JP2002250857A

JP2002250857A - 測距装置

Info

Publication number: JP2002250857A
Application number: JP2001050622A
Authority: JP
Inventors: Koichi Nakada; 康一中田; Osamu Nonaka; 修野中
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2001-02-26
Filing date: 2001-02-26
Publication date: 2002-09-06

Abstract

(57)【要約】【課題】有害な光ノイズの影響で対策し、高精度な測距
を達成すると共に、該対策時の副作用の影響を極力防止
する測距装置を提供することである。【解決手段】この発明の測距装置にあっては、距離検出
のためにセンサアレイ３Ｌ、３Ｒが２つの光路からの像
信号を受像し、これら２つのセンサアレイ３Ｌ、３Ｒで
得られた２像は、比較されて上記像信号が補正され、補
正像信号を出力するか否かがＣＰＵ１０で判断される。
上記補正像信号は補正回路８から出力される。上記補正
前若しくは補正後の各々２つの光路からの２像の差は、
比較回路１１にて所定の値と比較されて、信頼性判定部
１１ａにより上記距離検出の信頼性が判定される。そし
て、この判定結果に従って、上記所定の値が補正量切換
え回路９により切換られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、被写体までの距
離を測定し、これに応じてカメラ等の光学機器のピント
を調節するための測距装置に関し、より詳細には、２つ
の光路の視差を用いた位相差、または三角測距による測
距装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動焦点装置に於ける光学系
に入射する光のノイズによって、正確な測距ができなく
なることに関しては、種々の対策案が考えられてきた。

【０００３】例えば、本件出願人による特開平１０−１
２２８５５号公報等では、上記２つの光路にアンバラン
スに入射する有害な光（フレア）の影響を除去するため
に、ノイズ除去演算を行って、ピント合わせの精度を向
上させている技術が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平１０−１２２８５５号公報による技術に於いては、
光ノイズの対策については考慮されていたが、光ノイズ
と誤判定されてしまう、２つの光路の視差による誤差に
ついては十分考慮されていないものであった。

【０００５】したがってこの発明は上記課題に鑑みてな
されたものであり、光ノイズによるピント合わせ精度の
劣化を補償して、尚且つ、２つの光路の視差に基く像信
号差による誤差を解決し、より高精度の測距装置を提供
することを目的とする。また、上記ピント合わせ精度の
劣化補償の副作用を対策した測距装置を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわちこの発明は、距
離検出のために、２つの光路からの像信号を受像する２
つのセンサアレイと、上記２つのセンサアレイで得られ
た２像を比較して、上記像信号を補正して、補正像信号
を出力するか否かを判断する補正判断手段と、上記補正
像信号を出力する出力手段と、上記補正前若しくは補正
後の各々２つの光路からの２像の差を、所定の値と比較
して、上記距離検出の信頼性を判定する判定手段と、上
記補正判断手段の出力結果に従って、上記所定の値を切
換える切換手段と、を具備することを特徴とする。

【０００７】またこの発明は、距離検出のために２つの
光路からの相対像信号を比較する第１の比較手段と、こ
の第１の比較手段による比較より求められる第１の相対
像位置に従って２つの像信号に補正を行う補正手段と、
該補正手段で補正された２つの像信号を比較して第２の
相対像位置を求める第２の比較手段と、上記第１及び第
２の比較手段にてそれぞれ距離検出の信頼性を判定する
第１及び第２の判定手段と、を具備し、上記第２の判定
手段は、上記第１の判定手段の判定結果に従って第２の
判定基準を切換えることを特徴とする。

【０００８】この発明の測距装置にあっては、距離検出
のためにセンサアレイが２つの光路からの像信号を受像
し、これら２つのセンサアレイで得られた２像は、比較
されて上記像信号が補正され、補正像信号を出力するか
否かが補正判断手段で判断される。上記補正像信号は出
力手段により出力される。上記補正前若しくは補正後の
各々２つの光路からの２像の差は所定の値と比較され
て、判定手段で上記距離検出の信頼性が判定される。そ
して、上記補正判断手段の出力結果に従って、上記所定
の値が切換手段により切換られる。

【０００９】またこの発明の測距装置にあっては、距離
検出のために２つの光路からの相対像信号が第１の比較
手段で比較され、この第１の比較手段による比較より求
められる第１の相対像位置に従って補正手段で２つの像
信号に補正が行われる。そして、該補正手段で補正され
た２つの像信号が比較されて第２の相対像位置が第２の
比較手段で求められる。上記第１及び第２の比較手段に
て、それぞれ距離検出の信頼性が第１及び第２の判定手
段で判定される。このうち、第２の判定手段は、上記第
１の判定手段の信頼性判定結果に従ってその判定基準が
切換えられる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態を説明する。

【００１１】図１（ａ）はこの発明の第１の実施の形態
の構成を示すブロック図である。

【００１２】図１（ａ）に於いて、被写体１からの撮影
光束は、受光レンズ２Ｌ及び２Ｒを介してセンサアレイ
３Ｌ及び３Ｒに結像される。また、上記被写体１は太陽
等の照明４により照明光が照射される。

