(57)【要約】【課題】調整時の良品率の向上、センサの製造関連コストの低減が可能な、外光パッシブ式の測距装置について検査を行う検査装置を提供する。【解決手段】検査装置４０は、測距部３０に検査光を照射したときのセンサ３２からの出力により、センサ３２上の異物もしくは画素出力の異常を判定するセンサ判定手段４４を備える。センサ判定手段４４は、センサ３２上の異物もしくは画素出力の異常かどうかを判定する基準を、センサ３２上の位置に応じて変更する。【選択図】  図３
2004198884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対の光学系で結像した各被写体像をエリアセンサもしくはラインセンサで受光する外光パッシブ式の測距装置について、検査を行う検査装置であって、
前記測距装置に検査光を照射したときの前記エリアセンサ／ラインセンサからの出力により、前記エリアセンサ／ラインセンサ上の異物もしくは画素出力の異常を判定するセンサ判定手段を備え、
前記センサ判定手段は、前記エリアセンサ／ラインセンサ上の異物もしくは画素出力の異常かどうかを判定する基準を、前記エリアセンサ／ラインセンサ上の位置に応じて変更することを特徴とする、検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の前記検査装置により検査された前記測距装置を備えたカメラであって、
前記測距装置の測距値の信頼性を判定する信頼性判定手段と、
カメラに装着されたレンズの焦点距離に応じて、前記測距装置の前記エリアセンサ／ラインセンサの使用領域を変更する変更手段と、
異物もしくは画素出力の異常かどうかを判定する前記基準が異なる前記エリアセンサ／ラインセンサ上の位置に対応して、前記信頼性判定手段が前記信頼性を判定する基準を変更する制御手段とを備えたことを特徴とする、カメラ。
【請求項３】
エリアセンサもしくはラインセンサを有する外光パッシブ式の測距装置を備えたカメラであって、
前記測距装置の測距値の信頼性を判定する信頼性判定手段と、
カメラに装着されたレンズの焦点距離に応じて、前記測距装置の前記エリアセンサ／ラインセンサの使用領域を変更する変更手段と、
予め設定された異物もしくは画素出力の異常かどうかを判定する基準が異なる前記エリアセンサ／ラインセンサ上の位置に対応して、前記信頼性判定手段が前記信頼性を判定する基準を変更する制御手段とを備えたことを特徴とする、カメラ。
【請求項４】
請求項１に記載の前記検査装置により検査された前記測距装置を備えたカメラであって、
前記測距装置の測距値の信頼性を判定する信頼性判定手段と、
カメラに装着されたレンズの焦点距離に応じて、前記測距装置の前記エリアセンサ／ラインセンサの使用領域を変更する変更手段と、
異物もしくは画素出力の異常かどうかを判定する前記基準が異なる前記エリアセンサ／ラインセンサの使用領域に対応して、前記信頼性判定手段が前記信頼性を判定する基準を変更する制御手段とを備えたことを特徴とする、カメラ。
【請求項５】
エリアセンサもしくはラインセンサを有する外光パッシブ式の測距装置を備えたカメラであって、
前記測距装置の測距値の信頼性を判定する信頼性判定手段と、
カメラに装着されたレンズの焦点距離に応じて、前記測距装置の前記エリアセンサ／ラインセンサの使用領域を変更する変更手段と、
予め設定された異物もしくは画素出力の異常かどうかを判定する基準が異なる前記エリアセンサ／ラインセンサの使用領域に対応して、前記信頼性判定手段が前記信頼性を判定する基準を変更する制御手段とを備えたことを特徴とする、カメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測距装置の検査装置及びカメラに関し、詳しくは、外光パッシブ式、即ち、被写体に光を投射せず、かつ被写体からの光を撮影レンズを介さずに受光する方式の測距装置の検査装置及びカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、１対の光学系で結像した各被写体像をセンサで受光する外光パッシブ式の測距装置が搭載されたカメラが提供されている。
