JP2005189533A - Imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、任意の被写体を合焦すべき点(合焦点)として指定する機能と、複数の測距点を有する外光パッシブ方式による焦点調節機能と、所謂山登り検出方式による焦点調節機能とを備えた撮像装置に関する。 The present invention has a function of designating an arbitrary subject as a point to be focused (focusing point), a focus adjustment function by an external light passive method having a plurality of distance measuring points, and a focus adjustment function by a so-called hill-climbing detection method. The present invention relates to an imaging apparatus provided.
撮像装置において、記録する画像を得るための撮像光学系及び撮像素子とは別に、複数の光学系(測距用光学系)と、各測距用光学系に対応して備えられた撮像素子(測距用撮像素子)とを備え、各測距用光学系を介して結像された光像を前記測距用撮像素子によりそれぞれ受光して撮像動作を行うとともに、測距用撮像素子の出力から得られる各光像の結像位置のずれ量に基づいて被写体距離を算出し、その被写体距離に対応する焦点位置にフォーカスレンズを駆動する所謂外光パッシブ方式の焦点調節方法が広く知られている(例えば、下記特許文献1参照)。
In an imaging apparatus, apart from an imaging optical system and an imaging element for obtaining an image to be recorded, a plurality of optical systems (ranging optical systems) and imaging elements (corresponding to each ranging optical system) A distance measuring image pickup device), and each of the distance image pickup elements receives a light image formed through the distance measuring optical system to perform an image pickup operation and output the distance measuring image pickup device. A so-called external light passive focus adjustment method is known in which the subject distance is calculated based on the amount of deviation of the imaging position of each optical image obtained from the above, and the focus lens is driven to the focal position corresponding to the subject distance. (For example, see
また、撮像装置の他の焦点調節方法として、フォーカスレンズの光軸方向の駆動と撮像素子による撮像動作とを交互に行いながら、その撮像動作により得た画像のコントラストが最大となるフォーカスレンズの位置を探し出し、その位置にフォーカスレンズを位置させる所謂山登り検出方式の焦点調節方法も知られている。 As another focus adjustment method of the image pickup apparatus, the focus lens position where the contrast of the image obtained by the image pickup operation is maximized while alternately driving the focus lens in the optical axis direction and the image pickup operation by the image pickup device. A so-called hill-climbing detection type focus adjustment method in which a focus lens is located at the position is also known.
一方、撮像装置において、画像表示部に表示された被写体のうち任意の被写体を合焦点として指定する機能と、この指定された合焦点にピントを合わせる機能とを搭載する技術が提案されている(例えば、下記特許文献2参照)。
前記外光パッシブ方式による焦点調節方法と前記山登り検出方式による焦点調節方法とを比較した場合、外光パッシブ方式による焦点調節方法は、山登り検出方式による焦点調節に比して短時間で焦点調節を行うことができる反面、外光パッシブ方式は、撮像光学系とは異なる光学系で測距を行い、その測距により得た測距値を撮像光学系におけるフォーカスレンズの駆動量に換算し、その駆動量に基づいてフォーカスレンズを駆動するため、その際に演算誤差やフォーカスレンズの駆動・停止時の機械的誤差が発生する。さらに、撮像光学系のワイド側焦点距離時は、撮像画像全体のうち一部の領域しか測距できないという問題があり(全領域を測距できるようにすると測距装置の大型化やコストアップを招来する)、また、被写体距離によっては、撮像光学系と測距用光学系とのパララックス(視差)の問題が生じる。一方、前記山登り検出方式による焦点調節方法は、前記撮像画像の略全域が焦点調節可能な対象領域であるとともに焦点調節の精度が高い反面、外光パッシブ方式に比して焦点調節に要する時間が長い。 When comparing the focus adjustment method using the external light passive method and the focus adjustment method using the hill-climbing detection method, the focus adjustment method using the external light passive method performs the focus adjustment in a shorter time than the focus adjustment using the hill-climbing detection method. On the other hand, the external light passive method measures the distance with an optical system different from the imaging optical system, converts the distance value obtained by the distance measurement into the driving amount of the focus lens in the imaging optical system, and Since the focus lens is driven based on the driving amount, a calculation error and a mechanical error at the time of driving / stopping the focus lens occur at that time. Furthermore, at the wide-side focal length of the imaging optical system, there is a problem that only a part of the entire captured image can be measured (if the entire area can be measured, the distance measuring device can be increased in size and cost). In addition, depending on the subject distance, there arises a problem of parallax (parallax) between the imaging optical system and the distance measuring optical system. On the other hand, the focus adjustment method using the hill-climbing detection method is a target region where the entire area of the captured image can be adjusted and the focus adjustment accuracy is high, but the time required for the focus adjustment compared to the external light passive method. long.
そこで、焦点調節の精度と時間とが両立された焦点調節を行うために、両方式の焦点調節方法を組み合わせ、まず外光パッシブ方式により凡その位置にフォーカスレンズを駆動して粗く焦点調節を行った後、外光パッシブ方式の測距時に検出した主被写体に対応する位置の撮像素子の画像を用いて山登り検出方式により高精度に焦点調節を行うようにすることが考えられる。 Therefore, in order to perform focus adjustment that balances the accuracy and time of focus adjustment, both focus adjustment methods are combined, and the focus lens is driven roughly at the approximate position by the external light passive method to adjust the focus roughly. Then, it is conceivable to perform focus adjustment with high accuracy by the hill-climbing detection method using the image of the image sensor at the position corresponding to the main subject detected during the distance measurement in the external light passive method.
ところが、任意の被写体を合焦点として指定する機能を搭載する撮像装置において、該機能を実行するモードに設定されている場合には、常に前述のような両方式の焦点調節方法を組み合わせた焦点調節を行うようにすると、例えば、指定された合焦点が外光パッシブ方式の測距装置の測距範囲外に設定されたときに、その指定された合焦点で外光パッシブ方式による焦点調節を行うことはできない。 However, in an imaging apparatus equipped with a function for designating an arbitrary subject as a focal point, when the mode is set to execute the function, the focus adjustment always combines both the above-described focus adjustment methods. For example, when the designated focal point is set outside the distance measuring range of the external light passive type distance measuring device, the external light passive type focus adjustment is performed at the designated focal point. It is not possible.
このように、任意の被写体を合焦点として指定するモードの設定時においては、その指定される合焦点によっては、外光パッシブ方式の焦点調節方法と山登り検出方式の焦点調節方法とを組み合わせた焦点調節を行うことが必ずしも最善の焦点調節方法とはいえない。 As described above, when setting a mode in which an arbitrary subject is designated as a focal point, depending on the designated focal point, a focus obtained by combining a focus adjustment method of an external light passive method and a focus adjustment method of a hill-climbing detection method. Adjusting is not necessarily the best focus adjustment method.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、任意の被写体を合焦点として指定する機能と、外光パッシブ方式により焦点調節を行う機能と、山登り検出方式により調節を行う機能とを搭載する撮像装置において、任意の被写体を合焦点として指定する機能を実行するモードの設定時に、指定される合焦点の位置に応じて適切な焦点調節を行うようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, a function for designating an arbitrary subject as a focal point, a function for performing focus adjustment by an external light passive method, and a function for performing adjustment by a hill-climbing detection method. In an imaging apparatus equipped with a camera, an object is to perform appropriate focus adjustment according to the position of a designated in-focus point when setting a mode for executing a function for specifying an arbitrary subject as the in-focus point.
請求項1に記載の発明は、被写体の光像を光電変換する撮像手段と、撮影レンズの焦点位置を前記撮像手段の撮像面上に合焦させるための焦点調節手段を含んでなり、前記撮像手段の撮像面に被写体像を結像する撮像光学系と、前記撮像手段の撮像動作により得られる画像の明瞭度を評価する評価手段と、一対の測距用光学系、及び各測距用光学系に対応して備えられ複数の測距点を有する複数の測距センサを備えてなる外光パッシブ方式の測距手段と、前記撮像手段の撮像領域の中から合焦点を指定する入力が可能な合焦点手動設定モードに設定するためのモード設定手段と、合焦点を指定する入力を行うための操作手段と、前記評価手段による評価を用いて、前記焦点調節手段に合焦動作を行わせる第1の制御手段と、前記測距手段により検出された被写体距離と前記評価手段による評価とを用いて、前記焦点調節手段に合焦動作を行わせる第2の制御手段と、前記合焦点手動設定モードが設定されたとき、前記操作手段により合焦点として指定される位置に応じて、前記第1の制御手段による制御と第2の制御手段による制御とを切り換える切換手段とを備えることを特徴とする撮像装置である。
The invention described in
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の撮像装置において、前記第2の制御手段は、前記測距手段により検出された被写体距離を用いて前記焦点調節手段に合焦動作を行わせた後、前記評価手段による評価を用いて前記焦点調節手段に合焦動作を行わせることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the first aspect, the second control unit performs a focusing operation on the focus adjusting unit using the subject distance detected by the distance measuring unit. Then, the focus adjustment unit is caused to perform a focusing operation by using the evaluation by the evaluation unit.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の撮像装置において、前記切換手段は、前記操作手段により合焦点として指定される位置が、前記測距手段の測距可能範囲内であるときには前記第2の制御手段による制御に設定し、前記測距手段の測距可能範囲外であるときには前記第1の制御手段による制御に設定することを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the first or second aspect, the switching unit is configured such that a position designated as a focal point by the operation unit is within a distance measuring range of the distance measuring unit. In some cases, the control is set to be controlled by the second control means, and when it is outside the distance measurement possible range of the distance measurement means, the control is set to control by the first control means.
請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の撮像装置において、前記被写体距離が所定の閾値より小さいとき、前記操作手段により合焦点として指定される位置に関わらず、前記切換手段は、前記第1の制御手段による制御に設定することを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to any one of the first to third aspects, when the subject distance is smaller than a predetermined threshold, regardless of a position designated as a focal point by the operation unit, The switching means is set to control by the first control means.
