(57)【要約】【目的】被写体までの距離を検出するために２つの被写体像のずれを補間により精密に求める際、従来の補間方法に関する前提条件が成り立たず、従来の補間方法では信頼性に問題ありと判断される場合でも、信頼性の高い補間結果を得ることのできる距離測定方法を提供する。【解決手段】２つの被写体像のずれ量ｉフォトセンサピッチに対する不一致度を示す評価関数ｆ（ｉ）およびその最小値を与えるｉ＝ｉ０を求め、ｆ（ｉ０−２），ｆ（ｉ０−１），ｆ（ｉ０），ｆ（ｉ０＋１），ｆ（ｉ０＋２）を用いて補間方法に関する前提条件が成り立つかの否かの信頼性判定を行う。信頼性に問題ありと判定される場合は、異常点による悪影響を除去するために補間計算で用いられる係数Ｋ１をゼロとする。【選択図】        図５
2004233190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体から放射または反射される光束のうちの互いに異なる部分の光束を少なくとも２つのフォトセンサアレイ上にそれぞれ投影し、該各センサアレイ上に形成される被写体像の相対変位から前記被写体までの距離を求めるために、
前記フォトセンサアレイのセンサピッチのｉ（整数）倍の変位量に対する前記２つの像の不一致度を示す尺度ｆ（ｉ）とその最小値を与えるｉの値ｉ０、そのときの関数値ｆ（ｉ０）および該ｉ０の前後のｉ０−１，ｉ０−２，ｉ０＋１，ｉ０＋２に対応する関数値ｆ（ｉ０−１），ｆ（ｉ０−２），ｆ（ｉ０＋１），ｆ（ｉ０＋２）をそれぞれ求め、さらにこれらの値から下記（Ｉ）および（ＩＩ）式で示される量ｘを演算するとともに、前記関数値ｆ（ｉ０−１）とｆ（ｉ０＋１）とを比較して、
イ）ｆ（ｉ０−１）＞ｆ（ｉ０＋１）
ロ）ｆ（ｉ０−１）＝ｆ（ｉ０＋１）
ハ）ｆ（ｉ０−１）＜ｆ（ｉ０＋１）
のいずれの関係であるかを判定し、
前記イ）の場合は下記（Ｉ）式、
ロ）の場合はｘ＝ｉ０、
ハ）の場合は下記（ＩＩ）式、
にてそれぞれ与えられるｘまたはこれにフォトセンサピッチを乗じた値を前記相対変位量とする距離測定方法において、下記（Ｉ）式もしくは下記（ＩＩ）式に対する信頼性判定を行い、信頼性が低いと判断された場合は下記（Ｉ）式もしくは下記（ＩＩ）式中の定数Ｋ１を０に固定することを特徴とする距離測定方法。
【数１】
2004233190.tif 000005
【数２】
2004233190.tif 000006
【請求項２】
前記イ）の場合に｛ｆ（ｉ０＋１）−ｆ（ｉ０）｝と｛Ｂ１＋Ｋ１（Ｂ１−Ｂ２）｝とを比較し、｛ｆ（ｉ０＋１）−ｆ（ｉ０）｝＞｛Ｂ１＋Ｋ１（Ｂ１−Ｂ２）｝のときに信頼性が低いと判断することを特徴とする請求項１に記載の距離測定方法。
【請求項３】
前記イ）の場合に１／２−｛ｆ（ｉ０＋１）−ｆ（ｉ０）｝／〔２｛ｆ（ｉ０−１）−ｆ（ｉ０）｝〕と１／２より小さい正定数Ｋ２とを比較し、１／２−｛ｆ（ｉ０＋１）−ｆ（ｉ０）｝／〔２｛ｆ（ｉ０−１）−ｆ（ｉ０）｝〕＜Ｋ２のときに信頼性が低いと判断することを特徴とする請求項１または２に記載の距離測定方法。
【請求項４】
前記Ｋ２の値が１／３２〜１／８の範囲にあることを特徴とする請求項３に記載の距離測定方法。
【請求項５】
前記イ）の場合にｆ（ｉ０＋２）とｆ（ｉ０−１）とを比較し、ｆ（ｉ０＋２）＜ｆ（ｉ０−１）のときに信頼性が低いと判断することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の距離測定方法。
【請求項６】
