JP2000258683A - 焦点検出装置及び測距装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 光学機器の使用姿勢によらず、主たる対象物
を捕捉した焦点検出点もしくは測距点を選択し、主たる
対象物に最適な焦点調節を行わせる。 【解決手段】 複数の焦点検出点にて得られるデフォー
カス量をパラメータとして、装置に対象物を基準に対象
物から所定範囲内に存在する全ての対象物を対象物グル
ープとする第１のグルーピング手段（＃８，＃９，＃１
５〜＃１７）（１Ｇという）と、適用される光学機器の
姿勢に応じて、焦点検出点を、画面に対して主たる対象
物が存在する傾向が高い順にグループ化された第２のグ
ルーピング手段（＃１８）（２Ｇという）と、１Ｇによ
りグループ化された対象物グループと２Ｇによりグルー
プ化された焦点検出点グループを基に、主たる対象物を
捕捉していると推定される一つの焦点検出点を選択し、
焦点検出点にて得られたデフォーカス量を焦点調節の為
の情報として出力する情報出力手段（＃１９〜＃２１）
とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画面内に複数の焦
点検出点を有する焦点検出装置や複数の測距点を有する
測距装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、焦点検出装置のタイプとして、
撮影レンズの射出瞳を焦点検出系の光学系によって分割
し、各瞳領域を通過した光束が形成する２つの被写体像
を、光電変換素子列（例えばＣＣＤセンサ列）で受光
し、その出力から撮影レンズの焦点状態を検出し、その
検出結果に基づいて撮影レンズを駆動するというような
方式が知られている。

【０００３】ここで、従来知られている焦点検出の基本
方式について、図１２を用いて簡単に説明する。

【０００４】図１２において、焦点検出されるべき撮影
レンズ８１と光軸を同じくしてフィールドレンズ８３が
配置される。その後方の光軸に関して対称な位置に２個
の二次結像レンズ８４ａ，８４ｂが配置される。さらに
その後方に光電変換素子列８５ａ，８５ｂが配置され
る。二次結像レンズ８４ａ，８４ｂの近傍には絞り８６
ａ，８６ｂが設けられている。フィールドレンズ８３は
撮影レンズ８１の射出瞳を２個の二次結像レンズ８４
ａ，８４ｂの瞳面にほぼ結像する。その結果、二次結像
レンズ８４ａ，８４ｂにそれぞれ入射する光束は、撮影
レンズ１の射出瞳面上において各二次結像レンズ８４
ａ，８４ｂに対応するお互いに重なり合うことのない等
面積の領域から射出されたものとなる。

【０００５】フィールドレンズ８３の近傍に形成された
空間像が二次結像レンズ８４ａ，８４ｂにより光電変換
素子列８５ａ，８５ｂの面上に再結像されると、光軸方
向の空中像位置の変位に基づいて光電変換素子列８５
ａ，８５ｂ上の２像はその位置を変えることになる。従
って、光電変換素子列８５ａ，８５ｂ上の２像の相対位
置の変位（ずれ）量を検出すれば、撮影レンズ８１の焦
点状態を知ることができる。

【０００６】前記光電変換素子列８５ａ，８５ｂより出
力される光電変換信号を処理する方法は公知であるの
で、その詳細は省略するが、概略的には、像信号を電気
的（仮想的）にずらしながら、なんらかの相関関数を演
算していく方法が用いられる。

【０００７】このようにして相対位置変位を求め、撮影
レンズの焦点はずれ量、いわゆるデフォーカス量を検出
する。

【０００８】上記の様なデフォーカス量を検出する検出
方法を用いた場合、一対のセンサは被写体空間の特定の
領域の輝度分布のみを抽出するため、その領域に輝度分
布を有しない被写体ではデフォーカス量を算出すること
ができない。

【０００９】そこで、センサ対とそれに対応する焦点検
出光学系を複数用意して、複数の被写体領域の輝度分布
を抽出することによって、より多くの被写体に対して焦
点検出を可能とする方法が、これまで特公昭５９−２８
８８６号、特開昭６２−２１２６１１号として提案され
ている。

【００１０】この焦点検出が可能な小領域を焦点検出点
と称し、この焦点検出点をファインダ視野内において複
数設けることにより、多くの被写体に対応するようにし
ている。

【００１１】焦点検出を行う複数の焦点検出点は、例え
ば、図１３の６００〜６０４で示されるように横方向に
配置（こでは５個具備されている例を示している）され
ており、これら複数の焦点検出点に対応する複数の焦点
検出機構から最終的なデフォーカス量を得る方法として
は、中央焦点検出点に重み付けをおいた近点優先アルゴ
リズムが良く知られている。

【００１２】図１４は中央焦点検出点に重み付けをおい
た自動焦点検出点選択アルゴリズムのフローチャートで
ある。なお、フローチャートでは、焦点検出点をＡＦ点
と記している。

【００１３】まず、ステップ＃５０１において、５個の
中に焦点検出可能な焦点検出点があるか否かを判定し、
どの焦点検出点も焦点検出不能であればこのフローを終
了し、不図示のメインのルーチンにリターンする。一
方、焦点検出可能な焦点検出点があればステップ＃５０
２へ進み、ここでは焦点検出可能な焦点検出点が１つか
２つ以上かを判定する。この結果、１つであればステッ
プ＃５０７へ進み、その１点をデフォーカス量を得る為
の焦点検出点とする。

