JP3984138B2

JP3984138B2 - 測距装置及びこれを備えたカメラ

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Publication number: JP3984138B2
Application number: JP2002284060A
Authority: JP
Inventors: 秀夫吉田
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2022-09-27
Also published as: JP2004117297A; US20040081443A1; US6859620B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は測距装置に関し、より詳細には、パッシブ方式のＡＦ（Auto Focus）センサを備えた測距装置及びこれを備えたカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
パッシブ方式のＡＦセンサを備えたカメラ等の測距装置は、例えば左右一対のラインセンサにより被写体を撮像し、左右のセンサ像（ＡＦデータ）を取得する。この左右一対のラインセンサから得られるＡＦデータのうち、相関値演算に使用する一対のＡＦデータを取得するための一対のウインドウ範囲を決定し、この一対のウインドウ範囲を一対の所定のセンサ領域（採用センサ）内で互いに逆方向にシフトさせながら順次相関値演算に使用する一対のＡＦデータを取得する。又は、一方のウインドウ範囲を固定し、他方のウインドウ範囲をシフトさせながら順次相関値演算に使用する一対のＡＦデータを取得する。このようにして得られる一対のＡＦデータの相関を求め、最高相関が得られるとき（一対の採用センサ内の左右のセンサ像が一致するとき）のウインドウ範囲のシフト量に基づいて被写体距離を算出している。
【０００３】
ここで、最高相関が得られるときのウインドウ範囲のシフト量は、具体的には相関値が極小となるところのシフト量である。尚、相関値演算の方法によっては、相関値が極大となるところが最高相関となる場合もあるが、本明細書では相関値が極小となるところが最高相関になる場合について説明する。そして、極小値が複数存在する場合があり、その場合には、通常、最小の極小値（最小極小値）が得られたときのシフト量が最高相関のシフト量と判断される。
【０００４】
また、従来のパッシブタイプの測距装置では、相関値演算を実施して、最小相関（最小極小値）が得られたシフト量を距離結果としているが、周期的パターンの測距対象物の場合、極小値が複数存在することとなり、実際に測距対象物の存在するシフト量（距離）以外の極小値を結果としてしまい、誤測距をおこす場合がある。そこで、従来ではその極小値に信頼性があるか否かの判断を行い、信頼性のない極小値を選択しないようにしている。
【０００５】
例えば、特許文献１に開示の測距装置では、遠距離シフト側から相関シフトを開始し、極小値が現れた場合に極小値の小ささ（相関の高さ）及び前後相関値と極小値の谷の鋭さを判断することにより信頼性を判断していた。更に、上記公報に開示の測距装置では、この判断値を遠距離側は緩く、近距離側は厳しくし、シフト量（距離）に対する関数となるよう判断値を変更して、遠距離で測定した場合に近距離にずれてしまう誤測距を回避するようにしていた。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３２３９４１３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、被写体が例えば繰り返しパターンを有するような場合には、図８（ａ）及び８（ｂ）に示すように、左右一対のラインセンサにより得られるＡＦデータのコントラスト値が激しく変動する。かかるＡＦデータに基づいて相関値を算出した場合、図９に示すように、シフト量に対して相関値が激しく変動して多数の極小値が生じてしまう。これにより、最高の相関を与える相関値を誤って選択してしまい、その相関値が得られたときのシフト量に基づいて被写体距離を算出することで、被写体距離を誤って測定してしまうおそれがあった。
