(57)【要約】【課題】エッジ部測距時の測距誤差を低減し、高精度な測距を行うことのできるカメラ等の測距装置を提供すること。【解決手段】この測距装置は、ラインセンサ２ａ，２ｂによる輝度分布の出力信号に基づき三角測距の原理に基づいて被写体の測距を行うパッシブタイプの測距装置であり、受光レンズによりラインセンサ上に結像された被写体像を光電変換し、更にその被写体像信号がＡ／Ｄ変換回路４でセンサデータとしてＡ／Ｄ変換される。そのセンサデータは、複数の測距エリア毎に分割され、各測距エリア毎に該エリア内のセンサデータがエッジパターンであるかどうかの判定が行われる。エッジパターンであると判定された測距エリアに関しては、測距エリア範囲の左右端にそれぞれ延長して測距エリアを拡大した二通りの測距エリアを再設定が行われる。これらの再設定測距エリア毎に測距演算が行われる。【選択図】図１
2005195671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の被写体像を一対のセンサ上に結像させる受光レンズと、
上記受光レンズにより結像させられた一対の被写体像を光強度に応じて電気信号に変換する上記一対のセンサと、
上記一対のセンサの積分動作制御を行なう積分制御手段と、
上記一対のセンサから出力される被写体像データを読み出す読み出し手段と、
読み出し手段により読み出された上記被写体像データに基づいて、被写体距離に応じたデータを演算する演算手段と、
上記被写体像データを複数の測距領域に分割し、各測距領域内の被写体像データのパターンが、エッジパターンであるかどうかを判定するパターン判定手段と、
を具備し、上記パターン判定手段により上記エッジパターンであると判定された上記測距領域については、領域の範囲を拡大して測距演算を行うことを特徴とする測距装置。
【請求項２】
上記パターン判定手段により上記エッジパターンであると判定された上記測距領域は、一方の領城端を延長する場合と、もう一方の領城端を延長する場合の二通りの拡大を行い、それぞれの場合について測距演算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】
上記エッジパターンとは、上記測距領域内の被写体像データの隣接画素データの差分値を求めた時に、所定値以上の差分値が一つ以上有り、かつ、所定値以上の差分値の符号が正または負のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
【請求項４】
上記エッジパターンとは、上記測距領域内の被写体像データが単調増加、または、単調減少しているパターンであることを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
【請求項５】
上記測距領域を拡大する場合、拡大される領域の大きさを撮影レンズの焦点距離に応じて切り換えることを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
【請求項６】
上記一対のセンサは、ラインセンサ、または、エリアセンサであることを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラやビデオカメラ等に用いられる測距装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のパッシブ式の測距装置の一例として図１２の三角測距方式を適用した測距装置の構成を有するものがある。この従来の測距装置は、測距部として被写体１０１の像をラインセンサ１０３ａ、１０３ｂ上に結像させるための受光レンズ１０２ａ、１０２ｂと、受光レンズ１０２ａ、１０２ｂにより結像された被写体像をその光強度に応じて光電変換し、電気信号に変換するラインセンサ１０３ａ、１０３ｂとを有している。
【０００３】
この従来の測距装置においては、受光レンズ１０２ａ，１０２ｂにより一対のラインセンサ１０３ａ，１０３ｂ上に被写体１０１の輝度分布に応じた像を結像させる。その被写体像を光電変換したセンサデータ１０４ａ，１０４ｂを用いて被写体像の相対的なズレ量Ｘを求め、三角測距の原理である（１）式の関係を適用して被写体距離Ｌが求められる。すなわち、
Ｌ／Ｂ＝ｆ／Ｘ  …（１）
なお、（１）式において、Ｂは、基線長を示し、ｆは、受光レンズの焦点距離を示す。
【０００４】
上記従来の測距装置では、距離の異なる複数の被写体の像がラインセンサ１０３ａ、１０３ｂ上に結像した場合、次のような不具合が発生する。
【０００５】
図１３は、遠近混在の被写体の撮影シーンと測距エリアを示す図であって、近距離に位置する主要被写体の人物１０５と背景の遠距離に位置するビル１０６が測距エリア１０７内に混在する撮影シーンを示す。図１４は、図１３の撮影シーンに対して一対のラインセンサ１０３ａ、１０３ｂより出力されるセンサデータ１０８ａ、１０８ｂの変化を示す図である。
