JP4014791B2

JP4014791B2 - 多点自動焦点検出装置

Info

Publication number: JP4014791B2
Application number: JP2000256415A
Authority: JP
Inventors: 昌広中田
Original assignee: ペンタックス株式会社
Priority date: 2000-08-25
Filing date: 2000-08-25
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2020-08-25
Also published as: JP2002072069A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ等の光学機器に用いられる多点自動焦点検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、撮影画面内に複数の焦点検出領域を持つ多点自動焦点検出装置を備えるカメラが広く用いられている。このような、多点自動焦点検出装置は、例えば撮影画面内にＨ字型に配列された複数の焦点検出領域のうち、最適な焦点検出領域をカメラ任せで選択してＡＦ（オートフォーカス）撮影を行うことのできる自動選択モードが設けられている。このような自動選択モードでは、例えば、複数の焦点検出領域で夫々求められるデフォーカス量に基づいてデフォーカス量の最も大きい、すなわち被写体がカメラに最も近い焦点検出領域を選択するが、中央部の焦点検出領域についてはあらかじめデフォーカス量に所定の基準値を加算して、中央部に優先度を持たせつつ選択を実行することが行われている。従来、このような基準値としては一定の値が用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような構成においては、本来選択されるべき焦点検出領域のデフォーカス量から中央部の焦点検出領域のデフォーカス量を減じた差ΔＤ０が基準値より小さい場合、すなわち選択されるべき焦点検出量の被写体が中央部の焦点検出領域の被写体より僅かしかカメラに近くないときは、中央部の領域が選択されることになる。この様な状況下において、明るい撮影レンズ、すなわち、開放Ｆナンバーの小さいレンズで撮影すると、焦点深度が浅いために望まれる被写体に合焦されず後ピンとなってしまうことになる。一方、中央部の焦点検出領域に対する左右又は上下対称位置の焦点検出領域についての被写体距離にあまり大差がない場合には、焦点検出を行うたびに選択される焦点検出領域が変化してしまう現象を生ずる。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされた。すなわち本発明は、撮影画面内の最適な被写体を選択してその被写体に合焦させることのできる多点自動焦点検出装置を提供すること、また、焦点検出するたびに選択される焦点検出領域が変化することのない多点自動焦点検出装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そのため請求項１に記載の発明は、撮影画面内の複数の焦点検出領域夫々でデフォーカス量を算出し、該夫々のデフォーカス量を近距離側をプラスとする符号付きデフォーカス量に変換するデフォーカス量算出手段と、撮影画面内の中央部の焦点検出領域については、前記デフォーカス量算出手段により求められた符号付きデフォーカス量に撮影レンズの開放Ｆナンバーと比例関係にある第１所定値を加算した第１比較値とした上で、複数の焦点検出領域に関する符号付きデフォーカス量および当該比較値を比較し、値が最も大きいいずれか１つの焦点検出領域を選択する自動選択手段と、を有し、自動選択手段により選択された焦点検出領域の符号付きデフォーカス量に基づいて撮影レンズを駆動制御することを特徴とする。中央部の焦点検出領域についての符号付きデフォーカス量にあらかじめ第１所定値が加算された状態で選択が行われるので、中央部の焦点検出領域は他の領域よりも符号付きデフォーカス量が小さくても、その差が第１所定値より小さい場合には選択されることになる。一方、中央部以外の焦点検出領域は、該中央部以外の領域の符号付きデフォーカス量から中央部の領域の符号付きデフォーカス量を減じた差ΔＤＦ_１が、ΔＤＦ_１＞第１所定値の条件を満たさなければ選択されないが、このとき用いられる第１所定値を、撮影レンズの開放Ｆナンバーに応じて明るいレンズを用いる場合、すなわち焦点深度が浅くなっている状態において、第１所定値を小さくすることで、ΔＤＦ_１＞第１所定値の条件を満たすためのΔＤＦ_１も小さくても良いことになるので、中央部以外の領域が選択される可能性が増加し、中央部以外の領域で検出される被写体であって中央部の焦点検出領域で検出される被写体より距離の近い被写体に合焦されず、撮影した結果後ピンになってしまうことが防止される。また、暗いレンズの場合は、第１所定値を大きくすることで、焦点深度の深さでカバーできる撮影において、無駄に中央部以外の領域を選択する動作が防止され、焦点検出を行う度に選択領域が変化することが防止される。
