JP4512173B2

JP4512173B2 - Ranging device

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Publication number: JP4512173B2
Application number: JP33417299A
Authority: JP
Inventors: 尚人中原
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1999-11-25
Filing date: 1999-11-25
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2019-11-25
Also published as: JP2001154083A

Description

【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、複数の測距エリアについて測距可能な測距装置に関する。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】
近年では、複数の測距エリアについて測距可能な測距装置が種々開発されており、このような測距装置を備えたカメラでは、複数の測距エリアから自動的または手動で選択した測距エリアの測距値に基づいて被写体に合焦させ撮影を行っている。使用者がカメラに測距エリアを自動的に選択させるときには、測距エリア内に存在する被写体の中で使用者の所望する被写体が最もカメラの近くに存在していることを前提として、求めた測距値の有効性を判断し、有効な測距値の中で最も近距離側の測距値を選択させているものもある。しかし、測距値の信頼性を考慮することなく最も近距離側の測距値を選択していた従来構成では、所望する被写体からピントがずれてしまうことがあった。
【０００３】
【発明の目的】
本発明は、測距精度を向上させることができる測距装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【発明の概要】
上記問題点を解決するために、本発明は、複数の測距エリアについて測距値する測距手段と、前記測距手段が測距した測距値の有効性を判断し、有効と判断した測距値の信頼性を求める信頼性測定手段と、該信頼性測定手段が有効と判断した測距値の中で最至近距離の測距値及び該最至近距離から所定の範囲内にある測距値の中から、最も信頼性の高い測距値を択一的に選択する選択手段とを有することに特徴を有する。
また、本発明は、前記所定値を前記最至近距離の測距値の被写体の距離に応じて変更する構成とすることもできる。
前記測距手段は、前記複数の測距エリア内の被写体の像をそれぞれ一対のラインセンサの対応する受光領域に投影して該各一対の受光領域から画素単位で出力するセンサ手段と、前記一対の受光領域の一方の受光領域から出力された信号と他方の受光領域から出力された信号の画素毎の差分の絶対値の総和を求める演算を、前記一方の受光領域から出力された信号を基準として他方の受光領域から出力された信号を画素単位でずらしながら実行して、該ずらし量と前記総和に関する相関関数を求め、さらに該相関関数の値が画素単位で最小となる第１の値と２番目に小さい第２の値を求め、該第１の値と該第２の値を挟む第３の値と第４の値を求め、該第１の値及び該第１の値に近い第３の値を通る第１の直線と該第２の値及び該第２の値に近い第４の値を通る第２の直線の交点を求め、該交点に対応するずらし量から前記各測距エリア内の被写体の像の間隔を求め、該像の間隔に基づいて被写体の距離を演算する演算手段とを備えていることが望ましく、また前記信頼性測定手段は、前記演算手段が前記測距値を検出するために設定した２直線の傾きの急峻度を求め、該急峻度に基づいて信頼性を判断することが望ましい。なお、２直線の傾きの急峻度とは、言い替えれば、前記演算手段が前記像の間隔を検出するために設定した２直線のなす角度の小ささのことで、該角度が小さい程急峻であり、前記信頼性測定手段は、２直線の傾きの平均値が急峻であるほど信頼性が高いと判断する。
上記の構成によれば、より信頼性の高い測距値を得ることができ、測距精度の向上を図ることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明を説明する。図１〜図３は、本発明を適用したレンズシャッタ式カメラの一実施の形態を示す外観図である。このレンズシャッタ式カメラのカメラボディ１は、図１に示すように、正面にズームレンズ２を備え、その上方には、ＡＦ用補助投光窓３、パッシブＡＦ受光窓４、ファインダ窓５、測光窓６を備えている。なお、これらの窓３〜６の後方カメラボディ１内には、図示しないが公知のように、ＡＦ用補助光源、測距センサ、ファインダ光学系、測光センサがそれぞれ配置されている。
【０００６】
カメラボディ１の上飾り板７には、レリーズボタン８が設けられている。レリーズボタン８は、測光スイッチＳＷＳ及びレリーズスイッチＳＷＲと連動していて、半押しで測光スイッチＳＷＳがオンし、全押しでレリーズスイッチＳＷＲがオンする。カメラボディ１の背面には、その中央部に電源をオン／オフするメインスイッチレバー１０が設けられ、その上部にテレ側またはワイド側に倒すとズームレンズ２をテレ方向またはワイド方向にズーミングできるズームレンズレバー９が設けられている。このズームレンズレバー９は、テレスイッチＳＷＴ及びワイドスイッチＳＷＷと連動していて、ズームレンズレバー９がテレ側に倒されるとテレスイッチＳＷＴがオンし、ワイド側に倒されるとワイドスイッチＳＷＷがオンする。また、カメラボディ１の背面の接眼窓１２近傍には点灯または点滅により測距結果を報知する緑ランプ１１が設けられている。
【０００７】
次に、カメラボディ１の制御系の構成について、図４に示したブロック図を参照してより詳細に説明する。ＣＰＵ２１は、カメラの機能に関するプログラム等が書き込まれたＲＯＭ及び制御用または演算用の各種パラメータなどを一時的に記憶するＲＡＭを内蔵しており、カメラボディ１の動作を総括的に制御する制御手段として機能するほかに、信頼性測定手段、選択手段、変更手段としての機能も有する。
【０００８】
ＣＰＵ２１には、スイッチ類として、メインスイッチレバー１０に連動するメインスイッチＳＷＭ、ズームレンズレバー９に連動するテレスイッチＳＷＴ及びワイドスイッチＳＷＷ、レリーズボタン８に連動する測光スイッチＳＷＳ及びレリーズスイッチＳＷＲが接続されている。
メインスイッチレバー１０がオン操作されてメインスイッチＳＷＭがオンすると、ＣＰＵ２１は、電池２３を電源として、各入出力ポートに接続されている周辺回路に電力供給を開始し、操作されたスイッチに応じた処理を実行する。
ズームレバー９に連動するテレスイッチＳＷＴまたはワイドスイッチＳＷＷがオンすると、ＣＰＵ２１はズームレンズ駆動回路２９を介してズームモータ３０を駆動させ、ズームレンズ２をテレズームまたはワイドズームさせる。ズームモータ３０は、電源オフ時にはズームレンズ２のレンズ鏡筒がカメラボディ１の外観内に収まる収納位置まで駆動し、電源オン時にはズームレンズ２がワイド端位置に移動するまで駆動する。ズームレンズ２の焦点距離は、ズームコード入力回路４３によって検知される。
【０００９】
レリーズボタン８が半押しされて測光スイッチＳＷＳがオンすると、先ず、ＣＰＵ２１は測光回路３７を介して被写体輝度を求める。測光回路３７は、図示しない測光センサを備えていて、測光窓６から入射した被写体光を測光センサで受光し、被写体輝度に応じた測光信号をＣＰＵ２１に出力する回路である。
ＣＰＵ２１は、求めた被写体輝度及びＤＸコード入力回路４５を介して入力したＩＳＯ感度などに基づいて適正シャッタ速度及び適正絞り値を演算する。ＤＸコード入力回路４５は、カメラボディ１に装填されたフィルムのパトローネに書き込まれたＤＸコードを読み込み、ＩＳＯ感度、撮影枚数などの情報をＣＰＵ２１に出力する回路である。
【００１０】
