JP4086367B2 - カメラ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影画面（被写界）内を複数の小領域に分割して測光するカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、被写界を複数の領域に分割し、これら領域毎の輝度信号を用いて、撮影画面に適正露出を与えるようにしたカメラが種々提案されている。
【０００３】
例えば、特開平３−２２３８２１号公報においては、被写界を複数の領域に分割してそれぞれの領域毎の輝度を検出するとともに、同被写界を複数独立に焦点検出可能な焦点検出手段における焦点検出領域の選択に応じて上記複数の測光小領域を選択された焦点検出領域を中心とした同心円状にグループ化し、これらグループ化された領域の各平均輝度に所定の重み付けをして被写界全体の測光値を演算するカメラが提案されている。
【０００４】
また、特開平５−５３１６９号公報においては、被写界における被写***置が撮影者の視線位置の検出等によって入力される構成とする一方、測光用のＣＣＤイメージセンサの多数の画素を、上記被写***置に対応して柔軟に変化する分割パターンに従って複数のパターンにグループ化し、これら各グループの平均輝度に所定の重み付けをして測光値を求めるカメラが提案されている。
【０００５】
ところで、撮影被写界を最適な露光量で撮影するために、被写界から多くの輝度情報を得るべく測光センサは多分割化の傾向にある。例えば、上記特開平５−５３１６９号公報にて提案のカメラのように、ＣＣＤ等のエリアセンサを用いることで、被写体に最適な分割測光パターンを得ることが可能である。
【０００６】
但し、エリアセンサは電荷蓄積型センサであるために低輝度時での応答性の問題があり、またその価格が高価である。このため、測光センサとしては、通常フォトダイオードタイプのものが広く用いられている。
【０００７】
ところが、このフォトダイオードタイプのセンサにとって、センサ部の分割数を多くするということは、分割された各小領域の受光面積が少なくなり、結果的に測光センサの低輝度での測光能力の低下を招くことを意味している。従って、１画素が微小な大きさのセンサの集合体からなるエリアセンサを任意の多数の細かい分割パターンを形成できる測光センサとして用いるよりも、ある程度の大きさと数を持った分割センサを用いる方が、低輝度測光能力、さらには測光演算処理能力的見地から一般的に使い易いセンサと言うことができる。
【０００８】
一方、撮影被写体に対し撮影レンズのピントを合わせるために、カメラでは焦点検出動作を行っている。この焦点検出を行うセンサも多分割の傾向にあり、例えば２つのエリアセンサを用い、該エリアセンサの画素を分割して各々相関をとることで、公知の位相差検出方式によって撮影画面内の多くの領域の焦点検出を行うことが可能となる。
【０００９】
これまでに測光領域と測距領域との関係について提案されてきた内容は、上記特開平３−２２３８２１号公報にて提案のカメラをはじめ、いずれも測光領域数に対して焦点検出領域数がかなり少ないために、各焦点検出領域を各測光小領域のほぼ重心位置に配置することが可能であった。従って、焦点検出（測距）動作がなされるべき焦点検出領域を包含する測光領域が主被写***置に対応する測光領域であるという判断に基づいて、重み付け演算等の測光演算を行えば、ほぼ適正な露出を得ることができた。
【００１０】
しかし、焦点検出領域の数が測光小領域に対し遜色ない数、あるいは測光小領域数以上まで構成できるようになると、主被写体の焦点検出動作を行うべき焦点検出領域を測光小領域のほぼ重心位置に配置することが困難となり、測光演算を行う基準となる主被写***置に対応する測光小領域を１つに確定できなくなる。つまりこれは撮影被写体に対して正確な露出を決定できなくなるということを意味する。このような焦点検出領域と測光小領域のパララックスとも言うべき光学的不一致は、焦点検出センサと測光センサ自身のセンサレイアウト形状の差、あるいは光学的構成上の問題から生じる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この問題に対して、本出願人は、２つの測光小領域の境界上の焦点検出領域が焦点検出すべき焦点検出領域として選択された場合、上記２つの測光小領域に対して、それぞれの測光小領域を中心とした２つの重み付け演算を行い、両演算より露出値を決定するカメラを提案している。
【００１２】
しかしながら、この方式では、露出値が本来の主被写***置とは関係のない測光小領域の輝度を重視した測光演算値との間で平均化されてしまい、本来の主被写体の輝度に対して最大の重み付けを行う重み付け演算の効果が薄くなる可能性がある。
