JP5315666B2 - Focus detection device, camera - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮影レンズの焦点調節状態を検出する焦点検出装置と、その焦点検出装置を備えたカメラに関する。 The present invention relates to a focus detection device that detects a focus adjustment state of a photographing lens, and a camera including the focus detection device.
従来、撮影画面内に設定された複数の焦点検出位置に対する撮影レンズの焦点調節状態、すなわちデフォーカス量を検出し、所定のデフォーカス量の範囲に入るデフォーカス量を同じグループとしてグループ分けし、これらのグループの中から主要被写体を捕捉していると予想されるグループを選択して撮影レンズの焦点調節を行うカメラが知られている(特許文献1参照)。
特許文献1に開示されるカメラでは、デフォーカス量に基づいて分類された焦点検出位置のグループの中からデフォーカス量に基づいて主要被写体を捕捉している可能性の高いグループを選択しているに過ぎないため、一般的に主要被写体である可能性の高い人物に対して適切に焦点調節状態を検出するのが困難となる場合がある。
In the camera disclosed in
請求項1の発明による焦点検出装置は、結像光学系による像面内に設定された複数の焦点検出エリアに関する前記結像光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、前記複数の焦点検出エリアを複数の区域に分類する分類手段と、前記複数の焦点検出エリアの各々に関する前記焦点検出手段による焦点検出結果に基づき、前記複数の区域の各々に対して採用焦点検出エリアを決定し、前記採用焦点検出エリアに関する前記焦点検出結果に基づき、前記複数の区域を複数のグループにグループ化すると共に前記複数のグループから選択されたグループに属する前記区域から所定の区域を選択する区域選択手段と、前記結像光学系による像のうち人物像を検出する人物検出手段と、前記複数の焦点検出エリアの各々について、前記人物像が存在する人物像存在の焦点検出エリアであるかを判定する判定手段と、前記複数の区域の各々について、前記人物像存在の焦点検出エリアの密度を求める算出手段と、前記密度に基づき、前記複数の区域から少なくとも一つの区域を人物区域として選択する人物区域選択手段と、前記所定の区域と前記人物区域との一方を採用区域として選択し、前記採用区域内の焦点検出エリアを、前記結像光学系の焦点調節を行うための焦点検出エリアとして、選択する採用区域選択手段と、を備え、前記人物像存在の焦点検出エリアの密度は、前記算出対象の区域内のすべての焦点検出エリアの数に対する、前記算出対象の区域内の前記人物像存在の焦点検出エリアの数の比率であることを特徴とする。
請求項4の発明による焦点検出装置は、結像光学系による像面内に設定された複数の焦点検出エリアに関する前記結像光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、前記複数の焦点検出エリアを複数の区域に分類する分類手段と、前記複数の焦点検出エリアの各々に関する前記焦点検出手段による焦点検出結果に基づき、前記複数の区域の各々に対して採用焦点検出エリアを決定し、前記採用焦点検出エリアに関する前記焦点検出結果に基づき、前記複数の区域を複数のグループにグループ化すると共に前記複数のグループから選択されたグループに属する前記区域から所定の区域を選択する区域選択手段と、前記結像光学系による像のうち人物像を検出する人物検出手段と、前記複数の焦点検出エリアの各々について、前記人物像が存在する人物像存在の焦点検出エリアであるかを判定する判定手段と、前記複数の区域の各々について、前記人物像存在の焦点検出エリアの密度を求める算出手段と、前記密度に基づき、前記複数の区域から少なくとも一つの区域を人物区域として選択する人物区域選択手段と、前記所定の区域と前記人物区域との一方を採用区域として選択し、前記採用区域内の焦点検出エリアを、前記結像光学系の焦点調節を行うための焦点検出エリアとして、選択する採用区域選択手段と、前記人物検出手段が前記人物像を検出する際の人物検出信頼度を算出する信頼度算出手段と、を備える焦点検出装置であって、前記採用区域選択手段は、前記人物検出信頼度が第1の所定の閾値以上である場合に前記採用区域として前記人物区域を選択し、前記焦点検出装置は、前記人物検出信頼度が、前記第1の所定の閾値未満でありかつ前記第1の所定の閾値よりも小さい第2の所定の閾値以上であるか、または前記第2の所定の閾値未満であるか、を判定する第1の判定手段と、前記焦点検出装置が内蔵されるカメラの撮影姿勢と前記複数の区域との関係によって決定される、前記区域選択手段により前記所定の区域を選択する際の区域選択信頼値と、前記人物検出信頼度とを比較する第2の判定手段と、を更に備え、前記採用区域選択手段は、前記第1の判定手段によって前記人物検出信頼度が前記第2の所定の閾値未満であると判定された場合に、前記採用区域として前記所定の区域を選択し、前記第1の判定手段によって前記人物検出信頼度が前記第1の所定の閾値未満で、かつ前記第2の所定の閾値以上であると判定された場合には、前記第2の判定手段によって前記人物検出信頼度が前記区域選択信頼値よりも大きいと判定されると、前記採用区域として前記人物区域を選択し、他方、前記第2の判定手段によって前記人物検出信頼度が前記区域選択信頼値よりも小さいと判定されると、前記採用区域として前記所定の区域を選択することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a focus detection apparatus for detecting a focus adjustment state of the imaging optical system with respect to a plurality of focus detection areas set in an image plane by the imaging optical system, and the plurality of focal points. Classifying means for classifying the detection area into a plurality of areas, and based on a focus detection result by the focus detection means for each of the plurality of focus detection areas, determining an adopted focus detection area for each of the plurality of areas, An area selecting means for grouping the plurality of areas into a plurality of groups and selecting a predetermined area from the areas belonging to a group selected from the plurality of groups based on the focus detection result relating to the adopted focus detection area; The person detection means for detecting a person image among the images formed by the imaging optical system and the person image exist for each of the plurality of focus detection areas. A determination means for determining whether the focus detection area is a person image presence, a calculation means for obtaining a density of the focus detection area of the person image presence for each of the plurality of areas, and the plurality of the plurality of areas based on the density A person area selecting means for selecting at least one area from the areas as a person area; one of the predetermined area and the person area is selected as an adopted area; and a focus detection area in the adopted area is selected as the imaging optical focus detection area for performing focus adjustment of the system, e Preparations and adopted area selecting means for selecting, the density of the focus detection area of the human image exists, all the focus detection areas in the area of the calculation target It is a ratio of the number of focus detection areas where the human image exists within the area to be calculated to the number .
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a focus detection apparatus for detecting a focus adjustment state of the imaging optical system with respect to a plurality of focus detection areas set in an image plane by the imaging optical system, and the plurality of focal points. Classifying means for classifying the detection area into a plurality of areas, and based on a focus detection result by the focus detection means for each of the plurality of focus detection areas, determining an adopted focus detection area for each of the plurality of areas, An area selecting means for grouping the plurality of areas into a plurality of groups and selecting a predetermined area from the areas belonging to a group selected from the plurality of groups based on the focus detection result relating to the adopted focus detection area; The person detection means for detecting a person image among the images formed by the imaging optical system and the person image exist for each of the plurality of focus detection areas. A determination means for determining whether the focus detection area is a person image presence, a calculation means for obtaining a density of the focus detection area of the person image presence for each of the plurality of areas, and the plurality of the plurality of areas based on the density A person area selecting means for selecting at least one area from the areas as a person area; one of the predetermined area and the person area is selected as an adopted area; and a focus detection area in the adopted area is selected as the imaging optical A focus comprising: an adopted area selection means to be selected as a focus detection area for performing focus adjustment of the system; and a reliability calculation means for calculating a person detection reliability when the person detection means detects the person image. In the detection device, the recruitment area selection means selects the person area as the adoption area when the person detection reliability is equal to or higher than a first predetermined threshold, and the focus The exit device has the person detection reliability equal to or higher than a second predetermined threshold value that is less than the first predetermined threshold value and smaller than the first predetermined threshold value, or the second predetermined threshold value. The predetermined area determined by the area selection means determined by a relationship between a first determination means for determining whether the value is less than a threshold value, and a shooting posture of a camera incorporating the focus detection device and the plurality of areas. And a second determination unit that compares the area selection reliability value when selecting the person detection reliability with the person detection reliability, and the adopted area selection unit uses the first determination unit to determine the person detection reliability. Is determined to be less than the second predetermined threshold value, the predetermined area is selected as the adopted area, and the person detection reliability is selected by the first determination means as the first predetermined threshold value. Less than the second predetermined If it is determined that the person detection reliability is greater than the area selection reliability value by the second determination means, the person area is selected as the adoption area. On the other hand, when the second determination means determines that the person detection reliability is smaller than the area selection reliability value, the predetermined area is selected as the adopted area.
本発明によれば、主要被写体が人物である場合にも、撮影レンズの焦点調節を正しく行うための焦点調節状態を検出することができる。 According to the present invention, it is possible to detect the focus adjustment state for correctly adjusting the focus of the photographing lens even when the main subject is a person.
