JP2007233170A - 焦点検出装置およびカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】撮影シーンに応じた適切な焦点検出を行うことができるカメラの提供。
【解決手段】撮影レンズ２の焦点調節状態を、複数の焦点検出領域において検出できる焦点検出部８を備えるカメラにおいて、入力操作部１５を用いて複数の焦点検出領域から任意の焦点検出領域を複数指定して、任意の多角形形状の焦点検出範囲（測距点グループやゾーンタイプ）を形成し、形成された焦点検出範囲に関する焦点検出部８の検出結果に基づいて、撮影レンズ２の焦点調節状態を制御部１４で決定するようにしたので、撮影シーンに応じた適切な焦点検出を行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の焦点検出領域を有する焦点検出装置、およびその焦点検出装置を備えるカメラに関する。

従来、焦点検出範囲の位置および大きさを変更できるカメラが知られている（例えば、特許文献１参照）。そのカメラにおいては、モニタ上のタッチパネルをタッチすることにより、所望の大きさの矩形状フォーカスエリアを設定することができる。

特開２００４−１１７４９０号公報

しかしながら、上述した従来のカメラでは、焦点検出範囲の形状が矩形に限られている。そのため、撮影シーン等に応じて必要とされる焦点検出範囲は異なり、例えば、必要とされる焦点検出範囲が菱形であったり十字形状であったりした場合、それらの焦点検出範囲が含まれるように矩形状の領域を設定する必要がある。その結果、焦点検出範囲が必要以上の大きさになり、意図しない部分に焦点が合ってしまうおそれがあった。

請求項１の発明による焦点検出装置は、被写界に設けられた複数の焦点検出領域から任意の焦点検出領域を指定して、任意の多角形形状の焦点検出範囲を形成する形成手段と、焦点検出範囲について撮影光学系の焦点調節状態を検出する検出手段と、形成手段で形成された焦点検出範囲についての検出手段の検出結果に基づいて、撮影光学系の焦点調節状態を決定する決定手段とを備えたことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載の焦点検出装置において、予め設定された複数の焦点検出範囲が記憶される記憶部を備え、記憶部に記憶されているいずれか一つの焦点検出範囲を選択し、その選択された焦点検出範囲の形状を加工するようにしたものである。
請求項３の発明による焦点検出装置は、被写界に設定された所定の焦点検出範囲について、撮影光学系の焦点調節状態を検出する検出手段と、複数の撮影シーンからいずれか一つを選択するシーン選択手段と、撮影シーンに応じた形状の焦点検出範囲をそれぞれ記憶する記憶手段と、シーン選択手段により選択された撮影シーンに対応付けられた焦点検出範囲について、撮影光学系の焦点調節状態を決定する決定手段とを備えたことを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項３に記載の焦点検出装置において、焦点検出範囲は被写界に設けられた複数の焦点検出領域から成り、記憶手段に記憶されている焦点検出範囲を加工して、任意の多角形形状の焦点検出範囲を形成する形成手段をさらに備えたものである。
請求項５の発明は、請求項１，２および４のいずれか一項に記載の焦点検出装置において、形成手段は、既に形成された焦点検出範囲の外縁を構成する焦点検出領域の削除を指示する第１の操作部と、既に形成された焦点検出範囲の外縁に隣接する焦点検出領域を焦点検出範囲へ取り込むことを指示する第２の操作部とを備えるものである。
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の焦点検出装置において、被写界における焦点検出範囲の位置を変更する位置変更手段を設けたものである。
請求項７の発明は、請求項１に記載の焦点検出装置において、形成手段は、被写界における全焦点検出領域を複数に区分して複数の焦点検出範囲を形成して、形成された複数の焦点検出範囲から成る焦点検出範囲群を設定し、決定手段は、焦点検出範囲群に含まれる焦点検出範囲のいずれか一つについての検出手段の検出結果に基づいて、撮影光学系の焦点調節状態を決定するものである。
請求項８の発明は、請求項７に記載の焦点検出装置において、予め設定された複数の焦点検出範囲群が記憶される記憶部を備え、記憶部に記憶されているいずれか一つの焦点検出範囲群を選択し、その選択された焦点検出範囲群を加工して新規の焦点検出範囲群を設定するようにしたものである。
請求項９の発明による焦点検出装置は、被写界に設定された所定の焦点検出範囲について、撮影光学系の焦点調節状態を検出する検出手段と、複数の撮影シーンからいずれか一つを選択するシーン選択手段と、複数の焦点検出範囲から成り、撮影シーンに応じた焦点検出範囲群をそれぞれ記憶する記憶手段と、シーン選択手段により選択された撮影シーンに対応付けられた焦点検出範囲群の所定の焦点検出範囲について、撮影光学系の焦点調節状態を決定する決定手段とを備えたことを特徴とする。
請求項１０の発明は、請求項９に記載の焦点検出装置において、焦点検出範囲は被写界に設けられた複数の焦点検出領域から成り、記憶手段に記憶されている焦点検出範囲群を加工して、任意の焦点検出範囲群を形成する形成手段をさらに備えたものである。
請求項１１の発明は、請求項７，８および１０のいずれか一項に記載の焦点検出装置において、焦点検出範囲の任意の焦点検出領域を選択する領域選択手段を備え、検出手段は、領域選択手段により選択された焦点検出領域について撮影光学系の焦点調節状態を検出するようにしたものである。
請求項１２の発明は、請求項７，８，１０，および１１のいずれか一項に記載の焦点検出装置において、焦点調節状態の検出が行われる焦点検出範囲において任意の焦点検出領域を選択する領域選択手段と、焦点調節状態の検出が行われる焦点検出範囲を変更する範囲変更手段とを備え、範囲変更手段により焦点検出範囲の変更が行われると、選択された焦点検出領域を変更前の焦点検出範囲から変更後の焦点検出範囲へと移動するようにしたものである。
請求項１３の発明は、請求項２，４，８および１０のいずれか一項に記載の焦点検出装置において、形成手段の形成結果を記憶部に記憶させるようにしたものである。
請求項１４の発明は、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の焦点検出装置において、撮影装置の姿勢を検出する姿勢検出手段と、姿勢検出手段により検出された姿勢に応じて焦点検出範囲の向きを変える方向変更手段とを備えたものである。
請求項１５の発明は、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の焦点検出装置において、焦点検出範囲を視認可能に表示する表示装置を備えたものである。
請求項１６の発明は、請求項１５に記載の焦点検出装置において、焦点検出範囲の所定の部分領域と他の領域とを異なる表示形態で表示するようにしたものである。
請求項１７の発明によるカメラは、請求項１〜１６のいずれか一つに記載された焦点検出装置を備えることを特徴とする。

