撮像装置
【課題】 撮影レンズの絞り値が変更された場合であっても、撮影画面の合焦領域を容易に判別することができる撮像装置を提供する。
【解決手段】 画面内の複数の領域におけるデフォーカス量を検出する検出手段と、前記複数の領域の合焦状態を表示する表示手段と、各領域において合焦と判定されるデフォーカス量の範囲を撮影レンズの絞り値に応じて変更する制御手段を有することを特徴とする撮像装置。
【解決手段】 画面内の複数の領域におけるデフォーカス量を検出する検出手段と、前記複数の領域の合焦状態を表示する表示手段と、各領域において合焦と判定されるデフォーカス量の範囲を撮影レンズの絞り値に応じて変更する制御手段を有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画面内の複数の領域において焦点検出が可能な撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮影レンズを通過した光束を用いて、撮影画面の複数の領域におけるデフォーカス量（フォーカス状態からのずれ量）を検出し、あらかじめ設定されたデフォーカス量の許容範囲内にある領域を合焦と判定するカメラ（撮像装置）が知られている。
【０００３】
このカメラは、合焦と判定された領域を撮影画像と重ね合わせて表示する、いわゆるスーパーインポーズ表示手段を備えており、撮影者によるフォーカシングを容易にしている。
【０００４】
また、被写体領域においてピントずれが許容される深度である被写界深度は、撮影レンズの絞り値（Ｆ値）を変化させたときに変化する。このことを利用して、撮影者は撮影画面の意図した部分に精度良くピントを合わせることができる。
【特許文献１】特開２００２−２３２４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のカメラでは、合焦と判定する場合に許容されるデフォーカス量Δ０は撮影レンズごとに固定されており、撮影時の被写界深度とは対応していなかった。このため、撮影者が撮影レンズの絞り値を変化させたとき、撮影画面のどの領域の被写体が被写界深度内に入っているかを予測するには熟練が必要であった。
【０００６】
また、従来のカメラは、撮影画面をプレビュー表示する機能を持っているが、絞り値が大きい場合には画面が極めて暗くなるため、合焦状態の確認が非常に困難であった。
【０００７】
特許文献１では、撮影レンズの絞り値とデフォーカス量から撮像面上での錯乱円の寸法に関する値を求め、この錯乱円の寸法に関する値をボケ量として表示しているが、この方法では一度に複数の領域の合焦状態を知ることができない。
【０００８】
本発明は、撮影レンズの絞り値を変更した場合であっても、撮影画面の被写界深度内にある領域（合焦領域）を容易に判別することができる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の撮像装置は、画面内の複数の領域におけるデフォーカス量を検出する検出手段と、複数の領域の合焦状態を表示する表示手段と、各領域において合焦と判定されるデフォーカス量の範囲を撮影レンズの絞り値に応じて変更する制御手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、画面内の複数の領域において焦点検出が可能なカメラにおいて、撮影レンズの絞り値に応じた合焦判定を行うことにより、撮影画面の被写界深度内にある領域を容易に判別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は本発明の実施例１であるカメラ（撮像装置）の概略図である。カメラ１の筐体には、撮影レンズ（交換レンズ）２を装着可能なマウント３と、撮影レンズの絞り値（Ｆ値）を変更することができる絞り値ダイヤル４が配置されている。
【００１３】
カメラ１の内部には、撮影時に退避可能なメインミラー５と、メインミラー５を透過した一部の光を反射して焦点検出部へ導くサブミラー６と、複数の画素で構成される撮像素子７と、回路基板に形成されたカメラ側ＣＰＵ（制御手段）８が配置されている。
【００１４】
カメラ１の観察系であるファインダー光学系１５は、焦点板９、ペンタダハプリズム１０、接眼レンズ１１、スーパーインポーズＬＥＤ（発光素子）とＬＥＤ駆動回路により構成される発光部１２、スーパーインポーズ用レンズ１３、反射板１４を備えている。
【００１５】
反射板１４には複数の反射面が形成されており、この反射面によって反射されたスーパーインポーズＬＥＤからの光は、ペンタダハプリズム１０および接眼レンズ１１を介して観察者へ導かれる。スーパーインポーズＬＥＤが複数の領域の合焦状態に応じて発光することにより、複数の領域の合焦状態が接眼レンズを介して観察されることになる。
【００１６】
なお、焦点板９と反射板１４は撮影レンズ２の焦点面の近傍に配置されている。
【００１７】
カメラ１の焦点検出部としては、結像光学系１６、撮影画面の複数の領域（測距領域）に対応する複数の受光センサーと自動焦点検出回路により構成される位相差検出方式の焦点検出素子１７が配置されている。
【００１８】
撮影レンズ２は、撮影光学系１８、絞り１９、レンズ側ＣＰＵ２０を備えている。
【００１９】
図２は、撮影しようとしている被写体Ｐ１が、合焦している被写体Ｐ０よりもカメラ側にある状態（前ピン）の説明図である。
【００２０】
Ｐ０は合焦している被写体、Ｐ１は被写体Ｐ０よりもカメラ側にある被写体、Ｐ０’は被写体Ｐ０の結像位置（撮像面の位置）、Ｐ１’は被写体Ｐ１の結像位置、Ｌ０は被写体Ｐ０の被写体距離、Ｌ１は被写体Ｐ１の被写体距離、Ｌ０’は被写体距離Ｌ０に対応する映像距離、Ｌ１’は被写体距離Ｌ１に対応する映像距離である。さらに、δ１は撮像面（被写体Ｐ０の結像位置）における錯乱円径、△１は映像距離Ｌ１’と映像距離Ｌ０’の差であって、被写体Ｐ１の結像位置と撮像面のずれ量である。Ｄは絞り口径である。
【００２１】
本発明におけるデフォーカス量とは、完全な合焦からのずれに関する値のことであり、例えば、錯乱円径、結像位置と撮像面のずれ量、位相差検出方式における像間隔に関する値、コントラスト検出方式におけるコントラスト値に関する値をいう。ただし、以下の説明においては、結像位置と撮像面のずれ量についてデフォーカス量と呼ぶことにする。
【００２２】
図２に示される各パラメータに関しては、以下の数式が成り立つ。
【００２３】
【数１】
【００２４】
図３は、撮影しようとしている被写体Ｐ２が、合焦している被写体Ｐ０よりも遠い位置にある状態（後ピン）の説明図である。
【００２５】
Ｐ２は被写体Ｐ０よりも遠い位置（カメラ側とは反対側）にある被写体、Ｐ２’はＰ２の結像位置、Ｌ２は被写体Ｐ２の被写体距離、Ｌ２’は被写体距離Ｌ２に対する映像距離、δ２は撮像面（被写体Ｐ０の結像位置）における錯乱円径、△２は映像距離Ｌ０’と映像距離Ｌ２’の差であって、被写体Ｐ２の結像位置の撮像面からのずれ量である。Ｄは絞り口径である。
【００２６】
図３に示される各パラメータに関しては、以下の数式が成り立つ。
【００２７】
【数２】
【００２８】
後ピンの状態の錯乱円径を負の値として表すこととすると、数式（２）は数式（３）で表される。
【００２９】
【数３】
【００３０】
位相差検出方式を利用した焦点検出素子１７から得られるデフォーカス量は、前ピンと後ピンの場合で符号が異なるので、前ピンのときのデフォーカス量を正の値とする。そして、デフォーカス量を△としたときの錯乱円径δは数式（４）で表される。
【００３１】
【数４】
【００３２】
