JP2004212431A - オートフォーカス装置及びオートフォーカス方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】カメラ装置の製造に際して不都合を生じさせたり、使い勝手を低下させることなく、暗い撮影環境下においてもより正しい合焦状態での撮影を行わせることを可能とする。
【解決手段】画像処理回路/CPU6は、ハーフシャッター操作に応じAF処理を実施した後、撮影のシャッター命令が確認されたら、TTLストロボ調光処理により、ストロボ回路11の発光手段を発光させ、かつ撮像素子2の出力信号の輝度成分に基づき撮影時の発光量を判断する。さらに撮影時の発光量から被写体距離を計算等により取得する。その後、AF処理で合焦判定がNGであった場合には、レンズ駆動回路5により、撮影時の発光量に基づき取得しておいた被写体距離に対応する位置へ光学系1を移動させて撮影処理を行う。暗い被写体に不利な位相差方式やコントラスト方式でフォーカス判断が不能でも、光学系1を正確な合焦位置の近傍に移動できる。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ装置におけるオートフォーカス装置及びオートフォーカス方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、デジタルカメラや銀塩カメラにおいてはオートフォーカス(AF)機構を備えたものが殆どであり、それらに採用されているオートフォーカス方式としては、異なる位置での入射光の差を確認して合焦する位相検出方式や、CCD等により撮像した画像のコントラストが最も強くなるレンズ位置を検出した合焦するコントラスト検出方式が一般的である。また、いずれのAF方式においても、被写体が暗い場合には正確な合焦位置が判断ができない場合が多い。このため、そのような撮影環境では補助光を照射し、被写体環境を改善させるようにしている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−275412号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したように被写体に補助光を照射する場合においても、光量不足により合焦位置が判断不能であったり、誤った判断をしたりてしまう場合があった。特にピントが合っていないにもかかわらず、合焦したとユーザーに報告してしまう等、ユーザーにピントが合っていないことを伝えられないという問題があった。
【0005】
また、補助光を照射させる装置や部品を搭載する場合には、コストの上昇や、製品の大きさやデザインの制限が生じ、被写体が人物である場合にはAF動作中にまぶしさを感じさせたりするといった、不都合が点が多々あった。
【0006】
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、カメラ装置の製造に際して不都合を生じさせたり、使い勝手を低下させることなく、暗い撮影環境下においてもより正しい合焦状態での撮影を行わせることが可能となるオートフォーカス装置及びオートフォーカス方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために被写体の光学像を結像させる光学系の合焦位置を所定の方式により判断し、その合焦位置へ光学系を移動するオートフォーカス機能を備えたカメラ装置において、発光手段と、この発光手段を予備発光させたときの前記光学像の明るさに基づき、撮影時における発光手段の適正発光量を決定する調光手段と、この調光手段による適正発光量の決定に際して発光手段が予備発光されたときの光学像の明るさに対応する被写体距離を取得する距離取得手段と、前記オートフォーカス機能により光学系の合焦位置が判断できなかったとき、前記光学系を、前記距離取得手段により取得された被写体距離に対応する位置へ移動させる制御手段とを備えたものとした。
【0008】
かかる構成においては、オートフォーカス機能によって光学系の合焦位置が判断できないような暗い撮影環境下であっても、撮影時には光学系を、調光手段による適正発光量の決定に際して発光手段が予備発光されたときの光学像の明るさに対応する被写体距離に応じた位置、つまり正確な合焦位置の近傍に移動させることができる。
【0009】
また、請求項2の発明にあっては、前記距離取得手段は、前記調光手段により決定された適正発光量に基づき被写体距離を取得するものとした。
【0010】
また、請求項3の発明にあっては、被写体の光学像を結像させる光学系の合焦位置を所定の方式により判断し、その合焦位置へ光学系を移動するオートフォーカス機能と、発光手段を予備発光させたときの前記光学像の明るさに基づき、撮影時における前記発光手段の適正発光時間を決定し、撮影時には前記発光手段を前記適正発光時間だけ発光させる調光機能とを備えたカメラ装置におけるオートフォーカス方法であって、前記オートフォーカス機能により光学系の合焦位置が判断できなかったとき、光学系を、前記調光機能による適正発光量の決定に際して発光手段が予備発光されたときの光学像の明るさに対応する被写体距離に応じた位置へ移動させる方法とした。
【0011】
かかる方法によれば、オートフォーカス機能によって光学系の合焦位置が判断できないような暗い撮影環境下であっても、撮影時には光学系を正確な合焦位置の近傍に移動させることができる。
【0012】
