(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファインダの光軸上と異なる位置に設けられ、複数の画素をライン状に配列してなる対構造の撮像部を有し、上記ファインダの視野枠内に設けられた測距フレームに含まれる被写体像をそれぞれ上記撮像部で光電変換して取り込む撮像手段と、上記撮像部で取り込まれた一対の被写体像をそれぞれ複数の測距エリアに分割するとともに、対応する一対の測距エリアについて、各測距エリアにそれぞれ含まれる一部の画素データ群を当該測距エリアの範囲内で相対的に互いに離れる方向にシフトすることにより、対応する一対の測距エリア毎に一致度を示す相関値を演算する相関値演算手段と、各測距エリア毎に、上記相関値演算手段で算出された相関値を用いて被写体距離に関する情報を演算する第１の距離情報演算手段と、各測距エリア毎に算出された被写体距離に関する情報を用いて焦点調節のための被写体距離に関する情報を演算する第２の距離情報演算手段とを備えたカメラの測距装置において、上記測距フレームに対する空間的パララックスが最も小さい測距エリアの上記相関値演算における相対的なシフト量が、他の測距エリアよりも大きく設定されていることを特徴とするカメラの測距装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファインダ内に設けられた測距フレーム内に含まれる被写体からの反射光を受光して得られる被写体像を用いて被写体までの距離に関する情報を検出する、いわゆる外光型パッシブ方式のカメラの測距装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンパクトカメラ等のレンズ一体型カメラにおいては、ファインダ光学系に隣接して、一対のラインセンサとこれらのラインセンサにファインダ内に設けられた測距フレーム内に含まれる被写体像を結像させる測距用対物レンズとからなる外光型パッシブ方式の測距装置が設けられている。
【０００３】
上記測距装置の測距原理は基本的に三角測距法によるもので、一方のラインセンサで取り込まれた画像に対する他方のラインセンサで取り込まれた画像の相対的な位置のずれ量を検出し、このずれ量を用いて被写体距離を算出するものである。
【０００４】
従来、上記外光型パッシブ方式の測距装置において、図１４に示すように、一対のラインセンサＳＲ，ＳＬの各受光エリアを、例えば３つの小さいエリア（以下、測距エリアという。）ＡＲ(1)，ＡＲ(2)，ＡＲ(3)に分割し、各測距エリアＡＲ(1)〜ＡＲ(3)毎に、一方の画像（以下、第１の画像という。）に対する他方の画像（以下、第２の画像という。）の位置ずれを検出するとともに、この位置ずれを用いて被写体距離を算出し、更にこれらの各測距エリアＡＲ(1)〜ＡＲ(3)毎の被写体距離を用いてＡＦ制御（自動焦点調節制御）を行なうための被写体距離を算出する、いわゆる多分割測距方法が提案されている。
【０００５】
各測距エリアにおける第１の画像に対する第２の画像の位置ずれはラインセンサＳＲの測距エリアＡＲ(i)（ｉ＝１，２，３）内の第１の画像ＰＲ(i)とラインセンサＳＬの測距エリアＡＲ(i)内の第２の画像ＰＬ(i)とをそれぞれ交互に１画素ずつシフトさせて比較し、第１の画像ＰＲ(i)と第２の画像ＰＬ(i)との一致度が最も大きくなるシフト量により検出される。
【０００６】
なお、第１の画像ＰＲ(i)と第２の画像ＰＬ(i)との一致度は画像をシフトする毎に対応する画素位置の画素データのレベル差（濃度差）の総和Ｆを算出し、各シフト毎の総和Ｆを比較することにより判別される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
外光型パッシブ方式による測距装置は、図１５に示すように、ラインセンサＳＲ，ＳＬからなる測距センサ２０の光軸Ｌ１がファインダ光学系２１の光軸Ｌ２と異なるため、測距センサ２０の視野θ１とファインダ内に設けられたＡＦフレームの視野θ２とで空間的パララックスが生じることとなる。このため、近接撮影においては、図１６に示すように、測距センサ２０の感度領域２３のうち、例えば測距エリアＡＲ(1),(2)がＡＦフレーム２２から外れ、通常の多分割測距方式により被写体距離を演算した場合、誤差が生じて信頼性が低下することとなる。
【０００８】
従って、かかる場合は演算結果の信頼性低下を防止するため、ＡＦフレーム２２に含まれる測距エリアＡＲ(3)を用いてＡＦ制御用の被写体距離を演算することが望ましい。
【０００９】
一方、近距離撮影における被写体距離の演算においては、ＡＦフレーム２２に含まれる測距エリアＡＲ(3)のみを用いるとした場合、ファインダ光学系２１と測距センサ２０との相対的な位置関係が一定であれば、少なくともＡＦフレーム２２に対する測距エリアＡＲ(3)の空間的パララックスを小さくすれば、測距可能な最近接距離をより短くできるという性能向上が可能になる（図１５参照）。