ここで、Ｌ０’≫｜△｜の時、撮影レンズの実効Ｆ値であるＦは数式（５）で表される。
【００３３】
【数５】
【００３４】
従って、数式（４）の近似式として数式（６）を求めることが出来る。
【００３５】
【数６】
【００３６】
ここで、カメラ１の像面において許容される錯乱円径δ０の範囲を−δ０≦δ≦δ０としたとき、これに対応するデフォーカス量（許容デフォーカス量）Δ０の範囲は数式（７）のように表される。
【００３７】
−△０≦△≦△０ ・・・（７）
ここで、数式（４）より△０は数式（８）あるいは数式（９）で表される。
【００３８】
【数７】
【００３９】
【数８】
【００４０】
カメラ１のカメラ側ＣＰＵ８は撮影レンズ２の情報として、映像距離Ｌ０’および絞り口径Ｄに関する情報を得られる場合には、数式（８）を用いて△０を計算する。映像距離Ｌ０’および絞り口径Ｄに関する情報を得られない場合には、数式（９）を用いて△０を計算する。
【００４１】
次に、焦点検出部によって検出された各測距領域におけるデフォーカス量△と上述のΔ０を比較することにより、数式（７）が成り立つか否かを判定する。
【００４２】
そして、数式（７）が成り立つ測距領域に対応するように、発光部１２のスーパーインポーズＬＥＤを発光させる。スーパーインポーズＬＥＤからの光は反射板１４により反射されて、ペンタダハプリズム１０、接眼レンズ１１を介して観察者（撮影者）の目に導かれる。
【００４３】
これにより、観察者は、撮影画面の複数の焦点検出領域（測距領域）の中から、被写界深度内にある領域を容易に判別することができる。
【００４４】
なお、許容される錯乱円径δ０の範囲およびこれに対応するデフォーカス量Δ０の範囲は、カメラの撮像素子のサイズおよび画素数、想定される鑑賞形態によって変化することになる。
【００４５】
図４は、カメラ１の制御系を示したブロック図であり、カメラ側ＣＰＵ８と、絞り値ダイヤル４と、焦点検出素子１７と、レンズ側ＣＰＵ２０と発光部１２の関係を示している。
【００４６】
カメラ側ＣＰＵ８は、絞り値ダイヤル４で設定された絞り値に基づいてレンズ側ＣＰＵ２０へ信号を送信することにより撮影レンズ２の絞り値を制御している。
【００４７】
また、カメラ側ＣＰＵ８は、絞り値ダイヤル４で設定された絞り値と、予め設定された許容錯乱円径δ０とに基づいて、許容されるデフォーカス量△０を算出している。
【００４８】
そして、カメラ側ＣＰＵ８は、焦点検出素子１７の自動焦点検出回路から各測距領域におけるデフォーカス量△を受信し、数式（７）が成り立つ測距領域に対応するスーパーインポーズＬＥＤを発光させるように、発光部１２のＬＥＤ駆動回路へ信号を送信している。
【００４９】
なお、カメラ側ＣＰＵ（制御手段）８は、絞り値ダイヤル４で設定された絞り値が変更された場合には、変更後の絞り値と予め設定された許容錯乱円径δ０とに基づいて、許容されるデフォーカス量△０を再設定している。これにより、撮影レンズ２の絞り値に応じて、許容されるデフォーカス量Δ０が変更されるため、撮影レンズ２の絞り値が変更された場合にも、撮影画面のどの領域の被写体が被写界深度内に入っているかを容易に判別することができる。
【００５０】
図５、図６は、ファインダー光学系１５によって撮影画像と複数の測距領域を重ねて表示した画面を表している。
【００５１】
図５は絞り値が開放絞り値（最小値）に設定されている場合を示している。絞り値が小さいとき、被写界深度は浅くなるため、合焦範囲が比較的小さくなっている。
【００５２】
図６は絞り値が大きい値に設定されている場合を示している。絞り値が大きいとき、被写界深度は深くなるため、合焦範囲が比較的大きくなっている。
【００５３】
このように、撮影レンズ２の絞り値に応じて変更される許容デフォーカス量Δ０の範囲内（数式（７））にある測距領域が、撮像素子により取得された撮影画像に重ねて表示されるため、撮影レンズ２の絞り値が変更された場合にも、合焦範囲を容易に判別することができる。
【００５４】
図７はカメラの合焦表示の動作を示したフローチャートを示している。ステップ１０１では、カメラの撮像素子のサイズや画素数や想定される鑑賞形態等に基づいて予め設定された許容錯乱円径δ０が入力される。ステップ１０２では、絞り値ダイヤル４により設定された絞り１９の設定値Ｆが入力される。ステップ１０３では、許容錯乱円径δ０と絞り値から許容デフォーカス量△０が計算される。ステップ１０４では、各測距領域におけるデフォーカス量△［１］〜△［９］が検出される。ステップ１０５では、数式（７）が成り立つ測距領域に対応するスーパーインポーズＬＥＤが点灯される。
【００５５】
本実施例によれば、撮影レンズ２の絞り値に応じて変更される許容デフォーカス量Δ０の範囲内にある測距領域が撮影画像に重ねて表示されるため、撮影レンズ２の絞り値が変更された場合にも、撮影画面内の合焦領域を容易に判別することができる。
【００５６】
なお、本実施例では測距領域の数を９としたが、測距領域の数をさらに増やしても良い。
【実施例２】
【００５７】
図８は本発明の実施例２であるカメラ１０１の概略図である。以下、本実施例のカメラ１０１について、実施例１で用いた部材と同じ部材については同じ符号を用いるとともに、説明を省略する。
【００５８】
本実施例においては、数式（７）と数式（８）、または数式（７）と数式（９）により表される許容デフォーカス量Δ０の範囲を、第１の範囲とする。
【００５９】
また、撮影レンズ２の絞り１９を開放に設定したときの絞り口径Ｄ０もしくは実効Ｆ値Ｆ０を用いて、数式（１０）あるいは数式（１１）により許容デフォーカス量△０’を定義する。
【００６０】
【数９】
【００６１】
【数１０】
【００６２】
そして、本実施例においては、△０’を用いて数式１２で表される許容デフォーカス量Δ０’の範囲を、第２の範囲とする。
−△０’≦△≦△０’ ・・・（１２）
実施例２は、スーパーインポーズＬＥＤとＬＥＤ駆動回路より構成される発光部２１に特徴があり、各測距領域につき２色のＬＥＤが配置されている。デフォーカス量Δが第２の範囲内である測距領域に対しては１色目（例えば赤色）のＬＥＤを発光させ、第１の範囲のみに入る測距領域に対しては２色目（例えば緑色）のＬＥＤを発光させる。
【００６３】
図９と図１０はファインダー光学系１５によって撮影画像と複数の測距領域を重ねて表示した画面を表している。
【００６４】
図９は、絞り値が開放絞り値（最小値）に設定されている場合を示している。絞り値が小さいとき、被写界深度は浅くなるため、合焦範囲が比較的小さくなっている。
【００６５】
合焦と判定された測距領域は、そのデフォーカス量に応じて赤色もしくは緑色のスーパーインポーズＬＥＤが発光することにより容易に判別することができる。
【００６６】
図１０は、絞り値が大きな値に設定されている場合を示している。絞り値が大きいとき、被写界深度は深くなるため、合焦範囲が比較的大きくなっている。デフォーカス量Δが第２の範囲内である測距領域は１色目（例えば赤色）で表示され、第１の範囲のみに含まれる測距領域は２色目（例えば緑色）で表示される。これによって、撮影者は、撮影画面における合焦領域を容易に判別することができるだけでなく、合焦領域の中でもデフォーカス量の小さな領域を容易に把握することができる。
【００６７】
図１１は、カメラ１０１の制御系を示したブロック図であり、カメラ側ＣＰＵ８と、絞り値ダイヤル４と、焦点検出素子１７と、レンズ側ＣＰＵ２０と発光部２１の関係を示している。
【００６８】
カメラ側ＣＰＵ８は、絞り値ダイヤル４で設定された絞り値に基づいてレンズ側ＣＰＵ２０へ信号を送信することにより撮影レンズ２の絞り値を制御している。
