JPH11183787A

JPH11183787A - 焦点検出装置、自動焦点調節装置及びカメラ

Info

Publication number: JPH11183787A
Application number: JP36595997A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Aoyama; 圭介青山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 1999-07-09
Anticipated expiration: 2017-12-24
Also published as: JP3630965B2

Abstract

(57)【要約】【課題】レンズを合焦させる際にハンチングを生じた
り、使用者の意志と合致しない物体を含む、焦点状態を
決定する為の領域選択をしてしまうことを防ぐようにす
る。【解決手段】観察面内の複数の点より距離に関する情
報を検出する情報検出手段と、該情報検出手段による複
数の検出結果に基づいて、観察面を領域分割する領域分
割手段と、該領域分割手段により分割された複数の領域
の中から主要物体が存在する少なくとも一つの領域を選
択する領域選択手段とを有し、前記領域選択手段にて選
択された領域により得られ距離に関する情報に基づいて
レンズの焦点状態を決定するものにおいて、前記領域選
択手段にて選択された領域で得られる距離に関する情報
が所定状態になるまでは、前記領域分割手段に領域分割
を行わせ、複数の領域の中から前記領域選択手段に領域
選択を行わせる（ａ１０５で小となるまで、ａ１０２→
ａ１０３→ａ１０４→ａ１０５→ａ１０６を繰り返
す）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の測距結果あ
るいはデフォーカス結果に基づいて、観察面を領域分割
する領域分割手段と、領域分割手段により分割された複
数の領域の中から主要物体が存在する領域を少なくとも
一つ選択する領域選択手段とを備えた、焦点検出装置、
自動焦点調節装置及びカメラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の多点測距が可能なカメラにおい
て、複数の測距結果の中から最も“近い”測距領域を必
ず選択して測距を行ったのでは誤測距することが多々あ
る事から、例えば３点測距の結果が、遠，中，近といっ
た特定のパターンを持っている場合には、“中”の測距
点を選択（“近”は地面等の可能性がある為）するとい
ったアルゴリズムを持つものが提案（特開平２−２８２
２３４号）されている。

【０００３】また、撮影画面内に多数の測距点を備え、
これら測距点について測距を行い、撮影空間中の任意の
方向の距離（デフォーカス量）を測定可能とする装置が
本願出願人より提案（特公平４−６７６０７号）されて
いる。

【０００４】この提案装置について、例えば図６の様な
シーンを撮影する場合を例にとって説明する。

【０００５】まず、撮影画面内を細かくブロック分割し
て（エリアセンサ上の複数の画素を組として）測距し、
次に図７の様な距離分布情報（距離マップ）を得る。そ
して、被写界空間の物体配置を判断するために、空間を
構成する各物体のグルーピングを行う。

【０００６】図８は、図７の距離マップデータに基づい
てグルーピングを行った結果の例であり、グルーピング
により各物体毎に領域が切り分けられる。実際的なグル
ーピングの手法は、いくつかの方法が一般的に知られて
いる。最も簡単な例は、隣接する２つのブロックの距離
（あるいはデフォーカス）の差が所定値以下であれば、
２つのブロックは同一物体を形成しているという判断
を、すべての隣接ブロックに対して適用するという方法
である。

【０００７】以上のような方法で、図８のように撮影空
間を構成する物体毎に、画面を領域分け（グルーピン
グ）する。

【０００８】そして、例えば距離情報や、物体の大きさ
情報、画面上での位置情報など、さらには物体の傾きの
度合を用いて、これら撮影空間を構成する物体の中から
主被写体の領域を決定するというものである。

【０００９】また、グルーピングを行う方法として、距
離マップからヒストグラムを作成し、ヒストグラムの分
布に基づいてグルーピングする方法がある。さらに、焦
点合わせを行う方法では、最至近と最頻度距離にのみ着
目し、両者の距離差が微少な時には中間に、そうでない
ときなら前の被写体に焦点を合わせる（特開昭６２−２
５５９１１号）などの方法がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際の
焦点調節では、常に全ての測距点（焦点検出点）で焦点
検出が正しくできるとは限らないし、測距誤差や焦点調
節中の撮影者や被写体の微妙な動きで距離マップが変わ
ってしまう。さらに、撮影レンズを通る光束を使って焦
点検出を行う方式の焦点検出系では、焦点検出を行う時
の撮影レンズの停止位置の影響も大きい。特に、ピント
調整を行いながら繰り返し距離マップを作成すると、距
離マップは作成し直す度に微妙に異なってしまう。図６
の様に被写体どうしが離れている場合には問題にならな
いが、被写体どうし近接したり、背景と主被写体の距離
が近い場合などは，問題が顕著になる。

【００１１】図９（ａ）はこの様なシーンの１例であ
り、２人の人物が並んで壁の直前に立っているシーンで
ある。同図（ｂ）はこのシーンを焦点調節する焦点検出
手段の焦点検出領域又は測距領域を表したものである。
このような焦点検出系でデフォーカスマップを作成した
様々な例を、図１０（ａ）〜（ｄ）に示している。

【００１２】図１０（ａ）では、４つの領域に分割され
た例である。領域ａ１，ａ２がほぼ右側の人物の領域に
なり、領域ａ３，ａ４が左側の人物の部分に相当する。
この場合、背景の壁の部分はほとんど焦点検出できなか
ったため領域として認識されていない（図では、空白に
なっている）。

