(57)【要約】【課題】本発明は、光電変換手段の出力に基づいて焦点調節状態を検出するカメラに関し、焦点検出領域に存在する被写体の色を容易，確実に再現することを目的とする。【解決手段】撮影レンズを介した被写体からの光束を受光する光電変換手段を備え、該光電変換手段の出力に基づいて前記撮影レンズの焦点調節状態を検出する焦点検出手段を備えたカメラにおいて、前記光電変換手段の出力に基づいて前記被写体の輝度情報を検出する測光手段と、前記光電変換手段の前記光束の受光面にカラーフィルタを配置し、該カラーフィルタを介した前記光束を受光することによって前記被写体の色情報を検出する色検出手段と、前記輝度情報を前記色情報に基づいて補正する補正手段と、前記補正手段によって補正された輝度情報に基づいて前記被写体に対する露出値を演算する露出演算手段とを備えたことを特徴とする。【選択図】      図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズを介した被写体からの光束を受光する光電変換手段を備え、該光電変換手段の出力に基づいて前記撮影レンズの焦点調節状態を検出する焦点検出手段を備えたカメラにおいて、
前記光電変換手段の出力に基づいて前記被写体の輝度情報を検出する測光手段と、
前記光電変換手段の前記光束の受光面にカラーフィルタを配置し、該カラーフィルタを介した前記光束を受光することによって前記被写体の色情報を検出する色検出手段と、
前記輝度情報を前記色情報に基づいて補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正された輝度情報に基づいて前記被写体に対する露出値を演算する露出演算手段と、
を備えたことを特徴とするカメラ。
【請求項２】
請求項１記載のカメラにおいて、
前記撮影レンズによって規定される撮影画面内に設定された複数の領域のそれぞれに対応して複数の光電変換手段を備え、
前記測光手段は、前記複数の光電変換手段の出力に基づいて前記複数の領域のそれぞれに対する前記輝度情報を検出し、
前記色検出手段は、前記複数の光電変換手段の出力に基づいて前記複数の領域のそれぞれに対する前記色情報を検出し、
前記補正手段は、前記複数の光電変換手段のそれぞれについて前記輝度情報を補正し、
前記露出演算手段は、前記複数の光電変換手段のそれぞれについて補正された輝度情報に基づいて前記露出値を演算することを特徴とするカメラ。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のカメラにおいて、
前記撮影画面の輝度情報を検出する第２の測光手段を備え、
前記露出演算手段は、前記補正された輝度情報と前記第２の測光手段による輝度情報とに基づいて前記露出値を演算することを特徴とするカメラ。
【請求項４】
請求項３記載のカメラにおいて、
前記第２の測光手段は、前記撮影画面内に設定された焦点検出領域以外の領域に対する前記輝度情報を検出することを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光電変換手段の出力に基づいて撮影レンズの焦点調節状態を検出する焦点検出手段を備えたカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、焦点検出光学系によって形成された被写体像を電荷蓄積型センサーを用いて受光し、センサー出力を演算処理して撮影光学系の予定焦点面に対する被写体像面のデフォーカス量を検出し、このデフォーカス量に応じてフォーカシングレンズを駆動することにより撮影光学系の合焦を達成する自動焦点調節カメラが知られている。
【０００３】
また、特開平６−２７３６６５号公報に開示されるように、焦点検出光学系とセンサーを複数組備え、撮影画面に設定された複数のエリアで焦点検出を行なって複数のデフォーカス量を求め、これらのデフォーカス量に基づいて１つの最終デフォーカス量を決定し、このデフォーカス量に応じてフォーカシングレンズを駆動することにより撮影光学系の合焦を達成するマルチエリア自動焦点調節装置を有するカメラが知られている。
【０００４】
一方、近年、特開平４−３１０９３０号公報、特開平６−２８１９９４号公報、特開平７−８４２９９公報に開示されるように、被写体像を複数エリアに分割し、さらに各エリアの被写体光を複数の、例えばＲ，Ｇ，Ｂの３原色に分解して各色成分毎にレベル検出を行ない、各色成分毎の検出結果を重みづけした複数の検出結果、複数の検出結果の最大値または最大値を重点的に用いて露出制御値とし、この露出制御値に基づいて絞り値及びシャッタ速度を算出して露出制御を行なうことにより、赤や青などの単色の多いシーンを撮影しても、露出過剰となることが無く色の再現性の優れた写真を得ることが出来る被写体の色を考慮したカメラの露出制御装置が考案されている。
