(57)【要約】【課題】各画素列の被写体検出状態に応じて適切な演算処理を行って被写体の焦点状態又は被写体までの距離を正確に検出する。【解決手段】ＡＦセンサを構成するセンサ列を複数のセンサ画素を配列した３本の画素列で構成する。そして、１本目と２本目の画素列の検出に類似性があり、同一デフォーカス量のときには各画素列の信号を合成して相関演算し像ずれ量を算出する。また、２本目と３本目の画素列の検出に類似性があり、同一デフォーカス量のときには各画素列の信号を合成して相関演算し像ずれ量を算出する。そして、得られる像ずれ量を平均化して合焦のための像ずれ量に採用する。また、各画素列に類似性がないか、同一デフォーカス量でないときには、各画素列の画素信号をそれぞれ読み出して個々に相関演算し像ずれ量を算出し、その中で最至近を示す画素列の像ずれ量を合焦のための像ずれ量に採用する。【選択図】図９
2006145862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影画面内の複数の測距点における被写体の焦点状態又は被写体までの距離を検出する測距装置を有するカメラにおいて、
合焦動作が可能な撮影光学系と、
等間隔の画素ピッチで複数のセンサ画素を配列してなる画素列を複数ライン並べたセンサ列と、
このセンサ列の各画素列の画素出力に類似性があるか否か、及び各画素列の画素出力が同一の被写体距離を示すか否かの少なくとも一方を判断する判断手段と、
この判断手段の判断結果に応じた前記センサ列の各画素列の画素出力に基づいて被写体の焦点状態又は被写体までの距離を算出する演算手段と、
この演算手段により演算された焦点状態又は被写体距離に関するデータの一部又は全部を、前記撮影光学系の合焦動作に用いられるデータとして選択する選択手段と、
を具備することを特徴とする測距装置を有するカメラ。
【請求項２】
さらに、判断手段が類似性ありか、同一の被写体距離を示すかの少なくとも一方を判断したときに複数の画素列の画素出力を合成する合成手段を設け、
演算手段は、前記合成手段による合成結果に基づいて被写体の焦点状態又は被写体までの距離を算出することを特徴とする請求項１に記載の測距装置を有するカメラ。
【請求項３】
さらに、判断手段が類似性ありか、同一の被写体距離を示すかの少なくとも一方を判断したときに複数の画素列の画素出力を平均化する平均化手段を設け、
演算手段は、前記平均化手段による平均化結果に基づいて被写体の焦点状態又は被写体までの距離を算出することを特徴とする請求項１に記載の測距装置を有するカメラ。
【請求項４】
さらに、複数の測距点に対応する視野枠を表示するファインダを設け、
判断手段が類似性無しか、同一の被写体距離を示さないかの少なくとも一方を判断したときに前記視野枠の領域に最も合致する画素列からの画素出力を演算手段が被写体の焦点状態又は被写体までの距離を算出するときの画素出力として使用することを特徴とする請求項１に記載の測距装置を有するカメラ。
【請求項５】
選択手段は、判断手段が類似性無しか、同一の被写体距離を示さないかの少なくとも一方を判断したときに最至近を示すデフォーカス量又は測距結果に対応する画素列の画素出力を、撮影光学系の合焦動作に用いられるデータとして選択することを特徴とする請求項１に記載の測距装置を有するカメラ。
【請求項６】
さらに、各画素列の画素出力に基づく相関演算結果から測距データの信頼性を判定する信頼性判定手段を設け、
前記信頼性判定手段は、判断手段が類似性ありか、同一の被写体距離を示すかの少なくとも一方を判断したときには、信頼性があるとの判定を容易にすることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の測距装置を有するカメラ。
【請求項７】
センサ列は、複数の画素列を平行に配置し、かつ、隣接する画素列を互いに１／２画素ピッチずらして配置したことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の測距装置を有するカメラ。
【請求項８】
等間隔の画素ピッチで複数のセンサ画素を配列してなる画素列を複数ライン並べたセンサ列を、撮影画面内の複数の測距点における被写体の焦点状態又は被写体までの距離を検出するのに使用し、
前記センサ列の各画素列の画素出力に類似性があるか否か、及び各画素列の画素出力が同一の被写体距離を示すか否かの少なくとも一方を判断し、
この判断結果に応じた前記センサ列の各画素列の画素出力に基づいて被写体の焦点状態又は被写体までの距離を算出し、
この算出した焦点状態又は被写体距離に関するデータの一部又は全部を、撮影光学系の合焦動作に使用するデータとして選択することを特徴とするカメラの測距方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影画面内の複数の測距点における被写体の焦点状態又は被写体までの距離を検出する測距装置を有するカメラ及びカメラの測距方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、デジタルカメラにおいては、撮像素子の高画素化が進んでおり、これに対応した測距精度の向上が要求されている。特に、これまでは解像度が低かったため撮像素子にて撮影した画像のほぼ全体を使用して写真印刷を行っていたが、今後は高画素化により解像度が向上するため、撮像素子にて撮影した画像のほぼ全体を使用して写真印刷を行うのみでなく、撮影した画像のほんの一部を拡大した写真印刷も可能になる。このため、より一層の測距精度の向上が要求されている。
【０００３】
測距精度を向上させるには、例えば、フォトダイオード等のセンサ画素を配列したラインセンサの各センサ画素の画素ピッチを小さくすればよいことが知られている。画素ピッチを１／２にすることで測距精度は√２倍向上する。しかし、画素ピッチを小さくするためにセンサ画素の面積を小さくするとセンサノイズが大きくなるためセンサノイズを小さくする対策が必要になる。一方、センサ画素の面積を小さくすること無く画素ピッチを小さくする方法としてセンサの千鳥配置が知られている。例えば、複数のセンサ画素をライン上に配列した画素列を２本使用し、この２本の画素列を、平行に、かつ、各センサ画素が互いに１／２画素ピッチずれるように配置して１つのラインセンサを構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−１８７７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようにセンサの千鳥配置によって見かけ上の画素ピッチを小さくして測距精度の向上を図る場合、ラインセンサの各画素列が同一距離の被写体像を検出している必要がある。しかし、上述した特許文献１では各画素列が同一距離の被写体像を検出しているか否かについては全く考慮していない。このため、上述した特許文献１において、各画素列が異なる距離の被写体像を検出している状態で見かけ上の画素ピッチを小さくした演算を行った場合、遠近混在状態で各画素列の出力を合成あるいは平均化することになり、本来、撮影者が意図した被写体距離とは異なる距離を算出してしまうという問題があった。