JPH04235512A - グル−プ化機能を有する焦点検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカメラなどの焦点検出装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】撮影画面内に設定された複数の焦点検出
領域ごとのデフォーカス量に基づいて複数のグループに
分類し、これらのグループの中から合焦すべき被写体像
が形成されていると予想されるグループを選択し、この
グループに属する焦点検出領域のデフォーカス量に基づ
いて最適デフォーカス量を算出するグループ化機能を有
する焦点検出装置が、知られている（特開平２−１７８
６４１号公報参照）。

【０００３】この種の焦点検出装置では、複数の焦点検
出領域をグループ化する時に、デフォーカス軸上におい
て所定の幅のゾーンを設定し、ある焦点検出領域のデフ
ォーカス量を中心とする所定幅のゾーンの中に他の焦点
検出領域のデフォーカス量が含まれる場合、その領域を
同一グループと判定する。すなわち、基準となるデフォ
ーカス量とある領域のデフォーカス量との差の絶対値が
所定値以下であれば、その領域はそのグループに属する
ものとし、所定値より大きければその領域は同一グルー
プに属さないものとする。次に、グループ化処理によっ
て作られた複数のグループの中から、撮影者の意図して
いる被写体を補捉している可能性が高い一つのグループ
を選択し、選択された最適グループに属する焦点検出領
域のデフォーカス量に基づいて、全体として最適なデフ
ォーカス量ＤＥＦＸを演算する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の焦点検出装置では、基準となるデフォーカス量
とある領域のデフォーカス量との差の絶対値が所定値近
傍にあって、焦点検出ごとに所定値以下になったり所定
値を越えたりすると、その領域は同一グループに属した
り属さなかったりする。その結果、同一グループに属す
るか属さないかで最適デフォーカス量の演算結果が大き
く異なり、焦点検出結果が不安定になるという問題があ
る。本発明の目的は、安定な焦点検出結果が得られるグ
ループ化機能を有する焦点検出装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】クレーム対応図である図
１に対応づけて本発明を説明すると、本発明は、被写体
像を所定面上に形成するための撮影光学系１と、撮影画
面内に設定された複数の焦点検出領域ごとに、所定面に
対する撮影光学系１の像面のデフォーカス量を検出する
焦点検出手段２と、基準となるデフォーカス量を設定し
、複数の焦点検出領域のデフォーカス量と基準デフォー
カス量との差に基づいて各焦点検出領域ごとの重み付け
係数を設定する重み設定手段３と、重み付け係数に基づ
いて複数の焦点検出領域を複数のグループにまとめ、各
グループのデフォーカス量を算出するグループ化手段４
と、複数のグループのデフォーカス量の中から合焦すべ
き被写体像が形成されていると予想される最適デフォー
カス量を選択する最適デフォーカス量選択手段５とを備
えることにより、上記目的が達成される。

【０００６】

【作用】重み設定手段３は、基準となるデフォーカス量
を設定し、焦点検出手段２により検出された複数の焦点
検出領域のデフォーカス量と基準デフォーカス量との差
に基づいて各焦点検出領域ごとの重み付け係数を設定し
、グループ化手段４は、これらの重み付け係数に基づい
て複数の焦点検出領域を複数のグループにまとめ、各グ
ループのデフォーカス量を算出する。そして、最適デフ
ォーカス量選択手段５は、複数のグループのデフォーカ
ス量の中から合焦すべき被写体像が形成されていると予
想される最適デフォーカス量を選択する。

【０００７】

【実施例】図１により、一実施例のグループ化機能を有
する焦点検出装置の概要を説明する。撮影光学系１は、
被写体からの光束を所定面上に結像し、被写体像を形成
する。さらに一部の光束は、公知の焦点検出光学系，イ
メージセンサー，マイクロコンピュータ（以下、ＣＰＵ
と呼ぶ）などから構成される焦点検出手段２へ導かれ、
焦点検出手段２は、図２に示すように、撮影画面９に設
定された複数の焦点検出領域ＡＲＥＡ（ｉ）（ｉ＝１〜
ｆ（図２ではｆ＝８））に対応するイメージセンサーか
らの被写体像データに基づいて公知の焦点検出演算を行
ない、焦点検出領域ごとのデフォーカス量ＤＥＦ（ｉ）
を算出する。

【０００８】重み設定手段３は、後述するグループ化手
法にしたがって基準となるデフォーカス量を設定し、各
焦点検出領域のデフォーカス量ＤＥＦ（ｉ）とこの基準
デフォーカス量との差に基づいて各焦点検出領域ごとの
重み付け係数Ｈ（ｉ）を設定する。グループ化手段４は
、重み付け係数Ｈ（ｉ）に基づいて複数の焦点検出領域
を複数のグループにまとめ、各グループのデフォーカス
量ＧＤＥＦ（ｊ）（ｊ＝１〜ｅ）を算出する。そして、
最適デフォーカス量選択手段５は、後述する選択手法に
したがって複数のグループのデフォーカス量ＧＤＥＦ（
ｊ）の中から、合焦すべき被写体像が形成されていると
予想される最適デフォーカス量ＤＥＦＸを選択する。

【０００９】図３により、本発明に係る焦点検出装置を
レンズ交換型一眼レフカメラに適用した実施例の構成を
説明する。カメラボディ２０には、交換可能なレンズ鏡
筒１０がマウントされ、このレンズ鏡筒１０を装着した
状態で、被写体から到来する撮影光束は、撮影レンズ１
１を通ってカメラボディ２０内のメインミラー２１へ導
かれ、一部の光束はこのメインミラー２１により反射さ
れて不図示のファインダーへ導かれ、他の一部の光束は
、メインミラー２１を通過してサブミラー２２により反
射され、焦点検出用光束としてＡＦモジュール２３へ導
かれる。

