JP2005173280A - 多点測距カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】選択表示される測距領域のばらつきを低減し、信頼性が向上される多点測距カメラを提供する。
【解決手段】撮影画面内の複数の領域それぞれについて測距する多点測距手段と、測距領域を選択する選択手段と、選択された測距領域における前記測距手段の測距結果に基づき焦点調節を行う自動焦点調節装置と、前回の測距時と同一シーンであるかを判別するシーン判別手段と、カメラの各種設定や選択手段にて選択されたひとつあるいは複数の測距領域を撮影画面に重ねて操作表示部に表示する表示手段と、各測距領域について選択手段にて選択された履歴を記憶する記憶手段とを備え、表示手段が、測距時に前回の測距時と同一シーンであると判別され、かつ測距結果の差が前回測距時と所定値以下である場合には、選択手段にて選択されたひとつあるいは複数の測距領域に加え、記憶手段に記憶された履歴情報に基づいて表示部に表示する測距領域を決定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、多点測距装置を備えた撮像装置に関する。

従来の多点測距装置を備えた撮像装置では、撮影画面内複数の測距領域において測距を行い、その測距結果から主被写体の存在する測距領域を選択手段により選択し、選択された測距領域における測距結果に基づき、撮影レンズの焦点調節を行っている。このため、撮影画面の中央に主被写体が存在しなくても、フォーカスロックなどの手間をかけることなく主被写体にピントの合った撮影が可能となっている。

一方で測距手段の測距結果は、同一シーンの撮影においても被写界深度程度のばらつきが存在する。このばらつきは焦点調節に反映されるが、被写界深度内のばらつきであるために撮影画像のピントが大幅にボケてしまうことはない。
特開２００２−３４１４２６号公報

しかしながら、従来の構成の多点測距装置では、この測距結果のばらつきにより同一被写体に対応する測距領域が複数存在し、測距結果が等しくなるはずのシーンの場合であっても、測距領域の選択結果にばらつきが生じることがある。このため、同一シーンにおいて複数回撮影あるいは撮影前測距動作を行う毎に、操作表示部に撮影画面と共に表示される選択測距領域表示にばらつきが生じる。この選択測距領域表示のばらつきにより、前述のように撮影画像のピントに問題がなくても、撮影者に不安を与えることになる。

一例を示すと、図７のように同じ距離に二人並んだシーンにおいて、あるときに図７（ａ）に示すように測距領域が選択表示されるが、再び測距を行うと図７（ｂ）に示すように表示される。どちらの場合にも中抜けせずに人物にピントのあった画像となるが、選択表示される測距領域が異なるため撮影者に不安を与えてしまう。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、撮影者の不安を解消するため、選択表示される測距領域のばらつきを低減し、見た目の信頼性が向上される多点測距カメラを提供することを目的とする。

さらに、測距時に前回の測距時と同一シーンであるかを判別し、同一シーンであると判別され、かつ測距結果の差が前回の測距時と所定値以下の場合には、前回以前に選択表示された測距領域の履歴を参照し選択測距領域表示の制御を行うことで、選択表示される測距領域のばらつきの低減を図ることを目的とする。

上記課題を解決するために本発明では、以下の構成を採用している。

即ち、本発明に係る請求項１の多点測距カメラは、撮影画面内の複数の領域それぞれについて測距する多点測距手段と、前記多点測距手段の測距結果より主被写体の位置に対応する測距領域を選択する選択手段と、前記選択手段にて選択された測距領域における前記測距手段の測距結果に基づき、撮影レンズの焦点調節を行う自動焦点調節装置と、前回の測距時と同一シーンであるかを判別するシーン判別手段と、カメラの各種設定や前記選択手段にて選択されたひとつあるいは複数の測距領域を撮影画面に重ねて操作表示部に表示する表示手段と、各測距領域について前記選択手段にて選択された履歴を記憶する記憶手段とを備え、前記表示手段は、前記測距手段による測距時に前回の測距時と同一シーンであると前記シーン判別手段により判別され、かつ測距結果の差が前回の測距時と所定値以下である場合には、前記選択手段にて選択されたひとつあるいは複数の測距領域に加え、前記記憶手段に記憶された履歴情報に基づき、前記操作表示部に表示する測距領域を決定することを特徴とする。

