(57)【要約】【課題】構造が簡単で、かつ短時間で適切な被写体までの距離の測定を行うことができるカメラの測距装置を提供する。【解決手段】測距装置２１は、被写体からの光を採光する複数のセンサ素子Ｐ１，Ｐ２・・・Ｐ２００を有する測距部４と、測距部４を制御する制御回路３０とを備え、測距部４はセンサ素子Ｐ１，Ｐ２・・・Ｐ２００による予備的な採光を行い、制御回路３０は測距エリアＡａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄ，Ａｅの光量分布について中央側の測距エリアについての光量が外側の測距エリアについての光量よりも相対的に低いか否かを判定し、中央側の光量が外側の光量よりも相対的に低いときは、被写体距離を測定するための採光を中央側の測距エリアに属するセンサ素子のうち所定数のセンサ素子が飽和するまで行わせるように測距部４を制御する。【選択図】      図７
2004151628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファインダ内の視野枠内に示される測距領域に対応して被写体からの光を採光する複数のセンサ素子を有する測距部と、該測距部を制御する制御部とを備え、
前記測距領域は、複数の測距エリアに分割され、
前記制御部は、前記センサ素子が同期して採光を行うことにより該各センサ素子に蓄積された光量の、前記各測距エリアにおける分布に基づいて、該各測距エリアごとに被写体距離を測定するとともに、前記蓄積された光量に基づいて、前記各測距エリアごとのコントラストを表す指標値を算出し、前記指標値に基づいて、いずれかの測距エリアを最適測距エリアとして決定し、前記最適測距エリアとして決定された測距エリアについての前記被写体距離を、最適被写体距離として出力する測距装置において、
前記測距部は、前記採光に先立って、前記各センサ素子による予備的な採光を行い、
前記制御部は、前記予備的な採光に基づいて得られた全測距エリアの光量分布について、該全測距エリアのうち中央側の測距エリアについての光量が外側の測距エリアについての光量よりも相対的に低いか否かを判定し、前記中央側の光量が前記外側の光量よりも相対的に低いときは、前記被写体距離を測定するための採光を、該中央側の測距エリアに属するセンサ素子のうち所定数のセンサ素子が飽和するまで行わせ、前記中央側の光量が前記外側の光量よりも相対的に低くないときは、前記被写体距離を測定するための採光を、前記全測距エリアに属するセンサ素子のうち所定数のセンサ素子が飽和するまで行わせるように前記測距部を制御するとともに、
前記指標値に基づく前記最適測距エリアの決定は、前記被写体距離が短い側の測距エリアから長い側の測距エリアの順に、前記指標値が所定値を充足するか否かを判定することにより行うことを特徴とするカメラの測距装置。
【請求項２】
夜景モードと通常モードとのうち一方を選択するモード選択手段を備えるとともに、
前記制御部は、前記モード選択手段により前記夜景モードが選択されているときは、前記中央側の測距エリアについての光量と前記外側の測距エリアについての光量との相対的な比較を行わずに、前記中央側の測距エリアに属するセンサ素子のうち所定数のセンサ素子が飽和するまで、前記被写体距離を測定するための採光を行うことを特徴とする請求項１に記載のカメラの測距装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記予備的な採光を、前記被写体距離を測定するための採光に比して短時間で行うことを特徴とする請求項１または２に記載のカメラの測距装置。
【請求項４】
ファインダ内の視野枠内に示される測距領域に対応して被写体からの光を採光する複数のセンサ素子を有する測距部と、該測距部を制御する制御部と、夜景モードと通常モードとのうち一方を選択するモード選択手段とを備え、
前記測距領域は、複数の測距エリアに分割され、
前記制御部は、前記センサ素子が同期して採光を行うことにより該各センサ素子に蓄積された光量の、前記各測距エリアにおける分布に基づいて、該各測距エリアごとに被写体距離を測定するとともに、前記蓄積された光量に基づいて、前記各測距エリアごとのコントラストを表す指標値を算出し、前記指標値に基づいて、いずれかの測距エリアを最適測距エリアとして決定し、前記最適測距エリアとして決定された測距エリアについての前記被写体距離を、最適被写体距離として出力する測距装置において、
前記制御部は、前記モード選択手段により前記夜景モードが選択されているときは、前記被写体距離を測定するための採光を、該中央側の測距エリアに属するセンサ素子のうち所定数のセンサ素子が飽和するまで行わせ、前記モード選択手段により前記通常モードが選択されているときは、前記被写体距離を測定するための採光を、前記全測距エリアに属するセンサ素子のうち所定数のセンサ素子が飽和するまで行わせるように前記測距部を制御するとともに、
前記指標値に基づく前記最適測距エリアの決定は、前記被写体距離が短い側の測距エリアから長い側の測距エリアの順に、前記指標値が所定値を充足するか否かを判定することにより行うことを特徴とするカメラの測距装置。
【請求項５】
