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JP4923587B2 - Focus detection apparatus, method and camera - Google Patents
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Description

本発明は、撮影レンズの焦点調節状態を検出する焦点検出装置および方法と、その焦点検出装置を備えたカメラに関する。   The present invention relates to a focus detection apparatus and method for detecting a focus adjustment state of a photographic lens, and a camera including the focus detection apparatus.

撮影画面内に設定された複数の焦点検出エリアにおいて撮影レンズの焦点調節状態、すなわちデフォーカス量を検出し、予め定めた一定のデフォーカス量の範囲(幅)に入るデフォーカス量を同じグループとしてグループ分けし、これらのグループの中から主要被写体を捕捉していると予想される最適グループを選択するようにした焦点検出装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   The focus adjustment state of the photographic lens, that is, the defocus amount is detected in a plurality of focus detection areas set in the shooting screen, and the defocus amounts that fall within a predetermined defocus amount range (width) are set as the same group. There is known a focus detection device that is divided into groups and selects an optimum group that is expected to capture a main subject from these groups (see, for example, Patent Document 1).

この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
特開平02−178641号公報
Prior art documents related to the invention of this application include the following.
Japanese Patent Laid-Open No. 02-178641

しかしながら、上述した従来の焦点検出装置では、所定のデフォーカス幅を用いて複数のデフォーカス量をグループ分けしているので、撮影距離が長い場合はデフォーカス量の差が小さくなり、本来異なるグループに属するはずのデフォーカス量が同じグループになってしまうことがある。   However, in the conventional focus detection apparatus described above, a plurality of defocus amounts are grouped using a predetermined defocus width. Therefore, when the shooting distance is long, the difference in the defocus amount is small, and the group is originally different. Defocus amounts that should belong to the same group.

請求項1の発明は、撮影レンズによる撮影画面内に設定された複数の焦点検出エリアに対して複数のデフォーカス量を検出する焦点検出装置において、前記複数のデフォーカス量のバラツキを求め、前記バラツキに所定の係数を乗じたバラツキ幅を設定し、前記複数のデフォーカス量を数値順に並べ、前記数値順に並べた隣接するデフォーカス量の差が前記バラツキ幅を超える場合は別グループとすることによって複数のグループに分け、前記複数のグループの中から前記撮影レンズの焦点調節を行うためのグループを選択する制御手段を備えることを特徴とする。
請求項6の発明は、撮影レンズによる撮影画面内に設定された複数の焦点検出エリアに対して複数のデフォーカス量を検出する焦点検出方法において、前記複数のデフォーカス量のバラツキを求め、前記バラツキに所定の係数を乗じたバラツキ幅を設定し、前記複数のデフォーカス量を数値順に並べ、前記数値順に並べた隣接するデフォーカス量の差が前記バラツキ幅を超える場合は別グループとすることによって複数のグループに分け、前記複数のグループの中から前記撮影レンズの焦点調節を行うためのグループを選択することを特徴とする。
In a focus detection device that detects a plurality of defocus amounts with respect to a plurality of focus detection areas set in a photographing screen by a photographing lens , the invention of claim 1 obtains variations in the plurality of defocus amounts, and A variation width obtained by multiplying variation by a predetermined coefficient is set, the plurality of defocus amounts are arranged in numerical order, and if the difference between adjacent defocus amounts arranged in the numerical order exceeds the variation width, it is set as a separate group. And a control means for selecting a group for adjusting the focus of the photographing lens from the plurality of groups.
A focus detection method for detecting a plurality of defocus amounts with respect to a plurality of focus detection areas set in a photographing screen by a photographing lens, and obtaining a variation in the plurality of defocus amounts, A variation width obtained by multiplying variation by a predetermined coefficient is set, the plurality of defocus amounts are arranged in numerical order, and if the difference between adjacent defocus amounts arranged in the numerical order exceeds the variation width, it is set as a separate group. And a group for adjusting the focus of the photographing lens is selected from the plurality of groups.

本発明によれば、撮影距離などの撮影条件が変化しても、異なる被写体を捕捉している焦点検出エリアが同一グループに含まれないように、複数の焦点調節状態を適切にグループ分けすることができる。   According to the present invention, it is possible to appropriately group a plurality of focus adjustment states so that focus detection areas capturing different subjects are not included in the same group even if shooting conditions such as a shooting distance change. Can do.

本願発明の焦点検出装置を一眼レフレックス・デジタルスチルカメラに適用した一実施の形態を説明する。なお、本願発明の焦点検出装置は一眼レフレックス・デジタルスチルカメラに限定されず、銀塩フィルムカメラやビデオカメラを含む各種カメラに適用することができる。   An embodiment in which the focus detection apparatus of the present invention is applied to a single-lens reflex digital still camera will be described. The focus detection apparatus of the present invention is not limited to a single-lens reflex digital still camera, and can be applied to various cameras including a silver salt film camera and a video camera.

