JP7242207B2

JP7242207B2 - 焦点調節装置およびその制御方法

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Publication number: JP7242207B2
Application number: JP2018126163A
Authority: JP
Inventors: 輝岳門原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2018-07-02
Filing date: 2018-07-02
Publication date: 2023-03-20
Anticipated expiration: 2038-07-02
Also published as: JP2020003759A

Description

本発明は、撮像光学系の焦点調節装置に関するものである。

従来、一眼レフカメラにおける焦点検出は、光学ファインダへの撮像光束の一部を焦点検出用センサに導いてピントのズレ量を検出する位相差検出方式が主流であった。それに対し、撮像センサでも同様な焦点検出が可能になり、撮像センサの出力映像を見ながら（ＬＶ、ライブビューと言われる）でも位相差検出方式による撮像光学系の焦点調節が可能になった。

この異なるＡＦ方式のどちらかに関わらず、撮影者がピントを合わせたい「主被写体」を特定し、それに対してピントを合わせることが撮像装置の焦点調節機能には求められる。

例えば、図１１に示した様な運動会等での徒競走のゴールシーンを考える。あくまで先頭でゴールする右の選手に狙いを定めてピントを合わせたいか、左のゴール直前で抜かれ、たとえ二位になっても狙った選手（例：我が子など）にピントを合わせたいか、を特定する必要がある。

現在市販されている製品において、「手前を優先する」、「オート」、「中央を優先する」といった設定を選択できるものがある。しかし、「オート」にも「最初は中央付近を優先」といった縛りがあり、基本は中央領域を優先したもので、最初から中央領域以外の主被写体には合わせられない。また、「手前を優先する」も「常に手前を優先」で、主被写体より手前の障害物への懸念がある。

一方、特許文献１では、被写体の動きにピントを追従させるための最適な焦点検出動作を可能とする為、複数の設定項目があり、各ＡＦ動作モードで異なる設定値を組合せる開示が有る。こちらはあくまでも狙った被写体にピントを合わせ続けることに特化した内容であるが、逆に「手前を優先する」ということができない。

特開２０１２－２３７８０９号公報

上記の様な従来技術では、特定領域優先の前提や狙いがまだ限定された設定に偏っており、撮影者の意図に対し十分答えられているとは言えず、現状の焦点検出用の各データやシーン解析のみでは撮影者の意図を十分汲み取れない、と考えられる。

そこで、本発明の目的は、撮影者の意図を十分反映することのできる主要被写体となる領域の選択を可能にする焦点調節装置を提供するものである。

上記目的を達成するために、本発明の技術的特徴は、連続的に焦点調節を行う焦点調節装置の制御方法であって、撮影画面内の複数の焦点検出領域を設定する設定工程と、前記各焦点検出領域における焦点検出結果を算出する焦点検出工程と、追尾する被写体の乗換特性に関する設定値を表示部へ選択可能に表示するように制御する表示制御工程と、撮影者の指示に応じて選択された追尾する被写体の乗換特性に関する設定値に基づいて、前記複数の焦点検出領域の中から焦点調節の対象とする焦点検出領域を選択する選択工程と、を有し、前記追尾する被写体の乗換特性に関する設定値には、焦点調節の対象とした被写体を追尾し続ける第１の設定値と、焦点調節の対象とした被写体を追尾し続けるが、焦点調節の対象とした被写体の他に、予め決められた第１の条件を満たす他の被写体が有る場合に、追尾する被写体を前記他の被写体に乗換え、前記予め決められた第１の条件を満たす他の被写体が無い場合に、焦点調節の対象とした被写体を追尾し続ける第２の設定値と、前記第１の条件を含む第２の条件を満たす被写体を判定して追尾する被写体を乗換える第３の設定値が含まれることを特徴とする。

本発明によれば、現状では十分汲み取れない撮影者の意図を十分反映することが可能となる。

本発明の実施形態での動作フローの説明図である。本発明の一実施形態に係わる光学ファインダを備えた一眼レフカメラの断面図である。本発明の一実施形態に係わる一眼レフデジタルカメラの構成を示すブロック図である。本発明の実施形態での焦点検出領域の配置図である。本発明が解決しようとする課題の詳細説明図である。本発明での被写体乗換特性に関する設定値の説明図である。本発明の実施形態での動作フローの説明図である。本発明の実施形態での動作フローの説明図である。本発明の実施形態での動作フローの説明図である。本発明の実施形態での動作フローの説明図である。徒競走でのゴールシーンの図である。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

