JPH0894925A - 焦点検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光電変換素子列を最適なブロックに分割す
る。 【構成】 仮のブロックの境界部分の出力信号の差分
と、仮のブロックの境界部分のコントラストと、仮のブ
ロックの境界部分以外のコントラストとに基づいて光電
変換素子列上に複数の正式なブロックを設定し、それら
の正式なブロックごとに撮影レンズの焦点調節状態を演
算し、算出された複数の焦点調節状態に基づいて最終的
な焦点調節状態を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラやビデオなどの
撮影レンズの焦点調節状態を検出する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】位相差検出方式のカメラの焦点検出装置
が知られている。図１４は位相差検出方式による焦点検
出装置の概要を示す。撮影レンズ１００の領域１０１か
ら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、入射強度に応じた出力を発生する複数の光電変換
素子を一次元状に並べたイメージセンサーアレイＡ上に
結像する。同様に、撮影レンズ１００の領域１０２から
入射した光束は視野マスク２００、フィールドレンズ３
００、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Ｂ上に結像する。これらイ
メージセンサーアレイＡ列、Ｂ列上に結像した一対の被
写体像は、撮影レンズ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も後ろ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Ａ列、Ｂ列上の被写体像は相対的に
一致する。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Ａ列、Ｂ列により光電変換して電気信号
に変え、これらの信号を演算処理して一対の被写体像の
相対的な位置ずれ量を求めることにより、撮影レンズ１
００の焦点調節状態、ここでは合焦状態から離れている
量とその方向（以後、デフォーカス量と略す）が分か
る。そして、イメージセンサーアレイＡ列、Ｂ列の再結
像レンズ５０１、５０２による投影像は予定焦点面近傍
で重なることになり、図１３に示すように撮影画面にお
ける中央部の領域とするのが一般的であり、この領域が
焦点検出領域となる。

【０００３】ここで、デフォーカス量を求める演算処理
方法について述べる。イメージセンサーアレイＡ列、Ｂ
列はそれぞれ複数の光電変換素子からなっており、複数
の出力信号列ａ［１］，．．．，ａ［ｎ］、ｂ
［１］，．．．ｂ［ｎ］を出力する（図１５（ａ）、
（ｂ）参照）。そして、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］を数式１により算出する。

【数１】Ｃ［Ｌ］＝Σ｜ａ［ｉ＋Ｌ］−ｂ［ｉ］｜ Ｌ＝-lmax,...,-2,-1,0,1,2,...,lmax ここで、Σはｉ＝ｋ〜ｒの総和演算を表わす。数式１に
おいてＬは上述したようにデータ列のシフト量に当たる
整数である。初項ｋと最終項ｒは例えば数式２に示すよ
うに、シフト量Ｌに依存して変化させる。

【数２】 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｝， 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。この数式２によって初項ｋと最終項ｒを変化
させた時の、数式１におけるＡ列信号とＢ列信号との差
分の絶対値を算出する信号の組み合わせと、それらの差
分の絶対値を加算する演算範囲とを図１６に示す。この
ように、シフト量Ｌの変化にともなってＡ列、Ｂ列の相
関演算に使用する範囲が互いに逆方向にずれていく。初
項ｋと最終項ｒをシフト量Ｌにかかわらず一定とする方
法もあり、この場合は、一方の列の相関演算に使用する
範囲は常に一定となり、他方の列のみがずれる。そし
て、相対的な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１４に示す光学系及び、イメージセンサ
ーアレイの光電変換素子のピッチ幅によって定まる定数
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。

【０００４】ところで、相関量Ｃ［Ｌ］は図１５（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Ａ列、Ｂ列の
光電変換素子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
うことにより、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が本出願人により特開昭６０−３
７５１３号公報に開示されている。これは、図１７に示
すように、極小値である相関量Ｃ［ｌ］と、その両側の
シフト量における相関量Ｃ［ｌ＋１］、Ｃ［ｌ−１］を
用いて、真の極小値Ｃｅｘとこれを与えるずれ量Ｌｓを
数式３、数式４により算出するものである。

【数３】 ＤL＝（Ｃ［ｌ−１］−Ｃ［ｌ＋１］）／２， Ｃex＝Ｃ［ｌ］−｜ＤL｜， Ｅ＝ＭＡＸ｛Ｃ［ｌ＋１］−Ｃ［ｌ］，Ｃ［ｌ−１］−Ｃ［ｌ］｝

【数４】Ｌｓ＝ｌ＋ＤL／Ｅ 数式３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は前記ずれ量Ｌｓから数式５によって算出さ
れる。

【数５】ＤＦ＝Ｋｆ×Ｌｓ 数式５においてＫｆは図１４に示す光学系及びイメージ
センサーアレイの光電変換素子のピッチ幅によって定ま
る定数である。

【０００５】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り、数
式６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。

【数６】Ｅ＞Ｅ１ ＆ Ｃｅｘ／Ｅ＜Ｇ１ 数式６におけるＥ１、Ｇ１は所定のしきい値である。数
値Ｅは相関量の変化の様子を示し、上記数式３、数式４
の演算に寄与した情報量であって、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。以下では、数値Ｅを情報
量と呼ぶ。極小値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
ズの影響や、領域１０１と領域１０２との間に視差が生
じているために、一対の被写体像に微妙な差が生じ、極
小値Ｃｅｘが０にならない。ノイズや被写体像の差の影
響は被写体のコントラストが高いほど小さいので、一対
の被写体像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。なお、情報量Ｅの代わりに一対のデータの一方に関
するコントラストを算出し、それを用いて信頼性判定を
行う場合もある。そして、信頼性ありと判定されると、
デフォーカス量ＤＦに基づく撮影レンズ１００の駆動、
あるいは表示を行う。以上、数式１から数式６までの相
関演算、補間演算、条件判定をまとめて焦点検出演算と
呼ぶことにする。

【０００６】また、通常、焦点検出装置は、撮影レンズ
１００が合焦状態にある場合に、シフト量Ｌがほぼ０で
一対のデータが一致するように構成される。したがっ
て、被写体の像がイメージセンサーアレイのＡ列、Ｂ列
の初項ｋ０から最終項ｒ０までの範囲に形成されていな
ければ、その被写体に撮影レンズ１００を合焦させるこ
とはできない。つまり、焦点検出を行う領域は初項ｋ０
と最終項ｒ０によって決定される。以後、シフト量Ｌ＝
０における初項ｋ０から最終項ｒ０までのデータ範囲を
演算範囲と呼び、撮影画面上でこの演算範囲に相当する
領域に被写体があればその被写体に対する焦点検出を行
なうことになるので、この領域が焦点検出領域となる。
カメラのファインダースクリーン上には焦点検出領域が
図１３に示す撮影画面中央の実線部のように焦点検出枠
として表示されており、撮影者はこの検出枠内に被写体
を捕捉することによって所望の被写体に撮影レンズを合
焦させることができる。

【０００７】ところで、このような焦点検出装置におい
て、距離の異なる複数の被写体がイメージセンサーアレ
イに結像した場合には、一対の出力信号のズレ量がセン
サーの位置によって異なるために、一対のデータが一致
するようなシフト量は存在しなく、極小値Ｃｅｘは大き
な値となり、Ｃｅｘ／Ｅが数式５の条件を満たさずに焦
点検出不能となる場合がある。そこで、一対のイメージ
センサーアレイのデータをそれぞれ複数のブロックに分
割することにより焦点検出領域を細分化し、それぞれの
ブロックについて焦点検出演算を行ってデフォーカス量
Ｄｆを算出し、複数のブロックの中から例えばデフォー
カス量が最至近を示すブロックや情報量Ｅが最大のブロ
ックを選択し、そのブロックのデフォーカス量を撮影レ
ンズの焦点調節状態とし、そのデフォーカス量に基づく
撮影レンズの駆動や表示を行う方法が特開昭６０−２６
２００４号公報などに開示されている。