【００１０】ＡＦモジュール２３は、図４に示すように
視野マス７０，フィールドレンズ２７および２対の再結
像レンズ２８Ａ，２８Ｂ、３８Ａ，３８Ｂからなる焦点
検出光学系２４と、２対の受光部２９Ａ，２９Ｂ、３９
Ａ，３９ＢからなるＣＣＤ等のイメージセンサー２５と
から構成される。撮影レンズ１１の射出瞳１６に含まれ
る光軸１７に対して対称な２対の領域１８Ａ，１８Ｂ、
１９Ａ，１９Ｂをそれぞれ通る光束は、図２に示す焦点
検出領域全体に対応した開口形状を有する視野マス７０
に結像され、被写体の１次像が形成される。さらに一部
の光束は、フィールドレンズ２７および２対の再結像レ
ンズ２８Ａ，２８Ｂ、３８Ａ，３８Ｂによりイメージセ
ンサー２５の２対の受光部２９Ａ，２９Ｂ、３９Ａ，３
９Ｂ上に導かれ、２対の二次像が形成される。そして、
これらの二次像の相対的位置関係を検出することにより
、撮影画面９上に設定された複数の焦点検出領域ごとの
デフォ−カス量を検出する。

【００１１】図５にイメージセンサー２５上での受光素
子の配置を示す。受光部２９Ａ，２９Ｂはそれぞれｎ個
の受光素子Ａｐ，Ｂｐ（ｐ＝１〜ｎ）から成り、撮影レ
ンズ１１が合焦状態にある時、対応する各一対の受光素
子（Ａ１とＢ１、Ａ２とＢ２、…）の出力が等しくなる
ように配置されている。また、受光部３９Ａ，３９Ｂは
それぞれｍ個（ｍ＜ｎ）の受光素子Ｃｑ，Ｄｑ（ｑ＝１
〜ｍ）から成り、撮影レンズ１１が合焦状態にある時、
対応する各一対の受光素子（Ｃ１とＤ１、Ｃ２とＤ２…
）の出力が等しくなるように配置されている。受光部２
９Ａ，２９Ｂ、３９Ａ，３９Ｂを形成する受光素子は、
フォトダイオード等の電荷蓄積型素子から構成されてお
り、イメージセンサー２５上の照度に応じた時間だけ電
荷蓄積を行って、受光素子出力信号を後述の焦点検出演
算に適した出力レベルに制御する。

【００１２】次に図３に示すセンサー制御部２６は、Ａ
ＦＣＰＵ（オートフォーカス用ＣＰＵ）３０のポートＰ
４からの電荷蓄積開始および終了指令を受け取り、指令
に応じた制御信号をイメージセンサー２５に与えること
によりイメージセンサー２５の電荷蓄積時間を制御する
。また転送クロック信号等をイメージセンサー２５に与
え、受光素子出力信号を時系列的にＡＦＣＰＵ３０に転
送するとともに、受光素子出力信号の転送開始に同期し
た同期信号をＡＦＣＰＵ３０のポートＰ４に送る。ＡＦ
ＣＰＵ３０は、この信号に同期して内蔵したＡ／Ｄコン
バ−タによりポートＰ３に入力する受光素子出力信号の
Ａ／Ｄ変換を開始し、受光素子数に応じたＡ／Ｄ変換デ
ータを得る。Ａ／Ｄ変換が終了すると、得られたデータ
に対して後述するデータ処理を行いデフォ−カス量を求
める。すなわち、図１に示す焦点検出手段２，重み設定
手段３，グループ化手段４，最適デフォ−カス量選択手
段５のそれぞれの動作は、ＡＦＣＰＵ３０で後述する制
御プログラムを実行することにより実現される。

【００１３】ＡＦＣＰＵ３０は、ポートＰ５を介してＡ
Ｆ表示装置４０を制御し、選択された最適デフォ−カス
量に応じて前ピン状態を示す表示部４１、合焦状態を示
す表示部４２、後ピン状態を示す表示部４３、焦点検出
不能状態を示す表示部４４のいずれかを点灯させる。ま
たＡＦＣＰＵ３０は、ポートＰ２を介して最適デフォ−
カス量の符号に対応した駆動信号を出力し、ＡＦモータ
５０を制御する。これによってＡＦモータ５０は、ボデ
ィー伝達系５１およびレンズ伝達系１２を介して撮影レ
ンズ１１を合焦点に駆動する。このＡＦモータ５０の駆
動量は、ボディ伝達系５１を介してフォトインタラプタ
などのエンコーダ５２へ伝達され、エンコーダ５２によ
りパルス信号に変換されてポートＰ１を介してＡＦＣＰ
Ｕ３０へフィードバックされる。ＡＦＣＰＵ３０は、こ
のフィードバックパルス信号に基づいてＡＦモータ５０
の駆動量、すなわち撮影レンズ１１の位置制御を行う。 なお、撮影レンズ１１などに関する情報は、レンズ鏡筒
１０に設けられたレンズＣＰＵ１３からポートＰ６を介
してＡＦＣＰＵ３０へ伝送される。

