特許 6398315 撮影装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6398315

(24)【登録日】2018年9月14日

(45)【発行日】2018年10月3日

(54)【発明の名称】撮影装置

(51)【国際特許分類】

   G03B 7/16 20140101AFI20180920BHJP

   G03B 15/05 20060101ALI20180920BHJP

   G02B 7/34 20060101ALI20180920BHJP

   G02B 7/28 20060101ALI20180920BHJP

   G03B 13/36 20060101ALI20180920BHJP

   H04N 5/238 20060101ALI20180920BHJP

   G02B 7/36 20060101ALI20180920BHJP

【ＦＩ】

   G03B7/16

   G03B15/05

   G02B7/34

   G02B7/28 N

   G03B13/36

   H04N5/238

   G02B7/36

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-104241(P2014-104241)

(22)【出願日】2014年5月20日

(65)【公開番号】特開2015-219443(P2015-219443A)

(43)【公開日】2015年12月7日

【審査請求日】2017年4月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】311015207

【氏名又は名称】リコーイメージング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083286

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 邦夫

(74)【代理人】

【識別番号】100166408

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 邦陽

(72)【発明者】

【氏名】山田 学

【審査官】 井亀 諭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２５８４３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２４６７７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２４５７７５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０１７０４１７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−０６１５５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０４１１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０２６０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０５７９６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｂ ７／１６

Ｇ０２Ｂ ７／２８

Ｇ０２Ｂ ７／３４

Ｇ０２Ｂ ７／３６

Ｇ０３Ｂ １３／３６

Ｇ０３Ｂ １５／０５

Ｈ０４Ｎ ５／２３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

閃光装置と、
複数の測距領域のいずれかの測距領域の被写体に対して合焦させる焦点調節手段と、
前記複数の測距領域内の被写体について合焦状態を判定する合焦状態判定手段と、
前記焦点調節手段が合焦させた測距領域内の被写体の距離を算出する被写体距離算出手段と、
本撮影前に、複数の測光領域について、前記閃光装置をプリ発光させたときのプリ発光時測光値とプリ発光させないときの定常光測光値から、プリ発光のみによるプリ発光測光値を検出するプリ発光測光手段と、
前記被写体距離算出手段が算出した距離の被写体が標準被写体であったときに前記閃光装置をプリ発光させて得られる目標測光値を算出する目標測光値算出手段と、
前記合焦状態判定手段が合焦状態と判定した測距領域に対応する測光領域における前記プリ発光測光手段のプリ発光測光値を、前記目標測光値算出手段の前記目標測光値に基づいて補正して補正後測光値を得る測光値補正手段と、
前記測光値補正手段によって補正された補正後測光値に基づき、前記閃光装置による本発光量を設定する本発光量設定手段と、を備え、
前記合焦状態判定手段が合焦と判定した測距領域に対応する測光領域のプリ発光測光値をＹ、前記目標測光値をＹref、前記測光値補正手段による補正後測光値をＹ′としたとき、前記測光値補正手段は、補正後測光値Ｙ′を下記式(1)、(2)、(3)によって算出することを特徴とする撮影装置。
Ｙ′＝Ｙref ・・・(1)
（但し、Ｙref−Ａ≦Ｙ≦Ｙref＋Ｂ）
Ｙ′＝Ｙ−Ｂ ・・・(2)
（但し、Ｙref＋Ｂ＜Ｙ）
Ｙ′＝Ｙ＋Ａ ・・・(3)
（但し、Ｙ＜Ｙref−Ａ）
但し、プリ発光測光値Ｙ、目標測光値Ｙref、補正後測光値Ｙ′はアペックス表示の輝度値、定数Ａ、Ｂは正のアペックス表示の露出値ＥＶである。

【請求項2】

請求項１記載の撮影装置は、前記合焦状態判定手段によって判定された合焦状態に応じて測光領域を合焦領域、準合焦領域及び非合焦領域のいずれかに分別する測光領域分別手段をさらに備え、上記測光値補正手段は、上記合焦領域、準合焦領域及び非合焦領域の各測光値に、合焦領域、準合焦領域、非合焦領域の順に軽くなる重み付けをして、全測光領域の補正後測光値を算出する撮影装置。

【請求項3】

請求項１または２記載の撮影装置は、光軸方向に移動して焦点調節するフォーカス用レンズ群を備えた撮影光学系と、フォーカス用レンズ群の光軸方向位置を検出するレンズ位置検出手段とをさらに備え、前記焦点調節手段は、前記撮影光学系を通った被写体光束を異なる測距領域毎に瞳分割して一対の被写体像の位相差を検出し、該検出した位相差に基づいて前記フォーカス用レンズ群の合焦位置を検出して該検出した合焦位置に前記フォーカス用レンズ群を移動し、前記被写体距離算出手段は、前記レンズ位置検出手段が検出したレンズ位置から前記焦点調節手段が合焦させた測距領域内の被写体の距離を算出し、前記合焦状態判定手段は、前記測距領域毎に前記一対の被写体像の位相差からデフォーカス量を算出してデフォーカス量に基づいて合焦状態を判定する撮影装置。

【請求項4】

請求項３記載の撮影装置は、前記撮影光学系を通った被写体光束を受光して複数の測光領域毎に測光する輝度センサーを備え、前記測距領域は前記測光領域と重複している撮影装置。

【請求項5】

請求項１または２記載の撮影装置は、光軸方向に移動して焦点調節するフォーカス用レンズ群を備えた撮影光学系と、本撮影時に、前記撮影光学系により形成された光学像を電気的な画像信号に変換する撮像素子と、該画像信号を記録するメモリ手段と、前記撮像素子とは別個に、前記撮影光学系により形成された光学像の輝度を検出する輝度センサーとを備え、前記プリ発光測光手段は、前記輝度センサーが撮像した輝度信号に基づき前記プリ発光時測光値及び定常光測光値を検出する撮影装置。

