(57)【要約】【課題】パッシプ方式の測距装置にとって苦手な撮影シーンである逆光シーンであっても、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。【解決手段】このカメラの測距装置は、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が、撮影レンズの焦点距離検出装置により、測距動作前に焦点距離を検出しておき、上記ラインセンサ上の所定の範囲に設定される複数の測距用の逆光判定領域と、積分動作中に設定された領域内の被写体像データ中で最も高輝度である部分のデータを出力する範囲を指定するモニタ領域との設定領域が上記検出された焦点距離に応じて切り換えられる。上記切り換えられた複数の逆光判定領域にて逆光状態が検出された場合、逆光用の測距処理が実行される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が複数の画素で構成される一対のセンサ上に一対の被写体像を結像させる受光レンズと、
受光レンズにより結像さ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制御を行う積分制御手段と、
上記積分制御に用いる被写体輝度情報をモニタするモニタ手段と、
モニタ領域の設定やモニタデータの出力を行うモニタ制御手段と、
上記一対のセンサから出力される被写体像データに基ついて逆光判定を行う逆光判定手段と、
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、
を備えており、上記逆光判定を行う際の逆光判定範囲、及び、上記積分制御時の上記モニタ領域の大きさ、位置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カメラの測距装置。
【請求項２】
上記逆光判定手段による逆光判定時に、上記逆光判定範囲、及び、上記積分制御時の上記モニタ領域の大きさを、撮影レンズの焦点距離が望遠側である場合は小さく、広角側である場合は大きくする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】
上記逆光判定手段による逆光判定時に、上記逆光判定範囲、及び、上記積分制御時の上記モニタ領域の上記一対のセンサ上での位置を、撮影レンズの焦点距離が望遠側である場合は上記一対のセンサの中央部のみとし、広角側である場合は上記一対のセンサの望遠側よりも広い領域とする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４】
各々が複数の画素で構成される一対のセンサ上に一対の被写体像を結像させる受光レンズと、
上記受光レンズにより結像さ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制御を行う積分制御手段と、
積分制御に用いる被写体輝度情報をモニタするモニタ手段と、
モニタ領域の設定やモニタデータの出力を行うモニタ制御手段と、
上記一対のセンサから出力される被写体像データに基づいて逆光判定を行う逆光判定手段と、
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、
を備えており、上記逆光判定を行う際の逆光判定範囲内の各逆光判定領域の大きさ、領域数を被写体距離に応じて切り換えることを特徴とするカメラの測距装置。
【請求項５】
上記逆光判定手段による逆光判定は、上記逆光判定範囲を複数の上記逆光判定領域に分割し、各エリア内の上記被写体像データの値に基づいて行われることを特徴とする請求項１、または、４に記載のカメラの測距装置。
【請求項６】
上記各逆光判定領域の大きさは、撮影レンズの焦点距離が望遠側の場合、または、被写体距離が遠距離の場合は小さく、広角側である場合、または、近距離である場合は大きく設定されることを特徴とする請求項５に記載のカメラの測距装置。
【請求項７】
上記逆光判定の結果、逆光と判定された上記逆光判定領域が存在する場合には、その領域に上記モニタ領域を限定して再積分を行うことを特徴とする請求項５に記載のカメラの測距装置。
【請求項８】
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、または、４に記載のカメラの測距装置。
【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パッシブ方式の測距装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のパッシブ方式の測距装置を搭載したカメラにおいて、逆光シーンや夜景を背景としたシーンの撮影を行う場合、背景の高輝度部や光源を基準として積分動作が行われてしまうために、主要被写体である人物の像信号を得ることかできず、人物ではなく背景にピントが合ってしまうという問題があった。
【０００３】
このような不具合を解決する為に、例えば、特許文献１に開示されているような測距技術が知られている。この測距技術においては、被写体像信号を複数エリアに分割し、中央エリアと周辺エリアの被写体像信号による光量の平均値の差が所定値以上の場合に逆光と判定し、逆光であると判定した場合には逆光エリアを基準として再積分を行い、逆光部分の像信号を取得して被写体距離が求められる。
