(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズの異なる射出瞳位置を通過した被写体からの一対の光束を、ラインセンサ上に一対の被写体像として結合させる焦点検出光学系と、
前記ラインセンサ上に結合された一対の被写体像を一対の被写体像信号に光電変換する光電変換手段と、
前記一対の被写体像信号に係る画素信号値を相対的にシフトして相関量を算出し、前記撮影レンズのデフォーカス量を求める焦点検出演算手段と、
前記相関量が極小値となるシフト位置のうち、極小値付近での相関変位量の変化が最も大きい値と、極小値以外の極小値付近の相関変位量の変化値であって２番目に大きい値との比が、第１の所定レベルよりも小さい値である場合に、前記被写体像が繰り返しパターンであると判定する繰り返しパターン判定手段と
を有することを特徴とする焦点検出装置。
【請求項２】
撮影レンズの異なる射出瞳位置を通過した被写体からの一対の光束を、ラインセンサ上に一対の被写体像として結合させる焦点検出光学系と、
前記ラインセンサ上に結合された一対の被写体像を一対の被写体像信号に光電変換する光電変換手段と、
前記一対の被写体像信号に係る画素信号値を相対的にシフトして相関量を算出し、前記撮影レンズのデフォーカス量を求める焦点検出演算手段と、
前記相関量が極小値となるシフト位置のうち、極小値付近での相関変位量の変化が最も大きい値と、極小値以外の極小値付近の相関変位量の変化値であって３番目に大きい値との比が、第２の所定レベルよりも小さい値である場合に、前記被写体像が繰り返しパターンであると判定する繰り返しパターン判定手段と
を有することを特徴とする焦点検出装置。
【請求項３】
前記焦点検出演算手段は、撮影画面上の複数の焦点検出領域において、前記一対の被写体像信号から前記デフォーカス量を算出するものであり、
前記複数の焦点検出領域における焦点検出に係る優先順位を設定する優先順位設定手段と、
前記複数の焦点検出領域のうち、前記繰り返しパターン判定手段により当該被写体像が繰り返しパターンであると判定された焦点検出領域の前記優先順位を下げる変更を行う優先順位変更手段と、
前記焦点検出が成功した前記焦点検出領域の中から、前記優先順位と前記デフォーカス量とに基づいて、前記撮影レンズの焦点調節を行うための焦点検出領域を選択する焦点検出領域選択手段と
を更に有することを特徴とする請求項１または２に記載の焦点検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一眼レフレックスカメラ等に代表される焦点検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラの焦点検出方法として、カメラの撮影レンズの異なる射出瞳位置を通過した被写体からの光束を一対のラインセンサ２１ａ、２１ｂ上に結像させ、結像された一対のラインセンサ上の被写体像の相対位置の変化量を求めることにより、被写体に対する撮影レンズの焦点調節状態を示すデフォーカス量を検出し、このデフォーカス量に基づいて撮影レンズの駆動を行う、いわゆる位相差検出方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１を用いて位相差検出方式を説明すると、撮影レンズ１８を通過した被写体からの光束は、サブミラー４で反射され、焦点検出光学系ユニット５に導かれ、光電変換ユニット１１の一対のラインセンサ２１ａ及び２１ｂ上に被写体像（図１の例では、Ａ像及びＢ像）として結像する。
【０００４】
位相差検出方式によるデフォーカス量の求め方は、既に様々な方法が提案されているが、一例をあげると、一対のラインセンサ２１ａ及び２１ｂの各画素から得られる一対の画像信号値のうち、お互いの画像信号値を相対的に所定量ずつシフトしながら、対応する画素毎に画像信号値の差分の絶対値の和をそれぞれ求める（以下、これを「相関量」と称する）。そして、この相関量の極小値となるシフト位置の中から、極小値付近の相関変位量の変化が最も大きい値となるシフト位置に基づいてデフォーカス量を求める。
【０００５】
より具体的には、図２に示すような被写体像（Ａ像、Ｂ像）信号が得られた場合のシフト位置ｉにおける相関量ＣＯＲ（ｉ）、及び相関変位量ＣＯＲ’（ｉ）＝ＣＯＲ（ｉ−１）−ＣＯＲ（ｉ＋１）は、図３のようになる。この図３の例では、相関量ＣＯＲ（ｉ）が極小値となるシフト位置ｉは、「２．２４」、「９．５」、「１６．７６」の３点であるが、それぞれの位置での相関変位量ＣＯＲ’（ｉ）の変化値は、「５２４」、「３６２９」、「５２４」であり、シフト位置ｉが「９．５」における相関変位量の変化が最も大きい値となるので、このシフト位置ｉからデフォーカス量を検出する。
【０００６】
しかしながら、従来の位相差検出方式では、一般的に、被写体像がビルの窓や鉄格子、タイルなど規則性を持った繰返しパターンの場合には、焦点検出が難しいという欠点がある。例えば、ビルの窓では、図４のように非常に規則性を持った被写体像が得られ、この場合のシフト位置ｉにおける相関量ＣＯＲ（ｉ）、及び相関変位量ＣＯＲ’（ｉ）は、図５のようになる。この図５の例では、相関量ＣＯＲ（ｉ）が極小値となるシフト位置ｉは、「−１８．５」、「−１１．５」、「−４．５」、「２．５」、「９．５」、「１６．５」の６点であるが、それぞれの位置での相関変位量ＣＯＲ’（ｉ）の変化値は、「３６３０」、「２７２８」、「３６３０」、「２７２８」、「３６３０」、「２７２８」であり、複数の極小値における相関変位量ＣＯＲ’（ｉ）の変化値が同じような値になってしまい、どれが真のデフォーカス量であるかを判定することができない。