【００１３】
また、本出願人は、上記選択された２つの測光小領域の境界上の焦点検出領域でのデフォ−カス量と、境界により分割される測光小領域に対応した２つの焦点検出領域でのデフォーカス量とを比較し、選択された焦点検出領域のデフォーカス量に最も近いデフォーカス量を示す焦点検出領域に対応した測光小領域を選択して重み付け測光演算を行うカメラも提案している。
【００１４】
しかしながら、この方式では、デフォーカス量の比較というソフトウェア的には負荷が重い演算を行う必要があり、また焦点検出動作を行うべき領域において、低輝度や低コントラストという理由でデフォーカス量が算出できない場合、結果的に測光演算が正確に動作しないという欠点もある。
【００１５】
そこで、本発明は、ファインダ光学的に主被写体の焦点検出動作を行うべき焦点検出領域が測光小領域の境界近傍に配置されている場合でも、比較的少ない分割数の測光小領域の輝度信号のみを用いて、主被写体を中心とし、かつ被写界全体を考慮した最適な測光を可能とするカメラを提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本願発明では、被写体からの光束のうち一部の光束を用いて、複数の測光領域における輝度を測定する測光センサと、被写体からの光束のうち、測光センサに向かう光束とは異なる光束を用いて、複数の焦点検出領域で焦点検出を行うことが可能な焦点検出センサと、複数の焦点検出領域の中から焦点検出動作を行う焦点検出領域を選択する焦点検出領域選択手段と、焦点検出領域選択手段により選択された焦点検出領域に基づいて主測光領域を決定する制御手段とを有する。ここで、複数の焦点検出領域は、撮影画面内において、各測光領域に対して１対１で対応する焦点検出領域と、互いに隣り合う複数の測光領域の境界上に位置する焦点検出領域とを含んでいる。そして、制御手段は、焦点検出領域選択手段により選択された焦点検出領域が測光領域と１対１で対応する場合には当該対応する測光領域を主測光領域とし、焦点検出領域選択手段により選択された焦点検出領域が上記境界上に位置する場合には該境界を形成する複数の測光領域のうち輝度が最も低い測光領域を主測光領域としている。

【００１７】
例えば、選択された焦点検出領域が互いに隣り合う複数の測光領域の境界上に位置する場合には、これらの測光領域のうち最も低い検出輝度の測光領域が主測光領域として選択される。そして、この主測光領域の検出輝度に最大の重み付けをして重み付け測光演算を行うようにすればよい。
【００１８】
これにより、焦点検出領域選択手段によって選択された焦点検出領域に基づいて、測光演算の基準となる測光領域（主測光領域）を確定することが可能となるため、比較的分割数の少ない測光センサを用いて適正な露出結果を得ることが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１〜図６には、本発明の第１実施形態である一眼レフカメラを示している。この図において、１は撮影レンズであり、本図では便宜上２枚レンズで示したが、実際はさらに多数のレンズから構成されている。２は主ミラーであり、ファインダ系観察状態にて撮影光路内に斜設され、撮影状態にて撮影光路から退去される。
【００２０】
３はサブミラーであり、主ミラー２を透過した光束をカメラボディの下方へ向けて反射する。４はシャッタである。
【００２１】
５は感光部材であり、銀塩フィルムあるいはＣＣＤやＭＯＳ型等の固体撮像素子あるいはビディコン等の撮像管より構成される。
【００２２】
６は焦点検出装置であり、結像面近傍に配置されたフィールドレンズ６ａ、反射ミラー６ｂ，６ｃ、２次結像レンズ６ｄ、絞り６ｅおよび複数のＣＣＤからなるラインセンサ６ｆ等により構成されている。
【００２３】
本実施形態の焦点検出装置６は、公知の位相差方式を用いており、図３のファインダ視野図に示すように、撮影画面（被写界）内の複数の焦点検出領域Ｆ０〜Ｆ８（焦点検出領域マーク７０〜７８に対応する）にて焦点状態の検出が可能に構成されている。
【００２４】
７は撮影レンズ１の予定結像面に配置されたピント板、８はファインダ光路変更用のペンタプリズムである。
【００２５】
９、１０はそれぞれ撮影画面内の各々被写体輝度を測定するための結像レンズと測光センサであり、結像レンズ９はペンタプリズム８内の反射光路を介してピント板７と測光センサ１０とを共役に関係付けている。
【００２６】
ここで測光センサ１０は、図３に示すように、撮影画面内をＳ０〜Ｓ１８までの１９個に分割する各々の小領域（測光小領域）の輝度を検出することが可能な１９個の小領域センサ（ＳＰＣ−０〜ＳＰＣ−１８）からなる１９分割センサである。