【００１３】上記センサアレイ３Ｌ及び３Ｒの出力は、
Ａ／Ｄ変換回路７を介して補正回路８へ供給される。こ
の補正回路８は、補正量切換回路９を介してＣＰＵ１０
によって制御される。ＣＰＵ１０には、上記補正量切換
回路９の他、測距の信頼性を判定する機能である信頼性
判定部１１ａを内部に有した比較回路１１と、撮影レン
ズ１３を駆動するピント合わせ部１２と、ストロボ１４
と、レリーズスイッチ１５が接続されている。

【００１４】ここで、先ず、図１（ａ）に示されるよう
に配置された受光レンズ２Ｌ、２Ｒ及びセンサアレイ３
Ｌ、３Ｒを想定して、パッシブＡＦの測距原理について
説明する。

【００１５】上記受光レンズ２Ｌ、２Ｒは、図１(ｂ)に
示されるように、カメラ本体１７の前面に配置されてい
る受光レンズ２（２Ｌ、２Ｒ）に、被写体１から入射さ
れる光が、その光の強さの分布に従ってアレイ状に構成
されるセンサの１つ１つの画素によって光電変換される
ので、この変換された電気信号の大きさの変化が像信号
となる。位置的に異なる２つの受光レンズ２Ｌ、２Ｒを
介して、２つのセンサアレイ３Ｌ、３Ｒは像信号を形成
するので、各々のセンサアレイが形成する信号は、その
視差Ｂに従って入射像位置が異なる。

【００１６】また、受光レンズ２Ｌ、２Ｒの焦点距離を
ｆ_Jとすると、この一対のセンサアレイによる像信号位
置は、三角測距の原理によってｘの相対位置差を持つ
が、被写体距離をＬとすると、ｘ＝Ｂ・ｆ_J／Ｌ …（１）という関係になる。

【００１７】センサアレイ３Ｌ、３Ｒは、図１（ａ）に
示されるような並びで、番めのセンサ画素から順に配
列されている。このとき得られた像信号について、セン
サナンバ（Ｎｏ．）を横軸に、各画素の出力の大きさを
縦軸にとると、図２（ａ）に示されるような像信号のグ
ラフになる。

【００１８】図中、実線はＬ側センサアレイ（３Ｌ）に
よる像、破線はＲ側センサアレイ（３Ｒ）による像であ
る。Ｌ側のｍ番目の画素とＲ側のｎ番目の位置に被写体
像の中心があるとすると、像信号の相対位置差はｘ＝ｐｔ１・（ｎ−ｍ） …（２）となる。ここで、ｐｔは画素のピッチである。

【００１９】このｘより、上記（１）式から距離Ｌが求
められる。

【００２０】この相対位置差は、図中Ｅの幅のＬ側信号
とＲ側信号の差をとり、その全画素の和と相関関数と
し、Ｒ側の画素の信号をシフトセンサＮｏ．方向にシフ
トさせながら順次その結果を相関関数として、判定して
いくことによって検出することができる。この相関関数
が最も小さい値になったシフト量が、ＬとＲの信号が一
致するズレ量（ｎ−ｍ）を表すことになる。尚、この値
がＭＩＮ値（最小値）になったことを、「相関度が高
い」と表すことがある。

【００２１】しかし、Ｒ側、Ｌ側のセンサのアンバラン
スや光学系の誤差、または、太陽等の照明４と、２つの
受光レンズ２Ｌ、２Ｒが示す角度によって生じるフレア
のかぶりの差によって、図２（ｂ）に示されるように、
誤差光成分が、一方の信号に重なると、上記相関関数に
誤差を生じてしまい、誤測距となることがあった。

【００２２】そこで、従来の改善策としては、両センサ
アレイの出力平均値の差から、この誤差光成分を求め、
これを一方のセンサデータに加算してから上記相関演算
を行っていた。これはフレア補正と称される。

【００２３】しかしながら、図３に示されるように、２
つのセンサアレイ３Ｌ、３Ｒの見る測距可能位置は、図
中斜線部に限られており、受光レンズ２Ｌ、２Ｒの位置
差故、他方のセンサアレイでは検出できないという領域
が生じてしまう。このＲ−Ｌ領域に、例えば強い光が入
射されると、センサアレイ３Ｒの側のセンサからは大
きな信号が生じ、この差異を有したまま、他方のセンサ
アレイ３Ｌ側のセンサの出力の平均と比較されてしまう
と、フレア補正の結果が不正確になってしまう。

【００２４】上述した例では、センサアレイ３Ｌ側の信
号が小さいと判断され、実際にはアンバランスが生じて
いないにもかかわらず、センサアレイ３Ｌ側に無意味な
補正値が加算されてしまうことになる。これによって、
フレアのないシーンでも、不正確な測距となることがあ
った。

【００２５】そこで、この発明では、上述した図３に示
されるＲ−ＬまたはＬ−Ｒの領域の光の入射状態の違い
（視差による誤差）の影響を受けず、尚且つ、フレアが
補正が必要なシーンでは正確に補正ができるように構成
する。

【００２６】つまり、フレア補正を必要とする区間を限
定し、上述の視差による誤差が補正時に影響しないよう
にしている。

【００２７】図１（ａ）に戻り、センサアレイ３Ｌ、３
Ｒの出力はＡ／Ｄ変換回路７でデジタル信号に変換され
た後、補正回路８に出力される。Ａ／Ｄ変換回路７の出
力デジタル信号は、２つのセンサアレイ３Ｌ、３Ｒの２
つの像信号であるが、これらの像信号に先のフレア補正
が施されて、比較回路１１によって、上述した相関演算
や像信号の相対ズレ量検出が行われる。