前記ロ）の場合に｛ｆ（ｉ０−１）−ｆ（ｉ０）｝と｛Ｄ１＋Ｋ１（Ｄ１−Ｄ２）｝とを比較し、｛ｆ（ｉ０−１）−ｆ（ｉ０）｝＞｛Ｄ１＋Ｋ１（Ｄ１−Ｄ２）｝のときに信頼性が低いと判断することを特徴とする請求項１に記載の距離測定方法。
【請求項７】
前記ロ）の場合に１／２−｛ｆ（ｉ０−１）−ｆ（ｉ０）｝／〔２｛ｆ（ｉ０＋１）−ｆ（ｉ０）｝〕と１／２より小さい正定数Ｋ２とを比較し、１／２−｛ｆ（ｉ０−１）−ｆ（ｉ０）｝／〔２｛ｆ（ｉ０＋１）−ｆ（ｉ０）｝〕＜Ｋ２のときに信頼性が低いと判断することを特徴とする請求項１または６に記載の距離測定方法。
【請求項８】
前記Ｋ２の値が１／３２〜１／８の範囲にあることを特徴とする請求項７に記載の距離測定方法。
【請求項９】
前記ロ）の場合にｆ（ｉ０−２）とｆ（ｉ０＋１）とを比較し、ｆ（ｉ０−２）＜ｆ（ｉ０＋１）のときに信頼性が低いと判断することを特徴とする請求項１または請求項６ないし８のいずれかに記載の距離測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばカメラ等の自動焦点装置に用いられる、距離測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、三角測距の原理に基づく距離測定原理図である。被写体５５の光がレンズ５１、５２を通して、フォトセンサアレイ５３、５４上に被写体像５６、５７として結像する。点Ｐ６、点Ｐ７は、正面の無限遠からレンズ５１、５２の中心点Ｐ２、Ｐ３を通過する光線（光軸５８、５９）とフォトセンサアレイ５３、５４との交点である。点Ｐ６と点Ｐ７の間の距離をＢ、フォトセンサアレイ５３、５４とレンズ５１、５２との距離をｆ（レンズ５１、５２の焦点距離と略等しい）とする。また、光軸５８、５９からの被写体像５６、５７のずれをＸ１、Ｘ２とし、このＸ１とＸ２を足した長さをＸとする。尚、６１は測定系を示す。
【０００３】
ここで三角Ｐ１Ｐ２Ｐ４と三角形Ｐ２Ｐ５Ｐ６および三角形Ｐ１Ｐ４Ｐ３と三角形Ｐ３Ｐ７Ｐ８はそれぞれ相似であることから、被写体５５までの距離ｄは次式で求められる。
【０００４】
【数３】
ｄ＝Ｂ・ｆ／（Ｘ１＋Ｘ２）＝Ｂ・ｆ／Ｘ
Ｘは被写体５５が無限遠にあるとき、すなわち二つの被写体像５６、５７がレンズ５１、５２の光軸５８、５９とフォトセンサアレイの交点にある場合を基準とした２像の相対変移である。Ｂとｆは定数であるので、Ｘを検出することで距離ｄを求めることができる。
測距精度を上げるためには、２像の相対変位Ｘを精密に求めることが必要になる。しかしながら、フォトセンサの物理的配置（ピッチ）にて決まる精度・分解能以上には直接求めることはできないので、まずフォトセンサピッチの精度で相対変位を求め、その後に補間計算を行うことにより、センサピッチ以上の精度を求める技術が特許文献１などに示されている。以下、その従来技術について説明する。
【０００５】
図８は距離検出装置の一般的な例を示す構成図、図９は補間方法の第１の従来例を説明するための図、図１０は補間方法の第２の従来例を説明するための図である。図８において、５３，５４は図７に示すものと同じフォトセンサアレイであり、６２，６３はＡ／Ｄ変換器である。フォトセンサアレイ５３，５４内の各センサからのアナログ出力はＡ／Ｄ変換器６２，６３によりデジタル信号に変換される。また、６４はマイクロコンピュータのような演算処理装置（以下、マイコンという）で、２つの像の相対変位Ｘを求め、このＸにより撮像レンズの制御を行う。このように、かかる距離検出装置はマイコンを用いてシステムを組むのが一般的である。いま、Ａ／Ｄ変換されたフォトセンサアレイ５３，５４の出力値をそれぞれＬ（１），Ｌ（２），・・・，Ｌ（Ｍ１），  Ｒ（１），Ｒ（２），・・・，Ｒ（Ｍ２）とし、Ｘ＝ｉ・ｐ（ｐはフォトセンサピッチ）という２つの像の相対変位に対する、像の不一致度を示す評価関数ｆ（ｉ）は例えば（１）式や（２）式で与えられる。