【０００６】
図１３に示す撮影シーンのように近距離に位置する人物１０５と背景の遠距離に位置するビル１０６が測距エリア１０７内に混在するシーンを例では、図１４のセンサデータ線図に示すように２つのラインセンサ１０３ａ、１０３ｂより得られる一対のセンサデータ１０８ａ、１０８ｂは、相対的に一致しない。図１３のように背景のコントラストが強い場合には、図１４に示すようにビル１０６の部分の一対のセンサデータを一致させるようにした時がセンサデータ全体の一致度としては最も高くなる。従って、測距データは背景であるビル１０６までの距離となってしまい、主要被写体である人物１０５までの距離が測距できず、いわゆる、後ピン写真となってしまう。
【０００７】
このような不具合を解決するために従来の測距装置ではラインセンサ１０３ａ、１０３ｂを複数の測距エリアに分割し、各測距エリアの測距データから最も近距離のデータを選択して適切な測距が行えるようにしている。
【０００８】
また、特許文献１に開示されている測距装置では、撮影者の所望する被写体が必ずしも最も近距離の測距データが得られた測距エリアに含まれるとは限らないことから、同様に複数の測距エリアに分割し、最も近距離の測距データと所定差内の測距データの中で、最も信頼性の高い測距データを選択する方法を適用している。
【特許文献１】特許文献１は、特開２００１−１５４０８３号公報である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した従来の測距装置では、人物の顔と背景の境界（エッジ）部等に設定された測距エリアの場合、受光レンズで発生したフレアやゴースト等の迷光成分の影響により測距誤差が大きくなる場合があり、この時の測距データが近距離側にずれると、この測距エリアの測距データが最至近データとなって誤選択される可能性があった。また、特許文献１に開示されている方法の場合でもエッジ部の輝度差が大きいと信頼性も高くなるので、この測距データが選択されて前ピン写真となる可能性があった。
【００１０】
本発明の目的は、上述した問題を解決するためになされたものであって、エッジ部測距時の測距誤差を低減し、高精度な測距を行うことのできるカメラ等の測距装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の請求項１に記載の測距装置は、一対の被写体像を一対のセンサ上に結像させる受光レンズと、上記受光レンズにより結像させられた一対の被写体像を光強度に応じて電気信号に変換する上記一対のセンサと、上記一対のセンサの積分動作制御を行なう積分制御手段と、上記一対のセンサから出力される被写体像データを読み出す読み出し手段と、  読み出し手段により読み出された上記被写体像データに基づいて、被写体距離に応じたデータを演算する演算手段と、上記被写体像データを複数の測距領域に分割し、各測距領域内の被写体像データのパターンが、エッジパターンであるかどうかを判定するパターン判定手段とからなり、上記パターン判定手段により上記エッジパターンであると判定された上記測距領域は、領域の範囲を拡大して測距演算を行う。
【００１２】
本発明の請求項２に記載の測距装置は、請求項１に記載の測距装置において、上記パターン判定手段により上記エッジパターンであると判定された上記測距領域は、一方の領城端を延長する場合と、もう一方の領城端を延長する場合の二通りの拡大を行い、それぞれの場合について測距演算を行う。
【００１３】
本発明の請求項３に記載の測距装置は、請求項１に記載の測距装置において、上記エッジパターンとは、上記測距領域内の被写体像データの隣接画素データの差分値を求めた時に、所定値以上の差分値が一つ以上有り、かつ、所定値以上の差分値の符号が正または負のいずれかである。
【００１４】
本発明の請求項４に記載の測距装置は、請求項１に記載の測距装置において、上記エッジパターンとは、上記測距領域内の被写体像データが単調増加、または、単調減少しているパターンである。
【００１５】
本発明の請求項５に記載の測距装置は、請求項１に記載の測距装置において、上記測距領域を拡大する場合、拡大される領域の大きさを撮影レンズの焦点距離に応じて切り換える。
【００１６】
本発明の請求項６に記載の測距装置は、請求項１に記載の測距装置において、上記一対のセンサは、ラインセンサ、または、エリアセンサである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、エッジ部測距時の測距誤差を低減し、高精度な測距を行うことのできるカメラの測距装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図を用いて本発明の実施形態について説明する。 
