JP2003307670A - 自動合焦装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラインセンサとエリアセンサの画角の違いに
よる視差補正を可能にする。 【解決手段】 外部測距センサ１４は、被写体の画像信
号の光量を積分し、左右センサデータの位相差を演算す
ることで多点測距データを算出する。メインCPU３１
は、外部測距センサ１４で算出された多点測距データか
ら、視差補正可能な距離であると判断した場合、視差補
正データテーブルを参照し、距離に応じた視差補正量を
読み出して、内部測距センサ１９の視差補正を行う。内
部測距センサ１４は、視差補正により設定された検波枠
領域を用いて、外部測距センサ１４で検出された合焦位
置近傍において近傍スキャンすることで合焦する。また
メインCPU３１は、視差補正可能な距離でないと判断し
た場合、外部測距センサ１４の多点測距データを無効と
し、内部測距センサ１９上の予め設定された検波枠領域
で合焦させる。本発明は、デジタルスチルカメラに適用
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動合焦装置およ
び方法に関し、特に、例えば、デジタルスチルカメラに
用いて好適な自動合焦装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、AF（Autofocus）方式としては、
内部センサ（エリアセンサ）を使用する場合と、外部セ
ンサ（ラインセンサ）を使用する場合がある。

【０００３】エリアセンサを使用した場合は、撮像素子
から出力される画像信号の特定の周波数成分をサンプリ
ングして、その周波数成分のピーク位置を合焦位置とす
る。一方、ラインセンサを使用した場合は、検知された
左右のセンサデータの位相差を演算することで、被写体
までの距離（以下、測距値と記載する）を算出し、算出
された測距値に基づいて合焦させる。

【０００４】また例えば、特開２００１−２２１９４５
号公報には、ラインセンサとエリアセンサを組み合わ
せ、ラインセンサとエリアセンサの視差をズーム位置に
より補正する方法が提案されている。これにより、多点
測距に対応した自動合焦装置が可能となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報の発明においては、ズーム位置によりエリアセンサの
検波エリアの大きさを変化させることで視差補正が行わ
れているものの、被写体までの距離による根本的な視差
ずれに関しては補正が行われていなかった。

【０００６】従って、被写体までの距離により視差ずれ
が生じてしまうと、測距値の誤差が大きくなるため、エ
リアセンサでの近傍スキャン（合焦位置付近でフォーカ
スレンズを移動させながらサンプリングすることで合焦
点を検出する方法）時に合焦し難くなる課題があった。

【０００７】そのために、被写体までの距離に応じて視
差補正を行う必要があるだけでなく、距離により視差補
正の補正量が異なるという課題があった。

【０００８】また、ズーム位置により画角が変化するた
め、ラインセンサ上の測距用のセンサエリアの範囲を変
更しなければならなかった。

【０００９】さらに、エリアセンサ上の検波エリアを所
定の大きさにし、その検波エリア内で視差補正すること
ができなかった。

【００１０】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、ラインセンサとエリアセンサの画角の違い
による視差補正を可能にするとともに、短時間かつ高精
度に、自動合焦することができるようにするものであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の自動合焦装置
は、被写体の距離を測距する第１の測距手段と、第１の
測距手段による測距結果に基づいて、検波エリアを設定
する設定手段と、設定手段により設定された検波エリア
を用いて、第１の測距手段により測距された所定位置近
傍で被写体の距離を測距する第２の測距手段と、第２の
測距手段による測距結果に基づいて、合焦点を検出する
検出手段とを備えることを特徴とする。

【００１２】第１の測距手段は、複数のセンサアレイを
有するラインセンサであるものとし、第２の測距手段
は、エリアセンサであるものとすることができる。

【００１３】第１の測距手段には、ラインセンサを複数
の測距エリアに分割させ、複数の測距エリアで被写体の
距離を測距させるようにすることができる。

【００１４】測距エリアは、所定のセンサ数のセンサア
レイからなり、ズーム位置に応じて、測距エリアのセン
サ数を変更する変更手段をさらに設けるようにすること
ができる。

【００１５】第２の測距手段には、複数の測距エリアで
測距された際に選択された所定の測距エリアに対応する
検波エリア内で、被写体の距離を測距させるようにする
ことができる。

【００１６】設定手段には、予め作成された視差補正テ
ーブルに基づいて、検波エリアを設定させるようにする
ことができる。

【００１７】第１の測距手段による測距の結果、被写体
の距離が最至近距離値未満の場合、設定手段には、予め
設定された基準検波エリアを設定させ、第２の測距手段
には、基準検波エリアを用いて、被写体の距離を測距さ
せるようにすることができる。