【０００３】
この外光パッシブ式の測距装置は、製造時にセンサの出力が検査される。このとき、異物もしくは画素出力の異常を判定するための基準レベルは、一律に設定されていた。
【０００４】
特許文献１には、位相差検出方式の焦点検出装置において、ノイズ検出手段が検出したノイズ成分に応じて判定基準を決定することが開示されている。特許文献２には、焦点検出機能付きの電子カメラにおいて、撮像手段の画素密度に応じて、焦点検出結果の信頼性判定の判定基準を変更することが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−５６２１２号公報（第２ページ、請求項６）
【特許文献２】
特開平１１−１７７８７２号公報（第２ページ、請求項１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、外光パッシブ式の測距装置の製造時の検査において判定レベルを一律にするためには、カメラでの使用条件で最も厳しくなるときの基準レベルに設定する必要がある。そのため、センサの画素欠陥（異物などを含む）による不良発生による調整時の良品率の低下、センサの製造関連コストの増加を招いていた。測距精度向上のために画素間隔を小さくし、画素数を増やしていくと、さらに悪化するおそれがある。また、測距可能な領域を広くするために、複数のラインセンサを並列させて使用したり、エリアセンサを使用した場合には、画素数が飛躍的に増加するため、より一層悪化するおそれがある。
【０００７】
したがって、本発明が解決しようとする一つの技術的課題は、調整時の良品率の向上、センサの製造関連コストの低減が可能な、外光パッシブ式の測距装置について検査を行う検査装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成の測距装置の検査装置を提供する。
【０００９】
この検査装置は、１対の光学系で結像した各被写体像をラインセンサ、もしくはエリアセンサで受光する外光パッシブ式の測距装置について、検査を行うタイプのものである。この検査装置は、前記測距装置に検査光を照射したときの前記センサからの出力により、前記センサ上の異物もしくは画素出力の異常を判定するセンサ判定手段を備える。前記センサ判定手段は、前記センサ上の異物もしくは画素出力の異常かどうかを判定する基準を、前記センサ上の位置に応じて変更する。
【００１０】
センサに要求される精度は、位置によって異なるので、上記構成によれば、位置に応じて適切な判定の基準を設定でき、一律に判定の基準を設定する場合の過剰品質をなくすことができる。
【００１１】
したがって、調整時の良品率の向上、センサの製造関連コストの低減が可能である。
【００１２】
また、本発明は、上記構成の測距装置を備えた、以下の構成のカメラを提供する。
【００１３】
すなわち、このカメラは、上記構成の検査装置により検査された前記測距装置を備える。このカメラは、前記測距装置の測距値の信頼性を判定する信頼性判定手段と、カメラに装着されたレンズの焦点距離に応じて、前記測距装置の前記ラインセンサもしくはエリアセンサの使用領域を変更する変更手段と、異物もしくは画素出力の異常かどうかを判定する前記基準が異なる前記センサ上の位置に対応して、前記信頼性判定手段が前記信頼性を判定する基準を変更する制御手段とを備える。
【００１４】
