JP2005070300A - 撮影システム - Google Patents

Abstract

【課題】 被写体における低コントラスト部（空白部等）の影響を受けることなく、フォーカシング動作を正確に行うことが可能な撮影システムを提供する。
【解決手段】 撮影システム１は、支持台２０と、支持台２０に支持されるデジタルカメラ１０とを備える。支持台２０の脚部（台座）２７０には、オートフォーカス用のパターンが設けられている。撮影システム１は、このパターンを撮像した画像に基づいてオートフォーカス制御を行う。たとえば、撮影システム１は、撮影レンズ１０１の光軸方向において被写体面から距離ｈ３だけ離れた面に設けられたパターンを撮像した画像に基づいて、デジタルカメラ１０からその面までの距離ｈ２を測定する測距動作を行い、これらの距離ｈ２，ｈ３に基づいて被写体距離ｈ１を算出してＡＦ制御を行う。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、書画などの被写体を撮影する撮影システムに関する。

カメラから離されて配置された被写体（書画など）についての画像データを取得するための撮影システムが存在する（たとえば、特許文献１）。

このような撮影システムにおいては、被写体原稿が合焦状態となるようにフォーカシング動作が行われる。具体的には、被写体原稿を撮影した複数の画像に基づいて、各画像のＡＦエリアでのＡＦ用評価値（コントラスト等）を最適化するようなオートフォーカス動作等が行われる。

また、画像入力装置において、被写体となる原稿に対するフォーカシングを、原稿台に設けられたチャートパターンを用いて行う技術が存在する（たとえば、特許文献２）。

特開平６−１５３０４８号公報 特開平１１−４３１９号公報

しかしながら、被写体原稿の撮影画像を用いて直接的に測距動作（フォーカス動作）を行う場合には、適切に測距動作を行うことができないことがある。たとえば、撮影画像において、撮影画像内のＡＦエリアが原稿の空白部分（無地部分）等の低コントラスト部に重なるときには、正確な測距結果を得ることができない。

また、特許文献２に記載の技術においては、原稿台に基準チャートを設けることが行われているが、カメラから離されて配置された被写体を撮影する撮影システムにおいては、特許文献２に記載されるような原稿台が存在しないため、原稿台に基準チャートを配置する技術を利用することができない。

そこで、この発明は、被写体における低コントラスト部（空白部等）の影響等を受けることなく、フォーカシング動作を正確に行うことが可能な撮影システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決すべく、請求項１の発明は、撮影システムであって、オートフォーカス用のパターンが設けられた脚部を有する支持台と、撮影レンズを有し、前記支持台に支持される撮像手段であって、離間した場所に配置される被写体を撮像する撮像手段と、前記パターンを撮像した画像に基づいてオートフォーカス制御を行う制御手段と、を備える。

請求項２の発明は、請求項１の発明に係る撮影システムにおいて、前記撮影レンズは、その焦点距離を変更することが可能なズームレンズであり、前記パターンは、少なくとも前記ズームレンズがワイド端の状態を有するときには、前記撮像手段の視野範囲内に含まれるように配置される。

請求項３の発明は、請求項１の発明に係る撮影システムにおいて、前記撮影レンズは、その焦点距離を変更することが可能なズームレンズであり、前記制御手段は、撮影時点での焦点距離に対応する視野範囲内に前記パターンが存在しない場合には、焦点距離をワイド側に変更し前記パターンが視野範囲内に存在するようにして取得した画像に基づいて測距動作を行った後に、焦点距離を前記撮影時点の焦点距離に再設定し、前記測距動作による測距結果に基づいて前記オートフォーカス制御を行う。

請求項４の発明は、請求項１の発明に係る撮影システムにおいて、前記脚部は、前記撮影レンズの光軸方向において被写体面から所定距離だけ離れた第１の面を有しており、前記パターンは、前記第１の面に設けられており、前記制御手段は、前記所定距離を用いた補正処理に基づいて前記撮影レンズを駆動し、前記オートフォーカス制御を行う。

請求項５の発明は、請求項４の発明に係る撮影システムにおいて、前記撮影レンズは、その焦点距離を変更することが可能なズームレンズであり、前記制御手段は、前記補正処理に基づく前記撮影レンズの合焦用の補正駆動量を、前記焦点距離に応じて変更する。

請求項６の発明は、請求項１の発明に係る撮影システムにおいて、前記パターンは、複数のパターン領域に分離して設けられ、前記複数のパターン領域は、前記脚部の互いに異なる位置に設けられている。

請求項７の発明は、請求項６の発明に係る撮影システムにおいて、前記脚部は、前記撮像素子の水平ラインに平行な第１の方向に延びる脚部材を有しており、前記複数のパターン領域のうちの第１のパターン領域は、前記脚部材において前記第１の方向に延びる細長領域として設けられており、前記制御手段は、前記第１のパターン領域についての前記第１の方向におけるコントラストを評価する合焦評価値に基づいて、前記オートフォーカス制御を行う。

請求項８の発明は、請求項７の発明に係る撮影システムにおいて、前記複数のパターン領域は、前記脚部材とは異なる位置に設けられる第２のパターン領域を有し、前記制御手段は、前記第１のパターン領域に関する合焦評価値を、前記第２のパターン領域に関する合焦評価値に優先させて用いて、前記オートフォーカス制御を行う。

請求項９の発明は、請求項１の発明に係る撮影システムにおいて、前記撮像手段の撮像素子は、その部分領域内の複数の水平ラインを読み出す読出しモードを有しており、前記複数のパターン領域のうちの１つのパターン領域は、前記撮像素子における前記複数の水平ラインに対応する位置に設けられており、前記制御手段は、前記読出しモードで前記撮像素子から読み出された画像であって前記１つのパターン領域を含む画像に基づいて、前記オートフォーカス制御を行う。

請求項１から請求項９に記載の発明によれば、脚部に設けられたパターンを撮像した画像に基づいて、オートフォーカス制御が行われるので、被写体における低コントラスト部の影響を受けることなく、フォーカシング動作を正確に行うことができる。

特に、請求項２に記載の発明によれば、オートフォーカス用のパターンは、少なくともズームレンズがワイド端の状態を有するときには、撮像手段の視野範囲内に含まれるように配置されるので、パターンを利用したＡＦ制御をより確実に行うことが可能である。

また、請求項３に記載の発明によれば、ズームレンズにおける焦点距離に依存することなく、多様な焦点距離での撮影が可能になる。

さらに、請求項４に記載の発明によれば、脚部の第１の面と被写体面との間の距離を用いた補正処理に基づいて撮影レンズが駆動され、オートフォーカス制御が行われるので、被写体面と同一平面内にパターンを設ける必要がない。したがって、装置構成における自由度の低下を防止できる。

また、請求項５に記載の発明によれば、ズームレンズにおいて焦点距離を変更しても、被写体を合焦状態にさせることができる。

さらに、請求項６に記載の発明によれば、複数のパターン領域が脚部の複数の位置に分離して設けられるので、或るパターン領域が原稿等の被写体で隠れた場合であっても、異なる位置のパターン領域内のパターンを用いてオートフォーカス制御を行うことが可能である。

また、請求項７に記載の発明によれば、複数のパターン領域のうちの第１のパターン領域は、第１の方向に延びる細長領域として脚部材に設けられており、制御手段は、そのパターン領域についての第１の方向におけるコントラストを評価する合焦評価値に基づいてオートフォーカス制御を行う。パターン領域が第１の方向に延びる細長領域であるため、合焦状態における評価値と非合焦状態における評価値との相違を大きくすること、すなわち、感度を向上させることができる。したがって、ＡＦの精度を向上させることができる。

さらに、請求項８に記載の発明によれば、第１のパターン領域に関する合焦評価値を第２のパターン領域に関する合焦評価値に優先させて用いてオートフォーカス制御が行われるので、ＡＦ精度を向上させることができる。

また、請求項９に記載の発明によれば、複数のパターン領域のうちの１つのパターン領域は、撮像素子の部分領域内の複数の水平ラインに対応する位置に設けられているので、それらの複数の水平ラインを読み出す読出しモードで読み出される画像内にパターンが存在しないという事態を回避して、より確実にＡＦ動作を行うことができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