【００１４】また、焦点検出可能な焦点検出点が２つ以
上あればステップ＃５０３へ進み、ここではこの中に中
央の焦点検出点があるか否かを調べ、なければ直ちにス
テップ＃５０５へ進むが、あればステップ＃５０４へ進
み、その中央焦点検出点での焦点情報が近距離か否かを
判定し、近距離であればステップ＃５０５へ進む。

【００１５】つまり、中央焦点検出点が焦点検出可能で
かつ近距離であるか、または中央焦点検出点が焦点検出
不能である場合はステップ＃５０５へ進む。そして、こ
のステップ＃５０５において、近距離焦点検出点の数が
遠距離焦点検出点の数よりも多いかどうかを調べ、多け
れば主被写体はかなり撮影者側にあるのでステップ＃５
０６へ進み、最近点の焦点検出点をデフォーカス量を得
る為の焦点検出点として選択する。一方、近距離焦点検
出点の数が少なければ主被写体は遠距離側にある場合で
あるのでステップ＃５１０へ進み、被写界深度を考慮し
て遠距離焦点検出点の中での最近点をデフォーカス量を
得る為の焦点検出点として選択する。

【００１６】また、上記ステップ＃５０４において、中
央焦点検出点での焦点情報が遠距離であった場合はステ
ップ＃５０８へ進み、ここでは遠距離焦点検出点の数が
近距離焦点検出点の数より多いかどうかを調べ、多けれ
ば主被写体は中央の焦点検出点を含む遠距離側にあると
してステップ＃５０９へ進み、中央焦点検出点をデフォ
ーカス量を得る為の焦点検出点として選択する。また、
遠距離焦点検出点の数が少なければステップ＃５０６へ
進み、前述と同様に最近点の焦点検出点をデフォーカス
量を得る為の焦点検出点として選択する。

【００１７】以上のように、焦点検出可能な焦点検出点
があればその中から１つの焦点検出点をデフォーカス量
を得る為の焦点検出点として自動的に選択するように構
成されている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の焦点検出点選択アルゴリズムは、横長である
カメラの撮影画面に対して横方向に複数の焦点検出点を
配置し、この焦点検出点から何れかの焦点検出点を選択
するのには有効であるが、多様な被写体に対応するため
に、横一列の焦点検出点の配置に加え、縦方向にも焦点
検出点を追加配置したカメラには一様には適用できない
という問題があった。

【００１９】さらに、縦方向に焦点検出点を追加配置し
た場合においては、カメラを９０度回転させた、いわゆ
る縦位置の構え方では、追加した焦点検出点は横方向に
なり、従来の横方向の焦点検出点は縦方向になるため、
縦位置の構えに即した焦点検出点選択アルゴリズムを備
えなければならないことになる。

【００２０】（発明の目的）本発明の目的は、画面内の
二次元方向に複数の焦点検出点もしくは測距点を有する
ものにおいて、該装置が適用される光学機器の使用姿勢
によらず、主たる対象物を捕捉した焦点検出点もしくは
測距点を選択し、前記主たる対象物に最適な焦点調節を
行わせることのできる焦点検出装置及び測距装置を提供
しようとするものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１〜９記載の本発明は、画面内の二次元方向
に配置された複数の焦点検出点それぞれにおいてデフォ
ーカス量を検出するデフォーカス量検出手段と、前記複
数の焦点検出点にて得られる複数のデフォーカス量をパ
ラメータとして、該装置に最も近い位置に存在する対象
物を基準に該対象物から所定範囲内に存在する全ての対
象物を主たる対象物を含む対象物グループとする第１の
グルーピング手段と、該装置が適用される光学機器の姿
勢に応じて、前記複数の焦点検出点を、前記画面に対し
て主たる対象物が存在する傾向が高い順に優先度を付け
てグループ化する第２のグルーピング手段と、前記第１
のグルーピング手段によりグループ化された対象物グル
ープと前記第２のグルーピング手段によりグループ化さ
れた優先度付きの焦点検出点グループを基に、主たる対
象物を捕捉していると推定される少なくとも一つの焦点
検出点を選択し、該焦点検出点にて得られたデフォーカ
ス量を焦点調節の為の情報として出力する情報出力手段
とを有する焦点検出装置とするものである。

【００２２】同じく上記目的を達成するために、請求項
１０〜１２記載の本発明は、画面内の二次元方向に配置
された複数の測距点それぞれにおいて対象物までの距離
を測定する距離測定手段と、前記複数の測距点にて得ら
れる複数の距離情報をパラメータとして、該装置に最も
近い位置に存在する対象物を基準に該対象物から所定距
離範囲内に存在する全ての対象物を主たる測距対象を含
む対象物グループとする第１のグルーピング手段と、該
装置が適用される光学機器の姿勢に応じて、前記複数の
測距点を、前記画面に対して主たる対象物が存在する傾
向が高い順に優先度を付けてグループ化する第２のグル
ーピング手段と、前記第１のグルーピング手段によりグ
ループ化された対象物グループと前記第２のグルーピン
グ手段によりグループ化された優先度付きの焦点検出点
グループを基に、主たる対象物を捕捉していると推定さ
れる少なくとも一つの測距点を選択し、該測距点にて得
られた距離情報を焦点調節の為の情報として出力する情
報出力手段とを有する測距装置とするものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１〜図９は本発明の実施の一形
態に係る図であり、図１は本発明にかかる焦点検出装置
を具備した一眼レフカメラの光学配置図であり、図２は
ファインダ内における焦点検出点の配置を示す図であ
る。