本発明によれば、焦点検出範囲を任意の多角形形状に形成することができたり、撮影シーンに応じた焦点検出範囲により焦点検出を行うようにしたので、撮影シーンに応じた適切な焦点検出を行うことができる。

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は本発明によるカメラの一実施の形態を示す図であり、カメラの概略構成を示す図である。本実施の形態では、画像記録媒体としてＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子１を用いる一眼レフ方式のデジタルカメラを例に説明するが、画像記録媒体として銀塩フィルムを用いるカメラであってもかまわない。

撮影レンズ２と撮像素子１との間の光軸上には、メインミラー３ａおよびサブミラー３ｂを備えたクイックリターンミラー３が配設されている。メインミラー３ａは半透過ミラーで構成されており、撮影レンズ２からメインミラー３ａに入射した光束の一部はメインミラー３ａにより図示上方に反射され、撮像素子１の撮像面と光学的に位置に配設されたスクリーン４に結像される。撮影時には、クイックリターンミラー３は光路外へ退避駆動され、シャッタ９を駆動して露光動作を行う。

スクリーン４の上方には、被写体光束を透過しつつ画面上に測距点マークやカメラ情報を表示するファインダ内表示素子５が配置されている。スクリーン４上に結像された被写体像およびファインダ内表示素子５の表示情報は、ペンタプリズム６および接眼光学系７を介して観察することができる。また、ペンタプリズム出射面には、スクリーン４からの光束を受光して測光を行う測光装置１３が設けられている。

一方、メインミラー３ａを透過した光束はサブミラー３ｂにより下方に反射され、焦点検出部８に導かれる。この焦点検出部８は、ファインダ視野内の観察画面内に配置されている複数の焦点検出領域について周知の位相差方式を用いて焦点検出動作を行う。２１は表示モニタであり、カメラ背面側から表示面を観察することができる。表示モニタ２１には撮影された画像を表示したり、記録媒体１０に記憶されている画像情報を再生表示したりすることができる。また、各種カメラ設定用画面を表示して設定作業を行うこともできる。１１はカメラ姿勢を検知する姿勢センサであり、１２は各種データを記憶するための記憶部である。１４はカメラ全体の制御を行う制御部であり、後述する操作ボタン類が設けられた入力操作部１５が接続されている。

図２はカメラ本体の背面側を示す図である。カメラ本体の背面には、ファインダ接眼部２０が設けられており、図１の接眼光学系７を介して観察画面内の被写体像を観察することができる。カメラ背面には、入力操作部１５を構成する十字型選択ボタン２２、モード切替スイッチ２３、操作ボタン２４〜２７、シーン切替ダイヤル２９等の操作部材が設けられている。各操作部材の機能および操作方法については後述する。

図３は焦点検出部８の焦点検出領域を説明する図であり、ファインダ視野内の観察画面１９を示す図である。観察画面１９内には、ファインダ内表示素子５により線画形状［ ］で示す測距点マーク１９０を表示することができる。各測距点マーク１９０は、上述した焦点検出部８の各焦点検出領域に対応している。これらの測距点マーク１９０を点灯表示することにより、点灯表示された測距点マーク１９０が被写体画像にスーパーインポーズ表示される。なお、測距点マーク１９０の点灯および消灯は図面では判別しにくいので、以下では、図３の符号１９０で示す形態を非表示とし、符号１９０’のようにハッチングを施した矩形を点灯表示状態とする。

本実施の形態のカメラでは複数の測距モードを備えており、撮影状況に応じて測距モードを切り換えることができる。ここでは、３種類の測距モードを備えている場合を例に説明する。第１の測距モードは従来から知られているものであって、図４（ａ）に示すように撮影画面中央の焦点検出領域を用いて焦点検出動作を行うモードである。また、従来の測距モードの例としては、図４（ｂ）に示すように十字状に並んだ５つの焦点検出領域を用いて焦点検出動作を行うものもある。なお、図４（ａ），（ｂ）では、使用される焦点検出領域に関しては測距点マーク１９０を点灯表示して示した。

さらに本実施の形態では、（ａ）複数の焦点検出領域により測距点グループ（焦点検出範囲）を構成し、その測距点グループに含まれる焦点検出領域において焦点検出動作を行う第２の測距モード（以下では、グループモードと称する）と、（ｂ）全焦点検出領域を複数のゾーンに分割して所望のゾーンの焦点検出領域において焦点検出動作を行う第３の測距モード（以下では、ゾーンモードと称する）とを備えている。

これらの測距モードの切り替えは、図２に示したモード切替スイッチ２３を操作することにより行う。モード切替スイッチ２３を回転して、ドットマーク２３ａをモードマーク２８ａに合わせると第１の測距モードに設定され、ドットマーク２３ａをモードマーク２８ｂに合わせるとグループモードに設定され、ドットマーク２３ａをモードマーク２８ａに合わせるとゾーンモードに設定される。

