(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影画面内の明るさ全体を平均して測光する測光部と、
線状に配列された複数の光電変換素子を含み、分光感度が可視領域と可視領域から偏差した領域にあって上記測光部とは異なる分光感度特性を有し、撮影画面の一部を撮像する撮像手段と、
上記撮像手段により取り込まれた被写体の画像データに基づいて自動焦点調節のための測距情報を演算する距離演算手段と、
上記画像データを用いて自動露出調節のための測光情報を演算する測光演算手段と、
撮影光の分光特性における、上記測光部と上記撮像手段の分光感度特性の違いに基づく上記測光情報の誤差を補正する補正データが記憶された記憶手段と、
上記測光演算手段の演算結果を上記補正データで補正する補正手段とを備えたことを特徴とするカメラ。
【請求項２】
分光感度が可視領域である測光部と、
線状に配列された複数の光電変換素子を含み、分光感度が可視領域と可視領域から偏差した領域にある撮像手段と、
上記撮像手段により取り込まれた被写体の画像データに基づいて自動焦点調節のための測距情報を演算する距離演算手段と、
上記画像データを用いて自動露出調節のための測光情報を演算する測光演算手段と、
上記測光部と上記撮像手段を調整した調整光の分光特性と撮影光の分光特性の相違と、上記測光部と上記撮像手段の分光感度特性の相違と、に基づく上記測光情報の誤差を補正する補正データが記憶された記憶手段と、
上記測光演算手段の演算結果を上記補正データで補正する補正手段とを備えたことを特徴とするカメラ。
【請求項３】
上記撮像手段は標準光源Ａを基準に出力調整されていることを特徴とする請求項１又は２記載のカメラ。
【請求項４】
上記補正データは、標準光源Ａを受光したときの上記撮像手段の出力と標準光源Ｂを受光したときの上記撮像手段の出力との出力差、または、標準光源Ａで照明された被写体を撮像したときの上記撮像手段の出力と標準光源Ｂで照明された被写体を撮像したときの上記撮像手段の出力との出力差であることを特徴とする請求項３記載のカメラ。
【請求項５】
被写体の光源を検知する光源検知手段をさらに備え、上記記憶手段には複数の光源に対する補正データが記憶され、上記補正手段は検知された光源に対応する補正データで上記測光演算手段の演算結果を補正するものであることを特徴とする請求項１又は２記載のカメラ。
【請求項６】
上記光源検知手段は、上記撮像手段を所定周期で駆動して得られる画像データのレベル変動に基づき被写体の光源が人工光源であるか否かを判別するものであることを特徴とする請求項５記載のカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動焦点調節（ＡＦ）用の測距センサを自動露出（ＡＥ）用の測光センサとして兼用し、測距センサの出力を用いて画面中央のスポット測光情報を演算するカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＡＥ用の測光センサをＡＦ用の測距センサと兼用し、測距センサの出力を用いてスポット測光データを得るカメラが提案されている。ＡＦセンサの分光感度は一般に赤外領域に偏っているので、ＡＦセンサの出力を用いて測光情報を得た場合、その測光情報は可視領域に分光感度を有する通常のＡＥセンサの出力を用いて得られる測光情報と異なり、そのまま測光情報として使用するには測光精度の点で問題がある。特に、撮影画面全体の平均的な測光情報を得る測光センサを別個に有し、この測光センサの出力から得られる平均測光データと上記測距センサの出力から得られるスポット測光データとに基づき制御露出値を設定する場合は、測光レベルの調整が必要になる。
【０００３】
従来、測距センサの出力に基づいて算出した測光情報を補正して測光精度を高めるようにした測光装置が提案されている。例えば特開平３−１０３０７２７号公報には、測距センサの出力に基づいて得られた測光情報を測距センサの測距領域と同一位置で得た被写体輝度の補正データで補正することにより上記測光情報の精度を向上させるようにしたものが示されている。すなわち、測距センサの撮像面の近傍位置にこの撮像面からの反射光を受光して被写体輝度をモニタする測光素子を設け、測距センサからの出力を用いて測距情報を演算するとともに、スポット測光情報を演算し、このスポット測光情報の演算結果を上記測光素子の出力から算出された被写体輝度の補正データで補正するようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平３−１０３０７２７号公報のものは、測距センサの近傍位置に被写体輝度をモニタする測光センサを配置しているので、スポット測光を兼用する測距装置が大型化する欠点がある。測距センサに直接、ＩＲカットフィルタを設けて測距センサの出力を補正する方法もあるが、このようにすると、▲１▼ＩＲカットフィルタで入射光の反射が生じ、本来の測距用のセンサとしては不適切となる、▲２▼部材が増加してコスト高になる等の問題が生じ、可及的に測距センサの構成を変更することなく測距センサとして兼用できることが望ましい。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、測距センサを測光センサと兼用したカメラにおいて、測距センサの分光感度に起因する測光誤差を低減し、測距センサの正確なスポット測光情報を得ることのできるカメラを提供するものである。
【０００６】