また、本発明に係る請求項２の多点測距カメラは、請求項１に記載の多点測距カメラにおいて、前記表示手段は、前記記憶手段の履歴のうち、最近の複数回の履歴のみを参照することを特徴とする。

また、本発明に係る請求項３の多点測距カメラは、請求項１に記載の多点測距カメラにおいて、前記表示手段は、前記記憶手段の履歴より選択された頻度に基づき、選択表示する測距領域を決定することを特徴とする。

また、本発明に係る請求項４の多点測距カメラは、請求項１に記載の多点測距カメラにおいて、前記シーン判別手段は、測距時における被写体の明るさ、カメラの姿勢、ズームポジション、測距領域設定、マクロ・非マクロ設定、撮影モード設定、前回測距時からの経過時間の各項目うち、少なくともいずれかひとつを含む項目が所定条件を満たすときに、前回の撮影と同一シーンであるか判別することを特徴とする。

また、本発明に係る請求項５の多点測距カメラは、請求項１に記載の多点測距カメラにおいて、前記測距結果の差を比較する所定値は被写界深度相当であることを特徴とする。

本発明に係る請求項１の多点測距カメラによれば、前回の測距時と同一シーンであると判別され、かつ測距結果の差が前回の測距時と所定値以下である場合には、以前に選択された測距領域の履歴情報を用いて前回表示された測距領域は再び表示するなどの制御を行うことで、選択測距領域表示のばらつきの低減が可能となる。

また、請求項２の多点測距カメラによれば、以前に選択された測距領域の履歴のうち、最近の複数回の履歴のみを参照するため、履歴を参照し選択表示する測距領域の信頼性の向上が見込まれる。

また、請求項３の多点測距カメラによれば、以前に選択された頻度に基づき選択表示する測距領域を決定するため、同一シーンにおいて多数回の測距を繰り返した場合の選択測距領域表示のばらつき低減が可能となる。

また、請求項４の多点測距カメラによれば、前記シーン判別手段は、測距時における被写体の明るさ、カメラの姿勢、ズームポジション、測距領域設定、マクロ・非マクロ設定、撮影モード設定、前回測距時からの経過時間の各項目うち、少なくともいずれかひとつを含む項目が所定条件を満たすときに、前回の撮影と同一シーンであるか判別するため、異なるシーンの選択表示履歴を参照した誤表示を防止することが可能となる。

また、請求項５の多点測距カメラによれば、前記測距結果の差を比較する所定値は被写界深度相当であるため、選択表示履歴に基づき表示した測距領域におけるピントが、焦点調節を行ったピントから外れてしまうことを防止できる。

発明の最良の実施形態

以下に本発明の実施例について説明する。

以下に、本発明の第１の実施例を図１〜図６に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の実施例を適用した多点測距カメラの構成を示すブロック図である。

１０１は固定レンズ、１０２は光量を制御する絞り及びシャッター、１０３はＡＥ処理部、１０４は後述する撮像素子上に焦点をあわせるためのフォーカスレンズ、１０５はＡＦ処理部、１０６はストロボ、１０７はＥＦ処理部、１０８は被写体からの反射光を電気信号に変換する受光手段又は光電変換手段としての撮像素子、１０９は撮像素子１０８の出力ノイズを除去するＣＤＳ回路やＡ／Ｄ変換前に行う非線形増幅回路を含むＡ／Ｄ変換部、１１０は画像処理部、１１１はＷＢ処理部、１１２はフォーマット変換部、１１３は高速な内蔵メモリ(例えば、ランダムアクセスメモリなど、以下ＤＲＡＭと記す)、１１４はメモリーカードなどの記録媒体とそのインターフェースからなる画像記録部、１１５は撮影シーケンスなどシステムを制御するシステム制御部、１１６は画像表示用メモリ(以下ＶＲＡＭと記す)、１１７は画像表示の他、操作補助のための表示やカメラ状態の表示の他、撮影時には撮影画面と測距領域を表示する操作表示部、１１８はカメラを外部から操作するための操作部、１１９はカメラの姿勢を検出する検出手段としての姿勢検出センサ、１２０はシステムに電源を投入するためのメインスイッチ、１２１はプログラム、風景、人物などの撮影モードを設定する撮影モードスイッチ、１２２はＡＦやＡＥ等の撮影スタンバイ動作を行うためのスイッチ(以下ＳＷ１と記す)、１２３はＳＷ１の操作後、撮影を行う撮影スイッチ(以下ＳＷ２と記す)である。

