露出演算装置、露出演算方法、露出演算プログラム
【課題】複数の焦点検出領域の中からいずれの焦点検出領域が選択された場合でも、主要被写体が適正に露光されるようにするカメラを提供する。
【解決手段】３個所の焦点検出領域のうち、選択された焦点検出領域のデフォーカス量ｓｅｌｄｆと各焦点検出領域のデフォーカス量ｄｆＬ、ｄｆＣ、ｄｆＲとからデフォーカス量の相対差ｄｄｆＬ、ｄｄｆＣ、ｄｄｆＲを演算する。このデフォーカス量の相対差を基に、テーブルＴａｂｌｅＷｔを用いて各焦点検出領域の輝度値ＢｖＬ、ＢｖＣ、ＢｖＲの寄与度ｗｔＬ、ｗｔＣ、ｗｔＲを求める。これらの輝度値と寄与度を用いて、最適輝度値ＢｖＡＦ＝（ｗｔＬ×ＢｖＬ＋ｗｔＣ×ＢｖＣ＋ｗｔＲ×ＢｖＲ）／（ｗｔＬ＋ｗｔＣ＋ｗｔＲ）の演算を行う。
【解決手段】３個所の焦点検出領域のうち、選択された焦点検出領域のデフォーカス量ｓｅｌｄｆと各焦点検出領域のデフォーカス量ｄｆＬ、ｄｆＣ、ｄｆＲとからデフォーカス量の相対差ｄｄｆＬ、ｄｄｆＣ、ｄｄｆＲを演算する。このデフォーカス量の相対差を基に、テーブルＴａｂｌｅＷｔを用いて各焦点検出領域の輝度値ＢｖＬ、ＢｖＣ、ＢｖＲの寄与度ｗｔＬ、ｗｔＣ、ｗｔＲを求める。これらの輝度値と寄与度を用いて、最適輝度値ＢｖＡＦ＝（ｗｔＬ×ＢｖＬ＋ｗｔＣ×ＢｖＣ＋ｗｔＲ×ＢｖＲ）／（ｗｔＬ＋ｗｔＣ＋ｗｔＲ）の演算を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画面を複数に分割して測光を行ない、露出演算を行う露出演算装置、露出演算方法および露出演算プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数に分割した測光素子を用いて画面の複数領域の測光値を算出するとともに、画面内の複数の焦点検出領域で焦点検出を行うカメラが知られている。下記特許文献１では、選択された焦点検出領域から離れた焦点検出領域における輝度の重み付けを小さくして測光を行なうものが開示されている。
【特許文献１】特公平７−２７１５２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献では、複数の焦点検出領域の焦点検出結果に基づいて自動的に焦点検出領域を選択する場合、複数の焦点検出領域に撮影距離のほぼ等しい別々の被写体が存在すると、焦点検出のバラツキにより焦点検出をやり直す度に、または撮影を繰り返す度に異なる焦点検出領域が選択される場合がある。このような場合に、それら焦点検出領域同士が離れていて、それらに対応する測光領域の測光値が大きく異なると、露出値が大きく変化するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に記載の露出演算装置は、複数の焦点検出領域における焦点調節状態のうちの１つに対する他の焦点調節状態の差（以下、相対差）と、複数の測光領域における測光値とに応じて、露出値を演算する露出値演算手段を備えることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の露出演算装置において、相対差は、選択された焦点調節状態と、選択されなかった焦点調節状態との差であることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の露出演算装置において、露出値演算手段は、相対差が大きい焦点検出領域に対応する測光値については、相対差が小さい焦点検出領域に対応する測光値に比べて、露出値の演算における寄与度を小さくすることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の露出演算装置において、相対差が大きくなるほど露出値の演算における寄与度を徐々に小さくすることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の露出演算装置において、選択されなかった焦点調節状態を検出する焦点検出領域における相対差が所定の範囲内である場合は、焦点検出領域に対応する測光値の寄与度を、選択された焦点調節状態を検出する焦点検出領域に対応する測光値の寄与度とほぼ同一とすることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項３乃至５のいずれか１項に記載の露出演算装置において、寄与度を、撮影距離または焦点距離に応じて変更することを特徴とする。
請求項７に記載のカメラは、請求項１乃至６に記載の露出演算装置を備えることを特徴とする。
請求項８に記載の露出演算方法は、複数の焦点検出領域における焦点調節状態を検出し、複数の焦点検出領域に対応する測光領域における測光値を検出し、複数の焦点検出領域における焦点調節状態のひとつに対する他の焦点調節状態の差（以下、相対差）と、測光領域における測光値とに応じて、露出値を演算することを特徴とする。
請求項９〜１３に記載の発明は、それぞれ請求項２〜６に記載の露出演算装置に対応する露出演算方法である。
請求項１４〜１９に記載の露出演算プログラムは、請求項８〜１３の露出演算方法をコンピュータで実行するための露出演算プログラムである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、焦点検出領域の選択のバラツキによらず、適正で安定した露出値を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１に示すように、この実施の形態による一眼レフ電子スチルカメラは、カメラ本体１０と、ファインダ装置２０Ａと、撮影レンズ３１ａ〜３１ｃおよび絞り３２を有しカメラ本体１０に着脱される交換レンズ３０とを備える。レンズ群３１ｂが焦点調節レンズ（以下、ＡＦレンズと呼ぶ）であり、レンズ駆動モータ（以下、ＡＦモータと呼ぶ）３３で駆動される。
【０００７】
被写体光は交換レンズ３０を通ってカメラ本体１０に入射し、レリーズスイッチ６１の全押し操作前はクイックリターンミラー１１で反射して、ファインダスクリーン２０に結像する。その被写体像はペンタプリズム２１からリレーレンズ２２を通って接眼レンズ２３に導かれるとともに、ペンタプリズム２１から測光用再結像レンズ２４により、ＳＰＤやＣＣＤ等からなる測光素子２５の受光面上に再結像する。測光素子２５により被写体の輝度分布が光電変換された後、後述のＡＥ用演算部５２Ｂに送出され、露出値が決定される。測光素子２５は図２に示すように、撮影画面を２４個の領域に分割して測光を行なう。なお、測光素子２５の領域分割数は２４個に限定されるものではない。
【０００８】
また、レリーズスイッチ６１の全押し操作前、クイックリターンミラー１１の半透過領域を透過した被写体光は、サブミラー１２で下方に反射され、焦点検出装置４０に入射する。一方、レリーズスイッチ６１の全押し操作の後は、クイックリターンミラー１１が上方に回動し、被写体光は図示しないシャッタを介してＣＣＤ、ＣＭＯＳ等を有する撮像素子１４上に結像する。
【０００９】
焦点検出装置４０はたとえば周知の位相差式焦点検出装置であり、焦点検出領域を透過した焦点検出光束を一対の焦点検出用光像に分割する焦点検出光学系と、分割された一対の光像が入射し、それに応じた焦点検出信号を出力する一対のＣＣＤラインセンサとを備える。ＣＣＤラインセンサから出力される焦点検出信号は、制御回路５０を構成する後述のＣＣＤ制御部５１に入力さる。制御回路５０は、焦点検出信号に基づいて、ＡＦレンズ３１ｂを合焦位置まで駆動させるレンズ駆動量を算出し、ＡＦレンズ駆動信号を出力する。
【００１０】