【００１０】
かかる測距性能の向上を目的として、測距エリア間のサイズを変えることなく、各測距エリアＡＲ(1)〜ＡＲ(3)のサイズを全体的に大きくする方法が考えられるが、このようにすると、測距センサ２０の感度領域２３がＡＦフレーム２２よりも大きくなるおそれがあるので、この方法には一定の限界がある。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、多分割測距における測距可能な最近接距離をより短くすることのできるカメラの測距装置を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ファインダの光軸上と異なる位置に設けられ、複数の画素をライン状に配列してなる対構造の撮像部を有し、上記ファインダの視野枠内に設けられた測距フレームに含まれる被写体像をそれぞれ上記撮像部で光電変換して取り込む撮像手段と、上記撮像部で取り込まれた一対の被写体像をそれぞれ複数の測距エリアに分割するとともに、対応する一対の測距エリアについて、各測距エリアにそれぞれ含まれる一部の画素データ群を当該測距エリアの範囲内で相対的に互いに離れる方向にシフトすることにより、対応する一対の測距エリア毎に一致度を示す相関値を演算する相関値演算手段と、各測距エリア毎に、上記相関値演算手段で算出された相関値を用いて被写体距離に関する情報を演算する第１の距離情報演算手段と、各測距エリア毎に算出された被写体距離に関する情報を用いて焦点調節のための被写体距離に関する情報を演算する第２の距離情報演算手段とを備えたカメラの測距装置において、上記測距フレームに対する空間的パララックスが最も小さい測距エリアの上記相関値演算における相対的なシフト量が、他の測距エリアよりも大きく設定されているものである（請求項１）。
【００１３】
上記構成によれば、被写体の線状画像が撮像手段内の一対の撮像部でそれぞれ取り込まれる。撮像部の各線状画像はそれぞれ複数の測距エリアに分割され、各測距エリア内の線状画像を用いて測距エリア毎に被写体距離に関する情報が演算される。この演算は、一方の撮像部で取り込まれた線状画像（以下、第１線状画像という。）と他方の撮像部で取り込まれた線状画像（以下、第２線状画像という。）とをそれぞれ測距エリア内で交互にライン方向にシフトしつつ、シフトする毎に第１線状画像と第２線状画像との一致度を示す相関値を演算し、相関値が最も小さくなるシフト量を用いて行なわれる。
【００１４】
そして、各測距エリア毎に算出された被写体距離に関する情報を用いて焦点調節のための被写体距離の情報が演算される。
【００１５】
各測距エリアの相関値演算における第１線状画像及び第２線状画像のシフト量は測距フレームに対する空間的パララックスが最も小さい測距エリアが他の測距エリアよりも大きくなるように、すなわち、実質的にこの測距エリアのサイズが他の測距エリアのサイズよりも広くなるように設定されている。
【００１６】
これにより、各測距エリアのシフト数を同一とする従来の多分割測距方式の測距装置に対して、測距フレームに対する空間的パララックスが最も小さい測距エリアのみシフト量を増加し、この測距エリアのサイズを増加した場合、サイズを増加した分、この測距エリアの測距可能な近接距離が従来の測距可能な近接距離よりも短くなる。
【００１７】
また、上記従来の多分割測距方式の測距装置に対して、測距フレームに対する空間的パララックスが最も小さい測距エリア以外の測距エリアのみシフト数を減少し、この測距エリアのサイズを縮小した場合、サイズを縮小した分、これらの測距エリアの相関値演算時間が従来のものより短くなる。
【００１８】
また、上記カメラの測距装置において、上記第１の距離情報演算手段で算出された被写体距離に関する情報を用いて被写体距離が予め設定された近接距離以内であるか否かを判別する判別手段と、上記判別手段により被写体距離が上記所定の近接距離以内であるとき、上記第２の距離情報演算手段は、前記シフト数が大きく設定された測距エリアの被写体距離に関する情報を用いて焦点調節のための被写体距離に関する情報を演算するものである。
【００１９】
上記構成によれば、第１の距離情報演算手段で算出された被写体距離に関する情報を用いて被写体距離が予め設定された近接距離以内であるか否かが判別され、被写体距離が上記所定の近接距離以内であるとき、焦点調節のための被写体距離に関する情報は前記シフト数が大きく設定された測距エリアの被写体距離に関する情報を用いて演算される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る測距装置を備えたカメラの正面図である。
【００２１】