【０００６】
【数４】
2004233190.tif 000003
【０００７】
【数５】
2004233190.tif 000004
もし、フォトセンサアレイ５３，５４上の２つの像が相対的にｉ０フォトセンサピッチずれているとすれば、ｆ（ｉ０）＝０となる。ただし、通常は前記Ｘが完全にフォトセンサピッチの整数倍になったり、２つのフォトセンサからの像信号の形が（相対的にずれていることを除き）完全に同じになることは少ないので、ｆ（ｉ０）＞０となる。
ｉの所定の範囲において、ｆ（ｉ）の最小値を求めることはマイコンで容易に実行できるが、これは上述のように、通常は第１次近似でしかないので、高精度の検出を行うためには補間計算が必要になる。この補間方法に関する第１の従来例を図９に示す。
【０００８】
図９および発明の実施の形態を含む以下の説明において、ｉ０はフォトセンサピッチ毎ではｆ（ｉ）の最小値を与えるｉであり、
【０００９】
【数６】
ｆ（ｉ０−１）＞ｆ（ｉ０＋１）  ・・・（３）
であるとする。（３）式の条件は真のずれ量Ｘがｉ０とｉ０＋１の間にあると判断するためのもので、ｆ（ｉ０−１）＜ｆ（ｉ０＋１）の場合はｉ０−２およびｉ０−１とｉ０＋２およびｉ０＋１の立場を入れ替えて以下同様にすればよい。補間法の第１の従来例は図９のように、まず点（ｉ０−１，ｆ（ｉ０−１））と点（ｉ０，ｆ（ｉ０））を結ぶ直線Ｌ０に対しその傾き−Ｂ１を求め、また点（ｉ０＋１，ｆ（ｉ０＋１））と点（ｉ０＋２，ｆ（ｉ０＋２））を結ぶ直線に対しその傾きＢ２を求める。次に点（ｉ０，ｆ（ｉ０））を通り傾きが−｛Ｂ１＋Ｋ１（Ｂ１−Ｂ２）｝である直線Ｌ２をひき、点（ｉ０＋１，ｆ（ｉ０＋１））を通り傾きがＢ１＋Ｋ１（Ｂ１−Ｂ２）である直線Ｌ３をひく。そして直線Ｌ２とＬ３の交点の横座標Ｘの値を最終的に補間されたずれ量とするものである。
【００１０】
第１の従来例による補間方法を定式化すると次のようになる。すなわち、関数値ｆ（ｉ０−１）とｆ（ｉ０＋１）とを比較して、イ）ｆ（ｉ０−１）＞ｆ（ｉ０＋１）、ロ）ｆ（ｉ０−１）＝ｆ（ｉ０＋１）、ハ）ｆ（ｉ０−１）＜ｆ（ｉ０＋１）のいずれの関係であるかを判定し、前記イ）の場合は下記（Ｉ）式、ロ）の場合はｘ＝ｉ０、ハ）の場合は下記（ＩＩ）式、にてそれぞれ与えられるｘまたはこれにフォトセンサピッチを乗じた値を前記相対変位量とする。
【００１１】
【数７】
ｘ＝ｉ０＋１／２−｛ｆ（ｉ０＋１）−ｆ（ｉ０）｝／Ａ
Ａ＝２｛Ｂ１＋Ｋ１（Ｂ１−Ｂ２）｝
Ｂ１＝ｆ（ｉ０−１）−ｆ（ｉ０）
Ｂ２＝ｆ（ｉ０＋２）−ｆ（ｉ０＋１）
（Ｋ１＝０〜０．５なる定数）                  ・・・（Ｉ）
【００１２】
【数８】
ｘ＝ｉ０−１／２＋｛ｆ（ｉ０−１）−ｆ（ｉ０）｝／Ｃ
Ｃ＝２｛Ｄ１＋Ｋ１（Ｄ１−Ｄ２）｝
Ｄ１＝ｆ（ｉ０＋１）−ｆ（ｉ０）
Ｄ２＝ｆ（ｉ０−２）−ｆ（ｉ０−１）
（Ｋ１＝０〜０．５なる定数）                  ・・・（ＩＩ）