【００２４】図１において、１は撮影レンズであり、こ
こでは便宜上２枚のレンズ１ａ，１ｂで示したが、実際
は多数のレンズから構成されている。２は主ミラーであ
り、観察状態と撮影状態に応じて撮影光路へ斜設されあ
るいは退去される。３はサブミラーであり、主ミラー２
を透過した光束をカメラボディの下方ヘ向けて反射す
る。４はシャッタ、５は感光部材であり、銀塩フィルム
あるいはＣＣＤやＭＯＳ型等の固体撮像繋子あるいはビ
ディコン等の撮像管よりなっている。

【００２５】６は焦点検出装置であり、結像面近傍に配
置されたフィールドレンズ６ａ，反射ミラー６ｂ及び６
ｃ，二次結像レンズ６ｄ，絞り６ｅ，周知のＣＣＤ等の
像信号蓄積型センサである複数の光電変換素子列からな
るラインセンサ６ｆ等から構成されている周知の位相差
方式を採用している。この焦点検出装置６は、図２に示
すように、本実施の形態で採用した横方向の５つの焦点
検出点２００〜２０４に加え、縦方向にも追加配置した
２つの焦点検出点２０５，２０６の、計７つの焦点検出
点において焦点検出可能なように構成されている。

【００２６】７は撮影レンズ１の予定結像面に配置され
たピント板、８はファインダ光路変更用のペンタプリズ
ムである。９，１０は各々観察画面内の被写体輝度を測
定するための結像レンズと測光センサであり、結像レン
ズ９はペンタプリズム８内の反射光路を介してピント板
７と測光センサ１０を共役に関係付けている。１１はペ
ンタプリズム８の射出後方に配置されるファインダ視野
を拡大視する接眼レンズである。

【００２７】上記主ミラー２，ピント板７，ペンタプリ
ズム８及び接眼レンズ１１によってファインダ光学系が
構成されている。

【００２８】２３はファインダ視野領域を形成する視野
マスクである。２４はファインダ視野外に撮影情報を表
示するためのファインダ内ＬＣＤであり、照明用ＬＥＤ
（Ｆ−ＬＥＤ）２５によって照明され、ＬＣＤ２４を透
過した光が三角プリズム２６によってファインダ内に導
かれ、図２のファインダ視野外に表示され、撮影者は各
種の撮影情報を知ることができる。２７はカメラの縦位
置，横位置を検出するための姿勢センサであり、縦位置
の場合、後述のレリーズ釦４１が地方向または天方向い
ずれに位置するかの姿勢も検出できる。

【００２９】３１は撮影レンズ１内に設けた絞り、３２
は後述する絞り駆動回路１１１を含む絞り駆動装置、３
３はレンズ駆動用モータ、３４は駆動ギヤ等から成るレ
ンズ駆動部材である。３５はフォトカプラであり、前記
レンズ駆動部材３４に連動するパルス板３６の回転を検
知して焦点調節回路１１０に伝えており、該焦点調節回
路１１０は、この情報とカメラ側からのレンズ駆動量の
情報に基づいて前記レンズ駆動用モータ３３を所定量駆
動させ、撮影レンズ１を合焦位置に移動させるようにな
っている。

【００３０】３７は撮影レンズ１の位置を検知し、カメ
ラから被写体までの距離情報を得る為に設けた距離情報
コード板であり、例えば至近位置から無限位置までを４
ｂｉｔ程度のコードパターンから成り、不図示のブラシ
接点を用いて合焦位置での被写体距離が検出できるよう
になっている。３８は撮影レンズ１の焦点距離を検知す
る焦点距離情報コード板であり、不図示のブラシ接点を
用いてズーミングするレンズの動きに応じた焦点距離情
報が検出できるようになっている。３７，３８のいずれ
もレンズ焦点調節回路１１０に接続されている。３９は
公知のカメラとレンズとのインターフェースとなるマウ
ント接点である。

【００３１】図３（ａ），（ｂ）は、上記の構成より成
る一眼レフカメラの上面と背面の概略図である。

【００３２】図３において、４１はレリーズ釦である。
４２は外部モニタ表示装置としてのモニタ用ＬＣＤであ
り、予め決められたパターンを表示する固定セグメント
表示部４２ａと、可変数値表示用の７セグメント表示部
４２ｂとから成っている。４４は撮影モード等の選択を
行うためのモードダイヤルである。４５は他の操作部材
及びモードと組み合わせることによって、種々の設定値
を設定するための回転式電子ダイヤルである。４６は画
面内の複数の焦点検出点２００〜２０６のいずれを用い
て焦点検出を行うかを選択する為の焦点検出点選択釦で
あり、この動作については後で詳細に説明する。また、
図３に記載されているその他の操作部材は本発明と特に
関係しない為、その説明は省略する。