本発明の焦点調節装置を一眼レフカメラに適用した一実施の形態を説明する。なお、本発明は一眼レフカメラに限定されない。図1は一実施の形態のカメラの断面図である。撮影レンズ1を透過した被写体からの光はメインミラー2のハーフミラー部を透過し、サブミラー3で反射されて焦点検出装置4に導かれる。また、撮影レンズ1を透過した被写体からの光はメインミラー2で反射され、カメラ上部のファインダー5へ導かれる。なお、メインミラー2およびサブミラー3は、撮影前は図示するように撮影光路中に置かれ、撮影時は上方に跳ね上げられて撮影光路から退避される。
An embodiment in which the focus adjustment apparatus of the present invention is applied to a single-lens reflex camera will be described. The present invention is not limited to a single-lens reflex camera. FIG. 1 is a cross-sectional view of a camera according to an embodiment. The light from the subject that has passed through the photographing
ファインダー5へ導かれた被写体からの光の一部は、測光装置8へと導かれる。測光装置8は、赤(R)、緑(G)および青(B)の各画素が所定の配列パターンで配列された受光素子を有しており、この受光素子上に結像される撮影レンズ1による像を検出して、被写体の色情報を取得する。この色情報は、測光装置8から制御装置6へと出力され、制御装置6において後述する人物判別を行う際などに利用される。すなわち、測光装置8は、撮影レンズ1による像のうち人物に対応する色情報を検出し、制御装置6へ出力する。
Part of the light from the subject guided to the
制御装置6は、図示しないマイクロコンピューターとメモリなどの周辺部品から構成され、様々な処理や制御を行う。たとえば、測光装置8から出力される色情報に基づいて、撮影レンズ1による像から人物の部分を判別する人物判別を行う。また、焦点検出装置4から出力される焦点検出信号に基づいて撮影レンズ1の焦点調節状態(デフォーカス量)を求め、求めた焦点調節状態に基づいてレンズ駆動装置7を駆動制御し、撮影レンズ1の焦点調節を行う。
The
焦点検出装置4において、撮影光学系による像面内には、図2に示すように51点の焦点検出エリア(焦点検出位置)が設定されている。この焦点検出エリアを、図2に示すように左上から右下に順に、a1〜a51とそれぞれ表す。各焦点検出エリアには、図3に200〜600で示すような焦点検出光学系が備えられている。図3において、図1の撮影レンズ1に対応する撮影光学系100の領域101を介して入射した光束は、視野マスク200、フィールドレンズ300、絞り開口部401および再結像レンズ501を通り、イメージセンサーアレイ600のA列上に結像する。このイメージセンサーアレイ600のA列は、入射強度に応じた出力を発生する複数の光電変換画素を一次元状に並べたものである。また同様に、撮影光学系100の領域102を介して入射した光束は、視野マスク200、フィールドレンズ300、絞り開口部402および再結像レンズ502を通り、イメージセンサーアレイ600のB列上に結像する。このイメージセンサーアレイ600のB列は、入射強度に応じた出力を発生する複数の光電変換画素を一次元状に並べたものである。
In the focus detection device 4, 51 focus detection areas (focus detection positions) are set in the image plane of the photographing optical system as shown in FIG. 2. The focus detection areas are respectively represented as a1 to a51 in order from the upper left to the lower right as shown in FIG. Each focus detection area is provided with a focus detection optical system as indicated by 200 to 600 in FIG. In FIG. 3, a light beam incident through the
これらイメージセンサーアレイ600のA列、B列上に結像した一対の被写体像は、撮影光学系100が予定焦点面よりも前に被写体の鮮鋭像を結ぶいわゆる前ピン状態では互いに遠ざかり、逆に予定焦点面より後に被写体の鮮鋭像を結ぶいわゆる後ピン状態では互いに近づき、ちょうど予定焦点面に被写体の鮮鋭像を結ぶいわゆる合焦時にはイメージセンサーアレイ600のA列、B列上の被写体像は所定の間隔になる。したがって、この一対の被写体像をイメージセンサーアレイ600のA列、B列で光電変換して電気信号に変え、これらの信号を制御装置6により演算処理して一対の被写体像の相対位置ずれ量を求めることにより、撮影光学系100の焦点調節状態、ここでは予定焦点面と結像面とのずれ量とその方向(以後、デフォーカス量と呼ぶ)が分かる。
A pair of subject images formed on the A and B columns of the
次に、各焦点検出エリアにおいて求められたデフォーカス量から、撮影レンズ1の焦点調節を行う方法について説明する。本実施形態のカメラでは、制御装置6は、焦点検出装置4において撮影画面内に設定された焦点検出エリアa1〜a51の各々について、測光装置8から出力される色情報に基づいて、人物が存在する焦点検出エリアであるか否かを判定する。すなわち、焦点検出エリアa1〜a51の各々に対して、その焦点検出エリアに対応する色情報が人物としての特徴、たとえば顔や頭、肌などの特徴を表しているか否かを判別する。このような特徴を色情報が表していると判別した場合は、当該焦点検出エリアに人物が存在するものと判定する。このようにすることで、撮影レンズ1による像から人物の部分を判別し、人物判別を行う。
Next, a method for adjusting the focus of the taking
さらに制御装置6は、焦点検出エリアa1〜a51を複数のブロック(区域)に分類し、その複数のブロックの中から、上記の人物判別の結果に基づくブロック(人物ブロック)と、デフォーカス量に基づくブロック(AF選択ブロック)とをそれぞれ決定する。そして、人物ブロックとAF選択ブロックのいずれかを採用ブロックとして選択し、選択したブロック内に属する焦点検出エリアに対して検出されたデフォーカス量に基づいて、撮影レンズ1の駆動量(焦点調節制御量)を決定する。
Further, the
以上説明したようにして、制御装置6は、測光装置8により検出された色情報と、焦点検出エリアa1〜a51に対して検出されたデフォーカス量とに基づいて、焦点検出エリアa1〜a51のうちいずれか少なくとも一つを焦点調節の対象エリアに選択する。そして、選択した対象エリアにおいて検出されたデフォーカス量に基づいて焦点調節制御量を決定し、その焦点調節制御量に応じてレンズ駆動装置7を駆動制御することにより、撮影レンズ1の焦点調節を行う。
As described above, the
このようにすることで、主要被写体が人物であるときに限らず、人物ではないときであっても、撮影レンズ1の焦点調節を正しく行うための焦点調節状態を検出することができる。さらに、51点と数多くの焦点検出エリアが撮影画面内に設定されていても、その焦点検出エリアの数に関わらず、撮影レンズ1の焦点調節を適切に行うことができる。
In this way, it is possible to detect the focus adjustment state for correctly adjusting the focus of the photographing
焦点検出エリアa1〜a51の配置位置を複数のブロックに分類した例を図4に示す。この分類例では、焦点検出エリアa1〜a51を、左外ブロックb1、左上ブロックb2、左ブロックb3、左下ブロックb4、天ブロックb5、中央ブロックb6、地ブロックb7、右上ブロックb8、右ブロックb9、右下ブロックb10、および右外ブロックb11と、合計11個のブロックに分類している。 FIG. 4 shows an example in which the arrangement positions of the focus detection areas a1 to a51 are classified into a plurality of blocks. In this classification example, focus detection areas a1 to a51 are divided into an outer left block b1, an upper left block b2, a left block b3, a lower left block b4, a top block b5, a central block b6, a ground block b7, an upper right block b8, a right block b9, The lower right block b10 and the right outer block b11 are classified into a total of 11 blocks.
上記の各ブロックには、それぞれ次のような焦点検出エリアが属している。左外ブロックb1には、焦点検出エリアa1〜a3が属している。左上ブロックb2には、焦点検出エリアa4、a9およびa14が属している。左ブロックb3には、焦点検出エリアa5〜a7、a10〜a12およびa15〜a17が属している。左下ブロックb4には、焦点検出エリアa8、a13およびa18が属している。天ブロックb5には、焦点検出エリアa19、a24およびa29が属している。中央ブロックb6には、焦点検出エリアa20〜a22、a25〜a27およびa30〜a32が属している。地ブロックb7には、焦点検出エリアa23、a28およびa33が属している。右上ブロックb8には、焦点検出エリアa34、a39およびa44が属している。右ブロックb9には、焦点検出エリアa35〜a37、a40〜a42およびa45〜a47が属している。右下ブロックb10には、焦点検出エリアa38、a43およびa48が属している。右外ブロックb11には、焦点検出エリアa49〜a51が属している。 The following focus detection areas belong to the respective blocks. Focus detection areas a1 to a3 belong to the left outer block b1. Focus detection areas a4, a9 and a14 belong to the upper left block b2. Focus detection areas a5 to a7, a10 to a12, and a15 to a17 belong to the left block b3. Focus detection areas a8, a13, and a18 belong to the lower left block b4. Focus detection areas a19, a24, and a29 belong to the top block b5. Focus detection areas a20 to a22, a25 to a27, and a30 to a32 belong to the central block b6. Focus detection areas a23, a28, and a33 belong to the ground block b7. Focus detection areas a34, a39, and a44 belong to the upper right block b8. Focus detection areas a35 to a37, a40 to a42, and a45 to a47 belong to the right block b9. The focus detection areas a38, a43, and a48 belong to the lower right block b10. Focus detection areas a49 to a51 belong to the right outer block b11.