この第１の従来例は、以下に説明する第２の従来例を改良するものとして発明されたものである。すなわち、補間法の第２の実施例は、図１０のように点（ｉ０−１，ｆ（ｉ０−１））と点（ｉ０，ｆ（ｉ０））を結ぶ直線Ｌ０をひき、この直線Ｌ０の傾き−Ｂ１に対し絶対値が逆で符号が逆の＋Ｂ１という傾きを持つ直線Ｌ４を点（ｉ０＋１，ｆ（ｉ０＋１））を通るようにひき、直線Ｌ０とＬ４の交点の横座標Ｘの値を最終的に補間されたずれ量とするものである。ここで、補間計算の考え方には、ｆ（ｘ）のグラフはｆ（ｘ）の真の最小値を与えるｘ＝ｘ０の近傍では左右対称であり、また一次式で表されるグラフ（直線）ではないという前提があり、これによると第２の従来例は以下の問題を内在している。なお、第１および第２の従来例とも、上述以外に、ｘ＝ｘ０の近傍でｆ（ｘ）は、ｘ＜ｘ０の範囲では単調減少でｘ＞ｘ０の範囲では単調増加である、という前提もおいている。
【００１３】
すなわち上述の内在する問題とは、点（ｉ０，ｆ（ｉ０））を通る傾き−Ｂ１の直線と点（ｉ０＋１，ｆ（ｉ０＋１））を通る傾き＋Ｂ１の直線の交点の横座標が（ｘ）の真の最小値を与えるｘ＝ｘ０と一致するのは、ｆ（ｉ０）＝ｆ（ｉ０＋１）の場合しかない、ということである。通常はｆ（ｉ０）とｆ（ｉ０＋１）は等しくないため、第２の従来例では基本的には誤差を免れないものとなっている。これに対し、第１の従来例では、点（ｉ０，ｆ（ｉ０））および点（ｉ０＋１，ｆ（ｉ０＋１））をそれぞれ通る２つの直線の傾きの絶対値を、第２の従来例のＢ１に対し修正項Ｋ１（Ｂ１−Ｂ２）を付加してＢ１＋Ｋ１（Ｂ１−Ｂ２）と修正することにより（Ｋ１＝０〜０．５なる定数）、ｆ（ｉ０）とｆ（ｉ０＋１）が等しくない場合でも、２つの直線の交点の横座標が真の最小値を与えるｘ＝ｘ０に近い補間値となるようにしたものである。
【００１４】
【特許文献１】
特公平７−５４３７１号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
第１の従来例は、上述したように、ｆ（ｘ）の真の最小値を与えるｘ＝ｘ０の近傍におけるｆ（ｘ）について、以下を前提としている。
前提１）ｘ＝ｘ０に対し左右対称である。
前提２）一次式で表されるグラフ（直線）ではない。
前提３）ｘ＜ｘ０の範囲でｆ（ｘ）は単調減少、ｘ＞ｘ０の範囲でｆ（ｘ）は単調増加である。
前提４）ほとんどの場合、ｆ（ｉ０）はｆ（ｉ０＋１）と等しくない。
前提５）真のずれ量が、ｆ（ｉ０−１）＞ｆ（ｉ０＋１）の場合はｉ０とｉ０＋１の間に、ｆ（ｉ０−１）＜ｆ（ｉ０＋１）の場合はｉ０−１とｉ０の間にあると判断する。
【００１６】
従い、これらの前提が成り立たない場合や、補間計算結果が上の判断と矛盾する場合においては、補間計算の結果の信頼性に問題が生じることになる。
そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、上述の前提が成り立たない場合でも信頼性の高い補間計算結果を与える距離測定方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、被写体から放射または反射される光束のうちの互いに異なる部分の光束を少なくとも２つのフォトセンサアレイ上にそれぞれ投影し、該各センサアレイ上に形成される被写体像の相対変位から前記被写体までの距離を求めるために、
前記フォトセンサアレイのセンサピッチのｉ（整数）倍の変位量に対する前記２つの像の不一致度を示す尺度ｆ（ｉ）とその最小値を与えるｉの値ｉ０、そのときの関数値ｆ（ｉ０）および該ｉ０の前後のｉ０−１，ｉ０−２，ｉ０＋１，ｉ０＋２に対応する関数値ｆ（ｉ０−１），ｆ（ｉ０−２），ｆ（ｉ０＋１），ｆ（ｉ０＋２）をそれぞれ求め、さらにこれらの値から下記（Ｉ）および（ＩＩ）式で示される量ｘを演算するとともに、前記関数値ｆ（ｉ０−１）とｆ（ｉ０＋１）とを比較して、
