JP2005140851A - オートフォーカスカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で高速にかつ正確に主被写体にピント合わせできるオートフォーカスカメラを提供すること。
【解決手段】被写体までの距離を検出し（ステップＳ１）、最も遠い距離に撮影レンズ１のピントを合わせる（ステップＳ６）。その後、撮影レンズ１を微小繰り出ししながら（ステップＳ１１）、複数回の撮像を行い（ステップＳ１４）、複数回の撮像の結果得られた画像から最も適正な画像を選択する（ステップＳ１５）。
【選択図】図４

Description

本発明は、被写体が存在する位置に精度よく撮影レンズのピントを合わせるためのオートフォーカスカメラに関する。

被写体が存在している位置に撮影レンズのピントを合わせる技術、所謂オートフォーカス（ＡＦ）技術においては、種々の技術が提案されている。特に、デジタルカメラ主流の現代にあっては、従来のフィルム式のカメラでなされてきたＡＦ技術の改良とは、異なるアプローチによる改良もなされるようになってきている。

例えば、フィルム式のカメラでは、撮像面（フィルム面）において検出された像をピント合わせに利用する事が不可能である。また、１回の撮影では、１コマ分のフィルムが必ず消費されるので、撮影コマ数を制限する事も必要である。これに対し、デジタルカメラでは、これらの制約がなくなるので、全く異なるアプローチでのピント合わせの高精度化が可能である。

一方で、フィルム式のカメラの分野において蓄積されてきた技術展開の結果を前向きにとり入れていく事により、デジタルカメラ特有の問題が解決される事も多い。例えば、特許文献１において提案されている技術は、フィルム式のカメラで用いられてきた位相差ＡＦ方式とデジタルカメラ特有のＡＦ方式であるコントラストＡＦ方式とを組み合わせて連写時に適したＡＦを行うものである。即ち、コントラストＡＦ方式では、ピント合わせに時間がかかるので、連写時には、ピント合わせに時間のかからない位相差ＡＦを併用してピント合わせを行うことで、連写時のピント合わせ時間を短縮する。
特開２００１−２７５０３３号公報

しかしながら、特許文献１において提案されている技術は、フィルムカメラ式の位相差ＡＦ方式とビデオカメラより進化したデジタルカメラ特有のコントラストＡＦ方式とを組み合わせて、連写時のスピードのみを対策したものであり、連写時における正確なピント合わせについては示されていない。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で高速にかつ正確に主被写体にピント合わせできるオートフォーカスカメラを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様のオートフォーカスカメラは、第１の光路を有する撮影レンズ系と、この撮影レンズ系を介して入射した被写体像を検出して第１の撮像信号を出力する第１の撮像手段と、上記第１の光路と異なる第２の光路を有する測距光学系と、この測距光学系を介して入射した複数の被写体像を検出して複数の第２の撮像信号を出力する第２の撮像手段と、この第２の撮像手段に入射した複数の第２の撮像信号の位相差に基づいて、上記撮影レンズ系のピント位置を制御する第１のピント合わせ手段と、上記第１のピント合わせ手段による上記撮影レンズ系のピント位置の制御後に、上記第１の撮像手段から出力される第１の撮像信号を連続的に複数回取り込む一時記録手段と、この一時記録手段に上記第１の撮像信号を取り込むに先立って、上記撮影レンズ系のピント位置を微小制御する第２のピント合わせ手段と、上記一時記録手段に取り込まれた複数の第１の撮像信号に基づいて複数の画像データを生成する画像処理手段と、これら複数の画像データの中から少なくとも１つを選択する選択手段と、この選択手段によって選択された画像データを記録する記録手段とを具備する。

この第１の態様によれば、第１のピント合わせ手段によるピント合わせの後、撮像信号を複数回取り込みながら撮影レンズのピント位置を微小制御してピント合わせを行い、複数回の画像取り込みの結果から最適な画像を選択して記録することができる。

本発明によれば、簡単な構成で高速にかつ正確に主被写体にピント合わせできるオートフォーカスカメラを提供することを目的とする。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るカメラの電気回路構成を示すブロック図である。即ち、撮影レンズ１を介して入射した被写体１００の像は、第１の撮像手段である撮像素子（イメージャ）２において第１の撮像信号としての電気信号（以下、単に撮像信号と称する）に変換される。ここで、撮影レンズ１は、簡単のために１つのみを図示しているが複数のレンズから構成されるものも含まれる。