特に、遠近混在状態で合成した場合、誤測距となる可能性が高く、ＡＦの信頼性を著しく損なうことになる。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、画素列を複数ライン並べたセンサ列を使用して被写体の焦点状態又は被写体までの距離を検出するものにおいて、各画素列の被写体検出状態に応じて適切な演算処理を行って被写体の焦点状態又は被写体までの距離を正確に検出でき、合焦性能を向上できる測距装置を有するカメラ及びカメラの測距方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の一態様による測距装置を有するカメラは、撮影画面内の複数の測距点における被写体の焦点状態又は被写体までの距離を検出する測距装置を有するカメラにおいて、合焦動作が可能な撮影光学系と、等間隔の画素ピッチで複数のセンサ画素を配列してなる画素列を複数ライン並べたセンサ列と、このセンサ列の各画素列の画素出力に類似性があるか否か、及び各画素列の画素出力が同一の被写体距離を示すか否かの少なくとも一方を判断する判断手段と、この判断手段の判断結果に応じたセンサ列の各画素列の画素出力に基づいて被写体の焦点状態又は被写体までの距離を算出する演算手段と、この演算手段により演算された焦点状態又は被写体距離に関するデータの一部又は全部を、撮影光学系の合焦動作に用いられるデータとして選択する選択手段とを具備する。
【０００７】
この一態様によれば、各画素列の画素出力に類似性があるか否か、及び各画素列の画素出力が同一の被写体距離を示すか否かの少なくとも一方を判断し、この判断結果に応じた各画素列の画素出力に基づいて被写体の焦点状態又は被写体までの距離を算出し、この算出結果に基づいて撮影光学系の合焦動作を行うことになるので、各画素列の被写体検出状態に応じた適切な演算処理ができ、従って、被写体の焦点状態又は被写体までの距離を正確に検出でき、合焦性能を高めることができる。
【０００８】
また、他の態様による測距装置を有するカメラは、さらに、判断手段が類似性ありか、同一の被写体距離を示すかの少なくとも一方を判断したときに複数の画素列の画素出力を合成する合成手段を設け、演算手段は、この合成手段による合成結果に基づいて被写体の焦点状態又は被写体までの距離を算出する。これにより、各画素列の被写体検出状態に応じた適切な演算処理ができる。
【０００９】
また、他の態様による測距装置を有するカメラは、さらに、判断手段が類似性ありか、同一の被写体距離を示すかの少なくとも一方を判断したときに複数の画素列の画素出力を平均化する平均化手段を設け、演算手段は、この平均化手段による平均化結果に基づいて被写体の焦点状態又は被写体までの距離を算出する。これにより、各画素列の被写体検出状態に応じた適切な演算処理ができる。
【００１０】
また、他の態様による測距装置を有するカメラは、さらに、複数の測距点に対応する視野枠を表示するファインダを設け、判断手段が類似性無しか、同一の被写体距離を示さないかの少なくとも一方を判断したときに視野枠の領域に最も合致する画素列からの画素出力を演算手段が被写体の焦点状態又は被写体までの距離を算出するときの画素出力として使用する。これにより、各画素列の被写体検出状態に応じた適切な演算処理ができる。
【００１１】
また、他の態様による測距装置を有するカメラは、さらに、各画素列の画素出力に基づく相関演算結果から測距データの信頼性を判定する信頼性判定手段を設け、信頼性判定手段は、判断手段が類似性ありか、同一の被写体距離を示すかの少なくとも一方を判断したときには、信頼性があるとの判定を容易にする。
【００１２】
また、本発明の一態様によるカメラの測距方法は、等間隔の画素ピッチで複数のセンサ画素を配列してなる画素列を複数ライン並べたセンサ列を、撮影画面内の複数の測距点における被写体の焦点状態又は被写体までの距離を検出するのに使用し、センサ列の各画素列の画素出力に類似性があるか否か、及び各画素列の画素出力が同一の被写体距離を示すか否かの少なくとも一方を判断し、この判断結果に応じたセンサ列の各画素列の画素出力に基づいて被写体の焦点状態又は被写体までの距離を算出し、この算出した焦点状態又は被写体距離に関するデータの一部又は全部を、撮影光学系の合焦動作に使用するデータとして選択することにある。これにより、各画素列の被写体検出状態に応じた適切な演算処理ができ、従って、被写体の焦点状態又は被写体までの距離を正確に検出でき、合焦性能を高めることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、画素列を複数ライン並べたセンサ列を使用して被写体の焦点状態又は被写体までの距離を検出するものにおいて、各画素列の被写体検出状態に応じて適切な演算処理を行って被写体の焦点状態又は被写体までの距離を正確に検出でき、合焦性能を向上できる測距装置を有するカメラ及びカメラの測距方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。  
図１は、撮影画面内の複数の測距点における被写体の焦点状態又は被写体までの距離を検出する測距装置を有するカメラにおける、測距装置について示した図で、レンズ交換式の一眼レフレックスカメラを想定して図示したものである。このカメラは、交換レンズ１１とカメラボディ１２とから構成されている。
【００１５】
前記交換レンズ１１は、カメラボディ１２の前面に設けられた図示しないカメラマウントを介してカメラボディ１２に着脱自在に取り付けられている。この交換レンズ１１の内部には、フォーカスレンズ１１１と、レンズ駆動部１１２と、レンズＣＰＵ１１３とが設けられている。
【００１６】
前記フォーカスレンズ１１１は、撮影光学系に含まれる焦点調節用のレンズであり、レンズ駆動部１１２内の図示しないモータによってその光軸方向（図１の矢印で示す方向）に駆動される。なお、実際の撮影光学系は複数のレンズから構成されているが、図１ではフォーカスレンズ１１１のみを図示している。前記レンズ駆動部１１２は、モータとその駆動回路（モータドライバ）とから構成されている。前記レンズＣＰＵ１１３は、レンズ駆動部１１２の制御などを行う制御回路である。このレンズＣＰＵ１１３は、通信コネクタ１１４を介して前記カメラボディ１２内のＡＦ演算ＡＳＩＣ１２１と通信可能に構成されている。前記レンズＣＰＵ１１３からＡＦ演算ＡＳＩＣ１２１には、レンズＣＰＵ１１３に予め記憶されている、フォーカスレンズの製造ばらつき情報やフォーカスレンズの収差情報などのレンズデータが送信される。
【００１７】
前記カメラボディ１２は、以下のように構成されている。  
交換レンズ１１内のフォーカスレンズ１１１を介してカメラボディ１２内に入射した図示しない被写体からの光束は、メインミラー１２２で反射されて、フォーカシングスクリーン１２３、ペンタプリズム１２４を介して接眼レンズ１２５に至る。これにより、図示しない被写体の状態を観察することができる。