【００１８】設定手段により設定された検波エリアが所
定領域を超える場合、第２の測距手段には、予め設定さ
れた基準検波エリアを用いて、被写体の距離を測距させ
るようにすることができる。

【００１９】検出手段により検出された合焦点に基づい
て、フォーカスレンズ位置を決定し、フォーカスレンズ
位置にフォーカスレンズを移動させる移動手段をさらに
設けるようにすることができる。

【００２０】本発明の自動合焦方法は、被写体の距離を
測距する第１の測距ステップと、第１の測距ステップの
処理による測距結果に基づいて、検波エリアを設定する
設定ステップと、設定ステップの処理により設定された
検波エリアを用いて、第１の測距ステップの処理により
測距された所定位置近傍で被写体の距離を測距する第２
の測距ステップと、第２の測距ステップの処理による測
距結果に基づいて、合焦点を検出する検出ステップとを
含むことを特徴とする。

【００２１】本発明の自動合焦装置および方法において
は、ラインセンサにより被写体の距離が測距され、その
測距結果に基づいて検波エリアが設定され、設定された
検波エリアを用いて、ラインセンサにより測距された所
定位置近傍で、エリアセンサにより被写体の距離が測距
され、その測距結果に基づいて合焦点が検出される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して、本発明の実
施の形態について説明する。

【００２３】図１Ａ乃至図１Ｃは、本発明を適用したデ
ジタルスチルカメラの外観の構成例を示す図である。図
１Ａは、デジタルスチルカメラ１の正面図、図１Ｂは、
デジタルスチルカメラ１の背面図、図１Ｃは、デジタル
スチルカメラ１の上面図（モードダイヤル３側から見た
図）を示している。

【００２４】ビューファインダ２は、被写体を撮影する
際にピント合わせのために、ユーザによって覗かれる。
表示部６は、画像を表示するためのLCD（Liquid Crysta
l Display）などで構成されており、被写体を表示させ
たり、撮像された被写体の画像を表示させたり、あるい
は、各種操作画面を表示させたりする。

【００２５】モードダイヤル３は、モードを選択する場
合に、ズームレバー４は、表示部６に表示されている画
像の縮小表示または拡大表示を行う場合に、電源スイッ
チ７は、デジタルスチルカメラ１本体の電源のオン／オ
フを行う場合に、リレーズボタン８は、被写体を撮影す
る場合に、それぞれユーザによって操作される。

【００２６】操作ボタン５は、例えば、上下左右のボタ
ンおよびセンターボタンからなり、表示部６に表示され
るカーソルを移動させる場合などに、ユーザによって操
作される。

【００２７】外部測距センサ（ラインセンサ）１４は、
左右のフォトセンサアレイで構成され、レンズ１１，１
２を介して入力された被写体の画像信号の光量を積分
し、左右センサデータの位相差（ずれ）を演算すること
で、測距値を算出する。

【００２８】レンズ系としてのフォーカスレンズ１５
は、フォーカスレンズドライバ１６によって駆動され、
レンズ系としてのズームレンズ１７は、ズームレンズド
ライバ１８によって駆動される。内部測距センサ（エリ
アセンサ）１９は、CCD（Charge Coupled Devices）な
どの撮像素子で構成され、レンズ系（ズームレンズ１７
およびフォーカスレンズ１５）を介して入力された被写
体からの光を電気信号に変換する。

【００２９】図２は、デジタルスチルカメラ１のレンズ
制御回路に係る電気的構成例を示す図である。

【００３０】メインCPU（Central Processing Unit）３
１は、図示せぬROM（Read Only Memory）または記憶部
に記憶されているプログラムに従って、外部測距センサ
１４、内部測距センサ１９、絞り制御装置３２、および
レンズ制御回路３３の動作をそれぞれ制御する。

【００３１】メインCPU３１は、外部測距センサ１４か
ら供給される測距値に基づいて、視差を考慮した内部測
距センサ１９の検波枠領域６２（図４）を設定し、外部
測距センサ１４で検出した合焦位置近傍において近傍ス
キャン（合焦位置付近でフォーカスレンズ１５を移動さ
せながらサンプリングすることでピーク値の高いところ
を合焦点として検出）させることで合焦させる。

【００３２】また、メインCPU３１は、測距可能な被写
体までの距離（測距可能最至近距離）を予め設定してお
き、測距可能最至近距離未満の場合、外部測距センサ１
４の測距値を無効にして視差補正を行わないようにす
る。その場合、内部測距センサ１９上の予め設定された
検波枠領域６２（例えば、中央領域を基準検波領域とす
る）を使用して、合焦させる。