＜撮影システムの全体構成＞
図１は、第１実施形態に係る撮影システム１の全体構成を示す図である。

撮影システム１は、書画（ドキュメント）や小物品などの被写体ＯＢを被写体載置場所Ｐに載置し、当該被写体載置場所Ｐの上方の比較的近距離から、当該被写体ＯＢを撮影するダウンフェース撮影用の近接撮影システムである。また、撮影システム１は、被写体載置場所Ｐに載置された紙原稿等の被写体ＯＢを一定の距離を保ちながら撮影して、電子的な静止画像データを生成可能なように構成される。撮影システム１は、後述するインターフェースに電気的に接続されたプロジェクタやディスプレイ等の表示装置に、生成した静止画像データを出力可能である。

撮影システム１は、被写体ＯＢの像を光電変換して電子的な静止画像データを生成するデジタルカメラ（電子カメラ）１０と、デジタルカメラ１０を被写体ＯＢから一定距離だけ上方に離れた位置に支持する支持台２０と、デジタルカメラ１０で生成した電子的な静止画像データを視認可能に表示する表示装置３０と、支持台２０および表示装置３０を電気的に接続する接続ケーブル４０とを備える。デジタルカメラ１０は、図５に示すように、支持台２０から着脱可能であり、分離された場合は、比較的に遠方に位置する被写体の撮影も可能な通常のデジタルカメラとして使用可能である。支持台２０は、被写体載置場所Ｐの辺縁に沿って伸びた接地脚を持つ、ダウンフェース撮影用のカメラ支持スタンドである。

以下では、撮影システム１を構成するデジタルカメラ１０および支持台２０の構成をまず別々に説明する。その後に、撮影システム１の撮影動作を説明する。

＜デジタルカメラの構成＞
図２および図３は、第１実施形態に係るデジタルカメラ１０の外観構成を示す図である。図２はデジタルカメラ１０をその前面側からみた斜視図であり、図３はデジタルカメラ１０をその背面側からみた斜視図である。

図２に示すように、デジタルカメラ１０の前面側には、被写体像を取得するための撮影レンズ１０１が設けられている。この撮影レンズ１０１は、その焦点距離および合焦状態に関する調整機能を有している。

また、デジタルカメラ１０の前面側には、撮影時に被写体に照明光を照射する内蔵フラッシュ１０９が設けられている。内蔵フラッシュ１０９は、デジタルカメラ１０の筐体内に設けられて、デジタルカメラ１０と一体化されている。

さらに、デジタルカメラ１０は光学ファインダを備えており、デジタルカメラ１０の前面には、光学ファインダのファインダ対物窓１５１が設けられている。

また、デジタルカメラ１０の上面側には電源スイッチ１５２とシャッタボタン１５３とが設けられている。電源スイッチ１５２は、電源のオン状態とオフ状態とを切り替えるためのスイッチである。この電源スイッチ１５２を１回押下するたびに、オン状態とオフ状態とが順次に切り替わっていく。シャッタボタン１５３は、半押し状態（状態ＳＴ１とも称する）と全押し状態（状態ＳＴ２とも称する）とが検出可能な２段階スイッチになっている。このシャッタボタン１５３を全押し状態ＳＴ２にまで押下することによって被写体に関する画像を取得できる。

また、デジタルカメラ１０の側面には、インターフェース１１０が設けられている。インターフェース１１０は、たとえばＵＳＢ規格のインターフェースであり、電気的に接続されたパーソナルコンピュータやプリンタやプロジェクタ等の外部機器へ画像データを出力したり、制御信号を送受信することが可能である。この端子があるために、デジタルカメラ１０は、支持台２０と分離して単独で使用した場合でも、外部機器と接続して使用できる。

さらに、図２に図示しないデジタルカメラ１０の別の側面には、挿抜自在な記憶媒体であるメモリカード１１３を装着するカードスロットと、デジタルカメラ１０の電源となる電池１１７を内蔵させる電池室とが設けられる。カードスロットおよび電池室は、デジタルカメラ１０の筐体表面に設けられたクラムシェルタイプの蓋により開閉自在となっている。

一方、図３に示すように、デジタルカメラ１０の背面側には、撮影画像のモニタ表示および記録画像の再生表示等を行うための液晶モニタ１１２が設けられる。また、デジタルカメラ１０の背面側には、光学ファインダのファインダ接眼窓１５４が設けられる。操作者は、液晶モニタ１１２またはファインダ接眼窓１５４によって被写体を確認しつつ撮影を行う。

また、デジタルカメラ１０の背面側には、メニューボタン１５６が設けられており、撮影モード時にメニューボタン１５６が押下されると、種々の条件を設定するためのメニュー画面が液晶モニタ１１２に表示される。

さらに、デジタルカメラ１０の背面側には、実行ボタン１５７と、液晶モニタ１１２における表示カーソルを４方向に移動させるための十字カーソルボタン１５８Ｕ，１５８Ｄ，１５８Ｒ，１５８Ｌで構成されるコントロールボタン１５８とが設けられる。実行ボタン１５７およびコントロールボタン１５８を用いて各種撮影パラメータの設定操作が行われる。

また、デジタルカメラ１０の背面側には、「撮影モード」と「再生モード」との間でデジタルカメラ１０の動作モードを切り替えるモード切り替えバー１５９が設けられる。モード切り替えバー１５９は、２接点のスライドスイッチであり、図３において右にセットすると、デジタルカメラ１０の動作モードは「撮影モード」に設定され、左にセットすると「再生モード」に設定される。

動作モードが「撮影モード」に設定されると、ＣＣＤ１０３（後述）に結像している被写体像の画像データが比較的高速に更新されながら液晶モニタ１１２に連続的に表示される（いわゆるライブビュー表示）。また、シャッタボタン１５３の操作によって撮影を行って被写体に関する画像データを生成することが可能となる。「撮影モード」においては、十字カーソルボタン１５８Ｕ，１５８Ｄを押下することによって、撮影レンズ１０１の焦点距離（ズーム倍率）を変更することが可能である。

一方、動作モードが「再生モード」に設定されると、メモリカード１１３に記録された画像データが読み出されて液晶モニタ１１２に再生表示される。再生表示される画像は、十字カーソルボタン１５８Ｒおよび１５８Ｌで選択可能である。

また、デジタルカメラ１０の底面には、支持台２０との機械的な結合に用いられる結合部１６０と、支持台２０と結合されたことを検知する結合検知部１１４と、制御信号やデジタルカメラ１０が生成した画像データを送受信するデータ送受信部１１５とが設けられる。

結合部１６０は導電性の金属部材からなる。該金属部材には、底面に垂直な円筒穴が形成されており、円筒穴の内面にねじ溝が切られてめねじとなっている。これは、汎用の三脚にデジタルカメラを固定する際に使用されるねじ穴と兼用されており、三脚取り付け用の取り付け部として使用できる。支持台２０のカメラ結合部２５０に設けられたおねじ２５１（後述）が、このめねじと螺合することによって、デジタルカメラ１０は支持台２０と機械的に結合される。さらに、結合部１６０は、該金属部材がデジタルカメラ１０の内部の電子回路の基準電位点（以後、ＧＮＤと略記する）と電気的に接続されており、デジタルカメラ１０と支持台２０との内部の電子回路のＧＮＤを共通にする役割も兼ねている。

結合検知部１１４およびデータ送受信部１１５は、デジタルカメラ１０と支持台２０とが機械的に結合されたときに、支持台２０に設けられた信号ピン（後述）との間で電気的な導通が得られるように構成された電気接点を備える。ここで、結合部１６０によってデジタルカメラ１０と支持台２０とのＧＮＤが共通化されているので、結合検知部１１４およびデータ送受信部１１５の電気接点は、それぞれひとつだけで構成することも可能である。

次に、デジタルカメラ１０の機能構成を説明する。図４は、デジタルカメラ１０の機能構成を示すブロック図である。

図４に示すように、デジタルカメラ１０は、被写体像を結像させる撮影レンズ１０１を備える。撮影レンズ１０１は、その一部のレンズ（フォーカシングレンズ）の移動によって、被写体の合焦状態を変化させることが可能である。また、撮影レンズ１０１は、その一部のレンズの移動によって、その焦点距離を変更すること、言い換えれば被写体のズーム倍率（画角）を変更することが可能である。すなわち、撮影レンズ１０１は、いわゆるズームレンズである。さらに、撮影レンズ１０１は、入射光量を変化させるために、絞りの開口径が調整可能となっている。