図２は、本発明の実施形態にかかわるレンズ交換式デジタル一眼レフカメラの光学配置を説明するための断面図ある。これは撮像センサ２１０８を備えたデジタルカメラとなっている。２１００はカメラ本体、２２００は撮影レンズ本体である。

図２において、２１０１は主ミラーであり、光学ファインダ観察状態では、撮影光路内に斜設され、撮影状態では撮影光路外に退避する。主ミラー２１０１はハーフミラーとなっており、撮影光路内に斜設されているときは、後述する焦点検出光学系に被写体からの光線の約半分を透過させる。

２１０２はファインダ光学系の一部を構成し、撮影レンズ２２００の予定結像面に配置されたピント板であり、２１０３はファインダ光路変更用のペンタプリズムである。２１０４は接眼レンズであり、撮影者はこの接眼レンズ２１０４の後方にある窓からピント板２１０２を観察することで撮影画面を観察することができる。

２１０５は結像レンズであり、２１０６はファインダ観察画面内の被写体輝度を測定するための測光センサである。結像レンズ２１０５は、ペンタプリズム２１０４内の反射光路を介してピント板２１０２と測光センサ２１０６とを共役に関係付けている。２１０７はフォーカルプレーンシャッタである。

２１０８は撮像センサであり、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子が用いられる。撮像素子２１０８は撮影レンズ２２００の予定結像面に配置される。

２１０９はサブミラーであり、主ミラー２１０１と同様に、ファインダ観察状態では撮影光路内に斜設され、撮影状態では撮影光路外に退避する。このサブミラー２１０９は、斜設された主ミラー２１０１を透過した光線を下方に折り曲げて、後述の焦点検出ユニット２１１０の方に導く。

２１１０は焦点検出用のセンサを備えた焦点検出ユニットである。焦点検出ユニット２１１０は、位相差検出方式によって撮影レンズ２２００の焦点調節状態を検出し、その検出結果は撮影レンズの焦点調節機構を制御するカメラ用のマイクロコンピュータに送られる。

次に、撮影レンズ２２００の構成について説明する。

図２において、２２０１は群を成すレンズのうちの１群レンズであって、１群レンズ２２０１は光軸上を前後に移動することで、撮影画面のピント位置を調整するフォーカスレンズである。２２０２は群を成すレンズのうちの２群レンズであって、２群レンズ２２０２は光軸上を前後に移動することで撮影レンズ２２００の焦点距離を変更し、撮影画面の変倍を行う変倍レンズである。２２０３は群を成すレンズのうちの３群レンズであって、３群レンズ２２０３は固定レンズである。２２０４は絞りである。

２２０５はフォーカスレンズである１群レンズ２２０１を光軸方向に移動させるＡＦ駆動回路であり、ＤＣモータやステッピングモータによって構成されＡＦ動作により前後に移動させる。２２０６は２群レンズ２２０２を光軸方向に移動させるズーム駆動回路であり、ＤＣモータやステッピングモータによって構成され変倍レンズ２２０２を前後に移動させる。

２２０７は絞り駆動回路であり、ＤＣモータやステッピングモータによって構成され、絞り２２０４の開口径を変化させるようにこれを駆動する。

２２０８はカメラ本体２１００と撮影レンズ２２００との通信インターフェイスとなるレンズマウント接点群である。

図３は、本発明の実施形態に関わる一眼レフデジタルカメラの構成を示すブロック図である。説明上、図２の記載と重複する場合は同じ番号で記載した。

２２００は撮影レンズ（各レンズ群をまとめたもの）であり、２２０４は絞りである。

２２０５はＡＦ駆動回路である。ＡＦ駆動回路２２０５は、例えばＤＣモータやステッピングモータによって構成され、マイクロコンピュータ３１２２の制御によって撮影レンズ２２００のフォーカスレンズ位置を変化させることによりピントを合わせる。