【００２７】
ここで、図３に示すように、上記焦点検出領域Ｆ０，Ｆ２，Ｆ４，Ｆ６，Ｆ８はそれぞれ、測光小領域Ｓ３，Ｓ１，Ｓ０，Ｓ２，Ｓ４のほぼ重心に位置するように配置されており、焦点検出領域Ｆ１，Ｆ３，Ｆ５，Ｆ７はそれぞれ、測光小領域Ｓ３−Ｓ１，Ｓ１−Ｓ０，Ｓ０−Ｓ２，Ｓ２−Ｓ４間の境界上に位置するように配置されている。なお、図３に示すファインダ視野内の各測光小領域の境界線は測光センサの分割状態をファインダ上に投影して示した仮想線であって、実際のファインダではこれらの線は見ることはできない。
【００２８】
また、ペンタプリズム８の射出面後方には接眼レンズ１１が配置されており、撮影者の眼によるピント板７の観察に使用される。
【００２９】
なお、上記主ミラー２、ピント板７、ペンタプリズム８および接眼レンズ１１によってファインダ光学系が構成されている。
【００３０】
２１は明るい被写体の中でも視認できる高輝度ＬＥＤであり、発光中心波長は６８０ナノメータの赤色である。
【００３１】
また、２２は上記９個の焦点検出領域の位置をパターン化したＬＣＤ（以下、ＳＩ−ＬＣＤと記す）であり、これらＳＩ−ＬＣＤのうち焦点検出領域の選択がなされた位置に相当するパターンのみが透過状態となる。ＳＩ−ＬＣＤ２２の後方のスーパーインポーズ用ＬＥＤ（以下、ＳＩ−ＬＥＤと記す）２１から発せられた光は、ＳＩ−ＬＣＤ２２の上記透過パターンのみを通過し、投光レンズ２３およびダイクロイックミラ−２４を介し、接眼レンズ１１を通って撮影者の眼球に到達する。これにより、撮影者はファインダー画面上で焦点検出領域表示パターンを目視することができる。つまり、図３に示したファインダ視野図から分かるように、焦点検出領域Ｆ０〜Ｆ８に対応するパターン７０〜７８の少なくとも１つがファインダ視野内で光り、選択がなされた焦点検出領域をスーパーインポーズ表示することができる。
【００３２】
ここで、ダイクロイックミラー２４は、光の波長６８０ナノメータ以上を反射する特性を有しており、上記ＳＩ−ＬＥＤ２１の光を効率良く観察者の眼に導き、なおかつ撮影レンズからの光をほとんど光量落ちなしにファインダー被写界像として撮影者に観察させることができる。
【００３３】
２５はファインダ視野内における撮影画面外に撮影情報を表示するためのファインダ内ＬＣＤ（以下、Ｆ−ＬＣＤと記す）であり、照明用ＬＥＤ（以下、Ｆ−ＬＥＤと記す）２６によって照明される。上記Ｆ−ＬＣＤ２５を透過した光は、三角プリズム２７によって、図３に示すように撮影画面外に導かれる。これにより、ファインダーを覗いている撮影者は各種の撮影情報を知ることができる。なお、２８はシャッタ速度表示、２９は絞り値表示のセグメント、３０は撮影レンズ１の合焦状態を示す合焦マークである。
【００３４】
図１において、３１は撮影レンズ１内に設けられた絞り、３２は後述する絞り駆動回路１１１を含む絞り駆動装置、３３はレンズ駆動用モータ、３４は駆動ギヤ等から構成されるレンズ駆動部材である。
【００３５】
３５はフォトカプラであり、レンズ駆動部材３４に連動するパルス板３６の回転を検知してこの情報をレンズ焦点調節回路１１０に伝える。焦点調節回路１１０は、この情報とカメラ側からのレンズ駆動量の情報とに基づいてレンズ駆動用モータ３３を所定量駆動させ、撮影レンズ１を合焦位置に移動させる。
【００３６】
３７はカメラとレンズとのインターフェイスとなるマウント接点である。
【００３７】
図２には、上記一眼レフカメラに内蔵された電気回路の構成を示している。カメラ本体に内蔵されたマイクロコンピュータの中央処理装置（以下、ＣＰＵと記す）１００には、測光回路１０２、自動焦点検出回路１０３、信号入力回路１０４、ＬＣＤ駆動回路１０５、ＬＥＤ駆動回路１０６、シャッター制御回路１０８およびモーター制御回路１０９が接続されている。また、撮影レンズ内に配置された焦点調節回路１１０および絞り駆動回路１１１とは、図１に示したマウント接点３７を介して信号の伝達がなされる。
【００３８】
ＣＰＵ１００に付随したＥＥＰＲＯＭ１００ａは、各種調整データを記憶する記憶機能を有している。
【００３９】
測光回路１０２は、測光センサ１０から送られてくる１９個の小領域センサＳＰＣ−０〜ＳＰＣ−１８の輝度信号を増幅した後、対数圧縮、Ａ／Ｄ変換し、各センサの輝度情報としてＣＰＵ１００に送信する。
【００４０】
ラインセンサ６ｆは、ファインダ画面内の９個の焦点検出領域７０〜７８に対応した９組のラインセンサＣＣＤ−０〜ＣＣＤ−８によって構成されるＣＣＤラインセンサである。
【００４１】