なお、以上説明したブロック分類の方法は一例であるため、本発明はこの内容に限定されない。任意の焦点検出エリアの配置位置を、任意のブロック数により分類することができる。 Since the block classification method described above is an example, the present invention is not limited to this content. Arrangement positions of arbitrary focus detection areas can be classified according to an arbitrary number of blocks.
制御装置6は、上記のようにして焦点検出エリアa1〜a51をブロックb1〜b11に分類したら、前述した人物判別の結果に基づいて人物ブロックを決定する。ここでは、分類した各ブロックの各々について、人物が存在する焦点検出エリアの密度をそれぞれ算出し、その密度が最も高いブロックを人物ブロックに決定する。
When the
人物ブロックを決定する様子を図5に示す例により説明する。図5の例では、焦点検出エリアa1〜a51のうち、図中に網掛けして示したa40,a41,a44,a45,a46,a47,a49およびa50の各焦点検出エリアに人物が存在すると人物判別によって判定されたとする。このとき、たとえば焦点検出エリアa44が属する右上ブロックb8の密度は、1/3≒0.33と計算される。なお、分子の1は人物が存在すると判定された焦点検出エリアの合計数を表し、分母の3はブロック内の焦点検出エリアの合計数を表している。同様に、焦点検出エリアa40,a41,a45,a46およびa47が属する右ブロックb9の密度は、5/9≒0.56と計算され、焦点検出エリアa49およびa50が属する右外ブロックb11の密度は、2/3≒0.67と計算される。なお、これ以外のブロックの密度は0である。その結果、密度が最も高い右外ブロックb11が、人物ブロックに決定される。
The manner in which the person block is determined will be described with reference to the example shown in FIG. In the example of FIG. 5, if there is a person in each of the focus detection areas a40, a41, a44, a45, a46, a47, a49, and a50 among the focus detection areas a1 to a51, which are shaded in the figure, Suppose that it was determined by discrimination. At this time, for example, the density of the upper right block b8 to which the focus detection area a44 belongs is calculated as 1 / 3≈0.33. It should be noted that
以上説明したように、制御装置6はブロックb1〜b11の各々について、人物が存在する焦点検出エリアの密度を求め、求めた密度に基づいて人物ブロックを決定する。なお、このとき二つ以上のブロックを人物ブロックとして決定してもよい。また、画面中央に近いブロックが人物ブロックとされやすいように、密度算出時の分母の数値を画面中のブロックの位置に応じて、実際のブロック内の焦点検出エリアの合計数から変えてもよい。たとえば、図5の例において、右上ブロックb8と右外ブロックb11については分母の数値を変化させずにそのまま3とするが、より画面中央に近い右ブロックb9については、分母の数値を9から6に変化させる。すると、右ブロックb9の密度は、5/6≒0.83と計算され、その結果、密度が最も高い右ブロックb9が人物ブロックに決定される。
As described above, the
あるいは、これ以外の方法により人物ブロックを決定することとしてもよい。たとえば、人物が存在すると判定された各焦点検出エリアのデフォーカス量をそれぞれ検出し、検出したデフォーカス量が最も小さい焦点検出エリアを含むブロックを人物ブロックに決定する。その他にも、様々な方法で人物ブロックを決定することができる。 Or it is good also as determining a person block by methods other than this. For example, the defocus amount of each focus detection area determined to have a person is detected, and a block including the focus detection area with the smallest detected defocus amount is determined as a person block. In addition, the person block can be determined by various methods.
また制御装置6は、AF選択ブロックを決定する際に、図4のように分類した各ブロックに属する焦点検出エリアのうちいずれかの焦点検出エリアを、各ブロックにおいてそれぞれ選択する。このとき選択される焦点検出エリアを、以下では採用エリアと称する。この採用エリアの選択方法については、後で詳しく説明する。
Further, when determining the AF selection block, the
各ブロックについて採用エリアを選択したら、次に制御装置6は、その各採用エリアに対して検出されたデフォーカス量に基づいて、ブロックb1〜b11を複数のグループにグルーピングするグループ化処理を実行する。たとえば、採用エリアのデフォーカス量が所定の範囲内に入っているブロック同士を同じグループにまとめて、ブロックb1〜b11のグループ分けを行う。他にも様々な方法により、グループ化処理を行うことができる。制御装置6は、このようにして、ブロックb1〜b11を複数のグループにグルーピングする。
After selecting the adopted area for each block, the
ブロックb1〜b11を複数のグループにグルーピングしたら、次に制御装置6は、そのグループの中から主要被写体を捕捉していると予想される最適なグループを選択する。たとえば、最も至近側のデフォーカス量を示すブロックが属するグループを、最適グループとして選択する。他にも様々な方法により、最適グループを選択することができる。
After the blocks b1 to b11 are grouped into a plurality of groups, the
こうして最適グループを選択したら、次に制御装置6は、その最適グループに属するブロックの少なくとも一つをAF選択ブロックに決定する。たとえば、最適グループに属するブロックのうち最も至近側のデフォーカス量を示すブロックを、AF選択ブロックに決定する。他にも様々な方法により、最適グループに属するブロックの中からAF選択ブロックを決定することができる。
After selecting the optimum group in this way, the
制御装置6は、以上説明したようにして人物ブロックおよびAF選択ブロックを決定したら、そのうちいずれか一方を撮影レンズ1の駆動量を決定する際の採用ブロックとして選択する。なお、人物ブロックとAF選択ブロックのいずれを採用ブロックとするかの選択方法については、後で図9および図10に示すフローチャートを用いて詳しく説明することとする。そして、選択した採用ブロックの採用エリアにおいて検出されたデフォーカス量に基づいて、撮影レンズ1の駆動量、すなわち焦点調節制御量を決定し、撮影レンズ1の焦点調節を行う。
After determining the person block and the AF selection block as described above, the
ここで、採用エリアの選択方法について説明する。本実施形態のカメラにおいて、焦点検出装置4および制御装置6は、焦点調節の精度を高めるために、焦点検出とその焦点検出結果に基づく焦点調節とを二段階で行う。焦点検出装置4による一段階目の焦点検出結果に基づいて制御装置6が焦点調節を行うことにより、撮影レンズ1のピントをある程度合わせることができる。その後、焦点検出装置4による二段階目の焦点検出結果に基づいて制御装置6が焦点調節を行うことにより、撮影レンズ1のピントを正確に合わせることができる。この一段階目の焦点検出において制御装置6が採用エリアを選択する場合と、二段階目の焦点検出において制御装置6が採用エリアを選択する場合とでは、以下に説明するように異なる選択方法が用いられる。
Here, a method for selecting an employment area will be described. In the camera of this embodiment, the focus detection device 4 and the
一段階目の焦点検出では、制御装置6は、前述のブロックb1〜b11にそれぞれ属する焦点検出エリアのうち、予め決められた焦点検出エリアを採用エリアとして選択する。その例を図6に示す。図6の例では、各ブロックにおいて中心に位置する焦点検出エリアを、採用エリアとして選択している。すなわち、左外ブロックb1では焦点検出エリアa2を、左上ブロックb2では焦点検出エリアa9を、左ブロックb3では焦点検出エリアa11を、左下ブロックb4では焦点検出エリアa13を、天ブロックb5では焦点検出エリアa24を、中央ブロックb6では焦点検出エリアa26を、地ブロックb7では焦点検出エリアa28を、右上ブロックb8では焦点検出エリアa39を、右ブロックb9では焦点検出エリアa41を、右下ブロックb10では焦点検出エリアa43を、右外ブロックb11では焦点検出エリアa50を、それぞれ採用エリアとしている。
In the first-stage focus detection, the
なお、以上説明した採用エリアの選択方法は一例であるため、本発明はこの内容に限定されない。各ブロックにおいて任意の位置にある焦点検出エリアを、採用エリアとして選択することができる。 In addition, since the selection method of the employment area demonstrated above is an example, this invention is not limited to this content. A focus detection area at an arbitrary position in each block can be selected as an adopted area.