【請求項6】

請求項５記載の撮影装置において、前記焦点調節手段は、前記フォーカス用レンズ群を光軸方向に移動しながら前記撮像素子が撮像した複数の測距領域内の画像信号により合焦状態を検出し、合焦状態であることを検出したとき、フォーカス用レンズ群を前記合焦状態となる光軸方向位置に移動する撮影装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、閃光装置をプリ発光および本発光制御する撮影装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、カメラによる撮影において、暗い環境下での光量不足を補うため、フラッシュ（閃光装置）を発光させて撮影するフラッシュ撮影が一般に使用されている。フラッシュ発光量の決定手段として、撮影前にプリ発光をして被写体からの反射光を測定し、その測定結果に基づいて本発光の発光量を決定するプリ発光変調手法が既に知られている。

【0003】

しかし、同一距離の被写体に対してプリ発光した場合、反射率が低い被写体では測光結果が低く出てしまい、反射率が高い被写体では測光結果が高く出てしまう。このため、反射率の低い被写体では本発光量が大きく設定されてオーバー露出になりやすく、反射率の高い被写体では本発光量が小さく設定されてアンダー露出になりやすく、適正露出を得難い問題があった。

【0004】

特許文献１は、最適なフラッシュ発光制御を行うことのできる撮影装置を提供する目的で、複数の測光領域毎に測光値を取得する測光手段を設け、プリ発光測光値、被写体距離情報の精度、及び被写体距離情報に基づいて算出された適正測光レベルに基づいて本発光量の演算に用いる測光領域を選択し、選択した測光領域の数が所定数より多い場合はプリ発光測光値に基づいて本発光量を決定し、選択した測光領域の数が所定数より少ない場合は適正測光レベルに基づいて本発光量を決定するプリ発光方法を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４−２５８４３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献１のプリ発光方法では、反射率の低い被写体や反射率の高い被写体に対してはオーバー露出やアンダー露出になるのを軽減できるが、優先被写体でない被写体の輝度の影響を受けて適正露出にならないことがあるという問題は解消できていない。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、プリ発光調光方式のフラッシュ撮影において、反射率が低い被写体や反射率が高い被写体でも適正な本発光量により適正な露出で撮影ができる撮影装置を得ることを目的とする。

【0008】

本発明は、ＡＦ動作の結果、合焦した被写体が含まれる領域および該領域の前後近傍の領域について、それらの領域のプリ発光測光結果を、合焦した被写体が標準反射率であった場合の理論的なプリ発光測光結果に近づくように補正すればよいことに着目してなされたものである。すなわち、本発明は、閃光装置と、複数の測距領域のいずれかの測距領域の被写体に対して合焦させる焦点調節手段と、前記複数の測距領域内の被写体について合焦状態を判定する合焦状態判定手段と、前記焦点調節手段が合焦させた測距領域内の被写体の距離を算出する被写体距離算出手段と、本撮影前に、複数の測光領域について、前記閃光装置をプリ発光させたときのプリ発光時測光値とプリ発光させないときの定常光測光値から、プリ発光のみによるプリ発光測光値を検出するプリ発光測光手段と、前記被写体距離算出手段が算出した距離の被写体が標準被写体であったときに前記閃光装置をプリ発光させて得られる目標測光値を算出する目標測光値算出手段と、前記合焦状態判定手段が合焦状態と判定した測距領域に対応する測光領域における前記プリ発光測光手段のプリ発光測光値を、前記目標測光値算出手段の前記目標測光値に基づいて補正して補正後測光値を得る測光値補正手段と、前記測光値補正手段によって補正された補正後測光値に基づき、前記閃光装置による本発光量を設定する本発光量設定手段と、を備え、前記合焦状態判定手段が合焦と判定した測距領域に対応する測光領域のプリ発光測光値をＹ、前記目標測光値をＹref、前記測光値補正手段による補正後測光値をＹ′としたとき、前記測光値補正手段は、補正後測光値Ｙ′を下記式(1)、(2)、(3)によって算出することを特徴とする。
Ｙ′＝Ｙref ・・・(1)
（但し、Ｙref−Ａ≦Ｙ≦Ｙref＋Ｂ）
Ｙ′＝Ｙ−Ｂ ・・・(2)
（但し、Ｙref＋Ｂ＜Ｙ）
Ｙ′＝Ｙ＋Ａ ・・・(3)
（但し、Ｙ＜Ｙref−Ａ）
但し、プリ発光測光値Ｙ、目標測光値Ｙref、補正後測光値Ｙ′はアペックス表示の輝度値、定数Ａ、Ｂは正のアペックス表示の露出値ＥＶである。

【0010】

前記合焦状態判定手段によって判定された合焦状態に応じて測光領域を合焦領域、準合焦領域及び非合焦領域のいずれかに分別する測光領域分別手段をさらに備え、上記測光値補正手段は、上記合焦領域、準合焦領域及び非合焦領域の各測光値に、合焦領域、準合焦領域、非合焦領域の順に軽くなる重み付けをして、全測光領域の補正後測光値を算出することが好ましい。

【0011】

本発明の撮影装置は、光軸方向に移動して焦点調節するフォーカス用レンズ群を備えた撮影光学系と、フォーカス用レンズ群の光軸方向位置を検出するレンズ位置検出手段とをさらに備えることが可能であり、この場合前記焦点調節手段は、前記撮影光学系を通った被写体光束を異なる測距領域毎に瞳分割して一対の被写体像の位相差を検出し、該検出した位相差に基づいて前記フォーカス用レンズ群の合焦位置を検出して該検出した合焦位置に前記フォーカス用レンズ群を移動し、前記被写体距離算出手段は、前記レンズ位置検出手段が検出したレンズ位置から前記焦点調節手段が合焦させた測距領域内の被写体の距離を算出し、前記合焦状態判定手段は、前記測距領域毎に前記一対の被写体像の位相差からデフォーカス量を算出してデフォーカス量に基づいて合焦状態を判定する。