制御回路５０はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種周辺回路から構成され、機能的には、ＣＣＤラインセンサを制御するＣＣＤ制御部５１と、ＡＦ用演算部５２Ａと、ＡＥ用演算部５２Ｂと、カメラの撮影のためのシーケンス全体を制御するシーケンス制御部５２Ｃとを備えている。これら各演算部５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃは、それぞれ独立してＣＰＵなどを有する。なお、６２は、ＡＥ用演算部５２Ｂで算出されたシャッタ速度により撮像素子１４の電荷蓄積時間を制御するシャッタ速度制御部である。また、６３は、ＡＥ用演算部５２Ｂで算出された絞り値により絞り３２を制御する絞り制御部である。
【００１１】
ＡＦ用演算部５２Ａは、ＣＣＤ制御部５１から出力される蓄積信号に基づく予定焦点面に対する焦点調節状態の量（デフォーカス量）を演算し、その結果をＡＥ用演算部５２Ｂとシーケンス制御部５２Ｃへ出力する。ＡＥ用演算部５２Ｂは、測光素子２５から受信した輝度値を演算するとともに、輝度値とＡＦ用演算部５２Ａから入力したデフォーカス量を基に露出値を演算する。算出された露出値を基に、シャッタ速度および絞り値を算出して、シーケンス制御部５２Ｃへ出力する。シーケンス制御部５２Ｃは、ＡＦ用演算部５２Ａから入力したデフォーカス量に基づいて、ＡＦレンズ３１ｂの目標位置を演算し、目標位置の演算結果に基づくＡＦレンズ駆動信号をＡＦモータ３３へ出力する。また、ＡＥ用演算部５２Ｂから入力したシャッタ速度および絞り値を基に、シャッタ速度信号をシャッタ速度制御部６２へ、絞り値信号を絞り制御部６３へ出力する。
【００１２】
ＡＦ用演算部５２Ａで行うデフォーカス量の演算について説明する。図３に示すように、デフォーカス量の演算は、画面内の異なる３個所の焦点検出領域を透過した被写体光を用いる。撮影者による焦点検出領域選択部６０の操作により、３個所の焦点検出領域の中から焦点調節に使用する領域を選択できる。また、撮影者により焦点検出領域を自動選択するモードが設定されていた場合は、３個所のデフォーカス量に基づいて、たとえば、最もカメラに対して近距離側の焦点検出領域のデフォーカス量に対する重み付けを大きくする。なお、焦点検出領域の数は３個所に限定されるものではなく、２個所であっても４個所以上であってもよい。
【００１３】
ＡＥ用演算部５２Ｂで行なう露出値演算について説明する。ＡＥ用演算部５２Ｂは、測光素子２５から、図２に示す２４分割されたそれぞれの測光領域に対応する輝度信号を入力して、輝度値Ｂ１からＢ２４を求める。撮影画面上で２４分割された測光領域と３個所の焦点検出領域との位置関係を図４に示す。この図４に示す位置関係を基に、２４分割された測光領域のうち４個の領域を１個のグループとし、撮影画面全体をオーバーラップした１５個のグループに再分割したものを、図５に示す。グループのまとめ方は以下に示す式の通りである。
Ｇ１＝（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ７＋Ｂ８）／４ ・・・（１）
Ｇ２＝（Ｂ２＋Ｂ３＋Ｂ８＋Ｂ９）／４ ・・・（２）
Ｇ３＝（Ｂ３＋Ｂ４＋Ｂ９＋Ｂ１０）／４ ・・・（３）
Ｇ４＝（Ｂ４＋Ｂ５＋Ｂ１０＋Ｂ１１）／４ ・・・（４）
Ｇ５＝（Ｂ５＋Ｂ６＋Ｂ１１＋Ｂ１２）／４ ・・・（５）
Ｇ６＝（Ｂ７＋Ｂ８＋Ｂ１３＋Ｂ１４）／４ ・・・（６）
Ｇ７＝（Ｂ８＋Ｂ９＋Ｂ１４＋Ｂ１５）／４ ・・・（７）
Ｇ８＝（Ｂ９＋Ｂ１０＋Ｂ１５＋Ｂ１６）／４ ・・・（８）
Ｇ９＝（Ｂ１０＋Ｂ１１＋Ｂ１６＋Ｂ１７）／４ ・・・（９）
Ｇ１０＝（Ｂ１１＋Ｂ１２＋Ｂ１７＋Ｂ１８）／４ ・・・（１０）
Ｇ１１＝（Ｂ１３＋Ｂ１４＋Ｂ１９＋Ｂ２０）／４ ・・・（１１）
Ｇ１２＝（Ｂ１４＋Ｂ１５＋Ｂ２０＋Ｂ２１）／４ ・・・（１２）
Ｇ１３＝（Ｂ１５＋Ｂ１６＋Ｂ２１＋Ｂ２２）／４ ・・・（１３）
Ｇ１４＝（Ｂ１６＋Ｂ１７＋Ｂ２２＋Ｂ２３）／４ ・・・（１４）
Ｇ１５＝（Ｂ１７＋Ｂ１８＋Ｂ２３＋Ｂ２４）／４ ・・・（１５）
なお、１個のグループを構成する測光素子２５の領域の数は４個に限定されるものではない。グループ数も１５個に限定されるものではなく、測光素子２５の領域分割数と１個のグループを構成する測光素子２５の領域の数により変わる。
【００１４】
上記の１５個のグループのそれぞれの輝度Ｇ１からＧ１５を用いて、被写体の特徴となる情報である平均輝度ＢｖＭｅａｎ、最小輝度ＢｖＭｉｎ、最大輝度ＢｖＭａｘ、最大輝度と最小輝度との差ｄＢｖ、画面上部と画面下部との輝度差ｄＨＥを以下の式に基づき演算する。
ＢｖＭｅａｎ＝（Ｇ１＋Ｇ２＋Ｇ３＋Ｇ４＋Ｇ５＋Ｇ６＋Ｇ７＋Ｇ８＋Ｇ９＋Ｇ１０＋Ｇ１１＋Ｇ１２＋Ｇ１３＋Ｇ１４＋Ｇ１５）／１５ ・・・（１６）
ＢｖＭａｘ＝Ｍａｘ（Ｇ１、・・・、Ｇ１５） ・・・（１７）
ＢｖＭｉｎ＝Ｍｉｎ（Ｇ１、・・・、Ｇ１５） ・・・（１８）
ＢｖＣ＝Ｇ８ ・・・（１９）
ＢｖＬ＝Ｇ７ ・・・（２０）
ＢｖＲ＝Ｇ９ ・・・（２１）
ｄＨＥ＝ＡＢＳ（（Ｇ１＋Ｇ３＋Ｇ５）／３−（Ｇ１１＋Ｇ１３＋Ｇ１５）／３） ・・・（２２）
ただし、Ｍａｘ（ｘ１、・・・、ｘｎ）はｘ１からｘｎの最大値を返す関数であり、Ｍｉｎ（ｘ１、・・・、ｘｎ）はｘ１からｘｎの最小値を返す関数である。また、ＡＢＳ（ｘ）はｘの絶対値を返す関数である。
【００１５】
最適輝度ＢｖＡＦは、式（１９）〜（２１）で求めた中央部の輝度ＢｖＣ、中央左の輝度ＢｖＬ、中央右の輝度ＢｖＲに対して、３個所の焦点検出領域のデフォーカス量に基づいた寄与度を与えた以下の式により算出する。
ＢｖＡＦ＝（ｗｔＬ×ＢｖＬ＋ｗｔＣ×ＢｖＣ＋ｗｔＲ×ＢｖＲ）／（ｗｔＬ＋ｗｔＣ＋ｗｔＲ） ・・・（２３）
【００１６】
なお、ｗｔＬ、ｗｔＣ、ｗｔＲは各焦点検出領域に対応する輝度に与える寄与度であり、図６に示すテーブルＴａｂｌｅＷｔを用いて以下の式により求める。
ｗｔＬ＝ＴａｂｌｅＷｔ[ｄｄｆＬ] ・・・（２４）
ｗｔＣ＝ＴａｂｌｅＷｔ[ｄｄｆＣ] ・・・（２５）
ｗｔＲ＝ＴａｂｌｅＷｔ[ｄｄｆＲ] ・・・（２６）
選択焦点検出領域に相当する部分については、対応する輝度へ与える寄与度を１．０とする。非選択焦点検出領域に相当する部分については、選択焦点検出領域との間のデフォーカス量の相対差に応じて、対応する輝度値へ与える寄与度を決定する。以下で寄与度の決定方法を説明する。
【００１７】
図６のテーブルＴａｂｌｅＷｔの横軸は、選択焦点検出領域とのデフォーカス量の相対差を表し、前ピンをマイナスとしている。デフォーカス量の相対差の絶対値が所定値の範囲内では寄与度は一定とし、また、相対差の絶対値が所定値以上の領域では、その絶対差が大きいほど寄与度を下げるようにしている。図６では、１７０μｍ以上デフォーカス量が離れている場合は寄与度を０とし、デフォーカス量の相対差が７０μｍ以下の場合は選択焦点検出領域と同じ寄与度である１．０を与える。なお、寄与度を決定する基準となるデフォーカス量の相対差は、７０μｍ以下または１７０μｍ以上に限定されるものではない。
【００１８】
上記のように式（２３）で求めた最適輝度値ＢｖＡＦを用いて、以下の式により露出制御用輝度値ＢｖＡｎｓを求める。
ＢｖＡｎｓ＝Ｋ＋ｋ×ＢｖＡＦ ・・・（２７）
（Ｋ＝ｋ１×ＢｖＭｅａｎ＋ｋ２×ＢｖＭｉｎ＋ｋ３×ｄＢｖ＋ｋ４×ｄＨＥ＋ｋ５）
なお、被写体の撮影状況によっては、すなわち、以下のように式（２８）で表してもよい。
ＢｖＡｎｓ＝ｋ×ＢｖＡＦ ・・・（２８）
なお、係数ｋ、ｋ１、ｋ２、ｋ３、ｋ４、ｋ５は、さまざまな撮影シーンで最適な露出結果になるように予め最適化された係数である。また、平均輝度値ＢｖＭｅａｎ、最大輝度値ＢｖＭａｘ、最小輝度値ＭｖＭｉｎ、輝度差ｄＢｖ、中央部の輝度値ＢｖＣ、中央左の輝度値ＢｖＬ、中央右の輝度値ＢｖＲ、画面上部と画面下部の輝度差ｄＨＥは、式（１６）〜（２２）で求めた被写体の特徴となる情報である。以上のようにして算出された輝度値に基づいて、シャッタ速度および絞り値を算出し、シーケンス制御部５２Ｃへ出力する。
【００１９】
以下で、図７，８に示すフローチャートを用いて本実施形態におけるカメラの撮影処理および露出演算処理を説明する。なお、図７の処理手順は、シーケンス制御部５２ＣのＣＰＵでプログラムを実行して行なわれ、図８の各処理手順は制御回路５０のＡＥ演算部５２ＢのＣＰＵでプログラムを起動して行なわれる。