【０００８】
また、極小値により判断を行った場合、絵柄のコントラスト強弱により、極小値の小ささ、谷の鋭さが変わってしまうという問題がある。
【０００９】
例えば、図１０（ａ）に示すような白と灰色の絵柄では、図１０（ｂ）に示すように、極小値は小さく谷の鋭さは緩やかになる。一方、図１１（ａ）に示すような白と黒の絵柄では、図１１（ｂ）に示すように、極小値は大きく谷の鋭さは鋭くなる。
【００１０】
上記公報に開示の測距装置のように、極小値の小ささ（相関の高さ）及び前後相関値と極小値の谷の鋭さを判断すると、同じ繰り返しパターンであるにもかかわらず、前者は極小値の小ささは良好（有利）、谷の鋭さは緩やか（不利）、後者は極小値は大きくなり（不利）、谷の鋭さは鋭く（有利）になる。
【００１１】
従って、絵柄により判断を変更していないため相関値情報により判断を行うと、繰り返しパターンの判定を安定して行うことができないという問題があった。例えば、近距離にある繰り返しパターンを測距した場合、図１２に示すように、遠距離の判断を緩く、近距離の判断を厳しく設定しているために、近距離を遠距離と誤判断してしまうおそれがあった。
【００１２】
更に、上記公報に開示の測距装置では、相関値演算を行いながら極小値を検出した後上記２つの判断を行っているため、相関結果が良好でなかった場合、不要な相関演算を行っていることになり、演算時間を無駄に消費することとなっていた。相関演算は、周知のごとく演算時間が必要となるため、複数の領域で距離を算出する場合、及び複数回距離を算出する場合等、不要な時間が積み重なり、無駄な時間を要してしまうという問題があった。
【００１３】
本発明は、上記した課題を解決するために為されたものであり、測距対象物の誤測距を抑制することが可能な測距装置及びこれを備えたカメラを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る測距装置は、（１）複数の受光素子を含む一対のラインセンサに測距対象物からの光を結像させ、各受光素子から得られた信号に基づいて相関値演算用の一対のＡＦデータを生成するＡＦデータ生成手段と、（２）一対のラインセンサのうちの測距に使用する一対の採用センサ範囲から一対のＡＦデータを取得するＡＦデータ取得手段と、（３）一対の採用センサ範囲内において、相関値演算に使用する一対のＡＦデータを取得するための一対のウインドウ範囲を決定し、一対のウインドウ範囲をシフトさせながら順次相関値を演算する相関値演算手段と、（４）相関値演算手段により演算された相関値に基づいて、最高の相関が得られるときのウインドウ範囲のシフト量を検出し、シフト量に基づいて測距対象物の距離を算出する測距対象物距離算出手段と、を備えた測距装置であって、（５）ＡＦデータ取得手段により取得された一対のＡＦデータのコントラスト変化の度合いを示す指標値を算出し、指標値に基づいて測距不能とするか否かを判定する測距不能判定手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
この測距装置では、ＡＦデータ取得手段により取得されたＡＦデータのコントラスト変化の度合い示す指標値を算出し、この指標値に基づいて測距不能とするか否かを判定するようにしたので、かかる指標値に基づいてコントラスト変化が大きいと判定したときは測距不能とすることで、誤測距を抑制することが可能となる。