【００６９】
また、カメラ側ＣＰＵ８は、絞り値ダイヤル４で設定された絞り値と開放絞り値と、予め設定された許容錯乱円径δ０とに基づいて許容デフォーカス量△０および許容デフォーカス量△０’を算出している。
【００７０】
そして、カメラ側ＣＰＵ８は、焦点検出素子１７の自動焦点検出回路から各測距領域におけるデフォーカス量△を受信し、数式（７）および数式（１２）が成り立つ測距領域に対応するスーパーインポーズＬＥＤを発光させるように、発光部２１のＬＥＤ駆動回路へ信号を送信している。
【００７１】
なお、カメラ側ＣＰＵ８は、絞り値ダイヤル４で設定された絞り値が変更された場合には、変更後の絞り値と予め設定された許容錯乱円径δ０とに基づいて、許容デフォーカス量△０を再設定している。これにより、撮影レンズ２の絞り値に応じて、許容されるデフォーカス量Δ０が変更されるため、撮影レンズ２の絞り値が変更された場合にも、撮影画面のどの領域の被写体が被写界深度内に入っているかを容易に判別することができる。
【００７２】
図１２はカメラの合焦表示の動作を示したフローチャートを示している。
【００７３】
ステップ２０１では、カメラの撮像素子のサイズや画素数や想定される鑑賞形態等に基づいて予め設定された許容錯乱円径δ０が入力される。ステップ２０２では、絞り値ダイヤル４により設定された絞り１９の設定値Ｆが入力される。ステップ２０３では、許容錯乱円径δ０と絞り値Ｆから第１のデフォーカス量△０が計算される。ステップ２０４では、第２のデフォーカス量△０’が計算される。ステップ２０５では、各測距領域におけるデフォーカス量△［１］〜△［９］が検出される。ステップ２０６では、各測距領域におけるデフォーカス量△［１］〜△［９］について、第２の範囲内にあるかを判定して、判定結果に基づいて各測距領域に対応した１色目（例えば赤色）のスーパーインポーズＬＥＤであるＬＥＤＲを点灯させる。ステップ２０７では、各測距領域におけるデフォーカス量△［１］〜△［９］について、第１の範囲内であって、かつ第２の範囲外にあるか否かを判定する。更に、その判定結果に基づいて、各測距領域に対応した２色目（例えば緑色）のスーパーインポーズＬＥＤであるＬＥＤＧを点灯させる。これにより、第２の範囲に入るようなデフォーカス量の小さな領域を赤色で表示し、その周囲に第２の範囲には入らないものの、第１の範囲には入るような領域を緑色で表示する。
【００７４】
本実施例によれば、撮影レンズ２の絞り値に応じて変更される第１の範囲内にある測距領域と、開放絞り値に応じて決定される第２の範囲内にある測距領域が、赤色と緑色の２種類で撮影画面に重ねて表示されるため、撮影レンズ２の絞り値が変更された場合にも、撮影画面における合焦領域を容易に判別することができるとともに、合焦領域の中でもデフォーカス量の小さな領域を容易に把握することができる。
【００７５】
なお、本実施例では、測距領域の数を９としたが、測距領域の数をさらに増やしても良い。
【００７６】
また、本実施例においては、デフォーカス量△０’を撮影レンズ２の開放絞り値に対応させたが、比較的小さい所定の絞り値であれば必ずしも開放絞り値に対応させなくてもよい。
【００７７】
そして、撮影レンズ２に設定されている絞り値が変更されて第１の範囲が変化するとき、第２の範囲もこれに伴って変化する構成としても良い。例えば、第１の範囲が広がった場合に、これに伴って第２の範囲も広がるように構成することができる。
【００７８】
また、本実施例においては、２色のＬＥＤを用いて、デフォーカス量Δが第１の範囲にある領域と第２の範囲にある領域の表示を異ならせる構成としたが、ＬＥＤの点滅や明るさ等の発光パターンを利用して各領域の表示を異ならせる構成としても良い。
【００７９】
さらに、本実施例においては、デフォーカス量△０とデフォーカス量△０’により合焦範囲を２段階で表示しているが、これに限られず、第３のデフォーカス量△０’’などを用いてより多段的に合焦範囲を表示してもよい。
【実施例３】
【００８０】
図１３は本発明の実施例３であるカメラ３０１の概略図である。実施例３は、実施例２のファインダー光学系１５の一部の構成を変更したものであり、実施例２において反射板１４を用いた代わりに、ダイクロイックミラー２２を用いたことを特徴としている。
【００８１】
発光部２４のスーパーインポーズＬＥＤからの光をダイクロイックミラー２２で反射することにより、第１の範囲にある領域と第２の範囲にある領域を表示する構成である。
【００８２】
なお、実施例３においては、実施例２のファインダー光学系１５の一部の構成を変更したが、実施例１のファインダー光学系１５において、反射板１４を用いた代わりに、ダイクロイックミラー２２を用いてもよい。
【実施例４】
【００８３】
図１４は本発明の実施例４であるカメラ４０１の概略図である。実施例４は、実施例２のメインミラー５とファインダー光学系１５の構成を変更したものである。以下、本実施例のカメラ４０１について、実施例１で用いた部材と同じ部材については同一符号を用い、説明を省略する。
【００８４】
実施例４のメインミラー２９は一部の光を反射して焦点検出部へ導いている。
【００８５】
また、実施例４のカメラ４０１は、撮像素子７で読み取った画像を液晶表示素子（ＬＣＤ）２６で表示し、接眼レンズ２７で観察するファインダー光学系２８を有する。液晶表示素子２６は、デフォーカス量Δが第１の範囲と第２の範囲の両方に入る測距領域に対して第１の表示（例えば太枠表示）を行い、第１の範囲内であって、かつ第２の範囲外である測距領域に対して第２の表示（例えば細枠表示）を行う。なお、第１の範囲および第２の範囲は実施例２と同様に設定される。
【００８６】
図１５は、カメラ４０１の制御系を示したブロック図であり、カメラ側ＣＰＵ８と、絞り値ダイヤル４と、焦点検出素子１７と、レンズ側ＣＰＵ２０とＬＣＤ２６の関係を示している。
【００８７】
カメラ側ＣＰＵ８は、絞り値ダイヤル４で設定された絞り値に基づいてレンズ側ＣＰＵ２０へ信号を送信することにより撮影レンズ２の絞り値を制御している。
【００８８】
また、カメラ側ＣＰＵ８は、絞り値ダイヤル４で設定された絞り値と開放絞り値と、予め設定された許容錯乱円径δ０とに基づいて許容デフォーカス量△０および許容デフォーカス量△０’を算出している。
【００８９】
そして、カメラ側ＣＰＵ８は、焦点検出素子１７の自動焦点検出回路から各測距領域におけるデフォーカス量△を受信し、数式（７）および数式（１２）が成り立つ測距領域に対応する測距領域を表示するように、ＬＣＤへ信号を送信している。
【００９０】
なお、カメラ側ＣＰＵ８は、絞り値ダイヤル４で設定された絞り値が変更された場合には、変更後の絞り値と予め設定された許容錯乱円径δ０とに基づいて、許容デフォーカス量△０を再設定している。これにより、撮影レンズ２の絞り値に応じて、許容されるデフォーカス量Δ０が変更されるため、撮影レンズ２の絞り値が変更された場合にも、撮影画面のどの領域の被写体が被写界深度内に入っているかを容易に判別することができる。
【００９１】
図１６と図１７は実施例４のカメラにおいて、ファインダー内に撮影画面と測距領域を表示した画面である。
【００９２】
図１６は、絞り値が開放絞り値（最小値）に設定されている場合を示している。絞り値が小さいとき、被写界深度は浅くなるため、合焦範囲が比較的小さくなっている。合焦と判定された測距領域は、そのデフォーカス量に応じて第１の表示（例えば太枠表示）もしくは第２の表示（例えば細枠表示）が行われることにより容易に判別することができる。