【０００７】
この欠点に対して、特許文献２によれば、相関変位量の変化値に対して、レベルを設け、これより大きい変化値を持つ極小値が２つ以上存在すれば、繰り返しパターンであると判定する方法を開示している。例えば、このレベルを１０００とすれば、図２に示された被写体像は繰り返しパターンではないと判定され、図４に示された被写体像は繰り返しパターンであると判定される。
【０００８】
【特許文献１】特開平０９−０５４２４２号公報
【特許文献２】特許第２９６９６４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この特許文献２の方法は、確かに多くの場合において、被写体像における繰り返しパターンを判定することができる。しかしながら、逆光によって片方の像にだけ一様光が入射する場合には、Ａ像及びＢ像に信号差が発生する。例えば、図６に示すように、被写体像に繰返しパターンが存在しないものであって、Ａ像及びＢ像の信号に信号差が存在する場合には、図７に示すようにレベル１０００を超える相関変位量ＣＯＲ’（ｉ）の変化値が２つ存在することになり、被写体像が繰り返しパターンであると誤判定されてしまう問題があった。一方、図８に示すように、被写体像が規則性を持った繰返しパターンであって、被写体像が低輝度の場合には、図９に示すように全ての相関変位量ＣＯＲ’（ｉ）の変化値がレベル１０００未満となってしまうため、被写体像が繰り返しパターンではないと誤判定されてしまう問題があった。
【００１０】
本発明は上述の問題点にかんがみてなされたものであり、逆光等によって各被写体像の信号に信号差が発生する場合や、被写体像が低輝度の場合においても、被写体像の繰り返しパターンを正確に判定できるようにして、撮影者の意図をより反映させることが可能な焦点検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の焦点検出装置は、撮影レンズの異なる射出瞳位置を通過した被写体からの一対の光束を、ラインセンサ上に一対の被写体像として結合させる焦点検出光学系と、前記ラインセンサ上に結合された一対の被写体像を一対の被写体像信号に光電変換する光電変換手段と、前記一対の被写体像信号に係る画素信号値を相対的にシフトして相関量を算出し、前記撮影レンズのデフォーカス量を求める焦点検出演算手段と、前記相関量が極小値となるシフト位置のうち、極小値付近での相関変位量の変化が最も大きい値と、極小値以外の極小値付近の相関変位量の変化値であって２番目に大きい値との比が、第１の所定レベルよりも小さい値である場合に、前記被写体像が繰り返しパターンであると判定する繰り返しパターン判定手段とを有する。
【００１２】
本発明の焦点検出装置における他の態様は、撮影レンズの異なる射出瞳位置を通過した被写体からの一対の光束を、ラインセンサ上に一対の被写体像として結合させる焦点検出光学系と、前記ラインセンサ上に結合された一対の被写体像を一対の被写体像信号に光電変換する光電変換手段と、前記一対の被写体像信号に係る画素信号値を相対的にシフトして相関量を算出し、前記撮影レンズのデフォーカス量を求める焦点検出演算手段と、前記相関量が極小値となるシフト位置のうち、極小値付近での相関変位量の変化が最も大きい値と、極小値以外の極小値付近の相関変位量の変化値であって３番目に大きい値との比が、第２の所定レベルよりも小さい値である場合に、前記被写体像が繰り返しパターンであると判定する繰り返しパターン判定手段とを有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、逆光等によって各被写体像の信号に信号差が発生する場合や、被写体像が低輝度の場合においても、被写体像の繰り返しパターンを正確に判定することができる。これにより、撮影者の意図をより反映させた焦点検出装置を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本発明の実施形態において例示される構成部品の寸法、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明がそれらの例示に限定されるものではない。また、以下の説明においては、本発明に係る焦点検出装置として、一眼レフレックスカメラに適用した例で説明を行う。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係る一眼レフレックスカメラの概略構成図である。
この一眼レフレックスカメラは、カメラ本体１と、レンズユニット２とを有して構成されており、また、カメラ本体１とレンズユニット２とは、マウント接点２０を介して光学的に且つ電気的に接続されている。
【００１８】