イ）ｆ（ｉ０−１）＞ｆ（ｉ０＋１）
ロ）ｆ（ｉ０−１）＝ｆ（ｉ０＋１）
ハ）ｆ（ｉ０−１）＜ｆ（ｉ０＋１）
のいずれの関係であるかを判定し、
前記イ）の場合は下記（Ｉ）式、
ロ）の場合はｘ＝ｉ０、
ハ）の場合は下記（ＩＩ）式、
にてそれぞれ与えられるｘまたはこれにフォトセンサピッチを乗じた値を前記相対変位量とする距離測定方法において、下記（Ｉ）式もしくは下記（ＩＩ）式に対する信頼性判定を行い、信頼性が低いと判断された場合は下記（Ｉ）式もしくは下記（ＩＩ）式中の定数Ｋ１を０に固定することを特徴とする。
【００１８】
【数９】
ｘ＝ｉ０＋１／２
−｛ｆ（ｉ０＋１）−ｆ（ｉ０）｝／Ａ
Ａ＝２｛Ｂ１＋Ｋ１（Ｂ１−Ｂ２）｝
Ｂ１＝ｆ（ｉ０−１）−ｆ（ｉ０）
Ｂ２＝ｆ（ｉ０＋２）−ｆ（ｉ０＋１）
Ｋ１＝０〜０．５なる定数                  ・・・（Ｉ）
【００１９】
【数１０】
ｘ＝ｉ０−１／２
＋｛ｆ（ｉ０−１）−ｆ（ｉ０）｝／Ｃ
Ｃ＝２｛Ｄ１＋Ｋ１（Ｄ１−Ｄ２）｝
Ｄ１＝ｆ（ｉ０＋１）−ｆ（ｉ０）
Ｄ２＝ｆ（ｉ０−２）−ｆ（ｉ０−１）
Ｋ１＝０〜０．５なる定数                  ・・・（ＩＩ）
請求項２に係る発明は、前記イ）の場合に｛ｆ（ｉ０＋１）−ｆ（ｉ０）｝と｛Ｂ１＋Ｋ１（Ｂ１−Ｂ２）｝とを比較し、｛ｆ（ｉ０＋１）−ｆ（ｉ０）｝＞｛Ｂ１＋Ｋ１（Ｂ１−Ｂ２）｝のときに信頼性が低いと判断することを特徴とする。
【００２０】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明において、前記イ）の場合に１／２−｛ｆ（ｉ０＋１）−ｆ（ｉ０）｝／〔２｛ｆ（ｉ０−１）−ｆ（ｉ０）｝〕と１／２より小さい正定数Ｋ２とを比較し、１／２−｛ｆ（ｉ０＋１）−ｆ（ｉ０）｝／〔２｛ｆ（ｉ０−１）−ｆ（ｉ０）｝〕＜Ｋ２のときに信頼性が低いと判断することを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において、前記Ｋ２の値が１／３２〜１／８の範囲にあることを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項１ないし４のいずれかに係る発明において、前記イ）の場合にｆ（ｉ０＋２）とｆ（ｉ０−１）とを比較し、ｆ（ｉ０＋２）＜ｆ（ｉ０−１）のときに信頼性が低いと判断することを特徴とする。
【００２１】
請求項６に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記ロ）の場合に｛ｆ（ｉ０−１）−ｆ（ｉ０）｝と｛Ｄ１＋Ｋ１（Ｄ１−Ｄ２）｝とを比較し、｛ｆ（ｉ０−１）−ｆ（ｉ０）｝＞｛Ｄ１＋Ｋ１（Ｄ１−Ｄ２）｝のときに信頼性が低いと判断することを特徴とする。
請求項７に係る発明は、請求項１または６に係る発明において、前記ロ）の場合に１／２−｛ｆ（ｉ０−１）−ｆ（ｉ０）｝／〔２｛ｆ（ｉ０＋１）−ｆ（ｉ０）｝〕と１／２より小さい正定数Ｋ２とを比較し、１／２−｛ｆ（ｉ０−１）−ｆ（ｉ０）｝／〔２｛ｆ（ｉ０＋１）−ｆ（ｉ０）｝〕＜Ｋ２のときに信頼性が低いと判断することを特徴とする。
【００２２】
請求項８に係る発明は、請求項７に係る発明において、前記Ｋ２の値が１／３２〜１／８の範囲にあることを特徴とする。