【０００５】
さらには、上記マルチエリア自動焦点調節装置と被写体の色を考慮した露出制御装置を組み合わせて、ユーザーの選択したＡＦエリアあるいはカメラが自動的に選択したＡＦエリアに存在する被写体の色を忠実に再現するカメラも考案されている。
【特許文献１】
特開平６−２７３６６５号公報
【特許文献２】
特開平４−３１０９３０号公報
【特許文献３】
特開平６−２８１９９４号公報
【特許文献４】
特開平７−８４２９９公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のカメラでは、ユーザーの選択したＡＦエリアあるいはカメラが自動的に選択したＡＦエリアに存在する被写体の色を忠実に再現するカメラを構成するためには、従来の測光装置とは異なり色分解用の光学系とその色毎の測光素子、あるいは測光エリア毎にＲ，Ｇ，Ｂの色フィルターを取り付けた極めて多分割の測光センサー等が必要となり非常に高価なシステムとなってしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、ＡＦエリア（焦点検出領域）に存在する被写体の色を容易，確実に再現することができるカメラを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１のカメラは、撮影レンズを介した被写体からの光束を受光する光電変換手段を備え、該光電変換手段の出力に基づいて前記撮影レンズの焦点調節状態を検出する焦点検出手段を備えたカメラにおいて、前記光電変換手段の出力に基づいて前記被写体の輝度情報を検出する測光手段と、前記光電変換手段の前記光束の受光面にカラーフィルタを配置し、該カラーフィルタを介した前記光束を受光することによって前記被写体の色情報を検出する色検出手段と、前記輝度情報を前記色情報に基づいて補正する補正手段と、前記補正手段によって補正された輝度情報に基づいて前記被写体に対する露出値を演算する露出演算手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２のカメラは、請求項１記載のカメラにおいて、前記撮影レンズによって規定される撮影画面内に設定された複数の領域のそれぞれに対応して複数の光電変換手段を備え、前記測光手段は、前記複数の光電変換手段の出力に基づいて前記複数の領域のそれぞれに対する前記輝度情報を検出し、前記色検出手段は、前記複数の光電変換手段の出力に基づいて前記複数の領域のそれぞれに対する前記色情報を検出し、前記補正手段は、前記複数の光電変換手段のそれぞれについて前記輝度情報を補正し、前記露出演算手段は、前記複数の光電変換手段のそれぞれについて補正された輝度情報に基づいて前記露出値を演算することを特徴とする。
【００１０】
請求項３のカメラは、請求項１または請求項２記載のカメラにおいて、前記撮影画面の輝度情報を検出する第２の測光手段を備え、前記露出演算手段は、前記補正された輝度情報と前記第２の測光手段による輝度情報とに基づいて前記露出値を演算することを特徴とする。
請求項４のカメラは、請求項３記載のカメラにおいて、前記第２の測光手段は、前記撮影画面内に設定された焦点検出領域以外の領域に対する前記輝度情報を検出することを特徴とする。
【００１１】
（作用）
請求項１のカメラでは、焦点検出手段の光電変換手段の受光面にカラーフィルタが配置され、カラーフィルタを介した光束を受光することによって被写体の色情報が検出される。
そして、輝度情報が、色情報に基づいて補正され、補正された輝度情報に基づいて被写体に対する露出値が演算される。
【００１２】
請求項２のカメラでは、撮影レンズによって規定される撮影画面内に設定された複数の領域のそれぞれに対応して複数の光電変換手段が配置され、複数の領域のそれぞれに対する色情報が検出される。
そして、この色情報に基づいて、複数の光電変換手段のそれぞれについて輝度情報が補正される。
【００１３】
請求項３のカメラでは、光電変換手段の色情報により補正された輝度情報と第２の測光手段による輝度情報とに基づいて露出値が演算される。
請求項４のカメラでは、第２の測光手段により、撮影画面内に設定された焦点検出領域以外の領域に対する輝度情報が検出される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明のカメラの一実施形態の構成を示している。