制御装置6は、上記のようにして一段階目の焦点検出における採用エリアを選択したら、その採用エリアに対してデフォーカス量の演算を行うことにより、撮影レンズ1の焦点調節状態を検出する。すなわち、一段階目の焦点検出では、51点の焦点検出エリアa1〜a51のうち、各ブロックにおいて予め決められた合計11点の焦点検出エリアのみに対して、制御装置6がデフォーカス量の演算を行う。これにより、撮影レンズ1のピントをある程度合わせるために必要なデフォーカス量の演算のみを行い、不要なデフォーカス量の演算を省略することができるため、処理の高速化を図ることができる。
When the
一方、二段階目の焦点検出では、制御装置6は、51点の焦点検出エリアa1〜a51の全てについて、デフォーカス量の演算を行う。そして、求められた各焦点検出エリアのデフォーカス量に基づいて、ブロックb1〜b11の各々においていずれかの焦点検出エリアを採用エリアとして選択する。たとえば、ブロックb1〜b11の各々において最至近のデフォーカス量を示す焦点検出エリアを採用エリアとして選択する。これにより、二段階目の焦点調節において、撮影レンズ1のピントを正確に合わせることができる。
On the other hand, in the second-stage focus detection, the
さらに、以上説明したように各ブロックに属する焦点検出エリアから採用エリアを選択する際には、制御装置6は、その焦点検出エリアにおいて求められたデフォーカス量に対して、所定の信頼性判定基準により信頼性の有無を判断する。この信頼性の判断方法については、後で詳しく説明する。そして、デフォーカス量に信頼性がないと判断した場合、その焦点検出エリアは採用エリアから除外される。すなわち、複数の焦点検出エリアに対して検出されたデフォーカス量に信頼性があると判断する信頼性判定基準に基づいて、制御装置6は採用エリアを選択する。
Further, as described above, when selecting the adopted area from the focus detection areas belonging to each block, the
なお、以上説明した一段階目の焦点検出および焦点調節を行った後に、焦点検出装置4および制御装置6が二段階目の焦点検出および焦点調節を複数回繰り返し行うようにしてもよい。すなわち、制御装置6が一度採用エリアを選択し、焦点検出装置が二段階目の焦点検出を行った後に、制御装置6が二段階目の焦点調節を行う。その後さらに、制御装置6が採用エリアを再度選択し、焦点検出装置4が焦点検出を行った後で、制御装置6が焦点調節を行う。こうして採用エリアを再度選択する際、制御装置6は、前回の採用エリアを決定する場合、すなわち一段階目の焦点検出において採用エリアを決定する場合とは、異なる選択方法により採用エリアを選択する。たとえば、採用エリアを再度選択する際、制御装置6は、前述のように複数のブロックの各々において最至近のデフォーカス量を示す焦点検出エリアを採用エリアとして選択する。
Note that after performing the first-stage focus detection and focus adjustment described above, the focus detection device 4 and the
また、上記のように採用エリアを選択する際に、制御装置6は、一つだけでなく複数の焦点検出エリアを各ブロックにおいて採用エリアとして選択してもよい。すなわち、複数のブロックごとに複数の焦点検出エリアの一部を採用エリアとしてそれぞれ選択することができる。この場合、複数の採用エリアにおけるデフォーカス量の平均値や中央値などを各ブロックについて求め、その算出結果を用いてグループ化処理を行って撮影レンズ1の焦点調節を行うようにしてもよい。
Further, when selecting the adoption area as described above, the
ここで、デフォーカス量を算出するための焦点検出演算について説明する。図3に示したイメージセンサーアレイ600のA列、B列は、それぞれ複数の光電変換画素から構成されており、複数の出力信号列α[1],...,α[n]、β[1],...β[n]を出力する(図7(a),(b))。制御装置6は、この一対の出力信号列の内の、所定範囲のデータを相対的に所定のデータ分Lずつシフトしながら相関演算を行う。最大シフト数をlmaxとするとLの範囲は−lmaxから+lmaxとなる。具体的には、相関量C[L]を次式で算出する。
Here, focus detection calculation for calculating the defocus amount will be described. The A column and B column of the
C[L]=Σ|a[i+L]−b[i]| ・・(1)
(1)式において、Σはi=k〜rの総和を示し、初項kと最終項rは例えば次式のようにシフト量Lに依存して変化させる。また、Lは上述したデータ列のシフト量に当たる整数であり、L=−lmax,...,−2,−1,0,1,2,...,lmaxである。
C [L] = Σ | a [i + L] −b [i] | (1)
In the equation (1), Σ represents the sum of i = k to r, and the first term k and the last term r are changed depending on the shift amount L as in the following equation, for example. L is an integer corresponding to the shift amount of the data string described above, and L = −lmax,. . . , -2, -1, 0, 1, 2,. . . , Lmax.
L≧0の時;
k=k0+INT{−L/2},
r=r0+INT{−L/2},
L<0の時;
k=k0+INT{(−L+1)/2},
r=r0+INT{(−L+1)/2} ・・・(2)
ここで、k0、r0はシフト量Lが0の時の初項と最終項である。
When L ≧ 0;
k = k0 + INT {−L / 2},
r = r0 + INT {−L / 2},
When L <0;
k = k0 + INT {(− L + 1) / 2},
r = r0 + INT {(−L + 1) / 2} (2)
Here, k0 and r0 are the first term and the last term when the shift amount L is zero.
相対位置ずれ量は一対のデータが一致したときのシフト量Lとなるので、こうして得られた相関量C[L]の中で極小値となる相関量を与えるシフト量を検出し、これに図3に示す光学系およびイメージセンサーアレイ600の光電変換画素のピッチ幅によって定まる定数とを掛けたものがデフォーカス量となる。よって、最大シフト数lmaxが大きいほど大きなデフォーカス量でも検出できることになる。
Since the relative positional deviation amount is the shift amount L when the pair of data coincides, the shift amount giving the minimum correlation amount is detected from the correlation amount C [L] thus obtained. 3 is multiplied by a constant determined by the pitch width of the photoelectric conversion pixels of the
ところで、相関量C[L]は図7(c)に示すように離散的な値であり、検出可能なデフォーカス量の最小単位はイメージセンサーアレイ600のA列、B列の光電変換画素のピッチ幅によって制限されてしまう。そこで、離散的な相関量C[L]に基づいて補間演算を行うことによって新たに真の極小値Cexを算出し、綿密な焦点検出を行う方法を説明する。この方法は、図8に示すように、極小値である相関量C[Le]と、その両側のシフト量における相関量C[Le+1]、C[Le−1]とを用いて、真の極小値Cexとこれを与えるずれ量Lsを次式により算出するものである。
Incidentally, the correlation amount C [L] is a discrete value as shown in FIG. 7C, and the smallest unit of defocus amount that can be detected is the photoelectric conversion pixels of the A column and B column of the
DL=(C[Le−1]−C[Le+1])/2,
Cex=C[Le]−|DL|,
E=MAX{C[Le+1]−C[Le],C[Le−1]−C[Le]},
Ls=Le+DL/E ・・・(3)
(3)式において、MAX{Ca,Cb}はCaとCbの内の大なる方を選択することを意味する。そして、デフォーカス量DFは上記ずれ量Lsから次式によって算出される。
DL = (C [Le-1] -C [Le + 1]) / 2
Cex = C [Le]-| DL |,
E = MAX {C [Le + 1] -C [Le], C [Le-1] -C [Le]},
Ls = Le + DL / E (3)
In the formula (3), MAX {Ca, Cb} means that the larger one of Ca and Cb is selected. The defocus amount DF is calculated from the shift amount Ls by the following equation.
DF=Kf・Ls ・・・(4)
(4)式において、Kfは図3に示す光学系およびイメージセンサーアレイ600の光電変換画素のピッチ幅によって定まる定数である。
DF = Kf · Ls (4)
In the equation (4), Kf is a constant determined by the pitch width of the photoelectric conversion pixels of the optical system and the
こうして得られたデフォーカス量が真にデフォーカス量を示しているのか、ノイズなどによる相関量の揺らぎによるものなのかを判定する必要がある。制御装置6は、次式に示す条件を満たしたとき、デフォーカス量は信頼ありとする。
It is necessary to determine whether the defocus amount obtained in this way truly indicates the defocus amount or due to the fluctuation of the correlation amount due to noise or the like. The
E>E1 ・・・(5)、
Cex/E<G1 ・・・(6)
(5)、(6)式において、E1、G1は信頼性判定基準のしきい値である。数値Eは相関量の変化の様子を示し、被写体のコントラストに依存する値であり、値が大きいほどコントラストが高く信頼性が高いことになる。Cexは、一対のデータが最も一致したときの差分であり本来は0となる。しかしながら、ノイズの影響、さらに領域101と領域102とで視差が生じているために、一対の被写体像に微妙な差が生じて0にならない。このようなノイズと被写体像の差の影響は被写体のコントラストが高いほど小さいので、一対のデータの一致度を表す数値としてはCex/Eを用いている。当然ながらCex/Eが0に近いほど、一対のデータの一致度が高く信頼性が高いことになる。
E> E1 (5),
Cex / E <G1 (6)
In equations (5) and (6), E1 and G1 are threshold values for reliability determination criteria. The numerical value E indicates how the correlation amount changes, and is a value that depends on the contrast of the subject. The larger the value, the higher the contrast and the higher the reliability. Cex is a difference when a pair of data most closely matches and is originally 0. However, due to the influence of noise and further, parallax is generated between the
この一実施の形態では、図2に示す51点の焦点検出エリアa1〜a51で得られたデフォーカス量をDef(i)(i=1〜51)とする。また、各デフォーカス量の信頼性を、上記(5)式に示す被写体のコントラストに依存する値E(i)、または(6)式に示す一対のデータの一致度を表す数値Cex/E(i)とする。 In this embodiment, the defocus amount obtained in the 51 focus detection areas a1 to a51 shown in FIG. 2 is defined as Def (i) (i = 1 to 51). Further, the reliability of each defocus amount is a value E (i) depending on the contrast of the subject shown in the above equation (5), or a numerical value Cex / E ( i).
