JP2005215495A - 画像撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】デジタルカメラなどにおいて、レリーズタイムラグを極めて小さくすることを可能とする。
【解決手段】被写体を表す光学像を撮像手段１０３にて撮像して電気信号に変換し、この電気信号で表される画像データを情報記録媒体１５０に記憶する画像撮影装置であって、撮影の実行を指示するために第１ストロークで作動する第１スイッチと第１ストロークに続く第２ストロークで作動する第２スイッチとを具備する撮影操作部材を有し、一定条件下においては第１スイッチの作動で画像を撮影する。撮影操作部材の動作モードを予め指定する動作モード指定手段を有し、この動作モード指定手段により第１スイッチにて画像撮影を行うモードと第２スイッチにて画像撮影を行うモードを切り替えて撮影することを可能にするとよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルカメラなどに用いることができる画像撮影装置に関するもので、特に、レリーズボタン操作時点から撮影動作が行われるまでのタイムラグを小さくすることができる画像撮影装置に関するものである。

従来のデジタルカメラでは、レリーズボタンを操作した時点から撮影動作が行われるまでにタイムラグが発生し、シャッタチャンスを逃すことがあった。その原因の多くは、撮像素子として使用されているＣＣＤにある。ＣＣＤは、被写体像に対応した画像データを出力するまでに所定の電荷を蓄積する必要があり、時間を要するからである。加えて、ＣＣＤで撮像され変換された電気信号から被写体距離を検出し焦点を合わせるようにしたＣＣＤ−ＡＦの場合は、焦点検出にも時間を要するからである。

そこで、上記タイムラグを短くする工夫がなされている。シャッタレリーズボタンの押し下げに連動して作動するスイッチは、押し下げの途中で作動する第１スイッチと押し下げ終端で作動する第２スイッチに別れているのが普通である。そこで、第１スイッチの作動すなわちファーストレリーズにて自動撮影を開始し、記録媒体に圧縮画像による複数コマをプレコマとして記録し、第２スイッチの作動すなわちセカンドレリーズによりこれに対応する基準画像を撮影し、この基準コマと以前から取り込んでいた上記プレコマおよびそれ以後に撮影されたポストコマとを、メモリカードに格納するようにした電子カメラが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１記載の発明によれば、画像が常に２枚以上撮影されることと、暗い室内など露光時間の長い場合や、画素数の多いカメラでの撮影では、画像の取込間隔や取込時間が長くなるため、操作レスポンスが鈍くなってしまう。また、消費電力も増えるという難点がある。

上記特許文献１記載の発明に見られる難点の改善策として、撮像手段を使用して、基準位置の近傍でレンズ系を移動させて合焦位置を検出する第１の合焦位置検出手段と、上記撮像手段とは異なる光電変換手段を使用して被写体との距離を検出し上記レンズ系の合焦位置を検出する第２の合焦位置検出手段と、第１の合焦位置検出手段と第２の合焦位置検出手段で検出された合焦位置に基づいて最終的な合焦位置を決定する合焦位置決定手段とを備え、撮影操作部材が操作された場合に、上記第１の合焦位置検出手段と第２の合焦位置検出手段とをほぼ同時に動作させるようにした、デジタルカメラに適用可能な自動合焦装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この自動合焦装置によれば、短時間でかつ正確に合焦位置を検出することができる。
特開２００１−２５７９７６号公報 特開２００１−２６４６２２号公報

いずれにせよ、従来のデジタルカメラによれば、押し下げ行程の途中で作動する第１スイッチと押し下げ行程の終端で作動する第２スイッチを有するレリーズボタンの場合、第１スイッチの作動検出と第２スイッチの作動未検出にてレリーズの半押し状態と判定してフォーカス固定状態にし、その後第２スイッチの作動検出にて画像を撮影するようになっている。また、第１スイッチの作動検出後、直ちに第２スイッチの作動を検出することによって一気押しと判定し画像の撮影を行うようになっている。

かかる従来のデジタルカメラによれば、レリーズボタンを一気に押して操作した場合、レリーズボタンのストロークの関係から、高速に操作したとしても、第１スイッチの動作検出から第２スイッチの動作検出までにはタイムラグが発生する。

そこで、本願請求項１記載の発明は、レリーズタイムラグを極めて小さくすることができる画像撮影装置を提供することを目的とする。

請求項２記載の発明は、第１スイッチと第２スイッチを有するレリーズボタンの定義を予め登録できるようにし、半押し撮影と一気押し撮影のモード切り替えを可能とした画像撮影装置を提供することを目的とする。

請求項３記載の発明は、撮影モードの切り替えを自動で行うこと、すなわち、前回操作したレリーズスイッチの操作状態を記憶し、次回のレリーズスイッチの動作モードを上記記憶した操作状態に切り替えるようにした画像撮影装置を提供することを目的とする。

第１スイッチと第２スイッチを有するレリーズボタンの定義を操作状況に応じて切り替えることにより、半押し撮影と一気押し撮影のモード切り替えを簡単にする。一気押し撮影は第１スイッチの作動に続いて第２スイッチが作動することにより行われる。半押し撮影は、第１スイッチが作動することによってフォーカスの状況を確認後（数秒後）第２スイッチが作動することにより行われる。前回の撮影の操作方法で、第１スイッチの作動後、第２スイッチが作動せず、第１スイッチの作動がオフとなれば、半押し撮影がしたいものと判定して、今回の撮影では、第１スイッチの作動を検出したことで撮影をすることなく、フォーカスのみ動作させ、半押し撮影モードにする。一方、半押し撮影モードにて、前回の操作が、第１スイッチ作動後、第２スイッチの作動が早い時期に検出されると、一気押し撮影がしたいものと判定して、第１スイッチの作動を検出することによって撮影を行う一気押しモードに変更する。