また、請求項4の発明にあっては、被写体の光学像を結像させる光学系の合焦位置を所定の方式により判断し、その合焦位置へ光学系を移動するオートフォーカス機能と、発光手段を予備発光させたときの前記光学像の明るさに基づき、撮影時における前記発光手段の適正発光時間を決定し、撮影時には前記発光手段を前記適正発光時間だけ発光させる調光機能とを備えたカメラ装置が有するコンピュータを、前記オートフォーカス機能により光学系の合焦位置が判断できなかったとき、光学系を、前記調光機能による適正発光量の決定に際して発光手段が予備発光されたときの光学像の明るさに対応する被写体距離に応じた位置へ移動させる制御手段として機能させるためのプログラムとした。
【0013】
また、請求項5の発明にあっては、被写体の光学像を結像させる光学系の合焦位置を所定の方式により判断し、その合焦位置へ光学系を移動するオートフォーカス機能を備えたカメラ装置において、発光手段と、この発光手段を予備発光させたときの前記光学像の明るさに基づき、撮影時における発光手段の適正発光時間を決定する調光手段と、この調光手段による適正発光量の決定に際して発光手段が予備発光されたときの光学像の明るさに対応する被写体距離を取得する距離取得手段と、前記オートフォーカス機能により判断された光学系の合焦位置に対応する被写体距離と、前記距離取得手段により取得された被写体距離との関係が予め決められた無効条件と一致するとき、前記オートフォーカス機能により判断された光学系の合焦位置を無効とする処理を実行する制御手段とを備えたものとした。
【0014】
かかる構成においては、無効条件として、オートフォーカス機能により判断される光学系の合焦位置に、撮影環境が暗いことに起因した誤差が生じていると判断できる条件を設定しておくことにより、撮影時において光学系の位置が正確な合焦位置と大きく異なるような場合には、それを使用者に知らせるなどの所定の処理を実施することにより、そうした事態の発生が防止できる。
【0015】
また、請求項6の発明にあっては、前記距離取得手段は、前記調光手段により決定された適正発光量に基づき被写体距離を取得するものとした。
【0016】
また、請求項7の発明にあっては、前記制御手段は、前記オートフォーカス機能により判断された光学系の合焦位置を無効とするとともに、撮影時における光学系の位置を、前記距離取得手段により取得された被写体距離に対応する位置へ切り替えるものとした。
【0017】
かかる構成においては、撮影時において光学系の位置が正確な合焦位置と大きく異なる事態の発生が防止できると同時に、撮影時における光学系の位置を正確な合焦位置の近傍に移動させることができる。
【0018】
また、請求項8の発明にあっては、前記無効条件は、前記オートフォーカス機能により判断された光学系の合焦位置に対応する被写体距離と、前記距離取得手段により取得された被写体距離との差が予め決められた距離よりも短いことであるものとした。
【0019】
かかる構成においては、撮影時において光学系を合焦位置へ移動すると同時に、オートフォーカス機能により判断された合焦位置が明らかな誤りである場合には、撮影時における光学系の位置を正確な合焦位置の近傍に移動させることができる。
【0020】
また、請求項9の発明にあっては、被写体の光学像を結像させる光学系の合焦位置を所定の方式により判断し、その合焦位置へ光学系を移動するオートフォーカス機能と、発光手段を予備発光させたときの前記光学像の明るさに基づき、撮影時における前記発光手段の適正発光時間を決定し、撮影時には前記発光手段を前記適正発光時間だけ発光させる調光機能とを備えたカメラ装置におけるオートフォーカス方法であって、前記オートフォーカス機能により判断された光学系の合焦位置に対応する被写体距離と、前記調光機能による調光手段による適正発光量の決定に際して発光手段が予備発光されたときの光学像の明るさに対応する被写体距離との関係が予め決められた無効条件と一致するか否か判別する工程と、この工程で前記関係が予め決められた無効条件と一致すると判別されたとき、前記オートフォーカス機能により判断された光学系の合焦位置を無効とする処理を実行する工程とを含む方法とした。
【0021】
かかる方法によれば、無効条件として、オートフォーカス機能により判断される光学系の合焦位置に、撮影環境が暗いことに起因した誤差が生じていると判断できる条件を設定しておくことにより、撮影時において光学系の位置が正確な合焦位置と大きく異なる事態の発生が防止できる。
【0022】
また、請求項10の発明にあっては、被写体の光学像を結像させる光学系の合焦位置を所定の方式により判断し、その合焦位置へ光学系を移動するオートフォーカス機能と、発光手段を予備発光させたときの前記光学像の明るさに基づき、撮影時における前記発光手段の適正発光時間を決定し、撮影時には前記発光手段を前記適正発光時間だけ発光させる調光機能とを備えたカメラ装置が有するコンピュータに、前記オートフォーカス機能により判断された光学系の合焦位置に対応する被写体距離と、前記調光機能による調光手段による適正発光量の決定に際して発光手段が予備発光されたときの光学像の明るさに対応する被写体距離との関係が予め決められた無効条件と一致するか否か判別する手順と、この手順で前記関係が予め決められた無効条件と一致すると判別されたとき、前記オートフォーカス機能により判断された光学系の合焦位置を無効とする処理を実行する手順とを実行させるためのプログラムとした。
【0023】