自動焦点検出回路１０３は、これらラインセンサ６ｆから得た電圧をＡ／Ｄ変換し、ＣＰＵ１００に送る。
【００４２】
ＳＷ−１（１２）はレリーズボタンの第１ストローク操作（半押し操作）でＯＮし、測光、ＡＦ動作を開始させる測光スイッチである。ＳＷ−２（１３）はレリーズボタンの第２ストローク操作（全押し操作）でＯＮするレリーズスイッチである。ＳＷ−ＤＩＡＬ１とＳＷ−ＤＩＡＬ２（１５）は、不図示の電子ダイヤル内に設けたダイヤルスイッチであり、これらスイッチからの信号は信号入力回路１０４のアップダウンカウンターに入力され、信号入力回路１０４は電子ダイヤルの回転クリック量をカウントする。
【００４３】
これらスイッチからの信号が信号入力回路１０４に入力され、データーバスによってＣＰＵ１００に送信される。
【００４４】
１０５は液晶表示素子ＬＣＤを表示駆動させるためのＬＣＤ駆動回路であり、ＣＰＵ１００からの信号に従って絞り値、シャッタ秒時および設定した撮影モード等の表示を不図示の外部モニタ用ＬＣＤ、Ｆ−ＬＣＤ２５およびスーパーインポーズ用のＳＩ−ＬＣＤ２２に表示させるようにこれらを同時に制御する。
【００４５】
ＬＥＤ駆動回路１０６は、Ｆ−ＬＥＤ２６とＳＩ−ＬＥＤ２１を点灯、点滅制御する。
【００４６】
シャッタ制御回路１０８は、通電されることによって先幕を走行させるマグネットＭＧ−１と、後幕を走行させるマグネットＭＧ−２とを制御し、感光部材５に所定光量を露光させる。
【００４７】
モータ制御回路１０９は、感光部材５がフィルムである場合に、フィルムの巻き上げ、巻戻しを行なうモータＭ１と主ミラー２およびシャッタ４のチャージを行なうモータＭ２とを制御する。上記シャッタ制御回路１０８およびモータ制御回路１０９によって一連のカメラのレリーズシーケンスが動作する。
【００４８】
次に、本実施形態のカメラ全体の動作を、図４のフローチャートに基づいて説明する。なお、ここではシャッター優先ＡＥが設定された場合について説明する。
【００４９】
カメラを不作動状態から所定の撮影モードに設定すると、カメラの電源がＯＮされ（ステップ＃１００）、カメラはレリーズボタンが押し込まれてスイッチＳＷ１（１２）がＯＮになるまで待機する（ステップ＃１０１）。
【００５０】
レリーズボタンが押し込まれてスイッチＳＷ１がＯＮになったことを信号入力回路１０４を通じて検知すると、ＣＰＵ１００はカメラに装着されたレンズとの間で相互通信を行い、カメラが測光やＡＦを実行するのに必要なレンズ情報、例えば撮影レンズ１の開放ＦＮＯ．やベストピント位置等の情報をカメラのメモリに転送させる（ステップ＃１０２）。
【００５１】
次に、９組のラインセンサＣＣＤ−０〜ＣＣＤ−８に、被写界光の蓄積動作を開始させ、現時点での撮影画面に対応したセンサ各々におけるデフォーカス量（像ズレ量）ＤＥＦ０〜ＤＥＦ８を算出する（ステップ＃１０３）。
【００５２】
次に焦点検出動作を行うために、焦点検出領域選択スイッチ１４が０ＦＦかＯＮか、すなわち焦点検出領域選択モードが自動モードになっているか手動モードになっているかの確認を行う（ステップ＃１０４）。
【００５３】
ここで、自動モードが設定されているときは、上記９個の焦点検出領域におけるデフォーカス量ＤＥＦ０〜ＤＥＦ８に基づいて、焦点検出領域自動選択サブルーチン（ステップ＃１０５）によって特定の焦点検出領域を選択する。焦点検出領域自動選択のアルゴリズムとしてはいくつかの方法が考えられるが、多点ＡＦカメラでは中央の焦点検出領域に重み付けを置いた近点優先アルゴリズムが有効である。
【００５４】
また、手動モードが設定されているときは、撮影者がスイッチダイヤル１５の操作で９個の焦点検出領域のうちの１個を選択する任意選択が可能である（ステップ＃１０６）。こうして自動又は手動によって１つの焦点検出領域が確定する（ステップ＃１０７）。
【００５５】
次に確定した焦点検出領域において、自動焦点検出回路１０３に焦点検出演算を行わせ、確定した焦点検出領域が焦点検出動作の可能な領域であるか否かを判定する（ステップ＃１０８）。ここで、焦点検出動作が不能であるときは、ＣＰＵ１００はＬＣＤ駆動回路１０５に信号を送ってＦ−ＬＣＤ２５の合焦マーク３０を点滅させ、焦点検出がＮＧであることを撮影者に警告し、一方、焦点検出が可能であり、所定のアルゴリズムで選択された焦点検出領域の焦点調節状態が合焦でなければ、ＣＰＵ１００はレンズ焦点調節回路１１０に信号を送って所定量撮影レンズ１を駆動させる（ステップ＃１０９）。そして、レンズ駆動後、撮影レンズ１が合焦しているか否かの判定を行う（ステップ＃１１０）。
【００５６】