【００１８】
前記メインミラー１２２の中央部はハーフミラーになっており、このメインミラー１２２がダウン位置（図示の位置）にあるときには、ハーフミラー部を一部の光束が透過して、メインミラー１２２に設置されたサブミラー１２６で反射される。なお、メインミラー１２２がアップ位置にある時には、サブミラー１２６は折り畳まれるようになっている。また、メインミラー１２２の後方には、撮影光学系を通過した被写体像を光電変換するための撮像素子１２７が配置されている。即ち、前記メインミラー１２２がアップ位置にある場合には、フォーカスレンズ１１１を通った光束が、撮像素子１２７に結像して光電変換される。
【００１９】
また、前記サブミラー１２６で反射された光束は、自動焦点検出を行うためのＡＦ光学系（コンデンサレンズ１２８、全反射ミラー１２９、セパレータレンズ１３０などから構成される）に導かれ、このＡＦ光学系を通過して、焦点検出用センサ装置としてのＡＦセンサ１３１に導かれる。そして、このＡＦセンサ１３１に光束が入射した後、この入射光束が電気信号に変換される。前記ＡＦセンサ１３１からの電気信号（センサ出力）は前記ＡＦ演算ＡＳＩＣ１２１に入力される。
【００２０】
前記ＡＦ演算ＡＳＩＣ１２１では、入力されたセンサ出力に基づいて後で説明するＡＦ演算が行われる。このＡＦ演算結果がシステムコントローラ１３２に入力され、このシステムコントローラ１３２によりレンズＣＰＵ１１３が制御され、このレンズＣＰＵ１１３によりレンズ駆動部１１２を介してフォーカスレンズ１１１が合焦駆動される。
【００２１】
次に、ＡＦ光学系及びＡＦセンサ１３１について更に詳しく説明する。  
図２（ａ）は、図１のカメラで用いられるＡＦ光学系の２次結像系を模式的に示した図である。ＡＦ光学系は、コンデンサレンズ１２８と、全反射ミラー１２９と、セパレータレンズ１３０とから構成されている。なお、図２（ａ）における破線は１次結像面を示し、一点鎖線はＡＦ光学系の光路を示している。  
前記セパレータレンズ１３０の後方には前記ＡＦセンサ１３１が配置されている。前記ＡＦセンサ１３１は、横線検出センサ列１３１ａ、１３１ｂと縦線検出センサ列１３１ｃ、１３１ｄによって構成されている。
【００２２】
図２（ｂ）はフォーカスレンズ１１１からＡＦセンサ１３１に至る光束の様子を図示したものである。図２（ｂ）では全反射ミラー１２９を省略している。また、光束については撮影画面の横方向に関する焦点状態を検出するための横線検出光束のみを図示し、横線検出光束と直交する縦線検出光束については省略している。なお、以下の説明は横線検出光束を対象としているが、縦線検出光束の場合も同様である。
【００２３】
図２（ｂ）において、フォーカスレンズ１１１の異なる射出瞳１１１ａ、１１１ｂを通過した１対の横線検出光束は、前記サブミラー１２６で反射された後、コンデンサレンズ１２８に入射してそれぞれ集光される。そして、集光された１対の横線検出光束が全反射ミラー１２９において反射された後、図示しない視野絞りを介してセパレータレンズ１３０ａ、１３０ｂに入射する。さらに、セパレータレンズ１３０ａ、１３０ｂにそれぞれ入射した横線検出光束が、横線検出センサ列１３１ａ，１３１ｂの特定領域に結像する。
【００２４】
前記ＡＦセンサ１３１は、例えば、図３に示す１５点の測距点の焦点状態を検出するために図４のようなセンサアレイ配置になっている。即ち、横線検出センサ列１３１ａ、１３１ｂは、それぞれ５本のセンサ列から構成されている。各センサ列は互いに平行にかつ等間隔で配置されている。また、縦線検出センサ列１３１ｃ、１３１ｄは、それぞれ３本のセンサ列から構成されている。各センサ列は互いに平行にかつ等間隔で配置されている。
【００２５】
前記ＡＦセンサ１３１を構成する各センサ列は、図５に示すように、複数ラインの画素列、例えば、３ラインの画素列１４１，１４２，１４３によって構成されている。そして、各画素列１４１，１４２，１４３は、等間隔の画素ピッチで複数のセンサ画素ＳＰを配列した構成になっている。前記各画素列１４１，１４２，１４３は、互いに１／２画素ピッチずらして配置している。即ち、画素列１４１と画素列１４２を１／２画素ピッチずらし、画素列１４２と画素列１４３を１／２画素ピッチずらした、いわゆる千鳥配置になっている。そして、横線検出センサ列１３１ａ、１３１ｂ及び縦線検出センサ列１３１ｃ、１３１ｄは、各センサ列を測距点に対応させてそれぞれＮ1、Ｎ2、Ｎ3、Ｎ4、Ｎ5の５つに領域分割している。なお、１つのセンサ画素ＳＰのサイズは、例えば、１０μｍ×５０μｍになっている。また、図中点線で示す枠Ｔは、１次結像面における測距点の罫書きを示している。
【００２６】
次に、前記ＡＦセンサ１３１の回路構成について述べる。この回路は、横線検出光束に対しては横線検出センサ列１３１ａ、１３１ｂの一方を基準部、他方を参照部として機能させる。また、縦線検出光束に対しては縦線検出センサ列１３１ｃ、１３１ｄの一方を基準部、他方を参照部として機能させる。なお、ここでは検出センサ列のうちの１本のセンサ列についての回路構成について説明する。
【００２７】
基準部のセンサ列も参照部のセンサ列も３本の画素列１４１，１４２，１４３によって構成されるのは前述した通りであるが、具体的には、図６に示すように、各画素列１４１，１４２，１４３を、センサ画素ＳＰを構成するフォトダイオードを配列したフォトダイオード列１５１と、各フォトダイオードが検知した受光出力を画素信号として蓄積する蓄積列１５２と、画素信号を転送する転送路１５３と、前記蓄積列１５２から画素信号を転送路１５３に出力する転送スイッチ列１５４によって構成している。
【００２８】
そして、画素列１４１と画素列１４２は互いにフォトダイオード列１５１を対向させ、外側に転送路１５３を配置し、画素列１４２と画素列１４３との間にモニタ用のフォトダイオード列１５５を配置し、そのフォトダイオード列１５５に画素列１４３のフォトダイオード列１５１を対向して配置し、この画素列１４３の転送路１５３を外側に配置している。
【００２９】
前記各画素列１４１，１４２，１４３の転送路１５３に出力される画素信号をＦＤＡ（Floating Diffusion Amplifier）１５６によって順次取出し、増幅回路１５７によって増幅した後、出力選択回路１５８に出力している。また、前記モニタ用のフォトダイオード列１５５が検知した受光出力をモニタ出力として前記出力選択回路１５８及び積分時間制御回路１５９に出力している。前記積分時間制御回路１５９は、モニタ出力を取り込み、その出力が一定値以上になったときセンサ回路内において自動的に積分を終了させる制御や、モニタ出力が一定値以上にならなくても最大積分時間に達したとき自動的に積分を終了させる制御を行う。なお、一定値や最大積分時間は調整可能になっている。
【００３０】
前記出力選択回路１５８は、各画素列１４１，１４２，１４３からの画素信号を出力させるか、モニタ出力を出力させるか選択制御する。なお、出力選択回路１５８は、温度センサ１６０の検知温度によって出力電圧を温度補償するようになっている。  