また、請求項11の発明にあっては、被写体の光学像を結像させる光学系の合焦位置を所定の方式により判断し、その合焦位置へ光学系を移動するオートフォーカス機能を備えたカメラ装置において、発光手段と、この発光手段を予備発光させたときの前記光学像の明るさに基づき、撮影時における発光手段の適正発光時間を決定する調光手段と、この調光手段による適正発光量の決定に際して発光手段が予備発光されたときの光学像の明るさに対応する被写体距離を取得する距離取得手段と、撮影待機状態における前記光学像の明るさを測定する測定手段と、この測定手段により測定された明るさが所定の明るさよりも暗いとき、撮影時における光学系を、前記オートフォーカス機能によらず、前記距離取得手段により取得された被写体距離に応じた位置へ移動させる制御手段とを備えたものとした。
【0024】
かかる構成においては、撮影待機状態における光学像の明るさが所定の明るさよりも暗いときに、撮影時における光学系の位置を、オートフォーカス機能によらず、調光機能による調光手段による適正発光量の決定に際して発光手段が予備発光されたときの光学像の明るさに対応する被写体距離に応じた位置とすることができる。したがって、撮影待機状態において光学像の明るさが一定以上暗いときには、撮影時において光学系を正確な合焦位置の近傍に移動させることができる。
【0025】
また、請求項12の発明にあっては、前記距離取得手段は、前記調光手段により決定された適正発光量に基づき被写体距離を取得するものとした。
【0026】
また、請求項13の発明にあっては、被写体の光学像を結像させる光学系の合焦位置を所定の方式により判断し、その合焦位置へ光学系を移動するオートフォーカス機能と、発光手段を予備発光させたときの前記光学像の明るさに基づき、撮影時における前記発光手段の適正発光時間を決定し、撮影時には前記発光手段を前記適正発光時間だけ発光させる調光機能とを備えたカメラ装置におけるオートフォーカス方法であって、撮影待機状態において前記光学像の明るさを測定する工程と、この工程で測定した明るさが所定の明るさよりも暗いか否かを判別する工程と、この工程で、前記光学像の明るさが所定の明るさよりも暗いと判別されたとき、撮影時における光学系を、前記オートフォーカス機能によらず、前記調光手段による適正発光量の決定に際して発光手段が予備発光されたときの光学像の明るさに対応する被写体距離に応じた位置へ移動させる工程とからなる方法とした。
【0027】
かかる方法によれば、 撮影待機状態において光学像の明るさが一定以上暗いときには、撮影時において光学系の位置が正確な合焦位置と大きく異なる事態の発生が確実に防止できる。
【0028】
また、請求項14の発明にあっては、被写体の光学像を結像させる光学系の合焦位置を所定の方式により判断し、その合焦位置へ光学系を移動するオートフォーカス機能と、発光手段を予備発光させたときの前記光学像の明るさに基づき、撮影時における前記発光手段の適正発光時間を決定し、撮影時には前記発光手段を前記適正発光時間だけ発光させる調光機能とを備えたカメラ装置が有するコンピュータに、撮影待機状態において前記光学像の明るさを測定する手順と、この手順で測定した明るさが所定の明るさよりも暗いか否かを判別する手順と、この手順で、前記光学系の明るさが所定の明るさよりも暗いと判別されたとき、撮影時における光学系を、前記オートフォーカス機能によらず、前記調光手段による適正発光量の決定に際して発光手段が予備発光されたときの光学像の明るさに対応する被写体距離に応じた位置へ移動させる手順とを実行させるためのプログラムとした。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図にしたがって説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本実施の形態にかかる電子スチルカメラの電気的な回路構成を示すブロック図である。この電子スチルカメラは、フォーカスレンズを含むレンズ群からなる光学系1と、この光学系1により結像されるCCD等の撮像素子2、撮像素子2を駆動するためのTG3と、撮像素子2から出力された撮像信号から相関二重サンプリングによりノイズを除去し、それを保持するCDS、その撮像信号を増幅するゲイン調整アンプ(AGC)、増幅後の撮像信号をデジタル信号に変換するA/D変換器(AD)からなるユニット回路4を有している。
【0030】
前記光学系1内のフォーカスレンズはAFモータを備えるレンズ駆動機構に保持されている。レンズ駆動回路5はであって、画像処理回路/CPU6の制御により前記AFモータを駆動させることにより前記フォーカスレンズを光軸方向に移動し、撮像素子2に結像される被写体像のフォーカスを調整する。また、AE制御時には、撮像素子2が、画像処理回路/CPU6から送られるシャッターパルスに基づきTG3によって駆動され、その電荷蓄積時間を制御される。これにより電子シャッターが実現される。
【0031】
画像処理回路/CPU6は各種の信号処理、及び画像処理機能を備えたものであり、ユニット回路4を経てデジタル信号に変換された撮像信号からビデオ信号を生成し、撮像素子2によって撮像した被写体像をスルー画像としてTFT液晶モニター等からなる表示装置7に表示させる。また、撮像時には、撮像信号を圧縮して所定のフォーマットの画像ファイルを生成し、それをフラッシュメモリ等からなる画像記録媒体8に記憶させ、再生時には圧縮した画像ファイルを伸張して表示装置7に表示させる。
【0032】