【００１４】焦点検出モード選択装置８０は、自動また
は手動により選択された焦点検出モード（中央重点、至
近優先、信頼度優先、合焦優先など）の情報をポートＰ
７を介してＡＦＣＰＵ３０へ伝送し、ＡＦＣＰＵ３０は
これらの情報に基づいて焦点検出処理を行なう。

【００１５】次に、ＡＦＣＰＵ３０の内部で行われる複
数の領域に対する焦点検出処理，重み付け処理，グルー
プ化処理および最適デフォ−カス量選択処理の詳細につ
いて説明する。 〈焦点検出処理〉 まず図６，図７を用いて焦点検出処理について説明する
。ＡＦＣＰＵ３０によりＡ／Ｄ変換された受光素子Ａｐ
，Ｂｐ（ｐ＝１〜ｎ）およびＣｑ，Ｄｑ（ｑ＝１〜ｍ）
の出力データを、ａｐ，ｂｐ（ｐ＝１〜ｎ）およびｃｑ
，ｄｑ（ｑ＝１〜ｍ）とする。なお、出力データａｐ，
ｂｐと出力データｃｐ，ｄｐに対しては同様の処理を行
なうので、出力データａｐ，ｂｐについてのみ説明する
。まず、受光素子出力データａｐ，ｂｐに対して（１）
式に示す相関演算を行ない、各焦点検出領域ごとに相関
量Ｃ（ｉ，Ｌ）を求める。 　　Ｃ（ｉ，Ｌ）＝Σ｜ａ（ｒ＋Ｌ）−ｂ（ｒ）｜　　
　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１）ここで、
Ｌは、整数であり一対の受光素子出力データの受光素子
のピッチを単位とした相対的シフト量（ずらし量）、　
　は、すべての焦点検出領域ｉに関する総和を示す。ま
たパラメータｒのとる範囲は、シフト量Ｌおよび焦点検
出領域ｉに応じて適宜決定される。

【００１６】上記（１）式におけるパラメータｒのとる
範囲を、図６に示す受光素子出力データａｐ，ｂｐのマ
トリックス行列上で決定する。シフト量Ｌを−２〜＋２
の範囲に設定した時、太線で囲まれた領域が相関演算の
対象となる受光素子出力データの組合せを示す。例えば
シフト量Ｌが０の場合、（１）式のパラメータｒのとる
範囲は焦点検出領域ｉごとに次式のようになる。 　　ｉ＝１の時　　　　ｒ＝１〜ｗ 　　ｉ＝２の時　　　　ｒ＝ｗ＋１〜ｘ　　ｉ＝３の時
　　　　ｒ＝ｘ＋１〜ｙ　　ｉ＝４の時　　　　ｒ＝ｙ
＋１〜ｚ　　ｉ＝５の時　　　　ｒ＝ｚ＋１〜ｎ　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
・・・（２）

【００１７】各焦点検出領域において、受
光素子出力データの相関が最も高いシフト量ｘｍ（ｉ）
は、本出願人が特開昭６０−３７５１３号公報に開示し
た３点内挿法を（１）式の演算結果に適用することによ
り求められる。 　　ｘｍ（ｉ）＝ｘ＋Ｄ（ｉ）／ＳＬＯＰ（ｉ）　　　
　　　　　　　　　　　　　・・・（３）（３）式にお
けるＤおよびＳＬＯＰは、離散的に求められた相関量Ｃ
（ｉ，Ｌ）の最小値がシフト量Ｌ＝ｘにおいて得られる
とすると、次式で求められる。 　　Ｄ（ｉ）＝（Ｃ（ｉ，ｘ−１）−Ｃ（ｉ，ｘ＋１）
）／２　　　　・・・（４）　　ＳＬＯＰ（ｉ）＝ＭＡ
Ｘ（Ｃ（ｉ，ｘ＋１）−Ｃ（ｉ，ｘ），　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｃ（ｉ，ｘ−
１）−Ｃ（ｉ，ｘ））・・・（５）

【００１８】また、
各焦点検出領域ごとのデフォ−カス量ＤＥＦ（ｉ）は、
（３）式で求めたシフト量ｘｍ（ｉ）に基づいて次式に
より求められる。 　　ＤＥＦ（ｉ）＝ＫＸ（ｉ）×ＰＹ（ｉ）×ｘｍ（ｉ
）＋ＣＺ（ｉ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　・・・（６）（６）式
において、ＰＹ（ｉ）は焦点検出領域ごとの受光素子の
並び方向のピッチであり、領域ごとの値がＡＦＣＰＵ３
０に記憶される。ＫＸ（ｉ）は、図４に示す焦点検出光
学系２４の構成によって焦点検出領域ごとに決定される
係数であり、領域ごとの値がＡＦＣＰＵ３０に記憶され
る。ＣＺ（ｉ）は領域ごとのオフセット値であり、撮影
光学系１の収差量（レンズＣＰＵ１３に記憶される）と
、ボディ２０に対するＡＦモジュール２３の位置調整状
態によって決定される補正値（ボディごとに不図示のＥ
ＥＰＲＯＭに記憶される）とからなる。

【００１９】また、（５）式で求めたパラメータＳＬＯ
Ｐ（ｉ）は、被写体像のコントラストに概ね比例した量
であって、その値が大きいほど相関量Ｃ（ｉ，Ｌ）の極
小値付近のへこみが深く、相関が大きい。従って、求め
られたデフォ−カス量ＤＥＦ（ｉ）の信頼性が高い。な
お、極小値ｘｍ（ｉ）が見つからずデフォ−カス量ＤＥ
Ｆ（ｉ）が定まらなかった場合や、デフォ−カス量ＤＥ
Ｆ（ｉ）は求ったがＳＬＯＰ（ｉ）が小さく信頼性が低
い場合は、焦点検出不能と判定してデフォ−カス量ＤＥ
Ｆ（ｉ）＝∞とする。