【０００６】
この場合、第１所定値は、（第１所定値）＝（開放Ｆナンバー）×（最小錯乱円径）×ｂ
ｂ；係数
の定義で算出することで、開放Ｆナンバーに比例させ、明るいレンズでは第１所定値を小さく、暗いレンズでは第１所定値を大きくすることが可能である（請求項２）。
【０００７】
自動選択手段は、中央部の焦点検出領域を中心としてほぼ対称位置にある焦点検出領域のいずれか一方については、デフォーカス量算出手段により求められた符号付きデフォーカス量に撮影レンズの開放Ｆナンバーと比例関係にある第２所定値を加えた第２比較値とした上で、複数の焦点検出領域に関する符号付きデフォーカス量および各比較値を比較し、値が最も大きいいずれか１つの焦点検出領域を選択することが好ましい。対称位置にある夫々の焦点検出領域についてはいずれか一方の焦点検出領域の符号付きデフォーカス量に第２所定値が加算された上で選択が行われるので、対称位置にある焦点検出領域のいずれか一方が選択される可能性を高めることができる。すなわち、対称位置にあるいずれか一方の領域が優先的に選択される（請求項３）。
【０００８】
請求項４に記載の発明によれば、自動選択手段は、撮影画面内において中央部の焦点検出領域を中心として、ほぼ左右対称の位置にある焦点検出領域については右側の焦点検出領域の符号付きデフォーカス量に第２所定値を加算し、ほぼ上下対称の位置にある焦点検出領域については上側の焦点検出領域の符号付きデフォーカス量に第２所定値を加算するように構成される。このように、自動選択手段は、カメラの通常のグリップでの被写体としての人物の顔の位置を考慮して、ほぼ上下対称の位置にある焦点検出領域については上側の焦点検出領域が優先的に選択されるように、該上側の焦点検出領域の符号付きデフォーカス量に第２所定値を加え、カメラの縦位置グリップでの被写体としての人物の顔の位置を考慮して、ほぼ左右対称の位置にある焦点検出領域については右側の焦点検出領域が優先的に選択されるように、該右側の焦点検出領域の符号付きデフォーカス量に第２所定値を加えるのが好ましい。
【０００９】
例えば、上下対称位置にある焦点検出領域について上側の領域の符号付きデフォーカス量に第２所定値が加えられる場合に於いて、下側の領域は、該下側の焦点領域の符号付きデフォーカス量から上側の領域の符号付きデフォーカス量を減じた差ΔＤＦ_２がΔＤＦ_２＞第２所定値の条件を満たさなければ選択されないことになるが、このとき用いられる第２所定値を開放Ｆ値に応じて、明るい撮影レンズを用いる場合すなわち焦点深度が浅くなっている状態において、第２所定値を小さくすることで、ΔＤＦ_２＞第２所定値の条件を満たすためのΔＤＦ_２も小さくても良いことになるので、下側の領域が選択される可能性が増加し、下側の領域で検出される被写体であって上側の領域で検出される被写体より距離の近い被写体に合焦されず、撮影した結果後ピンになってしまう可能性が低下する。
【００１０】
上記第２所定値を、
（第２所定値）＝（開放Ｆナンバー）×（最小錯乱円径）×ａ
ａ；係数
の定義で算出することで、開放Ｆナンバーに比例させ、明るいレンズでは第２所定量を小さく、暗いレンズでは第２所定値を大きくすることが可能である（請求項５）。
【００１１】
自動選択手段は、中央部の焦点検出領域を中心としてほぼ左右対称の位置にある焦点検出領域のうち符号付きデフォーカス量が大きい第１の領域を選択し、中央部の焦点検出領域を中心としてほぼ上下対称の位置にある焦点検出領域のうちデフォーカス量が大きい第２の領域を選択し、第２の領域の符号付きデフォーカス量に第２所定値を加算した第２比較値と、第１の領域の符号付きデフォーカス量と、を比較して値が大きい方の領域に絞り、中央部の焦点検出領域の符号付きデフォーカス量に第１所定値を加算した第１比較値と、絞られた該領域の符号付きデフォーカス量と、を比較して値が大きい方の領域を選択することにより、選択の優先順位を付けていることが好ましい。例えば、カメラの通常のグリップ位置で撮影画面中央部を通る上下方向の直線上に配置される可能性が高い人物の顔の位置が優先的に選択されることになる（請求項６）。
【００１２】
中央部の焦点検出領域が最も高い優先度で選択されるように、符号付きデフォーカス量に加算される第１所定値と第２所定値の関係は、第１所定値≧第２所定値であるのが好ましい（請求項７）。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の多点自動焦点検出装置を搭載したＡＦ一眼レフカメラの制御系を表したブロック図である。