【００９３】
図１７は、絞り値が大きな値に設定されている場合を示している。絞り値が大きいとき、被写界深度は深くなるため、合焦範囲が比較的大きくなっている。第１の範囲と第２の範囲の両方に含まれる測距領域は第１の表示（例えば太枠表示）が行われ、第１の範囲内にあって、かつ第２の範囲外にある測距領域は第２の表示（例えば細枠表示）が行われる。これにより、撮影者は撮影画面における合焦領域を容易に判別することができるだけでなく、合焦領域の中でもデフォーカス量の小さな領域を容易に把握することができる。
【００９４】
図１８はカメラ４０１の合焦表示の動作を示したフローチャートを示している。
【００９５】
ステップ３０１では、カメラの撮像素子のサイズや画素数や想定される鑑賞形態等に基づいて予め設定された許容錯乱円径δ０が入力される。ステップ３０２では、絞り値ダイヤル４により設定された絞り１９の設定値Ｆが入力される。ステップ３０３では、許容錯乱円径δ０と絞り値Ｆから第１のデフォーカス量△０が計算される。ステップ３０４では、第２のデフォーカス量△０’が計算される。ステップ３０５では、各測距領域におけるデフォーカス量△［１］〜△［９］が検出される。ステップ３０６では、各測距領域におけるデフォーカス量△［１］〜△［９］について、第２の範囲内にあるかを判定して、判定結果に基づいて各測距領域に対応した第１の表示（例えば太枠表示）が行われる。ステップ３０７では、各測距領域におけるデフォーカス量△［１］〜△［９］について、第１の範囲内であって、かつ第２の範囲外にあるか否かを判定する。更に、その判定結果に基づいて、各測距領域に対応した第２の表示（例えば細枠表示）が行われる。これにより、第２の範囲に入るようなデフォーカス量の小さな領域を太枠で表示し、その周囲に第２の範囲には入らないものの、第１の範囲には入るような領域を細枠で表示する。
【００９６】
本実施例によれば、撮影レンズ２の絞り値に応じて変更される第１の範囲内にある測距領域と、開放絞り値に応じて決定される第２の範囲内にある測距領域が、太枠と細枠の２種類で撮影画像に重ねて表示されるため、撮影レンズ２の絞り値が変更された場合にも、撮影画面における合焦領域を容易に判別することができるとともに、合焦領域の中でもデフォーカス量の小さな領域を容易に把握することができる。
【００９７】
なお、本実施例では、測距領域の数を９としたが、測距領域の数をさらに増やしても良い。
【００９８】
また、本実施例では、第１の表示と第２の表示を太枠表示と細枠表示としたが、異なる表示がなされればよく、色、形状、明るさ、点滅等さまざまな表示方法を適用することができる。
【００９９】
また、本実施例においては、液晶表示素子２６に表示された画像を接眼レンズ２７を介して観察する構成としたが、液晶表示素子２６をカメラ１の背面（撮像素子７に対してマウント３とは反対側の面）に配置して、観察者が液晶表示素子を直接観察する構成であっても良い。
【０１００】
さらに、表示素子は液晶表示素子に限られず、有機ＥＬその他の表示素子を用いることができる。
【０１０１】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の実施例１のカメラの概略図
【図２】前ピンの状態の説明図
【図３】後ピンの状態の説明図
【図４】本発明の実施例１のカメラの制御系を示したブロック図
【図５】本発明の実施例１のファインダー光学系によって撮影画像と複数の測距領域を重ねて表示した画面の図（絞り値が小さい場合）
【図６】本発明の実施例１のファインダー光学系によって撮影画像と複数の測距領域を重ねて表示した画面の図（絞り値が大きい場合）
【図７】本発明の実施例１のカメラの合焦表示の動作を示したフローチャート
【図８】本発明の実施例２のカメラの概略図
【図９】本発明の実施例２のファインダー光学系によって撮影画像と複数の測距領域を重ねて表示した画面の図（絞り値が小さい場合）
【図１０】本発明の実施例２のファインダー光学系によって撮影画像と複数の測距領域を重ねて表示した画面の図（絞り値が大きい場合）
【図１１】本発明の実施例２のカメラの制御系を示したブロック図
【図１２】本発明の実施例２のカメラの合焦表示の動作を示したフローチャート
【図１３】本発明の実施例３のカメラの概略図
【図１４】本発明の実施例４のカメラの概略図
【図１５】本発明の実施例４のカメラの制御系を示したブロック図
【図１６】本発明の実施例４のファインダー光学系によって撮影画像と複数の測距領域を重ねて表示した画面の図（絞り値が小さい場合）
【図１７】本発明の実施例４のファインダー光学系によって撮影画像と複数の測距領域を重ねて表示した画面の図（絞り値が大きい場合）
【図１８】本発明の実施例４のカメラの合焦表示の動作を示したフローチャート
【符号の説明】
【０１０３】
１ １０１、３０１、４０１ カメラ
２ 撮影レンズ
３ マウント
４ 絞り値ダイヤル
５、２９ メインミラー
６ サブミラー
７ 撮像素子
８ カメラ側ＣＰＵ
９ 焦点板
１０ ペンタダハプリズム
１１、２７ 接眼レンズ
１２、２１、２５ 発光部
１３、２４ スーパーインポーズ用レンズ
１４ 反射板
１５、２８ ファインダー光学系
１６ 結像光学系
１７ 焦点検出素子
１８ 撮影光学系
１９ 絞り
２０ レンズ側ＣＰＵ
２１ スーパーインポーズＬＥＤ
２２ ダイクロイックミラー
２６ 液晶表示素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画面内の複数の領域において焦点検出が可能な撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮影レンズを通過した光束を用いて、撮影画面の複数の領域におけるデフォーカス量（フォーカス状態からのずれ量）を検出し、あらかじめ設定されたデフォーカス量の許容範囲内にある領域を合焦と判定するカメラ（撮像装置）が知られている。
【０００３】
このカメラは、合焦と判定された領域を撮影画像と重ね合わせて表示する、いわゆるスーパーインポーズ表示手段を備えており、撮影者によるフォーカシングを容易にしている。
【０００４】
また、被写体領域においてピントずれが許容される深度である被写界深度は、撮影レンズの絞り値（Ｆ値）を変化させたときに変化する。このことを利用して、撮影者は撮影画面の意図した部分に精度良くピントを合わせることができる。
【特許文献１】特開２００２−２３２４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のカメラでは、合焦と判定する場合に許容されるデフォーカス量Δ０は撮影レンズごとに固定されており、撮影時の被写界深度とは対応していなかった。このため、撮影者が撮影レンズの絞り値を変化させたとき、撮影画面のどの領域の被写体が被写界深度内に入っているかを予測するには熟練が必要であった。
【０００６】
また、従来のカメラは、撮影画面をプレビュー表示する機能を持っているが、絞り値が大きい場合には画面が極めて暗くなるため、合焦状態の確認が非常に困難であった。
【０００７】
特許文献１では、撮影レンズの絞り値とデフォーカス量から撮像面上での錯乱円の寸法に関する値を求め、この錯乱円の寸法に関する値をボケ量として表示しているが、この方法では一度に複数の領域の合焦状態を知ることができない。
【０００８】