カメラ１はカメラ本体２の正面略中央にズームレンズからなる撮影レンズ３を有し、その斜め左上部に測光部４が設けられている。撮影レンズ３のレンズ系内には複数枚のシャッタ羽根を組み合わせてなるレンズシャッタが設けられている。また、撮影レンズ３の上部に測距部５が設けられ、その右側のファインダー対物窓６が設けられ、更にファインダー対物窓６の下部に測距用の補助光発光窓７が設けられている。また、カメラ本体２の右端上部にポップアップタイプの内蔵フラッシュ８が設けられている。
【００２２】
測光部４はＳＰＣ等から成る受光素子を備え、被写体からの光を受光して被写体の輝度データを算出するものである。
【００２３】
測距部５は、図２に示すように、ファインダーの視野枠９の略中央に感度領域９１を有するＡＦセンサ１０を備え、上記感度領域９１に含まれる被写体からの反射光を受光して得られる画像情報を用いてカメラ１から被写体までの距離（以下、被写体距離という。）Ｄ（ｍ）を検出するものである。なお、ファインダー内には視野枠９の中央に測距エリアを示すＡＦフレーム９２が表示されている。撮影者は焦点を合わせたい被写体がＡＦフレーム９２内に含まれるようにフレーミングを行ない、シャッタボタンを半押しすることによりその被写体に対して焦点調節を行なうことができるようになっている。
【００２４】
測距部５は、図３に示すように、主として一対のラインイメージセンサ１０１，１０２からなるＡＦセンサ１０とこれらのラインイメージセンサ１０１，１０２の前方位置にそれぞれ配置された一対の微小レンズアレイ１１１，１１２からなるレンズ系１１とからなる。ラインイメージセンサ１０１，１０２は同一ライン上に所定の間隔を設けて配置されている。ラインイメージセンサ１０１，１０２は、例えば多数の電荷結合素子（以下、画素という。）を線状に配列して成るＣＣＤラインセンサから成り、測距部５は各ラインイメージセンサ１０１，１０２で被写体像の一部を撮像し、両撮像画像を構成するデータ（各画素から出力されるデータ。以下、画素データという。）を用いて被写体距離Ｄを検出する。
【００２５】
被写体距離Ｄはラインイメージセンサ１０１，１０２の内、ファインダー光学系１２の光軸Ｌに近い側のラインイメージセンサ１０１を第１撮像部、光軸Ｌに遠い側のラインイメージセンサ１０２を第２撮像部とし、第１撮像部で得られる線状画像と第２撮像部で得られる線状画像とを比較して両画像の相対的な位置のずれ量から算出される。
【００２６】
補助光発光窓７は低輝度時に被写体に向けて被写体距離を測定するための補助光を発光する窓で、その内部に近赤外ＬＥＤ等から成る発光素子とこの発光素子からの発光を集光して被写体に投光するレンズとが配置されている。
【００２７】
図４は、カメラの測距の制御系を示すブロック図である。
【００２８】
同図において、制御回路１３はＡＦ（自動焦点調節）、ＡＥ（自動露出調節）及びレリーズ等のカメラ１の一連の撮影動作を集中制御するマイクロコンピュータから成る制御回路であって測距の制御も行うものである。制御回路１３は積分制御部１３１、メモリ１３２及び距離演算部１３３の測距制御のための処理部を有している。
【００２９】
積分制御部１３１はＡＦセンサ１０の各ラインイメージセンサ１０１，１０２の駆動（受光時間（電荷蓄積時間））及び画素データの読出の制御を行うものである。メモリ１３２はラインイメージセンサ１０１，１０２から読み出された画素データを記憶するものである。メモリ１３２は第１データエリア、第２データエリア及び測距データエリアを有し、第１データエリアにはラインイメージセンサ１０１で受光された線状画像を構成する画素データが記憶され、第２データエリアにはラインイメージセンサ１０２で受光された線状画像を構成する画素データが記憶される。また、測距データエリアには第１撮像部で得られた線状画像と第２撮像部で得られた線状画像とを用いて距離演算部１３３で算出された被写体距離に関するデータ（以下、測距データという。）が記憶される。
【００３０】
測距データは、図５に示すように、第１撮像部及び第２撮像部の撮像領域を３つの測距エリアＡＲ(1)〜ＡＲ(3)に分割し、各測距エリア毎に演算され、その演算結果が各測距エリアＡＲ(1)〜ＡＲ(3)に対応させてメモリ１３２の測距データエリアに記憶される。なお、図５は第１撮像部及び第２撮像部の撮像領域に設けられた複数の測距エリアの一例を示すもので、測距エリアは３個に限定されるものではなく、２個若しくは４個以上でもよい。
【００３１】
各測距エリアＡＲ(i)（ｉ＝１，２，３）における測距データの演算は第１撮像部の測距エリアＡＲ(i)内に含まれる一部の隣接する画素データ群（以下、第１画像という。）とこの第１画像と同一の画素数で、第２撮像部の測距エリアＡＲ(i)内に含まれる一部の隣接する画素データ群（以下、第２画像という。）とを交互に画素配列方向に１画素ずつシフトしながら第１画像と第２画像とを比較し、両画像の一致度を示す相関値Ｆを算出することにより行なわれる。
【００３２】