【００１６】
本発明に係る測距装置では、測距不能判定手段は、ＡＦデータ取得手段により取得された一対のＡＦデータをそれぞれ所定のサンプリング間隔でサンプリングし、隣接するサンプリング点におけるＡＦデータ間のコントラスト値の差の絶対値を加算して一対の加算値を算出すると共に、ＡＦデータ取得手段により取得された一対のＡＦデータのそれぞれについて、コントラスト値の最大値と最小値とを減算して一対のコントラスト差を算出し、一対の加算値の和と一対のコントラスト差の和との比を指標値として算出することを特徴とする。このようにして算出される比は、コントラスト変化の大小を判定するための指標値として好適である。
【００１７】
本発明に係るカメラは、上記した測距装置を備えたことを特徴とする。ここで、カメラにはフィルムカメラ、デジタルスチルカメラ等の写真機の他、ビデオカメラ等が含まれる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１９】
図１は、本実施形態に係る測距装置を備えたカメラを前面側から見た斜視図である。図１に示すように、カメラ１０には、被写体像を銀塩フイルムに結像する撮影レンズを備えたズームレンズ鏡胴１２と、ストロボ光が発光されるストロボ発光窓１６と、撮影者が被写体を確認するファインダ窓１８と、被写体距離を測定するパッシブタイプのＡＦセンサが内蔵されているＡＦ窓２２と、被写体の明るさを測定する測光センサが内蔵されている測光窓２５と、撮影者がシャッタレリーズを指示する際に操作するシャッタボタン３４等が設けられている。
【００２０】
図２は、カメラ１０の背面側から見た斜視図である。図２に示すように、カメラ１０には、設定されている撮影モード等や日付情報等を表示するＬＣＤ表示パネル３８と、ストロボの発光モードを設定するフラッシュボタン４２と、セルフタイマーのモードを設定するセルフタイマーボタン４４と、フォーカスのモードを設定するフォーカスボタン４６と、日付や時刻を設定する日付ボタン４８と、撮影画角をワイド方向又はテレ方向に指示するズームボタン５０とが設けられている。
【００２１】
図３は、パッシブ方式によるＡＦセンサ７４の構成を示した図である。図３に示すように、ＡＦセンサ７４には、被写体９０の像を左右の各センサの受光面に結像するレンズ９２と、受光面に結像した像を光電変換して輝度信号として出力する右側のＲ（右）センサ９４及び左側のＬ（左）センサ９６と、ＣＰＵ６０と間で各種データの送受信を行うとともにＲセンサ９４及びＬセンサ９６の制御とデータ処理を行う処理回路９９とが設けられている。尚、Ｒセンサ９４、Ｌセンサ９６、及び、処理回路９９は、例えば、同一基板上に実装される。
【００２２】
Ｒセンサ９４及びＬセンサ９６は例えばＣＭＯＳラインセンサであり、直線上に配列された複数のセル（受光素子）から構成される。尚、Ｒセンサ９４とＬセンサ９６のそれぞれのセルには図中左側から順にセンサ番号１、２、３…２３３、２３４が付されるものとする。ただし、Ｒセンサ９４及びＬセンサ９６の左右両側の５つずつのセルは、ダミーのセルとして実際には使用されていないため、有効なセンサ領域は、センサ番号６から２２９までとなっている。これらのＲセンサ９４及びＬセンサ９６の各セルからは受光した光量に応じた輝度信号がセンサ番号と関連付けて処理回路９９に順次出力される。
【００２３】