【００２８】ＣＰＵ１０は、補正量切換回路９の出力の
切換えや、比較回路１１の出力に基いて、ピント合わせ
部１２による撮影レンズ１３のピント合わせ位置を制御
するものであり、ワンチップマイクロコンピュータ等か
ら成る演算制御手段で構成される。このＣＰＵ１０は、
カメラのレリーズスイッチ１５の操作状態より、測距ピ
ント合わせ等を行い、ストロボ１４や図示されないシャ
ッタを制御して、撮影シーケンスを司るものである。

【００２９】上記補正回路８と補正量切換回路９がこの
発明の特徴部分となっている。

【００３０】図４は、ＣＰＵが行っていたフレア補正を
含む距離算出の動作を説明する一般的なフローチャート
である。

【００３１】先ず、ステップＳ１では、センサアレイの
出力をＡ／Ｄ変換した結果が得られる。この結果より、
続くステップＳ２で２つの像信号のデータ差（図２
（ｂ）の誤差光成分）が求められ、次いで、ステップＳ
３にてこの成分が補正されると、ステップＳ４にて像の
相対位置差（図２（ａ）のｘ）が求められる。

【００３２】そして、ステップＳ５に於いて、信頼性が
判断される。ここで、信頼性が高い（ＯＫ）ならば、ス
テップＳ６に移行して、上記（１）式に基いて被写体距
離Ｌが算出される。一方、像の一致度が悪い場合には、
ステップＳ５からステップＳ７に分岐し、信頼性が低い
と判断されて測距はＮＧとなる。

【００３３】しかし、この一般的なフローチャートで
は、上記ステップＳ２の２像データ差判定の時に、上述
の視差による誤差を考慮していなかったので、像補正
時、距離算出に誤差を生じていた。例えば、上記Ｒ−Ｌ
領域にのみ光が入った場合、図５に示されるように、Ｒ
側センサアレイ出力のセンサナンバ（Ｎｏ．）の小さい
方に、像信号の著しい差が生じることとなる。

【００３４】この差は、ＬとＲのセンサが各々異なるポ
イントを見ていることによって生じている（図３参照）
ものなので、この差異まで含めて補正してしまうと、誤
測距の原因となる。

【００３５】そこで、この第１の実施の形態では、図６
のようなフローチャートに従って、補正量を決定し、且
つ、信頼性判定を有効に利用して、フレア補正の誤作動
を防止するようにしている。

【００３６】先ず、ステップＳ１１にて、後述する信頼
性ＯＫフラグがリセットされる。次に、ステップＳ１２
にて、図４のフローチャートのステップＳ１と同様に、
像検出が行われる。次いで、ステップＳ１３にて、上記
ステップＳ１２で得られた２つの像信号の相対位置差が
検出される。これは、図４のフローチャートのステップ
Ｓ４に相当する。

【００３７】この後、ステップＳ１４に於いて、像の一
致度が調べられる。ここで、信頼性が高い場合は、ステ
ップＳ１５に移行して信頼性ＯＫフラグがセットされた
後、ステップＳ１６に移行する。一方、上記ステップＳ
１４にて、信頼性が低い（ＮＧ）場合は、フラグが操作
されずにステップＳ１６に移行する。

【００３８】上記ステップＳ１３で得られた相対位置差
（ｎ−ｍ）は、まだフレア補正が行われていないので、
誤差を含んだものであるが、ここで得られた仮の位置差
によって、図７に示されるように、Ｌ側の被写体像範囲
（Ｅ_L）と、ほぼ一致したＲ側の被写体像範囲（Ｅ_R）
が概略決定することができ、ｎ−ｍだけシフトした位置
を求めればよい。これがステップＳ１６及びＳ１７にて
行われる。

【００３９】こうして、１回目の相対位置差検出で、あ
る程度比較する範囲が限定されてこの範囲のデータが利
用されて両センサのデータ差がとられてフレア補正が行
われる。すると、ステップＳ１８にて、図７に示される
ように、ここではＥ_Lの範囲のＬ側データが正しく補正
され、Ｒ側データと正しく比較できるようになる。

【００４０】この後、ステップＳ１９にて、２回目の相
対位置差検出が行われる。このステップＳ１９での相対
位置差検出の信頼性判定は、ステップＳ２０にて、上記
ステップＳ１３に於ける信頼性判定結果によって切換え
られる。

【００４１】すなわち、前回ＯＫならば、フレア補正後
は更に良くなっているとして信頼性判定が省略されてス
テップＳ２２へ移行する。そして、前回ＮＧの場合の
み、ステップＳ２１に移行して信頼性判定が行われる。
このステップＳ２１にて、信頼性が高いと判定された場
合はステップＳ２２へ移行するが、信頼性が低いと判定
された場合はステップＳ２３へ移行して測距がＮＧとな
る。

【００４２】このようにして、ステップＳ２２にて、図
５に示されるＲ−Ｌ誤差を含まない、正しい距離算出が
可能となる。

【００４３】以上説明したように、この第１の実施の形
態によれば、ＬとＲのセンサの視差を含まぬ形に制限し
た範囲のみで、像信号のアンバランスを補正したので、
正確なピント合わせができる測距装置を提供することが
できる。