以下では、グループモードとゾーンモードについて詳細に説明する。
《グループモードの説明》
グループモードは次のような機能を備えている。
(1)複数の焦点検出領域から成る測距点グループを用いて焦点検出が行われる。
(2)測距点グループは観察画面内で移動させることができる。
(3)複数の測距点グループを予め備えておき、いずれかを選択することができる。
(4)新規の測距点グループをユーザが任意に作成でき、その作成した測距点グループをカメラの記憶部１２に記憶させることができる。
(5)カメラの姿勢に応じて測距点グループの配置を回転し、測距点グループの天地方向を一定に保つ。
以下、順に説明する。

［測距点グループの選択］
図５の（ａ）〜（ｃ）は、グループモードにおける測距点グループの例を示したものであり、これらの測距点グループＧ１〜Ｇ３の設定は予めカメラの記憶部１２に記憶されている。図２のモード切替スイッチ２３の設定位置をモードマーク２８ｂに合わせると、グループモードに切り替わる。グループモードの最中に測距点グループをファインダ内表示装置５に常に表示するような構成のカメラの場合、現在設定されている測距点グループが表示される。また、通常は測距点グループが表示されず、半押し時や確認用の操作ボタン２７を押した時のみ表示されるような構成である場合には、グループモードに切り替えた際に所定時間だけ測距点グループを点灯表示し、現在設定されている測距点グループが判別できるようにしても良い。

モード切り替え時に設定されている測距点グループを使用する場合には、そのまま撮影動作を行えば良い。また、測距点グループを他のグループに切り替えたい場合には、操作ボタン２４を操作する。例えば、モード切り替え時に測距点グループＧ１が表示された場合、操作ボタン２４を１回押す度にＧ１→Ｇ２→Ｇ３→Ｇ１のように表示が切り替わる。また、操作ボタン２４を押し続けると、所定時間間隔で表示が切り替わる。そして、所望の測距点グループを表示して操作ボタン２７を押すと、表示されている測距点グループに設定される。

図５（ａ）に示す測距点グループＧ１では、画面中央に設けられた縦長の多角形範囲３０に含まれる焦点検出領域を用いて焦点検出動作が行われる。図５（ｂ）に示す測距点グループＧ２では、画面中央に設けられた横長の多角形範囲３１に含まれる焦点検出領域を用いて焦点検出動作が行われる。図５（ｃ）に示す測距点グループＧ３では、画面中央の矩形範囲３２に含まれる９つの焦点検出領域を用いて焦点検出動作が行われる。いずれの場合も、測距点グループに含まれる測距点マーク１９０を点灯表示して示した。このように複数の焦点検出領域を用いて焦点検出動作を行う場合、例えば至近優先で合焦動作を行う場合には、各測距点グループＧ１〜Ｇ３に含まれる焦点検出領域の内で検出距離が最も小さな領域に合焦させることになる。

［表示形態について］
ところで、測距点グループ内の位置に応じて測距優先度を異なるようにする場合、例えば、図１０に示すような表示を行う。図１０は測距点マークの表示輝度の差で優先度を認識できるようにしたものであり、測距点グループＧ１を例に示した。図１０では数字が大きい程輝度が大きく、中央の測距点マークの輝度を最も高い５に設定し、中央から遠ざかるにつれて輝度を４，３，２，１と徐々に小さくした。優先度の違いを表す方法としては、測距点マークの輝度の他に、表示色や色相などを用いて表示形態を変えても良い。

図１１は、測距点グループの別の表示形態を示したものである。図５（ａ）や図１０では測距点グループＧ３に含まれる測距点マークを全て点灯表示状態としたが、図１１に示す表示例では、一部を点灯表示して測距点グループＧ３が認識できるようにした。具体的には、グループの輪郭が分かるように外周の測距点マークを点灯表示するとともに、グループ中央の測距を最優先する測距点マークも表示するようにした。

図６は、図５（ａ）に示した測距点グループＧ１を被写体像にスーパーインポーズ表示した状態を示す図である。画面中央の人物３３が撮影対象である主要被写体であって、主要被写体３３の背面には別の人物が存在する。また、主要被写体３３よりも近傍には地面がある。縦長形状の測距点グループＧ１の場合、従来タイプの第１の測距モードに比べて広い範囲に測距点マーク１９０（すなわち焦点検出領域）が分布している。そのため、主要被写体３３に動きがある場合であっても、測距点グループＧ１から主要被写体３３が外れ難くなり、被写体捕捉の可能性を高めることができる。そのため、測距点グループＧ１は、スポーツ写真や望遠撮影等のような被写体がぶれやすいシーンに適している。

また、主要被写体の動きが比較的遅く、主要被写体の近くに他の人物がいるような場合、図７（ａ）に示すように目標とする主要被写体の輪郭に近い形状の測距点グループＧ４に設定することで、被写体の捕捉率を高めることができる。ところで、測距点グループＧ４が予めカメラに登録されていなかった場合、ユーザが測距点グループＧ４を新たに作成してカメラに登録することができる。

［新規測距点グループの作成方法］
新規測距点グループの作成方法としては、既に登録されている測距点グループＧ１〜Ｇ３を雛形としてそれを加工する方法と、新規に作成する方法とがある。図８は、雛形を加工して作成する方法を説明する図であり、図５（ｃ）に示す測距点グループＧ３を加工して測距点グループＧ４を作成する場合を示した。

まず、図８（ａ）に示すように、雛形となる測距点グループＧ３を表示させる。そして、操作ボタン２５または２６を押すことにより加工可能状態に切り替わり、中央の測距点マーク１９０Ａが点滅状態となる。次に、十字型選択ボタン２２の上矢印キー２２ａを２回押して、中央の測距点マーク１９０Ａよりも２つ上の測距点マーク１９０Ｂを点滅状態にする。このとき、上矢印キー２２ａを１回押す度に、点滅状態は１つ上の測距点マークへと移動する。