所定の焦点検出領域において撮影レンズ１が合焦していたときは、ＣＰＵ１００はＬＣＤ駆動回路１０５に信号を送ってＦ−ＬＣＤ２５の合焦マーク３０を点灯させるとともに、ＬＥＤ駆動回路１０６にも信号を送って合焦している焦点検出領域に対応したＳＩ−ＬＥＤ２１を点灯させ、この焦点検出領域に対応するセグメントを光らせることで合焦表示させる。
【００５７】
また、同時にＣＰＵ１００は測光回路１０２に信号を送信して、測光を行なわせる（ステップ＃１１１）。このとき、合焦した焦点検出領域に対応した測光領域に重み付けを行なった測光演算がなされるが、この測光演算の詳細については後述する。なお、本実施形態では、上記測光演算結果を、セグメントと小数点を用いて、撮影レンズ絞り値（例えば、Ｆ５．６）２９を表示する。
【００５８】
次に、確定した焦点検出領域でのピント状態と測光値を撮影者が容認しているか否かの判定を、ＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦにより判定する（ステップ＃１１２）。さらに、レリーズボタンが押し込まれてスイッチＳＷ２がＯＮされているかどうかを判定し、スイッチＳＷ２がＯＦＦ状態であれば、再びスイッチＳＷ１の状態を確認する（ステップ＃１１３）。一方、スイッチＳＷ２がＯＮ状態のときは、ＣＰＵ１００はシャッター制御回路１０８、モーター制御回路１０９および絞り駆動回路１１１にそれぞれ信号を送信する。モーター制御回路１０９は、モーターＭ２に通電して主ミラー２をアップさせ、絞り３１を絞り込む。この後、シャッター制御回路１０８はマグネットＭＧ１に通電してシャッター４の先幕を開放する。絞り３１の絞り値およびびシャッター４のシャッタースピードは、測光回路１０２にて検知された露出値とフィルム５の感度から決定される。
【００５９】
そして、所定のシャッター秒時（１／１２５秒）の経過後、マグネットＭＧ２に通電し、シャッター４の後幕を閉じる。こうしてフィルム５への露光が終了すると、モーターＭ２に再度通電し、ミラーダウンおよびシャッターチャージを行なわせるとともに、モーターＭ１にも通電し、フィルムのコマ送りを行ない、一連のシャッターレリーズシーケンスの動作を終了する（ステップ＃１１４）。
【００６０】
その後、カメラは再びスイッチＳＷ１がＯＮされるまで待機する（ステップ＃１０１リターン）。
【００６１】
次に、ステップ＃１１１において行われる測光演算について、図５のフローチャートを用いて説明する。
【００６２】
ＣＰＵ１００は、測光演算を実行するのに、まず最初に測光センサ１０の測光回路から送られてくる上記１９個の分割センサの出力（被写体輝度生信号）を取り込んで出力のＡＤ変換を行う（ステップ＃２００）。
【００６３】
次に、ステップ＃１０２のレンズ通信で得られた撮影レンズ１のレンズ情報である開放ＦＮＯ．および周辺光量落ち等のデータを用いて、上記ＡＤ変換された分割センサ出力を補正し、撮影被写体の正しい輝度信号に変換する。以降、これら各小領域Ｓ０〜Ｓ１８の補正後の輝度信号をｅ０〜ｅ１８とする（ステップ＃２０１）。
【００６４】
このとき、前述したステップ＃１０７において焦点検出動作を行うべき焦点検出領域がＦ０〜Ｆ８のうちの１つに確定している。そこで、この確定した焦点検出領域に応じて行うべき測光演算を決定するために、確定した焦点検出領域が、この焦点検出領域を包括する測光小領域のほぼ重心位置にあるのか、測光小領域間の境界上にあるのかを判定する（ステップ＃２０２）。具体的には、確定した焦点検出領域が測光小領域間の境界上にあるＦ１，Ｆ３，Ｆ５，Ｆ７のときは、ステップ＃２０３に進む。
【００６５】
ステップ＃２０３では、当該境界により分割されている（境界を形成している）複数の測光小領域の輝度信号同士を比較し、輝度信号が最小である測光小領域を主測光領域として確定する。
【００６６】
ここで、ステップ＃１０７にて焦点検出領域Ｆ１が確定した場合を例にとって説明する。この場合、焦点検出領域Ｆ１が存在する境界により分割されているのは測光小領域Ｓ１，Ｓ３であり、それぞれの輝度信号ｅ１，ｅ３の大小の比較を行う。この結果、ｅ１＜ｅ３であれば、測光小領域Ｓ１を主測光領域として確定し、ｅ１＞ｅ３であれば、測光小領域Ｓ３を主測光領域として確定する。
【００６７】
一方、ステップ＃２０２において、確定した焦点検出領域が測光小領域のほぼ重心位置に存在するＦ０，Ｆ２，Ｆ４，Ｆ６，Ｆ８の場合には、ステップ＃２０４に進む。ステップ＃２０４では、確定した焦点検出領域をほぼ重心位置に持つ測光小領域が主測光領域として自動的に確定する。例えば、ステップ＃１０７にて焦点検出領域Ｆ２が確定した場合は、測光小領域Ｓ１が主測光領域として確定する。
【００６８】