【００３３】さらに、メインCPU３１は、外部測距セン
サ１４から供給される測距値に基づいて、内部測距セン
サ１９を視差補正した結果、検波枠領域６２が検波枠移
動可能限界領域６１（図４）内からはみ出す場合、外部
測距センサ１４の測距値を無効にして視差補正を行わな
いようにする。その場合、内部測距センサ１９上の予め
設定された検波枠領域６２（例えば、中央領域を基準検
波領域とする）を使用して、合焦させる。

【００３４】絞り制御装置３２は、メインCPU３１から
供給される制御信号に基づいて、図示せぬアイリスなど
を駆動し、その絞りを制御する。レンズ制御回路３３
は、メインCPU３１から供給される制御信号に基づい
て、フォーカスレンズリセットセンサ３４、ズームレン
ズリセットセンサ３５、フォーカスモータドライバ３
６、およびズームモータドライバ３７の動作をそれぞれ
制御する。

【００３５】フォーカスレンズリセットセンサ３４は、
レンズ制御回路３３から供給される制御信号に基づい
て、自動合焦（オートフォーカス）などにより移動され
たフォーカスレンズ１５を所定位置（デフォルト位置）
に戻す。ズームレンズリセットセンサ３５は、レンズ制
御回路３３から供給される制御信号に基づいて、ズーム
操作により移動されたズームレンズ１７を所定位置（デ
フォルト位置）に戻す。

【００３６】フォーカスモータドライバ３６は、レンズ
制御回路３３から供給される制御信号に基づいて、フォ
ーカスモータ１６を駆動し、フォーカスレンズ１５を光
軸方向に移動させる。ズームモータドライバ３７は、レ
ンズ制御回路３３から供給される制御信号に基づいて、
ズームモータ１８を駆動し、ズームレンズ１７を光軸方
向に移動させる。

【００３７】図３は、外部測距センサ（ラインセンサ）
１４の構成例を示す図である。

【００３８】外部測距センサ１４は、被写体までの距離
を測距するためのものであり、例えば、１５０個（図３
の例の場合、３９個）のセンサアレイを有する左フォト
センサアレイ５１および右フォトセンサアレイ５２で構
成されている。また多点測距に対応させるため、左フォ
トセンサアレイ５１および右フォトセンサアレイ５２
は、それぞれ任意の連続する所定個（図３の例の場合、
１３個）のセンサアレイからなる、複数のエリアに分割
される。

【００３９】図３の例の場合、左フォトセンサアレイ５
１は、レフトエリア５１Ａ、センターエリア５１Ｂ、お
よびライトエリア５１Ｃの３つのエリアに分割されてい
る。右フォトセンサアレイ５２は、レフトエリア５２
Ａ、センターエリア５２Ｂ、およびライトエリア５２Ｃ
の３つのエリアに分割されている。

【００４０】以下、本実施の形態においては、左フォト
センサアレイ５１および右フォトセンサアレイ５２は、
それぞれ、３つのエリアに分割されているものとして説
明するが、分割数は一例であり、これに限られるもので
はない。

【００４１】同図において、画角の中央領域の被写体を
測距する場合には、左フォトセンサアレイ５１のセンタ
ーエリア５１Ｂ、および右フォトセンサアレイ５２のセ
ンターエリア５２Ｂがそれぞれ選択され、画角の左領域
の被写体を測距する場合には、レフトエリア５１Ａ，５
２Ａがそれぞれ選択され、画角の右領域の被写体を測距
する場合には、ライトエリア５１Ｃ，５２Ｃがそれぞれ
選択される。

【００４２】図４は、内部測距センサ（エリアセンサ）
１９の構成例を示す図である。

【００４３】内部側距センサ１９は、そのCCDの受光面
において、検波枠移動可能限界領域６１および検波枠領
域６２が予め設定されており、検波枠移動可能限界領域
６１内で、検波枠領域６２を移動させ、視差補正を行う
ことができるようになされている。同図に示されるよう
に、例えば、無限遠のように視差ずれがあまりない場合
（すなわち、視差補正量が小さい場合）、検波枠領域６
２は、検波枠移動可能限界領域６１のほぼ中央に位置す
る。一方、視差ずれがある場合の視差補正後の検波枠領
域６２は、検波枠移動可能限界領域６１の中央から移動
（補正）されている。