【００１３】図１０（ｂ）においては、人物が正しく領
域ｂ１とｂ２に領域分けされた例である。また、図１０
（ｃ）では、２人の人物が一つの領域（領域３ｃ）に認
識され、壁の部分や人物の一部が別の領域に区分されて
いる（領域ｃ１，ｃ２参照）。又図１０（ｄ）では、人
物２人と壁の一部が同じ領域（領域ｄ２）に分類されて
しまい、さらに人物の一部のみが別の領域（領域ｄ１）
として認識されている。

【００１４】このように、同じシーンを撮影する場合で
も，撮影レンズの位置や、焦点検出の可否により距離マ
ップは随分異なるものになってしまう。

【００１５】このように異なる距離マップに従って、繰
り返し測距点を決定して焦点調節を行った場合、ピント
を合わせる測距点が定まらず、ハンチング等を起こして
しまったり、ピント合わせをする度に別な測距点にピン
トが合ってしまったりして、撮影者の信頼を著しく損な
うことになる。

【００１６】（発明の目的）本発明の第１の目的は、レ
ンズを合焦させる際にハンチングを生じたり、使用者の
意志と合致しない物体を含む、焦点状態を決定する為の
領域選択をしてしまうことを防ぐことのできる焦点検出
装置を提供しようとするものである。

【００１７】本発明の第２の目的は、レンズを合焦させ
る際にハンチングを生じたり、使用者の意志と合致しな
い物体に焦点合わせを行ってしまうような、焦点調節用
の領域選択をしてしまうことを防ぐことのできる自動焦
点調節装置を提供しようとするものである。

【００１８】本発明の第３の目的は、撮影レンズを合焦
させる際にハンチングを生じたり、撮影者の意志と合致
しない被写体を含む、焦点状態を決定する為の領域選択
をしてしまうことを防ぐことのできるカメラを提供しよ
うとするものである。

【００１９】本発明の第４の目的は、撮影レンズを合焦
させる際にハンチングを生じたり、撮影者の意志と合致
しない被写体に焦点合わせを行ってしまうような、焦点
調節用の領域選択をしてしまうことを防ぐことのできる
カメラを提供しようとするものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため、請求項１又は３の本発明は、観察面内の複数の
点より距離に関する情報を検出する情報検出手段と、該
情報検出手段による複数の検出結果に基づいて、観察面
を領域分割する領域分割手段と、該領域分割手段により
分割された複数の領域の中から主要物体が存在する少な
くとも一つの領域を選択する領域選択手段とを有し、前
記領域選択手段にて選択された領域により得られる距離
に関する情報に基づいてレンズの焦点状態を決定する焦
点検出装置において、前記領域選択手段にて選択された
領域で得られる距離に関する情報が所定状態になるまで
は、前記領域分割手段に領域分割を行わせ、複数の領域
の中から前記領域選択手段に領域選択を行わせる焦点検
出装置とするものである。

【００２１】同じく上記第１の目的を達成するため、請
求項２又は３の本発明は、観察面内の複数の点より距離
に関する情報を検出する情報検出手段と、該情報検出手
段による複数の検出結果に基づいて、観察面を領域分割
する領域分割手段と、該領域分割手段により分割された
複数の領域の中から主要物体が存在する少なくとも一つ
の領域を選択する領域選択手段とを有し、前記領域選択
手段にて選択された領域より得られる距離に関する情報
に基づいてレンズの焦点状態を決定する焦点検出装置に
おいて、前記領域選択手段にて選択された領域で得られ
る距離に関する情報が所定状態になるまでは、該領域選
択手段に領域選択を行わせる焦点検出装置とするもので
ある。

【００２２】また、上記第２の目的を達成するため、請
求項４又は６の本発明は、観察面内の複数の点より距離
に関する情報を検出する情報検出手段と、該情報検出手
段による複数の検出結果に基づいて、観察面を領域分割
する領域分割手段と、該領域分割手段により分割された
複数の領域の中から主要物体が存在する少なくとも一つ
の領域を選択する領域選択手段と、該領域選択手段で選
択された領域にて得られる距離に関する情報に基づいて
焦点調節光学系を駆動するレンズ駆動手段とを有する自
動焦点調節装置において、前記領域選択手段にて選択さ
れた領域で得られる距離に関する情報が所定状態になる
までは、前記領域分割手段に領域分割を行わせ、複数の
領域の中から前記領域選択手段に領域選択を行わせる自
動焦点調節装置とするものである。

【００２３】同じく上記第２の目的を達成するため、請
求項５又は６の本発明は、観察面内の複数の点より距離
に関する情報を検出する情報検出手段と、該情報検出手
段による複数の検出結果に基づいて、観察面を領域分割
する領域分割手段と、該領域分割手段により分割された
複数の領域の中から主要物体が存在する少なくとも一つ
の領域を選択する領域選択手段と、該領域選択手段で選
択された領域にて得られる距離に関する情報に基づいて
焦点調節光学系を駆動するレンズ駆動手段とを有する自
動焦点調節装置において、前記領域選択手段にて選択さ
れた領域で得られる距離に関する情報が所定状態になる
までは、該領域選択手段に領域選択を行わせる自動焦点
調節装置とするものである。