例えば各測距エリアＡＲ(1)の場合、測距エリアＡＲ(1)に含まれる総画素数をＮ１、演算用の画像を構成する画素数をｒ（＜Ｎ１）、演算用の画像をシフトする回数をＮＳ（＜Ｎ１）とすると、総画素数Ｎ１＝（ＮＳ／２＋ｒ）で、図６に示すように、初期状態において、第１撮像部の測距エリアＡＲ(1)にはエリアの右端部に第１画像が含まれる演算領域ＰＲ(1)が設定され（従って、左端側にシフト領域ＱＲ(1)が設定されている。）、第２撮像部の測距エリアＡＲ(1)にはエリアの左端部に第２画像の演算領域ＰＬ(1)が設定され（従って、右端側にシフト領域ＱＬ(1)が設定されている。）、まず、シフト数０の状態での第１画像と第２画像の対応する画素位置ｉ（ｉ＝０，１，…ｒ−１）における画素データＧＲ(i)，ＧＬ(i)相互のレベル差ΔＤ(i)が算出され、更にこれらの総和がシフト数０における相関値Ｆ(0)として算出される。なお、相関値Ｆ(K)はシフト数Ｋにおける相関値を示す。
【００３３】
すなわち、第１画像及び第２画像を構成する画素データの画素位置ｉを左側から０，１，２，…ｒ−１とし、第１画像の各画素位置ｉにおける画素データをＧＲ(i)、第２画像の各画素位置ｉにおける画素データをＧＬ(i)とすると、ΔＤ(0)＝｜ＧＬ(0)−ＧＲ(0)｜，ΔＤ(1)＝｜ＧＬ(1)−ＧＲ(1)｜，…ΔＤ(r-1)＝｜ＧＬ(r-1)−ＧＲ(r-1)｜が算出され、これらΔＤ(0)，ΔＤ(1)，…ΔＤ(r-1)を加算して相関値Ｆ(0)（＝ΔＤ(0)＋ΔＤ(1)＋…＋ΔＤ(r-1)）が算出される。
【００３４】
続いて、第２撮像部の演算領域ＰＬ(1)を１画素だけ右側にシフトして第２画像をずらせ、この第２画像と上記第１画像の両画像について上記と同様の方法で画素データＧＲ(i)，ＧＬ(i)相互のレベル差ΔＤ(i)と相関値Ｆ(1)とが算出される。すなわち、ΔＤ(0)＝｜ＧＬ(1)−ＧＲ(0)｜，ΔＤ(1)＝｜ＧＬ(2)−ＧＲ(1)｜，…ΔＤ(r-1)＝｜ＧＬ(r)−ＧＲ(r-1)｜が算出され、これらΔＤ(0)，ΔＤ(1)，…ΔＤ(r-1)を加算してシフト数１の状態での相関値Ｆ(1)が算出される。
【００３５】
以下、第１撮像部の演算領域ＰＲ(1)及び第２撮像部の演算領域ＰＬ(1)をそれぞれ交互に１画素ずつ所定の方向にシフトしつつ、シフト数ＫがＮＳになるまで、各シフト数Ｋの状態での相関値Ｆ(K)が順次、算出される。
【００３６】
上記のように、各測距エリアＡＲ(i)において、演算領域ＰＲ(i)及び演算領域ＰＬ(i)をそれぞれ右方向と左方向（すなわち、第１撮像部と第２撮像部間の中心Ｍから両画像がそれぞれ離れる方向）とにシフトして得られる相互に所定距離だけ位置のずれた第１画像と第２画像とを比較して測距データの演算が行なわれるので、第１撮像部及び第２撮像部の各測距エリアＡＲ(1)〜ＡＲ(3)にはそれぞれ第１画像のシフト領域ＱＲ(1)〜ＱＲ(3)と第２画像のシフト領域ＱＬ(1)〜ＱＬ(3)とが設けられている。
【００３７】
本カメラ１では、測距データの演算において各測距エリアＡＲ(1)〜ＡＲ(3)に設けられるシフト領域（ＱＲ(1)，ＱＬ(1)）〜（ＱＲ(3)，ＱＬ(3)）のサイズを全て同一とせず、図５に示すように、近接距離において、ファインダー光学系のＡＦフレーム９２における視野と測距部５の各測距エリアＡＲ(1)〜ＡＲ(3)における視野とのずれが最も小さい（すなわち、ファインダー内のＡＦフレーム９２に対する各測距エリアＡＲ(1)〜ＡＲ(3)の空間的パララックスが最も小さい）測距エリアＡＲ(3)のシフト領域（ＱＲ(3)，ＱＬ(3)）が他の測距エリアＡＲ(1)，ＡＲ(2)のシフト領域（ＱＲ(1)，ＱＬ(1)），（ＱＲ(2)，ＱＬ(2)）よりも大きくなるようしている。すなわち、シフト領域（ＱＲ(1)，ＱＬ(1)）〜（ＱＲ(3)，ＱＬ(3)）の画素数をそれぞれｍ１，ｍ２，ｍ３とすると、ｍ１＝ｍ２＜ｍ３としている。
【００３８】
このように測距エリアＡＲ(3)のシフト領域（ＱＲ(3)，ＱＬ３）のサイズを他の測距領域ＡＲ(1)，ＡＲ(2)のシフト領域（ＱＲ(1)，ＱＬ(1)），（ＱＲ(2)，ＱＬ(2)）のサイズより大きくしているのは測距可能な最近接の被写体距離をより短くするためである。
【００３９】
すなわち、被写体が最近接したときは、ＡＦフレーム９２とＡＦセンサ１０間のパララックスによりＡＦフレーム９２内に測距エリアＡＲ(3)のみが含まれることとなるので、例えば測距エリアＡＲ(1)，ＡＲ(2)のシフト領域（ＱＲ(1)，ＱＬ(1)），（ＱＲ(2)，ＱＬ(2)）のサイズは従来のＡＦセンサのサイズと同一にし、測距エリアＡＲ(3)のシフト領域（ＱＲ(3)，ＱＬ３）のサイズのみ従来のＡＦセンサのサイズより大きくすることにより、図７に示すように、測距可能な最近接の被写体距離を短くするようにしている。
【００４０】