【００４４】また視差補正量は、被写体の距離が近距離
になればなるほど大きくなり、被写体の距離が遠距離に
なればなるほど、ほぼ０に近づく。すなわち、図５に示
されるように、検波枠領域６２は、遠距離時には、検波
枠移動可能限界領域６１のほぼ中央に位置するが、近距
離になるに従って、図中右方向に移動される。

【００４５】さらに外部測距センサ１４で多点測距され
る場合、図６に示されるように、内部測距センサ１９の
検波枠領域６２も、外部測距センサ１４と同様に、複数
のエリアに分割されて、測距される。

【００４６】図６の例の場合、検波枠領域６２は、レフ
トエリア６２Ａ、センターエリア６２Ｂ、およびライト
エリア６２Ｃに分割されている。同図において、外部測
距センサ１４のセンターエリア５１Ｂ，５２Ｂで測距さ
れ、その測距データに基づいて視差補正される場合に
は、内部測距センサ１９のセンターエリア６２Ｂが選択
され、外部測距センサ１４のレフトエリア５１Ａ，５２
Ａで測距され、その測距データに基づいて視差補正され
る場合には、レフトエリア６２Ａが選択され、外部測距
センサ１４のライトエリア５１Ｃ，５２Ｃで測距され、
その測距データに基づいて視差補正される場合には、ラ
イトエリア６２Ｃが選択される。

【００４７】本実施の形態においては、例えば、ワイド
側を基準として、外部測距センサ１４上の３領域（レフ
トエリア５１Ａ，５２Ａ、センターエリア５１Ｂ，５２
Ｂ、およびライトエリア５１Ｃ，５２Ｃ）に対応する内
部測距センサ１９上の検波領域が、被写体までの距離に
より、どのような視差ずれが生ずるかを予め検討し、距
離による視差補正データテーブルを作成しておく。

【００４８】図７は、距離による視差補正データテーブ
ルの一例を示す図である。同図に示されるように、距離
に応じて、外部測距センサ１４に対応する内部測距セン
サ１９の視差補正量（左右方向に対するシフト量（シフ
ト画素数））が記録されている。

【００４９】図７の例の場合、「無限」の距離に対応付
けて「０（画素）」の視差補正量が記録され、「１０
ｍ」の距離に対応付けて「１（画素）」の視差補正量が
記録され、「５ｍ」の距離に対応付けて「３（画素）」
の視差補正量が記録され、「１ｍ」の距離に対応付けて
「５（画素）」の視差補正量が記録され、「５０ｃｍ」
の距離に対応付けて「９（画素）」の視差補正量が記録
されている。ここで無限とは、被写体までの距離が無限
遠を指す。

【００５０】なお、内部測距センサ１９に対して視差補
正する場合、外部測距センサ１４の画角に関しては、左
フォトセンサアレイ５１と右フォトセンサアレイ５２の
画角が当然異なり、これらに共通の画角を設定する必要
がある。そこで、例えば、図８に示されるように、仮想
センサアレイ７１を設定し、その画角を左フォトセンサ
アレイ５１と右フォトセンサアレイ５２の画角とする。
さらに、レンズ１１およびレンズ１２の代わりに、仮想
レンズ７２を用いる。

【００５１】ところで、デジタルスチルカメラ１におい
ては、ズーム位置によって画角が異なるため、ズーム位
置による外部測距センサ１４上の測距エリア（レフトエ
リア５１Ａ，５２Ａ、センターエリア５１Ｂ，５２Ｂ、
およびライトエリア５１Ｃ，５２Ｃ）を補正する必要が
ある。また、内部測距センサ１９上の検波枠領域６２内
の測距エリアを一定の大きさにする場合は、対応する外
部測距センサ１４上の測距エリアをズーム位置により変
化させなけらばならない。

【００５２】図９Ａ乃至図９Ｆは、外部測距センサ１４
の左フォトセンサアレイ５１の測距エリア（レフトエリ
ア５１Ａ、センターエリア５１Ｂ、およびライトエリア
５１Ｃ）をズーム位置により補正する場合の一例を示す
図である。なお、右フォトセンサアレイ５２の測距エリ
アを補正する場合も同様であるため、図示は省略する。

【００５３】図９Ａは、ズーム位置がワイド端側にある
場合の左フォトセンサアレイ５１の測距エリアを示して
いる。各エリアは、それぞれ１３個のセンサアレイで構
成されている。

【００５４】図９Ｂは、ズーム位置がワイド端側からテ
レ側に１０メモリ分移動した場合の左フォトセンサアレ
イ５１の測距エリアを示している。各エリアは、それぞ
れ１１個のセンサアレイで構成されている。