図７のフローチャートの処理は、レリーズスイッチ６１の半押しが判定されると開始される。ステップＳ１０１では、位相差式焦点検出装置によるＡＦ処理を行いステップＳ１０２へ進む。
【００２０】
ステップＳ１０２では、周知の露出値演算式を用いて、ＢｖＡｎｓとフィルム感度などから、シャッタ速度と絞り値とを算出するＡＥ処理を行い、ステップＳ１０３へ進む。
【００２１】
ステップＳ１０３では、デフォーカス量ｓｅｌｄｆに基づきＡＦレンズ３１ｂが駆動されたか否かを判定する。肯定された場合は、ＡＦ／ＡＥロック状態に設定しステップＳ１０４へ進む。否定された場合は、ステップＳ１０１へ戻る。
【００２２】
ステップＳ１０４では、撮影者によりレリーズスイッチ６１がさらに押し込まれ、全押しと判定されるまで待機する。レリーズスイッチ６１の全押しが判定された場合、ステップＳ１０５へ進み、被写体を撮影して記録する撮影処理を行なう。ステップＳ１０５で撮影処理が行なわれた後、本フローチャートに従った動作を終了する。
【００２３】
図８のフローチャートは、図７のステップＳ１０２でのＡＥ処理の詳細を説明するものである。レリーズスイッチ６１の半押しが判定されるとＡＥ処理が開始される。ステップＳ１では、ＡＦ用演算部５２Ａから、異なる３個所の焦点検出領域に対応するデフォーカス量ｄｆＬ、ｄｆＣ、ｄｆＲを読み込む。ここで、ｄｆＬは左端の焦点検出領域、ｄｆＣは中央の焦点検出領域、ｄｆＲは右端の焦点検出領域に対応するデフォーカス量である。なお、被写体のコントラストが低いため焦点検出が不能の場合は、便宜的にデフォーカス量が非常に大きな値に設定されるものとする。ステップＳ１でデフォーカス量の取得が終了したら、ステップＳ２へ進む。
【００２４】
ステップＳ２では、ＡＦ用演算部５２Ａから、選択された焦点検出領域を読み込む。本実施形態では、最も近距離のデフォーカス量が小さい焦点検出領域を被写体位置とみなして選択焦点検出領域とする。この選択焦点検出領域のデフォーカス量がｓｅｌｄｆと設定されるものとし、ステップＳ３へ進む。
【００２５】
ステップＳ３では、ＡＦ用演算部５２Ａから読み込んだデフォーカス量を基に、デフォーカス量の差ｄｄｆＬ、ｄｄｆＣ、ｄｄｆＲを算出する。デフォーカス量の差ｄｄｆＬ、ｄｄｆＣ、ｄｄｆＲの演算は、ＡＥ用演算部５２Ｂにおいて、以下の式を用いて行なう。
ｄｄｆＬ＝ｄｆＬ−ｓｅｌｄｆ
ｄｄｆＣ＝ｄｆＣ−ｓｅｌｄｆ
ｄｄｆＲ＝ｄｆＲ−ｓｅｌｄｆ
各デフォーカス量を取得したら、ステップＳ４へ進む。
【００２６】
ステップＳ４では、図６に示すテーブルＴａｂｌｅＷｔを用いて、各焦点検出領域の輝度値に与える寄与度ｗｔＬ、ｗｔＣ、ｗｔＲを前述の式（２４）〜（２６）により求める。各焦点検出領域の輝度値に与える寄与度が決定したら、ステップＳ５へ進む。
【００２７】
ステップＳ５では、測光素子２５の２４分割された領域のそれぞれの輝度値Ｂ１からＢ２４を検出する。
【００２８】
ステップＳ６では、輝度値Ｂ１からＢ２４について、４個ずつを１つのグループにまとめて１５個のグループとし、それぞれのグループ輝度Ｇ１からＧ１５を前述の式（１）〜（１５）により算出して、ステップＳ７へ進む。
【００２９】
ステップＳ７では、ステップＳ６にて求めたグループ輝度Ｇ１からＧ１５に基づき、平均輝度値ＢｖＭｅａｎ、最大輝度値ＢｖＭａｘ、最小輝度値ＭｖＭｉｎ、輝度差ｄＢｖ、中央部の輝度値ＢｖＣ、中央左の輝度値ＢｖＬ、中央右の輝度値ＢｖＲ、画面上部と画面下部の輝度差ｄＨＥを前述の式（１６）〜（２２）より求め、ステップＳ８へ進む。
【００３０】
ステップＳ８では、各焦点検出領域に対応する輝度値ＢｖＣ、ＢｖＬ、ＢｖＲにステップＳ４で求めた寄与度を与えた最適輝度値ＢｖＡＦを前述の式（２３）を用いて求め、ステップＳ９へ進む。
【００３１】
ステップＳ９では、ステップＳ８で求めた最適輝度値ＢｖＡＦを用いて、前述の式（２７）により露出制御用輝度値ＢｖＡｎｓを求め、ステップＳ１０へ進む。なお、上述したように、露出制御用輝度値ＢｖＡｎｓは式（２８）により算出されるものであってもよい。
【００３２】
ステップＳ１０では、露出制御用輝度値ＢｖＡｎｓを基に、シャッタ速度および絞り値を算出する。シャッタ速度および絞り値をシーケンス制御部５２Ｃへ出力し、本フローチャートに従った処理を終了する。
【００３３】
以上で説明したように、本実施形態によるカメラによれば、次の作用効果が得られる。
（１）３つの焦点検出領域における焦点調節状態のうちの１つに対する他の焦点調節状態（デフォーカス量）の差ｄｄｆＬ，ｄｄｆＣ、ｄｄｆＲと、２４の測光領域における測光値Ｂ１〜Ｂ２４とに応じて、露出値を演算するようにした。たとえば、実施形態では、主要被写体が存在すると想定される一つの領域と、主要被写体が存在しないと想定される他の領域とのデフォーカス量の相対差を露出値演算に採用するようにした。したがって、主要被写体が存在しないと想定されるか、存在すると想定されたが想定が変動しても、主要被写体を安定した露出値で撮影できる。
【００３４】
（２）相対差演算で基準とする領域を、複数の焦点検出領域のなかで選択された焦点検出領域とし、その焦点調節状態と、選択されなかった焦点検出領域の焦点調節状態との差を相対差とした。したがって、ユーザが手動で焦点検出領域を選択する際、隣接するいずれの領域を選択した場合でも、変化の少ない露光をすることができる。
（３）相対差が大きい焦点検出領域に対応する測光値に対しては、相対差が小さい焦点検出領域に対応する測光値に比べて、露出値演算に用いる寄与度を小さくした。このため、露出値演算に際して、主要被写体から被写体距離が離れている被写体を含む領域での測光値の影響を小さくすることができる。
【００３５】
（４）相対差の絶対値が７０μｍ以上１７０μｍ以下の範囲では、相対差が大きくなるほど露出値演算に用いる寄与度を徐々に小さくするようにした。このため、測光値の影響度合いを、主要被写体からの距離に応じて徐々に小さくすることができる。すなわち、主要被写体が存在しない領域に存在する被写体の露出値演算に対する影響度を低減することができる。
【００３６】
（５）上記相対差演算で基準とされない焦点検出領域に対応する測光値の寄与度については、基準とされた焦点検出領域との相対差の絶対値が所定値以下であれば、基準とされた焦点検出領域の寄与度とほぼ同一とした。すなわち、実施形態では、相対差の絶対値が７０μｍ以下では、選択された焦点検出領域も選択されなかった焦点検出領域も露出値演算の際の寄与度を共通とした。このため、主要被写体と近い距離の被写体が直接に露光される。
【００３７】
本発明による露出演算装置を備えるカメラは上記実施の形態に限定されず、次のように変形することができる。
（１）上記実施の形態の説明では、位相差式焦点検出装置を一例として説明したが、コントラスト式焦点検出装置を用いた場合にも本発明を適用できる。この場合、全域スキャンを行い、焦点検出領域ごとの最大コントラスト位置を算出してデフォーカス量に換算すればよい。
（２）また本発明は、アクティブ測距装置を用いた場合にも適用できる。この場合、照明した被写体からの反射光による距離測定の結果をデフォーカス量に換算すればよい。
【００３８】
（３）さらに本発明は、パッシブ測距装置を用いた場合にも適用できる。この場合、被写体の像ずれ量を基にして得られた距離測定の結果をデフォーカス量に換算すればよい。
（４）上記実施の形態の説明では、電子スチルカメラを用いたが、フィルムカメラであってもよい。また、レンズは交換可能としたがレンズ付きカメラであってもよい。
【００３９】
