(57)【要約】【課題】特定エリアの有効・無効を適切に決めることで、主要被写体にピントが合う可能性を高める。【解決手段】合焦レンズを含む対物レンズと、画面内における複数のフォーカスエリアの焦点調節状態をそれぞれ検出する焦点検出装置と、検出された複数のフォーカスエリアの焦点調節状態に基づいて合焦レンズを駆動し、対象物体に合焦せしめる焦点調節手段とを備えたオートフォーカス装置において、対物レンズの焦点距離および合焦させるべき物体までの距離に基づいて倍率を演算し、倍率が所定の閾値以下であればフォーカスエリア中の特定エリア（例えば、下エリア）を無効とし、倍率が所定の閾値を超える場合には特定エリアを有効とする。特定エリアが無効の場合には、特定エリアを除く他のフォーカスエリアの焦点調節状態に基づいて合焦レンズを駆動し、特定エリアが有効の場合には、特定エリアと他のフォーカスエリアの焦点調節状態に基づいて合焦レンズを駆動する。【選択図】図７
2011191781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合焦レンズを含む対物レンズと、
前記対物レンズによる像面内に設定される複数のフォーカスエリアにおける焦点調節状態をそれぞれ検出する焦点検出装置と、
前記検出された前記複数のフォーカスエリアの焦点調節状態に基づいて前記合焦レンズを駆動し、対象物体に合焦せしめる焦点調節手段とを備えたオートフォーカス装置において、
前記対物レンズの焦点距離および合焦させるべき物体までの距離の少なくともいずれか一方に基づいて、前記複数のフォーカスエリアのうちの特定エリアの有効・無効を決定するエリア判定手段を有し、
前記焦点調節手段は、前記特定エリアが無効の場合には、該特定エリアを除く他のフォーカスエリアの焦点調節状態に基づいて前記合焦レンズを駆動し、前記特定エリアが有効の場合には、該特定エリアと前記他のフォーカスエリアの焦点調節状態に基づいて前記合焦レンズを駆動することを特徴とするオートフォーカス装置。
【請求項２】
前記対物レンズの焦点距離および合焦させるべき物体までの距離に基づいて倍率を演算する演算手段を更に備え、前記エリア選択手段は、前記倍率が所定の閾値以下であれば前記特定エリアを無効とし、前記倍率が所定の閾値を超える場合には前記特定エリアを有効とすることを特徴とする請求項１に記載のオートフォーカス装置。
【請求項３】
合焦レンズを含む対物レンズと、
前記対物レンズによる像面内に設定される複数のフォーカスエリアにおける焦点調節状態をそれぞれ検出する焦点検出装置と、
前記検出された前記複数のフォーカスエリアの焦点調節状態に基づいて前記合焦レンズを駆動し、対象物体に合焦せしめる焦点調節手段とを備えたオートフォーカス装置において、
前記複数のフォーカスエリアのうちの特定エリアを除く少なくとも１エリアで焦点検出が可能であれば、前記特定エリアを無効とし、前記特定エリアを除く全てのエリアで焦点検出が不能であれば、前記特定エリアを有効とするエリア判定手段を有し、
前記焦点調節手段は、前記特定エリアが無効の場合には、該特定エリアを除く他のフォーカスエリアの焦点調節状態に基づいて前記合焦レンズを駆動し、前記特定エリアが有効の場合には、該特定エリアと前記他のフォーカスエリアの焦点調節状態に基づいて前記合焦レンズを駆動することを特徴とするオートフォーカス装置。
【請求項４】
合焦レンズを含む対物レンズと、
前記対物レンズによる像面内に設定される複数のフォーカスエリアにおける焦点調節状態をそれぞれ検出する焦点検出装置と、
前記検出された前記複数のフォーカスエリアの焦点調節状態に基づいて前記合焦レンズを駆動し、対象物体に合焦せしめる焦点調節手段とを備えたオートフォーカス装置において、
前記複数のフォーカスエリアのうちの特定エリアを除く少なくとも１エリアで焦点検出が可能であれば、前記対物レンズの焦点距離および合焦させるべき物体までの距離の少なくともいずれか一方に基づいて、前記特定エリアの有効・無効を決定し、前記特定エリアを除く全てのエリアで焦点検出が不能であれば、前記特定エリアを有効とするエリア判定手段を有し、