【００２４】また、上記第３の目的を達成するため、請
求項７の本発明は、請求項１又は請求項２記載の焦点検
出装置を有したカメラとするものである。

【００２５】また、上記第４の目的を達成するため、請
求項８の本発明は、請求項４又は５記載の自動焦点調節
装置を有したカメラとするものである。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。

【００２７】図３は本発明の実施の第１の形態に係るカ
メラの概略構成を示すブロック図である。

【００２８】図３において、２０３はマイクロコンピュ
ータであり、後述する領域センサからの出力をディジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄコンバータや該Ａ／Ｄコンバー
タでＡ／Ｄ変換された画像信号を格納するメモリ（ＲＡ
Ｍ）や後述の距離マップ作成やグルーピング等を行うＣ
ＰＵを具備している。

【００２９】２０１は微小受光画素を二次元配列したＣ
ＣＤ等の領域センサ、２０２は前記領域センサ２０１を
駆動するセンサ駆動回路である。前記センサ駆動回路２
０２は、ＡＦＣＯＭ信号を受けている間、データバスＤ
ＢＵＳを介してシリアル通信を行う。そして、シリアル
通信にてマイクロコンピュータ２０３よりセンサ駆動情
報を受け取とると、その情報によりセンサを駆動制御す
る。

【００３０】２０６は前記マイクロコンピュータ２０３
によって選択される測距情報に基づいて撮影レンズの駆
動を行うレンズ駆動回路で、撮影レンズ２１３のピント
調節用モータと絞り羽根制御用モータを駆動制御するも
のであり、前記マイクロコンピュータ２０３からＬＣＯ
Ｍ信号を受けている間、データバスＤＢＵＳを介してシ
リアル通信を行う。そして、シリアル通信にてマイクロ
コンピュータ２０３よりレンズ駆動情報を受け取とる
と、その情報によりレンズを駆動制御する。また、同時
にレンズの各種の情報（焦点距離情報等）をシリアル通
信によりマイクロコンピュータ２０３に送る。

【００３１】２０７は不図示のレリーズ釦の第１ストロ
ークによりＯＮするスイッチ（ＳＷ１）、２０８は不図
示のレリーズ釦の第２ストロークによりＯＮするスイッ
チ（ＳＷ２）である。

【００３２】２１４はスイッチセンス回路であり、撮影
者が各撮影条件を設定する為のスイッチやカメラの状態
を示すスイッチの状態を読み取り、マイクロコンピュー
タ２０３に送る回路であり、ＳＷＣＯＭ信号を受けてい
る間、データバスＤＢＵＳを介しシリアル通信によりマ
イクロコンピュータ２０３にスイッチデータを送る。ま
た、電子ダイアル２１０の入力値により、ダイアル値の
カウントアップやカウントダウンも行い、ＳＷＣＯＭ信
号を受けている間、データバスＤＢＵＳを介しシリアル
通信によりマイクロコンピュータ２０３にカウント値を
送る。

【００３３】２０４はシャッタの開閉を制御するシャッ
タ制御回路、２０５はフィルムの給送を制御するフィル
ム制御回路である。

【００３４】次に、上記マイクロコンピュータ２０３に
おいて実行される一連の動作について、図４のフローチ
ャートに従って説明する。

【００３５】ステップ＃３００においては、カメラのメ
インスイッチが押された等の要因によりカメラの電源が
入った状態であり、ステップ＃３０１へ進む。そして、
ステップ＃３０１において、スイッチセンス回路２１４
の情報を基に、モードの切換えや設定値の切換えを行
い、変化があった場合には不図示の液晶表示回路に通信
して表示データや表示の色を修正する。続くステップ＃
３０２においては、スイッチＳＷ１がＯＮしているか否
かを判別し、ＯＮしていれば測光動作を行う為にステッ
プ＃３０６へ進み、ＯＦＦのままである場合にはステッ
プ＃３０３へ進む。

【００３６】ここではスイッチＳＷ１がＯＦＦのままで
あるとして、ステップ＃３０３へ進むものとする。

【００３７】ステップ＃３０３においては、電源をＯＦ
Ｆするかどうかの判別を行い、電源をＯＦＦしない場合
はステップ＃３０２のスイッチＳＷ１のチェックに戻
る。つまり、何らかの要因でカメラの電源が立上がった
場合には、一定時間、電源を起しておくことにより、ス
イッチ状態のチェックや表示の切換えを行う。また、上
記ステップ＃３０３にて電源をＯＦＦする場合はステッ
プ＃３０４へ進み、カメラのファインダ内や外部の不必
要な部分の表示を液晶表示回路３により消灯し、電源を
ＯＦＦする。そして、次のステップ＃３０５において、
一連の動作を終了する。

【００３８】上記ステップ＃３０２にてスイッチＳＷ１
がＯＮしたことを判別した場合は前述した様にステップ
＃３０６へ進み、ここでは不図示の測光回路を動作させ
て被写体での反射光を取り込み、Ａ／Ｄ変換して測光情
報を得る。そして、露出条件（絞り，シャッタスピー
ド）の演算を行う。次のステップ＃３０７においては、
サブルーチン自動選択ＡＦを行う。なお、このサブルー
チン自動選択ＡＦの詳しい動作については、後述する。
続くステップ＃３０８においては、上記ステップ＃３０
６にて得られたＡＶ値やＴＶ値を不図示の液晶表示回路
によりファインダ内液晶表示装置と外部液晶表示装置に
表示する。