撮像素子２で得られた撮像信号は、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部３においてデジタル信号に変換され、画像処理部４に出力される。そして、このデジタル信号は、画像処理部４においてホワイトバランス処理やコントラスト補正処理等の画像処理が施された後、圧縮されて画像データが生成される。その後、この画像データが記録部７に記録される。これが基本的なデジタルカメラの構成である。

ここで、図１のカメラには、一時記録手段としての画像メモリ８が設けられている。この画像メモリ８には、画像処理部４における画像処理中又は画像処理後に、画像データを一時的に格納することが可能である。特に第１の実施形態においては、主被写体検出部５において画像メモリ８内に取り込まれた複数の画像データの主被写体部が検出される。そして、検出された主被写体部のコントラストに応じて選択部６において、複数の画像データの中から最もふさわしい画像データが選択され、選択された画像データが記録部７に記録されたり、ＬＣＤモニタ等で構成されたモニタ部９上に表示されたりする。この主被写体部の検出動作及び画像の選択動作は、後で詳述する。

以上説明したような撮影動作や選択動作等のカメラ全体の制御は、マイクロコントローラ（ＣＰＵ）１０によって制御される。また、ＣＰＵ１０には、操作スイッチ部１１が接続されており、ＣＰＵ１０は、ユーザによって操作された操作スイッチ部１１の状態に従って上記撮影動作の制御等の各種制御を実行する。ここで、図１において操作スイッチ部１１は、１つのみが図示されているが、実際には複数の操作スイッチから構成されているものである。

また、撮影レンズ１のピント合わせ時におけるレンズ駆動は、アクチュエータ等からなるレンズドライブ（ＬＤ）部１２においてなされる。更に、このときのレンズ位置情報や、撮影レンズの焦点距離情報、図示しない絞りの絞り情報等の撮影レンズ１に関する情報は、位置エンコーダ等からなるレンズ情報出力部１３を介してＣＰＵ１０に入力される。即ち、ＣＰＵ１０は、入力されたレンズ位置情報等に基づいて上記ＬＤ部１２を制御する。

ここで、第１の実施形態におけるピント合わせの手法としては、２つの手法を想定している。

第１の実施形態で想定しているピント合わせの１つ目の手法は、三角測距方式である。即ち、この三角測距方式では、撮影レンズ１の光路とは異なる光路上に、それぞれ視差Ｂを持つように配置された１対の受光レンズ１４ａ，１４ｂを介して第２の撮像手段であるラインセンサ１５ａ，１５ｂに入射した１対の被写体像の位相差（以下、相対位相差と称する）ｘから、三角測距の原理に基づいて被写体距離Ｌを算出する。即ち、１対のラインセンサ１５ａ，１５ｂからは１対の第２の撮像信号が出力される。これら１対の第２の撮像信号は、Ａ／Ｄ変換部１６を介して距離検出部１７に入力される。そして、距離検出部１７において、１対の第２の撮像信号の比較、所謂相関演算が行われて相対位相差ｘが検出される。また、三角測距の原理は、受光レンズとラインセンサとの間の距離を焦点距離ｆとするとき、
Ｌ＝Ｂ・ｆ／ｘ
の式で表されるものである。このような被写体距離演算も距離検出部１７にて行われる。ここで、図１の例では、距離検出部１７とＣＰＵ１０とを別々に設けているが、距離検出部１７をＣＰＵ１０内部に設けるようにしてもよい。

このように、三角測距方式は、被写体までの距離を測定してピント合わせを行うＡＦ方式である。しかし、三角測距方式における測距ポイント１０２とユーザが実際にピント合わせしたいと思っているポイントとは必ずしも一致しない。多くの場合、ユーザは、人物１００の眼１０１にピント合わせを行いたいと感じるケースが多い。特に、ポートレート撮影等では、人物１００の眼１０１にピントを合わせることが作品作りにおいて非常に重要な要素となる。

ここで、眼１０１の位置にも測距ポイントを設けておく、所謂マルチＡＦと呼ばれる技術を用いれば、眼１０１にピントを合わせることが可能である。しかし、マルチＡＦを用いて多くのポイントを測距可能とする場合、装置自体の大型化やコストアップを招きやすい。また、構成が複雑化するのでピント合わせの信頼性も低下してしまう。このため、多くのポイントを測距可能なマルチＡＦ装置を搭載したカメラは、製品化が非常に困難である。