（５）図９に示すように、レンズの焦点距離と撮影距離とに応じて、寄与度すなわち寄与度の特性を変化させることもできる。所定の焦点距離を有するレンズを用いた場合、実線１は撮影距離３ｍの被写体を撮影する場合を示し、破線２は撮影距離１ｍの被写体を撮影する場合を示し、一点差線３は撮影距離５ｍ以上の被写体を撮影する場合を示す。また、所定の撮影距離の被写体を撮影する場合、二点差線４は焦点距離１００ｍｍ以上のレンズを用いた場合を示し、実線５は焦点距離３５ｍｍ以下のレンズを用いた場合を示す。
このように、デフォーカス量の相対差だけではなく、撮影距離または焦点距離に応じて寄与度を変更すれば、使用するレンズや種々の撮影条件をも考慮しつつ、上述したような作用効果をより適切に奏することができるカメラを提供できる。
なお、図９は寄与度の特性を撮影距離や焦点距離に応じてどのように変更するのかを定性的に示すグラフであり、撮影距離１ｍ、３ｍ、５ｍや焦点距離３５ｍｍ、１００ｍｍは単なる例示である。また、焦点距離または撮影距離との関係によっては、太線６や実線７で示す特性であってもよい。
【００４０】
以上の実施の形態では、図7や図８のプログラムをシーケンス制御部５２ＣやＡＥ演算部５２Ｂに格納したカメラについて説明した。しかし、カメラのバージョンアップ時などにおいて、インターネット経由や可搬記録媒体を介して既存ユーザに対するサポートを実施する場合もあり得る。したがって、本発明は、そのようなバージョンアップ用のソフトウエアに対しても適用できる。
【００４１】
また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の露出演算装置を内蔵したカメラのブロック図である。
【図２】撮影画面上における測光素子の分割を説明する図である。
【図３】撮影画面上における焦点検出領域の配置を説明する図である。
【図４】撮影画面上で２４分割の測光素子と３個所の焦点検出領域を重ねて表示した図である。
【図５】撮影画面上で４個の測光素子を一つのグループとした１５個のグループの配置を説明する図である。
【図６】寄与度の決定方法を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態によるカメラの動作を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態におけるＡＥ処理を説明するフローチャートである。
【図９】寄与度の特性が焦点距離または撮影距離により変化することを説明する図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０ カメラ本体 １４ 撮像素子
２５ 測光素子 ３０ 交換レンズ
４０ 焦点検出装置 ５０ 制御回路
５１ ＣＣＤ制御部 ５２Ａ ＡＦ演算部
５２Ｂ ＡＥ演算部 ５２Ｃ シーケンス制御部
６０ 焦点検出領域選択部 ６１ レリーズスイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画面を複数に分割して測光を行ない、露出演算を行う露出演算装置、露出演算方法および露出演算プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数に分割した測光素子を用いて画面の複数領域の測光値を算出するとともに、画面内の複数の焦点検出領域で焦点検出を行うカメラが知られている。下記特許文献１では、選択された焦点検出領域から離れた焦点検出領域における輝度の重み付けを小さくして測光を行なうものが開示されている。
【特許文献１】特公平７−２７１５２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献では、複数の焦点検出領域の焦点検出結果に基づいて自動的に焦点検出領域を選択する場合、複数の焦点検出領域に撮影距離のほぼ等しい別々の被写体が存在すると、焦点検出のバラツキにより焦点検出をやり直す度に、または撮影を繰り返す度に異なる焦点検出領域が選択される場合がある。このような場合に、それら焦点検出領域同士が離れていて、それらに対応する測光領域の測光値が大きく異なると、露出値が大きく変化するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に記載の露出演算装置は、複数の焦点検出領域における焦点調節状態のうちの１つに対する他の焦点調節状態の差（以下、相対差）と、複数の測光領域における測光値とに応じて、露出値を演算する露出値演算手段を備えることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の露出演算装置において、相対差は、選択された焦点調節状態と、選択されなかった焦点調節状態との差であることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の露出演算装置において、露出値演算手段は、相対差が大きい焦点検出領域に対応する測光値については、相対差が小さい焦点検出領域に対応する測光値に比べて、露出値の演算における寄与度を小さくすることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の露出演算装置において、相対差が大きくなるほど露出値の演算における寄与度を徐々に小さくすることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の露出演算装置において、選択されなかった焦点調節状態を検出する焦点検出領域における相対差が所定の範囲内である場合は、焦点検出領域に対応する測光値の寄与度を、選択された焦点調節状態を検出する焦点検出領域に対応する測光値の寄与度とほぼ同一とすることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項３乃至５のいずれか１項に記載の露出演算装置において、寄与度を、撮影距離または焦点距離に応じて変更することを特徴とする。
請求項７に記載のカメラは、請求項１乃至６に記載の露出演算装置を備えることを特徴とする。
請求項８に記載の露出演算方法は、複数の焦点検出領域における焦点調節状態を検出し、複数の焦点検出領域に対応する測光領域における測光値を検出し、複数の焦点検出領域における焦点調節状態のひとつに対する他の焦点調節状態の差（以下、相対差）と、測光領域における測光値とに応じて、露出値を演算することを特徴とする。
請求項９〜１３に記載の発明は、それぞれ請求項２〜６に記載の露出演算装置に対応する露出演算方法である。
請求項１４〜１９に記載の露出演算プログラムは、請求項８〜１３の露出演算方法をコンピュータで実行するための露出演算プログラムである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、焦点検出領域の選択のバラツキによらず、適正で安定した露出値を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１に示すように、この実施の形態による一眼レフ電子スチルカメラは、カメラ本体１０と、ファインダ装置２０Ａと、撮影レンズ３１ａ〜３１ｃおよび絞り３２を有しカメラ本体１０に着脱される交換レンズ３０とを備える。レンズ群３１ｂが焦点調節レンズ（以下、ＡＦレンズと呼ぶ）であり、レンズ駆動モータ（以下、ＡＦモータと呼ぶ）３３で駆動される。
【０００７】
被写体光は交換レンズ３０を通ってカメラ本体１０に入射し、レリーズスイッチ６１の全押し操作前はクイックリターンミラー１１で反射して、ファインダスクリーン２０に結像する。その被写体像はペンタプリズム２１からリレーレンズ２２を通って接眼レンズ２３に導かれるとともに、ペンタプリズム２１から測光用再結像レンズ２４により、ＳＰＤやＣＣＤ等からなる測光素子２５の受光面上に再結像する。測光素子２５により被写体の輝度分布が光電変換された後、後述のＡＥ用演算部５２Ｂに送出され、露出値が決定される。測光素子２５は図２に示すように、撮影画面を２４個の領域に分割して測光を行なう。なお、測光素子２５の領域分割数は２４個に限定されるものではない。