【００２０】図７は、上述の焦点検出処理を示すフロー
チャートである。まずステップＳ１で、ｉ＝１として焦
点検出領域を初期化し、続くステップＳ２で、焦点検出
領域ＡＲＥＡ（ｉ）で相関演算を行い、相関量Ｃ（ｉ，
Ｌ）を求める。ステップＳ３では、３点内挿法によりｘ
ｍ（ｉ），ＳＬＯＰ（ｉ）を求め、ステップＳ４で、ｘ
ｍ（ｉ）が求められたかどうかを判定し、求められた時
はステップＳ５へ進み、求められなかった時はステップ
Ｓ７に進む。求められた時はステップＳ５で、ＳＬＯＰ
（ｉ）が所定値ＴＳを越えているかどうか、すなわち信
頼性があるかどうかをを判定し、所定値ＴＳを越えてい
る時はステップＳ６へ進み、そうでない時はステップＳ
７へ進む。ステップＳ６で、デフォ−カス量ＤＥＦ（ｉ
）を求めてステップＳ８へ進む。一方ステップＳ７では
、焦点検出不能と判定してＤＥＦ（ｉ）＝∞とし、ステ
ップＳ８へ進む。ステップＳ８では、焦点検出領域番号
ｉをインクリメントし、続くステップＳ９で、ｉ＝９、
すなわちすべての焦点検出領域に対して焦点検出処理を
行なったかどうかを判定し、終了したらステップＳ１０
へ進んでグループ化処理を行ない、終了していなければ
ステップＳ２へ戻る。

【００２１】なお上記説明では、図２に示した十字形の
焦点検出領域を８分割して、各領域のデフォ−カス量を
検出したが、検出領域の形や分割数は上記実施例に限定
されない。また、検出領域を互いにオーバーラップさせ
たり、領域境界を被写体像の強度分布に応じて変更する
ようにしてもよい。

【００２２】＜重み付け処理およびグループ化処理＞次
に、重み付け処理およびグループ化処理について説明す
る。まず、基準となるデフォーカス量を設定し、この基
準デフォーカス量とある領域のデフォーカス量との差の
絶対値を求める。さらに、この差の絶対値に応じて０〜
１の重み付け係数を設定し、信頼度を示すパラメータＳ
ＬＯＰ（ｉ）と重み付け係数とによって加重加算平均を
行う。例えば、図２に示す８つの焦点検出領域のデフォ
ーカス量ＤＥＦ（１），ＤＥＦ（２），・・・，ＤＥＦ
（８）とすると、グループのデフォーカス量ＧＤＥＦと
グループの信頼度を示すパラメータＧＳＬＯＰは次式に
より求められる。 　　ＧＤＥＦ＝｛ＤＥＦ（１）＊ＳＬＯＰ（１）＊Ｈ（
１）　　　　　　　　　　　　＋ＤＥＦ（２）＊ＳＬＯ
Ｐ（２）＊Ｈ（２）＋・・・　　　　　　　　　　　　
＋ＤＥＦ（８）＊ＳＬＯＰ（８）＊Ｈ（８）｝　　　　
　　　　　　　　／｛ＳＬＯＰ（１）＊Ｈ（１）＋ＳＬ
ＯＰ（２）＊Ｈ（２）＋・・　　　　　　　　　　　　
＋ＳＬＯＰ（８）＊Ｈ（８）｝　　　　　　　　　　　
　　　　　　　・・・（７）　　ＧＳＬＯＰ＝ＳＬＯＰ
（１）＊Ｈ（１）＋ＳＬＯＰ（２）＊Ｈ（２）＋・・・
　　　　　　　　　　　　＋ＳＬＯＰ（８）＊Ｈ（８）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（８
）　　　　　　ここで、Ｈ（ｉ）は重み付け係数である
。

【００２３】ここで図８により、重み付け係数Ｈ（ｉ）
の設定方法を説明する。基準となるデフォーカス量とあ
る領域のデフォーカス量との差の絶対値が、例えば図に
示すように、７０μｍ以下の時は重み付け係数を１とし
、１４０ｕｍ以上の時は重み付け係数を０とし、さらに
７０μｍ〜１４０μｍの時は重み付け係数を１から０に
直線的に変化させる。つまり差の絶対値をｄＤとすると
、その領域ｋの重み付け係数Ｈ（ｋ）は、　　ｄＤ≦７
０　　　　　　　　　　・・・　　Ｈ（ｋ）＝１　　７
０＜ｄＤ＜１４０　　・・・　　Ｈ（ｋ）＝１−（ｄＤ
−７０）／７０　　１４０≦ｄＤ　　　　　　　　・・
・　　Ｈ（ｋ）＝０　　　　　　　　　　　　　　　　
・・・（９）となる。このようにすると、例えば差の絶
対値が１４０μｍ付近でばらついても、重み付け係数Ｈ
（ｉ）が小さいのでグループのデフォーカス量ＧＤＥＦ
とパラメータＧＳＬＯＰに与える影響は少なく、それら
の値ＧＤＥＦ，ＧＳＬＯＰは安定する。