２２０６はズーム駆動回路である。ズーム駆動回路２２０６は、例えばＤＣモータやステッピングモータによって構成され、マイクロコンピュータ３１２２の制御によって撮影レンズ２２００の変倍レンズ位置を変化させることにより撮影レンズ２２００の焦点距離を変化させる。

２２０７は絞り駆動回路である。絞り駆動回路２２０７は、絞り２２０４を駆動する。駆動されるべき量はマイクロコンピュータ３１２２によって算出され、光学的な絞り値を変化させる。即ち、絞り値はカメラ側で決められ、レンズ側ではカメラ側からの指示（コマンド）に従って設定される。

２１０１は撮影レンズ２２００から入射した光束をファインダ側と撮像素子側とに切替えるための主ミラーである。主ミラー２１０１は、常時はファインダ部へと光束を導くよう反射させるように配されているが、撮影が行われる場合には、撮像センサ２１０８へと光束を導くように上方に跳ね上がり光束中から待避する。また主ミラー２１０１はその中央部が光の一部を透過できるようにハーフミラーとなっており、光束の一部は焦点検出を行うためのセンサに入射するように透過させる。

２１０３はファインダを構成するペンタプリズムである。ファインダ光学系は他にピント板（２１０２）、アイピースレンズ（２１０４）などによって構成させる。

２１０６はファインダに導かれた光束の一部分を得て明るさを測定する測光センサである。

２１０７はフォーカルプレーンシャッタで、３１１１はシャッタ駆動回路であり、フォーカルプレーンシャッタ２１０７を駆動する。シャッタの開口時間はマイクロコンピュータ３１２２によって制御される。

２１０８は撮像センサである。撮像センサ２１０８には、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどが用いられ、撮影レンズ２２００によって結像された被写体像を電気信号に変換する。

２１０９は主ミラー２１０１から透過してきた光束を反射させ、焦点検出を行うためのセンサ（焦点検出ユニット２１１０にある焦点検出回路３１１０内に配置されている）に導くためのサブミラーである。

３１１０は焦点検出回路である。主ミラー２１０１の中央部を透過し、サブミラー２１０９で反射された光束は、焦点検出回路３１１０の内部に配置された光電変換を行うためのセンサに至る。焦点調節に用いるデフォーカス量は、センサの出力の相関量を演算することによって求められる。マイクロコンピュータ３１２２は演算結果を評価してＡＦ駆動回路２２０５に指示し、フォーカスレンズ（２２０１）を駆動させる。

３１１２はクランプ回路、３１１３はＡＧＣ回路で、クランプ回路３１１２やＡＧＣ回路３１１３は、Ａ／Ｄ変換をする前の基本的なアナログ信号処理を行う。映像信号処理回路３１１５を通して、マイクロコンピュータ３１２２により、クランプレベルやＡＧＣ基準レベルの変更が行われる。

３１１４はＡ／Ｄ変換器である。Ａ／Ｄ変換器３１１４は撮像センサ２１０８のアナログ出力信号をデジタル信号に変換する。変換された信号は撮影結果となる画像信号となる。

３１１５は映像信号処理回路であり、ゲートアレイなどのロジックデバイスにより実現される。

３１１６はＴＦＴ駆動回路、３１１７はＴＦＴ（液晶）モニタである。

３１１８はメモリコントローラ、３１１９はメモリ、３１２０は外部のコンピュータ等と接続可能なインターフェイス、３１２１はバッファメモリである。

映像信号処理回路３１１５は、デジタル化された画像データに、フィルタ処理、色変換処理、ガンマ処理を行うと共に、ＪＰＥＧなどの圧縮処理を行い、メモリコントローラ３１１８に出力する。映像信号処理回路３１１５は、撮像センサ２１０８からの映像信号や、メモリコントローラ３１１８から逆に入力される画像データを、ＴＦＴ駆動回路３１１６を通してＴＦＴモニタ３１１７に出力することも可能である。これらの機能切り替えはマイクロコンピュータ３１２２の指示により行われる。映像信号処理回路３１１５は、必要に応じて撮像センサ２１０８の信号の露出情報やホワイトバランスなどの情報をマイクロコンピュータ３１２２に出力することが可能である。それらの情報を基にマイクロコンピュータ３１２２はホワイトバランスやゲイン調整の指示を行う。連続撮影動作の場合、一旦、未処理画像のままバッファメモリ３１２１に撮影データを格納し、メモリコントローラ３１１８を通して未処理の画像データを読み出し、映像信号処理回路３１１５にて画像処理や圧縮処理を行う。なお、連像撮影枚数はバッファメモリ３１２１の大きさに左右される。