請求項5に記載の発明は、被写体の光像を光電変換する撮像手段と、撮影レンズの焦点位置を前記撮像手段の撮像面上に合焦させるための焦点調節手段を含んでなり、前記撮像手段の撮像面に被写体像を結像する撮像光学系と、前記撮像手段の撮像動作により得られる画像の明瞭度を評価する評価手段と、一対の測距用光学系、及び各測距用光学系に対応して備えられ複数の測距点を有する複数の測距センサを備えてなる外光パッシブ方式の測距手段と、前記撮像手段の撮像領域の中から合焦点を指定する入力が可能な合焦点手動設定モードに設定するためのモード設定手段と、合焦点を指定する入力を行うための操作手段と、前記評価手段による評価を用いて、前記焦点調節手段に合焦動作を行わせる第1の制御手段と、前記測距手段により検出された被写体距離と前記評価手段による評価とを用いて、前記焦点調節手段に合焦動作を行わせる第2の制御手段と、前記合焦点手動設定モードが設定されたとき、前記操作手段により合焦点として指定される位置が前記測距手段の測距不能な範囲に設定されるのを禁止する禁止手段と、前記禁止手段により前記設定が禁止されているとき、前記第1の制御手段による制御に設定する設定手段とを備えることを特徴とする撮像装置である。
The invention according to
請求項6に記載の発明は、被写体の光像を光電変換する撮像手段と、撮影レンズの焦点位置を前記撮像手段の撮像面上に合焦させるための焦点調節手段を含んでなり、前記撮像手段の撮像面に被写体像を結像する撮像光学系と、前記撮像手段の撮像動作により得られる画像の明瞭度を評価する評価手段と、一対の測距用光学系、及び各測距用光学系に対応して備えられ複数の測距点を有する複数の測距センサを備えてなる外光パッシブ方式の測距手段と、前記撮像手段の撮像領域の中から合焦点を指定する入力が可能な合焦点手動設定モードに設定するためのモード設定手段と、合焦点を指定する入力を行うための操作手段と、前記評価手段による評価を用いて、前記焦点調節手段に合焦動作を行わせる第1の制御手段と、前記測距手段により検出された被写体距離と前記評価手段による評価とを用いて、前記焦点調節手段に合焦動作を行わせる第2の制御手段と、前記合焦点手動設定モードが設定されたとき、前記第1の制御手段による制御に設定する設定手段とを備えることを特徴とする撮像装置である。 According to a sixth aspect of the present invention, the imaging apparatus includes an imaging unit that photoelectrically converts a light image of a subject, and a focus adjustment unit that focuses a focal position of the imaging lens on an imaging surface of the imaging unit. An imaging optical system for forming a subject image on the imaging surface of the means, an evaluation means for evaluating the clarity of an image obtained by the imaging operation of the imaging means, a pair of distance measuring optical systems, and each distance measuring optical An external light passive type distance measuring means provided with a plurality of distance measuring sensors provided corresponding to the system and an input for specifying a focal point from the imaging area of the imaging means is possible. Using the mode setting means for setting to the in-focus manual setting mode, the operating means for performing input for designating the in-focus position, and the evaluation by the evaluation means, and causing the focus adjustment means to perform the focusing operation By the first control means and the distance measuring means. When the detected object distance and the evaluation by the evaluation means are used, the second control means for causing the focus adjustment means to perform a focusing operation, and the focus manual setting mode are set, the first focus setting mode is set. An image pickup apparatus comprising: setting means for setting control by the control means.
請求項1に記載の発明によれば、合焦点手動設定モードが設定されたとき、合焦点として指定される位置に応じて、評価手段による評価を用いた合焦動作を行うか、測距手段により検出された被写体距離と評価手段による評価とを用いた合焦動作を行うかを切り換えるようにしたので、合焦点として指定される位置に応じて適切な焦点調節を行うことができる。 According to the first aspect of the present invention, when the in-focus manual setting mode is set, the in-focus operation using the evaluation by the evaluation unit is performed according to the position designated as the in-focus point, or the ranging unit Since the focus operation using the subject distance detected by the above and the evaluation by the evaluation means is switched, appropriate focus adjustment can be performed according to the position designated as the focus.
請求項2に記載の発明によれば、第2の制御手段を、前記測距手段により検出された被写体距離を用いて前記焦点調節手段に合焦動作を行わせた後、前記評価手段による評価を用いて前記焦点調節手段に合焦動作を行わせるものとしたので、第2の制御手段による制御に設定されたときには、焦点調節の精度と時間とが両立された焦点調節を行うことができる。 According to the second aspect of the present invention, the second control unit causes the focus adjusting unit to perform a focusing operation using the subject distance detected by the distance measuring unit, and then the evaluation by the evaluation unit. Since the focus adjustment means is caused to perform a focusing operation using the lens, when the control is set by the second control means, the focus adjustment in which the precision and time of the focus adjustment are compatible can be performed. .
請求項3に記載の発明によれば、操作手段により合焦点として指定される位置が、測距手段の測距可能範囲内であるときには、測距手段により検出された被写体距離と評価手段による評価とを用いた合焦動作を行い、測距手段の測距可能範囲外であるときには、評価手段による評価を用いた合焦動作を行うようにしたので、操作手段により合焦点として指定される位置が測距手段の測距可能範囲内であるときには、評価手段による評価のみを用いた合焦動作を行う場合に比して短時間で焦点調節を行うことができ、合焦点として指定される位置が測距手段の測距可能範囲外であるときには、測距手段により誤った焦点調節が行われたり、測距手段による無駄な測距動作を行うことで余分に焦点調節時間を要したりするのを防止することができる。 According to the third aspect of the present invention, when the position designated as the focal point by the operation means is within the distance measurement possible range of the distance measurement means, the object distance detected by the distance measurement means and the evaluation by the evaluation means When the focusing operation using the distance measuring means is out of the distance measurement possible range, the focusing operation using the evaluation by the evaluation means is performed. Is within the distance measurement range of the distance measuring means, the focus adjustment can be performed in a short time compared with the case where the focusing operation using only the evaluation by the evaluation means is performed, and the position designated as the in-focus position. Is outside the range that can be measured by the distance measuring means, erroneous focus adjustment is performed by the distance measuring means, or extra focus adjustment time is required by performing a useless distance measuring operation by the distance measuring means. Can prevent .
請求項4に記載の発明によれば、被写体距離が所定の閾値より小さいとき、すなわち、前記撮像手段と前記測距手段との視差(パララックス)が大きくなり、操作手段により合焦点として指定される位置が測距手段の測距可能範囲外となる可能性が高いとき、前記操作手段により合焦点として指定される位置に関わらず、評価手段による評価を用いた合焦動作を行うようにしたので、合焦点として指定される位置が測距手段の測距可能範囲外となることで測距手段により誤った焦点調節が行われたり、不要な測距手段による測距動作を行わないことで焦点調節時間を短縮化したりすることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, when the subject distance is smaller than the predetermined threshold, that is, the parallax between the imaging unit and the distance measuring unit is increased, and is designated as the focal point by the operation unit. The focus operation using the evaluation by the evaluation means is performed regardless of the position designated as the focal point by the operation means when the position to be out of the distance measurement possible range of the distance measurement means is high. Therefore, if the position designated as the in-focus point is outside the range that can be measured by the distance measuring means, incorrect focus adjustment is performed by the distance measuring means, or the distance measuring operation by the unnecessary distance measuring means is not performed. Focus adjustment time can be shortened.