レンズ駆動部１０２は、後に詳述する全体制御部１２０から入力される制御信号にしたがって、フォーカシングレンズおよびズームレンズの移動、ならびに絞りの開口径の調整を行う。

ＣＣＤ１０３は、撮影レンズ１０１の後方適所に設けられる撮像素子である。ＣＣＤ１０３は、撮影レンズ１０１によって結像された被写体像をＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色成分の画像信号（各画素から出力された画素信号の信号列）に変換して出力する。

信号処理部１０４は、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路およびＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路を有し、ＣＣＤ１０３から出力される画像信号に所定の信号処理を施す。具体的には、ＣＤＳ回路により画像信号のノイズ低減が行われ、ＡＧＣ回路により画像信号のレベル調整が行われる。

Ａ／Ｄ変換部１０５は、信号処理部１０４から出力されるアナログの画像信号を１０ビットのデジタル信号に変換する。デジタル信号に変換された画像データは、画像処理部１０６へ出力される。

画像処理部１０６は、Ａ／Ｄ変換部１０５から入力された画像データに、黒レベル補正、ホワイトバランス補正およびγ補正を行う。黒レベル補正は、画像データの黒レベルを所定の基準レベルに補正する。ホワイトバランス補正は、γ補正後の画像データでホワイトバランスがとれるように、画素データのＲ，Ｇ，Ｂの各色成分のレベル変換を行うものである。このレベル変換は、全体制御部１２０から入力されるレベル変換テーブルを用いて行われる。レベル変換テーブルの変換係数は全体制御部１２０により撮影ごとに設定される。γ補正は、画素データの階調を補正するものである。なお、黒レベル補正が行われた画像データは、全体制御部１２０へも出力され、露出制御、オートフォーカス（以後、ＡＦと略記する）制御、フラッシュ制御および上述のレベル変換テーブル設定のための測光演算および測色演算に用いられる。

画像メモリ１０７は、画像処理部１０６で処理が終了した画像データを一時的に記憶するバッファメモリである。画像メモリ１０７は、少なくとも１フレーム分の記憶容量を有する。

撮影モードにおける撮影待機状態においては、ＣＣＤ１０３により所定時間間隔ごとに取得された被写体像の画像データは、信号処理部１０４、Ａ／Ｄ変換部１０５、画像処理部１０６で処理され、画像メモリ１０７に記憶される。画像メモリ１０７に記憶された画像データは、全体制御部１２０によって液晶モニタ１１２に転送されて、視認可能に表示される（ライブビュー表示）。液晶モニタ１１２に表示される画像は、上述の所定時間間隔で更新されるので、操作者は液晶モニタ１１２に表示された画像により被写体を視認することができる。ここで、撮影待機状態とは、シャッタボタン１５３がＳＴ１状態となる前の状態をいう。

また、再生モードにおいては、全体制御部１２０に接続された、不揮発性メモリを備えるメモリカード１１３から読み出された画像データが、全体制御部１２０で所定の信号処理が施された後に液晶モニタ１１２に転送されて、視認可能に表示される。

続いて、デジタルカメラ１０のその他の機能構成を説明する。

フラッシュ発光回路１０８は、全体制御部１２０の制御信号に基づいて、内蔵フラッシュ１０９にフラッシュ発光のための電力を供給する。これにより、内蔵フラッシュの発光の有無、発光タイミングおよび発光量が制御可能となる。

操作部１１１は、上述したメニューボタン１５６、実行ボタン１５７、コントロールボタン１５８、電源スイッチ１５２およびシャッタボタン１５３を包括する。操作者が操作部１１１に所定の操作を行うと、その操作内容は全体制御部１２０に伝達され、デジタルカメラ１０の動作状態に反映される。

結合検知部１１４は、デジタルカメラ１０と支持台２０とが結合された場合に全体制御部１２０へ結合を示す信号を出力する。たとえば、非結合時には電位がＧＮＤレベルとなっており、結合時には電位が電源電圧レベルになるように構成しておく。これは、結合検知部１１４の電気接点をＧＮＤに抵抗でプルダウンしておき、デジタルカメラ１０と支持台２０とが結合されると、該電気接点と支持台２０の信号ピン（結合時に電源電圧レベルとなるように構成しておく）との間に電気的導通が生じるような構造にしておくことによって実現できる。

データ送受信部１１５は、デジタルカメラ１０と支持台２０とが結合された場合に、デジタルカメラ１０の全体制御部１２０と支持台２０の全体制御部２２０との間で所定の通信方式で制御信号および画像データを送受信するために設けられる。これによって、デジタルカメラ１０で撮影して得られた画像データは、後述する支持台２０の全体制御部２２０およびインターフェース２０３を介して、表示装置３０へ出力可能である。また、デジタルカメラ１０は、支持台２０に設けられた操作部２０４によっても操作可能である。また、デジタルカメラ１０は、支持台２０の状態を変化させるための制御信号を支持台２０へ出力可能である。

静止画像メモリ１１６は、表示装置３０に表示する被写体ＯＢの静止画像に対応する画像データを記憶する。静止画像メモリ１１６は、１フレーム分の記憶容量を有する。静止画像メモリ１１６は、画像メモリ１０７とは別のメモリ素子として設けられてもよいし、画像メモリ１０７と同一のメモリ素子内の異なる記憶領域に設けられてもよい。また、後述する全体制御部１２０のＲＡＭ１３０の記憶領域の一部として設けられてもよい。また、必ずしもデジタルカメラ１０に設けられる必要はなく、支持台２０に設けられてもよい。

電池１１７は、デジタルカメラ１０の各部に電源を供給する。なお、デジタルカメラ１０の電源は内蔵された電池１１７に限られない。たとえば、デジタルカメラ１０と支持台２０との結合時には、支持台２０に内蔵された電池２１３（図１０参照）からデジタルカメラ１０に電力を供給するようにしてもよい。

全体制御部１２０は、ＲＡＭ１３０およびＲＯＭ１４０を備えたマイクロコンピュータである。該マイクロコンピュータがＲＯＭ１４０に格納されたプログラム１４１を実行することにより、全体制御部１２０はデジタルカメラ１０の各部を統括的に制御する制御手段として機能する。なお、ＲＯＭ１４０は電気的にデータの書き換えが可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭあるいはフラッシュＲＯＭなど）であり、ＲＡＭ１３０は高速アクセスが可能な揮発性メモリ（ＤＲＡＭなど）である。また、ＲＡＭ１３０の記憶領域の一部には、撮影条件記憶部１３１が設けられる。撮影条件記憶部１３１には、各検出部２１０における検出結果等が撮影条件ＣＣ１として記憶される。また、カメラの焦点距離ｆの設定値（言い換えれば、ズーム倍率の設定値）等も、撮影条件ＣＣ１として撮影条件記憶部１３１に記憶される。

図４の全体制御部１２０のブロック内に図示されるフォーカス制御部１２２は、全体制御部１２０によって実現される機能の一部を機能ブロックとして模式的に示したものである。フォーカス制御部１２２は、ＣＣＤ１０３により取得される画像に基づいて、被写体を合焦状態に導くＡＦ（オートフォーカス）制御を行う。このＡＦ制御動作については後に詳述する。

＜支持台の構成＞
図５および図６は本実施形態に係る支持台２０の外観構成を示す斜視図である。図５はデジタルカメラ１０が支持台２０に装着されていない状態を示す図であり、図６はデジタルカメラ１０が支持台２０に装着された状態を示す図である。撮影システム１は、図６のような状態で、被写体載置場所Ｐに載置された被写体を撮影する。言い換えれば、デジタルカメラ１０は、支持台２０に装着された状態（支持台２０に支持された状態）で、デジタルカメラ１０から離間した場所に配置される被写体を撮像する。

図５に示すように、支持台２０は、カメラ結合部２５０と、支柱２６０と、台座（ないし「脚部」とも称する）２７０と、接続部２８０とを備える。カメラ結合部２５０は、デジタルカメラ１０の結合場所となる部分であり、伸縮可能な支柱２６０と接続される。カメラ結合部２５０およびそのカメラ結合部に支持されたデジタルカメラ１０は、被写体載置場所Ｐから一定距離だけ上方に離れた位置に支持されている。また、支柱２６０は、被写体載置場所Ｐと同一平面内（以後、被写体載置面あるいは被写体面と略記する）に載置されているＬ型の台座２７０と、接続部２８０によって接続されている。