【特許文献１】特許文献１は、特開平５−２６４８８７号公報である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の外光式（パッシブ方式）の測距装置の場合、逆光判定用の各エリアの大きさと位置が固定であると、撮影レンズの焦点距離に応じて撮影画面とＡＦセンサ視野が連動しないので、被写体に対する逆光判定エリアの大きさが、望遠側では大きくなりすぎ、広角側では小さくなり過ぎてしまうことがあり、誤判定してしまう可能性があるという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、パッシプ方式の測距装置にとって苦手な撮影シーンである逆光シーンであっても、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にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１記載のカメラの測距装置は、各々が複数の画素で構成される一対のセンサ上に一対の被写体像を結像させる受光レンズと、受光レンズにより結像さ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制御を行う積分制御手段と、上記積分制御に用いる被写体輝度情報をモニタするモニタ手段と、モニタ領域の設定やモニタデータの出力を行うモニタ制御手段と、上記一対のセンサから出力される被写体像データに基ついて逆光判定を行う逆光判定手段と、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を備えており、上記逆光判定を行う際の逆光判定範囲、及び、上記積分制御時の上記モニタ領域の大きさ、位置が撮影レンズの焦点距離に応じて切り換えられる。
【０００７】
本発明の請求項２記載のカメラの測距装置は、請求項１に記載のカメラの測距装置において、上記逆光判定手段による逆光判定時に、上記逆光判定範囲、及び、上記積分制御時の上記モニタ領域の大きさを、撮影レンズの焦点距離が望遠側である場合は小さく、広角側である場合は大きくする。
【０００８】
。
【０００９】
本発明の請求項３記載のカメラの測距装置は、請求項１に記載のカメラの測距装置において、上記逆光判定手段による逆光判定時に、上記逆光判定範囲、及び、上記積分制御時の上記モニタ領域の上記一対のセンサ上での位置を、撮影レンズの焦点距離が望遠側である場合は上記一対のセンサの中央部のみとし、広角側である場合は上記一対のセンサの望遠側よりも広い領域とする。
【００１０】
本発明の請求項４記載のカメラの測距装置は、各々が複数の画素で構成される一対のセンサ上に一対の被写体像を結像させる受光レンズと、上記受光レンズにより結像さ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制御を行う積分制御手段と、積分制御に用いる被写体輝度情報をモニタするモニタ手段と、モニタ領域の設定やモニタデータの出力を行うモニタ制御手段と、上記一対のセンサから出力される被写体像データに基づいて逆光判定を行う逆光判定手段と、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を備えており、上記逆光判定を行う際の逆光判定範囲内の各逆光判定領域の大きさと領域数が被写体距離に応じて切り換えられる。
【００１１】
本発明の請求項５記載のカメラの測距装置は、請求項１、または、４に記載のカメラの測距装置において、上記逆光判定手段による逆光判定は、上記逆光判定範囲を複数の上記逆光判定領域に分割し、各エリア内の上記被写体像データの値に基づいて行われる。
【００１２】
本発明の請求項６記載のカメラの測距装置は、請求項５に記載のカメラの測距装置において、上記各逆光判定領域の大きさは、撮影レンズの焦点距離が望遠側の場合、または、被写体距離が遠距離の場合は小さく、広角側である場合、または、近距離である場合は大きく設定される。
【００１３】
。
【００１４】
本発明の請求項７記載のカメラの測距装置は、請求項５に記載のカメラの測距装置において、上記逆光判定の結果、逆光と判定された上記逆光判定領域が存在する場合には、その領域に上記モニタ領域を限定して再積分を行う。
【００１５】
。
【００１６】
本発明の請求項８記載のカメラの測距装置は、請求項１、または、４に記載のカメラ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、撮影レンズの焦点距離や被写体距離等に応じた逆光判定を行うことにより、パッシブ方式の測距装置にとって苦手な撮影シーンである逆光シーンであっても、高精度な測距を行うことのできる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ラインセンサのテレ／ワイド状態での逆光判定領域とモニタ領域の設定例を示す図である。図３は、測距装置におけるテレ／ワイド状態での撮影画面内の被写体と、複数の逆光判定領域内の領域視野との関係を示す図である。
【００１９】
本実施形態のカメラの測距装置１０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１０を制御する制御手段であって各種制御信号を出力し、被写体距離演算等の各種演算を行う演算手段や逆光判定手段を有するＣＰＵ５と、被写体像を一対のラインセンサ上に結像させる受光レンズ１ａ，１ｂと、受光レンズ１ａ，１ｂにより一対の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上記一対のセンサであるラインセンサ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、上記積分制御回路における積分動作中の被写体輝度情報をモニタするモニタ手段を有し、モニタ領域の設定やモニタ信号を出力するモニタ制御手段であるモニタ制御回路６と、ラインセンサ２ａ，２ｂより出力される、被写体像を光電変換したアナログ電気信号をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ５に出力するＡ／Ｄ変換回路４と、さらに、図示しない焦点距離検出手段である撮影レンズ焦点距離検出装置とを有してなる。