請求項5に記載の発明によれば、合焦点手動設定モードが設定されたとき、操作手段により合焦点として指定される位置が測距手段の測距不能な範囲に設定されるのを禁止して、評価手段による評価を用いて合焦動作を行うようにしたので、測距手段の測距可能範囲内において、焦点調節の精度と時間とが両立された焦点調節を行うことができる。 According to the fifth aspect of the present invention, when the in-focus manual setting mode is set, the position designated as the in-focus point by the operation unit is prohibited from being set in a range incapable of ranging by the distance measuring unit. Thus, since the focusing operation is performed using the evaluation by the evaluation unit, it is possible to perform the focus adjustment that balances the accuracy and time of the focus adjustment within the distance measurement possible range of the distance measurement unit.
請求項6に記載の発明によれば、合焦点手動設定モードが設定されたとき、評価手段による評価を用いて合焦動作を行うようにしたので、合焦点として指定される位置が測距手段の測距可能範囲外となったときに、測距手段により誤った焦点調節が行われたり、不要な測距手段による測距動作を行わないことで焦点調節時間を短縮化したりすることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, when the in-focus manual setting mode is set, the in-focus operation is performed using the evaluation by the evaluation unit. When the distance is out of the range that can be measured, incorrect focus adjustment is performed by the distance measurement means, or the focus adjustment time can be shortened by not performing the distance measurement operation by the unnecessary distance measurement means. .
以下、本発明に係る撮像装置の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of an imaging device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、撮像装置の構成を示す正面図、図2は、撮像装置の背面図である。 FIG. 1 is a front view showing the configuration of the imaging apparatus, and FIG. 2 is a rear view of the imaging apparatus.
図1,図2に示すように、撮像装置1は、前面適所に配設された撮像光学系2と、上面適所に配設されたモード設定ダイヤル3と、上方角部に配設されたシャッターボタン4と、背面左側に配設されたLCD(Liquid Crystal Display)5と、LCD5の側方に配設された十字操作部6と、十字操作部6の内側に配設されたプッシュボタン7と、LCD5の下方に配設された設定ボタン群8と、LCD5の上方に配設された電子ビューファインダー(Electoronic View Finder 以下、EVFと略記する)9と、撮像光学系2の上方に配設された測光部10と、測光部10に隣接して配置された測距部11と、EVF9の上方に配設されたフラッシュ12と、前面適所に配設されたAF補助発光部13とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
撮像光学系2は、図8を参照して、撮影倍率(焦点距離)を変更するためのズームレンズ19と、焦点位置を調節するためのフォーカスレンズ20(特許請求の範囲における焦点調節手段に相当)とを備えてなる撮影レンズや、撮像素子23への光量を調節するための絞り21を、装置本体1Aから突出して備えられた鏡胴2a内において光軸L1(図6参照)方向に配設してなり、被写体の光像を取り込んで該光像を撮像素子23に結像するものである。撮影倍率(焦点距離)の変更や焦点位置の調節は、撮像光学系2の各レンズが図略のモータ等の駆動系により光軸L1方向に駆動されることで行われる。
Referring to FIG. 8, the imaging
モード設定ダイヤル3は、撮像装置1の上面と略平行な面内で回動可能な略円盤状の部材であり、静止画や動画を撮影する撮影モードや記録済みの画像を再生する再生モード、あるいは電源のON/OFFの切替え等、撮像装置1に搭載されたモードや機能を択一的に選択するためのものである。図示はしないが、モード設定ダイヤル3の上面には、その外周縁に沿って各機能を示すキャラクターがそれぞれ所定の間隔で表記されていて、装置本体1a側の適所に設けられた指標と対向する位置にセットされたキャラクターに対応する機能が実行される。
The
シャッターボタン4は、途中まで押し込む半押し操作と完全に押し切る全押し操作との2段階で押圧操作されるボタンである。撮影モードにおいて、シャッターボタン4が操作されていない状態では、一定の周期(例えば1/30(秒)毎)で被写体の光学像が撮像され、その撮像により生成される画像がLCD5やEVF9に順次切換表示される。なお、このときにLCD5等に表示される一連の画像を、被写体の状態を略リアルタイムで表示するものであるという意味で、以下、ライブビュー画像という。このライブビュー画像の表示により、撮影者は被写体の状態をLCD4で視認することができる。
The
また、シャッターボタン4の半押し操作が行われると、前記ライブビュー画像の表示に加えて撮影準備処理、主として被写体輝度を検出して露出制御値を設定するとともに、撮像光学系2の焦点調節を行う処理が行われる。さらに、シャッターボタン4の全押し操作が行われると、その半押し操作時に設定された露出制御値で、後述の画像記憶部35に記録する被写体像の撮像が行われる。なお、シャッターボタン4の半押し操作は、図略のスイッチS1がオンされることにより検出され、シャッターボタン4の全押し操作は、図略のスイッチS2がオンされることにより検出される。
When the
LCD5は、カラー液晶パネルを備えてなり、ライブビュー画像の表示や記録済みの画像の再生表示等を行うとともに、撮像装置1に搭載される機能やモードの設定画面を表示するものである。LCD5の表示画面に複数人の被写体が表示されている様子を図3に示す。なお、LCD5に代えて、有機ELやプラズマ表示装置であってもよい。
The
十字操作部6は、十字状に配置された押圧部6a〜6dを備える環状の部材を有し、各押圧部6a〜6dに対応して備えられた図略の接点(スイッチ)により押圧部6a〜6dの押圧操作が検出されるように構成されているもので、撮影倍率の変更(ズームレンズ19のワイド方向やテレ方向への移動)、LCD5に再生する記録画像のコマ送り、及び撮影条件(絞り値、シャッタースピード、フラッシュ発光の有無等)の設定等の指示を入力するためのものである。
The
また、本実施形態では、撮影領域内の任意の被写体にピントを合わせることのできるフレックスフォーカスポイントモード(以下、FFPモードという)を備えており、図3(a)に示すように、FFPモードに設定されたときには、LCD5やEVF9の表示画面に、ピントを合わせる位置(ピントの指定位置 合焦点)を示すカーソルCSRが被写体の画像に重畳して表示される。図3(a)は、LCD5の表示画面の略中央にカーソルCSRが表示されている状態を示す。そして、図3(b)に示すように、十字操作部6は、このカーソルCSRの位置を変更する機能を有する。なお、図3(b)では、十字操作部6の6a,6dを操作することで、カーソルCSRを矢印Pの方向に移動したことを示している。このFFPモードは、特許請求の範囲における合焦点手動設定モードに相当する。
In addition, the present embodiment is provided with a flex focus point mode (hereinafter referred to as FFP mode) that can focus on an arbitrary subject in the shooting area. As shown in FIG. When set, the cursor CSR indicating the focus position (focus position at the focus position) is displayed superimposed on the subject image on the display screen of the
図1,図2に戻り、プッシュボタン7は、FFPモードの設定と、ピントの指定位置の確定とを指示する入力を行うためのものである。なお、プッシュボタン7の押圧操作によりFFPモードに設定された後、再度の押圧操作が行われることでピントの指定位置を確定する旨の指示が入力される。なお、十字操作部6及びプッシュボタン7は、特許請求の範囲における操作手段に相当する。
Returning to FIG. 1 and FIG. 2, the
設定ボタン群8は、詳細には説明しないが、撮像装置1に搭載された各種の機能に対する操作を行うボタンである。
Although not described in detail, the
EVF9は、図略のカラー液晶パネルや接眼レンズを備えてなり、撮影レンズを透過し図略の分離手段及び導光手段により分離・導光された光束を利用してカラー液晶パネルに被写体の画像を表示するものであり、撮影者は接眼窓9aを覗き込むことで接眼レンズを介し、LCD5の表示画面に表示される被写体像と同様の被写体像を視認することができる。また、EVF9のカラー液晶パネル上には、後述する測距部11の測距エリアAR2を示すフレームFが表示されており、撮影者が接眼窓9aを覗き込むと、画像に重畳してそのフレームFも視認することができる。なお、このフレームFは、LCD5の表示画面にも表示されるようになっており、LCD5の表示画面に表示されるフレームFについては図3に示している。
The
測光部10は、図示はしないが、測光用光学系と該光学系により結像された光像を撮像する測光センサーとを備え、これらの機構を用いて測光を行うものである。測光部10の出力から被写体輝度が算出され、検出された被写体輝度は、露出制御値(絞り値とシャッタースピードに対応する撮像素子23の露光時間)を決定するのに用いられる。
Although not shown, the
測距部11は、当該撮像装置1から被写体までの距離(被写体距離)に対応する位置にフォーカスレンズ20を駆動して合焦させるべく、その被写体距離を検出するためのものである。図4(a)は、本実施形態における測距部11の内部構成を示す断面図、図4(b)は、図4(a)において矢印Qからみたときの測距部11における測距センサ部16の構成を示す図である。
The
測距部11は、図4(a)に示すように、撮像光学系2の光軸L1(図6参照)と異なる光軸La,Lbを有し、その光軸La,Lbに直交する平面上において並列に配置された一対の測距用光学系14,15と、この測距用光学系14,15の略結像面に配置された測距センサ部16とを備えて構成されており、これらの測距用光学系14,15と測距センサ部16とを用いて被写体像を撮像する。測距センサ部16の出力は外光パッシブ方式による焦点調節を行うために用いられる(詳細には後述する)。
As shown in FIG. 4A, the
図4(b)に示すように、測距センサ部16は、例えばCCD等の固体撮像素子からなる複数のラインセンサL1〜L14と、各ラインセンサL1〜L14に対してデータ転送用の駆動信号を生成する図略の制御回路とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 4B, the ranging
ラインセンサL1〜L14の長手方向をX軸方向、該X軸方向に垂直な方向をY軸方向とすると、Y軸方向に所定の間隔で略平行に配設されたラインセンサL1〜L7からなるラインセンサ群17と、Y軸方向に前記所定の間隔で略平行に配設されたラインセンサL8〜L14からなるラインセンサ群18とがX軸方向に所定の間隔を介して並設されている。
When the longitudinal direction of the line sensors L1 to L14 is the X-axis direction and the direction perpendicular to the X-axis direction is the Y-axis direction, the line sensors L1 to L7 are composed of line sensors L1 to L7 arranged substantially parallel to the Y-axis direction at predetermined intervals. A
ラインセンサ群17の撮像面には、測距用光学系14により被写体光像が結像される一方、ラインセンサ群18の撮像面には、測距用光学系15により被写体光像が結像され、これらラインセンサ群17,18から出力される画素信号に基づき、後述する三角測距の原理により被写体までの距離(被写体距離)が検出される。ラインセンサ群17により撮像される範囲(ラインセンサ群18により撮像される範囲)は、測距部11の測距エリアAR2としてLCD5及びEVF9にフレームFで表示される。
A subject optical image is formed on the imaging surface of the
図4,図5に示すように、測距エリアAR2は、ズームレンズ19が最も広い範囲の被写体を撮像素子23に結像する、ワイド端位置に位置するときの撮像範囲AR1に対し、縦及び横の長さがそれぞれ例えば50%、すなわち面積比で25%の範囲(点線で図示)に設定されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the distance measurement area AR <b> 2 is vertically and horizontally with respect to the imaging range AR <b> 1 when the