【0012】

前記撮影光学系を通った被写体光束を受光して複数の測光領域毎に測光する輝度センサーを備え、前記測距領域は前記測光領域と重複していることが実際的である。

【0013】

本発明の撮影装置にあっては、光軸方向に移動して焦点調節するフォーカス用レンズ群を備えた撮影光学系と、本撮影時に、前記撮影光学系により形成された光学像を電気的な画像信号に変換する撮像素子と、該画像信号を記録するメモリ手段と、前記撮像素子とは別個に、前記撮影光学系により形成された光学像の輝度を検出する輝度センサーとを備えることが可能であり、この場合前記プリ発光測光手段は、前記輝度センサーが撮像した輝度信号に基づき前記プリ発光時測光値及び定常光測光値を検出する。

【0014】

前記焦点調節手段は、前記フォーカス用レンズ群を光軸方向に移動しながら前記撮像素子が撮像した複数の測距領域内の画像信号により合焦状態を検出し、合焦状態であることを検出したとき、フォーカス用レンズ群を前記合焦状態となる光軸方向位置に移動することが実際的である。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、プリ発光調光方式のフラッシュ撮影において、ＡＦ動作の結果として合焦した領域について、その領域のプリ発光測光結果を標準反射率の被写体が合焦位置にあった場合の理論的な測光値に近づくように補正し、その領域の測光値に重きを置いて測光値を算出するので、反射率が低い被写体や反射率が高い被写体でも適正な本発光量を決定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の撮影装置を適用したデジタル一眼レフカメラの実施形態について、主要な光学的、機械的構成要素を示すブロック図である。

【図2】同デジタル一眼レフカメラの主要な電気的構成要素の実施形態をブロックで示す図である。

【図3】同デジタル一眼レフカメラによって撮影した撮影画面の一例を示す図であって、（Ａ）は被写体と測光領域の関係を説明する図、（Ｂ）は同撮影画面において、優先被写体が含まれる測光領域の合焦領域、準合焦領域、非合焦領域を分類して示す図である。

【図4】同デジタル一眼レフカメラによってプリ発光測光した測光値と補正値との関係をグラフで示す図である。

【図5】同デジタル一眼レフカメラのプリ発光調光方式のフラッシュ撮影動作をフローチャートで示す図である。

【図6】同デジタル一眼レフカメラによって撮影した第２の撮影シーンの撮影画面を示す図であって、（Ａ）は撮影画面における被写体と測光領域の関係を説明する図、（Ｂ）は同撮影画面において、優先被写体が含まれる測光領域における合焦領域、準合焦領域、非合焦領域を示す図である。

【図7】同デジタル一眼レフカメラによって撮影した第３の撮影シーンの撮影画面の例を示す図であって、（Ａ）は撮影画面における被写体と測光領域の関係を説明する図、（Ｂ）は同撮影画面において、優先被写体が含まれる測光領域における合焦領域、準合焦領域、非合焦領域を示す図である。

【図8】同デジタル一眼レフカメラによって撮影した第４の撮影シーンの撮影画面の例を示す図であって、（Ａ）は撮影画面における被写体と測光領域の関係を説明する図、（Ｂ）は同撮影画面において、優先被写体が含まれる測光領域における合焦領域、準合焦領域、非合焦領域を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１は、本発明をレンズ交換式のデジタル一眼レフカメラに適用した実施形態であって、その主要な光学要素、機械要素及び電子要素をブロック等で示した図である。このデジタル一眼レフカメラ１０は、カメラボディ１１とこのカメラボディ１１に着脱自在に装着された撮影レンズ１０１を備えている。

【0018】

このカメラボディ１１は、撮影レンズ１０１の撮影光学系を構成するズーム用レンズ群Ｌ１及びフォーカス用レンズ群Ｌ２を通って入射した被写体光束を、ファインダー光学系１５に向けて反射する観察位置と、撮像素子３１に入射させる撮影位置とに移動するメインミラー１２、及びメインミラー１２を観察位置と撮影位置とに駆動するミラーモーター１３を有するクイックリターン式のミラー装置１４を備えている。観察位置にあるメインミラー１２によって反射された被写体光束は、ファインダー光学系１５のフォーカシングスクリーン１５ａを透過してペンタプリズム１６に入射し、ペンタプリズム１６のダハ反射面１６ａ、前方反射面１６ｂで反射し、アイピース１７から射出する。また、ペンタプリズム１６の前方反射面１６ｂで反射した被写体光束は、輝度センサー（測光センサー）３３に入射し、分割測光に使用される。

【0019】

撮影レンズ１０１のレンズ群Ｌ１とＬ２を通ってカメラボディ１１に入射した被写体光のうち、観察位置にあるメインミラー１２のハーフミラー部を透過し、サブミラー１２ａで反射した被写体光は、瞳分割式の測距センサー（位相差ＡＦユニット）１８に入射する。測距センサー１８は、複数の測距領域毎に一対のラインセンサを備えている。測距センサー１８に入射した被写体光は、複数の測距領域毎に瞳分割され、瞳分割された一対の被写体光が対応する一対のラインセンサのそれぞれに入射し、一対の画像信号に変換されて、位相差を検出する位相差ＡＦに使用され、これらの一対の画像信号の位相差から、対応する測距領域内の被写体に対するデフォーカス量、合焦状態が検出される。