前記所定数のセンサ素子は１つのセンサ素子であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のカメラの測距装置。
【請求項６】
前記測距部は２眼測距センサを備え、該２眼測距センサ内で前記複数のセンサ素子が直線状に配置されており、
前記制御部は、該２眼測距センサ間で対応する測距エリアにおける光量分布に基づいて、前記各測距エリアごとの前記被写体距離を測定することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のカメラの測距装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラに用いられて被写体からの光をもとに距離を測定するパッシブ方式の測距装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カメラの自動合焦（ＡＦ）機構に用いられる測距方式として、三角測量法に基づいたパッシブ方式が従来より知られている。このパッシブ方式は、被写体のコントラスト（輝度差）を利用して距離を測定するため、例えば夜景を背景にしたポートレート撮影等遠くの背景のコントラストが高い一方で近くの人物等のコントラストが低い場合は、コントラストの高い背景に焦点を合わせるようにＡＦ機構が動作してしまう可能性がある。
【０００３】
このような問題を解決すべく、測距装置として、例えば露光時間を変化させながら走査を繰り返すことによって測距を行うものやセンサ素子ごとに露光時間を異ならせることによって測距を行うものが考案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１０８８９２号公報
【特許文献２】
特開平１０−１８６４６０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、露光時間を変化させながら走査を繰り返す場合は、露光時間が長くなるため、被写体までの距離を測定し合焦するまでに時間がかかりユーザはその間待機する必要性が生じることとなり利便性に欠ける。また、センサ素子ごとに露光時間を異ならせる場合は、多数のセンサ素子をそれぞれ個別に駆動させる必要が生じるため、測距装置の構造や制御が複雑となりコストの増大を招く。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、構造が簡単で、かつ短時間で適切な被写体までの距離の測定を行うことができる測距装置を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ファインダ内の視野枠内に示される測距領域に対応して被写体からの光を採光する複数のセンサ素子を有する測距部と、該測距部を制御する制御部とを備え、前記測距領域は、複数の測距エリアに分割され、前記制御部は、前記センサ素子が同期して採光を行うことにより該各センサ素子に蓄積された光量の、前記各測距エリアにおける分布に基づいて、該各測距エリアごとに被写体距離を測定するとともに、前記蓄積された光量に基づいて、前記各測距エリアごとのコントラストを表す指標値を算出し、前記指標値に基づいて、いずれかの測距エリアを最適測距エリアとして決定し、前記最適測距エリアとして決定された測距エリアについての前記被写体距離を、最適被写体距離として出力する測距装置において、前記測距部は、前記採光に先立って、前記各センサ素子による予備的な採光を行い、前記制御部は、前記予備的な採光に基づいて得られた全測距エリアの光量分布について、該全測距エリアのうち中央側の測距エリアについての光量が外側の測距エリアについての光量よりも相対的に低いか否かを判定し、前記中央側の光量が前記外側の光量よりも相対的に低いときは、前記被写体距離を測定するための採光を、該中央側の測距エリアに属するセンサ素子のうち所定数のセンサ素子が飽和するまで行わせ、前記中央側の光量が前記外側の光量よりも相対的に低くないときは、前記被写体距離を測定するための採光を、前記全測距エリアに属するセンサ素子のうち所定数のセンサ素子が飽和するまで行わせるように前記測距部を制御するとともに、前記指標値に基づく前記最適測距エリアの決定は、前記被写体距離が短い側の測距エリアから長い側の測距エリアの順に、前記指標値が所定値を充足するか否かを判定することにより行うことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、夜景モードと通常モードとのうち一方を選択するモード選択手段を備えるとともに、前記制御部は、前記モード選択手段により前記夜景モードが選択されているときは、前記中央側の測距エリアについての光量と前記外側の測距エリアについての光量との相対的な比較を行わずに、前記中央側の測距エリアに属するセンサ素子のうち所定数のセンサ素子が飽和するまで、前記被写体距離を測定するための採光を行うことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記制御部は、前記予備的な採光を、前記被写体距離を測定するための採光に比して短時間で行うことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、ファインダ内の視野枠内