次に、上記ステップ＃２０３あるいはステップ＃２０４にて確定した測光小領域（主測光領域）に対して最も大きな重みを付けた重み付け測光演算を以下の方法で行う。ここで述べる測光演算は、上記ステップ＃２０３あるいはステップ＃２０４において測光小領域Ｓ０〜Ｓ４の５つのうち１つが決定されることから、結果的に５つの演算式に分類することができる。
【００６９】
ここでは上記例に従い、測光小領域Ｓ１が主測光領域として確定した場合を想定して詳細に説明し、他の測光小領域Ｓ０，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が確定した場合については、最終的な測光演算式のみを示す。
【００７０】
ステップ＃２０３又はステップ＃２０４にて測光小領域Ｓ１が確定すると、ＣＰＵ１００は、測光小領域Ｓ０〜Ｓ１８を測光小領域Ｓ１を中心とした同心円状にＡ、Ｂ，Ｃの３つのグループに分ける。まず、測光小領域Ｓ１のみをＡグループに、測光小領域Ｓ１を取り囲む領域にあたる測光小領域Ｓ０，Ｓ３，Ｓ７，Ｓ８をＢグループに、その他の測光小領域Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ９〜Ｓ１８をＣグループに設定する（ステップ＃２０５）。
【００７１】
次に、各測光小領域の面積を考慮して、上記Ａ、Ｂ，Ｃ各グループの重み付けを行う。各測光小領域の概略面積比は、
（Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）：（Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１０）：（Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４）：（Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１７，Ｓ１８）＝３：２：４：１２
であるので、
上記各グループの平均輝度：ＥＡ１，ＥＢ１，ＥＣ１は以下のように求めることができる。
【００７２】
ＥＡ１＝ ｅ１ …▲１▼
ＥＢ１＝（３（ｅ０＋ｅ３）＋２（ｅ７＋ｅ８））／１０ …▲２▼
ＥＣ１＝（３（ｅ２＋ｅ４）＋２（ｅ５＋ｅ６＋ｅ９＋ｅ１０）＋４（ｅ１１＋ｅ１２＋ｅ１３＋ｅ１４）＋１２（ｅ１５＋ｅ１６＋ｅ１７＋ｅ１８））／７８ …▲３▼
ここで、ｅ０〜ｅ１８はそれぞれ、測光小領域Ｓ０〜Ｓ１８に対応した輝度信号の出力値である。
【００７３】
そして、主被写***置がＡグループにあると考えられるため、Ａを重視した重み付け条件Ａ：Ｂ：Ｃ＝３：２：１とすることで、主被写体を重視した測光を行うことができる。
【００７４】
以上のことより、主被写体を重視した測光値（露出値）：Ｅを以下の式で得ることができる。
【００７５】
Ｅ＝（３ＥＡ１＋２ＥＢ１＋ＥＣ１）／６ （単位：ＢＶ） …４
以上の１〜４の測光演算式は、ステップ＃２０３又はステップ＃２０４により測光小領域Ｓ０〜Ｓ４のうちのいずれが主測光領域として選択された場合でも、同様に用いられる。以下に各場合の演算式を示す。なお、いずれの場合も４式は共通である（ステップ＃２０６）。
【００７６】
主測光領域がＳ０の場合は、
ＥＡ０＝ｅ０
ＥＢ０＝（３（ｅ１＋ｅ２）＋２（ｅ５＋ｅ６））／１０
ＥＣ０＝（３（ｅ３＋ｅ４）＋２（ｅ７＋ｅ８＋ｅ９＋ｅ１０）＋４（ｅ１１＋ｅ１２＋ｅ１３＋ｅ１４）＋１２（ｅ１５＋ｅ１６＋ｅ１７＋ｅ１８））／７８
である。
【００７７】
主測光領域がＳ２の場合は、
ＥＡ２＝ｅ２
ＥＢ２＝（３（ｅ０＋ｅ４）＋２（ｅ９＋ｅ１０））／１０
ＥＣ２＝（３（ｅ１＋ｅ３）＋２（ｅ５＋ｅ６＋ｅ７＋ｅ８）＋４（ｅ１１＋ｅ１２＋ｅ１３＋ｅ１４）＋１２（ｅ１５＋ｅ１６＋ｅ１７＋ｅ１８））／７８
である。
【００７８】
主測光領域がＳ３の場合は、
ＥＡ３＝ｅ３
ＥＢ３＝（３ｅ１＋４（ｅ１１＋ｅ１２））／１１
ＥＣ３＝（３（ｅ０＋ｅ２＋ｅ４）＋２（ｅ５＋ｅ６＋ｅ７＋ｅ８＋ｅ９＋ｅ１０）＋４（ｅ１３＋ｅ１４）＋１２（ｅ１５＋ｅ１６＋ｅ１７＋ｅ１８））／７７
である。
【００７９】
主測光領域がＳ４の場合、
ＥＡ４＝ｅ４
ＥＢ４＝（３ｅ２＋４（ｅ１３＋ｅ１４））／１１
ＥＣ４＝（３（ｅ０＋ｅ１＋ｅ３）＋２（ｅ５＋ｅ６＋ｅ７＋ｅ８＋ｅ９＋ｅ１０）＋４（ｅ１１＋ｅ１２）＋１２（ｅ１５＋ｅ１６＋ｅ１７＋ｅ１８））／７７
である。
【００８０】
また、ステップ＃２０３において、境界により分割される測光小領域Ｓ１とＳ３の輝度が全く同じ、つまりｅ１＝ｅ３との結果が得られた場合は、撮影主被写体が比較的大きいものとして、ステップ＃２０５では測光小領域Ｓ１，Ｓ３を両者とも主測光領域とする。この場合、以下の式にてＥＡ，ＥＢ，ＥＣを求め、最終的には▲４▼式で測光値を求める。