処理回路９９は、ＣＰＵ６０から指示信号によってＡＦセンサ７４の動作状態と非動作状態の切替えを行い、動作状態においてＣＰＵ６０から動作内容に関する制御データを取得すると、その制御データに基づいて積分処理等の処理を開始する。積分処理は、各Ｒセンサ９４及びＬセンサ９６から得た各セルの輝度信号を各セル毎に積分（加算）し、各セル毎の輝度信号の積分値（光量の積分値）を生成する処理である。尚、各セル毎の輝度信号の積分値を示す値としてＡＦセンサ７４の受光セルから出力されるデータをセンサデータというものとすると、処理回路９９がセンサデータとして実際に生成する値は、各セルの輝度信号の積分値を所定の基準値（基準電圧ＶＲＥＦ）から減算した値であり、以下の説明においてセンサデータという場合には、この値をいうものとする。従って、センサデータは受光した光量が多い程、低い値を示す。但し、ＡＦセンサ７４から出力されるセンサデータは、各セルからの出力を各セルごとに積分した信号に基づく値であって、ＡＦセンサ７４で撮像した被写体の特徴を示すデータ（例えば、被写体のコントラストを示すデータ）であればよい。
【００２４】
ＣＰＵ６０は、処理回路９９から積分処理によって得られた各セルのセンサデータをセンサ番号と対応付けて取得する。これによって、ＣＰＵ６０はＲセンサ９４及びＬセンサ９６で撮像された画像（以下、センサ像という）を認識する。そして、詳細を後述するようにＲセンサ９４とＬセンサ９６のそれぞれのセンサ像の間で相関値演算を行い、相関が最も高くなるときのセンサ像のズレ量を求め、被写体９０までの距離を算出する（三角測量の原理）。
【００２５】
定量的には、被写体距離は、Ｒセンサ９４とＬセンサ９６との間隔及び各センサからレンズ９２までの距離、Ｒセンサ９４及びＬセンサ９６の各セルのピッチ（例えば１２μｍ）等を考慮して、センサ像のズレ量から算出することができる。センサ像のズレ量は、Ｒセンサ９４とＬセンサ９６のそれぞれのセンサ像の間で相関値演算を行うことにより求めることができる。
【００２６】
ここで、図４に示すように、本実施形態においてＲセンサ９４及びＬセンサ９６のセンサ領域は、それぞれ５分割される。これらの分割されたエリアを以下分割エリアというものとすると、分割エリアは、同図に示すように「右エリア」、「右中エリア」、「中央エリア」、「左中エリア」、「左エリア」から構成される。また、各分割エリアは、隣接する分割エリアと一部領域（セル）を共有している。相関値演算等の際には、Ｒセンサ９４とＬセンサ９６の対応する各分割エリア間（同一名の分割エリア間）でそれぞれ個別に相関値演算が行われることになる。尚、本実施の形態では分割エリアはセンサ領域を５分割したものであるが、５分割以外の分割数であってもよい。
【００２７】
次に、ＣＰＵ６０によって測距対象物との距離を算出する処理を、図５のフローチャートを参照しながら詳説する。
【００２８】
まずステップＳ１０において、ＣＰＵ６０はＡＦデータを取得する。ここで、センサデータからＡＦデータを生成する処理について説明する。上述のように、ＡＦセンサ７４の受光セルより出力されるデータをセンサデータとすると、ＡＦセンサ７４から出力された各センサデータをＡ／Ｄ変換回路により取得し、取得したセンサデータのＡ／Ｄ変換値そのものをＣＰＵ６０における以降の各処理で使用するＡＦデータとする場合と、測距精度向上のためセンサデータに所定の処理を施したものをＡＦデータとする場合とが考えられる。前者の場合にはＣＰＵ６０においてＡＦデータを生成するための特別の処理を行う必要はなく、センサデータの取得処理がＡＦデータの取得処理（ＡＦデータ生成手段）となるが、後者の場合にはセンサデータの取得後、ＣＰＵ６０においてＡＦデータを生成するための特別の処理が行われることになる。後者の場合の例として、センサデータにコントラスト抽出処理を施したものを以降の各処理で使用するＡＦデータとすることができ、以下、センサデータにコントラスト抽出処理を施してＡＦデータを生成する場合の処理について説明する。
【００２９】