上述したように、焦点検出エリアにおける被写体像のコントラストが低いと、信頼性の高いデフォーカス量が得られない。そこで制御装置6は、ブロックb1〜b11の各ブロックにおいて採用エリアを選択する際には、信頼性が低いデフォーカス量の焦点検出エリアを除外するようにする。しかし、撮影レンズ1のピントが大きくずれていると、被写体自体のコントラストは高くても焦点検出エリアにおける被写体像のコントラストは低くなり、その焦点検出エリアは採用エリアから除外されてしまう。その結果、ブロックb1〜b11のグループ化処理が正しく行えなくなる。
As described above, when the contrast of the subject image in the focus detection area is low, a highly reliable defocus amount cannot be obtained. Therefore, when selecting the adopted area in each of the blocks b1 to b11, the
そこで、この一実施の形態では、制御装置6は、前述したように一段階目の焦点検出において採用エリアを選択する場合と、二段階目の焦点検出において採用エリアを選択する場合とでは、デフォーカス量に信頼性が有ると判断する信頼性判定基準の値を変化させる。その方法について以下に説明する。
Therefore, in this embodiment, as described above, the
一段階目の焦点検出では、撮影レンズ1のピントが大きくずれている確率が高い。そこで制御装置6は、図6に示すように各ブロックにおいて予め決められた焦点検出エリアから得られた一段階目の複数のデフォーカス量Def1(i)の中から、信頼性E(i)またはCex/E(i)が次式を満たすデフォーカス量の焦点検出エリアを抽出する。なお、このときiは、予め決められた焦点検出エリアに対応する値のみを取ることができる。
In the first-stage focus detection, there is a high probability that the focus of the
E>E11 ・・・(7)、
Cex/E<G11 ・・・(8)
(7)、(8)式においてE11、G11は、一段階目の焦点検出時における信頼性判定基準のしきい値である。
E> E11 (7),
Cex / E <G11 (8)
In equations (7) and (8), E11 and G11 are threshold values for reliability determination criteria at the time of first-stage focus detection.
以上説明したように、制御装置6は、一段階目の焦点検出では、予め決められた焦点検出エリアのうち、(7)式または(8)式によりデフォーカス量に信頼性が有ると判断された焦点検出エリアを抽出し、これを採用エリアとして選択する。こうして選択された採用エリアにおいて検出されたデフォーカス量に基づいて、ブロックb1〜b11を複数のグループにグルーピングする。そして、グルーピングした複数のグループの中から最適グループを選択し、その最適グループに属するブロックの中からいずれかを前述のような方法によりAF選択ブロックとして決定する。
As described above, in the first-stage focus detection, the
上記のようにしてAF選択ブロックを決定したら、制御装置6は一段階目の焦点調節を行う。この一段階目の焦点調節では、人物ブロックの決定を行わずに、AF選択ブロックをそのまま採用ブロックとして選択する。こうして選択した採用ブロックに属する焦点検出エリアにおいて検出されたデフォーカス量に基づいて、撮影レンズ1の駆動量を決定し、一段階目の焦点調節を行う。
When the AF selection block is determined as described above, the
一段階目の焦点調節を行った後、制御装置6は、二段階目の焦点検出を行い、51点の焦点検出エリアa1〜a51から二段階目のデフォーカス量Def2(i)を検出する。少なくとも二段階目の焦点検出では、一段階目の焦点検出時よりも撮影レンズ1のピントが合っているから、二段階目のデフォーカス量Def2(i)は、一段階目のデフォーカス量Def1(i)よりも小さい値になる。
After performing the first-stage focus adjustment, the
次に、制御装置6は、51点の焦点検出エリアa1〜a51から得られた二段階目のデフォーカス量Def2(i)の中から、信頼性E(i)またはCex/E(i)が次式を満たすデフォーカス量の焦点検出エリアを抽出する。
Next, the
E>E12 ・・・(9)、
Cex/E<G12 ・・・(10)
(9)、(10)式においてE12、G12は、二段階目の焦点検出時における信頼性判定基準のしきい値である。
E> E12 (9),
Cex / E <G12 (10)
In equations (9) and (10), E12 and G12 are threshold values for reliability determination criteria at the time of focus detection at the second stage.
ここで、制御装置6は、一段階目の信頼性判定基準のしきい値には、二段階目の信頼性判定基準のしきい値よりも信頼性ありと判定されやすくなる値を設定する。
Here, the
E12>E11 ・・・(11)、
G12<G11 ・・・(12)
つまり、信頼性Eの一段階目のしきい値E11には、二段階目のしきい値E12よりも小さい値、すなわち信頼性ありと判定され易い値を設定する。あるいは、信頼性Cex/Eの1回目のしきい値G11には、二段階目のしきい値G12よりも大きい値、すなわち信頼性ありと判定され易い値を設定する。
E12> E11 (11),
G12 <G11 (12)
That is, a value smaller than the second-stage threshold value E12, that is, a value that is easily determined to be reliable, is set as the first-stage threshold value E11 of the reliability E. Alternatively, the first threshold value G11 of the reliability Cex / E is set to a value larger than the second-stage threshold value G12, that is, a value that is easily determined to be reliable.
これは、一段階目の焦点検出時のほうが二段階目の焦点検出時よりも撮影レンズ1のピントがぼけているから、一段階目の焦点検出において主要被写体を捕捉している焦点検出エリアであるにも拘わらず、撮影レンズ1のピンボケによって信頼性のないエリアと誤認されるのを避けるためである。
This is because the focus of the photographing
以上説明したように、二段階目の焦点検出では、制御装置6は、51点の焦点検出エリアa1〜a51のうち、(9)式または(10)式によりデフォーカス量に信頼性が有ると判断された焦点検出エリアを抽出し、これを採用エリアとして選択する。こうして選択された採用エリアにおいて検出されたデフォーカス量に基づいて、ブロックb1〜b11を複数のグループにグルーピングする。そして、グルーピングした複数のグループの中から最適グループを選択し、その最適グループに属するブロックの中からいずれかを前述のような方法によりAF選択ブロックとして決定する。
As described above, in the second-stage focus detection, the
上記のようにしてAF選択ブロックを決定したら、制御装置6は二段階目の焦点調節を行う。この二段階目の焦点調節では、人物ブロックとAF選択ブロックのいずれか一方を後で説明するような方法により採用ブロックとして選択する。そして、選択した採用ブロックに属する焦点検出エリアにおいて検出されたデフォーカス量に基づいて、撮影レンズ1の駆動量を決定し、二段階目の焦点調節を行う。
When the AF selection block is determined as described above, the
(11)、(12)式から明らかなように、二段階目の焦点検出では一段階目の焦点検出時よりも信頼性ありと判定されにくい信頼性判定基準のしきい値E12またはG12を用いて各デフォーカス量の信頼性判定を行うので、二段階目の焦点検出においては一段階目の焦点検出で得られたデフォーカス量よりも信頼性の高いデフォーカス量が得られる。このような信頼性の高いデフォーカス量を用いて採用エリアを選択するので、最適な採用エリアを選択して焦点調節を行うことができる。 As is clear from the equations (11) and (12), the second-stage focus detection uses the threshold value E12 or G12 of the reliability criterion that is less likely to be determined to be reliable than the first-stage focus detection. Thus, the reliability determination of each defocus amount is performed, so that in the second stage focus detection, a defocus amount with higher reliability than the defocus amount obtained by the first stage focus detection can be obtained. Since the adoption area is selected using such a highly reliable defocus amount, it is possible to select the optimum employment area and perform focus adjustment.