図１のＡＦ一眼レフカメラは、カメラ本体１０及びＡＦ対応の撮影レンズ（交換レンズ）５０から構成される。また、図１において、ＣＰＵ２４は、カメラのあらゆる制御を行うＣＰＵであるとともに、ＡＦユニット２８からの信号に基づいてデフォーカス量を演算する焦点検出手段でもあり、また、自動選択モードにおいて撮影画面内に複数存在する焦点検出領域（エリア）の中から最適な焦点検出領域を選択する自動選択手段でもある。
【００１４】
図１において、撮影レンズ５０内の焦点調節レンズ５２を通過してカメラ本体１０内に入射してくる被写体からの光線は、その大部分がメインミラー２で反射されペンタプリズム８で反射されてアイピース（図示しない）から射出するとともに、測光ＩＣ１２の受光面にも導かれる。測光ＩＣ１２は、例えば受光量に応じた電圧値を対数圧縮した電気信号を生成し、周辺制御回路１４を介してＣＰＵ２４に受光量に関する情報を提供する。ＣＰＵ２４は、測光ＩＣ１２から得られた受光量情報、フィルム感度情報に基づいてＡＥ演算（露出演算）を実行し、撮影の為の適正シャッタ速度及び適正絞り値を算出する。撮影処理時、ＣＰＵ２４は、周辺制御回路１４を介し、算出された適正シャッタ速度及び適正絞り値に基づいて、露光機構２０及び絞り機構２２を制御し、フィルムへの露光を行う。また、ＣＰＵ２４は、周辺制御回路１４を介し、撮影処理において、モータドライバＩＣ１６を介してミラーモータ１７を駆動してメインミラー２をアップ／ダウン制御し、また、露光終了後は、巻き上げモータ１８を駆動し、フィルムを１コマ分巻き上げる処理を行う。
【００１５】
一方、メインミラー２にはハーフミラー部３が設けられており、ここを透過した光線はサブミラー４で反射されＡＦユニット２８に導かれる。ＡＦユニット２８は、いわゆる位相差方式の測距センサである。ＡＦユニット２８内部には、フィルム面と共役の位置にＣＣＤラインセンサが配置されており、このＣＣＤラインセンサは、撮影画面内を複数の領域に分割した各焦点検出領域毎に、一対のＣＣＤセンサからなるＣＣＤセンサを備える。ＡＦユニット２８内部では、撮影画面中の１つの焦点検出領域に対応する被写体光線が２つに分割され、その焦点検出領域に対応する一対のＣＣＤセンサの各ＣＣＤセンサに夫々入射する。各ＣＣＤセンサに入射した光線は、所定時間積分（蓄積）され、光電変換されて電気信号としてＣＰＵ２４に伝えられる。ＣＰＵ２４は、一対のＣＣＤセンサから得られる信号を用い、位相差方式によってデフォーカス量を算出する。
【００１６】
ＣＰＵ２４は、得られたデフォーカス量に基づいて、焦点調節レンズ５２を駆動してフォーカシングを行うための、ＡＦモータ３７の回転方向及び回転数を求め、モータドライブＩＣ３６を介してＡＦモータ３７を駆動する。ＡＦモータ３７の回転は、ギアブロック３８、カメラ本体１０のマウント部に設けられたジョイント３２及び撮影レンズ５０に設けられたジョイント６２を夫々介してギアブロック５４に伝えられ、それにより焦点調節レンズ５２が光軸方向において進退駆動される。
【００１７】
また、ＣＰＵ２４は、ＡＦユニット２８のＣＣＤラインセンサから送られてくるビデオ信号をアナログからデジタルに変換するＡ／Ｄコンバータ２４ａ、プログラムを格納したＲＯＭ２４ｂ、ＲＡＭ２４ｃ、タイマ２４ｄ及びＡＦモータ３７の回転を電気的パルスに変換するエンコーダ３９からのパルス信号をカウントするカウンタ２４ｅを備えている。ＥＥＰＲＯＭ４２には、ＣＰＵ２４がＡＦ処理を行う上で必要となる各種定数その他の情報が格納される。
【００１８】
図１に示すカメラは、メインスイッチ９１をＯＮさせることにより動作可能になる。測光スイッチ９２は、図示しないレリーズボタンを半押しすることによってＯＮされる。また、レリーズスイッチ９３は、レリーズボタンを全押しすることによってＯＮになり、このスイッチがＯＮになることによりフィルム面への露光が行われる。ＡＦスイッチ９４は、自動焦点モードにするかマニュアル焦点モードにするかを切り替えるスイッチであり、このスイッチがＯＮのときに自動焦点モードになる。セレクトスイッチ９５は、撮影画面内の複数の焦点検出領域の選択に関し、その選択をカメラに任せる自動選択モードにするか、撮影者が望みの領域を選択して撮影を行うことのできる任意選択モードにするかを切り替えるためのスイッチである。また、ＣＰＵ２４は、撮影に関する様々な情報をカメラ外装面の表示パネル２６に表示すると共に、ファインダー内表示を行うためのファインダー内表示ＬＣＤ６にも、各種の表示を行う。
【００１９】
撮影レンズ５０内部にはレンズＣＰＵ５６が備えられている。レンズＣＰＵ５６は、多数の電気接点６４及び本体側の多数の電気接点３４を介して周辺制御回路１４と接続されており、撮影レンズ５０に関する情報をＣＰＵ２４に転送する。レンズＣＰＵ５６が転送する情報には、例えば、撮影レンズ５０の開放絞り値Ａｖ（開放Ｆ値のアペックス換算値）、最大絞り値Ａｖ（最小絞りＦ値のアペックス換算値）、Ｋバリューデータがある。なお、Ｋバリューとは、撮影レンズ５０によって結像された像面を、ＡＦモータ３７を駆動して光軸方向で単位長さ移動させた場合に、エンコーダ３９が出力するパルス数である。また、レンズＣＰＵ５６は、焦点調節レンズ５２の位置を検出するために設けられた距離スイッチ５８により、焦点調節レンズ５２の位置を認識しＣＰＵ２４にその情報も転送する。