カメラに装着されたレンズの焦点距離の大小に対応して、センサの中央部に比べて周辺の方が、測距値の信頼性の判定の基準を緩めることができる。したがって、測距装置、ひいてはカメラのコストダウンが可能である。また、センサの画素間隔を小さくし、画素数を増やしていくなど、小型、高性能の測距装置を、カメラに搭載することも可能である。
【００１５】
また、本発明は、以下の構成のカメラを提供する。
【００１６】
このカメラは、ラインセンサもしくはエリアセンサを有する外光パッシブ式の測距装置を備えたタイプのものである。このカメラは、前記測距装置の測距値の信頼性を判定する信頼性判定手段と、カメラに装着されたレンズの焦点距離に応じて、前記測距装置のセンサの使用領域を変更する変更手段と、予め設定された異物もしくは画素出力の異常かどうかを判定する基準が異なる前記センサ上の位置に対応して、前記信頼性判定手段が前記信頼性を判定する基準を変更する制御手段とを備える。
【００１７】
なお、上記各エリアセンサは、複数のラインセンサを並べてマルチラインセンサを形成し、実質的にエリアセンサのように使用するものを含むものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態として実施例を図１〜図８に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、カメラ２の要部構成を示すブロック図である。
【００２０】
カメラ２の制御を統括するマイクロコンピュータ１０には、ズーム機能をもつ撮影レンズ２０と、撮影レンズ２０のズームに連動してズームするファインダ２２と、測光を行う測光部２４と、外光パッシブ式の測距装置である測距部３０とに接続されている。
【００２１】
マイクロコンピュータ１０は、ＣＰＵと、測光部２４及び測距部３０からの入力を用いて測距演算、測光演算、画像処理をそれぞれ行う測距情報演算部１２、測光情報演算部１３、画像処理部１４と、撮影レンズ２０の絞りや焦点距離を制御する撮影レンズ制御部１５と、カメラ２の液晶表示パネル（図示せず）や合焦ランプ７４（図６参照）などの表示を制御する表示制御部１６と、データを一時的に記憶するメモリである記憶部１７とを含む。
【００２２】
測距部３０は、一対の測距光学系３４とエリアセンサ３２を含む。図２に示すように、エリアセンサ３２は、１対の受光面３３ａ，３３ｂを有する。各受光面３３ａ，３３ｂには、受光素子の画素が２次元に配列されている。一対の測距光学系３４は、撮影レンズ２０とは別に被写体からの光を受け、瞳分割し、エリアセンサの受光面３３ａ，３３ｂに一対の被写体像を形成する。エリアセンサ３２は、各画素が受光して蓄積した電荷を読み出して出力する。
【００２３】
測距部３０を用いた焦点検出は、公知の位相差方式を用いる。すなわち、受光面３３ａ，３３ｂにおける各被写体像の位置の相対的なずれ量が、被写体までの距離によって決まることを利用して、測距演算を行う。具体的には、受光面３３ａ，３３ｂの各画素のデータを少しずつずらしながら相関値を演算し、相関値が極値をとるときの画素ずらし量から、対応する距離を求める。
【００２４】
測距部３０は、カメラ２に搭載する前に、図３に模式的に示した検査装置４０で、エリアセンサ３２の画素欠陥を検出する。検査装置４０は、検出範囲内で均一な輝度をもつ検出用光源４２と、検出用光源４２に対して測距部３０を所定位置に保持する保持機構（図示せず）と、測距部３０のエリアセンサ３２に接続される判定回路４４とを備える。測距部３０は、検出用光源４２からの均一光を受光するので、エリアセンサ３２から判定回路４４への出力は、各画素が正常であれば、略一定となる。判定回路４４は、エリアセンサ３２からの出力に基づいて、画素欠陥（すなわち、エリアセンサ上の異物もしくは画素出力の異常）を判定する。
【００２５】
次に、エリアセンサ３２の画素欠陥の検出原理について、図４を参照しながら説明する。