次に、カメラ結合部２５０について説明する。カメラ結合部２５０は、デジタルカメラ１０の結合部１６０のめねじと螺合可能なおねじがきられた結合ねじ２５１を備える。結合ねじ２５１は、ハウジング２５０ｈに設けられた貫通穴に挿通されており、ハウジング２５０ｈに対して回転可能である。このため、結合ねじ２５１においてデジタルカメラ１０との結合端の反対端に設けられた図示しないつまみを回転させることによって、デジタルカメラ１０と支持台２０とを結合可能である。さらに、結合ねじ２５１は導電性の金属部材からなり、支持台２０の内部の電子回路のＧＮＤと電気的に接続されている。このため、上述したように、デジタルカメラ１０および支持台２０の内部の電子回路のＧＮＤは、結合時には共通となる。

さらにカメラ結合部２５０は、結合検知部２０１およびデータ送受信部２０２を備える。結合検知部２０１およびデータ送受信部２０２は、ハウジング２５０ｈに設けられた穴から突出した信号ピンを備える。該信号ピンは、圧力を印加することによってハウジング２５０ｈに設けられた穴へ所定長さ分だけ圧入可能である。また、該信号ピンは、印加している圧力を取り除けば、圧入した長さ分が再度突出して元の形状が復元するように、バネ等の弾性部材を用いて付勢されている。また、結合検知部２０１およびデータ送受信部２０２の信号ピンは、それぞれ、デジタルカメラ１０と支持台２０とを結合したときに、デジタルカメラ１０の結合検知部１１４およびデータ送受信部１１５の電気接点と電気的な導通が得られる位置に設けられる。これらの構成によって、デジタルカメラ１０の結合部１６０のめねじとカメラ結合部２５０の結合ねじ２５１との螺合が深くなるにつれて、ハウジング２５０ｈから突出している信号ピンは、デジタルカメラ１０の電気接点と電気的な導通を維持しながら、ハウジング２５０ｈに設けられた穴に圧入されてゆくことになる。さらに、結合検知部２０１は、その信号ピンが所定長さだけ圧入されると、デジタルカメラ１０と支持台２０とが結合されたことを示す信号を出力する。たとえば、信号ピンが所定長さだけ圧入されると、内部に設けられたスイッチによって、信号ピンの電位が電源電圧レベルになるように構成しておく。

また、カメラ結合部２５０は、被写体面に対して略平行なＸ−Ｙ面内で回転可能となるように支柱２６０に接続されている。

続いて、支柱２６０について説明する。支柱２６０は、径の異なる管状部材２６０ａおよび２６０ｂからなり、カメラ結合部２５０が取り付けられる管状部材２６０ａは、台座２７０と接続される管状部材２６０ｂに緩挿されている。支柱２６０は、操作者が管状部材２６０ａおよび２６０ｂの緩挿状態を変化させることにより、長さを変更可能に構成される。また、支柱の長さは、支柱２６０の内部に設けられたセンサによって検出可能である。

また、支柱２６０は、副照明２０５を備える。副照明２０５は、被写体ＯＢの補助的な照明手段または後述する操作部の照明手段として用いられる。

続いて、台座２７０について説明する。台座２７０には、インターフェース２０３が設けられる。インターフェース２０３は、電気的に接続された外部機器ＥＸＴ、すなわち、プロジェクタやディスプレイ等の表示装置やプリンタ等の印刷装置に生成した画像を出力可能である。

また、台座２７０は、操作部２０４を備える。操作部２０４は、複数のボタン群を備える。デジタルカメラ１０と支持台２０の結合時には、これらのボタンはデジタルカメラ１０に設けられた操作部１１１と同等の機能を有する。このため、結合時には、デジタルカメラ１０に触れることなく、台座２７０の操作部２０４の操作によって、デジタルカメラ１０の撮影および設定操作が可能である。

台座（脚部）２７０は、それぞれ略直方体形状を有する２つの脚部材２７１，２７２が一端側で回動可能なように結合されて形成される。撮影状態においては、２つの脚部材２７１，２７２が略直交するように開かれ、２つの脚部材２７１，２７２はＬ型形状の接地脚を構成する。

この２本の脚部材２７１，２７２の上面には、ＡＦ用のチャートパターン（以下、パターンと称する）ＰＴが設けられる。このパターンＰＴは複数のパターン領域に分離して設けられ、各パターン領域は台座２７０の複数の異なる位置に設けられる。より詳細には、脚部材２７１にはパターン領域ＰＴ１が設けられ、脚部材２７２にはパターン領域ＰＴ２が設けられる。ここでは、パターン領域ＰＴ１，ＰＴ２においては、同一のタイプの図形ＰＴａ（図７参照）を用いるものとするが、互いに異なるタイプのものを用いるようにしてもよい。図７は、図形ＰＴａの一例を示す図である。図７の図形ＰＴａにおいては、その太さおよび方向が異なる複数の黒色の線が配列されている。

また、この撮影システム１は、図８および図９に示すように、折り畳んだ状態とすることも可能である。これによれば、非常にコンパクトな状態で収納することが可能になる。図８は折り畳まれた状態の撮影システム１を示す上面図であり、図９は折り畳まれた状態の撮影システム１を示す側面図である。

具体的には、撮影状態から、図８に示すように脚部材２７２を脚部材２７１に対して結合軸ＡＸ１（Ｚ軸に平行な軸）回りに回動させて脚部材２７１を脚部材２７２の内部に収容するとともに、図９に示すように支柱２６０を接続部２８０の回転軸ＡＸ２回りに回動させて支柱２６０の下側の面が台座２７０の上側の面に対して略平行な状態となるように配置する。また、カメラ結合部２５０は、支柱２６０に対して、回転軸ＡＸ２に平行な軸ＡＸ３回りにも回動可能であり、収納時には台座２７０の上側の面に対して平行に配置される。

次に、支持台２０の機能構成を説明する。図１０は、支持台２０の機能構成を示すブロック図である。図１０に示すように、支持台２０は、支持台２０の各部の動作を統括制御する全体制御部２２０を備える。

全体制御部２２０は、ＲＡＭ２３０およびＲＯＭ２４０を備えたマイクロコンピュータである。該マイクロコンピュータがＲＯＭ２４０に格納されたプログラム２４１を実行することにより、全体制御部２２０は支持台２０の各部を統括的に制御する制御手段として機能する。なお、ＲＯＭ２４０は電気的にデータの書き換えが不可能な不揮発性メモリである。

また、支持台２０は、結合検知部２０１、データ送受信部２０２、インターフェース２０３、操作部２０４、副照明２０５、駆動機構２０７、検出部２１０、および電池２１３をさらに備える。

結合検知部２０１は、デジタルカメラ１０と支持台２０とが結合された場合に全体制御部２２０およびデジタルカメラ１０の結合検知部１１４へ結合を示す信号を出力する。たとえば、非結合時には電位がＧＮＤレベルとなっており、結合時には電位が電源電圧レベルになるように構成しておく。

データ送受信部２０２は、デジタルカメラ１０と支持台２０とが結合された場合に、デジタルカメラ１０の全体制御部１２０と支持台２０の全体制御部２２０との間で所定の通信方式で制御信号および画像データを送受信するために設けられる。これによって、デジタルカメラ１０で撮影して得られた画像データは、支持台２０の全体制御部２２０およびインターフェース２０３を介して外部機器ＥＸＴへ出力可能である。また、デジタルカメラ１０は、支持台２０に設けられた操作部２０４によっても操作可能である。また、デジタルカメラ１０は、支持台２０の状態を変化させるための制御信号を支持台２０へ出力可能である。

支持台２０には操作部２０４が設けられており、操作者が操作部２０４に所定の操作を行うと、その操作内容は全体制御部２２０へ出力され、支持台２０の動作状態に反映される。また、操作部２０４の操作は、全体制御部２２０および後述するデータ送受信部２０２を介してデジタルカメラ１０の全体制御部１２０にも転送可能である。これにより、上述したように、操作部２０４の操作によって、デジタルカメラ１０の撮影および設定操作も可能である。