【００８１】
ＥＡ１３＝（ｅ１＋ｅ３）／２
ＥＢ１３＝（３ｅ０＋２（ｅ７＋ｅ８）＋４（ｅ１１＋ｅ１２））／１５
ＥＣ１３＝（３（ｅ２＋ｅ４） ＋２（ ｅ５＋ｅ７＋ｅ８＋ｅ１０）＋４（ｅ１３＋ｅ１４）＋１２（ｅ１５＋ｅ１６＋ｅ１７＋ｅ１８））／７０
図６には、上記測光演算が効果を発揮するカメラの撮影シーンの一例を示している。この図に示すシーンでは、まず主被写体の顔の中心位置に相当する焦点検出領域Ｆ１がカメラの焦点検出領域自動選択によって決定され、撮影レンズ１の焦点調節動作はこの焦点検出領域Ｆ１に対して行われる。
【００８２】
このとき、カメラは上述した測光演算を行う。つまり、焦点検出領域Ｆ１を分割境界上に位置させている測光小領域Ｓ１，Ｓ３の輝度信号ｅ１，ｅ３を比較する。
【００８３】
図６において明らかなように、測光小領域Ｓ３は、その上部において背景の明るい輝度をその測光小領域の輝度として検出しており、測光小領域Ｓ１は、主被写体の顔の輝度を主に検出している。このため、このような逆光気味の撮影シーンでは、ほとんどが主被写体の輝度は暗めの値となり、結果的に暗めの輝度を検出した測光小領域Ｓ１が主測光領域として確定する。従って、上記測光演算を実行することで、主被写体の顔の輝度に重みをおいた測光演算値を得ることが可能となる。
【００８４】
これに対し、比較的均一な輝度分布となる撮影シーンにおいては、仮に主被写***置に相当する焦点検出領域を分割境界上に位置させている測光小領域とは異なる測光小領域を主測光領域として確定し、重み付け演算を行ったとしても、結果的には主被写体を重視した演算とほとんど変わらないは明らかである。
【００８５】
従って、均一な輝度分布とならない撮影シーンを撮影する場合において、上述したように、確定した焦点検出領域が複数の測光小領域の分割境界上にある場合に、これら複数の測光小領域の輝度を比較して、その中から最小の輝度となる測光小領域を主測光領域として確定し、この主測光領域の輝度に最大の重みをおいた重み付け測光演算を行うことは、主被写体を適正に撮影する上で非常に効果的である。
【００８６】
但し、ある種の撮影シーンにおいては、上記最小輝度となる測光小領域の輝度信号に最大の重み付けをおいて測光演算を行うことが、不適切な場合も考えられる。
【００８７】
例えば、主被写体が黒い帽子をかぶっている場合や黒い服を着ている場合に低い輝度信号を重視すると、全体の露出がオーバー気味になることが考えられる。このため、このような場合には、上記確定した焦点検出領域を境界上に位置させている複数の測光小領域の平均値に対して所定段（例えば２段）低い輝度値よりも高い輝度範囲内の輝度信号を発生している測光小領域を最低輝度の候補として考慮するが、所定段を超えて低い輝度信号を発生している測光小領域は候補から除外するといった条件を付加する。これにより、主被写体近傍の著しく低い輝度に重み付けが行われることがなくなり、上記シーンでの不適切な露出を避けることが可能である。
【００８８】
（第２実施形態）
図７には、本発明の第２実施形態である一眼レフカメラのファインダ視野図を示している。本実施形態では、図７に示すように、焦点検出領域が第１実施形態の９領域（Ｆ０〜Ｆ８）に加え、その外周方向に１０領域（Ｆ９〜Ｆ１８）が新たに設けられており、計１９領域での焦点検出が可能となっている。なお、カメラの構成要素およびカメラ全体の動作シーケンスは、第１実施形態のカメラと同じであるため、ここでは測光演算における違いのみを説明する。
【００８９】
本実施形態のカメラでは、焦点検出領域が１９領域に拡大したことで、撮影者の焦点調節における操作性は向上したが、カメラの構成上、測光センサは第１実施形態と同様に１９分割タイプのセンサを用いている。このため、焦点検出領域Ｆ９，Ｆ１０，Ｆ１４，Ｆ１５はそれぞれ４つの測光小領域の境界上に配置されており、焦点検出動作を行う焦点検出領域がこれら焦点検出領域Ｆ９，Ｆ１０，Ｆ１４，Ｆ１５に確定したときの主被写体に対してどのように適正な測光を行うかが問題となる。
【００９０】
この場合の測光演算手法を、焦点検出領域Ｆ９がカメラの焦点検出動作を行うべき焦点検出領域として確定した場合を例にとって説明する。
【００９１】
まず、焦点検出領域Ｆ９の近傍で、焦点検出領域をほぼ重心位置に有し、主被写体を正しく測光可能な測光小領域はＳ０，Ｓ１，Ｓ５，Ｓ７の４つである。そこで、これら測光小領域での検出輝度（輝度信号）をｅ０，ｅ１，ｅ５，ｅ７とする。
【００９２】