【０００８】ここで、ブロックに分割するとは、上述し
た数式１の相関演算においてシフト量Ｌ＝０における初
項ｋ０と最終項ｒ０の組を複数個形成することに相当す
る。例えば、図１０（ａ）に示ように、それぞれが４６
データからなる一対のイメージセンサーアレイをそれぞ
れが８データから成る５個のブロックに分割するには、
ブロック１では数式１から数式６の焦点検出演算におい
て（ｋ０＝４，ｒ０＝１１）と設定することによってデ
フォーカス量ＤＦを演算し、同様に、ブロック２、３、
４、５ではそれぞれ（ｋ０＝１２，ｒ０＝１９）、（ｋ
０＝２０，ｒ０＝２７）、（ｋ０＝２８，ｒ０＝３
５）、（ｋ０＝３６，ｒ０＝４３）と設定して数式１か
ら数式６の焦点検出演算を行う。そして、図１０（ｂ）
に示ように同じ一対のイメージセンサーアレイにおい
て、ブロック１では（ｋ０＝３，ｒ０＝１６）、ブロッ
ク２では（ｋ０＝１７，ｒ０＝３０）、ブロック３では
（ｋ０＝３１，ｒ０＝４４）とすることにより、１４デ
ータから成る３個のブロックに分割される事となり図１
０（ａ）の場合よりも広いブロックを形成することがで
きる。

【０００９】このように、ブロック分割を行う際に、ブ
ロックの境界位置を固定とすると、ブロックの境界に被
写体のコントラストが位置して焦点検出不能となった
り、あるいは不安定な演算結果が得られる場合があるの
で、特開平２−１３５３１１号公報ではブロックの境界
部分において隣接する出力データの差の絶対値を算出
し、差の絶対値が最小となる部分がブロックの境界とな
るように境界位置を移動する方法を開示している。

【００１０】以上の説明ではイメージセンサーアレイＡ
列、Ｂ列の出力信号列ａ［１］，．．．，ａ［ｎ］、ｂ
［１］，．．．，ｂ［ｎ］そのものを焦点検出演算に用
いている。しかしながら、被写体のナイキスト周波数よ
り高い周波数成分や、ＤＣ成分の影響で正しい焦点検出
ができないことがある。そこで、出力信号列に対してフ
ィルター演算処理を施し、フィルター処理データを用い
て焦点検出演算を行う方法が本出願人よって特開昭６１
−２４５１２３号公報などに開示されている。例えばナ
イキスト周波数以上の高周波成分を除去するフィルター
処理演算は数式７によって実現され、Ａ列、Ｂ列の出力
信号列ａ［１］，．．．，ａ［ｎ］、ｂ
［１］，．．．，ｂ［ｎ］から高周波除去フィルター処
理データＰａ［１］，．．．，Ｐａ［ｎ−２］、Ｐｂ
［１］，．．．，Ｐｂ［ｎ−２］を得る。

【数７】 Ｐａ［ｉ］＝（ａ［ｉ］＋２×ａ［ｉ＋１］＋ａ［ｉ＋２］）／４， Ｐｂ［ｉ］＝（ｂ［ｉ］＋２×ｂ［ｉ＋１］＋ｂ［ｉ＋２］）／４， ここで、i＝１〜ｎ−２ こうして得られたフィルター処理データＰａ
［１］，．．．，Ｐａ［ｎ−２］、Ｐｂ
［１］，．．．，Ｐｂ［ｎ−２］に対して数式８に示す
ようにＤＣ成分の一部を除去するフィルター処理演算を
行い、フィルター処理データＱａ［ｉ］、Ｑｂ［ｉ］を
得る方法が特開平６−８２６８６号公報に開示されてい
る。

【数８】 Ｑａ［ｉ］＝−Ｐａ［ｉ］＋４×Ｐａ［ｉ＋ｙ］−Ｐａ［ｉ＋２ｙ］， Ｑｂ［ｉ］＝−Ｐｂ［ｉ］＋４×Ｐｂ［ｉ＋ｙ］−Ｐｂ［ｉ＋２ｙ］， ここで、i＝１〜ｎ−２−２ｙ、ｙは２から４程度の整
数が好ましい。

【００１１】ブロック分割を行ってそれぞれのブロック
で焦点検出演算を行う焦点検出装置において、各ブロッ
クで得られた複数のデフォーカス量から最終的なデフォ
ーカス量を決定する方法としては、上述したように最至
近を示すデフォーカス量を選択する方法や、あるいは情
報量Ｅが最大のブロックのデフォーカス量を選択する方
法以外に、本出願人によって特開平２−１７８６４１号
公報や特開平４−２３５５１２号公報に開示された方法
がある。これらの方法は、所定の条件を満たすブロック
を仮のブロックとして選択し、仮のブロックのデフォー
カス量を仮のデフォーカス量とし、それぞれのデフォー
カス量に対して仮のデフォーカス量との差分量に基づく
重み付け係数決定を行い、これらの重み付け係数を用い
て複数のデフォーカス量を加重加算平均して新たなデフ
ォーカス量を算出している。ここで、最も近距離を示す
デフォーカス量が算出されたブロックなどを仮のブロッ
クとする。例えば差分量が小さいときには重み付けを係
数を大きくし、差分量が大きいときには重み付け係数を
小さくする。この方法によれば、距離の異なる複数の被
写体が混在する場合でもそれぞれの被写体に関するデフ
ォーカス量を得ることができ、壁などの平面的な被写体
の場合には全体を平均することになるので安定したデフ
ォーカス量が得られる。

【００１２】今、ブロック数がｈ個の時、仮のデフォー
カス量がＤｆｋであって、ブロックｊのデフォーカス量
をＤｆ［ｊ］、そのブロックｊ情報量ＥをＥ［ｊ］とす
ると合成デフォーカス量Ｄｆｍ、合成情報量Ｅｍは数式
９によって得られる。

【数９】 Ｄｆｍ＝Σ（Ｄｆ［ｊ］×Ｅ［ｊ］×Ｗ［ｊ］）／Σ（Ｅ［ｊ］×Ｗ［ｊ］） ， Ｅｍ＝Σ（Ｅ［ｊ］×Ｗ［ｊ］） ここで、Σはｊ＝１〜ｈの総和演算を表わす。重み付け
係数Ｗ［ｊ］はＤｆｋとＤｆ［ｊ］の差分によって図１
１のように定まり、０から１の値となる。ＭＬ、ＵＬは
所定値であってデフォーカス量の差の絶対値がＭＬ以下
ならＷ［ｊ］は１となり、ＵＬを越えると０となり、Ｍ
ＬとＵＬの間では直線的に変化する。Ｗ［ｊ］が０であ
ればＤｆ［ｊ］は合成演算に用いられないことになる。
このようにして得た合成デフォーカス量Ｄｆｍを最終デ
フォーカス量とする。ＭＬの値は３０から５０μｍ程度
の値が好ましく、ＵＬの値は８０から１４０μｍ程度が
好ましい。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
２−１３５３１１号公報に開示された焦点検出装置のよ
うに、ブロックの境界部分において隣接するイメージセ
ンサーの出力データの差の絶対値を算出し、差の絶対値
が最小となる部分がブロックの境界となるように境界位
置を移動する方法では、次のような問題が生じる。図１
２に示す出力信号は、イメージセンサーからの出力信号
あるいはＤＣ減フィルター処理データのように完全には
ＤＣ成分を除去しないフィルター処理データであるとす
る。そして、ブロックｘ、ブロックｘ＋１、ブロックｘ
＋２、ブロックｘ＋３があり、ブロックの境界ＢＤｘ、
ＢＤｘ＋１、ＢＤｘ＋２を図示位置から移動することを
考える。ＢＤｘはあまりコントラストの高くないパター
ンの中央にあり、このパターンの中央部は比較的平らで
あるから隣接するデータの差分の絶対値が小さくなり、
ＢＤｘは移動しない。したがって、パターンはブロック
ｘとブロックｘ＋１の二つのブロックによって分割され
てしまい、どちらのブロックも十分なコントラストを含
んでいないので、信頼性のあるデフォーカス量が得られ
ない可能性がある。一方、ＢＤｘ＋２はデータが急激に
変化するいわゆるエッジ部に位置しており、エッジ部の
右側と左側は比較的平らなパターンであるから、境界Ｂ
Ｄｘ＋２がエッジ部の右側へ移動したり、左側へ移動し
たりしてブロックの境界が大きく変化する。この場合、
ブロックｘ＋２に存在するパターンとエッジ部が別の被
写体のものであるとすると、境界ＢＤｘ＋２がエッジ部
の右側に移動した時と左側へ移動した時とでブロックｘ
＋２で得られるデフォーカス量が変動し、不安定とな
る。