【００２６】
図４（ａ）に示すように、矢印Ｘで示した方向にエリアセンサ３２の受光面３３ａを走査したとき、エリアセンサ３２からの出力は、画素欠陥がない場合には、図４（ｂ）のグラフの曲線５０のように、略均一となる。
【００２７】
一方、画像に欠陥（例えば、異物付着）がある場合には、図４（ｃ）のグラフの曲線５２のように、レベルが局所的に変動した部分５３ａ，５３ｂが現れる。符号５３ｂは、受光面３３ａの中央部領域５６内の画素欠陥を示し、符号５３ａは、中央部領域５６の外側の周辺部領域の画素欠陥を示している。
【００２８】
画素欠陥は、各画素の出力が、画素出力の平均値に対して許容範囲から外れているか否かに基づいて、判定する。この場合、中央部領域の画素と、周辺部領域の画素とは、それぞれ分けて判定を行う。
【００２９】
具体的には、次のようにする。
【００３０】
全画素数をＮ、ｉ番目の画素の出力をＳｉ、中央部領域（ｊ＝ｘ＋１、ｘ＋２、・・・ｘ＋Ｃ）の画素数をＣ、周辺部領域（ｋ＝１、２、・・・、ｘ−１、ｘ、ｘ＋Ｃ＋１、ｘ＋Ｃ＋２、・・・、Ｎ）の画素数をＮ−Ｃとすると、中央部領域の平均レベルＴｃ、周辺部領域の平均レベルＴｓは、それぞれ、次のようになる。
Ｔｃ＝（Ｓｘ＋１＋Ｓｘ＋２＋・・・＋Ｓｘ＋Ｃ）／Ｃ        （１）
Ｔｓ＝（Ｓ１＋Ｓ２＋・・・＋Ｓｘ−１＋Ｓｘ＋Ｓｘ＋Ｃ＋１＋Ｓｘ＋Ｃ＋２＋・・・＋ＳＮ）／（Ｎ−Ｃ）        （２）
画素欠陥検出の判定レベルを、中央部領域についてはａ、周辺部領域についてｂ、ただしｂ＞ａ＞０とし、
｜Ｓｊ−Ｔｃ｜＞ａなら、ｊ番目の画素は不良
｜Ｓｋ−Ｔｓ｜＞ｂなら、ｋ番目の画素は不良
と判定する。
【００３１】
つまり、中央部領域の画素については、その画素の出力Ｓｊと中央部領域の平均レベルＴｃとの差が±ａ以内なら良、そうでなければ不良と判定する。同様に、周辺部領域の画素については、その画素の出力Ｓｋと周辺部領域の平均レベルＴｓとの差が±ｂ以内なら良、そうでなければ不良と判定する。
【００３２】
次に、中央部領域の画素と、周辺部領域の画素とについて、それぞれ異なる基準で判定を行う理由について、図５〜図７を参照しながら説明する。
【００３３】
図５は、焦点距離での画角・測距感度域・被写体検出領域の関係を示す。図５（ａ）は撮影レンズがワイド（短焦点）のときを示し、（ｂ）はテレ（長焦点）のときを示す。
【００３４】
ファインダ２２の画角２２ａ，２２ｂは、点線２２ｓ，２２ｔで示したように、撮影レンズ２０の焦点距離に連動して変化する。撮影時に被写体を検出して測距すべき被写体検出領域６２ａ，６２ｂは、撮影範囲、すなわち画角２２ａ，２２ｂの中央領域のみである。
【００３５】
一方、測距部３０の画角は、測距光学系３４が固定（不変）であるため、実線３０ｓ，３０ｔで示したように、変化しない。そのため、測距部３０の測距感度域３０ａ，３０ｂは不変である。
【００３６】
したがって、ワイド時には、被写体検出領域６２ａと測距感度域３０ａとは略重なり、テレ時には、被写体検出領域６２ａは測距感度域３０ａの内側となる。
【００３７】
図６は、ファインダの接眼窓内の表示２３を示す。図６（ａ）はワイド時、（ｂ）はテレ時である。ファインダ内の視野領域７０において、ワイド時には、測距感度域３０ａ’と被写体検出領域６２ａ’とが略重なる。テレ時には、測距感度域３０ｂ’は、被写体検出領域６２ｂ’より大きくなる。なお、図中の符号７２は、測距を行う範囲を示す測距エリア表示マークであり、測距感度域、被写体検出領域は、実際には表示されない。また、符号７４は、撮影レンズ２０の合焦時に点灯する合焦表示ランプである。
【００３８】
