JP4418576B2

JP4418576B2 - カメラ

Info

Publication number: JP4418576B2
Application number: JP2000176936A
Authority: JP
Inventors: 元太大塚
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-06-13
Filing date: 2000-06-13
Publication date: 2010-02-17
Anticipated expiration: 2020-06-13
Also published as: JP2001356384A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の測距点、複数の測光エリアを備えたカメラにおいて、露出値を決定する為の全体の測光値を算出するために、各測光エリアの出力値に対し、夫々重み付けを施し、重み付けされた或る所定の領域の出力値に対し加重平均を行い全体の測光値を決定するカメラであって、各焦点検出エリアに対するデフォーカス量に基づいて、加重平均を行う際の各測光エリアの重み付けを任意に変更し、その重み付けを施した各測光エリアに対しての加重平均により全体の測光値を算出し、その測光値より露出値を決定し、撮影を行うカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の測距点、複数の測光エリアを備えたカメラにおいて、露出決定時に各測光エリアの出力値に対し夫々重み付けを施し、重み付けされた出力値に対し加重平均を行い全体の測光値を決定する測光装置に係り、各画素に対する重み付けの値と、加重平均を施すエリアに関しては、複数の測距点のうち、或る１つの点を選択し、その測距点に対して、或る特定の加重平均エリア、或る特定の同一の重み付けエリアを設定し全体の側光値を算出していた。つまり、どの測距点が選択されようとも、常に決まった加重平均エリア、同一重み付けエリアで測光値の算出を行っていた。
【０００３】
また、合焦範囲内の測距点が複数存在する場合には、その中で、最も有力となる点を唯一選択し、その測距点に対して或る特定の加重平均エリア、或る特定の同一の重み付けエリアを設定し、全体の測光値を算出していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来技術においては、あらゆるシチュエーションに対して、常に決まった加重平均エリア、同一重み付けエリアで測光値の算出を行っていた。しかし、合焦範囲内の測距点が複数存在する場合には、必ずしも撮影中心に対し最大の重み付けが施されるとは限らず、撮影中心とはかけ離れたエリアに対し最大の重み付けを施してしまう場合が生ずる。その場合、主被写体全体に対しては露出誤差が生じ、適正な露出が得られないという結果になる。主被写体がフレーミング内の大きな割合を占めている時などは、その顕著な例となる。
【０００５】
また、特開平１１−２３９５１では、その様なシチュエーション時に露出誤差を低減させる為に、合焦範囲内の焦点検出エリアが複数選択された場合においては、各焦点検出エリアに対応する測光エリアのなかで、全測光エリアの平均値と近い測光エリアの重み付けを最大にしたり、選択以外のエリアとの比較をし、選択以外のエリアの値に近い方に最大の重み付けを施す等して、主被写体がフレーミング内の大きな領域を占めている場合においても、比較的、露出誤差の少ない、測光値の算出を行っている。ただ、その手法においても、最終的には、複数ある測光エリアの内の１つを選択することとなり、露出値のばらつきを抑えきれない懸念が残ることとなる。
【０００６】
また、逆に主被写体がフレーミング内を占める割合が少ない状況下では、主被写体とは異なるエリアに対しての測光エリアの出力値も加重平均される為、撮影者が意図する露出とは異なる場合が生ずるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述の事情に鑑みて成されたもので、複数画素を兼ね備えた測光センサと、複数の点で測距が可能な測距センサを持つカメラにおいて、合焦範囲内にある測距点の数、各測距点でのデフォーカス値に応じて、測光のアルゴリズムを変化させることにより、フレーミング内での主被写体の占有率の大小に拘わらず、常に適切な露出を行えるカメラを提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、カメラを次の（１）ないし（４）のとおりに構成する。