副照明２０５は、全体制御部２２０の制御信号に基づいて点灯する。より具体的には、操作者が操作部２０４に対して所定の操作を行うと、全体制御部２２０から副照明２０５を点灯させるための制御信号が出力されて、副照明２０５が点灯する。

また、全体制御部２２０は、各種の検出部２１０からの位置信号（角度信号）に基づいて、駆動機構２０７に対して制御信号を送出することによって、カメラ結合部２５０および支柱２６０などの姿勢を制御する。ここで、検出部２１０は、支柱２６０の長さおよび回転角度、カメラ結合部２５０の回転角度などを検出する複数のセンサで構成される。また、検出部２１０による検出結果は、全体制御部２２０に出力された後に、データ送受信部２０２および１１５を介して、デジタルカメラ１０のＲＡＭ１３０に設けられた撮影条件記憶部１３１に転送され、保持される。

また、支持台２０に内蔵される電池２１３は、支持台２０の各部等に電力を供給する。

＜被写体距離の測定等＞
図１１および図１２は、それぞれ、撮影時における撮影システム１の側面図および上面図である。

図１１に示すように、被写体距離（カメラから被写体までの距離）ｈ１は、カメラから台座２７０の上面までの距離ｈ２と台座２７０のＺ方向の高さ（言い換えれば、脚部の厚さ）ｈ３との和で表現される。すなわち、ｈ１＝ｈ２＋ｈ３である。なお、距離ｈ３は、撮影レンズ１０１の光軸方向における、被写体面から台座２７０の上面までの距離であるとも表現できる。

この実施形態においては、撮影画像に基づくＡＦ動作によって距離ｈ２を求めるとともに、上記の関係式と予め測定されてＲＯＭ１４０に記憶されている距離ｈ３とに基づいて距離ｈ１を求めることによって、被写体ＯＢを合焦状態に導くようなＡＦ制御を行うものとする。

また、図１２に示すように、少なくともズームレンズがワイド端に位置するときのデジタルカメラ１０の撮影領域Ｒ１内には、パターン領域ＰＴ１，ＰＴ２が含まれている。言い換えれば、これらのパターン領域ＰＴ１，ＰＴ２は、少なくとも撮影レンズ（ズームレンズ）１０１がワイド端の状態を有するときには、デジタルカメラ１０の視野範囲内に含まれるように配置される。

なお、図１２においては、パターン領域ＰＴ１，ＰＴ２の一部が含まれている場合が示されているが、パターン領域ＰＴ１，ＰＴ２の全部が撮影領域Ｒ１に含まれることもある。具体的には、デジタルカメラ１０が図１２の場合よりもさらに高い位置に存在する場合には、少なくともズームレンズがワイド端に位置するときにパターン領域ＰＴ１，ＰＴ２の全部が撮影領域Ｒ１に含まれる。

ここで、脚部の異なる複数の位置に分離して設けられている２つのパターン領域ＰＴ１，ＰＴ２がいずれも撮影領域Ｒ１内に含まれている。そのため、２つのパターン領域ＰＴ１，ＰＴ２のうちの一方のパターン領域が、被写体（原稿等）で隠れてしまった場合であっても、他方のパターン領域内のパターンが撮影された画像に基づいてＡＦ制御を行うことが可能である。

図１３は、撮影領域Ｒ１の詳細を示す図であり、図１４は、ＣＣＤ１０３の異なる２つの読出しモードにおける読出し領域を示す図である。

図１３に示すように、撮影領域Ｒ１においては、パターン領域ＰＴ１に対応する位置にＡＦエリアＡＲ１が設けられているとともに、パターン領域ＰＴ２に対応する位置にＡＦエリアＡＲ２が設けられている。ＡＦエリアＡＲ１に含まれるパターン領域ＰＴ１の画像のコントラストの変化を検出することによって、フォーカシングレンズの合焦時の位置（合焦位置）を求めることができる。同様に、ＡＦエリアＡＲ２に含まれるパターン領域ＰＴ２の画像のコントラストの変化を検出することによっても、フォーカシングレンズの合焦位置を求めることができる。なお、撮影領域Ｒ１内において、原稿指標２７３はＡＦエリアＡＲ１，ＡＲ２と重なっていないので、測距動作の邪魔になることがない。

ＣＣＤ１０３の駆動方式（読み出しモード）には、「ドラフトモード」、「自動合焦モード」、および「本撮影モード」の３つのモードがある。これらの３つのモードの切替制御は、全体制御部１２０およびタイミングジェネレータ（図示せず）によって行われる。

これら３つのモードのうち、「ドラフトモード」は主に本撮影前のプレビュー（ライブビューとも称する）用の画像を生成するための読み出しモードである。端的に言えば、ドラフトモードは、プレビュー用の画像生成等のために、画像信号を間引き読み出しするモードであるといえる。

ＣＣＤ１０３からの信号読み出しは水平ラインごとに行われる。ドラフトモードにおいては、たとえば、水平方向２５６０画素、垂直方向１９２０画素を有するＣＣＤ１０３から水平ラインごとの画素信号を読み出す際、８ライン中１ラインを読み出すようにＣＣＤ１０３が駆動される。つまり、ドラフトモード時には、１９２０の水平ラインが１／８間引きされた状態で読み出されるのである。この結果、ドラフトモード時にＣＣＤから出力される画像は、２５６０×２４０の画素で構成されることになる。ドラフトモードは、撮像素子内の全画素のうちの所定数の画素に対応する画像信号を読み出すモードであるとも表現できる。

図１４に示すように、この「ドラフトモード」においては、領域Ｒ１０を読み出し対象領域とし、水平画素列を間引いて読み出すことによって、ＣＣＤ１０３の有効画素数よりも少ない画素で構成される画像（ドラフト画像とも称する）を得ることが可能である。なお、このドラフト画像は、水平方向の画素数を１／８に減らす画素数変換処理によって、３２０×２４０画素で構成されるライブビュー画像に変換される。

また、「自動合焦モード」（以下、ＡＦモードとも称する）は、ドラフトモード（および本撮影モード）よりも少ない数の画素に対応する画像信号を読み出すことによって複数の画像を高速に読み出すモードである。自動合焦モードにおいては、ドラフトモード時に読み出される２４０ラインのうちの一部の水平ライン（たとえば中央に位置する８０ライン）が読み出される。この結果、自動合焦モード時にＣＣＤから出力される画像は、２５６０×８０の画素で構成されることになる。

「自動合焦モード」においては、「ドラフトモード」よりも少ない数の水平ラインに対応する画像信号（言い換えれば、「ドラフトモード」よりも少ない数の画素に対応する画像信号）が読み出される。したがって、フレーム画像の読み出しが高速化され、複数の画像が高速に読み出される。具体的には、８０本の水平ライン以外のラインはＣＣＤ１０３から画素信号として読み出す必要はなく、ＣＣＤ１０３の垂直転送ラインから排出するために短い周期の駆動パルスによる高速駆動によって高速で読み出せばよいだけなので、ＣＣＤ１０３からの画像信号の高速化を図ることができる。

図１４に示すように、この「自動合焦モード」においては、領域Ｒ１１を読み出し対象領域とし、中央の８０本の水平ラインのみを読み出すことによって、ＣＣＤ１０３の有効画素数よりも少ない画素で構成される画像（ＡＦ専用画像とも称する）を得ることが可能である。

上記の２つの読み出しモードを比較すれば、ドラフトモードは、比較的多数の画素を読み出すモードであるとも表現でき、自動合焦モードは、比較的高速動作が可能なモードであるとも表現できる。

さらに、「本撮影モード」はフレーム画像全体、すなわち２５６０×１９２０の全画素を読み出し対象として画像信号を読み出すモードである。そしてタイミングジェネレータはこれらの読み出しモードのうちの指定されるモードに基づいてＣＣＤ１０３を駆動する。

再び図１３を参照する。図１３に示すように、撮影領域Ｒ１においては、画面中央部において３つのＡＦエリアＡＲ３，ＡＲ４，ＡＲ５がさらに設けられている。これらの３つのＡＦエリアＡＲ３，ＡＲ４，ＡＲ５に含まれる被写体原稿の画像のコントラストの変化を検出することによっても、フォーカシングレンズの合焦位置を求めることが可能である。