【００３３】図４は上記構成の一眼レフカメラに内蔵さ
れた電気的構成を示すブロック図であり、図１等と同一
のものは同じ符号を付してある。

【００３４】図４において、カメラ本体に内蔵されたマ
イクロコンピュータの中央処理装置（以下、ＣＰＵと記
す）１００には、測光回路１０２，自動焦点検出回路１
０３，信号入力回路１０４，ＬＣＤ駆動回路１０５，Ｌ
ＥＤ駆動回路１０６，シャッタ制御回路１０８，モータ
制御回路１０９が接続されている。また、撮影レンズ１
内に配置された焦点調節回路１１０，絞り駆動回路１１
１とは、図１で示したマウント接点３９を介して信号の
伝達がなされる。このＣＰＵ１００に付随したＥＥＰＲ
ＯＭ１００ａは、記憶手段として撮影者が任意に設定す
る情報の記憶機能を有している。

【００３５】前記測光回路１０２は、測光センサ１０か
らの信号を増幅後、対数圧縮Ａ／Ｄ変換し、各センサの
輝度情報としてＣＰＵ１００に送信する。ラインセンサ
６ｆは、前述の図２に示すように、画面内の７つの焦点
検出点２００〜２０６に対応した７組のラインセンサＣ
ＣＤ−Ｌ２，ＣＣＤ−Ｌ１，ＣＣＤ−Ｃ，ＣＣＤ−Ｒ
１，ＣＣＤ−Ｒ２，ＣＣＤ−Ｕ，ＣＣＤ−Ｄから構成さ
れる公知のＣＣＤラインセンサである。

【００３６】ＳＷ−１はレリーズ釦４１の第１ストロー
クでＯＮし、測光，ＡＦ等を開始させる為のスイッチ、
ＳＷ−２はレリーズ釦４１の第２ストロークでＯＮする
レリーズスイッチである。ＳＷ−ＡＥＬ，ＳＷ−ＡＦＳ
ＥＬは各々ＡＥロック釦４３，焦点検出点選択釦４６が
押された時にＯＮするスイッチである。

【００３７】図５（ａ）は、図３に示したモニタ用ＬＣ
Ｄ４２の全表示セグメントの内容を示したものであり、
図５（ｂ）は、ファインダ内ＬＣＤ２４の全表示セグメ
ントの内容を示したものである。

【００３８】図５（ａ）において、固定セグメント表示
部４２ａには、公知の撮影モード表示が設けられてい
る。可変数値表示用の７セグメント表示部４２ｂは、シ
ャッタ秒時を表示する４桁の７セグメント部，絞り値を
表示する２桁７セグメント部と小数点部，フィルム枚数
を表示する限定数値表示セグメント部と１桁の７セグメ
ント部で構成されている。４２ｃは図２の焦点検出点２
００〜２０６に対応した選択焦点検出点表示部であり、
本実施の形態の特徴となる部分であるので後で詳細に説
明する。

【００３９】図５（ｂ）において、固定セグメント表示
部２４ａには、公知の撮影モード表示が設けられてお
り、可変数値表示部２４ｂには４２ａの一部と同等の表
示を行う。選択焦点検出点表示部２４ｃは４２ｃと同じ
表示を行っており、合わせて後で詳細に説明する。２４
ｄは、ある焦点検出点において合焦した場合に点灯する
合焦確認表示部である。

【００４０】次に、図６を用いて、本実施の形態におけ
る複数の焦点検出点から、実際に撮影レンズの焦点調節
動作を行うために用いられる焦点検出点を選択する場合
について説明する。

【００４１】図６（ａ）〜（ｈ）は、選択焦点検出点表
示部４２ｃの表示状態を表したものであり、ファインダ
内ＬＣＤ２４の選択焦点検出点表示部２４ｃも同じ表示
状態を示す。

【００４２】図６（ａ）〜（ｈ）は、焦点検出点選択釦
４６を押しながら、電子ダイヤル４５を時計方向に１ク
リック回転させる毎に、（ａ）→（ｂ）→…→（ｈ）と
変化し、さらにもう１クリック回転させることで（ａ）
に戻り、サイクリックに表示を行う。また反時計方向に
電子ダイヤル４５を回転させたときには、図６の矢印と
は正反対の順に表示を行う。

【００４３】図６（ａ）の表示状態において、他の操作
部材の操作に移行すると、カメラが７つの焦点検出点２
００〜２０６より撮影レンズの焦点調節動作を行うため
の焦点検出点を自動的に選択する、焦点検出点自動選択
モードに設定される。この焦点検出点自動選択モードに
おける、自動選択アルゴリズムが本実施の形態の中心と
なるので、後で詳細に説明する。

【００４４】図６（ｂ）〜（ｈ）は、７つの焦点検出点
から撮影レンズの焦点調節動作を行うための焦点検出点
を、撮影者が予めある１つの焦点検出点に限定しておく
ための、焦点検出点手動選択モードにおける表示状態を
表す。例えば、図６（ｂ）は焦点検出点２００に限定し
たものであり、（ｃ）は焦点検出点２０１に限定したも
のである。

【００４５】この焦点検出点手動選択モードによる焦点
検出点選択は、焦点検出点を１点に絞っているために焦
点検出時間が短くなり、合焦スピードのアップが図れる
と同時に、被写体がファインダ視野に対して一定の位置
関係に固定されている場合においては、撮影者の意図す
る主被写体に正確にピント合わせを行うことができると
いった効果がある。