このとき、第１実施形態と同様に、輝度信号ｅ０，ｅ１，ｅ５，ｅ７の中で最も輝度が低い値となる測光小領域を主被写***置に相当する測光小領域（主測光領域）として確定する。ここで、例えば輝度信号ｅ５が最も低い場合には、測光小領域Ｓ５に最も大きな重み付けをした測光演算を行って、主被写体を重視した測光を行う。なお、重み付け測光演算の演算式は、第１実施形態にて説明したものに準ずる。
【００９３】
上記各実施形態では、焦点検出領域が複数の測光小領域の境界上に配置されている場合について説明したが、本発明は、焦点検出領域が特定の測光小領域内であるがその重心位置から外れて境界に近接した位置に配置されている場合にも適用することができる。
【００９４】
また、本発明は、一眼レフカメラ、レンズシャッタカメラ、ビデオカメラ等、種々の形態のカメラに適用することができ、さらにはカメラ以外の光学機器やその他の装置、さらにはそれらカメラや光学機器やその他の装置に適用される装置またはこれらを構成する要素に対しても適用することができる。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、焦点検出領域選択手段により選択された焦点検出領域が上記分割境界近傍の焦点検出領域であるときに、この境界によって分割される複数の測光領域の検出輝度を比較して主測光領域を決定するようにしているので、主被写体が多数の焦点検出領域のうちいずれに対応する位置に存在していても、とりわけファインダ光学的に主被写体の焦点検出動作を行うべき焦点検出領域がこの領域を包括する測光小領域のほぼ重心位置に配置されていなかったり、境界上に位置していたりしても、比較的少ない分割数の測光センサを用いて、主被写体を中心とし、かつ被写界全体を考慮した最適な測光を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である一眼レフカメラの概略図である。
【図２】上記カメラの電気回路図である。
【図３】上記カメラのファインダ視野図である。
【図４】上記カメラの動作フローチャートである。
【図５】上記カメラの測光演算フローチャートである。
【図６】上記カメラによる撮影構図例である。
【図７】本発明の第２実施形態であるカメラのファインダ視野図である。
【符号の説明】
１：撮影レンズ
６：焦点検出装置
６ｆ：イメージセンサ
７：ピント板
１０：測光センサ
１１：接眼レンズ
１００：ＣＰＵ
１０２：測光回路
１０３：焦点検出回路
Ｓ０〜Ｓ１８：測光小領域
Ｆ０〜Ｆ８, Ｆ９〜Ｆ１８：焦点検出領域

Claims (5)

1. 被写体からの光束のうち一部の光束を用いて、複数の測光領域における輝度を測定する測光センサと、
   前記被写体からの光束のうち、前記測光センサに向かう光束とは異なる光束を用いて、複数の焦点検出領域で焦点検出を行うことが可能な焦点検出センサと、
   前記複数の焦点検出領域の中から焦点検出動作を行う焦点検出領域を選択する焦点検出領域選択手段と、
   この焦点検出領域選択手段により選択された焦点検出領域に基づいて主測光領域を決定する制御手段とを有し、
   前記複数の焦点検出領域は、撮影画面内において、前記各測光領域に対して１対１で対応する焦点検出領域と、互いに隣り合う複数の測光領域の境界上に位置する焦点検出領域とを含み、
   前記制御手段は、前記焦点検出領域選択手段により選択された焦点検出領域が前記測光領域と１対１で対応する場合には当該対応する測光領域を主測光領域とし、前記焦点検出領域選択手段により選択された焦点検出領域が前記境界上に位置する場合には該境界を形成する複数の測光領域のうち輝度が最も低い測光領域を主測光領域とすることを特徴とするカメラ。
2. 前記制御手段は、前記焦点検出領域選択手段により選択された焦点検出領域が前記境界上に位置する場合において、互いに隣り合う複数の測光領域のうち、所定の輝度値よりも高い輝度範囲内で最も低い検出輝度の測光領域を主測光領域として決定することを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
3. 前記制御手段は、前記主測光領域の検出輝度に基づいて、露出値決定のための測光演算を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラ。
4. 前記制御手段は、前記主測光領域の検出輝度に最大の重み付けをして重み付け測光演算を行うことを特徴とする請求項３に記載のカメラ。
5. 前記制御手段は、前記複数の測光領域の検出輝度のうち所定輝度範囲内の検出輝度のみを用いて測光演算を行うことを特徴とする請求項４に記載のカメラ。

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