１１３のＤＲＡＭは一時的な画像記憶手段としての高速バッファとして、あるいは画像の圧縮伸張における作業用メモリなどに使用される。操作部１１８は、例えば次のようなものが含まれる。撮像装置の撮影機能や画像再生時の設定などの各種設定を行うメニュースイッチ、撮影レンズのズーム動作を指示するズームレバー(ズーム指示手段)、撮影モードと再生モードの動作モード切替スイッチ、などである。

以下、本発明の実施例の動作を図２を参照しながら詳述する。

図２は、本発明の実施例を適用した多点測距カメラの動作を表すフローチャートである。

まず、ステップＳ２０１でメインスイッチ１２０の状態を検出し、ＯＮであればステップＳ２０２へ進む。ここに、メインスイッチ１２０の機能はシステムに電源を投入することである。ステップＳ２０２では画像記録部１１４の残容量を調べ、残容量が０であればステップＳ２０３へ進み、そうでなければステップＳ２０４へ進む。ステップＳ２０３では画像記録部１１４の残容量が０であることを警告してステップＳ２０１に戻る。警告は操作表示部１１７に表示するか又は図示しない音声出力部から警告音を出すか、又はその両方をおこなってもよい。

ステップＳ２０４では後述する図３のフローチャートに従ってズーム動作を行う。ステップＳ２０５ではスイッチＳＷ１の状態を調べ、ＯＮであればステップＳ２０７へ進み、そうでなければステップＳ２０６へ進む。ここに、ＳＷ１の機能は、ＡＦやＡＥなどの撮影スタンバイ動作を行うことである。ステップＳ２０６ではメインスイッチ１２０の状態を調べ、ＯＮであればステップＳ２０４へ、そうでなければステップＳ２０１へ進む。ステップＳ２０７ではＡＥ処理部１０３で画像処理部１１０の出力からＡＥ処理を行う。

ステップＳ２０８では後述する図４のフローチャートに従ってＡＦ動作を行う。ステップＳ２０９はＳＷ２の状態を調べ、ＯＮであればステップＳ２１１へ、そうでなければステップＳ２１０へ進む。ここに、ＳＷ２の機能はＳＷ１の操作後撮影を行うことである。ステップＳ２１０ではＳＷ１の状態を調べ、ＯＮであればステップＳ２０９へ戻り、そうでなければステップＳ２０４へ戻る。ステップＳ２１１では後述する図５のフローチャートにしたがって撮影動作をおこなう。

ステップＳ２１２では画像記録部１１４の残容量を調べ、残容量が０であればステップＳ２０３へ進み、そうでなければステップＳ２１３へ進む。ステップＳ２１３ではＳＷ２の状態を調べ、ＯＮでなければステップＳ２１０へ進む。

以下、図３のフローチャートを参照しながら図２のフローチャートにおけるＳ２０４のズーム動作のサブルーチンを説明する。

図３は、図２のフローチャートにおけるズーム動作（Ｓ２０４）のサブルーチンのフローチャートである。

ステップＳ３０１では図１に図示しないズームレバーがＴｅｌｅ側に操作されてないか調べる。ＯＮであればステップＳ３０２へ、そうでなければステップＳ３０６へ進む。ステップＳ３０２ではズーム位置がＴｅｌｅ端であるか調べ、Ｔｅｌｅ端でなければステップＳ３０３へ、Ｔｅｌｅ端であればステップＳ３０４へ進む。ステップＳ３０３ではズーム位置をＴｅｌｅ側へ動かし、ステップＳ３０１へ戻る。