前記焦点調節手段は、前記特定エリアが無効の場合には、該特定エリアを除く他のフォーカスエリアの焦点調節状態に基づいて前記合焦レンズを駆動し、前記特定エリアが有効の場合には、該特定エリアと前記他のフォーカスエリアの焦点調節状態に基づいて前記合焦レンズを駆動することを特徴とするオートフォーカス装置。
【請求項５】
当該オートフォーカス装置の姿勢を検出する姿勢検出装置を更に備え、その検出結果に応じて前記特定エリアを決定することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のオートフォーカス装置。
【請求項６】
前記特定エリアは、画面の下部に位置するエリアであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のオートフォーカス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ等のオートフォーカス装置に関し、合焦性能を向上させるものである。
【背景技術】
【０００２】
複数のフォーカスエリアの焦点調節状態を検出し、それらの検出結果から所定のアルゴリズムを用いて合焦レンズの目標位置を決定し、その目標位置に合焦レンズを電動駆動するオートフォーカスカメラがある。最も一般的なアルゴリズムは、複数エリアの焦点調節状態を比較することで最至近の被写体が存在するエリアを抽出し、その最至近エリアの焦点調節状態に基づいてレンズ駆動量を求めるというものである。これは、最も手前に位置する被写体が主要被写体である可能性が高いことに着目したもので、この方法により主要被写体にピントが合う可能性を高めることができる。
【０００３】
例えば図１３は人物撮影の際の撮影画面４００を示し、画面内には５つのフォーカスエリア４１０〜４５０が設定されている。至近優先のアルゴリズムによれば、エリア４１０または４３０の焦点調節状態に基づいて焦点調節が行われるので、主要被写体である人物にピントを合わせることができる。
【０００４】
しかし、上記のような最至近優先のアルゴリズムによると、例えば主要被写体である人物の立ち位置よりも手前の地面や床にピントが合い、結果としてピンぼけの写真となってしまうおそれがある。これは、構図を決めたときに、画面の下部に位置するフォーカスエリア（以下、下エリア）が床や地面にかかってしまうことで発生する。そこで、例えば特許文献１に記載されたカメラでは、カメラの姿勢を検出し、いずれの姿勢においても下エリアは無効とし、上部のエリアの焦点調節状態のみを用いることで、上記の不都合を回避している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２５５２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、単純に下エリアを無効とすると、画面下部にピントを合わせるたい箇所が存在する場合にピンぼけとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、合焦レンズを含む対物レンズと、対物レンズによる像面内に設定される複数のフォーカスエリアの焦点調節状態をそれぞれ検出する焦点検出装置と、検出された複数のフォーカスエリアの焦点調節状態に基づいて合焦レンズを駆動し、対象物体に合焦せしめる焦点調節手段とを備えたオートフォーカス装置に適用される。
請求項１，２の発明は、対物レンズの焦点距離および合焦させるべき物体までの距離の少なくともいずれか一方に基づいて、複数のフォーカスエリアのうちの特定エリアの有効・無効を決定するエリア判定手段を有し、焦点調節手段は、特定エリアが無効の場合には、特定エリアを除く他のフォーカスエリアの焦点調節状態に基づいて合焦レンズを駆動し、特定エリアが有効の場合には、特定エリアと他のフォーカスエリアの焦点調節状態に基づいて合焦レンズを駆動する。
特に請求項２の発明は、対物レンズの焦点距離および合焦させるべき物体までの距離に
基づいて倍率を演算する演算手段を更に備え、倍率が所定の閾値以下であれば特定エリアを無効とし、倍率が所定の閾値を超える場合には特定エリアを有効とするものである。
