(57)【要約】【課題】イメージサイズの異なるレンズを装着したときにも多点ＡＦの自動焦点調節が適切に行える電子カメラの提供を目的とする。【解決手段】撮像された画像を領域分割し、二つの領域での距離差を閾値と比較して主被写体を判別する被写体認識手段と、主被写体に焦点を合わせる焦点調節手段と、交換レンズのイメージサイズの大きさに応じてカメラ本体の撮影画像を電子ズームにより前記交換レンズのイメージサイズに適合させる適合手段と、前記適合手段により電子ズームが行われたときには、前記電子ズームの拡大率又は前記イメージサイズ情報に基づいて前記閾値を変更する閾値変更手段とを有する。【選択図】      図１
2004179868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラ側マウントを有するカメラ本体と、該カメラ側マウントと結合するレンズ側マウントを有する交換レンズとから成り、
焦点検出手段と前記焦点検出手段の結果に基づいてレンズの焦点調節動作を制御する合焦制御手段と、
対象空間の距離またはデフォーカス分布に関する情報に基づき、二つの分布点の距離またはデフォーカスに関する情報の差または比と閾値との比較を行い、比較結果に応じて該二つの分布点に対応する領域が同一対象物であるか否かを判定する被写体認識手段と、
前記交換レンズのイメージサイズを表わす情報を前記カメラ本体に入力する入力手段と、前記入力手段によって入力された前記情報に基づき、前記交換レンズのイメージサイズが前記カメラ本体に適合するか否かを判定する判定手段と、前記判定手段によって不適合と判定されると、前記交換レンズによって形成される撮像素子上の像を表わす画像信号に対して電子回路で信号処理を行なうことによって前記撮影素子上の像の所定の範囲に対応する像を拡大する電子ズームにより、前記交換レンズのイメージサイズに前記カメラ本体を適合させる適合手段と、
少なくともイメージサイズの異なるレンズに交換し、前記適合手段により電子ズームが行われたときには、前記イメージサイズを表す情報または前記電子ズームの拡大率に基づいて前記閾値を変更する閾値変更手段を有する電子カメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動焦点調節機能を有するレンズ交換可能な電子カメラに関する物である。
【０００２】
【従来の技術】
レンズ交換可能な電子カメラにおいては、従来、イメージサイズの異なるカメラ本体及び交換レンズ毎にそれぞれマウントの径を変えているものがあるが、このようなものでは交換レンズの汎用性が乏しいものとなる。しかし、マウントをすべて共通化すると、イメージサイズの大きな交換レンズであれば小さなイメージサイズ用のカメラ本体に対しては問題ないが、交換レンズのイメージサイズが小さい場合には光束のケラレ（口径食）等の問題が生じる。
【０００３】
これに対し、例えば特開平２−３３２６７号及び特開平２−３３２６８号に示されたように、小さなイメージサイズの交換レンズを大きなイメージサイズのカメラ本体に対してメカ的に装着不能とすることにより、前記ケラレ等の問題の発生を防止することができる。また、特開平２−３９７７７号に示されたように、交換レンズとカメラ本体とを電気的に接続し、レンズ側に記憶された交換レンズのイメージサイズに関連する情報に基づいて、カメラ本体側のイメージサイズに対して交換レンズのイメージサイズが適合しないと判定された場合（交換レンズ側のイメージサイズが小さい場合）に、警告を発するようにした構成も考えられる。
【０００４】
また一方、上記電子カメラはいずれも、カメラ本体に対して交換レンズのイメージサイズが適合しない場合に、その交換レンズの装着を回避することによってケラレ等の問題の発生を防止するものであり、交換レンズの汎用性が十分に確保されたわけではない。
【０００５】
そこで、カメラ本体に適合しないイメージサイズの交換レンズを装着した場合であっても、ケラレのない良好な撮影画像を得ることができる電子カメラを提供することを目的として、カメラ側マウントを有するカメラ本体と、該カメラ側マウントと結合するレンズ側マウントを有する交換レンズとから成る電子カメラにおいて、  前記交換レンズのイメージサイズを表わす情報を前記カメラ本体に入力する入力手段と、前記入力手段によって入力された前記情報に基づき、前記交換レンズのイメージサイズがそのままで前記カメラ本体に適合するか否かを判定する判定手段と、前記判定手段によって不適合と判定されると、前記交換レンズによって形成される撮像素子上の像を表わす画像信号に対して電子回路で信号処理を行うことによって前記撮影素子上の像を所定の範囲に対応する像に拡大する電子ズームにより、前記交換レンズのイメージサイズに前記カメラ本体を適合させる物も提案されている。
【０００６】