ステップＳ３０４では電子ズームを使用していて最大倍率となっているか調べ、最大倍率であればステップＳ３０６へ、そうでなければステップＳ３０５へ進む。

ステップＳ３０５では、電子ズームの倍率を上げてステップＳ３０１へ戻る。

ステップＳ３０６では図１に図示しないズームレバーがＷｉｄｅ側に操作されてないか調べる。ＯＮであればステップＳ３０７へ進み、そうでなければステップＳ３１１へ進む。ステップＳ３０７ではズーム位置がＷｉｄｅ端であるか調べ、Ｗｉｄｅ端でなければステップＳ３０８へ進み、Ｗｉｄｅ端であればステップＳ３１１へ進む。ステップＳ３０８では電子ズームを使用しているか調べ、使用していればステップＳ３０９へ、そうでなければステップＳ３１０へ進む。ステップＳ３０９では電子ズームの倍率を下げてステップＳ３０６へ戻る。ステップＳ３１０ではズーム位置をＷｉｄｅ側へ動かし、ステップＳ３０６へ戻る。ステップＳ３１１では現在のズーム位置をシステム制御部１１５に内蔵される図示しない演算メモリに記憶する。

以下、図４のフローチャートを参照しながら図２のフローチャートにおけるステップＳ２０８のＡＦ動作のサブルーチンを説明する。

ＡＦ動作は撮像素子から得られる信号の高域成分（以下、焦点評価値と記す）のピーク検出により行われる。図４は、図２のフローチャートにおけるＡＦ動作（ステップＳ２０８）のサブルーチンのフローチャート図である。

まず、ステップＳ４０１ではフォーカスレンズ１０４をスキャン開始位置に移動する。ここではスキャン開始位置を測距範囲における無限端に設定するものとする。ステップＳ４０２では、測距領域毎の焦点評価値とフォーカスレンズ１０４の位置を記憶する。フォーカスレンズ１０４の位置の検出はステッピングモータにより駆動している場合には、図１に図示しないフォトインタラプタによってリセット位置からの相対位置として検出される。ステップＳ４０３ではレンズ位置が終了位置にあるかどうかを調べ、終了位置であればステップＳ４０５へ、そうでなければステップＳ４０４へ進む。ここではスキャン終了位置を測距範囲における至近端に設定するものとする。ステップＳ４０４ではフォーカスレンズ１０４を駆動して至近方向へ所定量動かす。

ステップＳ４０５では、測距領域毎にステップＳ４０２で記憶した焦点評価値とそのレンズ位置から、測距の信頼度を判定する。ステップＳ４０６では測距領域毎に焦点評価値の最大値を求め、その時のフォーカスレンズ１０４の位置を抽出する。ステップＳ４０７では、測距の信頼度および姿勢検出センサ１１９により検出された撮影時のカメラ姿勢などの情報を含め、ステップＳ４０６で抽出されたフォーカスレンズ位置が最も至近側である測距領域を選択する。ステップＳ４０８では、ステップＳ４０７で選択された測距領域において、ステップＳ４０６で抽出された焦点評価値が最大値を示した位置へフォーカスレンズ１０４を移動する。

ステップＳ４０９では、後述する図６のフローチャートに従って前回の測距時と同一シーンであるかどうか判別する。同一シーンと判別されればステップＳ４１０へ進み、そうでなければステップＳ４１１へ進む。ステップＳ４１０では、ステップＳ４０８でフォーカスレンズ１０４を移動した位置の前回測距時との差が所定値以下であるか調べ、所定値以下であればステップＳ４１２へ進み、そうでなければステップＳ４１１へ進む。ステップＳ４１１では、ステップＳ４０７で選択された測距領域を操作表示部１１７に表示する。ステップＳ４１２では、ステップＳ４０７で選択された測距領域に加え、システム制御部１１５に内蔵される図示しない演算メモリに記憶された選択測距領域の履歴を参照し、直前の測距時に選択表示された測距領域について、操作表示部１１７に表示する。ステップＳ４１３では、ステップＳ４０７で選択された測距領域および測距時の被写体情報やカメラの設定情報を、システム制御部１１５に内蔵される図示しない演算メモリに記憶する。