メモリコントローラ３１１８では、映像信号処理回路３１１５から入力された未処理のデジタル画像データをバッファメモリに格納し、処理済みのデジタル画像データをメモリ３１１９に格納する。また、逆にバッファメモリ３１２１やメモリ３１１９から画像データを映像信号処理回路部３１１５に出力する。メモリ３１１９は取り外し可能である場合もある。メモリコントローラ３１１８は、インターフェイス３１２０を介してメモリ３１１９に記憶されている画像を外部のモニタ等へも出力可能である。

３１２２はマイクロコンピュータ、３１２３は操作部材で、操作部材３１２３は、マイクロコンピュータ３１２２にその状態を伝え、マイクロコンピュータ３１２２はその操作部材の変化に応じて各部をコントロールする。

３１２４はスイッチ１（以後ＳＷ１）、３１２５はスイッチ２（以後ＳＷ２）である。ＳＷ１とＳＷ２は、レリーズボタンの操作でオンオフするスイッチであり、それぞれ操作部材３１２３の入力スイッチのうちの１つである。ＳＷ１のみオンの状態はレリーズボタン半押し状態であり、この状態でＡＦ動作や測光動作を行う。ＳＷ１，ＳＷ２が共にオンの状態はレリーズボタンの全押し状態であり、画像を記録するためのレリーズボタンのオン状態となり、この状態で撮影が行われる。またＳＷ１，ＳＷ２がＯＮし続けている間は、連続撮影動作が行われる。操作部材３１２３には、他に、ＩＳＯ設定ボタン、画像サイズ設定ボタン、画質設定ボタン、情報表示ボタンなど不図示のスイッチが接続されており、スイッチの状態が検出されている。

３１２６は液晶駆動回路、３１２７は外部液晶表示部材、３１２８はファインダ内液晶表示部材である。液晶駆動回路３１２６は、マイクロコンピュータ３１２２の表示内容命令に従って、外部液晶表示部材３１２７やファインダ内液晶表示部材３１２８を駆動する。また、ファインダ内液晶表示部材３１２８には、不図示のＬＥＤなどのバックライトが配置されており、そのＬＥＤも液晶駆動回路３１２６で駆動される。マイクロコンピュータ３１２２は撮影前に設定されているＩＳＯ感度、画像サイズ、画質に応じた、画像サイズの予測値データをもとに、メモリコントローラ３１１８を通して、メモリの容量を確認した上で撮影可能残数を演算することができる。必要に応じて外部液晶表示部材３１２７、ファインダ内液晶表示部材３１２８にも表示することができる。

３１２９は不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）で、カメラに電源が入れられていない状態でも、データを保存することができる。

３１３０は電源部である。電源部３１３０は、各ＩＣや駆動系に必要な電源を供給する。

図４は撮影画面、即ち撮像センサ２１０８の全面（０）と焦点検出ユニット２１１０及び焦点検出回路３１１０に配置されている焦点検出用のセンサによる焦点検出領域（１から７の７領域）の位置関係を示している。撮影者の意図を反映して、これら７領域のどれをどの様な判断基準に基づいて焦点調節対象となる「主被写体」の領域として扱うかが本発明の課題である。

図５は先述した図１１の徒競走でのゴールシーンにおいて、図４の各焦点検出領域がどの様に被写体を捉えるかを（Ａ）～（Ｃ）の３通りについて説明する図である。

図５（Ａ）においては、撮影画面の全面（０）の中央の焦点検出領域（４）が先頭でゴールする選手を捉えているので、こちらの選手を狙っている場合においては、中央領域優先や手前優先でも撮影者の意図を反映した結果となる。しかし、左側で遅れてゴールする選手を狙っていた場合はそうならない。