一方、従来より撮影画面内に複数の焦点検出領域を備えたカメラにおいて、撮影画面内を細かくブロック分割し、これら分割されたブロックを各々測距し、距離分布情報（距離マップ）を作成し、被写界を構成する各物体を画面上で分離するために領域分割（グルーピング）を行い、隣接する２つのブロックの距離の差が所定の閾値以内であれば「２つのブロックを構成する物体は同一物体を形成する」と判断し、また隣接する２つのブロックの距離の差が所定の閾値より大きければ「２つのブロックを構成する物体は別物体である」と判断することで、被写界中の主被写体の存在領域を推測（撮影者の意図する被写体をカメラ側が自動的に判断）し、前記距離情報に基づいて一つの焦点調節距離を決定した後、レンズを駆動して前記被写体に自動的に焦点を合わせる、自動焦点調節装置を備えたカメラが開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記自動焦点調節装置を備えたカメラに、イメージサイズの小さいレンズを装着したときに、前記カメラをイメージサイズに適応させて撮影するということは、撮影画面の小さいカメラとして撮影することになるが、一般に撮影画面上での合焦状態を規定する許容錯乱円径は画面サイズ（対角線長）に応じて変化し、撮影画面が小さくなると許容錯乱円径も小さくなる。
【０００８】
このとき、前記自動焦点調節装置を備えたカメラにおいて、被写界中の主被写体の存在領域を推測するための閾値も許容錯乱円径に応じて変更する必要がある。
【０００９】
しかしながら従来はイメージサイズの小さいレンズを装着したときにも前記閾値は変更されていないので、同一物体であっても画面サイズによって認識結果が異なり、撮影者が本来意図した被写体が正確に被写体として判断されないと言った問題があった。
【００１０】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、カメラ本体側の画面サイズに対してイメージサイズの小さいレンズを装着した時には電子ズームにより撮影画像を切り出し、画像の領域を変更するとともに、被写界中の主被写体の存在領域を推測するための閾値を前記切り出し画像の大きさに応じて変更し、焦点調節制御を行うカメラを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、カメラ側マウントを有するカメラ本体と、該カメラ側マウントと結合するレンズ側マウントを有する交換レンズとから成り、焦点検出手段と前記焦点検出手段の結果に基づいてレンズの焦点調節動作を制御する合焦制御手段と、対象空間の距離またはデフォーカス分布に関する情報に基づき、二つの分布点の距離またはデフォーカスに関する情報の差または比と閾値との比較を行い、比較結果に応じて該二つの分布点に対応する領域が同一対象物であるか否かを判定する被写体認識手段と、前記交換レンズのイメージサイズを表わす情報を前記カメラ本体に入力する入力手段と、前記入力手段によって入力された前記情報に基づき、前記交換レンズのイメージサイズが前記カメラ本体に適合するか否かを判定する判定手段と、前記判定手段によって不適合と判定されると、前記交換レンズによって形成される撮像素子上の像を表わす画像信号に対して電子回路で信号処理を行なうことによって前記撮影素子上の像の所定の範囲に対応する像を拡大する電子ズームにより、前記交換レンズのイメージサイズに前記カメラ本体を適合させる適合手段と、少なくともイメージサイズの異なるレンズに交換し、前記適合手段により電子ズームが行われたときには、前記イメージサイズを表す情報または前記電子ズームの拡大率に基づいて前記閾値を変更することで、前記目的を達成する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
【００１３】
図１は本発明にかかるデジタル一眼レフカメラシステムの要部構成図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態のデジタルカメラシステムはデジタルカメラ本体を構成するカメラ本体１と、複数の撮影レンズを有する撮影レンズ２で構成されており、該撮影レンズ２はカメラ本体１に対して着脱自在に配設されている。
【００１５】
尚、撮影レンズ２は本実施例では便宜上３、４の２枚レンズで示したが実際はさらに多数のレンズから構成されていることは周知の通りである。
【００１６】
５はハーフミラーからなる主ミラーで、不示図のヒンジ軸により回転可能に軸支されおり、観察状態の時は撮影光路に斜設され、撮影レンズ２を透過した光束をファインダー及びサブミラーへと導き、撮影状態時は退去される。６はサブミラーで、不示図のヒンジ軸により主ミラー５に対して回転可能に軸支されており、観察状態の時は主ミラー５を透過した光束をカメラボディの下方へ向けて反射し、撮影状態時は主ミラー５に連動して退避する。
【００１７】