この実施形態のカメラは、カメラボディ１と、このカメラボディ１に着脱可能な撮影レンズ２を有している。
そして、被写体像は、撮影レンズ２を通して主ミラー３によって上方に反射され、スクリーン４上に結像する。撮影者はスクリーン４上に結像された被写体像をペンタプリズム５と接眼レンズ６を通してファインダー７から見ることができる。
【００１６】
一方、主ミラー３の中央部は、ハーフミラーになっており、ハーフミラーを透過した被写体像は、サブミラー１０によって反射され、撮影画面内の複数のエリアの焦点検出を行なうマルチエリア焦点検出ユニット１１に入射する。
マルチエリア焦点検出ユニット１１の出力情報は、制御回路１２に入力され、それらの情報に基づき制御回路１２は、ＡＦモータ１３を制御してフォーカシングレンズ１４を駆動し、被写体像のピントを合わせる。
【００１７】
さらに、制御回路１２は、絞り１５とシャッター１６と不図示のミラー昇降機構を制御してフィルムヘの被写体像の露光を行なう。
図２は、この実施形態のカメラのマルチエリア焦点検出ユニット１１の構成を示している。
このマルチエリア焦点検出ユニット１１では、サブミラー１０によって反射されマルチエリア焦点検出ユニット１１に入射した被写体像は、マスク２１の各ＡＦエリアに対応した開口部を通り、エリア毎のコンデンサーレンズ２２，２３，２４，２５，２６を通りミラー２７で反射され、それぞれセパレータレンズ２８，２９，３０，３１，３２によって３つのセンサーチップ３３，３４，３５上の個々のＣＣＤラインセンサー上に結像される。
【００１８】
図３は、この実施形態のカメラの撮影画面内のＡＦエリアを示している。
ＡＦエリア４１は、撮影画面Ｇ内の右側で縦方向の検出範囲を有するＡＦエリア、ＡＦエリア４２は撮影画面Ｇ内の右側で横方向の検出範囲を有するＡＦエリアである。
ＡＦエリア４３は、撮影画面Ｇ内の上部で横方向の検出範囲を有するＡＦエリア、ＡＦエリア４４は撮影画面Ｇ内の中央部で縦方向の検出範囲を有するＡＦエリア、ＡＦエリア４５は撮影画面Ｇ内の中央部で横方向の検出範囲を有するＡＦエリア、ＡＦエリア４６は撮影画面Ｇ内の下部で横方向の検出範囲を有するＡＦエリアである。
【００１９】
ＡＦエリア４７は、撮影画面Ｇ内の左側で縦方向の検出範囲を有するＡＦエリア、ＡＦエリア４８は撮影画面Ｇ内の左側で横方向の検出範囲を有するＡＦエリアである。
そして、ＡＦエリア４１，４２に対応するＣＣＤラインセンサーは、図２に示したセンサーチップ３３上に配置され、ＡＦエリア４３，４４，４５，４６に対応するＣＣＤラインセンサは、図２に示したセンサーチップ３５上に配置され、ＡＦエリア４７，４８に対応するＣＣＤラインセンサーは、図２に示したセンサーチップ３４上に配置されている。
【００２０】
図４は、この実施形態のカメラのセンサーチップ３５上のＣＣＤラインセンサーの配置を示している。
ＣＣＤラインセンサー５１と５２は、図３に示したＡＦエリア４３に対応するＣＣＤラインセンサーで、ＡＦエリア４３の像がセパレータレンズ２９によって２つの像に分解され、この一組のＣＣＤラインセンサー５１，５２上に別々に結像される。
【００２１】
そして、この２つのＣＣＤラインセンサー５１，５２上の各素子の出力の相関を演算することによってデフォーカス量を求める。
同様に、ＣＣＤラインセンサー５３と５４、５５と５６、５７と５８の組も、それぞれ図３に示したＡＦエリア４４，４５，４６に対応するＣＣＤラインセンサーである。
【００２２】
図５は、ＣＣＤラインセンサーの構成の一例として、図４のＡ，Ｂ部分を拡大して示す図である。
この実施形態では、ＣＣＤラインセンサー５５及び５６の個々の受光素子上に、図６に示すような波長特性Ｒ，Ｇ，Ｂを持ったカラーフィルタが装着されている。
図５のＡ部には、Ａ１〜Ａ７の小ブロックがあり、各ブロックは、それぞれ波長特性Ｒ，Ｇ，Ｂを持つカラーフィルタが装着された３つの素子から構成されている。
【００２３】
同様に、図５のＢ部には、Ｂ１〜Ｂ７の小ブロックがあり、各ブロックは、それぞれ図６に示すような波長特性Ｒ，Ｇ，Ｂを持つカラーフィルタが装着された３つの素子から構成されている。
図７は、一般に知られているｘｙ色度図を示している。
このｘｙ色度図中に、３点ＧＰ（Ｇｘ，Ｇｙ）、ＢＰ（Ｂｘ，Ｂｙ）、ＲＰ（Ｒｘ，Ｒｙ）を、図６に示したカラーフィルタのフィルタ特性に応じて予め設定し、上述した小ブロックのＲ，Ｇ，Ｂの各出力から、
ｘ＝Ｒ／（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）・・式１