【0020】

コントローラ５０の焦点調節手段５０ａは、ＡＦ駆動回路２４及びＡＦモーター２１を介して、検出したデフォーカス量が０となる合焦位置にフォーカス用レンズ群Ｌ２を移動させる。ＡＦ動作は、以上のデフォーカス量算出動作とフォーカス用レンズ群Ｌ２を合焦位置に移動させるレンズ駆動動作を含む。

【0021】

メインミラー１２が撮影位置に駆動され、シャッター装置２０が動作してシャッター幕１９がシャッター開口を開放すると、シャッター開口を通過した被写体光が撮像素子３１に入射する。シャッター装置２０は、シャッター開口を開閉するシャッター幕１９として上下走行する先幕と後幕を有するフォーカルプレーンシャッターである。このシャッター装置２０は、詳細は図示しないが、シャッター幕１９の先幕および後幕を走行させるシャッター駆動ばね、シャッター開口を閉鎖した初期位置の先幕と後幕が、チャージされたシャッター駆動ばねにより走行するのを機械的に係止する係止機構、先幕と後幕を係止機構に代わって電磁的に係止するマグネット、及びシャッター駆動ばねをチャージするとともに、先幕と後幕を初期位置まで移動させるチャージモーターを有している。

【0022】

カメラボディ１１の背面には、撮影情報や、撮影した画像を表示するディスプレイ２３が設けられている。図示しないが、ペンタプリズム１６の上部には内蔵フラッシュ装置（閃光装置）４０の発光部が収納されている。この発光部は、フラッシュ撮影するときにペンタプリズム１６の上方にポップアップする構成である。カメラボディ１１には外部フラッシュ装置（閃光装置）４１が、カメラボディ１１の上面に設けられたアクセサリーシューを介して、またはカメラボディ１１の底面にブラケットを介して着脱自在に装着される。

【0023】

撮影レンズ１０１のズーム用レンズ群Ｌ１とフォーカス用レンズ群Ｌ２は、ズーム機能と焦点調節機能を担うレンズ群である。ズーム用レンズ群Ｌ１は、図示しないズーム操作機構により光軸方向前後に駆動されてズーミング（変倍）する。フォーカス用レンズ群Ｌ２は、カメラボディ１１のＡＦモーター２１により、リンク機構２１ａを介して、撮影レンズ１０１の光軸Ｏに沿って光軸方向前後に駆動され、焦点調節を行う。撮影レンズ１０１は、光量調整用の開口絞りと可変の絞り装置１０３を備えている。絞り装置１０３は、カメラボディ１１の絞りモーター２２により、絞りリンク機構２２ａを介して開閉方向に駆動される。

【0024】

図２は、カメラボディ１１に内蔵された電気的な主要回路構成の実施形態をブロックで示す図である。コントローラ５０は、ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）５１に記録されている制御プログラムに基づいて、カメラ全体の機械的、電気的な動作を統括的に制御して、自動焦点調節動作、フラッシュ発光動作、撮影動作などを制御する。

【0025】

撮像素子３１は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどのイメージセンサである。撮像素子駆動・信号処理回路３２は、撮像素子３１を撮像駆動して撮像した画像信号を取り込み、相関二重サンプリングし、ゲインコントロールし、ホワイトバランス調整し、Ａ／Ｄ変換等したデジタル化した画像信号をコントローラ５０に出力する。コントローラ５０は、入力した画像信号を所定の画像フォーマットに変換して一旦ＳＤＲＡＭ５２に書き込んでからフラッシュメモリ５３に書き込み、またディスプレイ２３に表示する。

【0026】

輝度センサー３３は、ペンタプリズム１６から射出された被写体光を受光する位置に配置された（図１）、複数の測光領域の輝度を検出する測光に特化したＲＧＢカラーイメージセンサーである。輝度センサー３３には、撮像素子３１に投影される被写体像と同様の被写体像が投影される。輝度センサー３３は、撮像素子３１と同様の基本構成であり、撮影範囲は撮像素子３１の撮影範囲と同等乃至狭く、総画素数は撮像素子３１より少ない。

【0027】

輝度センサー駆動・信号処理回路３４は、輝度センサー３３を撮像駆動して画像信号を取り込み、相関二重サンプリングし、ゲインコントロールし、Ａ／Ｄ変換するなど所定の信号処理を施してデジタル化した画像信号を出力する。コントローラ５０は、撮影待機状態の間、定期的に輝度センサー駆動・信号処理回路３４を介して輝度センサー３３が撮像した画像信号を取り込み、ＳＤＲＡＭ５２に書き込み、各測光領域の画像信号を使用して被写体輝度を算出している。ここでコントローラ５０は、被写体輝度算出手段として機能している。図３は、第１の撮影シーンを撮影した撮影画面における測光領域の一実施形態を示している。図示実施形態の輝度センサー３３は、撮影画面を１５×１５の測光領域（ブロック）に分割して、測光領域毎に被写体輝度を算出する。輝度センサー駆動・信号処理回路３４は、輝度センサー３３が適正露光するように、電子シャッタ動作により露出時間を調整し、ゲインコントロールする。測光領域は、この分割数、縦横の分割比率に限定されない。

【0028】

コントローラ５０には、ＡＦモーター２１を駆動するＡＦ駆動回路２４、絞りモーター２２を駆動制御する絞り駆動回路２５、シャッター装置２０を駆動制御するシャッター駆動回路２６、ミラーモーター１３を駆動制御するミラー駆動回路２７が接続されている。コントローラ５０は、これらＡＦ駆動回路２４、絞り駆動回路２５、シャッター駆動回路２６、ミラー駆動回路２７を介してＡＦモーター２１、絞りモーター２２、シャッター装置２０、ミラーモーター１３を駆動制御する。