図１は、本発明の第一の実施形態であるカメラの測距装置のブロック構成図である。図２は、図１の測距装置におけるエッジパターンを含む撮影シーン中の測距エリアを示す図である。図３は、図１の測距装置における設定分割測距エリアと図２のエッジパターンを含む撮影シーンに対するセンサデータ（出力）の変化を示す図である。図４，５は、図１の測距装置における一対のラインセンサによるセンサデータを示す図であって、ゴーストやフレア等の影響で上記一対のラインセンサによる一対の被写体像パターンの一致度が低くなった場合の例を示しており、図４は、エッジパターンの傾きが異なっている場合を示し、図５は、センサデータのレベルが異なっている場合を示す。
【００１９】
本実施形態の測距装置は、図１に示すようにカメラ全体の制御を司り、さらに、本測距装置を制御する制御手段であって各種制御信号を出力し、測距シーケンス処理を行って被写体距離演算等の各種演算を行う演算手段やエッジパターン判定処理を行うパターン判定手段であるパターン判定部６を内蔵するＣＰＵ５と、被写体像を一対のラインセンサ上に結像させる一対の受光レンズ１ａ，１ｂと、受光レンズ１ａ，１ｂにより結像された一対の被写体像をその光強度に応じて光電変換し、電気信号に変換する一対のセンサである上記ラインセンサ２ａ，２ｂと、ラインセンサ２ａ、２ｂの出力の積分動作の制御を行う積分制御手段である積分制御回路３と、積分処理された被写体像アナログ電気信号をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ５に出力する読み出し手段としてのＡ／Ｄ変換回路４と、撮影レンズの焦点距離の検出を行う焦点距離検出手段である焦点距離検出回路７とを有してなる。
【００２０】
本実施形態の測距装置は、ラインセンサ２ａ，２ｂによる輝度分布の出力信号に基づき、いわゆる、三角測距の原理に基づいて被写体の測距を行うパッシブタイプのカメラ用の測距装置である。詳しくは、本測距装置においては、受光レンズ１ａ、１ｂによりラインセンサ２ａ、２ｂ上に結像された被写体像を光電変換し、更に積分処理された後、その被写体像信号がＡ／Ｄ変換回路４でセンサデータとしてＡ／Ｄ変換される。そのセンサデータは、複数の測距エリア毎に分割され、各測距エリア毎に該エリア内のセンサデータがエッジパターンであるかどうかの判定が行われる。上記エッジパターンとは、例えば、人物の顔（主要被写体）と背景の境界（エッジ）部等にてセンサデータ（輝度値）がラインセンサの素子列方向ｘに関して急激に変化する状態を示すセンサデータのパターンである。
【００２１】
エッジパターンであると判定された測距エリアに関しては、測距エリア範囲の一方の端を延長して測距エリアを拡大する場合と、他方の端を延長して測距エリアを拡大する場合との二通りの測距エリアを再設定が行われる。続いて、これらの再設定測距エリア毎に測距演算が行われる。
【００２２】
例えば、図２に示すような撮影シーン１１の場合、全体の測距視野１４内の被写体像によるセンサデータは、測距領域（ｘ方向、例えば、左右方向沿う）に対して図３に示すセンサデータ１５のように変化する。ラインセンサ２ａ、２ｂ上で各測距エリアをＲ1 〜Ｒ5 のように分割し、分割測距エリアとして設定したとすると、測距視野１４内の人物１２と背景の木１３の境界部分に対応する測距エリアＲ4 内のセンサデータが上記エッジパターン部分１５ａとなっている。センサデータがこのようなエッジパターンになっていると、受光光学系で発生したゴーストやフレア等により、ラインセンサ２ａ、２ｂのそれぞれで検出されるセンサデータ間に違いが生じる可能性がある。例えば、図４のセンサデータに示すようにラインセンサ２ａ、２ｂのそれぞれで検出したエッジパターンの傾きがデータ３２，データ３１のように異なったり、図５のセンサデータに示すようにラインセンサ２ａ、２ｂのそれぞれで検出したセンサデータのレベルがデータ３４，データ３３のように変化する可能性がある。このような変化によって測距誤差が大きくなってしまうことがあり、しかも、センサデータのコントラストが高いため、測距演算結果の信頼性は高いものとみなされ、この誤った測距結果を選択してしまう可能性がある。
【００２３】
そこで、本実施形態においては、図３に示すようにラインセンサの分割領域のうち、センサデータの変化が大きい領域である測距エリアＲ4 に関しては、測距エリア範囲を測距エリアＲ11，Ｒ12の二つのエリアに再設定して各測距エリア毎に測距演算を行う。この方法で測距演算を行うと、測距エリア内のセンサデータにはエッジパターン以外のパターンが混在し、ラインセンサ２ａ、２ｂによるそれぞれパターンの相関度は、上記エッジパターン以外のパターンの影響も受けるようになるので測距誤差を減らすことができる。