請求項４記載の発明は、第１スイッチと第２スイッチを有するレリーズボタンの定義を予め登録できるようにし、半押し撮影モードと、一気押し撮影モードと、操作方法記憶手段で記憶した操作方法により次回の撮影方法を決定する自動切り替えモードの、３モード切り替えを可能にした画像撮影装置を提供することを目的とする。

請求項５記載の発明は、第１スイッチにて撮影し、さらに、撮影後に第１スイッチが作動している状態であれば、レリーズ半押し状態に遷移し、半押し撮影ができる状態とさせることができる画像撮影装置を提供することを目的とする。半押し撮影と一気押し撮影をモードで切り替えるのではなく、最初のステップでは一気押し撮影とし、続いて、第２スイッチの作動を検出せず、第１スイッチが作動している状態であれば、半押し撮影の第２ステップに移行させる。すなわち、ステップ毎に撮影を実行させるものである。

請求項６記載の発明は、半押し撮影と一気押し撮影のモード切り替えを簡単にする画像撮影装置を提供することを目的とする。

請求項７記載の発明は、レリーズタイムラグを極めて短くすることができる画像撮影装置を提供することを目的とする。第１スイッチと第２スイッチを有するレリーズボタンの場合、第１スイッチの作動検出と第２スイッチの作動未検出にてレリーズの半押し状態と判定してフォーカス固定状態にし、第２スイッチの作動検出にて画像を撮影する。第１スイッチの作動検出後、続いて第２スイッチの作動検出にて一気押しと判定し画像の撮影を行う。一気押し操作を高速にするため、第１スイッチの作動検出にて撮影をスタートさせ、第２スイッチの作動検出ではそのまま撮影処理を進める。ある一定時間第２スイッチの作動が検出されない場合に撮影を中断させ、フォーカスロック状態に遷移させる。

請求項８記載の発明は、レリーズタイムラグを極めて短くすることができる画像撮影装置を提供することを目的とする。第１スイッチと第２スイッチを有するレリーズボタンの場合、第１スイッチの作動検出によりＣＣＤ−ＡＦ動作中に、第２スイッチの作動を検出した場合、時間のかかるＣＣＤ−ＡＦを中止して外部ＡＦにて測距された位置にフォーカスレンズを移動させ即時撮影を行うようにする。

請求項９および１０記載の発明は、第１撮影操作部材と第２撮影操作部材を個別に設けることによって、以上述べたような目的を、達成しようとするものである。

本発明は、被写体を表す光学像を撮像手段にて撮像して電気信号に変換し、この電気信号で表される画像データを情報記録媒体に記憶する画像撮影装置であって、撮影の実行を指示するために第１ストロークで作動する第１スイッチと第１ストロークに続く第２ストロークで作動する第２スイッチとを具備する撮影操作部材を有し、一定条件下においては上記第１スイッチの作動で画像を撮影することを最も主要な特徴とする。

撮影操作部材の動作モードを予め指定する動作モード指定手段を有し、この動作モード指定手段により第１スイッチにて画像撮影を行うモードと第２スイッチにて画像撮影を行うモードを切り替えて撮影することを可能にしてもよい。

レリーズタイムラグの短縮化が進められた結果、レリーズ押下後１４０ｍｓ程度で撮影が可能となってきている。一方、第１スイッチと第２スイッチの操作タイムラグは、高速押下を意識しながら操作すると５０ｍｓ以内で操作できるが、撮影までに１００ｍｓ〜２５０ｍｓかかるケースがほとんどとなっている。第１スイッチの作動によって撮影を行うことは、第１スイッチと第２スイッチの操作タイムラグをゼロにすることが可能であるということであり、操作者の熟練度、カメラ知識の有無に関わりなく、だれでも高速化の恩恵に浴することができる。

請求項１記載の発明によれば、第１スイッチと第２スイッチを有するレリーズボタンの場合、第１スイッチの作動検出にて撮影を開始するため、操作タイムラグが非常に短い撮影が可能となる。

請求項２記載の発明によれば、一気押し固定モードと、レリーズ半押し有効の２モードから選択することができるので、ユーザの目的に合った撮影が可能となる。

請求項３記載の発明によれば、操作者の前回の操作により一気押しモードと半押し撮影モードに自動的に切り替わるので、予めモード切り替え操作を行う必要が無くなる。

請求項４記載の発明によれば、一気押し固定モードと、レリーズ半押し有効モードと、自動切り替えモードの３モードから選択することができるので、ユーザの目的にあった撮影が可能となる。

請求項５記載の発明によれば、一気押しでの撮影は必ず実行されるが、続いて、レリーズ半押しでの撮影モードに自動的に遷移するので、さらに、ユーザの目的に合った撮影が可能となる。

請求項６記載の発明によれば、半押し撮影用のレリーズと、一気押し撮影用のレリーズの２つが用意されているので、ユーザは状況に応じて簡単に使い分けることが可能となる。

請求項７記載の発明によれば、第１スイッチの作動にて撮影を開始し、第２スイッチは作動検出の監視のみであり、第２スイッチの作動を検出しない場合にのみ撮影を中止し、レリーズロック処理を行うことで、一気押し操作によるタイムラグの短縮化を進めながら、レリーズ半押し操作による撮影をも可能とすることができる。

請求項８記載の発明によれば、操作タイムラグの長さによりＣＣＤ−ＡＦ動作状態になってもすぐにＣＣＤ−ＡＦをキャンセルして撮影することでタイムラグの短縮化をはかることができる。