７はシャッターで、シャッター７の後方には光学ローパスフィルター及び赤外線カットフィルターを一体化した光学フィルター８が配置され、更にその後方には撮影画像を記録するためのＣＣＤ等から構成される撮像素子９が配置されている。１１は結像面近傍に配置されたフィールドレンズ１１ａ、反射ミラー１１ｂ及び１１ｃ、２次結像レンズ１１ｅ、絞り１１ｄ、ＣＣＤ等からなるエリアセンサー１１ｆから構成されている周知の位相差方式の焦点検出装置で、被写界の複数領域を焦点検出可能なように構成されている。尚、エリアセンサー１１ｆは２つの撮像画面からなり、お互いの撮像画面上には撮影レンズ２のお互いに異なる瞳位置から光束が導かれ、前記フィールドレンズ１１ａ、２次結像レンズ１１ｅにより定まる結象倍率で再結像される。また、エリアセンサー１１ｆは、撮影レンズ２に対して撮像素子９と光学的に等価な位置に配設され、前記エリアセンサー１１ｆの２つの撮像画面は撮像素子９の撮影画面に等しい視野を有している。１２は撮影レンズ２の予定結像面に配置されたピント板。１３は後述する撮影画面サイズに対応して視野領域を形成し撮影者に撮影領域を知らしめるための透過型液晶からなる視野マスクである。１５はファインダー光路変更用のペンタダハプリズムである。ペンタプリズム１５の後方には接眼レンズ１６が配置され、ピント板１２に結像された被写体像の光束が撮影者の眼球１７に達し観察される。１８、１９は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ーで、結像レンズ１８はペンタダハプリズム１５内の反射光路を介してピント板１２と測光センサー１９を共役な結像関係に位置付けている。２１はファインダー視野外に撮影情報を表示するためのファインダー内ＬＣＤで、照明用ＬＥＤ２０によって照明されることによりファインダー内ＬＣＤ２１を透過した光が三角プリズム２２によりファインダー内に導かれ、撮影情報がファインダー視野外に表示される。これによって撮影者は撮影情報を知ることができる。２３は撮影レンズ２内に設けた絞り、２４は後述する絞り制御回路１１０を含む絞り駆動装置、２５はレンズ駆動用モーター、２６は駆動ギヤ等からなるレンズ駆動部材、２７はフォトカプラーで、レンズ駆動部材２６に連動するパルス板２８の回転を検知してレンズ焦点調節回路１０９に伝えている。焦点調節回路１０９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レンズ駆動用モーター２５を所定量駆動させ、撮影レンズ３を合焦位置に移動させるようになっている。２９はカメラ本体１と撮影レンズ２とのインターフェイスとなるマウント接点で、該マウント接点を通してカメラ・レンズ間の種々の情報通信を行っている。３１は撮像素子９によって得られた画像データを表示するためのＴＦＴ液晶からなるモニター用ＬＣＤである。
【００１８】
図２は前記構成のデジタルカメラシステムに内蔵された電気的構成を示すブロック図であり、図１と同一のものは同一番号をつけている。
【００１９】
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と呼ぶ）１００は例えば内部にＲＯＭ、ＰＡＭ、Ａ／Ｄ変換機能を有する１チップマイコンで、デジタル回路１０１、測光回路１０２、自動焦点検出回路１０３、信号入力回路１０４、ＬＣＤ駆動回路１０５、ＬＥＤ駆動回路１０６、シャッター制御回路１０７、モーター制御回路１０８が接続されている。また撮影レンズ２内に配置された焦点調節回路１０９、絞り制御回路１１０を制御し、開放Ｆナンバー、焦点距離、各種ピント補正量や後述するイメージサークル情報等、撮影レンズに関する固有の種々の情報が予め記憶されているＲＯＭ等の記憶手段を有するレンズ内制御回路１１１とは図１で示したマウント接点２９を介して信号の伝達がなされる。
【００２０】
デジタル回路１０１は撮像素子９を駆動し、撮像素子９からの撮像信号の読み出しを行う撮像素子駆動回路１０１ａと読み出した撮像信号を記憶するためのＲＡＭ１０１ｂとＲＡＭ１０１ｂに記憶された撮像信号を所定の画像データに変換する信号処理回路１０１ｃと画像データを記憶するためのフラッシュメモリ１０１ｄで構成される。
【００２１】
測光回路１０２は測光センサー１９からの被写界の明るさに対応した輝度信号出力を増幅後、対数圧縮、Ａ／Ｄ変換し、各センサーの被写界輝度情報としてＣＰＵ１００に送られる。測光センサー１９は多分割されたファインダー視野（不示図）の各領域に対応した複数のフォトダイオードから構成されている。
【００２２】
エリアセンサー１１ｆは公知のＣＣＤラインセンサーで、自動焦点検出回路１０３はこれらラインセンサー１１ｆから得た電圧をＡ／Ｄ変換し、ＣＰＵ１００に送る。
【００２３】
信号入力回路１０４には例えば、不示図のレリーズ釦の第一ストロークでＯＮし、カメラの測光、測距等を開始するためのスイッチであるＳＷ１、レリーズ釦の第二ストロークでＯＮし、レリーズ動作を開始するためのスイッチであるＳＷ２、カメラの撮影モード等を選択するための不示図のモードダイヤル内に設けられたＳＷ−Ｍ、選択されたモードの中で更に選択し得る設定値を選択するための不示図の電子ダイヤル内設けたダイヤルスイッチであるＳＷ−ＤＩＡＬ、焦点検出領域を自動で行うか否かを選択するためのスイッチであるＳＷ−ＳＩの各スイッチが接続され、前記各スイッチの信号が信号入力回路１０４に入力されデーターバスによってＣＰＵ１００に送信される。尚、ＳＷ−ＤＩＡＬの信号は信号入力回路１０４内のアップダウンカウンターに入力され、電子ダイヤルの回転クリック量をカウントした後ＣＰＵ１００に送信される。
【００２４】
ＬＣＤ駆動回路１０５はファインダー内ＬＣＤ２１、モニター用ＬＣＤ３１を表示駆動させるための公知のＬＣＤ駆動回路で、ＣＰＵ１００からの信号に従い各ＬＣＤの表示内容を制御する。
【００２５】
ＬＥＤ駆動回路１０６は、照明用ＬＥＤ２０（Ｆ−ＬＥＤ）を点灯制御する。
【００２６】