請求項１に記載された発明は、撮影画面内の明るさ全体を平均して測光する測光部と、線状に配列された複数の光電変換素子を含み、分光感度が可視領域と可視領域から偏差した領域にあって上記測光部とは異なる分光感度特性を有し、撮影画面の一部を撮像する撮像手段と、上記撮像手段により取り込まれた被写体の画像データに基づいて自動焦点調節のための測距情報を演算する距離演算手段と、上記画像データを用いて自動露出調節のための測光情報を演算する測光演算手段と、撮影光の分光特性における、上記測光部と上記撮像手段の分光感度特性の違いに基づく上記測光情報の誤差を補正する補正データが記憶された記憶手段と、上記測光演算手段の演算結果を上記補正データで補正する補正手段とを備えたものである。
【０００７】
上記構成によれば、測距情報を得るための撮像手段で取り込まれた被写体の画像データを用いて自動露出調節のための測光情報が演算され、この演算結果は撮影画面内の明るさ全体を平均して測光する測光部と上記撮像手段の分光感度特性の違いに基づく上記測光情報の誤差を補正する補正データで補正される。これにより撮像手段の分光感度特性に基づく測光情報の誤差が補正される。
【０００８】
請求項２に記載された発明は、分光感度が可視領域である測光部と、線状に配列された複数の光電変換素子を含み、分光感度が可視領域と可視領域から偏差した領域にある撮像手段と、上記撮像手段により取り込まれた被写体の画像データに基づいて自動焦点調節のための測距情報を演算する距離演算手段と、上記画像データを用いて自動露出調節のための測光情報を演算する測光演算手段と、上記測光部と上記撮像手段を調整した調整光の分光特性と撮影光の分光特性の相違と、上記測光部と上記撮像手段の分光感度特性の相違と、に基づく上記測光情報の誤差を補正する補正データが記憶された記憶手段と、上記測光演算手段の演算結果を上記補正データで補正する補正手段とを備えたものである。
【０００９】
上記構成によれば、測距情報を得るための撮像手段で取り込まれた被写体の画像データを用いて自動露出調節のための測光情報が演算され、この演算結果は分光感度が可視領域である測光部と上記撮像手段の分光感度特性の違いに基づく上記測光情報の誤差を補正する補正データで補正される。これにより撮像手段の分光感度特性に基づく測光情報の誤差が補正される。
【００１０】
なお、上記撮像手段は標準光源Ａを基準に出力調整されているとよい（請求項３）。この構成にすれば、別個に測光専用の受光手段を備えた場合、同一の標準光源Ａにより受光手段と撮像手段とを同時に出力調整することができるとともに、受光手段と撮像手段間の出力誤差を低減することができる。
【００１１】
また、上記カメラにおいて、上記補正データは、標準光源Ａを受光したときの上記撮像手段の出力と標準光源Ｂを受光したときの上記撮像手段の出力との出力差、または、標準光源Ａで照明された被写体を撮像したときの上記撮像手段の出力と標準光源Ｂで照明された被写体を撮像したときの上記撮像手段の出力との出力差としてもよい（請求項４）。この構成によれば、屋外の太陽光を光源とする撮影シーンでは、被写体の画像データを用いて演算された測光情報の光源の相違に基づく誤差が適正に補正される。
【００１２】
また、上記カメラにおいて、被写体の光源を検知する光源検知手段をさらに備え、上記記憶手段には複数の光源に対する補正データが記憶され、上記補正手段は検知された光源に対応する補正データで上記測光演算手段の演算結果を補正するものである（請求項５）。この構成によれば、被写体の光源が検知され、被写体の画像データを用いて演算された測光情報の光源の相違に基づく誤差が、光源に対応する補正データで補正される。
【００１３】
また、上記カメラにおいて、上記光源検知手段は、上記撮像手段を所定周期で駆動して得られる画像データのレベル変動に基づき被写体の光源が人工光源であるか否かを判別するものである（請求項６）。この構成によれば、上記撮像手段を所定周期で駆動し、被写体の画像データが複数回取り込まれ、これら画像データのレベル変動に基づき被写体の光源が人工光源であるか否かが判別される。例えば被写体の光源が蛍光灯等のちらつきを生じる人工光源の場合、上記画像データの基づき光源のちらつきが検出され、これにより被写体の光源が人工光源であるか否かが識別される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態におけるカメラのＡＥ機能について図を用いて説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態におけるカメラの外観を示す正面図である。本実施形態のカメラ１は、撮影画面全体を平均測光する平均測光部と撮影画面の中央をスポット測光するスポット測光部とを有し、平均測光情報とスポット測光情報とに基づいて写真撮影のための露出制御値が自動設定されるようになされ、しかも、スポット測光部の測光センサは自動焦点調節（ＡＦ）用の測距センサが兼用するように構成されている。
【００１６】
カメラ１は、カメラ本体２の正面略中央にレンズシャッタを備えた撮影レンズ３を有し、その斜め左上部に測光部４が設けられている。また、撮影レンズ３の上部に測距部５が設けられ、向かって右側にファインダー対物窓６が設けられている。
【００１７】
測光部４は、ＳＰＣ（Silicon Photo Cell）等からなる受光素子（以下、ＡＥセンサという。）を有し、被写体からの反射光を受光し、図２に示すように、撮影画面７内の明るさ全体を平均して測光する平均測光部である。なお、ＡＥセンサは撮像面にＩＲカットフィルタを有し、その分光感度が可視領域となるようにに調整されている。