次いで、操作ボタン２５を押すことにより測距点マーク１９０Ｂで表される焦点検出領域が測距点グループＧ３に追加される。さらに１回上矢印キー２２ａを押すと、図８（ｃ）に示すように１つ上の測距点マーク１９０Ｃが点滅状態となり、測距点マーク１９０Ｂは点灯状態となる。同様に、下方向に焦点検出領域を追加する場合には下矢印キー２２ｃにより移動し、左右方向に追加する場合には左矢印キー２２ｄ、右矢印キー２２ｂを用いて移動すれば良い。

また、操作ボタン２５を押した状態で上矢印キー２２ａを押し続けることにより、縦方向に連続する焦点検出領域を連続的に追加設定することができる。他の矢印キー２２ｂ，２２ｃ，２２ｄに関しても同様である。このようにして、矩形状の測距点グループＧ３の上側および下側に、縦方向にならんだ３つの焦点検出領域をそれぞれ追加することにより、測距点グループＧ４が形成される。

逆に、測距点グループから焦点検出領域を削除する場合には、操作ボタン２５または２６を押して加工可能状態に切り替えた後、十字型選択ボタン２２の矢印キー２２ａ〜２２ｄと操作ボタン２６を用いて同様の操作を行う。その結果、焦点検出領域を削除して測距点グループの大きさを小さくしたり、形状を変えたりすることができる。このような追加・削除の加工を行って雛形から所望の測距点グループＧ４が作成されたならば、操作ボタン２７を押すことにより、点灯表示されている測距点マークからなる測距点グループＧ４が記憶部１２に記憶され、新規に登録される。登録後は、操作ボタン２４を操作することにより、測距点グループＧ４を呼び出して使用することができる。なお、登録の際には、測距点グループＧ４の天地情報（上下情報）も合わせて記憶される。また、測距点グループに名称やアイコン等を付加して登録しても良い。

一方、雛形となる測距点グループを用いずに新規測距点グループを作成する場合には、モード切替スイッチ２３をグループモードに切り換えた後に操作ボタン２５を操作する。そうすると、画面中央の測距点マーク１９０が点滅状態となる。その後は、雛形を用いる場合と同様に操作して測距点グループを構成する焦点検出領域を次々と指定し、周囲の測距点マークを順にグループに取り込むことにより、新規の測距点グループが形成される。

図９は、新規測距点グループ形成方法の他の例を説明する図である。上述した図８に示す方法では、焦点検出領域を１個ずつ追加・削除したが、図９に示す例では集団で追加・削除するようにした。この場合も、雛形として測距点グループＧ３を用いた場合を例に説明する。まず、操作ボタン２５または２６を押すと加工可能状態に切り替わり、図９（ａ）に示すように、測距点グループＧ３に含まれる測距点マークの内の最外周にある８つの測距点マークが点滅表示される。

次に、操作ボタン２５を１回押すと、図９（ｂ）に示すように測距点グループＧ３を囲む１６個の測距点マークが点滅表示され、それらに対応する焦点検出領域が測距点グループに取り込まれる。さらにもう１回操作ボタン２５を押すと、図９（ｃ）に示すように、図９（ｂ）で点滅表示されていた測距点マークを囲む２４個の測距点マークが点滅表示される。逆に、図９（ｃ）に示す状態で操作ボタン２６を１回押すと、点滅表示されている最外周の測距点マークが削除され、図９（ｂ）に示すような表示状態となる。最終的なグループ形状が形成できたならば、確定の操作ボタン２７を押すことにより、点灯および点滅表示されている測距点マークからなる測距点グループが新規測距点グループとして登録される。他の測拠点グループを雛形に用いた場合や、新規に形成する場合の中央の測距点マークから形成開始する場合も同様に行えば良い。

図９に示す追加・削除方法では、１回のボタン操作で複数の焦点検出領域の追加削除が行われるので、より素早く測距点グループの大きさを変更することができる。一方、図８に示した追加・削除方法では、１個ずつ追加・削除できるので、細かな形状設定ができる。さらに、図８の追加・削除方法と図９の追加・削除方法とを組み合わせて用いても良い。

［測距点グループの移動・回転］
次に、測距点グループの移動および回転について、図７を参照して説明する。図７（ａ）に示す測距点グループＧ４を測距点グループＧ４’のように画面左方向に移動させる場合には、十字型選択ボタン２２の左矢印キー２２ｄを操作すればよい。左矢印キー２２ｄを１回押すと、測距点グループＧ４の全体は測距点マーク１個分だけ左側に移動する。そして、左矢印キー２２ｄを押し続けると、測距点グループＧ４全体が連続的に左側へ移動する。右側へ移動させる場合には右矢印キー２２ｂ、上側に移動させる場合には上矢印キー２２ａ、下側に移動させる場合には下矢印キー２２ｃをそれぞれ操作すれば良い。

図７（ａ）の画面表示はカメラを横置きとした場合であり、カメラ姿勢を縦置きとした場合には、カメラ姿勢の変化を図１に示す姿勢センサ１１で検出し、自動的に測距点グループの天地を判断して図７（ｂ）のように測距点グループＧ４を表示する。その結果、主要被写体３３の上限と測距点グループＧ４の天地とが一致する。なお、横置きの時の測距点グループＧ４の表示位置がＧ４’のように中央からずれている場合も、カメラを縦置きにした場合、図７（ｂ）のように画面中央に測距点グループＧ４を表示する。

また、検出された姿勢変化が９０度でない場合も、検出された角度に応じて測距点グループＧ４の表示を回転させる。その場合、斜め角度では図７（ａ）に示すようなグループ形状を厳密に表示できないときには、角度に応じて測距点グループＧ４に似た形状の測距点グループを表示するようにしても良い。