【0029】

コントローラ５０には、スイッチ手段として、ＡＦ・測光スイッチ３５、レリーズスイッチ３６、モード選択スイッチ３７、メインスイッチ３８が接続されている。ＡＦ・測光スイッチ３５は、自動焦点調節及び測光の開始を指示するスイッチ、レリーズスイッチ３６は、露出、撮像及び撮像した画像信号をフラッシュメモリ５３に記録する（書き込む）撮影の開始を指示するスイッチ、モード選択スイッチ３７は、フラッシュを発光させて撮影するフラッシュ撮影モード、フラッシュの発光を禁止して撮影するフラッシュ禁止撮影モードなどの撮影モードの変更、選択を操作する操作スイッチである。コントローラ５０は、メインスイッチ３８のオン／オフに応じて、電源をオン／オフ制御する。

【0030】

コントローラ５０の焦点調節手段５０ａは、測距センサー１８から複数の測距領域毎に一対の画像信号を入力して、一対の画像信号の位相差からデフォーカス量を演算し、算出したデフォーカス量に基づいてＡＦ駆動回路２４を介してＡＦモーター２１を駆動し、フォーカス用レンズ群Ｌ２を、デフォーカス量が０になる合焦位置に移動する。コントローラ５０の合焦状態判定手段５０ｂは、その後、測距センサー１８の測距領域毎に合焦状態を判定する。図３（Ｂ）の例では、撮影画面６１を１５×１５の測距領域に分割していて、測距領域と測光領域が一致しているものとする。

【0031】

撮影レンズ１０１は、フォーカス用レンズ群Ｌ２の光軸方向位置により決まる合焦位置までの被写体距離または撮影距離（以下、「被写体距離」という）及びズーム用レンズ群Ｌ１の光軸方向位置により決まる焦点距離を検出する距離検出手段１０５を備えている。距離検出手段１０５は、検出した被写体距離と焦点距離の距離情報を、カメラボディ１１のコントローラ５０に通信する。コントローラ５０の被写体距離算出手段５０ｃは、距離検出手段１０５から入力した距離情報に基づいて、被写体距離を算出する。撮影レンズ１０１は、図示しないが、絞り装置１０３の開放絞り値、最小絞り値情報など、撮影レンズ１０１固有データをメモリしたメモリ手段と、これらの固有データと距離情報をコントローラ５０に通信する通信手段と通信機能を有している。

【0032】

カメラボディ１１は、内蔵フラッシュ装置４０を搭載（内蔵）し、アクセサリーシュー等を介して外部フラッシュ装置４１が着脱可能である。コントローラ５０は、内蔵フラッシュ装置４０とフラッシュ通信して、内蔵フラッシュ装置４０に発光用チャージの開始、プリ（予備）発光量、本発光量など発光量のデータ、プリ発光、本発光を開始させる発光信号、発光を停止させる発光停止（クエンチ）信号などを送信し、内蔵フラッシュ装置４０からチャージ完了信号、発光終了信号などを受信して、内蔵フラッシュ装置４０の発光を制御する。内蔵フラッシュ装置４０のガイドナンバー、照射角情報などのフラッシュデータは予めフラッシュＲＯＭ５１に書き込まれている。またコントローラ５０は、装着された外部フラッシュ装置４１とフラッシュ通信して、外部フラッシュ装置４１に発光用チャージの開始、プリ発光量、本発光量など発光量のデータ、プリ発光、本発光を開始させる発光信号、発光を停止させる発光停止（クエンチ）信号などを送信し、外部フラッシュ装置４１からガイドナンバー、照射角情報などのフラッシュデータや、チャージ完了信号、発光終了信号などを受信して、外部フラッシュ装置４１の発光を制御する。

【0033】

コントローラ５０は、フラッシュ装置４０と外部フラッシュ装置４１を本発光動作させる前にプリ発光動作させ、次いで本発光動作させて本撮影するフラッシュ撮影モードを備えている。なお、本撮影は、撮像素子３１が撮像動作し、撮像した画像信号をフラッシュメモリ５３に記録する撮影動作をいう。コントローラ５０は、フラッシュ撮影モードで撮影する際、本撮影前に輝度センサー３３から、内蔵フラッシュ装置４０または外部フラッシュ装置４１をプリ発光（予備発光）させたプリ発光撮影動作して得た画像信号と、プリ発光時と同じ露出条件でプリ発光させない定常光撮影動作により得た画像信号を入力する。そうして、コントローラ５０のプリ発光測光手段５０ｄは、プリ発光時測光値とプリ発光無しの定常光測光値を検出する。

【0034】

本発明の一眼レフカメラ１０は、閃光装置として内蔵フラッシュ装置４０または外部フラッシュ装置４１を備えている。コントローラ５０は、複数の測距領域のいずれかの測距領域の被写体に対して合焦させる焦点調節手段５０ａと、前記複数の測距領域内の被写体について合焦状態を判定する合焦状態判定手段５０ｂと、前記焦点調節手段が合焦させた測距領域内の被写体の距離を算出する被写体距離算出手段５０ｃと、本撮影前に、複数の測光領域について、内蔵フラッシュ装置４０または外部フラッシュ装置４１をプリ発光させたときのプリ発光時測光値とプリ発光させないときの定常光測光値から、プリ発光のみによるプリ発光測光値を検出するプリ発光測光手段５０ｄと、被写体距離算出手段５０ｃが算出した距離の被写体が標準被写体であったときに内蔵フラッシュ装置４０または外部フラッシュ装置４１をプリ発光させて得られる目標測光値を算出する目標測光値算出手段５０ｅと、合焦状態判定手段５０ｂが合焦状態と判定した測距領域に対応する測光領域における前記プリ発光測光手段のプリ発光測光値を、目標測光値算出手段５０ｅの前記目標測光値に基づいて補正して補正後測光値を得る測光値補正手段５０ｆと、測光値補正手段５０ｆによって補正された補正後測光値に基づき、内蔵フラッシュ装置４０または外部フラッシュ装置４１による本発光量を決定する本発光量設定手段５０ｇとしての機能を内蔵している。