【００４４】また、信頼性判定を必要以上に行うことな
く、タイムラグの削減を行うことができる。特に、マル
チＡＦで測距ポイントが増加した場合、そのポイント数
分だけフローチャートの単純化や、タイムラグの改善が
可能となる。

【００４５】次に、この発明の第２の実施の形態を説明
する。

【００４６】先ず、図８（ａ）に示されるように、各々
のラインセンサ出力が得られた場合、実際には図８
（ａ）に示されるＥ_Lの範囲とＥ_Rの範囲を比較すると
ころを、センサ周辺部に入った光の不均一やフレアによ
って、上記Ｅ_Lの部分とＥ_R1の部分との像一致度が高い
と判断される場合の対策について説明する。

【００４７】このような場合、上述した第１の実施の形
態のような方法では、Ｅ_Lの部分とＥ_R1の部分で誤って
フレア補正をかけてしまう可能性がある。しかしなが
ら、第２の実施の形態では、図８（ｂ）、（ｃ）に示さ
れるように、データの小さい方に補正量を少しずつ加え
ていくようにし、そこで得られた相関度の高いエリアを
改めて像比較して、相対位置差を求めるようにする。こ
れにより、更に高い精度での測距が可能となる。

【００４８】Ｌデータに少し補正量が加えられた図８
（ｂ）では、Ｅ_Lの部分とＥ_R2の部分が似ていて相関度
が高いと判定される。一方、図８（ｃ）では、Ｅ_LとＥ
_R3の相関度が高いと判定される。こうして、補正がなさ
れる毎に、異なる相対位置差が求められるが、このよう
に類似とされた像信号部分を重ね合わせると、図９
（ａ）〜（ｃ）に示されるようになる。また、上記像信
号部分の差をとると、図１０（ａ）〜（ｃ）に示される
ようになる。すなわち、正しい結果のＥ_R2の像のみが
Ｒ、Ｌ共同じ像データを見ている部分であるので、ぴっ
たりと一致して相関度が最も高くなる。この場合、図１
０（ｂ）のみが、どのセンサ部でも差は略ゼロとなる。

【００４９】このような原理から、第２の実施の形態で
は、ＣＰＵ１０によって図１１に示されるフローチャー
トが実行される。

【００５０】先ず、ステップＳ３１では、図８（ｂ）、
（ｃ）に示されるように、補正量を加えていく数を示す
変数Ｎがリセットされる。次いで、ステップＳ３２で
は、センサアレイ３Ｌ、３Ｒからの出力がＡ／Ｄ変換さ
れて像検出が行われる。

【００５１】ステップＳ３３にて、こうして得られた２
つの像信号の大小が比較される。その結果、ステップＳ
２４に於いて、補正が不要ならば、ステップＳ４１に移
行して、フレア補正なしで２つの像が比較されて相対位
置差が検出される。

【００５２】この時、ステップＳ４２に於いて２像の一
致度が判断される。ここで、その一致度Ｓ_Nxが所定値Ｓ
_N1より低ければＯＫとして、ステップＳ４３に移行して
上記（１）式による距離算出が行われる。しかし、一致
度が悪い時には、フレア補正が必要として、ステップＳ
４１からステップＳ３５に移行する。この一致度Ｓ
_Nxは、各画素の像データの差を積算したもので、一致度
が高い程小さくなる。

【００５３】上記ステップＳ３４またはＳ４２にて、上
記Ｌ、Ｒデータに差があって補正必要とされた場合は、
ステップＳ３５に移行して小さい方のデータに所定の補
正量ΔＤが加算される。次いで、ステップＳ３６にて、
相対位置差が相関演算によって求められる。これは、上
述したように、２つの像信号のセンサ毎に差をとった結
果を加算したものを相関関数とし、センサデータを少し
ずつ画素毎にずらしながら同様のプロセスを繰返すもの
である。そして、どのデータの差もなくなった時に相関
関数はゼロになることから、どれだけの画素をずらせば
（図２（ａ）の例では、ｎ−ｍの画素分ずらせば、Ｌ、
Ｒのデータは一致する）２像が一致するかが判定でき、
この結果から、２像の相対位置差ｘ_Nが求められる。続
いて、ステップＳ３７及びＳ３８に於いて、図１０
（ａ）〜（ｃ）に示されるように、２つの像の差（相関
関数最小値）Ｓ_Nが所定の値Ｓ_N0とが比較される。その
結果、所定量以下になるまでは、ステップＳ３９に移行
してＮがインクリメントされ、その後上記ステップＳ３
５に移行する。そして、上記ステップＳ３５の補正量加
算が行われながら、相対位置差ｘ_N、２像差検出Ｓ_Nが
繰返される。

【００５４】上記ステップＳ３８に於いて、２像差Ｓ_N
が所定の値Ｓ_N0より小さくなれば、ステップＳ４０に移
行して、２像差Ｓ_Nが最も小さい値をとる。この場合、
補正回数ＮがＮ₁とされて、このＮ₁の量だけ補正され
た時の２像相対位置差ｘ_N1が用いられて、ステップＳ４
３にて距離算出が行われる。

【００５５】これによって、図８（ａ）〜（ｃ）の例で
は、図８（ｂ）の場合が最も正確なフレア補正量である
ことがわかる。この補正が入った時は、Ｓ_Nの判定でＳ
_N0より小さくなるまで補正判定を繰返すステップが入っ
ているので、信頼性判定を再度行う必要がなく、フロー
チャートの単純化の高速化が図れる。