これは、ズームレンズ19がワイド端位置に位置する場合において、撮像範囲AR1のうち周辺部に位置する被写体に対しても測距を行うと、却ってピントのずれた画像が増加することがシミュレーションにより確認されたため、及びズームレンズ19がワイド端位置に位置するときの撮像範囲AR1と略同等の範囲を測距エリアAR2とする測距部を備えようとすると、測距部における測距センサ部16の占有面積(受光面積)が拡大することにより撮像装置1の大型化を招来するとともに、画素数の増加に伴う情報量の増加により、後述のメイン制御部46等にかかる負担(情報処理量)が増大するためである。
This is because, when the
図6は、ズームレンズ19がワイド端位置及びテレ端位置に位置するときの撮影領域AR1,AR3と、測距部11の測距エリアAR2との関係を示した図である。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the shooting areas AR1 and AR3 when the
図6に示すように、例えば撮像装置1から距離L離れた位置においては、ズームレンズ19がワイド(広角)端位置に位置するとき、矢印Aで示す範囲が撮像素子23の撮像範囲AR1となり、ズームレンズ19がテレ(望遠)端位置に位置するときには、矢印Bで示す範囲が撮像素子23の撮像範囲AR3となり、ワイド端位置での撮像範囲AR1より小さい(AR3<AR1)。一方、測距部11の測距エリアAR2は、前述したようにズームレンズ19がワイド端位置に位置するときの撮像素子23の撮像範囲AR1に対し面積比で約25%に設定されているとともに、テレ端位置における撮像素子23の撮像範囲AR3より大きく設定されている。
As shown in FIG. 6, for example, at a position away from the
ところで、被写体距離が比較的小さい場合(被写体が撮像装置1に比較的近い位置にある場合)、撮像光学系2の光軸L1と測距用光学系14,15の光軸La,Lbとが異なることにより、撮像光学系2を介して撮像素子23に導かれる光像と測距部11の測距用光学系14,15を介して測距センサ部16に導かれる光像とのずれ(視差、パララックス)が発生する。特に、撮像装置1から3〜5mより遠い領域では視差が小さくほとんど問題とはならないが、それより近い領域ではこの視差が比較的大きくなる。
By the way, when the subject distance is relatively small (when the subject is relatively close to the imaging device 1), the optical axis L1 of the imaging
そこで、撮像装置1では、この視差を小さくするため、測距部11の光軸La,Lbは、撮像光学系2の光軸L1と当該撮像装置1から例えば3〜5m先で交差(交差点P)するように、撮像光学系2の光軸L1に対してやや下方向に傾斜させて設計されている。このように前記交差点Pの位置が当該撮像装置1から例えば3〜5m先に設定されているのは、通常最も重要な被写体(主被写体)は撮像装置1から例えば3〜5m先で、且つ撮影範囲の略中央に存在することが多く、測距部11の光軸La,Lbを過度に傾斜させる(前記交差点Pの位置をより撮像装置1側に設定する)と、測距部11の測距エリアAR2が撮像範囲の中央より上側にずれたり下側にずれたりして主被写体に対して焦点調節を確実に行うことができない虞があるからである。
Therefore, in the
図6から判るように、ズームレンズ19を広角側から望遠側に駆動することで、撮像素子23の撮像範囲が狭くなる一方、測距部11の測距エリアAR2は一定であることにより、測距部11の測距エリアAR2は、例えば図5に示す状態から図7に示す状態のように、撮像素子23の撮像範囲に対し相対的に大きくなる。なお、測距部11は、特許請求の範囲における測距手段に相当する。
As can be seen from FIG. 6, by driving the
図1に戻り、フラッシュ12は、電気エネルギーを放電することで光エネルギーに変換して出力するキセノン管等からなる発光管、この発光管から発する閃光(フラッシュ光)を撮像装置1の前方に反射する反射傘、フラッシュ光を所定の範囲に集光または拡散するフレネルレンズ等を備えてなり、撮像素子23への露光量が不足している場合等に、図略の放電管内で放電を起こして照明光を照射するポップアップ式のフラッシュである。フラッシュ12は、放電管に電気エネルギーを出力させる調光回路37(図8参照)によりその動作が制御される。
Returning to FIG. 1, the
AF補助発光部13は、LED等の発光素子を備えてなり、被写体の輝度やコントラストが小さい場合であって測距を行う際に、補助光を出力するものである。
The AF auxiliary
次に、図8を参照して、撮像装置1のブロック構成について説明する。なお、図1〜図7と同一の部材等については、同一の符号を付している。
Next, a block configuration of the
撮影光学系2は、図1に示す撮影光学系2に相当するものであり、ズームレンズ19、フォーカスレンズ20及び絞り21を備える。ズームレンズ19及びフォーカスレンズ20は、モータM1,M2により鏡胴2a内でヘリコイド構造などを利用して光軸L1方向に駆動され、絞り21はモータM3により駆動される。
The photographic
撮影光学系2には、撮影レンズの駆動に関し、該撮影レンズの移動範囲内において光軸L1方向に複数個のコードパターンが所定ピッチで形成されたエンコード板と、このエンコード板に摺接しながら撮影レンズと一体的に移動するエンコーダブラシとを備えてなるレンズ位置検出部22が配設されている。レンズ位置検出部22は、エンコード板上のコードパターンをエンコーダブラシにより読み取ることで、撮影レンズの位置を検出するものである。検出された撮影レンズの位置は、焦点距離の算出に用いられる。
In the photographic
撮像素子23は、例えばフォトダイオード等で構成される複数の光電変換素子がマトリックス状に2次元配列され、各光電変換素子の受光面に、それぞれ分光特性の異なる例えばR(赤),G(緑),B(青)のカラーフィルタが1:2:1の比率で配設されてなるベイヤー配列のCCD(Charge Coupled Device)カラーエリアセンサである。撮像素子23は、撮影レンズにより結像された被写体の光像をR(赤),G(緑),B(青)各色成分のアナログの電気信号(画像信号)に変換し、R,G,B各色の画像信号として出力する。なお、撮像素子23は、CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の固体撮像素子から構成されるものでもよい。
The
撮像素子23は、後述のタイミング制御回路26により、撮像素子23の露出動作の開始及び終了や、撮像素子23における各画素の出力信号の読出し(水平同期、垂直同期、転送)等の撮像動作が制御される。なお、撮像素子23は、特許請求の範囲における撮像手段に相当する。
The
信号処理部24は、撮像素子23から出力されるアナログの画像信号に所定のアナログ信号処理を施すものである。信号処理部24は、CDS(相関二重サンプリング)回路とAGC(オートゲインコントロール)回路とを有し、CDS回路により画像信号のノイズの低減を行い、AGC回路により画像信号のレベル調整を行う。
The
A/D変換部25は、信号処理部24から出力されたアナログのR,G,Bの画像信号を、後述のタイミング制御回路26から出力されるクロックCLK2に基づいて、複数のビット(例えば10ビット)からなるデジタルの画像信号にそれぞれ変換するものである。
The A /
タイミング制御回路26は、後述のメイン制御部46から出力される基準クロックCLK0に基づいてクロックCLK1,CLK2を生成し、クロックCLK1を撮像素子23に、また、クロックCLK2をA/D変換部25にそれぞれ出力することにより、撮像素子23及びA/D変換部25の動作を制御する。
The
画像処理部27は、A/D変換部25によりA/D変換されたR,G,Bの各デジタル信号に、黒レベルを基準の黒レベルに補正する黒レベル補正回路28、光源に応じた白の基準に基づいて、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色成分のデジタル信号のレベル変換を行うホワイトバランス回路(WB回路)29、及びR(赤),G(緑),B(青)の各色のデジタル信号のγ特性を補正するγ補正回路30を備える。
The
画像メモリ31は、撮影モード時には、画像処理部27から出力される画像データを一時的に記憶するとともに、この画像データに対しメイン制御部46により後述の処理を行うための作業領域として用いられるメモリである。また、再生モード時には、後述の画像記憶部35から読み出した画像データを一時的に記憶するメモリである。
The
VRAM32は、LCD5の画素数に対応した画素信号の記録容量を有し、メイン制御部46とLCD5との間のバッファメモリであり、VRAM33は、EVF9の画素数に対応した画素信号の記録容量を有し、メイン制御部46とEVF9との間のバッファメモリである。LCD5及びEVF9は、図2にそれぞれ示すLCD5及びEVF9に相当するものである。
The
駆動部34は、ズームレンズ19及びフォーカスレンズ20をそれぞれ光軸L1方向に駆動するモータM1,M2及び絞り21を駆動するモータM3等を備えてなるものである。
The drive unit 34 includes motors M1 and M2 that drive the
画像記憶部35は、メモリカードやハードディスクなどからなり、メイン制御部46で生成された画像を保存するものである。
The
入力操作部36は、前述のモード設定ダイヤル3、シャッターボタン4、十字操作部6及びプッシュボタン7等を含み、操作情報をメイン制御部46に入力するものである。
The
発光制御部37は、メイン制御部46から出力される発光制御信号に基づきフラッシュ12の発光を制御するものであり、調光回路38と調光センサ39とを含む。なお、発光制御信号には、発光準備の指示、発光タイミング及び発光量が含まれる。
The light
調光回路38は、メイン制御部46から発光準備の指示信号が送出されると図略のメインコンデンサを充電して発光可能状態にし、さらに発光タイミング信号が送出されると当該タイミング信号に同期して前記メインコンデンサの蓄積電荷を放電し、これによってフラッシュ12を発光させる。調光センサ39は、フラッシュ撮影時において、露出開始と同時に被写体からの反射光を受光する。メイン制御部46は、調光センサ39において受光された反射光の受光量が所定の発光量に達すると、発光停止信号を調光回路38に送出する。調光回路38は、発光停止信号に応答してメインコンデンサの放電を停止させ、これによってフラッシュ12は所要の発光量で発光することとなる。
The dimming
測距部11は、図1に示す測距部11に相当するものであり、測距用光学系14,15、測距センサ部16及びサブ制御部40を備えて構成される。サブ制御部40は、測距センサ部16による撮像動作を制御するとともに、その測距センサ部16の撮像動作により得られる画像データを用いて被写体距離の算出処理を実行するものであり、図9に示すように、機能的に、抜き出し部41、相関演算部42、対応位置検出部43、距離検出部44及び信頼性判定部45を備えて構成される。
The
ここで、測距部11により行われる被写体距離の算出処理について説明する。図9〜図11は、外光パッシブ方式(三角測距方式)による測距演算の原理を説明するための図である。
Here, the subject distance calculation process performed by the
図10に示すように、外光パッシブ方式による測距演算は、左右のラインセンサ群17,18について、各ラインセンサL1〜L14の各画素をX(個)のブロックにそれぞれ分割し、左側のラインセンサ群17と右側のラインセンサ群18との間で対応する一対のブロックについて、画素データが一致する画素のずれ量(画素数)を導出し、そのずれ量に基づきブロックごとに被写体距離を算出するものである。具体的には次のような処理を行う。
As shown in FIG. 10, in the distance calculation by the external light passive method, each pixel of each line sensor L1 to L14 is divided into X (pieces) blocks for the left and right
抜き出し部41は、左側のラインセンサ群17と右側のラインセンサ群18とで対応するブロックの一部または全部の画素を含む所定数の画素から各画素信号を抜き出す処理を行う。
The
図11は、所定数の画素から抜き出された各画素信号の状態を説明するもので、図11中の○印は、左右のラインセンサ群17,18を構成する各画素の画素信号をレベル的に示したものである。図11では、所定回数、本実施形態では10回分の抜き出し処理が行われることを示している。
FIG. 11 illustrates the state of each pixel signal extracted from a predetermined number of pixels. The circles in FIG. 11 indicate the level of the pixel signal of each pixel constituting the left and right
左ラインセンサ群17側では、内側の所定位置に位置する画素から所定数分の画素データを2回抽出し、次の2回で更に1画素分だけ外側にシフトした所定数分の画素データを抽出し、かかる動作を順次2回ごとに、すなわち奇数回毎に画素を1つシフトしながら合計10回行う。同様に、右ラインセンサ群18側では、内側の所定位置に位置する画素から所定数分の画素データを1回抽出し、次に1画素分だけ外側にシフトした所定数分の画素データを2回抽出し、かかる動作を順次2回ごとに、すなわち偶数回毎に画素を1つシフトしながら合計10回行う。以下、所定数分の画素データを部分画像データという。
On the left
このように、抜き出し部41は、図11に示す1回目から10回目まで、左右のラインセンサ群17,18から順次切り換えながら部分画像データを抜き出して、相関演算部42に受け渡す。相関演算部42は、受け渡された毎回の部分画像データの、先頭側(例えば図11中、左方から)の画素データから左右ラインセンサ群17,18の対応する画素データの互いの差分を求め、その総和を計算する。