請求項３の発明は、複数のフォーカスエリアのうちの特定エリアを除く少なくとも１エリアで焦点検出が可能であれば、特定エリアを無効とし、特定エリアを除く全てのエリアで焦点検出が不能であれば、特定エリアを有効とするエリア判定手段を有する。
請求項４の発明は、複数のフォーカスエリアのうちの特定エリアを除く少なくとも１エリアで焦点検出が可能であれば、対物レンズの焦点距離および合焦させるべき物体までの距離の少なくともいずれか一方に基づいて、特定エリアの有効・無効を決定し、特定エリアを除く全てのエリアで焦点検出が不能であれば、特定エリアを有効とする。
請求項５の発明は、当該オートフォーカス装置の姿勢を検出する姿勢検出装置を更に備え、その検出結果に応じて特定エリアを決定するものである。
請求項６の発明は、画面の下部に位置するエリアを特定エリアとしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、対物レンズの焦点距離および合焦させるべき物体までの距離の少なくともいずれか一方に基づいて特定エリアの有効・無効を決定するようにしたので、特定エリアにピントを合わせるべき物体が存在した場合にこれにピントを合わせることが可能となる。
請求項３の発明によれば、特定エリア以外で焦点検出が不能なときに特定エリアを有効とするようにしたので、主要被写体にピントが合う可能性を高めることができる。
請求項４の発明によれば、請求項１の方法と請求項３の方法とを組み合わせたので、主要被写体にピントが合う可能性をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態におけるカメラの構成を示す図。
【図２】カメラが横姿勢のときのフォーカスエリア（５箇所）の配置を説明する図。
【図３】カメラが縦姿勢のときのフォーカスエリア（５箇所）の配置を説明する図。
【図４】構図の一例を示す図で、下エリアが主要被写体にかかっている状態を示す。
【図５】構図の一例を示す図で、撮影倍率が小さい場合を示す。
【図６】構図の一例を示す図で、撮影倍率が大きい場合を示す。
【図７】一実施形態における焦点調節制御の手順を示すフローチャート。
【図８】カメラ姿勢に対するフォーカスエリアの位置を示す図。
【図９】撮影倍率取得処理の詳細を示すフローチャート。
【図１０】他の実施形態における焦点調節制御の手順を示すフローチャート。
【図１１】カメラが横姿勢のときのフォーカスエリア（１１箇所）の配置を説明する図。
【図１２】カメラが縦姿勢のときのフォーカスエリア（１１箇所）の配置を説明する図。
【図１３】一般的な人物撮影の構図例を示す図で、至近優先の焦点調節を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
−第１の実施形態−
図１〜図８により本発明を一眼レフタイプのデジタルカメラに適用した場合の実施形態を説明する。
図１は本実施形態におけるデジタルカメラ（オートフォーカスカメラ）を示す概略図であり、１０はカメラボディ、２００はカメラボディ１０に装着された撮影レンズ鏡筒を示している。鏡筒２００内には、撮影光学系（対物レンズ）を構成する複数のレンズ群２１０ａ〜２１０ｄおよび絞り２５０が設けられる。レンズ群２１０ｂはズーム光学系を構成し、不図示のズーム環の操作により光軸方向に移動する。このズーム光学系２１０ｂの移
動により撮影光学系の焦点距離が変化する。２２０は、ズーム光学系２１０ｂの位置を焦点距離情報として検出するズームエンコーダである。
【００１１】
レンズ群２１０ｃは合焦レンズを構成し、フォーカスモータ２４０または不図示の距離環の操作により光軸方向に移動する。この合焦レンズ２１０ｃの移動により焦点調節、つまりピント合わせが行われる。２３０は、合焦レンズ２１０ｃの位置を被写体距離情報として検出する距離エンコーダである。
【００１２】