《ゾーンモードの説明》
上述したグループモードでは、観察画面１９内に焦点検出領域のグループを１つだけ設定したが、ゾーンモードでは、全焦点検出領域を複数のゾーン（焦点検出範囲）に分割するようにした。ゾーンモードの特徴を簡単に記すと以下のようになる。
(1)全焦点検出領域が複数のゾーンに分割される。
(2)ゾーンの１つを選択することにより、そのゾーンの焦点検出領域を用いて合焦動作が行われる。
(3)複数のゾーンタイプを備えていて、撮影シーンに応じてゾーンタイプを選択できる。
(4)ユーザが任意のゾーンタイプを作成し登録することができる。

［各ゾーンタイプの説明］
図１２，１３は、ゾーンモードにおけるゾーンタイプの例を示したものであり、これらのゾーンタイプは予め記憶部１２に記憶されている。図１２（ａ），（ｂ）および図１３（ａ）に示すゾーンタイプＴ１〜Ｔ３はカメラを横位置に構えて撮影する場合であり、図１３（ｂ）のゾーンタイプＴ４はカメラを縦位置に構えて撮影する場合である。図２のモード切替スイッチ２３の設定位置をゾーンマーク２８ｃに合わせると、ゾーンモードに切り替わる。なお、モード切り替え時の表示形態に関しては、上述したグループモードの場合と同様であり、ここでは説明を省略する。

ゾーンモードにおいても、ゾーンタイプを他のゾーンタイプに切り替える場合には、操作ボタン２４をグループモードと同様に操作する。すなわち、操作ボタン２４を押す度に、Ｔ１→Ｔ２→Ｔ３→Ｔ１のようにゾーンタイプが切り替わり、表示も切り替わる。また、操作ボタン２４を押し続けると、所定時間間隔でゾーンタイプが切り替わる。そして、所望のゾーンタイプを表示して操作ボタン２７を押すと、表示されているゾーンタイプに設定される。

図１２および図１３に示すゾーンタイプは、それぞれ撮影シーンに応じた形態になっている。図１２（ａ）のゾーンタイプＴ１は、（Ａ１）〜（Ｃ３）の９つのゾーンから成り、風景撮影シーンに対応している。図１２（ｂ）のゾーンタイプＴ２は、（Ａ１）〜（Ｃ）までの９つのゾーンから成り、左右に並んだ人物群をゾーン（Ａ１）〜（Ａ７）で捉える集合撮影シーンに対応している。図１３（ａ），（ｂ）のゾーンタイプＴ３，Ｔ４は、（Ａ）〜（Ｄ２）の９つのゾーンから成り、中央のゾーン（Ａ）で人物を捉える人物撮影シーンに対応している。

［表示形態について］
ゾーンタイプを確認する際の表示形態については、被写体像が観察しやすい表示形態が好ましい。ここでは、２つの例について示す。第１は、図１４（ａ）に示すように、各ゾーンの外周に位置する測距点マーク１９０のみを点灯表示する。第２は、図１４（ｂ）に示すように、測距点マーク１９０とは別に、境界用のライン状マーク１９１を予めファインダ内表示装置５に設けておき、ゾーン境界に対応するライン状マーク１９１を点灯表示する。このように、ゾーン境界付近にのみ表示をすることにより、被写体像観察に対して表示が邪魔にならないようにすることができる。

［ゾーンタイプの選択］
また、本実施の形態のカメラでは、シーン切替ダイヤル２９で指定されたシーンに最適な露出条件で撮影が行われるシーンモードを備えている。ユーザがシーン切替ダイヤル２９によりシーンを指定すると、指定されたシーンに対応したゾーンタイプが自動的に設定される。例えば、風景撮影シーンが選択されると、ゾーンタイプとして図１２（ａ）のゾーンタイプＴ１が自動的に選択される。また、これらのゾーンタイプをユーザが任意に選択して設定できるような構成としても良い。

ゾーンタイプが選択されたならば、複数あるゾーンの内のどのゾーンの焦点検出領域を用いて合焦動作を行うかを決定する。ここでは、ゾーンタイプＴ１を例に説明する。ゾーンタイプＴ１が選択されると、図１５（ａ）のように中央のゾーン（Ａ２）が点灯表示状態となり、ゾーン（Ａ２）の焦点検出領域を用いて合焦動作を行う設定になっている。使用するゾーンを他のゾーンに切り替える場合には、図２の矢印キー２２ａ〜２２ｄを用いて上下左右へと移動する。なお、全てのゾーンを確認したい場合には、操作ボタン２７を押して図１４（ａ）に示すようなゾーン表示を表示させれば良い。

例えば、図１５（ａ）の状態で右矢印キー２２ｂを１回押すと、図１５（ｂ）のようにゾーン（Ａ３）が点灯表示状態となる。さらに、図１５（ｂ）の状態から左矢印キー２２ｄを２回押すと、ゾーンＡ１が点灯表示状態となる。同様に、ゾーンを上に移動する場合には上矢印キー２２ａを操作し、下に移動する場合には下矢印キー２２ｃを操作すれば良い。なお、図１４（ｂ）の表示形態に関しても同様である。

［最優先焦点検出領域（測距点）の移動］
なお、最至近優先で合焦動作を行うような設定では、選択されたゾーン内で最至近の焦点検出領域の検出結果を用いてピントを合わせが行われる。また、ユーザがゾーン内の焦点検出領域を最優先焦点検出領域として選択できるような構成の場合には、選択された焦点検出領域に対応する測距点マーク１９０を表示させ、その測距点マーク１９０を移動することによりゾーン内の任意の位置の焦点検出領域を優先的に選択できるようにする。その場合、操作ボタン２７を押しながら矢印キー２２ａ〜２２ｄを操作することにより、測距点マーク１９０の移動を行う。このように、ゾーンモードでは、ゾーン間移動を行うことで、焦点検出範囲（ゾーン）の大きな移動を素早く行うことができる。