ここで、図２のようにラインセンサ１５ａ，１５ｂの異なる位置に入射した被写体像を利用すれば、複雑な構成のＡＦ装置を用いなくとも複数のポイントの測距が可能である。例えば、中央に対し、両側に角度θだけずらした位置（図２の破線方向）を測距する場合には、特別な部品追加なく簡単に測距を行うことができる。しかし、このようにして複数ポイントを測距する場合でも、図３のように、人物の眼１０１が、画面２００内の測距ポイント１０２から外れている場合には、眼１０１の位置にピントを合わせるのはやはり困難である。

また、第１の実施形態で想定しているピント合わせの２つ目の手法は、測距用のラインセンサを用いずに、撮像素子２の出力を利用してピント合わせを行うコントラストＡＦ方式である。これは撮影レンズ１のレンズ位置を変えながら撮像信号を取得していき、取得した撮像信号におけるコントラストが最も高くなるレンズ位置にピント合わせするＡＦ方式である。しかしながら、この方式は、撮影レンズ１を動かしながら複数回の撮像信号の取り込みを行う必要があるのでピント合わせに時間がかかってしまう。

そこで第１の実施形態では、図４に示すフローチャートでこれらのＡＦ方式を組み合わせてピント合わせを行う。また、第１の実施形態では、画像判定や連写などのデジタルカメラならではの機能を応用して、単純な構成ながら高速に正しくピント合わせを行うことを可能としている。

撮影レンズ１の種類によって絞りや焦点距離が変わり、被写界深度が変化するので、まず、ＣＰＵ１０は、レンズ情報出力部１３から撮影レンズ１のレンズ情報を読み出して（ステップＳ１）、このレンズ情報に基づいて微小繰り出し時の繰り出しピッチを決定する（ステップＳ２）。このとき、絞りが被写体の明るさによって制御されるプログラム式のシャッタの場合には、これに先立って測光動作を行って露出条件を決定した結果を反映させる。しかし、ここでは説明の単純化のために、測光回路や露出演算に関しては説明を省略する。これらは、従来周知のものである。次に、ＣＰＵ１０は、三角測距方式を用いて測距を行う（ステップＳ３）。ここで、３点測距を行うときは、得られた測距結果の中で、最も近い距離をＬ_Ｎ（ステップＳ４）、最も遠い距離Ｌ_Ｆとする（ステップＳ５）。

この後、ＣＰＵ１０は、ＬＤ部１２を介して撮影レンズ１のピントをＬ_Ｆに合わせる（ステップＳ６）。ここで、予め、ＣＰＵ１０は、距離と繰り出し位置との関係を図示しないメモリに記憶しているものとする。続いて撮像回数を示す変数ｎを０にリセットし（ステップＳ７）、撮像素子２による撮像を行う（ステップＳ８）。そして、得られた画像データより主被写体部（例えば、人物頭部の中央や眼の部分）の検出を行う（ステップＳ９）。この被写体部検出は、画像データから人物の肌の色が存在する部分を検出する方式や、被写体の輪郭を判定することで頭部を検出する方式等を用いることにより実現できる。

次に、このようにして検出された主被写体部のコントラストＣｎを検出する（ステップＳ１０）。そして、このコントラストＣｎが最も大きくなるピント位置の画像を得るために、以後の処理を行う。即ち、撮影レンズ１の微小量繰り出し（これはステップＳ２で決定された繰り出しピッチによる）を行い（ステップＳ１１）、そのときのピント位置が３点測距の近い距離Ｌ_Ｎ相当のピント位置であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。このステップＳ１２の判定において、距離Ｌ_Ｎ相当のピント位置でないと判定した場合には、上記ｎをインクリメントして（ステップＳ１３）、撮像を行う（ステップＳ１４）。その後、ステップＳ１０に戻る。即ち、ピント位置が距離Ｌ_Ｎ相当のピント位置になるまで、ステップＳ１４の撮像を繰り返す。