【００１８】
測距部５は、撮影画面７の中央に測距領域８を有し、この測距領域８に含まれる被写体からの反射光を受光して得られる画像情報から被写体までの距離（以下、被写体距離という。）Ｄ（ｍ）を検出するものである。また、測距部５は、図３に示すように、主として一対のラインイメージセンサ９１，９２からなるＡＦセンサ９とこれらラインイメージセンサ９１，９２の前方位置にそれぞれ配置された一対の微小レンズアレイ１０１，１０２からなるレンズ系１０とからなる。ラインイメージセンサ９１，９２は同一ライン上に所定の間隔を設けて配置されている。また、ラインイメージセンサ９１，９２は、例えば多数の電荷結合素子（以下、画素という。）を線状に配列してなるＣＣＤラインセンサからなり、測距部５は、各ラインイメージセンサ９１，９２で被写体の一部光像を受光し、両光像を構成するデータ（各画素から出力されるデータ。以下、画素データという。）を用いて被写体距離Ｄ（ｍ）を検出する。
【００１９】
被写体距離Ｄは、ラインイメージセンサ９１，９２の内、ファインダー光学系１１の光軸Ｌに近い側のラインイメージセンサ９１の撮像部を基準部、光軸Ｌに遠い側のラインイメージセンサ９２の撮像部を参照部とし、基準部の線状画像と参照部の線状画像とを比較して両画像の位置のずれ量から算出される。
【００２０】
また、測距部５のラインイメージセンサ９１は撮影画面中央をスポット測光するための測光素子として共用され、後述するように、基準部の線状画像を構成する画素データを用いて撮影画面中央のスポット測光データが演算される。なお、ラインイメージセンサ９２を測光素子として共用することも可能であるが、ファインダ光学系１１の視野範囲とＡＦセンサ９による測光範囲とのパララックスを可及的低減するため、本実施形態ではファインダー光学系１１の光軸Ｌに近い側のラインイメージセンサ９１をスポット測光素子としている。
【００２１】
図４は、カメラの測光及び測距の制御系を示すブロック図である。
【００２２】
同図において、ＣＰＵ１２は、ＡＦ、ＡＥ及びレリーズ等のカメラの一連の撮影動作を集中制御するマイクロコンピュータである。ＣＰＵ１２は内部にＡＦ制御のための距離演算部１２１、ＡＥ制御のための測光演算部１２２及び光源補正部１２３並びに上記演算処理のためのメモリ１２４を有している。
【００２３】
メモリ１２４は基準部データエリア１２４ａ、参照部データエリア１２４ｂ、ＡＦデータエリア１２４ｃ、ＡＥデータエリア１２４ｄ及び補正データエリア１２４ｅを有し、基準部データエリア１２４ａ及び参照部データエリア１２４ｂにはＡＦセンサ９のラインイメージセンサ９１で撮像された被写体の線状画像を構成する画素データ（以下、基準部データという。）とラインイメージセンサ９２で撮像された被写体の線状画像を構成する画素データ（以下、参照部データという。）とがそれぞれ格納され、ＡＦデータエリア１２４ｃには基準部データ及び参照部データを用いて算出された被写体距離に関するデータ（以下、ＡＦデータという。）が格納され、ＡＥデータエリア１２４ｄには基準部データを用いて算出された被写体輝度に関するデータ（以下、ＡＥデータという。）と測光部４で算出された平均測光データとが格納されるようになっている。また、補正データエリア１２４ｅには予め設定された被写体の光源に関する補正データが記憶されている。この補正データは上記ＡＥデータを補正するためのもので、詳細は後述する。
【００２４】
なお、ＡＦデータは基準部の撮像領域を複数のＡＦエリアに分割し、各ＡＦエリア毎に演算され、この演算結果が各ＡＦエリアに対応させてＡＦデータエリア１２４ｃに記憶され、ＡＥデータは基準部の撮像領域を複数のＡＥエリアに分割し、各ＡＥエリア毎に演算され、この演算結果が各ＡＥエリアに対応させてＡＥデータエリア１２４ｄに記憶される。
【００２５】
図５は、ラインイメージセンサ９１の撮像領域に設定されたＡＦエリア及びＡＥエリアの一例を示す図である。
【００２６】
ラインイメージセンサ９１の撮像領域には６個のＡＥエリアと６個のＡＦエリアとが設定されている。ＡＥエリアＡＥ１〜ＡＥ６は、ラインイメージセンサ９１の撮像領域を均等に６分割して構成されている。また、ＡＦエリアＡＦ１〜ＡＦ６は、ラインイメージセンサ９１の撮像領域を均等に６分割してなる分割エリアＡＲ１〜ＡＲ６を、ＡＦ１＝ＡＲ１＋ＡＲ２、ＡＦ２＝ＡＲ２＋ＡＲ３、ＡＦ３＝ＡＲ３＋ＡＲ４、ＡＦ４＝ＡＲ４＋ＡＲ５、ＡＦ５＝ＡＲ５＋ＡＲ６、ＡＦ６＝ＡＲ１＋ＡＲ２＋ＡＲ３＋ＡＲ４＋ＡＲ５＋ＡＲ６のように組み合わせて構成されている。
【００２７】
本実施形態では、ＡＥエリアＡＥ１〜ＡＥ６の各エリアが分割エリアＡＲ１〜ＡＲ６の各エリアに対応するようにしているので、各ＡＦエリアＡＦ１〜ＡＦ６がＡＥエリアＡＥ１〜ＡＥ６を組み合わせて構成されるようになっている。これはＡＦエリアＡＦ１〜ＡＦ６のいずれかを選択してＡＦ制御を行う場合、選択されたＡＦエリア内の被写体に対するＡＥデータを検出可能にし、このＡＥデータに基づき露出制御できるようにするためである。
【００２８】
従って、ＡＦエリア及びＡＥエリアの設定は、最小サイズのＡＥエリアが最小サイズのＡＦエリアと略同一もしくはそれより小さいサイズを有し、かつ、各ＡＦエリアに少なくとも１個のＡＥエリアが略全部含まれるように構成されていれば、他の方法でラインイメージセンサ９１の撮像領域を分割し、ＡＥエリア及びＡＦエリアを構成するようにしてもよい。なお、少なくとも１個のＡＥエリアが略全部各ＡＦエリアに含まれるようにするとは、ＡＥエリアがＡＦエリアより僅かに大きくてもＡＦエリアからはみ出す部分が当該ＡＦエリアに対応するＡＥエリアにおけるＡＥデータに影響を与えない場合は、ＡＥデータとしてはＡＥエリアのサイズを等価的にＡＦエリアのサイズと同一に扱い得るので、かかる場合はＡＥエリアとＡＦエリアとの厳密なサイズ関係を要しないということである。