に示される測距領域に対応して被写体からの光を採光する複数のセンサ素子を有する測距部と、該測距部を制御する制御部と、夜景モードと通常モードとのうち一方を選択するモード選択手段とを備え、前記測距領域は、複数の測距エリアに分割され、前記制御部は、前記センサ素子が同期して採光を行うことにより該各センサ素子に蓄積された光量の、前記各測距エリアにおける分布に基づいて、該各測距エリアごとに被写体距離を測定するとともに、前記蓄積された光量に基づいて、前記各測距エリアごとのコントラストを表す指標値を算出し、前記指標値に基づいて、いずれかの測距エリアを最適測距エリアとして決定し、前記最適測距エリアとして決定された測距エリアについての前記被写体距離を、最適被写体距離として出力する測距装置において、前記制御部は、前記モード選択手段により前記夜景モードが選択されているときは、前記被写体距離を測定するための採光を、該中央側の測距エリアに属するセンサ素子のうち所定数のセンサ素子が飽和するまで行わせ、前記モード選択手段により前記通常モードが選択されているときは、前記被写体距離を測定するための採光を、前記全測距エリアに属するセンサ素子のうち所定数のセンサ素子が飽和するまで行わせるように前記測距部を制御するとともに、前記指標値に基づく前記最適測距エリアの決定は、前記被写体距離が短い側の測距エリアから長い側の測距エリアの順に、前記指標値が所定値を充足するか否かを判定することにより行うことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記所定数のセンサ素子は１つのセンサ素子であることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記測距部は２眼測距センサを備え、該２眼測距センサ内で前記複数のセンサ素子が直線状に配置されており、前記制御部は、該２眼測距センサ間で対応する測距エリアにおける光量分布に基づいて、前記各測距エリアごとの前記被写体距離を測定することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施の形態に係る測距装置を備えたカメラを示すものである。カメラ１の正面２の中央には撮影光を入射させる撮像レンズ３が設けられ、撮像レンズ３の上方には測距部４と、ユーザが目視によって撮影範囲等を確認するための光学ファインダ５と、低照度での撮影時に使用されるストロボ６とが設けられている。また、カメラ１の上面７には操作部８（図６参照）の一部としてのシャッターボタン９が設けられている。
【００１５】
測距部４は図２及び図３に示す２眼測距センサ１０を備えている。２眼測距センサ１０は第１測距部１１及び第２測距部１２からなり、第１測距部１１及び第２測距部１２はそれぞれｎ個、例えばここでは２００個のフォトダイオードであるセンサ素子Ｐ１，Ｐ２・・・Ｐ２００が直線状に配置されたラインイメージセンサ１３，１４とレンズ１５，１６とを備えている。ラインイメージセンサ１３，１４は同一直線上に一定の間隔を設けて配置されて、これらのラインイメージセンサ１３，１４の前方にそれぞれレンズ１５，１６が設けられている。なお、この他の測距センサも可能であるが、２眼測距センサは廉価であり、かつ、複数のセンサ素子が直線状に配置されたものは２眼測距センサの中でも単純な構造であるため、コストの低減を図ることができる。
【００１６】
第１測距部１１及び第２測距部１２においては、レンズ１５，１６を通して被写体からの光が採光され、この光がラインイメージセンサ１３，１４の位置を合焦面として収束され、各センサ素子Ｐ１，Ｐ２・・・Ｐ２００によって電荷に変換されてセンサ素子Ｐ１，Ｐ２・・・Ｐ２００ごとに電荷が蓄積されるようになっている。このとき、各センサ素子Ｐ１，Ｐ２・・・Ｐ２００はそれぞれ同期して動作するようになっており、各センサ素子Ｐ１，Ｐ２・・・Ｐ２００とも採光時間は同一となる。
【００１７】
図４に示すように、ファインダ５の視野枠２０の中央には測距装置２１（図６参照）の測距領域２２を示すＡＦフレーム２３が表示される。ユーザは焦点を合わせたい被写体がこのＡＦフレーム２３内に含まれるようにカメラ１を調整した状態でシャッターボタン９を半押しすることによって、その被写体に対して焦点調整を行うようになっている。
【００１８】
図５に示すように、測距領域２２は５つの測距エリアＡａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄ，Ａｅに分割され、測距エリアＡａにはセンサ素子Ｐ１，Ｐ２・・Ｐ４０が、測距エリアＡｂにはセンサ素子Ｐ４１，Ｐ４２・・Ｐ８０が、測距エリアＡｃにはセンサ素子Ｐ８１，Ｐ８２・・Ｐ１２０が、測距エリアＡｄにはセンサ素子Ｐ１２１，Ｐ１２２・・Ｐ１６０が、測距エリアＡｅにはセンサ素子Ｐ１６１，Ｐ１６２・・Ｐ２００がそれぞれ対応するようになっている。なお、ここでは測距領域を５つに分割したが、これに限られるものではなく、ｎ／２以下の範囲であれば任意の数であってよい。
【００１９】