さらに、画像処理回路/CPU6には、シャッターキー等の各種のスイッチを含む操作キー部9、メモリー10、ストロボ回路11が接続されている。メモリー10は、画像処理回路/CPU6による各部の制御及び各種データ処理に必要な動作プログラムが記録されたプログラムROMであり、本実施の形態においては、特に画像処理回路/CPU6を本発明の、調光手段、距離取得手段、制御手段として機能させるためのプログラムが記憶されている。
【0033】
ストロボ回路11は、キセノンランプ等を発光手段として備えており、画像処理回路/CPU6からTG3を介してストロボ回路11に発光信号が送られ、この信号が出力されている間のみ前記発光手段が発光する。また、その光量は発光時間に比例する。このとき、ストロボ光を受けた被写体の像が光学系1を介して撮像素子2上に結像され、撮像素子2は信号を出力する。この撮像素子2から出力された信号は、ユニット回路4にて、サンプリング、増幅、デジタル化され、画像処理回路/CPU6に送られる。そして、画像処理回路/CPU6内で輝度に変換された後、撮影時の発光時間が算出され、撮影時には算出された時間だけストロボ回路11に発光信号が送られる。すなわちTTL方式での調光が行われる。
【0034】
なお、メモリー10は、プログラム等の記憶データを必要に応じて書き換え可能なメモリであってもよい。また、上記プログラムやデータは、その一部が画像記録媒体8に記憶される構成であってもよい。
【0035】
次に、上記構成からなる電子スチルカメラの撮像時における動作を図2に示したフローチャートに従って説明する。このフローチャートは、夜間の照明のない戸外等での暗い撮影環境下においてキャプチャーモード(撮像モード)が選択されたときの動作を示すものである。
【0036】
電子スチルカメラは、シャッターキーが半押しされると(ステップSA1でYES)、コントラスト検出方式によるオートフォーカス処理を実施し、レンズ駆動回路5によりAFモータを駆動して、撮像素子2により撮像した画像における輪郭の高周波成分を基に、コントラストが最も強くなると判断した位置(合焦位置)にフォーカスレンズを移動する(ステップSA2)。なお、ここでのオートフォーカス処理は位相差方式でもよいし、また補助光を使用するようにしてもよい。また、被写体の光量不足によりフォーカスレンズの合焦位置が得られないときには、AF合焦判定をNGとして処理する。
【0037】
引き続きオートフォーカス完了後に、シャッターキーが押され撮影のシャッター命令を確認したら(ステップSA3でYES)、TTLストロボ調光処理により、撮像時におけるストロボ光の発光時間(発光量)を算出する(ステップSA4)。ここでは、例えば以下のようにして発光時間(発光量)を算出する。すなわち、あらかじめ決められた発光時間T1,T2による2回の予備発光を行い、各々の発光時においては、撮像素子2からユニット回路4を介して送られてきたデジタル信号(撮像信号)を用いて、ヒストグラムの最高輝度存在値(ヒストグラムのピーク:HysPeakT1,HysPeakT2)を算出する。次に、HysPeakT1、HysPeakT2、及び発光時間T1、T2を用いて、下記式(1)により発光時間の変化に対するヒストグラムピーク(最高)値の変化割合TestRatioを算出する。
TestRatio=(HysPeakT2/HysPeakT1)/(T2/T1)・・・・・・(1)
【0038】
さらに、このTestRatioを考慮して、予備発光1回目の発光時間T1でのヒストグラムの最高値データHysPeakT1が、予め定めた目標ピーク値PeakTargetへ変化する撮像発光時間SetTimeを下記式(2)により算出し、それを撮像時におけるストロボ光の発光時間とする。
SetTime=T1×(1/TestRatio)×PeakTarget/HysPeakT1・・・・・・(2)
【0039】
引き続き、算出した撮影時の発光時間つまりストロボ発光光量より、被写体までの距離Dstrobeを算出し、それをバッファに一時記憶する(ステップSA5)。なお、発光時間が1000msec程度以上の場合には、ストロボの持つ光量を全て発光させるため、算出される距離DstrobeはストロボのガイドナンバーGと、絞り値Fから下記式(3)により算出される。
Dstrobe=G/F(m)
【0040】
つまりガイドナンバーG=7、絞り値F=2.8の場合には、距離Dstrobeは2.5mとなる。また、被写体までの距離は、計算によらずとも、あらかじめ発光量(発光時間)と距離との関係を測定し、その測定データをテーブル化して記憶しておき、ステップSA4のTTLストロボ調光処理で算出した発光時間に対応する距離を読み出すようにしてもよい。
【0041】
次に、補助光の有無にかかわらず、ステップSA3のオートフォーカス処理においてAF合焦判定がNGでなければ(ステップSA6でYES)、そのまま撮影処理を行い、撮像素子2により取り込んだ画像のデータを圧縮して画像記憶媒体8に記録する(ステップSA8)。他方、オートフォーカス処理においてAF合焦判定がNGであった場合には、前述したTTLストロボの調光処理に続いて算出しておいた距離にフォーカスレンズを移動させてから(ステップSA7)、撮影処理を行い画像を記録する(ステップSA8)。
【0042】