請求項９および１０記載の発明によれば、第１撮影操作部材と第２撮影操作部材を個別に設けることによって、以上述べたような効果を得ることができる。

以下、図面を参照しながら本発明にかかる画像撮影装置の実施例について説明する。

エラー!
参照元が見つかりません。は本発明の一実施例にかかる画像撮影装置を備えたデジタルカメラのブロック図である。図１において、符号１００はデジタルカメラを示している。デジタルカメラ１００は、レンズ系１０１、絞り・フィルター部等を含むメカ機構１０２、撮像素子であるＣＣＤ（電荷結合素子）１０３、ＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路１０４、可変利得増幅器（以下「ＡＧＣアンプ」という）１０５、アナログ・デジタル変換機（以下「Ａ／Ｄ変換器」という）１０６、イメージ・プリ・プロセッサ（以下「ＩＰＰ」という）１０７、ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）１０８、ハフマン・エンコーダ／デコーダ（以下「コーダー」という）１０９、メモリ・カード・コントローラ（以下「ＭＣＣ」という）１１０、ＤＲＡＭ（記憶保持動作が必要な随時書き込み読み出しメモリ）１１１、ＰＣカードインターフェース１１２、ＣＰＵ１２１、表示部１２２、操作部１２３、制御信号生成部（以下「ＳＧ部」という）１２６、ストロボ装置１２７、バッテリ１２８、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２９、ＥＥＰＲＯＭ（電気的に消去可能なプログラマブルＲＯＭ）１３０、フォーカスドライバ１３１、パルスモータ１３２、ズームドライバ１３３、パルスモータ１３４、モータドライバ１３５、外部ＡＦセンサ１３６を具備して構成されている。また、ＰＣカードインターフェース１１２を介して着脱可能なＰＣカード１５０が接続されている。レンズユニットは、レンズ系１０１、絞り・フィルター部等を含むメカ機構１０２からなり、メカ機構１０２のメカニカルシャッタは２つのフィールドの同時露光を行うようになっている。

レンズ系１０１は、例えば、バリフォーカルレンズからなり、フォーカスレンズ系１０１ａとズームレンズ系１０１ｂとで構成されている。フォーカスドライバ１３１は、ＣＰＵ１２１から供給される制御信号に従って、パルスモータ１３２を駆動して、フォーカスレンズ系１０１ａを光軸方向に移動させる。ズームドライバ１３３は、ＣＰＵ１２１から供給される制御信号に従って、パルスモータ１３４を駆動して、ズームレンズ系１０１ｂを光軸方向に移動させる。また、モータドライバ１３５は、ＣＰＵ１２１から供給される制御信号に従ってメカ機構１０２を駆動し、例えば、絞りの絞り値を設定する。

ＣＣＤ１０３は、レンズユニットを介して入力した映像を電気信号（アナログ画像データ）に変換する。ＣＤＳ回路１０４は、ＣＣＤ型撮像素子に対する低雑音化のための回路である。また、ＡＧＣアンプ１０５は、ＣＤＳ回路１０４で相関２重サンプリングされた信号のレベルを補正する。なお、ＡＧＣアンプ１０５のゲインは、ＣＰＵ１２１により、ＣＰＵ１２１が内蔵するＤ／Ａ変換器を介して設定データ（コントロール電圧）がＡＧＣアンプ１０５に設定されることにより設定される。さらにＡ／Ｄ変換器１０６は、ＡＧＣアンプ１０５を介して入力されるＣＣＤ１０３からのアナログ画像データをデジタル画像データに変換する。すなわち、ＣＣＤ１０３の出力信号は、ＣＤＳ回路１０４およびＡＧＣアンプ１０５を介し、またＡ／Ｄ変換器１０６により、最適なサンプリング周波数（例えば、ＮＴＳＣ信号のサブキャリア周波数の整数倍）にてデジタル信号に変換される。

また、デジタル信号処理部であるＩＰＰ（Ｉｍａｇｅ Ｐｒｅ−Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１０７、ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）１０８、およびコーダー（Ｈｕｆｆｍａｎ Ｅｎｃｏｄｅｒ／Ｄｅｃｏｄｅｒ）１０９は、Ａ／Ｄ変換器１０６から入力したデジタル画像データについて、色差（Ｃｂ、Ｃｒ）と輝度（Ｙ）に分けて各種処理、すなわち補正および画像圧縮／伸長のためのデータ処理を施す。ＤＣＴ１０８およびコーダー１０９は、例えばＪＰＥＧ準拠の画像圧縮・伸長の一過程である直交変換・逆直交変換、並びに、ＪＰＥＧ準拠の画像圧縮・伸長の一過程であるハフマン符号化・復号化等を行う。さらに、ＭＣＣ（Ｍｅｍｏｒｙ Ｃａｒｄ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１１０は、圧縮処理された画像を一旦蓄えてＰＣカードインターフェース１１２を介してＰＣカード１５０への記録、或いはＰＣカード１５０からの読み出しを行う。

ＣＰＵ１２１は、ＲＯＭに格納されたプログラムに従ってＲＡＭを作業領域として使用して、操作部１２３からの指示、或いは図示しないリモートコントロール等の外部からの動作指示に従い、上記デジタルカメラ内部の全動作を制御する。具体的には、ＣＰＵ１２１は、撮像動作、自動露出（ＡＥ）動作、自動ホワイトバランス（ＡＷＢ）調整動作や、自動合焦（ＡＦ）動作等の制御を行う。上述の操作部１２３は、操作者が撮影の実行を指示する撮影操作部材としてのレリーズキーを備えている。また、カメラ電源は、バッテリ１２８からＤＣ−ＤＣコンバータ１２９に入力され、当該デジタルカメラ内部に供給される。バッテリ１２８は、例えば、ＮｉＣｄ電池、ニッケル水素電池、リチウム電池等のバッテリ１２８からなる。表示部１２２は、ＬＣＤ、ＬＥＤ、ＥＬ等で実現されており、撮影したデジタル画像データや、伸長処理された記録画像データ等の表示を行う。操作部１２３は、撮影指示を行うためのレリーズキー、機能選択およびその他の各種設定を外部から行うためのボタン等を備えている。上記レリーズキーは、撮影の実行を指示するための部材で、第１ストロークすなわちレリーズキーの半押しで作動する第１スイッチＲＬ−１と、第１ストロークに続く第２ストロークで作動するすなわちレリーズキーを終端まで押すことによって作動する第２スイッチＲＬ−２とを具備している。