【００４６】逆に焦点検出点が１点しか存在しないため
に、被写体が動いたり、構図を少し変えただけで主被写
体を焦点検出点から外してしまい、焦点検出が不可能と
なる欠点がある。さらに手動にて焦点検出点を切換える
のは手間がかかり、シャッタチャンスを逃す恐れもあ
る。

【００４７】そこで、撮影シーンに応じて７つの焦点検
出点から任意の１つの焦点検出点を自動的に選択する、
焦点検出点自動選択モードが有効となる。

【００４８】図７及び図８は、図６（ａ）の表示状態に
おいて撮影を行う焦点検出点自動選択モードに設定され
た場合の、自動選択アルゴリズムを示すフローチャート
である。

【００４９】ここでの自動選択アルゴリズムは、撮影モ
ードにおいて撮影者が被写体に対してカメラを構え、レ
リーズ釦４１の第１ストロークによってＯＮされるスイ
ッチＳＷ−１をＯＮしたときに開始される。

【００５０】また、このフローにおいて「ライン」と
は、前述したようにそれぞれの焦点検出点に対応した焦
点検出光学系における、光電変換素子列からなるライン
センサを指す。実際の焦点検出はこのラインセンサの出
力によって行われるので、各焦点検出点に対応した７つ
のラインを基準に述べる。

【００５１】スイッチＳＷ−１がＯＮされると、７つの
ラインセンサによって焦点検出が行われる。このときそ
れぞれの焦点検出点に対応した被写体領域の輝度分布が
抽出され、被写体領域に輝度分布がない場合、そのライ
ン出力はエラーとなる。そして、輝度分布の抽出に成
功、すなわち焦点検出に成功したライン数がカウントさ
れる。

【００５２】この様な状況下において、まずステップ＃
１においては、焦点検出成功ラインが１ラインのみで、
残り６ラインで出力エラーとなったか否かを判定し、そ
うであればステップ＃２へ進み、撮影レンズの焦点調節
動作を行うための焦点検出点として、このラインに対応
した焦点検出点を決定する。

【００５３】また、ステップ＃２において、複数のライ
ンで焦点検出に成功したと判定した場合はステップ＃３
へ移行し、ここではこの複数の焦点検出成功ラインの中
で検出されたデフォーカス量から、カメラから被写体の
距離が最も近いと認識した検出ラインをラインＡと名付
ける。そして、次のステップ＃４において、ラインＡか
らカメラに対して無限遠側の中デフォーカス範囲内に焦
点検出成功ラインが存在するか確認する。

【００５４】ここで、中デフォーカス範囲とは、予定結
像面５の近傍において、光軸方向にピントのずれ量換算
でａ（ｍｍ）のデフォーカス量を表す。すなわち、撮影
レンズ１の焦点距離をｆ（ｍｍ）、予定結像面５からカ
メラに最も近い被写体までの距離をＬ（ｍｍ）とする
と、カメラに最も近い被写体から無限遠側に略｛（Ｌ−
ｆ）² ／ｆ² ｝×ａ（ｍｍ）の範囲内に存在する被写体
のグルーピングを目的とする。本実施の形態では、ａ＝
２（ｍｍ）とした。例えば焦点距離５０（ｍｍ）の撮影
レンズ１を装着しているときに、カメラに最も近い被写
体が結像面から 2.55 （ｍ）の位置に存在すると、その
位置から無限遠方向に５（ｍ）の範囲において被写体の
グルーピングを行うことになる。

【００５５】この中デフォーカス範囲内に焦点検出成功
ラインが存在すればステップ＃５へ進み、存在するこれ
ら全てのラインをラインＢと名付ける。そして、次のス
テップ＃６において、ラインＢのうちカメラから最も遠
い被写体を捉えたラインからさらに、小デフォーカス範
囲内に焦点検出ラインが存在するか確認する。このとき
の小デフォーカス範囲とは、予定結像面５の近傍におい
て、光軸方向にピントのずれ量換算で、ｂ（ｍｍ）のデ
フォーカス量を表す。但し、ａ＞ｂである。小デフォー
カス範囲内に焦点検出成功ラインが存在すればステップ
＃７へ進み、それらをラインＣと名付ける。すなわち、
カメラから最も近い被写体に対し、中デフォーカス範囲
内に被写体が存在する場合には、グルーピングの範囲を
もう少し広げることを意図する。本実施の形態では、ｂ
＝ 0.2（ｍｍ）とした。そして、ラインＣが存在した場
合にはステップ＃８へ進み、ラインＡ，ラインＢ，ライ
ンＣを主被写体グループとする。

【００５６】また、上記ステップ＃６にて小デフォーカ
ス範囲内に焦点検出ラインが存在しなかった場合、すな
わちラインＣが存在しない場合には、ステップ＃９へ進
み、ここではラインＡ，ラインＢを主被写体グループと
する。