【００２０】
本実施形態の測距装置１０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が、特に撮影シーンに逆光部分が存在する場合、その逆光の状態を正確に検出し、主要被写体に対する高精度の測距を行うことができる測距装置である。
【００２１】
そのために測距装置１０においては、図示しない撮影レンズの焦点距離検出装置により、測距動作前に焦点距離を検出しておき、図２に示すようにラインセンサ２ａ，２ｂ上の所定の範囲に設定される複数の測距用の逆光判定領域と、積分動作中に設定された領域内の被写体像データ中で最も高輝度である部分のデータを出力する範囲を指定するモニタ領域との設定領域が上記検出された焦点距離に応じて切り換えるれれる。そして、上記切り換えられた複数の逆光判定領域にて逆光状態が検出された場合、逆光用の測距処理が実行される。
【００２２】
通常の外光式（パッシブ方式）の測距装置においては、撮影レンズの焦点距離によらず逆光判定領域が一定であると、広角（ワイド）側と望遠（テレ）側とで同じ構図で撮影を行う場合、逆光判定領城中の一つの領域視野がワイド側では、主要被写体内に収まる。しかし、テレ側の場合は一つ逆光判定領域視野が主要被写体と背景の両方を含む範囲となってしまう虞があった。
【００２３】
図３は、測距装置のテレおよびワイド状態での同一構図の撮影画面１１を示している。ワイド時の複数の逆光判定領域内の一つの領域視野１４は、主要被写体（人物）１２に収まっている。しかし、テレ時の複数の逆光判定領域内の一つの領域視野１３は、主要被写体（人物）１２に収まらず、主要被写体と背景の両方を含む範囲となってしまうため、正しい逆光判定が行えなくなる虞があった。また、テレ時の一つ逆光判定領域視野が主要被写体内に収まるように設定すると、ワイド時の一つ逆光判定領域視野が被写体に対して小さくなりすぎてしまい、この場合も正しい逆光判定が行えなくなる可能性があった。
【００２４】
また、上述したような不都合を解消するために逆光判定領域の大きさを撮影レンズの焦点距離に応じて変化させた場合、モニタ領域も逆光判定領域に合せて設定を行わないと、例えば、モニタ領域視野内のみに背景の電灯等の光源が存在する場合等は、本来、主要被写体が逆光状態ではないにもかかわらず、逆光と誤判定してしまうことが考えられる。
【００２５】
そこで、本実施形態の測距装置１０においては、図２に示すように逆光判定領域、及び、モニタ領域を撮影レンズの焦点距離に応じた大きさに設定することにより、焦点距離に対応した正しい逆光判定を行うようにしている。
【００２６】
図２は、本測距装置１０におけるラインセンサ２ａ、または、２ｂのいずれか一方のズーム状態に対応する逆光判定領域、及び、モニタ領域の設定例を示している。なお、これらの設定は、どちらか一方のセンサのみに行ってもよいし、両方のセンサについて行ってもよい。
【００２７】
図２に示すようにラインセンサの複数の逆光判定エリア（領域，逆光判定範囲）からなるモニタエリア（領域）は、ズーム状態（焦点距離）によって変化させており、テレ状態のエリアは、ワイド状態でのエリアよりも狭く設定されている。
【００２８】
詳しく説明すると、ラインセンサ２ａ，２ｂのいずれか一方の領域の設定は、テレ時の通常積分を行うモニタ領域としてより狭い範囲の領域ＰF が設定され、該テレ時の逆光判定領域として上記領域ＰF の範囲を複数に分割した領域ＰA 〜ＰE が設定される。一方、ワイド時の通常積分を行うモニタ領域としてより広い範囲の領域ＰL が設定され、該ワイド時の逆光判定領域として上記領域ＰL の範囲を複数に分割した領域ＰG 〜ＰK が設定される。
【００２９】
ここで、モニタ制御手段であるモニタ制御回路６の詳細について、図４を用いて説明する。  
図４は、本実施形態の測距装置に組み込まれるモニタ手段を含むモニタ制御回路の回路図である。
【００３０】
モニタ制御回路６は、ラインセンサ２ａ，２ｂの各画素の輝度検出出力が入力されるコンパレータ４１a1〜４１an，４１b1〜４１bnと、上記各コンパレータの出力のオンオフを行うスイッチング素子４２a1〜４２an，４２b1〜４２bnと、上記各スイッチング素子の出力が入力されるＯＲ回路４３とを有してなる。ＣＰＵ５より出力されるモニタ設定信号により上記スイッチング素子を介してモニタエリアに設定されているラインセンサの画素が選択される。また、上記各コンパレータの入力端の一方には、基準電圧ＶREF が入力されており、上記選択された画素の積分電圧のピークデータが基準電圧ＶREF を超えると、該当するコンパレータからＨ（High）レベル信号が出力される。そのＨレベル信号は、ＯＲ回路４３を介してモニタ信号としてＣＰＵ５に出力される。積分制御回路３は、上記Ｈレベル信号を検出すると、積分動作を終了させる。
【００３１】
上記モニタエリアの設定方法の一例を図５を用いて説明する。  
図５（Ａ），（Ｂ）は、図１の測距装置におけるラインセンサのモニタ領域の設定方法の一例を示す図であり、図５（Ａ）は、全画素をモニタとして設定した場合のモニタエリアを示し、図５（Ｂ）は、中央部８画素をモニタとして設定した場合のモニタエリアを示す。
【００３２】