【００２４】
上述のようにセンサデータの変化をチェックしてエッジパターンであると判定された測距エリアにおいて、二通りの測距エリアの設定を行うのは、以下の理由である。すなわち、図３の再設定された測距エリアＲ11の場合は、エッジパターンと背景の木１３のパターンがエリア内にあるので該測距エリアＲ11に対する測距結果は、背景の木１３までの距離となる。測距エリアＲ12の場合は、エッジパターンと人物１２の顔のパターンがエリア内にあるので該測距エリアＲ12に対する測距結果は、人物１２までの距離となる。従って、再設定エリアを測距エリアＲ11だけとすると、主要被写体である人物１２にピントが合わなくなる可能性がある。また、再設定エリアとして、測距エリアＲ4 の両端を延長して測距エリアＲ11とＲ12の両方を含むようなエリアを採用すると、エリア内に人物１２と背景の木１３が混在することになるので、測距結果が両者の間の距離となり、この場合も人物１２にピントが合わなくなる可能性がある。よって、上述したような二通りの測距エリアを再設定するようにすることにより、どちらか一方の測距エリアで人物１２までの距離を確実に求めることができる。
【００２５】
次に、本実施形態の測距装置における測距シーケンスの手順を図６，７のフローチャートを用いて説明する。 
図６は、図１の測距装置における測距シーケンスのフローチャートである。図７は、図６の測距シーケンスで呼び出されるサブルーチンのエッジパターン判定のフローチャートである。
【００２６】
上記測距シーケンスにおいては、図１のＣＰＵ５の制御のもとで図６の各ステップの処理が実行される。すなわち、ステップ１０１にて測光データやプリ積分結果等に基づいて、通常積分のためのラインセンサ２ａ，２ｂのセンサ感度の設定を行う。なお、センサ感度は、低感度／高感度の２段階の切換でもよいし、それ以上の多段階の切換としてもよい。
【００２７】
ステップＳ１０２にてステップＳ１０１で設定されたセンサ感度で積分を行う。Ｓ１０３にてステップＳ１０２の積分処理により得られた被写体像信号が図１のＡ／Ｄ変換回路４でＡ／Ｄ変換され、ＣＰＵ５内のＲＡＭにセンサデータとして読み込まれる。
【００２８】
ステップＳ１０４にて図３に示すような通常の測距エリアＲ1 〜Ｒ5 を設定する。ステップＳ１０５にてパターン判定手段としてサブルーチンのエッジパターン判定処理が呼び出され、ステップＳ１０４で設定した上記測距エリア毎にエリア内のセンサデータに基づいたエッジパターン判定を行う。詳しくは、図７のエッジパターン判定処理のフローチャートにより後述する。
【００２９】
ステップＳ１０６にて上記各測距エリア毎に公知の相関演算を行うための演算エリアを設定する。ステップＳ１０７にて上記各測距エリア毎にステップＳ１０５でエッジパターン判定されたかどうかを後述するエッジパターン判定フラグにより判断し、エッジパターン判定された場合にはステップＳ１０８に進み、エッジパターン判定のない場合にはステップＳ１１２に進む。
【００３０】
ステップＳ１０８に進んだ場合、図３に示す測距エリアＲ11のように元の測距エリアの右端を延長した状態の測距エリアに対応する演算エリアを設定する。ステップＳ１０９にてステップＳ１０８で設定された演算エリアに対して所定の相関演算、補間演算等を行い、ＡＦデータ（位相差データ）を求める。
【００３１】
さらに、ステップＳ１１０にて図３に示す測距エリアＲ12のように元の測距エリアの左端を延長した状態の測距エリアに対応する演算エリアを設定する。ステップＳ１１１にてステップＳ１１０で設定された演算エリアに対して所定の相関演算、補間演算等を行って、ＡＦデータ（位相差データ）を求める。
【００３２】
ステップＳ１１２に進んだ場合、ステップＳ１０６で設定された演算エリアに対して所定の相関演算、補間演算等を行ってＡＦデータを求める。
【００３３】
続いて、ステップＳ１１３にて全測距エリアの演算が終了したかどうかを判断し、終了している場合にはステップＳ１１４に進み、終了していない場合にはステップＳ１０６に戻る。
【００３４】
ステップＳ１１４では、各測距エリアのＡＦデータの中から最も近距離であるデータを選択する。なお、このＡＦデータ選択方法は、上述のように最至近選択に限るものではなく、他の選択方法を用いてもよい。
【００３５】
ステップＳ１１５にてステップＳ１１４で選択したＡＦデータ（位相差データ）Ａに基づいて（２）式により被写体距離Ｌの逆数のデータ（１／Ｌ）を求める。すなわち、
１／Ｌ＝Ｋ×Ａ＋α  …（１）