本発明は、撮影レンズの絞り値を変更した場合であっても、撮影画面の被写界深度内にある領域（合焦領域）を容易に判別することができる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の撮像装置は、画面内の複数の領域におけるデフォーカス量を検出する検出手段と、複数の領域の合焦状態を表示する表示手段と、各領域において合焦と判定されるデフォーカス量の範囲を撮影レンズの絞り値に応じて変更する制御手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、画面内の複数の領域において焦点検出が可能なカメラにおいて、撮影レンズの絞り値に応じた合焦判定を行うことにより、撮影画面の被写界深度内にある領域を容易に判別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は本発明の実施例１であるカメラ（撮像装置）の概略図である。カメラ１の筐体には、撮影レンズ（交換レンズ）２を装着可能なマウント３と、撮影レンズの絞り値（Ｆ値）を変更することができる絞り値ダイヤル４が配置されている。
【００１３】
カメラ１の内部には、撮影時に退避可能なメインミラー５と、メインミラー５を透過した一部の光を反射して焦点検出部へ導くサブミラー６と、複数の画素で構成される撮像素子７と、回路基板に形成されたカメラ側ＣＰＵ（制御手段）８が配置されている。
【００１４】
カメラ１の観察系であるファインダー光学系１５は、焦点板９、ペンタダハプリズム１０、接眼レンズ１１、スーパーインポーズＬＥＤ（発光素子）とＬＥＤ駆動回路により構成される発光部１２、スーパーインポーズ用レンズ１３、反射板１４を備えている。
【００１５】
反射板１４には複数の反射面が形成されており、この反射面によって反射されたスーパーインポーズＬＥＤからの光は、ペンタダハプリズム１０および接眼レンズ１１を介して観察者へ導かれる。スーパーインポーズＬＥＤが複数の領域の合焦状態に応じて発光することにより、複数の領域の合焦状態が接眼レンズを介して観察されることになる。
【００１６】
なお、焦点板９と反射板１４は撮影レンズ２の焦点面の近傍に配置されている。
【００１７】
カメラ１の焦点検出部としては、結像光学系１６、撮影画面の複数の領域（測距領域）に対応する複数の受光センサーと自動焦点検出回路により構成される位相差検出方式の焦点検出素子１７が配置されている。
【００１８】
撮影レンズ２は、撮影光学系１８、絞り１９、レンズ側ＣＰＵ２０を備えている。
【００１９】
図２は、撮影しようとしている被写体Ｐ１が、合焦している被写体Ｐ０よりもカメラ側にある状態（前ピン）の説明図である。
【００２０】
Ｐ０は合焦している被写体、Ｐ１は被写体Ｐ０よりもカメラ側にある被写体、Ｐ０’は被写体Ｐ０の結像位置（撮像面の位置）、Ｐ１’は被写体Ｐ１の結像位置、Ｌ０は被写体Ｐ０の被写体距離、Ｌ１は被写体Ｐ１の被写体距離、Ｌ０’は被写体距離Ｌ０に対応する映像距離、Ｌ１’は被写体距離Ｌ１に対応する映像距離である。さらに、δ１は撮像面（被写体Ｐ０の結像位置）における錯乱円径、△１は映像距離Ｌ１’と映像距離Ｌ０’の差であって、被写体Ｐ１の結像位置と撮像面のずれ量である。Ｄは絞り口径である。
【００２１】
本発明におけるデフォーカス量とは、完全な合焦からのずれに関する値のことであり、例えば、錯乱円径、結像位置と撮像面のずれ量、位相差検出方式における像間隔に関する値、コントラスト検出方式におけるコントラスト値に関する値をいう。ただし、以下の説明においては、結像位置と撮像面のずれ量についてデフォーカス量と呼ぶことにする。
【００２２】
図２に示される各パラメータに関しては、以下の数式が成り立つ。
【００２３】
【数１】
【００２４】
図３は、撮影しようとしている被写体Ｐ２が、合焦している被写体Ｐ０よりも遠い位置にある状態（後ピン）の説明図である。
【００２５】
Ｐ２は被写体Ｐ０よりも遠い位置（カメラ側とは反対側）にある被写体、Ｐ２’はＰ２の結像位置、Ｌ２は被写体Ｐ２の被写体距離、Ｌ２’は被写体距離Ｌ２に対する映像距離、δ２は撮像面（被写体Ｐ０の結像位置）における錯乱円径、△２は映像距離Ｌ０’と映像距離Ｌ２’の差であって、被写体Ｐ２の結像位置の撮像面からのずれ量である。Ｄは絞り口径である。
【００２６】
図３に示される各パラメータに関しては、以下の数式が成り立つ。
【００２７】
【数２】
【００２８】
後ピンの状態の錯乱円径を負の値として表すこととすると、数式（２）は数式（３）で表される。
【００２９】
【数３】
【００３０】
位相差検出方式を利用した焦点検出素子１７から得られるデフォーカス量は、前ピンと後ピンの場合で符号が異なるので、前ピンのときのデフォーカス量を正の値とする。そして、デフォーカス量を△としたときの錯乱円径δは数式（４）で表される。
【００３１】
【数４】
【００３２】
ここで、Ｌ０’≫｜△｜の時、撮影レンズの実効Ｆ値であるＦは数式（５）で表される。
【００３３】
【数５】
【００３４】
従って、数式（４）の近似式として数式（６）を求めることが出来る。
【００３５】
【数６】
【００３６】
ここで、カメラ１の像面において許容される錯乱円径δ０の範囲を−δ０≦δ≦δ０としたとき、これに対応するデフォーカス量（許容デフォーカス量）Δ０の範囲は数式（７）のように表される。
【００３７】
−△０≦△≦△０ ・・・（７）
ここで、数式（４）より△０は数式（８）あるいは数式（９）で表される。
【００３８】
【数７】
【００３９】
【数８】
【００４０】
カメラ１のカメラ側ＣＰＵ８は撮影レンズ２の情報として、映像距離Ｌ０’および絞り口径Ｄに関する情報を得られる場合には、数式（８）を用いて△０を計算する。映像距離Ｌ０’および絞り口径Ｄに関する情報を得られない場合には、数式（９）を用いて△０を計算する。
【００４１】
次に、焦点検出部によって検出された各測距領域におけるデフォーカス量△と上述のΔ０を比較することにより、数式（７）が成り立つか否かを判定する。
【００４２】
そして、数式（７）が成り立つ測距領域に対応するように、発光部１２のスーパーインポーズＬＥＤを発光させる。スーパーインポーズＬＥＤからの光は反射板１４により反射されて、ペンタダハプリズム１０、接眼レンズ１１を介して観察者（撮影者）の目に導かれる。
【００４３】
これにより、観察者は、撮影画面の複数の焦点検出領域（測距領域）の中から、被写界深度内にある領域を容易に判別することができる。
【００４４】
なお、許容される錯乱円径δ０の範囲およびこれに対応するデフォーカス量Δ０の範囲は、カメラの撮像素子のサイズおよび画素数、想定される鑑賞形態によって変化することになる。
【００４５】
図４は、カメラ１の制御系を示したブロック図であり、カメラ側ＣＰＵ８と、絞り値ダイヤル４と、焦点検出素子１７と、レンズ側ＣＰＵ２０と発光部１２の関係を示している。
【００４６】
カメラ側ＣＰＵ８は、絞り値ダイヤル４で設定された絞り値に基づいてレンズ側ＣＰＵ２０へ信号を送信することにより撮影レンズ２の絞り値を制御している。
【００４７】
また、カメラ側ＣＰＵ８は、絞り値ダイヤル４で設定された絞り値と、予め設定された許容錯乱円径δ０とに基づいて、許容されるデフォーカス量△０を算出している。
【００４８】
そして、カメラ側ＣＰＵ８は、焦点検出素子１７の自動焦点検出回路から各測距領域におけるデフォーカス量△を受信し、数式（７）が成り立つ測距領域に対応するスーパーインポーズＬＥＤを発光させるように、発光部１２のＬＥＤ駆動回路へ信号を送信している。
【００４９】