【００２９】
図４に戻り、距離演算部１２１は、基準部データと参照部データとを用いて各測距エリアＡＦ１〜ＡＦ６毎にＡＦデータを演算し、その演算結果をメモリ１２４の各測距エリアＡＦ１〜ＡＦ６に対応するアドレスに格納するものである。また、測光演算部１２２は、基準部データを用いて各測光エリアＡＥ１〜ＡＥ６毎にＡＥデータを演算し、その演算結果をメモリ１２４の各測光エリアＡＥ１〜ＡＥ６に対応するアドレスに格納するものである。
【００３０】
なお、ＡＥデータの演算及び記憶は、ＡＦデータの演算の影響を受けないようにＡＦデータの演算前に行われ、これによりＡＦセンサ９をスポット測光用のＡＥセンサと兼用した場合にもメモリ１２４における両演算のためのデータの記憶エリアが可及的増大しないようにしている。すなわち、ＡＦデータは、後述するように、基準部データ及び参照部データをそれぞれ差分データ、重心データ等に変換した後、基準部データと参照部データとの相関値を演算することにより算出されるので、ＡＦデータ演算をＡＥデータ演算と独立に行なうようにすると、ＡＥデータ演算のために基準部データ及び参照部データを別個に保存しておく必要があるが、本実施形態では、ＡＦデータ演算の前にＡＥデータを演算することにより不必要に基準部データ及び参照部データの保存をせず、この分メモリ容量の増加を低減している。また、ＡＥエリアＡＥ１〜ＡＥ６毎に１個のＡＥデータを算出するようしているので、最終的にＡＥ制御のための制御輝度値（以下、ＡＥ制御データという。）を算出するためのＡＥデータ数は６個で済み、ＡＥデータ保存用のメモリを可及的少なくしている。
【００３１】
光源補正部１２３は、上記補正データを用いてＡＥ制御データを補正するものである。また、ＡＦ制御部１３は、撮影レンズ３の駆動を制御し、撮影レンズ３の焦点調節を行なうものである。
【００３２】
次に、ＡＦセンサ９による撮像画像を用いたＡＦデータ及びＡＥデータの演算について説明する。
【００３３】
図６は、ＡＦセンサ９による撮像画像を用いたＡＦデータ及びＡＥデータの演算制御のメインフローである。このフローは、レリーズボタンの半押しで行われる撮影準備の処理で実行される。
【００３４】
まず、ＡＦセンサ９が予め設定された所定時間だけ駆動され、ラインイメージセンサ９１，９２の各画素に受光量に応じた電荷が蓄積される（＃１）。ラインイメージセンサ９１，９２の全画素データはＣＰＵ１２に読み出され、基準部の画素データはメモリ１２４の基準部データエリア１２４ａに格納され、参照部の画素データはメモリ１２４の参照部データエリア１２４ｂに格納される（＃２）。
【００３５】
続いて、メモリ１２４の基準部データエリア１２４ａから各ＡＥエリアＡＥ１〜ＡＥ６毎に基準部データが読み出され、各ＡＥエリアＡＥ１〜ＡＥ６に対応したＡＥデータＤＡＥ１〜ＤＡＥ６が演算される（＃３）。このＡＥデータＤＡＥ１〜ＤＡＥ６の演算には、例えば下記表１に示す種々の方法を採用することができる。表１の各データ内容はそれぞれ同表に示す演算式により演算される。
【００３６】
【表１】
0003710864.tif 000002
【００３７】
表１において、「平均値１」の方法はＡＥエリア内の全画素データの算術平均値を当該ＡＥエリアのＡＥデータとするものである。「平均値１」の方法はエリア内の明るさ全体を平均化するので、エリア内の輝度バランスが一定範囲内にあるときは適正な露出制御が可能となる。「平均値２」の方法はＡＥエリア内の画素データのうち、最大輝度と最小輝度を有する画素データを除いた残りの全画素データの算術平均値を当該ＡＥエリアのＡＥデータとするものである。「平均値２」の方法は、エリア内の輝度バランスが一定範囲を越える場合、異常に明るい部分と暗い部分の影響が除去されるので、エリア内の輝度バランスが一定範囲を越える場合にも適正な露出制御が得られるもので、「平均値１」の方法を改善した方法である。
【００３８】
また、「平均値３，４」の方法は、ＡＥエリア内の画素データのうち、平均測光値に応じて設される所定の閾値以下又は閾値以上の輝度値を有する画素データのみによる算術平均値を当該ＡＥエリアのＡＥデータとするもので、ＡＥ制御のための演算処理の簡素化が可能な方法である。すなわち、「平均値３，４」の方法では平均測光値に基づく閾値を基準に明部分又は暗部分を抽出しているので、ＡＥデータの演算後に別途撮影シーンの逆光判定を行なう必要がなく、ＡＥデータを用いてＡＥ制御のためのＡＥ制御データを演算する際の演算処理の簡素化が可能になる。
【００３９】
また、「最小値」の方法は、ＡＥエリア内の画素データのうち、最小輝度を有する画素データを当該ＡＥエリアのＡＥデータとし、「最大値」の方法は、ＡＥエリア内の画素データのうち、最大輝度を有する画素データを当該ＡＥエリアのＡＥデータとするものである。「最小値」の方法はオーバー気味に露出制御する場合に、また、「最大値」の方法はアンダー気味に露出制御する場合にそれぞれ適した方法である。
【００４０】