As described above, the
具体的に説明すると、ある時点(1回目から10回目のうちいずれか)で抜き出し部41によって抜き出された部分画像データのうち、L(i)を左ラインセンサ群17側の1からm番目(i=1〜m)までの各画素データとし、R(j)を右ラインセンサ群18側の1からn番目(j=1〜n)までの各画素データとするとき(n=mとしてもよい)、相関演算部42は、部分画像データの画素データ数をkと表すものとすると、次の数1で表される相関係数を算出する。
Specifically, among the partial image data extracted by the
このようにして算出した相関係数をサブ制御部40内の図略の内部記憶部に一時的に保存する。そして、各抜き出しパターンについての相関係数列(計10個の相関係数列)を作成する。対応位置検出部43は、相関係数列の内から、最も対応度の高い、すなわち相関係数が最少となる抜き出し回数目を特定する。図11では、抜き出し5回目が特定結果となっている。
The correlation coefficient calculated in this way is temporarily stored in an internal storage unit (not shown) in the
距離検出部44は、この特定結果を、すなわち予め対応付けられ、例えばテーブル化された対応位置(抜き出し位置)と被写体距離との関係から被写体距離に変換する。そして、算出された被写体距離から予め関係付けられて記憶されているレンズ位置をテーブルなどから読み出して得るようにしている。信頼性判定部45は、被写体のコントラストが低い場合や対応位置が検出できなかった場合には、距離検出不能と判断するものである。以上のような処理を各ブロックについて行い、ブロックごとの被写体距離を算出する。したがって、図10に示すように、測距部11のラインセンサ群17,18がそれぞれY本のラインセンサを有し、各ラインセンサをそれぞれX個のブロックに分割するものとすると、測距部11は、X×Y(個)の測距点を有することとなる。
The
図8に戻り、メイン制御部46は、例えば制御プログラムを記憶するROMや一時的にデータを記憶するフラッシュメモリ等からなる記憶部47が内蔵されたマイクロコンピュータからなり、図8に示す撮像装置1内の各部材の駆動を関連付けて制御するものである。本実施形態では、メイン制御部46は、機能的に、モード設定部48、AF制御部49及び表示制御部50を備える。
Returning to FIG. 8, the
モード設定部48は、モード設定ダイヤル3の操作信号を受けて、被写体の撮影を行う撮影モードや撮影した画像をLCD5等に再生表示する再生モードに設定する。また、これらの機能に加えて、本実施形態のモード設定部48は、プッシュボタン7の操作信号を受けて、任意の被写体にピントを合わせる(合焦させるポイントを指定する)ことのできる前述のFFPモードに設定する。なお、モード設定部48は、特許請求の範囲におけるモード設定手段に相当する。
The
AF制御部49は、フォーカスレンズ20を焦点位置に位置させるべくモータM2の動作を制御するものである。本実施形態の撮像装置1は、測距部11を用いて外光パッシブ方式により焦点調節を行う機能と、記録用の画像を得るための撮像動作を行うまでの撮像素子23の撮像動作により得られる画像のコントラスト(画像の明瞭度を示す1パラメータ)を用いて後述の所謂山登り検出方式により焦点調節を行う機能とを有している。
The
外光パッシブ方式による焦点調節を行うとき、AF制御部49は、測距部11(サブ制御部40)に測距動作の指示を行い、サブ制御部40により算出された各ブロックの測距値(測距部11により外光パッシブ方式で得られた測距値)から、例えば本出願人が提案した特開平14−298138号公報に開示の技術を採用して、最も重要度の高いと考えられる主被写体(主に人物)を検出する。すなわち、撮影領域の横方向をX軸、縦方向をY軸とするとともに、被写体距離をXY平面に垂直な軸(Z軸)とする3次元座標系を設定し、各ブロックに対応する被写体距離をこの座標系にプロットすることで得られる3次元の距離画像を生成する。そして、実際の人間の顔幅と胴幅の比などに基づき、この距離画像から人物を検出する。
When performing focus adjustment by the external light passive method, the
AF制御部49は、撮影領域内に人物が1人存在する場合、それを主被写体と認識するとともに、その主被写体に加えて撮像装置1に比較的近い位置(被写体距離が比較的小さい位置)に、人物以外の被写体(例えば自動車や建物など)が存在する場合には、その被写体を副被写体と判断する。また、AF制御部49は、撮影領域内に離間して2人以上の人物が存在する場合は、主被写体が副被写体より撮像装置1に近い位置にあることが多いことから、被写体距離が小さい被写体(より撮像装置1側に位置する被写体)を主被写体として設定し、次に、主被写体を副被写体より撮影領域の中央側に配置すると考えられることから、離間する複数の人物の被写体のうち、撮影領域においてより中央側に位置する人物を主被写体として設定する。
When there is one person in the shooting area, the
また、本実施形態の撮像装置1は、ピントの位置(合焦点)が指定可能なFFPモードを有しており、このFFPモードにおいてピントの位置が指定された場合には、前述のような主被写体の判別方法に関係なく、その指定された位置に存在する被写体を主被写体、それ以外の人物を副被写体として設定する。
In addition, the
一方、山登り検出方式により焦点調節を行うとき、AF制御部49は、次のような処理を行う。図12は、山登り検出方式による焦点調節の説明図であり、光軸L1方向におけるフォーカスレンズ20の位置と、撮像素子23の撮像動作により得られる画像のコントラストとの関係を示している。
On the other hand, when performing focus adjustment by the hill-climbing detection method, the
図12に示すように、フォーカスレンズ20の位置に対するコントラストの波形は、一般に、フォーカスレンズ20が或るレンズ位置に位置するときにコントラストが最大、すなわち撮影画像が最も鮮鋭となり、そのレンズ位置からフォーカスレンズ20が光軸L1方向像側及び被写体側に移動するにつれてコントラストが小さくなる山形波形となる。図12は、当該撮像装置1により或る被写体を撮影する場合に、フォーカスレンズ20がレンズ位置Xmaxに位置するときにコントラストが最大となることを示したものである。
As shown in FIG. 12, the contrast waveform with respect to the position of the
AF制御部49は、A/D変換後の画像の全領域又は一部の領域について微小な区域に分け、区域ごとに明るさを検出し、隣接する区域間の明るさの差、すなわちコントラストを検出する。この処理を、フォーカスレンズ20を光軸L1方向に移動させつつ撮像した画像ごとに行ってコントラストが最大となる位置を探し出し、その位置にフォーカスレンズ20を位置させる。
The
すなわち、図12において、当該撮像装置1の電源のON直後に、フォーカスレンズ20が光軸方向の位置X1(以下、基準位置X1という)に位置していたものとすると、シャッターボタン4が半押しされたとき、AF制御部49は、フォーカスレンズ20が位置X1に位置する状態で撮像素子23に被写体像を撮像させてこの画像データからコントラストC(X1)を導出する。次に、AF制御部49は、予め設定された移動ピッチΔxだけフォーカスレンズ20を例えば光軸L1方向像側に移動させ、フォーカスレンズ20がその移動先である位置X2に位置する状態で撮像素子23に被写体像を撮像させてこの画像データからコントラストC(X2)を導出する。このとき、図12から分かるように、C(X1)>C(X2)であるから、AF制御部49は、位置X1からフォーカスレンズ20を像側に移動させてもコントラストが大きくならないと判断し、この位置X2から移動量2Δxだけ被写体側(上記基準位置X1から上記移動ピッチΔxだけ被写体側)に移動させる。
That is, in FIG. 12, assuming that the
そして、AF制御部49は、フォーカスレンズ20がその移動先である位置X3に位置する状態で撮像素子23に被写体像を撮像させてこの画像データからコントラストC(X3)を導出する。このとき、位置X1,X3における各コントラストC(X1),C(X3)の大小は、図12から分かるように、C(X1)<C(X3)であるから、AF制御部49は、位置X1からフォーカスレンズ20を被写体側に移動させるとコントラストが大きくなると判断し、この位置X3からさらに移動ピッチΔxだけフォーカスレンズ20を被写体側に移動させる。
Then, the
そして、AF制御部49は、フォーカスレンズ20がその移動先である位置X4に位置する状態で撮像素子23に被写体像を撮像させてこの画像データからコントラストC(X4)を導出する。このとき、位置X3,X4におけるC(X3),C(X4)の大小は、図12から分かるように、C(X3)<C(X4)であるから、AF制御部49は、位置X4から移動ピッチΔxだけフォーカスレンズ20を被写体側に移動させる。
Then, the
以下、同様にして、AF制御部49は、コントラストの導出を繰り返し行い、n番目に導出した位置XnにおけるコントラストC(Xn)と、(n+1)番目に導出した位置Xn+1におけるコントラストC(Xn+1)との大小を比較し、C(Xn+1)<C(Xn)となると、位置Xnを合焦位置と判断してフォーカスレンズ20をその位置Xnに固定する。これにより、山登り検出方式による焦点調節処理が完了する。なお、C(Xn+1)=C(Xn)となった場合には、位置Xnと位置Xn+1との間にコントラストの最大値があるものと判断し、例えば位置Xnと位置Xn+1との中間位置にフォーカスレンズ20を位置させる。
Thereafter, similarly, the
このように、2種類の焦点調節機能を備える本実施形態の撮像装置1においては、状況に応じて、これらの焦点調節機能を組み合わせて焦点調節を行ったり、一方の焦点調節機能単独で焦点調節を行ったりしているところに特徴を有している。
As described above, in the
すなわち、外光パッシブ方式による焦点調節方法は、山登り検出方式による焦点調節に比して短時間で焦点調節を行うことができる反面、前述したように、構造上の問題(例えば測距部11の大型化やコストアップの抑制等)から、焦点距離によっては、撮像光学系2及び撮像素子23により得られる画像の略全域を測距部11で測距できない場合がある。一方、前記山登り検出方式による焦点調節方法は、焦点調節の精度が高く、また撮像範囲のどの被写体に対してもピントを合わせることが可能である反面、外光パッシブ方式に比して焦点調節に要する時間が長い。
That is, the focus adjustment method using the external light passive method can perform the focus adjustment in a short time compared to the focus adjustment using the hill-climbing detection method, but as described above, there is a structural problem (for example, the distance measurement unit 11). Depending on the focal length, the
一方、FFPモードに設定された場合に、ピントの指定位置(合焦点)が測距部11の測距エリアAR2外であるときには、その指定位置で外光パッシブ方式による焦点調節を行うことはできない。
On the other hand, when the FFP mode is set and the designated focus position (focusing point) is outside the distance measuring area AR2 of the
そこで、本実施形態では、FFPモードの設定時であって、ピントの指定位置が測距部11の測距エリアAR2内であるときには、測距部11により検出された被写体距離を用いて粗く焦点調節を行った後、前記山登り検出方式によりきめ細かく焦点調節を行う(外光パッシブ方式と山登り検出方式とを併用する)ようにしている。このようにすることで、山登り検出方式単独で焦点調節を行う場合に比して短時間で焦点調節を行うとともに、外光パッシブ方式単独で焦点調節を行う場合に比して、高い精度で焦点調節ができるとともに、例えば、主被写体が測距部11の測距エリアAR2外に位置していたり、あるいは測距部11のラインセンサが撮像する被写体間に主被写体が位置していたりする場合など、測距部11により測距した被写体が主被写体でなかった場合であっても、山登り検出方式による焦点調節を行うことにより確実に焦点調節を行うことができる。
Therefore, in the present embodiment, when the FFP mode is set and the designated focus position is within the distance measuring area AR2 of the
また、FFPモードの設定時において、ピントの指定位置が測距部11の測距エリアAR2外であるときには、山登り検出方式単独で焦点調節を行うようにしている。
In addition, when the FFP mode is set, if the designated focus position is outside the distance measuring area AR2 of the
さらにFFPモードの非設定時では、ピントの指定位置が測距部11の測距エリアAR2内にあるときには、前述と同様の理由から両方の焦点調節方式を併用している。
Furthermore, when the FFP mode is not set, when the focus designated position is within the distance measuring area AR2 of the
これに従い、AF制御部49は、FFPモードの非設定時、及びFFPモードの設定時であって図13(a)に示すようにプッシュボタン7の再操作により決定されたピントの指定位置(カーソルCSRの位置)が測距部11の測距エリアAR2(フレームF)内にあるときには、測距部11によるパッシブ方式の焦点調節を行った後、A/D変換部31から出力される画素データにより構成される画像のコントラストを用いた前記山登り検出方式により焦点調節を行う。