【００５７】また、上記ステップ＃４において、中デフ
ォーカス範囲内に焦点検出成功ラインが存在しない場合
にはステップ＃１０へ進み、ラインＡをラインＯと名前
を付け直し、２番目にカメラから近い被写体を捉えた焦
点検出成功ラインをラインＡとする。続くステップ＃１
１においては、上記ステップ＃４と同様に、ラインＡか
らカメラに対して無限遠側の中デフォーカス範囲内に焦
点検出成功ラインが存在するか確認する。存在すればス
テップ＃１２へ進み、それらのラインを全てラインＢと
名付け、ステップ＃１３へ進む。

【００５８】ステップ＃１３においては、上記ステップ
＃６と同様に、ラインＢのうちカメラから最も遠い被写
体を捉えたラインからさらに小デフォーカス範囲内に焦
点検出ラインが存在するか確認する。存在すればステッ
プ＃１４へ進み、それら全てのラインをラインＣと名付
ける。そして、次のステップ＃１５において、ライン
Ｏ，ラインＡ，ラインＢ，ラインＣを主被写体グループ
とする。また、前記ステップ＃１３にて小デフォーカス
範囲内に焦点検出成功ラインが存在しないと判定した場
合にはステップ＃１６へ進み、ラインＯ，ラインＡ，ラ
インＢを主被写体グループとする。

【００５９】また、上記ステップ＃１１において、中デ
フォーカス範囲内に焦点検出成功ラインが存在しない場
合にはステップ＃１７へ進み、ここではラインＯ，ライ
ンＡを主被写体グループとする。

【００６０】以上のように、カメラから最も近い被写体
を基準に主被写体グループを定義する。

【００６１】ここで、図９〜図１１を用いて焦点検出点
優先度について説明する。

【００６２】図９は、図１の姿勢センサ２７によって、
カメラが横位置に構えられていると判断された場合の説
明図である。

【００６３】焦点検出点２００〜２０６の７つのうち、
カメラ横位置に対して上部に存在する焦点検出点２００
〜２０５をグループとする焦点検出点グループ２５０を
「優先度１」とする。残りの焦点検出点である焦点検出
点２０６を唯一の要素とする焦点検出点グループ２５１
を「優先度２」とする。

【００６４】図１０は、姿勢センサ２７によって、カメ
ラがレリーズ釦４１を地面側にした縦位置に構えられて
いると判定された場合の説明図である。

【００６５】このとき天方向に位置する焦点検出点２０
０，２０１を要素とする焦点検出点グループを２５２と
し、これを「優先度１」とする。次に、焦点検出点２０
２，２０５，２０６を要素とする焦点検出点グループを
２５３とし、これを「優先度２」とする。さらに地方向
に位置する焦点検出点２０３，２０４を要素とする焦点
検出点グループを２５４とし、これを「優先度３」とす
る。

【００６６】図１１は、同じ縦位置の構えでも、図１０
とは１８０度回転した状態での説明図である。

【００６７】この場合、焦点検出点２０３，２０４が天
方向に位置し、これらを要素とする焦点検出点グループ
を２５５とし、これを「優先度１」とする。同様に焦点
検出点２０２，２０５，２０６を焦点検出点グループ２
５６とし、これを「優先度２」とする。さらにさらに地
方向に位置する焦点検出点２００，２０１を要素とする
焦点検出点グループを２５４とし、これを「優先度３」
とする。

【００６８】これらの優先度とは、カメラの被写体の傾
向として、主被写体がファインダ視野内に対してどの位
置に存在する可能性が高いかを考慮して与えられるもの
であり、「優先度１＞優先度２＞優先度３」の順に主被
写体が存在する可能性が高いものとする。したがって、
優先度が高いとは、優先度３より優先度２、優先度２よ
り優先度１を意味する。

【００６９】再び図８に戻り、ステップ＃１８において
は、主被写体グループのラインのうち、優先度の最も高
い焦点検出点グループに対応する、焦点検出ラインを抽
出する。次のステップ＃１９においては、抽出ラインが
複数かどうかを判定し、もし１ラインであるならばステ
ップ＃２１へ進み、そのラインに対応する焦点検出点に
おいて撮影レンズの焦点調節動作を行うことを決定す
る。また、上記ステップ＃１９において複数のラインが
抽出されたと判定されるとステップ＃２０へ進み、それ
ら複数のラインのうち最もカメラに近い被写体を検出し
たラインを選択し、そのラインに対応する焦点検出点に
おいて撮影レンズの焦点調節動作を行うことを決定す
る。

【００７０】以上のアルゴリズムにより、複数存在する
焦点検出点から主被写体が存在すると思われる焦点検出
点を抽出し、その焦点検出点において撮影レンズの焦点
調節動作が行われることとなる。焦点検出点が選択され
てからの撮影動作は公知であるので、ここでは省略す
る。

【００７１】以上の実施の形態によれば、横方向に一列
に配置された焦点検出点に加え、縦方向にも配置された
焦点検出点から、主被写体を捕捉していると思われる焦
点検出点を抽出するために、カメラに対して最も近い位
置に存在する近接被写体を基準に、該近接被写体から無
限遠側に、撮影レンズの焦点距離および該近接被写体の
カメラからの距離によって可変である距離範囲内にのみ
存在する全ての被写体を少なくとも一つの被写体グルー
プと捉え、さらにカメラの姿勢に応じて、ファインダ視
野に対し主被写体が存在する傾向が高い順に複数の焦点
検出点を複数の焦点検出点グループにグループ化し、そ
れぞれの焦点検出点グループに優先度を設定し、前記被
写体グループと前記焦点検出点グループ優先度によっ
て、主被写体を捕捉していると思われる焦点検出点の抽
出を行うようにしている。