図1は、一実施の形態の焦点検出装置を備えた一眼レフレックス・デジタルスチルカメラの横断面図である。なお、本願発明に直接関係のないカメラ部材については図示と説明を省略する。カメラ1のボディ2には交換レンズ3が装着されている。カメラボディ2にはメインミラー4、サブミラー5、撮像素子6、焦点検出装置7、ファインダースクリーン8、ペンタダハプリズム9、接眼レンズ10、制御装置11などが内蔵されている。また、交換レンズ3には撮影レンズ12などが内蔵されている。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a single-lens reflex digital still camera provided with a focus detection apparatus according to an embodiment. Note that illustration and description of camera members not directly related to the present invention are omitted. An interchangeable lens 3 is attached to the body 2 of the camera 1. The camera body 2 includes a main mirror 4, a sub mirror 5, an image sensor 6, a focus detection device 7, a finder screen 8, a penta roof prism 9, an eyepiece lens 10, a control device 11, and the like. The interchangeable lens 3 includes a photographing lens 12 and the like.

撮影レンズ12を透過した被写体からの光は、メインミラー4により一部が反射されてファインダースクリーン8へ導かれ、一部が透過してサブミラー5へ導かれる。ファインダースクリーン8へ導かれた被写体光によりファインダースクリーン8上に被写体像が結像され、その被写体像はペンタダハプリズム9および接眼レンズ10を介して撮影者に視認される。一方、サブミラー5へ導かれた被写体光はサブミラー5で反射されて焦点検出装置7へ導かれ、焦点検出装置7により撮影レンズ12の焦点調節状態を示すデフォーカス量を検出する。   A part of the light from the subject that has passed through the photographing lens 12 is reflected by the main mirror 4 and guided to the finder screen 8, and part of the light is transmitted to the sub-mirror 5. A subject image is formed on the finder screen 8 by subject light guided to the finder screen 8, and the subject image is visually recognized by the photographer via the penta roof prism 9 and the eyepiece 10. On the other hand, the subject light guided to the sub mirror 5 is reflected by the sub mirror 5 and guided to the focus detection device 7, and the focus detection device 7 detects the defocus amount indicating the focus adjustment state of the photographing lens 12.

撮影レンズ12の一対の異なるエリアを透過して入射した光束は、視野マスク71、コンデンサーレンズ72、折り曲げミラー73、絞りマスク74および再結像レンズ75を介してイメージセンサー76上に一対の被写体像を形成する。この一実施の形態では、図2に示すように、撮影レンズ12の予定結像面に設定された撮影画面21にa〜kの11個の焦点検出エリアを設定し、各焦点検出エリアにおいて撮影レンズ12の焦点調節状態、すなわちデフォーカス量を検出する。換言すれば、被写界の複数の焦点検出エリアにおいて撮影レンズ12のデフォーカス量を検出する。   A light beam that has passed through a pair of different areas of the photographic lens 12 is incident on the image sensor 76 via the field mask 71, condenser lens 72, bending mirror 73, aperture mask 74, and re-imaging lens 75. Form. In this embodiment, as shown in FIG. 2, eleven focus detection areas a to k are set on the shooting screen 21 set on the planned imaging plane of the shooting lens 12, and shooting is performed in each focus detection area. The focus adjustment state of the lens 12, that is, the defocus amount is detected. In other words, the defocus amount of the photographing lens 12 is detected in a plurality of focus detection areas of the object scene.

この一実施の形態では、11個の焦点検出エリアa〜kで検出された複数のデフォーカス量をグループ分けし、主要被写体を捕捉していると予測される最適なグループを選択し、そのグループに属するデフォーカス量に基づいて最終的なデフォーカス量を求め、撮影レンズ12の焦点調節を行う。   In this embodiment, a plurality of defocus amounts detected in 11 focus detection areas a to k are grouped, an optimum group predicted to capture the main subject is selected, and the group is selected. The final defocus amount is obtained based on the defocus amount belonging to, and the focus of the photographic lens 12 is adjusted.

ここで、撮影画面21内の複数の焦点検出エリアa〜kで検出された複数のデフォーカス量のグループ分け方法を説明する。撮影画面21内には撮影者が意図した主要被写体の他にも色々な被写体が含まれており、複数のデフォーカス量のグループ分けに際しては、同一の被写体を捕捉している焦点検出エリアで検出されたデフォーカス量が同一グループに含まれるようにする必要がある。   Here, a method for grouping a plurality of defocus amounts detected in a plurality of focus detection areas a to k in the photographing screen 21 will be described. The shooting screen 21 includes various subjects in addition to the main subject intended by the photographer. When a plurality of defocus amounts are grouped, they are detected in a focus detection area that captures the same subject. It is necessary to ensure that the defocus amount thus set is included in the same group.