【００３９】ステップ＃３０９においては、カメラの状
態がレリーズを許可して良い状態か否かの判別を行う。
例えば、ＡＦモードが「ワンショットモード」である場
合は、上記ステップ＃３０７の焦点検出結果が「合焦状
態」ならばレリーズは許可され、スイッチＳＷ２のチェ
ックを行う為に後述するステップ＃３１０へ進み、一
方、「合焦状態」でない場合は、ステップ＃３０１へ戻
る。そして、このステップ＃３０１に戻った後は上記と
同様必要に応じてモード等の表示し、スイッチＳＷ１の
チェックの為にステップ＃３０２へと進む。そして、ス
イッチＳＷ１がＯＮの場合は、再び測光，測距，表示を
行い（ステップ＃３０２→＃３０６→＃３０７→＃３０
８）、再度ステップ＃３０９にてカメラの状態がレリー
ズを許可して良い状態か否かの判別を行う。

【００４０】上記ステップ＃３０９にてレリーズが許容
されると、ステップ＃３１０へ進み、ここではスイッチ
ＳＷ２がＯＮしているか否かを判別し、ＯＮであれば撮
影動作を行う為にステップ＃３１１へ進み、スイッチＳ
Ｗ２がＯＦＦの場合は、スイッチＳＷ１のチェックの為
にステップ＃３０１及びステップ＃３０２に戻り、この
ステップ＃３０２にてスイッチＳＷ１がＯＮの場合は、
再び測光，測距，表示を行う（ステップ＃３０２→＃３
０６→＃３０７→＃３０８）ことになる。

【００４１】上記ステップ＃３１０にてスイッチＳＷ２
がＯＮしていれば、前述した様に撮影動作を行う為にス
テップ＃３１１へ進み、ここでは不図示のチャージモー
タ制御回路によりクリックリターンミラーをアップする
と共に、上記ステップ＃３０６で決められた絞り量をレ
ンズ駆動回路２０６により撮影レンズ２１３に通信し、
設定露光量が得られるように絞り込み動作を行う。次の
ステップ＃３１２においては、シャッタ制御回路２０４
を用いて上記ステップ＃３０６で決められたＴＶ量が得
られる様に不図示のシャッタ先幕及び後幕の走行制御を
行う。続くステップ＃３１３においては、不図示のチャ
ージモータ制御回路によりクイックリターンミラーをダ
ウンすると同時に、シャッタのチャージを行い、上記ス
テップ＃３０６にて絞り込まれていた絞りを開放に戻
す。そして、ステップ＃３１４において、上記フィルム
制御回路２０５を用いて不図示の給送モータを制御し、
フィルムの巻上げを行う。

【００４２】以上で、カメラの一連の動作が終了する。

【００４３】尚、このシーケンスの中では、カメラの動
作が通常と違う場合の処理（例えばフィルムが突っ張っ
た場合など）は、本発明と無関係なために省略してい
る。

【００４４】次に、図４のステップ＃３０７にてコール
されるサブルーチン「自動選択ＡＦ」について、図１の
フローチャートを用いて詳しく説明する。

【００４５】ステップａ１０１においては、図４のステ
ップ＃３０６からプログラムシーケンスが移行して、サ
ブルーチン自動選択ＡＦの実行を開始する。そして、ま
ずステップａ１０２において、センサ駆動回路２０２を
用いて領域センサ２０１を駆動し、複数領域の焦点検出
を行う為に光電変換センサの蓄積を行わせると共にその
センサ出力を取り込み、そのＡ／Ｄ値から各焦点検出領
域毎の焦点情報を算出する。そして、これらの焦点検出
結果を基に、既存のアルゴリズムでデフォーカス量の算
出を行い、多点焦点検出を行う。

【００４６】次のステップａ１０３においては、検出さ
れたデフォーカス量に基づきグルーピングを行う（デフ
ォーカスマップを作成する）。グルーピングの手法は、
前述した様に、隣接する２つのブロックのデフォーカス
の差が所定値以下であれば、２つのブロックは同一物体
を形成しているという判断を、すべての隣接ブロックに
対して適用するという方法等が既に知られているので、
これ以上の説明は省略する。このような判断を行うこと
により、撮影画面を物体毎に領域分けしたデータを得る
ことができる。（このデフォーカスによりグループ分け
した領域分けデータを、デフォーカスマップという。）例えば、レンズが至近位置にある時に、図９（ａ）の様
な撮影シーンで、同図（ｂ）のように配置された焦点検
出点で焦点検出を行うと、各々の焦点検出点において、
図５（ａ１）に示す様な、デフォーカス量が検出される
（検出不能の領域は空白になっている）。このときに作
成されるデフォーカスマップは、同図（ｂ１）のように
なる。レンズが至近端にあり、全体的にデフォーカス量
が大きいので、コントラストのある人物の顔の部分は焦
点検出する事ができたが、それ以外は焦点検出不能の部
分が多い。デフォーカスマップの領域は、それぞれの人
物の顔の部分が２つの領域として（領域ｂ1.1 ，ｂ1.2
）認識され、人物の服装の部分が一つの領域（領域ｂ
1.3 ）を形成している。壁の部分はほとんど焦点検出不
能になっているため、領域として認識されていない。