なお、図７は、各測距エリアＡＲ(1)〜ＡＲ(3)の測距可能な最近接の被写体距離を示すもので、ラインＡは各測距エリアＡＲ(1)〜ＡＲ(3)のシフト領域のサイズｍ１，ｍ２，ｍ３を同一にした場合の測距可能な最近接の被写体位置を示し、ラインＢは測距エリアＡＲ(3)のシフト領域のサイズｍ３をｍ３＞ｍ１＝ｍ２とした場合の測距可能な最近接の被写体位置を示している。また、範囲ａ１〜ａ３は各測距エリアＡＲ(1)〜ＡＲ(3)のシフト領域のサイズｍ１，ｍ２，ｍ３を同一にした場合の第１撮像部の各測距エリアＡＲ(1)〜ＡＲ(3)の測距範囲を示し、範囲ｂ１〜ｂ３は各測距エリアＡＲ(1)〜ＡＲ(3)のシフト領域のサイズｍ１，ｍ２，ｍ３を同一にした場合の第２撮像部の各測距エリアＡＲ(1)〜ＡＲ(3)の測距範囲を示している。
【００４１】
各測距エリアＡＲ(1)〜ＡＲ(3)の測距可能な最近接の被写体位置は、同図に示すように、第１画像の演算領域ＰＲ(1)〜ＰＲ(3)及び第２画像の演算領域ＰＬ(1)〜ＰＬ(3)がそれぞれ測距範囲ａ１〜ａ３と測距範囲ｂ１〜ｂ３の最大シフト位置（第１撮像部と第２撮像部間の中心Ｍから最も離れる位置）にあるとき検出される。測距エリアＡＲ(3)のシフト領域のサイズｍ３をｍ３＞ｍ１＝ｍ２とした場合は測距エリアＡＲ(3)のシフト領域ＱＲ(3)，ＱＬ(3)が拡大して、太線で示すように演算領域ＰＲ(3)，ＰＬ(3)の最大シフト位置がそれぞれ中心Ｍから離れる方向に移動する（すなわち、演算領域ＰＲ(3)と演算領域ＰＬ(3)と間の距離が長くなる）ので、第１撮像部の測距エリアＡＲ(3)の光軸方向及び第２撮像部の測距エリアＡＲ(3)の光軸方向が中心Ｍ側に変化し、測距可能な最近接の被写体位置がラインＡからラインＢに短縮される。
【００４２】
測距エリアＡＲ(1)，ＡＲ(2)のシフト領域（ＱＲ(1)，ＱＬ(1)），（ＱＲ(2)，ＱＬ(2)）のサイズを従来のＡＦセンサのサイズと同一にし、測距エリアＡＲ(3)のシフト領域（ＱＲ(3)，ＱＬ(3)）のサイズのみ従来のＡＦセンサ１０のサイズより大きくした場合は、測距可能な最近接の被写体位置を従来よりも短くできるが、測距エリアＡＲ(3)の測距データを算出するための画像のシフト数が増加する分、演算時間が若干増加することとなる。
【００４３】
これを回避するため、測距エリアＡＲ(3)のシフト領域（ＱＲ(3)，ＱＬ(3)）のサイズを大きくした分、測距エリアＡＲ(1)，ＡＲ(2)のシフト領域（ＱＲ(1)，ＱＬ(1)），（ＱＲ(2)，ＱＬ(2)）のサイズを小さくして測距エリアＡＲ(1)〜ＡＲ(3)の測距データ演算における全体のシフト数が変化しないようにしてもよい。このようにすると、シフト領域ＱＲ(1)，ＱＬ(2)のサイズを小さくした分、第１撮像部及び第２撮像部のライン方向の長さが短くなるので、ＡＦセンサ１０のライン方向のサイズを短くすることができる利点がある。
【００４４】
一方、図８に示すように、測距エリアＡＲ(3)のシフト領域（ＱＲ(3)，ＱＬ(3)）のサイズを従来のＡＦセンサのサイズと同一にし、測距エリアＡＲ(1)，ＡＲ(2)のシフト領域（ＱＲ(1)，ＱＬ(1)），（ＱＲ(2)，ＱＬ(2)）のサイズを従来のＡＦセンサのサイズ（図８の点線で示すサイズ）より小さくして、測距エリアＡＲ(3)のシフト領域Ｑ３のサイズｍ３をｍ３＞ｍ１＝ｍ２とすることもできるが、この場合は測距エリアＡＲ(3)のシフト領域（ＱＲ(3)，ＱＬ(3)）が従来のＡＦセンサのサイズと同一であるため、測距可能な最近接の被写体位置を短縮することはできない。
【００４５】
しかし、この場合は測距エリアＡＲ(1)，ＡＲ(2)のシフト領域（ＱＲ(1)，ＱＬ(1)），（ＱＲ(2)，ＱＬ(2)）のサイズを従来のＡＦセンサのサイズより小さくしているので、上記のようにＡＦセンサ１０のライン方向のサイズを短くできる効果があるとともに、図９に示すように、測距エリアＡＲ(1)，ＡＲ(2)の測距データを算出するための画像のシフト数が減少する分、各測距エリアＡＲ(1)，ＡＲ(2)毎の測距データの演算時間が短縮でき、多分割測距における全体的な測距時間の短縮が可能になるという効果がある。
【００４６】
図４に戻り、距離演算部１３３は上述した多分割測距演算方法により、各測距エリアＡＲ(1)〜ＡＲ(3)毎に、第１画像の画素データと第２画像の画素データとを用いて測距データを算出し、更にこれらのデータを用いてＡＦ制御用の測距データを算出するものである。
【００４７】
次に、本発明に係るカメラの測距装置の測距動作について、図１０のフローチャートを用いて説明する。
【００４８】
まず、測光部４により被写体輝度が検出される（＃１）。続いて、ラインイメージセンサ１０１，１０２の積分動作（受光動作）が開始される（＃２）。なお、ラインイメージセンサ１０１，１０２の積分時間Ｔの最大値は撮影準備として許容される測距処理時間から予め設定されており、実際のラインイメージセンサ１０１，１０２の積分時間Ｔは入射光量に応じて変化し、積分時間の最大値以内に受光量が所定値（測距処理に必要な信号レベル）に達すると、その時点で積分動作は終了するようになっている。