各ビットがラインセンサの各画素に対応したデータを出力するものとして、ＣＰＵ５は、モニタエリアに設定される画素に対応した上記ビットに１を立てる。例えば、図５（Ａ）に示すように、ａ0 を先頭とする１６画素から成るラインセンサの全ての画素範囲Ｐ0 をモニタエリアに設定する場合には、ＣＰＵ５は、モニタ設定データとしてFFFFHを出力する。図５（Ｂ）に示すように、画素ｂ0 を先頭とする８画素範囲Ｐ1 をモニタエリアに設定する場合には、0FF0Hを出力する。
【００３３】
ＣＰＵ５より出力されるデータは、モニタ制御回路６にシリアル通信等で転送され、モニタ制御回路６はこのデータに基づいて、図４に示すスイッチング素子４２a1〜４２an、４２b1〜４２bnを制御してモニタ領域の設定が行われる。
【００３４】
本実施形態の測距装置１０における逆光撮影シーンに対する各モニタ領域の被写体像（輝度）データについて、図６を用いて説明する。  
図６は、図１の測距装置を内蔵するカメラによる逆光撮影シーンとその画面内の測距範囲の一例を示す。図７（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ図６の逆光撮影シーンに対する測距範囲内の定常積分、および、逆光積分による被写体像データを示す図である。
【００３５】
いま、図６の逆光によって背景に対して低輝度の主要被写体が存在する撮影シーン２０において、測距範囲２１が設定されているとする。図７（Ａ）に示す測距範囲２１に対応して設定されるモニタ領域２３に関して通常積分による被写体像データ２２が得られる。そこで、上記被写体像データ２２の低輝度、かつ、低コントラスト部分の領域として図７（Ｂ）に示す逆光積分時の逆光モニタ領域２５が設定される。その逆光モニタ領域（逆光判定領域の１つ、または、複数である）２５に関して逆光用積分を行うと逆光用積分による被写体像データ２４が得られる。本測距装置１０では、上記逆光モニタ領域２５の逆光用積分による被写体像データ２４に基づき、逆光状態での被写体距離が求められる。
【００３６】
次に、本実施形態の測距装置１０による測距シーケンス処理について、図８，９を用いて説明する。  
図８は、本実施形態の測距装置による測距シーケンス処理のフローチャートを示す。図９は、図８の測距シーケンス処理のルーチンで呼び出されるサブルーチンの逆光判定処理のフローチャートである。
【００３７】
図８に示すように上記測距シーケンス処理においては、ＣＰＵ５の制御のもとで以下の各ステップの処理が実行される。まず、ステップＳ１０１にて図示しない焦点距離検出装置により、現在の撮影レンズの焦点距離ｆTLが検出される。続いて、ステップＳ１０２にて現在の撮影レンズの焦点距離ｆTLがテレ／ワイド切換判定値ｆTHよりも大きいかが判断される。大きい場合、すなわち、テレ時にはステップＳ１０３に進み、小さい場合、すなわち、ワイド時にはステップＳ１０５に進む。
【００３８】
ステップＳ１０３に進んだ場合、図２の領域ＰA 〜ＰE に示すテレ用の逆光判定領域を設定する。ステップＳ１０４では、図２のＰF に示すテレ時の通常積分用のモニタ領域の設定が行われる。
【００３９】
ステップＳ１０５に進んだ場合、図２の領域ＰG 〜ＰK に示すワイド用の逆光判定領域が設定される。ステップＳ１０６：図２の領域ＰL に示すワイド時の通常積分用のモニタ領域の設定が行われる。
【００４０】
その後、ステップＳ１０７に進み、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がなされる。センサ感度は、低感度／高感度の２段階の切換でもよく、あるいは、それ以上の多段階の切換としてもよい。
【００４１】
ステップＳ１０８にてステップＳ１０４，Ｓ１０６設定されたモニタ領域に関してステップＳ１０７で設定されたセンサ感度で通常積分が行われる。積分の制御は、図４に示すようなモニタ制御回路（モニタ制御手段）６からのモニタ信号のＨレベル出力信号を検出して積分を終了させるものであってもよく、あるいは、モニタ領域のセンサの中で最も積分のスピードが速いセンサの積分電圧がモニタ信号として出力されるようなモニタ手段を用いて、出力される積分電圧をＣＰＵ５内で評価して積分を終了させるようにしてもよい。
【００４２】
ステップＳ１０９にて上記通常積分による被写体像信号が図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。
【００４３】
ステップＳ１１０にて所定の測距演算領域の設定が行われる。ここで設定される領域は、図２の領域ＰG 〜ＰK に示す逆光判定領域のように固定されたものであってもよく、あるいは、撮影レンズの焦点距離ｆTLに応じて切り換えてもよい。
【００４４】
ステップＳ１１１にてステップＳ１１０で設定された演算領域毎に所定の相関演算、補間演算等により、被写体距離データが求められる。
【００４５】
ステップＳ１１２にてサブルーチンの逆光判定処理が呼び出され、ステップＳ１０８の通常積分により得られたセンサデータに、低輝度かつ低コントラストの部分が有るかどうかの判定（逆光判定）が行われる。この逆光判定は、ステップＳ１０３、または、ステップＳ１０５で設定された逆光判定領域に関して行われる。例えば、図６に示すような撮影シーンでステップＳ１０８の通常積分を行った場合、図７（Ａ）に示すようなセンサデータが取得される。この際、逆光で影になる人物の部分のデータは、背景と較べて相対的に低輝度であるため、データの値としては大きく、かつ、低コントラストのデータとなるので、このような低輝度、かつ、低コントラスト部分を検出することにより逆光判定を行うことができる。なお、この詳しくは図９のサブルーチンの逆光判定のフローチャートにより後で説明する。
【００４６】
ステップＳ１１３にてステップＳ１１２の判定処理の結果によって判断され、低輝度、かつ、低コントラストの領域部分が有る場合（逆光領域ありの場合）は、ステップＳ１１４に進み、無い場合は、ステップＳ１２０にジャンプする。