【0035】

コントローラ５０は、プリ発光測光前に、焦点調節手段５０ａによりフォーカス用レンズ群Ｌ２を合焦位置まで移動し、合焦状態判定手段５０ｂにより各測距領域について合焦、準合焦、非合焦を判別し、被写体距離算出手段５０ｃにより合焦している測距領域内の被写体までの距離を算出している。

【0036】

プリ発光測光手段５０ｄは、プリ発光時測光値と定常光測光値の差分から、プリ発光のみの光量により得られたプリ発光測光値を算出する。プリ発光は、合焦している焦点検出領域の被写体を優先被写体（主要被写体）として、合焦位置の距離で適正露光となる発光量・露出値で実施する。ここでの適正露光は、標準反射率の被写体が適正な明るさとなる発光量・露出値である。標準反射率の被写体は、１８％反射のグレーチャートを使用するのが一般的である。プリ発光の発光量は、所定のガイドナンバーとなるように、本発光における最大発光量の1％乃至２０％の範囲で個々の機種のガイドナンバーに応じて制御される。

【0037】

コントローラ５０の目標測光値算出手段５０ｅは、合焦であると判定した測距領域に対応する測光領域のプリ発光測光値Ｙを、その測距領域の被写体距離情報に基づき、その被写体距離に標準反射率の被写体があった場合に理論的に得られる測光値を目標測光値Ｙrefとして算出する。測光値補正手段５０ｆは、プリ発光測光値Ｙを目標測光値Ｙrefに近づくように補正する。コントローラ５０の重み付け手段５０ｉは、プリ発光測光値を補正した状態で、合焦状態であると判定した測距領域に対応する測光領域の測光値に重み付けして、全体としての測光結果（平均被写体輝度）を算出し、算出した測光結果に基づいて適正な本発光量と露出値を算出する。

【0038】

合焦した被写体（合焦距離に位置する被写体）が適正露光となるようにプリ発光しているため、プリ発光したときのプリ発光測光値は、合焦距離に位置する被写体が標準反射率の場合は標準の目標測光値Ｙrefとなる。実際には被写体の反射率は様々なので、プリ発光測光値は目標測光値Ｙrefより大きかったり小さかったりする。本実施形態では、補正前のプリ発光測光値をＹ、補正した後の補正後測光値をＹ′として、補正後測光値Ｙ′を以下の式(1)、(2)、(3)によって算出し、合焦した測距領域におけるプリ発光測光値Ｙを補正後目標測光値Ｙrefに近づくように補正する。
Ｙ′＝Ｙref ・・・(1)
（但し、Ｙref−Ａ≦Ｙ≦Ｙref＋Ｂ）
Ｙ′＝Ｙ−Ｂ ・・・(2)
（但し、Ｙref＋Ｂ＜Ｙ）
Ｙ′＝Ｙ＋Ａ ・・・(3)
（但し、Ｙ＜Ｙref−Ａ）
但し、プリ発光測光値Ｙ、目標測光値Ｙref、補正後測光値Ｙ′はアペックス表示の輝度値、定数Ａ、Ｂは正のアペックス表示の露出値ＥＶである。

【0039】

図４には、Ａ＝Ｂ＝２とした実施形態をグラフで示している。同グラフにおいて、横軸はプリ発光測光値Ｙ、縦軸は補正後測光値Ｙ′である。この実施形態では、プリ発光測光値Ｙの大きさに応じて以下の補正がなされる。
プリ発光測光値Ｙが目標測光値Ｙref±２ＥＶ以内のときは、目標測光値Ｙrefを補正後測光値Ｙ′とする（式(1)）。この補正により、反射率が標準反射率に近い被写体は標準反射率の被写体の目標測光値Ｙrefに補正されるので、本発光において発光量過多・過小が防止され、適正とみなせる発光量により適正露出される。
プリ発光測光値Ｙが目標測光値Ｙref＋２ＥＶより大きいときは、プリ発光測光値Ｙから２ＥＶを減算した値を補正後測光値Ｙ′とする（式(2)）。この補正により、反射率が標準反射率より高い被写体はプリ発光測光値Ｙがアンダー補正されるので、本発光において発光量不足となるのが防止され、アンダー露出が防止される。
プリ発光測光値Ｙが目標測光値Ｙref−２ＥＶより小さいときは、プリ発光測光値Ｙに２ＥＶを加算した値を補正後測光値Ｙ′とする（式(3)）。この補正により、反射率が標準反射率より低い被写体はプリ発光測光値Ｙがオーバー補正されるので、本発光において発光量過多になるのが防止され、オーバー露出が防止される。
定数ＡとＢは２でなくても、等しくなくてもよく、０より大きく、４以下の実数が実際的な値である。

【0040】

本発明の実施形態では、さらに、撮影画面全体での測光結果を算出する際に、合焦測距領域に重きを置いて測光値の加重平均を算出し、撮影画面全体の測光結果とする。コントローラ５０の測光領域（画像領域）分別手段５０ｈは、ＡＦ合焦情報（検出したデフォーカス量の絶対値）から、測光領域を合焦領域、準合焦領域、非合焦領域の３領域に分別する。合焦領域とは、ＡＦ動作により得られたデフォーカス量の絶対値が所定の閾値１以内の測距領域のことである。合焦領域は、ユーザーに合焦位置がわかるようにファインダー内またはディスプレイ２３に表示しているライブビュー表示画面中に、合焦領域の輪郭強調等の表示がなされる。準合焦領域とは、デフォーカス量の絶対値が所定の閾値１より大きく、所定の閾値２以内の測距領域のことであり（閾値１＜閾値２）、準合焦領域はユーザーには通知されない。非合焦領域とは、デフォーカス量の絶対値が閾値２よりも大きいか、またはコントラスト不足等の要因でデフォーカス量が得られなかった測距領域のことを指す。この実施形態では、測光領域と画像領域を同一領域としているが、別個の領域とすることができる。測光領域と画像領域の大きさは異ならせてもよい。