図１のカメラ本体１内には、光学部品、機械部品、電気回路、及びフィルム又はＣＣＤ等の撮像素子などの撮像部が収納されており、フィルムを用いた写真撮影、又は、撮像素子による画像撮影を行うことができる。
【００１９】
カメラ本体１内のメインミラー３は、ファインダー観察状態では撮影光路内に斜設され、撮影状態では撮影光路外に退避する。また、メインミラー３は、ハーフミラーとなっており、撮影光路内に斜設されているときは、被写体からの光束の約半分を焦点検出検出光学ユニット５へ透過させる。カメラ本体１内のサブミラー４は、メインミラー３とともに、ファインダー観察状態では撮影光路内に斜設され、撮影状態では撮影光路外に退避する。このサブミラー４は、斜設されたメインミラー３を透過した光束を下方に折り曲げて、焦点検出光学系ユニット５の方へ導くものである。
【００２０】
カメラ本体１内のピント板６は、ファインダー光学系を構成する撮影レンズの予定結像面に配置されている。カメラ本体１内のペンタプリズム７は、ファインダー光路を変更するためのものである。カメラ本体１内のアイピース８は、撮影者がこの窓からピント板６を観察することで、撮影画面を確認可能とするものである。カメラ本体１内の撮像部９は、撮像面に入射した光を撮像するものであり、銀塩フィルム、又は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子が用いられて構成されている。
【００２１】
焦点検出光学系ユニット５は、光電変換ユニット１１内に設けられた一対のラインセンサ２１ａ、２１ｂ上に、撮影レンズ１８の異なる射出瞳位置を通過した被写体からの一対の光束を、メインミラー３及びサブミラー４を介してそれぞれ一対の被写体像（図１のＡ像及びＢ像）として結合させるものである。
【００２２】
続いて、カメラ本体１内の電気的な構成について説明する。
カメラ本体１内のカメラマイクロプロセッシングユニット（以下、「カメラＭＰＵ」と称する）１０は、当該一眼レフレックスカメラを統括的に制御するものであり、光電変換ユニット１１、撮像ユニット１２、ダイヤルユニット１３、第１のスイッチＳＷ１及び第２のスイッチＳＷ２が接続されている。また、カメラＭＰＵ１０は、レンズユニット２内に配置されたレンズマイクロプロセッシングユニット（以下、「レンズＭＰＵ」と称する）１４とマウント接点２０を介して信号伝達を行う。
【００２３】
光電変換ユニット１１は、焦点検出光学系ユニット５から送られた前記一対の被写体像（Ａ像及びＢ像）をそれぞれ受光する一対のラインセンサ２１ａ、２１ｂを具備しており、各ラインセンサにおいて受光した各被写体像を一対の被写体像信号に光電変換する。そして、光電変換ユニット１１は、各被写体像信号をアナログチャンネルを介してカメラＭＰＵ１０に出力する。
【００２４】
カメラＭＰＵ１０は、前記アナログチャンネルに対応したＡ／Ｄ変換ユニット１５を内蔵しており、光電変換ユニット１１から出力された各被写体像信号を当該Ａ／Ｄ変換ユニット１５でＡ／Ｄ変換して、上述した位相差検出方式により被写体に対する撮影レンズ１８の焦点調節状態、具体的には合焦状態からはなれている量を示すデフォーカス量を演算により算出する。そして、カメラＭＰＵ１０は、レンズＭＰＵ１４と通信を行い、レンズＭＰＵ１４に対して算出したデフォーカス量に基づく撮影レンズ１８の焦点調節制御を行わせる。
【００２５】
カメラ本体１内の第１のスイッチＳＷ１は、不図示のレリーズボタンの第１ストローク（半押し）操作でＯＮし、ＡＦ（自動焦点調節）などの撮影準備を開始させるスイッチである。カメラ本体１内の第２のＳＷ２は、前記レリーズボタンの第２ストローク（全押し）操作でＯＮし、露光動作を開始させるスイッチである。
【００２６】
カメラ本体１内のダイヤルユニット１３は、カメラの諸設定（シャッター速度、絞り値、撮影モード等）を切り替えるためのものである。第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２、撮像ユニット１２、及びダイヤルユニット１３、並びに、その他の操作部材（不図示）であるＩＳＯ感度設定スイッチ、絞り設定スイッチ、シャッター速度設定スイッチなどの各スイッチからの出力信号は、カメラＭＰＵ１０に入力されて、そのぞれの信号に応じた制御がなされる。
【００２７】
続いて、レンズユニット２内の電気的な構成について説明する。
上述したように、カメラ本体１とレンズユニット２とは、マウント接点２０を介して相互に電気的に接続されている。
【００２８】
レンズユニット２内のレンズＭＰＵ１４は、カメラＭＰＵ１０からの制御信号に基づき、レンズ駆動ユニット１６及び絞り駆動ユニット１７の動作を制御し、撮像レンズ１８の焦点調節と絞りを制御する。
【００２９】
レンズ駆動ユニット１６は、撮影レンズ１８を光軸上で前後に移動することで撮影画面の焦点位置を調整するものである。絞り駆動ユニット１７は、絞り１９の開口径を変化させて、通過させる光を調整するものである。
【００３０】
次に、焦点検出光学系ユニット１１の構成、及び、焦点検出光学系ユニット１１と撮影レンズ１８との光学的位置関係について説明する。
焦点検出光学系ユニット１１は、不図示ではあるが、視野マスク、フィールドレンズ、ＡＦマスク、及び、二次結像レンズを有して構成されている。
【００３１】