ｙ＝Ｇ／（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）・・式２
によってｘ，ｙを求めれば、このｘ，ｙが３点を結ぶ三角形内のいずれに存在するかによって、各小ブロックに対応する被写体の色を知ることができる。
【００２４】
すなわち、この三角形を点（０．３３，０．３３）を中心としてθだけ回転した、図８に示すようなＸＹ座標系を考えると、三角形の内部を、図８に示すように、７つのエリア（白色エリアＥ１、黄色エリアＥ２、黄緑色エリアＥ３、緑色エリアＥ４、青色エリアＥ５、紫色エリアＥ６、及び赤色エリアＥ７）に分割できる。
【００２５】
ここで、白色エリアＥ１を仕切る円は、Ｘ２＋Ｙ２＝ｒ２（例えぱｒ＝１．１５）なる式で得られる。
また、直線Ｌ１，Ｌ２は、例えばＹ＝√（式２）で、直線Ｌ３，Ｌ４は、Ｙ＝−√（式２）で、それぞれ得られる。
一方、このＸＹ座標系におけるＸ，Ｙ座標は、上記ｘ，ｙを用いて、
Ｘ＝（ｘ−０．３３）ｃｏｓθ＋（ｙ−０．３３）ｓｉｎθ・・式３
Ｙ＝一（ｘ−０．３３）ｓｉｎθ＋（ｙ−０．３３）ｃｏｓθ・・式４
ただし、
ｓｉｎθ＝（Ｒｙ−Ｂｙ）／√｛（Ｒｘ−Ｂｘ）２＋（Ｒｙ−Ｂｙ）２｝
によって演算でき、演算された座標（Ｘ，Ｙ）が図８のどの色のエリアに属するかによって、その小ブロックの被写体色が認識できる。
【００２６】
以下、図９に示すフローチャートに基づいて制御回路１２による自動露出制御及び自動焦点制御の動作を説明する。
この実施形態では、図示しないレリーズ釦が操作されると、先ず、ステップＳ１において、センサーチップ３３，３４，３５のすべてのＣＣＤラインセンサーに対して所定時間の電荷蓄積が実行される。
【００２７】
続いて、ステップＳ２において、ＣＣＤラインセンサーの各受光素子に蓄積された電荷をＡ／Ｄ変換し、制御回路１２内のメモリーに格納する。
次に、ステップＳ３において、取り込んだデータを図５で説明した小ブロック毎に合成し輝度データとする。
次に、ステップＳ４において、ステップＳ３で合成した輝度データを用い、図３に示した各ＡＦエリア４１〜４８に対応するＣＣＤラインセンサー毎に焦点検出演算を行いデフォーカス量を求め、複数あるＡＦエリア４１〜４８の中から主要被写体の存在する合焦エリアを決定する。
【００２８】
次に、ステップＳ５において、合焦エリアの合焦状態を確認する。非合焦状態ならステップＳ６において、ステップＳ４での演算結果に基づきフォーカシングレンズ１４を駆動してステップＳ１〜Ｓ４を再度実行する。
一方、ステップＳ５において、合焦状態ならばステップＳ７へ進む。
ステップＳ７では、各ＡＦエリア４１〜４８の被写体色の検出を前述した図７及び図８の説明の様に行う。
【００２９】
次に、ステップＳ８において、ステップＳ３で取得した輝度データを用いて各ＡＦエリア４１〜４８の輝度データを取得する。
次に、ステップＳ９において、各ＡＦエリア４１〜４８の輝度データをステップＳ７で求めた色情報を元に補正する。
次に、ステップＳ１０では、求められた背景の輝度データ、色補正を行った各ＡＦエリア４１〜４８の輝度データ、合焦エリアに基づいて露出演算を行い、絞り値及びシャッター速度を決定する。
【００３０】
すなわち、ステップＳ９で補正された各ＡＦエリア４１〜４８の輝度データを、主要被写体輝度（合焦エリアの輝度）に重点を置いたマルチパターン測光（例えば、特公平４−５９７２号公報参照）によって露出制御値（絞り値及びシャッター速度）を決定する。
そして、最後に、ステップＳ１１において、ステップＳ１０で求めた絞り値及びシャッター速度で撮影を行い一連の動作を終了する。
【００３１】
上述したカメラでは、センサーチップ３３，３４，３５のＣＣＤラインセンサーの受光面にカラーフィルタを配置して被写体の色データを検出し、この色データに基づいてＣＣＤラインセンサーで得られた輝度データを補正するようにしたので、ＡＦエリア４１〜４８に存在する被写体の色を容易，確実に再現することができる。
【００３２】
すなわち、上述したカメラでは、センサーチップ３３，３４，３５のＣＣＤラインセンサー上にカラーフィルタを形成することにより、焦点検出と同時に被写体光の色検出を可能にしたので、従来必要であった色分解用の光学系とその色毎の測光素子、あるいは測光エリア毎にＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルターを取り付けたきわめて多分割の測光センサー９等が不要となり、ユーザーの選択したＡＦエリアあるいはカメラが自動的に選択したＡＦエリアに存在する被写体の色を、安価に忠実に再現することができる。