このような回路構成を持つＡＦセンサ１３１の出力に基づいて測距点の焦点状態を検出することができる。このときの焦点状態の検出手法としては、例えば相関演算を用いた手法がある。この相関演算を用いた手法について説明する。
【００３１】
相関演算を行うのに先立って、まず、前記ＡＦ演算ＡＳＩＣ１２１は、ＡＦセンサ１３１から入力された各測距点のセンサデータ（画素信号を処理したデータ）を図示しないＲＡＭに記憶させる。次に、各センサ列１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄの各画素列１４１，１４２，１４３を構成するフォトダイオード出力の不均一性を補正するための補正データを用いてＲＡＭに記憶させたセンサデータを補正する。ここでの補正データは、例えば均一輝度面を観察したときのセンサデータのばらつきを補正するようなデータを用いればよい。
【００３２】
センサデータの補正が終了した後、相関演算が行われる。ここで、相関演算とは、対をなすセンサ列間、例えば、横線検出センサ列１３１ａと横線検出センサ列１３１ｂの各対をなすセンサ列間や縦線検出センサ列１３１ｃと縦線検出センサ列１３１ｄの各対をなすセンサ列間に入射した２像の間隔、すなわち、像ずれ量を算出する演算である。
【００３３】
この相関演算においては、対をなすセンサ列間でセンサデータの比較（相関値の算出演算）が行われ、この比較の結果、相関値が最も小さくなるような像ずれ量が算出される。この相関演算では、相関ブロック分割の手法が使用される。すなわち、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、測距枠Ｍに対して、中央相関演算枠Ｒ1、左相関演算枠Ｒ2、右相関演算枠Ｒ3を設定し、測距枠Ｍの検出データを３ブロックに分割して相関演算する。この分割して演算する理由は、１つの測距枠Ｍ内に複数の遠近混在した被写体が存在する場合でも検出可能にするためである。
【００３４】
そして、算出した像ずれ量に基づいて被写体距離やフォーカスレンズ１１１を駆動する際のデフォーカス量が算出される。  
例えば、３本の画素列１４１，１４２，１４３からなるセンサ列において、このセンサ列が被写体の同一部位の光束を取得している場合には、隣り合う２本の画素列を合成して１組のラインセンサと考える。すなわち、画素列１４１と画素列１４２を１組のラインセンサと考え、画素列１４２と画素列１４３をもう１組のラインセンサと考える。そして、各画素列１４１，１４２，１４３のセンサ画素ＳＰに対して図８に示すように画素番号1〜15…を付したときに、１組のラインセンサについては、画素1→画素2→画素4→画素5→画素7→画素8→画素10…の順に画素を並べ替えて相関演算を行い、２像間隔、即ち、像ずれ量を算出する。また、もう１組のラインセンサについては、画素2→画素3→画素5→画素6→画素8→画素9→画素11…の順に画素を並べ替えて相関演算を行い像ずれ量を算出する。そして、算出した複数の像ずれ量を信頼性で加重加算平均する。  
また、センサ列が被写体の同一部位の光束を取得していない場合には、最至近を示す１つの画素列を選択して像ずれ量を算出する。
【００３５】
このような操作を行うことで、センサ列が被写体の同一部位の光束を取得している場合には、２つの画素列の合成によって精度を√２倍高めることができ、また、算出した複数の像ずれ量の平均を取ることで精度をさらに√２倍高めることができ、総合的には精度を２倍に高めることができる。
【００３６】
各画素列１４１，１４２，１４３からなるセンサ列における相関演算処理をフローチャートで示すと、図９に示すようになる。この相関演算処理は演算手段を構成するＡＦ演算ＡＳＩＣ１２１によって行われる。画素列番号をｋ、類似性なし又は被写体距離が異なることを判断したときインクリメントされるカウンタをＮＧとすると、先ず、ステップＳ１にて、ｋ＝１にし、ステップＳ２にて、ＮＧ＝０にする。
【００３７】
そして、ステップＳ３にて、ｋラインと（ｋ＋１）ラインで類似性を有するかを判断する（判断手段）。この場合、ｋラインは画素列１４１に相当し、（ｋ＋１）ラインは画素列１４２に相当する。ステップＳ３にて類似性があると判断した時には、さらに、ステップＳ４にて、ｋラインで像ずれ量に基づいて算出したデフォーカス量と（ｋ＋１）ラインで像ずれ量に基づいて算出したデフォーカス量が同一であるかを判断する（判断手段）。すなわち、ｋラインと（ｋ＋１）ラインは被写体の同一部位を検出しているか否かを判断する。そして、デフォーカス量が同一であることを判断したときには、ｋラインと（ｋ＋１）ラインは被写体の同一部位の光束を取得していると判断し、ステップＳ５にて、ｋラインと（ｋ＋１）ラインの信号を合成する（合成手段）。そして、相関演算し合成の像ずれ量を算出する（演算手段）。
【００３８】
また、ステップＳ３にて、ｋラインと（ｋ＋１）ラインで類似性がないと判断するか、ステップＳ３にて類似性ありと判断してもステップＳ４にてｋラインと（ｋ＋１）ラインのデフォーカス量が同一でないと判断したときには、ｋラインと（ｋ＋１）ラインは被写体の同一部位の光束を取得していないと判断し、ステップＳ６にて、カウンタＮＧを＋１インクリメントする。そして、ステップＳ７にて、ｋラインの画素信号と（ｋ＋１）ラインの画素信号を個々に相関演算し像ずれ量を算出する（演算手段）。
【００３９】
像ずれ量の算出を終了すると、ステップＳ８にてｋの値に１を加算し、ステップＳ９にてｋ＝３になったかを判断する。ここではｋ＝２で３になっていないので、ステップＳ３に戻って同様の処理を行う。今度は、ｋラインは画素列１４２に相当し、（ｋ＋１）ラインは画素列１４３に相当する。そして、像ずれ量の算出が終了し、ステップＳ８にてｋの値に１を加算する。これにより、ｋ＝３になるので、ステップＳ９にてそれが判断される。
【００４０】
続いて、ステップＳ１０にて、カウンタＮＧ＝０か否かを判断し、ＮＧ＝０であれば、ステップＳ１１にて、算出した複数の像ずれ量を信頼性で加重加算平均して（平均化手段）、最終ずれ量を算出して（演算手段）、処理を終了する。相関演算の結果として算出された像ずれ量の信頼性が低い場合には、誤ったデフォーカス量が算出されるおそれがあるので、デフォーカス量の算出を行うのに先立ってセンサデータの信頼性を判定することが好ましく、ステップＳ１１の処理は信頼性判定にて信頼性が高いと判定した結果に基づいて行われる。
【００４１】
また、ステップＳ１０にて、ＮＧ＝０でないことを判断すると、ステップＳ１２にて、最至近を示す画素列の像ずれ量を採用する。すなわち、ＮＧ＝０でないということは、画素列間で類似性がないと判断されたか、同一デフォーカス量でないと判断された場合であり、このような場合には最至近を示す画素列の画素出力を使用して算出された像ずれ量に基づいてデフォーカス量を算出して（演算手段）、撮影光学系の合焦動作を行うことになる。
【００４２】
上述した相関演算処理におけるステップＳ３での類似性の判断は、図１０に示すように、ｋラインの信号出力ｓ１と（ｋ＋１）ラインの信号出力ｓ２との間の相関値Ｆを、