【００７２】つまり、複数存在する焦点検出点に対応し
た被写体を、デフォーカス量をパラメータとして、カメ
ラに最も近い位置に存在する近接被写体を基準にグルー
ピングを行い、さらにカメラの姿勢に応じて、ファイン
ダ視野に対して主被写体が存在する可能性が高い位置に
優先度の順位を設定することで、主被写体が存在する可
能性が最も高いと思われる焦点検出点を選択するアルゴ
リズムを構築している。よって、従来の単なる近接被写
体優先や中央焦点検出点優先では成し得なかった、横一
列に加え、縦方向にも焦点検出点を追加配置した構成の
焦点検出装置をカメラに適用しても、主被写体の捕捉率
を実現することが可能となった。

【００７３】また、上記のようなアルゴリズムにするこ
とにより、カメラが縦位置に構えられた際に則した自動
選択アルゴリズムと、横位置に構えられた際に則した自
動選択アルゴリズムを別々に備えるといった必要がなく
なる。

【００７４】（変形例）本実施の形態での優先度の設定
は、被写体の傾向に即して焦点検出点グループの要素を
変更しても良い。また、中デフォーカス範囲でのａ（ｍ
ｍ）、小デフォーカス範囲でのｂ（ｍｍ）は、本実施の
形態では固定値としたが、撮影レンズの焦点距離等に応
じて柔軟に変更できるようにしても良い。

【００７５】また、本実施の形態では、焦点検出点は７
つに限定したが、焦点検出点数は任意に変更できるのは
言うまでもない。

【００７６】また、上記実施の形態では、カメラに適用
した場合を例にしているが、これに限定されるものでは
なく、焦点検出機能を具備した携帯機器であれば同様に
適用できるものである。

【００７７】さらに、デフォーカス量を検出する焦点検
出点を複数ファインダ内に具備したカメラを例にしてい
るが、カメラから被写体までの距離を測定する為の測距
点を複数有するカメラ、及びその他の焦点検出機能を具
備した携帯機器であれば同様に適用できるものである。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜９記載
の本発明によれば、画面内の二次元方向に複数の焦点検
出点を有するものにおいて、該装置が適用される光学機
器の使用姿勢によらず、複数の中より主たる対象物を捕
捉した焦点検出点を選択し、前記主たる対象物に最適な
焦点調節を行わせることができる焦点検出装置を提供で
きるものである。

【００７９】また、請求項１０〜１２記載の本発明によ
れば、画面内の二次元方向に複数の測距点を有するもの
において、該装置が適用される光学機器の使用姿勢によ
らず、複数の中より主たる対象物を捕捉した測距点を選
択し、前記主たる対象物に最適な焦点調節を行わせるこ
とができる測距装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る一眼レフカメラの
光学配置図である。

【図２】図１の一眼レフカメラのファインダ内における
焦点検出点野は位置を示す図である。

【図３】図１の一眼レフカメラの上面及び背面を示す外
観図である。

【図４】図１の一眼レフカメラの回路構成を示すブロッ
ク図である。

【図５】図３のモニタ用ＬＣＤの全セグメントを示す図
である。

【図６】図３のモニタ用ＬＣＤの一部の表示状態の説明
する為の図である。

【図７】図１の一眼レフカメラにおける焦点検出点自動
選択アルゴリズムの一部を示すフローチャートである。

【図８】図７の動作の続きを示すフローチャートであ
る。

【図９】本発明の実施の一形態において焦点検出点のグ
ループ分けに関する第１の例を説明する為の図である。

【図１０】本発明の実施の一形態において焦点検出点の
グループ分けに関する第２の例を説明する為の図であ
る。

【図１１】本発明の実施の一形態において焦点検出点の
グループ分けに関する第３の例を説明する為の図であ
る。

【図１２】一般的な二次結像方式の焦点検出装置の光学
系を説明する為の図である。

【図１３】従来のカメラのファインダ視野例を示す図で
ある。

【図１４】従来の焦点検出点自動選択アルゴリズムを示
すフローチャートである。

【符号の説明】 １ 撮影レンズ ６ 焦点検出装置 ６ｆ イメージセンサ １０ 測光センサ ２４ ファインダ内ＬＣＤ ２７ 姿勢センサ ４６ 焦点検出点選択釦 １００ ＣＰＵ １０３ 焦点検出回路 １０５ ＬＣＤ駆動回路 １１０ 焦点調節回路 ２００〜２０６ 焦点検出点