ステップＳ１２の判定において、ピント位置が距離Ｌ_Ｎ相当のピント位置になったと判定した場合には、ステップＳ１０からステップＳ１４までの複数回に撮像により得られた画像データの中で、主被写体部のコントラストＣｎが最も大きかったときのｎを選択する（ステップＳ１５）。また、このときの撮像信号から画像データＩｎを生成し、この画像をモニタ部９に表示させる（ステップＳ１６）。この表示の際、表示画面２０上に、図５に示すようにして全体像表示２１ａとステップＳ９にて検出した主被写体部の拡大表示２１ｂとを同時に行うようにすれば、ユーザは、これらの画像を見ながら、撮影された画像が良いか悪いかを判定できる。この後、ユーザが、例えばスイッチ操作等によりＯＫ指示をすれば、ＣＰＵ１０は、それを判定してステップＳ１７からステップＳ１８に分岐して、そのときの画像データを記録部７に記録させる（ステップＳ１８）。一方、ステップＳ１７の判定において、ユーザからＯＫの指示がなされていないと判定した場合には、ステップＳ１７からステップＳ１９に分岐して、別の画像を表示させるようにｎの切り換えを行う（ステップＳ１９）。これにより、連写した結果のうち、最もふさわしい画像データを選択できる。ここで、連写の時には、多くの画像データが取得されるが、このように最も適切な画像データのみを記録部７に記録させるようにしたので、記録部７の容量オーバーとなって撮影続行が不能となる事はない。なお、第１の実施形態では１つの画像データのみを選択して表示・記録させる例を説明しているが、複数の画像データを表示・記録させるようにしても良いことは言うまでもない。

また、連写の場合、１回の撮影時に複数回の撮像を行うことになるが、この回数が多すぎる時には、デジタルカメラならではの感度切替機能、所謂増感処理を有効利用することによって、１回の撮影におけるシャッタスピードを短くするようにしてもよい。

次に、図４の手法を図６に示すタイミングチャートを参照して更に説明する。撮影時には、まず、測距が行われ、その結果に従ってレンズ繰り出しが開始される。このレンズ繰り出しにおいては、距離Ｌ_Ｆ相当の繰り出しまでは撮像を行わず、距離Ｌ_Ｆ以降は微小駆動ごとに撮像を行う。この図６の例では、最初の撮像時に得られた画像データをパターン認識し、主被写体位置を判定するようにしている。その後、その主被写体位置の像について、逐次コントラストチェックを行いながら、最も近い距離Ｌ_Ｎになるまで、この繰り出しと撮像とを繰り返す。最後に、複数回の撮像の結果得られた主被写体部分のコントラストが最も良好なコントラストとなる画像データを選択し、それを表示、記録するようにしている。

このように、第１の実施形態によれば、撮影時間の短縮、高精度化を図ることができるばかりでなく、撮影レンズの駆動が１方向（繰り出し方向）のみになされるので、逆転などがなくピント合わせスピードを速くできる上、バックラッシュの影響などもなくすことができ、ピント精度も向上する。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。この第２の実施形態は、図７（ａ）のようなデジタル一眼レフレクスタイプのカメラに対する応用である。一眼レフレクス式タイプの場合、撮影レンズ１を介して入射した光をメインミラー３０によってスクリーン３１に結像させ、この結果をペンタプリズム３２と接眼レンズ３３とによって光学的に観察できるようになっている。これにより、ユーザは、撮影レンズ１のピント状態や、構図等を高品位の光学ファインダで確認しながら撮影を楽しむことができる。

また、撮像素子２の前方には先幕４１ａと後幕４１ｂとで構成されるフォーカルプレーンシャッタが配置されている。即ち、露出開始時には、図７（ｂ）のようにメインミラー３０やフォーカルプレーンシャッタの先幕４１ａが移動して、被写体からの光が撮像素子２に入射するようになっている。そのために、ＣＰＵ１０は、ミラー制御部３０ａ及びシャッタ制御部４１ｃを介して、これらのメインミラー３０及びフォーカルプレーンシャッタを制御する。

また、露出終了時に、ＣＰＵ１０は、図７（ｃ）のようにフォーカルプレーンシャッタの後幕４１ｂを移動させて、撮像素子２を遮光する。このときに撮像信号の読み出しを行う。更に、撮影シーケンス終了後、ＣＰＵ１０は、図７（ｄ）のようにメインミラー３０及びフォーカルプレーンシャッタ４１ａ，４１ｂを元の位置に戻すような制御を行う。