【００４７】次のステップａ１０４においては、画面を
構成するすべての物体（グループ）の中から主被写体を
判定する。主被写体を判断するための要素としては、物
体の大きさや傾き、距離の遠近、画面上の位置などを考
慮して行う。主被写体を決定するとそのグループを代表
する焦点検出点を決定し，その焦点検出点の中からデフ
ォーカス量をそのグループの、すなわち主被写体のデフ
ォーカス量とする。

【００４８】図５（ａ１），（ｂ１）の例では、領域ｂ
1.1 ，ｂ1.2 ，ｂ1.3 の中から、領域ｂ1.1 を主被写体
として選択し、領域ｂ1.1 の中から、同図（ｂ１）の測
距点１のデフォーカス量「−14.7」（絶対値では「14.
7」）を主被写体のデフォーカス量として選択する。

【００４９】次のステップａ１０５においては、主被写
体のデフォーカス量とデフォーカス判定閾値を比較し
て、主被写体のデフォーカス量の（絶対値の大きさ）が
閾値より大きければステップａ１０６へ分岐し、小さけ
ればステップａ１０７へ分岐する。デフォーカス量の判
定閾値は、例えば「 0.1」とすれば、今回の主被写体は
「−14.7」（絶対値では「14.7」）で、閾値より大き
い。ここでは、主被写体のデフォーカス量が閾値より大
きい場合について、まず説明する。このときはステップ
ａ１０６へ進む。

【００５０】ステップａ１０６においては、主被写体の
デフォーカス量に基づきレンズ駆動量を演算した後に、
レンズ制御回路２０６へレンズ駆動量を通信し、レンズ
を駆動する。レンズ駆動後はステップａ１０２へ戻り、
再び焦点検出を行う。そして、ステップａ１０３〜ａ１
０４で再びデフォーカスマップを作成し、主被写体を判
定し、デフォーカス量を求める。

【００５１】前記の例において、レンズが前回決定した
主被写体のデフォーカス量に基づいて駆動を行った後、
再度焦点検出を行うと、各々の焦点検出点において、図
５（ａ２）に示す様なデフォーカス量が検出される。こ
のときに作成されるデフォーカスマップは、同図（ｂ
２）のようになる。レンズが至近端から駆動されたた
め、前回の主被写体のデフォーカス量は小さくなってい
る。今回検出したデフォーカス量で再度デフォーカスマ
ップを作成すると、同図（ｂ２）のようになる。デフォ
ーカスマップの領域は、それぞれの人物の顔の部分が２
つの領域として（領域ｂ2.1 ，ｂ2.2 ）認識され、人物
の１部分が一つの領域（領域ｂ2.3 ）を形成している。

【００５２】今回は、右側の人物の上の壁が焦点検出で
きたので、新しい領域ｂ2.4 を形成している。領域ｂ2.
1 及び領域ｂ2.2 は、１回目の測距で作成したデフォー
カスマップの領域ｂ1.1 及びｂ1.2 に対応する領域であ
るが、焦点検出可能領域が増えたために少し領域が大き
くなっている。所定のアルゴリズムに従って、これら４
つの領域の中から領域選択をを行うと、領域ｂ2.2 が主
被写体領域として選択される。領域ｂ2.2 の中からグル
ープを代表する焦点検出点を同図（ｂ２）の測距点２に
決定し、そのデフォーカス量を主被写体のデフォーカス
量とする。

【００５３】再びステップａ１０５にてデフォーカス量
を比較し、デフォーカス量が大きければステップａ１０
６へ進み、レンズ駆動を行う。

【００５４】このように、ステップａ１０５において、
デフォーカス量が少なくなるまで、ステップａ１０２〜
ａ１０６を繰り返し実行し、その都度デフォーカスマッ
プを作り直し、主被写体を判定する。

【００５５】上記ステップａ１０５で主被写体のデフォ
ーカス量が閾値より小さくなったらステップａ１０７へ
進む。前記の例において、決定した測距点２のデフォー
カス量は「−0.97」（絶対値では「0.97」）であり、デ
フォーカス量の判定閾値「0.1 」より小さい（比較は絶
対値で行う）ので、ステップａ１０７へ分岐する。そし
て、このステップａ１０７において、焦点検出点を上記
ステップａ１０４で最後に計算した位置に決定する。以
後、デフォーカスマップの作成や主被写体の再判定は行
わない。

【００５６】前記の例では、測距点２を最終的な焦点検
出点の位置として決定し、以後この焦点検出点のみで焦
点検出を行う。

【００５７】次のステップａ１０８においては、上記ス
テップａ１０７で決定した焦点検出点、すなわち主被写
体のデフォーカス量が合焦範囲内であるか判定する。合
焦ならステップａ１１１へ進み、そうでないならステッ
プａ１０９へ進む。ステップａ１０９においては、上記
ステップａ１０７で決定した主被写体のデフォーカス量
に基づきレンズ駆動量を演算した後に、レンズ制御回路
２０６へレンズ駆動量を通信し、レンズを駆動する。次
のステップａ１１０においては、レンズ駆動後、上記ス
テップａ１０７で決定した焦点検出点の焦点検出を行
う。その後はステップａ１０８へ戻り、合焦判定を行
う。