【００２４】なお、上述した従来の焦点検出装置では、
図９に示すように差の絶対値が１００μｍ以下の時は重
み付け係数Ｈ（ｉ）を１に設定し、それより大きい時は
０に設定したのと同じである。従って、焦点検出ごとに
差の絶対値が１００μｍ附近でばらつくと、重み付け係
数Ｈ（ｉ）が１または０となり、算出されるデフォーカ
ス量ＧＤＥＦおよびパラメータＧＳＬＯＰの値に大きな
影響があった。つまり従来の方法では、「グループに属
す」と「属さない」の２つの状態のみであったのに対し
、本発明では「グループに少し属している」、「グルー
プに半分属している」、「グループにかなり属している
」という中間の状態が存在する。

【００２５】なお、重み付け係数Ｈ（ｉ）の他の設定方
法として、図１０に示すような三角形でもよいし、図１
１に示すように重み付け係数Ｈ（ｉ）が曲線的に変化す
るようにしてもよい。なお以下では、基準デフォーカス
量との差の絶対値を算出して重み付け係数Ｈ（ｉ）を設
定し、同一グループか否かを判定する処理をグループ判
定と呼ぶ。

【００２６】次に、第１のグループ化処理例を説明する
。このグループ化処理は、各焦点検出領域のデフォーカ
ス量ＤＥＦ（ｉ）を順次基準デフォーカス量とし、この
基準デフォーカス量に基づいて他の焦点検出領域のグル
ープ判定を行なって各領域ごとの重み付け係数Ｈ（ｉ）
を求め、（７）式によってグループのデフォーカス量Ｇ
ＤＥＦ（ｊ）を算出する。このグループ化処理方法によ
れば、例えば図２に示す８つの焦点検出領域に対して、
焦点検出可能と判定された焦点検出領域の数だけグルー
プが形成される。

【００２７】図１２は、この第１のグループ化処理例を
示すフローチャートである。まずステップＳ２１におい
て、グループの番号ｊを１にリセットし、続くステップ
Ｓ２２で、ｊ番目のグループのデフォーカス量ＧＤＥＦ
（ｊ）を無限とする。ステップＳ２３では、焦点検出領
域ｊのデフォーカス量ＤＥＦ（ｊ）が無限であるか否か
、すなわち焦点検出不能かどうかを判定し、焦点検出不
能であれば焦点検出領域ｊを基準とするグループ形成は
できないのでステップＳ３２へ進み、そうでなければス
テップＳ２４へ進む。ステップＳ２４では、焦点検出領
域ｊの重み付け係数Ｈ（ｊ）を１に設定する。次にステ
ップＳ２５で、焦点検出領域番号ｉを１にリセットし、
続くステップＳ２６で、焦点検出領域番号ｉとグループ
番号ｊが等しいか否かを判定する。等しい場合はグルー
プ判定の必要がないのでステップＳ３０へ進み、そうで
なければステップＳ２７へ進む。

【００２８】ステップＳ２７では、焦点検出領域ｉのデ
フォーカス量ＤＥＦ（ｉ）が無限であるかどうかを判定
し、無限であれば焦点検出領域ｉでは焦点検出不能であ
り、どのグループにも属さないのでステップＳ３０へ進
み、無限でなければステップＳ２８へ進む。ステップＳ
２８では、グループｊの基準となるデフォーカス量ＤＤ
ＥＦ（ｊ）と焦点検出領域ｉのデフォーカス量ＤＥＦ（
ｉ）との差の絶対値ｄＤを算出する。さらにステップＳ
２９では、差の絶対値ｄＤに基づいて上述したように重
み付け係数Ｈ（ｉ）を決定する。

【００２９】ステップＳ３０で、焦点検出領域番号ｉが
８であるかどうかを判定し、８であればすべての焦点検
出領域でグループ判定を終了したのでステップＳ３１へ
進み、そうでなければグループ判定を終えていない焦点
検出領域があり、ステップＳ３４へ進んで焦点検出領域
番号ｉをインクリメントし、ステップＳ２６へ戻る。ス
テップＳ３１において、（７）式により焦点検出領域１
〜８のデフォーカス量ＤＥＦ（１）〜ＤＥＦ（８）を加
重加算平均してグループｊのデフォーカス量ＧＤＥＦ（
ｊ）を算出する。ステップＳ３２で、グループ番号が８
かどうか、すなわちすべてのグループのデフォーカス量
ＧＤＥＦ（ｊ）を算出終了したかどうかを判定し、終了
していればプログラムの実行を終了し、そうでなければ
ステップＳ３３へ進む。ステップＳ３３で、グループ番
号ｊをインクリメントしてステップＳ２２へ戻る。