撮影レンズ１８を通過した被写体からの光束は、サブミラー４で反射され、撮像面と共益な面にある視野マスクの近傍に一旦結像する。この視野マスクは、撮影画面内の測距点（焦点検出領域）以外の余分な光を遮光するものである。フィールドレンズは、ＡＦマスクの各開口部を各測距点に対応する撮影レンズ１８の射出瞳付近に結像する作用を有している。ＡＦマスクの後方には、二次結像レンズが配置されている。この二次結像レンズは、一対のレンズから構成されており、各レンズはＡＦマスクの各開口部に対応している。視野マスク、フィールドレンズ、ＡＦマスク、及び二次結像を通過した各測距点に対応する光束は、光電変換ユニット１１内に設けられた一対のラインセンサ（センサアレイ）２１ａ、２１ｂ上にそれぞれＡ像及びＢ像として結像される。本実施形態においては、これら一対のラインセンサ２１ａ、２１ｂから得られる視差を有する２つの被写体像（Ａ像及びＢ像）に基づいて、上述した位相差検出方式によりデフォーカス量を求める。
【００３２】
次に、一眼レフレックスカメラにおける制御方法について説明する。
図１６は、本発明の実施形態に係る一眼レフレックスカメラの制御方法を示したフローチャートである。
【００３３】
一眼レフレックスカメラの動作が開始されると、まず、ステップＳ１では、カメラＭＰＵ１０は、各構成部による駆動を制御し、焦点検出光学系ユニット５において、撮影レンズ１８の異なる射出瞳位置を通過した被写体からの一対の光束を、ラインセンサ２１ａ、２１ｂ上に一対の被写体像（Ａ像及びＢ像）として結合させる。
【００３４】
続いて、ステップＳ２では、光電変換ユニット１１は、ラインセンサ２１ａ、２１ｂ上に結合された一対の被写体像（Ａ像及びＢ像）を一対の被写体像信号に光電変換し、各被写体像信号をカメラＭＰＵ１０に出力する。
【００３５】
続いて、ステップＳ３では、カメラＭＰＵ１０は、光電変換ユニット１１から出力された各被写体像信号をＡ／Ｄ変換ユニット１５でＡ／Ｄ変換した後、一対の被写体像信号に係る画素信号値を相対的に１画素ずつシフトさせて、各シフト位置における相関量を算出する。
【００３６】
続いて、ステップＳ４では、カメラＭＰＵ１０は、上述した位相差検出方式により被写体に対する撮影レンズ１８の焦点調節状態、具体的には合焦状態からはなれている量を示すデフォーカス量を演算により算出する。具体的に、ステップＳ４ににおけるフォーカス量の算出は、ステップＳ３で算出した各シフト位置における相関量において、当該相関量が極小値となるシフト位置のうち、当該極小値付近での相関変位量の変化が最も大きい値となるシフト位置に基づいて行われる。この際、カメラＭＰＵ１０は、一対の被写体像信号から、例えば、図１２に示す撮影画面上の複数の焦点検出領域３１〜３９におけるデフォーカス量を算出する。
【００３７】
続いて、ステップＳ５では、カメラＭＰＵ１０は、撮影画面上の各焦点検出領域３１〜３９に対して、どの焦点検出領域におけるデフォーカス量を優先的に選択するかを示す優先順位を予め設定する。図１２には、「左上」に位置する焦点検出領域３２、「中央」に位置する焦点検出領域３５、及び「右上」に位置する焦点検出領域３７が第１優先として設定され、「左」に位置する焦点検出領域３１、「左下」に位置する焦点検出領域３３、「上」に位置する焦点検出領域３４、「右下」に位置する焦点検出領域３８、及び「右」に位置する焦点検出領域３９が第２優先として設定され、「下」に位置する焦点検出領域３６が第３優先として設定されたことを示している。この優先順位の設定は、実際の過去の例から統計的にどの焦点検出領域が選択される易いかを基準に決定される。
【００３８】
続いて、ステップＳ６では、カメラＭＰＵ１０は、ステップＳ３で算出した各シフト位置の相関量が極小値となるシフト位置の中から、極小値付近での相関変位量の変化が最も大きい値と、当該極小値以外の極小値付近での相関変位量の変化値とに基づいて、被写体像が繰り返しパターンであるか否かを判定する。具体的に、カメラＭＰＵ１０は、極小値付近での相関変位量の変化が最も大きい値と、当該極小値以外の極小値付近の相関変位量の変化値であって２番目に大きい値との比が、第１の所定レベルよりも小さい値である場合、或いは、極小値付近での相関変位量の変化が最も大きい値と、当該極小値以外の極小値付近の相関変位量の変化値であって３番目に大きい値との比が、第２の所定レベルよりも小さい値である場合に、被写体像が繰り返しパターンであると判定する。また、この繰り返しパターンの判定処理は、例えば、図１２に示す撮影画面上の各焦点検出領域３１〜３９において行われる。
【００３９】
以下に、ステップＳ６における繰り返しパターン判定処理の内容を詳細に説明する。
ステップＳ６では、まず、カメラＭＰＵ１０は、相関量が極小値となるシフト位置の中から、極小値付近の相関変位量の変化値が１番目に（最も）大きいもの、２番目に大きいもの、及び３番目に大きいものを検出し、これらを当該カメラＭＰＵ１０内の記憶領域（不図示）に記憶する。
【００４０】
次に、カメラＭＰＵ１０は、以下の数式１及び数式２に基づいて、被写体像の繰り返しパターン判定処理を行う。
（２番目に大きい） ≧ α × （１番目に大きい） …… （数式１）
（３番目に大きい） ≧ β × （１番目に大きい） …… （数式２）