【００１４】本発明の目的は光電変換素子列を最適なブ
ロックに分割することにある。

【００１５】

【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の発明は、複数の光電変換素子からなり、
被写体像の光強度分布に応じた信号列を出力する光電変
換素子列と、撮影レンズを通過した被写体からの光を前
記光電変換素子列へ導き、前記光電変換素子列上に被写
体像を結像する焦点検出光学系と、前記光電変換素子列
上に複数の仮のブロックを設定し、これらの仮ブロック
の境界部分において隣接する光電変換素子の出力信号の
差分を算出する第１の演算手段と、前記複数の仮ブロッ
クの境界部分に位置する複数の光電変換素子の出力信号
列に基づいて境界部分のコントラストを算出する第２の
演算手段と、前記複数の仮ブロックの境界部分以外に位
置する複数の光電変換素子の出力信号列に基づいて境界
部分以外のコントラストを算出する第３の演算手段と、
前記第１の演算手段により算出された境界部分の出力信
号の差分と、前記第２の演算手段により算出された境界
部分のコントラストと、前記第３の演算手段により算出
された境界部分以外のコントラストとに基づいて、前記
光電変換素子列上に複数の正式なブロックを設定するブ
ロック設定手段と、このブロック設定手段により設定さ
れた正式なブロックごとに、各ブロックに含まれる複数
の光電変換素子の出力信号列に基づいて前記撮影レンズ
の焦点調節状態を算出する焦点検出演算手段と、この焦
点検出演算手段により算出された複数の焦点調節状態に
基づいて最終的な焦点調節状態を決定する焦点調節状態
決定手段とを備える。請求項２の発明は、複数の光電変
換素子からなり、被写体像の光強度分布に応じた信号列
を出力する光電変換素子列と、撮影レンズを通過した被
写体からの光を前記光電変換素子列へ導き、前記光電変
換素子列上に被写体像を結像する焦点検出光学系と、前
記光電変換素子列の出力信号列をフィルター処理してフ
ィルター処理信号列を出力するフィルター処理手段と、
前記光電変換素子列上に複数の仮のブロックを設定し、
これらの仮ブロックの境界部分において隣接する光電変
換素子に対応するフィルター処理信号の差分を算出する
第１の演算手段と、前記複数の仮ブロックの境界部分に
位置する複数の光電変換素子に対応するフィルター処理
信号列に基づいて境界部分のコントラストを算出する第
２の演算手段と、前記複数の仮ブロックの境界部分以外
の複数の光電変換素子に対応するフィルター処理信号列
に基づいて境界部分以外のコントラストを算出する第３
の演算手段と、前記第１の演算手段により算出された境
界部分の出力信号の差分と、前記第２の演算手段により
算出された境界部分のコントラストと、前記第３の演算
手段により算出された境界部分以外のコントラストとに
基づいて、前記光電変換素子列上に複数の正式なブロッ
クを設定するブロック設定手段と、このブロック設定手
段により設定された正式なブロックごとに、各ブロック
の複数の光電変換素子に対応するフィルター処理信号列
に基づいて、前記撮影レンズの焦点調節状態を算出する
焦点検出演算手段と、この焦点検出演算手段により算出
された複数の焦点調節状態に基づいて最終的な焦点調節
状態を決定する焦点調節状態決定手段とを備える。

【００１６】

【作用】仮のブロックの境界部分の出力信号の差分と、
仮のブロックの境界部分のコントラストと、仮のブロッ
クの境界部分以外のコントラストとに基づいて光電変換
素子列上に複数の正式なブロックを設定する。そして、
それらの正式なブロックごとに撮影レンズの焦点調節状
態を演算し、算出された複数の焦点調節状態に基づいて
最終的な焦点調節状態を決定する。これにより、被写体
パターンを二分するようなブロックが設定されたり、時
によってブロックの境界が大きく移動するようなことが
なく、最適なブロックが設定される。

【００１７】

【実施例】図１は本発明の実施例の構成図である。１は
撮影レンズ１００を通過した被写体からの光をイメージ
センサー２に導く焦点検出光学系であり、例えば図１４
に示すように視野マスク２００、フィールドレンズ３０
０、絞り開口部４０１、４０２、再結像レンズ５０１、
５０２から成る。２は複数の光電変換素子からなるイメ
ージセンサーアレイを一対有するイメージセンサーであ
る。イメージセンサー２はそれぞれが５２個の光電変換
素子からなる一対のイメージセンサーアレイＡ列、Ｂ列
からなるものとする。したがって、それぞれが５２個の
データからなる出力信号列ａ［ｉ］、ｂ［ｉ］を出力す
る。

【００１８】３は演算処理回路であり、フィルター処理
回路３ａと、演算範囲設定回路３ｂと、焦点検出演算回
路３ｃと、仮のブロック設定回路３ｄと、重み付け係数
設定回路３ｅと、合成実行回路３ｆとを含む。フィルタ
ー処理回路３ａはイメージセンサー２が出力する出力信
号列ａ［ｉ］、ｂ［ｉ］に対して数式７、数式８による
フィルター処理を施してフィルター処理データＱａ
［ｉ］、Ｑｂ［ｉ］を出力する。出力信号列ａ［ｉ］、
ｂ［ｉ］はそれぞれ５２個のデータを含んでいるので、
数式７によるフィルター処理を施すとそれぞれ５０個の
高周波成分をカットしたフィルター処理データＰａ
［ｉ］、Ｐｂ［ｉ］となり、さらにｙ＝２とする数式８
のフィルター処理を施すとそれぞれ４６個のフィルター
処理データＱａ［ｉ］、Ｑｂ［ｉ］が得られる。

【００１９】演算範囲設定回路３ｂはブロックごとに初
項、最終項を定めることにより演算範囲を決定する。以
下では、イメージセンサー２の光電変換素子列上に複数
の”仮の”ブロックを設定し、それらの仮ブロックｊの
初項を”仮の”初項ｋｂ［ｊ］とし、最終項を”仮の”
の最終項ｒｂ［ｊ］とする。そして、仮の初項ｋｂ
［ｊ］および最終項ｒｂ［ｊ］と、仮の最終項近傍の境
界部分（以下、ボーダー部と呼ぶ）の隣接するフィルタ
ー処理データの差の絶対値と、仮の最終項近傍のボーダ
ー部のコントラストと、仮の最終項近傍以外の部分（以
下、コア部と呼ぶ）のコントラストとに基づいて算出さ
れる”正式な”ブロックの”正式な”初項をｋ０［ｊ］
とし、”正式な”最終項をｒ０［ｊ］と呼ぶ。これらの
正式な初項ｋ０［ｊ］と最終項ｒ０［ｊ］とにより定め
られる正式なブロックにおいて焦点検出演算が行なわれ
る。

【００２０】この実施例では、光電変換素子列をブロッ
ク１からブロック３の３つのブロックに分割し、仮の初
項ｋｂ［ｊ］と仮の最終項ｒｂ［ｊ］をブロックごとに
次式により設定する。