一方、図５（Ｂ）においては、撮影画面の全面（０）の中央の焦点検出領域（４）が左側で遅れてゴールする選手を捉えているので、こちらの選手を狙っている場合においては、中央領域優先なら撮影者の意図を反映した結果となる。しかし、手前のゴールテープもかかっており、望ましくは１つ上の焦点検出領域（１）の結果で焦点調節したい場面である。手前優先では撮影者の意図を反映した結果とはならないが、右側の先頭でゴールする選手を狙っている場合には、焦点検出領域（５）あるいは（６）の結果で焦点調節され、撮影者の意図を反映した結果となる。

しかし、手前優先にして先頭でゴールする選手を狙っている場合でも、図５（Ｃ）の様に、特にゴールからやや離れた場所から撮っている場合は、急に無関係な人が先頭でゴールする選手よりも手前で撮影画面内に入って来ることもある。この場合、急に焦点検出領域（６）の結果で焦点調節されるなら撮影者の意図と異なる結果となる。

（実施例）
以下、図を参照して、第１の実施例による焦点調節装置について説明する。

まず、不図示のメニューボタンを押すことで、各種のカメラ設定を変更するモードに入り、焦点調節機能に関わる設定の中から「被写体乗換特性」を設定する画面を選ぶと、図６に示した被写体乗換特性に関する設定ができる。ここで撮影者は「主被写体」としてピントを合わせたい焦点検出領域を選ぶ判断基準を３種類の設定値（０、＋１、＋２）を選ぶことでどれか１つに設定できる。本実施例では「粘る＝０：標準」は、あくまでも狙った被写体にピントを合わせ続け、一方「機敏＝＋２」は、常に手前を優先する設定とした。中間の「＋１」は明らかに大きく手前側に移動被写体が有ると判断される限りにおいて、手前の被写体を優先する設定としている。

但し、本実施例では、設定値（＋１、＋２）を選んだ場合においても、明らかに手前で移動しない又は移動が鈍い障害物は排除する。

なお、本実施例においての焦点調節動作は、移動する被写体に対して焦点調節するためのサーボＡＦ等と呼ばれる連続的に焦点調節を行う動作を前提としている。これについて、図１０を用いてサーボＡＦ動作の概要を説明する。

図１０は本発明の実施例におけるサーボＡＦ動作フローの説明図である。

ＳＷ１（３１２４）が押され、ステップ１００１でＳＷ＝ＯＮと判定されると、ステップ１００２で「焦点検出処理」が行われる。ここでは、所定の焦点調節動作として、まず焦点検出センサ４００５の蓄積が開始され、所定の蓄積動作を行うこととなる。その後、焦点検出センサ４００５の蓄積信号を読み出し、所定の補正等を行った蓄積信号に基づき、ピントのずれ量となるデフォーカス量を各焦点検出領域に対して求める。この一連の処理は既に多くの開示例があるので詳細な説明は省略する。

一方、ステップ１００１でＳＷ１（３１２４）が押されていない（ＳＷ１＝ＯＦＦ）と判定されたならば、そのままサーボＡＦ動作は終了となる（ステップ１００８）。

ステップ１００３では「乗換判断基準選択処理」を行う。ここで、焦点調節機能において優先すべき領域或いは被写体領域を選択する判断基準を、図６で説明した撮影者に予め設定してもらう値により判断し、それぞれに応じた処理を行う。これについては図１を用いて後で説明する。

続くステップ１００４で「焦点調節」を行う。具体的にはマイクロコンピュータ３１２２による制御信号に応じて、ＡＦ駆動回路２２０５で１群レンズ２２０１を光軸方向に移動させるレンズ駆動制御を行う。この一連の処理も既に多くの開示例があるので詳細な説明は省略する。