【００５６】以上説明したように、第２の実施の形態に
よれば、補正量を小刻みに切換ながら、相対位置差ｘ_N
を求めるだけでなく、その時の２像の一致度まで考慮し
て距離算出を行うので、逆光時のフレアや２つのセンサ
の視差による像のアンバランスに強く、且つ高速の測距
装置を提供することができる。

【００５７】次に、この発明の第３の実施の形態を説明
する。

【００５８】図１２及び図１３は、この発明の第３の実
施の形態に於けるＣＰＵ１０が行う測距動作を説明する
フローチャートである。

【００５９】この第３の実施の形態では、先ず、図１４
（ａ）に示されるように、広いエリア（全区間２１）で
像検出し、その結果、２つのセンサアレイのうち、各々
どのエリアの像が距離検出時に利用されたかを判定し、
その限定区間２２（図１４（ｂ）参照）で再度２つのセ
ンサの像の一致度が高くなるようなフレア補正を行う場
合に、１回目の２像差検出（これは区間を限定するため
の検出）と、２回目の２像差検出（これは距離算出用の
検出）とで、信頼性判定の定数（２像差ＳＮと比較する
値）を切換えるようにしている。

【００６０】これは、１回目の２像差検出を行わない
と、図１５（ａ）に示されるように、一方のセンサアレ
イの“ａ”の領域と、もう一方のセンサアレイの“ｂ”
の領域を比べてフレア補正を行うべきか、或いは図１５
（ｂ）に示されるように上記“ａ”の領域ともう一方の
センサアレイの“ｃ”の領域を比べてフレア補正を行う
べきかが判断できない。これは被写体距離が変化するこ
とにより、一方のセンサアレイの“ａ”の領域の像が、
もう一方のセンサアレイの“ｂ”の位置になったり
“ｃ”の位置になったりするからである。

【００６１】すなわち、大まかな距離を検出するため
に、補正が行われるか無いかが決定される。ステップＳ
５１にて２つのセンサアレイで像が検出されると、続く
ステップＳ５２にて上記２つのセンサアレイで得られた
２像についての大小比較が行われる。

【００６２】次いで、ステップＳ５３にて、フレア補正
が必要であるか否かが判定される。ここで、フレア補正
が不要であればステップＳ５５へ移行し、フレア補正が
必要であればステップＳ５４に移行して２像のうちの小
さい方にのデータに所定の補正量ΔＤが加算されて補正
が行われる。

【００６３】そして、上述した区間限定（“ｂ”、
“ｃ”）をするために、ステップＳ５５にて、大まかな
距離を検出するべく相対位置差検出が行われる。次い
で、ステップＳ５６にて、１回目の２像差検出（Ｓ_N）
が行われる。これは、区間を限定するためのものであ
る。

【００６４】続いて、ステップＳ５７に於いて、大まか
な距離判定時の信頼性判定が行われる。ここでは、像の
一致度を、２像Ｓ_NとＳ_N0との差で求めるものである。
ここで、信頼性がＯＫの場合は、ステップＳ５８に移行
して相対位置差Ｘ_Nに従った区間決定が行われる。

【００６５】一方、上記ステップＳ５７にて、信頼性が
ＮＧとなった場合には、ステップＳ５９に移行してＮＧ
フラグに１がセットされる。次いで、正確な位置差が求
められなかったとして、ステップＳ６０にて、区間限定
が、図１５（ａ）、（ｂ）に示された“ｂ”、“ｃ”の
中間の区間に限定するように行われる。

【００６６】こうして限定された区間について、ステッ
プＳ６１〜Ｓ６３にて、上述したステップＳ５２〜Ｓ５
４と同様にして、再度フレア補正が行われる。そして、
ステップＳ６４では、像の相対位置差Ｘ_N1が求められ
る。

【００６７】ステップＳ６５では、上記ステップＳ５６
と同様にして、２回目の２像差検出（Ｓ_N）が行われ
る。但し、これは距離算出用の検出である。次いで、ス
テップＳ６６では、ＮＧフラグの状態が判定される。

【００６８】この時、上述した１回目の相対像位置差検
出時の信頼性判定結果に従って２像差を所定値と比べる
信頼性判定の判定値が、ステップＳ６７、Ｓ６８にて切
換えられるようにしている。つまり１回目（ステップＳ
５７）で信頼性がＯＫとされた場合は、ステップＳ６７
に移行して判定値がＳ_N2とされる。一方、１回目で信頼
性ＮＧとされた場合は、ステップＳ６８に移行して判定
値がＳ_N3とされる。これは、１回目がＯＫならば、２回
目はより良くなっているとして、更に厳しい判定を行
い、フレア補正の副作用を対策するようにしているから
である。

【００６９】こうした演算上の補正は、所定の条件を外
れたシーンでは、思いもよらぬ副作用を引き起こす可能
性があり、信頼性判定を厳しくすることによって、そう
した状況でピンボケ写真になることを防止している。例
えば、コントラスト変化が小さい場合、区間限定時にた
またま異なった区間を選択し、間違った２像を無理に一
致させてフレア補正をかけてしまうような状態が考えら
れるが、補正後は信頼性を厳しくすることによってこれ
を防止することができる。