ここで、Ｋ、αは、測距光学系、ラインセンサ２ａ，２ｂのセンサピッチ及び相関演算のシフト基準位置の設定により定まる定数である。なお、上述のようにＡＦデータＡを１／Ｌに変換するのは撮影レンズのピント位置と１／Ｌがほぼ比例関係にあり、また、三角測距の出力も原理的に１／Ｌに比例するので１／Ｌで扱った方が演算が単純になるためである。
【００３６】
ステップＳ１１５で被写体距離Ｌの逆数であるデータ（１／Ｌ）が求められた後、本ルーチンを終了する。
【００３７】
次に、上記測距シーケンスのステップＳ１０５で呼び出されるサブルーチンのエッジパターン判定処理の手順について図７を用いて説明する。
【００３８】
本サブルーチンも図１のＣＰＵ５の制御のもとで図６の各ステップの処理が実行される。すなわち、ステップＳ１２１にてエッジパターン判定を行う測距エリアのセンサデータアドレスを設定する。ステップＳ１２２にて、エッジパターン判定フラグ（エッジフラグ）をクリアする。ステップＳ１２３にて隣接画素データの差分値としての隣接データ差ΔＤを求めるセンサデータアドレスを設定する。なお、隣接データ差ΔＤとは、ラインセンサ２ａ，２ｂの隣り合うセンサ素子の出力差（例えば、あるセンサ素子に対してその右側に隣接するセンサ素子の出力差）である。
【００３９】
ステップＳ１２４にてステップＳ１２３で設定したアドレスの隣接センサのデータ差ΔＤを算出する。ステップＳ１２５にてステップＳ１２４で求めた隣接データ差ΔＤと所定のエッジパターン判定値ΔＤ THを比較し、隣接データ差ΔＤの方が大きい場合は、ステップＳ１２６に進み、小さい場合はステップＳ１２７に進む。
【００４０】
ステップＳ１２６に進んだ場合、隣接データ差ΔＤの符号を記憶し、ステップＳ１２７に進む。ステップＳ１２７にて測距エリア内の全ての隣接データ差ΔＤの算出が終了したかどうかを判断し、終了していれば、ステップＳ１２８に進み、終了していなければ、ステップＳ１２３に戻る。
【００４１】
ステップＳ１２８にてステップＳ１２６で記憶した隣接データ差ΔＤの符号が全て同じであるかどうかを判断し、同じであれば、ステップＳ１２９に進み、ステップＳ１２９にてエッジパターン判定フラグ（エッジフラグ）をセットする。同じでなけば、ステップＳ１３０に進む。ステップＳ１３０にて全測距エリアのエッジパターン判定が終了したかどうかを判断し、終了していれば、本サブルーチンからリターンし、終了していなければステップＳ１２１に戻る。
【００４２】
上述したように本実施形態の測距装置においては、ラインセンサ２ａ，２ｂの各測距エリアのセンサデータがエッジパターンであるかどうかを判断して、エッジパターンであると判断された測距エリアに対しては、右、および、左端側にエリアを延長した二通りの測距エリアが新たに設定される。その二通りの設定測距エリアに関する測距データを求め、該測距データから主要被写体までの距離データを算出するようにしたので、ラインセンサ２ａ，２ｂを含む受光光学系で発生したゴーストやフレア等の影響が極めて少なくなり、より正確な測距データを得ることができる。
【００４３】
次に、本発明の第二の実施形態の測距装置について図８，９等を用いて説明する。 
図８は、本測距装置における１つの分割測距エリアをさらに分割した単調増加・減少判定ブロックと撮影シーンに対するセンサデータ（出力）の変化を示す図である。図９は、本測距装置における測距シーケンスで呼び出されるパターン判定手段としてのサブルーチンのエッジパターン判定処理のフローチャートである。
【００４４】
本実施形態の測距装置は、図１に示した第一実施形態の測距装置の構成と同様の構成を有している。また、本測距装置における測距シーケンス処理も図６に示した測距シーケンス処理と同様とするが、上記測距シーケンスで呼び出されるサブルーチンのエッジパターン判定処理が第一の実施形態のものと異なっている。以下の上記異なるサブルーチン処理部分について説明するが、第一実施形態の場合と同一の構成要素は、同符号を適用する。
【００４５】
前記第一の実施形態の測距装置における上記エッジパターン判定は、前述したように測距エリア内のセンサデータの隣接データ差の大きさと符号によって行った。それに対して本実施形態の測距装置では、図８に示すようにエッジパターン判定を行う際に図３に示した各分割測距エリアＲ1 〜Ｒ5 の各々を更に単調増加・減少判定ブロックＲ21〜Ｒ25に分割する。図８に示す単一の分割測距エリアをさらに分割した各ブロック毎にセンサデータの平均値を求める。そして、隣接ブロックの平均値の差、例えば、あるブロックとその右側ブロックの平均値の差の符号が全て同じであった場合に、センサデータが単調増加、または、単調減少であることからエッジパターンであると判定する。なお、エッジパターン判定された測距エリアの処理は、第一の実施形態の場合と同様である。
【００４６】