【００４９】
続いて、所定の積分時間Ｔが経過した後（＃３でＹＥＳ）、ラインイメージセンサ１０１，１０２の各画素データの読出しが行われる（＃４）。読み出された画素データは差分変換、重心変換等のフィルタリング処理が行われた後（＃９）、図１１に示す「相関値演算」のサブルーチンに従って相関演算が行われる（＃１０）。なお、差分変換は読み出された画素データを、例えば数画素分離れた画素データ間の差分のデータに変換するものである。すなわち、ｋ番目の画素データをＧ(ｋ)（ｋ＝１，２，…ｎ）、離散画素数をｑとすると、フィルタリング処理により画素データＧ(ｋ)は差分データΔＧ(ｋ)＝Ｇ(ｋ)−Ｇ(ｋ+ｑ)に変換される。また、重心変換は差分データΔＧ(ｋ)の位置を変換するものである。すなわち、差分データΔＧ(ｋ)の位置を、例えば（ｋ＋ｑ）／２の画素位置を代表するデータとする。このフィルタリング処理はラインイメージセンサ１０１，１０２間の感度差に基づく検出誤差を低減するための処理である。
【００５０】
「相関値演算」のサブルーチンに移行すると、まず、測距エリアナンバーをカウントするカウンタｉの値が「１」に設定され、測距エリアＡＲ(1)についての相関値Ｆ(K)の演算が開始される（＃２０）。続いて、測距エリアナンバーが「３」であるか否かが判別され（＃２２）、測距エリアナンバーが「３」以外であれば（＃２２でＮＯ）、シフト数ＮＳがＮＳ１に設定され（＃２４）、測距エリアナンバーが「３」であれば（＃２２でＹＥＳ）、シフト数ＮＳがＮＳ２（＞ＮＳ１）に設定される（＃２６）。
【００５１】
続いて、現在のシフト数をカウントするカウンタＫの値と画素位置をカウントするカウンタｊの値とがそれぞれが「０」に設定され（＃２６，＃２８）、ステップ＃３２〜＃３８のループ処理によりシフト数Ｋ＝０における第１画像と第２画像との相関値Ｆ(0)が下記演算式（１），（２）で算出される。
【００５２】
【数１】
0003597657.tif 000002
【００５３】
なお、上記（２）式は画素位置ｊにおける第１画像を構成する画素データＧＲ(j)と第２画像を構成する画素データＧＬ(j)とのレベル差ΔＤ(j)の演算式であり、上記（１）式は全画素位置ｊのレベル差ΔＤ(j)の総和の演算式である。
【００５４】
相関値演算においては、各測距エリアＡＲ(1)〜ＡＲ(3)の第１撮像部及び第２撮像部に含まれる画素データには、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、エリアの左から順番に画素位置を示す番号が設定される。すなわち、各測距エリアＡＲ(i)（ｉ＝１，２，３）内の演算領域ＰＲ(i)，ＰＬ(i)に含まれる画素数をｒ、シフト領域ＱＲ(i)，ＱＬ(i)に含まれる画素数をｍとすると、測距エリアＡＲ(i)の総画素数Ｎｉは（ｍ＋ｒ）であるから第１撮像部及び第２撮像部の各画素データには左端から０，１，２，…（ｍ＋ｒ−１）の番号が設定される。
【００５５】
一方、相関値Ｆ(I)は、図１３に示すように、演算領域ＰＲ(i)を第１撮像部の右端側から左端側に、また、演算領域ＰＬ(i)を第２撮像部の左端側から右端側にそれぞれ交互に１画素ずつシフトして演算されるので、シフト領域ＱＲ(i)，ＱＬ(i)に含まれる画素数ｍはＮＳ／２（端数切捨て）となる。
【００５６】
従って、シフト数Ｋ＝０においては、演算領域ＰＲ(i)の各画素データの番号は、図１２（ａ）に示すように、左端側からｍ（＝ＮＳ／２），ｍ＋１，…ｍ＋ｒ−１となり、演算領域ＰＬ(i)の各画素データの番号は、図１２（ｂ）に示すように、左端側から０，１，…ｍ−１となる。そして、任意のシフト数Ｋにおいては、演算領域ＰＲ(i)はＫ／２＝ｓ（端数を切り捨てた整数）画素分だけ初期位置から番号が減少する方向にシフトした位置にあり、演算領域ＰＬ(i)は（Ｋ−ｓ）画素分だけ初期位置から番号が増加する方向にシフトした位置にあるので、演算領域ＰＲ(i)の左端側からｊ番目の画素位置の番号は（ＮＳ／２−ｓ＋ｊ）となり、演算領域ＰＬ(i)の左端側からｊ番目の画素位置の番号は（Ｋ−ｓ＋ｊ）となる。
【００５７】
上記（２）式において、ＧＬ（ＫＬ＋ｊ）は任意のシフト数Ｋにおける演算領域ＰＬ(i)内の番号（Ｋ−ｓ＋ｊ）の位置の画素データを示し、ＧＲ（ＳＲ−ＫＲ＋ｊ）は任意のシフト数Ｋにおける演算領域ＰＲ(i)内の番号（ＮＳ／２−ｓ＋ｊ）の位置の画素データを示している。
【００５８】
図１１に戻り、シフト数Ｋ＝０における第１画像と第２画像との相関値Ｆ(0)の演算が終了すると（＃３８でＹＥＳ）、カウント値Ｋが１だけインクリメントされ（＃４０）、このカウント値Ｋがシフト数ＮＳを越えたか否かが判別される（＃４２）。そして、Ｋ≦ＮＳであれば（＃４２でＮＯ）、ステップ＃３０に戻り、上記と同様の演算を行なってシフト数Ｋ＝１における第１画像と第２画像との相関値Ｆ(1)の演算が行なわれる。