【００３０】次に第２のグループ化処理例を説明する。 このグループ化処理は、人物などの同一被写体は空間的
に連続しており、デフォーカス量が大きく異なる焦点検
出領域を挟んで存在しないので、グループ判定に際して
領域が隣接しているという条件を満たす時、グループ判
定を行う（ただし後述する例では、間に焦点検出不能な
領域を挟んでいてもグル−プ判定を行うようにしている
）。また、上記第１のグループ化処理例では、すべての
焦点検出領域の重み付け係数Ｈ（ｉ）を決定した後に、
各領域のデフォーカス量ＤＥＦ（ｉ），パラメータＳＬ
ＯＰ（ｉ）および重み付け係数Ｈ（ｉ）に基づいて一度
にグループのデフォーカス量ＧＤＥＦ（ｊ）を算出した
が、この第２のグループ化処理例では、焦点検出領域番
号順にグループ判定を行ない、グループのデフォーカス
量ＧＤＥＦ（ｊ）およびパラメータＧＳＬＯＰ（ｊ）と
、隣接する次の領域のデフォーカス量ＤＥＦ（ｉ）およ
びパラメータＳＬＯＰ（ｉ）とに基づいて、次式により
新たなグループのデフォーカス量ＧＤＥＦ（ｊ）および
パラメータＧＳＬＯＰ（ｊ）を算出する。 　　ＧＤＥＦ（ｊ）＝｛ＤＥＦ（ｉ）＊ＳＬＯＰ（ｉ）
＊ＨＤ＋　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＧＤＥ
Ｆ（ｊ）＊ＳＬＯＰ（ｊ）＊ＨＧ｝／　　　　　　　　
　　　　　　　　　　｛ＳＬＯＰ（ｉ）＊ＨＤ＋ＳＬＯ
Ｐ（ｊ）＊ＨＧ｝　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　・・・（１０）　　ＧＳ
ＬＯＰ（ｊ）＝ＳＬＯＰ（ｉ）＊ＨＤ＋ＧＳＬＯＰ（ｊ
）＊ＨＧ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　・・・（１１）ここで、ＨＤは、
隣接する次の焦点検出領域のデフォーカス量ＤＥＦ（ｉ
）に対する重み付け係数であり、ＨＧは、グループのデ
フォーカス量ＧＤＥＦ（ｊ）に対する重み付け係数であ
る。これらの重み付け係数ＨＤ，ＨＧは、グループのパ
ラメータＧＳＬＯＰ（ｊ）と焦点検出領域のパラメータ
ＳＬＯＰ（ｉ）との大きい方の重み付け係数を１とし、
小さい方の重み付け係数は上述した図８により決定する
。

【００３１】図１３，図１４は、第２のグループ化処理
例を示すフローチャートである。ステップＳ４１におい
て、グループ番号ｊ，焦点検出領域番号ｉおよびフラグ
ｆｌａｇを初期設定する。フラグｆｌａｇは、図２に示
す焦点検出領域の焦点検出状態を示し、１の時は焦点検
出可能な領域が存在しないことを示し、０の時は焦点検
出可能な領域が存在してグループ形成中であることを示
す。ステップＳ４２で、焦点検出領域ｉのデフォーカス
量ＤＥＦ（ｉ）が無限であるかどうかを判定し、無限で
あれば焦点検出不能であるから図１４のステップＳ４９
へ進み、そうでなければステップＳ４３へ進む。ステッ
プＳ４３では、フラグｆｌａｇが１であるかどうかを判
定する。１であれば、現在の焦点検出領域番号ｉよりも
小さい番号の領域で、焦点検出可能な領域が存在しなか
ったことを示し、現在の焦点検出領域ｉのデフォーカス
量ＤＥＦ（ｉ）を基準としてグループ形成を開始するた
めステップＳ５２へ進み、０であれば、現在の焦点検出
領域番号ｉよりも小さい番号の領域で焦点検出可能な領
域が存在し、現在グループ形成中であるからグループ判
定を行なうためステップＳ４４へ進む。

【００３２】まず、グループ形成を開始するステップＳ
５２の処理から説明する。ステップＳ５２において、焦
点検出可能な領域が存在したのでフラグｆｌａｇをリセ
ットした後、ステップＳ５３へ進み、グループｊのデフ
ォーカス量ＧＤＥＦ（ｊ）およびパラメータＧＳＬＯＰ
（ｊ）に、現在の焦点検出領域ｉのデフォーカス量ＤＥ
Ｆ（ｉ）およびパラメータＳＬＯＰ（ｉ）を設定すると
ともに、グループ判定を行なう時の基準デフォーカス量
ＳＤＥＦに、現在の焦点検出領域ｉのデフォーカス量Ｄ
ＥＦ（ｉ）を設定して図１４のステップＳ４９へ進む。

【００３３】ステップＳ４４では、基準デフォーカス量
ＳＤＥＦと焦点検出領域ｉのデフォーカス量ＤＥＦ（ｉ
）との差の絶対値ｄＤを求め、続くステップＳ４５で、
この差の絶対値ｄＤに基づいて焦点検出領域ｉの重み付
け係数ＨＤと、グループｊの重み付け係数ＨＧを設定す
る。ステップＳ４６では、重み付け係数ＨＤまたはＨＧ
が０であるかどうかを判定する。どちらかが０であれば
焦点検出領域ｉはグループｊに属さないことを示し、ス
テップＳ４７へ進み、そうでなければステップＳ５０へ
進む。ステップＳ４７では、現在のグループ形成を終了
し、新たにグループ形成を開始するためにグループ番号
ｊをインクリメントする。次にステップＳ４８において
、グループｊのデフォーカス量ＧＤＥＦ（ｊ）およびパ
ラメータＧＳＬＯＰ（ｊ）に、現在の焦点検出領域ｉの
デフォーカス量ＤＥＦ（ｉ）およびパラメータＳＬＯＰ
（ｉ）を設定するとともに、グループ判定を行なうため
の基準デフォーカス量ＳＤＥＦに現在の焦点検出領域ｉ
のデフォーカス量ＤＥＦ（ｉ）を設定して図１４のステ
ップＳ４９へ進む。