例えば今、背景の前に一人の人物が立っている撮影シーンを考える。この撮影シーンでは、人物を捕捉している焦点検出エリアのデフォーカス量を同一グループに、背景を捕捉している焦点検出エリアのデフォーカス量を別の同一グループにそれぞれグループ分けしなければならない。ところが、人物と背景のデフォーカス量の差は撮影距離によって異なり、一般に撮影距離が遠いとデフォーカス量の差は小さく、撮影距離が近いとデフォーカス量の差が大きい。   For example, consider a shooting scene in which a person is standing in front of a background. In this shooting scene, the defocus amount of the focus detection area capturing the person must be grouped into the same group, and the defocus amount of the focus detection area capturing the background must be grouped into another same group. However, the difference in the defocus amount between the person and the background varies depending on the shooting distance. Generally, when the shooting distance is long, the difference in the defocus amount is small, and when the shooting distance is close, the difference in the defocus amount is large.

したがって、従来の焦点検出装置のように予め設定した一定のデフォーカス幅を用いてグループ分けを行うと、撮影距離が近い場合には、デフォーカス量の差が大きいから人物と背景のデフォーカス量をそれぞれ別個のグループに正確に分けることができるが、撮影距離が遠い場合には、デフォーカス量の差が小さいから人物と背景のデフォーカス量をそれぞれ別個のグループに正確に分けることが困難になり、人物のデフォーカス量の中に背景のデフォーカス量が混入してしまうことがある。このような場合には、適正なデフォーカス量が得られず、焦点検出精度が低下する。   Therefore, when grouping is performed using a predetermined defocus width that is set in advance as in the conventional focus detection device, when the shooting distance is short, the difference in defocus amount is large, so the defocus amount between the person and the background Can be accurately divided into separate groups, but when the shooting distance is long, the difference in defocus amount is small, making it difficult to accurately separate the defocus amounts of the person and the background into separate groups. Therefore, the background defocus amount may be mixed into the person defocus amount. In such a case, an appropriate defocus amount cannot be obtained, and the focus detection accuracy decreases.

また、上記のようなグループ分けの問題は撮影レンズの焦点距離の違いによっても発生する。一般に、撮影距離が同一であっても、撮影レンズの焦点距離が短いと異なる被写体に対するデフォーカス量の差が小さく、焦点距離が長いと異なる被写体に対するデフォーカス量の差が大きくなる。したがって、従来の焦点検出装置のように予め設定した一定のデフォーカス幅を用いてグループ分けを行うと、焦点距離が長い撮影レンズでは、デフォーカス量の差が大きいから人物と背景のデフォーカス量をそれぞれ別個のグループに正確に分けることができるが、焦点距離が短い撮影レンズでは、デフォーカス量の差が小さいから人物と背景のデフォーカス量をそれぞれ別個のグループに正確に分けることが困難になり、人物のデフォーカス量の中に背景のデフォーカス量が混入してしまうことがある。このような場合には、上述したように適正なデフォーカス量が得られず、焦点検出精度が低下する。   The above grouping problem also occurs due to the difference in the focal length of the photographing lens. In general, even if the photographing distance is the same, the difference in defocus amount for different subjects is small when the focal length of the photographing lens is short, and the difference in defocus amount for different subjects is large when the focal length is long. Therefore, when grouping is performed using a fixed defocus width that is set in advance as in the conventional focus detection device, the difference between the defocus amounts is large in a photographic lens with a long focal length. However, it is difficult to accurately divide the defocus amount between the person and the background into separate groups because the difference in the defocus amount is small with a photographic lens with a short focal length. Therefore, the background defocus amount may be mixed into the person defocus amount. In such a case, as described above, an appropriate defocus amount cannot be obtained, and the focus detection accuracy decreases.

そこで、この一実施の形態では、撮影距離、撮影レンズ12の焦点距離などの撮影条件に関わらず、同一の被写体を捕捉している焦点検出エリアで検出されたデフォーカス量のみが正確に同一グループに含まれるようにグループ分けを行う。以下に、そのグループ分け方法を説明する。   Therefore, in this embodiment, only the defocus amount detected in the focus detection area that captures the same subject is precisely the same group regardless of the shooting conditions such as the shooting distance and the focal length of the shooting lens 12. Group so that it is included in The grouping method will be described below.

図2に示す撮影画面21内の11個の焦点検出エリアa〜kから得られるデフォーカス量をXi(i=1〜N)とする。ここで、Nは有効データ数を表す。11個すべての焦点検出エリアa〜kでデフォーカス量が検出されるとは限らず、焦点検出不能なエリアがあったり、デフォーカス量が得られても信頼性判定の結果、信頼性なしとされる場合もある。   A defocus amount obtained from 11 focus detection areas a to k in the photographing screen 21 shown in FIG. 2 is assumed to be Xi (i = 1 to N). Here, N represents the number of valid data. The defocus amount is not always detected in all eleven focus detection areas a to k, and there is an area where the focus cannot be detected, or even if the defocus amount is obtained, the reliability is determined to be unreliable. Sometimes it is done.