本実施形態の測距装置の測距シーケンスにおいては、図６に示した測距シーケンス処理と同様の処理がＣＰＵ５の制御のもとで実行されるが、該測距シーケンスのステップＳ１０５にて以下に示すパターン判定手段であるサブルーチンのエッジパターン判定処理（図９）が呼び出され、ＣＰＵ５の制御のもとで各ステップの処理が実行される。
【００４７】
まず、ステップＳ２２１にてエッジパターン判定を行う測距エリアのセンサデータアドレスを設定する。ステップＳ２２２にてエッジパターン判定フラグをクリアする。ステップＳ２２３にて単調増加・減少判定ブロックのセンサデータアドレスを設定する。
【００４８】
ステップＳ２２４にてステップＳ２２３で設定した各単調増加・減少判定ブロック内のセンサデータの平均値を算出する。ステップＳ２２５にて隣接する単調増加・減少判定ブロックの差分値としての平均値の差ΔＢの符号検出を行うための隣接ブロックの平均値を設定する。
【００４９】
ステップＳ２２６にてステップＳ２２５で設定した隣接する単調増加・減少判定ブロックの平均値の差ΔＢの符号検出を行い、記憶する。ステップＳ２２７にて全ての隣接する単調増加・減少判定ブロックの平均値の差ΔＢの検出が終了したかどうかを判断し、終了していればステップＳ２２８に進み、終了していなければステップＳ２２５に戻る。
【００５０】
ステップＳ２２８にてステップＳ２２６で記憶した隣接する単調増加・減少判定ブロックの平均値の差ΔＢの符号が全て同じであるかどうかを判断し、同じであればステップＳ２２９に進み、エッジパターン判定フラグをセットする。同じでなけば、ステップＳ２３０に進む。
【００５１】
ステップＳ２３０にて全測距エリアのエッジパターン判定が終了したかどうかを判断し、終了していれば、本サブルーチンからリターンし、終了していなければステップＳ２２１に戻る。
【００５２】
本実施形態の測距装置によれば、第一の実施形態の測距装置と同様の効果を奏し、特にエッジパターン判定処理において、分割測距エリアをさらに細かいブロックに分割して隣接ブロックの平均値の差から単調増加・減少判定を行ってエッジパターン判定を行うのでより精度の高い主要被写体の測距が可能となる。
【００５３】
次に、本発明の第三の実施形態の測距装置について図１０等を用いて説明する。 
図１０は、本測距装置における測距シーケンス処理のフローチャートである。
【００５４】
本実施形態の測距装置は、図１に示した第一実施形態の測距装置の構成と同様の構成を有しているが、本測距装置においては、第一実施形態の場合の測距シーケンス処理（図６）と異なり、図１０の測距シーケンス処理が行われる。以下の説明において、同一の構成要素は、第一実施形態の場合と同様の符号を適用する。
【００５５】
本実施形態の測距装置においては、エッジパターン判定された測距エリアにて測距エリアの再設定を行う場合に、測距エリア端を延長する量を撮影レンズの焦点距離に応じて切り換えられるようにした。撮影レンズの焦点距離の広角側での人物撮影の場合、人物までの距離は比較的近距離である場合が多く、エッジパターン判定された測距エリアの再設定時のエリア範囲の延長量が少ないと、再設定測距エリア内の人物のパターンが少なすぎる可能性がある。一方、望遠側の場合は、人物までの距離は比較的遠距離である場合が多く、エリア範囲の延長量が多いと人物のパターンだけでなく背景のパターンもエリア内に混在してしまう可能性が高い。そこで、本実施形態の場合は、焦点距離の短い広角側では、エリア範囲の延長量を多くし、焦点距離の長い望遠側では、エリア範囲の延長量を少なくする。なお、エリア範囲の延長量の切り換えは、広角／望遠の二段階の切換でもよいし、二段階以上の多段階の切換としてもよい。
【００５６】
次に、本実施形態の測距装置における測距シーケンスの手順について、図１０のフローチャートを用いて説明する。 
上記測距シーケンス処理においては、図１のＣＰＵ５の制御のもとで図１０の各ステップの処理が実行される。すなわち、ステップＳ３０１にて焦点距離検出回路７により現在の撮影レンズの焦点距離ｆTLを検出する。ステップＳ３０２にて現在の撮影レンズの焦点距離ｆTLがテレ／ワイド切り替え判定値ｆTHよりも大きいかどうかの判断がなされ、大きい場合はステップＳ３０３に進み、小さい場合はステップＳ３０４に進む。
【００５７】
ステップＳ３０３では、より延長量の少ないテレ用の測距エリア延長量を設定する。ステップＳ３０４では、より延長量の多いワイド用の測距エリア延長量を設定する。
【００５８】
ステップＳ３０５にて測光データやプリ積分結果等に基づいて、通常積分のセンサ感度の設定を行う。設定感度は低感度／高感度の２段階の切換でもよいし、それ以上の多段階の切換としてもよい。
【００５９】