【００２０】
図２は、図１のカメラのファインダー内における撮影画面８１とファインダー内表示８２を示している。また図２は、撮影画面８１内において複数設けられた各焦点検出領域の配置も示している。図２に示すように、カメラの通常のグリップでの、ファインダー内の撮影画面８１は長方形であり、撮影画面８１内の複数の焦点検出領域は、中央部分の領域Ｃ、領域Ｃに対し左右対称の位置にある領域Ｌ，Ｒ、及び、領域Ｃに対し上下対称位置にある領域ＵＣ，ＤＣの５つの領域に分割及び配置される。なお、自動選択モードによってこれらの焦点検出領域のうちから最適な領域を選択するために処理については、図６及び図７を参照して後述する。
【００２１】
図３は、図２のファインダー内表示８２の詳細を示している。図１のカメラが自動選択モードに設定されると、初期状態では、ファインダー内表示８２のうち、撮影画面８１内に図２に示す如く配置される各焦点検出領域の配置に対応して配置された５つの表示部分が全て点灯表示された状態となり（図３（ａ））、自動選択モードによっていずれか１つの領域、例えば領域ＵＣが選択されピントが合うと、図３（ｂ）のように領域ＵＣに対応する表示部分のみが点灯された状態になるとともに、合焦表示８２ｆが点灯表示される。
【００２２】
図４から図７は、図１に示すＣＰＵ２４によって実行されるカメラの動作を表すフローチャートである。なお、図４はカメラ動作のメインルーチンを表し、図５は、図４のステップＳ１２２の「ＡＦ処理」サブルーチンを詳細に表したフローチャートであり、図６及び図７は、図５のステップＳ１５６の「デフォーカス演算」サブルーチンを詳細に表したフローチャートである。
【００２３】
図１に示すカメラのメインスイッチ９１がＯＮされると図４のメインルーチンが開始され、最初に周辺制御回路１４等のカメラの各制御部分が初期化される（Ｓ１０２）。その後、各制御部分への電源供給を停止して電力消費を抑えるパワーダウン処理が行われ（Ｓ１０４）、測光スイッチ９２がＯＮされるのを待つループに入る（Ｓ１０６）。カメラのレリーズボタンが半押しされ、測光スイッチ９２がＯＮになると（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、カメラの各制御部分へ電源を供給するパワーＯＮ処理が実行され（Ｓ１０８）、ＶＤＤループに入るべくＶＤＤループ時間タイマがスタートする（Ｓ１１２）。ＶＤＤループとは、一度測光スイッチ９２がＯＮされたら電源ＯＮの状態を維持し、所定時間ステップＳ１２２の「ＡＦ処理」等を繰返し実行する処理ループである。
【００２４】
ＶＤＤループのための所定時間が経過すると（Ｓ１２４：ＹＥＳ）、測光スイッチ９２がＯＮである場合には（Ｓ１２６：ＹＥＳ）、再びＶＤＤループに入るが、ＯＦＦである場合には（Ｓ１２６：ＮＯ）、さらに電源ＯＮ状態を所定時間（パワーホールド時間）維持するための処理が行われる（Ｓ１２８〜Ｓ１３４）。すなわち、ステップＳ１２８以降の処理に最初に入った場合には、パワーホールドフラグは“０”なので（Ｓ１２８：ＮＯ）、パワーホールドタイマがスタートされ（Ｓ１３０）、パワーホールド中フラグが“１”にセットされる（Ｓ１３２）。一方、パワーホールドフラグが既に“１”にセットされている場合には（Ｓ１２８：ＹＥＳ）、ステップＳ１３０、Ｓ１３２はスキップされる。測光スイッチ９２がＯＦＦの状態でパワーホールド時間が経過した場合には（Ｓ１３４：ＹＥＳ）、パワーホールドフラグが“０”にリセットされ（Ｓ１３８）、その後ステップＳ１０４のパワーダウン処理に戻り、再び測光スイッチ９２がＯＮされるのを待つループに入る。
【００２５】
ステップＳ１０６において測光スイッチ９２がＯＮされると、各スイッチの状態が確認され（Ｓ１１４）、レンズ通信によりレンズＣＰＵ５６から撮影レンズ５０に関する各種の情報（開放絞り値Ａｖ、最大絞り値Ａｖ、Ｋバリュー等）が取得される（Ｓ１１６）。次に、測光ＩＣ１２による測光結果を用いて、ＡＥ演算が行われ（Ｓ１１８）、演算結果の最適シャッタースピード、絞り値等が表示部２６へ表示される（Ｓ１２０）。その後、「ＡＦ処理」が実行される（Ｓ１２２）。
【００２６】
図５は、「ＡＦ処理」の詳細を表している。図５の「ＡＦ処理」では、始めに測光スイッチ９２がＯＮであるか否かが確認され（Ｓ１５０）、本「ＡＦ処理」に入ったとき測光スイッチ９２がＯＦＦとなっている場合（Ｓ１５０：ＮＯ）、ＡＦロックフラグが“０”にリセットされ（Ｓ１８２）、図３に示したファインダー内表示８２の状態が初期状態に戻される。すなわち、セレクトスイッチ９５を用いて設定したモードが、自動選択モードである場合には（Ｓ１８４：ＹＥＳ）、図３（ａ）に示すように焦点検出領域の全ての部分が点灯表示される（Ｓ１９０）。一方、任意選択モードである場合には（Ｓ１８４：ＮＯ）、撮影者の選択した部分に該当する部分が点灯表示される（Ｓ１８６）。その後、合焦表示８２ｆが消灯され（Ｓ１８８）、メインルーチンに復帰する。