コントラスト抽出処理は、例えば、あるセンサ番号（アドレスｉ）のセルに着目したときに、その着目したセルのセンサデータと、着目したセルに対してｍセル分（ｍ画素分）離間したセンサ番号（ｉ+ｍ）のセルのセンサデータとの差分を算出する演算処理である。言い換えると、Ｒセンサ９４とＬセンサ９６から得たセンサデータのそれぞれについて、センサデータとそのセンサデータをｍ画素分シフトしたものとの差分を算出する処理である。即ち、Ｒセンサ９４におけるセンサ番号（ｉ）のセルのセンサデータをＲ（ｉ）、Ｌセンサ９６におけるセンサ番号（ｉ）のセルのセンサデータをＬ（ｉ）とすると、Ｒセンサ９４のセンサデータに対しては、次式、
【数１】

の演算が行われ、Ｌセンサ９６のセンサデータに対しては、次式、
【数２】

の演算が行われる。これによって得られた差分データは、ＡＦセンサ７４の各セルによって撮像されたセンサ像のコントラストを示す。尚、本明細書では、２画素分のセンサデータの差分によりコントラストを示すデータを算出する演算処理を２画素差分演算という。
【００３０】
差分を取る２つのセンサデータの上記セル間隔ｍの値は、所望の設定値とすることができるが、以下の説明ではｍ＝２とする。但し、ＡＦセンサ７４においてセンサ番号が偶数のセルで蓄積された電荷と奇数のセルで蓄積された電荷は、異なるチャンネルにより伝送され、処理されるため、上記差分データも同一チャンネル同士のセルのセンサデータから求めるのが好ましく、ｍの値としては偶数であることが望ましい。尚、上記式（１）及び式（２）により求めたデータは、ＣＰＵ６０でＡＦセンサ７４から取得したセンサデータの数に比べてｍ個分減少するが、予めｍ個分減少することを考慮して上記データ取得範囲を拡大しておくことによって、必要なＡＦデータ数を確保することができる。
【００３１】
従来においては、上記式（１）及び式（２）により得られた差分データをＡＦデータとしているが、本実施の形態では、その差分データに対して更に+１２８を加算する処理を加えたものをＡＦデータとする。即ち、Ｒセンサ９４のセンサ番号ｉに対応するＡＦデータをＡＦＲ（ｉ）とし、Ｌセンサ９６のセンサ番号ｉに対応するＡＦデータをＡＦＬ（ｉ）とすると、ｍ＝２の場合、次式、
【数３】

により得られた値をＡＦデータとする。
【００３２】
次に、ステップ１２において、ＣＰＵ６０は、ＡＦセンサ７４のＲセンサ９４及びＬセンサ９６の各分割エリアごとに、ＡＦデータのコントラスト値の変化の度合いを示す指標値Ｗを算出し、この指標値Ｗに基づいて測距不能とするか否か判定する。すなわち、図８に示すように、ＡＦデータのコントラスト値の変化が激しいときは、図９に示すように、これに基づいて演算される相関値もシフト量に対して激しく変動し、多数の極小値が生じてしまう。これにより、最高の相関を与える相関値を誤って選択して誤測距を生じるおそれが高い。従って、この指標値Ｗが基準値Ｒよりも大きいときは、コントラスト変化の度合いが大きいとしてステップＳ１４に進み、測距不能として処理を終了することで、誤測距の発生を予め防止する。一方、指標値Ｗが基準値Ｒ以下のときは、コントラスト変化の度合いが小さいとしてステップＳ１６に進む。なお、この処理の詳細については後述する。
【００３３】
ステップＳ１６では、ＣＰＵ６０はＡＦセンサ７４のＲセンサ９４及びＬセンサ９６の各分割エリアごとに、ステップＳ１０において取得したＡＦデータに基づいて、相関値ｆ(n)（ｎ＝−２，−１，０，１，…，MAX(=38)）を算出する。
【００３４】
相関値の算出においては、ＡＦセンサ７４のＲセンサ９４及びＬセンサ９６からそれぞれ取り込んだＡＦデータの間で相関値演算を行い、相関が最も高くなるときのセンサ像のズレ量（左右のＡＦデータ間のシフト量）を求める。この左右のＡＦデータ間のシフト量から被写体の距離を求めることができる。
【００３５】
尚、本実施形態では５つの分割エリアが設定されているため、右エリア、右中エリア、中央エリア、左中エリア、左エリアの各分割エリアごとに相関値演算を行う。