Ｆ＝Σ|ＤＬ(i)−ＤＲ(i)|
の式で、シフト量を−４〜＋４として計算して求める。  
また、ステップＳ４での同一デフォーカス量の判断は、隣接した画素列を合成しない状態での像ずれ量を算出し、同一の像ずれ量になっているかで判断する。具体的には、
ｍａｘ（像ずれ量−平均像ずれ量）＜閾値
であれば、同一像ずれ量になっていると判断する。
【００４３】
また、ステップＳ５におけるｋラインの画素列と（ｋ＋１）ラインの画素列の信号合成は、図１１に示すように、見かけ上画素ピッチが１／２になるように信号の合成処理を行う。すなわち、ｋラインの画素列の信号出力ｓ１を例えば１画素分図中左へシフトしてから（ｋ＋１）ラインの画素列の信号出力ｓ２と合成することで見かけ上画素ピッチが１／２になるように信号処理された合成信号ｓ３が得られる。
【００４４】
前記ステップＳ１１における最終像ずれ量の算出は、ステップＳ５にて、ｋラインの画素列と（ｋ＋１）ラインの画素列の画素信号の合成処理を行っているので、算出する最終像ずれ量Ｒ（合成）は、画素列１４１の画素信号と画素列１４２の画素信号の合成によって求めた合成像ずれ量をＰ12、画素列１４２の画素信号と画素列１４３の画素信号の合成によって求めた合成像ずれ量をＰ23、画素列１４１の画素信号と画素列１４２の画素信号との信頼性をＱ12、画素列１４２の画素信号と画素列１４３の画素信号との信頼性をＱ23とすると、
Ｒ（合成）＝｛（Ｐ12×Ｑ12）＋（Ｐ23×Ｑ23）｝／（Ｑ12＋Ｑ23）
によって求める。
【００４５】
なお、ステップＳ１１では、ｋラインの画素列と（ｋ＋１）ラインの画素列の画素信号の合成処理を行った信号に基づく最終像ずれ量の算出を行ったが、ｋラインの画素列と（ｋ＋１）ラインの画素列の画素信号を合成せずに最終像ずれ量を算出してもよい。この場合の最終像ずれ量Ｒ（非合成）は、画素列１４１の画素信号によって求めた像ずれ量をＰ1、画素列１４２の画素信号によって求めた像ずれ量をＰ2、画素列１４３の画素信号によって求めた像ずれ量をＰ3、画素列１４１の信頼性をＱ1、画素列１４２の信頼性をＱ2、画素列１４３の信頼性をＱ3とすると、
Ｒ（非合成）＝｛（Ｐ1×Ｑ1）＋（Ｐ2×Ｑ2）＋（Ｐ3×Ｑ3）｝／（Ｑ1＋Ｑ2＋Ｑ3）
によって求める。
【００４６】
また、場合によっては、最終像ずれ量を、信頼性を加味しないで算出してもよい。この場合には算出された複数の像ずれ量の平均値によって求める。  
すなわち、合成処理を伴う最終像ずれ量Ｒ（合成）は、
Ｒ（合成）＝（Ｐ12＋Ｐ23）／２
によって求め、合成処理を伴わない最終像ずれ量Ｒ（非合成）は、
Ｒ（非合成）＝（Ｐ1＋Ｐ2＋Ｐ3）／３
によって求める。  
なお、信頼性を加味するか否かは、例えばシステムコントローラ１３２において設定すればよい。
【００４７】
信頼性の判定は信頼性判定手段を設け、この信頼性判定手段が各画素列１４１，１４２，１４３の画素出力に基づく相関演算結果から測距データの信頼性を判定する。例えば、一例として、像ずれ量を得たときの最大相関値を信頼性として用いた場合について述べる。
【００４８】
信頼性判定における閾値は、センサ列が同一の被写体を受光し、かつ、被写体との距離が同一のときには、信頼性判定の閾値をそれ以外の場合よりも小さくする。これは各画素列が被写体を受光して得た画素出力に類似性があり、かつ同一の被写体距離を検出しているときには信頼性の判定を容易にすることであり、合成／平均化したブロックの像ずれ量を採用しやすくすることになる。なお、被写体との距離はデフォーカス量として見ることができる。  
なお、信頼性判定の閾値を小さくする条件としては、類似性と同一の被写体距離の両方を満足したときのみでなく、何れか一方を満足したときに行うようにしてもよい。
【００４９】
最大相関を示したときの相関量をＦmin(k)とすると、相関量Ｆmin(k)は、
Ｆmin(k)＝Σ|ＤＬ(i)−ＤＲ(i)|
で表される。なお、kは画素列番号である。  
センサ列が同一の被写体を受光し、かつ、被写体との距離が同一のときは、（Ｆmin(1,2)＜閾値１）で、かつ、（Ｆmin(2,3)＜閾値１）のとき、信頼性ありと判定する。なお、Ｆmin(k,k’)は、合成時の最大相関量を示している。  
それ以外は、（Ｆmin(1)＜閾値２）で、かつ、（Ｆmin(2)＜閾値２）で、かつ、（Ｆmin(3)＜閾値２）のとき、信頼性ありと判定する。なお、閾値１と閾値２との関係は、閾値１＜閾値２である。
【００５０】
前記ステップＳ１２では最至近を示す画素列の像ずれ量を採用する処理を行ったが、これに代えて、図５に示す１次結像面における測距点を罫書きで示した枠Ｔに一番近い画素列の像ずれ量を採用する処理を行ってもよい。すなわち、ステップＳ１２の処理は、ＮＧ＝０でないと判断されたときの処理であり、これは画素列間で類似性がないと判断されたか、同一デフォーカス量でないと判断された場合である。このような場合には１次結像面における測距点を罫書きで示した枠Ｔに一番近い画素列の画素出力を使用して算出された像ずれ量に基づいて撮影光学系の合焦動作を行うことになる。なお、図５の場合は枠Ｔに一番近い画素列として画素列１４２を採用することになる。
【００５１】
また、前述した図７における相関演算ブロックの選択は、
優先度１：（中央部の信頼性＞閾値）であれば中央相関演算枠Ｒ1を選択、
優先度２：（右部の信頼性＞閾値）であれば右相関演算枠Ｒ3を選択、
優先度３：（左部の信頼性＞閾値）であれば左相関演算枠Ｒ2を選択、
により行われる。
【００５２】
信頼性が判定された後、カメラの測距点選択モードに応じて測距点の選択が行われる。測距点選択モードがシングルポイントモードの場合には、撮影者によって指定された測距点を使用する。また、測距点選択モードがマルチモードの場合には、全測距点の中で信頼性の高いセンサデータを出力する測距点を抽出し、その中で更に、最至近の測距点を選択する。その後、カメラの設定状況によって第１処理又は第２処理を選択的に行う。
【００５３】
第１処理は、１点にて測距する場合で、最至近として選択された測距点の像ずれ量を使用して行う。また、第２処理は、複数測距点にて測距する場合で、最至近として選択された測距点の像ずれ量とほぼ同一な像ずれ量を持つ測距点が複数存在する場合は、それらの測距点の像を同一被写体と見なし、同一像ずれ量を持つ複数測距点の像ずれ量の平均値を使用して行う。
【００５４】
そして、測距点における像ずれ量に基づいてデフォーカス量の算出が行われる。すなわち、像ずれ量から、光学的に算出されたデフォーカス係数によりデフォーカス量を算出する。そして、算出したデフォーカス量に対し、温度補正、製造時のボディばらつきの補正、製造時のフォーカスレンズのばらつきの補正などを行って最終的なデフォーカス量を決定する。  
デフォーカス量が算出された後は、算出されたデフォーカス量がレンズＣＰＵ１１３に送信される。この送信されたデフォーカス量に基づいてレンズＣＰＵ１１３がレンズ駆動部１１２を制御することにより、フォーカスレンズ１１１の合焦駆動が行われる。