ステップＳ４１０で前回測距時との差が所定値以下であるか調べるが、所定値は被写界深度相当とすることで、選択測距領域の履歴に基づき表示した測距領域のピント位置と、ステップＳ４０７で選択された測距領域のピント位置の対応をとることが可能となる。

なお、ステップＳ４１２で選択測距領域の履歴より、直前に選択表示された測距領域についてのみ追加表示する実施例を示したが、この実施例に限られるものではなく、最近の複数回の履歴において、１回以上あるいは連続で選択表示された測距領域を表示するようにしてもよいし、または、複数回の履歴より測距領域ごとの選択表示された頻度が所定値以上である場合に選択表示されるようにしてもよい。

以下、図５のフローチャートを参照しながら図２のフローチャートにおけるステップＳ２１１の撮影動作のサブルーチンを説明する。

図５は、図２のフローチャートにおける撮影動作（ステップＳ２１１）のサブルーチンのフローチャートである。

まず、ステップＳ５０１では被写体輝度を測定する。ステップＳ５０２ではステップＳ５０１で測定した被写体輝度に応じて撮像素子１０８への露光を行う。撮像素子面上に結像された像は光電変換されてアナログ信号となり、ステップＳ５０３にてＡ／Ｄ変換部１０９へと送られ、撮像素子１０８の出力ノイズ除去や非線形処理などの前処理の後にデジタル信号に変換される。ステップＳ５０４では、Ａ／Ｄ変換部１０９からの出力信号をＷＢ処理部１１１により画像処理部１１０でホワイトバランス調整し、適正な出力画像信号とする。ステップＳ５０５では、出力画像信号をフォーマット変換部１１２でＪＰＥＧフォーマット等への画像フォーマット変換を行い、ＤＲＡＭ１１３に一時的に記憶する。ステップＳ５０６では、ＤＲＡＭ１１３内のデータを画像記録部１１４にてカメラ内のメモリ、またはカメラに装着されたメモリーカードなどの外部記憶媒体へと転送し記憶する。

以下、図６のフローチャートを参照しながら図４のフローチャートにおけるステップＳ４０９のシーン判別のサブルーチンを説明する。

図６は、図４のフローチャートにおけるシーン判別（ステップＳ４０９）のサブルーチンのフローチャートである。また、以下に説明する図６のフローチャートで比較を行う前回測距時の情報は、図４のフローチャートのステップＳ４１３にてシステム制御部１１５に内蔵される図示しない演算メモリに記憶されるものである。

ステップＳ６０１では、被写体の明るさの差を前回測距時と比較し、例えば±１／３段などの所定値内であるか調べ、所定値内であればステップＳ６０２へ進み、そうでなければＮｏへ進む。ステップＳ６０２では、カメラの姿勢を前回測距時と比較し、同じ姿勢であればステップＳ６０３へ進み、そうでなければＮｏへ進む。ステップＳ６０３では、ズームポジションを前回測距時と比較し、同じズームポジションであればステップＳ６０４へ進み、そうでなければＮｏへ進む。ステップＳ６０４では、測距領域設定を前回測距時と比較し、同じ測距領域設定であればステップＳ６０５へ進み、そうでなければＮｏへ進む。ステップＳ６０５では、マクロ・非マクロ設定を前回測距時と比較し、同じマクロ・非マクロ設定であればステップＳ６０６へ進み、そうでなければＮｏへ進む。ステップＳ６０６では、撮影モードを前回測距時と比較し、同じ撮影モードであればステップＳ６０７へ進み、そうでなければＮｏへ進む。ステップＳ６０７では、前回測距時から経過した時間を調べ、所定の経過時間内であればＹｅｓへ進み、そうでなければＮｏへ進む。