【００４７】
ステップＳ１１４に進んだ場合は、ステップＳ１１２の判定結果に基づき、逆光用積分の逆光モニタ領域が設定される。例えば、図６のような逆光シーンの測距においては、図７（Ａ）に示すようにモニタ領域２３の範囲に設定した通常積分により主要被写体である人物の像が低輝度、かつ、低コントラストとなっているセンサデータ（被写体像データ２２）が得られ、図７（Ｂ）に示す低輝度、かつ、低コントラストの逆光モニタ領域２５が逆光モニタ領域として設定される。
【００４８】
ステップＳ１１５にてステップＳ１１２で検出した上記逆光モニタ領域のセンサデータの平均値等に基づいて、逆光用積分のセンサ感度の設定が行われる。
【００４９】
ステップＳ１１６にてステップＳ１１４、Ｓ１１５で設定された逆光モニタ領域、および、センサ感度で逆光用積分が行われる。その逆光用積分の制御は、ステップＳ１０８における積分の場合と同様とする。
【００５０】
ステップＳ１１７にて逆光用積分による被写体像信号が図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。読み込まれるセンサデータは、全センサのデータでもよいし、ステップＳ１１８で設定される逆光用測距演算領域のセンサデータのみでもよい。
【００５１】
ステップＳ１１８にて逆光用測距演算を行う演算領域を設定する。設定する領域は、図７（Ｂ）の逆光モニタ領域２５の範囲に応じて一つ、または、複数の領域が逆光モニタ領域２５の逆光領域内に設定される。
【００５２】
ステップＳ１１９にてステップＳ１１８で設定された演算領域毎に所定の相関演算、補間演算等により、被写体距離データが求められる。
【００５３】
ステップＳ１２０にてＳ１１１、Ｓ１１９で求めた被写体距離データの中から最至近選択等により撮影に使用する被写体距離データが選択される。そして、本ルーチンを終了する。
【００５４】
上記ステップ１１２で呼び出されるサブルーチンの逆光判定処理について、図９のフローチャートを用いて説明する。
【００５５】
まず、ステップＳ１３１にてステップＳ１０３、または、Ｓ１０５で設定された逆光判定領域数がセットされる。さらに、ステップＳ１３２にてステップＳ１０３、または、Ｓ１０５で設定された逆光判定領域中で最初に逆光判定を行う領域のセンサ（リニアセンサ）データアドレスがセットされる。また、ステップＳ１３３にてステップＳ１０３、または、Ｓ１０５で設定された各逆光判定領域のセンサデータ数がセットされる。
【００５６】
ステップＳ１３４にて逆光判定を行う領域内のセンサデータの最大値と最小値の差Ｃがコントラストデータとして算出される。コントラストデータは他の方法を用いて求めてもよい。ステップＳ１３５にてローコントラスト判定が行われる。すなわち、ステップＳ１３４で求めたコントラストデータＣがローコントラスト判定値ＣTHよりも小さければ、ローコントラストであると判断してステップＳ１３６に進み、大きければ、ローコントラストではないと判断してステップＳ１３９にジャンプする。
【００５７】
ステップＳ１３６に進んだ場合、逆光判定を行う領域内のセンサデータの平均値Ａが算出される。そして、ステップＳ１３７にて低輝度判定が行われる。すなわち、ステップＳ１３６で求めたセンサデータの平均値Ａが低輝度判定値ＡTHよりも大きければ、低輝度であると判断してステップＳ１３８に進み、小さければ、低輝度ではないと判断してステップＳ１３９にジャンプする。
【００５８】
ステップＳ１３８に進んだ場合、低輝度かつローコントラストである逆光判定領域のセンサデータアドレスが逆光判定領域センサデータアドレスとして記憶され、ステップ１３９に進む。
【００５９】
ステップＳ１３９では、逆光判定を行う領域のセンサデータアドレスを更新する。さらに、ステップＳ１４０において、ステップＳ１０３、または、Ｓ１０５で設定された全ての逆光領域について逆光判定が終了したかどうかを判断し、終了していれば、本サブルーチンを終了して測距処理のステップ１１３へ戻るが、終了していなければ、ステップＳ１３４に戻る。
【００６０】
上述したように本実施形態の測距装置によれば、逆光判定領域、及び、モニタ領域を撮影レンズの焦点距離に応じた大きさに設定することにより、焦点距離に対応した正しい逆光判定を行うことができる。
【００６１】
次に、本発明の第二実施形態のカメラの測距装置について、図１０，１１等を用いて説明する。  
図１０は、本実施形態の測距装置におけるラインセンサの被写体距離が近距離、または、遠距離である時の逆光判定領域とモニタ領域の設定例を示す図である。図１１は、本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。
【００６２】
前述した第一の実施形態の測距装置１０は、撮影レンズの焦点距離に応じて逆光判定領域、及び、モニタ領域の大きさを切り換えるようにしたものであったが、それに対して本実施形態の測距装置は、焦点距離に対してはそれらの領域の大きさを変えず、図１０に示すように被写体距離に応じて一つの逆光判定領域の大きさと、逆光判定領域数、および、モニタ領域を切り換えるようにしたものである。
【００６３】
被写体距離が遠距離になると、第一実施形態で説明したテレ時の状態と同様に逆光判定領域の大きさが固定であると一つ逆光判定領域視野が主要被写体よりも大きくなってしまい、一つ逆光判定領域視野内に主要被写体と背景が混在して、正しい逆光判定が行えない場合が生じる。本実施形態では、被写体距離が遠距離であっても、正しい逆光判定を行うことができるように被写体距離に応じて１つ１つのの逆光判定領域の大きさの設定を切り換えるものである。
【００６４】