【００５５】図９Ｃは、ズーム位置がワイド端側からテ
レ側に２０メモリ分移動した場合の左フォトセンサアレ
イ５１の測距エリアを示している。各エリアは、それぞ
れ９個のセンサアレイで構成されている。

【００５６】図９Ｄは、ズーム位置がワイド端側からテ
レ側に３０メモリ分移動した場合の左フォトセンサアレ
イ５１の測距エリアを示している。各エリアは、それぞ
れ７個のセンサアレイで構成されている。

【００５７】このように、ズーム位置の度合いにより、
各エリアのセンサアレイの数が変化する。すなわち、ワ
イド側からテレ側にズーム位置が移動されるほど、セン
サアレイのセンサ数が減少する。

【００５８】ところで、正確な測距データを得るために
は、測距を行う際に最低限必要なセンサアレイのセンサ
数が予め定められている。従って、上述したようにし
て、ズーム位置がテレ側に移動されていくと、それにと
もなってセンサアレイのセンサ数が減少し、終には最低
限必要なセンサ数に達してしまい、多点測距が難しくな
る場合がある。そこで例えば、ズーム位置が所定位置に
達した時点で、３点測距から１点測距（中央測距）に切
り換えるようにすることで対応させることが可能にな
る。

【００５９】すなわち、センサアレイが最低限必要なセ
ンサ数（例えば、７個）に達し、さらにズーム位置がテ
レ側に移動された場合、図９Ｅおよび図９Ｆに示される
ように、センターエリア５１Ｂのみの１点測距に切り換
えられる。図９Ｅに示すセンターエリア５１Ｂは、１３
個のセンサアレイで構成され、図９Ｆに示すセンターエ
リア５１Ｂは、９個のセンサアレイで構成される。

【００６０】このように、本実施の形態においては、ズ
ーム位置による外部測距センサ１４の測距エリアのセン
サ数を予め検討し、ズーム位置による測距エリア補正テ
ーブルを作成しておく。

【００６１】図１０は、ズーム位置による測距エリア補
正テーブルの一例を示す図である。同図に示されるよう
に、ズーム位置に応じて、測距に用いられる外部測距セ
ンサ１４の各エリアのセンサ数が記録されている。

【００６２】図１０の例の場合、「０（メモリ）」（ワ
イド端）のズーム位置に対応付けて、「１３（個）」の
各エリアのセンサ数が記録され、「１０（メモリ）」の
ズーム位置に対応付けて、「１１（個）」の各エリアの
センサ数が記録され、「２０（メモリ）」のズーム位置
に対応付けて、「９（個）」の各エリアのセンサ数が記
録され、「３０（メモリ）」のズーム位置に対応付け
て、「７（個）」の各エリアのセンサ数が記録されてい
る。また「４０（メモリ）」のズーム位置に対応付け
て、「１３（個）」のセンターエリアのセンサ数が記録
されている。

【００６３】すなわち、ズーム位置が０乃至３０メモリ
の場合には、外部測距センサ１４のレフトエリア５１
Ａ，５２Ａ、センターエリア５１Ｂ，５２Ｂ、およびラ
イトエリア５１Ｃ，５２Ｃで多点測距されるが、ズーム
位置が３１メモリ以降の場合には、外部測距センサ１４
のセンターエリア５１Ｂ，５２Ｂのみの１点測距に切り
換えられる。

【００６４】なお、多点測距を行う場合、最も近側の測
距データが得られたエリアから近傍スキャンが行われ
る。

【００６５】次に、図１１のフローチャートを参照し
て、デジタルスチルカメラ１が実行するオートフォーカ
ス処理について説明する。なお、この処理は、ユーザ
が、リレーズボタン８を半押し状態としたときに開始さ
れる。

【００６６】ステップＳ１において、メインCPU３１
は、外部測距センサ（ラインセンサ）１４を駆動させ
る。外部測距センサ１４の左フォトセンサアレイ５１お
よび右フォトセンサアレイ５２は、それぞれ、メインCP
U３１の制御に基づいて、レンズ１１，１２を介して入
力された被写体の画像信号をサンプリングし、被写体像
の光量の積分を開始する。

【００６７】すなわち、図１２に示されるように、左フ
ォトセンサアレイ５１および右フォトセンサアレイ５２
は、それぞれ、被写体の画像信号の光量をセンサアレイ
毎に積分する。同図において、曲線Ａは、左フォトセン
サアレイ５１の被写体像の光量分布を表わし、曲線Ｂ
は、右フォトセンサアレイ５２の被写体像の光量分布を
表わしている。