【００７０】ステップＳ６９では、距離判定時の信頼性
判定が行われる。ここでは、像の一致度を、２像Ｓ_Nと
Ｓ_N1との差から求められる。ここで、信頼性がＯＫの場
合は、ステップＳ７０に移行して相対位置差Ｘ_N1に従っ
た距離が算出される。

【００７１】一方、上記ステップＳ６９にて、信頼性が
ＮＧとなった場合には、ステップＳ７１に移行してＮＧ
フラグの状態が判定される。ここで、ＮＧフラグが１に
セットされている場合は、ステップＳ７２に移行して不
採用とされ、ステップＳ７４に移行する。

【００７２】こうして、不採用判定された測距ポイント
は、ピント合わせ時の候補にしないようにすることによ
り、測距ポイント増加時（マルチＡＦ時）に、測距しに
くいポイントを採用してピント合わせしてしまうような
状況を回避することができる。

【００７３】また、上記ステップＳ７１にてＮＧフラグ
が１でない場合は、ステップＳ７３に移行して相対位置
差Ｘ_Nより、距離算出が行われる。

【００７４】そして、上記ステップＳ７０、Ｓ７２、Ｓ
７３の処理終了後、測距が終了であるとして、ステップ
Ｓ７４でＮＧフラグがクリアされる。

【００７５】次に、この発明の第４の実施の形態につい
て説明する。

【００７６】上述したように、多岐にわたる写真撮影シ
ーンの中では、フレア補正をかけた方が良いと誤判定
し、実はフレア補正をかけることによってピントがより
悪くなってしまうシーンが存在する。例えば、背景に小
さな強い点光源が点在する夜景シーンや、はげしい逆光
下では、主要被写体のコントラストが低くなり、時折フ
レア補正をかけない方が良いシーンにて、フレア補正を
かける判定がかかってしまうことがあった。こうしたシ
ーンを救うために、信頼性判定を加味してフレア補正を
かけた方が良いか悪いかを判別し、副作用を対策するよ
うにしたのが、この第４の実施の形態である。

【００７７】図１６は、こうした第４の実施の形態に於
ける測距動作を説明するフローチャートである。このフ
ローチャートは、カメラのＣＰＵ１０により実行され
る。

【００７８】先ず、ステップＳ８１にて補正フラグがク
リアされると、続くステップＳ８２にて２つのセンサア
レイにより像検出が行われる。そして、ステップＳ８３
にて上記２つのセンサアレイで得られた２像についての
大小比較が行われる。

【００７９】次いで、ステップＳ８４に於いて、フレア
補正が必要であるか否かが判定される。ここで、フレア
補正が行われる場合と行われない場合は、ＣＰＵ内の図
示されないＲＡＭの１ｂｉｔを利用したフラグ判定によ
って分類される。

【００８０】フレア補正が行われる場合は、ステップＳ
８５に移行して２像のうちの小さい方に補正が行われ
る。そして、続くステップＳ８６にて相対位置差検出
（Ｘ_N2）が行われる。更に、ステップＳ８７にて２像差
検出（Ｓ_N2）が行われ、ステップＳ８８では上記ステッ
プＳ８１でクリアされた補正フラグに１がセットされ
る。

【００８１】このステップＳ８８の補正フラグセットの
後、または上記ステップＳ８４でフレア補正が不要であ
った場合は、ステップＳ８９に移行して、相対位置差が
検出（Ｘ_N1）される。続いて、ステップＳ９０では、２
像差検出（Ｓ_N1）が行われる。

【００８２】そして、ステップＳ９１に於いて、補正フ
ラグの状態が判定される。ここで、補正フラグが０の場
合は、ステップＳ９６に移行して、像位置差Ｘ_N1、によ
り距離が算出される。

【００８３】一方、補正フラグが１になった場合は、ス
テップＳ９２以降の信頼性比較の処理に入る。これは、
フレア補正前後の信頼性判定値（２像差Ｓ_N1、Ｓ_N2）
と、三角測距用の像位置差（Ｘ_N1、Ｘ_N2）を記憶してお
き、より信頼性判定値が小さい方を優先したピント合わ
せを行うものである。２像差Ｓ_N1、Ｓ_N2は小さい方が信
頼性が高いが、これらの２像差の値がステップＳ９２及
びＳ９３で比較される。尚、Ｓ_N0は所定値である。

【００８４】ステップＳ９２ではフレア補正前の方が十
分小さい場合について判定され、ステップＳ９３ではフ
レア補正後の方が十分小さい（信頼性が高い）場合につ
いて判定される。そして、それぞれ信頼性が高い方の像
位置差によって、ステップＳ９５またはＳ９６に移行し
て距離算出が行われている。

【００８５】また、両者の差があまりない場合は、ステ
ップＳ９４に移行して、フレア補正前後の像位置差
Ｘ_N1、Ｘ_N2の平均を利用して、ピント距離が算出される
ようにしている。

【００８６】以上説明したように、第４の実施の形態に
よれば、フレア補正の前後の信頼性判定の結果に従っ
て、フレア補正の良否を判定したので、フレア補正の副
作用のない、ＡＦカメラを提供することができる。

【００８７】フレア補正が必要となるのは、逆光時等、
本来、パッシブＡＦが苦手とする極めて過酷なシーンな
ので、本実施の形態のように何度も測距を繰返し最も信
頼性の良い部分でピント合わせを行う方式を採用するこ
とによって、更に高精度のピント合わせが可能となる。