以上で説明した前記シーン判別のフローチャートは、測距時における被写体の明るさ、カメラの姿勢、ズームポジション、測距領域設定、マクロ・非マクロ設定、撮影モード設定、前回測距時からの経過時間の各項目全てが所定条件を満たすときに、前回の撮影と同一シーンであると判別する実施例であるが、上記各項目のうち、少なくともいずれかひとつを含む項目が所定条件を満たすときに、前回の撮影と同一シーンであると判別するとしてもよい。また、各項目の満たすべき所定条件は、上記で示した値に限られるものではない。

以上説明したようにカメラの制御を行うことにより、本実施例を使用した多点測距カメラは、前回の測距時と同一シーンであると判別され、かつ測距結果の差が前回の測距時と所定値以下である場合には、以前に選択された測距領域の履歴情報を用いて前回表示された測距領域は再び表示するなどの制御を行うことで、選択測距領域表示のばらつきの低減が可能となる。

本発明に係る第１の実施例の多点測距カメラの構成を示すブロック図である。 本発明に係る第１の実施例の多点測距カメラの動作を表すフローチャート図である。 図２におけるズーム動作のサブルーチンのフローチャート図である。 図２におけるＡＦ動作のサブルーチンのフローチャート図である。 図２における撮影動作のサブルーチンのフローチャート図である。 図４におけるシーン判別のサブルーチンのフローチャート図である。 従来例における測距領域が選択表示される一例である。

符号の説明

１０１ 固定レンズ
１０２ 絞り及びシャッター
１０３ ＡＥ処理部
１０４ フォーカスレンズ部
１０５ ＡＦ処理部
１０６ ストロボ
１０７ ＥＦ処理部
１０８ 撮像素子
１０９ Ａ／Ｄ変換部
１１０ 画像処理部
１１１ ＷＢ処理部
１１２ フォーマット変換部
１１３ ＤＲＡＭ
１１４ 画像記録部
１１５ システム制御部
１１６ ＶＲＡＭ
１１７ 操作表示部
１１８ 操作部
１１９ 姿勢検出センサ
１２０ メインスイッチ
１２１ モードスイッチ
１２２ スイッチ
１２３ 撮影スイッチ

Claims (5)

1. 撮影画面内の複数の領域それぞれについて測距する多点測距手段と、
   前記多点測距手段の測距結果より主被写体の位置に対応する測距領域を選択する選択手段と、
   前記選択手段にて選択された測距領域における前記測距手段の測距結果に基づき、撮影レンズの焦点調節を行う自動焦点調節装置と、
   前回の測距時と同一シーンであるかを判別するシーン判別手段と、
   カメラの各種設定や前記選択手段にて選択されたひとつあるいは複数の測距領域を撮影画面に重ねて操作表示部に表示する表示手段と、
   各測距領域について前記選択手段にて選択された履歴を記憶する記憶手段とを備え、
   前記表示手段は、前記測距手段による測距時に、前回の測距時と同一シーンであると前記シーン判別手段により判別され、かつ測距結果の差が前回の測距時と所定値以下である場合には、前記選択手段にて選択されたひとつあるいは複数の測距領域に加え、前記記憶手段に記憶された履歴情報に基づき、前記操作表示部に表示する測距領域を決定することを特徴とする多点測距カメラ。
2. 前記表示手段は、前記記憶手段の履歴のうち、最近の複数回の履歴のみを参照することを特徴とする請求項１に記載の多点測距カメラ。
3. 前記表示手段は、前記記憶手段の履歴より選択された頻度に基づき、選択表示する測距領域を決定することを特徴とする請求項１に記載の多点測距カメラ。
4. 前記シーン判別手段は、測距時における被写体の明るさ、カメラの姿勢、ズームポジション、測距領域設定、マクロ・非マクロ設定、撮影モード設定、前回測距時からの経過時間の各項目うち、少なくともいずれかひとつを含む項目が所定条件を満たすときに、前回の撮影と同一シーンであるか判別することを特徴とする請求項１に記載の多点測距カメラ。
5. 前記測距結果の差を比較する所定値は被写界深度相当であることを特徴とする請求項１に記載の多点測距カメラ。

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