＜ＡＦ動作＞
以下では、３つのＡＦエリアＡＲ３，ＡＲ４，ＡＲ５に基づいて被写体（原稿）までの距離ｈ１をまず直接的に測定し、この測距結果が不適切であると判定されたときにのみ、パターンＰＴを用いて距離ｈ２を測定し被写体距離ｈ１を算出するＡＦ動作を行う場合について説明する。以下の各動作は、フォーカス制御部１２２によって行われる。

図１５は、このような動作を示すフローチャートである。

ここでは、操作者が所望のズーム倍率（画角）で被写体を撮影し、撮影された被写体の映像が表示装置３０によって表示されている状況を想定する。また、この撮影時点でのズームレンズの画角はワイド端よりもテレ側に設定されているものとする。すなわち、被写体はズームアップして撮影されているものとする。

まず、ステップＳＰ１において、フォーカシングレンズの位置を変更しつつ複数の画像を撮影する。そして、各画像内の複数のＡＦエリアＡＲ３，ＡＲ４，ＡＲ５のそれぞれにおけるコントラスト変化に基づいて、被写体距離ｈ１を求める。具体的には、ＡＦエリアＡＲ３に基づいて得られた被写体距離ｈ１（ｈ１３とも称する）と、ＡＦエリアＡＲ４に基づいて得られた被写体距離ｈ１（ｈ１４とも称する）と、ＡＦエリアＡＲ５に基づいて得られた被写体距離ｈ１（ｈ１５とも称する）とが求められる。そして、これらの３つの被写体距離ｈ１３，ｈ１４，ｈ１５の平均値が被写体距離ｈ１として算出される。

ステップＳＰ２においては、ステップＳＰ１における測距結果が適切なものであるか否かが判定される。具体的には、測距結果（被写体距離）ｈ１３，ｈ１４，ｈ１５のばらつきが所定程度よりも大きい場合（たとえば最大値と最小値との差が所定値以上である場合）には、この測距結果が適切でないと判定される。また、測距結果（被写体距離）ｈ１が所定の閾値ＴＨ１よりも大きい値として算出される場合にも、測距結果が適切でないと判定される。閾値ＴＨ１としては、たとえば、支柱２６０の最大長さ等を設定すればよい。一方、測距結果（被写体距離）ｈ１３，ｈ１４，ｈ１５のばらつきが所定程度以下であり、且つ、測距結果（被写体距離）ｈ１が所定の閾値ＴＨ１以下である場合には、測距結果は適切であると判定される。

測距結果が適切であると判定されるときには、ステップＳＰ３に進み、被写体距離ｈ１の被写体を合焦状態にする位置にフォーカシングレンズを移動させる。これによって、被写体が合焦状態となる。そして、合焦状態の撮影画像が表示装置３０によって表示される。

これに対して、測距結果が不適切であると判定されるときには、ステップＳＰ１１以降に進む。ステップＳＰ１１以降においては、パターンＰＴを撮像した画像に基づくＡＦ制御が行われる。

まず、ステップＳＰ１１では、その時点でのズーム倍率（言い換えれば、ズームレンズの位置）を一旦、ＲＡＭ１３０に記憶した後に、ズームレンズをワイド端に移動させる。ワイド端では、図１３に示すような撮影領域Ｒ１が撮影される。したがって、ステップＳＰ１においてパターンＰＴがデジタルカメラ１０の視野範囲から外れていたとしても、このステップＳＰ１１におけるズームレンズの移動によってパターンＰＴをその視野範囲内に収めることができる。すなわち、ステップＳＰ１１で焦点距離がワイド側に変更されることによって、撮影時点での焦点距離に対応する視野範囲内にパターンＰＴが存在しない場合であっても、パターンＰＴが視野範囲内に存在するようになる。

つぎに、デジタルカメラ１０から台座２７０までの距離ｈ２を測定する（ステップＳＰ１２）。具体的には、ドラフトモードで読み出された複数のドラフト画像に基づいて、山登り法によって距離ｈ２が求められる。上述のように、ステップＳＰ１１の移動動作の結果、これらの複数のドラフト画像には、パターンＰＴが含まれている。

詳細には一旦フォーカシングレンズを近端（最も近い位置の被写体を合焦状態にするフォーカシングレンズの位置）に移動させた後、徐々にフォーカシングレンズを遠側に移動させつつ、複数のドラフト画像を取得する。そして、各ドラフト画像のＡＦエリアＡＲ１におけるＡＦ用評価値（コントラスト等）が最適化（たとえばコントラストが最大化）されるフォーカシングレンズ位置を求め、そのフォーカシングレンズ位置に対応する距離を距離ｈ２として求める。

ステップＳＰ１３では、ステップＳＰ１２で求められた距離ｈ２が適切な値であるか否かが判定される。具体的には、距離ｈ２が所定の閾値ＴＨ２以下であるか否かに応じて、測距結果が適切であるか否かを判定する。閾値ＴＨ２としては閾値ＴＨ１から距離ｈ３を差し引いた値などを用いればよい。

測距結果が適切であると判定される場合には、ステップＳＰ１９に進む。

ステップＳＰ１９では、フォーカス制御部１２２は、台座２７０の高さｈ３を用いた補正処理によって被写体距離ｈ１を求める。具体的には、フォーカス制御部１２２は、上記の関係式にしたがって、距離ｈ２に距離ｈ３を足し合わせた値を被写体距離ｈ１として算出する。そして、この距離ｈ１の被写体を合焦状態にするフォーカシングレンズ位置を求める。ただし、このフォーカシングレンズ位置は、ズームレンズがステップＳＰ１１で記憶させておいた元の位置に存在するときに、距離ｈ１の被写体を合焦状態にする位置として求められる。

図１６は、デジタルカメラ１０の撮影レンズ１０１（より詳細にはレンズ主点）から被写体までの距離（物体距離とも称する）ｈ１，ｈ２と、撮影レンズ１０１からＣＣＤ１０３までの距離（像距離とも称する）ｂ１，ｂ２との関係を示す図である。図１６（ａ）は、距離ｈ２と像距離ｂとの関係を示す図であり、図１６（ｂ）は、距離ｈ１と像距離ｂ１との関係を示す図である。

ところで、結像の公式より、次の数１および数２が成立する。

ここで、ｆ１はワイド端への移動直前における焦点距離であり、ｆ２はズームレンズがワイド端へ移動された時点での焦点距離である。

数１および数２を変形すると、次の数３および数４が得られる。被写体距離ｈ１，ｈ２の各被写体を合焦状態にするためのフォーカシングレンズ位置は、数３および数４にそれぞれ示される像距離ｂ１，ｂ２に基づいて求められる。

フォーカス制御部１２２は、距離ｈ２に距離ｈ３を足し合わせた値を被写体距離ｈ１として算出して、数３に基づいて像距離ｂ１を求め、像距離ｂ１に対応するフォーカシングレンズ位置を求める。具体的には、被写体距離とその被写体距離を合焦状態にするフォーカシングレンズ位置との関係を各ズームレンズ位置ごとに記載したテーブルを参照して、元のズームレンズ位置に対応するフォーカシングレンズ位置を求めればよい。このように、フォーカス制御部１２２は、距離ｈ３を用いた補正処理に基づいてフォーカシングレンズ（撮影レンズ）を駆動し、ＡＦ制御を行う。

その後、ズームレンズを、ステップＳＰ１１で記憶させておいた元の位置に戻す（ステップＳＰ２０）。すなわち、撮影レンズ１０１の焦点距離をステップＳＰ１での焦点距離に再設定する。その後、フォーカシングレンズを駆動して、ステップＳＰ１９で求めた位置に移動させる（ステップＳＰ２１）。

具体的には、フォーカス制御部１２２は、フォーカシングレンズの現在位置と、像距離ｂ１に対応するフォーカシングレンズ位置とを比較して、撮影レンズの合焦用の補正駆動量（被写体ＯＢを合焦させるための補正駆動量）を求めて、撮影レンズを駆動する。特に、フォーカス制御部１２２は、補正処理に基づく撮影レンズの補正駆動量を、焦点距離ｆ１等に応じて変更するので、焦点距離を変更しても、被写体を合焦状態にさせることができる。