まず、N個の有効なデータ、すなわちN個の信頼性のあるデフォーカス量の集合の分散vを次式により求める。
v=Σ(Xi−Xave)/N ・・・(1)
(1)式において、XaveはN個のデフォーカス量の平均値であり、Σはi=1〜Nの総和を表す。次に、N個のデフォーカス量の集合のバラツキ度合いを表す量として標準偏差σを次式により求める。
σ=√(v) ・・・(2)
この集合のバラツキ度合いを表す標準偏差σを用いて、N個のデフォーカス量Xi(i=1〜N)をグループ分けするためのデフォーカス幅Hを次式により決定する。
H=α・σ ・・・(3)
(3)式において、αは係数であり、通常は0.4〜0.6程度が適当である。
First, a variance v of a set of N valid data, that is, N reliable defocus amounts is obtained by the following equation.
v = Σ (Xi−Xave) 2 / N (1)
In Equation (1), Xave is an average value of N defocus amounts, and Σ represents a sum of i = 1 to N. Next, a standard deviation σ is obtained by the following equation as an amount representing the degree of variation in the set of N defocus amounts.
σ = √ (v) (2)
A defocus width H for grouping N defocus amounts Xi (i = 1 to N) is determined by the following equation using the standard deviation σ representing the variation degree of the set.
H = α · σ (3)
In the equation (3), α is a coefficient, and usually about 0.4 to 0.6 is appropriate.

このグループ分けデフォーカス幅Hを用いて次の手順でグループ分けを行う。まず、表1に示すN個(この例では11個)のデフォーカス量Xi(i=1〜N)を、値が小さい順に並べて表2に示すような配列Y=1〜N)を求める。

Figure 0004923587

Figure 0004923587

一実施の形態の焦点検出装置は、被写体がカメラ1に近いほど小さいデフォーカス量を検出するので、デフォーカス量を小さい順に並べるということは焦点検出エリアa〜kで捕捉されている複数の被写体をカメラ1に近い順に並べることになる。
The grouping is performed by the following procedure using the grouping defocus width H. First, N (11 in this example) defocus amounts Xi (i = 1 to N) shown in Table 1 are arranged in order of increasing values, and an array Y j ( j = 1 to N) as shown in Table 2 is arranged. Ask for.
Figure 0004923587

Figure 0004923587

Since the focus detection apparatus according to the embodiment detects a smaller defocus amount as the subject is closer to the camera 1, arranging the defocus amounts in ascending order indicates a plurality of subjects captured in the focus detection areas a to k. Are arranged in the order closest to the camera 1.

次に、配列Yの中の隣接する2個のデフォーカス量の差がグループ分けデフォーカス幅Hよりも大きい場合に、その2個のデフォーカス量の間にグループ分けの境界があるとする。すなわち、
|Yj+1−Yj|>H ・・・(4)
の判定式が真となる場合に、デフォーカス量YjとYj+1との間をグループ分けの境にする。なお、このグループ分けの境は、N個のデフォーカス量Yの中に複数存在する場合もある。また、N個のデフォーカス量Yの隣接する2個のデフォーカス量の差がすべてデフォーカス幅H以下の場合は、N個すべてのデフォーカス量Yが同一グループに属するということになる。
Next, when the difference between two adjacent defocus amounts in the array Y j is larger than the grouping defocus width H, it is assumed that there is a grouping boundary between the two defocus amounts. . That is,
| Y j + 1−Y j |> H (4)
Is true, the defocus amount Y j and Y j +1 is set as a grouping boundary. Note that there may be a plurality of grouping boundaries among the N defocus amounts Y j . Further, when the difference between two adjacent defocus amount of N defocus amount Y j is less than all defocus width H, N or all of the defocus amount Y j is the fact that in the same group .

表1、表2により具体的にグループ分け手順を説明すると、N個のデフォーカス量Xiの標準偏差σは上記(1)、(2)式からσ=0.148となる。係数αを0.5とすると、グループ分けデフォーカス幅Hは上記(3)式からH=0.074となる。N個のデフォーカス量Xiを小さい順に整列した配列Y(表2)において、上記判定式(4)によりグループ分けの境を調べると、隣接するデフォーカス量の差がデフォーカス幅Hよりも大きくなるのは、Y1とY2の間、Y3とY4の間、Y7とY8の間にあり、これらの隣接するデフォーカス量の間にグループ分けの境があるとする。この結果、配列Y(表2)のN個のデフォーカス量は、(Y1)、(Y2、Y3)、(Y4、Y5、Y6、Y7)、(Y8、Y9、Y10、Y11)の4グループに分けられる。デフォーカス量をXiで表すと、(X3)、(X6、X10)、(X1、X4、X8、X7)、(X11、X5、X9、X2)の4グループになる。 The grouping procedure will be described in detail with reference to Tables 1 and 2. The standard deviation σ of the N defocus amounts Xi is σ = 0.148 from the above equations (1) and (2). When the coefficient α is 0.5, the grouping defocus width H is H = 0.074 from the above equation (3). In the array Y j (Table 2) in which N defocus amounts Xi are arranged in ascending order, when the boundary of grouping is examined by the above-described determination formula (4), the difference between adjacent defocus amounts is larger than the defocus width H. It is assumed that the increase is between Y1 and Y2, between Y3 and Y4, and between Y7 and Y8, and there is a grouping boundary between these adjacent defocus amounts. As a result, the N defocus amounts of the array Y j (Table 2) are 4 in (Y1), (Y2, Y3), (Y4, Y5, Y6, Y7), (Y8, Y9, Y10, Y11). Divided into groups. When the defocus amount is represented by Xi, there are four groups (X3), (X6, X10), (X1, X4, X8, X7), (X11, X5, X9, X2).