【００５８】上記ステップａ１０７で焦点検出点（主被
写体）が決定した後は、その焦点検出点だけで焦点検出
を行い、合焦になるまでステップａ１０８〜ａ１１０を
繰り返す。ここで判るように、一度主被写体を決定する
と、デフォーカスマップの作成や主被写体の判定は行わ
ない。

【００５９】上記ステップａ１０８で合焦になったこと
を判別するとステップａ１１１へ進み、「合焦状態」の
設定を行う。そして、ステップａ１１２へ進み、このサ
ブルーチンをリターンする。

【００６０】なお、このサブルーチンの中では、合焦に
なるまで焦点検出を行う場合を説明しているが（合焦に
ならない場合のシーケンスは省略している）、実際は、
焦点検出が不能な場合や、所定回数レンズ駆動を行って
も合焦にならない場合の処理などを行うので、必ずしも
「合焦状態」でサブルーチンをリターンする訳ではな
い。

【００６１】以上説明したように、複数の焦点検出点で
焦点検出を行い，その結果で領域分割を行って、分割さ
れた領域から主被写体領域を決定して焦点調節を行う場
合、決定した主被写体の焦点検出結果が所定以内になる
までは、領域分割及び主被写体領域の決定を繰り返し行
いながらレンズ駆動を行い、主被写体の焦点検出結果が
所定以内になったら決定した主被写体で焦点調節を行う
ようにしたため、ハンチングや誤選択（撮影者の意志と
不一致の被写体を選択する）を行わず意志に一致した焦
点検出点選択を行うことができる。

【００６２】（実施の第２の形態）図２は本発明の実施
の第２の形態に係るカメラの、サブルーチン「自動選択
ＡＦ」を示すフローチャートである。なお、カメラの概
略構成やその他の動作は、上記実施の第１の形態で説明
した、図３及び図４と同様であるので、ここではその説
明は割愛する。

【００６３】図４のステップ＃３０７において、サブル
ーチン「自動選択ＡＦ」がコールされると、ステップｚ
１０１より動作を開始し、まずステップＲ１０２におい
て、センサ駆動回路２０２を用いて領域センサ２０１を
駆動し、既存のアルゴリズムでデフォーカス量の算出を
行い、多点焦点検出を行う。次のステップｚ１０３にお
いては、検出されたデフォーカス量に基づきグルーピン
グを行う。そして、ステップｚ１０４において、画面を
構成するすべての物体（グループ）の中から主被写体を
判定し、そのグループを代表する焦点検出点を決定す
る。その焦点検出点のデフォーカス量をそのグループ
の、すなわち主被写体のデフォーカス量とする。

【００６４】次のステップｚ１０５においては、主被写
体のデフォーカス量とデフォーカス判定閾値を比較し
て、主被写体のデフォーカス量が閾値より大きければス
テップｚ１０６へ分岐し、小さければステップｚ１０８
へ分岐する。

【００６５】まず、主被写体のデフォーカス量が閾値よ
り大きく、ステップｚ１０６へ進んだ場合を説明する。

【００６６】ステップｚ１０６においては、主被写体の
デフォーカス量に基づきレンズ制御回路２０６へレンズ
駆動量を通信し、レンズを駆動する。そして、次のステ
ップｚ１０７において、レンズ駆動後、再び多点焦点検
出を行い、ステップｚ１０４）へ戻り、ここで再度主被
写体を判定し、デフォーカス量を求める。

【００６７】この実施の第２の形態では、デフォーカス
マップを作り直さないので、最初に決まった領域分割で
主被写体を決定する。デフォーカスマップを作り直さな
いため、演算時間が大幅に短縮され、かつ、領域の大き
さや数が演算の度に変化しないという特徴がある。ま
た、最初に領域分割を決めてしまう場合は、上記実施の
第１の形態のように、個々の焦点検出点を厳密に区分す
るような分割ではなく、大まかな分割のみを決定しても
良い。領域の分割を決定するのは必ずしも最初の測距結
果によって行う必要はなく、何度か焦点調節動作を行っ
た後に決定するようにしても良い。

【００６８】上記ステップｚ１０４〜ｚ１０７を、ステ
ップｚ１０５にてデフォーカス量が少なくなることが判
別されるまで繰り返し実行し、最初に決定した領域分割
で主被写体を判定する。

【００６９】上記ステップｚ１０５で主被写体のデフォ
ーカス量が閾値より小さくなったらステップｚ１０８へ
進む。そして、このステップｚ１０８においては、焦点
検出点を、上記ステップｚ１０４で最後に計算した位置
に決定する。以後、主被写体の再判定は行わない。続く
ステップｚ１０９においては、上記ステップｚ１０８で
決定した焦点検出点、すなわち主被写体のデフォーカス
量が合焦範囲内であるか判定する。合焦ならステップｚ
１１２へ進み、そうでないならステップｚ１１０）へ進
む。

【００７０】ステップｚ１１０においては、上記ステッ
プｚ１０８で決定した主被写体のデフォーカス量に基づ
きレンズ駆動量を演算し、レンズ制御回路２０６へレン
ズ駆動量を通信し、レンズを駆動する。次のステップｚ
１１１においては、レンズ駆動後、上記ステップｚ１０
７で決定した測距点の焦点検出を行う。その後、ステッ
プｚ１０９へ戻り、合焦判定を行う。

【００７１】上記ステップｚ１０８で焦点検出点（主被
写体）が決定した後は、その焦点検出点だけで焦点検出
を行い、合焦になるまでステップｚ１０９〜ｚ１１１を
繰り返す。ここで判るように、一度主被写体を決定する
と主被写体の判定は行わない。