したがって、本実施の形態によれば、暗い被写体に不利な位相差方式やコントラスト方式によるオートフォーカス動作により合焦位置が判断不能であった場合においては、TTLストロボ調光処理で判断(算出)した距離にあわせることで、撮影される画像を全くのピンボケの状態からピントの合った状態へ大幅に改善することができる。しかも、コントラスト検出方式や位相差方式によるオートフォーカス動作に際して補助光を照射させる装置や部品を廃止することができる。その結果、電子スチルカメラの製造に際して不都合を生じさせたり、使い勝手を低下させることなく上記効果を得ることができる。
【0043】
なお、前述したステップSA5では、TTLストロボ調光処理によって算出されたストロボ光の発光時間から被写体までの概算距離を算出するようにしたが、これに限らず、例えばストロボ回路11が発光手段の発光強度が調整可能な構成であるとともに、TTLストロボ調光処理ではストロボ光の発光時間ではなくストロボ光の強度が算出され、算出された強度が前記発光手段の発光強度として設定されることによって撮影時の適正発光量が確保されるものにおいては、ステップSA5における被写体までの概算距離の算出を、TTLストロボ調光処理によって算出されたストロボ光の強度に基づき行うようにしてもよい。
【0044】
さらに、TTLストロボ調光処理における所定の発光量での予備発光時に、撮像素子2からユニット回路4を介して出力されたデジタル信号に含まれる輝度情報、つまり撮像された被写体の明るさから概算距離を直接算出するようにしてもよい。また、被写体の明るさと被写体までの距離との関係をあらかじめ測定し、かつその測定データをテーブル化して記憶しておき、ステップSA5では、TTLストロボ調光処理での予備発光を行ったとき検出した被写体の明るさに対応する距離を読み出すようにしてもよい。なお、その場合、TTLストロボ調光処理による予備発光は本実施の形態のように2回である必要はなく1回であっても構わない。また2回の場合には、前後いずれか一方の予備発光で検出した被写体の明るさから距離を取得してもよく、さらには前述したテーブルを予備発光時の発光量の違いに応じて2種類用意しておき、2回の予備発光に伴い異なるテーブルから取得した2種類の距離を取得し、それらの平均値を概算距離としてもよい。
【0045】
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態を、電子スチルカメラの撮像時における動作を示す図3のフローチャートに従い説明する。本実施の形態においても、電子スチルカメラは、シャッターキーが半押しされたら(ステップSB1)、オートフォーカス処理を実施し(ステップSB2)、シャッターキーが押され撮影のシャッター命令を確認したら(ステップSB3でYES)、TTLストロボ調光処理により、撮像時におけるストロボ光の発光時間(発光量)を算出た後(ステップSB4)、算出した発光時間に基づき被写体までの距離を算出し一時記憶する(ステップSB5)。ここまでは、第1の実施の形態と同様である。但し、オートフォーカス処理では、オートフォーカスの方式に応じた手順によって被写体までの距離を算出し、記憶しておく。例えばコントラスト検出方式の場合には、フォーカスレンズの位置に基づき距離を算出する。
【0046】
次に、補助光の有無にかかわらず、ステップSB3のオートフォーカス処理においてAF合焦判定がOKであったが、前記オートフォーカス処理に際して取得した被写体までの距離と、ステップSB5での算出結果(TTLストロボ調光処理により算出した距離)との絶対値が規定以上離れていた場合については(ステップSB6でYES)、オートフォーカス処理での合焦判断の結果が誤判定であると考えられるため、先の合焦OKを合焦NGに訂正し、それを示すメッセージやマークを表示装置7に表示する(ステップSB7)。しかる後、撮影処理を実施する(ステップSB8)。また、ステップSB6の判断結果がNOであった場合には、通常通りそのまま撮影処理を実施する(ステップSB8)。
【0047】
以上のように本実施の形態においては、被写体が暗いことに起因して、位相差方式やコントラスト方式によるオートフォーカス動作での合焦状態の判断(合焦OK)に誤りがあった場合には、それをOK判断が間違いであることを訂正し、非合焦状態であることをユーザーに伝えることができる。したがって、ユーザーに撮影のやり直しを促したり、手動によるピント合わせを促したりすことができ、その結果、ピントの合った画像を記録させることができる。また、本実施の形態においても、コントラスト検出方式や位相差方式によるオートフォーカス処理に際して補助光を照射させる装置や部品を廃止することができ、電子スチルカメラの製造に際して不都合を生じさせたり、使い勝手を低下させることなく上記効果を得ることができる。
【0048】
なお、本実施の形態では、オートフォーカス処理での合焦判断の結果が誤判定であると考えられたときに、ステップSB7では、それを示すメッセージやマークを表示装置7に表示させるようにしたが、以下のようにしてもよい。例えば、オートフォーカス処理で判断したフォーカスレンズの合焦位置が何段階も存在していた場合には、それらの中間の距離を被写体までの距離として、フォーカスレンズの位置を訂正する処理を行わせたり、撮影モードを、AF動作を行わない撮影モードに自動的に切り替えたり、更には、前述したメッセージ等の表示とともに、撮影操作(シャッター操作)を無効とし、撮影処理を中止する処理を行わせるようにしてもよい。さらには、前述した第1の実施の形態におけるステップSA7と同一の処理を行わせるようにしてもよい。
【0049】
また、本実施の形態においても、TTLストロボ調光処理で算した撮像時におけるストロボ光の発光時間から被写体までの距離を算出するようにしたが(ステップSB5)、係る距離(概算距離)については、第1の実施の形態で述べた他の方法によって取得するようにしてもよい。