図3は一実施の形態の動作を示すフローチャートである。制御装置11のマイクロコンピューターは、カメラ1の電源が投入されている間、この動作を繰り返し実行する。ステップ1においてレリーズボタン(不図示)が半押しされたか否かを確認し、レリーズ半押しがあるとステップ2へ進む。ステップ2では焦点検出装置7により11個の焦点検出エリアa〜kにおいてデフォーカス量を検出するとともに、測光装置(不図示)により測光を行う。   FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the embodiment. The microcomputer of the control device 11 repeatedly executes this operation while the camera 1 is powered on. In step 1, it is confirmed whether or not a release button (not shown) has been half-pressed. In step 2, the defocus amount is detected in the eleven focus detection areas a to k by the focus detection device 7, and photometry is performed by a photometry device (not shown).

ステップ3で検出結果のN個(有効データ数)のデフォーカス量Xiに基づいて上述した手順でグループ分けデフォーカス幅Hを決定し、続くステップ4でデフォーカス幅HによりN個のデフォーカス量Xiをグループ分けする。ステップ5において複数のデフォーカス量グループの中から最適なグループを選択する。この最適グループの選択方法については周知の方法を適用することができるが、この一実施の形態では主要被写体を捕捉している可能性が高い最も至近側のデフォーカス量グループを最適グループに選択する。   In step 3, the grouped defocus width H is determined by the above-described procedure based on the N defocus amounts Xi (the number of valid data) of the detection results, and in step 4, N defocus amounts are determined by the defocus width H Group Xi. In step 5, an optimum group is selected from a plurality of defocus amount groups. A well-known method can be applied to this optimal group selection method, but in this embodiment, the closest defocus amount group that is likely to capture the main subject is selected as the optimal group. .

ステップ6で最適グループに属するデフォーカス量に基づいて最終的なデフォーカス量を決定する。この最終的なデフォーカス量の決定方法については周知の方法を適用することができるが、この一実施の形態では最適グループに属する複数のデフォーカス量の平均値を最終的なデフォーカス量に決定する。ステップ8において最終的なデフォーカス量に基づいて撮影レンズ12を駆動し、焦点調節を行う。   In step 6, the final defocus amount is determined based on the defocus amount belonging to the optimum group. As a method for determining the final defocus amount, a known method can be applied. In this embodiment, however, an average value of a plurality of defocus amounts belonging to the optimum group is determined as the final defocus amount. To do. In step 8, the photographic lens 12 is driven based on the final defocus amount to adjust the focus.

ステップ8でレリーズボタン(不図示)が全押しされたか否かを確認し、レリーズ全押しがあるとステップ9へ進み、レリーズ全押しがなければステップ1へ戻る。レリーズ全押しがあった場合は、ステップ9で撮像素子6による撮像を行った後、ステップ10で画像記録装置(不図示)に画像を記録する。   In step 8, it is confirmed whether or not a release button (not shown) is fully pressed. If there is a release full press, the process proceeds to step 9. If there is no release full press, the process returns to step 1. If the release has been fully pressed, after the image is picked up by the image pickup device 6 in step 9, an image is recorded in an image recording device (not shown) in step 10.