【００３６】
図６において、９４Ａ及び９６Ａは、それぞれＲセンサ９４及びＬセンサ９６のうちのある分割エリアのセンサ（以下「採用センサ」という）である。また、９４Ｂ及び９６Ｂは、それぞれ採用センサ９４Ａ及び９６ＡのＡＦデータから相関値演算に使用するＡＦデータを抽出するためのＲウインドウ及びＬウインドウである。
【００３７】
ここで、Ｒウインドウ９４ＢとＬウインドウ９６Ｂとのシフト量をｎ（ｎ＝−２，−１，０，１，…，MAX(=38))とすると、ｎ＝−２のときにＲウインドウ９４Ｂは採用センサ９４Ａの左端に位置し、Ｌウインドウ９６Ｂは採用センサ９６Ａの右端に位置している。そして、ｎ＝−１のときにＬウインドウ９６Ｂは採用センサ９６Ａの右端から１セル分だけ左にシフトし、ｎ＝０のときにＲウインドウ９４Ｂは採用センサ９４Ａの左端から１セル分だけ右にシフトし、同様にしてｎが１増加するごとにＲウインドウ９４ＢとＬウインドウ９６Ｂとは交互に１セルずつ移動する。そして、ｎ＝MAXのときにＲウインドウ９４Ｂは採用センサ９４Ａの右端に位置し、Ｌウインドウ９６Ｂは採用センサ９６Ａの左端に位置する。
【００３８】
いま、Ｒウインドウ９４ＢとＬウインドウ９６Ｂとのあるシフト量ｎのときの相関値をｆ(n)とすると、相関値ｆ(n)は、次式、
【数４】

で表すことができる。尚、式(４)において、ｉはウインドウ内のセルの位置（ｉ＝１，２，…wo(＝42)）を示す番号であり、Ｒ(i)及びＬ(i)は、それぞれＲウインドウ９４Ｂ及びＬウインドウ９６Ｂの同じセル位置ｉのセルから得られたＡＦデータ（コントラスト値）である。即ち、式(４)に示すように相関値ｆ(n)は、Ｒウインドウ９４Ｂ及びＬウインドウ９６Ｂの同じセル位置のセルから得られたＡＦデータの差分の絶対値の総和であり、相関が高い程、ゼロに近づく。
【００３９】
従って、シフト量ｎを変えて相関値ｆ(n)を求め、相関値ｆ(n)が最も小さくなるとき（相関が最も高くなるとき）のシフト量ｎから被写体の距離を求めることができる。尚、被写体距離が無限遠のときに、シフト量ｎ＝０で相関が最も高くなり、被写体距離が至近端のときに、シフト量ｎ＝MAXで相関が最も高くなるように被写体像がＲセンサ９４及びＬセンサ９６に結像するようになっている。また、相関を求める演算式は、上式(４)に限らず、他の演算式を用いることができる。その場合において、相関が高いほど相関値が大きくなる場合があり、このときには、以下の説明における相関値についての大小関係を反転してその演算式において本実施の形態を適用する。例えば、上式(４)により算出した相関値の極小値は、極大値となり、また、上式(４)により算出した相関値について小さい又は大きいなどの文言は、大きい又は小さいなどの文言に反転して適用することができる。
【００４０】
次に、ステップＳ１８において、ＣＰＵ６０はステップＳ１６において求めた相関値の中から極小値を検出する。極小値の検出においては、ｆ(ｎ−１)≧ｆ(n)＜ｆ(ｎ＋１)の判断を実施する。そして、極小値が単数しか検出されなかった場合はその極小値を、また極小値が複数検出された場合にあっては最小の極小値を最小極小値として検出する。
【００４１】
次に、ステップＳ２０において、ステップＳ１８で検出された最小極小値を与えるときのシフト量を、最高の相関を与える最高相関シフト量として検出する。そして、検出された最高相関シフト量を外気の気温等を勘案して距離に変換し、変換された距離を最終的な測距対象物との距離とする。
【００４２】
ここで、上記したＡＦ測距においては、ステップＳ１２において説明した測距不能判定処理に特徴がある。すなわち、ステップＳ１２では、各分割エリア毎にＡＦデータのコントラスト変化の度合いを示す指標値Ｗを算出する。この指標値Ｗの算出には、以下の式（５）を用いる。