【０００８】
また、レリーズスイッチ６１の全押し操作前、クイックリターンミラー１１の半透過領域を透過した被写体光は、サブミラー１２で下方に反射され、焦点検出装置４０に入射する。一方、レリーズスイッチ６１の全押し操作の後は、クイックリターンミラー１１が上方に回動し、被写体光は図示しないシャッタを介してＣＣＤ、ＣＭＯＳ等を有する撮像素子１４上に結像する。
【０００９】
焦点検出装置４０はたとえば周知の位相差式焦点検出装置であり、焦点検出領域を透過した焦点検出光束を一対の焦点検出用光像に分割する焦点検出光学系と、分割された一対の光像が入射し、それに応じた焦点検出信号を出力する一対のＣＣＤラインセンサとを備える。ＣＣＤラインセンサから出力される焦点検出信号は、制御回路５０を構成する後述のＣＣＤ制御部５１に入力さる。制御回路５０は、焦点検出信号に基づいて、ＡＦレンズ３１ｂを合焦位置まで駆動させるレンズ駆動量を算出し、ＡＦレンズ駆動信号を出力する。
【００１０】
制御回路５０はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種周辺回路から構成され、機能的には、ＣＣＤラインセンサを制御するＣＣＤ制御部５１と、ＡＦ用演算部５２Ａと、ＡＥ用演算部５２Ｂと、カメラの撮影のためのシーケンス全体を制御するシーケンス制御部５２Ｃとを備えている。これら各演算部５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃは、それぞれ独立してＣＰＵなどを有する。なお、６２は、ＡＥ用演算部５２Ｂで算出されたシャッタ速度により撮像素子１４の電荷蓄積時間を制御するシャッタ速度制御部である。また、６３は、ＡＥ用演算部５２Ｂで算出された絞り値により絞り３２を制御する絞り制御部である。
【００１１】
ＡＦ用演算部５２Ａは、ＣＣＤ制御部５１から出力される蓄積信号に基づく予定焦点面に対する焦点調節状態の量（デフォーカス量）を演算し、その結果をＡＥ用演算部５２Ｂとシーケンス制御部５２Ｃへ出力する。ＡＥ用演算部５２Ｂは、測光素子２５から受信した輝度値を演算するとともに、輝度値とＡＦ用演算部５２Ａから入力したデフォーカス量を基に露出値を演算する。算出された露出値を基に、シャッタ速度および絞り値を算出して、シーケンス制御部５２Ｃへ出力する。シーケンス制御部５２Ｃは、ＡＦ用演算部５２Ａから入力したデフォーカス量に基づいて、ＡＦレンズ３１ｂの目標位置を演算し、目標位置の演算結果に基づくＡＦレンズ駆動信号をＡＦモータ３３へ出力する。また、ＡＥ用演算部５２Ｂから入力したシャッタ速度および絞り値を基に、シャッタ速度信号をシャッタ速度制御部６２へ、絞り値信号を絞り制御部６３へ出力する。
【００１２】
ＡＦ用演算部５２Ａで行うデフォーカス量の演算について説明する。図３に示すように、デフォーカス量の演算は、画面内の異なる３個所の焦点検出領域を透過した被写体光を用いる。撮影者による焦点検出領域選択部６０の操作により、３個所の焦点検出領域の中から焦点調節に使用する領域を選択できる。また、撮影者により焦点検出領域を自動選択するモードが設定されていた場合は、３個所のデフォーカス量に基づいて、たとえば、最もカメラに対して近距離側の焦点検出領域のデフォーカス量に対する重み付けを大きくする。なお、焦点検出領域の数は３個所に限定されるものではなく、２個所であっても４個所以上であってもよい。
【００１３】
ＡＥ用演算部５２Ｂで行なう露出値演算について説明する。ＡＥ用演算部５２Ｂは、測光素子２５から、図２に示す２４分割されたそれぞれの測光領域に対応する輝度信号を入力して、輝度値Ｂ１からＢ２４を求める。撮影画面上で２４分割された測光領域と３個所の焦点検出領域との位置関係を図４に示す。この図４に示す位置関係を基に、２４分割された測光領域のうち４個の領域を１個のグループとし、撮影画面全体をオーバーラップした１５個のグループに再分割したものを、図５に示す。グループのまとめ方は以下に示す式の通りである。
Ｇ１＝（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ７＋Ｂ８）／４ ・・・（１）
Ｇ２＝（Ｂ２＋Ｂ３＋Ｂ８＋Ｂ９）／４ ・・・（２）
Ｇ３＝（Ｂ３＋Ｂ４＋Ｂ９＋Ｂ１０）／４ ・・・（３）
Ｇ４＝（Ｂ４＋Ｂ５＋Ｂ１０＋Ｂ１１）／４ ・・・（４）
Ｇ５＝（Ｂ５＋Ｂ６＋Ｂ１１＋Ｂ１２）／４ ・・・（５）
Ｇ６＝（Ｂ７＋Ｂ８＋Ｂ１３＋Ｂ１４）／４ ・・・（６）
Ｇ７＝（Ｂ８＋Ｂ９＋Ｂ１４＋Ｂ１５）／４ ・・・（７）
Ｇ８＝（Ｂ９＋Ｂ１０＋Ｂ１５＋Ｂ１６）／４ ・・・（８）
Ｇ９＝（Ｂ１０＋Ｂ１１＋Ｂ１６＋Ｂ１７）／４ ・・・（９）
Ｇ１０＝（Ｂ１１＋Ｂ１２＋Ｂ１７＋Ｂ１８）／４ ・・・（１０）
Ｇ１１＝（Ｂ１３＋Ｂ１４＋Ｂ１９＋Ｂ２０）／４ ・・・（１１）
Ｇ１２＝（Ｂ１４＋Ｂ１５＋Ｂ２０＋Ｂ２１）／４ ・・・（１２）
Ｇ１３＝（Ｂ１５＋Ｂ１６＋Ｂ２１＋Ｂ２２）／４ ・・・（１３）
Ｇ１４＝（Ｂ１６＋Ｂ１７＋Ｂ２２＋Ｂ２３）／４ ・・・（１４）
Ｇ１５＝（Ｂ１７＋Ｂ１８＋Ｂ２３＋Ｂ２４）／４ ・・・（１５）
なお、１個のグループを構成する測光素子２５の領域の数は４個に限定されるものではない。グループ数も１５個に限定されるものではなく、測光素子２５の領域分割数と１個のグループを構成する測光素子２５の領域の数により変わる。
【００１４】
上記の１５個のグループのそれぞれの輝度Ｇ１からＧ１５を用いて、被写体の特徴となる情報である平均輝度ＢｖＭｅａｎ、最小輝度ＢｖＭｉｎ、最大輝度ＢｖＭａｘ、最大輝度と最小輝度との差ｄＢｖ、画面上部と画面下部との輝度差ｄＨＥを以下の式に基づき演算する。
ＢｖＭｅａｎ＝（Ｇ１＋Ｇ２＋Ｇ３＋Ｇ４＋Ｇ５＋Ｇ６＋Ｇ７＋Ｇ８＋Ｇ９＋Ｇ１０＋Ｇ１１＋Ｇ１２＋Ｇ１３＋Ｇ１４＋Ｇ１５）／１５ ・・・（１６）
ＢｖＭａｘ＝Ｍａｘ（Ｇ１、・・・、Ｇ１５） ・・・（１７）
ＢｖＭｉｎ＝Ｍｉｎ（Ｇ１、・・・、Ｇ１５） ・・・（１８）
ＢｖＣ＝Ｇ８ ・・・（１９）
ＢｖＬ＝Ｇ７ ・・・（２０）
ＢｖＲ＝Ｇ９ ・・・（２１）
ｄＨＥ＝ＡＢＳ（（Ｇ１＋Ｇ３＋Ｇ５）／３−（Ｇ１１＋Ｇ１３＋Ｇ１５）／３） ・・・（２２）
ただし、Ｍａｘ（ｘ１、・・・、ｘｎ）はｘ１からｘｎの最大値を返す関数であり、Ｍｉｎ（ｘ１、・・・、ｘｎ）はｘ１からｘｎの最小値を返す関数である。また、ＡＢＳ（ｘ）はｘの絶対値を返す関数である。
【００１５】
最適輝度ＢｖＡＦは、式（１９）〜（２１）で求めた中央部の輝度ＢｖＣ、中央左の輝度ＢｖＬ、中央右の輝度ＢｖＲに対して、３個所の焦点検出領域のデフォーカス量に基づいた寄与度を与えた以下の式により算出する。
ＢｖＡＦ＝（ｗｔＬ×ＢｖＬ＋ｗｔＣ×ＢｖＣ＋ｗｔＲ×ＢｖＲ）／（ｗｔＬ＋ｗｔＣ＋ｗｔＲ） ・・・（２３）
【００１６】
なお、ｗｔＬ、ｗｔＣ、ｗｔＲは各焦点検出領域に対応する輝度に与える寄与度であり、図６に示すテーブルＴａｂｌｅＷｔを用いて以下の式により求める。
ｗｔＬ＝ＴａｂｌｅＷｔ[ｄｄｆＬ] ・・・（２４）
ｗｔＣ＝ＴａｂｌｅＷｔ[ｄｄｆＣ] ・・・（２５）
ｗｔＲ＝ＴａｂｌｅＷｔ[ｄｄｆＲ] ・・・（２６）
選択焦点検出領域に相当する部分については、対応する輝度へ与える寄与度を１．０とする。非選択焦点検出領域に相当する部分については、選択焦点検出領域との間のデフォーカス量の相対差に応じて、対応する輝度値へ与える寄与度を決定する。以下で寄与度の決定方法を説明する。
【００１７】
図６のテーブルＴａｂｌｅＷｔの横軸は、選択焦点検出領域とのデフォーカス量の相対差を表し、前ピンをマイナスとしている。デフォーカス量の相対差の絶対値が所定値の範囲内では寄与度は一定とし、また、相対差の絶対値が所定値以上の領域では、その絶対差が大きいほど寄与度を下げるようにしている。図６では、１７０μｍ以上デフォーカス量が離れている場合は寄与度を０とし、デフォーカス量の相対差が７０μｍ以下の場合は選択焦点検出領域と同じ寄与度である１．０を与える。なお、寄与度を決定する基準となるデフォーカス量の相対差は、７０μｍ以下または１７０μｍ以上に限定されるものではない。