測距装置２１は被写体の測距領域２２に含まれる部分からの光を受光することによって得られる画像に基づいてカメラ１から被写体までの距離（被写体距離）を算出するようになっている。具体的には、三角測量法を用い、２眼測距センサ１０の第１測距部１１のラインイメージセンサ１３の各センサ素子Ｐ１，Ｐ２・・・Ｐ２００に蓄積された光量（電荷）の分布と第２測距部１２のラインイメージセンサ１４の各センサ素子Ｐ１，Ｐ２・・・Ｐ２００に蓄積された光量（電荷）の分布との相対的な位置のずれから被写体距離は算出される。
【００２０】
図６はカメラ１に備えられた測距装置の概略構成を示す。符号２１は測距装置、３０は制御部としての制御回路、３１は測距制御部、３２は測距演算部、３３はメモリ、８は操作部、３４はフォーカスレンズ、３５はフォーカスドライバ、３６は撮像部をそれぞれ表している。
【００２１】
制御回路３０は自動合焦（ＡＦ）等のカメラ１の動作全体を制御し、測距制御部３１、測距演算部３２及びメモリ３３を有している。測距制御部３１は、接地電圧（ＧＲＤ）、同期信号（ＣＬＫ）、センサ素子Ｐ１，Ｐ２・・・Ｐ２００の電位読み出し（ＡＦＤＡＴＡ）、積分開始・終了制御（ＣＴＲＬ）、定電圧（ＶＤＤ）等の制御信号を測距部４に送ることにより測距部４の制御を行う。
【００２２】
フォーカスドライバ３５は測距装置２１の測距結果に基づいて制御回路３０から送られる信号に従って、ラインイメージセンサ１３，１４の位置と合焦面が一致するようにフォーカスレンズ３４を光軸方向に駆動させる。また、撮像部３６は制御回路３０からの指示に従って撮像処理を行う。
【００２３】
つぎに、測距装置２１の動作について説明する。図７は測距装置２１の測距動作を示すフローチャートである。
【００２４】
シャッターボタン９が半押しされたことにより測距開始信号を受けた測距制御部３１は、測距部４に一定時間において被写体の測距領域２２に含まれる部分からの光を予備的に採光させる（Ｓ１）。ステップＳ１において採光された光が各センサ素子Ｐ１，Ｐ２・・・Ｐ２００において電荷に変換され、この電荷から測距制御部３１は各測距エリアＡａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄ，Ａｅごとのコントラストを表す指標値としての各センサ素子Ｐ１，Ｐ２・・・Ｐ２００ごとの輝度値Ｌｉ（センサ素子Ｐ１の輝度値をＬ１とし、以下同様に各センサ素子Ｐ２・・・Ｐ２００の輝度値をそれぞれＬ２・・・Ｌ２００とする）を取得する（Ｓ２）。測距制御部３１は測距演算部３２に輝度値Ｌ１，Ｌ２・・・Ｌ２００の情報を送り、測距演算部３２はこれらの輝度値Ｌ１，Ｌ２・・・Ｌ２００から（１）式に基づいて中央輝度評価値Ｖを算出する（Ｓ３）。
【００２５】
【数１】
2004151628.tif 000003
【００２６】
（１）式において、第２項は各センサ素子の輝度値の総和を示すのに対して、第１項は中央側の測距エリアにあるセンサ素子の輝度値よりも外側の測距エリアにあるセンサ素子の輝度値に重み付けが行われており、中央側の測距エリアにあるセンサ素子の輝度値よりも外側の測距エリアにあるセンサ素子の輝度値の方が大きいほど大きい値を示すようになっている。
【００２７】
つぎに、測距制御部３１はステップＳ３において算出された中央輝度評価値Ｖの情報を測距演算部３２から受けとり、この中央輝度評価値Ｖが０以下（Ｖ≦０）か、又は、中央輝度評価値Ｖが０を超える（Ｖ＞０）かを判断をする（Ｓ４）。ステップＳ４において測距制御部３１がＶ≦０であると判断した場合は、外側の測距エリアに対して中央側の測距エリアの輝度が充分な通常状態として採光終了判定エリア（後述するステップＳ７において採光の終了を決定するための判定対象として最適な最適測距エリア）を全部の測距エリア（全測距エリア）Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄ，Ａｅと認定する（Ｓ５）。一方、ステップＳ４において測距制御部３１がＶ＞０であると判断した場合は、外側の測距エリアに対して中央側の測距エリアの輝度が不足な特殊環境状態として採光終了判定エリアを中央の測距エリア（中央測距エリア）Ａｃと認定する（Ｓ６）。
【００２８】
すなわち、全ての測距エリアのうち中央側の測距エリアの光量が外側の測距エリアの光量よりも相対的に低いか否かをステップＳ４において判定し、中央側の測距エリアの光量が外側の測距エリアの光量よりも相対的に低くないときは、ステップＳ５おいて採光終了判定エリアを全測距エリアとし、中央側の測距エリアの光量が外側の測距エリアの光量よりも相対的に低いときは、ステップＳ６おいて採光終了判定エリアを中央側の測距エリアとする。なお、ここでは中央側の測距エリアを測距エリアＡｃのみとしたが、これに限られるものではなく、適宜複数の測距エリアとしてよい。
【００２９】
測距制御部３１はステップＳ５又はステップＳ６で認定した採光終了判定エリアをメモリ３３に記憶させる（Ｓ７）。
【００３０】