ＣＰＵ１２１は、レリーズキーが半押しされて第１スイッチＲＬ−１がオンとなるとＡＦ動作等を実行し、また、レリーズキーが全押しされて第２スイッチＲＬ−２がオンとなると撮影動作を実行する。ＥＥＰＲＯＭ１３０には、ＣＰＵ１２１がデジタルカメラの動作を制御する際に使用する調整データ等が書き込まれている。以上説明したデジタルカメラ１００は、ＣＰＵ１２１の制御によって、被写体を撮像して得られる画像データをＰＣカード１５０に記録する記録モードと、ＰＣカード１５０に記録された画像データを表示する表示モードと、撮像した画像データを表示部１２２に直接表示するモニタリングモード等に切り替えることができる。

図２は、上記ＩＰＰ１０７の具体的構成の一例を示す図である。ＩＰＰ１０７は、図２に示す如く、Ａ／Ｄ変換器１０６から入力したデジタル画像データをＲ・Ｇ・Ｂの各色成分に分離する色分離部１０７１と、分離されたＲ・Ｇ・Ｂの各画像データを補間する信号補間部１０７２と、Ｒ・Ｇ・Ｂの各画像データの黒レベルを調整するペデスタル調整部１０７３と、Ｒ、Ｂの各画像データの白レベルを調整するホワイトバランス調整部１０７４と、ＣＰＵ１２１により設定されたゲインでＲ・Ｇ・Ｂの各画像データを補正するデジタルゲイン調整部１０７５と、Ｒ・Ｇ・Ｂの各画像データのγ変換を行うガンマ変換部１０７６と、ＲＧＢの画像データを色差信号（Ｃｂ、Ｃｒ）と輝度信号（Ｙ）とに分離するマトリクス部１０７７と、色差信号（Ｃｂ、Ｃｒ）と輝度信号（Ｙ）とに基づいてビデオ信号を作成し前記表示部１２２に出力するビデオ信号処理部１０７８と、を備えている。

さらに、ＩＰＰ１０７は、ペデスタル調整部１０７３によるペデスタル調整後の画像データの輝度データ（Ｙ）を検出するＹ演算部１０７９と、Ｙ演算部１０７９で検出した輝度データ（Ｙ）の所定周波数成分のみを通過させるＢＰＦ（バンドパスフィルタ）１０８０と、ＢＰＦ１０８０を通過した輝度データ（Ｙ）の積分値をＡＦ評価値としてＣＰＵ１２１に出力するＡＦ評価値回路１０８１と、Ｙ演算部１０７９で検出した輝度データ（Ｙ）に応じたデジタルカウント値をＡＥ評価値としてＣＰＵ１２１に出力するＡＥ評価値回路１０８２と、ホワイトバランス調整部１０７４による調整後のＲ・Ｇ・Ｂの各画像データの輝度データ（Ｙ）を検出するＹ演算部１０８３と、Ｙ演算部１０８３で検出した各色の輝度データ（Ｙ）をそれぞれカウントして各色のＡＷＢ評価値としてＣＰＵ１２１に出力するＡＷＢ評価値回路１０８４と、ＣＰＵ１２１とのインターフェースであるＣＰＵＩ／Ｆ１０８５と、ＤＣＴ１０８とのインターフェースであるＤＣＴＩ／Ｆ１０８６等を備えている。

図１に示す外部ＡＦセンサ１３６は、パッシブ方式の測距センサからなり、被写体の距離を測距するためのものである。図３は、上記外部ＡＦセンサの概略構成を示す。図３において、外部ＡＦセンサ１３６は、レンズ１５１と、フォトセンサアレイ１５２ａ（左センサ）と、フォトセンサアレイ１５２ｂ（右センサ）と、図示されない演算回路を備えている。図３および図４を参照して外部ＡＦセンサ１３６の測距原理を説明する。図３において、被写体までの距離をｄ、レンズ１５１とフォトセンサアレイ１５２ａ（左センサ）との距離、およびレンズ１５１とフォトセンサアレイ１５２ｂ（右センサ）との距離をｆ、フォトセンサアレイ１５２ａ（左センサ）、１５２ｂ（右センサ）に入力する光の幅をそれぞれ、Ｘ１、Ｘ２、光が入射されるフォトセンサアレイ１５２ａ、１５２ｂ間の距離をＢとすると、外部ＡＦセンサ１３６の前面から被写体までの距離ｄは、三角測量により、ｄ＝Ｂ・ｆ／（Ｘ１＋Ｘ２）で算出できる。図４は、左右のフォトセンサアレイの被写体像を示しており、演算回路は、各フォトセンサアレイの被写体像の光量を積分し、左右センサデータのずれを演算することで、被写体の距離ｄを算出し、ＣＰＵ１２１に出力するように構成されている。

本明細書において、外部ＡＦセンサ１３６を使用して合焦位置を検出する動作を外部ＡＦといい、ＣＣＤ１０３を使用して合焦位置を検出する場合をＣＣＤ−ＡＦ（内部ＡＦ）という。ＣＣＤ−ＡＦでは、フォーカスレンズ系１０１ａを移動して、ＣＣＤ１０３から出力される画像信号に応じた被写体のコントラストを示すＡＦ評価値をサンプリングし、ＡＦ評価値のピーク位置を合焦位置とする山登りサーボ方式を使用する。外部ＡＦとＣＣＤ−ＡＦを使用してＡＦを行うことをハイブリットＡＦという。