【００１８】
上記のように式（２３）で求めた最適輝度値ＢｖＡＦを用いて、以下の式により露出制御用輝度値ＢｖＡｎｓを求める。
ＢｖＡｎｓ＝Ｋ＋ｋ×ＢｖＡＦ ・・・（２７）
（Ｋ＝ｋ１×ＢｖＭｅａｎ＋ｋ２×ＢｖＭｉｎ＋ｋ３×ｄＢｖ＋ｋ４×ｄＨＥ＋ｋ５）
なお、被写体の撮影状況によっては、すなわち、以下のように式（２８）で表してもよい。
ＢｖＡｎｓ＝ｋ×ＢｖＡＦ ・・・（２８）
なお、係数ｋ、ｋ１、ｋ２、ｋ３、ｋ４、ｋ５は、さまざまな撮影シーンで最適な露出結果になるように予め最適化された係数である。また、平均輝度値ＢｖＭｅａｎ、最大輝度値ＢｖＭａｘ、最小輝度値ＭｖＭｉｎ、輝度差ｄＢｖ、中央部の輝度値ＢｖＣ、中央左の輝度値ＢｖＬ、中央右の輝度値ＢｖＲ、画面上部と画面下部の輝度差ｄＨＥは、式（１６）〜（２２）で求めた被写体の特徴となる情報である。以上のようにして算出された輝度値に基づいて、シャッタ速度および絞り値を算出し、シーケンス制御部５２Ｃへ出力する。
【００１９】
以下で、図７，８に示すフローチャートを用いて本実施形態におけるカメラの撮影処理および露出演算処理を説明する。なお、図７の処理手順は、シーケンス制御部５２ＣのＣＰＵでプログラムを実行して行なわれ、図８の各処理手順は制御回路５０のＡＥ演算部５２ＢのＣＰＵでプログラムを起動して行なわれる。
図７のフローチャートの処理は、レリーズスイッチ６１の半押しが判定されると開始される。ステップＳ１０１では、位相差式焦点検出装置によるＡＦ処理を行いステップＳ１０２へ進む。
【００２０】
ステップＳ１０２では、周知の露出値演算式を用いて、ＢｖＡｎｓとフィルム感度などから、シャッタ速度と絞り値とを算出するＡＥ処理を行い、ステップＳ１０３へ進む。
【００２１】
ステップＳ１０３では、デフォーカス量ｓｅｌｄｆに基づきＡＦレンズ３１ｂが駆動されたか否かを判定する。肯定された場合は、ＡＦ／ＡＥロック状態に設定しステップＳ１０４へ進む。否定された場合は、ステップＳ１０１へ戻る。
【００２２】
ステップＳ１０４では、撮影者によりレリーズスイッチ６１がさらに押し込まれ、全押しと判定されるまで待機する。レリーズスイッチ６１の全押しが判定された場合、ステップＳ１０５へ進み、被写体を撮影して記録する撮影処理を行なう。ステップＳ１０５で撮影処理が行なわれた後、本フローチャートに従った動作を終了する。
【００２３】
図８のフローチャートは、図７のステップＳ１０２でのＡＥ処理の詳細を説明するものである。レリーズスイッチ６１の半押しが判定されるとＡＥ処理が開始される。ステップＳ１では、ＡＦ用演算部５２Ａから、異なる３個所の焦点検出領域に対応するデフォーカス量ｄｆＬ、ｄｆＣ、ｄｆＲを読み込む。ここで、ｄｆＬは左端の焦点検出領域、ｄｆＣは中央の焦点検出領域、ｄｆＲは右端の焦点検出領域に対応するデフォーカス量である。なお、被写体のコントラストが低いため焦点検出が不能の場合は、便宜的にデフォーカス量が非常に大きな値に設定されるものとする。ステップＳ１でデフォーカス量の取得が終了したら、ステップＳ２へ進む。
【００２４】
ステップＳ２では、ＡＦ用演算部５２Ａから、選択された焦点検出領域を読み込む。本実施形態では、最も近距離のデフォーカス量が小さい焦点検出領域を被写体位置とみなして選択焦点検出領域とする。この選択焦点検出領域のデフォーカス量がｓｅｌｄｆと設定されるものとし、ステップＳ３へ進む。
【００２５】
ステップＳ３では、ＡＦ用演算部５２Ａから読み込んだデフォーカス量を基に、デフォーカス量の差ｄｄｆＬ、ｄｄｆＣ、ｄｄｆＲを算出する。デフォーカス量の差ｄｄｆＬ、ｄｄｆＣ、ｄｄｆＲの演算は、ＡＥ用演算部５２Ｂにおいて、以下の式を用いて行なう。
ｄｄｆＬ＝ｄｆＬ−ｓｅｌｄｆ
ｄｄｆＣ＝ｄｆＣ−ｓｅｌｄｆ
ｄｄｆＲ＝ｄｆＲ−ｓｅｌｄｆ
各デフォーカス量を取得したら、ステップＳ４へ進む。
【００２６】
ステップＳ４では、図６に示すテーブルＴａｂｌｅＷｔを用いて、各焦点検出領域の輝度値に与える寄与度ｗｔＬ、ｗｔＣ、ｗｔＲを前述の式（２４）〜（２６）により求める。各焦点検出領域の輝度値に与える寄与度が決定したら、ステップＳ５へ進む。
【００２７】
ステップＳ５では、測光素子２５の２４分割された領域のそれぞれの輝度値Ｂ１からＢ２４を検出する。
【００２８】
ステップＳ６では、輝度値Ｂ１からＢ２４について、４個ずつを１つのグループにまとめて１５個のグループとし、それぞれのグループ輝度Ｇ１からＧ１５を前述の式（１）〜（１５）により算出して、ステップＳ７へ進む。
【００２９】
ステップＳ７では、ステップＳ６にて求めたグループ輝度Ｇ１からＧ１５に基づき、平均輝度値ＢｖＭｅａｎ、最大輝度値ＢｖＭａｘ、最小輝度値ＭｖＭｉｎ、輝度差ｄＢｖ、中央部の輝度値ＢｖＣ、中央左の輝度値ＢｖＬ、中央右の輝度値ＢｖＲ、画面上部と画面下部の輝度差ｄＨＥを前述の式（１６）〜（２２）より求め、ステップＳ８へ進む。
【００３０】
ステップＳ８では、各焦点検出領域に対応する輝度値ＢｖＣ、ＢｖＬ、ＢｖＲにステップＳ４で求めた寄与度を与えた最適輝度値ＢｖＡＦを前述の式（２３）を用いて求め、ステップＳ９へ進む。
【００３１】
ステップＳ９では、ステップＳ８で求めた最適輝度値ＢｖＡＦを用いて、前述の式（２７）により露出制御用輝度値ＢｖＡｎｓを求め、ステップＳ１０へ進む。なお、上述したように、露出制御用輝度値ＢｖＡｎｓは式（２８）により算出されるものであってもよい。
【００３２】
ステップＳ１０では、露出制御用輝度値ＢｖＡｎｓを基に、シャッタ速度および絞り値を算出する。シャッタ速度および絞り値をシーケンス制御部５２Ｃへ出力し、本フローチャートに従った処理を終了する。
【００３３】
以上で説明したように、本実施形態によるカメラによれば、次の作用効果が得られる。
（１）３つの焦点検出領域における焦点調節状態のうちの１つに対する他の焦点調節状態（デフォーカス量）の差ｄｄｆＬ，ｄｄｆＣ、ｄｄｆＲと、２４の測光領域における測光値Ｂ１〜Ｂ２４とに応じて、露出値を演算するようにした。たとえば、実施形態では、主要被写体が存在すると想定される一つの領域と、主要被写体が存在しないと想定される他の領域とのデフォーカス量の相対差を露出値演算に採用するようにした。したがって、主要被写体が存在しないと想定されるか、存在すると想定されたが想定が変動しても、主要被写体を安定した露出値で撮影できる。
【００３４】
（２）相対差演算で基準とする領域を、複数の焦点検出領域のなかで選択された焦点検出領域とし、その焦点調節状態と、選択されなかった焦点検出領域の焦点調節状態との差を相対差とした。したがって、ユーザが手動で焦点検出領域を選択する際、隣接するいずれの領域を選択した場合でも、変化の少ない露光をすることができる。
（３）相対差が大きい焦点検出領域に対応する測光値に対しては、相対差が小さい焦点検出領域に対応する測光値に比べて、露出値演算に用いる寄与度を小さくした。このため、露出値演算に際して、主要被写体から被写体距離が離れている被写体を含む領域での測光値の影響を小さくすることができる。
【００３５】
（４）相対差の絶対値が７０μｍ以上１７０μｍ以下の範囲では、相対差が大きくなるほど露出値演算に用いる寄与度を徐々に小さくするようにした。このため、測光値の影響度合いを、主要被写体からの距離に応じて徐々に小さくすることができる。すなわち、主要被写体が存在しない領域に存在する被写体の露出値演算に対する影響度を低減することができる。
【００３６】
（５）上記相対差演算で基準とされない焦点検出領域に対応する測光値の寄与度については、基準とされた焦点検出領域との相対差の絶対値が所定値以下であれば、基準とされた焦点検出領域の寄与度とほぼ同一とした。すなわち、実施形態では、相対差の絶対値が７０μｍ以下では、選択された焦点検出領域も選択されなかった焦点検出領域も露出値演算の際の寄与度を共通とした。このため、主要被写体と近い距離の被写体が直接に露光される。