続いて、演算されたＡＥデータがメモリ１２４のＡＥデータエリア１２４ｄに格納された後（＃４）、メモリ１２４に格納された基準部データ及び参照部データを用いてＡＦ制御用のＡＦエリア（ＡＦ制御に使用されるＡＦエリア。以下、ＡＦ制御エリアという。）とこのＡＦ制御エリア内の被写体に対する被写体距離Ｄとが演算され、この演算結果は、メモリ１２４のＡＦデータエリア１２４ｃに格納される（＃５）。なお、被写体距離Ｄは、基準部データエリア１２４ａの基準部データ及び参照部データエリア１２４ｂの参照部データを、例えば差分データ又は輝度重心データにデータ変換した後、各ＡＦエリア毎の基準部のデータと参照部のデータとを比較して得られる相関値から算出される。そして、例えば各ＡＦエリアＡＦ１〜ＡＦ６のうち、最も被写体距離Ｄの小さいＡＦエリアがＡＦ制御エリアとして選択される。
【００４１】
続いて、ＡＦ制御エリア及び被写体距離Ｄに基づきＡＥ制御用のＡＥエリア（ＡＥ制御に使用されるＡＥエリア。以下、ＡＥ制御エリアという。）が設定される（＃６）。
【００４２】
図７は、ＡＦ制御エリア及び被写体距離Ｄに基づきＡＥ制御エリアを選択するチャート図の一例である。
【００４３】
同図において、「ＡＥエリア」の欄の「１」，「２」，…，「６」はＡＥ１，ＡＥ２，…，ＡＥ６を示し、「ＡＦエリア」の欄の「１」，「２」，…，「６」はＡＦ１，ＡＦ２，…，ＡＦ６を示している。「全てローコン」は、ＡＦエリアＡＦ１〜ＡＦ６の全てがローコントラストにより合焦位置が検出できかなった場合である。また、「●」は選択されたＡＥエリアを示し、「−」は選択されなかったＡＥエリアを示している。
【００４４】
同図に示すＡＥエリアの選択方法では、被写体距離Ｄを「近距離」、「中距離」及び「遠距離」の３段階に分け、ＡＦ制御エリアとして同一のＡＦエリアが選択された場合でも被写体距離Ｄが「近距離」側に近づくほど、ＡＥ制御エリアの選択範囲を段階的に広くするようにしている。例えばＡＦ制御エリアとしてＡＦエリアＡＦ３が選択された場合、被写体距離Ｄが「遠距離」ではＡＦエリアＡＦ３内に含まれるＡＥエリアＡＥ３，ＡＥ４がＡＥ制御エリアとして選択されるが、被写体距離Ｄが「中距離」ではＡＦエリアＡＦ３外のＡＥエリアＡＥ２，ＡＥ５がＡＥ制御エリアとして追加され、更に被写体距離Ｄが「近距離」になると全ＡＥエリアＡＥ１〜ＡＥ６がＡＥ制御エリアとして選択される。
【００４５】
これは、ＡＥ制御エリアの範囲は可及的広い方が望ましいが、遠距離の被写体では撮影画面に対する被写体像のサイズが小さく（図８参照）、ＡＦ制御エリア外のＡＥエリアをＡＥ制御エリアに含めると、このＡＥ制御エリア内に被写体と背景とが含まれ、ＡＥ制御エリア内のＡＥデータに基づいて算出されたＡＥ制御データが背景輝度の影響を受ける可能性があるので、ＡＦ制御エリア内のＡＥエリアをＡＥ制御エリアとして選択するのに対し、中距離又は近距離の被写体では撮影画面に対する被写体像のサイズが段階的に大きくなり、ＡＦ制御エリア外のＡＥエリアをＡＥ制御エリアに含めても背景がＡＥ制御エリア内に含まれる可能性が少なく、ＡＥ制御データが背景輝度の影響を受ける可能性も少ないと考えられるから、ＡＦ制御エリア外のＡＥエリアもＡＥ制御エリアとして選択するものである。
【００４６】
また、本実施形態の場合、ローコンでも撮影可能に制御させるようにしたものなので、「全てローコン」や「全てローコン」に近いＡＦエリアＡＦ６が選択された場合でもＡＥエリアＡＥ１〜ＡＥ６をＡＥ制御エリアとしてＡＥ制御データを演算するようにしている。
【００４７】
なお、被写体のスポット測光の位置を固定した場合、被写体距離Ｄが長くなるのに応じて撮影画面内の被写体像のサイズが小さくなるから、正確なＡＥ制御データを得るには被写体像のスポット測光位置（すなわち、被写体距離Ｄ）に応じてＡＥ制御エリアの最大サイズを変更する必要がある。
【００４８】
例えば被写体として標準的な大きさの人間を想定し、スポット測光の位置として人間の顔を設定した場合は、被写体距離Ｄと好適なＡＥ制御エリアの最大画素データ数との関係は図９の点線で示す▲１▼のようになり、スポット測光の位置として人間の胴を設定した場合は、被写体距離Ｄと好適なＡＥ制御エリアの最大画素データ数との関係は図９の一点鎖線で示す▲２▼のようになる。従って、スポット測光の位置として人間の顔を想定し、被写体距離Ｄに応じて制御ＡＥエリアの最大サイズを設定した場合、遠距離の被写体ではＡＥ制御エリアのサイズが極めて小さいものとなる。
【００４９】
しかし、被写体が人間の場合、撮影者の被写体に対するフレーミングは、図８に示すように、一般に近距離では撮影画面７中央に被写体Ｋの顔が入るように行われるが、遠距離では撮影画面７内に可及的に被写体Ｋ全体が入るように行われ、被写体距離Ｄによって被写体のスポット測光の位置が変化するので、ある距離Ｄ１以下の近距離の被写体Ｋに対しては被写体Ｋの顔に対してスポット測光を行う必要があるが、ある距離Ｄ１より遠距離の被写体Ｋに対しては被写体Ｋの胴に対してスポット測光を行うことができる。
【００５０】
従って、被写体距離Ｄに応じた好適なＡＥ制御エリアの画素データ数は、図９において、ある距離Ｄ１で▲１▼から▲２▼に切換え、ある距離Ｄ１より遠距離では▲２▼に示す関係の画素データ数に拡大することができる。図７のＡＥ制御エリアの範囲の設定では、上記のことを考慮し、被写体が遠距離の場合にもＡＦ制御エリア内に含まれる２個のＡＥエリアをＡＥ制御エリアとして選択し、できるだけＡＥ制御エリアを広くして好適なＡＥデータが得られるようにしている。
【００５１】