そして、ＣＰＵ２１は、測距回路３５から測距データを入力し、入力した測距データに基づいて測距演算を実行して測距値を求め、後述する所定条件を満たす測距値を選択できたときは、フォーカスモータ３２のフォーカシングレンズ駆動量を算出し、フォーカス駆動回路３１を介して駆動するとともに、緑ランプ１１を点灯させる。所定条件を満たす測距値を選択できなかったときは、緑ランプ１１を点滅させて測距エラーを報知し、使用者に注意を促す。
【００１１】
測距回路３５は、各測距エリアに含まれる被写体の焦点状態を検出する回路であり、被写体光束を受光し電気的な測距データに変換して出力する測距センサ３６を有している。この測距センサ３６は、図５に示すように、被写体光束を一対のセパレータレンズ（結像レンズ）３６ａによって分割して、Ａセンサ及びＢセンサからなる一対のラインセンサ３６ｂ上で受光する。一対のセパレータレンズ３６ａは、被写体距離に応じた間隔で一対の被写体像をラインセンサ３６ｂ上に形成し、ラインセンサ３６ｂは、詳細は図示しないが、多数の光電変換素子（受光素子）を有し、各光電変換素子が被写体光束を受光して光電変換し、光電変換した電荷を積分（蓄積）して、積分した電荷を画素単位の信号（測距データ）として順番に出力する。また、測距回路３５は、被写体輝度に応じてラインセンサ３６ｂの積分時間をコントロールするモニタセンサ（図示せず）を備えている。ＣＰＵ２１は、モニタセンサの出力を検知して、ラインセンサ３６ｂの積分時間、つまり積分終了をコントロールする。
本実施形態では、撮影画面に対応させて５個の測距エリアＥ［０］〜Ｅ［４］を設定してある。ＣＰＵ２１は、各測距エリア内Ｅ［０］〜Ｅ［４］の被写体の像が形成される一対のラインセンサ３６ａ、３６ｂの各受光領域ｅ［０］〜ｅ［４］から出力される測距データに基づいて被写体像の間隔を求め、さらに被写体の距離を求めている。図７に、５個の測距エリアＥ［０］〜Ｅ［４］と一方のラインセンサの受光領域ｅ［０］〜ｅ［４］との関係を示した。
【００１２】
ＡＦ補助投光回路３９は、被写体輝度が低いとき、または被写体のコントラストが低いとＣＰＵ２１が判断したときに、ＣＰＵ２１の制御下で被写体に向けてコントラストパターンを照射する回路である。
【００１３】
レリーズボタン８が全押しされてレリーズスイッチＳＷＲがオンすると、ＣＰＵ２１は、算出した適正絞り値に基づいて絞り制御回路２５を作動させてズームレンズ２の絞りを絞り込み、シャッタ速度に基づいてシャッタ制御回路３３を介してシャッタモータ３４を駆動させて露出する。露出が終了すると、ＣＰＵ２１はフィルム給送信号入力回路４１によりフィルム給送信号を入力し、フィルム給送回路２７を介してフィルム給送モータ２８を作動させてフィルムを１コマ分巻き上げるが、フィルム残量がないときは、フィルム給送回路２７を介してフィルム給送モータ２８を作動させてフィルムの巻戻しを行う。
【００１４】
以上は、本カメラの主要部材であるが、本カメラは、セルフタイマ動作を表示するセルフランプ、ＣＰＵ２１の制御下でストロボを発光させるストロボ装置、各種情報を表示するＬＣＤ表示パネルなど、公知の部材を備えている。
【００１５】
図６には、ＣＰＵ２１が測距処理で測距値を選択する概要を示してある。図において、縦軸は測距値の信頼度を、横軸は被写体の距離を表している。ＣＰＵ２１は、各測距エリアＥ［０］〜Ｅ［４］の各測距データに基づき測距演算を実行して測距値ＳＥ［０］〜ＳＥ［４］を求めるとともに、その有効性及び信頼性を判断する。有効性及び信頼性の判断についての詳細は後述するが、図６では、ＣＰＵ２１が信頼性なしと判断する信頼性のデフォルト範囲を斜線部で表してあり、求めた測距値ＳＥ［０］〜ＳＥ［４］を丸印で表してある。
【００１６】
次にＣＰＵ２１は、最も近距離側の測距値（以下、「最近距離測距値」という。）を検出する。本実施形態では、各測距エリアに対応する受光領域上に結像した被写体像の像間隔を検出し、その像間隔を測距値としている。したがって、測距値は、近距離側ほど大きな値になるので、ＣＰＵ２１は最も値の大きい測距値を最近距離測距値として検出する。図６では、測距値ＳＥ［２］が最近距離測距値として検出される。最近距離測距値を検出すると、次にＣＰＵ２１は、最近距離測距値が得られた被写体よりも遠方に位置する被写体の測距値であるが、その差が所定値Ｌよりも小さい範囲（以下、「近距離範囲」という。）に含まれる測距値を検出する。図６では、近距離範囲は網掛部で示される。
【００１７】
そしてＣＰＵ２１は、この近距離範囲内で最も信頼性が高い測距値を選択する。図６（ａ）では、近距離範囲内に測距値ＳＥ［２］しか含まれないので測距値ＳＥ［２］（図中；黒丸）を選択する。図６（ｂ）では、近距離範囲内に測距値ＳＥ［２］と測距値ＳＥ［１］の２点が含まれる。この場合、測距値ＳＥ［２］は最近測距値ではあるが、より信頼性の高い測距値ＳＥ［１］（図中；黒丸）を選択する。被写体が複数存在する場合に、使用者の所望する被写体が必ずしもカメラに対して最も近距離側に位置しているとは限らないので、近距離側で最も信頼性の高い測距値を選択し、測距精度を向上させるためである。なお、所定値Ｌを一定とすると、最近距離測距値が小さい場合、つまり被写体の距離が遠い場合には、近距離範囲が広くなり過ぎる。これを防ぐため、本実施形態では、最近距離測距値の被写体の距離に応じて所定値Ｌを変更する構成とし、近距離範囲を制限している。
【００１８】
次に、測距演算及び測距値の有効性・信頼性の判断について説明する。ＣＰＵ２１は、先ず、一対の測距データに基づいて相関関数ｆ（Ｎ）を求める。相関関数ｆ（Ｎ）は、ラインセンサ３６ｂのＡセンサデータとＢセンサデータを重ね合わせて各画素データ毎の差分の絶対値の総和（これを「相関値」という。）を求める演算を、Ａセンサデータを基準としてＢセンサデータを１画素分ずつずらしながら実行することにより得られる関数であり、このずらし量と相関値に関する関数である。ＣＰＵ２１は、この相関関数ｆ（Ｎ）の極小値を検出し、この極小値をとるときのＡセンサデータに対するＢセンサデータのずらし量、即ち像間隔を測距値として検出する。なお、この相関関数ｆ（Ｎ）からはラインセンサ３６ｂの光電変換素子単位でしか相関値を求めることができないため、通常は、さらに、得られた相関関数ｆ（Ｎ）に基づいて補間計算を実行し、より精度の高い極小値を求める。図８には、相関関数ｆ（Ｎ）から補間計算により極小値を求める概要を示してある。補間計算では、光電変換素子単位で相関値が最小となる第１の点（ｘ１，ｙ１）と相関値が２番目に小さい第２の点（ｘ２，ｙ２）の２点を求め、さらに、求めた２点（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）を挟む第３の点（ｘ０，ｙ０）と第４の点（ｘ３，ｙ３）を求め、この合計４点を使って、極小値を求める。即ち、第１の点（ｘ１，ｙ１）及びこの第１の点（ｘ１，ｙ１）に近い第３の点（ｘ０，ｙ０）を通る第１の直線と第２の点（ｘ２，ｙ２）及びこの第２の点に近い第４の点（ｘ３，ｙ３）を通る第２の直線の交点（ｘ，ｙ）を求め、この交点のＸ座標を像間隔、即ち測距値として求めている。また、補間計算では、この２直線の傾きＤ１、Ｄ２を求めている。
なお、図において、Ｘ座標はＡセンサデータとＢセンサデータのずらし量（間隔）、Ｙ座標は差分の絶対値の総和（相関値）を示している。
【００１９】
測距値が求められると、ＣＰＵ２１は、先ず、各測距値の有効性を判断する。測距値が有効であるか否かは、相関関数ｆ（Ｎ）の極小値の数、相関関数ｆ（Ｎ）の極小値の大きさに基づいて判断される。ＣＰＵ２１が有効でないと判断する場合としては、例えば、相関関数ｆ（Ｎ）の極小値が２つ以上存在する場合や極小値の値が予め設定されている所定値よりも大きかった場合等である。
次に、ＣＰＵ２１は、有効と判断した各測距値の信頼性を判断する。測距値の信頼性の高さは、補間計算（図８）で求めた２直線の傾きの絶対値（以下、「相関関数ｆ（Ｎ）の傾き」という。）Ｄ１、Ｄ２に基づいて判断される。相関関数ｆ（Ｎ）の傾きＤ１、Ｄ２は以下により求められる。
Ｄ１＝｜（ｙ１−ｙ０）／（ｘ１−ｘ０）｜
Ｄ２＝｜（ｙ３−ｙ２）／（ｘ３−ｘ２）｜
ＣＰＵ２１は、この傾きＤ１、Ｄ２を平均した値が大きいほど測距値の信頼性は高いと判断する。