【数５】

この式(５)において、Ｃ１Ｌは、
【数６】

で表される。ここで、Ｌ（ｉ）はＬ採用センサ範囲内のｉ番目のセンサのセンサ出力（コントラスト値）を表す。従ってＣＬ１は、Ｌ採用センサ範囲の隣接したセンサ出力間におけるコントラスト値の差の絶対値の和を示している。なお、Ｓは採用センサ数を示している。
【００４３】
一方、式(５)において、Ｃ１Ｒは、
【数７】

で表される。ここで、Ｒ（ｉ）はＲ採用センサ範囲内のｉ番目のセンサのセンサ出力（コントラスト値）を表す。従ってＣ１Ｒは、Ｒ採用センサ範囲の隣接したセンサ出力間におけるコントラスト値の差の絶対値の和を示している。なお、Ｓは採用センサ数を示している。
【００４４】
また式(５)において、ΔＣＯＮＴは、
【数８】

で表される。
【００４５】
この式（８）において、ＲＭＡＸ及びＲＭＩＮは、Ｒセンサ９４の採用センサの全セルのＡＦデータの最大値及び最小値を示している。同様にＬＭＡＸ及びＬＭＩＮは、Ｌセンサ９６の採用センサの全セルのＡＦデータのうち最大値及び最小値を示している。
【００４６】
上記式（５）に基づいて指標値Ｗを算出し、この指標値Ｗが所定の基準値Ｒより大きいと判定されると、ＡＦデータのコントラスト変化が大きく誤測距を生じるおそれが高いため、ステップＳ１４に進み測距不能として以降の処理を行わない。
【００４７】
一方、この指標値Ｗが所定の基準値Ｒ以下と判定されると、ＡＦデータのコントラスト変化が小さく誤測距を生じるおそれが低いため、ステップＳ１６に進んで以降の処理を継続する。
【００４８】
ここで、上記（５）式で算出される指標値Ｗの意味合いについて、図７を参照して説明する。
【００４９】
図７に示すように、ある採用センサ範囲内でｎ個のセンサ出力のコントラスト値Ｃ₁〜Ｃｎが得られたとする。このとき、上記式（６）及び式（７）でＣ１Ｌ及びＣ１Ｒを求めることは、コントラスト値の累積変動量、すなわち、ｙ軸方向の総変動量を求めることに相当する。したがって、このコントラスト値の累積変動量と、コントラスト値の最大値と最小値との差Ｄとの比を算出することで、y軸方向の移動回数、すなわち、コントラスト変化の度合いを判定することができる。なお、本実施形態では、隣接するセンサ間をＡＦデータのサンプリング間隔としたが、例えば一つおきのセンサ間をサンプリング間隔としてもよい。ただし、サンプリング間隔は狭くする方が指標値Ｗの精度が高くなるため好ましい。
【００５０】
次に、図８及び図９を参照して、ステップＳ１２における指標値Ｗに基づく測距不能の判定について具体例を挙げて説明する。
【００５１】
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、ある被写体からの光をＡＦセンサ７４で受光したときの、Ｌセンサ出力及びＲセンサ出力の一例を示している。図９は、このようなセンサ出力が得られるときの相関値を示すグラフである。
【００５２】
図８に示す場合、太線で示す採用センサ範囲において、上記（６）式で示すＣ１Ｌは２２１３であり、また上記（７）式で示すＣ１Ｒは２１６６である。また、Ｌセンサ９６におけるコントラスト差を示す（ＬＭＡＸ−ＬＭＩＮ）は９０であり、Ｒセンサ９４におけるコントラスト差を示す（ＲＭＡＸ−ＲＭＩＮ）は９５であるため、上記（８）式で示すΔＣＯＮＴは１８５である。よって、式（５）より指標値Ｗは、２３．６７０と求められる。
【００５３】
指標値Ｗの判定の基準値Ｒが例えば２０と設定されているとすると、図８に示す場合は、指標値Ｗが基準値Ｒより大きいため、コントラスト変化が大きく誤測距が生じ易いと判断し、ステップＳ１４に進んで測距不能として以降の処理は行わない。なお、上記した基準値Ｒは、予め実験して得られたデータに基づいて設定することができる。
【００５４】