そして、数式１もしくは数式２を満たせば、被写体像が繰り返しパターンであると判定する。また、α、βは、０を超える１以下の数である。
【００４１】
なお、当然のことながら、相関量の極小値が１つ以下しか存在しない場合には、数式１及び数式２は評価できないので、繰り返しパターンであるとは判定されない。同様に、相関量の極小値が２つしか存在しない場合には、数式２は評価できないので、数式１のみを用いて被写体像の繰り返しパターンの判定を行う。
【００４２】
例えば、数式１のαをα＝０．９、数式２のβをβ＝０．６とした場合について考察する。
図２に示すような一対の被写体像信号が得られた場合のシフト位置ｉにおける相関量ＣＯＲ（ｉ）、及び相関変位量ＣＯＲ’（ｉ）＝ＣＯＲ（ｉ−１）−ＣＯＲ（ｉ＋１）は、図３のようになる。この図３の例では、相関量ＣＯＲ（ｉ）が極小値となるシフト位置ｉは、「２．２４」、「９．５」、「１６．７６」の３点で、それぞれの位置での相関変位量ＣＯＲ’（ｉ）の変化値は、「５２４」、「３６２９」、「５２４」であり、数式１及び数式２を満たさないので、被写体像は繰り返しパターンではないと判定される。
【００４３】
また、図４に示すような一対の被写体像信号が得られた場合の各シフト位置ｉにおける相関量ＣＯＲ（ｉ）、及び相関変位量ＣＯＲ’（ｉ）は、図５のようになる。この図５の例では、相関量ＣＯＲ（ｉ）が極小値となるシフト位置ｉは、「−１８．５」、「−１１．５」、「−４．５」、「２．５」、「９．５」、「１６．５」の６点で、それぞれの位置での相関変位量ＣＯＲ’（ｉ）の変化値は、「３６３０」、「２７２８」、「３６３０」、「２７２８」、「３６３０」、「２７２８」であり、数式１及び数式２をどちらも満たすので、被写体像は繰り返しパターンであると判定される。
【００４４】
また、上述した従来技術では、被写体像が繰り返しパターンであると誤判定されてしまう、図６に示すような一対の被写体像信号が得られた場合の各シフト位置ｉにおける相関量ＣＯＲ（ｉ）、及び相関変位量ＣＯＲ’（ｉ）は、図７のようになる。この図７の例では、相関量ＣＯＲ（ｉ）が極小値となるシフト位置ｉは、「３．２８」、「９．８３」、「２０．９」の３点で、それぞれの位置での相関変位量ＣＯＲ’（ｉ）の変化値は、「１２９５」、「２６６２」、「２７５」であり、数式１及び数式２を満たさないので、被写体像は繰り返しパターンではないと判定される。
【００４５】
また、上述した従来技術では、被写体像が繰り返しパターンではないと誤判定されてしまう、図８に示すような一対の被写体像信号が得られた場合の各シフト位置ｉにおける相関量ＣＯＲ（ｉ）、及び相関変位量ＣＯＲ’（ｉ）は、図９のようになる。この図９の例では、相関量ＣＯＲ（ｉ）が極小値となるシフト位置ｉは、「−１８．５」、「−１１．５」、「−４．５」、「２．５」、「９．５」、「１６．５」の６点で、それぞれの位置での相関変位量ＣＯＲ’（ｉ）の変化値は、「９０８」、「６８２」、「９０８」、「６８２」、「９０８」、「６８２」であり、数式１及び数式２をどちらも満たすので、被写体像は繰り返しパターンであると判定される。
【００４６】
さらに、上述した従来技術では、被写体像が繰り返しパターンであると正しく判定される、図１０に示すような一対の被写体像信号が得られた場合の各シフト位置ｉにおける相関量ＣＯＲ（ｉ）、及び相関変位量ＣＯＲ’（ｉ）は、図１１のようになる。この図１１の例は、逆光によって、Ａ像、Ｂ像の両方にスロープ状のゴーストが入射した場合に発生する。この図１１の例では、相関量ＣＯＲ（ｉ）が極小値となるシフト位置ｉは、「−１８．３」、「−１１．０５」、「−４．６９」、「２．６５」、「９．５」、「１６．３６」の６点で、それぞれの位置での相関変位量ＣＯＲ’（ｉ）の変化値は、「２４７８」、「２０２４」、「３１３０」、「２４２８」、「３７００」、「２４４２」であり、数式１は満たさないが数式２は満たすので、被写体は繰り返しパターンであると判定される。
【００４７】
以上のように、本実施形態の一眼レフレックスカメラでは、一対の被写体像（Ａ像、Ｂ像）信号に信号差が発生する場合や、被写体像が低輝度の場合でも、被写体像の繰り返しパターンを正確に判定することができる。
【００４８】
ステップＳ６での判定の結果、撮影画面上の各焦点検出領域３１〜３９のうちの少なくともいずれか１つで被写体像が繰り返しパターンであると判定された場合には、続いて、ステップＳ７では、カメラＭＰＵ１０は、ステップＳ５で予め設定した焦点検出に係る優先順位に対して、当該被写体像が繰り返しパターンであると判定された焦点検出領域の優先順位を下げる変更を行う。
【００４９】
ステップＳ７での焦点検出領域の優先順位の変更処理が終了した後、或いはステップＳ６で各焦点検出領域３１〜３９のいずれも被写体像が繰り返しパターンでないと判定された場合、続いて、ステップＳ８では、カメラＭＰＵ１０は、焦点検出が成功した焦点検出領域の中から、焦点検出に係る優先順位と算出したデフォーカス量とに基づいて、撮影レンズ１８の焦点調節を行うための焦点検出領域を選択する。
【００５０】
以下に、ステップＳ７における焦点検出領域の優先順位の変更処理、及びステップＳ８における焦点調節を行うための焦点検出領域の選択処理の例を詳細に説明する。