ただし、撮影レンズ1による像の輝度が所定の値よりも低く、信頼性の高いデフォーカス量を得られない可能性が高い場合は、二段階目の焦点検出時であっても、信頼性判定基準のしきい値を一段階目から変化させないようにすることが好ましい。これにより、主要被写体に対するデフォーカス量を正しく検出しづらい暗い撮影環境においても、有効なデフォーカス量を検出して二段階目の焦点調節を行うことができる。このときの判定に用いる輝度の値は、たとえばカメラにおいて自動的にフラッシュを使用すると判定する際の状況に応じて設定される。なお、撮影レンズ1による像の輝度は、測光装置8から出力される色情報により判断することができる。
However, if it is highly possible that the luminance of the image by the photographing
図9および10は一実施の形態の焦点調節動作を示すフローチャートである。制御装置6はカメラの電源がオンされるとこの焦点調節動作を開始する。図9のステップS10においてシャッターボタン(不図示)が半押しされたか否かを確認し、シャッターボタンが半押しされるとステップS20へ進む。
9 and 10 are flowcharts showing the focus adjustment operation of the embodiment. The
ステップS20では、制御装置6は、所定の焦点検出エリアに対するデフォーカス量の算出を行う。このとき制御装置6は、図6に示すように各ブロックにおいて予め定められた焦点検出エリアに対して、デフォーカス量を算出することにより撮影レンズ1の焦点調節状態を検出する。
In step S20, the
ステップS30では、制御装置6は、ステップS20において検出したデフォーカス量が所定のしきい値以上であるか否かを判定する。この判定に用いるデフォーカス量のしきい値には、一段階目の焦点調節を行うべき焦点調節状態、すなわち撮影レンズ1のピントが大きく外れた状態に対応するデフォーカス量が予め設定されている。デフォーカス量がしきい値以上であると判定した場合、すなわち一段階目の焦点調節を行うべき焦点調節状態に該当する場合は、ステップS40へ進む。一方、デフォーカス量がしきい値未満であると判定した場合、すなわち二段階目の焦点調節を行うべき焦点調節状態に該当する場合は、ステップS90へ進む。
In step S30, the
ステップS30からステップS40へ進んだ場合、制御装置6は、ステップS40〜S80において一段階目の焦点調節を行う。すなわち、ステップS40では、制御装置6は、ステップS20におけるデフォーカス量の算出結果に基づいて、一段階目の採用エリアを選択する。このとき制御装置6は、ステップS20でデフォーカス量を求めた焦点検出エリアのうち、式(7)、(8)により信頼性があると判断されたものを採用エリアとして選択する。
When the process proceeds from step S30 to step S40, the
ステップS50では、制御装置6は、ステップS40で選択された一段階目の採用エリアに対して求められたデフォーカス量に基づいて、ブロックのグループ分けを行う。ステップS60では、制御装置6は、ステップS50でグループ分けした複数のグループのうちいずれかを、最適グループとして選択する。ステップS70では、制御装置6は、ステップS60で選択した最適グループに属するブロックのいずれかを、採用ブロックとして決定する。ステップS80では、制御装置6は、ステップS70で決定した採用ブロック内における採用エリアのデフォーカス量に基づいて、一段階目の焦点調節を撮影レンズ1に対して行う。ステップS80を実行したら、制御装置6は、ステップS30へ戻る。
In step S50, the
以上説明したように、制御装置6は、ステップS30においてデフォーカス量がしきい値以上であると判定した場合は、一段階目の焦点調節を行う。これにより、人物ブロックを選択してその人物ブロックが採用ブロックとされるのを避けるようにする。すなわち、ブロックb1〜b11の各々に属する焦点検出エリアに対して検出されたデフォーカス量が、撮影レンズ1のピントが大きく外れた状態を示すときには、制御装置6は、採用ブロックを選択するに当たって、人物判別により人物が存在すると判定された焦点検出エリアが属するブロックの選択を禁止する。そして、ステップS20で検出したデフォーカス量に基づいて採用ブロックを決定し、その採用ブロック内に位置する焦点検出エリアのデフォーカス量に基づいて焦点調節を行う。
As described above, when it is determined in step S30 that the defocus amount is equal to or larger than the threshold value, the
一方、ステップS30からステップS90へと進んだ場合、制御装置6は、ステップS90以降において二段階目の焦点調節を行う。ステップS90では、制御装置6は、全ての焦点検出エリアに対するデフォーカス量の算出を行う。このとき制御装置6は、51点の焦点検出エリアa1〜a51の全てに対して、デフォーカス量を算出することにより撮影レンズ1の焦点調節状態を検出する。
On the other hand, when the process proceeds from step S30 to step S90, the
ステップS100では、制御装置6は、ステップS90におけるデフォーカス量の算出結果に基づいて、二段階目の採用エリアを選択する。このとき制御装置6は、ステップS90でデフォーカス量を求めた全ての焦点検出エリアのうち、式(9)、(10)により信頼性があると判断され、かつ各ブロックにおいて所定の条件を満たすものを採用エリアとして選択する。たとえば、各ブロック内で最至近の焦点調節状態を示す焦点検出エリアを、採用エリアとして選択する。
In step S100, the
ステップS110およびS120では、制御装置6は、ステップS50およびS60と同様の処理をそれぞれ実行する。すなわち、ステップS110では、ステップS100で選択された二段階目の採用エリアに対して求められたデフォーカス量に基づいて、ブロックのグループ分けを行う。ステップS120では、ステップS110でグループ分けした複数のグループのうちいずれかを、最適グループとして選択する。
In steps S110 and S120, the
ステップS130では、制御装置6は、ステップS120で選択した最適グループに属するブロックのいずれか少なくとも一つを、AF選択ブロックとして決定する。ステップS130を実行したら、図10のステップS140へ進む。
In step S130, the
図10のステップS140では、制御装置6は、人物判別処理を実行する。このとき制御装置6は、焦点検出エリアa1〜a51の各々について、測光装置8から出力される色情報に基づいて、人物エリア、すなわち人物が存在する焦点検出エリアであるか否かを判定する。
In step S140 of FIG. 10, the
ステップS150では、制御装置6は、測光装置8から出力される色情報に基づいて、ステップS140の人物判別処理に対する信頼度を算出する。この信頼度は、ステップS140で行った各焦点検出エリアに対する人物判別処理の結果に対する正確性を表しており、予め設定された人物テンプレートとの一致度合いや、撮影レンズ1による像の輝度などに応じて求められる。
In step S150, the
なお、撮影レンズ1による像の輝度が所定の値よりも低いときには、ステップS150において人物判別の信頼度を0などの小さい値とすることが好ましい。このときの判定に用いる輝度の値は、たとえばカメラにおいて自動的にフラッシュを使用すると判定する際の状況に応じて設定される。このようにすれば、後で説明するステップS220が実行されるのを避けることができるため、人物ブロックが採用ブロックとして選択されるのを禁止できる。これにより、人物判別が困難な暗い撮影環境において誤って決定された人物ブロック内に位置する焦点検出エリアのデフォーカス量に応じて、撮影レンズ1の焦点調節が行われるのを防ぐことができる。
When the brightness of the image by the taking
ステップS160では、制御装置6は、ステップS140で人物が存在すると判定された人物エリアの密度を各ブロックについて算出する。このとき制御装置6は、図5で説明したようにして、各ブロックの人物エリアの密度を求める。ステップS170では、制御装置6は、ステップS160で求めた人物エリアの密度に基づいて、いずれかのブロックを人物ブロックとして決定する。すなわち、人物エリアの密度が最も高いブロックを人物ブロックに決定する。
In step S160, the
なお、ステップS170において、制御装置6は、人物エリアの密度ではなく、ステップS90で人物エリアに対して検出されたデフォーカス量に基づいて人物ブロックを決定してもよい。すなわち前述のように、制御装置6は、人物エリアであると判定された焦点検出エリアのうちで最も小さいデフォーカス量が検出された焦点検出エリアを含むブロックを、人物ブロックに決定することができる。このようにする場合、制御装置6は、ステップS160を実行せずに人物エリアの密度を算出しなくてもよい。
In step S170, the
ステップS180では、制御装置6は、ステップS150で算出した人物判別の信頼度を所定のしきい値Aと比較する。このしきい値Aは、人物判別の結果が十分信頼できるような状態に応じて、たとえば200のような値が予め設定されている。人物判別の信頼度をしきい値Aと比較した結果、人物判別の信頼度がしきい値Aよりも大きい場合はステップS220へ進み、そうでない場合、すなわち人物判別の信頼度がしきい値A以下である場合はステップS190へ進む。
In step S180, the
ステップS190では、制御装置6は、ステップS150で算出した人物判別の信頼度を所定のしきい値Bと比較する。このしきい値Bは、人物判別の結果があまり信頼できないような状態に応じて、たとえば50のような値が予め設定されている。人物判別の信頼度をしきい値Bと比較した結果、人物判別の信頼度がしきい値Bよりも小さい場合はステップS230へ進み、そうでない場合、すなわち人物判別の信頼度がしきい値B以上である場合はステップS200へ進む。
In step S190, the
ステップS180とS190がいずれも否定判定された場合、すなわちステップS150で算出した人物判別の信頼度がしきい値Bからしきい値Aまでの範囲内にある場合は、ステップS200へ進む。ステップS200では、制御装置6は、人物ブロックとAF選択ブロックのいずれを採用ブロックとして選択するかを決定するためのAF選択信頼値を決定する。このAF選択信頼値は、カメラの姿勢および図9のステップS130で決定したAF選択ブロックの位置に応じて、たとえば次のようにして決定される。
If negative determinations are made in steps S180 and S190, that is, if the reliability of the person determination calculated in step S150 is within the range from the threshold value B to the threshold value A, the process proceeds to step S200. In step S200, the
ステップS200において決定されるAF選択信頼値の一覧表の例を図11に示す。ステップS200では、この一覧表に示された値のうち、現在のカメラの姿勢とAF選択ブロックの位置に該当する部分の値により、AF選択信頼値が決定される。たとえば、カメラの姿勢が通常の横姿勢であり、右ブロックb9がAF選択ブロックであったとすると、図11の一覧表により、このときのAF選択信頼値が175と決定される。なお、図11の例では、主要被写体が存在する可能性が高いAF選択ブロックほど高いAF選択信頼値となるように、一覧表の各値が設定されている。 An example of a list of AF selection confidence values determined in step S200 is shown in FIG. In step S200, the AF selection confidence value is determined based on the value of the portion corresponding to the current camera posture and the position of the AF selection block among the values shown in the list. For example, assuming that the posture of the camera is a normal lateral posture and the right block b9 is an AF selection block, the AF selection confidence value at this time is determined to be 175 from the list of FIG. In the example of FIG. 11, each value of the list is set so that the AF selection block having a high possibility of the main subject having a higher AF selection reliability value.