このように、ＡＦデータのコントラスト変化の度合いを示す指標値Ｗが大きいときは、誤測距を生じるおそれが高いため予め測距不能とすることで、誤測距の発生を抑制することが可能となる。そして、このように予め測距不能と判定したときは相関値演算など以降の処理を避けることで、無駄な演算を省いて測距時間の短縮を図ることが可能となる。
【００５５】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。
【００５６】
例えば、上記した実施形態では、本発明をいわゆる写真機と呼ばれるカメラに適用しているが、この他にもデジタルスチールカメラやビデオカメラ等にも適用することができる。また、カメラ以外にも車間距離測定装置などに適用することもできる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば、測距対象物の誤測距を抑制することが可能な測距装置及びこれを備えたカメラが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る測距装置を備えたカメラを正面側から見た斜視図である。
【図２】本実施形態に係る測距装置を備えたカメラを背面側から見た斜視図である。
【図３】パッシブ方式によるＡＦセンサの構成を示した図である。
【図４】Ｒセンサ及びＬセンサのセンサ領域における分割エリアを示した図である。
【図５】距離を算出する処理のフロー図である。
【図６】相関値演算を説明するための図である。
【図７】指標値Ｗの意味合いを説明するための図である。
【図８】具体的なセンサデータの例を示す図である。
【図９】図８に示すセンサデータに基づいて演算された相関値とシフト量との関係を示す図である。
【図１０】従来の測距装置による測距を説明するための図である。
【図１１】従来の測距装置による測距を説明するための図である。
【図１２】従来の測距装置による測距を説明するための図である。
【符号の説明】
１０…カメラ、３４…シャッタボタン、６０…ＣＰＵ、７２…ストロボ装置、７４…ＡＦセンサ、９４…Ｒセンサ、９６…Ｌセンサ、９９…処理回路。

Claims

複数の受光素子を含む一対のラインセンサに測距対象物からの光を結像させ、各受光素子から得られた信号に基づいて相関値演算用の一対のＡＦデータを生成するＡＦデータ生成手段と、
前記一対のラインセンサのうちの測距に使用する一対の採用センサ範囲から一対のＡＦデータを取得するＡＦデータ取得手段と、
前記一対の採用センサ範囲内において、相関値演算に使用する一対のＡＦデータを取得するための一対のウインドウ範囲を決定し、該一対のウインドウ範囲をシフトさせながら順次相関値を演算する相関値演算手段と、
前記相関値演算手段により演算された相関値に基づいて、最高の相関が得られるときの前記ウインドウ範囲のシフト量を検出し、該シフト量に基づいて前記測距対象物の距離を算出する測距対象物距離算出手段と、を備えた測距装置であって、
前記ＡＦデータ取得手段により取得された前記一対のＡＦデータのコントラスト変化の度合いを示す指標値を算出し、該指標値に基づいて測距不能とするか否かを判定する測距不能判定手段を備え、
前記測距不能判定手段は、
前記ＡＦデータ取得手段により取得された前記一対のＡＦデータをそれぞれ所定のサンプリング間隔でサンプリングし、隣接するサンプリング点におけるＡＦデータ間のコントラスト値の差の絶対値を加算して一対の加算値を算出すると共に、
前記ＡＦデータ取得手段により取得された前記一対のＡＦデータのそれぞれについて、コントラスト値の最大値と最小値とを減算して一対のコントラスト差を算出し、
前記一対の加算値の和と前記一対のコントラスト差の和との比を前記指標値として算出することを特徴とする測距装置。
請求項１に記載の測距装置を備えたことを特徴とするカメラ。