【0041】

図３の（Ｂ）の例では、○印を付した測距領域は合焦している合焦領域を表している。また、△印を付した測距領域は合焦していないが、合焦状態に近い準合焦領域を表している。○印と△印の合焦領域と準合焦領域は優先被写体ないし優先被写体を含むものとして扱う。コントローラ５０の測光値補正手段５０ｆは、少なくとも合焦領域におけるプリ発光測光値について、標準反射率の被写体が同距離にあったときの理論的なプリ発光測光値に近づくように補正する。

【0042】

本実施形態では、合焦測距領域に対応する測光領域（合焦領域）と、準合焦測距領域に対応する測光領域（準合焦領域）と非合焦測距領域に対応する測光領域（非合焦領域）に、合焦領域、準合焦領域、非合焦領域の順に軽くなる重み付けをする。重み付けは、例えば合焦領域をα、準合焦領域をβ、非合焦領域を１とする。つまり、重み付の比、合焦領域：準合焦領域：非合焦領域を、α：β：１とする。ただし、α、βは正の実数であって、α≧β≧１、α≠１である。重みαとβは、例えば２乃至５の範囲で任意に設定できるが、α＝４、β＝２、合焦領域：準合焦領域：非合焦領域の比が４：２：１であることが好ましい。

【0043】

図５は、デジタル一眼レフカメラ１０のフラッシュプリ発光撮影動作をフローチャートで示した図である。コントローラ５０は、このフラッシュプリ発光撮影動作を、フラッシュＲＯＭ５１に書き込まれたプログラムに従って統括的に制御する。コントローラ５０は、電源スイッチのオンにより起動し、フラッシュプリ発光撮影モードを選択した撮影可能な撮影待機状態においてフラッシュプリ発光撮影処理に入る。

【0044】

コントローラ５０は、ＡＦ指示があったか否か（ＡＦ・測光スイッチ３５がオンか否か）のチェックを（Ｓ１０１）、ＡＦ指示があるまで繰り返す（Ｓ１０１：ＮＯ、Ｓ１０１）。ＡＦ指示があったと判定すると（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、ＡＦ動作を開始し（Ｓ１０３）、ＡＦ動作により検出したデフォーカス量の絶対値が０となる合焦位置にフォーカス用レンズ群Ｌ２を移動させる。コントローラ５０の合焦状態判定手段５０ｂは、フォーカス用レンズ群Ｌ２を合焦位置に移動した後、検出したデフォーカス量に基づき、測距領域毎に合焦判定し、被写体距離算出手段５０ｃは、合焦と判定した測距領域の被写体距離を算出する（Ｓ１０５）。測光領域分別手段５０ｈは、合焦と判定された測距領域を合焦領域、準合焦と判定された測距領域を準合焦領域、その他の測距領域を非合焦領域に分別する。

【0045】

コントローラ５０は、その後、撮影指示があったか否か（レリーズスイッチ３６がオン操作されたか否か）チェックし（Ｓ１０７）、撮影指示があるまで定期的にチェックを繰り返す（Ｓ１０７：ＮＯ、Ｓ１０７）。コントローラ５０は、撮影指示があったとき、ＡＥ演算を実施して本撮影における露出値（本撮影用のシャッター速度（露出時間）ＴＶ、絞り値ＡＶ、ＩＳＯ感度ＳＶ）を決定する（Ｓ１０７：ＹＥＳ、Ｓ１０９）。コントローラ５０はさらに、フラッシュプリ発光条件としてプリ発光用の電子シャッター速度ＴＶ（露出時間）、絞り値ＡＶ、ＩＳＯ感度ＳＶとプリ発光用ガイドナンバーＧｎｏ（ガイドバリューＧＶ）を決定する（Ｓ１１１）。絞り値Ａは、通常開放絞り値が設定される。

【0046】

コントローラ５０は、プリ発光露出条件決定後、まず内蔵フラッシュ装置４０をプリ発光させずに、プリ発光測光手段５０ｄによりプリ発光無しの定常光測光値を検出する（Ｓ１１３）。コントローラ５０は、続いて、内蔵フラッシュ装置４０を先に決定したガイドナンバーＧｎｏでプリ発光させてプリ発光測光手段５０ｄによりプリ発光した状態で測光し、プリ発光時測光値を検出する（Ｓ１１５）。プリ発光測光手段５０ｄは、プリ発光時測光値と定常光測光値の差分をとってプリ発光測光値Ｙとする（Ｓ１１７）。定常光測光とプリ発光測光の順番は逆でもよい。

【0047】

コントローラ５０の目標測光値算出手段５０ｅは、被写体距離算出手段５０ｃが算出した合焦領域の被写体距離情報に基づき目標測光値Ｙrefを算出し、測光値補正手段５０ｆは、プリ発光測光値Ｙを補正して補正後測光値Ｙ′を算出する（Ｓ１１９）。コントローラ５０の重み付け手段５０ｉは、合焦状態判定手段５０ｂが判定した合焦情報に基づき、合焦領域の補正後測光値Ｙ′と準合焦領域と非合焦領域の測光値に重み付けする（Ｓ１２１）。コントローラ５０（露出値演算手段）は、以上の重み付けした測光値により、画面全体の測光値（輝度ＢＶ）を算出する（Ｓ１２３）。さらにコントローラ５０の本発光量算出手段５０ｇは、算出した画面全体の測光値と、撮影用の露出値に基づいて、本発光量（本発光用ガイドナンバーＧｎｏ）を算出する（Ｓ１２５）。なお、測光値は補正後測光値Ｙ′の加重平均値であり、撮影用の露出値はステップＳ１０９で設定した本撮影用露出値である。