【数１０】 ブロック１の時、ｋｂ［１］＝３，ｒｂ［１］＝１６， ブロック２の時、ｋｂ［２］＝１７，ｒｂ［２］＝３０， ブロック３の時、ｋｂ［３］＝３１，ｒｂ［３］＝４４ そして、フィルター処理データのパターンと、これらの
仮の初項ｋｂ［ｊ］と仮の最終項ｒｂ［ｊ］とに基づい
て正式な初項ｋ０［１］，ｋ０［２］，ｋ０［３］と正
式な最終項ｒ０［１］，ｒ０［２］，ｒ０［３］を設定
する。これらの正式な初項と最終項の設定に際しては、
ボーダー部の差分データと、ボーダー部のコントラスト
と、コア部のコントラストとを用いる。

【００２１】図３に示すフローチャートを参照して演算
範囲の設定動作を説明する。ステップＳ１０１において
ブロック番号ｊが１か否かを判別する。１の場合はステ
ップＳ１０２へ進んでブロック１の初項ｋ０［１］に仮
の初項ｋｂ［１］を設定し、１ではなければステップＳ
１０３へ進んでブロックｊの初項ｋ０［ｊ］に、以前に
設定されたブロックｊ−１の最終項ｒ０［ｊ−１］に１
を加えた数値を設定する。次にステップＳ１０４へ進
み、ブロック番号ｊが３か否か、すなわち最終ブロック
か否かを判別する。最終ブロックば場合はステップＳ１
０５へ進み、ブロック３の最終項ｒ０［３］に仮の最終
項ｒｂ［３］を設定し、演算範囲設定動作を終了する。

【００２２】一方、最終ブロックでない場合はステップ
Ｓ１０６以降の処理を行なう。まずステップＳ１０６
で、ブロックｊとブロックｊ＋１のコア部のコントラス
トＣｒ［ｊ］、Ｃｒ［ｊ＋１］を次式により算出する。

【数１１】 Ｃｒ［ｊ］＝Σ｜Ｑａ［ｉ］−Ｑａ［ｉ＋１］｜， ここで、ｉ＝ｋｂ［ｊ］＋２〜ｒｂ［ｊ］−３， Ｃｒ［ｊ＋１］＝Σ｜Ｑａ［ｉ］−Ｑａ［ｉ＋１］｜， ここで、ｉ＝ｋｂ［ｊ＋１］＋２〜ｒｂ［ｊ＋１］−３ 数式１１において、差分の絶対値が所定値以下の場合に
はそれを０に置き換えて加算することにより、ノイズの
影響を避けることができる。ステップＳ１０７で、ボー
ダー部の隣接するデータの差の絶対値Ｇｐ［ｐ］を次式
により算出する。

【数１２】 Ｇｐ［ｐ］＝｜Ｑａ［ｉ］−Ｑａ［ｉ＋１］｜， ここで、ｐ＝１〜５、ｉ＝ｒｂ［ｊ］−３＋ｐ さらにステップＳ１０８で、ボーダー部のコントラスト
Ｂｃ［ｊ］を次式により算出する。

【数１３】 Ｂｃ［ｊ］＝Σ｜Ｑａ［ｉ］−Ｑａ［ｉ＋１］｜， ここで、ｉ＝ｒｂ［ｊ］−２〜ｒｂ［ｊ］＋２ 数式１３において、差分の絶対値が所定値以下の場合に
はそれを０に置き換えて加算することにより、ノイズの
影響を避けることができる。

【００２３】ステップＳ１０９で、数式１４によりボー
ダー部の隣接するデータの差の絶対値Ｇｐ［ｐ］の最大
値ＧｐＭａｘと最小値ＧｐＭｉｎを検出する。

【数１４】ＧｐＭａｘ＝Ｍａｘ｛Ｇｐ［ｐ］｝， ＧｐＭｉｎ＝Ｍｉｎ｛Ｇｐ［ｐ］｝， ここで、ｐ＝１〜５ そして、最小値ＧｐＭｉｎを与えるｐをＰｍｉｎとす
る。ステップＳ１１０で、コア部のコントラストＣｒ
［ｊ］とＣｒ［ｊ＋１］が数式１５に示す条件を満たす
か否かを判別し、満たす場合はステップＳ１１１へ進
み、満たさない場合はステップＳ１１２へ進む。

【数１５】 Ｃｒ［ｊ］＞Ｃｔ１ ＆ Ｃｒ［ｊ＋１］＞Ｃｔ１， ここで、Ｃｔ１は所定の定数であり、数式６における情
報量の信頼性判定しきい値Ｅ１の１から２倍程度の値が
好ましい。ステップＳ１１１で「Ｃａｓｅ１」の処理を
実行して動作を終了する。この「Ｃａｓｅ１」の動作の
詳細は図４により後述する。

【００２４】ステップＳ１１２において、コア部のコン
トラストＣｒ［ｊ］とＣｒ［ｊ＋１］が数式１６に示す
条件を満たすか否かを判別し、満たす場合はステップＳ
１１３へ進み、満たさない場合はステップＳ１１４へ進
む。

【数１６】 Ｃｒ［ｊ］＞Ｃｔ１ ＆ Ｃｒ［ｊ＋１］≦Ｃｔ１， ここで、Ｃｔ１は所定の定数であり、数式１５における
数値と同一である。ステップＳ１１３で「Ｃａｓｅ２」
の処理を実行して動作を終了する。この「Ｃａｓｅ２」
の動作の詳細は図５により後述する。ステップＳ１１４
で、コア部のコントラストＣｒ［ｊ］とＣｒ［ｊ＋１］
が数式１７に示す条件を満たすか否かを判別し、満たす
場合はステップＳ１１５へ進み、満たさない場合はステ
ップＳ１１６へ進む。

【数１７】 Ｃｒ［ｊ］≦Ｃｔ１ ＆ Ｃｒ［ｊ＋１］＞Ｃｔ１， ここで、Ｃｔ１は所定の定数であり、数式１５における
数値と同一である。ステップＳ１１５では「Ｃａｓｅ
３」の処理を実行して動作を終了する。この「Ｃａｓｅ
３」の動作の詳細は図６により後述する。一方、数式１
５〜数式１７の条件を満たさない場合は、コア部のコン
トラストＣｒ［ｊ］とＣｒ［ｊ＋１］がともにＣｔ１以
下であり、ステップＳ１１６で「Ｃａｓｅ４」の処理を
実行して動作を終了する。この「Ｃａｓｅ４」の動作の
詳細は図７により後述する。

【００２５】Ｃａｓｅ１、Ｃａｓｅ２、Ｃａｓｅ３、Ｃ
ａｓｅ４の動作の説明に先だってブロックの境界の設定
方法について説明する。境界の設定方法には３つの方法
があり、まず第１の設定方法を説明する。 −第１の境界の設定方法− この方法は、特開平２−１３５３１１号公報に開示され
た境界の設定方法と同様に、イメージセンサー２の出力
データの差の絶対値が最小となる部分がブロックｊの正
式な最終項ｒ０［ｊ］となるようブロックの境界を設定
する方法であり、数式１８によりブロックｊの正式な最
終項ｒ０［ｊ］を設定する。

【数１８】ｒ０［ｊ］＝ｒｂ［ｊ］−３＋Ｐｍｉｎ， ここで、Ｐｍｉｎは最小値ＧｐＭｉｎを与えるｐであ
り、ステップＳ１０９で設定される。

【００２６】−第２の境界の設定方法− この方法は、イメージセンサー２の出力データの差の絶
対値Ｇｐ［ｐ］をセンサーの左側から、すなわちｐを小
さい方から増加させながらあるしきい値以下となるＧｐ
［ｐ］を検出し、その時のｐの値に基づいて正式な最終
項ｒ０［ｊ］を設定する。図８に示すフローチャートを
参照して第２の境界の設定方法を説明する。ステップＳ
６０１においてパラメーターＢＨが０であるか否かを判
別する。パラメーターＢＨは後述するＣａｓｅ１、Ｃａ
ｓｅ２、Ｃａｓｅ３の動作で設定され、ＢＨが１の場合
はボーダー部のコントラストＢｃ［ｊ］がコア部のコン
トラストＣｒ［ｊ］またはＣｒ［ｊ＋１］よりも高いこ
とを表し、ＢＨが０の場合は両者が等しいかコア部のコ
ントラストのほうが高いことを表す。ＢＨが０の場合は
ステップＳ６０２へ進み、ＢＨが１の場合はステップＳ
６０３へ進む。