【００５９】
以下、同様の方法でシフト数Ｋ＝２，３，…における第１画像と第２画像との相関値Ｆ(2)，Ｆ(3)，…の演算が行なわれ（＃３０〜＃４２のループ）、シフト数Ｋ＝ＮＳにおける第１画像と第２画像との相関値Ｆ(NS)の演算が終了すると（＃４２でＹＥＳ）、カウント値ｉが１だけインクリメントされ（＃４４）、このカウント値ｉがシフト数３を越えたか否かが判別される（＃４６）。
【００６０】
そして、ｉ≦３であれば（＃４６でＮＯ）、ステップ＃２２に戻り、測距エリアＡＲ(2)，ＡＲ(3)について順次、相関値Ｆ(0)〜Ｆ(NS)の演算が行われ、測距エリアＡＲ(3)についての相関値Ｆ(0)〜Ｆ(NS)の演算が終了すると（＃４６でＹＥＳ）、相関値演算が完了し、リターンする。
【００６１】
図１０に戻り、相関値演算が終了すると、続いて、相関演算の結果とを用いて補間演算が行われる（＃７）。補間演算は相関演算の結果の精度を高めるためのものである。すなわち、相関値演算では第１画像と第２画像とを１画素ピッチずつ相対的にシフトしつつ両画像の一致度を示す相関値Ｆ(0)〜Ｆ(NS)を演算しているので、最も一致度が高くなるシフト量がｒ画素分と（ｒ＋１）画素分との間にある場合は、正確な第１画像と第２画像との位置のずれ量と最小相関値から算出される位置のずれ量との間に誤差を生じることになる。補間演算は、最小相関値Ｆ(r)を有する画素位置とその周囲の画素位置との間の推定される相関値Ｆを補間して上記誤差を低減した第１画像と第２画像との位置のずれ量ＹMを算出するものである。
【００６２】
続いて、各測距エリアＡＲ(1)〜ＡＲ(3)毎に算出された相関値の信頼性が判別される（＃８）。この信頼性判別は、被写体輝度の輝度レベルによるほか、各測距エリアＡＲ(i)毎にコントラスト値Ｃ(i)を算出し、このコントラスト値Ｃ(i)に基づいて行われる。コントラスト値Ｃ(i)は、例えば測距エリアＡＲ(i)内の隣接する画素間のレベル差の総和（Ｃ＝Σ｜Ｇ(j)−Ｇ(j+1)｜）として算出され、その測距エリアＡＲ(i)内の画像のコントラストの度合いを示すものである。コントラスト値Ｃ(i)が小さいほど、画像の濃度変化が少なく、第１画像に一致する第２画像の位置が不明瞭になるので、かかる測距エリアＡＲ(i)の相関値Ｆの信頼性は低くなる。従って、コントラスト値Ｃ(i)を所定の閾値と比較し、この閾値以下の場合、信頼性なしと判断される。なお、コントラスト値Ｃ(i)に代えて補間演算で求めたずれ量ＹMとコントラスト値Ｃ(i)との比ＹM／Ｃ(i)を用いて信頼性判定を行ってもよい。
【００６３】
いずれかの測距エリアＡＲ(i)において、相関演算の信頼性が「有り」と判断されると（＃８でＹＥＳ）、その測距エリアＡＲ(i)について算出された第１画像と第２画像とのずれ量ＹMを用いて被写体距離が算出される（＃９）。すなわち、ずれ量ＹMから撮影レンズ３のデフォーカス量が算出され、このデフォーカス量に所定の演算を施して被写体距離が算出される。
【００６４】
続いて、多点測距処理が行われた後（＃１０）、処理を終了する。なお、多点測距処理は、信頼性有りと判断された測距エリアＡＲ(i)の内、適切な測距エリアＡＲ(i)の被写体距離のデータを用いてＡＦ制御用の最終的な被写体距離のデータの算出を行うものである。この算出は、例えば信頼性有りと判断された測距エリアＡＲ(i)の内、最近接の被写体を有する測距エリアＡＲ(i)の被写体距離のデータを抽出することにより、或いは、複数の測距エリアＡＲ(i)の被写体距離のデータを平均化することにより行われる。
【００６５】
また、上述したように、被写体が近距離にあるときは、ＡＦフレーム９２内には測距エリアＡＲ(3)のみが含まれ、測距エリアＡＲ(1)，ＡＲ(2)を考慮すると、演算結果の信頼性が低下するおそれがあるので、例えば信頼性有りと判断された測距エリアＡＲ(i)の被写体距離を所定の閾値と比較して被写体の位置が所定の近接距離以内に有るか否かを判別し、被写体が所定の近接距離内にある場合は、測距エリアＡＲ(3)の被写体距離のデータを優先的に選択してＡＦ制御用の被写体距離のデータが算出される。
【００６６】
一方、全ての測距エリアＡＲ(1)〜ＡＲ(3)について、相関値Ｆの信頼性が「無し」と判断されると（＃８でＮＯ）、例えば警告表示等の測距不能処理が行なわれて（＃１１）、処理を終了する。
【００６７】