【００５５】
また、選択された測距点はファインダ内にスーパーインポーズによって表示される。測距点選択モードがシングルポイントモードの場合には選択された測距点のみがファインダ内にスーパーインポーズされる。また、測距点選択モードがマルチモードの場合には、像ずれ量の平均値算出に使用した全ての測距点がファインダ内にスーパーインポーズされる。また、ファインダ内には複数の測距点に対応する視野枠である、１次結像面における測距点の罫書きの枠Ｔが表示される。
【００５６】
図１２はこの実施の形態に係る測距装置を搭載したカメラの全体的な電気回路の構成を示すブロック図である。このブロック図では交換レンズ１１とカメラボディ１２とを区別せずに図示している。  
カメラの所定位置にはフォーカスレンズ１１１を含むズームレンズ系１６１が配設されている。このズームレンズ系１６１は、上記フォーカスレンズ１１１を含む撮影光学系を１つのレンズによって代表して図示したものである。このズームレンズ系１６１は前記レンズ駆動部１１２によって駆動される。レンズ駆動部１１２は前記レンズＣＰＵ１１３によって制御される。
【００５７】
ズームレンズ系１６１の入射光の光路上には前記撮像素子１２７が配置されている。この撮像素子１２７は、撮像回路１６２、Ａ／Ｄ変換回路１６３を介してバスライン１６４に接続されている。前記バスライン１６４には、前記システムコントローラ１３２とＡＦ演算ＡＳＩＣ１２１が接続されている。そして、前記ＡＦ演算ＡＳＩＣ１２１にはＡＦセンサ１３１が接続されている。
【００５８】
前記バスライン１６４には、また、各種の制御プログラムや各種データ処理用の情報等を記憶した記憶手段としてのＲＯＭ１６５、データの一時記憶用のＲＡＭ１６６、ドライブコントローラ１６７、外部Ｉ／Ｆ部１６８及びビデオエンコーダ１６９が接続されている。そして、前記ドライブコントローラ１６７にメディアドライブ１７０を介してディスク状又はカード状の記録媒体１７１が接続され、前記外部Ｉ／Ｆ部１６８に外部入出力端子１７２が接続され、前記ビデオエンコーダ１６９にビデオ出力端子１７３が接続されるとともにＬＣＤドライバ１７４を介してＬＣＤ表示部１７５が接続されている。
【００５９】
前記システムコントローラ１３２は、各部の制御処理や画像処理などカメラ全体の制御を司るものであり、レンズＣＰＵ１１３と通信可能に構成されている。また、前記システムコントローラ１３２には、操作部ドライバ１７６を介してモード設定などのカメラに対して各指示の入力を行う操作部の操作状態を検出するためのダイヤル部１７７やスイッチ部１７８が接続されるとともに、各部に電源を供給する電源部１７９が接続されている。前記電源部１７９には、外部からの電源供給を受けるための外部電源入力端子１８０が接続されている。  
前記システムコントローラ１３２には、さらに、閃光発光を行うためのストロボ発光部１８１及び当該カメラの姿勢が縦位置であるか横位置であるかを検出するための姿勢検出センサ１８２が接続されている。
【００６０】
このような構成において、ＡＦセンサ１３１からのセンサ出力がＡＦ演算ＡＳＩＣ１２１に入力されると、ＡＦ演算ＡＳＩＣ１２１において前述したようなＡＦ演算が行われてデフォーカス量が算出され、この算出されたデフォーカス量に基づいてレンズＣＰＵ１１３を介してレンズ駆動部１１２が制御されて、ズームレンズ系１６１内のフォーカスレンズのフォーカス駆動が行われる。
【００６１】
また、被写体の像がズームレンズ系１６１を介して撮像素子１２７に結像すると、この被写体像が光電変換された撮像信号として撮像素子１２７から出力される。この撮像信号が、後段の撮像回路１６２において処理され、更に、Ａ／Ｄ変換回路１６３においてデジタルの画像データに変換される。このデジタル画像データが、バスライン１６４を介してシステムコントローラ１３２に入力される。
【００６２】
システムコントローラ１３２では、入力された画像データのＪＰＥＧ圧縮伸張処理等の各種信号処理等が行われる。システムコントローラ１３２による信号処理の際やＡＦ演算ＡＳＩＣ１２１におけるＡＦ演算の際には、各種データの一時的記憶用としてＲＡＭ１６６が用いられる。
【００６３】
また、画像データ等の記録用のディスク状又はカード状の記録媒体１７１がメディアドライブ１７０に装着されると、当該記録媒体１７１に画像データが記録され、或いは画像データが読み込まれることになる。このとき、ドライブコントローラ１６７により、メディアドライブ１７０の動作が制御される。記録媒体１７１から画像データが読み込まれた場合には、読み込まれた画像データがバスライン１６４を介してシステムコントローラ１３２に送られ、前述した撮像信号による画像データの場合と同様の信号処理がなされる。
【００６４】
また、パソコン等の周辺機器は、外部入出力端子（例えばＵＳＢ端子）１７２及び外部Ｉ／Ｆ部１６８を介してバスライン１６４に接続される。そして、周辺機器が保持する画像データ等は、外部入出力端子１７２及び外部Ｉ／Ｆ部１６８を介して取り込まれ、ドライブコントローラ１６７の制御の下、メディアドライブ１７０が駆動され、記録媒体１７１に記録されるようになっている。
【００６５】
更に、ビデオエンコーダ１６９では、Ａ／Ｄ変換回路１６３でＡ／Ｄ変換された画像信号、又は記録媒体１７１から読み出されシステムコントローラ１３２でＪＰＥＧ伸長処理された画像信号がエンコードされ、ＬＣＤ表示部１７５において所定の表示がなされる。このとき、ＬＣＤドライバ１７４によりＬＣＤ表示部１７５が駆動される。更に、このカメラでは、ビデオ出力端子１７３を介して映像信号の外部出力も可能となっている。
【００６６】
このように、この実施の形態における測距装置は、横線検出センサ列１３１ａ、１３１ｂ及び縦線検出センサ列１３１ｃ、１３１ｄからなるＡＦセンサ１３１を使用し、横線検出センサ列１３１ａ、１３１ｂ及び縦線検出センサ列１３１ｃ、１３１ｄを構成する各センサ列はそれぞれ３本の画素列１４１，１４２，１４３によって構成されている。
【００６７】
そして、例えば、画素列１４１と画素列１４２との画素出力に類似性があることを判断し、さらに、画素列１４１と画素列１４２との画素出力が同一の被写体距離を示す、すなわち、同一のデフォーカス量を示していることを判断すると、画素列１４１と画素列１４２を１組のラインセンサと見なして、各画素列１４１，１４２における各センサ画素ＳＰの画素信号を交互に取り出して相関演算を行って合成の像ずれ量を算出する。
【００６８】
また、画素列１４２と画素列１４３との画素出力に類似性があることを判断し、さらに、画素列１４２と画素列１４３との画素出力が同一の被写体距離を示す、すなわち、同一のデフォーカス量を示していることを判断すると、画素列１４２と画素列１４３を１組のラインセンサと見なして、各画素列１４２，１４３における各センサ画素ＳＰの画素信号を交互に取り出して相関演算を行って合成の像ずれ量を算出する。そして、算出した２つの合成像ずれ量から最終の像ずれ量Ｒ（合成）を、信頼性Ｑを加味して、Ｒ（合成）＝｛（Ｐ12×Ｑ12）＋（Ｐ23×Ｑ23）｝／（Ｑ12＋Ｑ23）の演算によって求めている。