【0048】

コントローラ５０は、算出した本発光量により内蔵フラッシュ装置４０を本発光させて本撮影動作し、撮影した画像信号をフラッシュメモリ５３に記録するとともに、ディスプレイ２３に表示して（Ｓ１２７）、フラッシュプリ発光撮影動作を終了する（ＥＮＤ）。

【0049】

図６に示した撮影シーンは、撮影画面６１内に被写体として人物と木の一部がカメラから同一距離に位置しており、人物と木の一部のどちらにも合焦している状態である。この場合、カメラ（合焦状態判定手段５０ｂ）は人物の顔を検出し、顔を検出した被写体を優先被写体と判定する。本実施形態は、優先被写体とした顔が含まれる合焦領域と準合焦領域、およびこれらの領域と連続した領域であって、優先被写体である人物の体が含まれる合焦領域と準合焦領域を優先被写体の領域とする。以上の優先被写体の合焦領域には○印を、準合焦領域には△印を付してある。優先被写体の合焦領域と準合焦領域については前述のプリ発光時測光値の補正と重み付けを行い、優先被写体と判定されなかった合焦領域と準合焦領域についてはその他の非合焦領域と同様に扱う。

【0050】

図７に示した撮影シーンは、撮影画面６１内に主要な被写体として二人の人物がカメラから同一の距離に立っていて、二人の人物のどちらにも合焦している状態である。このとき、カメラは二人の人物の顔を検出している。この場合カメラ（合焦状態判定手段５０ｂ）は、検出した顔の領域が大きいほうの人物を優先被写体と判定する。図７では向かって左側の人物が優先被写体となる。本実施形態は、顔が大きい方の人物（優先被写体）の顔が含まれる合焦領域と準合焦領域、およびこれらの領域と連続した領域であって、優先被写体である人物の体が含まれる合焦領域と準合焦領域を優先被写体の領域とする。以上の優先被写体の合焦領域には○印を、準合焦領域には△印を付してある。優先被写体と判定された人物が含まれる合焦領域と準合焦領域について前述のプリ発光時測光値の補正と重み付けを行い、優先被写体と判定されなかった方の人物の合焦領域と準合焦領域についてはその他の非合焦領域と同様に扱う。

【0051】

図８に示した撮影シーンは、撮影画面６１内に主要な被写体として３本の花がカメラから同一距離に立っていて、３本の花のいずれにも合焦している状態である。この場合カメラ（合焦状態判定手段５０ｂ）は、撮影画面の中央に最も近い被写体を優先被写体として判定する。図８の実施形態では３本の花のうち中央の花が優先被写体と判定され、優先被写体である中央の花が含まれる合焦領域と準合焦領域を優先被写体の領域とする。以上の優先被写体の合焦領域には○印を、準合焦領域には△印を付してある。優先被写体と判定された花が含まれる合焦領域と準合焦領域について前述のプリ発光時測光値の補正と重み付けを行い、優先被写体と判定しなかった他の花の合焦領域と準合焦領域についてはその他の非合焦領域と同様に扱う。

【0052】

以上、本発明を瞳分割位相差式の自動焦点調節装置を搭載したデジタル一眼レフカメラに適用した実施形態について説明したが、本発明は、いわゆる画像コントラスト方式の自動焦点調節装置を搭載したいわゆるミラーレスのデジタル一眼レフカメラ、またはコンパクトデジタルカメラに適用可能である。画像コントラスト方式の場合、フォーカス用レンズ群Ｌ２を光軸方向に移動しながら撮像素子３１が撮像した複数の測距領域内の画像信号により合焦状態を検出し、合焦状態であることを検出したとき、フォーカス用レンズ群Ｌ２を、合焦状態になった光軸方向位置に移動する。画像コントラスト方式の場合、撮影した画像のコントラストを使用するので合焦精度が高く、測距領域と測光領域とを一致させることが容易であり測距領域と測光領域の領域一致度が高い。なお、測距領域と測光領域を対応付け、測距領域と概ね一致する測光領域のみ合焦情報と距離情報に応じて評価値補正をし、測距領域と一致しない測光領域については評価値の補正をしないように設定するのが実際的である。

【0053】

プリ発光制御、本発光制御は、内蔵フラッシュ装置４０と外部フラッシュ装置４１のどちらか一方でも、両方でもよい。

【符号の説明】

【0054】

１０ デジタル一眼レフカメラ（撮影装置）
１１ カメラボディ
１２ メインミラー
１５ ファインダー光学系
１８ 測距センサー
２０ シャッター装置
２１ ＡＦモーター
２２ 絞りモーター
２４ ＡＦ駆動回路
２５ 絞り駆動回路
２６ シャッター駆動回路
３１ 撮像素子
３２ 撮影素子駆動・信号処理回路
３３ 輝度センサー
３４ 輝度センサー駆動・信号処理回路
４０ 内蔵フラッシュ装置（閃光装置）
４１ 外部フラッシュ装置（閃光装置）
５０ コントローラ
５０ａ 焦点調節手段
５０ｂ 合焦状態判定手段
５０ｃ 被写体距離算出手段
５０ｄ プリ発光測光手段（測光手段）
５０ｅ 目標測光値算出手段
５０ｆ 測光値補正手段
５０ｇ 本発光量設定手段
５０ｈ 測光領域分別手段
５０ｉ 重み付け手段
５１ ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）
５２ ＳＤＲＡＭ
５３ フラッシュメモリ
６１ 撮影画面
１０１ 撮影レンズ
１０３ 絞り装置
１０５ 距離検出手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】