なお、カメラ側ＣＰＵ（制御手段）８は、絞り値ダイヤル４で設定された絞り値が変更された場合には、変更後の絞り値と予め設定された許容錯乱円径δ０とに基づいて、許容されるデフォーカス量△０を再設定している。これにより、撮影レンズ２の絞り値に応じて、許容されるデフォーカス量Δ０が変更されるため、撮影レンズ２の絞り値が変更された場合にも、撮影画面のどの領域の被写体が被写界深度内に入っているかを容易に判別することができる。
【００５０】
図５、図６は、ファインダー光学系１５によって撮影画像と複数の測距領域を重ねて表示した画面を表している。
【００５１】
図５は絞り値が開放絞り値（最小値）に設定されている場合を示している。絞り値が小さいとき、被写界深度は浅くなるため、合焦範囲が比較的小さくなっている。
【００５２】
図６は絞り値が大きい値に設定されている場合を示している。絞り値が大きいとき、被写界深度は深くなるため、合焦範囲が比較的大きくなっている。
【００５３】
このように、撮影レンズ２の絞り値に応じて変更される許容デフォーカス量Δ０の範囲内（数式（７））にある測距領域が、撮像素子により取得された撮影画像に重ねて表示されるため、撮影レンズ２の絞り値が変更された場合にも、合焦範囲を容易に判別することができる。
【００５４】
図７はカメラの合焦表示の動作を示したフローチャートを示している。ステップ１０１では、カメラの撮像素子のサイズや画素数や想定される鑑賞形態等に基づいて予め設定された許容錯乱円径δ０が入力される。ステップ１０２では、絞り値ダイヤル４により設定された絞り１９の設定値Ｆが入力される。ステップ１０３では、許容錯乱円径δ０と絞り値から許容デフォーカス量△０が計算される。ステップ１０４では、各測距領域におけるデフォーカス量△［１］〜△［９］が検出される。ステップ１０５では、数式（７）が成り立つ測距領域に対応するスーパーインポーズＬＥＤが点灯される。
【００５５】
本実施例によれば、撮影レンズ２の絞り値に応じて変更される許容デフォーカス量Δ０の範囲内にある測距領域が撮影画像に重ねて表示されるため、撮影レンズ２の絞り値が変更された場合にも、撮影画面内の合焦領域を容易に判別することができる。
【００５６】
なお、本実施例では測距領域の数を９としたが、測距領域の数をさらに増やしても良い。
【実施例２】
【００５７】
図８は本発明の実施例２であるカメラ１０１の概略図である。以下、本実施例のカメラ１０１について、実施例１で用いた部材と同じ部材については同じ符号を用いるとともに、説明を省略する。
【００５８】
本実施例においては、数式（７）と数式（８）、または数式（７）と数式（９）により表される許容デフォーカス量Δ０の範囲を、第１の範囲とする。
【００５９】
また、撮影レンズ２の絞り１９を開放に設定したときの絞り口径Ｄ０もしくは実効Ｆ値Ｆ０を用いて、数式（１０）あるいは数式（１１）により許容デフォーカス量△０’を定義する。
【００６０】
【数９】
【００６１】
【数１０】
【００６２】
そして、本実施例においては、△０’を用いて数式１２で表される許容デフォーカス量Δ０’の範囲を、第２の範囲とする。
−△０’≦△≦△０’ ・・・（１２）
実施例２は、スーパーインポーズＬＥＤとＬＥＤ駆動回路より構成される発光部２１に特徴があり、各測距領域につき２色のＬＥＤが配置されている。デフォーカス量Δが第２の範囲内である測距領域に対しては１色目（例えば赤色）のＬＥＤを発光させ、第１の範囲のみに入る測距領域に対しては２色目（例えば緑色）のＬＥＤを発光させる。
【００６３】
図９と図１０はファインダー光学系１５によって撮影画像と複数の測距領域を重ねて表示した画面を表している。
【００６４】
図９は、絞り値が開放絞り値（最小値）に設定されている場合を示している。絞り値が小さいとき、被写界深度は浅くなるため、合焦範囲が比較的小さくなっている。
【００６５】
合焦と判定された測距領域は、そのデフォーカス量に応じて赤色もしくは緑色のスーパーインポーズＬＥＤが発光することにより容易に判別することができる。
【００６６】
図１０は、絞り値が大きな値に設定されている場合を示している。絞り値が大きいとき、被写界深度は深くなるため、合焦範囲が比較的大きくなっている。デフォーカス量Δが第２の範囲内である測距領域は１色目（例えば赤色）で表示され、第１の範囲のみに含まれる測距領域は２色目（例えば緑色）で表示される。これによって、撮影者は、撮影画面における合焦領域を容易に判別することができるだけでなく、合焦領域の中でもデフォーカス量の小さな領域を容易に把握することができる。
【００６７】
図１１は、カメラ１０１の制御系を示したブロック図であり、カメラ側ＣＰＵ８と、絞り値ダイヤル４と、焦点検出素子１７と、レンズ側ＣＰＵ２０と発光部２１の関係を示している。
【００６８】
カメラ側ＣＰＵ８は、絞り値ダイヤル４で設定された絞り値に基づいてレンズ側ＣＰＵ２０へ信号を送信することにより撮影レンズ２の絞り値を制御している。
【００６９】
また、カメラ側ＣＰＵ８は、絞り値ダイヤル４で設定された絞り値と開放絞り値と、予め設定された許容錯乱円径δ０とに基づいて許容デフォーカス量△０および許容デフォーカス量△０’を算出している。
【００７０】
そして、カメラ側ＣＰＵ８は、焦点検出素子１７の自動焦点検出回路から各測距領域におけるデフォーカス量△を受信し、数式（７）および数式（１２）が成り立つ測距領域に対応するスーパーインポーズＬＥＤを発光させるように、発光部２１のＬＥＤ駆動回路へ信号を送信している。
【００７１】
なお、カメラ側ＣＰＵ８は、絞り値ダイヤル４で設定された絞り値が変更された場合には、変更後の絞り値と予め設定された許容錯乱円径δ０とに基づいて、許容デフォーカス量△０を再設定している。これにより、撮影レンズ２の絞り値に応じて、許容されるデフォーカス量Δ０が変更されるため、撮影レンズ２の絞り値が変更された場合にも、撮影画面のどの領域の被写体が被写界深度内に入っているかを容易に判別することができる。
【００７２】
図１２はカメラの合焦表示の動作を示したフローチャートを示している。
【００７３】
ステップ２０１では、カメラの撮像素子のサイズや画素数や想定される鑑賞形態等に基づいて予め設定された許容錯乱円径δ０が入力される。ステップ２０２では、絞り値ダイヤル４により設定された絞り１９の設定値Ｆが入力される。ステップ２０３では、許容錯乱円径δ０と絞り値Ｆから第１のデフォーカス量△０が計算される。ステップ２０４では、第２のデフォーカス量△０’が計算される。ステップ２０５では、各測距領域におけるデフォーカス量△［１］〜△［９］が検出される。ステップ２０６では、各測距領域におけるデフォーカス量△［１］〜△［９］について、第２の範囲内にあるかを判定して、判定結果に基づいて各測距領域に対応した１色目（例えば赤色）のスーパーインポーズＬＥＤであるＬＥＤＲを点灯させる。ステップ２０７では、各測距領域におけるデフォーカス量△［１］〜△［９］について、第１の範囲内であって、かつ第２の範囲外にあるか否かを判定する。更に、その判定結果に基づいて、各測距領域に対応した２色目（例えば緑色）のスーパーインポーズＬＥＤであるＬＥＤＧを点灯させる。これにより、第２の範囲に入るようなデフォーカス量の小さな領域を赤色で表示し、その周囲に第２の範囲には入らないものの、第１の範囲には入るような領域を緑色で表示する。
【００７４】
本実施例によれば、撮影レンズ２の絞り値に応じて変更される第１の範囲内にある測距領域と、開放絞り値に応じて決定される第２の範囲内にある測距領域が、赤色と緑色の２種類で撮影画面に重ねて表示されるため、撮影レンズ２の絞り値が変更された場合にも、撮影画面における合焦領域を容易に判別することができるとともに、合焦領域の中でもデフォーカス量の小さな領域を容易に把握することができる。