なお、信頼性の判断は、求めた極小値の大小比較などに行っても良いが、本実施形態のように相関関数ｆ（Ｎ）の傾きの急峻度に基づいて判断したほうが検出精度の点で優れており、望ましい。
【００２０】
次に、カメラボディ１の動作について、図９〜図１５に示したフローチャートを参照してより詳細に説明する。図９は、撮影処理に関するフローチャートであり、この処理は測光スイッチＳＷＳがオンされたときに実行される。
この処理に入ると先ず、測光処理を実行して被写体輝度を求め、測距処理を実行して測距値を求める（Ｓ１１、Ｓ１３）。測距処理は、詳細は後述するが、各測距エリアの測距データから測距値を演算し、各測距値から所定条件を満たす測距値を選択し、選択した測距値に基づいて図示しないフォーカシングレンズを移動させる処理である。
【００２１】
測距処理後、測距エラーフラグがセットされているかどうかをチェックする（Ｓ１５）。測距エラーフラグがセットされているとき、つまり測距処理で所定条件を満たす測距値を選択できなかったときは、使用者に注意を促すため緑ランプ１１を点滅し、ＡＥ演算処理を実行して適正シャッタ速度及び絞り値を設定する（Ｓ１５；Ｙ、Ｓ１９、Ｓ２１）。測距エラーフラグがクリアされているときは、緑ランプ１１を点灯してＡＥ演算処理を実行する（Ｓ１５；Ｎ、Ｓ１７、Ｓ２１）。
【００２２】
そして、測光スイッチＳＷＳがオンしているかどうかをチェックする（Ｓ２３）。測光スイッチＳＷＳがオンしていないときは、そのままリターンする（Ｓ２３；Ｎ）。測光スイッチＳＷＳがオンしているときは、レリーズスイッチＳＷＲがオンしているかどうかをチェックする（Ｓ２３；Ｙ、Ｓ２５）。レリーズスイッチＳＷＲがオンしていないときは、Ｓ２３へ戻り、レリーズ指令待機状態となる（Ｓ２５；Ｎ、Ｓ２３）。レリーズスイッチＳＷＲがオンしているときは、緑ランプ１１を消灯し、算出した適正絞り値に基づいて絞り制御回路２５を作動させてズームレンズ２の絞りを絞り込み、適正シャッタ速度に基づいてシャッタ制御回路３３を介してシャッタモータ３４を駆動させて露出する露出制御処理を実行する（Ｓ２５；Ｙ、Ｓ２７、Ｓ２９）。露出制御処理終了後は、フィルム給送回路２７を介してフィルム給送モータ２８を作動させてフィルムを１コマ分巻き上げるが、フィルム残量がない場合は、フィルムをすべて巻戻しリターンする（Ｓ３１）。
【００２３】
Ｓ１３で実行される測距処理について図１０に示されるフローチャートを参照してより詳細に説明する。この処理に入ると先ず、Ｓ１１で求めた被写体輝度が所定値以上かどうかをチェックする（Ｓ５１）。被写体輝度が所定値よりも低かったときは、ＡＦ用補助投光装置３９を介して補助光を所定間隔で所定時間発光させて（Ｓ５１；Ｙ、Ｓ５３）、被写体輝度が所定値以上であったときは補助光を発光させずに（Ｓ５１；Ｎ）、ラインセンサ３６ｂのＡセンサ及びＢセンサが被写体光を受光し光電変換して積分した積分値を、Ａセンサデータ及びＢセンサデータとして入力する（Ｓ５５）。
【００２４】
ＣＰＵ２１は、入力したＡセンサデータ及びＢセンサデータに基づき相関関数ｆ（Ｎ）を算出して測距値を求める測距演算を実行する（Ｓ５７）。測距値が求まると、次に測距値選択処理を実行する（Ｓ５９）。測距値選択処理では、詳細は後述するが、求めた測距値の中から、近距離範囲内で最も信頼性の高い測距値を検出して選択する処理である。
【００２５】
測距値選択処理（Ｓ５９）を実行した結果、近距離範囲内で最も信頼性の高い測距値を選択できたときは、測距エラーフラグをクリアし、選択した測距値からＬＬデータ（フォーカスモータ３０を駆動させるパルス数）を算出し、求めたＬＬデータに基づきフォーカスモータ３０を駆動させ、図示しないフォーカシングレンズを合焦位置まで移動させるレンズ駆動処理を実行してリターンする（Ｓ６１；Ｙ、Ｓ６３、Ｓ６５、Ｓ６７）。測距値を選択できなかったときは、測距エラーフラグをセットしてリターンする（Ｓ６１；Ｎ、Ｓ６９）。
【００２６】
Ｓ５９で実行される測距値選択処理について図１１に示されるフローチャート及び図６（ｂ）を参照してより詳細に説明する。この処理では、先ず求めた測距値から有効と判断する有効測距値を抽出し、次に求めた有効測距値の中から最近距離測距値を検出し、そして検出した最近距離測距値と所定の近距離範囲内に含まれる測距値の中で信頼性が最も高い測距値を選択する。
【００２７】
この処理に入ると、変数ｉ及び変数ｊに初期値０を設定して（Ｓ１０１）、有効測距値抽出ループ処理を実行する。ただし、変数ｉは、測距値レジスタＳＥにメモリされている測距値のアドレス番号で、変数ｊは有効測距値レジスタＳにメモリした測距値の総数である。
【００２８】
このループ処理に入ると先ず、測距値レジスタＳＥにメモリされているｉ番目の測距値ＳＥ［ｉ］が有効かどうかをチェックする（Ｓ１０３）。ＣＰＵ２１は、測距値を得た相関関数ｆ（Ｎ）の極小値が２つ以上存在する場合、極小値が所定値よりも大きい場合等に有効でないと判断する（図６参照）。測距値ＳＥ［ｉ］が有効であると判断したときは、有効測距値レジスタＳに測距値ＳＥ［ｉ］をメモリし、変数ｊに１加算して、Ｓ１０７に進む（Ｓ１０３；Ｙ、Ｓ１０５）。測距値ＳＥ［ｉ］を有効でないと判断したときは（Ｓ１０３；Ｎ）、Ｓ１０５をスキップしてＳ１０７に進む。そして、変数ｉに１加算して（Ｓ１０７）、変数ｉが変数ｋより小さいかどうかをチェックする（Ｓ１０９）。変数ｋは、測距エリアの総数である。なお、本実施形態では５個の測距エリアを有するので、変数ｋには、５がメモリされる。
変数ｉが変数ｋより小さいときは、次の測距値ＳＥ［ｉ］をチェックするために、Ｓ１０３へ戻り、上記処理を繰り返す（Ｓ１０９；Ｙ、Ｓ１０３）。
この処理により、求めた測距値の中から有効測距値のみを抽出できる。図６（ｂ）の場合では、測距値ＳＥ［０］〜ＳＥ［３］の４個が有効であると判断され、測距値ＳＥ［０］〜ＳＥ［３］は有効測距値Ｓ［０］〜Ｓ［３］としてメモリされる。また、このとき変数ｊには有効と判断された測距値の総数４がメモリされている。
【００２９】
変数ｉが変数ｋ以上になったとき、本実施形態では変数ｉが５になったときは、メモリされている全ての測距値について上記のチェックを行ったので、次に変数ｊが０であるかどうかをチェックする（Ｓ１０９；Ｎ、Ｓ１１１）。変数ｊが０であったときは（Ｓ１１１；Ｙ）、有効測距値レジスタＳにはなにもメモリされていないので、リターンする。この場合、リターン後にＳ６１でＥｆ測距値なしと判断される。変数ｊが０でなかったときは、次に変数ｊが１であるかどうかをチェックする（Ｓ１１１；Ｎ、Ｓ１１３）。変数ｊが１であったときは、有効測距値レジスタＳにメモリされているのは有効測距値Ｓ［０］だけなので、最近距離測距値ｓｄａｔａに有効測距値Ｓ［０］をメモリしてリターンする（Ｓ１１３；Ｙ、Ｓ１１５）。この場合、リターン後のＳ６１でＥｆ測距値ありと判断される。
【００３０】
変数ｊが１でなかったときは（Ｓ１１３；Ｎ）、有効測距値レジスタＳにメモリした測距値ＳＥ［ｉ］が２つ以上あるので、その中から最も近距離側の測距値；最近距離測距値ｓｄａｔａを選択するため、最近距離測距値ｓｄａｔａに先ず有効測距値Ｓ［０］をメモリし、変数ｈに１を設定し、変数ｄｉｒに０を設定して（Ｓ１１７）、最近距離測距値検出ループ処理を実行する。ただし、変数ｈは有効測距値レジスタＳのアドレス番号、変数ｄｉｒは最近距離測距値ｓｄａｔａにメモリした有効測距値Ｓ［ｈ］のアドレス番号であり、変数ｊは有効測距値レジスタＳにメモリされている測距値の総数である。なお本実施形態では、ラインセンサ３６ｂ上の像間隔を測距値として検出しているため、近距離側の測距値ほど大きな値をとる。
【００３１】
このループ処理に入ると先ず、最近距離測距値ｓｄａｔａの値が有効測距値レジスタＳのアドレス番号ｈにメモリされている有効測距値Ｓ［ｈ］の値より小さいかどうかをチェックする（Ｓ１１９）。最近距離測距値ｓｄａｔａが有効測距値Ｓ［ｈ］より小さいときは（Ｓ１１９；Ｙ）、より近距離側の測距値を検出するため最近距離測距値ｓｄａｔａに有効測距値Ｓ［ｈ］を上書きし、最近距離測距値ｓｄａｔａにメモリしてある有効測距値Ｓ［ｈ］を識別できるように変数ｄｉｒにこのときの変数ｈをメモリして（Ｓ１２１）、Ｓ１２３へ進む。最近距離測距値ｓｄａｔａが有効測距値Ｓ［ｈ］以上であるときは（Ｓ１１９；Ｎ）、最近距離測距値ｓｄａｔａのほうが近距離側なので、Ｓ１２１をスキップしてＳ１２３へ進む。