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画面内の二次元方向に配置された複数の
   焦点検出点それぞれにおいてデフォーカス量を検出する
   デフォーカス量検出手段と、前記複数の焦点検出点にて
   得られる複数のデフォーカス量をパラメータとして、該
   装置に最も近い位置に存在する対象物を基準に該対象物
   から所定範囲内に存在する全ての対象物を主たる対象物
   を含む対象物グループとする第１のグルーピング手段
   と、該装置が適用される光学機器の姿勢に応じて、前記
   複数の焦点検出点を、前記画面に対して主たる対象物が
   存在する傾向が高い順に優先度を付けてグループ化する
   第２のグルーピング手段と、前記第１のグルーピング手
   段によりグループ化された対象物グループと前記第２の
   グルーピング手段によりグループ化された優先度付きの
   焦点検出点グループを基に、主たる対象物を捕捉してい
   ると推定される少なくとも一つの焦点検出点を選択し、
   該焦点検出点にて得られたデフォーカス量を焦点調節の
   為の情報として出力する情報出力手段とを有することを
   特徴とする焦点検出装置。
2. 【請求項２】 前記第１のグルーピング手段は、前記複
   数の焦点検出点にて得られる複数のデフォーカス量をパ
   ラメータとして、該装置に最も近い位置に存在する対象
   物を基準に、該近接対象物から無限遠側に、前記光学系
   の焦点距離および該近接対象物までの距離によって可変
   である所定のデフォーカス範囲内にのみ存在する全ての
   対象物を主たる対象物を含む対象物グループとすること
   を特徴とする請求項１記載の焦点検出装置。
3. 【請求項３】 前記第２のグルーピング手段は、該装置
   が適用される光学機器が横位置に構えられた場合と縦位
   置に構えられた場合それぞれに応じて、複数の焦点検出
   点を複数のグループに分類し、該複数の各焦点検出点グ
   ループに対し主たる対象物の存在する傾向に合わせて優
   先度を付け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。
4. 【請求項４】 該装置が適用される前記光学機器はカメ
   ラであり、前記第１のグルーピング手段は、前記カメラ
   の予定結像面近傍において光軸方向のピントずれ量換算
   で一定値としたデフォーカス量範囲であるグルーピング
   デフォーカス量を設定し、各焦点検出点で捕捉した被写
   体から検出されるデフォーカス量が前記グルーピングデ
   フォーカス量の範囲内に存在する全ての被写体を主被写
   体を含む被写体グループとす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。
5. 【請求項５】 前記グルーピングデフォーカス量は、第
   １と第２の設定値に基づいて設定されるものであり、前
   記第１の設定値範囲内に複数の被写体が存在する場合に
   は、該第１の設定値より小さな設定値である前記第２の
   設定値範囲を付け加えることにより、前記主被写体グル
   ープの存在範囲を拡大したグルーピングデフォーカス量
   に設定されることを特徴とする請求項４の焦点検出装
   置。
6. 【請求項６】 該装置が適用される前記光学機器はカメ
   ラであり、前記第２のグルーピング手段は、前記カメラ
   が横位置に構えられた場合もしくは縦位置に構えられた
   場合のいずれにおいても、天方向に位置する焦点検出点
   グループの優先度を高くすることを特徴とする請求項１
   〜４のいずれかに記載の焦点検出装置。
7. 【請求項７】 前記第２のグルーピング手段は、前記カ
   メラが横位置に構えられた場合もしくは縦位置に構えら
   れた場合のいずれにおいても、地方向に位置する焦点検
   出点グループの優先度を低くすることを特徴とする請求
   項６記載の焦点検出装置。
8. 【請求項８】 前記焦点検出点グループは、少なくとも
   一つの焦点検出点より成ることを特徴とした請求項１〜
   ７に記載のいずれかに記載の焦点検出装置。
9. 【請求項９】 前記第２のグルーピング手段により優先
   度が付けられる焦点検出点グループは、二つ以上存在す
   ることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の焦
   点検出装置。
10. 【請求項１０】 画面内の二次元方向に配置された複数
    の測距点それぞれにおいて対象物までの距離を測定する
    距離測定手段と、前記複数の測距点にて得られる複数の
    距離情報をパラメータとして、該装置に最も近い位置に
    存在する対象物を基準に該対象物から所定距離範囲内に
    存在する全ての対象物を主たる測距対象を含む対象物グ
    ループとする第１のグルーピング手段と、該装置が適用
    される光学機器の姿勢に応じて、前記複数の測距点を、
    前記画面に対して主たる対象物が存在する傾向が高い順
    に優先度を付けてグループ化する第２のグルーピング手
    段と、前記第１のグルーピング手段によりグループ化さ
    れた対象物グループと前記第２のグルーピング手段によ
    りグループ化された優先度付きの焦点検出点グループを
    基に、主たる対象物を捕捉していると推定される少なく
    とも一つの測距点を選択し、該測距点にて得られた距離
    情報を焦点調節の為の情報として出力する情報出力手段
    とを有することを特徴とする測距装置。
11. 【請求項１１】 前記第１のグルーピング手段は、前記
    複数の測距点にて得られる複数の距離情報をパラメータ
    として、該装置に最も近い位置に存在する対象物を基準
    に、該近接対象物から無限遠側に、前記光学系の焦点距
    離および該近接対象物までの距離によって可変である距
    離範囲内にのみ存在する全ての対象物を主たる対象物グ
    ループとすることを特徴とする請求項１０記載の測距装
    置。
12. 【請求項１２】 前記第２のグルーピング手段は、該装
    置が適用される光学機器が横位置に構えられた場合と縦
    位置に構えられた場合それぞれに応じて、複数の測距点
    を複数のグループに分類し、該複数の各測距グループに
    対し主たる対象物の存在する傾向に合わせて優先度を付
    けることを特徴とする請求項１０又は１１記載の測距装
    置。