距離が異なっている。したがって、評価値を
より正確に得るには距離に応じて斜めの絵素αについて
演算に一定の重みを付加するようにしなければならない
。

これを回避するには、撮像素子の絵素の配列を第１８図
に示すように六角形状にすればよい。つまり、この場合
、絵素ｄのラプラシアンは周囲のａ。

ｂ、ｃ、ｅ、ｆ、ｇの絵素を用いることにより求められ
、絵素ｄに対する距離は全てほぼ同一となり、絵素ごと
の重みづけを考える必要はない。この場合も実際の演算
は、各絵素について、ｌ　ｄ　−（ａ＋ｂ＋ｃ）　／３
　ｌ を求め、これを全ての絵素について加算してその総和を
評価値とすればよい。

以上述べた例によれば、従来のように測距に伴いレンズ
系を動かずのではなく、慣性質量の小さい撮像素子を動
かし、合焦点がみつかるまでは、他のレンズ糸は固定し
ておくので、測距速度が上がり、不自然な動作とはなら
ない。また、この発明の場合、全焦点距離について同時
に合焦点を検出するので、無限遠からクローズアップに
被写体位置が急激に変化しても応答が早いという効果が
ある。

また、副撮像素子を合焦のため動かずもので、レンズ系
はその測距には用いないから、レンズ系としてはいかな
る交換レンズも使用可能となる。

発明の効果 従来の装置においては、測距用の撮像素子は１次元的ラ
インセンサーであるため、各絵素の配列方向にコントラ
ストの変化がある像に対しては測距可能であるが、配列
方向にコントラスト変化がないとき、つまりラインセン
サーが水平方向のとき、水平方向のコントラスト変化が
なく、縦方向のみ変化するような被写体の場合は測距不
能となる。

これに対し、この発明においては、測距用の撮像素子と
して面撮像素子を用いて２次元的にコントラスト変化を
求めるようにしたので、上記のような方向依存性がない
。また、評価関数も２次元数分であるから、第１図の従
来例の場合のように非直線処理をわざわざ行わなくても
よく、さらに２次元のコントラスト検出を行うから全方
向についての正確なコントラスト検出ができるものであ
る。

また、この発明においては非直線処理を行なわず、この
ため対数圧縮回路を用いて撮像出力特性をリニアにする
ことができるので、ダイナミックレンジが広く、動作範
囲が従来に比して広くなり、少し暗い被写体であっ”で
も十分測距可能であるという効果もある。

また、鮮明度の８＋！価値として画像のラプラシアンを
用い、しかも、その演算も工夫したので、その演算のた
めの構成が簡単になり、演算速度の高速化、低消ｖＲ電
力化にもなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のオートフォーカス装置の一例の光学系を
示す図、第２図及び第３図はその説明のための図、第４
図はこの発明の光学系の一例を示す図、第５図はその要
部の構成の一例を示す図、第６図はその説明のための図
、第７図〜第１３図はこの発明の詳細な説明のための図
、第１４図及び第１５図はこの発明の一実施例の一部の
構成を説明するための図、第１６図はこの発明の制御系
の一例、のブロック図、第１７図はその一部の構成を説
明するための図、第１８図はこの発明に用いる副撮像素
子の絵素配列の他の例を示す図である。 （１５）は副撮像素子、（３２）は対数圧縮回路、（３
５）は演算回路、（３５１）はシフト【／ジスタ、（３
５２）はラプラシアン演算回路、（３５３）は加算器、
（３５４）はレジスタである。 第１１図　　　　　第１２図 第１３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、面撮像素子からの画像出力を対数圧縮変換した後、
   上記面撮像素子のある絵素ｄに対し、この絵素ｄの水平
   方向の隣接絵素Ｃ１垂直方向の隣接絵素ｂ、斜め方向の
   隣接絵素ａを用いて上記絵素ｄにおけるラプラシアンを １３ｄ−（ａ＋ｂ＋ｃ）’ｌなる演算により求め、これ
   を上記面撮像素子の絵素全体について行い、ごの絵素全
   体のラプラシアンの総和を求め、その総和を画像の鮮明
   度の評価値とするようにした画像処理装置。 ２、面撮像素子からの画像出力を対数圧縮変換した後、
   上記面撮像素子のある絵素ｄに対し、この絵素ｄの水平
   方向の隣接絵素Ｃ１垂直方向の隣接絵素ｂ、斜め方向の
   隣接絵素ａを用いて上記絵素ｄにおけるラプラシアンを １３ｄ−（ａ＋ｂ＋ｃ）ｌなる演算により求め、これを
   上記面撮像素子の絵素全体について行い、この絵素全体
   のラプラシアンの総和を求め、その総和を画像の鮮明度
   の評価値とするものにおいて、上記絵素ｄの周囲の絵素
   ａ、　　ｂ、　　Ｃ（７＞いずれかが存在しない画像の
   周辺部分の絵素については上記演算を行わないようにし
   た画像処理装置。