シャッター制御回路１０７は通電すると先幕を走行させるマグネットＭＧー１と後幕を走行させるマグネットＭＧ−２を制御し、撮像素子９に所定光量を蓄積させる。
【００２７】
モーター制御回路１０８は主ミラー５及びシャッター７のチャージを行なうためのモーターＭを制御するためのものである。これらシャッター制御回路１０７、モーター制御回路１０８によって一連のカメラのレリーズシーケンスが動作する。
【００２８】
絞り制御回路１１０、焦点調節回路１０９は、図１で示した撮影レンズ２内に配置され、マウント接点２９を介してＣＰＵ１００との信号の伝達がなされ、絞り２３、レンズ駆動用モーター２５、フォトカプラ２７等を制御する。
【００２９】
次に、前記撮影レンズの固有情報の一つであるイメージサークルについて説明する。
【００３０】
カメラ本体１の所定のマウント部（不図示）と撮影レンズ２の所定の被マウント部（不図示）とを所定の手段によって連結することで、マウント接点２９によって両者の間は電気的な接続が確保された状態となる。
【００３１】
この状態において、カメラ本体１の主電源が投入されることによって、本デジタルカメラシステムは、撮影記録動作を開始し得る撮影準備状態になる。即ち、この主電源が投入されることによって、ＣＰＵ１００が起動して、同ＣＰＵは、本デジタルカメラシステムにおける回路全体の初期化を行なう。そして、所定の初期化処理が完了すると、続いて同ＣＰＵは、マウント接点２９を介してレンズ内制御回路１１１内の記憶手段からイメージサイズ情報を読み込む。このとき読み込まれるイメージサイズ情報は、上述したように装着された撮影レンズ２を構成する撮影光学系に関する固有の情報である。
【００３２】
このようにしてＣＰＵ１００によってカメラ本体１に読み込まれたイメージサイズ情報は、例えば同ＣＰＵ１００の内部記憶領域に一時的に記憶される。
【００３３】
尚、このようにしてメモリに一時的に記憶されたイメージサイズ情報は、カメラ本体１の主電源がオフ状態とされたときには、無効な情報として扱われ、次回のシステム起動時における初期化処理によって消去される。そして、撮影レンズ２のレンズ内制御回路１１１内の記憶手段から所定のイメージサイズ情報を読み
込むための制御が改めて実行される。
【００３４】
また、メモリに一時的に記憶されたイメージサイズ情報は、撮影レンズ２がカメラ本体１から取り外され、お互いの電気的接続が切り離されたときにも無効化されるようになっている。この場合には、他の撮影レンズ２がカメラ本体１に装着され、お互いの電気的接続が、新たに確立されることを待って、ＣＰＵ１００は、自動的に記憶手段から所定のイメージサイズ情報を読み込む制御を実行する。これによってメモリには、新たなイメージサイズ情報が無効化された情報に上書きされることになる。
【００３５】
以上のようにして、イメージサイズ情報の読み出しを行っている。
【００３６】
読み出されるイメージサイズ情報は、図３に示すように５０の『大』、５１の『中』、５２の『小』の３種に識別され、ＣＰＵ１００は前記読み出されたイメージサイズ情報に応じて９ａ、９ｂ、９ｃの３種に撮像素子９の画像の切り出しを行う。これによって、カメラ本体に適合しないイメージサイズの交換レンズを装着した場合であっても、ケラレのない良好な撮影画像を得ることが出来る。
【００３７】
図４は視野マスク１３及びファインダー内ＬＣＤ２１の表示内容を示した図で、（ａ）はイメージサイズ大のレンズを装着した時の表示内容を示し、（ｂ）はイメージサイズ中のレンズを装着した時の表示内容を示し、（ｃ）はイメージサイズ小のレンズを装着した時の表示内容をそれぞれ示す。
【００３８】
視野マスク１３は前述の撮影レンズ２のイメージサイズ情報によって決定される撮像素子９の画像サイズに連動しており、決定された画像サイズに対応した視野領域を形成し撮影者に撮影領域を知らしめると共に、ファインダー内ＬＣＤ２１においてもイメージサイズ情報に応じた表示を行ない、撮影者に装着されているレンズのイメージサイズ情報を知らしめる。即ちイメージサイズ大のレンズを装着した時はＬＣＤ２１に“Ｌ”を、イメージサイズ中のレンズを装着した時は“Ｍ”を、イメージサイズ小のレンズを装着した時は“Ｓ”をそれぞれ表示する。
【００３９】
尚、本実施例では、説明の便宜上装着されるレンズのイメージサイズは『大』、『中』、『小』の３種に限定しているが、これに限定されるものではない。
【００４０】
次に、本デジタルカメラシステムの全体動作を図５に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４１】
モードダイヤルＳＷ−Ｍを所定の位置に回転させると、カメラの電源がＯＮされ（Ｓ１００）、カメラは回路全体の初期化を行う（Ｓ１０１）。続いてＳＷ１がＯＮされるまで待機する（Ｓ１０２）。
【００４２】