【００２７】
ステップＳ１５０で、測光スイッチ９２がＯＮであると判断され（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、また、ＡＦロック中であることを示すＡＦロックフラグが“１”でもない場合には（Ｓ１５２：ＮＯ）、Ｓ１５４以降の処理が実行される。なお、ステップＳ１５２でＡＦロックフラグが“１”である場合には（Ｓ１５２：ＹＥＳ）、Ｓ１５４以降の処理を実行することなくメインルーチンに復帰する。Ｓ１５４では、ＡＦユニット２８中のＣＣＤラインセンサを用いて、被写体像の光電変換出力を所定時間蓄積（積分）する動作が実行され、積分結果がＣＰＵ２４に取り込まれ、ステップＳ１５６では、この積分結果を用いてデフォーカス量の演算及びＡＦ動作を行う対象となる焦点検出領域の選択が実行される。
【００２８】
ステップＳ１５６の「デフォーカス演算」において、選択された領域についての演算がＯＫ、すなわち有効なデフォーカス量が得られた場合には（Ｓ１５８：ＹＥＳ）、そのデフォーカス量が合焦幅以内であるか否かが確認され（Ｓ１６０）、合焦幅以内である場合、すなわちピントがあっている場合には（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、ＡＦロックフラグが“１”にセットされる（Ｓ１６２）。
【００２９】
一方、デフォーカス演算結果がＮＧであった場合、すなわち有効なデフォーカス量が得られなかった場合には（Ｓ１５８：ＮＯ）、合焦表示８２ｆを点滅表示にして（Ｓ１７４）、メインルーチンに復帰する。また、デフォーカス量が合焦幅を超えている場合には（Ｓ１６０：ＮＯ）、Ｋバリューを用いてデフォーカス量に応じたパルス数が求められ（Ｓ１７６）、求められたパルス数に応じた量だけ撮影レンズが駆動される（Ｓ１７８）。
【００３０】
ステップＳ１６４では、自動選択モードであるか否かが確認され、自動選択モードである場合には（Ｓ１６４：ＹＥＳ）、図３（ｂ）に示すように、後述の自動選択のための処理によって選択された最適な焦点検出領域のみが、例えば図３（ｂ）のように点灯表示される（Ｓ１８０）。その後、合焦表示８２ｆが点灯表示される（Ｓ１７２）。一方、任意選択モードである場合には（Ｓ１６４：ＮＯ）、処理はステップＳ１７２に進み合焦表示８２ｆが点灯される。
【００３１】
次に、図６及び図７を参照して図５の「ＡＦ処理」におけるステップＳ１５６の「デフォーカス演算」の詳細を説明する。なお、本「デフォーカス演算」サブルーチンは、自動選択モードにおける処理を表しており、以下で説明する自動選択のための処理によって複数有る焦点検出領域（Ｃ，ＵＣ，ＤＣ，Ｌ，Ｒ）のうちから最適な１つの焦点検出領域が選択される。任意選択モードの場合の「デフォーカス演算」サブルーチンについて図示はしていないが、その場合、撮影者の選択している領域についてのデフォーカス演算が行われ、デフォーカス演算がＯＫであれば演算ＯＫフラグが“１”にセットされ、デフォーカス演算ＮＧであれば演算ＯＫフラグは“０”にリセットされ、サブルーチンが終了することになる。
【００３２】
図６において、「デフォーカス演算」サブルーチンが開始されると、初めに全領域（Ｃ，ＵＣ，ＤＣ，Ｌ，Ｒ）についてデフォーカス量を求めるためのデフォーカス演算が実行される（Ｓ２００）。その結果、全領域について有効なデフォーカス量が得られない演算ＮＧである場合以外は（Ｓ２０１：ＮＯ）、処理はステップＳ２０２以降に進むが、全領域について演算ＮＧであった場合には演算ＯＫフラグが“０”にリセットされ（Ｓ２２０）、選択された領域を保持する変数ｎ（“選択エリア”）がクリアされ（Ｓ２２１）サブルーチンは終了する。
【００３３】
ステップＳ２００のデフォーカス演算において得られるデフォーカス量は、現在の撮影レンズの撮影距離に対し被写体が、カメラに近い（ｎｅａｒ側）ほど、或いはカメラから遠い（∞側）ほど絶対値の大きな値として算出されるが、ステップＳ２０２では、被写体像が現在の撮影レンズの撮影距離に対し∞方向にある場合には、デフォーカス量が負の値とされる。このことにより、デフォーカス量は符号付きの値となり、値が大きいほどカメラに近いことを表すことになる。なお、ステップＳ２０３において、演算ＮＧであった領域について、デフォーカス量が最遠値（負の値）に設定される。
【００３４】