【００２７】ステップＳ６０２で、ボーダー部の差分の
絶対値の最大値ＧｐＭａｘが所定値Ｃｔ３より大きいか
否かを判別し、大きい場合はステップＳ６０４へ進み、
所定値Ｃｔ３以下の場合はステップＳ６０３へ進む。な
お、所定値Ｃｔ３は数式６における情報量Ｅの信頼性判
定のしきい値Ｅ１の１／１０倍程度の値が好ましい。ス
テップＳ６０３で、ボーダー部のコントラストＢｃ
［ｊ］がコア部のコントラストＣｒ［ｊ］またはＣｒ
［ｊ＋１］よりも高い場合、あるいはボーダー部の差分
の絶対値の最大値ＧｐＭａｘが所定値Ｃｔ３以下の場合
は、数式１９によりボーダー部の左端をブロックｊの正
式な最終項ｒ０［ｊ］に設定して動作を終了する。

【数１９】ｒ０［ｊ］＝ｒｂ［ｊ］−２ これにより、ボーダー部のコントラストはブロックｊ＋
１に含まれることになる。ステップＳ６０４では、ボー
ダー部の差分の絶対値の最大値ＧｐＭａｘが所定値Ｃｔ
４より大きいか否かを判別し、大きい場合はステップＳ
６０６へ進み、所定値Ｃｔ４以下の場合はステップＳ６
０５へ進む。なお、所定値Ｃｔ４は上記Ｃｔ３よりも大
きな値であり、Ｃｔ３の２倍程度が好ましい。ボーダー
部の差分の絶対値の最大値ＧｐＭａｘが所定値Ｃｔ４以
下の場合は、ステップＳ６０５で、数式２０により仮の
最終項ｒｂ［ｊ］をブロックｊの正式な最終項ｒ０
［ｊ］に設定して動作を終了する。

【数２０】ｒ０［ｊ］＝ｒｂ［ｊ］

【００２８】ステップＳ６０６では、ボーダー部の差分
の絶対値の最大値ＧｐＭａｘと最小値ＧｐＭｉｎとに基
づいて数式２１によりしきい値Ｌｃを算出する。

【数２１】 Ｌｃ＝ＧｐＭｉｎ＋（ＧｐＭａｘ−ＧｐＭｉｎ）／８ ステップＳ６０７でｐ＝１を設定してステップＳ６０８
へ進み、ボーダー部の差分の絶対値Ｇｐ［ｐ］がしきい
値Ｌｃ以下であるか否かを判別する。Ｇｐ［ｐ］がしき
い値Ｌｃより大きい場合はステップＳ６０９へ進み、ｐ
をインクリメントしてステップＳ６０８へ戻る。一方、
Ｇｐ［ｐ］がしきい値Ｌｃ以下の場合は、ｐの値に基づ
いてブロックｊの正式な最終項ｒ０［ｊ］を数式２２に
より算出し、動作を終了する。

【数２２】ｒ０［ｊ］＝ｒｂ［ｊ］−３＋ｐ

【００２９】−第３の境界の設定方法− 第３の設定方法は、出力データの差の絶対値Ｇｐ［ｐ］
をセンサーの右側から、すなわちｐを大きい方から減少
させながらあるしきい値以下となるＧｐ［ｐ］を検出
し、その時のｐの値に基づいて正式な最終項ｒ０［ｊ］
を設定する。図９に示すフローチャートを参照して第３
の境界の設定方法を説明する。ステップＳ７０１でパラ
メーターＢＨが０であるか否かを判別する。パラメータ
ーＢＨは後述するＣａｓｅ１、Ｃａｓｅ２、Ｃａｓｅ３
の動作で設定され、１の場合はボーダー部のコントラス
トＢｃ［ｊ］がコア部のコントラストＣｒ［ｊ］または
Ｃｒ［ｊ＋１］よりも高いことを表し、０の場合は両者
が等しいかコア部のコントラストの方が高いことを表
す。ＢＨが０の場合にはステップＳ７０２へ進み、ＢＨ
が１の時にはステップＳ７０３へ進む。ステップＳ７０
２で、ボーダー部の差分の絶対値の最大値ＧｐＭａｘが
所定値Ｃｔ３より大きいか否かを判別し、大きい場合は
ステップＳ７０４へ進み、所定値Ｃｔ３以下の場合はス
テップＳ７０３へ進む。ここで、所定値Ｃｔ３は図８に
示すフローチャートのステップＳ６０２の値と同一であ
る。ステップＳ７０３で、ボーダー部のコントラストＢ
ｃ［ｊ］がコア部のコントラストＣｒ［ｊ］またはＣｒ
［ｊ＋１］よりも高い場合、あるいはボーダー部の差分
の絶対値の最大値ＧｐＭａｘが所定値Ｃｔ３以下の場合
は、数式２３によりボーダー部の右端をブロックｊの正
式な最終項ｒ０［ｊ］に設定し、動作を終了する。

【数２３】ｒ０［ｊ］＝ｒｂ［ｊ］＋３ これにより、ボーダー部のコントラストはブロックｊに
含まれることになる。

【００３０】ステップＳ７０４で、ボーダー部の差分の
絶対値の最大値ＧｐＭａｘが所定値Ｃｔ４より大きいか
否かを判別し、大きい場合はステップＳ７０６へ進み、
所定値Ｃｔ４以下の場合はステップＳ７０５へ進む。こ
こで、所定値Ｃｔ４は図８に示すステップＳ６０４の値
と同一である。ボーダー部の差分の絶対値の最大値Ｇｐ
Ｍａｘが所定値Ｃｔ４以下の場合は、ステップＳ７０５
で、数式２４により仮の最終項ｒｂ［ｊ］をブロックｊ
の正式な最終項ｒ０［ｊ］に設定して動作を終了する。

【数２４】ｒ０［ｊ］＝ｒｂ［ｊ］ 一方、ステップＳ７０６では、ボーダー部の差分の絶対
値の最大値ＧｐＭａｘと最小値ＧｐＭｉｎとに基づいて
数式２５によりしきい値Ｌｃを算出する。

【数２５】 Ｌｃ＝ＧｐＭｉｎ＋（ＧｐＭａｘ−ＧｐＭｉｎ）／８ ステップＳ７０７でｐ＝５としてステップＳ７０８へ進
み、ボーダー部の差分の絶対値Ｇｐ［ｐ］がしきい値Ｌ
ｃ以下であるか否かを判別する。Ｇｐ［ｐ］がしきい値
Ｌｃより大きい場合は、ステップＳ７０９でｐをデクリ
メントしてステップＳ７０８へ戻る。一方、Ｇｐ［ｐ］
がしきい値Ｌｃ以下の場合は、ステップＳ７１０で、そ
の時のｐの値に基づいてブロックｊの正式な最終項ｒ０
［ｊ］を数式２６により算出して動作を終了する。

【数２６】ｒ０［ｊ］＝ｒｂ［ｊ］−３＋ｐ

【００３１】このように、第２の設定方法および第３の
設定方法では、差分の絶対値が最小となる位置をブロッ
クｊの正式な最終項ｒ０［ｊ］とせず、最小値と最大値
の中間の値をしきい値として設定し、データの右側また
は左側から差分の絶対値をしきい値と比較し、最初にし
きい値以下となった位置をブロックｊの正式な最終項ｒ
０［ｊ］に設定しているので、ボーダー部のコントラス
トは二分されず、いずれかのブロックに含まれることに
なる可能性が高くなる。