例えば、操作ボタン２７を押しながら上矢印キー２２ａを１回押すと、測距点マーク１９０が１つだけ上方に移動し、操作ボタン２７および上矢印キー２２ａを押し続けることにより測距点マーク１９０を連続的に上方に移動させることができる。同様に、操作ボタン２７を押しながら矢印キー２２ｂ、２２ｄを操作することにより測距点マーク１９０を左右方向に移動させることができ、操作ボタン２７を押しながら下矢印キー２２ｃを操作することにより測距点マーク１９０を下方向に移動させることができる。

また、矢印キー２２ａ〜２２ｄを操作して使用するゾーンを移動した場合、上述した測距点マーク１９０は移動後のゾーンへと自動的に移動する。その場合、移動前後のゾーン内位置をほぼ同じ位置に移動させても良いし、移動後のゾーンの所定位置（中央や右端等）に移動させるようにしても良い。

［新規ゾーンタイプの作成方法］
次に、新規にゾーンタイプを作成して登録する方法について説明する。基本的には、上述した測距点グループの作成方法と同じであり、全く新規に作成する場合と、既に登録されているゾーンタイプを雛形として加工する場合とがある。

新規に作成する場合、操作ボタン２５を押しながら矢印キー２２ａ〜２２ｄを操作して図１６に示すような選択された複数の焦点検出領域からなるゾーンＡを形成し、十字型選択ボタン２２の中央キー２２ｅを押すと、ゾーンＡとその周囲のゾーンＢとが形成される。同様の操作を繰り返すことにより、複数のゾーンから成るゾーンタイプが形成される。最後に、操作ボタン２７を押すと、形成されたゾーンタイプが新規ゾーンタイプとして登録される。

一方、雛形を用いた形成方法の場合には、以下のようにしてゾーンの加工を行う。ゾーンタイプＴ１が選択されると、上述した図１５（ａ）に示すように中央のゾーン（Ａ２）が点灯表示状態となる。そして、操作ボタン２５または２６を押すことにより加工可能状態に切り替わり、図１７に示すように中央の測距点マーク１９０が点滅状態となる。その後、上矢印キー２２ａおよび左矢印キー２２ｄを操作して、点滅状態をゾーンＡ２の左上隅へと移動させる。

次に、操作ボタン２５を押し続けながら左矢印キー２２ｄを１回押して、ゾーンＡ１の右上隅の測距点マーク１９０も点滅状態にする。さらに、操作ボタン２５を押し続けながら下矢印キー２２ｃを４回押すと、ゾーンＡ１の左側縦１列の測距点マーク１９０が点滅状態となる。そして、十字型選択ボタン２２の中央キー２２ｅを押すと、前記縦一列の測距点マークは点滅状態から点灯表示状態へと切り替わり、図１８に示すような表示状態となる。その結果、ゾーンＡ１の左側縦１列の焦点検出領域が、ゾーンＡ１からゾーンＡ２へと取り込まれる。

次に、ゾーンＡ３を加工する場合には、右矢印キー２２ｂを押してゾーンＡ２からゾーンＡ３へ移動すると、ゾーンＡ３の外周の測距点マークが点灯表示されるとともに、ゾーン中央の測距点マークが点滅状態となる。その後は、ゾーンＡ１の場合と同様の手順によりゾーンＡ３の加工を行う。ゾーンパターン加工が終了したならば、操作ボタン２７を押し、形成したゾーンパターンを新規ゾーンパターンとして登録する。

［ゾーンパターンの回転］
ゾーンモードの場合も、カメラ姿勢を横置きから縦置きへとカメラ姿勢を変更すると、ゾーンパターンを９０度回転して表示する。前述した図１３（ｂ）のゾーンパターンＴ４は、図１３（ａ）に示したゾーンパターンＴ３を９０度回転したものである。ただし、測距点マーク全体の分布形状は、横姿勢の場合には横長であって、縦姿勢の場合には縦長となる。そのため、縦姿勢用のゾーンパターンＴ４では、各ゾーン（Ａ）〜（Ｄ２）の配置は横姿勢のゾーンパターンＴ３と同様であるが、各ゾーンの形状は横姿勢の場合に比べて縦長となるように変形されている。

もちろん、ゾーンパターンＴ４のように横姿勢用ゾーンパターンＴ３のゾーン配置をそのまま縦姿勢に適用するのではなく、縦姿勢の人物撮影シーンに適したゾーンパターンを別に用意するようにしても良い。