ここで、ステップＳ５において、図１２に示すような焦点検出領域３１〜３９の優先順位が設定されているものとする。そして、この際、図１３に示す被写体像が撮影画面に表示されている場合について説明する。
【００５１】
図１３の各焦点検出領域３１〜３９において、ステップＳ４で算出されたデフォーカス量、及びステップＳ６での被写体像の繰り返しパターンの判定結果が、以下に示すものであったとする。ここで、「検出不能」とは、デフォーカス量による焦点検出が不可であった場合を示す。
【００５２】
「左上」に位置する焦点検出領域３２  …  ２ｍｍ    …  繰り返しパターンではない
「中央」に位置する焦点検出領域３５  …  検出不能
「右上」に位置する焦点検出領域３７  …  ３ｍｍ    …  繰り返しパターンではない
「左」  に位置する焦点検出領域３１  …  検出不能
「左下」に位置する焦点検出領域３３  …  ２ｍｍ    …  繰り返しパターンではない
「上」  に位置する焦点検出領域３４  …  検出不能
「右下」に位置する焦点検出領域３８  …  ３ｍｍ    …  繰り返しパターンではない
「右」  に位置する焦点検出領域３９  …  ３ｍｍ    …  繰り返しパターンではない
「下」  に位置する焦点検出領域３６  …  ５ｍｍ    …  繰り返しパターンではない
【００５３】
この場合には、被写体像が繰り返しパターンであると判定された焦点検出領域が存在しないため、ステップＳ７の焦点検出に係る優先順位の変更処理は行われない。そして、ステップＳ８では、焦点検出が成功した焦点検出領域（３２、３３、３６〜３９）の中から、焦点検出に係る優先順位に従って、実際に撮影レンズ１８の焦点調節を行うための焦点検出領域が選択される。また、選択の対象となる焦点検出領域の中に最も優先順位が高い焦点検出領域が２つ以上存在する場合には、撮影者から見て、より至近側方向のデフォーカス量を示す焦点検出領域が選択される。上述の例では、第１優先の焦点検出領域（３２、３５、３７）の中で、撮影者から見て最も至近側方向のデフォーカス量を示す「右上」に位置する焦点検出領域３７が、実際に撮影レンズ１８の焦点調節を行うための焦点検出領域として選択される。
【００５４】
しかしながら、図１３の撮影画面において、上述したように、一般的にビルの窓は非常に規則を持っており、逆に、人物は規則性を持っていない。したがって、実際には、ステップＳ６での被写体像の繰り返しパターンの判定結果は、以下に示すものとなる。
【００５５】
「左上」に位置する焦点検出領域３２  …  ２ｍｍ    …  繰り返しパターンである
「中央」に位置する焦点検出領域３５  …  検出不能
「右上」に位置する焦点検出領域３７  …  ３ｍｍ    …  繰り返しパターンである
「左」  に位置する焦点検出領域３１  …  検出不能
「左下」に位置する焦点検出領域３３  …  ２ｍｍ    …  繰り返しパターンである
「上」  に位置する焦点検出領域３４  …  検出不能
「右下」に位置する焦点検出領域３８  …  ３ｍｍ    …  繰り返しパターンである
「右」  に位置する焦点検出領域３９  …  ３ｍｍ    …  繰り返しパターンである
「下」  に位置する焦点検出領域３６  …  ５ｍｍ    …  繰り返しパターンではない
【００５６】
この場合には、ステップＳ７において、図１４で示すように、被写体像が繰り返しパターンであると判定された「左上」に位置する焦点検出領域３２、「右上」に位置する焦点検出領域３７、「左下」に位置する焦点検出領域３３、「右下」に位置する焦点検出領域３８、及び「右」に位置する焦点検出領域３９の優先順位が第４優先に変更される。そして、ステップＳ８では、第３優先の焦点検出領域である「下」に位置する焦点検出領域３６が、実際に撮影レンズ１８の焦点調節を行うための焦点検出領域として選択される。
【００５７】
一般に、撮影画面に規則性を持った被写体像と規則性を持たない被写体像とが混在する場合に、撮影者が本当に撮りたい被写体として規則性を持たない被写体の可能性が高いことを知られている。本発明の実施形態では、この点に着目し、図１４の例において、従来技術では、実際に撮影レンズ１８の焦点調節を行うための焦点検出領域として選択することができなった、規則性を持たない被写体像を含む「下」に位置する焦点検出領域３６を実際の焦点検出領域として選択可能とすべく、優先順位の変更処理を行うようにしている。
【００５８】
また、図１４に示した撮影画面に対して、図１５に示すように、「下」に位置する焦点検出領域３６に人物が存在しない場合には、ステップＳ４で算出されたデフォーカス量、及びステップＳ６での被写体像の繰り返しパターンの判定結果が、以下に示すものとなる。
【００５９】
「左上」に位置する焦点検出領域３２  …  ２ｍｍ    …  繰り返しパターンである
「中央」に位置する焦点検出領域３５  …  検出不能
「右上」に位置する焦点検出領域３７  …  ３ｍｍ    …  繰り返しパターンである
「左」  に位置する焦点検出領域３１  …  検出不能
「左下」に位置する焦点検出領域３３  …  ２ｍｍ    …  繰り返しパターンである
