JP2006053400A - 焦点検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 撮影画面上に複数の焦点検出領域を設定し、各焦点検出領域に対応する被写体光束を光電変換する複数の光電変換手段と、複数の光電変換手段の出力レベルに応じて、複数の光電変換手段の電荷蓄積時間を個別に設定し、複数の光電変換手段を制御する制御手段と、複数の光電変換手段の出力に基づいて撮影レンズの焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、複数の焦点検出領域の中から、焦点調節に使用する焦点検出領域を選択する選択手段とを備え、制御手段は、選択手段により焦点調節に使用する焦点検出領域が選択されるまでは、複数の焦点検出領域のうち、撮影画面の中央近傍に位置する焦点検出領域に対応する光電変換手段の電荷蓄積時間に応じて、その他の光電変換手段における電荷蓄積時間の上限を制限する。
【選択図】 図3
Description
本発明は、複数の焦点検出領域について焦点検出を行う焦点検出装置において、焦点調節に使用する焦点検出領域がユーザにより選択されない場合でも、焦点検出サイクルの短縮を実現できる焦点検出装置を提供することを目的とする。
図1は、本実施形態のカメラ100の概略構成図である。
カメラ100は、カメラボディ1、鏡筒2からなる。なお、鏡筒2は、カメラボディ1に対し着脱可能であっても良い。
カメラボディ1のメインミラー3が実線で示したミラーダウン状態となることにより、撮影が不可となると共にユーザによる接眼レンズ6を介した被写体の目視が可能となる。また、メインミラー3が破線で示したミラーアップ状態となることにより、撮影が可能となる。
なお、非撮影時に、マット面4を介して散乱された光の一部は、ペンタプリズム5を介して測光部7に導かれる。測光部7は、後述する複数の焦点検出領域ごとに測光を行い、測光部7の出力は、マイクロプロセッサ12に供給される。
撮影時には、鏡筒2内の不図示の絞りが絞り込まれた後、シャッタ8の先幕(不図示)の走行によりフィルム9の露光が開始される。このとき、メインミラー3はミラーアップ状態となっており、鏡筒2の撮影光学系21を通過した被写体光は、フィルム9上に結像される。そして、シャッタ8の後幕(不図示)の走行により露光が終了する。
また、焦点検出部11の基本的な構造は周知のものと同様である。焦点検出部11は、前述した複数の焦点検出領域ごとに不図示の受光素子を備え、焦点検出領域に対応する被写体光束を光電変換した出力に応じて焦点調節状態を検出する。
また、鏡筒2は、不図示のマイクロプロセッサを備え、このマイクロプロセッサは、カメラボディ1内のマイクロプロセッサ12と相互に接続される(不図示)。そして、鏡筒2のマイクロプロセッサは、撮影光学系21および不図示の絞りを制御するとともに、撮影光学系21に関わる撮影距離やレンズ情報をカメラボディ1内のマイクロプロセッサ12に供給する。
以上説明した構成のカメラ100において、不図示の電源釦が「ON」されると、マイクロプロセッサ12はこれを検知し、各部に初期動作を開始するよう指示する。
まず、マイクロプロセッサ12は、測光部7で検出された輝度値に基づいて、中央の焦点検出領域50aの電荷蓄積時間Taを算出する(ステップS1)。マイクロプロセッサ12は、図4に示す輝度値に基づいて電荷蓄積時間を算出するテーブルを予め記録し、このテーブルに基づいて、電荷蓄積時間を算出する。マイクロプロセッサ12は、中央の焦点検出領域50aの輝度値を対数化し、その値Laが値L1を超えた場合には、焦点検出領域50aに対応する受光素子の増幅ゲインを低ゲインに設定し(図4中の低ゲイン側のテーブルを用いて)、次式を用いて中央の焦点検出領域50aの電荷蓄積時間Taを算出する。
式1において、K1は、増幅ゲインを低ゲインに設定した状態において、受光素子の適正な出力レベルを対数で表した係数である。なお、中央の焦点検出領域50aの電荷蓄積時間Taは対数化された時間として算出される。
一方、中央の焦点検出領域50aの輝度値を対数化し、その値Laが値L2を下回る場合には、マイクロプロセッサ12は、焦点検出領域50aに対応する受光素子の増幅ゲインを高ゲインに設定し(図4中の高ゲイン側のテーブルを用いて)、次式を用いて中央の焦点検出領域50aの電荷蓄積時間Taを算出する。