In accordance with this, the
ただし、ピントの指定位置が測距部11の測距エリアAR2内であってもその指定位置に対応する被写体の被写体距離が閾値L以下であるときには、その被写体が撮像装置1から近接していて視差が大きくなり、ピントの指定位置が測距部11の測距エリアAR2から外れる可能性が高いと考えられるから、測距部11を用いた外光パッシブ方式の焦点調節を行わず、撮像範囲全域を焦点調節の対象領域とする山登り検出方式のみで焦点調節を行う。
However, even if the designated position of the focus is within the distance measurement area AR2 of the
また、AF制御部49は、図13(b)に示すように、FFPモードの設定時において、プッシュボタン7の操作により決定されたピントの指定位置が測距部11の測距エリアAR2外にあるときには、山登り検出方式単独で焦点調節を行う。
Further, as shown in FIG. 13B, the
なお、ピントの指定位置が測距部11の測距エリアAR2内にあるか否かの判定、及びピントの指定位置が測距部11の測距エリアAR2内にある場合におけるそのピントの指定位置に対応するブロックの判定は、被写体距離及び焦点距離を用いて行う。
Note that it is determined whether or not the designated focus position is within the distance measuring area AR2 of the
すなわち、ピントの指定位置を一定にした場合において、焦点距離を異ならせると、そのピントの指定位置に対応する被写体が変化する一方、測距部11の測距対象である被写体は変化しないことから、ピントの指定位置(カーソルCSRの位置)と測距部11におけるラインセンサL1〜L14に設定されたブロックとの対応関係は、焦点距離に応じて変化する。また、図6から判るように、被写体距離に応じて撮像光学系2の撮像範囲に対する測距部11の測距エリアAR2が変化(上下に移動)することから、前述の対応関係は、被写体距離によっても変化する。以上のように、ピントの指定位置と測距部11に設定されたブロックとの対応関係は、被写体距離と焦点距離とをパラメータとして変化する。
In other words, when the focus designated position is fixed, if the focal length is varied, the subject corresponding to the designated focus position changes, while the subject to be measured by the
したがって、撮影レンズが最も広角側に位置し、被写体が測距部11の光軸La,Lbと撮像光学系2の光軸L1との交差点Pに対応する被写体距離に存在する場合を基準とし、この基準の被写体距離及び焦点距離と実際(撮像時)の被写体距離及び焦点距離との関係から前述の判定を行うことができる。なお、AF制御部49は、特許請求の範囲における評価手段、第1、第2の制御手段及び切換手段に相当する。
Therefore, the case where the photographing lens is located on the widest angle side and the subject is present at the subject distance corresponding to the intersection P between the optical axes La and Lb of the
図8に戻り、表示制御部50は、撮影モードの設定時において、ライブビュー画像や画像記憶部35に格納する記録画像の表示を行うべく、それらの画像の画像データをVRAM32,33に転送するとともに、再生モードの設定時において、画像記憶部35に格納されている画像ファイル中の画像データを読み出して所定の伸長処理を施し、その画像データが示す画像をLCD5の表示画面に再生表示すべく、その画像データをVRAM32に転送する。
Returning to FIG. 8, the
また、表示制御部50は、FFPモードに設定された場合には、図3に示すように、十字形状のカーソルCSRや測距部11の測距エリアAR2を示すフレームFを表示画像に重畳して表示するとともに、十字操作部6の操作に応じてカーソルCSRの表示位置を変更させる。
When the FFP mode is set, the
図14,図15は、撮像装置1の一連の処理を示すフローチャートである。なお、本実施形態の撮像装置1は、LCD5及びEVF9の両方に画像を表示することができるが、ここではLCD5にのみ画像を表示するものとする。
14 and 15 are flowcharts showing a series of processing of the
図14に示すように、撮像装置1の電源がオンされると(ステップ♯1でYES)、メイン制御部46は、撮影モードに設定されているか否かを判定する(ステップ♯2)。再生モードに設定されているときには(ステップ♯2でNO)、メイン制御部46は、画像記憶部35に記憶されている画像をLCD5に再生表示する処理を行い(ステップ♯3)、撮影モードに設定されているときには(ステップ♯2でYES)、表示制御部50は、撮像素子23に所定の周期(例えば1/30秒)で行われる撮像素子23の撮像動作により得られる画像をLCD5にライブビュー画像として表示させる(ステップ♯4)。
As shown in FIG. 14, when the power of the
AF制御部49は、シャッターボタン4の半押し操作が行われるまでプッシュボタン7によりFFPモードに設定されたか否かを判定する(ステップ♯5,♯6でNO)。プッシュボタン7によりFFPモードに設定されないまま(ステップ♯5でNO)、シャッターボタン4の半押し操作が行われると(ステップ♯6でYES)、メイン制御部46は、測光部9に測光動作を行わせる(ステップ♯7)。
The
また、AF制御部49は、測距部11に測距動作を行わせ被写体までの距離を検出させる(ステップ♯8,♯9)。ここでは、前述したような主被写体の検出処理は行なわず、撮影範囲の中央に主被写体が存在するものと仮定して、その主被写体の被写体距離を検出する。そして、表示制御部50は、設定した測距点(ここでは中央位置)を示すべく、その測距点を表す図略のマークをLCD5の表示画面にライブビュー画像に重畳して表示させる(ステップ♯10)。また、AF制御部49は、フォーカスレンズ20をその測距値に対応するレンズ位置まで駆動した後(ステップ♯11)、山登り検出方式による焦点調節を行う(ステップ♯12)。このように、測距部11を用いた外光パッシブ方式と山登り検出方式とを併用することで、時間と精度とが両立された焦点調節を行うことができる。
Further, the
そして、メイン制御部46等は、シャッターボタン4の全押し操作が行われるまで(ステップ♯13でNO)、ステップ♯6〜♯12までの処理を繰り返し行い、シャッターボタン4の全押し操作が行われると(ステップ♯13でYES)、ステップ♯12で設定された位置にフォーカスレンズ20を位置させた状態で、ステップ♯7の測光により導出された露出制御値で撮像素子23に撮像動作を行わせ、その撮像動作により得られる画像を画像記憶部35に格納する(ステップ♯14)。
The
そして、メイン制御部46等は、撮像装置1の電源がオフされるまで(ステップ♯15でNO)、ステップ♯2〜♯14までの処理を繰り返し行い、電源がオフされると(ステップ♯15でYES)、一連の処理を終了する。
Then, the
一方、ステップ♯5において、プッシュボタン7によりFFPモードに設定されると(ステップ♯5でYES)、図15に示すように、表示制御部50は、LCD5の表示画面にカーソルCSRとフレームFとをライブビュー画像に重畳して表示させる(ステップ♯16)。そして、十字操作部6が操作されると(ステップ♯17でYES)、その操作に対応する方向にカーソルCSRの表示位置を変更し(ステップ♯18)、十字操作部6が操作されないときは(ステップ♯17でNO)、カーソルCSRを一定の位置に表示しておく。
On the other hand, when the FFP mode is set by
そして、プッシュボタン7に対し再度の押圧操作が行われるまで(ステップ♯19でNO)、ステップ♯17,♯18の処理を繰り返し行い、プッシュボタン7に対し再度の押圧操作が行われると(ステップ♯19でYES)、AF制御部49は、ステップ♯17でカーソルCSRの位置の変更が行われていない場合にはステップ♯16におけるカーソルCSRの位置が、ステップ♯17でカーソル位置の変更が行われた場合にはステップ♯18で変更された先のカーソルCSRの位置が、測距部11の測距エリアAR2内にあるか否かを判定する(ステップ♯20)。
Until the
その結果、カーソルCSRの位置が測距部11の測距エリアAR2内にある場合には(ステップ♯20でYES)、AF制御部49は、そのカーソルCSRの位置を含む所定領域の被写体までの距離を測距部11を用いて検出する(ステップ♯21)。そして、AF制御部49は、その検出した被写体距離が所定の閾値Lより大きいか否かを判定し(ステップ♯22)、前記被写体距離が閾値Lより大きいときには(ステップ♯22でYES)、フォーカスレンズ20をその被写体距離に対応するレンズ位置まで駆動する(ステップ♯23)。
As a result, when the position of the cursor CSR is within the distance measuring area AR2 of the distance measuring unit 11 (YES in step # 20), the
そして、AF制御部49は、シャッターボタン4の半押し操作が行われるまで(ステップ♯24でNO)、ステップ♯17〜♯23までの処理を繰り返し行い、シャッターボタン4の半押し操作が行われると(ステップ♯24でYES)、シャッターボタン4の全押し操作が行われるまで(ステップ♯27でNO)、メイン制御部46は、測光部9に測光動作を行わせ(ステップ♯25)、ステップ♯16又は♯18で設定されたカーソルCSRの位置に対応する被写体の画像を利用して山登り検出方式による焦点調節を行う(ステップ♯26)。そして、シャッターボタン4の全押し操作が行われると(ステップ♯27でYES)、ステップ♯26で設定された位置にフォーカスレンズ20を位置させた状態で、ステップ♯25の測光により導出された露出制御値で撮像素子23に撮像動作を行わせ、その撮像動作により得られる画像を画像記憶部35に格納する(ステップ♯28)。
Then, the
また、ステップ♯20において、カーソルCSRの位置が測距部11の測距エリアAR2外にある場合には(ステップ♯20でNO)、AF制御部49は、ステップ♯18で設定されたカーソルCSRの位置に対応する被写体の画像を利用して山登り検出方式による焦点調節を行う(ステップ♯29)。また、ステップ♯22において、検出した被写体距離が所定の閾値L以下であるときにも(ステップ♯22でNO)、AF制御部49は、測距部11を用いた焦点調節を行わないで、ステップ♯16または♯18で設定されたカーソルCSRの位置に対応する被写体の画像を利用した山登り検出方式の焦点調節のみを行う(ステップ♯29)。これは、被写体の位置が撮像装置1に近いときは、前述の視差が大きくなることにより、ピントの指定位置が測距部11の測距エリアAR2から外れる可能性が高いからである。
In
そして、メイン制御部46は、シャッターボタン4の半押し操作が行われると(ステップ♯30でYES)、シャッターボタン4の全押し操作が行われるまで(ステップ♯32でNO)、測光部9に測光動作を行わせ(ステップ♯31)、シャッターボタン4の全押し操作が行われると(ステップ♯32でYES)、ステップ♯29で設定された位置にフォーカスレンズ20を位置させた状態で、ステップ♯31の測光により導出された露出制御値で撮像素子23に撮像動作を行わせ、その撮像動作により得られる画像を画像記憶部35に格納する(ステップ♯28)。なお、ステップ♯30において、シャッターボタン4の半押し操作が行われないときは(ステップ♯30でNO)、ステップ♯17の処理に戻る。
When the
そして、メイン制御部46等は、撮像装置1の電源がオフされるまで(ステップ♯33でNO)、ステップ♯2〜♯32までの処理を繰り返し行い、電源がオフされると(ステップ♯33でYES)、一連の処理を終了する。
The
このように、FFPモードが設定された場合であって、ピントの指定位置(合焦点)に対応する被写体が撮像装置1から距離Lより離れている状態でその指定位置が測距部11の測距エリアAR2内に設定されたときには、測距部11を用いた外光パッシブ方式の焦点調節と山登り検出方式の焦点調節とを併用するようにしたので、外光パッシブ方式もしくは山登り検出方式のいずれか一方単独で焦点調節を行う場合に比して、焦点調節の精度と時間とが両立された焦点調節を行うことができる。また、FFPモードに設定されていないときにもこれと同様に行うことで同様の効果が得られる。
As described above, when the FFP mode is set, the designated position is measured by the
さらに、FFPモードが設定された場合において、ピントの指定位置が測距部11の測距エリアAR2外に設定されたときと、ピントの指定位置が測距部11の測距エリアAR2内であってもその指定位置に対応する被写体の被写体距離が閾値L以下であるときには、測距部11を用いた外光パッシブ方式の焦点調節を行わず、撮像範囲全域を焦点調節の対象領域とする山登り検出方式のみで焦点調節を行うことにより、正確な焦点調節を行うことができる。
Further, when the FFP mode is set, the designated focus position is set outside the distance measuring area AR2 of the
なお、本発明は、前記第1の実施形態に加えて、あるいは第1の実施形態に代えて次の形態(1)〜(9)に説明する変形形態も採用可能である。 In addition to the first embodiment, or in place of the first embodiment, the present invention can employ modified embodiments described in the following embodiments (1) to (9).