なお、本実施形態の測距装置は、その構成は、図１，４等に示したものと同様の構成を有し、逆光判定領域、及び、モニタ領域の設定と測距シーケンス処理が異なる。以下、異なる点についてのみ説明する。なお、同様の構成要素には同一に符号を付して説明する。
【００６５】
図１０には本測距装置におけるラインセンサ２ａ、または、２ｂのいずれか一方のズーム状態に対応する逆光判定領域、及び、モニタ領域の設定例が示されている。なお、これらの設定は、どちらか一方のセンサのみに行ってもよいし、両方のセンサについて行ってもよい。
【００６６】
本実施形態の測距装置においては、図１０に示すようにラインセンサの複数の逆光判定エリア（領域，逆光判定範囲）からなるモニタエリア（領域）にて１つの逆光判定エリアの大きさを被写体距離によって変化させ、遠距離状態のエリアは、近距離状態でのエリアより狭く設定される。
【００６７】
詳しく説明すると、ラインセンサ２ａ、２ｂのいずれか一方の領域の設定として、通常積分を行うモニタ領域ＱN が設定される。モニタ領域ＱN は、複数の逆光判定領域に分割されるが、近距離時の複数の逆光判定領域として領域ＱA 〜ＱE が設定される。一方、遠距離時の複数の逆光判定領域として領域ＱF 〜ＱM に設定され、この遠距離時の各逆光判定領域の１つは、近距離時の逆光判定領域の１つの領域より小さく設定される。
【００６８】
本実施形態の測距装置における測距シーケンス処理は、ＣＰＵ１０の制御のもとで図１１のフローチャートに従って実行される。すなわち、ステップ２０１では、図１０の領域ＱN に示すような通常積分用のモニタ領域の設定が行われる。ステップＳ２０２で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。この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。
【００６９】
ステップＳ２０３にてステップＳ２０１、Ｓ２０２で設定されたモニタ領域とセンサ感度により通常積分が行われる。ステップＳ２０４にて通常積分による被写体像信号を図１のＡ／Ｄ変換回路４でＡ／Ｄ変換し、ＣＰＵ５内のＲＡＭにセンサデータとして読み込まれる。
【００７０】
ステップＳ２０５にて所定の演算領域の設定を行う。この領域には、図１０の領域ＱA 〜ＱE に示すような逆光判定領域が設定される。ステップＳ２０６にてステップＳ２０５で設定された演算領域毎に所定の相関演算、補間演算等により、被写体距離データを求める。
【００７１】
ステップＳ２０７にて上記演算領域の被写体距離から判断して、ステップＳ２０６で算出した被写体距離データ中で最至近のデータＬが逆光判定領域切換判定値ＬTHよりも大きい場合は、被写体距離は遠距離であるとしてステップＳ２０９に進み、小さい場合は、被写体距離は近距離であるとしてステップＳ２０８に進む。
【００７２】
ステップＳ２０８に進んだ場合、図１０の領域ＱA 〜ＱEに示すような近距離用の逆光判定領域が設定される。ステップＳ２０９に進んだ場合、図１０の領域ＱF 〜ＱM に示すような遠距離用の逆光判定領域が設定される。
【００７３】
次にステップＳ２１０にてサブルーチンの逆光判定処理が呼び出され、Ｓ２０３の通常積分により得られたセンサデータに、低輝度かつ低コントラストの部分が有るかどうかの判定（逆光判定）が、上記ステップＳ２０８、または、ステップＳ２０９で設定された逆光判定領域に基づいて行われる。この逆光判定処理は、前記図９で説明した処理と同様の処理である。
【００７４】
その後、ステップＳ２１１に進み、Ｓ２１０での判定処理の結果によって判断し、低輝度、かつ、低コントラストの部分が有る場合（逆光領域ありの場合）は、ステップＳ２１２に進み、無い場合は、ステップＳ２１８にジャンプする。
【００７５】
ステップＳ２１２に進んだ場合、ステップＳ２１１の判定結果に基づき、逆光用積分のモニタ領域が設定される。ステップＳ２１３にてステップＳ２１０で検出した逆光領域のセンサデータの平均値等に基づいて、逆光用積分のセンサ感度の設定が行われる。ステップＳ２１４にて、ステップＳ２１２，Ｓ２１３で設定されたモニタ領域、および、センサ感度での逆光用積分が行われる。
【００７６】
ステップＳ２１５にて上記逆光用積分による被写体像信号が図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。読み込まれるセンサデータは、全センサのデータでもよいし、ステップＳ２１６で設定される逆光用測距演算領域のセンサデータのみでもよい。
【００７７】
ステップＳ２１６にて逆光用測距演算を行う演算領域が設定される。さらに、ステップＳ２１７にてステップＳ２１６で設定された演算領域毎に所定の相関演算、補間演算等により、被写体距離データが求められる。ステップＳ２１８にてステップＳ２０６，Ｓ２１７で求めた被写体距離データの中から最至近データ選択等により撮影に使用する被写体距離データが選択される。その後、本ルーチンを終了する。
【００７８】
上述したように本実施形態のカメラの測距装置によれば、複数からなる逆光判定領域の１つの大きさを被写体距離に応じた大きさに設定することにより、被写体距離が変化しても、被写体距離に対応した正しい逆光判定を行うことができる。
【００７９】
次に、本発明の第三実施形態のカメラの測距装置について、図１２等を用いて説明する。  
図１２は、本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。
【００８０】
本実施形態の測距装置は、前述した第一の実施形態と第二の実施形態の測距装置における測距制御方式を組み合わせた制御を行うものであり、撮影レンズの焦点距離および被写体距離に応じて逆光判定領域、及び、モニタ領域の大きさを切り換えるようにしたものである。従って、本実施形態によれば、より一層正確な逆光判定を行うことができる。