そして、変数ｈに１加算し（Ｓ１２３）、変数ｈが変数ｊより小さいかどうかをチェックする（Ｓ１２５）。変数ｈが変数ｊよりも小さいときは、Ｓ１１９のチェックを実行していない有効測距値Ｓ［ｈ］があるので、Ｓ１１９に戻る（Ｓ１２５；Ｙ）。
この処理により、最も値の大きい有効測距値を最近距離測距値ｓｄａｔａとして最終的に検出することができる。図６（ｂ）の場合では、有効測距値Ｓ［２］（測距値ＳＥ［２］）が最近距離測距値ｓｄａｔａとしてメモリされ、変数ｄｉｒにはこのアドレス番号２がメモリされる。
【００３２】
そして変数ｈが変数ｊ以上となったときは、変数ｈを０にセットしなおし、近距離範囲設定処理を実行する（Ｓ１２５；Ｎ、Ｓ１２７、Ｓ１２９）。近距離範囲設定処理は、図１２に示すように、最近距離測距値ｓｄａｔａの値の大きさ、すなわち被写体の距離に応じて近距離範囲を規制する所定値Ｌを設定して、近距離範囲が広くなり過ぎないように制限する処理である。なお、本実施形態では最近距離測距値ｓｄａｔａを３つの距離範囲に分割し、近距離側の範囲に含まれる測距値ほど所定値Ｌが大きい値をとるように設定してある。図１２では、最近距離測距値ｓｄａｔａの距離範囲を設定する定数Ａ、Ｂ、所定値Ｌを設定する定数ａ、ｂ、ｃの大小関係をＡ＜Ｂ、０＜ａ＜ｂ＜ｃとしている。
【００３３】
この処理に入ると先ず、最近距離測距値ｓｄａｔａの値が定数Ａより小さいかどうかをチェックする（Ｓ２０１）。最近距離測距値ｓｄａｔａが定数Ａより小さいときは、最近距離測距値ｓｄａｔａがやや遠距離側なので、所定値Ｌに１番小さい定数ａを設定してリターンする（Ｓ２０１；Ｙ、Ｓ２０３）。最近距離測距値ｓｄａｔａが定数Ａ以上であるときは、次に定数Ｂより小さいかどうかをチェックする（Ｓ２０５）。最近距離測距値ｓｄａｔａが定数Ｂより小さいときは、最近距離測距値ｓｄａｔａが比較的近距離側なので、所定値Ｌに定数ｂを設定してリターンする（Ｓ２０５；Ｙ、Ｓ２０７）。最近距離測距値ｓｄａｔａが定数Ｂ以上であるときは、最近距離測距値ｓｄａｔａはより近距離側なので、所定値Ｌに１番大きい定数ｃを設定してリターンする（Ｓ２０５；Ｎ、Ｓ２０９）。
【００３４】
そして、Ｅｆ測距値検出ループ処理に入ると、先ず、変数ｄｉｒと変数ｈが一致しているかどうかをチェックする（Ｓ１３１）。変数ｄｉｒと変数ｈが一致しているときは、最近距離測距値ｓｄａｔａとしてメモリされている有効測距値とＳ１３３またはＳ１３７で比較する有効測距値Ｓ［ｈ］が同じなので、Ｓ１３３〜Ｓ１３９をスキップしてＳ１４１に進む（Ｓ１３１；Ｙ）。変数ｄｉｒと変数ｈが一致していないときは（Ｓ１３１；Ｎ）、最近距離測距値ｓｄａｔａと有効測距値Ｓ［ｈ］の差がＳ１２９で設定した所定値Ｌよりも小さいかどうかをチェックする（Ｓ１３３）。最近距離測距値ｓｄａｔａと有効測距値Ｓ［ｈ］の差が所定値Ｌ以上であったときは（Ｓ１３３；Ｎ）、有効測距値Ｓ［ｈ］は近距離範囲内に含まれていないので、Ｓ１３５〜Ｓ１３９をスキップしてそのままＳ１４１に進む。最近距離測距値ｓｄａｔａと有効測距値Ｓ［ｈ］の差が所定値Ｌより小さいときは（Ｓ１３３；Ｙ）、有効測距値Ｓ［ｈ］は近距離範囲内に含まれているので、次に最近距離測距値ｓｄａｔａと有効測距値Ｓ［ｈ］の信頼性の高さを判断するため、信頼性演算処理を実行する（Ｓ１３５）。
【００３５】
信頼性演算処理では、図１３に示すように、最近距離測距値ｓｄａｔａを得た測距エリアの相関関数ｆｓ（Ｎ）において、相関関数ｆｓ（Ｎ）の傾きＤｓ１，Ｄｓ２の平均値ｄｓを求める（Ｓ３０１）。また、有効測距値Ｓ［ｈ］を得た測距エリアの相関関数ｆｈ（Ｎ）において、相関関数ｆｈ（Ｎ）の傾きＤｈ１，Ｄｈ２の平均値ｄｈを求める（Ｓ３０２）（図８参照）。なお、相関関数ｆｓ（Ｎ）またはｆｈ（Ｎ）の傾きの平均値ｄｓまたはｄｈは、その値が大きいほど、信頼性が高いということができる。
【００３６】
そして、有効測距値Ｓ［ｈ］の信頼性ｄｈが最近距離測距値ｓｄａｔａの信頼性ｄｓより高いかどうかをチェックする（Ｓ１３７）。有効測距値Ｓ［ｈ］の信頼性ｄｈが最近距離測距値ｓｄａｔａの信頼性ｄｓよりも高かったときは、より信頼性の高い測距値を得るため、最近距離測距値ｓｄａｔａに有効測距値Ｓ［ｈ］を上書きしてＳ１４１に進む（Ｓ１３７；Ｙ、Ｓ１３９）。有効測距値Ｓ［ｈ］の信頼性ｄｈが最近距離測距値ｓｄａｔａの信頼性ｄｓ以下であったときは、Ｓ１３９をスキップしてそのままＳ１４１に進む（Ｓ１３７；Ｎ）。
【００３７】
そして、変数ｈに１加算し（Ｓ１４１）、変数ｈが変数ｊより小さいかどうかをチェックする（Ｓ１４３）。変数ｈが変数ｊより小さいときは、Ｓ１３３またはＳ１３７のチェックを実行していない有効測距値Ｓ［ｈ］があるので、Ｓ１２９へ戻り、上記の処理を繰り返す（Ｓ１４３；Ｙ、Ｓ１２９）。そして、変数ｈが変数ｊ以上となったときは、リターンする（Ｓ１４３；Ｎ）。この場合、リターン後のＳ６１でＥｆ測距値ありと判断される。
図６（ｂ）の場合では、近距離範囲内に最近距離測距値ｓｄａｔａ（測距値ＳＥ［２］）のほかに有効測距値Ｓ［１］（測距値ＳＥ［１］）が含まれるので、より信頼性の高い有効測距値Ｓ［１］が最近距離測距値ｓｄａｔａとして上書きメモリされ、この有効測距値Ｓ［１］が最終的に選択される。
【００３８】
以上のように、本実施形態では、最近距離測距値ｓｄａｔａ及び最近距離測距値ｓｄａｔａとのラインセンサ３６ｂ上の間隔が所定値Ｌよりも小さい近距離範囲内に含まれる測距値の中から、最も信頼性の高い測距値を選択するので、測距精度を向上させることができる。
なお、以上では、本発明をレンズシャッタ式カメラに適用した形態について説明したが、本発明はこれに限定されないのは勿論であり、一眼レフカメラ等にも適用可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなとおり、本発明は、有効と判断した測距値の中で最至近距離の測距値及び該最至近距離から所定の範囲内にある測距値の中から、最も信頼性の高い測距値を択一的に選択するので、測距精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したレンズシャッタ式カメラの正面図を示す図である。
【図２】同レンズシャッタ式カメラの上面図を示す図である。
【図３】同レンズシャッタ式カメラの背面図を示す図である。
【図４】同レンズシャッタ式カメラの制御系の主要構成の一実施の形態をブロックで示す図である。
【図５】同レンズシャッタ式カメラの測距センサの概要を示す図である。
【図６】同レンズシャッタ式カメラの測距処理により測距値を選択する概要を示す図である。
【図７】測距エリアとラインセンサ上の受光領域との関係を示す図である。
【図８】相関関数ｆ（Ｎ）から補間計算により極小値を求める概要を示す図である。
【図９】同レンズシャッタ式カメラの撮影処理に関するフローチャートを示す図である。
【図１０】同レンズシャッタ式カメラの測距処理に関するフローチャートを示す図である。
【図１１】同レンズシャッタ式カメラの測距値選択処理に関するフローチャートの一部を示す図である。
【図１２】同レンズシャッタ式カメラの近距離範囲設定処理に関するフローチャートを示す図である。
【図１３】同レンズシャッタ式カメラの信頼性演算処理に関するフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１カメラボディ
２ズームレンズ
９レリーズボタン
２１ＣＰＵ
２５絞り制御回路
２９ズームレンズ駆動回路
３１フォーカス駆動回路
３５測距回路
３６測距センサ
３６ａセパレータレンズ
３６ｂラインセンサ
３７測光回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a distance measuring device capable of measuring a plurality of distance measuring areas.