【００３２】次に、Ｃａｓｅ１、Ｃａｓｅ２、Ｃａｓｅ
３、Ｃａｓｅ４の動作を説明する。 −Ｃａｓｅ１− Ｃａｓｅ１は、設定すべき境界の両側のブロックはすで
にコントラストを十分に含んでいる場合であり、この場
合は基本的には特開平２−１３５３１１号公報に開示さ
れている方法と同様に、上述した第１の設定方法によっ
てブロックｊの正式な最終項ｒ０［ｊ］を設定する。た
だし、例外的にブロックｊとブロックｊ＋１のコア部の
コントラストの差が大きい場合には、第２の設定方法ま
たは第３の設定方法を採用する。図４のフローチャート
を参照してＣａｓｅ１の動作を説明する。ステップＳ２
０１で、ブロックｊのコア部のコントラストＣｒ［ｊ］
とブロックｊ＋１のコア部のコントラストＣｒ［ｊ＋
１］とを比較し、Ｃｒ［ｊ］の方が大きい場合はステッ
プＳ２０２へ進み、Ｃｒ［ｊ＋１］の方が大きいかまた
は両者が等しい場合はステップＳ２０８へ進む。続くス
テップＳ２０２で、コア部のコントラストＣｒ［ｊ］と
ボーダー部のコントラストＢｃ［ｊ］とを比較して、Ｂ
ｃ［ｊ］の方が大きい場合はステップＳ２０４へ進み、
Ｃｒ［ｊ］の方が大きいかまたは両者が等しい場合はス
テップＳ２０３へ進む。ステップＳ２０３では、パラメ
ーターＢＨにボーダー部のコントラストがコア部のコン
トラストに等しいかまたはそれより低いことを示す０を
設定してステップＳ２０５へ進む。一方、ステップＳ２
０４では、パラメーターＢＨにボーダー部のコントラス
トがコア部のコントラストより高いことを示す１を設定
する。

【００３３】ステップＳ２０５において数式２７に示す
条件判定を行い、満たさない場合はＣｒ［ｊ］とＣｒ
［ｊ＋１］の差が大きいと判断してステップＳ２０７へ
進み、満たす場合はＣｒ［ｊ］とＣｒ［ｊ＋１］は大き
な差がないと判断してステップＳ２０６へ進む。

【数２７】Ｃｒ［ｊ］＜Ｃｔ２×Ｃｒ［ｊ＋１］， ここで、Ｃｔ２は所定の定数であり、１．５から３程度
が好ましい。Ｃｒ［ｊ］とＣｒ［ｊ＋１］に大きな差が
あると判別された場合は、ステップＳ２０６で、上述し
た第２の境界の設定方法を実行して動作を終了する。一
方、Ｃｒ［ｊ］とＣｒ［ｊ＋１］に大きな差がないと判
別された場合は、ステップＳ２０７で、上述した第１の
設定方法を実行して動作を終了する。ステップＳ２０８
において、コア部のコントラストＣｒ［ｊ＋１］とボー
ダー部のコントラストＢｃ［ｊ］とを比較して、Ｂｃ
［ｊ］の方が大きい場合はステップＳ２１０へ進み、Ｃ
ｒ［ｊ＋１］の方が大きいかまたは両者が等しい場合は
ステップＳ２０９へ進む。ステップＳ２０９では、パラ
メーターＢＨにボーダー部のコントラストがコア部のコ
ントラストに等しいかまたはそれより低いことを示す０
を設定してステップＳ２１１へ進む。一方、ステップＳ
２１０では、パラメーターＢＨにボーダー部のコントラ
ストがコア部のコントラストより高いことを示す１を設
定する。

【００３４】ステップＳ２１１で数式２８に示す条件判
定を行い、満たさない場合はＣｒ［ｊ］とＣｒ［ｊ＋
１］の差が大きいと判断してステップＳ２１２へ進み、
満たす場合はＣｒ［ｊ］とＣｒ［ｊ＋１］は大きな差が
ない判断してステップＳ２１３へ進む。

【数２８】Ｃｒ［ｊ＋１］＜Ｃｔ２×Ｃｒ［ｊ］， ここで、Ｃｔ２は数式２７のＣｔ２と同一である所定の
定数である。Ｃｒ［ｊ］とＣｒ［ｊ＋１］に大きな差が
ある場合は、ステップＳ２１２で、上述した第３の設定
方法を実行して動作を終了する。Ｃｒ［ｊ］とＣｒ［ｊ
＋１］に大きな差がない場合は、ステップＳ２１３で、
上述した第１の設定方法を実行して動作を終了する。

【００３５】このように、ブロックｊとブロックｊ＋１
のコア部がともに十分なコントラストを有する場合は、
両者の差が少なければ第１の設定方法を選択するので、
従来のように差分の絶対値が最小となる位置をブロック
ｊの正式な最終項ｒ０［ｊ］とし、両者の差が大きい場
合は第２の設定方式または第３の設定方式が選択され、
ブロックｊとブロックｊ＋１の内のコア部のコントラス
トが小さい方にボーダー部のコントラストが加わり、コ
ントラストがさらに高くなって安定性が増す。

【００３６】−Ｃａｓｅ２− Ｃａｓｅ２は、ブロックｊのコア部には十分なコントラ
ストがあるが、ブロックｊ＋１は不十分な場合であり、
ボーダー部のコントラストによって第２の設定方法か第
３の設定方法を選択する。図５に示すフローチャートを
参照してＣａｓｅ２の動作を説明する。ステップＳ３０
１において、コア部のコントラストＣｒ［ｊ］とボーダ
ー部のコントラストＢｃ［ｊ］とを比較して、Ｂｃ
［ｊ］の方が大きい場合はステップＳ３０３へ進み、Ｃ
ｒ［ｊ］の方が大きいかまたは両者が等しい場合はステ
ップＳ３０２へ進む。ステップＳ３０２で、パラメータ
ーＢＨにボーダー部のコントラストがコア部のコントラ
ストに等しいかまたはそれより低いことを示す０を設定
してステップＳ３０４へ進む。一方、ステップＳ３０３
では、パラメーターＢＨにボーダー部のコントラストが
コア部のコントラストより高いことを示す１を設定す
る。ステップＳ３０４で、不十分なコントラストである
コア部のコントラストＣｒ［ｊ＋１］とボーダー部のコ
ントラストＢｃ［ｊ］の和と上記しきい値Ｃｔ１とを比
較し、数式２９の条件を満たす場合はステップＳ３０６
へ進み、満たさない場合はステップＳ３０５へ進む。

【数２９】Ｃｒ［ｊ＋１］＋Ｂｃ［ｊ］≦Ｃｔ１ 数式２９の条件を満たさない場合は、ステップＳ３０５
で上記第２の設定方法を実行して動作を終了する。一
方、数式２９の条件を満たす場合は、ステップＳ３０６
で第３の設定方法を実行して動作を終了する。

【００３７】この設定方法により、コア部のコントラス
トが不十分なブロックｊ＋１にボーダー部のコントラス
トを加えたら十分なコントラストになる場合は、第２の
設定方法を選択することによってボーダー部のコントラ
ストがブロックｊ＋１に加わり、ブロックｊ＋１におけ
る焦点検出が可能となる確率が増す。コア部のコントラ
ストが不十分なブロックｊ＋１のコア部にボーダー部の
コントラストを加えてもコントラストが不十分な場合
は、第３の設定方法を選択することによってボーダー部
のコントラストがブロックｊに加わり、ブロックｊのコ
ントラストはさらに高くなり、安定性が増す。