そしてステップ１００５で改めてＳＷ１（３１２４）の状態を確認し、既に押されていない（ＳＷ１＝ＯＦＦ）と判定されたならば、ここでもそのままサーボＡＦ動作は終了となる（ステップ１００８）。逆に、ＳＷ１（３１２４）が押され、ＳＷ１＝ＯＮと判定されると、次のステップ１００６でＳＷ２（３１２５）が押されているかを判定する。ＳＷ２は押されていない（ＳＷ２＝ＯＦＦ）と判定されたならば、そのままステップ１００１へ戻り、ＳＷ１（３１２４）が押されていない（ＳＷ１＝ＯＦＦ）と判定されるまで一連の動作を継続し、連続的に焦点調節を行う動作を実現する。

一方、ステップ１００６でＳＷ２（３１２５）が押されていると判定されたならば、ステップ１００７にて「レリーズ動作」を行う。即ち撮像センサ２１０８による「撮像」が行われることとなる。この一連の処理も既に多くの開示例があるので詳細な説明は省略する。

図１は本発明の第１の実施例において、撮影者が「主被写体」としてピントを合わせたい焦点検出領域をどの様な判断基準に基づいて優先すべきかを選択する動作フローの説明図である。

前述した様に、「焦点検出処理」が行われピントのずれ量となるデフォーカス量が各焦点検出領域に対して求められた後、ステップ１００からの現在の「主被写体」としてピントを合わせたい焦点検出領域を選ぶ判断基準を選択する制御が行われる。ステップ１０１において、上記図６での３種類の設定値（０、＋１、＋２）のどれかを判断し、それぞれに応じてステップ１０２の「追従継続優先処理」、ステップ１０３の「乗換判定処理」、ステップ１０４の「近側乗換優先処理」を行う。

図７は図１のステップ１０２の「追従継続優先処理」である。ここでは、いわゆる追尾動作を基本として、あくまでも狙った被写体にピントを合わせ続けるために焦点検出領域を決定する。

ステップ７０１で「追尾対象領域選定処理」を行う。ここでは、測光センサ２１０６の出力に基づいた色追尾や顔追尾の結果を用いて、撮影画面内の各焦点検出領域における被写体としての継続性が判断される。なお、これについては公知の技術内容なので詳細な説明は省略する。

ステップ７０２で「追尾対象領域判定処理」を行う。まず、上記ステップ７０１での追尾結果に基づいた優先すべき焦点検出領域の情報が焦点調節機能側に提供される。一方、焦点検出機能からは、そもそもの焦点検出動作が可能かどうかの信頼性等の情報や過去を含めた焦点検出結果が焦点調節機能側に提供される。結果として、その領域における動体としての継続性と追尾結果に基づく総合判定処理が行われる。

ステップ７０３で「最終採用領域決定」を行う。ここでは、ステップ７０２での総合判定結果により、最終的に狙った被写体にピントを合わせ続ける動作として相応しい焦点検出領域を決定する。このような「追従継続優先処理」により、あくまでも狙った被写体にピントを合わせ続けることができる。

図８は図１のステップ１０３の「乗換判定処理」である。ここでは、まず図７で示した「追従継続優先処理」を行い（ステップ８０１）、まずは狙った被写体にピントを合わせ続けることを前提としている。

次のステップ８０２で「デフォーカスマップ処理」を行う。これは複数の焦点検出領域における今回の各焦点検出結果であるデフォーカス量の分布を求めるもので、撮影者が狙っていると思われる被写体領域以外に「主被写体」と思われる領域が無いかの判断の第一段階である。

続くステップ８０３では、ステップ８０２の「デフォーカスマップ処理」の結果から、大きく後ピンとなっている領域の有無を判定する。実際には、予め決めた「大きくボケるデフォーカス量」を超える様な後ピンとなっている領域の有無を判定する。ここでその様な領域は無いと判定されたならば、そのままステップ８０７へ移行し、ステップ８０１の「追従継続優先処理」で決定された採用領域を最終決定領域とする。

一方、ステップ８０３で「大きくボケるデフォーカス量」を超える様な後ピンとなっている領域が有ると判定されたならば、次のステップ８０４で「障害物判定処理」を行う。ここでは、ステップ８０３で「大きくボケるデフォーカス量」を超える様な後ピンとされた領域に関し、過去の焦点検出結果の履歴から、近づいてくる移動体か、明らかに手前で移動しない又は移動が鈍い障害物かを判定する。