ステップＳ２０４〜Ｓ２１９は、全ての領域の中から１つの領域を自動選択する処理（以下「自動選択処理」という）である。この「自動選択処理」では、デフォーカス量が最も大きい焦点検出領域を選択するが、中央部以外の領域は、該中央部以外の焦点検出領域のデフォーカス量から中央の領域Ｃのデフォーカス量を減じた差ΔＤＦがΔＤＦ≧所定量βの条件を満たさなければ選択されない。すなわち、中央部以外の領域よりも領域Ｃが優先的に選択されることになる。ステップＳ２０５において、この所定量βは、ＣＰＵ２４が取得している撮影レンズ５０の開放Ｆナンバーを用いて、
β＝（開放Ｆナンバー）×（最小錯乱円径）×ｂｂ；係数
の定義で算出される。したがって、撮影レンズとして明るいレンズ（開放Ｆナンバーが小さいレンズ）が用いられる場合には所定量βは小さくなり、撮影レンズとして暗いレンズ（開放Ｆナンバーが大きいレンズ）が用いられる場合には所定量βは大きな値になる。
【００３５】
明るいレンズが用いられるとき、焦点深度が浅くなっているが、それに応じて所定量βが小さくなっている為、中央部以外の領域がΔＤＦ≧所定量βの条件を満たす可能性が増加し、撮影画面内の中央部の被写体より僅かに近い被写体に合焦されず、撮影した結果後ピンとなることが防止される。一方、暗いレンズが用いられるとき、焦点深度が深くなり、深度でカバーできる範囲が広がっているが、それに応じて所定量βも大きくなっている為、中央部以外の領域が、ΔＤＦ≧所定量βの条件を満たす可能性が低下し、領域Ｃ以外の他の領域を不必要に選択することが防止されることになる。
【００３６】
また、「自動選択処理」では、中央の領域Ｃに対して、上下対称の位置にある領域ＵＣ，ＤＣについては領域ＵＣが、左右対称位置にある領域Ｌ，Ｒについては領域Ｒが優先的に選択される。領域Ｒ，ＵＣを優先させるために所定量αが用いられる。ステップＳ２０４において所定量αは、所定量βと同様の定義、
α＝（開放Ｆナンバー）×（最小錯乱円）×ａａ；係数
の定義で算出される。所定量βに関し上述したことと同様の理由から、対称位置の領域からいずれか一方の領域を選択することに関し、明るい撮影レンズが用いられる場合は、差が小さくても被写体の近い領域が選択され、暗い撮影レンズのときは、不必要に選択処理が行われることがない。
【００３７】
「自動選択処理」において、各焦点検出領域は下記表１に示すように、変数（比較コードｋ、比較番号ｍ）を用いて特定される。なお、表１に示す参照テーブルは、カメラ本体１０のＥＥＰＲＯＭ４２に格納されており、ＣＰＵ２４はＥＥＰＲＯＭ４２からＲＡＭ２４ｃにこの参照テーブルを読み出して使用する。
【００３８】
「自動選択処理」において、ステップＳ２０７〜Ｓ２１０のループ処理で、領域Ｌ，Ｒのうちのいずれか一方が選択され、領域ＵＣ，ＤＣのうちいずれか一方が選択される。したがって、４つの領域（Ｌ，Ｒ，ＵＣ，ＤＣ）から２つに候補が絞られる。また、ステップＳ２１３〜Ｓ２１６のループ処理では、さらに、２つに絞られた候補のいずれか一方が選択される。ステップＳ２１７では、１つに絞られた領域と中央の領域Ｃのうちから１つの領域が選択され、最終的に１つの領域が選択されることとなる。
【００３９】
【表１】

【００４０】
ステップＳ２０６において、比較コードｋは最大値である２にセットされ、次に、ステップＳ２０７では、比較コードｋから１が減じられる。ステップＳ２０８では、現在の比較コードｋ（ｋ＝１）における、比較番号ｍ＝１の領域（すなわち領域ＵＣ）のデフォーカス量ＤＦ_ＵＣに所定量αを加算した値（ＤＦ_ＵＣ＋α）と、比較番号ｍ＝２の領域（すなわち領域ＤＣ）のデフォーカス量ＤＦ_ＤＣが比較される。（ＤＦ_ＵＣ＋α）≧ＤＦ_ＤＣである場合には（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、領域ＵＣが変数“比較コードｋ（＝１）のエリア”に保持される（Ｓ２０９）。一方、（ＤＦ_ＵＣ＋α）＜ＤＦ_ＤＣである場合には（Ｓ２０８：ＮＯ）、領域ＤＣが変数“比較コードｋ（＝１）のエリア”に保持される（Ｓ２１１）。
【００４１】
ステップＳ２１０において、比較コードｋが０でないので（Ｓ２１０：ＮＯ）、処理はステップＳ２０７に戻り、比較コードｋからさらに１が減じられ、次の比較コードｋ（＝０）の領域について比較が行われる。すなわち、ステップＳ２０８では、現在の比較コードｋ（ｋ＝０）における、比較番号ｍ＝１の領域（すなわち領域Ｒ）のデフォーカス量ＤＦ_Ｒに所定量αを加算した値（ＤＦ_Ｒ＋α）と、比較番号ｍ＝２の領域（すなわち領域Ｌ）のデフォーカス量ＤＦ_Ｌが比較される。（ＤＦ_Ｒ＋α）≧ＤＦ_ＤＣである場合には（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、領域Ｒが変数“比較コードｋ（＝０）のエリア”に保持される（Ｓ２０９）。一方、（ＤＦ_Ｒ＋α）＜ＤＦ_Ｌである場合には（Ｓ２０８：ＮＯ）、領域Ｌが変数“比較コードｋ（＝０）のエリア”に保持される（Ｓ２１１）。
【００４２】