【００７５】
なお、本実施例では、測距領域の数を９としたが、測距領域の数をさらに増やしても良い。
【００７６】
また、本実施例においては、デフォーカス量△０’を撮影レンズ２の開放絞り値に対応させたが、比較的小さい所定の絞り値であれば必ずしも開放絞り値に対応させなくてもよい。
【００７７】
そして、撮影レンズ２に設定されている絞り値が変更されて第１の範囲が変化するとき、第２の範囲もこれに伴って変化する構成としても良い。例えば、第１の範囲が広がった場合に、これに伴って第２の範囲も広がるように構成することができる。
【００７８】
また、本実施例においては、２色のＬＥＤを用いて、デフォーカス量Δが第１の範囲にある領域と第２の範囲にある領域の表示を異ならせる構成としたが、ＬＥＤの点滅や明るさ等の発光パターンを利用して各領域の表示を異ならせる構成としても良い。
【００７９】
さらに、本実施例においては、デフォーカス量△０とデフォーカス量△０’により合焦範囲を２段階で表示しているが、これに限られず、第３のデフォーカス量△０’’などを用いてより多段的に合焦範囲を表示してもよい。
【実施例３】
【００８０】
図１３は本発明の実施例３であるカメラ３０１の概略図である。実施例３は、実施例２のファインダー光学系１５の一部の構成を変更したものであり、実施例２において反射板１４を用いた代わりに、ダイクロイックミラー２２を用いたことを特徴としている。
【００８１】
発光部２４のスーパーインポーズＬＥＤからの光をダイクロイックミラー２２で反射することにより、第１の範囲にある領域と第２の範囲にある領域を表示する構成である。
【００８２】
なお、実施例３においては、実施例２のファインダー光学系１５の一部の構成を変更したが、実施例１のファインダー光学系１５において、反射板１４を用いた代わりに、ダイクロイックミラー２２を用いてもよい。
【実施例４】
【００８３】
図１４は本発明の実施例４であるカメラ４０１の概略図である。実施例４は、実施例２のメインミラー５とファインダー光学系１５の構成を変更したものである。以下、本実施例のカメラ４０１について、実施例１で用いた部材と同じ部材については同一符号を用い、説明を省略する。
【００８４】
実施例４のメインミラー２９は一部の光を反射して焦点検出部へ導いている。
【００８５】
また、実施例４のカメラ４０１は、撮像素子７で読み取った画像を液晶表示素子（ＬＣＤ）２６で表示し、接眼レンズ２７で観察するファインダー光学系２８を有する。液晶表示素子２６は、デフォーカス量Δが第１の範囲と第２の範囲の両方に入る測距領域に対して第１の表示（例えば太枠表示）を行い、第１の範囲内であって、かつ第２の範囲外である測距領域に対して第２の表示（例えば細枠表示）を行う。なお、第１の範囲および第２の範囲は実施例２と同様に設定される。
【００８６】
図１５は、カメラ４０１の制御系を示したブロック図であり、カメラ側ＣＰＵ８と、絞り値ダイヤル４と、焦点検出素子１７と、レンズ側ＣＰＵ２０とＬＣＤ２６の関係を示している。
【００８７】
カメラ側ＣＰＵ８は、絞り値ダイヤル４で設定された絞り値に基づいてレンズ側ＣＰＵ２０へ信号を送信することにより撮影レンズ２の絞り値を制御している。
【００８８】
また、カメラ側ＣＰＵ８は、絞り値ダイヤル４で設定された絞り値と開放絞り値と、予め設定された許容錯乱円径δ０とに基づいて許容デフォーカス量△０および許容デフォーカス量△０’を算出している。
【００８９】
そして、カメラ側ＣＰＵ８は、焦点検出素子１７の自動焦点検出回路から各測距領域におけるデフォーカス量△を受信し、数式（７）および数式（１２）が成り立つ測距領域に対応する測距領域を表示するように、ＬＣＤへ信号を送信している。
【００９０】
なお、カメラ側ＣＰＵ８は、絞り値ダイヤル４で設定された絞り値が変更された場合には、変更後の絞り値と予め設定された許容錯乱円径δ０とに基づいて、許容デフォーカス量△０を再設定している。これにより、撮影レンズ２の絞り値に応じて、許容されるデフォーカス量Δ０が変更されるため、撮影レンズ２の絞り値が変更された場合にも、撮影画面のどの領域の被写体が被写界深度内に入っているかを容易に判別することができる。
【００９１】
図１６と図１７は実施例４のカメラにおいて、ファインダー内に撮影画面と測距領域を表示した画面である。
【００９２】
図１６は、絞り値が開放絞り値（最小値）に設定されている場合を示している。絞り値が小さいとき、被写界深度は浅くなるため、合焦範囲が比較的小さくなっている。合焦と判定された測距領域は、そのデフォーカス量に応じて第１の表示（例えば太枠表示）もしくは第２の表示（例えば細枠表示）が行われることにより容易に判別することができる。
【００９３】
図１７は、絞り値が大きな値に設定されている場合を示している。絞り値が大きいとき、被写界深度は深くなるため、合焦範囲が比較的大きくなっている。第１の範囲と第２の範囲の両方に含まれる測距領域は第１の表示（例えば太枠表示）が行われ、第１の範囲内にあって、かつ第２の範囲外にある測距領域は第２の表示（例えば細枠表示）が行われる。これにより、撮影者は撮影画面における合焦領域を容易に判別することができるだけでなく、合焦領域の中でもデフォーカス量の小さな領域を容易に把握することができる。
【００９４】
図１８はカメラ４０１の合焦表示の動作を示したフローチャートを示している。
【００９５】
ステップ３０１では、カメラの撮像素子のサイズや画素数や想定される鑑賞形態等に基づいて予め設定された許容錯乱円径δ０が入力される。ステップ３０２では、絞り値ダイヤル４により設定された絞り１９の設定値Ｆが入力される。ステップ３０３では、許容錯乱円径δ０と絞り値Ｆから第１のデフォーカス量△０が計算される。ステップ３０４では、第２のデフォーカス量△０’が計算される。ステップ３０５では、各測距領域におけるデフォーカス量△［１］〜△［９］が検出される。ステップ３０６では、各測距領域におけるデフォーカス量△［１］〜△［９］について、第２の範囲内にあるかを判定して、判定結果に基づいて各測距領域に対応した第１の表示（例えば太枠表示）が行われる。ステップ３０７では、各測距領域におけるデフォーカス量△［１］〜△［９］について、第１の範囲内であって、かつ第２の範囲外にあるか否かを判定する。更に、その判定結果に基づいて、各測距領域に対応した第２の表示（例えば細枠表示）が行われる。これにより、第２の範囲に入るようなデフォーカス量の小さな領域を太枠で表示し、その周囲に第２の範囲には入らないものの、第１の範囲には入るような領域を細枠で表示する。
【００９６】
本実施例によれば、撮影レンズ２の絞り値に応じて変更される第１の範囲内にある測距領域と、開放絞り値に応じて決定される第２の範囲内にある測距領域が、太枠と細枠の２種類で撮影画像に重ねて表示されるため、撮影レンズ２の絞り値が変更された場合にも、撮影画面における合焦領域を容易に判別することができるとともに、合焦領域の中でもデフォーカス量の小さな領域を容易に把握することができる。
【００９７】
なお、本実施例では、測距領域の数を９としたが、測距領域の数をさらに増やしても良い。
【００９８】
また、本実施例では、第１の表示と第２の表示を太枠表示と細枠表示としたが、異なる表示がなされればよく、色、形状、明るさ、点滅等さまざまな表示方法を適用することができる。
【００９９】
また、本実施例においては、液晶表示素子２６に表示された画像を接眼レンズ２７を介して観察する構成としたが、液晶表示素子２６をカメラ１の背面（撮像素子７に対してマウント３とは反対側の面）に配置して、観察者が液晶表示素子を直接観察する構成であっても良い。