ＳＷ１がＯＮされたことを信号入力回路１０４が検知すると、ＣＰＵ１００は撮影レンズ２との通信を開始し（Ｓ１０３）、撮影レンズ２の固有の情報であるイメージサイズ情報の判別を行う（Ｓ１０４）。ここで、イメージサイズ情報が『大』と判定された時は、ＣＰＵ１００は撮像素子９の撮像範囲を『大』（図４：９ａ）に設定する（Ｓ１０５）。イメージサイズ情報が『中』と判定された時は、ＣＰＵ１００は撮像素子９の撮像範囲を『中』（図４：９ｂ）に設定する（Ｓ１０６）。イメージサイズ情報が『小』と判定された時は、ＣＰＵ１００は撮像素子９の撮像範囲を『小』（図４：９ｃ）に設定する（Ｓ１０７）。続いて、前記判別したイメージサイズ情報に基づき視野マスク１３の表示（Ｓ１０８）及びファインダー内ＬＣＤ２１の表示（Ｓ１０９）を前述した図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）にそれぞれ切り替える。
【００４３】
その後カメラはＳＷ１がＯＮされるまで待機する（Ｓ１１０）。
【００４４】
次に、ＣＰＵ１００は焦点検出領域を自動で選択するか否かを選択するためのＳＷ−ＳＩの設定確認を行う（Ｓ１１１）。
【００４５】
該ＳＷ−ＳＩがＯＮされていると、焦点検出領域手動選択モードに入る（Ｓ１１２）。焦点検出領域手動選択モードの時は、焦点検出領域の選択は撮影者が電子ダイヤルスイッチＳＷ−ＤＩＡＬを操作することで被写界の複数領域の中で任意の位置が選択可能となる。
【００４６】
前記ＳＷ−ＳＩがＯＦＦの場合は、焦点検出領域自動選択モードに入り（Ｓ１１３）、焦点検出領域自動選択サブルーチンによって特定の焦点検出領域を選択する。
【００４７】
ここで、前記焦点検出領域自動サブルーチンについて図６から図１１を用いて説明する。
【００４８】
図６は、デフォーカス（あるいは距離）分布情報を作成して物体配置状況を認識し、主要被写体を検出した後、主要被写体にレンズの焦点を合わせ、さらに主被写体の光量を測定することにより主被写体に露出をあわせる機能を有するカメラの動作、特に環境を認識して主被写体を判断する焦点検出領域選択の動作を表すフローチャートである。
【００４９】
撮影者がレリーズボタンを押すとスイッチＳＷ１がオンになり、焦点検出領域自動選択モードが選択されると、ＣＰＵはＲＯＭに記録されているプログラムに従い、図６のフローチャートで示した制御を開始する（Ｓ２００）。
【００５０】
次に、エリアセンサ１１ｆの画像の取り込みを行う（Ｓ２０１）。エリアセンサ１１ｆの画像の取り込みは次のように実施される。まず、エリアセンサ１１ｆのリセットを行う。具体的には、エリアセンサ１１ｆの出力の読み出し、リセット信号であるφＶ、φＨ、φＲをＣＰＵ１００にて同時に一定時間“Ｈ”にすることで、自動焦点検出回路内部でリセット動作が行われる。
【００５１】
次にＣＰＵ１００から蓄積開始命令を送り蓄積を開始し、後に蓄積終了を検知する。
【００５２】
そして、φＶ、φＨを駆動してセンサ出力ＩＭＡＧＥを順次読み出し、ＣＰＵ１００にてＡ／Ｄ変換してＲＡＭ上の所定領域ＩＭＧ１、ＩＭＧ２に格納しセンサの出力信号の取り込みが完了する。
【００５３】
次に、ｍ×ｎブロック（ｍ，ｎは１以上の正数）で構成されるデフォーカス分布情報（デフォーカスマップ）の作成が行われる（Ｓ２０２）。
【００５４】
ここで、前記デフォーカスマップ作成のフローチャートを図７で説明する。
【００５５】
まず、ブロックの座標を指示する変数ｘ，ｙが初期化される（Ｓ３０１）。
【００５６】
次に、ブロック（ｘ，ｙ）のデフォーカス演算に必要な信号がＲＡＭ上の画像データＩＭＧ１の中から抽出され、ＲＡＭ上の所定アドレスＡにコピーされ（Ｓ３０２）、また、ブロック（ｘ，ｙ）のデフォーカス演算に必要なもう一方の信号がＩＭＧ２の中から抽出され、ＲＡＭ上の所定アドレスＢにコピーされる（Ｓ３０３）。
【００５７】
次に、アドレスＡとアドレスＢに記録された輝度分布信号に対して公知の相関演算ＣＯＲ（Ａ，Ｂ）が実施され、二つの像信号のずれ良δが算出される（Ｓ３０４）。
【００５８】
次に、デフォーカスの算出が公知の関数ｈ（δ）により実施され、ＲＡＭ上の距離分布記録用に確保された所定のアドレスＤ（ｘ，ｙ）にデフォーカス値が格納される（Ｓ３０５）。
【００５９】
次に、ｘの値を一つ増加して、処理対象を隣接ブロックに移す（Ｓ３０６）。
【００６０】
次に、ｘとデフォーカスマップのｘ方向の解像度ｍとの比較が行われ（Ｓ３０７）、ｘ＜ｍが真（ＹＥＳ）と判定された場合はステップＳ３０２に戻り、ｘ方向の隣のブロックに対して前述と同様にデフォーカス値の演算と格納が行われる。また、ｘ＜ｍが偽（ＮＯ）と判定された場合、ｘを初期化、ｙを１増加する（Ｓ３０８）。
【００６１】
次に、ｙの値が評価されｙ＜ｎが真と判定されたとき再びステップＳ３０２に戻り次のブロック列に対する演算が開始される。ｙ＜ｎが偽と判定されたときは、すべてのブロックに対するデフォーカス演算が完了となり、距離マップの作成を終了する（Ｓ３１０）。
【００６２】
図６の説明に戻る。
【００６３】
マップ作成後、領域分割を行う（Ｓ２０３）。
【００６４】
例えば図８のように、画面の左上のブロックから図中の矢印のようにラスタ・スキャンしながら分割処理を行う場合、注目ブロックＧ（ｘ，ｙ）の上のブロックＧ（ｘ，ｙ−１）と、左ブロックＧ（ｘ−１，ｙ）との間で、同じグループかどうかの判断を行えば、結果的にすべての隣接ブロック間で同一ブロックかどうかの判断を行うことができる。このとき、画面の上辺（ｙ＝０）と左辺（ｘ＝０）のブロックは、それぞれ上のブロックと左のブロックが存在しないので、それらに対する処理は行わない。
【００６５】