【００３７】
本発明による露出演算装置を備えるカメラは上記実施の形態に限定されず、次のように変形することができる。
（１）上記実施の形態の説明では、位相差式焦点検出装置を一例として説明したが、コントラスト式焦点検出装置を用いた場合にも本発明を適用できる。この場合、全域スキャンを行い、焦点検出領域ごとの最大コントラスト位置を算出してデフォーカス量に換算すればよい。
（２）また本発明は、アクティブ測距装置を用いた場合にも適用できる。この場合、照明した被写体からの反射光による距離測定の結果をデフォーカス量に換算すればよい。
【００３８】
（３）さらに本発明は、パッシブ測距装置を用いた場合にも適用できる。この場合、被写体の像ずれ量を基にして得られた距離測定の結果をデフォーカス量に換算すればよい。
（４）上記実施の形態の説明では、電子スチルカメラを用いたが、フィルムカメラであってもよい。また、レンズは交換可能としたがレンズ付きカメラであってもよい。
【００３９】
（５）図９に示すように、レンズの焦点距離と撮影距離とに応じて、寄与度すなわち寄与度の特性を変化させることもできる。所定の焦点距離を有するレンズを用いた場合、実線１は撮影距離３ｍの被写体を撮影する場合を示し、破線２は撮影距離１ｍの被写体を撮影する場合を示し、一点差線３は撮影距離５ｍ以上の被写体を撮影する場合を示す。また、所定の撮影距離の被写体を撮影する場合、二点差線４は焦点距離１００ｍｍ以上のレンズを用いた場合を示し、実線５は焦点距離３５ｍｍ以下のレンズを用いた場合を示す。
このように、デフォーカス量の相対差だけではなく、撮影距離または焦点距離に応じて寄与度を変更すれば、使用するレンズや種々の撮影条件をも考慮しつつ、上述したような作用効果をより適切に奏することができるカメラを提供できる。
なお、図９は寄与度の特性を撮影距離や焦点距離に応じてどのように変更するのかを定性的に示すグラフであり、撮影距離１ｍ、３ｍ、５ｍや焦点距離３５ｍｍ、１００ｍｍは単なる例示である。また、焦点距離または撮影距離との関係によっては、太線６や実線７で示す特性であってもよい。
【００４０】
以上の実施の形態では、図7や図８のプログラムをシーケンス制御部５２ＣやＡＥ演算部５２Ｂに格納したカメラについて説明した。しかし、カメラのバージョンアップ時などにおいて、インターネット経由や可搬記録媒体を介して既存ユーザに対するサポートを実施する場合もあり得る。したがって、本発明は、そのようなバージョンアップ用のソフトウエアに対しても適用できる。
【００４１】
また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の露出演算装置を内蔵したカメラのブロック図である。
【図２】撮影画面上における測光素子の分割を説明する図である。
【図３】撮影画面上における焦点検出領域の配置を説明する図である。
【図４】撮影画面上で２４分割の測光素子と３個所の焦点検出領域を重ねて表示した図である。
【図５】撮影画面上で４個の測光素子を一つのグループとした１５個のグループの配置を説明する図である。
【図６】寄与度の決定方法を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態によるカメラの動作を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態におけるＡＥ処理を説明するフローチャートである。
【図９】寄与度の特性が焦点距離または撮影距離により変化することを説明する図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０ カメラ本体 １４ 撮像素子
２５ 測光素子 ３０ 交換レンズ
４０ 焦点検出装置 ５０ 制御回路
５１ ＣＣＤ制御部 ５２Ａ ＡＦ演算部
５２Ｂ ＡＥ演算部 ５２Ｃ シーケンス制御部
６０ 焦点検出領域選択部 ６１ レリーズスイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の焦点検出領域における焦点調節状態のうちの１つに対する他の焦点調節状態の差（以下、相対差）と、複数の測光領域における測光値とに応じて、露出値を演算する露出値演算手段を備えることを特徴とする露出演算装置。
【請求項２】
請求項1に記載の露出演算装置において、
前記相対差は、選択された焦点調節状態と、選択されなかった焦点調節状態との差であることを特徴とする露出演算装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の露出演算装置において、
前記露出値演算手段は、前記相対差が大きい焦点検出領域に対応する測光値については、前記相対差が小さい焦点検出領域に対応する測光値に比べて、前記露出値の演算における寄与度を小さくすることを特徴とする露出演算装置。
【請求項４】
請求項３に記載の露出演算装置において、
前記相対差が大きくなるほど前記露出値の演算における寄与度を徐々に小さくすることを特徴とする露出演算装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の露出演算装置において、
前記選択されなかった焦点調節状態を検出する焦点検出領域における前記相対差が所定の範囲内である場合は、該焦点検出領域に対応する測光値の寄与度を、前記選択された焦点調節状態を検出する焦点検出領域に対応する測光値の寄与度とほぼ同一とすることを特徴とする露出演算装置。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれか1項に記載の露出演算装置において、
前記寄与度を、撮影距離または焦点距離に応じて変更することを特徴とする露出演算装置。
【請求項７】
請求項1乃至６のいずれか一項に記載の露出演算装置を備えることを特徴とするカメラ。
【請求項８】
複数の焦点検出領域における焦点調節状態を検出し、
前記複数の焦点検出領域に対応する測光領域における測光値を検出し、
前記複数の焦点検出領域における焦点調節状態のひとつに対する他の焦点調節状態の差（以下、相対差）と、前記測光領域における測光値とに応じて、露出値を演算することを特徴とする露出演算方法。
【請求項９】
請求項８に記載の露出演算方法において、
前記相対差は、選択された焦点調節状態と、選択されなかった焦点調節状態との差であることを特徴とする露出演算方法。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の露出演算方法において、
前記相対差が大きい焦点検出領域に対応する測光値については、前記相対差が小さい焦点検出領域に対応する測光値に比べて、前記露出値の演算における寄与度を小さくすることを特徴とする露出演算方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の露出演算方法において、
前記相対差が大きくなるほど前記露出値の演算における寄与度を徐々に小さくすることを特徴とする露出演算方法。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の露出演算方法において、
前記選択されなかった焦点調節状態を検出する焦点検出領域における前記相対差が所定の範囲内である場合は、該焦点検出領域に対応する測光値の寄与度を、前記選択された焦点調節状態を検出する焦点検出領域に対応する測光値の寄与度とほぼ同一とすることを特徴とする露出演算方法。
【請求項１３】
請求項１０乃至１２のいずれか1項に記載の露出演算方法において、
前記寄与度を、撮影距離または焦点距離に応じて変更することを特徴とする露出演算方法。
【請求項１４】
コンピュータに、
複数の焦点検出領域に対応する測光領域における測光値を検出する測光処理と、