なお、ステップＳＰ１２で仮にパターンＰＴが合焦状態にあるとすると、ステップＳＰ２１における撮影レンズの光軸方向における補正駆動量は、次の数５で示される値Δｂとして求めることができる。

以上の動作によって、被写体が合焦状態となる。そして、合焦状態の撮影画像が表示装置３０によって表示される。

一方、ステップＳＰ１３において測距結果が不適切であると判定される場合には、ステップＳＰ１４に進む。

ステップＳＰ１４〜ステップＳＰ１８においては、今度はＡＦモード（自動合焦モード）で読み出されたＡＦ専用画像に基づいて、山登り法によって距離ｈ２を求めるＡＦ動作が行われる。

具体的には、ライブビュー表示を停止（ステップＳＰ１４）した後、ＣＣＤ１０３の読出しモードを「ＡＦモード」に変更（ステップＳＰ１５）する。そして、複数のＡＦ専用画像のＡＦエリアＡＲ２におけるＡＦ用評価値（コントラスト等）が最適化（たとえばコントラストが最大化）されるフォーカシングレンズ位置を求める（ステップＳＰ１６）。ステップＳＰ１６での詳細動作は、ステップＳＰ１３での動作と同様であるが、ドラフト画像のＡＦエリアＡＲ１におけるＡＦ用評価値を用いて合焦位置が求められるのではなく、ＡＦ専用画像のＡＦエリアＡＲ２におけるＡＦ用評価値を用いて合焦位置が求められる点で相違する。その後、再びＣＣＤの読出しモードを「ドラフトモード」に変更（ステップＳＰ１７）し、ライブビュー表示を再開する（ステップＳＰ１８）。

その後、上記と同様にステップＳＰ１９，ＳＰ２０，ＳＰ２１の各動作が行われる。これによって、被写体が合焦状態となり、合焦状態の撮影画像が表示装置３０によって表示される。

以上のように、撮影システム１によれば、台座（脚部）２７０のパターンＰＴを撮像した画像に基づいてＡＦ制御を行うので、被写体（原稿等）における低コントラスト部（空白部等）の存在の影響を受けることなく、フォーカシング動作を正確に行うことが可能である。

特に、撮影システム１は、撮影レンズ１０１の光軸方向において被写体面から所定距離ｈ３だけ離れた面に設けられたパターンＰＴに基づいて、デジタルカメラ１０からその面までの距離ｈ２を測定する測距動作を行い、これらの距離ｈ２，ｈ３に基づいて被写体距離ｈ１を算出してＡＦ制御を行っている。したがって、被写体面と同一平面内にパターンを設ける必要がないので、装置構成における自由度の低下を防止できる。

また、フォーカス制御部１２２は、補正処理に基づく撮影レンズ１０１の補正駆動量を、焦点距離ｆ１，ｆ２（特にｆ１）に応じて変更するので、ズームレンズにおいて焦点距離を変更しても、被写体を合焦状態にさせることができる。

さらに、撮影システム１において、パターンＰＴは、少なくともズームレンズがワイド端の状態を有するときには、デジタルカメラ１０の視野範囲内に含まれるように配置される。したがって、少なくともズームレンズをワイド端に移動させれば、パターンＰＴをデジタルカメラ１０の視野範囲に収めることができるので、パターンＰＴに関する測距結果を用いて正確なＡＦ制御を行うことが可能になる。言い換えれば、パターンＰＴを利用したＡＦ制御をより確実に行うことが可能である。

また、撮影システム１においては、撮影時点での焦点距離に対応する視野範囲内にパターンＰＴが存在しない場合には、焦点距離をワイド側に変更しパターンが視野範囲内に存在するようにして取得した画像内のパターンＰＴに基づいて測距動作（図１５、ステップＳＰ１２）が行われる。そして、焦点距離が撮影時点の焦点距離に再設定され（ステップＳＰ２０）、測距動作による測距結果に基づいてＡＦ制御が行われる。したがって、撮影時点の画角（焦点距離）に依存せずに、ＡＦ制御を正確に行うことが可能になる。言い換えれば、多様な焦点距離での撮影が可能になる。また、原稿撮影の邪魔になりにくい場所にパターンを配置することも可能である。

さらに、撮影システム１においては、複数のパターン領域が脚部の複数の位置に分離して設けられるので、或るパターン領域が原稿等の被写体で隠れた場合であっても、異なる位置のパターン領域内のパターンを用いてＡＦ制御を行うことが可能である。

また、複数のパターン領域のうちの１つのパターン領域ＰＴ２は、ＣＣＤの部分領域Ｒ１１内の複数の水平ラインに対応する位置に設けられているので、それらの複数の水平ラインを読み出す読出しモード（ＡＦモード）で読み出される画像内にパターンが存在しないという事態を回避して、より確実にＡＦ動作を行うことができる。たとえば、パターン領域ＰＴ２が領域Ｒ１１（図１４）の外側（たとえば上側）に存在する場合にはＡＦモードによる画像に基づくＡＦ制御が困難になるが、このような事態を回避できる。

さらに、上記の動作においては、ドラフトモードで読み出された画像に基づくＡＦ制御を、ＡＦモードで読み出された画像に基づくＡＦ制御に優先させて用いているので、ライブビュー表示を中断せずに済む可能性を高めることができる。

＜変形例＞
図１７は、変形例に係る動作を示すフローチャートである。上記の図１５においては、ドラフトモードによる画像に基づくＡＦ動作を優先的に行う場合を例示したが、ここでは、ＡＦモードによる画像に基づくＡＦ動作を優先的に行う場合を例示する。これによれば、パターンＰＴに関するより多くの情報を得ることが可能になるため、比較的高い精度でＡＦ制御を行うことができる。

まず、ステップＳＰ３１，ＳＰ３２，ＳＰ３３は、上記のステップＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３とそれぞれ同様の処理である。

ステップＳＰ３２で測距結果が適切であると判定されるときには、ステップＳＰ３３に進み、被写体距離ｈ１の被写体を合焦状態にする位置にフォーカシングレンズを移動させた後、ステップＳＰ５２において、合焦状態の被写体像（静止画像）が撮像される。この静止画像は、「本撮影モード」でＣＣＤ１０３から読み出されて生成される、高解像度の画像である。

これに対して、測距結果が不適切であると判定されるときには、ステップＳＰ４１以降に進む。ステップＳＰ４１以降においては、パターンＰＴを撮像した画像に基づくＡＦ制御が行われる。ただし、この変形例においては、ＡＦモードで読み出されたＡＦ専用画像に基づくＡＦ制御を優先的に行う場合を例示する。

まず、ステップＳＰ４１〜ＳＰ４６の処理が行われる。ステップＳＰ４１はステップＳＰ１１と同様の処理であり、ステップＳＰ４２，ＳＰ４３，ＳＰ４４，ＳＰ４５，ＳＰ４６は、それぞれ、ステップＳＰ１４，ＳＰ１５，ＳＰ１６，ＳＰ１７，ＳＰ１８と同様の処理である。これによって、ＡＦモード（自動合焦モード）で読み出されたＡＦ専用画像に基づいて、山登り法によって距離ｈ２を求めるＡＦ動作が行われる。

次のステップＳＰ４７では、ステップＳＰ４４で求められた距離ｈ２が適切な値であるか否かが判定される。具体的には、ステップＳＰ１３と同様の基準によって判定動作が行われる。

ステップＳＰ４７で測距結果が適切であると判定される場合には、ステップＳＰ４９以降に進む。ステップＳＰ４９，ＳＰ５０，ＳＰ５１は、それぞれ、ステップＳＰ１９，ＳＰ２０，ＳＰ２１と同様の処理である。これによって、被写体が合焦状態となる。そして、ステップＳＰ５２において、合焦状態の被写体像（静止画像）が撮像される。

一方、ステップＳＰ４７で測距結果が不適切であると判定される場合には、ステップＳＰ４８に進む。ステップＳＰ４８は、ステップＳＰ１２と同様の処理である。これによって、ドラフトモードで読み出されたドラフト画像に基づいて、山登り法によって距離ｈ２を求めるＡＦ動作が行われる。