[0002]
[Prior art and its problems]
In recent years, various distance measuring devices capable of measuring a plurality of distance measuring areas have been developed, and a camera equipped with such a distance measuring device has a distance measuring device selected automatically or manually from the plurality of distance measuring areas. Based on the distance measurement value of the area, the subject is focused and shot. When the user automatically selects the distance measurement area, the user's desired subject is found closest to the camera among the subjects existing in the distance measurement area. In some cases, the validity of the distance measurement value is judged, and the distance measurement value closest to the closest distance is selected from the effective distance measurement values. But, In the conventional configuration that selected the closest distance measurement value without considering the reliability of the distance measurement value, In some cases, the desired subject may be out of focus.
[0003]
OBJECT OF THE INVENTION
An object of the present invention is to provide a distance measuring device capable of improving distance measuring accuracy.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION
In order to solve the above problems, the present invention determines distance measurement means for measuring distance values for a plurality of distance measurement areas, and the validity of the distance measurement values measured by the distance measurement means, and determines that the distance measurement values determined to be valid. Among the reliability measurement means for determining the reliability of the distance value, and the distance measurement values determined to be effective by the reliability measurement means Ranging value at the closest distance and a ranging value within a predetermined range from the closest distance The most reliable distance measurement value from Alternatively And selecting means for selecting.
The present invention also provides the predetermined value. The closest distance The distance measurement value can be changed according to the distance of the subject.
The distance measuring means includes a sensor means for projecting an image of a subject in the plurality of distance measuring areas onto a corresponding light receiving area of a pair of line sensors, and outputting the image from the pair of light receiving areas in units of pixels; The operation for obtaining the sum of absolute values of the differences between the signals output from one of the light receiving areas and the signal output from the other light receiving area for each pixel is based on the signal output from the one light receiving area. As described above, a signal output from the other light receiving region is executed while being shifted in units of pixels to obtain a correlation function relating to the shift amount and the sum, and a first value that minimizes the value of the correlation function in units of pixels The second smallest second value is obtained, the third value and the fourth value sandwiching the first value and the second value are obtained, and the first value and the first value close to the first value are obtained. The first straight line passing through the value of 3, the second value and the second value The intersection of the second straight line that passes through the fourth value is obtained, the distance between the images of the subject in each distance measuring area is obtained from the shift amount corresponding to the intersection, and the distance of the subject is determined based on the distance between the images. Preferably, the reliability measuring means obtains the steepness of the slope of the two straight lines set by the computing means to detect the distance measurement value, and determines the steepness. It is desirable to judge reliability based on this. In addition, the steepness of the inclination of the two straight lines is, in other words, the small angle formed by the two straight lines set by the calculating means to detect the interval between the images, and the steeper the smaller the angle is. The reliability measuring means determines that the reliability is higher as the average value of the slopes of the two straight lines is steeper.
According to said structure, a ranging value with higher reliability can be obtained and a ranging accuracy can be improved.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 3 are external views showing an embodiment of a lens shutter camera to which the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the camera body 1 of this lens shutter type camera includes a zoom lens 2 on the front, and an auxiliary light projection window 3 for AF, a passive AF light receiving window 4, a finder window 5, and photometry above it. A window 6 is provided. In addition, although not shown, an AF auxiliary light source, a distance measuring sensor, a finder optical system, and a photometric sensor are arranged in the rear camera body 1 of these windows 3 to 6, as is well known.
[0006]
A release button 8 is provided on the upper decorative plate 7 of the camera body 1. The release button 8 is interlocked with the photometry switch SWS and the release switch SWR. When the release button 8 is half-pressed, the photometry switch SWS is turned on, and when the release button 8 is fully pressed, the release switch SWR is turned on. A main switch lever 10 for turning the power on / off is provided at the center of the back of the camera body 1, and a zoom that can zoom the zoom lens 2 in the tele or wide direction when tilted to the tele or wide side. A lens lever 9 is provided. The zoom lens lever 9 is interlocked with the tele switch SWT and the wide switch SWW. When the zoom lens lever 9 is tilted to the tele side, the tele switch SWT is turned on, and when the zoom lens lever 9 is tilted to the wide side, the wide switch SWW is turned on. . A green lamp 11 is provided in the vicinity of the eyepiece window 12 on the back of the camera body 1 to notify the distance measurement result by lighting or blinking.
[0007]
Next, the configuration of the control system of the camera body 1 will be described in more detail with reference to the block diagram shown in FIG. The CPU 21 incorporates a ROM in which programs relating to camera functions and the like are written, and a RAM that temporarily stores various parameters for control or calculation, etc., and a control means that comprehensively controls the operation of the camera body 1. As well as functions as reliability measurement means, selection means, and change means.
[0008]
Connected to the CPU 21 are a main switch SWM linked to the main switch lever 10, a tele switch SWT and a wide switch SWW linked to the zoom lens lever 9, and a photometric switch SWS and a release switch SWR linked to the release button 8 as switches. ing.
When the main switch lever 10 is turned on and the main switch SWM is turned on, the CPU 21 starts supplying power to the peripheral circuits connected to each input / output port using the battery 23 as a power source, and according to the operated switch. Execute the process.
When the tele switch SWT or the wide switch SWW linked to the zoom lever 9 is turned on, the CPU 21 drives the zoom motor 30 via the zoom lens drive circuit 29 to tele zoom or wide zoom the zoom lens 2. The zoom motor 30 is driven until the lens barrel of the zoom lens 2 is accommodated within the appearance of the camera body 1 when the power is turned off, and is driven until the zoom lens 2 is moved to the wide end position when the power is turned on. The focal length of the zoom lens 2 is detected by the zoom code input circuit 43.
[0009]
When the release button 8 is pressed halfway and the photometry switch SWS is turned on, first, the CPU 21 obtains the subject brightness via the photometry circuit 37. The photometric circuit 37 includes a photometric sensor (not shown), receives the subject light incident from the photometric window 6 by the photometric sensor, and outputs a photometric signal corresponding to the subject brightness to the CPU 21.
The CPU 21 calculates an appropriate shutter speed and an appropriate aperture value based on the obtained subject brightness and the ISO sensitivity input via the DX code input circuit 45. The DX code input circuit 45 is a circuit that reads a DX code written on a cartridge of a film loaded in the camera body 1 and outputs information such as ISO sensitivity and the number of shots to the CPU 21.