前記複数の焦点検出領域における焦点調節状態のひとつに対する他の焦点調節状態の差（以下、相対差）と、前記測光領域における測光値とに応じて、露出値を演算する露出値演算処理とを実行させる露出演算プログラム。
【請求項１５】
請求項1４に記載の露出演算プログラムにおいて、
前記相対差は、選択された焦点調節状態と、選択されなかった焦点調節状態との差であることを特徴とする露出演算プログラム。
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載の露出演算プログラムにおいて、
前記相対差が大きい焦点検出領域に対応する測光値については、前記相対差が小さい焦点検出領域に対応する測光値に比べて、前記露出値の演算における寄与度を小さくすることを特徴とする露出演算プログラム。
【請求項１７】
請求項１６に記載の露出演算プログラムにおいて、
前記相対差が大きくなるほど前記露出値の演算における寄与度を徐々に小さくすることを特徴とする露出演算プログラム。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載の露出演算プログラムにおいて、
前記選択されなかった焦点調節状態を検出する焦点検出領域における前記相対差が所定の範囲内である場合は、該焦点検出領域に対応する測光値の寄与度を、前記選択された焦点調節状態を検出する焦点検出領域に対応する測光値の寄与度とほぼ同一とすることを特徴とする露出演算プログラム。
【請求項１９】
請求項１６乃至１８のいずれか1項に記載の露出演算プログラムにおいて、
前記寄与度を、撮影距離または焦点距離に応じて変更することを特徴とする露出演算プログラム。
【請求項１】
複数の焦点検出領域における焦点調節状態のうちの１つに対する他の焦点調節状態の差（以下、相対差）と、複数の測光領域における測光値とに応じて、露出値を演算する露出値演算手段を備えることを特徴とする露出演算装置。
【請求項２】
請求項1に記載の露出演算装置において、
前記相対差は、選択された焦点調節状態と、選択されなかった焦点調節状態との差であることを特徴とする露出演算装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の露出演算装置において、
前記露出値演算手段は、前記相対差が大きい焦点検出領域に対応する測光値については、前記相対差が小さい焦点検出領域に対応する測光値に比べて、前記露出値の演算における寄与度を小さくすることを特徴とする露出演算装置。
【請求項４】
請求項３に記載の露出演算装置において、
前記相対差が大きくなるほど前記露出値の演算における寄与度を徐々に小さくすることを特徴とする露出演算装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の露出演算装置において、
前記選択されなかった焦点調節状態を検出する焦点検出領域における前記相対差が所定の範囲内である場合は、該焦点検出領域に対応する測光値の寄与度を、前記選択された焦点調節状態を検出する焦点検出領域に対応する測光値の寄与度とほぼ同一とすることを特徴とする露出演算装置。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれか1項に記載の露出演算装置において、
前記寄与度を、撮影距離または焦点距離に応じて変更することを特徴とする露出演算装置。
【請求項７】
請求項1乃至６のいずれか一項に記載の露出演算装置を備えることを特徴とするカメラ。
【請求項８】
複数の焦点検出領域における焦点調節状態を検出し、
前記複数の焦点検出領域に対応する測光領域における測光値を検出し、
前記複数の焦点検出領域における焦点調節状態のひとつに対する他の焦点調節状態の差（以下、相対差）と、前記測光領域における測光値とに応じて、露出値を演算することを特徴とする露出演算方法。
【請求項９】
請求項８に記載の露出演算方法において、
前記相対差は、選択された焦点調節状態と、選択されなかった焦点調節状態との差であることを特徴とする露出演算方法。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の露出演算方法において、
前記相対差が大きい焦点検出領域に対応する測光値については、前記相対差が小さい焦点検出領域に対応する測光値に比べて、前記露出値の演算における寄与度を小さくすることを特徴とする露出演算方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の露出演算方法において、
前記相対差が大きくなるほど前記露出値の演算における寄与度を徐々に小さくすることを特徴とする露出演算方法。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の露出演算方法において、
前記選択されなかった焦点調節状態を検出する焦点検出領域における前記相対差が所定の範囲内である場合は、該焦点検出領域に対応する測光値の寄与度を、前記選択された焦点調節状態を検出する焦点検出領域に対応する測光値の寄与度とほぼ同一とすることを特徴とする露出演算方法。
【請求項１３】
請求項１０乃至１２のいずれか1項に記載の露出演算方法において、
前記寄与度を、撮影距離または焦点距離に応じて変更することを特徴とする露出演算方法。
【請求項１４】
コンピュータに、
複数の焦点検出領域に対応する測光領域における測光値を検出する測光処理と、
前記複数の焦点検出領域における焦点調節状態のひとつに対する他の焦点調節状態の差（以下、相対差）と、前記測光領域における測光値とに応じて、露出値を演算する露出値演算処理とを実行させる露出演算プログラム。
【請求項１５】
請求項1４に記載の露出演算プログラムにおいて、
前記相対差は、選択された焦点調節状態と、選択されなかった焦点調節状態との差であることを特徴とする露出演算プログラム。
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載の露出演算プログラムにおいて、
前記相対差が大きい焦点検出領域に対応する測光値については、前記相対差が小さい焦点検出領域に対応する測光値に比べて、前記露出値の演算における寄与度を小さくすることを特徴とする露出演算プログラム。
【請求項１７】
請求項１６に記載の露出演算プログラムにおいて、
前記相対差が大きくなるほど前記露出値の演算における寄与度を徐々に小さくすることを特徴とする露出演算プログラム。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載の露出演算プログラムにおいて、
前記選択されなかった焦点調節状態を検出する焦点検出領域における前記相対差が所定の範囲内である場合は、該焦点検出領域に対応する測光値の寄与度を、前記選択された焦点調節状態を検出する焦点検出領域に対応する測光値の寄与度とほぼ同一とすることを特徴とする露出演算プログラム。
【請求項１９】
請求項１６乃至１８のいずれか1項に記載の露出演算プログラムにおいて、
前記寄与度を、撮影距離または焦点距離に応じて変更することを特徴とする露出演算プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−１２１８９７（Ｐ２００７−１２１８９７Ａ）
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３１６８９３（Ｐ２００５−３１６８９３）
【出願日】平成１７年１０月３１日（２００５．１０．３１）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月３１日（２００５．１０．３１）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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