一実施の形態の方法でグループ分けを行った結果を説明する。図4および図5は主要被写体の人物を撮影距離を変えて撮影した場合の画像である。なお、これらの図では図2に示す11個の焦点検出エリアa〜kのエリア番号の図示を省略する。主要被写体の人物を遠い撮影距離で撮影した図4に示す画像では、検出されたN個のデフォーカス量Xi(i=1〜N)に基づいてデフォーカス幅H=0.02が求められ、それによりグループ分けを行った結果、主要被写体の人物を捕捉している焦点検出エリアa、bが同一グループに、背景を捕捉している焦点検出エリアc〜kが別の同一グループにそれぞれ分けられる。上述したように、撮影距離が遠いほど複数の焦点検出エリアで検出されるデフォーカス量の差が小さくなるので、グループ分けデフォーカス幅Hも小さくする必要がある。この一実施の形態のグループ分け方法によれば、撮影距離が遠い場合にデフォーカス幅Hに小さい値が設定され、同一の被写体(人物と背景)を捕捉している焦点検出エリアのデフォーカス量が同一グループになるように正確にグループ分けすることができる。   The result of grouping by the method of the embodiment will be described. FIG. 4 and FIG. 5 are images when a person who is a main subject is photographed at different photographing distances. In these drawings, the area numbers of the eleven focus detection areas a to k shown in FIG. 2 are not shown. In the image shown in FIG. 4 in which the person of the main subject is photographed at a far photographing distance, the defocus width H = 0.02 is obtained based on the detected N defocus amounts Xi (i = 1 to N). As a result of the grouping, the focus detection areas a and b capturing the person of the main subject are divided into the same group, and the focus detection areas c to k capturing the background are divided into the same group. . As described above, since the difference in the defocus amounts detected in the plurality of focus detection areas becomes smaller as the shooting distance is longer, the grouped defocus width H needs to be reduced. According to the grouping method of this embodiment, when the shooting distance is long, the defocus width H is set to a small value, and the defocus amount of the focus detection area capturing the same subject (person and background) Can be accurately grouped so that they are in the same group.

一方、主要被写体の人物を近い撮影距離で撮影した図5に示す画像では、検出されたN個のデフォーカス量Xi(i=1〜N)に基づいてデフォーカス幅H=0.08が求められ、それによりグループ分けを行った結果、主要被写体の人物を捕捉している焦点検出エリアa、bが同一グループに、背景を捕捉している焦点検出エリアc〜kが別の同一グループにそれぞれ分けられる。上述したように、撮影距離が近いほど複数の焦点検出エリアで検出されるデフォーカス量の差が大きくなるので、グループ分けデフォーカス幅Hも大きくする必要がある。この一実施の形態のグループ分け方法によれば、撮影距離が近い場合にデフォーカス幅Hに大きい値が設定され、同一の被写体(人物と背景)を捕捉している焦点検出エリアのデフォーカス量が同一グループになるように正確にグループ分けすることができる。   On the other hand, in the image shown in FIG. 5 in which the person of the main subject is photographed at a close photographing distance, the defocus width H = 0.08 is obtained based on the detected N defocus amounts Xi (i = 1 to N). As a result of grouping, the focus detection areas a and b capturing the person of the main subject are in the same group, and the focus detection areas c to k capturing the background are in the same group. Divided. As described above, since the difference between the defocus amounts detected in the plurality of focus detection areas increases as the shooting distance is shorter, the grouped defocus width H needs to be increased. According to the grouping method of this embodiment, a large value is set for the defocus width H when the shooting distance is short, and the defocus amount of the focus detection area capturing the same subject (person and background). Can be accurately grouped so that they are in the same group.

つまり、撮影距離が変わっても、N個の焦点検出エリアが人物を捕捉しているグループと背景を捕捉しているグループとに正確に分けられ、一実施の形態のグループ分けの方法が適切であることを示している。これより、人物を捕捉している同一グループの焦点検出エリアa、bのデフォーカス量に基づいて最終的なデフォーカス量(例えば平均値)を決定し、撮影レンズの焦点調節を行うことによって、主要被写体の人物に正確にピントの合った写真を撮影することができる。   That is, even if the shooting distance changes, the N focus detection areas are accurately divided into a group capturing a person and a group capturing a background, and the grouping method according to the embodiment is appropriate. It shows that there is. From this, by determining the final defocus amount (for example, an average value) based on the defocus amounts of the focus detection areas a and b of the same group capturing the person, and performing the focus adjustment of the photographing lens, You can take a photo that is accurately focused on the person who is the main subject.

図4では主要被写体の人物を遠い撮影距離で撮影する場合にデフォーカス幅H=0.02によりグループ分けを行ったが、仮にデフォーカス幅Hを0.08とすると、N個のデフォーカス量Xi(i=1〜N)の隣接するデフォーカス量の差がデフォーカス幅H=0.08未満となり、すべてのデフォーカス量Xiが同一のグループに属するものと判定される。つまり、撮影距離が遠いにも関わらずデフォーカス幅Hが大き過ぎるため、グループ分けを適切に行うことができない。その結果、N個すべてのデフォーカス量Xiに基づいて最終的なデフォーカス量が決定され、撮影レンズの焦点調節が行われるので、図6に示すように主要被写体である人物に正確にピントのあった写真を撮影することができなくなる。   In FIG. 4, when the person of the main subject is photographed at a far distance, the grouping is performed with the defocus width H = 0.02. However, if the defocus width H is 0.08, N defocus amounts are assumed. The difference between adjacent defocus amounts of Xi (i = 1 to N) is less than the defocus width H = 0.08, and it is determined that all the defocus amounts Xi belong to the same group. That is, although the shooting distance is long, the defocus width H is too large, so that grouping cannot be performed properly. As a result, the final defocus amount is determined based on all N defocus amounts Xi, and the focus of the photographic lens is adjusted, so that the person who is the main subject is accurately focused as shown in FIG. You will not be able to take the photos you had.