以上説明した実施の形態の作用効果をまとめると以下の通りである。
（１）撮影レンズ２の焦点調節状態を、複数の焦点検出領域において検出できる焦点検出装置８を備えるカメラにおいて、形成手段（制御部１４および入力操作部１５）により複数の焦点検出領域から任意の焦点検出領域を指定して、任意の多角形形状の焦点検出範囲（測距点グループやゾーンタイプ）を形成し、形成された焦点検出範囲に関する焦点検出装置８の検出結果に基づいて、撮影レンズ２の焦点調節状態を制御部１４で決定するようにしたので、撮影シーンに応じた適切な焦点検出を行うことができる。例えば、全焦点検出領域を２以上の焦点検出領域を含む複数のゾーンに分割し、各ゾーンに含まれる複数の焦点検出領域により各ゾーン毎の焦点検出範囲を形成する。
（２）シーン選択手段（制御部１４および入力操作部１５）により撮影シーンが選択されると、記憶部１２に記憶されているその撮影シーン応じた形状の焦点検出範囲について、焦点検出状態が決定されるので、撮影シーンに応じた適切な焦点検出を行うことができる。
（３）さらに、記憶部１２に記憶されている焦点検出範囲を加工して、任意の多角形形状の焦点検出範囲を形成するようにしたので、撮影シーン応じた適切な焦点検出範囲の作成を簡単に行うことができる。また、様々な撮影シーンに対応することができる。
（４）形成された焦点検出範囲を記憶部１２に記憶させるようにしたので、次回からは、その焦点検出範囲を呼び出すだけで良く作業性が向上する。
（５）姿勢センサ１１により検出された姿勢に応じて、焦点検出範囲の向きを変えるようにしたので、カメラ姿勢を変更する度に焦点検出範囲をマニュアルで変更・設定する必要がなく、素早い撮影を行うことが可能となる。
（６）ファインダ内表示装置５や表示モニタ２１等の表示装置に、焦点検出範囲を表示するようにしたので、設定作業や撮影作業が行いやすい。また、焦点検出範囲の所定領域と他の領域とを、例えば検出優先の高い領域とその他の領域とを、表示輝度や色相等の表示属性を変化させるて異なる表示形態で表示するようにしたので、視認性が向上する。
（７）第１の操作部（操作ボタン２６）の操作により焦点検出範囲の外縁を構成する焦点検出領域を削除したり、第２の操作部（操作ボタン２５）の操作により焦点検出領域群の外縁に隣接する焦点検出範囲を焦点検出範囲へ取り込んだりできるようにしたので、焦点検出範囲の加工作業時間の短縮を図れる。
（８）位置変更手段により焦点検出範囲の位置を変更できるようにしたので、所望の被写体に的確にピントを合わせることができる。
（９）検出優先度の最も高い最優先焦点検出領域等の選択された焦点検出領域を、焦点検出状態の検出が行われる焦点検出範囲を変更すると、選択された焦点検出領域が変更後の焦点検出範囲へと移動するようにしたので、所望の被写体に素早くピントを合わせることができる。

上述した実施の形態では、ファインダ表示装置５で表示を行う場合を例に説明したが、カメラ背面に設けられた表示モニタ２１に測距点グループやゾーンパターンを表示して、それらの設定や加工作業等を行うようにしても良い。表示モニタ２１を使用した場合、測距点グループやゾーンパターンの表示や確認がし易く、ファインダ表示装置５を用いる場合に比べて設定作業の作業性が向上する。また、撮像素子１で撮像された撮像信号を用いて焦点検出を行うとともに、表示モニタ２１に撮像画像をスルー画として常時表示する構成のデジタルカメラの場合、表示モニタ２１に撮像画像と測距点グループまたはゾーンタイプが重畳表示されることになる。

さらに、ズームレンズ等を使用してズーム撮影をする場合には、ズーミングにより主要被写体の画面に占める割合が変化し、設定した測距点グループが大きすぎたり小さすぎたりする場合が生じる。そこで、ズーミング動作に応じて自動的に、または、入力操作部１５を操作することにより、測距点グループを同心円状に大きくしたり小さくしたりしても良い。

本発明による焦点検出装置は、カメラに限らず、複数の焦点検出領域で焦点検出が行え、ファインダ表示装置５や表示モニタ２１等を備える他の撮影装置にも適用することができる。なお、位相差方式で焦点検出を行うカメラを例に説明したが、位相差検出方式に限らずコントラスト検出方式のカメラにも適用することができる。また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。

本発明によるカメラの一実施の形態を示す図である。 カメラ本体の背面側を示す図である。 焦点検出部８の焦点検出領域を説明する図である。 従来から知られている測距モードを示す図であり、（ａ）は第１の測距モードを、（ｂ）は他の例をそれぞれ示す。 グループモードにおける測距点グループの例を示す図であり、（ａ）は測距点グループＧ１を、（ｂ）は測距点グループＧ２を、（ｃ）は測距点グループＧ３をそれぞれ示す。 測距点グループＧ１を被写体像にスーパーインポーズ表示した状態を示す図である。 測距点グループＧ４を示す図であり、（ａ）は横置き姿勢の場合を示し、（ｂ）は縦置き姿勢の場合を示す。 雛形を加工して作成する方法を説明する図であり、（ａ）〜（ｃ）は各工程を示す。 新規測距点グループ形成方法の他の例を説明する図であり、（ａ）〜（ｃ）は各工程を示す。 測距点グループ内の位置に応じて測距優先度を異なる場合の表示例を示す図である。 測距点グループの他の表示形態を示す図である。 ゾーンモードにおけるゾーンタイプの例を示す図であり、（ａ）はゾーンタイプＴ１を、（ｂ）はゾーンタイプＴ２を示す。 ゾーンモードにおけるゾーンタイプの例を示す図であり、（ａ）はゾーンタイプＴ３を、（ｂ）はゾーンタイプＴ４を示す。 ゾーンタイプ確認用の表示形態を示す図であり、（ａ）は第１の例を、（ｂ）第２の例を示す。 ゾーン移動例を示す図であり、（ａ）は移動前を、（ｂ）は移動後を示す。 新規にゾーンタイプを作成する方法を説明する図である。 雛形を加工してゾーンタイプを作成する場合を説明する図である。 雛形から加工された新規のゾーンタイプを示す図である。

符号の説明

１：撮像素子 ２：撮影レンズ ４：スクリーン
５：ファインダ内表示装置 ８：焦点検出部 １１：姿勢センサ
１２：記憶部 １４：制御部 １５：入力操作部
２０：ファインダ接眼部 ２１：表示モニタ ２２：十字型選択ボタン
２２ａ〜２２ｄ：矢印キー ２３：モード切替スイッチ ２４〜２７：操作ボタン
２９：シーン切替ダイヤル １９：観察画面
１９０，１９０’、１０９Ａ〜１９０Ｃ：測距点マーク
Ｇ１〜Ｇ４，Ｇ４’：測距点グループ Ｔ１〜Ｔ４：ゾーンパターン

Claims (17)