図７は、測距感度域３０ａ”，３０ｂ”に対する被写体検出領域６２ａ”，６２”の関係を示す。図７（ａ）はワイド時、（ｂ）はテレ時である。ワイド時には、測距感度域３０ａ”と被写体検出領域６２ａ”とが略等しい。テレ時には、被写体検出領域６２ｂ”は、測距感度域３０ｂ”より小さく、測距感度域３０ｂ”の中央に重なる。
【００３９】
図５〜図７から分かるように、測距感度域は、ワイド時には全体が使用されるが、テレ時には中央領域のみが使用され、周辺領域は使用されない。
【００４０】
被写体距離をｄ、誤差発生時の被写体距離（測距距離）をｄ’、撮影レンズの開放Ｆ値をＦ、撮影レンズの焦点距離をｆ、フィルム面上の許容錯乱円の径をδ、焦点のボケ量をｎとすると、次式の関係を満たす。
１／ｄ−１／ｄ’＝ｎＦδ／ｆ２        （３）
（３）式から、
ｎ＝（ｆ２／Ｆδ）×（１／ｄ−１／ｄ’）        （４）
（４）式から、同じ距離の誤差でも、焦点距離の２乗に比例して焦点のボケ量が増加する。分母の開放Ｆ値のファクターにより若干緩和されるものの、長焦点距離のとき、誤差の影響が大きくなる。
【００４１】
つまり、同じ測距誤差が発生し、測距距離が実際の距離からずれたとしても、テレの場合の方が影響が大きく、それに対してワイドの場合には影響度が小さくなる。画素欠陥があると、測距誤差となって現れるが、ワイドの場合の方が測距誤差の許容範囲を大きくできる。すなわち、信頼性判定の基準となるレベルを緩和できることになる。
【００４２】
したがって、上述したように、画素欠陥検出の判定レベルをｂ＞ａとし、テレ時に使用する中央部領域の画素については判定の基準を厳しく、ワイド時にのみ使用する周辺部領域の画素については判定の基準を緩めることができ、これによって、不良発生による調整時の良品率の低下、エリアセンサの製造関連コストの増加を回避することができる。
【００４３】
上記のようにエリアセンサ３２の画素欠陥について中央部領域と周辺部領域とで判定基準を変えた場合、カメラに搭載して使用するときには、測距値の信頼性判定を一律の基準で行うのではなく、以下のように、撮影レンズ２０の焦点距離に応じて、測距値の信頼性判定の基準を変更する。図８は、そのような場合のカメラ２の動作の例を示す。
【００４４】
マイクロコンピュータ１０は、被写体輝度などをもとに補助光発光の必要性の有無を判定し（＃１０）、補助光を発光する場合（＃１２でＹＥＳ）には、補助光の光源としてフラッシュとＬＥＤの何れを使うか選択する（＃１４）。そして、測距部３０のエリアセンサ３２の各画素に所定時間電荷を蓄積させた後（＃１６）、各画素のデータを読み出して、測距演算を行う（＃１８）。
【００４５】
測距演算を行った後、測距値の信頼性を判定する。ここで、撮影レンズ２０の焦点距離により、エリアセンサ３２の受光面３３ａ，３３ｂのうち実際に測距に使用する使用領域が変わり、それに応じて信頼性判定の基準となるレベルを切り替える。
【００４６】
すなわち、撮影レンズ２０の焦点距離が予め決めた焦点距離よりも大きい場合（テレ時）には（＃２０でＹＥＳ）には、信頼性判定の基準レベルをレベル１に設定し、予め決めた焦点距離以下の場合（ワイド時）には（＃２０でＮＯ）、信頼性判定の基準レベルをレベル２に設定し、後述する信頼性判定を行う（＃２６）。ここで、レベル１に対してレベル２は緩い値であり、これによって、テレ時に使用する領域については、ワイド時よりも厳しい基準レベルを設定する。
【００４７】
上記ステップ＃２６における信頼性の判定は、例えば、特開平９−９０２０４号に開示された公知の方法で行うことができる。すなわち、測距部３０の出力から得られた被写体撮像出力のコントラストＣ（コントラストがあると値は大きくなる）、相関演算での一致度Ｙ（一致すると０、一致度が悪いと値は大きくなる）として、これを正規化したＹ／Ｃに基づいて判定する。この値Ｙ／Ｃは、小さい方が良い。この値Ｙ／Ｃを、信頼性判定の基準レベルと比較する。
【００４８】