【００６８】ステップＳ２において、外部測距センサ１
４は、積分を終了するか否か（例えば、光量が所定値を
超えたか、あるいは、所定の時間が経過したかなど）を
判定し、積分を終了すると判定されるまで繰り返し処理
を実行する。そして、積分を終了すると判定された場
合、ステップＳ３に進み、外部測距センサ１４は、左右
センサデータを取り込むとともにズーム位置を検出す
る。

【００６９】ステップＳ４において、外部測距センサ１
４は、図１０に示した外部センサ測距エリア補正テーブ
ルを参照し、ステップＳ３の処理で検出されたズーム位
置から、測距エリア数を決定する。また、外部測距セン
サ１４は、各エリアセンサデータから、所定の評価関数
に基づいて最も近側であると判断されるエリアを決定す
る。

【００７０】ステップＳ５において、外部測距センサ１
４は、位相差検出方式に基づいて、左右センサデータの
位相差（図１２）を演算することで、多点測距データを
算出する。ステップＳ６において、メインCPU３１は、
ステップＳ５の処理で算出された測距データが有効なも
のであるか否か（例えば、評価関数を演算により作成し
た場合、その関数の特徴から有効データであるか否か）
を判定し、有効な測距データであると判定した場合、ス
テップＳ７に進み、その測距データを選択する。

【００７１】ステップＳ８において、メインCPU３１
は、ステップＳ７の処理で選択された測距データから、
視差補正が可能な距離（測距可能最至近距離）であるか
否かを判定し、視差補正が可能な距離であると判定した
場合、ステップＳ９に進み、視差補正を行う。具体的に
は、図７に示した視差補正データテーブルを参照し、被
写体までの距離に応じた視差補正量が読み出され、その
視差補正量に基づいて、内部測距センサ１９に対して視
差補正が行われる。

【００７２】ステップＳ１０において、メインCPU３１
は、視差補正量に基づいて、内部測距センサ１９の検波
枠移動可能限界領域６１内で検波枠領域６２を移動さ
せ、所定位置に設定する（図４）。

【００７３】ステップＳ８において、視差補正が可能な
距離ではないと判定された場合、ステップＳ１１に進
み、メインCPU３１は、外部測距センサ１４による測距
データを無効とし、内部測距センサ１９上の予め設定さ
れた検波枠領域６２（例えば、中央領域）を設定する。

【００７４】ステップＳ１０またはＳ１１の処理の後、
ステップＳ１２において、メインCPU３１は、内部測距
センサ（エリアセンサ）１９を駆動させ、エリアセンサ
測距処理を実行させる。

【００７５】ここで、図１３のフローチャートを参照し
て、エリアセンサ測距処理の詳細について説明する。

【００７６】ステップＳ４１において、内部測距センサ
１９は、検波枠領域６２内をサンプリング範囲として設
定する。ステップＳ４２において、メインCPU３１は、
レンズ制御回路３３を介してフォーカスモータドライバ
３６を制御する。フォーカスモータドライバ３６は、フ
ォーカスモータ１６を駆動し、ステップＳ４１の処理で
設定されたサンプリング範囲において、フォーカスレン
ズ１５をサンプリング開始位置に移動させる。

【００７７】ステップＳ４３において、内部測距センサ
１９は、サンプリング開始位置からサンプリングを開始
する。ステップＳ４４において、メインCPU３１は、レ
ンズ制御回路３３を介してフォーカスモータドライバ３
６を制御し、フォーカスモータ１６を駆動させ、サンプ
リング範囲内でフォーカスレンズ１５を所定量移動させ
る。

【００７８】ステップＳ４５において、内部測距センサ
１９は、サンプリング中の測距データのピーク値を検出
する。ステップＳ４６において、内部測距センサ１９
は、ステップＳ４５の処理で検出されたピーク値に基づ
いて、合焦点を検出したか否かを判定し、合焦点を検出
したと判定した場合、処理は、図１１のステップＳ１３
にリターンする。

【００７９】ステップＳ４６において、合焦点を検出し
ていないと判定された場合、ステップＳ４７に進み、内
部測距センサ１９は、サンプリングを終了するか否かを
判定し、未だサンプリング範囲内における全てのサンプ
リング処理が終了していないと判定した場合、ステップ
Ｓ４４に戻り、上述した処理を繰り返し実行する。そし
て、ステップＳ４７において、全てのサンプリング処理
が終了したと判定された場合、処理は、図１１のステッ
プＳ１３にリターンする。