[0010]
The CPU 21 can input distance measurement data from the distance measurement circuit 35, execute a distance measurement calculation based on the input distance measurement data, obtain a distance measurement value, and select a distance measurement value that satisfies a predetermined condition described later. In this case, the focusing lens drive amount of the focus motor 32 is calculated and driven through the focus drive circuit 31, and the green lamp 11 is turned on. When a distance measurement value satisfying the predetermined condition cannot be selected, the green lamp 11 is blinked to notify a distance measurement error and alert the user.
[0011]
The ranging circuit 35 is a circuit that detects the focus state of the subject included in each ranging area, and has a ranging sensor 36 that receives the subject luminous flux, converts it into electrical ranging data, and outputs it. . As shown in FIG. 5, the distance measuring sensor 36 divides a subject light beam by a pair of separator lenses (imaging lenses) 36a and receives the light on a pair of line sensors 36b including an A sensor and a B sensor. The pair of separator lenses 36a form a pair of subject images on the line sensor 36b at intervals corresponding to the subject distance, and the line sensor 36b has a large number of photoelectric conversion elements (light receiving elements), although not shown in detail. Each photoelectric conversion element receives the subject luminous flux, performs photoelectric conversion, integrates (accumulates) the photoelectrically converted charge, and sequentially outputs the integrated charge as a pixel unit signal (ranging data). The distance measuring circuit 35 includes a monitor sensor (not shown) that controls the integration time of the line sensor 36b in accordance with the subject brightness. The CPU 21 detects the output of the monitor sensor and controls the integration time of the line sensor 36b, that is, the end of integration.
In the present embodiment, five ranging areas E [0] to E [4] are set corresponding to the shooting screen. The CPU 21 outputs measurements from the light receiving areas e [0] to e [4] of the pair of line sensors 36a and 36b in which the images of subjects in the distance measuring areas E [0] to E [4] are formed. The distance between the subject images is obtained based on the distance data, and further the distance of the subject is obtained. FIG. 7 shows the relationship between the five ranging areas E [0] to E [4] and the light receiving areas e [0] to e [4] of one line sensor.
[0012]
The AF auxiliary light projecting circuit 39 is a circuit that emits a contrast pattern toward the subject under the control of the CPU 21 when the subject brightness is low or when the CPU 21 determines that the subject contrast is low.
[0013]
When the release button 8 is fully pressed and the release switch SWR is turned on, the CPU 21 operates the aperture control circuit 25 based on the calculated appropriate aperture value to narrow down the aperture of the zoom lens 2, and the shutter control circuit based on the shutter speed. The shutter motor 34 is driven through 33 to be exposed. When the exposure is completed, the CPU 21 inputs a film feeding signal through the film feeding signal input circuit 41 and operates the film feeding motor 28 through the film feeding circuit 27 to wind up the film by one frame. When there is no amount, the film feeding motor 28 is operated via the film feeding circuit 27 to rewind the film.
[0014]
The above are the main members of this camera. This camera is a known member such as a self-lamp that displays a self-timer operation, a strobe device that emits a strobe under the control of the CPU 21, and an LCD display panel that displays various information. It has.
[0015]
FIG. 6 shows an outline in which the CPU 21 selects a distance value in the distance measurement process. In the figure, the vertical axis represents the reliability of the distance measurement value, and the horizontal axis represents the distance of the subject. The CPU 21 calculates a distance measurement value SE [0] to SE [4] by executing a distance measurement calculation based on the distance measurement data of each distance measurement area E [0] to E [4]. Judge reliability. Although details on the determination of validity and reliability will be described later, in FIG. 6, the default range of reliability that the CPU 21 determines to be unreliable is represented by a hatched portion, and the obtained distance measurement value SE [0] ˜ SE [4] is indicated by a circle.
[0016]
Next, the CPU 21 detects a distance measurement value on the closest distance side (hereinafter referred to as “nearest distance distance measurement value”). In the present embodiment, the image interval of the subject image formed on the light receiving area corresponding to each distance measurement area is detected, and the image interval is used as the distance measurement value. Accordingly, since the distance measurement value becomes larger as the distance is shorter, the CPU 21 detects the distance measurement value having the largest value as the closest distance measurement value. In FIG. 6, the distance measurement value SE [2] is detected as the closest distance measurement value. When the closest distance measurement value is detected, the CPU 21 next detects the distance measurement value of the subject located farther than the subject from which the closest distance measurement value is obtained, but the difference is smaller than the predetermined value L (see FIG. Hereinafter, a distance measurement value included in the “short range” is detected. In FIG. 6, the short distance range is indicated by a shaded portion.
[0017]
Then, the CPU 21 selects a distance measurement value with the highest reliability within this short distance range. In FIG. 6A, since only the distance measurement value SE [2] is included in the short distance range, the distance measurement value SE [2] (in the figure; black circle) is selected. In FIG. 6B, the distance measurement value SE [2] and the distance measurement value SE [1] are included in the short distance range. In this case, the distance measurement value SE [2] is a recent distance measurement value, but the distance measurement value SE [1] (black circle in the figure) with higher reliability is selected. When there are multiple subjects, the subject desired by the user is not necessarily located closest to the camera, so select the most reliable distance measurement value on the near side. This is to improve the ranging accuracy. If the predetermined value L is constant, the short distance range becomes too wide when the closest distance measurement value is small, that is, when the subject is far away. In order to prevent this, in the present embodiment, the short distance range is limited by changing the predetermined value L according to the distance of the subject of the closest distance measurement value.
[0018]
Next, distance measurement calculation and determination of validity / reliability of distance measurement values will be described. First, the CPU 21 obtains a correlation function f (N) based on a pair of distance measurement data. The correlation function f (N) is an operation for superimposing the A sensor data and the B sensor data of the line sensor 36b to obtain a sum of absolute values of differences for each pixel data (this is referred to as “correlation value”). This is a function obtained by executing the B sensor data while shifting the pixel data by one pixel with reference to the sensor data, and is a function related to the shift amount and the correlation value. The CPU 21 detects the minimum value of the correlation function f (N), and detects the shift amount of the B sensor data with respect to the A sensor data when taking the minimum value, that is, the image interval as a distance measurement value. Since the correlation value can be obtained only from the photoelectric conversion element unit of the line sensor 36b from the correlation function f (N), the interpolation calculation is usually further performed based on the obtained correlation function f (N). Run to find a more accurate local minimum. FIG. 8 shows an outline for obtaining a minimum value by interpolation calculation from the correlation function f (N). In the interpolation calculation, two points of the first point (x1, y1) having the smallest correlation value and the second point (x2, y2) having the second smallest correlation value are obtained in units of photoelectric conversion elements. Then, the third point (x0, y0) and the fourth point (x3, y3) sandwiching the two points (x1, y1) and (x2, y2) are obtained, and the minimum value is obtained by using these four points in total. . That is, the first straight line passing through the first point (x1, y1) and the third point (x0, y0) close to the first point (x1, y1), the second point (x2, y2), and The intersection (x, y) of the second straight line passing through the fourth point (x3, y3) close to the second point is obtained, and the X coordinate of this intersection is obtained as an image interval, that is, a distance measurement value. In the interpolation calculation, the slopes D1 and D2 of these two straight lines are obtained.
In the figure, the X coordinate indicates the shift amount (interval) between the A sensor data and the B sensor data, and the Y coordinate indicates the total sum (correlation value) of the absolute values of the differences.
[0019]
When the distance measurement value is obtained, the CPU 21 first determines the validity of each distance measurement value. Whether or not the distance measurement value is valid is determined based on the number of minimum values of the correlation function f (N) and the size of the minimum value of the correlation function f (N). Examples of the case where the CPU 21 determines that the value is not valid include a case where there are two or more minimum values of the correlation function f (N) or a case where the value of the minimum value is larger than a predetermined value set in advance. .
Next, the CPU 21 determines the reliability of each distance measurement value determined to be valid. The reliability of the distance measurement value is determined based on the absolute values of the slopes of the two straight lines obtained by the interpolation calculation (FIG. 8) (hereinafter referred to as “the slope of the correlation function f (N)”) D1 and D2. Is done. The slopes D1 and D2 of the correlation function f (N) are obtained as follows.
D1 = | (y1-y0) / (x1-x0) |
D2 = | (y3-y2) / (x3-x2) |
The CPU 21 determines that the reliability of the distance measurement value is higher as the average value of the slopes D1 and D2 is larger.