【００３８】−Ｃａｓｅ３− Ｃａｓｅ３は、ブロックｊ＋１のコア部には十分なコン
トラストがあるがブロックｊは不十分な場合であり、ボ
ーダー部のコントラストに応じて第２の設定方法かある
いは第３の設定方法を選択する。図６のフローチャート
を参照してＣａｓｅ３の動作を説明する。ステップＳ４
０１において、コア部のコントラストＣｒ［ｊ＋１］と
ボーダー部のコントラストＢｃ［ｊ］とを比較し、Ｂｃ
［ｊ］の方が大きい場合はステップＳ４０３へ進み、Ｃ
ｒ［ｊ＋１］の方が大きいかまたは両者が等しい場合は
ステップＳ４０２へ進む。ステップＳ４０２では、パラ
メーターＢＨにボーダー部のコントラストがコア部のコ
ントラストに等しいかそれより低いことを示す０を設定
し、一方、ステップＳ４０３ではパラメーターＢＨにボ
ーダー部のコントラストがコア部のコントラストより高
いことを示す１を設定する。ステップＳ４０４で、不十
分なコントラストであるＣｒ［ｊ］とボーダー部のコン
トラストＢｃ［ｊ］の和と上記しきい値Ｃｔ１を比較
し、数式３０の条件を満たす場合はステップＳ４０６へ
進み、満たさない場合はステップＳ４０５へ進む。

【数３０】Ｃｒ［ｊ］＋Ｂｃ［ｊ］≦Ｃｔ１ 数式３０の条件を満たさない場合は、ステップＳ４０５
で第３の設定方法を実行して動作を終了する。一方、数
式３０の条件を満たす場合は、ステップＳ４０６で第２
の設定方法を実行して動作を終了する。

【００３９】この設定方法により、コア部のコントラス
トが不十分なブロックｊにボーダー部のコントラストを
加えたら十分なコントラストになる場合は、第３の設定
方法を選択することによってボーダー部のコントラスト
がブロックｊに加わり、ブロックｊにおける焦点検出が
可能となる確率が増す。コア部のコントラストが不十分
なブロックｊのコア部にボーダー部のコントラストを加
えても不十分な場合は、第２の設定方法を選択すること
によってボーダー部のコントラストがブロックｊ＋１に
加わり、ブロックｊ＋１のコントラストがされに高くな
って安定性が増す。

【００４０】Ｃａｓｅ４は、ブロックｊおよびブロック
ｊ＋１がともにコア部に十分なコントラストがない場合
であり、両方のコア部のコントラストを比較し、比較結
果に応じて第２の設定方法かまたは第３の設定方法を選
択する。図７のフローチャートを参照してＣａｓｅ４の
動作を説明する。ステップＳ５０１：ブロックｊのコア
部のコントラストＣｒ［ｊ］とブロックｊ＋１のコア部
のコントラストＣｒ［ｊ＋１］とを比較し、Ｃｒ［ｊ］
の方が大きい場合はステップＳ５０３へ進み、Ｃｒ［ｊ
＋１］の方が大きいかまたは両者が等しい場合はステッ
プＳ５０２へ進む。ステップＳ５０２では第２の設定方
法を実行し、一方、ステップＳ５０３では第３の設定方
法を実行する。これにより、ボーダー部のコントラスト
がブロックｊとブロックｊ＋１の内のコントラストの高
い方に加わるので、ボーダー部のコントラストが加わる
側のブロックにおいて焦点検出可能となる確率が増す。

【００４１】焦点検出演算回路３ｃは、フィルター処理
データＱａ［ｉ］、Ｑｂ［ｉ］を用いて、数式１〜数式
５によりブロックごとにデフォーカス量Ｄｆ［ｊ］と情
報量Ｅ［ｊ］と真の極小値Ｃｅｘ［ｊ］とを算出し、Ｅ
［ｊ］とＣｅｘ［ｊ］を用いて数式６により信頼性判定
を行い、信頼性があると判定された場合は検出可能ブロ
ック、信頼性がないと判定された場合は検出不能ブロッ
クであると判断する。基準ブロック設定回路３ｄは、検
出可能ブロックの中から、例えば最至近を示すデフォー
カス量を有するブロック、あるいは情報量Ｅが最大を示
すブロックを選択して基準ブロックとし、基準ブロック
のデフォーカス量を基準デフォーカス量Ｄｆｋ、情報量
を基準情報量Ｅｋとする。重み付け係数設定回路３ｅ
は、図１１に示すように、基準デフォーカス量Ｄｆｋと
各ブロックのデフォーカス量Ｄｆ［ｊ］との差の絶対値
Ｄｅｖに基づいて重み付け係数Ｗ［ｊ］を設定する。こ
れを数式で表すと次式のようになる。

【数３１】Ｄｅｖ＝｜Ｄｆ［ｊ］−Ｄｆｋ｜， Ｄｅｖ＞ＵＬの時、Ｗ［ｊ］＝０， Ｄｅｖ≦ＭＬの時、Ｗ［ｊ］＝１， ＭＬ＜Ｄｅｖ≦ＵＬの時、 Ｗ［ｊ］＝１−（Ｄｅｖ−ＭＬ）／（ＵＬ−ＭＬ） なお、検出不能ブロックでは重み付け係数Ｗ［ｊ］を０
とする。合成実行回路３ｆは、数式１０によりブロック
１〜３のデフォーカス量を合成して合成デフォーカス量
Ｄｆｍ、合成情報量Ｅｍを算出する。検出不能ブロック
では重み付け係数Ｗ［ｊ］は０と設定されるので合成演
算には用いられないことになる。なお、演算処理回路３
はマイクロコンピューターにより構成してもよい。

【００４２】図２のフローチャートを参照して実施例の
全体動作を説明する。ステップＳ１でイメージセンサー
２の出力信号列ａ［ｉ］、ｂ［ｉ］を入力してステップ
Ｓ２へ進み、数式７により高周波除去フィルター処理デ
ータＰａ［ｉ］、Ｐｂ［ｉ］を算出する。さらにステッ
プＳ３で、数式９によりＤＣ減フィルター処理データＱ
ａ［ｉ］、Ｑｂ［ｉ］を算出する。ステップＳ４でブロ
ック番号ｊに１を設定してステップＳ５へ進み、上述し
たように演算範囲設定回路３ｂによりブロックｊの正式
な初項ｋ０［ｊ］と最終項ｒ０［ｊ］を定め、演算範囲
を設定する。ステップＳ６で、焦点検出演算回路３ｃで
数式１〜５によりデォーカス量Ｄｆ［ｊ］、情報量Ｅ
［ｊ］および真の極小値Ｃｅｘ［ｊ］を算出し、数式６
により信頼性判定を行い、ブロックｊが検出可能か検出
不能かを判断する。ステップＳ７でブロック番号ｊが３
であるか否か、すなわちすべてのブロックにおいて焦点
検出演算が終了したか否かを判別し、終了した場合はス
テップＳ９へ進み、終了していない場合はステップＳ８
へ進む。ステップＳ８ではブロック番号ｊをインクリメ
ントしてステップＳ５へ戻る。一方、すべてのブロック
に対する焦点検出演算が終了した場合は、ステップＳ９
で、検出可能ブロックがあるか否かを判別し、すべての
ブロックが焦点検出不能な場合は動作を終了し、１つで
も検出可能なブロックがあればステップＳ１０へ進む。
ステップＳ１０で基準ブロック設定回路３ｄで基準ブロ
ックを設定し、続くステップＳ１１で重み付け係数設定
回路３ｅでブロックごとに重み付け係数Ｗ［ｊ］を設定
する。次に、ステップＳ１２で合成実行回路３ｆで合成
デフォーカス量Ｄｆｍを算出し、それを最終デフォーカ
ス量とする。このようにして求めた合成デフォーカス量
Ｄｆｍに基づいて、不図示のレンズ駆動用モーターを駆
動制御して撮影レンズ１００を移動したり、不図示の表
示装置に撮影レンズ１００の焦点調節状態を表示する。