ここで、撮像信号の読み出しが行われた後の、Ａ／Ｄ変換、デジタル画像処理、表示及び記録等の処理は、先の第１の実施形態で説明したものと同様であるので、ここでは、詳細な説明を省略する。ただし、オートフォーカスの手法については、第１の実施形態と異なっている。即ち、第２の実施形態では、撮影レンズ１を介して入射した光を瞳分割といわれる方法で２つに分けて、これら分けた光に対して位相差方式と呼ばれる方式を用いる。つまり、撮影レンズ１の右側を通る光と左側を通る光との間で生じる視差に基づいて、ＡＦ光学系３５を介して入射した２つの被写体像のズレをＡＦセンサ３６で検出し、これら２つの被写体像のズレ具合を位置検出部３７で検出する。ＣＰＵ１０は、位置検出部３７で検出されたズレ具合が最適になるようにＬＤ部１２を介して撮影レンズ１の駆動制御を行う。

即ち、メインミラー３０は、その一部がハーフミラーで構成されており、このハーフミラー部を透過した被写体像がサブミラー３４で反射されてＡＦ光学系３５に導かれる。ここで、このような形式の構成は、撮影レンズの持ち味をユーザが目視で体感出来るので、レンズ交換式のカメラに多用される。このようなカメラでは、オートフォーカスの光学系に許された体積が小さく、配置の制約等が多いので、図１のカメラなどに比べてマルチＡＦのポイントを増加させる事が非常に困難である。したがって、撮像素子２の出力を有効利用するコントラストＡＦ方式が大きな効果を発揮する。即ち、第２の実施形態によれば、カメラ装置の小型化できると共に、ピント合わせ精度や信頼性を向上させることができる。

このような構成のオートフォーカスカメラにおいては、図８のようなフローチャートに従った制御を行えば、画面内のどこに主被写体がいても適切なピント合わせが可能である。まず、ＣＰＵ１０は、撮影レンズ１のレンズ情報の読み出しを行う（ステップＳ２１）。そして、位相差ＡＦ方式により被写体の距離Ｌの測定を行う（ステップＳ２２）。これは実際には、撮影レンズ１の繰り出し位置と、ＡＦセンサ３６上の被写体像のズレ具合から距離を換算するものである。その後、距離Ｌよりも少し遠い位置Ｌ＋ΔＬに、撮影レンズ１のピントを合わせ（ステップＳ２３）、上記撮像回数ｎを１とする（ステップＳ２４）。続いて、ＣＰＵ１０は、ＡＦセンサ３６の出力から被写体の明るさを求める測光を行い（ステップＳ２５）、ステップＳ２１で読み出したレンズ情報（焦点距離情報）やステップＳ２５の測光結果から得られた絞り情報から、被写界深度に合わせた上記撮影レンズの繰り出しピッチを決定する（ステップＳ２６）。即ち、絞りが開放の明るいレンズでは、小量のレンズ位置変化で大きなピントボケが生じるので繰り出しピッチを細かくする。一方、絞りが絞られており、焦点距離が短ければ繰り出しピッチを粗くする。ここで、あまりに繰り出しピッチを細かくすると、連写時の撮影枚数が多くなって、１回の撮影に時間がかかりすぎる。そこで、ＣＰＵ１０は、繰り出しピッチが所定量よりも小さいか否かを判定し（ステップＳ２７）、所定量よりも小さいと判定した場合には、シャッタスピードＳＳを短くするような切り換えを行う。

ここで、シャッタスピードを短くすると、撮像素子２への光入射量が不十分な場合がある。そこで、このような場合には、撮像素子２から出力される撮像信号を、電気的に増幅する、所謂増感処理を施すことによって、正しい画像データが得られるようにする。このために、ＣＰＵ１０は、シャッタスピードＳＳが所定時間（例えば０．１秒）よりも短いか否かを判定し（ステップＳ２８）、所定時間よりも短いと判定した場合には、撮像信号に増感処理を施して（ステップＳ２９）、ステップＳ３０に移行する。一方、ステップＳ２８の判定において、シャッタスピードＳＳが所定時間よりも長い場合には、増感処理を行わずにステップＳ３０に移行する。これによって、シャッタスピードを速くでき、連写による時間ロスを対策することができる。