また、判断の結果はＲＡＭ上のメモリＧ（０，０）〜Ｇ（ｍ−１，ｎ−１）に記録する。まず、（ｘ，ｙ）＝（０，０）のブロックはグループ番号ｇ＝１として登録して、領域が異なるグループが検出されればｇの数を一つ増やしてそのブロックのグループ番号とする。
【００６６】
この処理により例えば図９（ａ）のような撮影シーンは、同図（ｂ）のように各グループ毎に番号が与えられる。
【００６７】
こうした、番号付けの処理自体は「ラベリング法」と呼ばれる公知技術であるので、領域分け全体のフローチャートは省略するが。次に領域分割処理の中で行われる「隣接ブロックが同一グループかどうか判断するアルゴリズム」を以下に説明する。
【００６８】
図１０は、スキャン中のある注目ブロックＧ（ｘ，ｙ）とその左のブロックＧ（ｘ−１，ｙ）とのブロック間で、二つのブロックが同一物体であるか別物体であるか判断する場合のフローチャートである。
【００６９】
注目ブロック（Ｇ（ｘ，ｙ）のデフォーカス値Ｄ（ｘ，ｙ）がワーク用の変数ｄ１  に（Ｓ４０１）、比較ブロックＧ（ｘ−１，ｙ）のデフォーカス値Ｄ（ｘ−１，ｙ）がワーク用の変数ｄ２  にそれぞれコピーされる（Ｓ４０２）。
【００７０】
次に、注目ブロックＧ（ｘ，ｙ）のデフォーカスｄ１  を引数として関数ｆの演算を行い、その結果をしきい値Ｔ８  に設定する（Ｓ４０３）。
【００７１】
ここで、注目ブロックのデフォーカスｄに対して最適なしきい値を決定する関数ｆ（ｄ）の内容について説明する。
【００７２】
近距離と遠距離の物体に対して生じる領域分割の不均衡性を押えるための高精度な方法として、二つのブロックで構成される物体面と光軸の成す角が一定の角度以上かどうかを判断するという方法が考えられる。
【００７３】
図１１を用いて説明する。図において点０は座標系の原点であり、同時に結像系の理想的な光学中心であると考える。横軸は光軸であり、原点より左側が物体空間である。図中右側にある縦軸に平行な面は光学系の結像面である。ここで結像面上の隣接する二つの測距点、ｐ０  とｐ１  において測定される距離情報（ここでは距離情報で考える）を比較する場合を考える。
【００７４】
ｐ０  ，ｐ１  をそれぞれ原点と結んだとき、光軸との成す角をそれぞれφ０  ，φ１  とするとｐ０  ，ｐ１  が観測し得る物体の存在領域は、それぞれ直線ｐ＝−Ｌｔａｎφ０  ，ｐ＝−Ｌｔａｎφ１  上にある。
【００７５】
今、観測点ｐ０  ，ｐ１  での観測結果がそれぞれ距離Ｌ０  ，Ｌ１  であった場合、物体は図中のＡ（Ｌ０  ，−Ｌ０  ｔａｎφ０  ）とＢ（Ｌ１  ，−Ｌ１  ｔａｎφ１  ）に存在する。したがってこの２点が構成する面が物体面と考えることができ、この面と光軸の成す角θは、
θ＝ｔａｎ−１［（Ｌ１ｔａｎφ１−Ｌ０ｔａｎφ０）／（  Ｌ０−Ｌ１）］
により求められる。この角度の絶対値が、所定の閾角より大きければ、物体は光軸に対して垂直に近い面を構成していることから同一物体と考えることができ、閾角度より小さければ別物体と判断できる。
【００７６】
ここで、物体面と光軸の交点Ｃの距離をＬＣ  とした場合、距離差Ｌ０  〜Ｌ１  は
Ｌ０−Ｌ１＝［（ｔａｎθ／（ｔａｎθ−ｔａｎφ０））−（ｔａｎθ／（ｔａｎθ−ｔａｎφ１））］×Ｌｃ
で表わすことができ、角度が一定でも距離差はＬＣ  に比例して大きくなることが分かる。したがって距離の差により、一定の角度を検出するためには、閾値と距離Ｌの関係を
ＴＳ  ＝Ｃ１  Ｌ
のように比例関係とすれば良い。ここで、Ｃ１  は閾角θＴ  、光学中心から結像面までの距離ａ、距離測定点の位置などから決定される定数であり、
Ｃ１＝＝［（１／（ｔａｎθ−（ｐ０／ａ））−（ｔａｎθ／（１／（ｔａｎθ−（ｐ１／ａ）））×ｔａｎθ
で表わせる。
【００７７】
Ｃ１  はｐ０  ，ｐ１  を含んでいるため、本来はすべての隣接関係ごとに計算しなければならないが、分布点の間隔が等しく、ｐ０  ，ｐ１  の差がａに対して十分小さいような場合、画面の何処の隣接関係であっても、Ｃ１  の値にさほど変化はない。したがって、代表的なＣ１  値の値を一つだけ演算しておき、この値を他の隣接関係の演算に用いても良い。
【００７８】
これで、距離から均一の角度を検出するための閾値を求める手段が分かった。次に、デフォーカスからの均一の角度を検出するための閾値の設定手段を考えるデフォーカスｄと距離の間Ｌには
ｄ＝（１／ｆＬ  −１／Ｌ）−１−Ｃ２
の関係がある。ここでｆＬ  は光学系の焦点距離、Ｃ２  は焦点距離ｆＬ  と想定する焦点位置ＬＦ  によって決まる値であり、
Ｃ２  ＝（１／ｆＬ  −１／ＬＦ  ）−１
で表わせる。
【００７９】
さて、以上の関係より、デフォーカスから閾値を決定する関数ｆは
ｆ（ｄ）＝Ｃ１  （１／ｆＬ  −１／（ｄ＋Ｃ２  ）−１
で表わすことができる。
【００８０】
この関数をもって閾値とすれば、どのような距離にある物体に対しても一定の角度を基準として同一物体か否かの判断を行うことと同様の効果が得られるので、従来あった近くの物体は細かく分割し、遠くの物体は粗く分割されるという問題を解消することができる。
【００８１】