上記レンズ群２１０ａ〜２１０ｄおよび絞り２５０を通った被写体光束は、カメラボディ１０に導かれる。カメラボディ１０にはメインミラー７０およびサブミラー８０が設けられ、その後方に撮像ユニット２０が配置されている。鏡筒２００から入射した光束は、一部がメインミラー７０で反射され、ファインダ光学系を構成するフォーカシングスクリーン２５、ペンタプリズム３０、リレーレンズ５０を介して接眼レンズ６０にて観察される。またペンタプリズム３０を通った一部の光束は、測光素子４０に導かれることで測光に寄与する。
【００１３】
一方、メインミラー７０を透過した光束の一部はサブミラー８０で反射され、更に固定ミラー９０で反射されて焦点検出モジュール１００に入射する。焦点検出モジュール１００は、周知の位相差検出方式で焦点検出を行うもので、複数のフォーカスエリアの各々に対して設けられる一対のラインセンサ（焦点検出素子）と、入射光束を各一対に分割して各ラインセンサ上に再結像させる再結像光学系とを含む。そして、各一対のラインセンサ上の像のずれ量を表す焦点検出信号をデフォーカス量演算部３２０に出力する。
【００１４】
本実施形態では、図２，図３に示すように、撮影画面４００内に５個のフォーカスエリア４１０〜４５０が設定され、それぞれのエリアの焦点検出信号が独立に得られる。検出エリア選択部３１０は、デフォーカス量を演算すべきエリアを選択し、それらのエリアの焦点検出信号をデフォーカス量演算部３２０に出力する。その選択方法は後述するが、ケースとしては全エリア選択か、画面下部のエリア（下エリア）を除く４エリア選択かのいずれかである。デフォーカス量演算部３２０は、入力された焦点検出信号に基づいて、ピントずれ量に相当するデフォーカス量をエリアごとに演算する。
【００１５】
レンズ目標位置演算部３３０は、これらのデフォーカス量に基づいて合焦レンズ２１０ｃの目標位置を演算する。基本的には至近優先の考え方に則り、エリア４１０〜４５０のデフォーカス量を比較することで、最至近の被写体に対するデフォーカス量を抽出し、そのデフォーカス量がゼロとなるようなレンズ目標位置を求める。レンズ駆動信号演算部３４０は、上記レンズ目標位置まで合焦レンズ２１０ｃを移動させるためのレンズ駆動信号を演算し、フォーカスモータ２４０に出力する。フォーカスモータ２４０は、レンズ駆動信号に応じて合焦レンズ２１０ｃを駆動し、焦点調節を行う。
【００１６】
焦点調節後に撮影が指示されると、ミラー７０，８０がアップされ、撮像ユニット２０による撮像が開始される。撮像ユニット２０は、ＣＣＤなどの撮像素子と、その前面に配置される赤外カットフィルタや光学ローパスフィルタなどが一体化されて成り、フィルタ類を透過した被写体光束が撮像素子の受光面に受光される。撮像素子は、受光量に応じた電気信号を出力し、この電気信号に種々の処理が施されることで画像データが生成される。画像データは、不図示のメモリカード等の記録媒体に記録される。
【００１７】
次に、検出エリア選択部３１０によるエリア選択について説明する。
エリア選択とは、上述したレンズ目標位置の演算に使用するフォーカスエリアを選択する動作を指し、ここで選択されたエリアは有効エリア、選択されなかったエリアは無効エリアとなる。基本的には、下エリアの位置に主要被写体が存在する可能性は低いという考
え方を採用し、５つのフォーカスエリア４１０〜４５０のうち、上部の４エリアは必ず有効エリアとなるが、下エリアについては、以下に示すように条件に応じて有効・無効を切換える。
【００１８】
まず下エリアを除く上の４エリアに対してデフォーカス演算を行い、デフォーカス量をそれぞれ求める。ただし、被写体の状況によってはデフォーカス量が得られない、つまり焦点検出不能となることがある。本実施形態では、上の４エリアの全てが焦点検出不能であった場合には、無条件で下エリアを有効とし、下エリアのデフォーカス量を求め、これに基づいて焦点調節を行う。
【００１９】
図４は構図の一例を示し、撮影画面の下部に森を配し、その上方は空となっている。この例では、下エリアが１本の樹木にかかっており、他のエリアは全て空にかかっている。空は一般にコントラストが低く、焦点検出不能となる可能性が高いため、下エリア４３０を有効にしないといずれの被写体にもピントが合わなくなるおそれがある。本実施形態では、上の４エリアが全て焦点検出不能のときには下エリアが有効となるので、森にピントを合わせることができる。