以上の制御の後、撮像を行う（ステップＳ３０）。ここで、撮像素子２にフルフレームトランスファー方式を用いる時には、信号読み出しのたびにフォーカルプレーンシャッタの開閉制御を行う。一方、プログレッシブスキャン方式などの撮像素子であり、高速読み出しが可能な条件下では、シャッタを開いたまま、以後の処理を行うようにしてよい。即ち、ＣＰＵ１０は、撮像の後、本発明の特徴たるレンズ微調を行う（ステップＳ３１）。そして、ＣＰＵ１０は、撮像回数ｎが所定回数ｎ_１回になったか否かを判定し（ステップＳ３２）、所定回数ｎ_１回になっていない場合には、ｎをインクリメントして（ステップＳ３３）、ステップＳ３０に戻り、撮像を続ける。一方、ステップＳ３２の判定において、ｎが所定回数ｎ_１になったと判定した場合には、撮像を終了する。ここで、ｎ_１は、ユーザが設定してもよいし、ステップＳ２６で決まった繰り出しピッチに応じて切り換えるようにしてもよい。

この後、レンズ微調により得られたｎ_１枚の画像データの中で、中間のピント位置の画像データが、最も広い範囲にわたって画像状態が良好であろうということから、変数ｎ_２をｎ_１の半分の数値とし（ステップＳ３４）、このｎ_２回目に取得した画像データＩｎ_２を利用して主被写体部検出を行う（ステップＳ３５）。そして、ＣＰＵ１０は、このようにして検出した主被写体部分に着目して、この主被写体部分のコントラストが最も高くなる画像データをＩ１〜Ｉｎ_１の中から選択する（ステップＳ３６）。このように、撮影後に画像データの選択動作を入れるので、撮影中に選択を行う第１の実施形態に比べて撮影動作を高速化できる。

このような選択の後、ＣＰＵ１０は、その選択した画像データにおける主被写体部分を拡大表示する（ステップＳ３７）。ユーザはこの表示を見て満足した場合には、ＯＫ指示を行う。ＣＰＵ１０は、それを判定してステップＳ３８からステップＳ３９に分岐して、そのときの画像データを記録部７に記録させる（ステップＳ３９）。一方、ステップＳ３８の判定において、ユーザからＯＫの指示がなされていないと判定した場合には、ステップＳ３８からステップＳ４０に分岐して、別の画像を表示させるためにｎの切り換えを行う（ステップＳ４０）。

次に、第１の実施形態及び第２の実施形態の画像選択手法について説明する。図９（ａ）〜図９（ｄ）は、レンズ微調を行いながら撮影した画像の例を示す図である。これらの図では、撮影レンズ１の位置によって、それぞれピントの合う距離が変化する。なお、図９（ａ）〜図９（ｄ）では、距離の変化に応じて最もコントラストが高くなる部分を濃く描くようにしている。即ち、図９（ａ）〜図９（ｄ）において、遠距離では背景被写体のコントラストが高く、近距離では手前の被写体のコントラストが高くなる。これらの図に応じたデータは、各部のコントラスト変化をグラフ化することによって得られる。

ここでは、画像データの選択手法として、人物の頭部が最大のコントラストで検出される画像データを選択する手法について説明する。また、頭部を検出する手法としては、画像の輪郭部分を検出する輪郭検出処理を行う。そして、検出した輪郭部が、図１０に示すように幅Ｗ_１の部分（頭部）とそれよりも広い幅Ｗ_２の部分（肩部）とを有し、更に頭部と肩部との境目から頭の上部までの幅Ｗ_３が幅Ｗ_１と近い場合に、検出した輪郭部が主被写体（頭部）の候補であると判定する。例えば、図９（ａ）〜図９（ｄ）の中で、このような条件を満たす輪郭部を有するのは、図９（ｂ）の画像だということがわかる。

ここで、以上のようにして検出した頭部の図面縦方向Ｗ_３／２の位置に両眼が存在していると仮定すれば、主被写体部として特に眼を検出することも可能である。

このような主被写体の眼の部分を検出するような制御は、図１１のようなフローチャートに従って行われる。即ち、まず図１０で説明した頭部検出を行い（ステップＳ４１）。上述したように、頭部（Ｗ_１の幅、Ｗ_３の高さの部分）より、その高さ方向の中心部が眼の部分であるので、この部分を検出する（ステップＳ４２）。

以上にような制御によって、被写体の眼の部分が画面内のどこにあっても眼の部分を検出でき、この眼の部分に撮影レンズのピントを合わせることが可能である。ここで、フィルム式のカメラの場合では、撮像面で検出された像をピント合わせに利用することができないので、画面内のどこに主被写体が存在しているのかを、主被写体までの距離情報や離散的な距離分布情報によって推測するしかない。また、複数のポイントの距離情報を得るには、大変複雑な構成が必要であり、スペース的、コスト的、信頼性的に限りなくリスクが高い製品が商品化される事がある。しかし、上記した各実施形態によれば、デジタルカメラ特有の技術を利用することで、省スペース、低コスト、かつ高信頼性のユーザの満足度が高い製品を提供する事ができる。