The determination of reliability may be performed by comparing the obtained minimum values, but the detection accuracy is better when the determination is made based on the steepness of the slope of the correlation function f (N) as in the present embodiment. Excellent and desirable.
[0020]
Next, the operation of the camera body 1 will be described in more detail with reference to the flowcharts shown in FIGS. FIG. 9 is a flowchart regarding the photographing process, and this process is executed when the photometric switch SWS is turned on.
When entering this process, first, the photometric process is executed to obtain the subject brightness, and the distance measurement process is executed to obtain the distance value (S11, S13). As will be described in detail later, the distance measurement processing calculates a distance value from distance measurement data of each distance measurement area, selects a distance value satisfying a predetermined condition from each distance value, and based on the selected distance value In this process, a focusing lens (not shown) is moved.
[0021]
After the distance measurement process, it is checked whether or not a distance measurement error flag is set (S15). When the distance measurement error flag is set, that is, when the distance measurement value that satisfies the predetermined condition cannot be selected in the distance measurement process, the green lamp 11 blinks to alert the user and the AE calculation process is executed. Thus, an appropriate shutter speed and aperture value are set (S15; Y, S19, S21). When the distance measurement error flag is cleared, the green lamp 11 is turned on and the AE calculation process is executed (S15; N, S17, S21).
[0022]
Then, it is checked whether or not the photometric switch SWS is turned on (S23). If the photometric switch SWS is not turned on, the process returns as it is (S23; N). When the photometric switch SWS is on, it is checked whether the release switch SWR is on (S23; Y, S25). When the release switch SWR is not turned on, the process returns to S23 to enter a release command standby state (S25; N, S23). When the release switch SWR is on, the green lamp 11 is turned off, the aperture control circuit 25 is operated based on the calculated appropriate aperture value, and the aperture of the zoom lens 2 is reduced, and the shutter control is performed based on the appropriate shutter speed. An exposure control process for driving the shutter motor 34 through the circuit 33 to perform exposure is executed (S25; Y, S27, S29). After completion of the exposure control process, the film feeding motor 28 is operated via the film feeding circuit 27 to wind up the film by one frame. If there is no remaining film, all the films are rewound and returned (S31). .
[0023]
The ranging process executed in S13 will be described in more detail with reference to the flowchart shown in FIG. When this process is started, first, it is checked whether or not the subject brightness obtained in S11 is a predetermined value or more (S51). When the subject brightness is lower than the predetermined value, the auxiliary light is emitted at a predetermined interval through the AF auxiliary light projecting device 39 for a predetermined time (S51; Y, S53), and the subject brightness is equal to or higher than the predetermined value. When the auxiliary light is not emitted (S51; N), the A sensor and B sensor of the line sensor 36b receive the subject light and photoelectrically convert and integrate the integrated values as A sensor data and B sensor data. (S55).
[0024]
The CPU 21 calculates a correlation function f (N) based on the input A sensor data and B sensor data, and executes a distance measurement calculation to obtain a distance measurement value (S57). When the distance measurement value is obtained, a distance value selection process is next executed (S59). Although the details will be described later, the distance value selection process is a process for detecting and selecting the most reliable distance value within the short distance range from the obtained distance values.
[0025]
As a result of executing the distance value selection process (S59), when the most reliable distance value within the short distance range can be selected, the distance measurement error flag is cleared, and the LL data ( The number of pulses for driving the focus motor 30 is calculated, the focus motor 30 is driven based on the obtained LL data, a lens driving process for moving a focusing lens (not shown) to the in-focus position is executed, and the process returns (S61; Y , S63, S65, S67). If the distance measurement value cannot be selected, the distance measurement error flag is set and the process returns (S61; N, S69).
[0026]
The distance measurement value selection process executed in S59 will be described in more detail with reference to the flowchart shown in FIG. 11 and FIG. 6B. In this process, first, an effective distance value that is determined to be valid is extracted from the obtained distance measurement value, and then the nearest distance distance value is detected from the obtained effective distance value, and the detected nearest distance distance value is detected. A distance measurement value having the highest reliability is selected from the distance measurement values included in the predetermined short distance range.
[0027]
In this process, the initial value 0 is set to the variable i and variable j (S101), and the effective distance measurement value extraction loop process is executed. Here, the variable i is the address number of the distance value stored in the distance value register SE, and the variable j is the total number of distance values stored in the effective distance value register S.
[0028]
When entering this loop process, first, it is checked whether or not the i-th distance value SE [i] stored in the distance value register SE is valid (S103). When there are two or more minimum values of the correlation function f (N) obtained from the distance measurement value, the CPU 21 determines that it is not effective when the minimum value is larger than a predetermined value (see FIG. 6). When it is determined that the distance measurement value SE [i] is valid, the distance measurement value SE [i] is stored in the effective distance measurement value register S, 1 is added to the variable j, and the process proceeds to S107 (S103; Y , S105). When it is determined that the distance measurement value SE [i] is not valid (S103; N), S105 is skipped and the process proceeds to S107. Then, 1 is added to the variable i (S107), and it is checked whether the variable i is smaller than the variable k (S109). The variable k is the total number of ranging areas. In the present embodiment, since there are five ranging areas, 5 is stored in the variable k.
When the variable i is smaller than the variable k, the process returns to S103 to check the next distance measurement value SE [i], and the above processing is repeated (S109; Y, S103).
By this processing, only effective distance values can be extracted from the obtained distance values. In the case of FIG. 6B, it is determined that four ranging values SE [0] to SE [3] are valid, and the ranging values SE [0] to SE [3] are effective ranging values S. [0] to S [3] are stored. At this time, the total number 4 of distance measurement values determined to be valid is stored in the variable j.
[0029]
When the variable i is greater than or equal to the variable k, and in this embodiment, when the variable i is 5, the above check is performed for all the distance measurement values stored in the memory. It is checked whether it exists (S109; N, S111). When the variable j is 0 (S111; Y), nothing is stored in the effective distance measurement value register S, and the process returns. In this case, it is determined that there is no Ef distance measurement value in S61 after the return. When the variable j is not 0, it is next checked whether or not the variable j is 1 (S111; N, S113). When the variable j is 1, since only the effective distance value S [0] is stored in the effective distance value register S, the effective distance value S [0] is set to the nearest distance distance value sdata. Return to memory (S113; Y, S115). In this case, it is determined that there is an Ef distance measurement value in S61 after the return.
[0030]
When the variable j is not 1 (S113; N), since there are two or more distance measurement values SE [i] stored in the effective distance measurement value register S, the distance measurement value closest to the distance; In order to select the nearest distance measurement value sdata, first, the effective distance measurement value S [0] is stored in the nearest distance measurement value sdata, the variable h is set to 1, and the variable dir is set to 0 (S117). Then, the nearest distance measurement value detection loop processing is executed. However, the variable h is the address number of the effective distance value register S, the variable dir is the address number of the effective distance value S [h] stored in the nearest distance value sdata, and the variable j is the effective distance value register S. Is the total number of distance values stored in the memory. In the present embodiment, since the image interval on the line sensor 36b is detected as a distance measurement value, the distance measurement value on the near distance side takes a larger value.
[0031]
When this loop processing is entered, first, it is checked whether or not the value of the nearest distance measurement value sdata is smaller than the value of the effective distance measurement value S [h] stored in the address number h of the effective distance measurement value register S ( S119). When the nearest distance measurement value sdata is smaller than the effective distance measurement value S [h] (S119; Y), the effective distance measurement value S [ h] is overwritten, and the variable h at this time is stored in the variable dir so that the effective distance value S [h] stored in the latest distance distance value sdata can be identified (S121), and the process proceeds to S123. When the closest distance measurement value sdata is greater than or equal to the effective distance measurement value S [h] (S119; N), the closest distance measurement value sdata is closer to the short distance side, so S121 is skipped and the process proceeds to S123.
Then, 1 is added to the variable h (S123), and it is checked whether the variable h is smaller than the variable j (S125). When the variable h is smaller than the variable j, there is an effective distance measurement value S [h] for which the check of S119 has not been executed, so the process returns to S119 (S125; Y).
By this processing, the effective distance measurement value having the largest value can be finally detected as the nearest distance distance measurement value sdata. In the case of FIG. 6B, the effective distance value S [2] (range value SE [2]) is stored as the closest distance value sdata, and this address number 2 is stored in the variable dir.