なお、下エリアでも焦点検出不能のときは焦点調節が行えないので、撮影を禁止するか、予め決められた位置に合焦レンズ２１０ｃを駆動して撮影を許容する。
【００２０】
一方、上の４エリアの少なくともひとつで焦点検出が可能であった場合、下エリアは撮影倍率が所定値以下であれば無効、所定値を超える場合に有効となる。
すなわち、撮影倍率が小さいと、主要被写体の画面における占有面積が小さく、下エリアが主要被写体にかかる可能性は低くなる。例えば図５は撮影倍率が小さい例を示し、主要被写体である人物の画面専有面積が小さいため、下エリア４４０は人物よりも手前の地面にかかっている。このとき、下エリア４４０を有効エリアとすると、至近優先のアルゴリズムは下エリア４４０のデフォーカス量で焦点調節を行うため、結果として地面にピントが合ってしまう。本実施形態では、このように撮影倍率が小さいときには下エリアが無効となるため、上部の４エリアの中の最至近エリア（エリア４５０または４１０）のデフォーカス量で焦点調節が行われ、人物にピントを合わせることができる。
【００２１】
一方、撮影倍率が大きい場合は、主要被写体の画面における占有面積が大きくなり、下エリアも主要被写体の一部にかかる可能性が高くなる。図６は撮影倍率が大きい例を示し、下エリアを含む全エリア４１０〜４５０が主要被写体にかかっている。本実施形態では、このように撮影倍率が大きいときには下エリア４４０も有効となるので、主要被写体のうち最も手前の部分にピントを合わせることができる。
【００２２】
ここで、撮影倍率は、撮影レンズの焦点距離と主要被写体までの距離とで決まり、焦点距離が長いほど、また被写体距離が短いほど撮影倍率は大きくなる。焦点距離は、レンズ鏡筒２００内に設けられたズームエンコーダ２２０からその情報を得ることができる。また被写体距離は、同様に鏡筒２００内の距離エンコーダ２３０から情報を得るが、このとき合焦レンズ２１０ｃが主要被写体の合焦位置近傍になければならない。そこで、事前に下エリアを除く４エリアのデフォーカス量を取得し、そのうちの最至近のデフォーカス量が所定値以内になるまで合焦レンズ２１０ｃを駆動し、その上で距離エンコーダ２３０から被写体距離を読み取る。
【００２３】
この被写体距離および上記焦点距離は、撮影倍率演算部３００に入力され、撮影倍率演算部３００は、それらの情報に基づいて撮影倍率を演算し、演算結果を選択エリア検出部に入力する。この場合、被写体に正確に合焦しているわけではないので、演算される撮影倍率は概略値となるが、特に問題はない。
【００２４】
一方、いずれのエリアが下エリアとなるかはカメラの撮影姿勢によって変わるため、カメラは姿勢センサ１１０を持つ。姿勢センサ１１０は、少なくともカメラが横姿勢か、グリップが上の縦姿勢か、グリップが下の縦姿勢かの３姿勢を検出可能とされ、検出結果を検出エリア選択部３１０に入力する。選択エリア４１０〜４５０検出部は、カメラが横姿勢（図２）のときはエリア４３０を下エリアとみなし、同様にグリップが下の縦姿勢のときはエリア４５０を、グリップが上の縦姿勢（図３）のときはエリア４４０をそれぞれ下エリアとみなす。そして、上記撮影倍率演算部３００からの撮影倍率に基づいて下エリアの有効・無効を決定する。
【００２５】
図７は上述の焦点調節制御をソフト的に実現するためのフローチャートである。
例えば不図示のレリーズボタンが半押し操作されるとこのプログラムが起動される。ステップＳ１００〜Ｓ８００は、デフォーカス量演算部３２０によるデフォーカス演算処理を示している。ここでは、下エリアを除く中央エリア、上エリア、右エリア、左エリアの４エリアのデフォーカス量を順に演算する。カメラの姿勢と各エリアの対応は図８の通りである。なお、演算の順番はこれに限定されるものではない。
【００２６】