図５は、ＣＰＵ１２１の制御により実行されるデジタルカメラのＡＦに関する動作例を説明するためのフローチャートである。図５において、まず、電源が投入されると（ステップＳ２１）、ＣＰＵ１２１は、外部ＡＦ実行タイミングであるか否かを判断する（ステップＳ２２）。この判断の結果、外部ＡＦの実行タイミングでない場合には、ステップＳ２４に移行する。他方、外部ＡＦ実行タイミングであれば、外部ＡＦによる測距処理を実行し（ステップＳ２３）、外部ＡＦセンサ１３６は被写体との距離を測距して、ステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４では、ＣＰＵ１２１は、レリーズキーが半押しされて、第１スイッチＲＬ−１が作動したか否かすなわちオンされたか否かを判断する。第１スイッチＲＬ−１がオンでない場合には、ステップＳ２２に戻り、第１スイッチＲＬ−１がオンされるまで、外部ＡＦの実行タイミングで、外部ＡＦ測距処理が行われる。他方、ステップＳ２４で、第１スイッチＲＬ−１がオンされた場合には、ＣＰＵ１２１は、外部ＡＦの測距結果に基づいて、ＣＣＤ−ＡＦの開始位置（基準位置）を算出する（ステップＳ２５）。そして、ＣＰＵ１２１は、算出したＣＣＤ−ＡＦの開始位置（基準位置）にフォーカスレンズ系１０１ａを移動させる（ステップＳ２６）。

続いて、ＣＰＵ１２１は、フォーカスレンズ系１０１ａを基準位置に移動した後、外部ＡＦとＣＣＤ−ＡＦを同時にスタートさせる（ステップＳ２７）。外部ＡＦでは、外部ＡＦセンサ１３６により、被写体との距離の測定が行われ、合焦位置の検出が行われる。また、ＣＣＤ−ＡＦでは、フォーカスレンズ系１０１ａを基準位置の近傍で移動させて、ＡＦ評価値を取得し、合焦位置の検出が行われる。つぎに、ＣＰＵ１２１は外部ＡＦおよびＣＣＤ−ＡＦが終了したか否かを判断し（ステップＳ２８）、外部ＡＦとＣＣＤ−ＡＦが終了した場合には、外部ＡＦで検出された測距結果とＣＣＤ−ＡＦで検出された合焦位置に対応する撮影距離とが、所定値以上異なるか否かを判断する（ステップＳ２９）。この判断の結果、外部ＡＦで検出された測距結果とＣＣＤ−ＡＦで検出された合焦位置に対応する撮影距離とが、所定値以上異ならない場合、すなわち上記測距結果と撮影距離との差が所定値以内であれば、ＣＰＵ１２１は、ＣＣＤ−ＡＦの合焦位置を最終の合焦位置と決定する（ステップＳ３０）。

他方、外部ＡＦで検出された測距結果とＣＣＤ−ＡＦで検出された合焦位置に対応する撮影距離とが、所定値以上異なる場合には、ＣＰＵ１２１は、被写体に応じて、両者の信頼性に関する情報に基づいて、外部ＡＦとＣＣＤ−ＡＦの結果のいずれかを最終的な合焦位置と決定する（ステップＳ３１）。この後、ＣＰＵ１２１は、決定した合焦位置にフォーカスレンズ系１０１ａを移動させる（ステップＳ３２）。その後、レリーズキーが全押しされて第２スイッチＲＬ−２がオンとなると、撮影動作を行い、被写体の画像データを取り込み、情報記録媒体であるＰＣカード１５０に記録する。

以上、レリーズ半押し（第１スイッチＲＬ−１オン）からレリーズ全押し（第２スイッチＲＬ−２オン）までの動作例を示した。レリーズ半押しに対してレリーズ一気押しがある。一気押しとは、レリーズボタンを押し下げ行程の終端まで一気に押し下げることである。上述のステップＳ２４とＳ２５の間でレリーズ全押しの検出有無を行い、ここで全押しが検出されると、Ｓ２５〜Ｓ３１の処理をスキップし、Ｓ３２の処理から行う。外部ＡＦの測距データから一気にフォーカスレンズを合焦点に移動させ、撮影動作を行い、被写体の画像データを取り込み、画像データをＰＣカード１５０に記録する。レリーズ全押しのチェックでは、レリーズ半押しから１００ｍｓなど一定時間レリーズ全押しの検出待ちを行い、一定時間内に検出されると一気押し動作に移行させる、より積極的な動作例もある。このように一定時間の検出待ちを行う場合、予めフォーカスレンズを合焦点に向かって移動開始させ、一定時間の経過と合焦点への移動完了の両方を同時に待つ動作例も考えられる。このような動作例では、レリーズ半押し時点でフォーカスレンズを動作させられるため、レリーズ全押し検出時により高速に撮影処理への移行が可能となる。

次に、本願の各請求項記載の発明に対応した実施例について説明する。図６は一実施例の動作を示すフローチャートである。撮影走査部材としてのレリーズキーの操作と独立して外部ＡＦの測距を行うステップＳ２１〜Ｓ２３の処理は上に示したとおりであるから、図６ではこの部分を省いている。以下の説明において括弧書きの数字は動作ステップを示している。レリーズ半押しで第１スイッチ作動が検出された時点で（３０１）、直前の測距データを用いて合焦点を割り出し、合焦位置へフォーカスレンズを移動させる（３０２）。フォーカスの移動完了を検出すると（３０３）、撮影動作を行い（３０４）、撮影によって得られた画像データを情報記録媒体であるＰＣカード１５０に記憶する（３０５）。