以上説明した図11の一覧表を用いたAF選択信頼値の決定方法は一例であるため、本発明はこの内容に限定されない。制御装置6は、ステップS200において、カメラの姿勢とAF選択ブロックの位置に応じた任意の値をAF選択信頼値として決定することができる。
Since the AF selection confidence value determination method using the list of FIG. 11 described above is an example, the present invention is not limited to this. In step S200, the
ステップS210では、制御装置6は、ステップS150で算出した人物判別の信頼度を、ステップS200で決定したAF選択信頼度と比較する。その結果、人物判別の信頼度がAF選択信頼度より大きい場合はステップS220へ進み、そうでない場合、すなわち人物判別の信頼度がAF選択信頼度以下である場合はステップS230へ進む。
In step S210, the
以上説明したステップS180〜S210の処理を行うことにより、制御装置6は、ステップS220またはステップS230のいずれかへと進む。ステップS220へ進んだ場合、制御装置6は、ステップS220において、ステップS170で決定した人物ブロックを採用ブロックとして選択する。これにより、人物ブロック内で採用エリアとして選択した焦点検出エリアが、二段階目の焦点調節を行う際の対象エリアとして選択される。一方、ステップS230へ進んだ場合、制御装置6は、ステップS230において、ステップS130で決定したAF選択ブロックを採用ブロックとして選択する。これにより、AF選択ブロック内で採用エリアとして選択した焦点検出エリアが、二段階目の焦点調節を行う際の対象エリアとして選択される。ステップS220またはS230を実行したら、制御装置6はステップS240へ進む。
By performing the processing of steps S180 to S210 described above, the
ステップS240では、制御装置6は、ステップS220またはS230で選択した採用ブロック内における採用エリアのデフォーカス量に基づいて、二段階目の焦点調節を撮影レンズ1に対して行う。ステップS240を実行したら、制御装置6は、図9および図10のフローチャートを終了する。
In step S240, the
以上説明した実施の形態によれば、次の作用効果を奏することができる。
(1)本実施形態のカメラにおいて、焦点検出装置4は、撮影レンズ1による像面内に設定された複数の焦点検出エリアa1〜a51に対する撮影レンズ1のデフォーカス量を検出する。測光装置8は、撮影レンズ1による像のうち人物に対応する色情報を検出する。制御装置6は、測光装置8により検出された色情報と、焦点検出エリアa1〜a51に対して焦点検出装置4により検出されたデフォーカス量とに基づいて、焦点検出エリアa1〜a51の少なくとも一つを、ステップS250で撮影レンズ1の焦点調節を行う際の対象エリアとして選択する(ステップS220、S230)こととした。このようにしたので、主要被写体が人物であるか否かを考慮して、撮影レンズ1の焦点調節を正しく行うための焦点調節状態を検出することができる。
(2)制御装置6は、複数の焦点検出エリアa1〜a51を複数のブロックb1〜b11に分類し、焦点検出エリアa1〜a51の各々について、人物判別処理を行って人物が存在する焦点検出エリアであるか否かを色情報に基づいて判定する(ステップS140)。そして、ブロックb1〜b11の各々について、人物が存在する焦点検出エリアの密度を求め(ステップS160)、求めた密度に基づいてブロックb1〜b11の少なくとも一つを人物ブロックに決定する(ステップS170)。この人物ブロックをステップS220において採用ブロックとして選択し、選択した採用ブロック内に位置する焦点検出エリアを焦点調節の対象エリアとして選択することとした。このようにしたので、主要被写体が人物であるときに、その人物に合わせて撮影レンズ1の焦点調節を適切に行うことができる。
(3)あるいは、制御装置6は、ステップS140で人物が存在すると判定された焦点検出エリアに対して検出されたデフォーカス量に基づいて、ブロックb1〜b11の少なくとも一つをステップS170において人物ブロックに決定することもできる。この人物ブロックをステップS220において採用ブロックとして選択し、選択した採用ブロック内に位置する焦点検出エリアを焦点調節の対象エリアとして選択する。このようにしても、主要被写体が人物であるときに、その人物に合わせて撮影レンズ1の焦点調節を適切に行うことができる。
(4)制御装置6は、複数の焦点検出エリアa1〜a51についてステップS140で行った人物判別の信頼度を色情報に基づいて求める(ステップS150)。この信頼度が所定のしきい値Aより大きいか否かを判定し(ステップS180)、大きい場合は、ステップS140で色情報に基づいて人物が存在すると判定された焦点検出エリアが属する人物ブロックを、ステップS220において採用ブロックとして選択することとした。このようにしたので、人物判別が正確に行われており人物ブロックに主要被写体が存在する可能性が高い場合には、その人物ブロック内の焦点検出エリアを焦点調節の対象エリアとして、撮影レンズ1の焦点調節を適切に行うことができる。
(5)また、制御装置6は、ステップS150で求めた人物判別の信頼度が所定のしきい値Bより小さいか否かを判定し(ステップS190)、小さい場合は、AF選択ブロックをステップS230において採用ブロックとして選択する。これにより、ステップS140で人物が存在すると判定された焦点検出エリアが属する人物ブロックの選択を禁止することとした。このようにしたので、人物判別が正確に行われておらず人物ブロックに主要被写体が存在する可能性が低い場合には、その人物ブロック内の焦点検出エリアを避けて焦点調節の対象エリアを決定し、撮影レンズ1の焦点調節を適切に行うことができる。
(6)さらに、制御装置6は、ステップS150で求めた人物判別の信頼度がしきい値Aからしきい値Bまでの範囲内である場合は、その信頼度をAF選択信頼値と比較し(ステップS210)、その比較結果に応じて、ステップS220とステップS230のいずれを実行するかを決定する。これにより、人物判別の信頼度の大きさに基づいて、ステップS140で人物が存在すると判定された焦点検出エリアが属する人物ブロックと、ステップS130でデフォーカス量に基づいて決定された焦点検出エリアが属するAF選択ブロックのいずれを選択するかを決定することとした。このようにしたので、人物判別の正確性を考慮して焦点調節の対象エリアを決定し、撮影レンズ1の焦点調節を適切に行うことができる。
(7)制御装置6は、検出されたデフォーカス量が所定値以上であり、一段階目の焦点調節を行うべき焦点調節状態を示すとステップS30において判断したときには、ステップS40〜S80の処理を実行して一段階目の焦点調節を行うことで、人物ブロックが採用エリアに選択されるのを禁止することとした。すなわち、複数のブロックb1〜b11の各々に属する予め定められた焦点検出エリアに対してステップS20で検出したデフォーカス量が、撮影レンズ1のピントが大きく外れた状態を示すとステップS30で判断したきには、ステップS220を実行しないようにして、人物ブロックが採用エリアに選択されるのを禁止することとした。このようにしたので、撮影レンズ1のピントが大きく外れているために人物判別を誤りやすい被写体捕捉前には、人物判別の結果を考慮せずに焦点調節の対象エリアを決定し、撮影レンズ1の焦点調節を適切に行うことができる。
(8)制御装置6は、デフォーカス量に基づいて複数のブロックb1〜b11を複数のグループにグルーピングし(ステップS50、S110)、その複数のグループの中からいずれかを最適グループとして選択して(ステップS60、S120)、採用ブロックまたはAF選択ブロックを決定する(ステップS70、S130)。これにより、最適グループに属する採用ブロックまたはAF選択ブロック内に位置する焦点検出エリアを、デフォーカス量に基づく焦点検出エリアとして選択し、その焦点検出エリアを焦点調節の対象エリアとして選択することとした。このようにしたので、主要被写体が人物以外であるときに主要被写体の位置をデフォーカス量に基づいて適切に決定し、その主要被写体に合わせて撮影レンズ1の焦点調節を行うことができる。
(9)撮影レンズ1による像の輝度が所定の値よりも低いときには、ステップS150において人物判別の信頼度を0などの小さい値とすることで、ステップS220が実行されて人物ブロックが採用ブロックとして選択されるのを禁止することができる。このようにすれば、人物判別が困難な暗い撮影環境において誤って決定された人物ブロック内に位置する焦点検出エリアのデフォーカス量に応じて、撮影レンズ1の焦点調節が行われるのを防ぐことができる。
According to the embodiment described above, the following operational effects can be achieved.