つぎに、測距制御部３１は再度測距部４に被写体の測距領域２２に含まれる部分からの光を採光させる（Ｓ８）。このとき、測距制御部３１はステップＳ１における１度めの予備的な採光のときよりも採光時間を長くとるようにする。具体的には、ステップＳ７において記憶された採光終了判定エリアが全測距エリアである場合はこの全測距エリアＡａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄ，Ａｅに属する各センサ素子Ｐ１，Ｐ２・・・Ｐ２００の輝度値Ｌ１，Ｌ２・・・Ｌ２００のうち、所定数のセンサ素子の蓄積電荷（蓄積光量）が飽和したときをもって採光を終了させ、ステップＳ７において記憶された採光終了判定エリアが中央測距エリアである場合はこの中央測距エリアＡｃに属する各センサ素子Ｐ８１，Ｐ８２・・・Ｐ１２０の輝度値Ｌ８１，Ｌ８２・・・Ｌ１２０のうち、所定数のセンサ素子の蓄積電荷（蓄積光量）が飽和したときをもって採光を終了させる。すなわち、採光終了判定エリアの中で最も明るい箇所に対応するセンサ素子が最大光量になったときに採光を終了させるため、コントラストを最大化にすることができる。ステップＳ８において採光された光が各センサ素子Ｐ１，Ｐ２・・・Ｐ２００において電荷に変換され、この電荷に基づいて測距制御部３１は各センサ素子Ｐ１，Ｐ２・・・Ｐ２００ごとの輝度値Ｌ１，Ｌ２・・・Ｌ２００を更新する（Ｓ９）。
【００３１】
なお、ここでの所定数とは単数であっても複数であってもよいが、一定数が単数又は複数であってもその数が小さい場合は、短時間で測距を行うことができる。また、ここではセンサ素子の蓄積電荷（蓄積光量）が飽和したときをもって採光を終了させることとしたが、これに限られず、例えばセンサ素子の蓄積電荷（蓄積光量）が任意の一定値に達したときをもって採光を終了させることとしてもよい。
【００３２】
つぎに、測距制御部３１は各測距エリアＡａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄ，Ａｅごとに被写体距離Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄ，Ｄｅを測定する（Ｓ１０）。ステップＳ１０において測定された被写体距離Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄ，Ｄｅを測距制御部３１は短い順（短い側から長い側）にソートする（Ｓ１１）。ここでは、短い順として例えばＤｃ，Ｄｄ，Ｄｂ，Ｄｅ，Ｄａの順番にソートされたとする。
【００３３】
また、測距制御部３１は測距演算部３２にステップＳ９において更新された輝度値Ｌ１，Ｌ２・・・Ｌ２００の情報を送り、測距演算部３２はこれらの輝度値Ｌ１，Ｌ２・・・Ｌ２００から（２）式に基づいて各測距エリアＡａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄ，Ａｅのコントラスト値Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ，Ｃｅを算出する（Ｓ１２）。
【００３４】
【数２】
2004151628.tif 000004
【００３５】
（但し、ここでのＬｉは測距エリアＡｋ（ここでは、ｋ＝ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ）に属するセンサ素子の輝度値）
（２）式は、各測距エリア内における全部のセンサ素子について、それぞれ隣り合う２つのセンサ素子の輝度値の差分値の総和を示したものである。
【００３６】
つぎに、測距制御部３１はステップＳ１２において算出された各測距エリアＡａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄ，Ａｅのコントラスト値Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ，Ｃｅの情報を測距演算部３２から受けとり、このコントラスト値Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ，ＣｅをステップＳ１１においてソートされた被写体距離の順番に対応付けてコントラスト値をＣｃ，Ｃｄ，Ｃｂ，Ｃｅ，Ｃａの順にソートし（Ｓ１３）、メモリ３３に記憶させる（Ｓ１４）。
【００３７】
測距制御部３１は合焦するときに用いる最終被写体距離Ｄｆを初期化してＤｆ＝０とする（Ｓ１５）。つぎに、測距制御部３１はステップＳ１４において記憶させたコントラスト値のうち一番最初のコントラスト値Ｃｃ（被写体距離が一番短い測距エリアＡｃのコントラスト値）が所定値Ｃｆより大きいか否かを判断する（Ｓ１６）。
【００３８】
ステップＳ１６において測距制御部３１がコントラスト値Ｃｃが所定値Ｃｆより大きいと判断した場合は、最終被写体距離ＤｆをＤｆ＝Ｄｃ（コントラスト値Ｃｃが対応する被写体距離）として更新する（Ｓ１７）。
【００３９】
一方、ステップＳ１６においてコントラスト値Ｃｃが所定値Ｃｆより大きくないと判断した場合は、測距制御部３１はステップＳ１４において記憶させたコントラスト値の順番において、コントラスト値Ｃｃの次に位置するコントラスト値があるか否かを判断する（Ｓ１８）。ステップ１８においてコントラスト値Ｃｃの次に位置するコントラスト値Ｃｄがあると判断した測距制御部３１は、コントラスト値Ｃｄ（ステップＳ１３において記憶させたコントラスト値のうち２番めに相当するコントラスト値）についてステップＳ１６を繰り返す。すなわち、測距制御部３１はコントラスト値Ｃｄが所定値Ｃｆより大きいか否かを判断し（Ｓ１６）、コントラスト値Ｃｄが所定値Ｃｆより大きいと判断した場合は、最終被写体距離ＤｆをＤｆ＝Ｄｄとして更新する（Ｓ１７）一方、コントラスト値Ｃｄが所定値Ｃｆより大きくないと判断した場合は、ステップＳ１８を経てステップＳ１６を繰り返す。