【００８８】以上のような実施の形態は、図１７に示さ
れるように、画面内の複数（ｎ₀個）のポイントの測距
を可能としたマルチＡＦを行うカメラに於いて有効であ
る。

【００８９】図１８は、このマルチＡＦ時のカメラの測
距動作を説明するフローチャートである。

【００９０】このフローチャートでは、ステップＳ１０
５が“ＹＥＳ”に分岐するまで、変数ｎで表されるポイ
ントの測距が繰返される。

【００９１】先ず、ステップＳ１０１にて変数が初期化
され、続くステップＳ１０２にて各点測距時にこの発明
のフレア補正が行われる。そして、ステップＳ１０３で
は、信頼性判定による採用、不採用が決定される。ここ
で、信頼性が低ければステップＳ１０５へ移行し、信頼
性が高ければステップＳ１０４に移行して測距結果が記
憶される。

【００９２】ステップＳ１０５に於いては、変数ｎが予
め設定された測距ポイントの数であるか否かが判定され
る。ここで、測距ポイントの数に満たない場合は、ステ
ップＳ１０７に移行して測距ポイントの数がインクリメ
ントされて上記ステップＳ１０２に移行する。一方、測
距ポイントの数に達していれば、ステップＳ１０６に移
行して、当該測距ポイントのうち、最も近い距離が選択
される。

【００９３】このように、ステップＳ１０２の各点測距
時にフレア補正が行われ、ステップＳ１０３で信頼性判
定が行われながら各ポイントの測距が行われれば、フレ
ア補正で測距の信頼性が良好になる場合はそれを採用
し、フレア補正で副作用がある場合は、それを採用せ
ず、正しく測距できた被写体を優先したピント合わせを
することができる。

【００９４】図１７に示されるように、激しい逆光の人
物でも補正でピント位置が改善されるほうを優先してピ
ント合わせができるので、両方ともピンボケになるよう
な状況を防ぐことができる。

【００９５】以上説明したようにこの発明によれば、有
害な光ノイズの影響で対策し、高精度な測距を達成す
る。また、この対策時の副作用の影響を極力防止するこ
とができる。

【００９６】尚、この発明の上記実施の形態によれば、
以下の如き構成を得ることができる。

【００９７】すなわち、（１）距離検出のために２つの光路からの相対像信号
を比較する第１の比較手段と、この第１の比較手段より
求められる上記２像の第１の相対像位置差に従って、第
１の距離候補を算出する第１距離算出手段と、上記相対
像信号に補正を行う補正手段と、上記補正された相対像
信号を比較して第２の相対像位置差を求める第２の比較
手段と、この第２の比較手段より求められる上記２像の
第２の相対像位置差によって、第２の距離候補を算出す
る第２距離算出手段と、上記第１及び第２の比較手段に
て、上記距離検出の信頼性を判定する第１及び第２の判
定手段と、上記第１及び第２の判定手段の判定結果に従
って、上記第１の距離若しくは第２の距離から最終距離
を決定する決定手段と、を具備することを特徴とする測
距離装置。

【００９８】（２）上記決定手段は上記第１及び第２
の判定結果を比較し、信頼性が良好と判定された方の距
離を採用することを特徴とする上記（１）に記載の測距
装置。

【００９９】（３）上記決定手段は、上記第１及び第
２の性判定結果が略同じ場合には、上記第１及び第２の
距離候補の中間の距離を最終距離とすることを特徴とす
る上記（１）に記載の測距装置。

【０１００】（４）距離検出のために２つの光路から
の相対像信号を比較する第１のステップと、この第１の
ステップにて距離検出の信頼性を判定する第２のステッ
プと、上記第１のステップによる比較より求められる第
１の相対像位置に従って２つの像信号に補正を行う第３
のステップと、この第３のステップで補正された２つの
像信号を比較して求められる第２の相対像位置を求める
第４のステップと、上記第４のステップにて距離検出の
信頼性を判定するもので、上記第２のステップによる判
定結果に従って判定基準を切換える第５のステップと、
を具備することを特徴とする測距方法。

【０１０１】（５）距離検出のために２つの光路から
の相対像信号を比較して、第１の相対像位置差を求める
第１のステップと、この第１のステップにて上記距離検
出の信頼性を判定する第２のステップと、上記第１のス
テップにより求められる上記２像の第１の相対像位置差
に従って、第１の距離候補を算出する第３のステップ
と、上記相対像信号に補正を行う第４のステップと、上
記補正された相対像信号を比較して第２の相対像位置差
を求める第５のステップと、この第５のステップにて上
記距離検出の信頼性を判定する第６のステップと、上記
第５のステップにより求められる上記２像の第２の相対
像位置差によって、第２の距離候補を算出する第７のス
テップと、上記第２のステップ及び上記第６のステップ
の信頼性判定の結果に従って、上記第１の距離若しくは
第２の距離から最終距離を決定する第８のステップと、
を具備することを特徴とする測距方法。

【０１０２】（６）上記第８のステップは上記第２の
ステップ及び上記第６のステップの信頼性判定結果を比
較して、信頼性が良好と判定された方の距離を採用する
ことを特徴とする上記（５）に記載の測距方法。