「上」  に位置する焦点検出領域３４  …  検出不能
「右下」に位置する焦点検出領域３８  …  ３ｍｍ    …  繰り返しパターンである
「右」  に位置する焦点検出領域３９  …  ３ｍｍ    …  繰り返しパターンである
「下」  に位置する焦点検出領域３６  …  検出不能
【００６０】
この場合には、ステップＳ８において、第４優先の焦点検出領域（３２、３３、３７〜３９）の中で、撮影者から見て最も至近側方向のデフォーカス量を示す「右上」に位置する焦点検出領域３７が、実際に撮影レンズ１８の焦点調節を行うための焦点検出領域として選択される。当然のことながら、「右上」に位置する焦点検出領域３７は被写体像の繰り返しパターンであり、上述したとおり焦点検出が難しい。このとき、安易に全ての焦点検出領域で焦点検出不能と判定することも可能であるが、焦点検出の結果、繰り返しパターンの焦点検出領域しか存在しないのであれば、それは撮影者の意図と判断して、間違った焦点検出を行う可能性があっても、敢えて焦点検出領域を選択した方が撮影者の決定的撮影チャンスを逃す確率は低くなると考えられる。
【００６１】
続いて、ステップＳ９では、カメラＭＰＵ１０は、レンズＭＰＵ１４に対して、ステップＳ８で選択した焦点検出領域のデフォーカス量に基づいて、撮影レンズ１８の焦点調節制御を行わせる。
【００６２】
図１６に示したステップＳ１〜ステップＳ９までの処理を経ることにより、本発明の実施形態に係る一眼レフレックスカメラの焦点検出及び焦点調節が行われる。
【００６３】
本実施形態では、図１６のステップＳ８において、選択の対象となる焦点検出領域の中に最も優先順位が高い焦点検出領域が２つ以上存在する場合に、撮影者から見て、より至近側方向のデフォーカス量を示す焦点検出領域を選択するようにしているが、実際に撮影レンズ１８の焦点調節を行うための焦点検出領域の選択方法としては、これに限られるものではない。例えば、最も優先順位が高い焦点検出領域の中で、そのデフォーカス量を全て平均化し、これを実際の焦点調節を行うための焦点検出領域におけるデフォーカス量として選択させても良い。また、例えば、最も優先順位が高い焦点検出領域の中で、撮影者から見て１番目に至近側方向のデフォーカス量と２番目に至近側方向のデフォーカス量を平均化し、これを実際の焦点調節を行うための焦点検出領域におけるデフォーカス量として選択させても良い。
【００６４】
以上、説明したように、本実施形態に係る一眼レフレックスカメラでは、焦点検出光学系ユニット５において、撮影レンズ１８の異なる射出瞳位置を通過した被写体からの一対の光束を、一対のラインセンサ２１ａ、２１ｂ上に一対の被写体像（Ａ像及びＢ像）として結合させ（ステップＳ１）、光電変換ユニット１１において、ラインセンサ２１ａ、２１ｂ上に結合された一対の被写体像を一対の被写体像信号に光電変換し（ステップＳ２）、カメラＭＰＵ１０において、一対の被写体像信号に係る画素信号値を相対的にシフトして相関量を算出し（ステップＳ３）、当該相関量が極小値となるシフト位置のうち、当該極小値付近での相関変位量の変化が最も大きい値となるシフト位置に基づいて、撮影レンズ１８のデフォーカス量を算出し（ステップＳ４）、極小値付近での相関変位量の変化が最も大きい値と、当該極小値以外の極小値付近での相関変位量の変化値とに基づいて、被写体像が繰り返しパターンであるか否かを判定するようにしている（ステップＳ６）。
【００６５】
具体的に、本実施形態に係る一眼レフレックスカメラでは、ステップＳ６の被写体像が繰り返しパターンであるか否かの判定において、極小値付近での相関変位量の変化が最も大きい値と、当該極小値以外の極小値付近の相関変位量の変化値であって２番目に大きい値との比が、第１の所定レベルよりも小さい値である場合、或いは、極小値付近での相関変位量の変化が最も大きい値と、当該極小値以外の極小値付近の相関変位量の変化値であって３番目に大きい値との比が、第２の所定レベルよりも小さい値である場合に、被写体像が繰り返しパターンであると判定するようにしている。
【００６６】
本実施形態に係る一眼レフレックスカメラによれば、逆光等によって各被写体像（Ａ像及びＢ像）の信号に信号差が発生する場合や、被写体像が低輝度の場合においても、被写体像の繰り返しパターンを正確に判定することができる。
【００６７】
また、本実施形態に係る一眼レフレックスカメラでは、ステップＳ４でのデフォーカス量の算出に際して、撮影画面上の複数の焦点検出領域（例えば、図１２の焦点検出領域３１〜３９）において算出を行っており、更に、カメラＭＰＵ１０において、複数の焦点検出領域における焦点検出に係る優先順位を設定し（ステップＳ５）、複数の焦点検出領域のうち、ステップＳ６により当該被写体像が繰り返しパターンであると判定された焦点検出領域の前記優先順位を下げる変更を行い（ステップＳ７）、焦点検出が成功した焦点検出領域の中から、前記優先順位とデフォーカス量とに基づいて、撮影レンズ１８の焦点調節を行うための焦点検出領域を選択するようにしている（ステップＳ８）。これにより、撮影者の意図をより反映させた撮影レンズ１８の焦点検出及び焦点調整を行うことが可能になる。
【００６８】