【００３４】重み付け量ＨＤおよびＨＧがどちらも０で
なければ、ステップＳ５０において、上記（１０），（
１１）式によりグループｊのデフォーカス量ＧＤＥＦ（
ｊ）と、焦点検出領域ｉのデフォーカス量ＤＥＦ（ｉ）
とを加算加重平均し、新たなグループのデフォーカス量
ＧＤＥＦ（ｊ）とパラメータＧＳＬＯＰ（ｊ）を算出す
る。ステップＳ５１では、基準デフォーカス量ＳＤＥＦ
に焦点検出領域ｉのデフォーカス量ＤＥＦ（ｉ）を設定
して図１４のステップＳ４９へ進む。なお、基準デフォ
ーカス量ＳＤＥＦにグループのデフォーカス量ＧＦＥＦ
（ｊ）を設定してもよい。

【００３５】図１４のステップＳ４９において、焦点検
出領域番号ｉが８かどうか、すなわちすべての領域に対
してグループ判定を終了したかどうかを判定し、終了し
ていればプログラムの実行を終了し、終了していなけれ
ばステップＳ５４へ進む。ステップＳ５４では、焦点検
出領域番号ｉが５かどうか、すなわち図２に示す横方向
の焦点検出領域に対するグループ判定を終了したかどう
かを判定し、終了していれば、縦方向の焦点検出領域に
対するグループ化処理を行なうためステップＳ５５へ進
み、そうでなければステップＳ５８へ進む。ステップＳ
５５では、フラグｆｌａｇが１であるかどうか、すなわ
ち図２に示す横方向の焦点検出領域で焦点検出可能な領
域が存在するかどうかを判定し、すべての領域で検出不
能であればステップＳ５８へ進み、そうでなければ横方
向の領域で焦点検出可能な領域が存在し、現在グループ
を形成中であるからステップＳ５６へ進む。ステップＳ
５６でフラグｆｌａｇをセットした後、ステップＳ５７
へ進んでグループ番号ｊをインクリメントする。ステッ
プＳ５８で焦点検出領域番号ｉをインクリメントし、図
１３のステップＳ４２へ戻る。

【００３６】次に第３のグループ化処理例を説明する。 このグループ化処理は、図３に示す焦点検出モード選択
装置８０により選択された焦点検出モードに対応してグ
ループ判定を行なう。例えば、至近優先モードが選択さ
れていれば、最至近を示すデフォーカス量を基準として
グループを形成し、合焦優先モードが選択されていれば
、デフォーカス量の絶対値が最小のものを基準としてグ
ループを形成する。この処理方法によれば、形成される
グループは一つだけなので短時間で最適デフォーカス量
を算出できる。

【００３７】図１５は、第３のグループ化処理を示すフ
ローチャートである。まずステップＳ６１において、合
焦優先モードが選択されているかどうかを判定し、合焦
優先モードが選択されていればステップＳ６２へ進み、
そうでなければ至近優先モードであるとしてステップＳ
６３へ進む。ステップＳ６２では、最も絶対値の小さい
デフォーカス量の領域番号をメモリＳにセットし、一方
ステップＳ６３では、最も至近を示すデフォーカス量の
領域番号をメモリＳにセットする。続くステップＳ６４
では、焦点検出領域Ｓの重み付け係数Ｈ（ｓ）に１を設
定してステップＳ６５へ進み、焦点検出領域番号ｉをリ
セットする。ステップＳ６６で、焦点検出領域番号ｉが
領域番号Ｓと等しいかどうかを判定し、等しい時はグル
ープ判定の必要がないのでステップＳ６９へ進み、そう
でなければステップＳ６７へ進む。ステップＳ６７では
、焦点検出領域ｉのデフォーカス量ＤＥＦ（ｉ）と、最
至近または絶対値が最小のデフォーカス量ＤＥＦ（Ｓ）
との差の絶対値ｄＤを算出し、続くステップＳ６８で、
この差の絶対値に基づいて重み付け係数Ｈ（ｉ）を決定
する。次にステップＳ６９で、焦点検出領域番号ｉが８
かどうかを判定し、８であればすべての領域に対してグ
ループ判定が終了しているのでステップＳ７０へ進み、
８でなければグループ判定が終了していない領域が残っ
ているのでステップＳ７１へ進む。ステップＳ７０では
、前述した（７）式によりグループのデフォーカス量Ｇ
ＤＥＦ（ｊ）を算出する。またステップＳ７１では、領
域番号ｉをインクリメントしてステップＳ６６へ戻る。

【００３８】＜最適デフォーカス量選択処理＞以上の重
み付け処理およびグループ化処理によって算出された各
グループのデフォーカス量ＧＤＥＦ（ｊ）の中から、以
下に示す焦点検出モード選択装置８０によって選択され
たモードによって最適デフォーカス量ＤＥＦＸを選択す
る。 （１）至近優先モード 最も後ピン、すなわち最も近距離を示すデフォーカス量
ＧＤＥＦ（ｊ）を最適デフォーカス量ＤＥＦＸとする。 （２）合焦優先モード デフォーカス量ＧＤＥＦ（ｊ）の絶対値が最も小さいも
の、つまりその時点で最も合焦状態に近いデフォーカス
量ＧＤＥＦ（ｊ）を最適デフォーカス量ＤＥＦＸとする
。 （３）信頼度優先モード 信頼度が最も高いグループ、すなわちグループの信頼度
を示すパラメータＧＳＬＯＰ（ｊ）が最も大きいグルー
プのデフォーカス量ＧＤＥＦ（ｊ）を最適デフォーカス
量ＤＥＦＸとする。上述したようにＡＦＣＰＵ３０は、
選択されたデフォーカス量ＤＥＦＸに従って、ＡＦ表示
装置４０に撮影レンズ１１の焦点調節状態を表示すると
ともに、ＡＦモータ５０を制御して撮影レンズ１１を合
焦位置へ駆動する。これによって、撮影画面９上の最適
グループに属する焦点検出領域の被写体に正確にピント
を合せることができる。