1. 被写界に設けられた複数の焦点検出領域から任意の焦点検出領域を指定して、任意の多角形形状の焦点検出範囲を形成する形成手段と、
   前記焦点検出範囲について撮影光学系の焦点調節状態を検出する検出手段と、
   前記形成手段で形成された焦点検出範囲についての前記検出手段の検出結果に基づいて、前記撮影光学系の焦点調節状態を決定する決定手段とを備えたことを特徴とする焦点検出装置。
2. 請求項１に記載の焦点検出装置において、
   予め設定された複数の焦点検出範囲が記憶される記憶部を備え、
   前記形成手段は、前記記憶部に記憶されているいずれか一つの焦点検出範囲を選択し、その選択された焦点検出範囲を加工して新規の焦点検出範囲を形成することを特徴とする焦点検出装置。
3. 被写界に設定された所定の焦点検出範囲について、撮影光学系の焦点調節状態を検出する検出手段と、
   複数の撮影シーンからいずれか一つを選択するシーン選択手段と、
   前記撮影シーンに応じた形状の前記焦点検出範囲をそれぞれ記憶する記憶手段と、
   前記シーン選択手段により選択された撮影シーンに対応付けられた焦点検出範囲について、前記撮影光学系の焦点調節状態を決定する決定手段とを備えたことを特徴とする焦点検出装置。
4. 請求項３に記載の焦点検出装置において、
   前記焦点検出範囲は被写界に設けられた複数の焦点検出領域から成り、
   前記記憶手段に記憶されている前記焦点検出範囲を加工して、任意の多角形形状の焦点検出範囲を形成する形成手段をさらに備えたことを特徴とする焦点検出装置。
5. 請求項１，２および４のいずれか一項に記載の焦点検出装置において、
   前記形成手段は、既に形成された焦点検出範囲の外縁を構成する焦点検出領域の削除を指示する第１の操作部と、既に形成された焦点検出範囲の外縁に隣接する焦点検出領域を焦点検出範囲へ取り込むことを指示する第２の操作部とを備えることを特徴とする焦点検出装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の焦点検出装置において、
   被写界における前記焦点検出範囲の位置を変更する位置変更手段を設けたことを特徴とする焦点検出装置。
7. 請求項１に記載の焦点検出装置において、
   前記形成手段は、被写界における全焦点検出領域を複数に区分して複数の前記焦点検出範囲を形成して、形成された複数の焦点検出範囲から成る焦点検出範囲群を設定し、
   前記決定手段は、焦点検出範囲群に含まれる焦点検出範囲のいずれか一つについての前記検出手段の検出結果に基づいて、前記撮影光学系の焦点調節状態を決定することを特徴とする焦点検出装置。
8. 請求項７に記載の焦点検出装置において、
   予め設定された複数の焦点検出範囲群が記憶される記憶部を備え、
   前記形成手段は、前記記憶部に記憶されているいずれか一つの焦点検出範囲群を選択し、その選択された焦点検出範囲群を加工して新規の焦点検出範囲群を設定することを特徴とする焦点検出装置。
9. 被写界に設定された所定の焦点検出範囲について、撮影光学系の焦点調節状態を検出する検出手段と、
   複数の撮影シーンからいずれか一つを選択するシーン選択手段と、
   複数の前記焦点検出範囲から成り、前記撮影シーンに応じた焦点検出範囲群をそれぞれ記憶する記憶手段と、
   前記シーン選択手段により選択された撮影シーンに対応付けられた焦点検出範囲群の所定の焦点検出範囲について、前記撮影光学系の焦点調節状態を決定する決定手段とを備えたことを特徴とする焦点検出装置。
10. 請求項９に記載の焦点検出装置において、
    前記焦点検出範囲は被写界に設けられた複数の焦点検出領域から成り、
    前記記憶手段に記憶されている前記焦点検出範囲群を加工して、任意の焦点検出範囲群を形成する形成手段をさらに備えたことを特徴とする焦点検出装置。
11. 請求項７，８および１０のいずれか一項に記載の焦点検出装置において、
    前記焦点検出範囲の任意の焦点検出領域を選択する領域選択手段を備え、
    前記検出手段は、前記領域選択手段により選択された焦点検出領域について前記撮影光学系の焦点調節状態を検出することを特徴とする焦点検出装置。
12. 請求項７，８，１０，および１１のいずれか一項に記載の焦点検出装置において、
    前記焦点調節状態の検出が行われる焦点検出範囲において任意の焦点検出領域を選択する領域選択手段と、
    前記焦点調節状態の検出が行われる焦点検出範囲を変更する範囲変更手段とを備え、
    前記範囲変更手段により焦点検出範囲の変更が行われると、前記選択された焦点検出領域を変更前の焦点検出範囲から変更後の焦点検出範囲へと移動することを特徴とする焦点検出装置。
13. 請求項２，４，８および１０のいずれか一項に記載の焦点検出装置において、
    前記形成手段の形成結果を前記記憶部に記憶させることを特徴とする焦点検出装置。
14. 請求項１〜１３のいずれか一項に記載の焦点検出装置において、
    前記撮影装置の姿勢を検出する姿勢検出手段と、
    前記姿勢検出手段により検出された姿勢に応じて前記焦点検出範囲の向きを変える方向変更手段とを備えたことを特徴とする焦点検出装置。
15. 請求項１〜１４のいずれか一項に記載の焦点検出装置において、
    前記焦点検出範囲を視認可能に表示する表示装置を備えたことを特徴とする焦点検出装置。
16. 請求項１５に記載の焦点検出装置において、
    前記表示装置は、前記焦点検出範囲の所定の部分領域と他の領域とを異なる表示形態で表示することを特徴とする焦点検出装置。
17. 請求項１〜１６のいずれか一項に記載された焦点検出装置を備えたカメラ。

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