【００８１】
なお、本実施形態の測距装置は、その構成は、図１，４等に示したものと同様の構成を有するが、逆光判定領域、及び、モニタ領域の設定と測距シーケンス処理が異なる。以下、異なる点についてのみ説明する。なお、同様の構成要素には同一に符号を付して説明する。
【００８２】
図１２に示す上記測距シーケンス処理においては、ＣＰＵ５の制御のもとで以下の各ステップの処理が実行される。まず、ステップＳ３０１にて図示しない焦点距離検出手段により、現在の撮影レンズの焦点距離ｆTLが検出される。続いて、ステップＳ３０２にて現在の撮影レンズの焦点距離ｆTLがテレ／ワイド切換判定値ｆTHよりも大きいかが判断される。大きい場合（テレ時）にはステップＳ３０３に進み、小さい場合（ワイド時）にはステップＳ３０５に進む。
【００８３】
ステップＳ３０３に進んだ場合、図２の領域ＰA 〜ＰE に示すようなテレ用の逆光判定領域を設定する。ステップＳ３０４では、図２の領域ＰF に示すようなテレ時の通常積分用のモニタ領域の設定が行われる。
【００８４】
ステップＳ３０５に進んだ場合、図２の領域ＰG 〜ＰK に示すようなワイド用の逆光判定領域が設定される。ステップＳ３０６：図２の領域ＰL に示すようなワイド時の通常積分用のモニタ領域の設定が行われる。
【００８５】
その後、ステップＳ３０７に進み、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がなされる。センサ感度は、低感度／高感度の２段階の切換でもよく、あるいは、それ以上の多段階の切換としてもよい。ステップＳ３０８にてステップＳ３０４，Ｓ３０６設定されたモニタ領域に関してステップＳ３０７で設定されたセンサ感度で通常積分が行われる。ステップＳ３０９にて上記通常積分による被写体像信号を図１のＡ／Ｄ変換回路４でＡ／Ｄ変換し、ＣＰＵ５内のＲＡＭにセンサデータとして読み込まれる。
【００８６】
ステップＳ３１０にて所定の測距演算領域の設定が行われる。ここで設定される領域は、図２の領域ＰG 〜ＰK に示す逆光判定領域のように固定されたものであってもよく、あるいは、撮影レンズの焦点距離ｆTLに応じて切り換えてもよい。
【００８７】
ステップＳ３１１にてステップＳ１１０で設定された演算領域毎に所定の相関演算、補間演算等により、被写体距離データが求められる。
【００８８】
ステップＳ３１２にてステップＳ３１１で算出した被写体距離データ中で最至近のデータＬが逆光判定領域切換判定値ＬTHよりも大きいかどうかが判断され、大きい場合はステップＳ３１４に進み、小さい場合はステップＳ３１３に進む。
【００８９】
ステップＳ３１３に進んだ場合、図１０の領域ＱA 〜ＱE に示すような近距離用の逆光判定領域を設定する。この領域は撮影レンズの焦点距離に応じて設定された逆光判定領域をそのまま設定してもよいし、更に距離に応じた領域に設定し直してもよい。
【００９０】
ステップＳ３１４に進んだ場合、図１０の領域ＱF 〜ＱM に示すような遠距離用の逆光判定領域を設定する。この領域は、撮影レンズの焦点距離に応じて設定された逆光判定領域よりも各領域が狭く、領域数が多く設定される。
【００９１】
その後、ステップＳ３１５にてサブルーチンの逆光判定処理が呼び出される。この逆光判定処理では、ステップＳ３０８の通常積分により得られたセンサデータに、低輝度、かつ、低コントラストの部分が有るかどうかの判定（逆光判定）をステップＳ３１３、または、ステップＳ３１４で設定された逆光判定領域に基づいて行うものであり、図９で説明した処理と基本的に同等の処理がなされる。
【００９２】
ステップＳ３１６にてステップＳ３１５での判定の結果が判断され、低輝度、かつ、低コントラストの部分が有る場合は、ステップＳ３１７に進み、無い場合はステップＳ３２３にジャンプする。
【００９３】
ステップＳ３１７に進んだ場合、ステップＳ３１６の判定結果に基づいて、逆光用積分のモニタ領域が設定される。ステップＳ３１８にてステップＳ３１５で検出した逆光領域のセンサデータの平均値等に基づいて、逆光用積分のセンサ感度の設定が行われる。ステップＳ３１９にて、ステップＳ３１７、Ｓ３１８で設定されたモニタ領域とセンサ感度で逆光用積分が行われる。
【００９４】
ステップＳ３２０にて上記逆光用積分による被写体像信号を図１のＡ／Ｄ変換回路４でＡ／Ｄ変換し、ＣＰＵ５内のＲＡＭにセンサデータとして読み込まれる。読み込まれるセンサデータは、全センサのデータでもよいし、ステップＳ３１２で設定される逆光用測距演算領域のセンサデータのみでもよい。
【００９５】
ステップＳ３２１にて、逆光用測距演算を行う演算領域を設定する。ステップＳ３２２にてステップＳ３２１で設定された演算領域毎に所定の相関演算、補間演算等により、被写体距離データを求める。ステップＳ３２３にてステップＳ３１１，Ｓ３２２で求めた被写体距離データの中から最至近データ選択等により撮影に使用する被写体距離データが選択される。その後、本ルーチンを終了する。
【００９６】
本実施形態のカメラの測距装置によれば、撮影レンズの焦点距離に加えて、さらに、被写体距離に対応させて各逆光用領域の大きさを変化させるようにしたので第一、第二実施形態の場合よりもさらに正しい逆光の判定がなされ、主要被写体に対する正確な測距データを得ることができる。
【００９７】
次に、上述した第一、二、三の実施形態のカメラの測距装置に対する変形例について、図１３を用いて説明する。  
図１３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。
【００９８】