なお、上記多点測距処理では、近接距離においては、自動的に測距エリアＡＲ(3)を優先的に使用してＡＦ制御用の被写体距離のデータを算出するようにしているが、例えばカメラ１に測距エリアＡＲ(3)の選択ボタンを設定しておき、撮影者が近接距離の被写体を撮影するとき、選択ボタンを操作して測距エリアＡＲ(3)を選択するようにしてもよい。この場合、測距エリアＡＲ(3)のみについて測距処理を行なうようにすれば、測距時間を短縮することができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、外光型パッシブ方式の多分割測距方式によるカメラの測距装置において、撮像手段の一対の撮像部に設けられた複数の測距エリアのうち、測距フレームに対する空間的パララックスが最も小さい測距エリアの、相関値演算における相対的なシフト数を、他の測距エリアよりも大きく設定したので、例えば他の測距エリアのシフト数を従来の測距装置と同一とし、測距フレームに対する空間的パララックスが最も小さい測距エリアのみシフト数を増加することにより、この測距エリアの測距可能な近接距離がシフト数を増加しなかった場合よりも短くなり、この結果、従来の測距装置よりも測距可能な最近接距離を短縮することができる。
【００６９】
また、測距フレームに対する空間的パララックスが最も小さい測距エリアのシフト数を従来の測距装置と同一とし、他の測距エリアのシフト数を減少することにより、これらの測距エリアにおける相関値演算の演算時間が短くなり、この結果、従来の測距装置よりも多分割測距の測距時間を短縮することができる。
【００７０】
また、各測距エリアで算出された被写体距離に関する情報から被写体が所定の近接距離以内にあると判別されたときは、測距フレームに対する空間的パララックスが最も小さい測距エリアの被写体距離に関する情報を用いて焦点調節のための被写体距離に関する情報を演算するようにしたので、ＡＦフレームから外れた測距エリアの被写体距離の情報により測距結果の信頼性が低下することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る測距装置を備えたカメラの正面図である。
【図２】撮影画面内のＡＦセンサの感度領域を示す図である。
【図３】測距部の構成を示す図である。
【図４】本発明に係る測距装置の制御系のブロック図である。
【図５】ＡＦセンサの第１撮像部と第２撮像部に設けられた複数の測距エリアの一例を示す図である。
【図６】各測距エリアの第１撮像部及び第２撮像部に設けられた演算領域の初期位置と相関値演算における演算領域のシフト方向を示す図である。
【図７】各測距エリアの測距可能な最近接の被写体の位置を示す図である。
【図８】ＡＦセンサの第１撮像部と第２撮像部に設けられた複数の測距エリアの他の例を示す図である。
【図９】測距時間の短縮効果を示す図である。
【図１０】本発明に係る測距装置の測距動作を示すフローチャートである。
【図１１】「相関値演算」のサブルーチンのフローチャートである。
【図１２】測距エリアに含まれる画素データに付与されるアドレスナンバーを示す図で、（ａ）は第１撮像部の測距エリアに対するもの、（ｂ）は第２撮像部の測距エリアに対するものである。
【図１３】第１画像及び第２画像を交互にそれぞれ１画素ずつシフトして各シフト毎に相関値演算を行なう方法を示す図である。
【図１４】外光型パッシブ方式における多分割測距方法を示す図である。
【図１５】空間的パララックスに基づくファインダー内に設けられたＡＦフレームと測距センサの感度領域間のずれと被写体距離との関係を示す図である。
【図１６】空間的パララックスに基づくファインダー内に設けられたＡＦフレームと測距センサの感度領域とのずれを示す図である。
【符号の説明】
１  カメラ
２  カメラ本体
３  撮影レンズ
４  測光部
５  測距部
６  ファインダー対物窓
７  補助光発光窓
８  内蔵フラッシュ
９  視野枠
９１  感度領域
９２  ＡＦフレーム
１０  ＡＦセンサ（撮像手段）
１０１，１０２  ラインイメージセンサ
１１  レンズ系
１１１，１１２  レンズアレイ
１２  ファインダー光学系
１３  制御回路（判定手段）
１３１  積分制御部
１３２  メモリ
１３３  距離演算部（相関値演算手段、第１、第２の距離情報演算手段）
【図１】
0003597657.tif 000003
【図２】
0003597657.tif 000004
【図３】
0003597657.tif 000005
【図４】
0003597657.tif 000006
【図５】
0003597657.tif 000007
【図６】
0003597657.tif 000008
【図７】
0003597657.tif 000009
【図８】
0003597657.tif 000010
【図９】
0003597657.tif 000011
【図１０】
0003597657.tif 000012
【図１１】
0003597657.tif 000013
【図１２】
0003597657.tif 000014
【図１３】
0003597657.tif 000015
【図１４】
0003597657.tif 000016
【図１５】
0003597657.tif 000017
【図１６】
0003597657.tif 000018