４エリアのデフォーカス演算が済むと、ステップＳ１００が肯定され、ステップＳ１１０で焦点検出可能エリアの有無を判定する。上述したように、フォーカスエリアに位置する被写体が低コントラストの場合、デフォーカス演算を行ってもデフォーカス量が求まらないことがあり、かかるエリアは焦点検出不能エリアと判断される。４エリアの全てが焦点検出不能エリアであった場合には、被写体距離を取得できないので、残る下エリアのデフォーカス演算を行うべくステップＳ１０００に進む。
【００２７】
一方、焦点検出可能エリアがあった場合には、ステップＳ１２０で撮影倍率を取得する。これは図９に詳細を示すように、まずステップＳ１２１において、上記焦点検出可能エリアうちの最至近エリアのデフォーカス量に基づいて合焦レンズ２１０ｃを駆動する。デフォーカス量が所定値未満になると、被写体をほぼ捕捉したと判断し、ステップＳ１２２からステップＳ１２３に進む。ステップＳ１２３では、エンコーダ２２０，２３０から焦点距離および被写体距離を読み取り、ステップＳ１２４でこれらに基づいて撮影倍率を演算し、その後、リターンする。
【００２８】
図７のステップＳ９００では、演算された撮影倍率を所定の閾値と比較する。撮影倍率が閾値を上回っていれば、下エリアのデフォーカス量を演算してステップＳ１１００に進み、閾値以下であれば、下エリアのデフォーカス量を演算せずにステップＳ１１００に進む。
【００２９】
上記閾値は、画面における主要被写体の下方でかつ手前に位置する物体に下エリアがかかるのを防止し得るような値に設定される。これは、主要被写体の大きさによって変わってくるので、どのような被写体を撮影する機会が多いかを事前に調査するとともに、実験等によって決めることが望ましい。例えば主要被写体が人物であるケースが多いという考え方を採用すれば、人物のおおよその大きさを考慮することで、適当な閾値を見いだすことができる。
【００３０】
ステップＳ１１００では、焦点検出可能エリアの有無を判定し、なければ、つまり５エリアの全てにおいて焦点検出が不能であれば、ステップＳ１５００に進んで合焦レンズ２１０ｃの駆動を停止する。
【００３１】
焦点検出可能エリアがあったならば、ステップＳ１２００で焦点検出可能エリアのデフォーカス量を比較し、最至近の被写体に対するデフォーカス量（最終デフォーカス量）を抽出する。そして、そのデフォーカス量がほぼゼロとなるようなレンズ目標位置を求め、
ステップＳ１３００で合焦レンズ２１０ｃを駆動する。ステップＳ１４００では、ピントがあったか否か、つまり上記最終デフォーカス量がゼロとなったか否かを判定し、否定されると合焦レンズ２１０ｃの駆動を続行し、肯定されるとステップＳ１５００で合焦レンズ２１０ｃを停止する。
その後、レリーズボタンが全押し操作されると、上記のレンズ位置で撮影が行われる。
【００３２】
以上では下エリアの有効・無効の判定に撮影倍率を考慮したが、撮影倍率は考慮せず、単に下エリアを除く４エリアの全てで焦点検出が不能の場合に限り下エリアを有効とするようにしてもよい。これは、例えば図１０のフローチャートによって実現可能である。
【００３３】
図１０において、図７と同様のステップには同一のステップ番号を付し、相違点を中心に説明する。
ステップＳ１００〜Ｓ８００で下エリアを除く中央、上、右、左エリアのデフォーカス量を演算した後、ステップＳ１６００で検出可能エリアの有無を判定する。焦点検出可能エリアがあれば、ステップＳ１２００で至近優先による最終デフォーカス量を求め、ステップＳ１３００に進む。
【００３４】
一方、ステップＳ１６００で４エリアの全てにおいて焦点検出不能と判定された場合には、ステップＳ１０００で下エリアのデフォーカス量を演算し、ステップＳ１７００で下エリアの焦点検出が可能か否かを判定し、否定されると、５エリアの全てで焦点検出不能であったのでステップＳ１５００で合焦レンズを停止する。ステップＳ１７００が肯定されると、下エリアのデフォーカス量を最終デフォーカス量としてステップＳ１３００に進む。
【００３５】
また、撮影倍率のみを考慮して下エリアの有効・無効を決めてもよい。つまり撮影倍率が所定値以下であれば下エリアを無効、所定値を超える場合には有効とする。ただし、上の４エリアが全て焦点検出不能エリアの場合は撮影倍率を演算できないので、焦点調節を中止する（この点が図７の制御と異なる）。