【００４０】
このようにして、コントラスト値Ｃｋが所定値Ｃｆより大きい（所定値Ｃｆを充足している）と判断されるまで、ステップＳ１４において記憶させた順番（被写体距離が短い側の測距エリアのコントラスト値から長い側の測距エリアのコントラスト値の順番）に従って各コントラスト値をステップＳ１６において所定値Ｃｆと比較していき、コントラスト値Ｃｋが所定値Ｃｆより大きいと判断されたところで、ステップＳ１７において最終被写体距離ＤｆをＤｆ＝Ｄｋ（コントラスト値Ｃｋに対応する被写体距離Ｄｋ）として更新する。
【００４１】
ステップＳ１７において最終被写体距離Ｄｆを更新した場合、又は、ステップＳ１６においてコントラスト値Ｃａ（ステップＳ１４において記憶させたコントラスト値のうち一番最後のコントラスト値）が所定値Ｃｆより大きくないと判断しステップＳ１８において次に位置するコントラスト値がないと判断した場合は、測距制御部３１は最終被写体距離Ｄｆが０か否かを判断する（Ｓ１９）。
【００４２】
ステップＳ１９において最終被写体距離Ｄｆが０でないと判断した場合は、測距制御部３１は更新された被写体距離Ｄｋを最終被写体距離Ｄｆ（合焦の基準として最適な最適被写体距離）として出力する（Ｓ２０）。このステップＳ２０において出力された最終被写体距離Ｄｆに基づいてカメラ１は自動合焦を行う。
【００４３】
一方、ステップＳ１９において最終被写体距離Ｄｆが０であると判断した場合は、測距制御部３１は測距の無効を出力する（Ｓ２１）。この場合は、カメラ１は測距不能として自動合焦を行わない。
この実施の形態に係る測距装置では、中央輝度評価値Ｖに基づいて、Ｖ≦０であると判断した場合は採光終了判定エリアを全測距エリアＡａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄ，Ａｅと認定し、Ｖ＞０であると判断した場合は採光終了判定エリアを中央測距エリアＡｃとしたので、中央において光量が不足している場合は受光時間を長くすることによって必要な光量を得ることができる。これによって、コントラストを大きくとることができるようになるため、例えば夜景を背景にしたポートレート撮影等遠くの背景のコントラストが高い一方で近くの人物等の被写体のコントラストが低い場合においても、可能な限り近くの被写体までの距離を選択する測距を行うことができる。また、例えば日陰等の比較的暗い場所におけるポートレート撮影等であっても、背景側ではなく人物等の近くの被写体側に合焦しやすくなる。
【００４４】
また、センサ素子Ｐ１，Ｐ２・・・Ｐ２００は同期して前記採光を行うため、従来の技術のように、各センサ素子を個別に制御する必要がなく装置の構造を簡単にすることができ、コストの低減を図ることができる。
【００４５】
さらに、センサ素子Ｐ１，Ｐ２・・・Ｐ２００における採光は予備的な採光を含めて２回のみであるため、従来の技術のように、測距に長い時間を要せず利便性に優れている。
【００４６】
また、本実施の形態の他の例として、採光終了判定エリアをユーザが選択できるようにしてもよい。すなわち、上述の実施の形態では、ステップＳ１〜Ｓ６の動作において測距装置２１が自動的に採光終了判定エリアを決定するようにしたが、この自動決定に加えてユーザにおいてもその採光終了判定エリアを選択できるように構成する。
【００４７】
この他の例では、操作部８に通常モード又は夜景モードを切り換えるモード選択手段としてのモード選択ボタンを含み、このモード選択ボタンはカメラ１の背面に設けられている（図示略）。ユーザはこのモード選択ボタンによって通常モードと夜景モードとのうち一方を選択することができるようになっている。また、このモード選択ボタンは制御回路３０に接続されて、通常モード又は夜景モードのいずれのモードが選択されているかの情報を制御回路３０に提供するようになっている。
【００４８】
このような構成において、測距装置２１の動作について説明すると、図８に示すように、シャッターボタン９が半押しされたことにより測距開始信号を受けた測距制御部３１は、まずモード選択ボタンによって選択されているモードが通常モードか夜景モードかを判断する（Ｓ１０１）。ステップＳ１０１において、夜景モードが選択されていると判断した場合は、測距制御部３１はステップＳ６に移行し、特殊環境状態として採光終了判定エリアを中央の測距エリアＡｃと認定する。続いて、ステップＳ７以降の処理を行う。
【００４９】
一方、ステップＳ１０１において、通常モードが選択されていると判断した場合は、測距制御部３１はステップＳ１に移行し、測距部４に一定時間において被写体の測距領域２２に含まれる部分からの光を採光する。つぎに、ステップＳ２において各センサ素子Ｐ１，Ｐ２・・・Ｐ２００ごとの輝度値Ｌ１，Ｌ２・・・Ｌ２００を取得し、これらの輝度値Ｌ１，Ｌ２・・・Ｌ２００に基づいてステップＳ３において中央輝度評価値Ｖを算出した結果、ステップＳ４〜Ｓ６において採光終了判定エリアを認定する。続いて、ステップＳ７以降の処理を行う。
【００５０】