【0050】
(第3の実施の形態)
次に本発明の第2の実施の形態を説明する。本実施の形態はメモリ10に画像処理回路/CPU6を本発明の測定手段として機能させるプログラムが記憶されているものである。以下、本実施の形態における電子スチルカメラの撮像時における動作を図4のフローチャートに従い説明する。
【0051】
本実施の形態において、電子スチルカメラは、シャッターキーが半押しされたら(ステップSC1)、撮像素子2を駆動し、撮像素子2から出力されデジタル化された信号に基づき被写体の明るさを測定するとともに、測定した明るさが規定より明るいか否かを判別する(ステップSC2)。この明るさが規定より明るい場合には(ステップSC2でYES)、AF方式を示すフラグを標準方式にセットした後(ステップSC3)、従来どおり、コントラスト方式または位相差方式によるオートフォーカス処理を実施する(ステップSC4)。一方、ステップS2の判別結果がNOであって、被写体の明るさが既定の明るさより暗い場合には、フォーカス方式を示すフラグをストロボ方式にセットする(ステップSC5)。
【0052】
引き続き、シャッターキーが押され撮影のシャッター命令を確認したら(ステップSC6でYES)、第1及び第2の実施の形態と同様のTTLストロボ調光処理により、撮像時におけるストロボ光の発光時間(発光量)を算出する(ステップSC7)。しかる後、AF方式を示すフラグが標準方式にセットされていたら(ステップSC8でNO)、そのまま撮影処理を行う(ステップSC10)。一方、前記フラグがストロボ方式にセットされていたときには(ステップSC8でYES)、ステップSC7で算出しておいた発光時間に基づき被写体までの距離を算出し(ステップSC9)、ここで算出した距離に対応する位置へフォーカスレンズを移動した後、撮影処理を行う(ステップSC10)。
【0053】
以上のように、本実施の形態においては、被写体の明るさが極端に暗く、従来のコントラスト方式または位相差方式によるオートフォーカス処理では合焦状態を正確に判断できない場合には、AF方式をストロボ方式としてTTLストロボ機能を用いて算出した距離に基づきフォーカスレンズの位置を制御することから、被写体の明るさが極端に暗い撮影環境下におけるオートフォーカス動作の精度を向上させることができる。また、補助光がなくても極端に暗い場所でのフォーカスを可能とすることができるため、電子スチルカメラの製造に際して不都合を生じさせたり、使い勝手を低下させることなく上記効果を得ることができる。
【0054】
なお、本実施の形態においても、TTLストロボ調光処理で算した撮像時におけるストロボ光の発光時間から被写体までの距離を算出するようにしたが(ステップSC9)、係る距離(概算距離)については、第1の実施の形態で述べた他の方法によって取得するようにしてもよい。
【0055】
なお、以上の説明においては、主として本発明を電子スチルカメラに採用した場合について説明したが、本発明はコントラスト検出方式や位相差方式等によるオートフォーカス機能と、撮影時のストロボ光の光量をTTL方式により制御する調光機能を備えたものであれば、銀塩カメラにも採用することができる。
【0056】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1〜請求項3の発明においては、オートフォーカス機能によって光学系の合焦位置が判断できないような暗い撮影環境下であっても、撮影時には光学系を、調光手段による適正発光量の決定に際して発光手段が予備発光されたときの光学像の明るさに対応する被写体距離に応じた位置、つまり正確な合焦位置の近傍に移動させることができるようにした。
【0057】
よって、カメラ装置の製造に際して不都合を生じさせたり、使い勝手を低下させることなく、暗い撮影環境下においてもより正しい合焦状態での撮影を行わせることが可能となる。
【0058】
また、請求項4の発明においては、そのプログラムを、オートフォーカス機能と、予備発光時の光学像の明るさに応じて撮影時には発光手段を適正発光時間だけ発光させる調光機能を備えたカメラ装置に用いることにより、請求項1及び2の発明を実施することができる。
【0059】
また、請求項5,6及び請求項9の発明においては、撮影時において光学系の位置が正確な合焦位置と大きく異なるような場合には、それを使用者に知らせるなどの所定の処理を実施することにより、そうした事態の発生が防止できるようにした。よって、カメラ装置の製造に際して不都合を生じさせたり、使い勝手を低下させることなく、暗い撮影環境下においてもより正しい合焦状態での撮影を行わせることが可能となる。
【0060】
また、請求項7の発明においては、撮影時において光学系の位置が正確な合焦位置と大きく異なる事態の発生が防止できると同時に、撮影時における光学系の位置を正確な合焦位置の近傍に移動させることができる。よって、カメラ装置の製造に際して不都合を生じさせたり、使い勝手を低下させることなく、暗い撮影環境下においてもより正しい合焦状態での撮影を行わせることが可能となる。
【0061】
また、請求項8の発明においては、撮影時において光学系を合焦位置へ移動すると同時に、オートフォーカス機能により判断された合焦位置が明らかな誤りである場合には、撮影時における光学系の位置を正確な合焦位置の近傍に移動させることができるようにした。よって、カメラ装置の製造に際して不都合を生じさせたり、使い勝手を低下させることなく、暗い撮影環境下においてもより一層正しい合焦状態での撮影を行わせることが可能となる。