式2において、K2は、増幅ゲインを高ゲインに設定した状態において、受光素子の適正な出力レベルを対数で表した係数である。さらに、式2を用いて算出された中央の焦点検出領域50aの電荷蓄積時間TaがTmaxを超える場合には、マイクロプロセッサ12は、中央の焦点検出領域50aの電荷蓄積時間TaをTmaxに置換する。なお、Tmaxは、受光素子に応じて予め定められた電荷蓄積時間の機械的な限界を示す。
次に、マイクロプロセッサ12は、測光部7で検出された輝度値に基づいて、中央の焦点検出領域50a以外の各焦点検出領域の電荷蓄積時間を算出する(ステップS2)。マイクロプロセッサ12は、ステップS1と同様の処理を、各焦点検出領域(50b、50c、50d、50e)に対して行い、各焦点検出領域の電荷蓄積時間(Tb、Tc、Td、Te)を算出する。なお、各焦点検出領域の電荷蓄積時間(Tb、Tc、Td、Te)についても、ステップS1と同様に、Tmaxとの比較および置換を行う。
マイクロプロセッサ12は、中央の焦点検出領域50a以外の各焦点検出領域の電荷蓄積時間(Tb、Tc、Td、Te)のそれぞれについて判定を行い、中央の焦点検出領域50aの電荷蓄積時間Taの4倍よりも長い(ステップS3YES)場合には、後述するステップS4の処理を行い、中央の焦点検出領域50aの電荷蓄積時間Taの4倍よりも短い(ステップS3NO)場合には、ステップS5に進む。
次に、マイクロプロセッサ12は、各受光素子の電荷の蓄積が終了するたびに、焦点検出部11からの出力を取り込み、ステップS1で設定した増幅ゲインに基づいて出力を増幅する。そして、A/D変換処理を施した後、相関演算処理を行って、焦点検出領域ごとにデフォーカス量を算出する(ステップS6)。なお、相関演算処理の具体的な方法については、周知の方法と同様である。
次に、マイクロプロセッサ12は、次回の電荷の蓄積の際の電荷蓄積時間を、各焦点検出領域ごとに算出する(ステップS8)。マイクロプロセッサ12は、各焦点検出領域ごとに、前回の電荷蓄積時間と、前回の電荷の蓄積中の出力ピーク値と、前回設定された増幅ゲインとに基づいて、次回の電荷蓄積時間を算出する。電荷蓄積時間の算出の具体的な方法は、周知の方法と同様である。そして、次回の電荷の蓄積の際の電荷蓄積時間を、各焦点検出領域ごとに算出すると、マイクロプロセッサ12は、ステップS5に戻り、次回の電荷の蓄積を開始する。
なお、本実施形態では、本発明の焦点検出装置を備えたカメラを用いて説明を行ったが、ビデオカメラや電子カメラなどに本発明を同様に適用しても良い。
2 鏡筒
3 メインミラー
4 マット面
5 ペンタプリズム
6 接眼レンズ
7 測光部
8 シャッタ
9 フィルム
10 サブミラー
11 焦点検出部
12 マイクロプロセッサ
13 操作部材
21 撮影光学系
50a〜50e 焦点検出領域
100 カメラ
Claims (2)
- 撮影画面上に複数の焦点検出領域を設定し、各焦点検出領域に対応する被写体光束を光電変換する複数の光電変換手段と、
前記複数の光電変換手段の出力レベルに応じて、前記複数の光電変換手段の電荷蓄積時間を個別に設定し、前記複数の光電変換手段を制御する制御手段と、
前記複数の光電変換手段の出力に基づいて撮影レンズの焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、
前記複数の焦点検出領域の中から、焦点調節に使用する焦点検出領域を選択する選択手段とを備え、
前記制御手段は、前記選択手段により前記焦点調節に使用する前記焦点検出領域が選択されるまでは、前記複数の焦点検出領域のうち、前記撮影画面の中央近傍に位置する焦点検出領域に対応する光電変換手段の電荷蓄積時間に応じて、その他の光電変換手段における電荷蓄積時間の上限を制限する
ことを特徴とする焦点検出装置。 - 請求項1に記載の焦点検出装置において、
前記選択手段は、前記焦点検出手段によって検出された焦点検出状態に基づいて前記焦点調節に使用する焦点検出領域を選択する
ことを特徴とする焦点検出装置。
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