この他の例に係る測距装置では、通常モード又は夜景モードを切り換えるモード選択ボタンが設けられ、モード選択ボタンにより夜景モードが選択されている場合は、外側の測距エリアの光量に対する中央側の測距エリアの光量の相対的な比較を行わずに特殊環境状態として、採光終了判定エリアを中央の測距エリアＡｃとしたので、ユーザが、例えば夜景を背景にしたポートレート撮影等近くの人物等の被写体のコントラストが背景のコントラストより低いと感じた場合等に、確実に可能な限り近くの被写体までの距離を選択する測距を行わせることができ、ユーザの意図を反映することが可能となる。したがって、より状況に合わせて柔軟に対応でき、例えば夜景等に適した撮影ができるようになる。
【００５１】
また、上述の他の例から測距装置２１が自動的に採光終了判定エリアを決定する自動決定に関するステップＳ１〜Ｓ６を除いて、ユーザが採光終了判定エリアを選択するのみの構成であっても構わない。
【００５２】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したよう構成したので、構造が簡単で、かつ短時間で適切な被写体までの距離の測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る測距装置を備えたカメラの正面斜視図である。
【図２】測距装置の２眼測距センサの斜視図である。
【図３】図２の２眼測距センサを模式的に示す断面図である。
【図４】ファインダの視野枠内を示す図である。
【図５】測距領域と各センサ素子の関係を説明する図である。
【図６】測距装置の概略構成を示すブロック図である。
【図７】測距装置の測距動作を示すフローチャートである。
【図８】測距装置の測距動作の他の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
４      測距部
５      ファインダ
１０      ２眼測距センサ
２０      視野枠
２１      測距装置
２２      測距領域
３０      制御回路（制御部）
Ａａ、Ａｂ、Ａｃ、Ａｄ、Ａｅ    測距エリア
Ｐ１，Ｐ２・・・Ｐ２００        センサ素子
【図１】
2004151628.tif 000005
【図２】
2004151628.tif 000006
【図３】
2004151628.tif 000007
【図４】
2004151628.tif 000008
【図５】
2004151628.tif 000009
【図６】
2004151628.tif 000010
【図７】
2004151628.tif 000011
【図８】
2004151628.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成15年3月27日(2003.3.27)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファインダ内の視野枠内に示される測距領域に対応して被写体からの光を採光する複数のセンサ素子を有する測距部と、該測距部を制御する制御部とを備え、
前記測距領域は、複数の測距エリアに分割され、
前記制御部は、前記センサ素子が同期して採光を行うことにより該各センサ素子に蓄積された光量の、前記各測距エリアにおける分布に基づいて、該各測距エリアごとに被写体距離を測定するとともに、前記蓄積された光量に基づいて、前記各測距エリアごとのコントラストを表す指標値を算出し、前記指標値に基づいて、いずれかの測距エリアを最適測距エリアとして決定し、前記最適測距エリアとして決定された測距エリアについての前記被写体距離を、最適被写体距離として出力する測距装置において、
前記測距部は、前記採光に先立って、前記各センサ素子による予備的な採光を行い、
前記制御部は、前記予備的な採光に基づいて得られた全測距エリアの光量分布について、該全測距エリアのうち中央側の測距エリアについての光量が外側の測距エリアについての光量よりも相対的に低いか否かを判定し、前記中央側の光量が前記外側の光量よりも相対的に低いときは、前記被写体距離を測定するための採光を、該中央側の測距エリアに属するセンサ素子のうち所定数のセンサ素子が飽和するまで行わせ、前記中央側の光量が前記外側の光量よりも相対的に低くないときは、前記被写体距離を測定するための採光を、前記全測距エリアに属するセンサ素子のうち所定数のセンサ素子が飽和するまで行わせるように前記測距部を制御するとともに、
前記指標値に基づく前記最適測距エリアの決定は、前記被写体距離が短い側の測距エリアから長い側の測距エリアの順に、前記指標値が所定値を充足するか否かを判定することにより行うことを特徴とする測距装置。
【請求項２】
夜景モードと通常モードとのうち一方を選択するモード選択手段を備えるとともに、
前記制御部は、前記モード選択手段により前記夜景モードが選択されているときは、前記中央側の測距エリアについての光量と前記外側の測距エリアについての光量との相対的な比較を行わずに、前記中央側の測距エリアに属するセンサ素子のうち所定数のセンサ素子が飽和するまで、前記被写体距離を測定するための採光を行うことを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記予備的な採光を、前記被写体距離を測定するための採光に比して短時間で行うことを特徴とする請求項１または２に記載の測距装置。