【0062】
また、請求項10の発明においては、そのプログラムを、オートフォーカス機能と、予備発光時の光学像の明るさに応じて撮影時には発光手段を適正発光時間だけ発光させる調光機能を備えたカメラ装置に用いることにより、請求項4及び7の発明を実施することができる。
【0063】
また、請求項11〜請求項13の発明においては、撮影待機状態において光学像の明るさが一定以上暗いときには、撮影時において光学系を正確な合焦位置の近傍に移動させることができるようにした。よって、カメラ装置の製造に際して不都合を生じさせたり、使い勝手を低下させることなく、暗い撮影環境下においてもより正しい合焦状態での撮影を行わせることが可能となる。
【0064】
また、請求項14の発明においては、そのプログラムを、オートフォーカス機能と、予備発光時の光学像の明るさに応じて撮影時には発光手段を適正発光時間だけ発光させる調光機能を備えたカメラ装置に用いることにより、請求項8及び9の発明を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の各実施の形態に共通する電子スチルカメラのブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態における動作を示すフローチャートである。
【図3】本発明の第2の実施の形態における動作を示すフローチャートである。
【図4】本発明の第3の実施の形態における動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 光学系
2 撮像素子
5 レンズ駆動回路
6 画像処理回路/CPU
7 表示装置
8 画像記録媒体
9 操作キー部
10 メモリー
11 ストロボ回路

Claims (14)

  1. 被写体の光学像を結像させる光学系の合焦位置を所定の方式により判断し、その合焦位置へ光学系を移動するオートフォーカス機能を備えたカメラ装置において、
    発光手段と、
    この発光手段を予備発光させたときの前記光学像の明るさに基づき、撮影時における発光手段の適正発光量を決定する調光手段と、
    この調光手段による適正発光量の決定に際して発光手段が予備発光されたときの光学像の明るさに対応する被写体距離を取得する距離取得手段と、
    前記オートフォーカス機能により光学系の合焦位置が判断できなかったとき、前記光学系を、前記距離取得手段により取得された被写体距離に対応する位置へ移動させる制御手段と
    を備えたことを特徴とするオートフォーカス装置。
  2. 前記距離取得手段は、前記調光手段により決定された適正発光量に基づき被写体距離を取得することを特徴とする請求項1記載のオートフォーカス装置。
  3. 被写体の光学像を結像させる光学系の合焦位置を所定の方式により判断し、その合焦位置へ光学系を移動するオートフォーカス機能と、発光手段を予備発光させたときの前記光学像の明るさに基づき、撮影時における前記発光手段の適正発光時間を決定し、撮影時には前記発光手段を前記適正発光時間だけ発光させる調光機能とを備えたカメラ装置におけるオートフォーカス方法であって、
    前記オートフォーカス機能により光学系の合焦位置が判断できなかったとき、光学系を、前記調光機能による適正発光量の決定に際して発光手段が予備発光されたときの光学像の明るさに対応する被写体距離に応じた位置へ移動させることを特徴とするオートフォーカス方法。
  4. 被写体の光学像を結像させる光学系の合焦位置を所定の方式により判断し、その合焦位置へ光学系を移動するオートフォーカス機能と、発光手段を予備発光させたときの前記光学像の明るさに基づき、撮影時における前記発光手段の適正発光時間を決定し、撮影時には前記発光手段を前記適正発光時間だけ発光させる調光機能とを備えたカメラ装置が有するコンピュータを、
    前記オートフォーカス機能により光学系の合焦位置が判断できなかったとき、光学系を、前記調光機能による適正発光量の決定に際して発光手段が予備発光されたときの光学像の明るさに対応する被写体距離に応じた位置へ移動させる制御手段として機能させるためのプログラム。
  5. 被写体の光学像を結像させる光学系の合焦位置を所定の方式により判断し、その合焦位置へ光学系を移動するオートフォーカス機能を備えたカメラ装置において、
    発光手段と、
    この発光手段を予備発光させたときの前記光学像の明るさに基づき、撮影時における発光手段の適正発光時間を決定する調光手段と、
    この調光手段による適正発光量の決定に際して発光手段が予備発光されたときの光学像の明るさに対応する被写体距離を取得する距離取得手段と、
    前記オートフォーカス機能により判断された光学系の合焦位置に対応する被写体距離と、前記距離取得手段により取得された被写体距離との関係が予め決められた無効条件と一致するとき、前記オートフォーカス機能により判断された光学系の合焦位置を無効とする処理を実行する制御手段と
    を備えたことを特徴とするオートフォーカス装置。
  6. 前記距離取得手段は、前記調光手段により決定された適正発光量に基づき被写体距離を取得することを特徴とする請求項5記載のオートフォーカス装置。