本変形例のカメラの測距装置５０は、第一、二、三の実施形態のカメラ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、測距処理シーケンスは、上記エリアセンサに対応させ、基本的には同様の構成を有し、同様の処理がなされる。
【００９９】
すなわち、図１３に示すように本変形例の測距装置５０は、カメラ全体の制御を司り、さらに、本測距装置５０を制御する制御手段であって各種制御信号を出力し、被写体距離演算等の各種演算を行う演算手段や逆光判定手段を有するＣＰＵ５５と、被写体像を一対のラインセンサ上に結像させる受光レンズ５１ａ，５１ｂと、受光レンズ５１ａ，５１ｂにより一対の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上記一対のセンサであるエリアセンサ５２ａ，５２ｂと、エリアセンサ５２ａ，５２ｂ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５３と、上記積分制御回路における積分動作中の被写体輝度情報をモニタするモニタ手段を有し、モニタ領域の設定やモニタ信号を出力するモニタ制御手段であるモニタ制御回路５６と、エリアセンサ５２ａ，５２ｂより出力される、被写体像を光電変換したアナログ電気信号をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ５５に出力するＡ／Ｄ変換回路５４と、さらに、図示しない焦点距離検出手段である焦点距離検出装置とを有してなる。
【０１００】
本変形例のカメラの測距装置５０によれば、前記第一，二，三の測距装置を同様の効果を奏し、特に一対のセンサとしてエリアセンサを適用することから逆光判定がさらに正確に行われ、正しい測距が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明のよるカメラの測距装置は、パッシブ方式の測距装置にとって苦手な逆光シーンであっても、高精度な測距を行うことのできる測距装置として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】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】図１の測距装置におけるラインセンサのテレ／ワイド状態での逆光判定領域とモニタ領域の設定例を示す図である。
【図３】測距装置におけるテレ／ワイド状態での撮影画面内の被写体と、複数の逆光判定領域うちの１つの領域視野との関係を示す図である。
【図４】図１の測距装置に組み込まれるモニタ制御回路の回路図である。
【図５】図１の測距装置におけるラインセンサのモニタ領域の設定方法の一例を示し、図５（Ａ）は、全画素をモニタ設定した場合のモニタエリアを示し、図５（Ｂ）は、中央部８画素をモニタ設定した場合のモニタエリアを示す。
【図６】図１の測距装置を内蔵するカメラによる逆光撮影シーンとその画面内の測距範囲の一例を示す。
【図７】図６の逆光撮影シーンに対する測距範囲の被写体像データの線図であって、図７（Ａ）は、定常積分による被写体像データを示し、図７（Ｂ）は、逆光積分による被写体像データを示す。
【図８】図１の測距装置による測距シーケンス処理のフローチャートを示す。
【図９】図８の測距シーケンス処理のルーチンで呼び出されるサブルーチンの逆光判定処理のフローチャートである。
【図１０】本発明の第二の実施形態のカメラの測距装置におけるラインセンサの被写体距離が近距離、または、遠距離である時の逆光判定領域とモニタ領域の設定例を示す図である。
【図１１】図１０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１２】本発明の第三の実施形態であるカメラ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１３】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。
【符号の説明】
【０１０３】
１ａ，１ｂ
…受光レンズ
２ａ，２ｂ
…ラインセンサ（一対のセンサ）
３  …積分制御回路（積分制御手段）
５  …ＣＰＵ（逆光判定手段，
被写体距離に応じたデータの演算手段）
６  …モニタ制御回路
（モニタ制御手段，モニタ手段）
５２ａ，５２ｂ
…エリアセンサ（一対のセンサ）
ＰA ，ＰB ，ＰC ，ＰD ，ＰE 
…テレ側逆光判定領域（逆光判定範囲）
ＰG ，ＰH ，ＰI ，ＰJ ，ＰK 
…ワイド側逆光判定領域（逆光判定範囲）
ＱA ，ＱB ，ＱC ，ＱD ，ＱE 
…近距離側逆光判定領域（逆光判定範囲）
ＱF ，ＱG ，ＱH ，ＱI ，ＱJ ，ＱK ，ＱL ，
ＱM 
…遠距離側逆光判定領域（逆光判定範囲）
ｆTL…焦点距離
Ｌ…被写体距離
代理人      弁理士    伊  藤    進
【図１】
2005173385.tif 000003
【図２】
2005173385.tif 000004
【図３】
2005173385.tif 000005
【図４】
2005173385.tif 000006
【図５】
2005173385.tif 000007
【図６】
2005173385.tif 000008
【図７】
2005173385.tif 000009
【図８】
2005173385.tif 000010
【図９】
2005173385.tif 000011
【図１０】
2005173385.tif 000012
【図１１】
2005173385.tif 000013
【図１２】
2005173385.tif 000014
【図１３】
2005173385.tif 000015