【０１０３】（７）上記第８のステップは、上記第１
及び第２の信頼性判定結果が略同じ場合には、上記第１
及び第２の距離候補の中間の距離を最終距離とすること
を特徴とする上記（５）に記載の測距方法。

【０１０４】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、光ノイ
ズによるピント合わせ精度の劣化を補償して、尚且つ、
２つの光路の視差に基く像信号差による誤差を解決し、
より高精度の測距装置を提供することができる。また、
上記ピント合わせ精度の劣化補償の副作用を対策した測
距装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）はこの発明の第１の実施の形態の構成を
示すブロック図、（ｂ）は（ａ）の測距装置が適用され
たカメラの外観斜視図である。

【図２】（ａ）はセンサアレイ３Ｌ、３Ｒの像信号の出
力を表すグラフ、（ｂ）は上記センサアレイ３Ｌ、３Ｒ
の誤差光を説明するグラフである。

【図３】２つのセンサアレイ３Ｌ、３Ｒの見る測距可能
位置を説明する図である。

【図４】ＣＰＵが行っていたフレア補正を含む距離算出
の動作を説明する一般的なフローチャートである。

【図５】図４のフローチャートに従ったセンサアレイの
像信号の出力を表すグラフである。

【図６】第１の実施の形態に於けるＣＰＵ１０が行う測
距動作を説明するフローチャートである。

【図７】図６のフローチャートに従ったセンサアレイの
像信号の出力を表すグラフである。

【図８】この発明の第２の実施の形態を説明するもの
で、（ａ）は補正量を加えない場合のセンサアレイの像
信号出力を示すグラフ、（ｂ）はＬデータに少し補正量
が加えられた場合のセンサアレイの像信号出力を示すグ
ラフ、（ｃ）はＥ_LとＥ_R3の相関度が高い場合のセンサ
アレイの像信号出力を示すグラフである。

【図９】（ａ）は図８（ａ）のＬデータとＲデータの類
似とされた像信号部分を重ね合わせて示した図、（ｂ）
は図８（ｂ）の該類似とされた像信号部分を重ね合わせ
て示した図、（ｃ）は図８（ｃ）の該類似とされた像信
号部分を重ね合わせて示した図である。

【図１０】（ａ）は図８（ａ）のＬデータとＲデータの
像信号部分の差を示した図、（ｂ）は図８（ｂ）の該像
信号部分の差を示した図、（ｃ）は図８（ｃ）の該像信
号部分の差を示した図である。

【図１１】第２の実施の形態に於けるＣＰＵ１０が行う
測距動作を説明するフローチャートである。

【図１２】この発明の第３の実施の形態に於けるＣＰＵ
１０が行う測距動作を説明するフローチャートである。

【図１３】この発明の第３の実施の形態に於けるＣＰＵ
１０が行う測距動作を説明するフローチャートである。

【図１４】第３の実施の形態に於ける像検出のエリアの
例を示した図である。

【図１５】２像検出を行う理由を説明する図である。

【図１６】この発明の第４の実施の形態に於けるＣＰＵ
１０が行う測距動作を説明するフローチャートである。

【図１７】画面内の複数（ｎ₀個）のポイントの測距を
可能としたマルチＡＦカメラの測距ポイントの例を示し
た図である。

【図１８】図１７に示される例のマルチＡＦ時のカメラ
の測距動作を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１被写体、２Ｌ、２Ｒ受光レンズ、３Ｌ、３Ｒセンサアレイ、４照明、７Ａ／Ｄ変換回路、８補正回路、９補正量切換回路、１０ＣＰＵ、１１比較回路、１１ａ信頼性判定部、１２ピント合わせ部、１３撮影レンズ、１４ストロボ、１５レリーズスイッチ、１７カメラ本体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2F065 AA06 BB05 DD04 DD12 EE03 FF01 FF04 FF09 JJ02 JJ05 JJ09 JJ25 QQ03 QQ25 QQ34 RR07 UU05 2F112 AC03 BA06 CA02 FA03 FA07 FA12 FA33 FA45 2H011 BA05 BB03 2H051 BB07 CD25 CD30 CE01 DA32 DB01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】距離検出のために、２つの光路からの像
信号を受像する２つのセンサアレイと、上記２つのセンサアレイで得られた２像を比較して、上
記像信号を補正して、補正像信号を出力するか否かを判
断する補正判断手段と、上記補正像信号を出力する出力手段と、上記補正前若しくは補正後の各々２つの光路からの２像
の差を、所定の値と比較して、上記距離検出の信頼性を
判定する判定手段と、上記補正判断手段の出力結果に従って、上記所定の値を
切換える切換手段と、を具備することを特徴とする測距装置。
【請求項２】上記切換手段は、上記補正判断信号出力
時は上記信頼性判断が信頼性良好の判断をし難い方向に
上記所定の値を切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３】距離検出のために２つの光路からの相対
像信号を比較する第１の比較手段と、この第１の比較手段による比較より求められる第１の相
対像位置に従って２つの像信号に補正を行う補正手段
と、該補正手段で補正された２つの像信号を比較して第２の
相対像位置を求める第２の比較手段と、上記第１及び第２の比較手段にてそれぞれ距離検出の信
頼性を判定する第１及び第２の判定手段と、を具備し、上記第２の判定手段は、上記第１の判定手段の判定結果
に従って該第２の判定手段の判定基準を切換えることを
特徴とする測距装置。