(1)第1の実施形態では、図15のステップ♯22に示すように、FFPモードが設定されている場合において、測距部11を用いた外光パッシブ方式と山登り検出方式とを併用した焦点調節方法か、山登り検出方式単独での焦点調節方法かを、測距値(被写体距離)の大小に応じて変えるようにしたが、これに代えて、あるいはこれに加えて、焦点距離の大小に応じて焦点調節方法を変えるようにしてもよい。
(1) In the first embodiment, as shown in
すなわち、焦点距離に応じて撮像範囲に対する測距部11の測距エリアAR2が変化する、特に、ズームレンズ19を広角側から望遠側に駆動すると、撮像素子23の撮像範囲が狭くなる一方、測距部11の測距エリアAR2は一定であることにより、測距部11の測距エリアAR2は、撮像素子23の撮像範囲に対して相対的に大きくなる旨前述した(図5,図7参照)。
That is, when the
したがって、ズームレンズ19を広角側から望遠側に駆動すると、図16に示すように、測距部11の各ラインセンサL1〜L14によりそれぞれ撮像される各被写体間の間隔Hが大きくなる。このように前記間隔Hが大きくなると、プッシュボタン7により決定されたピントの指定位置が各ラインセンサL1〜L14によりそれぞれ撮像される各被写体間の間隙Hに設定されることが多くなり、ピントの指定位置がその間隙Hに設定されたときには、測距部11による外光パッシブ方式の焦点調節を行うことはできない。
Therefore, when the
そこで、ピントの指定位置が前述の間隙Hに設定される可能性が高いと考えられる場合、すなわち焦点距離が所定の閾値より大きくなる場合には、測距部11による外光パッシブ方式の焦点調節を行わないで、山登り検出方式による焦点調節を行うようにするとよい。
Therefore, when it is considered that there is a high possibility that the designated focus position is set to the gap H, that is, when the focal length is larger than a predetermined threshold value, the external light passive focus adjustment by the
なお、この処理を実行する機能を撮像装置1に搭載する場合、図15におけるステップ♯20と♯21との間に、その時点における焦点距離が前記閾値fより小さいか否かを判定するルーチンを設け、前記焦点距離が閾値fより小さい場合には、ステップ♯21の処理を実行し、焦点距離が閾値f以上の場合には、ステップ♯29の処理を実行するように設定するとよい。
When the
また、撮像装置1に電子ズーム機能(撮像素子23の撮像動作により得られる画像の一部を抽出(トリミング)し、その抽出した画像を拡大してLCD5等の表示画面全体に表示されるようにする機能)が搭載されている場合にも、前記と同様の理由から、所定の電子ズーム倍率を超えたときには、測距部11による外光パッシブ方式の焦点調節を行わないで、山登り検出方式による焦点調節を行うようにするとよい。
In addition, an electronic zoom function (a part of an image obtained by the imaging operation of the
(2)前記第1の実施形態では、ピントの指定位置(カーソルCSRの位置)が測距部11の測距エリアAR2外であるときには、山登り検出方式による焦点調節のみを行うようにしたが、この形態に代えて、焦点調節時間と焦点調節精度とが両立された焦点調節を行うことを原則とするならば、測距部11の測距エリアAR2外へのカーソルCSRの位置変更を禁止し、測距部11の測距エリアAR2内でのみカーソルCSRの位置変更を許可するように構成してもよい。
(2) In the first embodiment, when the focus designated position (the position of the cursor CSR) is outside the distance measuring area AR2 of the
図17は、本実施形態の撮像装置1における一連の処理を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、前記第1の実施形態と同様に、図14におけるステップ♯1〜♯15の処理を行うものである一方、FFPモードに設定された場合の処理が前記第1の実施形態と異なるものであるから、第1の実施形態と相違する処理についてのみ図17に示して説明することとする。
FIG. 17 is a flowchart showing a series of processes in the
図17に示すように、プッシュボタン7によりFFPモードに設定されると(ステップ♯5でYES 図14参照)、表示制御部50は、LCD5の表示画面にカーソルCSRとフレームFとをライブビュー画像に重畳して表示させる(ステップ♯40)。そして、十字操作部6が操作されないときは(ステップ♯41でNO)、カーソルCSRを一定の位置に表示しておき、十字操作部6が操作されると(ステップ♯41でYES)、メイン制御部46は、現在のカーソルCSRの位置が測距エリアAR2の端部に位置するか否かを判定する(ステップ♯42)。
As shown in FIG. 17, when the FFP mode is set by the push button 7 (YES in
カーソルCSRの位置が測距エリアAR2の端部に位置していない場合には(ステップ♯42でNO)、その操作に対応する方向にカーソルCSRの表示位置を変更する(ステップ♯43)一方、カーソルCSRの位置が測距エリアAR2の端部に位置している場合には(ステップ♯42でYES)、メイン制御部46(特許請求の範囲における禁止手段に相当)は、それ以上の外側へのカーソルCSRの移動を禁止し、表示制御部50は、その旨を報知すべくカーソルCSRを点滅表示させる(ステップ♯44)。ステップ♯41又は♯44の処理後、メイン制御部46は、プッシュボタン7が再度操作されたか否かを判定し(ステップ♯45)、プッシュボタン7が再度操作されるまで(ステップ♯45でNO)、ステップ♯41〜♯44までの処理を繰り返し行う。
If the position of the cursor CSR is not located at the end of the distance measuring area AR2 (NO in step # 42), the display position of the cursor CSR is changed in the direction corresponding to the operation (step # 43). When the position of the cursor CSR is located at the end of the distance measuring area AR2 (YES in step # 42), the main control unit 46 (corresponding to the prohibiting means in the claims) further outwards. The movement of the cursor CSR is prohibited, and the
そして、プッシュボタン7が再度操作されると(ステップ♯45でYES)、測距部11は、ステップ♯40又は♯43若しくは♯44で設定されたカーソルCSRの位置を含む所定領域の被写体までの距離を検出し(ステップ♯46)、AF制御部49は、フォーカスレンズ20をその被写体距離に対応するレンズ位置まで駆動する(ステップ♯47)。
When the
メイン制御部46は、シャッターボタン4の半押し操作が行われるまで(ステップ♯48でNO)、ステップ♯41〜♯47までの処理を繰り返し行い、シャッターボタン4の半押し操作が行われると(ステップ♯48でYES)、シャッターボタン4の全押し操作が行われるまで(ステップ♯51でNO)、メイン制御部46は、測光部9に測光動作を行わせ(ステップ♯49)、AF制御部49は、ステップ♯40又は♯43若しくは♯44で設定されたカーソルCSRの位置に対応する被写体の画像を利用して山登り検出方式による焦点調節を行う(ステップ♯50)。
The
そして、シャッターボタン4の全押し操作が行われると(ステップ♯51でYES)、ステップ♯50で設定された位置にフォーカスレンズ20を位置させた状態で、ステップ♯49の測光により導出された露出制御値で撮像素子23に撮像動作を行わせ、その撮像動作により得られる画像を画像記憶部35に格納する(ステップ♯52)。
When the
そして、メイン制御部46等は、撮像装置1の電源がオフされないときは(ステップ♯53でNO)、図14のステップ♯2の処理に戻り、電源がオフされると(ステップ♯53でYES)、一連の処理を終了する。
When the power of the
(3)前記変形形態(2)においては、カーソルCSRの位置が測距エリアAR2の端部に位置しているとき、それ以上の外側へのカーソルCSRの移動を禁止する旨を報知すべく、カーソルCSRを点滅表示するようにしたが、これに限らず、カーソルCSRの表示色を変更したり、音を出力したりしてその旨を報知するようにしてもよい。また、これらを組み合わせて報知する形態であってもよい。 (3) In the modification (2), when the position of the cursor CSR is located at the end of the distance measurement area AR2, to notify that the cursor CSR is not allowed to move further outside, Although the cursor CSR is displayed in a blinking manner, the present invention is not limited to this, and the fact may be notified by changing the display color of the cursor CSR or outputting a sound. Moreover, the form which alert | reports combining these may be sufficient.
(4)前記第1の実施形態では、FFPモードに設定された場合において、ピントの指定位置(カーソルCSRの位置)が測距部11の測距エリアAR2外であるときに、山登り検出方式単独で焦点調節を行うようにしたが、FFPモードの設定時はピント位置として指定された位置で合焦させることを最も優先すべきであると考えたときには、ピントの指定位置(カーソルCSRの位置)が測距部11の測距エリアAR2内であるか測距エリアAR2外であるかに関わらず、FFPモードの設定時は常に山登り検出方式単独で焦点調節を行うようにしてもよい。
(4) In the first embodiment, when the FFP mode is set, when the focus designated position (the position of the cursor CSR) is outside the distance measuring area AR2 of the
図18は、本実施形態の撮像装置1における一連の処理を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、前記第1の実施形態と同様に、図14におけるステップ♯1〜♯15の処理を行うものである一方、FFPモードに設定された場合の処理が前記第1の実施形態と異なるものであるから、第1の実施形態と相違する処理についてのみ図18に示して説明することとする。
FIG. 18 is a flowchart showing a series of processes in the
図18に示すように、プッシュボタン7によりFFPモードに設定されると(ステップ♯5でYES 図14参照)、表示制御部50は、LCD5の表示画面にカーソルCSRをライブビュー画像に重畳して表示させる(ステップ♯60)。なお、このステップ♯40でLCD5にフレームFも表示してもよいが、本実施形態は、カーソルCSRの位置に関わらず山登り検出方式単独で焦点調節を行うものであり、フレームFを表示しても特別な効果が得られないことから、LCD5へのフレームFの表示を行わない。
As shown in FIG. 18, when the FFP mode is set by the push button 7 (YES in
そして、表示制御部50は、十字操作部6が操作されないときは(ステップ♯61でNO)、カーソルCSRを一定の位置に表示しておき、十字操作部6が操作されると(ステップ♯61でYES)、その操作に対応する方向にカーソルCSRの表示位置を変更する(ステップ♯62)。メイン制御部46等は、プッシュボタン7に対し再度の押圧操作が行われるまで(ステップ♯63でNO)、ステップ♯61,♯62の処理を繰り返し行い、プッシュボタン7に対し再度の押圧操作が行われると(ステップ♯63でYES)、AF制御部49は、ステップ♯60又は♯62で設定されたカーソルCSRの位置に対応する被写体の画像を利用して山登り検出方式による焦点調節を行う(ステップ♯64)。
When the
そして、AF制御部49は、シャッターボタン4の半押し操作が行われるまで(ステップ♯65でNO)、ステップ♯61〜♯64までの処理を繰り返し行う。そして、シャッターボタン4の半押し操作が行われると(ステップ♯65でYES)、メイン制御部46は、シャッターボタン4の全押し操作が行われるまで(ステップ♯67でNO)、測光部9に測光動作を行わせ(ステップ♯66)、シャッターボタン4の全押し操作が行われると(ステップ♯67でYES)、ステップ♯64で設定された位置にフォーカスレンズ20を位置させた状態で、ステップ♯66の測光により導出された露出制御値で撮像素子23に撮像動作を行わせ、その撮像動作により得られる画像を画像記憶部35に格納する(ステップ♯68)。
Then, the
そして、メイン制御部46等は、撮像装置1の電源がオフされないときは(ステップ♯69でNO)、図14のステップ♯2の処理に戻り、電源がオフされると(ステップ♯69でYES)、一連の処理を終了する。
When the power of the
(5)前記第1の実施形態及び変形形態(2)において、FFPモードに設定されると、カーソルCSRとフレームFとを表示するようにしたが、フレームFについては必ずしも表示する必要はない。 (5) Although the cursor CSR and the frame F are displayed when the FFP mode is set in the first embodiment and the modification (2), the frame F is not necessarily displayed.
(6)前記山登り検出方式では、画像のコントラストに基づいてフォーカスレンズ20の位置を決定するようにしたが、これに限らず、画像の空間周波数に基づいてフォーカスレンズ20の位置を決定するようにしてもよい。
(6) In the hill-climbing detection method, the position of the
(7)カーソルCSRの表示位置を変更するための操作手段は、前述のような押圧部4a〜4dとそれに対応して設けられた接点とを有する構成のものに限らず、例えば、或る点を支点として360°揺動可能なレバーと、このレバーの傾斜方向を検出する検出部とを備える構成であってもよい。 (7) The operation means for changing the display position of the cursor CSR is not limited to the configuration having the pressing portions 4a to 4d and the corresponding contacts provided as described above. It is also possible to have a configuration that includes a lever that can swing 360 ° with a detecting point as a fulcrum, and a detector that detects the tilt direction of the lever.