（１）複数の焦点検出エリアと複数の測光エリアを備えたカメラにおいて、各焦点検出エリアにおけるデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出手段と、前記デフォーカス量算出手段による算出結果から、各焦点検出エリアの中で所定の被写界深度内にある焦点検出エリアの分布状態に応じて、出力信号を加重平均する測光エリアとして、その所定の被写界深度内にある焦点検出エリアに対応する測光エリア及びそれに隣接する測光エリアを含めた複数の測光エリアを選択し、その選択された各測光エリアの出力信号を加重平均することにより測光値を算出する測光値算出手段とを有することを特徴とするカメラ。
（２）前記（１）記載のカメラにおいて、各焦点検出エリアにおけるデフォーカス量が小さいほど、それに対応した測光エリアの重み付けを高くすることを特徴とするカメラ。
（３）前記（１）記載のカメラにおいて、撮影モードが、各測距点の中で測距を成功した点すべてに対し同一の被写界深度に近づける様に焦点を調節する（Ａ−ＤＥＰ）モード時には、測距が成功した領域のうち、その両端点を結ぶエリアを中心として露出演算時に使用する測光エリアを決定することを特徴とするカメラ。
（４）前記（３）記載のカメラにおいて、縦横の姿勢検知を認識する姿勢検知センサの出力に基づき、測距が成功した焦点検出エリアの中で縦方向、或いは横方向の両端を結ぶ線に対応する測光エリアを最大の重み付けとして、その被写体の測光値を算出することを特徴とするカメラ。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、一眼レフカメラを例にして、実施例を説明する。
【００１６】
（第１の実施例）
図１は、第１の実施例における全体構成を示すブロック図である。
【００１７】
図１において、ＡＦセンサ２は、各々の測距エリアに対し一対のラインセンサで構成されており、測距に必要な像の取り込みを行っている。デフォーカス演算部３では、ＡＦセンサ２で取りこんだ像を基に、各測距エリアにおけるデフォーカス値を算出する。焦点調節部４では、デフォーカス演算部３で得られた各測距エリアのデフォーカス値を参照し、所定のアルゴリズムにより選択された測距エリアに対しデフォーカス値に相当する分、レンズのフォーカシングリングを駆動させることにより所定の像面移動を施す。これにより、或る測距エリアでの合焦の為の動作を終了すると共に、現在のフォーカシングリングの位置における各測距エリアのデフォーカス値もメモリに保持するようになっている。
【００１８】
次に、測光エリア決定部５では、焦点調節部４で得られた各測距エリアの内の合焦エリア（被写界深度内のエリア）に基づいて、各測距エリアに対応した各測光エリアにおいて、露出に使用する測光エリアの決定を行っている。重み付け決定部６においては、焦点調節部４で得られた各測距エリアでのデフォーカス値に基づいて、各測距エリアに対応した測光エリアの露出時の加重平均に用いられる重み付けの値を算出している。露出演算部７では、測光エリア決定部５で決定された測光エリアの画素に対し、ＡＥセンサ８で得られた測光値に対して、重み付け決定部６で得られた重み付けを施したものの加重平均を行い、全体の測光値の算出を行っている。
【００１９】
また、その測光値を基に、フィルム感度等の情報を加え、全体の露出値を算出している。
【００２０】
シャッタ制御機構９、及び絞り制御機構１０では、露出演算部７の露出値に基づいて、或る撮影モードにおける、このカメラの露出駆動を行うようになっている。
【００２１】
上述のように、測光エリア決定部５、重み付け決定部６、露出演算部７、ＡＥセンサ８、シャッタ制御機構９、及び絞り制御機構１０によって、露出制御部１が構成されている。
【００２２】
図２は、第１の実施例におけるファインダー上での測光エリア、測距エリアの説明図である。
【００２３】
次に、露出に用いる測光エリア、つまり加重平均エリアの選択についての詳細を述べる。
【００２４】
ＡＦセンサ２で、測距に必要な像の取り込みを行い、デフォーカス演算部３では、ＡＦセンサ２で取りこんだ像を基に、各測距エリアにおけるデフォーカス値を算出し、焦点調節部４で、デフォーカス演算部３で得られた各測距エリアのデフォーカス値を参照して、図３に示す様に、各測距エリアの合焦エリアを決定する。
【００２５】
図３（ａ）では、ｙ₃行における測距エリアでのデフォーカス値の分布図を示している。合焦エリアとは、測距に成功した領域で、且つ被写界深度内の測距エリアを示す。また、図３（ｂ）では、その測距エリアに対応した測光画素を示すと共に、対応する測光画素の合焦の結果を示している。