なお、図９において、▲３▼に示す関係（距離Ｄ１で▲１▼から▲２▼に切り換えるように▲１▼と▲２▼の関係を連結したもの）は、ＡＥ制御エリアの最大画素データ数を与えるもので、この画素データ数以下の範囲は背景の影響を受けることの少ないＡＥ制御エリアの範囲を示している。本実施形態では、外光式の測距部５を兼用してスポット測光を行っているので、被写体距離Ｄに応じてＡＥ制御エリアを設定するようにしているが、測距部５がＴＴＬ（Through The Lens）方式で構成されている場合は、被写体距離Ｄに代えて像倍率βに応じてＡＥ制御エリアを設定するようにするとよい。
【００５２】
図１０及び図１１は、ＡＦ制御エリア及び被写体距離Ｄに基づきＡＥ制御エリアを選択する「ＡＥエリア選択」のサブルーチンで、図７に示すＡＥ制御エリアの選択方法の実行手順を示したものである。
【００５３】
まず、全てのＡＦエリアがローコンであるか否か、あるいは、ＡＦエリアＡＦ６がＡＦ制御エリアに設定されたか否かが順次、判別され（＃１１，＃１２）、全てローコンもしくはＡＦエリアＡＦ６がＡＦ制御エリアに設定されていれば（＃１１，＃１２でＹＥＳ）、ＡＥエリアＡＥ１〜ＡＥ６がＡＥ制御エリアとして設定されて（＃２４）、リターンする。
【００５４】
全てローコンでなく、ＡＦエリアＡＦ６がＡＦ制御エリアに設定されていなければ（＃１１，＃１２でＮＯ）、被写体距離Ｄから被写体の距離範囲が判別される（＃１３，＃１４）。被写体距離が「近距離」（ｂ＞Ｄ）であれば（＃１３でＹＥＳ）、ＡＥエリアＡＥ１〜ＡＥ６がＡＥ制御エリアとして設定されて（＃２４）、リターンし、被写体距離が「遠距離」（Ｄ≧ａ）であれば（＃１４でＮＯ）、ＡＦエリアＡＦ１〜ＡＦエリアＡＦ４の各ＡＦエリアについてＡＦ制御エリアとして選択された否かが順次、判別される（＃１５，＃１７，＃１９,＃２１）。
【００５５】
そして、ＡＦエリアＡＦ１がＡＦ制御エリアに設定されていれば（＃１５でＹＥＳ）、ＡＥエリアＡＥ１，ＡＥ２がＡＥ制御エリアとして設定され（＃１６）、ＡＦエリアＡＦ２がＡＦ制御エリアに設定されていれば（＃１７でＹＥＳ）、ＡＥエリアＡＥ２，ＡＥ３がＡＥ制御エリアとして設定され（＃１８）、ＡＦエリアＡＦ３がＡＦ制御エリアに設定されていれば（＃１９でＹＥＳ）、ＡＥエリアＡＥ３，ＡＥ４がＡＥ制御エリアとして設定され（＃２０）、ＡＦエリアＡＦ４がＡＦ制御エリアに設定されていれば（＃２１でＹＥＳ）、ＡＥエリアＡＥ４，ＡＥ５がＡＥ制御エリアとして設定されて（＃２２）、リターンし、ＡＦエリアＡＦ１〜ＡＦ４のいずれも選択されていない、すなわち、ＡＦエリアＡＦ５がＡＦ制御エリアに設定されていれば（＃２１でＮＯ）、ＡＥエリアＡＥ５，ＡＥ６がＡＥ制御エリアとして設定されて（＃２３）、リターンする。
【００５６】
被写体距離が「中距離」（ａ＞Ｄ≧ｂ）であれば（＃１４でＹＥＳ）、ＡＦエリアＡＦ１又はＡＦ２がＡＦ制御エリアに設定されているか否かが判別され（＃２５）、ＡＦエリアＡＦ１又はＡＦ２がＡＦ制御エリアに設定されていれば（＃２５でＹＥＳ）、ＡＥエリアＡＥ１〜ＡＥ４がＡＥ制御エリアとして設定されて（＃２６）、リターンする。また、ＡＦエリアＡＦ１，ＡＦ２はＡＦ制御エリアに設定されていなければ（＃２５でＮＯ）、続いて、ＡＦエリアＡＦ３がＡＦ制御エリアに設定されているか否かが判別され（＃２７）、ＡＦエリアＡＦ３がＡＦ制御エリアに設定されていれば（＃２７でＹＥＳ）、ＡＥエリアＡＥ２〜ＡＥ５がＡＥ制御エリアとして設定され（＃２８）、ＡＦエリアＡＦ３がＡＦ制御エリアに設定されていなければ（＃２７でＮＯ）、ＡＥエリアＡＥ３〜ＡＥ６がＡＥ制御エリアとして設定されて（＃２９）、リターンする。
【００５７】
図６のフローチャートに戻り、ＡＥ制御エリアの設定が終了すると、続いて、設定されたＡＥ制御エリア内のＡＥデータを用いてＡＥ制御データが演算される（＃７）。
【００５８】
図１２は、ＡＥ制御データの演算を行うサブルーチンの一例で、被写体距離ＤによりＡＥ制御データの演算を切り換えるようにしたものである。すなわち、被写体距離Ｄが、例えば４ｍ以上の適当な所定の距離ａ′（＞ａ）を越えているか否かが判別され（＃３１）、被写体距離Ｄが所定の距離ａ′を越えていれば（＃３１でＹＥＳ）、ＡＥ制御エリアとして選択されたＡＥエリアの輝度値Ｂ１，Ｂ２，…の内、最も低い輝度値ｍｉｎ｛Ｂ１，Ｂ２，…｝がＡＥ制御データとして設定され（＃３２）、被写体距離Ｄが所定の距離ａ′以下であれば（＃３１でＮＯ）、ＡＥ制御エリアとして選択されたＡＥエリアの輝度値Ｂ１，Ｂ２，…の平均値ＢＡＶＥ（＝ΣＢｉ／ｍ、Ｂｉ；ｉ番目の輝度値，ｍ；輝度値の数）がＡＥ制御データとして設定されて（＃３３）、リターンする。
【００５９】
上記方法は、被写体が遠距離にある場合、撮影画面内の被写体像が小さく、被写体のエッジの影響を受ける割合が大きくなるので、被写体距離Ｄが所定距離ａ′より長い場合は、最も低い輝度値をＡＥ制御データとすることにより被写体のエッジの影響を低減するようにしたものである。なお、この場合も被写体距離Ｄに代えて像倍率βにより被写体の遠近を判別することができる。
【００６０】
また、被写体距離Ｄに関係なく一定の演算式、例えば上記表１に示す（１）「平均値１」〜（５）「最小値」の演算式によりＡＥ制御データを算出するようにしてもよい。
【００６１】
「平均値１」の方法は、ＡＥ制御エリア内の輝度が平均されるので、可及的広いエリアでＡＥ制御データを演算した場合にも演算結果のバラツキを小さくすることができる。「平均値２」の方法は、「平均値１」を改善した方法で、輝度バランスが異常に大きい場合にも異常値の影響を低減することができる。また、「最小値」の方法は、測光部４で得られた撮影画面全体の平均輝度値とＡＥ制御データとを比較することにより逆行シーンの判別を行う場合、「平均値１」の方法より容易に逆光判別を行うことができる利点がある。また、「平均値３」及び「平均値４」の方法は、平均測光値に基づく閾値を基準に明部分又は暗部分を抽出しているので、逆光判別を容易かつ正確に行うことができる利点がある。