【請求項４】
ファインダ内の視野枠内に示される測距領域に対応して被写体からの光を採光する複数のセンサ素子を有する測距部と、該測距部を制御する制御部と、夜景モードと通常モードとのうち一方を選択するモード選択手段とを備え、
前記測距領域は、複数の測距エリアに分割され、
前記制御部は、前記センサ素子が同期して採光を行うことにより該各センサ素子に蓄積された光量の、前記各測距エリアにおける分布に基づいて、該各測距エリアごとに被写体距離を測定するとともに、前記蓄積された光量に基づいて、前記各測距エリアごとのコントラストを表す指標値を算出し、前記指標値に基づいて、いずれかの測距エリアを最適測距エリアとして決定し、前記最適測距エリアとして決定された測距エリアについての前記被写体距離を、最適被写体距離として出力する測距装置において、
前記制御部は、前記モード選択手段により前記夜景モードが選択されているときは、前記被写体距離を測定するための採光を、該中央側の測距エリアに属するセンサ素子のうち所定数のセンサ素子が飽和するまで行わせ、前記モード選択手段により前記通常モードが選択されているときは、前記被写体距離を測定するための採光を、前記全測距エリアに属するセンサ素子のうち所定数のセンサ素子が飽和するまで行わせるように前記測距部を制御するとともに、
前記指標値に基づく前記最適測距エリアの決定は、前記被写体距離が短い側の測距エリアから長い側の測距エリアの順に、前記指標値が所定値を充足するか否かを判定することにより行うことを特徴とする測距装置。
【請求項５】
前記所定数のセンサ素子は１つのセンサ素子であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の測距装置。
【請求項６】
前記測距部は２眼測距センサを備え、該２眼測距センサ内で前記複数のセンサ素子が直線状に配置されており、
前記制御部は、該２眼測距センサ間で対応する測距エリアにおける光量分布に基づいて、前記各測距エリアごとの前記被写体距離を測定することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の測距装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の測距装置を備えたことを特徴とするカメラ装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体からの光をもとに距離を測定するパッシブ方式の測距装置及びこの測距装置を備えたカメラ装置に関する。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、構造が簡単で、かつ短時間で適切な被写体までの距離の測定を行うことができる測距装置及びこの測距装置を備えたカメラ装置を提供することを課題としている。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記測距部は２眼測距センサを備え、該２眼測距センサ内で前記複数のセンサ素子が直線状に配置されており、前記制御部は、該２眼測距センサ間で対応する測距エリアにおける光量分布に基づいて、前記各測距エリアごとの前記被写体距離を測定することを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の測距装置を備えたことを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
図１は本発明の実施の形態に係る測距装置を備えたカメラを示すものである。カメラ装置としてのカメラ１の正面２の中央には撮影光を入射させる撮像レンズ３が設けられ、撮像レンズ３の上方には測距部４と、ユーザが目視によって撮影範囲等を確認するための光学ファインダ５と、低照度での撮影時に使用されるストロボ６とが設けられている。また、カメラ１の上面７には操作部８（図６参照）の一部としてのシャッターボタン９が設けられている。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る測距装置を備えたカメラの正面斜視図である。
【図２】測距装置の２眼測距センサの斜視図である。
【図３】図２の２眼測距センサを模式的に示す断面図である。
【図４】ファインダの視野枠内を示す図である。
【図５】測距領域と各センサ素子の関係を説明する図である。
【図６】測距装置の概略構成を示すブロック図である。
【図７】測距装置の測距動作を示すフローチャートである。
【図８】測距装置の測距動作の他の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ カメラ（カメラ装置）
４      測距部
５      ファインダ
１０      ２眼測距センサ
２０      視野枠
２１      測距装置
２２      測距領域
３０      制御回路（制御部）
Ａａ、Ａｂ、Ａｃ、Ａｄ、Ａｅ        測距エリア
Ｐ１，Ｐ２・・・Ｐ２００                センサ素子