図７は別の実施例の動作を示すフローチャートである。レリーズ半押しで第１スイッチ作動が検出されると（４０１）、撮影モードフラグを参照し、第１スイッチＲＬ１の作動（オン）による撮影モードであれば（４０２）、図６に示すフローチャートのステップ３０２から３０５に示す処理と同じ処理を行う。上記ステップ４０２において、第２スイッチＲＬ２の作動（オン）による撮影モードであれば、図５に示すフローチャートのステップＳ２５にジャンプしてそれ以後の処理を行う。撮影モードフラグは、例えば、０＝ＲＬ１撮影モードすなわち第１スイッチの作動による撮影モード、１＝ＲＬ２撮影モードすなわち第２スイッチの作動による撮影モードとすることができる。この撮影モードフラグは、ユーザのカメラ設定操作により切り替え可能とする方法や、ハード的なスライドスイッチを設けて撮影モードを切り替える方法などがある。

図８はさらに別の実施例の動作を示すフローチャートである。レリーズ半押しで第１スイッチ作動が検出されると（５０１）、撮影モードフラグを参照し、第１スイッチＲＬ１の作動による撮影モードであれば（５０２）、合焦位置へフォーカスレンズを移動させる（５０３）。フォーカスレンズの移動完了を検出すると（５０４）、撮影動作を行い（５０５）、撮影によって得られた画像データを情報記録媒体であるＰＣカード１５０に記憶する（５０６）。続いて、第１スイッチＲＬ１の作動検出から、第２スイッチＲＬ２の作動を検出したのか、または第１スイッチＲＬ１の作動検出の後レリーズキーから指を離して第１スイッチＲＬ１の作動停止（オフ）を検出したのか、判定を行う（５０７）。第１スイッチＲＬ１のオフを検出した場合、操作者はレリーズ半押しすなわちフォーカスロックを行う意図であると判断し、次の撮影からはレリーズ半押しができるように、撮影モードフラグを第２スイッチＲＬ２の作動による撮影モードに切り替える（５０８）。上記ステップ５０７で第２スイッチＲＬ２の作動（オン）を検出した場合は、撮影モードの変更無しとして、現状のフラグをそのまま変更せずに処理を完了する。

上記ステップ５０２での判定において、撮影モードフラグを参照し、第２スイッチＲＬ２の作動による撮影モードであれば、図５に示すステップＳ２５〜Ｓ３２の処理すなわちレリーズ半押しのフォーカスロック処理を行う（５２０）。フォーカスロック処理後にステップ５２１で以下の判定を行う。第１スイッチＲＬ１の作動検出から第２スイッチＲＬ２の作動を検出するまでの時間が一定時間（例えば、１００ｍｓ）以内の場合、操作者は一気押し操作を行いたいものと判断し、撮影モードフラグを第１スイッチＲＬ１の作動による撮影モードに設定する（５２２）。続いて撮影の一連の処理５０４〜５０６を実行する。一気押し操作によって第２スイッチＲＬ２の作動を検出していることから、ステップ５０７における判定によって撮影モードフラグを第１スイッチＲＬ１の作動による撮影モードに設定された状態のまま処理を完了する。

上記ステップ５２１での判定において、第１スイッチＲＬ１の作動検出から第２スイッチＲＬ２の作動検出までの時間が一定時間（例えば、１００ｍｓ）を越え、かつ第２スイッチＲＬ２が押下されている場合は（５２３）、操作者はレリーズ半押しの状態からの撮影（現在の状態のまま）を引き続いて行いたい意図であると判断し、撮影モードフラグを更新することなく、撮影の一連の処理５０４〜５０６を実行する。ここでは第２スイッチＲＬ２の押下（オン）を検出していることから、ステップ５０７における判定にて撮影モードフラグを第２スイッチＲＬ２の作動による撮影モードに設定された状態のまま処理を完了する。ステップ５２３において、第２スイッチＲＬ２の作動を検出することなく第１スイッチＲＬ１の作動停止（オフ）を検出した場合は、レリーズロック状態の解除としてそのまま処理を完了する。

図８に示すフローチャートに、自動切り替え有効フラグを追加すれば、さらに別の実施例となる。半押し撮影固定の場合は、撮影モードフラグを第２スイッチＲＬ２モードとし、自動切り替え有効フラグを無効とする。一気押し撮影固定の場合は、撮影モードフラグを第１スイッチＲＬ１モードとし、自動切り替え有効フラグを無効とする。自動切り替えモードの場合は、撮影モードフラグを第１スイッチＲＬ１モード又は第２スイッチＲＬ２モードのいずれか一方（自動切り替えなのでどちらでもよい）に設定し、自動切り替え有効フラグを有効とする。この設定の切り替えは、ユーザのカメラ設定操作により切り替え可能とする方法や、ハード的なスライドスイッチを設けて撮影モードを切り替え可能とする方法などがある。図８に示すフローにおいて、撮影モードフラグを変更している処理（５０８と５２２）の前に、自動切り替え有効フラグの判定処理を挿入し、自動切り替え有効フラグが有効であれば、撮影モードフラグを変更し、無効であれば撮影モードフラグの変更を禁止する。

本発明にかかる画像撮影装置のさらに別の実施例を図９に示す。図９において、レリーズ半押しが検出された時点すなわち第１スイッチＲＬ１の作動が検出された時点で（６０１）、直前の測距データを用いて合焦点を割り出し、合焦位置へフォーカスレンズを移動させる（６０２）。フォーカスレンズの移動完了を検出すると（６０３）、撮影動作を行い（６０４）、被写体像に対応して光電変換することによって得られる撮像素子からの画像データをＰＣカード１５０に記憶する（６０５）。続いて、第１スイッチＲＬ１の作動検出から、さらにレリーズキーを押し下げられることによって第２スイッチＲＬ２の作動（オン）を検出したのか、または、レリーズキーの押し下げが解除されて第１スイッチＲＬ１の作動停止（オフ）を検出したのか、さらには、第２スイッチＲＬ２の作動も第１スイッチＲＬ１のオフも検出していないのかを判定する（６０６）。第２スイッチＲＬ２の作動を検出し、さらに第１スイッチＲＬ１の作動停止（オフ）を検出した場合はそのまま終了する。どちらも検出していない場合すなわち第１スイッチＲＬ１がオンで第２スイッチＲＬ２がオフの場合は、レリーズ半押し状態のままと判定して、図５のステップＳ２５〜Ｓ３２のフォーカスロック処理を行う（６０７）。次に、第２スイッチＲＬ２押下の判定すなわち第２スイッチＲＬ２がオンかまたはオフかの判定を行う（６０８）。第１スイッチＲＬ１がオフであることを検出していれば、半押し解除としてそのまま終了する。第２スイッチＲＬ２押下（オン）を検出すると、上記ステップ６０３〜６０５の一連の撮影処理を実行し（６０９）、処理を完了する。