ステップＳ３０６にてステップＳ３０５で設定されたセンサ感度で積分を行う。ステップＳ３０７にてステップＳ３０６の積分処理により得られた被写体像信号を図１のＡ／Ｄ変換回路４でＡ／Ｄ変換し、ＣＰＵ５内でのＲＡＭにセンサデータとして読み込まれる。
【００６０】
ステップＳ３０８にて図３に示すような通常の測距エリアＲ1 〜Ｒ5 を設定する。ステップＳ３０９にてサブルーチンのエッジパターン判定処理が呼び出され、ステップＳ３０８で設定した測距エリア毎にエリア内のセンサデータに基づいたエッジパターン判定を行う。このサブルーチンのエッジパターン判定処理は、第一の実施形態の場合に適用された図７に示す処理と同様の処理である。あるいは、第二の実施形態の場合に適用された図９に示す処理と同様の処理であってもよい。
【００６１】
ステップＳ３１０にて上記測距エリア毎に公知の相関演算を行うための演算エリアを設定する。ステップＳ３１１にて上記測距エリア毎にステップＳ３０９でエッジパターン判定されたかどうかを判定し、エッジパターン判定された場合にはステップＳ３１２に進み、エッジパターン判定されていない場合にはステップＳ３１６に進む。
【００６２】
ステップＳ３１２に進んだ場合、図３に示す測距エリアＲ11の元の測距エリアの右端を延長した場合の演算エリアをステップＳ３０３、または、ステップＳ３０４で設定された測距エリア延長量に基づいて設定する。ステップＳ３１３では、ステップＳ３１２で設定された演算エリアに対して所定の相関演算、補間演算等を行ってＡＦデータ（位相差データ）を求める。
【００６３】
さらに、ステップＳ３１４にて図３に示す測距エリアＲ12の元の測距エリアの左端を延長した場合の演算エリアをステップＳ３０３、または、ステップＳ３０４で設定された測距エリア延長量に基づいて設定する。ステップＳ３１５にてステップＳ３１４で設定された演算エリアに対して所定の相関演算、補間演算等を行ってＡＦデータ（位相差データ）を求める。
【００６４】
ステップＳ３１６に進んだ場合、ステップＳ３１０で設定された演算エリアに対して所定の相関演算、補間演算等を行ってＡＦデータを求める。
【００６５】
続いて、ステップＳ３１７にて全測距エリアの演算が終了したかどうかを判断し、終了している場合にはステップＳ３１８に進み、終了していない場合にはステップＳ３１０に戻る。
【００６６】
ステップＳ３１８では、各測距エリアのＡＦデータの中から最も近距離であるデータを選択する。なお、このＡＦデータ選択方法は最至近選択に限るものではなく、他の選択方法を用いてもよい。
【００６７】
ステップＳ３１９にてステップＳ３１８で選択したＡＦデータ（位相差データ）Ａに基づいて前述した（２）式により被写体距離Ｌの逆数のデータ１／Ｌを求める。
【００６８】
本第３実施例の測距装置によれば、エッジパターンであると判断された測距エリアに関しては、撮影レンズの焦点距離の変化に対応させて測距エリアの左右端部を適宜延長させてＡＦデータを算出するようにしたので焦点距離が変化して場合も正確な測距を行うことができる。
【００６９】
次に、上述した第一、二、三の実施形態の測距装置に対する変形例について、図１１を用いて説明する。 
図１１は、上記変形例のカメラの測距装置のブロック構成図である。
【００７０】
本変形例のカメラの測距装置５０は、第一、二、三の実施形態の測距装置における一対のセンサであるラインセンサに代えてエリアセンサを適用するものである。それ以外の要部の構成、および、サブルーチンのエッジパターン判定処理を含む測距処理シーケンスは、上記エリアセンサに対応させたものとし、その他は、基本的に同様の構成を有し、同様の処理がなされる。
【００７１】
すなわち、図１１に示すように本変形例の測距装置は、カメラ全体の制御を司り、さらに、本測距装置を制御する制御手段であって各種制御信号を出力し、測距シーケンス処理による被写体距離演算等の各種演算を行う演算手段やパターン判定手段であるパターン判定処理を行うパターン判定部４６を内蔵するＣＰＵ４５と、被写体像を一対のエリアセンサ上に結像させる一対の受光レンズ４１ａ，４１ｂと、受光レンズ４１ａ，４１ｂにより結像された一対の被写体像をその光強度に応じて光電変換し、電気信号に変換する一対のセンサである上記エリアセンサ４２ａ，４２ｂと、エリアセンサ４２ａ、４２ｂの出力の積分動作の制御を行う積分制御手段である積分制御回路４３と、積分処理された被写体像のアナログ電気信号をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ４５に出力する読み出し手段としてのＡ／Ｄ変換回路４４と、撮影レンズの焦点距離の検出を行う焦点距離検出手段である焦点距離検出回路４７とを有してなる。
【００７２】