同様に、図5では主要被写体の人物を近い撮影距離で撮影する場合にデフォーカス幅H=0.08によりグループ分けを行ったが、仮にデフォーカス幅Hを0.02とすると、N個のデフォーカス量Xi(i=1〜N)の隣接するデフォーカス量の差がデフォーカス幅H=0.02以上となる境界数が多くなり、N個のデフォーカス量Xiが数多くのグループに分けられる。つまり、撮影距離が近いにも関わらずデフォーカス幅Hが小さ過ぎるため、グループ分けを適切に行うことができない。その結果、撮影者の意図する主要被写体の人物を捕捉している焦点検出エリアだけを正確に抽出できず、人物を捕捉している焦点検出エリアの中に背景を捕捉している焦点検出エリアが混入して、主要被写体である人物に対する正確なデフォーカス量を得ることができなくなる。したがって、不適切なデフォーカス量に基づいて撮影レンズの焦点調節が行われるので、図7に示すように主要被写体である人物に正確にピントのあった写真を撮影することができなくなる。   Similarly, in FIG. 5, when the person of the main subject is photographed at a close photographing distance, the grouping is performed with the defocus width H = 0.08. However, if the defocus width H is 0.02, N pieces are assumed. The number of boundaries where the difference between adjacent defocus amounts of the defocus amount Xi (i = 1 to N) is greater than or equal to the defocus width H = 0.02 is increased, and the N defocus amounts Xi are divided into a number of groups. It is done. That is, although the shooting distance is short, the defocus width H is too small, so that grouping cannot be performed properly. As a result, only the focus detection area that captures the person who is the main subject intended by the photographer cannot be accurately extracted, and the focus detection area that captures the background is included in the focus detection area that captures the person. As a result, it becomes impossible to obtain an accurate defocus amount for the person who is the main subject. Therefore, since the focus adjustment of the taking lens is performed based on an inappropriate defocus amount, it is not possible to take a photograph that is accurately focused on the person who is the main subject as shown in FIG.

《一実施の形態の変形例》
上述した一実施の形態では複数の焦点検出エリアで検出された複数のデフォーカス量のバラツキ度合いを表す量として集合の標準偏差σを用いた例を示したが、標準偏差以外のパラメーターをデフォーカス量集合のバラツキ度合いを表す量としてもよい。例えば次式に示すデフォーカス量集合の平均値Xaveからのずれの絶対値の平均値σ’を、デフォーカス量集合のバラツキ度合いを表す量としてもよい。
σ’=Σ|Xi−Xave|/N ・・・(5)
(5)式において、Nは上述した有効データ数、Σはi=1〜Nの総和を表す。
<< Modification of Embodiment >>
In the above-described embodiment, an example in which the standard deviation σ of the set is used as an amount representing the degree of variation of a plurality of defocus amounts detected in a plurality of focus detection areas has been described. It is good also as a quantity showing the variation degree of a quantity set. For example, an average value σ ′ of absolute values of deviations from the average value Xave of the defocus amount set shown in the following equation may be used as an amount representing the degree of variation in the defocus amount set.
σ ′ = Σ | Xi−Xave | / N (5)
In equation (5), N represents the number of valid data described above, and Σ represents the sum of i = 1 to N.

一実施の形態によれば、被写界の複数の焦点検出エリアにおいて撮影レンズの複数の焦点調節状態を検出する焦点検出装置において、複数の焦点調節状態のバラツキを求め、バラツキに基づいて複数の焦点調節状態を複数のグループに分け、複数のグループの中からグループを選択し、選択したグループに属する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、撮影距離や焦点距離などの撮影条件が変化しても、異なる被写体を捕捉している焦点検出エリアが同一グループに含まれないように、複数の焦点調節状態を適切にグループ分けすることができる。   According to an embodiment, in a focus detection device that detects a plurality of focus adjustment states of a photographic lens in a plurality of focus detection areas of an object scene, a plurality of focus adjustment state variations are obtained, and a plurality of focus adjustment states are determined based on the variation. The focus adjustment state is divided into a plurality of groups, a group is selected from the plurality of groups, and the final focus adjustment state is determined based on the focus adjustment state belonging to the selected group. A plurality of focus adjustment states can be appropriately grouped so that focus detection areas capturing different subjects are not included in the same group even if shooting conditions such as distance change.