【００３９】このように、撮影画面内に設定された複数
の焦点検出領域のデフォーカス量に対して、基準となる
デフォーカス量を設定し、この基準デフォーカス量と各
焦点検出領域のデフォーカス量との差の絶対値に基づい
て領域ごとに０〜１の値の重み付け係数を設定し、この
重み付け係数に基づいて同一グループに属するか否かを
判定するとともに、グループのデフォーカス量を算出す
るようにしたので、従来のようにある領域が同一グルー
プに属するか否かによってデフォーカス量の演算結果が
大きく異なることがなく、安定な焦点検出結果が得られ
る。

【００４０】上述の実施例では、複数の焦点検出領域が
画面上で図２に示すように十字形に設定された場合を例
に上げて説明したが、複数の焦点検出領域の設定形状は
上記実施例に限定されなく、例えば検出領域を２次元上
に設定してもよい。また、本発明はＴＴＬ方式の焦点検
出装置に限定されなく、外光式焦点検出装置に対しても
応用できる。その場合、画面上に設定された複数の焦点
検出領域からはデフォーカス量の代りに被写体距離が得
られ、それらに対して前述のグループ化処理、最適デフ
ォーカス量選択処理を行なえばよい。

【００４１】以上の実施例の構成において、撮影レンズ
１１が撮影光学系を、ＡＦモジュール２３が焦点検出手
段を、ＡＦＣＰＵ３０が重み設定手段，グループ化手段
および最適デフォーカス量選択手段をそれぞれ構成する
。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のグループ
化機能を有する焦点検出装置は、撮影画面内に設定され
た複数の焦点検出領域に対して、基準デフォーカス量を
設定し、この基準デフォーカス量と各焦点検出領域のデ
フォーカス量との差に基づいて各領域ごとに重み付け係
数を設定し、この重み付け係数に基づいて複数の焦点検
出領域を複数のグループにまとめるとともに、各グルー
プのデフォーカス量を算出してこれらのデフォーカス量
の中から合焦すべき被写体像が形成されていると予想さ
れる最適デフォーカス量を選択するものである。このよ
うにグループ化することにより、基準となるデフォーカ
ス量とある焦点検出領域のデフォーカス量との差の絶対
値が所定値近傍にあって、焦点検出ごとに所定値以下に
なったり所定値を越えたりしても、その領域が同一グル
ープに属するか否かの判定とそのグループのデフォーカ
ス量の算出結果に大きな影響を与えることがなく、安定
な焦点検出結果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】クレーム対応図である。

【図２】撮影画面内に設定された複数の焦点検出領域を
示す図である。

【図３】一実施例の構成を示すブロック図である。

【図４】ＡＦモジュールの構成を示す図である。

【図５】イメージセンサー上の受光素子の配置を示す図
である。

【図６】イメージセンサー上の各受光素子の出力データ
をマトリックス行列に対応させた図である。

【図７】焦点検出処理を示すフローチャートである。

【図８】デフォーカス量の差の絶対値に対する重み付け
係数を示す図である。

【図９】従来のデフォーカス量の差の絶対値に対する重
み付け係数を示す図である。

【図１０】他のデフォーカス量の差の絶対値に対する重
み付け係数を示す図である。

【図１１】他のデフォーカス量の差の絶対値に対する重
み付け係数を示す図である。

【図１２】第１のグループ化処理例を示すフローチャー
トである。

【図１３】第２のグループ化処理例を示すフローチャー
トである。

【図１４】第２のグループ化処理例を示すフローチャー
トである。

【図１５】第３のグループ化処理例を示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

１　　撮影光学系 ２　　焦点検出手段 ３　　重み設定手段 ４　　グループ化手段 ５　　最適デフォーカス量選択手段 ９　　撮影画面 １０　　レンズ鏡筒 １１　　撮影レンズ １２　　レンズ伝達系 １３　　レンズＣＰＵ ２０　　カメラボディ ２３　　ＡＦモジュール ２４　　焦点検出光学系 ２５　　イメージセンサー ２６　　センサー制御部 ２９Ａ，２９Ｂ，３９Ａ，３９Ｂ　　受光素子３０　　
ＡＦＣＰＵ ４０　　ＡＦ表示部 ５０　　ＡＦモータ ５１　　ボディ伝達系 ５２　　エンコーダ ８０　　焦点検出モード選択装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被写体像を所定面上に形成するための
   撮影光学系と、撮影画面内に設定された複数の焦点検出
   領域ごとに、前記所定面に対する前記撮影光学系の像面
   のデフォーカス量を検出する焦点検出手段と、基準とな
   るデフォーカス量を設定し、前記複数の焦点検出領域の
   デフォーカス量と前記基準デフォーカス量との差に基づ
   いて前記各焦点検出領域ごとの重み付け係数を設定する
   重み設定手段と、前記重み付け係数に基づいて前記複数
   の焦点検出領域を複数のグループにまとめ、各グループ
   のデフォーカス量を算出するグループ化手段と、前記複
   数のグループのデフォーカス量の中から合焦すべき被写
   体像が形成されていると予想される最適デフォーカス量
   を選択する最適デフォーカス量選択手段とを備えること
   を特徴とするグループ化機能を有する焦点検出装置。