前述した本発明の実施形態に係る一眼レフレックスカメラを構成する図１の各手段、並びに一眼レフレックスカメラの制御方法を示した図１６の各ステップは、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は本発明に含まれる。
【００６９】
具体的に、前記プログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭのような記憶媒体に記録し、或いは各種伝送媒体を介し、コンピュータに提供される。前記プログラムを記録する記憶媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ以外に、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、不揮発性メモリカード等を用いることができる。他方、前記プログラムの伝送媒体としては、プログラム情報を搬送波として伝搬させて供給するためのコンピュータネットワーク（ＬＡＮ、インターネットの等のＷＡＮ、無線通信ネットワーク等）システムにおける通信媒体（光ファイバ等の有線回線や無線回線等）を用いることができる。
【００７０】
また、コンピュータが供給されたプログラムを実行することにより本実施形態に係る一眼レフレックスカメラの機能が実現されるだけでなく、そのプログラムがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）或いは他のアプリケーションソフト等と共同して本実施形態に係る一眼レフレックスカメラの機能が実現される場合や、供給されたプログラムの処理の全て、或いは一部がコンピュータの機能拡張ボードや機能拡張ユニットにより行われて本実施形態に係る一眼レフレックスカメラの機能が実現される場合も、かかるプログラムは本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施形態に係る一眼レフレックスカメラの概略構成図である。
【図２】繰り返しパターンとならない各被写体像（Ａ像及びＢ像）信号の例を示した図である。
【図３】図２の各被写体像信号における相関量と相関変位量を示した特性図である。
【図４】繰り返しパターンとなる各被写体像（Ａ像及びＢ像）信号の例を示した図である。
【図５】図４の各被写体像信号における相関量と相関変位量を示した特性図である。
【図６】繰り返しパターンと誤判定され易い各被写体像（Ａ像及びＢ像）信号の例を示した図である。
【図７】図６の各被写体像信号における相関量と相関変位量を示した特性図である。
【図８】繰り返しパターンでないと誤判定され易い各被写体像（Ａ像及びＢ像）信号の例を示した図である。
【図９】図８の各被写体像信号における相関量と相関変位量を示した特性図である。
【図１０】繰り返しパターンでないと誤判定され易い各被写体像（Ａ像及びＢ像）信号の例を示した図である。
【図１１】図１０の各被写体像信号における相関量と相関変位量を示した特性図である。
【図１２】撮影画面内の複数の焦点検出領域に焦点検出に係る優先順位が設定された状態を示した図である。
【図１３】図１２の撮影画面に、被写体像が表示された状態を示した図である。
【図１４】撮影画面内の複数の焦点検出領域における焦点検出に係る優先順位を変更した状態を示した図である。
【図１５】撮影画面内の複数の焦点検出領域における焦点検出に係る優先順位を変更した状態を示した図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る一眼レフレックスカメラの制御方法を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００７２】
１  カメラ本体
２  レンズユニット
３  メインミラー
４  サブミラー
５  焦点検出光学系ユニット
６  ピント板
７  ペンタプリズム
８  アイピース
９  撮像部
１０  カメラＭＰＵ
１１  光電変換ユニット
１２  撮像ユニット
１３  ダイヤルユニット
１４  レンズＭＰＵ
１５  Ａ／Ｄ変換ユニット
１６  レンズ駆動ユニット
１７  絞り駆動ユニット
１８  撮影レンズ
１９  絞り
２０  マウント接点
２１ａ、２１ｂ  ラインセンサ（センサアレイ）
【図１】
0004773769.tif 000002
【図２】
0004773769.tif 000003
【図３】
0004773769.tif 000004
【図４】
0004773769.tif 000005
【図５】
0004773769.tif 000006
【図６】
0004773769.tif 000007
【図７】
0004773769.tif 000008
【図８】
0004773769.tif 000009
【図９】
0004773769.tif 000010
【図１０】
0004773769.tif 000011
【図１１】
0004773769.tif 000012
【図１２】
0004773769.tif 000013
【図１３】
0004773769.tif 000014
【図１４】
0004773769.tif 000015
【図１５】
0004773769.tif 000016
【図１６】
0004773769.tif 000017