以上のステップにより、比較コードｋ＝０，比較コードｋ＝１について夫々１つの領域が選択された状態で、ステップＳ２１２以降の処理が開始される。なお、以下では、簡単のため、比較コードｋ＝０について選択された領域が領域Ｒであるものとし、比較コードｋ＝１について選択された領域が領域ＵＣであるものとして説明を行う。ステップＳ２１２では、変数“選択エリアｎ”に比較コードｋ＝０について選択された領域Ｒが保持され、ステップＳ２１３で比較コードｋに１が加算される。比較コードｋが最大値２に達していないので（Ｓ２１４：ＮＯ）、処理はステップＳ２１５に進む。
【００４３】
ステップＳ２１５では、現在の比較コードｋ＝１について選択された領域ＵＣと、“選択エリアｎ”に保持されている領域Ｒが比較される。すなわち、領域ＵＣのデフォーカス量ＤＦ_ＵＣに所定量αを加えた値（ＤＦ_ＵＣ＋α）と、領域Ｒのデフォーカス量ＤＦ_Ｒが比較され、（ＤＦ_ＵＣ＋α）≧ＤＦ_Ｒである場合には（Ｓ２１５：ＹＥＳ）、変数“選択エリアｎ”に領域ＵＣが保持される（Ｓ２１６）。一方、（ＤＦ_ＵＣ＋α）＜ＤＦ_Ｒである場合には（Ｓ２１５：ＮＯ）、変数“選択エリアｎ”に保持される領域は、領域Ｒのままとされる。
【００４４】
このように、左右方向の領域（Ｒ，Ｌ）よりも、上下方向の領域（ＵＣ，ＤＣ）の方が優先的に選択され、また、領域ＵＣ，ＤＣについては領域ＵＣが優先的に選択されるので、領域ＵＣに対応する撮影画面中央上部の位置の、カメラの通常グリップでの被写体としての人物の顔に対応する位置が優先的に選択されることになる。なお、カメラの縦位置グリップでの人物の顔の位置を考慮し、領域Ｒ，Ｌについては、縦位置グリップで撮影画面の中央上部に該当することになる領域Ｒが優先的に選択されている。
【００４５】
ステップＳ２１４において、比較コードｋが２になっているとき（Ｓ２１４：ＹＥＳ）、領域Ｒ，Ｌ，ＵＣ，ＤＣの中から１つの領域が選択された状態で、ステップＳ２１７に処理が進む。なお、簡単のため、領域Ｒ，Ｌ，ＵＣ，ＤＣの中から選択された領域が、領域ＵＣであるものとして以下の説明を行う。
【００４６】
ステップＳ２１７では、領域Ｃのデフォーカス量ＤＦ_Ｃに所定量βが加算された値と、変数“選択エリアｎ”に保持されている領域である領域ＵＣのデフォーカス量ＤＦ_ＵＣとが比較される。（ＤＦ_Ｃ＋β）≧ＤＦ_ＵＣであるとき（Ｓ２１７：ＹＥＳ）、変数“選択エリアｎ”には領域Ｃが保持される（Ｓ２１８）。一方、（ＤＦ_Ｃ＋β）＜ＤＦ_ＵＣであるとき（Ｓ２１７：ＮＯ）、変数“選択エリアｎ”に保持される領域は、領域ＵＣのままである。その後、ステップＳ２１９において演算ＯＫフラグが１にセットされ、本サブルーチンは終了する。最終的に全領域から１つ選択された領域が、変数“選択エリアｎ”に保持される。変数“選択エリアｎ”に保持された選択領域の情報は、図５のステップＳ１５８以降における選択領域に関する処理を実行するために使用されることになる。なお、演算ＯＫフラグはステップＳ１５８で演算ＯＫであるか否かを判定するために使用される。
【００４７】
以上の説明では、カメラ本体１０に設けられた焦点検出領域は、Ｃ，Ｒ，Ｌ，ＵＣ，ＤＣの５つの領域であったが、焦点検出領域の配置及び数を変化させた場合にも、本発明は適用される。また、表１の中の各領域の位置を変更することで、選択されるべき領域の優先度を容易に変えることが可能である。例えば、領域Ｒ，Ｌについては領域Ｌを優先させ、領域ＵＣ，ＤＣに関しては領域ＤＣを優先させることも可能である。また、表１参照テーブルの比較コードｋ＝０とｋ＝１の行に含まれる領域を入れ替えた状態の参照テーブルを用いると、中央部の領域Ｃの左右方向に延びる直線上にある領域（Ｌ，Ｒ）が選択される優先度を、中央部の領域Ｃの上下方向に延びる直線上にある領域（ＵＣ，ＤＣ）よりも高くすることが可能である。
【００４８】
また、図６及び図７に示された「自動選択処理」では、初めに中央領域Ｃ以外の他の領域から候補を１つに絞り、所定量βを用いて最後に領域Ｃと比較することで、領域Ｃを最も優先させるという手順をとったが、あらかじめ、領域Ｃのデフォーカス量ＤＦ_Ｃに所定量βを加えておき、その他の優先度を高くする領域のデフォーカス量に所定量αを加えておき、デフォーカス量が最も大きい（カメラ側に最も近い）領域を抽出するようにしても良い。この場合、所定量βを所定量α以上の値にすることで、領域Ｃについての優先度を他の領域よりも高くすることが可能である。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、近い被写体を選択しつつも中央部を優先させるという自動選択モードにおいて、中央部を優先させるための所定量を、撮影レンズの明るさに応じて変化させることができる。すなわち、明るい撮影レンズでは所定量が小さくなるので、焦点深度が浅い状態で、近い被写体に合焦せず後ピンとなることが防止される。また、暗い撮影レンズでは所定量が大きくなるので、焦点深度が深く焦点深度の深さでカバーできる状況で、不必要に領域の選択が行われることが防止される。