続くステップ８０５で、ステップ８０４の判定結果を判断する。結果、障害物があると判断された場合は、ステップ８０７へ移行し、ステップ８０１の「追従継続優先処理」で決定された採用領域を最終決定領域とする。

一方、障害物は無いと判断された場合は、ステップ８０６で「大きくボケるデフォーカス量」を超える様な後ピンとなる領域の最近点を新たな採用領域として乗換を行う。これにより、明らかに大きく手前側に移動被写体が有ると判断される限りにおいて、手前の被写体を優先することができる。

図９は図１のステップ１０４の「近側乗換優先処理」である。ここでは、明らかに手前で移動しない又は移動が鈍い障害物は排除しつつ、常に手前の被写体領域を優先する。

まず、ステップ９０１で「デフォーカスマップ処理」を行う。これは上記した様に複数の焦点検出領域における今回の各焦点検出結果であるデフォーカス量の分布を求めるもので、手前の被写体領域を優先する為の第一段階である。

続くステップ９０２では、ステップ９０１の「デフォーカスマップ処理」の結果から、最も後ピンとなっている手前の領域の判定（最近点判定）をする。ここで、現在「主被写体」として優先的に焦点調節している領域より手前となる領域が無い場合は、現在の優先状態を継続する為にそのまま終了となる。

一方、最初の焦点調節状態も含め、ステップ９０２で最も手前となる領域が有る場合は、ステップ９０３、９０４にて図８のステップ８０４、８０５と同様に「障害物判定処理」を行い、その判定結果を判断する。

その結果、障害物であると判断された場合は、ステップ９０５へ移行し、ステップ９０２で最も手前となる領域を障害物の領域として除外した上で、ステップ９０１と同様に今回の各焦点検出結果であるデフォーカス量の分布を調べる。その結果を持って再びステップ９０２へ戻る。そして、以降の処理を障害物で無い最も後ピンとなる手前の領域が見つかるか、手前の領域が全て障害物と判定され、現在「主被写体」として優先的に焦点調節している領域より手前となる領域が無くなるまで続けることになる。

ステップ９０４で障害物は無いと判断された場合は、ステップ９０６で最近点を新たな採用領域として乗換を行う。これにより、常に手前を優先することができる。

以上の様な構成により、焦点調節機能において優先すべき領域或いは被写体領域を選択する判断基準を撮影者に予め設定してもらうことで、現状では十分汲み取れない撮影者の意図を反映することが可能な焦点調節装置が可能となる。

（他の実施例）
以上は、焦点検出手段としての焦点検出用のセンサを備えた焦点検出ユニット２１１０を備えた実施例で説明してきた。しかし、焦点調節機能において優先すべき領域或いは被写体領域を選択する判断は、撮像センサ２１０８の信号出力に基づき、焦点調節する撮像面ＡＦや主被写体と思われる領域を追い続ける追尾機能を備えた撮影装置に於いても重要であることは明白である。従って、撮像面ＡＦ機能や追尾機能を備えた撮影装置においても、撮像面ＡＦや追尾機能の方式によらず本発明は有効となる。

また、前記追尾機能は測光センサ２１０６の信号出力に基づき行われる場合でも同様に有効となる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