請求項９に係る発明は、請求項１または請求項６ないし８のいずれかに係る発明において、前記ロ）の場合にｆ（ｉ０−２）とｆ（ｉ０＋１）とを比較し、ｆ（ｉ０−２）＜ｆ（ｉ０＋１）のときに信頼性が低いと判断することを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明は、上述の第１の従来例に対し、前提条件が成り立たず、補間計算結果の信頼性が低いと判断される場合でも、別の補間式を適用することにより信頼性の高い補間計算結果を与える距離測定方法を提供するものである。
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
【００２４】
【実施例１】
図１は、この発明の第１の実施例について説明するための図である。第１の実施例は、ｆ（ｉ０−１）＞ｆ（ｉ０＋１）という（３）式の条件を満たすのにもかかわらず、（Ｉ）式による補間結果がｉ０とｉ０＋１の間にない、上述の前提５に矛盾する場合について、判定および対処する方法に関するものである。（Ｉ）式による補間結果がｉ０とｉ０＋１の間にないということは、（Ｉ）式において、１／２−｛ｆ（ｉ０＋１）−ｆ（ｉ０）｝／Ａが負の値となるということで、この条件を整理すると次式のようになる。
【００２５】
【数１１】
｛ｆ（ｉ０＋１）−ｆ（ｉ０）｝＞｛Ｂ１＋Ｋ１（Ｂ１−Ｂ２）｝・・・（４）
（４）式の条件は、図１に示すように、傾き｛ｆ（ｉ０−１）−ｆ（ｉ０）｝を｛ｆ（ｉ０＋２）−ｆ（ｉ０＋１）｝によって補正した傾きＢ１＋Ｋ１（Ｂ１−Ｂ２）をもつ直線を点（ｉ０＋１，ｆ（ｉ０＋１））を通るようにひくと、この直線が点（ｉ０，ｆ（ｉ０））の上を通ってしまうことに相当する。このため、点（ｉ０，ｆ（ｉ０））を通り傾きが−｛Ｂ１＋Ｋ１（Ｂ１−Ｂ２）｝の直線との交点が、ｉ０より左になってしまうのである。これは｛ｆ（ｉ０＋２）−ｆ（ｉ０＋１）｝が｛ｆ（ｉ０−１）−ｆ（ｉ０）｝に比べて非常に大きく、補正項が大きくなり過ぎたためで、すなわち点（ｉ０＋２，ｆ（ｉ０＋２））が異常点であると考えられる。この場合は点（ｉ０＋２，ｆ（ｉ０＋２））を除外して残りの３点で補間すべきで、そのためには（Ｉ）式においてＫ１＝０として異常点の影響により異常な値となっている補正項を省けばよい。まとめると、前提５を満たすか否かの信頼性判定としては（４）式による判断を行い、（４）式が成立して信頼性に問題ありと判断される場合は、（Ｉ）式においてＫ１＝０とすればよい。
【００２６】
【実施例２】
図２は、この発明の第２の実施例について説明するための図である。第２の実施例は、ｆ（ｉ０−１）とｆ（ｉ０＋１）がほとんどもしくは完全に等しく、上述の前提４に矛盾する場合について、判定および対処する方法に関するものである。この場合、上述の前提１および３により、ｆ（ｘ）の真の最小値を与えるｘ＝ｘ０はｉ０とほとんどもしくは完全に一致しなければならない。すなわち、ｘ０とｉ０が一致しないとすると、左右対称性がくずれるか、もしくはｘ０の近傍にもうひとつ別の極小値（最小値）を与える点がなければならず、前提１もしくは３と矛盾するからである。ｘ０とｉ０が（ほとんど）一致するということは、ｘ０を推定するために点（ｉ０，ｆ（ｉ０））を通してひくべき直線（傾き−Ｂ）および点（ｉ０＋１，ｆ（ｉ０＋１））を通してひくべき直線（傾きＢ）は、図２の破線で示すように、それぞれ、点（ｉ０−１，ｆ（ｉ０−１））と点（ｉ０，ｆ（ｉ０））を結ぶ直線、点（ｉ０，ｆ（ｉ０））と点（ｉ０＋１，ｆ（ｉ０＋１））を結ぶ直線でなければならず、これより傾きＢは次式となる。
【００２７】
【数１２】
Ｂ＝ｆ（ｉ０−１）−ｆ（ｉ０）  ・・・（５）