【００３３】
そして、上述したカメラでは、ＣＣＤラインセンサーの色データにより補正された輝度データに基づいて露出値を演算するようにしたので、被写体の色を考慮した露出を得ることができる。
なお、上述した実施形態では、ＣＣＤラインセンサーにより撮影画面Ｇの輝度データを検出した例について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、測光センサーを別途設けるようにしても良い。
【００３４】
この場合、図１に示すように、スクリーン４上に結像された被写体像は、ペンタプリズム５と測光レンズ８を通して、被写体の輝度を各ＡＦエリア対応部を含む複数エリアに分割して測定する測光センサー９上に結像される。
また、上述した実施形態では、焦点検出ユニット１１に複数のセンサーチップ３３，３４，３５を配置した例について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、焦点検出ユニットにセンサーチップを１つのみ配置するようにしても良い。
【００３５】
さらに、別途設けた測光センサー（図１の９）により撮影画面Ｇの輝度データを検出するとともに、ＣＣＤラインセンサーで輝度情報を得る場合は、測光センサーによりＡＦエリアを除いた領域の輝度情報を検出するようにしても良い。
なお、図１０は、撮影画面Ｇに対する測光センサー９の分割形状の一例を示している。
【００３６】
これでは、図３に示した各ＡＦエリア４１〜４８に対応する６１〜６５の測光エリアと背景に対応する６６〜７０の測光エリアに分割されている。
また、図１１は、図１０に示した測光センサー９の分光感度特性を示すもので、分光感度特性が５５０ｎｍ付近に偏っているのがわかる。なお、この分光感度特性は、一般的なカメラの測光センサーの分光感度特性と同じである。
【００３７】
すなわち、測光センサー９の分光感度特性が、図１１に示したように５５０ｎｍ付近に偏っているため、被写体色により輝度データに誤差が生じるが、この誤差を色情報に基づいて補正する。
【００３８】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１のカメラでは、焦点検出手段の光電変換手段の受光面にカラーフィルタを配置して被写体の色情報を検出し、この色情報に基づいて測光手段の輝度情報を補正するようにしたので、焦点検出領域に存在する被写体の色を容易，確実に再現することができる。
【００３９】
請求項２のカメラでは、撮影レンズによって規定される撮影画面内に設定された複数の領域のそれぞれに対応して複数の光電変換手段を配置したので、被写体の色をより確実に再現することができる。
請求項３のカメラでは、光電変換手段の色情報により補正された輝度情報と第２の測光手段による輝度情報とに基づいて露出値を演算するようにしたので、被写体の色をより確実に再現することができる。
【００４０】
請求項４のカメラでは、第２の測光手段により、撮影画面内に設定された焦点検出領域以外の領域に対する輝度情報を検出するようにしたので、被写体の色をより確実に再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカメラの一実施形態の構成を示す説明図である。
【図２】図１のマルチエリア焦点検出ユニットの構成を示す説明図である。
【図３】図１のカメラのＡＦエリアを示す説明図である。
【図４】図２のＡＦセンサ上のＣＣＤラインセンサの配置を示す説明図である。
【図５】図４のＡ，Ｂ部を拡大して示す説明図である。
【図６】図５のＡＦセンサ上のカラーフィルタの波長特性を示す説明図である。
【図７】一般に知られているｘｙ色度図である。
【図８】図７に基づいた色のエリアを示す説明図である。
【図９】図１のカメラの動作を示すフローチャートである。
【図１０】図１の測光センサの分割形状の一例を示す説明図である。
【図１１】図１０の測光センサの分光感度特性を示す説明図である。
【符号の説明】
２  撮影レンズ
９  測光センサー（第２の測光手段）
１１  マルチエリア焦点検出ユニット
１２  制御回路
３３，３４，３５  センサーチップ
４１〜４８  ＡＦエリア
５１〜５８  ＣＣＤラインセンサー
６１〜７０  測光エリア
Ｇ  撮影画面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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