本発明にかかる画像撮影装置を具備するカメラは、図１０に示す実施例のように、２つのレリーズキー１１，１２を有し、第１レリーズキー１１の押し下げに連動して作動（オン）する上記第１スイッチＲＬ１と、第２レリーズキー１２の押し下げに連動して作動（オン）する上記第２スイッチＲＬ２を具備するものであってもよい。第２レリーズキー１２は、カメラの前面、背面あるいは側面の何れかに配置してもよい。この実施例にかかる画像撮影装置は、これまで説明してきた第１スイッチＲＬ１と第２スイッチＲＬ２の機能を、ユーザが手動的に選択して使用することができる。例えば、カメラを被写体に向けて第１レリーズキー１１を押し下げるとＡＦ動作してフォーカスロックされ、次に第２レリーズキー１２を押し下げると、上記のフォーカスロックの状態で撮影が行われるように構成することができる。また、第１レリーズキー１１の押し下げによってフォーカスロックした後、第１レリーズキー１１も第２レリーズキー１２も押し下げられない状態が一定時間続いた場合は、フォーカスロックを解除するように構成することができる。あるいは、第１レリーズキー１１の押し下げで外部ＡＦによる撮影を行い、第２レリーズキー１２の押し下げによって内部ＡＦによる撮影を行うように構成することもできる。

本発明にかかる画像撮影装置のさらに別の実施例を図１１に示す。図１１において、第１スイッチＲＬ１の作動によってレリーズ半押しが検出されると（７０１）、その時点で直前の測距データを用いて合焦点を割り出し、合焦位置へフォーカスレンズを移動させる（７０２）。フォーカスレンズの移動完了を検出すると（７０３）、撮影動作を行う（７０４）。続いて、第１スイッチＲＬ１の作動検出からレリーズキーがさらに押し下げられて第２スイッチＲＬ２の作動を検出したのか、第１スイッチＲＬ１の作動検出からレリーズキーの押し下げが解除されて第１スイッチＲＬ１のオフを検出したのか、または、第２スイッチＲＬ２のオンも第１スイッチＲＬ１のオフも検出していないのかを判定する（７０５）。第１スイッチＲＬ１のオフを検出したときはそのまま終了する。すなわち、記録媒体であるＰＣカード１５０に画像データを記憶することなくそのまま終了する。第２スイッチＲＬ２のオンを検出したときは、ＰＣカード１５０に画像データを記憶して（７０６）終了する。どちらも検出していない、すなわち、第２スイッチＲＬ２のオンも第１スイッチＲＬ１のオフも検出していない場合は、レリーズ半押し状態のままと判定して図５のステップＳ２５〜Ｓ３２にジャンプしフォーカスロック処理を行う（７１０）。フォーカスロック処理完了後、第２スイッチＲＬ２の作動を判定し（７１１）、第２スイッチＲＬ２がオフの場合は、第１スイッチＲＬ１のオフ検出を確認の上、なにもすることなく終了する。ステップ７１１で第２スイッチＲＬ２のオンを検出した場合は、ステップ７０３の処理へ飛んでステップ７０３〜７０６の一連の処理を行い、撮影を完了する。この際、ステップ７０５の判定では、第２スイッチＲＬ２を検出済みであることから、ステップ７０６の処理が実行されることになる。

図１２は、第１ストロークでオンする第１スイッチと第２ストロークでオンする第２スイッチを有するレリ−ズキーの実施例を示す。図１２において、レリ−ズキー押し下げ行程の第１ストロークでオンする第１スイッチは図１２（ｅ）に示す「Ａ」の部分で、さらにレリーズキーを押し下げてその第２ストロークでオンする第２スイッチは「Ｂ」の部分である。図１２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す回路構成図では、レリ−ズキー押し下げの第１動作でスイッチＡがオンになると端子１が検出され、第２動作でスイッチＢがオンになると、端子１，３が検出され、それぞれのスイッチの押し下げ状況が検出可能となる。このようなレリーズキーの構成は、本願発明の本質的なものではないので、詳細な説明は省略する。

図１３は、本発明にかかる画像撮影装置のさらに別の実施例を示すもので、ここでは、デジタルカメラの設定画面の例を示している。図１３（１）はセットアップ画面の一例である。デジタルカメラでは、情報記録媒体であるカードのフォーマットやブザー音の有り無し、その他様々な設定切り替えが可能であるが、そのような設定切り替え画面にレリーズボタン設定の項目を追加している。カーソルキーなどでレリーズボタン設定の項目を選択すると、図１３（２）に示すレリーズボタン設定画面に遷移する。レリーズボタン設定画面では、前述の第１スイッチＲＬ１の作動による撮影モード、第２スイッチＲＬ２による標準の撮影モード、自動切換えモードが表示され、何れかのモードを選択できるようになっている。レリーズボタン設定画面にてモードを選択すると、図１３（３）に示すように、プログラムメモリ上の撮影モードフラグに、上記設定した値をセットする。図１３（４）は、上記の設定を行うメカニカルスイッチを設けた場合の例を示す。このメカニカルスイッチは３点で切り替え可能なスライドスイッチからなり、左端にあるときは第１スイッチＲＬ１の作動による撮影モード、中間にあるときは第２スイッチＲＬ２による標準の撮影モード、右端にあるときは自動切換えモードとなっている。