【０１００】
さらに、表示素子は液晶表示素子に限られず、有機ＥＬその他の表示素子を用いることができる。
【０１０１】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の実施例１のカメラの概略図
【図２】前ピンの状態の説明図
【図３】後ピンの状態の説明図
【図４】本発明の実施例１のカメラの制御系を示したブロック図
【図５】本発明の実施例１のファインダー光学系によって撮影画像と複数の測距領域を重ねて表示した画面の図（絞り値が小さい場合）
【図６】本発明の実施例１のファインダー光学系によって撮影画像と複数の測距領域を重ねて表示した画面の図（絞り値が大きい場合）
【図７】本発明の実施例１のカメラの合焦表示の動作を示したフローチャート
【図８】本発明の実施例２のカメラの概略図
【図９】本発明の実施例２のファインダー光学系によって撮影画像と複数の測距領域を重ねて表示した画面の図（絞り値が小さい場合）
【図１０】本発明の実施例２のファインダー光学系によって撮影画像と複数の測距領域を重ねて表示した画面の図（絞り値が大きい場合）
【図１１】本発明の実施例２のカメラの制御系を示したブロック図
【図１２】本発明の実施例２のカメラの合焦表示の動作を示したフローチャート
【図１３】本発明の実施例３のカメラの概略図
【図１４】本発明の実施例４のカメラの概略図
【図１５】本発明の実施例４のカメラの制御系を示したブロック図
【図１６】本発明の実施例４のファインダー光学系によって撮影画像と複数の測距領域を重ねて表示した画面の図（絞り値が小さい場合）
【図１７】本発明の実施例４のファインダー光学系によって撮影画像と複数の測距領域を重ねて表示した画面の図（絞り値が大きい場合）
【図１８】本発明の実施例４のカメラの合焦表示の動作を示したフローチャート
【符号の説明】
【０１０３】
１ １０１、３０１、４０１ カメラ
２ 撮影レンズ
３ マウント
４ 絞り値ダイヤル
５、２９ メインミラー
６ サブミラー
７ 撮像素子
８ カメラ側ＣＰＵ
９ 焦点板
１０ ペンタダハプリズム
１１、２７ 接眼レンズ
１２、２１、２５ 発光部
１３、２４ スーパーインポーズ用レンズ
１４ 反射板
１５、２８ ファインダー光学系
１６ 結像光学系
１７ 焦点検出素子
１８ 撮影光学系
１９ 絞り
２０ レンズ側ＣＰＵ
２１ スーパーインポーズＬＥＤ
２２ ダイクロイックミラー
２６ 液晶表示素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画面内の複数の領域におけるデフォーカス量を検出する検出手段と、前記複数の領域の合焦状態を表示する表示手段と、各領域において合焦と判定されるデフォーカス量の範囲を撮影レンズの絞り値に応じて変更する制御手段を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮影レンズに設定されている絞り値において合焦と判定されるデフォーカス量の範囲を第１の範囲とし、撮影レンズに設定されている絞り値よりも小さい所定の絞り値において合焦と判定されるデフォーカス量の範囲を第２の範囲とするとき、
前記第２の範囲内にある領域と、前記第２の範囲外且つ前記第１の範囲内にある領域について、前記表示手段は異なる表示を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記所定の絞り値は前記撮影レンズの開放絞り値であることを特徴とする請求項２に記載の撮影装置。
【請求項４】
前記所定の絞り値は、前記撮影レンズに設定されている絞り値に応じて変更されることを特徴とする請求項２に記載の撮影装置。
【請求項５】
前記表示手段は、発光素子と、該発光素子からの光を接眼レンズへ導くように反射する反射面が前記複数の領域に対応するように配置された反射板とを有し、前記発光素子が前記複数の領域の合焦状態に応じて発光することにより、前記複数の領域の合焦状態が前記接眼レンズを介して観察されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記反射板は前記撮影レンズの焦点面に配置されることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記表示手段は、前記複数の領域の合焦状態と撮像素子により取得された画像とを重ねて表示する表示素子を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記表示素子に表示された画像が接眼レンズを介して観察されることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項１】
画面内の複数の領域におけるデフォーカス量を検出する検出手段と、前記複数の領域の合焦状態を表示する表示手段と、各領域において合焦と判定されるデフォーカス量の範囲を撮影レンズの絞り値に応じて変更する制御手段を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮影レンズに設定されている絞り値において合焦と判定されるデフォーカス量の範囲を第１の範囲とし、撮影レンズに設定されている絞り値よりも小さい所定の絞り値において合焦と判定されるデフォーカス量の範囲を第２の範囲とするとき、
前記第２の範囲内にある領域と、前記第２の範囲外且つ前記第１の範囲内にある領域について、前記表示手段は異なる表示を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記所定の絞り値は前記撮影レンズの開放絞り値であることを特徴とする請求項２に記載の撮影装置。
【請求項４】
前記所定の絞り値は、前記撮影レンズに設定されている絞り値に応じて変更されることを特徴とする請求項２に記載の撮影装置。
【請求項５】
前記表示手段は、発光素子と、該発光素子からの光を接眼レンズへ導くように反射する反射面が前記複数の領域に対応するように配置された反射板とを有し、前記発光素子が前記複数の領域の合焦状態に応じて発光することにより、前記複数の領域の合焦状態が前記接眼レンズを介して観察されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記反射板は前記撮影レンズの焦点面に配置されることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記表示手段は、前記複数の領域の合焦状態と撮像素子により取得された画像とを重ねて表示する表示素子を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記表示素子に表示された画像が接眼レンズを介して観察されることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００９−２１０７１１（Ｐ２００９−２１０７１１Ａ）
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５２０８６（Ｐ２００８−５２０８６）
【出願日】平成２０年３月３日（２００８．３．３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３日（２００８．３．３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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