【００４３】次に、この実施例の焦点検出装置によって
図１２に示す出力信号に対して焦点検出を行なった場合
を説明する。ブロックｘとブロックｘ＋１のコア部のコ
ントラストＣｒ［ｘ］とＣｒ［ｘ＋１］はどちらも十分
でないのでＣａｓｅ４が実行され、第２の設定方法か第
３の設定方法によって正式な最終項ｒ０［ｘ］が設定さ
れる。ブロックの境界ＢＤｘはブロックｘあるいはブロ
ックｘ＋１側へ移動し、コントラストパターンを二分す
ることがないのでどちらかのブロックで焦点検出が可能
となる。ブロックｘ＋３のコア部のコントラストＣｒ
［ｘ＋３］は十分であるが、ブロックｘ＋２のコア部の
コントラストＣｒ［ｘ＋２］が不十分であるのでＣａｓ
ｅ３が実行される。そして、ボーダー部のコントラスト
Ｂｃ［ｘ＋２］は十分に高いのでＢｃ［ｘ＋２］とＣｒ
［ｘ＋２］の和は十分な値となり第３の設定方法が選択
される。その結果、正式な最終項ｒ０［ｘ＋２］はブロ
ックｘ＋３側に設定されるので、ブロックの境界ＢＤｘ
＋２が時によってエッジの右側に設定されたりエッジの
左側に設定されたりするようなことはなくなる。

【００４４】なお、上述した実施例では、イメージセン
サー２の出力信号列に対してフィルター処理を施したフ
ィルター処理データを用いて演算範囲の設定と焦点検出
演算を行なう例を示したが、イメージセンサー２の出力
信号列をそのまま用いてもよい。また、上述した実施例
では１種類のフィルター処理を施す例を示したが、数種
類のフィルターを切り換えるようにしてもよい。さら
に、数式８によるフィルター処理演算はＤＣ成分を完全
には除去しないものであるが、ＤＣ成分を完全に除去す
るフィルター処理演算を施してもよい。

【００４５】以上の実施例の構成において、イメージセ
ンサー２が光電変換素子列を、演算範囲設定回路３ｂが
第１〜第３の演算手段およびブロック設定手段を、焦点
検出演算回路３ｃが焦点検出演算手段を、基準ブロック
設定回路３ｄ、重み付け係数設定回路３ｅおよび合成実
行回路３ｆが焦点調節状態決定手段、フィルター処理回
路３ａがフィルター処理手段をそれぞれ構成する。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、仮
のブロックの境界部分の出力信号の差分と、仮のブロッ
クの境界部分のコントラストと、仮のブロックの境界部
分以外のコントラストとに基づいて光電変換素子列上に
複数の正式なブロックを設定し、それらの正式なブロッ
クごとに撮影レンズの焦点調節状態を演算し、算出され
た複数の焦点調節状態に基づいて最終的な焦点調節状態
を決定するようにしたので、被写体パターンを二分する
ようにブロックが設定されたり、時によってブロックの
境界が大きく移動するようなことがなく、最適なブロッ
クが設定される。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の構成を示す機能ブロック図である。

【図２】一実施例の全体動作を示すフローチャートであ
る。

【図３】演算範囲設定回路の動作を示すフローチャート
である。

【図４】Ｃａｓｅ１の演算範囲設定動作を示すフローチ
ャートである。

【図５】Ｃａｓｅ２の演算範囲設定動作を示すフローチ
ャートである。

【図６】Ｃａｓｅ３の演算範囲設定動作を示すフローチ
ャートである。

【図７】Ｃａｓｅ４の演算範囲設定動作を示すフローチ
ャートである。

【図８】第２の演算範囲設定方法を示すフローチャート
である。

【図９】第３の演算範囲設定方法を示すフローチャート
である。

【図１０】従来のブロックの分割方法を説明する図であ
る。

【図１１】重み付け係数を設定する方法を説明する図で
ある。

【図１２】従来のブロックの境界の設定方法の欠点を説
明する図である。

【図１３】従来の撮影画面と焦点検出領域との位置関係
を示す図である。

【図１４】従来の焦点検出光学系を示す図である。

【図１５】従来の焦点検出演算を説明する図である。

【図１６】従来の相関演算を説明する図である。

【図１７】従来の焦点検出演算を説明する図である。

【符号の説明】

１ 焦点検出光学系 ２ イメージセンサー ３ 演算処理回路 ３ａ フィルター処理回路 ３ｂ 演算範囲設定回路 ３ｃ 焦点検出演算回路 ３ｄ 基準ブロック設定回路 ３ｅ 重み付け係数設定回路 ３ｆ 合成実行回路 １００ 撮影レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の光電変換素子からなり、被写体像
   の光強度分布に応じた信号列を出力する光電変換素子列
   と、 撮影レンズを通過した被写体からの光を前記光電変換素
   子列へ導き、前記光電変換素子列上に被写体像を結像す
   る焦点検出光学系と、 前記光電変換素子列上に複数の仮のブロックを設定し、
   これらの仮ブロックの境界部分において隣接する光電変
   換素子の出力信号の差分を算出する第１の演算手段と、 前記複数の仮ブロックの境界部分に位置する複数の光電
   変換素子の出力信号列に基づいて境界部分のコントラス
   トを算出する第２の演算手段と、 前記複数の仮ブロックの境界部分以外に位置する複数の
   光電変換素子の出力信号列に基づいて境界部分以外のコ
   ントラストを算出する第３の演算手段と、 前記第１の演算手段により算出された境界部分の出力信
   号の差分と、前記第２の演算手段により算出された境界
   部分のコントラストと、前記第３の演算手段により算出
   された境界部分以外のコントラストとに基づいて、前記
   光電変換素子列上に複数の正式なブロックを設定するブ
   ロック設定手段と、 このブロック設定手段により設定された正式なブロック
   ごとに、各ブロックに含まれる複数の光電変換素子の出
   力信号列に基づいて前記撮影レンズの焦点調節状態を算
   出する焦点検出演算手段と、 この焦点検出演算手段により算出された複数の焦点調節
   状態に基づいて最終的な焦点調節状態を決定する焦点調
   節状態決定手段とを備えることを特徴とする焦点検出装
   置。
2. 【請求項２】 複数の光電変換素子からなり、被写体像
   の光強度分布に応じた信号列を出力する光電変換素子列
   と、 撮影レンズを通過した被写体からの光を前記光電変換素
   子列へ導き、前記光電変換素子列上に被写体像を結像す
   る焦点検出光学系と、 前記光電変換素子列の出力信号列をフィルター処理して
   フィルター処理信号列を出力するフィルター処理手段
   と、 前記光電変換素子列上に複数の仮のブロックを設定し、
   これらの仮ブロックの境界部分において隣接する光電変
   換素子に対応するフィルター処理信号の差分を算出する
   第１の演算手段と、 前記複数の仮ブロックの境界部分に位置する複数の光電
   変換素子に対応するフィルター処理信号列に基づいて境
   界部分のコントラストを算出する第２の演算手段と、 前記複数の仮ブロックの境界部分以外の複数の光電変換
   素子に対応するフィルター処理信号列に基づいて境界部
   分以外のコントラストを算出する第３の演算手段と、 前記第１の演算手段により算出された境界部分の出力信
   号の差分と、前記第２の演算手段により算出された境界
   部分のコントラストと、前記第３の演算手段により算出
   された境界部分以外のコントラストとに基づいて、前記
   光電変換素子列上に複数の正式なブロックを設定するブ
   ロック設定手段と、 このブロック設定手段により設定された正式なブロック
   ごとに、各ブロックの複数の光電変換素子に対応するフ
   ィルター処理信号列に基づいて、前記撮影レンズの焦点
   調節状態を算出する焦点検出演算手段と、 この焦点検出演算手段により算出された複数の焦点調節
   状態に基づいて最終的な焦点調節状態を決定する焦点調
   節状態決定手段とを備えることを特徴とする焦点検出装
   置。