一実施の形態によれば、バラツキに基づいて複数の焦点調節状態を複数のグループに分けるためのバラツキ範囲を決定し、バラツキ範囲を用いて複数の焦点調節状態をグループ分けするようにしたので、撮影距離や焦点距離などの撮影条件が変化しても、異なる被写体を捕捉している焦点検出エリアが同一グループに含まれないように、複数の焦点調節状態をより適切にグループ分けすることができる。   According to one embodiment, the variation range for dividing the plurality of focus adjustment states into a plurality of groups based on the variation is determined, and the plurality of focus adjustment states are grouped using the variation range. Even if shooting conditions such as shooting distance and focal length change, multiple focus adjustment states can be more appropriately grouped so that focus detection areas that capture different subjects are not included in the same group. .

一実施の形態のカメラの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the camera of one Embodiment. 焦点検出エリアの配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of a focus detection area. 一実施の形態の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of one Embodiment. 一実施の形態のグループ分けによる撮像結果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the imaging result by grouping of one Embodiment. 一実施の形態のグループ分けによる撮像結果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the imaging result by grouping of one Embodiment. 一実施の形態のグループ分けによる撮像結果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the imaging result by grouping of one Embodiment. 一実施の形態のグループ分けによる撮像結果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the imaging result by grouping of one Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

7 焦点検出装置
11 制御装置
12 撮影レンズ
7 Focus Detection Device 11 Control Device 12 Shooting Lens

Claims (6)

撮影レンズによる撮影画面内に設定された複数の焦点検出エリアに対して複数のデフォーカス量を検出する焦点検出装置において、
前記複数のデフォーカス量のバラツキを求め、前記バラツキに所定の係数を乗じたバラツキ幅を設定し、前記複数のデフォーカス量を数値順に並べ、前記数値順に並べた隣接するデフォーカス量の差が前記バラツキ幅を超える場合は別グループとすることによって複数のグループに分け、前記複数のグループの中から前記撮影レンズの焦点調節を行うためのグループを選択する制御手段を備えことを特徴とする焦点検出装置。
In a focus detection device that detects a plurality of defocus amounts with respect to a plurality of focus detection areas set in a shooting screen by a shooting lens ,
Obtaining a variation in the plurality of defocus amounts, setting a variation width obtained by multiplying the variation by a predetermined coefficient, arranging the plurality of defocus amounts in numerical order, and determining a difference between adjacent defocus amounts arranged in the numerical order. when exceeding the variation width is divided into a plurality of groups by another group, characterized in that Ru comprising a control means for selecting a group for performing focus adjustment of the taking lens from the plurality of groups Focus detection device.
請求項1に記載の焦点検出装置において、
前記制御手段は、撮影距離に応じて前記バラツキ幅を変更することを特徴とする焦点検出装置。
The focus detection apparatus according to claim 1,
The focus detection apparatus characterized in that the control means changes the variation width according to an imaging distance .
請求項1または請求項2に記載の焦点検出装置において、
前記制御手段は、前記複数のデフォーカス量の標準偏差を求め、これを前記バラツキとすることを特徴とする焦点検出装置。
The focus detection apparatus according to claim 1 or 2,
The focus detection apparatus characterized in that the control means obtains a standard deviation of the plurality of defocus amounts and uses this as the variation.
請求項1または請求項2に記載の焦点検出装置において、
前記制御手段は、前記複数のデフォーカス量の平均値からのずれの絶対値の平均値を求め、これを前記バラツキとすることを特徴とする焦点検出装置。
The focus detection apparatus according to claim 1 or 2 ,
The focus detection apparatus, wherein the control unit obtains an average value of absolute values of deviations from an average value of the plurality of defocus amounts, and uses the average value as the variation.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の焦点検出装置と、The focus detection apparatus according to any one of claims 1 to 4,
前記制御手段によって選択された前記グループに属するデフォーカス量に基づいて前記撮影レンズの焦点調節を行う焦点調節手段とを備えたことを特徴とするカメラ。  A camera comprising: focus adjusting means for adjusting the focus of the photographing lens based on a defocus amount belonging to the group selected by the control means.
撮影レンズによる撮影画面内に設定された複数の焦点検出エリアに対して複数のデフォーカス量を検出する焦点検出方法において、In a focus detection method for detecting a plurality of defocus amounts for a plurality of focus detection areas set in a shooting screen by a shooting lens,
前記複数のデフォーカス量のバラツキを求め、前記バラツキに所定の係数を乗じたバラツキ幅を設定し、前記複数のデフォーカス量を数値順に並べ、前記数値順に並べた隣接するデフォーカス量の差が前記バラツキ幅を超える場合は別グループとすることによって複数のグループに分け、前記複数のグループの中から前記撮影レンズの焦点調節を行うためのグループを選択することを特徴とする焦点検出方法。  Obtaining a variation in the plurality of defocus amounts, setting a variation width obtained by multiplying the variation by a predetermined coefficient, arranging the plurality of defocus amounts in numerical order, and determining a difference between adjacent defocus amounts arranged in the numerical order. A focus detection method characterized in that when the variation width is exceeded, the group is divided into a plurality of groups, and a group for performing focus adjustment of the photographing lens is selected from the plurality of groups.
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