【００３６】
なお、撮影倍率を演算するにあたって被写体距離を距離エンコーダから求めたが、例えば合焦レンズをステッピングモータで駆動する場合、モータに送るパルス数と被写体距離との関係を予め記憶させておけば、パルス数の計数値から被写体距離を求めることができる。また、撮影倍率は撮影レンズの焦点距離と被写体距離の双方に依存するが、いずれか一方に基づいて下エリアの有効・無効を決めてもよい。すなわち、焦点距離が所定値を超える場合は下エリアを有効とし、所定値以下であれば無効とする。あるいは被写体距離が所定値未満の場合は下エリアを有効とし、所定値以上であれば無効とする。
【００３７】
フォーカスエリアの個数は５個に限定されない。図１１，図１２は１１個のフォーカスエリア５１０〜６１０を設けた例を示している。この場合、カメラが横姿勢（図１１）のときはエリア５３０，５８０，５９０を下エリアとみなし、同様にグリップが下の縦姿勢のときはエリア５５０，５７０，５９０，６１０を、グリップが上の縦姿勢（図１２）のときはエリア５４０，５６０，５８０，６００をそれぞれ下エリアとみなす。あるいは、グリップが下の縦姿勢のときはエリア６１０のみを、グリップが上の縦姿勢のときはエリア６００のみを下エリアとみなすようにしてもよい。
【００３８】
以上では、有効・無効判定の対象となる特定エリアを下エリアとしたが、これは下エリアに限定されず、例えば右端あるいは左端のエリアであってもよい。また焦点調節のアルゴリズムは至近優先に限定されない。さらに焦点検出方式も位相差検出方式に限定されず、コントラスト方式やその他の方式でもよい。また一眼レフタイプのデジタルカメラにて説明したが、レンズシャッタカメラや銀塩カメラのオートフォーカス装置にも本発明を適
用できる。さらにカメラに限定されず、双眼鏡や望遠鏡、その他の機器のオートフォーカス装置にも本発明を同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１００  焦点検出モジュール
１１０  姿勢センサ
２００  撮影レンズ鏡筒
２１０ｃ  合焦レンズ
２２０  ズームエンコーダ
２３０  距離エンコーダ
２４０  フォーカスモータ
３００  撮影倍率演算部
３１０  検出エリア選択部
３２０  デフォーカス量演算部
３３０  レンズ目標位置演算部
３４０  レンズ駆動信号演算部
４００  撮影画面
４１０〜４５０，５１０〜６１０  フォーカスエリア
【図１】
2011191781.tif 000003
【図２】
2011191781.tif 000004
【図３】
2011191781.tif 000005
【図４】
2011191781.tif 000006
【図５】
2011191781.tif 000007
【図６】
2011191781.tif 000008
【図７】
2011191781.tif 000009
【図８】
2011191781.tif 000010
【図９】
2011191781.tif 000011
【図１０】
2011191781.tif 000012
【図１１】
2011191781.tif 000013
【図１２】
2011191781.tif 000014
【図１３】
2011191781.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成23年5月26日(2011.5.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合焦レンズを含む対物レンズの透過光束を受光し、該対物レンズによる像面内に設定される複数のフォーカスエリアから選択された選択エリアの焦点調節状態を検出する焦点検出部と、
前記焦点調節状態に基づいて前記合焦レンズの目標位置を演算する演算部と、