【００７２】上記ステップｚ１０９にて合焦になったこ
とを判別するとステップｚ１１２へ進み、「合焦状態」
の設定を行う。そして、次のステップｚ１１３にて、こ
のサブルーチンをリターンする。

【００７３】なお、このサブルーチンの中では、合焦に
なるまで焦点検出を行う場合を説明しているが（合焦に
ならない場合のシーケンスは省略している）、実際は、
焦点検出が不能な場合や、所定回数レンズ駆動を行って
も合焦にならない場合の処理などを行うので、必ずしも
「合焦状態」でサブルーチンをリターンする訳ではな
い。

【００７４】以上説明したように、複数の焦点検出点で
測距を行い、その結果で領域分割を行って、分割された
領域から主被写体領域を決定して焦点調節を行う場合、
決定した主被写体の焦点検出結果が所定以内になるまで
は、決められた領域分割で主被写体領域の決定を繰り返
し行いながらレンズ駆動を行い、主被写体の焦点検出結
果が所定以内になったら決定した主被写体で焦点調節を
行うようにしたため、ハンチングや誤選択（撮影者の意
志と不一致の被写体を選択する）を行わず意志に一致し
た焦点検出点選択を行うことができる。また、領域分割
を繰り返し行わないので計算量が少なくなり、演算時間
が短くなる。

【００７５】（実施の第３の形態）上記実施の第１の形
態においては、デフォーカスを検出するタイプの装置を
例にして説明したが、距離検出する測距装置においても
同様に領域分割を行って、焦点調節を行うことができ
る。この場合は、図１のステップａ１０３に相当する部
分で、距離マップを作成し、ステップａ１０５では、主
被写体の距離と、その時点で撮影レンズが合焦している
距離とを比較して、その差が所定以内であるかを判定す
ることになる。

【００７６】（実施の第４の形態）上記実施の第２の形
態では、デフォーカスを検出するタイプの装置を例にし
て説明したが、距離検出する測距装置においても同様に
領域分割を行って、焦点調節を行うことができる。この
場合は、図２のステップｚ１０３に相当する部分で、距
離マップを作成し、ステップｚ１０５では，主被写体の
距離と、その時点で撮影レンズが合焦している距離とを
比較して，その差が所定以内であるかを判定することに
なる。

【００７７】（発明と実施の形態の対応）上記実施の第
１又は第３の形態において、マイクロコンピュータ２０
３内の、図１におけるステップａ１０２の動作を実行す
る部分が本発明の領域分割手段に相当し、ステップａ１
０４の動作を実行する部分が本発明の領域選択手段に相
当しる。さらに、図３のレンズ駆動回路２０６，撮影レ
ンズ２１３、図１におけるステップａ１０６，ａ１０９
の動作を実行する部分が本発明のレンズ駆動手段に相当
し、図３におけるエリアセンサ２０１，センサ駆動回路
２０２、図１におけるステップａ１０２，ステップａ１
１０の動作を実行する部分が本発明の情報検出手段に相
当する。

【００７８】また、上記実施の第２又は第４の形態にお
いて、マイクロコンピュータ２０３内の、図２における
ステップｚ１０３の動作を実行する部分が本発明の領域
分割手段に相当し、ステップｚ１０４の動作を実行する
部分が本発明の領域選択手段に相当する。さらに、図３
のレンズ駆動回路２０６，撮影レンズ２１３、図２にお
けるステップｚ１０６，ｚ１１０の動作を実行する部分
が本発明のレンズ駆動手段に相当し、図３におけるエリ
アセンサ２０１，センサ駆動回路２０２、図２における
ステップｚ１０２，ｚ１０７，ｚ１１１の動作を実行す
る部分が本発明の情報検出手段に相当する。

【００７９】以上が実施の形態の各構成と本発明の各構
成の対応関係であるが、本発明は、これら実施の形態の
構成に限定されるものではなく、請求項で示した機能、
又は実施の形態がもつ機能が達成できる構成であればど
のようなものであってもよいことは言うまでもない。

【００８０】（変形例）本発明は、一眼レフカメラやビ
デオカメラ等のカメラに適用した場合を例にしている
が、該カメラに搭載される焦点検出装置、測距装置、自
動焦点調節装置であっても良いし、更には環境認識装
置、例えばエアコン（例えば人物を認識してその方向に
風向きを設定する装置として利用）や車（人物認識装置
として利用）等の装置にも適用可能である。

【００８１】その他、本発明が適用される測距装置や焦
点検出装置を具備した光学装置、例えば双眼鏡やゲーム
機にも適用可能である。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レンズを合焦させる際にハンチングを生じたり、使用者
の意志と合致しない物体を含む、焦点状態を決定する為
の領域選択をしてしまうことを防ぐことがきる焦点検出
装置を提供できるものである。

【００８３】また、本発明によれば、レンズを合焦させ
る際にハンチングを生じたり、使用者の意志と合致しな
い物体に焦点合わせを行ってしまうような、焦点調節用
の領域選択をしてしまうことを防ぐことができる自動焦
点調節装置を提供できるものである。