【００２６】
次に、露出演算時に使用する測光エリア（以下加重平均エリアとする）について説明する。加重平均エリアは、図３の如く得られた合焦エリアに基づいて決定され、その合焦エリアと、その近傍のエリアを加重平均エリアとして使用する。
【００２７】
図４（ａ）、（ｂ）は、合焦エリアから加重平均エリアの選択▲１▼の詳細説明図である。
【００２８】
例えば、合焦画素が隣接している場合には図４（ａ）に示す様な形で、加重平均エリアが決定され、また、合焦エリアが遠隔した場所に位置する場合には、図４（ｂ）に示す様な形で、加重平均エリアが決定される。勿論、加重平均エリアに使用する合焦エリアの近傍画素は、測光、測距エリアの分割数に応じて適宜、画素数を選べば良い。
【００２９】
以上示したように、加重平均エリアは、合焦エリア画素により決定される。
【００３０】
次に、デフオーカス分布における測光エリアの重み付けについて説明する。
【００３１】
図５は、ＡＥ重み付けの決定説明図であり、（ａ）は、デフォーカス分布図、（ｂ）は、重み付けの割合を示す図、（ｃ）は、各画素の重み付け値
図５では、中心行における測距エリアを例にして、そのエリアのデフォーカス分布より測光エリアの重み付け値の決定方法について説明をする．前記図１に示す焦点調節部４でフオーカシングリングを駆動させることにより、ある測距エリアにおいては、デフォーカス値が０となる測距エリアが生じる（この場合中心エリア）。このポイントを重み付け１とし、それとは、逆にこの駆動でデフォーカス値が最大となるポイントを重み付け０とする。この様に、デフォーカスのピーク値とボトム値を基準に各エリアの重み付けを決定する。この様子を図５（ｂ）、（ｃ）に示している。以上の様にして各エリアの重み付けを施すが、実際には全測距エリアからボトム値（重み付け０のエリア）を決定してもよいし、或いは、加重平均エリアとその近傍エリアからボトム値を決定してもよい。
【００３２】
全体の露出値の算出においては、加重平均エリア内における各エリアの重み付けの比でもって、全体の加重平均を施してやる。
【００３３】
以上の様にＡＦセンサ２によるデフォーカス分布に基づく測光のアルゴリズムを施すことで、被写体がファインダー内の小エリアに存在する場合においても、被写体がファインダー内全域にある場合においても、被写体の輝度を適切に捕らえた露出を施すことが出来る。
【００３４】
（第２の実施例）
次に、第１の実施例で説明した機構のカメラにおいて、「各測距点の中で測距を成功した点すべてに対し同一の被写界深度に近づける様に焦点を調節する」（Ａ−ＤＥＰ）撮影モードと、縦横の姿勢検知を行うＳＷが付加された場合について、第２の実施例として説明する。
【００３５】
図６は、第２の実施例における全体構成を示すブロック図であるが、撮影モードと、縦横検知ＳＷ（以下、ＨＶＳＷと呼ぶ）の結果が、露出の加重平均エリアを決定する、測光エリア決定部に反映される点が、実施例１の構成図に対して付加されているところである。
【００３６】
この、Ａ−ＤＥＰモード、ＨＶＳＷがどのような流れで加重平均エリアの選択を行うかを、図７のＡＥ加重平均エリアの選択手順説明用フローチャートに示した。Ｓ１、Ｓ２においては、第１の実施例の場合と同様な制御を施す。各測距エリアのデフォーカス値から、所定のアルゴリズムを用いて、レンズ駆動を促し（Ｓ３）、各測距エリアに対して、合焦エリア内の判別操作を行い、更に、撮影モードがＡ−ＤＥＰモードである場合には、ＨＶＳＷの状況も判断して（Ｓ７）、加重平均エリアの選択を行っている（Ｓ８、Ｓ９）。撮影モードがＡ−ＤＥＰモード以外の場合には、第１実施例の場合と同様の制御を施す。
【００３７】
次に、図７のＳ８の状態時の加重平均エリアの選択▲２▼の詳細を図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を用いて説明する。
【００３８】
図８（ａ）は、各測距エリアのデフォーカス値に応じてレンズ駆動を施した後のデフォーカス分布図である。更に、各測距エリアは、合焦内エリア、合焦外エリア、合焦不能エリアと大きく３つに大別されるが、このＡ−ＤＥＰモード使用時においては、遠方から近点までの被写体に対して、フレーミングをあわせるモードであり、少なくとも、両端の合焦エリアよりも内側にあるエリアは、撮影者の撮影意図を示す構図である可能性が非常に高い。従って、この両端の合焦エリアの内側の測距エリアにおいては、図８（ｂ）に示すように測距不能な点が生じた場合においても、合焦エリアと見做し、図８（ｃ）のようにそれによる加重平均のエリアを決定してやる。