【００５０】
また、中央部の焦点検出領域に対する対称位置にある領域の被写体距離がほぼ同じであっても、いずれかの領域が優先されるので、測距を行う度に選択される領域変化することがない。すなわち、本発明の多点自動焦点検出装置は、明るい撮影レンズによる撮影では近い被写体をより優先させ、暗い撮影レンズでの撮影では中央優先的に、焦点深度でカバーし、また、領域の選択に所謂迷いを生ずることのない撮影を実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した一眼レフカメラの制御系を示すブロック図である。
【図２】図１のカメラのファインダー内を示す図である。
【図３】図２のファインダー内のファインダー内表示を詳細に示す図である。
【図４】図１のカメラで実行される処理のメインルーチンを表すフローチャートである。
【図５】ＡＦ処理を詳細に表すフローチャートである。
【図６】図７とともに、自動選択処理を含むデフォーカス演算処理を詳細に示すフローチャートである。
【図７】図６とともに、自動選択処理を含むデフォーカス演算処理を詳細に示すフローチャートである。
【符号の説明】
２メインミラー
４サブミラー
６ファインダー内表示ＬＣＤ
８ペンタプリズム
１０カメラ本体
１２測光ＩＣ
１４周辺制御回路
２４ＣＰＵ
２８ＡＦユニット
３７ＡＦモーター
４２ＥＥＰＲＯＮ
５０撮影レンズ
５２焦点調節レンズ
５６レンズＣＰＵ
８１撮影画面
８２ファインダー内表示
８２ｆ合焦表示
９１メインスイッチ
９２測光スイッチ
９４ＡＦスイッチ

Claims

撮影画面内の複数の焦点検出領域夫々でデフォーカス量を算出し、該夫々のデフォーカス量を近距離側をプラスとする符号付きデフォーカス量に変換するデフォーカス量算出手段と、
前記撮影画面内の中央部の焦点検出領域については、前記デフォーカス量算出手段により求められた符号付きデフォーカス量に撮影レンズの開放Ｆナンバーと比例関係にある第１所定値を加算した第１比較値とした上で、前記複数の焦点検出領域に関する前記符号付きデフォーカス量および前記第１比較値を比較し、値が最も大きいいずれか１つの焦点検出領域を選択する自動選択手段と、を有し、
前記自動選択手段により選択された焦点検出領域の符号付きデフォーカス量に基づいて撮影レンズを駆動制御することを特徴とする多点自動焦点検出装置。
前記第１所定値は、次の定義、
（第１所定値）＝（開放Ｆナンバー）×（最小錯乱円径）×ｂｂ；係数
で算出されること、を特徴とする請求項１に記載の多点自動焦点検出装置。
前記自動選択手段は、前記中央部の焦点検出領域を中心としてほぼ対称位置にある焦点検出領域のいずれか一方については、前記デフォーカス量算出手段により求められた符号付きデフォーカス量に前記撮影レンズの開放Ｆナンバーと比例関係にある第２所定値を加算した第２比較値とした上で、前記複数の焦点検出領域に関する前記符号付きデフォーカス量および前記各比較値を比較し、値が最も大きいいずれか１つの焦点検出領域を選択すること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の多点自動焦点検出装置。
前記自動選択手段は、前記撮影画面内において前記中央部の焦点検出領域を中心として、ほぼ左右対称の位置にある焦点検出領域については右側の焦点検出領域の符号付きデフォーカス量に前記第２所定値を加算し、ほぼ上下対称の位置にある焦点検出領域については上側の焦点検出領域の符号付きデフォーカス量に前記第２所定値を加算すること、を特徴とする請求項３に記載の多点自動焦点検出装置。
前記第２所定値は、次の定義、
（第２所定値）＝（開放Ｆナンバー）×（最小錯乱円径）×ａａ；係数
で算出されること、を特徴とする請求項３または請求項４に記載の多点自動焦点検出装置。
前記自動選択手段は、
前記中央部の焦点検出領域を中心としてほぼ左右対称の位置にある焦点検出領域のうち符号付きデフォーカス量が大きい第１の領域を選択し、
前記中央部の焦点検出領域を中心としてほぼ上下対称の位置にある焦点検出領域のうちデフォーカス量が大きい第２の領域を選択し、
前記第２の領域の符号付きデフォーカス量に前記第２所定値を加算した前記第２比較値と、前記第１の領域の符号付きデフォーカス量と、を比較して値が大きい方の領域に絞り、
前記中央部の焦点検出領域の符号付きデフォーカス量に前記第１所定値を加算した第１比較値と、絞られた該領域の符号付きデフォーカス量と、を比較して値が大きい方の領域を選択することにより、選択の優先順位をつけていることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれかに記載の多点自動焦点検出装置。
前記第１所定値≧前記第２所定値の関係であること、請求項３から請求項６のいずれかに記載の多点自動焦点検出装置。