Ｂは上述のＢ１に等しいから、実施例１と同様に（Ｉ）式においてＫ１＝０とすればよい。もしＫ１＝０とせずに（Ｉ）式を適用すると、図２の実線で示す直線を使って補間することに相当し、図２に示すようにその交点の横座標は真の最小値を与えるｘ０＝ｉ０とはずれた点になり、補間結果の信頼性に問題があることになる。
【００２８】
次に、第２の実施例において、どのようにして信頼性に問題あると判定するかについて説明する。単純にｆ（ｉ０−１）とｆ（ｉ０＋１）の差をとり、この値により判定することがまず考えられるが、実際はｆ（ｉ０−１）とｆ（ｉ０＋１）の絶対値を考慮すべきであるし（ｆ（ｉ０−１）とｆ（ｉ０＋１）の絶対値が倍になればその差も倍になる）、ｆ（ｉ０）についても考慮が必要である（ｆ（ｉ０）とｆ（ｉ０−１）もしくはｆ（ｉ０＋１）との差によっては判断を変えるべきかもしれない）。被写体の状態など、他にも考慮すべき要因が考えられ、どのような状況に対しても統一的に判定できる基準を作るのは困難である。
【００２９】
そこで、本発明では次のように考える。すなわち、この場合は上述のように点（ｉ０，ｆ（ｉ０））を通してひく直線（傾き−Ｂ）および点（ｉ０＋１，ｆ（ｉ０＋１））を通してひく直線（傾きＢ）の傾きＢは（５）式を満たすべきであり、その交点の横座標はｉ０に（ほとんど）等しくなるから、その交点と横座標とｉ０との差で判断すればよい。この条件は、（Ｉ）式においてＫ１＝０として、次式のようになる。
【００３０】
【数１３】
ｘ−ｉ０＝１／２−｛ｆ（ｉ０＋１）−ｆ（ｉ０）｝／（２・Ｂ１）・・（６）
（６）式で与えられるｘとｉ０の差は通常０〜０．５の範囲の値であり  、これが小さな正定数Ｋ２より小さいときに、すなわち次式が成り立つときに、信頼性に問題あると判断すればよい。
【００３１】
【数１４】
１／２−｛ｆ（ｉ０＋１）−ｆ（ｉ０）｝／（２・Ｂ１）＜Ｋ２  ・・・（７）
Ｋ２の値としては１／１６前後の値が望ましく、１／３２〜１／８の範囲であれば良い。まとめると、前提４を満たすか否かの信頼性判定としては（７）式による判断を行い、（７）式が成立して信頼性に問題ありと判断される場合は、（Ｉ）式においてＫ１＝０とすればよい。
【００３２】
【実施例３】
図３は、この発明の第３の実施例について説明するための図である。第３の実施例は、ｆ（ｉ０＋２）がｆ（ｉ０−１）より小さく、上述の前提１および３に矛盾する場合について、判定および対処する方法に関するものである。すなわち、前提５によれば真のずれ量はｉ０とｉ０＋１の間にあり、この範囲にある真のずれ量を考えると、ｆ（ｉ０＋２）はｆ（ｉ０−１）より大きくなければならず、ｆ（ｉ０＋２）がｆ（ｉ０−１）より小さいということは、図３のグラフを見ればわかるように、前提１の真のずれ量に対する左右対称性もしくは前提３の関数の単調性に矛盾するのである。この場合は点（ｉ０＋２，ｆ（ｉ０＋２））が異常点であると考えられる。この場合も実施例１と同様に、点（ｉ０＋２，ｆ（ｉ０＋２））を除外して残りの３点で補間すべきで、そのためには（Ｉ）式においてＫ１＝０として異常点の影響により異常な値となっている補正項を省けばよい。まとめると、信頼性判定としては次の（８）式による判断を行い、（８）式が成立して信頼性に問題ありと判断される場合は、（Ｉ）式においてＫ１＝０とすればよい。
【００３３】
【数１５】
ｆ（ｉ０＋２）＜ｆ（ｉ０−１）  ・・・（８）
【００３４】
【実施例４】
図４，５，６に第４の実施例として、本発明に係わり図８のマイコン６４により実行される判定および補間計算に関するフローチャートを示す。