【００８４】また、本発明によれば、撮影レンズを合焦
させる際にハンチングを生じたり、撮影者の意志と合致
しない被写体を含む、焦点状態を決定する為の領域選択
をしてしまうことを防ぐことができるカメラを提供でき
るものである。

【００８５】また、本発明によれば、撮影レンズを合焦
させる際にハンチングを生じたり、撮影者の意志と合致
しない被写体に焦点合わせを行ってしまうような、焦点
調節用の領域選択をしてしまうことを防ぐことができる
カメラを提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１の形態に係るカメラの自動
選択ＡＦ時の動作を示すフローチャートである。

【図２】本発明の実施の第１の形態に係るカメラの自動
選択ＡＦ時の動作を示すフローチャートである。

【図３】本発明の実施の各形態に係るカメラの概略構成
を示すブロック図である。

【図４】本発明の実施の各形態に係るカメラのメイン動
作を説明するためのフローチャート図である。

【図５】本発明の実施の第１の形態における自動選択Ａ
Ｆで検出されるデフォーカス量とそれに基づいて作成さ
れたデフォーカスマップの図である。

【図６】従来例を説明するための撮影シーン例を示す図
である。

【図７】図６の距離マップの例を示す図である。

【図８】図７をグルーピングした際の一例を示す図であ
る。

【図９】従来例及び本発明を説明するための撮影シーン
の一例と焦点検出点の分布図である。

【図１０】従来例のデフォーカスマップ（領域分割）の
例を示す図である。

【符号の説明】

２０１エリアセンサ２０２センサ駆動回路２０３マイクロコンピュータ２０６レンズ駆動回路２０７レリーズ釦の第１ストロークによりＯＮするス
イッチ（ＳＷ１）２０８レリーズ釦の第２ストロークによりＯＮするス
イッチ（ＳＷ２）２１３撮影レンズ２１４スイッチセンス回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】観察面内の複数の点より距離に関する情
報を検出する情報検出手段と、該情報検出手段による複
数の検出結果に基づいて、観察面を領域分割する領域分
割手段と、該領域分割手段により分割された複数の領域
の中から主要物体が存在する少なくとも一つの領域を選
択する領域選択手段とを有し、前記領域選択手段にて選
択された領域より得られる距離に関する情報に基づいて
レンズの焦点状態を決定する焦点検出装置において、前記領域選択手段にて選択された領域で得られる距離に
関する情報が所定状態になるまでは、前記領域分割手段
に領域分割を行わせ、複数の領域の中から前記領域選択
手段に領域選択を行わせることを特徴とする焦点検出装
置。
【請求項２】観察面内の複数の点より距離に関する情
報を検出する情報検出手段と、該情報検出手段による複
数の検出結果に基づいて、観察面を領域分割する領域分
割手段と、該領域分割手段により分割された複数の領域
の中から主要物体が存在する少なくとも一つの領域を選
択する領域選択手段とを有し、前記領域選択手段にて選
択された領域により得られる距離に関する情報に基づい
てレンズの焦点状態を決定する焦点検出装置において、前記領域選択手段にて選択された領域で得られる距離に
関する情報が所定状態になるまでは、該領域選択手段に
領域選択を行わせることを特徴とする焦点検出装置。
【請求項３】前記情報検出手段は、観察画面内の複数
の領域に対応する複数の焦点検出用センサと、該複数の
焦点検出用のセンサからの信号に基づいて各領域のデフ
ォーカス量を検出する手段であることを特徴とする請求
項１又は２記載の焦点検出装置。
【請求項４】観察面内の複数の点より距離に関する情
報を検出する情報検出手段と、該情報検出手段による複
数の検出結果に基づいて、観察面を領域分割する領域分
割手段と、該領域分割手段により分割された複数の領域
の中から主要物体が存在する少なくとも一つの領域を選
択する領域選択手段と、該領域選択手段で選択された領
域にて得られる距離に関する情報に基づいて焦点調節光
学系を駆動するレンズ駆動手段とを有する自動焦点調節
装置において、前記領域選択手段にて選択された領域で得られる距離に
関する情報が所定状態になるまでは、前記領域分割手段
に領域分割を行わせ、複数の領域の中から前記領域選択
手段に領域選択を行わせることを特徴とする自動焦点調
節装置。
【請求項５】観察面内の複数の点より距離に関する情
報を検出する情報検出手段と、該情報検出手段による複
数の検出結果に基づいて、観察面を領域分割する領域分
割手段と、該領域分割手段により分割された複数の領域
の中から主要物体が存在する少なくとも一つの領域を選
択する領域選択手段と、該領域選択手段で選択された領
域にて得られる距離に関する情報に基づいて焦点調節光
学系を駆動するレンズ駆動手段とを有する自動焦点調節
装置において、前記領域選択手段にて選択された領域で得られる距離に
関する情報が所定状態になるまでは、該領域選択手段に
領域選択を行わせることを特徴とする自動焦点調節装
置。
【請求項６】前記情報検出手段は、観察画面内の複数
の領域に対応する複数の焦点検出用センサと、該複数の
焦点検出用のセンサからの信号に基づいて各領域のデフ
ォーカス量を検出する手段であることを特徴とする請求
項４又は５記載の自動焦点調節装置。
【請求項７】請求項１又は請求項２記載の焦点検出装
置を有したことを特徴とするカメラ。
【請求項８】請求項４又は５記載の自動焦点調節装置
を有したことを特徴とするカメラ。