  7. 前記制御手段は、前記オートフォーカス機能により判断された光学系の合焦位置を無効とするとともに、撮影時における光学系の位置を、前記距離取得手段により取得された被写体距離に対応する位置へ切り替えることを特徴とする請求項5又は6記載のオートフォーカス装置。
  8. 前記無効条件は、前記オートフォーカス機能により判断された光学系の合焦位置に対応する被写体距離と、前記距離取得手段により取得された被写体距離との差が予め決められた距離よりも短いことであることを特徴とする請求項5又は6記載のオートフォーカス装置。
  9. 被写体の光学像を結像させる光学系の合焦位置を所定の方式により判断し、その合焦位置へ光学系を移動するオートフォーカス機能と、発光手段を予備発光させたときの前記光学像の明るさに基づき、撮影時における前記発光手段の適正発光時間を決定し、撮影時には前記発光手段を前記適正発光時間だけ発光させる調光機能とを備えたカメラ装置におけるオートフォーカス方法であって、
    前記オートフォーカス機能により判断された光学系の合焦位置に対応する被写体距離と、前記調光機能による調光手段による適正発光量の決定に際して発光手段が予備発光されたときの光学像の明るさに対応する被写体距離との関係が予め決められた無効条件と一致するか否か判別する工程と、
    この工程で前記関係が予め決められた無効条件と一致すると判別されたとき、前記オートフォーカス機能により判断された光学系の合焦位置を無効とする処理を実行する工程と
    を含むことを特徴とするオートフォーカス方法。
  10. 被写体の光学像を結像させる光学系の合焦位置を所定の方式により判断し、その合焦位置へ光学系を移動するオートフォーカス機能と、発光手段を予備発光させたときの前記光学像の明るさに基づき、撮影時における前記発光手段の適正発光時間を決定し、撮影時には前記発光手段を前記適正発光時間だけ発光させる調光機能とを備えたカメラ装置が有するコンピュータに、
    前記オートフォーカス機能により判断された光学系の合焦位置に対応する被写体距離と、前記調光機能による調光手段による適正発光量の決定に際して発光手段が予備発光されたときの光学像の明るさに対応する被写体距離との関係が予め決められた無効条件と一致するか否か判別する手順と、
    この手順で前記関係が予め決められた無効条件と一致すると判別されたとき、前記オートフォーカス機能により判断された光学系の合焦位置を無効とする処理を実行する手順と
    を実行させるためのプログラム。
  11. 被写体の光学像を結像させる光学系の合焦位置を所定の方式により判断し、その合焦位置へ光学系を移動するオートフォーカス機能を備えたカメラ装置において、
    発光手段と、
    この発光手段を予備発光させたときの前記光学像の明るさに基づき、撮影時における発光手段の適正発光時間を決定する調光手段と、
    この調光手段による適正発光量の決定に際して発光手段が予備発光されたときの光学像の明るさに対応する被写体距離を取得する距離取得手段と、
    撮影待機状態における前記光学像の明るさを測定する測定手段と、
    この測定手段により測定された明るさが所定の明るさよりも暗いとき、撮影時における光学系を、前記オートフォーカス機能によらず、前記距離取得手段により取得された被写体距離に応じた位置へ移動させる制御手段と
    を備えたことを特徴とするオートフォーカス装置。
  12. 前記距離取得手段は、前記調光手段により決定された適正発光量に基づき被写体距離を取得することを特徴とする請求項11記載のオートフォーカス装置。
  13. 被写体の光学像を結像させる光学系の合焦位置を所定の方式により判断し、その合焦位置へ光学系を移動するオートフォーカス機能と、発光手段を予備発光させたときの前記光学像の明るさに基づき、撮影時における前記発光手段の適正発光時間を決定し、撮影時には前記発光手段を前記適正発光時間だけ発光させる調光機能とを備えたカメラ装置におけるオートフォーカス方法であって、
    撮影待機状態において前記光学像の明るさを測定する工程と、
    この工程で測定した明るさが所定の明るさよりも暗いか否かを判別する工程と、
    この工程で、前記光学像の明るさが所定の明るさよりも暗いと判別されたとき、撮影時における光学系を、前記オートフォーカス機能によらず、前記調光手段による適正発光量の決定に際して発光手段が予備発光されたときの光学像の明るさに対応する被写体距離に応じた位置へ移動させる工程と
    からなることを特徴とするオートフォーカス方法。
  14. 被写体の光学像を結像させる光学系の合焦位置を所定の方式により判断し、その合焦位置へ光学系を移動するオートフォーカス機能と、発光手段を予備発光させたときの前記光学像の明るさに基づき、撮影時における前記発光手段の適正発光時間を決定し、撮影時には前記発光手段を前記適正発光時間だけ発光させる調光機能とを備えたカメラ装置が有するコンピュータに、
    撮影待機状態において前記光学像の明るさを測定する手順と、
    この手順で測定した明るさが所定の明るさよりも暗いか否かを判別する手順と、
    この手順で、前記光学系の明るさが所定の明るさよりも暗いと判別されたとき、撮影時における光学系を、前記オートフォーカス機能によらず、前記調光手段による適正発光量の決定に際して発光手段が予備発光されたときの光学像の明るさに対応する被写体距離に応じた位置へ移動させる手順と
    を実行させるためのプログラム。
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