【００６２】
ＡＥ制御データが算出されると、続いて、このＡＥ制御データの補正が行われる（＃８）。この補正は、被写体の光源がＡＦセンサ９の調整光源と異なる場合に生じるＡＥ制御データの誤差を被写体の光源に応じて補正するものである。
【００６３】
測色用の標準光源Ａ、標準光源Ｂ及び標準光源Ｃはそれぞれ図１３に示す分光特性を有し、標準光源Ａの分光特性は標準光源Ｂ，Ｃのものに比してかなり赤外領域に偏っている。一方、ラインイメージセンサ９１，９２の撮像面に光電変換素子として配列されているＳＰＣは、例えば図１４に示す比感度分布を有し、このＳＰＣで標準光源Ａ，Ｂ及びＣをそれぞれ受光したときのＳＰＣ出力は図１５に示すようになり、標準光源Ｂ，Ｃに対するＳＰＣ出力は標準光源Ａに対するＳＰＣ出力に比して半分以下となる。
【００６４】
ＡＦセンサ９をスポット測光のＡＥセンサとして共用する場合、ＡＦセンサ９によるスポット測光値と測光部４のＡＥセンサによる平均測光値とのレベル合わせを行う必要があり、通常、測光部４のＡＥセンサの出力特性は標準光源Ａに対して調整されていることから、ＡＦセンサ９の出力特性も標準光源Ａに対して調整される。
【００６５】
このため、屋外で太陽光を光源とした写真撮影を行うと、ＡＦセンサ９の出力特性が調整された光源（標準光源Ａ）と実際の光源（標準光源Ｂ，Ｃに近い光源）とが異なるので、ＡＦセンサ９の出力から得られた制御輝度値は、実際の輝度値より小さくなる。上記ＡＥ制御データの補正は、かかる被写体光源の相違によるＡＦセンサ９からの出力レベルを補正するもので、この補正のためにメモリ１２４の補正データエリア１２４ｅに、標準光源Ａを受光したときのＡＦセンサ９の出力と標準光源Ｂを受光したときのＡＦセンサ９の出力との差を補正する補正データΔＢＢ（≒１．２１ＥＶ）と、標準光源Ａを受光したときのＡＦセンサ９の出力と標準光源Ｃを受光したときのＡＦセンサ９の出力との差を補正する補正データΔＢＣ（≒１．５１ＥＶ）とが予め算出されて記憶されている。
【００６６】
そして、ＡＥ制御データに上記補正データΔＢＢ又は補正データΔＢＣを加算して補正が行われる。
【００６７】
なお、図６のフローチャートは、屋外の太陽光による撮影を標準とし、常にＡＥ制御データに上記補正データΔＢＢ又は補正データΔＢＣにより補正を行うようにしたものであるが、好ましくはカメラに光源検知機能を設け、検出された光源に応じてＡＥ制御データの補正を行うようにするとよい。
【００６８】
この場合は、ステップ＃８に代えて図１６に示す処理を行う。すなわち、ＡＥ制御データの算出後、被写体の光源検知を行い（＃４１）、検知された光源が標準光源Ａであるか、あるいは標準光源Ｂであるかの判別を行ない（＃４２，＃４３）、被写体の光源が標準光源Ａであれば（＃４２でＹＥＳ）、補正することなく処理を終了する。また、被写体の光源が標準光源Ｂであれば（＃４３でＹＥＳ）、ＡＥ制御データに補正データΔＢＢを加算し（＃４４）、写体の光源が標準光源Ｃであれば（＃４３でＹＥＳ）、ＡＥ制御データに補正データΔＢＣを加算して（＃４５）、処理を終了する。
【００６９】
なお、光源検知は、例えばＷＢ用の測光センサを設け、この測光センサから出力されるＲ（赤），Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色成分データにより光源を直接検出するとよい。あるいは、蛍光灯のちらつき周期よりも高周波でＡＦセンサ９を駆動し、サンプリングレベルの変動の有無を確認することにより蛍光灯か否かのみを識別するようにしてもよい。
【００７０】
また、本実施形態では、補正データとして標準光源Ａ，Ｂ，ＣをＡＦセンサ９で直接受光したときの標準光源Ａに対する標準光源Ｂ又は標準光源Ｃのレベル差を用いていたが、標準光源Ａ，Ｂ，Ｃを実際の被写体に照射し、標準光源Ａの反射光を受光したときのＡＦセンサ９の出力と標準光源Ｂの反射光を受光したときのＡＦセンサ９の出力との差ΔＢＢ′及び標準光源Ａの反射光を受光したときのＡＦセンサ９の出力と標準光源Ｃの反射光を受光したときのＡＦセンサ９の出力との差ΔＢＣ′を補正データとしてもよい。前者の場合は、標準光源の光を直接受光しているので、反射率１８％の標準反射率における補正データとなるが、後者の場合は、被写体からの反射光を受光しているので、実際の被写体に対する補正データにより近くなり、より高い精度でＡＥ制御データの補正を行なうことができる。
【００７１】
なお、測距部５のＡＦセンサ９及び測光部４のＡＥセンサの出力調整は標準光源Ａに対して行なわれるので、図１７のフローチャートに示すように同一の標準光源を用いて同時に行なうとよい。
【００７２】
すなわち、まず、カメラを調整器に取り付け（＃５１）、標準光源Ａの発光輝度を所定値Ｓ（ＥＶ）に設定した後、点灯する（＃５２，＃５３）。続いて、ＡＦセンサ９及びＡＥセンサの出力が上記所定値Ｓとなるように、両センサの感度を調節する（＃５４，＃５５）。この感度調節はセンサ出力のオフセットレベルを変更することにより行なわれる。
【００７３】
この後、標準光源Ａの発光輝度を上記所定値Ｓ以外の値Ｓ′に変更し（＃５６）、ＡＦセンサ９及びＡＥセンサの出力の変化を確認する（＃５７，＃５８）。ＡＦセンサ９及びＡＥセンサの出力がそれぞれ所定値Ｓ′でなければ（＃５７又は＃５８でＮＯ）、＃５２に戻り、再調整を行ない、ＡＦセンサ９及びＡＥセンサの出力がそれぞれ所定値Ｓ′になると（＃５７，＃５８でＹＥＳ）、標準光源Ａを消灯し（＃５９）、調整器からカメラを取り外して調整を終了する（＃６０）。