図４に示すフローチャートにおいて、Ｓ１〜Ｓ３でマイコン６４がフォトセンサアレイ５３，５４のアナログ出力をＡ／Ｄ変換器６２，６３によりデジタル変換したデータを取り込み、不一致度を示す評価関数ｆ（ｉ）およびその最小値を与えるｉ＝ｉ０を求める。次にＳ４でｆ（ｉ０−１）とｆ（ｉ０＋１）の大小比較を行い、その結果により、Ｓ５，図５のＥもしくは図６のＧのいずれかに分岐する。Ｓ５はｆ（ｉ０−１）とｆ（ｉ０＋１）が等しい場合で、この場合はＸ＝ｉ０として、マイコン６４はこのＸを距離信号として外部に出力する。
【００３５】
図５に示すフローチャートは、ｆ（ｉ０−１）＞ｆ（ｉ０＋１）の場合、すなわち真のずれ量Ｘがｉ０とｉ０＋１の間にあると判断した場合の処理を示すものである。まず、Ｓ７において、後のステップで実行する判定および計算に用いられるＢ１〜Ｂ５が計算される。
Ｓ８において、Ｂ３とＢ４により実施例１の（４）式による信頼性判定を行い、Ｂ３＞Ｂ４となって信頼性に問題あると判断されるとＳ９に分岐し、Ｂ３≦Ｂ４となって問題なしと判断されるとＳ１０に分岐する。Ｓ９では、Ｋ１＝０として補間計算を行うため、Ｓ７で計算したＢ４の値をＢ１の値におき替えてＳ１２へ進む。
【００３６】
Ｓ１０では、Ｂ５とＫ２により実施例２の（７）式による信頼性判定を行い、Ｂ５＜Ｋ２となって信頼性に問題あると判断されるとＳ９に分岐し、Ｂ５≧Ｋ２となって問題なしと判断されるとＳ１１に分岐する。
Ｓ１１では、ｆ（ｉ０＋２）とｆ（ｉ０−１）により実施例３の（８）式による信頼性判定を行い、ｆ（ｉ０＋２）＜ｆ（ｉ０−１）となって信頼性に問題あると判断されるとＳ９に分岐し、ｆ（ｉ０＋２）≧ｆ（ｉ０−１）となって問題なしと判断されるとＳ１２に分岐する。Ｓ１２でｉ０，Ｂ３，Ｂ４によりＸを計算して、図４のＦに戻る。
【００３７】
図６に示すフローチャートは、ｆ（ｉ０−１）＜ｆ（ｉ０＋１）の場合、すなわち真のずれ量Ｘがｉ０−１とｉ０の間にあると判断した場合の処理を示すものである。図６に示す処理は、図５に示す処理に対し、ｉ０−２およびｉ０−１とｉ０＋２およびｉ０＋１の立場を入れ替えたものであるため、詳細な説明は省略する。
【００３８】
【発明の効果】
この発明によれば、信頼性に関する判定を行ってその結果により補間方法を切り替えるようにしたので、従来の補間方法に関する前提条件が成り立たず、従来の補間方法による補間結果の信頼性には問題ありと判断される場合でも、信頼性の高い補間結果を得ることのできる距離測定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例を説明するための図
【図２】第２の実施例を説明するための図
【図３】第３の実施例を説明するための図
【図４】第４の実施例を示すフローチャートの第１の部分
【図５】第４の実施例を示すフローチャートの第２の部分。
【図６】第４の実施例を示すフローチャートの第３の部分
【図７】三角測距の原理に基づく距離測定原理図
【図８】距離検出装置の一般的な例を示す構成図
【図９】補間方法に関する第１の従来例を説明するための図
【図１０】補間方法に関する第２の従来例を説明するための図
【符号の説明】
５１，５２  レンズ
５３，５４  フォトセンサアレイ
５５        被写体
５６，５７  被写体像
５８，５９  光軸
６２，６３  Ａ／Ｄ変換器
６４        演算処理装置（マイコン）
【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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