２１１０焦点検出ユニット
３１１０焦点検出回路
３１２２マイクロコンピュータ

Claims

連続的に焦点調節を行う焦点調節装置であって、
撮影画面内に複数の焦点検出領域を設定する設定手段と、
前記各焦点検出領域における焦点検出結果を算出する焦点検出手段と、
追尾する被写体の乗換特性に関する設定値を表示部へ選択可能に表示するように制御する表示制御手段と、
撮影者の指示に応じて選択された追尾する被写体の乗換特性に関する設定値に基づいて、前記複数の焦点検出領域の中から焦点調節の対象とする焦点検出領域を選択する選択手段と、を備え、
前記追尾する被写体の乗換特性に関する設定値には、焦点調節の対象とした被写体を追尾し続ける第１の設定値と、焦点調節の対象とした被写体を追尾し続けるが、焦点調節の対象とした被写体の他に、予め決められた第１の条件を満たす他の被写体が有る場合に、追尾する被写体を前記他の被写体に乗換え、前記予め決められた第１の条件を満たす他の被写体が無い場合に、焦点調節の対象とした被写体を追尾し続ける第２の設定値と、前記第１の条件を含む第２の条件を満たす被写体を判定して追尾する被写体を乗換える第３の設定値が含まれることを特徴とする焦点調節装置。
前記選択手段は、前記第１の設定値が選択された場合、センサ出力に基づいた追尾検出結果および前記各焦点検出領域における焦点検出結果に基づいて、撮影画面内の各焦点検出領域における被写体としての継続性を判定することで、焦点調節の対象とした被写体を追尾し続ける動作として相応しい焦点検出領域を決定することを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
前記選択手段は、前記第２の設定値が選択された場合、前記焦点検出結果であるデフォーカス量の分布に基づいて、予め決められた量より大きく後ピンとなっている焦点検出領域の有無を判定し、前記予め決められた量より大きく後ピンとなっている焦点検出領域が有ると判定されたならば、焦点調節の対象とした被写体の他に、前記予め決められた第１の条件を満たす他の被写体が有ると判定して、追尾する被写体を前記他の被写体に乗換え、前記予め決められた量より大きく後ピンとなっている焦点検出領域が無いと判定されたならば、前記予め決められた第１の条件を満たす他の被写体が無いと判定して、焦点調節の対象とした被写体を追尾し続けるように、焦点検出領域を決定することを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
前記選択手段は、前記第２の設定値が選択された場合において、前記予め決められた量より大きく後ピンとなっている焦点検出領域が無いと判定されたならば、センサ出力に基づいた追尾検出結果および前記各焦点検出領域における焦点検出結果に基づいて、焦点調節の対象とした被写体を追尾し続ける動作として相応しい焦点検出領域を決定し、当該焦点検出領域が有ると判定されたならば、予め決められた量より大きく後ピンとなっている焦点検出領域を新たな焦点調節の対象とする焦点検出領域として乗換を行うことを特徴とする請求項３に記載の焦点調節装置。
前記選択手段は、前記第２の設定値が選択された場合において、前記予め決められた量より大きく後ピンとなっている焦点検出領域が有ると判定された際、当該焦点検出領域に関し、障害物判定処理を行い、障害物が有ると判定された場合は、前記追尾検出結果および前記各焦点検出領域における焦点検出結果に基づいて、焦点調節の対象とした被写体を追尾し続ける動作として相応しい焦点検出領域を決定することを特徴とする請求項４に記載の焦点調節装置。
前記選択手段は、前記第３の設定値が選択された場合、前記焦点検出結果であるデフォーカス量の分布に基づいて、最も手前となる焦点検出領域を新たな焦点調節の対象とする焦点検出領域として乗換を行うことを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
前記選択手段は、前記第３の設定値が選択された場合において、障害物判定処理を行い、障害物が有ると判定された焦点検出領域を選択しないことを特徴とする請求項６に記載の焦点調節装置。
連続的に焦点調節を行う焦点調節装置の制御方法であって、
撮影画面内に複数の焦点検出領域を設定する設定工程と、
前記各焦点検出領域における焦点検出結果を算出する焦点検出工程と、
追尾する被写体の乗換特性に関する設定値を表示部へ選択可能に表示するように制御する表示制御工程と、
撮影者の指示に応じて選択された追尾する被写体の乗換特性に関する設定値に基づいて、前記複数の焦点検出領域の中から焦点調節の対象とする焦点検出領域を選択する選択工程と、を有し、
前記追尾する被写体の乗換特性に関する設定値には、焦点調節の対象とした被写体を追尾し続ける第１の設定値と、焦点調節の対象とした被写体を追尾し続けるが、焦点調節の対象とした被写体の他に、予め決められた第１の条件を満たす他の被写体が有る場合に、追尾する被写体を前記他の被写体に乗換え、前記予め決められた第１の条件を満たす他の被写体が無い場合に、焦点調節の対象とした被写体を追尾し続ける第２の設定値と、前記第１の条件を含む第２の条件を満たす被写体を判定して追尾する被写体を乗換える第３の設定値が含まれることを特徴とする焦点調節装置の制御方法。