【００７４】
このように同時調整を行なうことにより、調整作業が簡素化できるとともに、ＡＦセンサ９とＡＥセンサ間での調整誤差を低減することができる。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のカメラによれば、撮影画面内の明るさ全体を平均して測光する測光部と自動焦点調節のための被写体の画像データを取り込む撮像手段の分光感度特性の違いに基づく上記測光情報の誤差が適正に補正され、正確な測光情報を得ることができる。また、分光感度が可視領域である測光部と自動焦点調節のための被写体の画像データを取り込む撮像手段の分光感度特性の違いに基づく上記測光情報の誤差が適正に補正され、正確な測光情報を得ることができる。
【００７６】
上記撮像手段は標準光源Ａを基準に出力調整するようにしたので、別個に測光専用の受光手段を備えた場合にも同一の標準光源Ａにより受光手段と撮像手段とを同時に出力調整することができるとともに、受光手段と撮像手段間の出力誤差を低減することができる。
【００７７】
上記補正データは標準光源Ａを受光したときの上記撮像手段の出力と標準光源Ｂを受光したときの上記撮像手段の出力との出力差としたので、屋外の太陽光を光源とする標準的な反射率（１８％）の被写体に対して好適なスポット測光情報が得られる。あるいは、上記補正データは標準光源Ａで照明された被写体を撮像したときの上記撮像手段の出力と標準光源Ｂで照明された被写体を撮像したときの上記撮像手段の出力との出力差としたので、屋外の太陽光を光源とする人物に対してより正確なスポット測光情報を得ることができる。
【００７８】
被写体の光源を検知する光源検知手段をさらに備え、上記記憶手段に複数の光源に対する補正データを記憶し、検知された光源に対応する補正データで上記測光演算手段の演算結果を補正するようにしたので、光源が異なる場合にも正確なスポット測光情報を得ることができる。
【００７９】
また、上記撮像手段を所定周期で駆動して得られる画像データのレベル変動に基づき人工光源であるか否かを判別するようにしたので、簡単な構成で容易に光源判別を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るカメラの外観を示す正面図である。
【図２】撮影画面内の測距領域を示す図である。
【図３】測距部の概略構成を示す図である。
【図４】カメラの測光及び測距の制御系を示すブロック図である。
【図５】基準部のラインイメージセンサの撮像領域に設定されたＡＦエリア及びＡＥエリアの一例を示す図である。
【図６】ＡＦセンサによる撮像画像を用いたＡＦデータ及びＡＥデータの演算制御のメインフローである。
【図７】ＡＦ制御エリア及び被写体距離に基づきＡＥ制御エリアを選択する方法のチャート図である。
【図８】各被写体距離における測距センサによるスポット測光位置を示す図である。
【図９】被写体距離に対する好適なＡＥ制御エリアの最大画素データ数を示す図である。
【図１０】「ＡＥ制御エリア設定」のサブルーチンである。
【図１１】「ＡＥ制御エリア設定」のサブルーチンである。
【図１２】ＡＥ制御データの演算を行うサブルーチンである。
【図１３】標準光源Ａ，Ｂ，Ｃの分光特性を示す図である。
【図１４】ＡＦセンサの比感度分布を示す図である。
【図１５】標準光源に対するＡＦセンサの受光特性を示す図である。
【図１６】光源検知に応じたＡＥ制御データの補正処理を示す図である。
【図１７】ＡＦセンサ及ＡＥセンサの出力調整を行なうフローチャートである。
【符号の説明】
１  カメラ
２  カメラ本体
３  撮影レンズ
４  測光部
５  測距部
６  ファインダー対物窓
７  撮影画面
８  測距領域
９  ＡＦセンサ（撮像手段）
９１，９２  ラインイメージセンサ
１０  レンズ系
１０１，１０２  微小レンズアレイ
１１  ファインダ光学系
１２  ＣＰＵ（演算手段，補正手段，光源検知手段）
１２１  距離演算部
１２２  測光演算部
１２３  光源補正部
１２４  メモリ（記憶手段）
１２４ａ  基準部データエリア
１２４ｂ  参照部データエリア
１２４ｃ  ＡＦデータエリア
１２４ｄ  ＡＥデータエリア
１２４ｅ  補正データエリア
１３  ＡＦ制御部
Ｋ  被写体
Ｌ  光軸
【図１】
0003710864.tif 000003
【図２】
0003710864.tif 000004
【図３】
0003710864.tif 000005
【図４】
0003710864.tif 000006
【図５】
0003710864.tif 000007
【図６】
0003710864.tif 000008
【図７】
0003710864.tif 000009
【図８】
0003710864.tif 000010
【図９】
0003710864.tif 000011
【図１０】
0003710864.tif 000012
【図１１】
0003710864.tif 000013
【図１２】
0003710864.tif 000014
【図１３】
0003710864.tif 000015
【図１４】
0003710864.tif 000016
【図１５】
0003710864.tif 000017
【図１６】
0003710864.tif 000018
【図１７】
0003710864.tif 000019