【００６９】
また、画素列１４１と画素列１４２との画素出力に類似性がないと判断した場合や、類似性ありと判断しても画素列１４１と画素列１４２との画素出力が同一のデフォーカス量を示していない判断したときには、画素列１４１と画素列１４２の画素信号を合成せずに個々に取り出して相関演算を行って像ずれ量を算出する。これは、画素列１４２と画素列１４３との間においても同様である。そして、この場合の最終の像ずれ量は最至近を示す画素列の像ずれ量を採用している。
【００７０】
こうして算出した最終の像ずれ量に基づいてデフォーカス量を算出してフォーカスレンズ１１１の合焦駆動を行うようにしている。これにより、各画素列の被写体検出状態に応じて適切な演算処理を行って被写体の焦点状態又は被写体までの距離を正確に検出でき、合焦性能を向上できる。
【００７１】
また、ステップＳ１１においては、複数の像ずれ量を信頼性で加重加算平均して最終の像ずれ量を算出したが、信頼性を加味せずに、最終の像ずれ量Ｒ（合成）を、Ｒ（合成）＝（Ｐ12＋Ｐ23）／２の単なる平均化演算によって求めてもよく、このようにしても各画素列の被写体検出状態に応じて適切な演算処理を行って被写体の焦点状態又は被写体までの距離を正確に検出でき、合焦性能を向上できる。
【００７２】
また、測距枠Ｍに対して、中央相関演算枠Ｒ1、左相関演算枠Ｒ2、右相関演算枠Ｒ3を設定し、測距枠Ｍの検出データを３ブロックに分割して相関演算するので、１つの測距枠Ｍ内に複数の遠近混在した被写体が存在する場合でも、画素出力の類似性の検出や同一のデフォーカス量の検出が可能になる。
【００７３】
また、算出した２つの合成像ずれ量を平均化して最終像ずれ量を算出する場合に、信頼性を加味することで、相関演算の結果として算出された像間隔の信頼性が低い場合を排除することができ、デフォーカス量を正確に算出することができる。
【００７４】
次に、本発明の他の実施の形態を、図面を参照して説明する。  
なお、測距装置の構成や全体的な電気回路の構成は前述した実施の形態と同じであり異なる点は、各画素列１４１，１４２，１４３からなるセンサ列における相関演算処理である。この実施の形態では、相関演算処理が図１３に示すフローチャートに従って行われるようになっている。
【００７５】
すなわち、ステップＳ３にて、ｋラインと（ｋ＋１）ラインで類似性を有するかを判断し、類似性ありと判断したときには、ステップＳ５１にて、ｋラインと（ｋ＋１）ラインの信号を合成する（合成手段）。そして、相関演算し像ずれ量を算出する（演算手段）。また、ステップＳ３にて類似性無しと判断されても、ステップＳ４にて、ｋラインで算出したデフォーカス量と（ｋ＋１）ラインで算出したデフォーカス量が同一であるかを判断し、デフォーカス量が同一であると判断したときには、ステップＳ５１にて、ｋラインと（ｋ＋１）ラインの信号を合成する（合成手段）。そして、相関演算し像ずれ量を算出する（演算手段）。これは、２つの画素列間で、類似性か、同一のデフォーカス量かのいずれかが判断されると各画素列の画素出力を合成して相関演算を行うことを示している。
【００７６】
また、ステップＳ３にて類似性がないと判断し、ステップＳ４にてデフォーカス量が同一でないと判断したときには、ステップＳ６１にて、カウンタＮＧを＋１インクリメントし、ステップＳ７１にて、ｋラインの信号と（ｋ＋１）ラインの信号を個々に相関演算し像ずれ量を算出する。これは、２つの画素列間で、類似性が無く、かつ、デフォーカス量が同一でないと判断されたときのみ各画素列の画素出力を合成せずに個々に相関演算を行うことを示している。  
このような相関演算処理を行っても、各画素列の被写体検出状態に応じて適切な演算処理を行って被写体の焦点状態又は被写体までの距離を正確に検出でき、合焦性能を向上できる。
【００７７】
なお、前述した各実施の形態は、３本の画素列を互いに１／２画素ピッチずらして千鳥配置したセンサ列を使用したものについて述べたが、４本の画素列を互いに１／２画素ピッチずらして千鳥配置したセンサ列を使用したものであってもよい。この場合に隣接した１対の画素列を１組のラインセンサと見なすことで合計３本のラインセンサの組を構成できる。この４本の画素列からなるセンサ列を使用した場合の相関演算処理の一例を示すと図１４に示すようになる。
【００７８】
すなわち、ステップＳ２１にて、画素加算の有無を判断し、画素加算が無ければ、ステップＳ２２にて３組のラインの類似性を判断する（判断手段）。例えば、４本の画素列を１ライン、２ライン、３ライン、４ラインとすると、１ラインと２ラインの組、２ラインと３ラインの組、３ラインと４ラインの組が共に類似性があるかを判断する。
【００７９】
各組が共に類似性ありと判断すると、続いて、ステップＳ２３にて、４本の画素列が全て同一のデフォーカス量を検出しているかを判断する（判断手段）。そして、４本の画素列が全て同一のデフォーカス量を検出していると判断すると、ステップＳ２４にて、１ライン目の画素列と２ライン目の画素列の画素信号を合成する（合成手段）。そして、演算によりデフォーカス量を算出する（演算手段）。また、３ライン目の画素列と４ライン目の画素列の画素信号を合成する（合成手段）。そして、演算によりデフォーカス量を算出する（演算手段）。こうして算出したデフォーカス量を使用することで測距精度を、√３×√２＝√６倍に高めることが可能になる。
【００８０】
また、ステップＳ２２にて各組が共に類似性を有さないと判断すると、続いて、ステップＳ２５にて、間の２つの画素列、すなわち、２ライン目の画素列と３ライン目の画素列の組を含む２組で類似性が有るかを判断する（判断手段）。そして、類似性が有ると判断すると、続いて、ステップＳ２６にて、２組の３本の画素列が全て同一のデフォーカス量を検出しているかを判断する（判断手段）。そして、３本の画素列が全て同一のデフォーカス量を検出していると判断すると、ステップＳ２７にて、２ライン目の画素列と３ライン目の画素列の画素信号を合成（合成手段）。そして、演算によりデフォーカス量を算出する（演算手段）。また、もう一組の２本の画素列の画素信号を合成する（合成手段）。そして、演算によりデフォーカス量を算出する（演算手段）。こうして算出したデフォーカス量を使用することで測距精度を、√２×√２＝２倍に高めることが可能になる。
【００８１】
また、ステップＳ２３にて４本の画素列が全て同一のデフォーカス量を検出していないと判断したときには、ステップＳ２６にて、２組の３本の画素列が全て同一のデフォーカス量を検出しているかを判断し（判断手段）、３本の画素列が全て同一のデフォーカス量を検出していると判断すると、前記ステップＳ２７の処理を行ってデフォーカス量を算出する（演算手段）。
【００８２】
前記ステップＳ２４及びＳ２７の処理を終了すると、続いて、ステップＳ２８にて、複数のデフォーカス量を信頼性で加重加算平均する（平均化手段）。こうして算出した最終のデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズの合焦駆動を行う。