(8)測距部11の測距センサ部16は、複数のラインセンサ(L1〜L14)により構成したが、これに限らず、例えばエリアセンサにより構成してもよい。この場合、エリアセンサを、図4に示すX方向に延びる複数ラインセンサがY軸方向に隣接して配置されているものとして捉えることで、第1の実施形態と同様に、本発明を適用することができる。
(8) The ranging
(9)前記第1の実施形態では、被写体輝度を検出するために測光部10を設けたが、測光部10を設けないで、測距部11や撮像素子23の出力に基づいて被写体輝度を検出し、その被写体輝度に基づいて露出制御値を決定するようにしてもよい。
(9) In the first embodiment, the
以上、説明した撮像装置1は、特許請求の範囲に記載したもの以外に以下の付記1〜3に示す発明を含む。
The
[付記1] 前記撮像手段の出力により得られる画像を表示する画像表示部と、
前記合焦点手動設定モードが設定されたとき、前記測距手段の測距可能な範囲を前記画像表示部に表示される画像に重畳して表示させる表示制御部とを備えることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の撮像装置。
[Supplementary Note 1] An image display unit that displays an image obtained by the output of the imaging unit;
And a display control unit configured to superimpose and display a range that can be measured by the ranging unit on an image displayed on the image display unit when the manual focusing mode setting mode is set.
この発明によれば、合焦点手動設定モードが設定されたとき、測距手段の測距可能な範囲を画像表示部に表示される画像に重畳して表示させるようにしたので、測距手段の測距可能な範囲を視認することができる。 According to the present invention, when the in-focus manual setting mode is set, the range that can be measured by the distance measuring unit is displayed superimposed on the image displayed on the image display unit. The range in which the distance can be measured can be visually confirmed.
[付記2] 前記禁止手段による禁止状態を報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。
[Supplementary Note 2] The imaging apparatus according to
この発明によれば、禁止手段による禁止状態を報知するようにしたので、操作手段により合焦点として指定される位置が測距手段の測距不能な範囲に設定されるのを禁止している状態を撮像装置の利用者に認識させることができる。 According to the present invention, since the prohibition state by the prohibition unit is notified, the position specified as the focal point by the operation unit is prohibited from being set in the range where the distance measurement unit cannot measure the distance. Can be recognized by the user of the imaging apparatus.
[付記3] 前記表示制御部は、前記操作手段により合焦点として指定される位置を示す指標を前記画像表示部に表示される画像に重畳して表示させ、前記測距手段の測距可能な範囲の端部に位置するときとその範囲内における前記端部以外の位置に位置するときとで、前記指標の表示形態を異ならせることにより、前記禁止手段による禁止状態を報知することを特徴とする前記付記2に記載の撮像装置。
[Supplementary Note 3] The display control unit displays an index indicating a position designated as a focal point by the operation unit so as to be superimposed on an image displayed on the image display unit, and can be measured by the ranging unit. It is characterized in that the prohibition state by the prohibiting means is notified by changing the display form of the indicator depending on whether it is located at the end of the range or at a position other than the end within the range. The imaging apparatus according to
この発明によれば、前記禁止状態を視覚的に認識することができる。 According to the present invention, the prohibited state can be visually recognized.
2 撮像光学系
5 LCD
6 十字操作部(操作手段)
7 プッシュボタン(操作手段)
9 EVF
11 測距部(測距手段)
14,15 測距用光学系
16 測距センサ部
17,18 ラインセンサ群
L1〜L14 ラインセンサ
19 ズームレンズ
20 フォーカスレンズ(焦点調節手段)
L1,La,Lb 光軸
23 撮像素子(撮像手段)
48 モード設定部(モード設定手段)
49 AF制御部(評価手段、第1の制御手段、第2の制御手段、切換手段)
50 表示制御部
2 Imaging
6 Cross control unit (operation means)
7 Push button (operation means)
9 EVF
11 Ranging section (ranging means)
14, 15 Ranging
L1, La,
48 Mode setting section (mode setting means)
49 AF control section (evaluation means, first control means, second control means, switching means)
50 Display controller
Claims (6)
撮影レンズの焦点位置を前記撮像手段の撮像面上に合焦させるための焦点調節手段を含んでなり、前記撮像手段の撮像面に被写体像を結像する撮像光学系と、
前記撮像手段の撮像動作により得られる画像の明瞭度を評価する評価手段と、
一対の測距用光学系、及び各測距用光学系に対応して備えられ複数の測距点を有する複数の測距センサを備えてなる外光パッシブ方式の測距手段と、
前記撮像手段の撮像領域の中から合焦点を指定する入力が可能な合焦点手動設定モードに設定するためのモード設定手段と、
合焦点を指定する入力を行うための操作手段と、
前記評価手段による評価を用いて、前記焦点調節手段に合焦動作を行わせる第1の制御手段と、
前記測距手段により検出された被写体距離と前記評価手段による評価とを用いて、前記焦点調節手段に合焦動作を行わせる第2の制御手段と、
前記合焦点手動設定モードが設定されたとき、前記操作手段により合焦点として指定される位置に応じて、前記第1の制御手段による制御と第2の制御手段による制御とを切り換える切換手段と
を備えることを特徴とする撮像装置。 Imaging means for photoelectrically converting a light image of a subject;
An imaging optical system that includes a focus adjustment unit for focusing the focal position of the imaging lens on the imaging surface of the imaging unit, and forms a subject image on the imaging surface of the imaging unit;
Evaluation means for evaluating the clarity of an image obtained by the imaging operation of the imaging means;
A pair of distance measuring optical systems, and an external light passive type distance measuring means provided with a plurality of distance measuring sensors provided corresponding to each distance measuring optical system and having a plurality of distance measuring points;
A mode setting means for setting to an in-focus manual setting mode capable of inputting an in-focus point from the imaging area of the imaging means;
An operation means for performing input for designating a focal point;
First control means for causing the focus adjustment means to perform a focusing operation using the evaluation by the evaluation means;
Second control means for causing the focus adjusting means to perform a focusing operation using the subject distance detected by the distance measuring means and the evaluation by the evaluating means;
Switching means for switching between the control by the first control means and the control by the second control means in accordance with the position designated as the focus by the operating means when the in-focus manual setting mode is set; An imaging apparatus comprising:
撮影レンズの焦点位置を前記撮像手段の撮像面上に合焦させるための焦点調節手段を含んでなり、前記撮像手段の撮像面に被写体像を結像する撮像光学系と、
前記撮像手段の撮像動作により得られる画像の明瞭度を評価する評価手段と、
一対の測距用光学系、及び各測距用光学系に対応して備えられ複数の測距点を有する複数の測距センサを備えてなる外光パッシブ方式の測距手段と、
前記撮像手段の撮像領域の中から合焦点を指定する入力が可能な合焦点手動設定モードに設定するためのモード設定手段と、
合焦点を指定する入力を行うための操作手段と、
前記評価手段による評価を用いて、前記焦点調節手段に合焦動作を行わせる第1の制御手段と、
前記測距手段により検出された被写体距離と前記評価手段による評価とを用いて、前記焦点調節手段に合焦動作を行わせる第2の制御手段と、
前記合焦点手動設定モードが設定されたとき、前記操作手段により合焦点として指定される位置が前記測距手段の測距不能な範囲に設定されるのを禁止する禁止手段と、
前記禁止手段により前記設定が禁止されているとき、前記第1の制御手段による制御に設定する設定手段と
を備えることを特徴とする撮像装置。 Imaging means for photoelectrically converting a light image of a subject;
An imaging optical system that includes a focus adjustment unit for focusing the focal position of the imaging lens on the imaging surface of the imaging unit, and forms a subject image on the imaging surface of the imaging unit;
Evaluation means for evaluating the clarity of an image obtained by the imaging operation of the imaging means;
A pair of distance measuring optical systems, and an external light passive type distance measuring means provided with a plurality of distance measuring sensors provided corresponding to each distance measuring optical system and having a plurality of distance measuring points;
A mode setting means for setting to an in-focus manual setting mode capable of inputting an in-focus point from the imaging area of the imaging means;
An operation means for performing input for designating a focal point;
First control means for causing the focus adjustment means to perform a focusing operation using the evaluation by the evaluation means;
Second control means for causing the focus adjusting means to perform a focusing operation using the subject distance detected by the distance measuring means and the evaluation by the evaluating means;
A prohibiting unit for prohibiting the position designated by the operating unit from being set as a focal point when the manual focusing point manual setting mode is set;
An image pickup apparatus comprising: a setting unit configured to set control by the first control unit when the setting is prohibited by the prohibiting unit.
撮影レンズの焦点位置を前記撮像手段の撮像面上に合焦させるための焦点調節手段を含んでなり、前記撮像手段の撮像面に被写体像を結像する撮像光学系と、
前記撮像手段の撮像動作により得られる画像の明瞭度を評価する評価手段と、
一対の測距用光学系、及び各測距用光学系に対応して備えられ複数の測距点を有する複数の測距センサを備えてなる外光パッシブ方式の測距手段と、
前記撮像手段の撮像領域の中から合焦点を指定する入力が可能な合焦点手動設定モードに設定するためのモード設定手段と、
合焦点を指定する入力を行うための操作手段と、
前記評価手段による評価を用いて、前記焦点調節手段に合焦動作を行わせる第1の制御手段と、
前記測距手段により検出された被写体距離と前記評価手段による評価とを用いて、前記焦点調節手段に合焦動作を行わせる第2の制御手段と、
前記合焦点手動設定モードが設定されたとき、前記第1の制御手段による制御に設定する設定手段と
を備えることを特徴とする撮像装置。 Imaging means for photoelectrically converting a light image of a subject;
An imaging optical system that includes a focus adjustment unit for focusing the focal position of the imaging lens on the imaging surface of the imaging unit, and forms a subject image on the imaging surface of the imaging unit;
Evaluation means for evaluating the clarity of an image obtained by the imaging operation of the imaging means;
A pair of distance measuring optical systems, and an external light passive type distance measuring means provided with a plurality of distance measuring sensors provided corresponding to each distance measuring optical system and having a plurality of distance measuring points;
A mode setting means for setting to an in-focus manual setting mode capable of inputting an in-focus point from the imaging area of the imaging means;
An operation means for performing input for designating a focal point;
First control means for causing the focus adjustment means to perform a focusing operation using the evaluation by the evaluation means;
Second control means for causing the focus adjusting means to perform a focusing operation using the subject distance detected by the distance measuring means and the evaluation by the evaluating means;
An imaging apparatus comprising: setting means for setting control by the first control means when the in-focus manual setting mode is set.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008046350A (en) * | 2006-08-16 | 2008-02-28 | Canon Inc | Automatic focusing device and imaging apparatus |
JP2012208512A (en) * | 2012-06-15 | 2012-10-25 | Canon Inc | Imaging apparatus and control method thereof |
-
2003
- 2003-12-25 JP JP2003431203A patent/JP2005189533A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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