以上のような動作によっても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、この変形例に係る動作においては、ＡＦモードで読み出された画像に基づくＡＦ制御を、ドラフトモードで読み出された画像に基づくＡＦ制御に優先させて用いているので、比較的高い精度を有し且つ比較的高速のＡＦ制御を行うことができる。特に、比較的高い画質が要求される際（たとえば静止画像を取得する際）にＡＦモードでのＡＦ制御を優先的に用いることによれば、合焦精度を向上させてその要求に応えることが可能になる。

＜他の変形例＞
上記実施形態においては、ステップＳＰ１１において常にワイド端に移動させてＡＦ動作を行う場合について例示しているが、これに限定されない。具体的には、必ずしもワイド端まで移動させることを要さず、パターンＰＴが視野範囲内に存在する程度に、焦点距離をワイド側に変更するようにしてもよい。

あるいは、ステップＳＰ１においてパターンＰＴがデジタルカメラ１０の視野範囲内に既に収まっているときには、ステップＳＰ１１のズームレンズの移動動作を行わずに、ステップＳＰ１２以降の処理を行うようにしてもよい。

また、パターン領域の配置も上記の例に限定されない。たとえば、複数のパターン領域のうちの第１のパターン領域ＰＴ１を、図１８に示すような、水平方向（ＣＣＤ１０３の水平ラインに平行な方向）に延びる細長領域として脚部材２７１に設けるようにしてもよい。図１８は、変形例に係るパターン領域ＰＴ１とＡＦエリアＡＲ１との関係等を示す図である。この場合、フォーカス制御部１２２は、そのパターン領域ＰＴ１についての水平方向におけるコントラストを評価する合焦評価値に基づいてＡＦ制御を行うことが好ましい。より詳細には、水平方向の隣接画素を用いてコントラスト値を算出して、合焦用の評価値として用いればよい。

これによれば、パターン領域ＰＴ１が水平方向に延びる細長領域であり、水平方向におけるコントラストを評価する合焦評価値に基づいてＡＦ制御が行われるため、合焦状態における評価値と非合焦状態における評価値との相違を大きくすること、すなわち、感度を向上させることができる。したがって、ＡＦの精度を向上させることができる。特に、図１８においては、パターン領域ＰＴ１内の図形がＡＦエリアＡＲ１の水平方向の全幅にわたって含まれているため、パターン領域ＰＴ１内のパターンに関する比較的多くのコントラスト情報を得ることができる。

この場合、パターン領域ＰＴ１に関する合焦評価値をパターン領域ＰＴ２に関する合焦評価値に優先させて用いてＡＦ制御を行うことが好ましい。これによれば、優先的にパターン領域ＰＴ１を用いたＡＦ制御を行うことができるので、ＡＦ精度を向上させることができる。

たとえば、図１５のステップ１２でのドラフト画像を利用した測距動作のように、パターン領域ＰＴ１に関する合焦評価値のみを用いてＡＦ制御を行うようにしてもよい。あるいは、図１５のステップＳＰ１２の測距動作において、パターン領域ＰＴ１に関する合焦評価値を優先的に用いてＡＦ制御を行い、良好な結果が得られない場合に、パターン領域ＰＴ２に関する合焦評価値を用いたＡＦ制御を行うようにしてもよい。また、それでも良好な測距結果が得られない場合には、ステップＳＰ１４〜ＳＰ１８のＡＦ専用画像を用いたＡＦ制御を行うようにすればよい。

撮影システム１の全体構成を示す図である。 デジタルカメラ１０をその前面側からみた斜視図である。 デジタルカメラ１０をその背面側からみた斜視図である。 デジタルカメラ１０の機能構成を示すブロック図である。 支持台２０の外観構成等を示す斜視図である。 デジタルカメラ１０が支持台２０に装着された状態を示す斜視図である。 ＡＦ用のパターンＰＴの一例を示す図である。 折り畳まれた状態の撮影システム１を示す上面図である。 折り畳まれた状態の撮影システム１を示す側面図である。 支持台２０の機能構成を示すブロック図である。 撮影時における撮影システム１の側面図である。 撮影時における撮影システム１の上面図である。 撮影領域Ｒ１の詳細を示す図である。 異なる２つの読出しモードにおける各読出し領域を示す図である。 撮影システム１における動作を示すフローチャートである。 被写体距離ｈ１，ｈ２および像距離ｂ１，ｂ２を示す図である。 変形例に係る動作を示すフローチャートである。 変形例に係るパターンＰＴを示す図である。

符号の説明

１ 撮影システム
１０ デジタルカメラ
２０ 支持台
３０ 表示装置
４０ 接続ケーブル
１０１ 撮影レンズ
１０３ ＣＣＤ
２５０ カメラ結合部
２６０ 支柱
２７０ 台座
２７１，２７２ 脚部材
ＡＲ１〜ＡＲ５ ＡＦエリア
ＰＴ パターン
ＰＴ１，ＰＴ２ パターン領域

Claims (9)

1. 撮影システムであって、
   オートフォーカス用のパターンが設けられた脚部を有する支持台と、
   撮影レンズを有し、前記支持台に支持される撮像手段であって、離間した場所に配置される被写体を撮像する撮像手段と、
   前記パターンを撮像した画像に基づいてオートフォーカス制御を行う制御手段と、
   を備えることを特徴とする撮影システム。
2. 請求項１に記載の撮影システムにおいて、
   前記撮影レンズは、その焦点距離を変更することが可能なズームレンズであり、
   前記パターンは、少なくとも前記ズームレンズがワイド端の状態を有するときには、前記撮像手段の視野範囲内に含まれるように配置されることを特徴とする撮影システム。
3. 請求項１に記載の撮影システムにおいて、
   前記撮影レンズは、その焦点距離を変更することが可能なズームレンズであり、
   前記制御手段は、撮影時点での焦点距離に対応する視野範囲内に前記パターンが存在しない場合には、焦点距離をワイド側に変更し前記パターンが視野範囲内に存在するようにして取得した画像に基づいて測距動作を行った後に、焦点距離を前記撮影時点の焦点距離に再設定し、前記測距動作による測距結果に基づいて前記オートフォーカス制御を行うことを特徴とする撮影システム。
4. 請求項１に記載の撮影システムにおいて、
   前記脚部は、前記撮影レンズの光軸方向において被写体面から所定距離だけ離れた第１の面を有しており、
   前記パターンは、前記第１の面に設けられており、
   前記制御手段は、前記所定距離を用いた補正処理に基づいて前記撮影レンズを駆動し、前記オートフォーカス制御を行うことを特徴とする撮影システム。
5. 請求項４に記載の撮影システムにおいて、
   前記撮影レンズは、その焦点距離を変更することが可能なズームレンズであり、
   前記制御手段は、前記補正処理に基づく前記撮影レンズの合焦用の補正駆動量を、前記焦点距離に応じて変更することを特徴とする撮影システム。
6. 請求項１に記載の撮影システムにおいて、
   前記パターンは、複数のパターン領域に分離して設けられ、
   前記複数のパターン領域は、前記脚部の互いに異なる位置に設けられていることを特徴とする撮影システム。
7. 請求項６に記載の撮影システムにおいて、
   前記脚部は、前記撮像素子の水平ラインに平行な第１の方向に延びる脚部材を有しており、
   前記複数のパターン領域のうちの第１のパターン領域は、前記脚部材において前記第１の方向に延びる細長領域として設けられており、
   前記制御手段は、前記第１のパターン領域についての前記第１の方向におけるコントラストを評価する合焦評価値に基づいて、前記オートフォーカス制御を行うことを特徴とする撮影システム。
8. 請求項７に記載の撮影システムにおいて、
   前記複数のパターン領域は、前記脚部材とは異なる位置に設けられる第２のパターン領域を有し、
   前記制御手段は、前記第１のパターン領域に関する合焦評価値を、前記第２のパターン領域に関する合焦評価値に優先させて用いて、前記オートフォーカス制御を行うことを特徴とする撮影システム。
9. 請求項１に記載の撮影システムにおいて、
   前記撮像手段の撮像素子は、その部分領域内の複数の水平ラインを読み出す読出しモードを有しており、
   前記複数のパターン領域のうちの１つのパターン領域は、前記撮像素子における前記複数の水平ラインに対応する位置に設けられており、
   前記制御手段は、前記読出しモードで前記撮像素子から読み出された画像であって前記１つのパターン領域を含む画像に基づいて、前記オートフォーカス制御を行うことを特徴とする撮影システム。
   

Images