【００８３】
また、前記ステップＳ２１にて、画素加算有りを判断すると、続いて、ステップＳ２９にて、加算が２本の画素列の加算かを判断し、２本の画素列の加算であれば、ステップＳ３０にて、１組の２本の画素列に類似性があるかを判断し（判断手段）、類似性があれば、ステップＳ３１にて、この２本の画素列は同一のデフォーカス量になっているかを判断する（判断手段）。そして、同一のデフォーカス量になっていると、ステップＳ３２にて、２ライン目の画素列と３ライン目の画素列の画素信号を合成する（合成手段）。そして、演算によりデフォーカス量を算出する（演算手段）。こうして算出したデフォーカス量を使用することで測距精度を、√２倍に高めることが可能になる。
【００８４】
また、前記ステップＳ２５にて類似性がないと判断したときには、ステップＳ３０による２本の画素列の類似性の判断に移行し、また、前記ステップＳ２６にて同一のデフォーカス量でないことを判断したときには、ステップＳ３１よる２本の画素列のデフォーカス量の判断に移行する。
【００８５】
また、前記ステップＳ３０にて２本の画素列に類似性がないことが判断されるか、又は、前記ステップＳ３１にて２本の画素列が同一のデフォーカス量になっていないことが判断されると、続いて、ステップＳ３３にて、２ライン目の画素列と３ライン目の画素列の画素信号それぞれで相関演算を行い（演算手段）、その後、前記ステップ２８にて複数のデフォーカス量を信頼性で加重加算平均する（平均化手段）。こうして算出した最終のデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズの合焦駆動を行う。
【００８６】
また、前記ステップＳ２９にて２本の画素列の加算でないことを判断すると、ステップＳ３４にて、そのままデフォーカス量を算出する（演算手段）。このときの測定精度は１倍である。  
このように４本の画素列でセンサ列を構成するものにおいても、各画素列の画素出力を相関演算し、平均化して像ずれ量を算出するので、各画素列の被写体検出状態に応じて適切な演算処理を行って被写体の焦点状態又は被写体までの距離を正確に検出でき、合焦性能を向上できる。  
なお、センサ列を構成する画素列の数は５本以上であってもよいのは勿論である。
【００８７】
また、前述した各実施の形態は、複数の画素列を互いに１／２画素ピッチずらした千鳥配置したものについて述べたがこれに限定するものではなく、複数の画素列を、画素ピッチを合わせて配置したセンサ列を使用することもできる。すなわち、図１５に示すように、ｋラインの画素列と（ｋ＋１）ラインの画素列の画素ピッチを合わせて配置し、ｋラインの画素列の信号出力ｓ１を例えば１画素分図中左へシフトしてから（ｋ＋１）ラインの画素列の信号出力ｓ２と加算することで加算信号ｓ４が得られる。そして、この加算信号ｓ４を平均化手段により１／２にすることで平均化した信号が得られる。このような平均化を行うことでセンサノイズを１／２に低減することができる。これにより、複数の画素列を互いに１／２画素ピッチずらした千鳥配置したものと同様に測距精度を高めることができる。
【００８８】
従って、このような配置のセンサ列を使用した場合は、前述した図９のステップＳ５における合成手段に代えて、ｋラインと（ｋ＋１）ラインの信号を加算した後平均化手段により１／２に平均化し、この平均化した信号を使用して相関演算し、像ずれ量を算出すればよい。これは前述した図１３の処理においても同様であり、ステップＳ７１の合成手段に代えて平均化手段を使用すればよい。さらに、前述した図１４の処理においても同様であり、ステップＳ２４、ステップＳ２７、ステップＳ３２の合成手段に代えて平均化手段を使用すればよい。
【００８９】
なお、その他についても、本発明は前述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。  
さらに、前述した実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、前述した実施の形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても本発明の課題を解決することができ、本発明の作用効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る測距装置を有するカメラにおける測距装置の構成を示す図である。
【図２】同実施の形態におけるＡＦセンサ周囲の構成を示すもので、（ａ）は図１のカメラにおけるＡＦ光学系の２次結像系について示した図であり、（ｂ）はフォーカスレンズからＡＦセンサに至る光束について示した図である。
【図３】同実施の形態における測距点を示す図である。
【図４】同実施の形態におけるＡＦセンサのセンサアレイ配置について示した図である。
【図５】同実施の形態におけるセンサ列を構成する画素列の配置及び１次結像面における測距点の罫書き枠を示す図である。
【図６】同実施の形態におけるセンサ列の構成及びセンサ列から信号を取出す回路構成を示す図である。
【図７】同実施の形態における相関ブロック分割の手法を説明するための図である。
【図８】同実施の形態におけるセンサ列から画素信号を取出すときの信号順序を説明するための図である。
【図９】同実施の形態におけるセンサ列から取出した画素信号に基づく相関演算処理を示すフローチャートである。
【図１０】図９の相関演算処理における類似性判断を説明するための図である。
【図１１】図９の相関演算処理における信号合成を説明するための図である。
【図１２】同実施の形態におけるカメラの全体的な電気回路の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の他の実施の形態における、センサ列から取出した画素信号に基づく相関演算処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の他の実施の形態における、センサ列から取出した画素信号に基づく相関演算処理を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の他の実施の形態における、センサ列を構成する画素列の配置とこの配置における信号合成を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９１】
１１…交換レンズ、１１１…フォーカスレンズ、１１２…レンズ駆動部、１２１…ＡＦ演算ＡＳＩＣ、１２２…メインミラー、１２６…サブミラー、１２７…撮像素子、１３１…ＡＦセンサ、１３１ａ，１３１ｂ…横線検出センサ列、１３１ｃ，１３１ｄ…縦線検出センサ列、１３２…システムコントローラ、１４１，１４２，１４３…画素列。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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