信頼性判定の結果が良好（信頼性あり）であれば（＃２８でＹＥＳ）、測距値の信頼性があると判定したときの処理、例えばデフォーカス量に基づく撮影レンズ２０の自動焦点制御を行う（＃３０）。信頼性判定の結果が不良（信頼性なし）であれば（＃２８でＮＯ）、測距値の信頼性がないと判定したときの処理、例えば測距不能の警告表示を行う（＃３２）。
【００４９】
なお、ステップ＃２４において、センサの周辺部領域のみ信頼性判定レベルをレベル２とし、中央部領域の信頼性判定レベルをレベル１とすることもできる。
【００５０】
図９は、図２に示されたエリアセンサに代えてマルチラインセンサを示すものである。即ち、複数のラインセンサ（図では３本）を並列に並べたラインセンサ群８２を実質的に一つのエリアセンサのように使用する。このラインセンサ群８２をマルチラインセンサと呼ぶものとする。このマルチラインセンサを一対設け、マルチラインセンサ上の被写体結像位置（結像間隔）により測距を行う。
【００５１】
もちろんマルチラインセンサを構成するラインセンサの数は３本に限らず何本でもよい。数が多くなればそれだけ広い範囲でかつ緻密な測距が可能になる。
【００５２】
さらに、エリアセンサ、マルチラインセンサのみならず、一対のラインセンサのみを使用する場合においても本発明を実施することができる。
【００５３】
以上説明したように、焦点検出装置の検査時の画像欠陥判定レベルについて、センサの中央部に比べて周辺部の方を緩い判定基準値とする。また、その装置を搭載するカメラにおいても、上記の領域（中央部と周辺部）に対応して、測距値の信頼性判定の基準レベルについて、周辺部の方を緩くする。これにより、必要以上に厳しい基準レベルのために従来は不良と判定されていたセンサを、良品として採用することができ、良品率の向上と、コストダウンを図ることができる。
【００５４】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。
【００５５】
例えば、実施例では、判定の基準を２つに分けているが、さらに細かく分けることも可能である。
【００５６】
また、実施例ではズームレンズを用いるカメラについて説明したが、レンズ交換が可能なカメラの場合には、取り付けられたレンズの焦点距離に応じて、同様に測距値の信頼性を判定する基準を変更すればよい。その場合には、カメラ本体にレンズを装着したとき、レンズ側からカメラ本体側へ焦点距離を示す信号を送ればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すカメラのブロック図である。
【図２】本カメラの測距部のエリアセンサの概念図である。
【図３】本カメラの測距部を検査するための検査装置の構成図である。
【図４】本カメラの測距部のエリアセンサからの出力の説明図である。
【図５】本カメラの画角、測距感度、被写体検出領域の関係の説明図である。
【図６】本カメラのファインダ内の表示領域と測距感度と被写体検出域の関係の説明図である。
【図７】本カメラの測距感度と被写体検出域の関係の説明図である。
【図８】本カメラの測距信頼性判定のフローチャートである。
【図９】マルチラインセンサの概念図である。
【符号の説明】
２  カメラ
１０  マイクロコンピュータ（信頼性判定手段、変更手段、制御手段）
１２  測距情報演算部
１５  撮影レンズ制御部
２０  撮影レンズ（ズームレンズ）
３０  測距部（測距装置）
３２  エリアセンサ
３４  測距光学系（光学系）
４０  検査装置
４４  判定回路（エリアセンサ判定手段）
【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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