(1) In the camera of this embodiment, the focus detection device 4 detects the defocus amount of the photographing
(2) The
(3) Alternatively, the
(4) The
(5) Further, the
(6) Further, when the reliability of the person determination obtained in step S150 is within the range from the threshold A to the threshold B, the
(7) When the
(8) The
(9) When the brightness of the image by the photographing
1 撮影レンズ
4 焦点検出装置
6 制御装置
7 レンズ駆動装置
8 測光装置
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記複数の焦点検出エリアを複数の区域に分類する分類手段と、
前記複数の焦点検出エリアの各々に関する前記焦点検出手段による焦点検出結果に基づき、前記複数の区域の各々に対して採用焦点検出エリアを決定し、前記採用焦点検出エリアに関する前記焦点検出結果に基づき、前記複数の区域を複数のグループにグループ化すると共に前記複数のグループから選択されたグループに属する前記区域から所定の区域を選択する区域選択手段と、
前記結像光学系による像のうち人物像を検出する人物検出手段と、
前記複数の焦点検出エリアの各々について、前記人物像が存在する人物像存在の焦点検出エリアであるかを判定する判定手段と、
前記複数の区域の各々について、前記人物像存在の焦点検出エリアの密度を求める算出手段と、
前記密度に基づき、前記複数の区域から少なくとも一つの区域を人物区域として選択する人物区域選択手段と、
前記所定の区域と前記人物区域との一方を採用区域として選択し、前記採用区域内の焦点検出エリアを、前記結像光学系の焦点調節を行うための焦点検出エリアとして、選択する採用区域選択手段と、を備え、
前記人物像存在の焦点検出エリアの密度は、前記算出対象の区域内のすべての焦点検出エリアの数に対する、前記算出対象の区域内の前記人物像存在の焦点検出エリアの数の比率であることを特徴とする焦点検出装置。 Focus detection means for detecting a focus adjustment state of the imaging optical system with respect to a plurality of focus detection areas set in an image plane by the imaging optical system;
Classification means for classifying the plurality of focus detection areas into a plurality of areas;
Based on the focus detection result by the focus detection means for each of the plurality of focus detection areas, to determine the adopted focus detection area for each of the plurality of areas, based on the focus detection result for the adopted focus detection area, Area selection means for grouping the plurality of areas into a plurality of groups and selecting a predetermined area from the areas belonging to a group selected from the plurality of groups;
A person detecting means for detecting a human image out of the images formed by the imaging optical system;
For each of the plurality of focus detection areas, a determination unit that determines whether the person image is a focus detection area where a human image exists;
For each of the plurality of areas, calculating means for obtaining a density of a focus detection area of the human image presence;
A person area selecting means for selecting at least one area from the plurality of areas as a person area based on the density;
One of the predetermined area and the person area is selected as an adoption area, and a focus detection area in the employment area is selected as a focus detection area for performing focus adjustment of the imaging optical system. and means, the Bei example,
The density of the focus detection areas where the human image is present is a ratio of the number of focus detection areas where the human image exists within the calculation target area to the number of all focus detection areas within the calculation target area. A focus detection device.
前記焦点検出手段は、前記複数の焦点検出エリアにおいて前記結像光学系の焦点調節状態を表すデフォーカス量を検出することを特徴とする焦点検出装置。 The focus detection apparatus according to claim 1,
The focus detection device, wherein the focus detection unit detects a defocus amount representing a focus adjustment state of the imaging optical system in the plurality of focus detection areas.
前記人物検出手段が前記人物像を検出する際の人物検出信頼度を算出する信頼度算出手段を更に備え、
前記採用区域選択手段は、前記人物検出信頼度が第1の所定の閾値以上である場合に前記採用区域として前記人物区域を選択し、前記人物検出信頼度が前記第1の所定の閾値未満である場合に前記採用区域として前記所定の区域を選択することを特徴とする焦点検出装置。 The focus detection apparatus according to claim 1 or 2,
A reliability calculation means for calculating a person detection reliability when the person detection means detects the person image;
The employment area selection means selects the person area as the employment area when the person detection reliability is equal to or higher than a first predetermined threshold, and the person detection reliability is less than the first predetermined threshold. In some cases, the focus detection apparatus selects the predetermined area as the adopted area.
前記複数の焦点検出エリアを複数の区域に分類する分類手段と、
前記複数の焦点検出エリアの各々に関する前記焦点検出手段による焦点検出結果に基づき、前記複数の区域の各々に対して採用焦点検出エリアを決定し、前記採用焦点検出エリアに関する前記焦点検出結果に基づき、前記複数の区域を複数のグループにグループ化すると共に前記複数のグループから選択されたグループに属する前記区域から所定の区域を選択する区域選択手段と、
前記結像光学系による像のうち人物像を検出する人物検出手段と、
前記複数の焦点検出エリアの各々について、前記人物像が存在する人物像存在の焦点検出エリアであるかを判定する判定手段と、
前記複数の区域の各々について、前記人物像存在の焦点検出エリアの密度を求める算出手段と、
前記密度に基づき、前記複数の区域から少なくとも一つの区域を人物区域として選択する人物区域選択手段と、
前記所定の区域と前記人物区域との一方を採用区域として選択し、前記採用区域内の焦点検出エリアを、前記結像光学系の焦点調節を行うための焦点検出エリアとして、選択する採用区域選択手段と、
前記人物検出手段が前記人物像を検出する際の人物検出信頼度を算出する信頼度算出手段と、を備える焦点検出装置であって、
前記採用区域選択手段は、前記人物検出信頼度が第1の所定の閾値以上である場合に前記採用区域として前記人物区域を選択し、
前記焦点検出装置は、
前記人物検出信頼度が、前記第1の所定の閾値未満でありかつ前記第1の所定の閾値よりも小さい第2の所定の閾値以上であるか、または前記第2の所定の閾値未満であるか、を判定する第1の判定手段と、
前記焦点検出装置が内蔵されるカメラの撮影姿勢と前記複数の区域との関係によって決定される、前記区域選択手段により前記所定の区域を選択する際の区域選択信頼値と、前記人物検出信頼度とを比較する第2の判定手段と、を更に備え、
前記採用区域選択手段は、前記第1の判定手段によって前記人物検出信頼度が前記第2の所定の閾値未満であると判定された場合に、前記採用区域として前記所定の区域を選択し、前記第1の判定手段によって前記人物検出信頼度が前記第1の所定の閾値未満で、かつ前記第2の所定の閾値以上であると判定された場合には、前記第2の判定手段によって前記人物検出信頼度が前記区域選択信頼値よりも大きいと判定されると、前記採用区域として前記人物区域を選択し、他方、前記第2の判定手段によって前記人物検出信頼度が前記区域選択信頼値よりも小さいと判定されると、前記採用区域として前記所定の区域を選択することを特徴とする焦点検出装置。 Focus detection means for detecting a focus adjustment state of the imaging optical system with respect to a plurality of focus detection areas set in an image plane by the imaging optical system;
Classification means for classifying the plurality of focus detection areas into a plurality of areas;
Based on the focus detection result by the focus detection means for each of the plurality of focus detection areas, to determine the adopted focus detection area for each of the plurality of areas, based on the focus detection result for the adopted focus detection area, Area selection means for grouping the plurality of areas into a plurality of groups and selecting a predetermined area from the areas belonging to a group selected from the plurality of groups;
A person detecting means for detecting a human image out of the images formed by the imaging optical system;
For each of the plurality of focus detection areas, a determination unit that determines whether the person image is a focus detection area where a human image exists;
For each of the plurality of areas, calculating means for obtaining a density of a focus detection area of the human image presence;
A person area selecting means for selecting at least one area from the plurality of areas as a person area based on the density;
One of the predetermined area and the person area is selected as an adoption area, and a focus detection area in the employment area is selected as a focus detection area for performing focus adjustment of the imaging optical system. Means,
A focus detection apparatus comprising: a reliability calculation unit that calculates a person detection reliability when the person detection unit detects the person image;
The employment area selection means selects the person area as the employment area when the person detection reliability is equal to or higher than a first predetermined threshold,
The focus detection device includes:
The person detection reliability is greater than or equal to a second predetermined threshold that is less than the first predetermined threshold and less than the first predetermined threshold, or less than the second predetermined threshold. First determination means for determining whether or not
An area selection confidence value when the predetermined area is selected by the area selection means, and the person detection reliability determined by the relationship between the shooting posture of the camera incorporating the focus detection device and the plurality of areas And a second determination means for comparing
The adoption zone selection unit, when the person detection reliability by the first determination unit is determined to be less than the second predetermined threshold, selecting the predetermined area as the adoption zone, wherein When it is determined by the first determination means that the person detection reliability is less than the first predetermined threshold and is greater than or equal to the second predetermined threshold, the person is determined by the second determination means. If it is determined that the detection reliability is greater than the area selection confidence value, the person area is selected as the adopted area, while the person determination reliability is greater than the area selection reliability value by the second determination means. If it is determined that the predetermined area is smaller, the predetermined area is selected as the adopted area.
前記結像光学系による像の明るさが所定の値よりも低いときには、前記人物区域選択手段による前記人物区域の選択が禁止されることを特徴とする焦点検出装置。 In the focus detection apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The focus detection apparatus according to claim 1, wherein when the brightness of the image by the imaging optical system is lower than a predetermined value, selection of the person area by the person area selection means is prohibited.
前記採用区域選択手段によって選択された前記採用区域内の焦点検出エリアに関する前記焦点検出結果に基づき、前記結像光学系の焦点調節を行う調節手段と、を備えることを特徴とするカメラ。
The focus detection apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A camera comprising: adjusting means for adjusting the focus of the imaging optical system based on the focus detection result regarding the focus detection area in the adopted area selected by the adopted area selecting means.
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