【００８０】ステップＳ１３において、メインCPU３１
は、ステップＳ１２の処理で合焦点が検出されたか否か
を判定し、合焦点が検出されたと判定した場合、ステッ
プＳ１９に進む。一方、合焦点が検出されなかったと判
定された場合、処理はステップＳ１４に進み、メインCP
U３１は、外部測距エリア１４上の全エリア（レフトエ
リア５１Ａ，５２Ａ、センターエリア５１Ｂ，５２Ｂ、
およびライトエリア５１Ｃ，５２Ｃ）の測距処理を終了
したか否かを判定する。

【００８１】ステップＳ１４において、全エリアの測距
処理を終了していないと判定された場合、ステップＳ１
５に進み、メインCPU３１は、次の測距データ（すなわ
ち、ステップＳ７の処理で選択された以外の測距デー
タ）を選択した後、処理はステップＳ８に戻り、上述し
た処理が繰り返し実行される。

【００８２】ステップＳ１４において、全エリアの測距
処理が終了したと判定された場合、または、ステップＳ
６において、測距データが有効なものではないと判定さ
れた場合、ステップＳ１６に進み、メインCPU３１は、
外部測距センサ１４による測距データを無効とし、内部
測距センサ１９上の予め設定された検波枠領域６２（例
えば、中央領域）を設定する。ステップＳ１７におい
て、メインCPU３１は、内部測距センサ（エリアセン
サ）１９を駆動させ、図１３を用いて上述したようなエ
リアセンサ測距処理を実行させる。

【００８３】ステップＳ１８において、メインCPU３１
は、ステップＳ１７の処理で合焦点が検出されたか否か
を判定し、合焦点が検出されたと判定した場合、ステッ
プＳ１９に進む。

【００８４】ステップＳ１９において、メインCPU３１
は、レンズ制御回路３３およびフォーカスモータドライ
バ３６を介してフォーカスモータ１６を制御し、合焦点
に対応した所定位置にフォーカスレンズ１５を移動さ
せ、フォーカスレンズ位置を決定する。

【００８５】ステップＳ１８において、合焦点が検出さ
れなかったと判定された場合、処理はステップＳ２０に
進み、メインCPU３１は、レンズ制御回路３３およびフ
ォーカスモータドライバ３６を介してフォーカスモータ
１６を制御し、フォーカスレンズ１５をデフォルト距離
に対応した所定位置に移動させる。

【００８６】ステップＳ２１において、メインCPU３１
は、レンズ制御回路３３を介してフォーカスモータドラ
イバ３６を制御し、フォーカスモータ１６を駆動させ
る。

【００８７】以上のように、被写体までの距離に応じて
内部測距センサ１９の検波枠領域６２を移動させるよう
にしたので（すなわち、外部測距センサ１４の測距デー
タに応じて内部測距センサ１９の検波枠領域６２の視差
補正を行うようにしたので）、選択（決定）された検波
枠領域６２内で、外部測距センサ１９により得られた測
距データを中心に近傍スキャンが行われ、フォーカスレ
ンズを合焦させることが可能になる。これにより、オー
トフォーカス時間を短縮化することができる。また、内
部測距センサ１９への視差補正が同時に行われ、高精度
な測距が可能となる。

【００８８】さらに外部測距センサ１４の測距画角に対
応する内部測距センサ１９上の検波枠領域６２を所定の
大きさにするようにしたので、その領域内で視差補正す
ることができる。

【００８９】従って、画角の違いによる視差補正が可能
になり、外部測距センサ（ラインセンサ）１４と内部測
距センサ（エリアセンサ）１９を併用することにより、
オートフォーカス時間を短縮し、かつ、高精度なオート
フォーカス（自動合焦）を実現することができる。

【００９０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、高精度
なオートフォーカスを実現することができる。

【００９１】また本発明によれば、ラインセンサとエリ
アセンサの画角の違いによる視差補正が可能になり、短
時間かつ高精度に、オートフォーカスを実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したデジタルスチルカメラの外観
の構成例を示す図である。