また、上記“想定する焦点位置”ＬＦ  には、レンズシャッターカメラのように初期焦点位置が固定されているようなカメラでは、その初期位置を設定すればよく、また一眼レフカメラなど焦点位置が変動する場合には、もっとも頻繁に利用されると考えられる撮影距離（例えば２ｍ程度）として設定するのが好ましい。また、レンズ交換可能なカメラにおいては、Ｃ１  ，Ｃ２  といった値は、レンズの焦点距離に応じて適宜設定することにより、どのようなレンズが装着された場合でも適切な認識が可能となる。
【００８２】
また、ズームレンズの場合などにも、現在の焦点距離を検出して、Ｃ１  ，Ｃ２  を適宜設定することにより、どのような焦点距離にあっても適切な認識が可能となる。
【００８３】
以上は正確に距離の影響を排除する方法であるが、完全に影響を排除する必要がなく、より演算量を少なくする方が好ましい場合などには、デフォーカスの増加に伴いしきい値を小さくするような単調減少の関数をｆとして定義することが考えられる。例えばｆ（ｄ）＝Ｃ３  ／ｄ（Ｃ３  は適当な定数）などであり、こうした関数を導入することで、演算量は比較的少ないにもかかわらず、従来より認識の結果を改善することが可能である。
【００８４】
図１０の説明に戻る。
【００８５】
デフォーカス量の差の絶対値が閾値より大きいかどうかチェックされる（Ｓ４０４）。
差が閾値以下であれば、二つのブロックが同一か否かを表わすフラグ変数Ｆｌａｇを１に設定し（Ｓ４０５）、差が閾値より大きければでＦｌａｇを０に設定して処理が終了する（Ｓ４０６）。Ｆｌａｇ＝１で、二つの物体が同一であることを表わし、Ｆｌａｇ＝０で二つの物体が別個であることを表わす。
【００８６】
以上の判断をすべてのブロックのすべての隣接関係について行い、領域分割が完了する。
【００８７】
ＴＳ  は上記式ｆ（ｄ）＝Ｃ１  （１／ｆＬ  −１／（ｄ＋Ｃ２  ））−１又はｆ（ｄ）＝Ｃ３  ／ｄにより設定される。
【００８８】
上記式のうちのｄはｄ２  であっても良いし、ｄ１  とｄ２  の平均値でも良い。
【００８９】
図６の説明に戻る。
【００９０】
領域分割後、撮影空間を構成する各領域（各グループ）の特性を評価して、すべてのグループの中から主被写体を表わすグループを決定する（Ｓ２０４）。
【００９１】
前記主被写体を表わすグループの決定方法としては、前記各グループすべてについて、平均的なデフォーカスや、領域の幅、高さ、画面上の位置などの特性をそれぞれ演算して、それらを総合評価して主被写体と考えられる領域を判断する。
【００９２】
例えば、下記のような主被写体度評価関数が考えられる。
（主被写体度）＝Ｗ１  ×（幅）×（高さ）＋Ｗ２  ／（画面中心からの距離）−Ｗ３  ×（平均デフォーカス）
上記式に於いて、Ｗ１  ，Ｗ２  ，Ｗ３  は重み付けの定数、画面中心からの距離は画面中心と領域の重心位置との距離であり、また平均デフォーカスは領域内の全ブロックのデフォーカスの平均を表わしている。この主被写体度をすべての領域に対して演算して、この主被写体度が最も大きい被写体を主要被写体として判断する。
【００９３】
以上により、主被写体を表わす領域内のデフォーカス情報に基づき一つのデフォーカスが決定される。デフォーカスの決定方法は、前記領域に含まれるすべてのブロックの平均や、領域内で最至近のブロックのデフォーカスなどが考えられる。
【００９４】
尚、本実施例では撮影レンズ２のイメージサイズ情報の判別を行っているが、例えばイメージサイズの小さいレンズを装着したときに、カメラを該イメージサイズに適応させて撮影するということは、撮影画面の小さいカメラとして撮影することになり、この場合、一般に撮影画面上での合焦状態を規定する許容錯乱円径は画面サイズ（対角線長）に応じて変化し、撮影画面が小さくなると許容錯乱円径も小さくなる。
【００９５】
このとき、同一物体であっても画面サイズによって認識結果が異なり、撮影者が本来意図した被写体が正確に被写体として判断されないと言った問題を防ぐために、焦点調節動作を制御する上で前述の主被写体領域推測方法における閾値も許容錯乱円径に応じて変更する必要が生じてくる。
【００９６】
以下、イメージサイズによる閾値の設定について説明する。
【００９７】
本実施例で用いるイメージサイズには前述したように図３に示す３種類（大、中、小）がある。
【００９８】
５０はイメージサイズ『大』で９ａはそのときの撮像素子９のエリアである。この撮像素子９の対角線長をＡとする。５１はイメージサイズ『中』で、前記５０のイメージサイズの２／３サイズである。９ｂはこのイメージサイズ５１の撮像素子９のエリアで対角線長をＢとする。５２はイメージサイズ『小』で、前記イメージサイズの１／３サイズである。９ｃはこのイメージサイズ５２の撮像素子９のエリアで対角線長をＣとする。
【００９９】
この時の上記３種類のイメージサイズの間には以下の関係が成立する。
Ａ：Ｂ：Ｃ＝Ａ：Ａ×２／３：Ａ×１／３
そこで、前記閾値は、イメージサイズに応じて上記関係に当てはめることで、適正な閾値が求められることになる。
【０１００】
本文に戻り、前記サブルーチンで決定した主被写体に焦点が合うようにＣＰＵ１００は焦点検出回路１０９及びレンズ駆動用モーター２５を制御し、前記デフォーカス情報に基づきラインセンサー１１ｆにより焦点検出を行う（Ｓ１１４）。