[0032]
When the variable h becomes equal to or greater than the variable j, the variable h is reset to 0 and the short distance range setting process is executed (S125; N, S127, S129). As shown in FIG. 12, the short distance range setting process sets a predetermined value L that regulates the short distance range in accordance with the magnitude of the closest distance measurement value sdata, that is, the distance of the subject. Is a process of restricting so as not to become too wide. In the present embodiment, the closest distance measurement value sdata is divided into three distance ranges, and the distance measurement value included in the near distance side range is set so that the predetermined value L is larger. In FIG. 12, the magnitude relation between constants A and B for setting the distance range of the closest distance measurement value sdata and constants a, b and c for setting the predetermined value L are set as A <B and 0 <a <b <c. .
[0033]
When entering this process, first, it is checked whether or not the value of the closest distance measurement value sdata is smaller than the constant A (S201). When the nearest distance measurement value sdata is smaller than the constant A, the nearest distance measurement value sdata is slightly far away, so the smallest constant a is set to the predetermined value L and the process returns (S201; Y, S203). If the closest distance measurement value sdata is equal to or greater than the constant A, it is next checked whether it is smaller than the constant B (S205). When the nearest distance measurement value sdata is smaller than the constant B, the nearest distance measurement value sdata is relatively close, so the constant b is set to the predetermined value L and the process returns (S205; Y, S207). When the nearest distance measurement value sdata is equal to or greater than the constant B, the nearest distance measurement value sdata is closer to the near side, so the largest constant c is set to the predetermined value L and the process returns (S205; N, S209). .
[0034]
Then, when the Ef distance measurement value detection loop processing is entered, first, it is checked whether or not the variable dir and the variable h match (S131). When the variable dir matches the variable h, the effective distance value S [h] compared in S133 or S137 is the same as the effective distance value stored as the nearest distance distance value sdata, so S133 to S139. Is skipped and the process proceeds to S141 (S131; Y). When the variable dir and the variable h do not match (S131; N), it is checked whether the difference between the closest distance measurement value sdata and the effective distance measurement value S [h] is smaller than the predetermined value L set in S129. (S133). When the difference between the closest distance measurement value sdata and the effective distance measurement value S [h] is equal to or greater than the predetermined value L (S133; N), the effective distance measurement value S [h] is included in the short distance range. Since there is not, S135-S139 is skipped and it progresses to S141 as it is. When the difference between the closest distance measurement value sdata and the effective distance measurement value S [h] is smaller than the predetermined value L (S133; Y), the effective distance measurement value S [h] is included in the short distance range. Next, in order to determine the reliability of the closest distance measurement value sdata and the effective distance measurement value S [h], a reliability calculation process is executed (S135).
[0035]
In the reliability calculation process, as shown in FIG. 13, in the correlation function fs (N) of the distance measurement area where the closest distance measurement value sdata is obtained, the average value ds of the slopes Ds1 and Ds2 of the correlation function fs (N) is obtained. Obtain (S301). Further, in the correlation function fh (N) of the ranging area where the effective ranging value S [h] is obtained, an average value dh of the slopes Dh1 and Dh2 of the correlation function fh (N) is obtained (S302) (see FIG. 8). . The average ds or dh of the slope of the correlation function fs (N) or fh (N) can be said to be more reliable as the value is larger.
[0036]
Then, it is checked whether or not the reliability dh of the effective distance measurement value S [h] is higher than the reliability ds of the nearest distance measurement value sdata (S137). When the reliability dh of the effective distance measurement value S [h] is higher than the reliability ds of the nearest distance measurement value sdata, the distance measurement value sdata is effective for obtaining a more reliable distance measurement value. The distance measurement value S [h] is overwritten and the process proceeds to S141 (S137; Y, S139). When the reliability dh of the effective distance measurement value S [h] is equal to or less than the reliability ds of the nearest distance measurement value sdata, the process skips S139 and proceeds directly to S141 (S137; N).
[0037]
Then, 1 is added to the variable h (S141), and it is checked whether the variable h is smaller than the variable j (S143). When the variable h is smaller than the variable j, there is an effective distance value S [h] for which the check of S133 or S137 has not been executed, so the process returns to S129 and the above processing is repeated (S143; Y, S129). When the variable h becomes equal to or greater than the variable j, the process returns (S143; N). In this case, it is determined that there is an Ef distance measurement value in S61 after the return.
In the case of FIG. 6B, in addition to the closest distance measurement value sdata (distance measurement value SE [2]), an effective distance measurement value S [1] (distance measurement value SE [1]) is included in the short distance range. Therefore, the effective distance measurement value S [1] with higher reliability is overwritten as the nearest distance measurement value sdata, and this effective distance measurement value S [1] is finally selected.
[0038]
As described above, in this embodiment, the distance measurement value sdata and the distance on the line sensor 36b between the distance measurement value sdata and the distance measurement value included in the near distance range smaller than the predetermined value L are included. Therefore, the most reliable distance measurement value is selected, so that the distance measurement accuracy can be improved.
In the above, the embodiment in which the present invention is applied to a lens shutter type camera has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a single-lens reflex camera or the like.
[0039]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the present invention is effective among the ranging values determined to be effective. Ranging value at the closest distance and a ranging value within a predetermined range from the closest distance The most reliable distance measurement value from Alternatively Since the selection is made, the ranging accuracy can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a lens shutter camera to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a top view of the lens shutter camera.
FIG. 3 is a rear view of the lens shutter type camera.
FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of a main configuration of a control system of the lens shutter camera.
FIG. 5 is a diagram showing an outline of a distance measuring sensor of the lens shutter type camera.
FIG. 6 is a diagram showing an outline of selecting a distance measurement value by a distance measurement process of the lens shutter type camera.
FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between a distance measurement area and a light receiving area on a line sensor.
FIG. 8 is a diagram showing an outline of obtaining a minimum value by interpolation calculation from a correlation function f (N).
FIG. 9 is a diagram showing a flowchart relating to photographing processing of the lens shutter type camera.
FIG. 10 is a diagram showing a flowchart regarding distance measurement processing of the lens shutter type camera.
FIG. 11 is a diagram showing a part of a flowchart relating to a distance measurement value selection process of the lens shutter type camera.
FIG. 12 is a view showing a flowchart regarding a short distance range setting process of the lens shutter type camera.
FIG. 13 is a diagram showing a flowchart regarding reliability calculation processing of the lens shutter type camera.
[Explanation of symbols]
1 Camera body
2 Zoom lens
9 Release button
21 CPU
25 Aperture control circuit
29 Zoom lens drive circuit
31 Focus drive circuit
35 Distance measuring circuit
36 Ranging sensor
36a Separator lens
36b Line sensor
37 Metering circuit

Claims

Ranging means for measuring a plurality of ranging areas;
A reliability measuring means for determining the validity of the distance value measured by the distance measuring means and obtaining the reliability of the distance value determined to be valid;
Among the distance measurement values determined to be effective by the reliability measurement means, the distance measurement value with the highest reliability among the distance measurement values at the closest distance and the distance measurement values within the predetermined range from the closest distance. A selection means for alternatively selecting
A distance measuring device comprising:

2. The distance measuring apparatus according to claim 1, further comprising changing means for changing the predetermined value in accordance with the distance of the subject of the distance measurement value at the closest distance .

3. The distance measuring device according to claim 1, wherein the distance measuring unit projects an image of a subject in the plurality of distance measuring areas onto a light receiving area corresponding to a pair of line sensors, respectively. Sensor means for outputting in units of pixels, and an operation for obtaining a sum of absolute values of differences for each pixel of a signal output from one light receiving region of the pair of light receiving regions and a signal output from the other light receiving region, The signal output from the one light receiving area is used as a reference while the signal output from the other light receiving area is shifted in units of pixels to obtain a correlation function related to the shift amount and the sum, and the value of the correlation function Finds a first value that is the smallest in pixel units and a second value that is the second smallest, and obtains a third value and a fourth value that sandwich the first value and the second value, and Pass a value of 1 and a third value close to the first value. The intersection of the first straight line, the second value, and the second straight line passing through the fourth value close to the second value is obtained, and the object in each distance measuring area is determined from the shift amount corresponding to the intersection. Calculating means for calculating an image interval and calculating a distance of a subject based on the image interval;
The distance measuring device characterized in that the reliability measuring means obtains a steepness of an inclination of at least one of the first straight line and the second straight line, and obtains reliability based on the steepness. .

4. The distance measuring apparatus according to claim 3, wherein the reliability measuring unit obtains steepnesses of inclinations of the first straight line and the second straight line, and obtains reliability based on an average value of the steepnesses. Ranging device characterized by.