本変形例の測距装置は、エリアセンサによる輝度分布の出力信号に基づき、いわゆる、三角測距の原理に基づいて被写体の測距を行うパッシブタイプのカメラ用の測距装置である。詳しくは、本測距装置においては、受光レンズ４１ａ、４１ｂによりエリアセンサ４２ａ、４２ｂ上に結像された被写体像を光電変換し、更に積分処理された後の被写体像信号がＡ／Ｄ変換回路４４でセンサデータとしてＡ／Ｄ変換される。そのセンサデータは、複数の２次元的な測距エリア毎に分割され、各測距エリア毎に該エリア内のセンサデータがエッジパターンであるかどうかの判定が行われる。上記エッジパターンとは、第一実施形態の場合と同様に例えば、人物の顔（主要被写体）と背景の境界（エッジ）部等にてセンサデータ（輝度値）がラインセンサの素子列方向ｘに関して急激に変化する状態を示すセンサデータのパターンである。
【００７３】
エッジパターンであると判定された上記測距エリアに関しては、測距エリア範囲の一方の端を延長して測距エリアを拡大する場合と、他方の端を延長して測距エリアを拡大する場合との二通りの測距エリアを再設定が行われる。続いて、これらの再設定測距エリア毎に測距演算が行われる。
【００７４】
それらの測距演算が行われる測距シーケンス処理は、第一，二，三の実施形態に適用された処理と同様の処理がなされが、センサデータとしてエリアセンサ４２ａ，４２ｂの出力データが適用される点が異なる。
【００７５】
本変形例の測距装置によれば、前述した第一，二，三の実施形態による効果と同様の効果を奏し、特に測距演算に２次元データからなるセンサデータを適用することからさらなる高精度の測距が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明の測距装置は、エッジ部測距時の測距誤差を低減し、高精度な測距を行うことのできるカメラ等の測距装置として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第一の実施形態であるカメラの測距装置のブロック構成図である。
【図２】図１の測距装置におけるエッジパターンを含む撮影シーン中の測距エリアを示す図である。
【図３】図１の測距装置における設定分割測距エリアと図２のエッジパターンを含む撮影シーンに対するセンサデータ（出力）の変化を示す図である。
【図４】図１の測距装置における一対のラインセンサによるセンサデータを示す図であって、ゴーストやフレア等の影響で上記一対のラインセンサによる一対の被写体像パターンの一致度が低くなった場合の例であって、エッジパターンの傾きが異なっている場合を示す。
【図５】図１の測距装置における一対のラインセンサによるセンサデータを示す図であって、ゴーストやフレア等の影響で上記一対のラインセンサによる一対の被写体像パターンの一致度が低くなった場合の例であって、センサデータのレベルが異なっている場合を示す。
【図６】図１の測距装置における測距シーケンス処理のフローチャートである。
【図７】図６の測距シーケンス処理で呼び出されるサブルーチンのエッジパターン判定処理のフローチャートである。
【図８】本発明の第二の実施形態の測距装置において、１つの分割測距エリアをさらに分割した単調増加・減少判定ブロックと撮影シーンに対するセンサデータ（出力）の変化を示す図である。
【図９】図８の測距装置における測距シーケンスで呼び出されるサブルーチンのエッジパターン判定処理のフローチャートである。
【図１０】本発明の第三の実施形態の測距装置における測距シーケンス処理のフローチャートである。
【図１１】上記第一，二，三の実施形態に対する変形例のカメラの測距装置のブロック構成図である。
【図１２】三角測距方式を適用した従来のパッシブ式の測距装置の構成を示す図である。
【図１３】遠近混在の被写体の撮影シーンと測距エリアを示す図であって、近距離に位置する主要被写体の人物と背景の遠距離に位置するビルが測距エリア内に混在する撮影シーンを示す。
【図１４】図１２に示す従来の測距装置にて、図１３の撮影シーンに対して一対のラインセンサより出力されるセンサデータの変化を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
２ａ，２ｂ
…ラインセンサ（一対のセンサ）
３，４３
…積分制御回路（積分制御手段）
５，４５
…ＣＰＵ（読み出し手段，制御手段）
６，４６
…パターン判定部（パターン判定手段）
７，４７
…焦点距離検出回路（焦点距離検出手段）
４２ａ，４２ｂ
…エリアセンサ（一対のセンサ）
ΔＤ  …隣接データ差（差分値）
ΔＢ  …平均値差（差分値）
代理人      弁理士    伊  藤    進
【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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