前記対物レンズの焦点距離および合焦させるべき物体までの距離の少なくとも一方を用いて決定された倍率が所定の閾値以下であれば、前記複数のフォーカスエリアの下部のフォーカスエリアである特定エリアが前記選択エリアに含まれないように前記選択エリアを設定し、前記倍率が所定の閾値を超える場合には前記特定エリアが前記選択エリアに含まれるように前記選択エリアを設定するエリア設定部とを含むことを特徴とするオートフォーカス装置。
【請求項２】
請求項１に記載のオートフォーカス装置であって、
前記下部のフォーカスエリアは、前記複数のフォーカスエリアのうち最も中央に配置されたフォーカスエリアよりも下部に配置されていることを特徴とするオートフォーカス装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のオートフォーカス装置であって、
前記倍率は、前記特定エリアを除くフォーカスエリアを用いて取得された合焦させるべき物体までの距離、及び、前記対物レンズの焦点距離に基づいて演算されることを特徴とするオートフォーカス装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のオートフォーカス装置であって、
前記エリア設定部は、前記特定エリアを除く全てのエリアで焦点検出が不能であれば、前記対物レンズの焦点距離および合焦させるべき物体までの距離に拘わらず前記特定エリアが前記選択エリアに含まれるように前記選択エリアを設定することを特徴とするオートフォーカス装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のオートフォーカス装置であって、
前記複数のフォーカスエリアの中から一または複数のフォーカスエリアを特定エリアに決定する特定エリア決定部を更に備えることを特徴とするオートフォーカス装置。
【請求項６】
請求項５に記載のオートフォーカス装置であって、
前記特定エリア決定部は、前記複数のフォーカスエリアが複数の列をなして設定されている場合には、一列または複数列のフォーカスエリアを特定エリアに決定することを特徴とするオートフォーカス装置。
【請求項７】
請求項５に記載のオートフォーカス装置であって、
前記特定エリア決定部は、前記複数のフォーカスエリアが複数の行をなして設定されている場合には、一行または複数行のフォーカスエリアを特定エリアに決定することを特徴とするオートフォーカス装置。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項に記載のオートフォーカス装置であって、
前記特定エリア決定部は、決定する特定エリアを変更可能であることを特徴とするオートフォーカス装置。
【請求項９】
請求項５〜８のいずれか１項に記載のオートフォーカス装置であって、
前記オートフォーカス装置の姿勢を検出する姿勢検出装置を更に備え、前記特定エリア決定手段は、前記姿勢検出装置の姿勢の検出結果に応じて、決定するエリアを変更することを特徴とするオートフォーカス装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までの何れか１項に記載のオートフォーカス装置を含むことを特徴とする光学機器。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、オートフォーカス装置およびこれを備えた光学機器に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係るオートフォーカス装置は、合焦レンズを含む対物レンズの透過光束を受光し、対物レンズによる像面内に設定される複数のフォーカスエリアから選択された選択エリアの焦点調節状態を検出する焦点検出部と、焦点調節状態に基づいて合焦レンズの目標位置を演算する演算部と、対物レンズの焦点距離および合焦させるべき物体までの距離の少なくとも一方を用いて決定された倍率が所定の閾値以下であれば、複数のフォーカスエリアの下部のフォーカスエリアである特定エリアが選択エリアに含まれないように選択エリアを設定し、倍率が所定の閾値を超える場合には特定エリアが選択エリアに含まれるように選択エリアを設定するエリア設定部とを含むことを特徴とする。
本発明に係る光学機器は、上記オートフォーカス装置を含む。