【００３９】
次に、図９を基にＨＶＳＷが付加された場合の加重平均エリアの選択▲３▼の方法について述べる（図７、Ｓ９）。
【００４０】
このＨＶＳＷが付加された場合には、図７で行ったアルゴリズムをカメラの姿勢に基き施すことになる。被写体が遠点から近点にあるシチュエーションとは、殆どが横方向（水平方向）にある為、カメラが横位置にあると認識された場合には、横方向に、左右方向両端の合焦エリア内を合焦エリアと見做し、加重平均エリアの決定をし、縦位置と認識された場合には、上下方向両端の合焦エリア内を合焦エリアと見做し、加重平均エリアの決定を施すことにする。
【００４１】
以上の様に、構図内の遠点から近点までを被写界深度として撮影する場合、即ち、Ａ−ＤＥＰモードを使用する場合は、それに応じて露出演算に使用する加重平均エリアの決定を行ってあげることで、そのような構図に対して最適な露出値を算出することが出来る。
【００４２】
【発明の効果】
第１の効果は、このデフォーカス値により加重平均の重み付けを決定することで、風景重視の人物像などの、遠点の被写体に対しては、重み付けが平均的にかけられ、近点の被写体に対しては、主被写体重視の重み付けを施すことが出来る。また、近点の被写体においても、主被写体のフレーミング内の占有率が高い場合には、主被写体に対しては平均的な重み付けを施すことが可能となる。
【００４３】
第２の効果として、構図内の遠点から近点までを被写界深度として撮影する場合、即ち、Ａ−ＤＥＰモードを使用する場合においては、ファインダーの横方向或いは、縦方向に繋がりをもたせた加重平均エリアの決定を行ってあげることで、その構図に対して最適な露出値を算出することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における全体構成を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施例におけるファインダー上での測光エリア及び測距エリアの配列説明図
【図３】本発明の第１の実施例における合焦エリアの選択説明図
【図４】本発明の第１の実施例における合焦エリアから加重平均エリアの選択▲１▼の詳細説明図
【図５】本発明の第１の実施例における測光エリアの重み付け決定方法説明図
【図６】本発明の第２の実施例における全体構成を示すブロック図
【図７】本発明の第２の実施例におけるＡＥ加重平均エリアの選択手順説明用フローチャート
【図８】本発明の第２の実施例における加重平均エリアの選択▲２▼の詳細説明図
【図９】本発明の第２の実施例における加重平均エリアの選択▲３▼の詳細説明図
【符号の説明】
１露出制御部
２ＡＦセンサ
３デフォーカス演算部
４焦点調節部
５測光エリア決定部
６重み付け決定部
７露出演算部
８ＡＥセンサ
９シャッタ制御機構
１０絞り制御機構
２０撮影モード
２１ＨＶＳＷ

Claims

複数の焦点検出エリアと複数の測光エリアを備えたカメラにおいて、
各焦点検出エリアにおけるデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出手段と、
前記デフォーカス量算出手段による算出結果から、各焦点検出エリアの中で所定の被写界深度内にある焦点検出エリアの分布状態に応じて、出力信号を加重平均する測光エリアとして、その所定の被写界深度内にある焦点検出エリアに対応する測光エリア及びそれに隣接する測光エリアを含めた複数の測光エリアを選択し、その選択された各測光エリアの出力信号を加重平均することにより測光値を算出する測光値算出手段とを有することを特徴とするカメラ。
請求項１記載のカメラにおいて、各焦点検出エリアにおけるデフォーカス量が小さいほど、それに対応した測光エリアの重み付けを高くすることを特徴とするカメラ。
請求項１記載のカメラにおいて、撮影モードが、各測距点の中で測距を成功した点すべてに対し同一の被写界深度に近づける様に焦点を調節する（Ａ−ＤＥＰ）モード時には、測距が成功した領域のうち、その両端点を結ぶエリアを中心として露出演算時に使用する測光エリアを決定することを特徴とするカメラ。
請求項３記載のカメラにおいて、縦横の姿勢検知を認識する姿勢検知センサの出力に基づき、測距が成功した焦点検出エリアの中で縦方向、或いは横方向の両端を結ぶ線に対応する測光エリアを最大の重み付けとして、その被写体の測光値を算出することを特徴とするカメラ。