以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。

さらに、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。

本発明の第１の実施形態に係るオートフォーカスカメラの構成を示すブロック図である。 マルチＡＦの手法の一例について説明するための図である。 マルチＡＦの測距ポイントとユーザが意図しているポイントとが異なる例について説明するための図である。 本発明の第１の実施形態に係るオートフォーカスカメラの撮影時の制御について示したフローチャートである。 画像の表示例を示した図である。 撮影時のタイミングチャートである。 本発明の第２の実施形態に係るオートフォーカスカメラの構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るオートフォーカスカメラの撮影時の制御について示したフローチャートである。 距離とピントとの関係を模式的に示した図である。 主被写体部の検出手法の例を示す図である。 主被写体部検出の手順について示したフローチャートである。

符号の説明

１…撮影レンズ、２…撮像素子、３，１６…アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部、４…画像処理部、５…主被写体検出部、６…選択部、７…記録部、８…画像メモリ、９…モニタ部、１０…マイクロコントローラ（ＣＰＵ）、１１…操作スイッチ部、１２…レンズドライブ（ＬＤ）部、１３…レンズ情報出力部、１４ａ，１４ｂ…受光レンズ、１５ａ，１５ｂ…ラインセンサ、１７…距離検出部、３０…メインミラー、３０ａ…ミラー制御部、３１…スクリーン、３２…ペンタプリズム、３３…接眼レンズ、３４…サブミラー、３５…ＡＦ光学系、３６…ＡＦセンサ、３７…位置検出部、４１ａ…先幕、４１ｂ…後幕、４１ｃ…シャッタ制御部

Claims (7)

1. 第１の光路を有する撮影レンズ系と、
   この撮影レンズ系を介して入射した被写体像を検出して第１の撮像信号を出力する第１の撮像手段と、
   上記第１の光路と異なる第２の光路を有する測距光学系と、
   この測距光学系を介して入射した複数の被写体像を検出して複数の第２の撮像信号を出力する第２の撮像手段と、
   この第２の撮像手段に入射した複数の第２の撮像信号の位相差に基づいて、上記撮影レンズ系のピント位置を制御する第１のピント合わせ手段と、
   上記第１のピント合わせ手段による上記撮影レンズ系のピント位置の制御後に、上記第１の撮像手段から出力される第１の撮像信号を連続的に複数回取り込む一時記録手段と、
   この一時記録手段に上記第１の撮像信号を取り込むに先立って、上記撮影レンズ系のピント位置を微小制御する第２のピント合わせ手段と、
   上記一時記録手段に取り込まれた複数の第１の撮像信号に基づいて複数の画像データを生成する画像処理手段と、
   これら複数の画像データの中から少なくとも１つを選択する選択手段と、
   この選択手段によって選択された画像データを記録する記録手段と、
   を具備することを特徴とするオートフォーカスカメラ。
2. 上記選択手段は、上記画像処理手段において生成された複数の画像データの中の、被写体の主要部分に相当する画像データを検出する主要部検出手段を含み、上記主要部検出手段によって検出された上記被写体の主要部分に相当する画像データにおけるコントラストに基づいて、上記複数の画像データの中から少なくとも１つの画像データを選択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カメラ。
3. 上記選択手段による画像データの選択は、上記被写体の主要部分に相当する画像データにおけるコントラストが最も高い画像データを選択することにより行うことを特徴とする請求項２に記載のオートオフォーカスカメラ。
4. 上記選択手段によって選択された画像データを表示するモニタ手段を更に具備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カメラ。
5. 上記第２の光路は、上記第１の光路を瞳分割することによって得られた光路であることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
6. 複数の被写体までの距離を測定する測距手段を更に具備し、
   上記第２のピント合わせ手段は、上記測距手段で測定された複数の被写体までの距離の中で、最も近い距離と最も遠い距離との間に存在する被写体に対してのみ、上記撮影レンズ系のピントを合わせるように上記微小制御を行うことを特徴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カメラ。
7. 上記複数回の第１の撮像信号の取り込み動作が所定回数よりも多い場合に、上記第１の撮像信号に対して電気的な増幅処理を施す増感処理手段を更に具備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カメラ。

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