【図２】図１のデジタルスチルカメラのレンズ制御回路
に係る電気的構成例を示す図である。

【図３】外部測距センサの構成例を示す図である。

【図４】内部測距センサの構成例を示す図である。

【図５】内部測距センサにおける視差補正を説明する図
である。

【図６】内部測距センサのエリア分割を説明する図であ
る。

【図７】距離による視差補正データテーブルの一例を示
す図である。

【図８】仮想センサアレイの設定を説明する図である。

【図９】外部測距センサの測距エリアをズーム位置によ
り補正する場合の一例を示す図である。

【図１０】ズーム位置による測距エリア補正テーブルの
一例を示す図である。

【図１１】オートフォーカス処理を説明するフローチャ
ートである。

【図１２】左右のフォトセンサアレイの被写体像の光量
分布を示す図である。

【図１３】図１１のステップＳ１２，Ｓ１７の処理を説
明するフローチャートである。

【符号の説明】

１ デジタルスチルカメラ， ８ リレーズボタン，
１１，１２ レンズ，１４ 外部測距センサ， １５
フォーカスレンズ， １６ フォーカスレンズドライ
バ， １７ ズームレンズ， １８ ズームドライバ，
１９ 内部測距センサ， ３１ メインCPU， ３３
レンズ制御回路， ３４ フォーカスレンズリセット
センサ， ３５ ズームレンズリセットセンサ， ３６
フォーカスモータドライバ， ３７ ズームモータド
ライバ， ５１ 左フォトセンサアレイ， ５２ 右フ
ォトセンサアレイ， ６１ 検波枠移動可能限界領域，
６２ 検波枠領域， ７１ 仮想センサアレイ， ７２
仮想レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｂ 13/36 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ａ Ｈ０４Ｎ 5/232 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ // Ｈ０４Ｎ 101:00 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｃ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影する被写体の合焦を行う自動合焦装
   置において、 前記被写体の距離を測距する第１の測距手段と、 前記第１の測距手段による測距結果に基づいて、検波エ
   リアを設定する設定手段と、 前記設定手段により設定された前記検波エリアを用い
   て、前記第１の測距手段により測距された所定位置近傍
   で前記被写体の距離を測距する第２の測距手段と、 前記第２の測距手段による測距結果に基づいて、合焦点
   を検出する検出手段とを備えることを特徴とする自動合
   焦装置。
2. 【請求項２】 前記第１の測距手段は、複数のセンサア
   レイを有するラインセンサであり、 前記第２の測距手段は、エリアセンサであることを特徴
   とする請求項１に記載の自動合焦装置。
3. 【請求項３】 前記第１の測距手段は、前記ラインセン
   サを複数の測距エリアに分割し、前記複数の測距エリア
   で前記被写体の距離を測距することを特徴とする請求項
   ２に記載の自動合焦装置。
4. 【請求項４】 前記測距エリアは、所定のセンサ数のセ
   ンサアレイからなり、 ズーム位置に応じて、前記測距エリアの前記センサ数を
   変更する変更手段をさらに備えることを特徴とする請求
   項３に記載の自動合焦装置。
5. 【請求項５】 前記第２の測距手段は、前記複数の測距
   エリアで測距された際に選択された所定の測距エリアに
   対応する前記検波エリア内で、前記被写体の距離を測距
   することを特徴とする請求項３に記載の自動合焦装置。
6. 【請求項６】 前記設定手段は、予め作成された視差補
   正テーブルに基づいて、前記検波エリアを設定すること
   を特徴とする請求項１に記載の自動合焦装置。
7. 【請求項７】 前記第１の測距手段による測距の結果、
   前記被写体の距離が最至近距離値未満の場合、前記設定
   手段は、予め設定された基準検波エリアを設定し、 前記第２の測距手段は、前記基準検波エリアを用いて、
   前記被写体の距離を測距することを特徴とする請求項１
   に記載の自動合焦装置。
8. 【請求項８】 前記設定手段により設定された前記検波
   エリアが所定領域を超える場合、前記第２の測距手段
   は、予め設定された基準検波エリアを用いて、前記被写
   体の距離を測距することを特徴とする請求項１に記載の
   自動合焦装置。
9. 【請求項９】 前記検出手段により検出された前記合焦
   点に基づいて、フォーカスレンズ位置を決定し、前記フ
   ォーカスレンズ位置にフォーカスレンズを移動させる移
   動手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載
   の自動合焦装置。
10. 【請求項１０】 撮影する被写体の合焦を行う自動合焦
    装置の自動合焦方法において、 前記被写体の距離を測距する第１の測距ステップと、 前記第１の測距ステップの処理による測距結果に基づい
    て、検波エリアを設定する設定ステップと、 前記設定ステップの処理により設定された前記検波エリ
    アを用いて、前記第１の測距ステップの処理により測距
    された所定位置近傍で前記被写体の距離を測距する第２
    の測距ステップと、 前記第２の測距ステップの処理による測距結果に基づい
    て、合焦点を検出する検出ステップとを含むことを特徴
    とする自動合焦方法。