次に、前記確定した主被写体の測距が可能であるか否かを判定し（Ｓ１１５）、不能であればＣＰＵ１００はＬＣＤ駆動回路１０５に信号を送りファインダー内ＬＣＤ２１に警告表示を行い（不示図）、撮影者に測距がＮＧであることを警告し（Ｓ１１６）、ＳＷ１がＯＦＦされるまでこの動作を継続する（Ｓ１１７）。
【０１０１】
前記確定した焦点検出領域の測距可能であり、撮影レンズ３の位置が合焦位置状態でなければ（Ｓ１１８）、ＣＰＵ１００はレンズ焦点調節回路１０９に信号を送り所定量撮影レンズ３を駆動させる（Ｓ１１９）。レンズ駆動後、自動焦点回路１０３は再度測距を行い（Ｓ１１５）、撮影レンズ３が合焦位置にいるか否かの判定を行う（Ｓ１１８）。
【０１０２】
所定の焦点検出領域において撮影レンズ３の位置が合焦位置にいれば、ＣＰＵ１００はＬＣＤ駆動回路１０５に信号を送ってファインダー内ＬＣＤ２１に合焦表示を行い（不示図）撮影者に合焦であることを知らしめる（Ｓ１２０）。
【０１０３】
撮影者は選択した或いは選択された焦点検出領域が正しくない（変更したい）と認識してＳＷ１をＯＦＦすると（Ｓ１２１）、引き続きカメラはＳＷ１がＯＮされるまで待機する（Ｓ１０２）。また、撮影者が引き続きＳＷ１をＯＮし続けたならば（Ｓ１２１）、ＣＰＵ１００は測光回路１０２に信号を送信して測光を行わせる（Ｓ１２２）。
【０１０４】
この時、本実施例の場合は合焦した焦点検出領域を含む測光領域（不示図）に重み付けされた公知の測光演算を行い、露出値が演算される。更に、ＳＷ２がＯＮされているかどうかの判定を行い（Ｓ１２３）、ＳＷ２がＯＦＦ状態であれば再びＳＷ１の状態の確認を行う（Ｓ１２１）。この結果、ＳＷ２がＯＮされたならばＣＰＵ１００はシャッタ制御回路１０７，モータ制御回路１０８，絞り制御回路１１０をそれぞれ制御し、撮像素子９への画像取り込みが開始される（Ｓ１２４）。所定の露出時間経過後、撮像素子９に蓄積された画像信号は信号処理回路１０１ｃを介してメモリ１０１ｂに一時的に記憶される。
【０１０５】
次に、前記画像データの中から、イメージサイズ情報に基づき設定された撮像範囲内の画像データをＣＰＵ１００が切り出し（Ｓ１２５）、該データをＣＰＵ１００内に記憶し、一連のシャッタレリーズシーケンスの動作が終了する（Ｓ１２６）。
【０１０６】
その後、カメラは再びＳＷ１がＯＮされるまで待機する（Ｓ１０２）。
【０１０７】
尚、本実施例では主被写体の存在領域を推測するための閾値の変更をイメージサイズ情報で行っているが、電子ズームの拡大率に基づく情報によって行ってもなんら問題はない。
【０１０８】
【発明の効果】
本発明の実施形態により、異なるイメージサイズの交換レンズを装着可能な電子カメラで、撮影素子に取り込まれた像の所定の範囲に対応する像を拡大する電子ズームにより前記交換レンズのイメージサイズに前記カメラ本体を適合させるカメラにおいて、撮影レンズからのイメージサイズ情報取得により、有効なイメージサイズ範囲を撮影者に知らせると共に、各イメージサイズに応じて被写界中の主被写体の存在領域を推測するための閾値を適切に設定したことで、同一物体であっても各イメージサイズ（画面サイズ）によって認識結果が異なると言った問題を解決し、撮影者が本来意図した被写体を正確に判断することが出来るカメラを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるデジタル一眼レフカメラシステムの要部構成図である。
【図２】図１の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】イメージサイズ説明図である。
【図４】図１のファインダー視野内を説明する図である。
【図５】図１のカメラ全体の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】環境を認識して主被写体を判断する自動焦点検出領域選択の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】図６のマップ作成のステップの詳細を示すフローチャートである。
【図８】領域分割方法の説明図である。
【図９】ラベリング結果例を示す図である。
【図１０】境界判断の動作を示すフローチャートである。
【図１１】理想的な閾値を説明するための図である。
【符号の説明】
１：カメラ本体
２：撮影レンズ
９：撮像素子
１１：焦点検出装置
１１ｆ：エリアセンサー
１３：視野マスク
５０、５１，５２：イメージサイズ
１００：ＣＰＵ
１０１：デジタル回路
１０３：焦点検出回路
１１１：レンズ内制御回路
【図１】
2004179868.tif 000003
【図２】
2004179868.tif 000004
【図３】
2004179868.tif 000005
【図４】
2004179868.tif 000006
【図５】
2004179868.tif 000007
【図６】
2004179868.tif 000008
【図７】
2004179868.tif 000009
【図８】
2004179868.tif 000010
【図９】
2004179868.tif 000011
【図１０】
2004179868.tif 000012
【図１１】
2004179868.tif 000013