本発明にかかる画像撮影装置のさらに別の実施例のフローチャートを図１４に示す。図１４において、まず、外部ＡＦより周期的に測距データを抽出する（８０１）。次に、第１スイッチＲＬ１の作動を検出すると（８０２）、上記ステップ８０１で抽出された直前の測距データを用いて合焦点を割り出し、合焦位置へフォーカスレンズを移動させる（８０３）。一気押しか否かの判定のため、第２スイッチＲＬ２の押し下げ（作動）をチェックする（８０４）。押し下げを検出すれば、一連の撮影処理を実行させ（８２０）、処理を終了する。

ステップ８０４で第２スイッチの作動が検出されないまま、一定時間（例えば、１００ｍｓ）経過すると（８０５）、レリーズ半押しと判断して、よりフォーカス精度の高い、ＣＣＤ−ＡＦを起動させる（８０６）。外部ＡＦより動作時間の長いＣＣＤ−ＡＦの動作中も、第２スイッチＲＬ２の作動（押し下げ）をチェックする（８０７）。もし、第２スイッチＲＬ２の作動を検出すると、ＣＣＤ−ＡＦの動作を停止させ、再度、外部ＡＦによる直前の測距データに基づいて合焦した位置にフォーカスレンズを移動させる（８３０）。これは、ＣＣＤ−ＡＦによる測距データに基づいて合焦した位置にフォーカスレンズが移動しているためである。その後は、一連の撮影処理を実行させ（８４０）、処理を終了する。ステップ８０７において第２スイッチＲＬ２の作動が検出されず、ＣＣＤ−ＡＦの処理が完了した場合（８０８）、レリーズロック状態と判断して、第２スイッチＲＬ２の作動（オン）検出（８０９）と、第１スイッチＲＬ１作動停止（オフ）の検出（８１０）待ち状態にはいる。レリーズキーより手を離すなどして、ステップ８１０においてレリーズロック解除と判断された場合は、モニタリング処理を再開し（８１１）、次の撮影処理への移行処理を実行して処理を終了する。通常は再度ステップ８０１からの処理を開始することになる。上記レリーズロック状態から第２スイッチＲＬ２の作動を検出した場合は（８０９）、一連の撮影処理を実行させ（８４０）、処理を終了する。

本発明にかかる画像撮影装置は、デジタルカメラ一般、あるいは、静止画撮影機能を持ったカメラ付き携帯電話、携帯端末、ビデオカメラなどに適用可能である。

本発明にかかる画像撮影装置を有するデジタルカメラの信号処理系統の例を示すブロック図である。 上記信号処理系統中のイメージ・プリ・プロセッサの構成を示すブロック図である。 本発明にかかる画像撮影装置を有するデジタルカメラに用いられる外部ＡＦセンサの概略構成例を示す斜視図である。 上記外部ＡＦセンサに用いられるフォトセンサアレイとこのフォトセンサアレイによって得られる被写体画像信号の例を示す正面図および波形図である。 デジタルカメラのＡＦに関する動作例を示すフローチャートである。 本発明にかかる画像撮影装置の実施例を示すフローチャートである。 本発明にかかる画像撮影装置の別の実施例を示すフローチャートである。 本発明にかかる画像撮影装置のさらに別の実施例を示すフローチャートである。 本発明にかかる画像撮影装置のさらに別の実施例を示すフローチャートである。 本発明にかかる画像撮影装置を有するデジタルカメラの別の例を示す斜視図である。 本発明にかかる画像撮影装置のさらに別の実施例を示すフローチャートである。 本発明に適用可能な撮影操作部材の例を示すもので、（ａ）（ｂ）（ｃ）は回路構成およびその動作を示す回路図、（ｄ）は平面図、（ｅ）は正面図、（ｆ）は側面図である。 本発明にかかる画像撮影装置を有するデジタルカメラの各種設定画面の例およびメカニカルスイッチによる設定の例を示す概略図である。 本発明にかかる画像撮影装置のさらに別の実施例を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ デジタルカメラ
１０１ レンズ系
１０３ 撮像手段としてのＣＣＤ
１２１ ＣＰＵ
１２３ 操作部
１３１ フォーカスドライバ
１３６ 外部ＡＦセンサ

Claims (10)

1. 被写体を表す光学像を撮像手段にて撮像して電気信号に変換し、この電気信号で表される画像データを情報記録媒体に記憶する画像撮影装置であって、
   撮影の実行を指示するために第１ストロークで作動する第１スイッチと第１ストロークに続く第２ストロークで作動する第２スイッチとを具備する撮影操作部材を有し、
   一定条件下においては上記第１スイッチの作動で画像を撮影することを特徴とする画像撮影装置。
2. 請求項１記載の画像撮影装置において、撮影操作部材の動作モードを予め指定する動作モード指定手段を有し、この動作モード指定手段により第１スイッチにて画像撮影を行うモードと第２スイッチにて画像撮影を行うモードを切り替えて撮影することを可能にした画像撮影装置。
3. 被写体を表す光学像を撮像手段にて撮像して電気信号に変換し、この電気信号で表される画像データを情報記録媒体に記憶する画像撮影装置であって、
   撮影の実行を指示するために第１ストロークで作動する第１スイッチと第１ストロークに続く第２ストロークで作動する第２スイッチを具備する撮影操作部材と、
   上記第１スイッチの作動で画像を撮影する手段と、
   上記第２スイッチの作動で画像を撮影する手段と、
   上記第２スイッチの作動を監視する手段と、
   上記第１スイッチが作動停止することを監視する手段と、
   時間経過または時間検出により上記監視を停止する手段と、
   撮影操作部材による前回の操作方法を記憶する操作方法記憶手段と、
   上記操作方法記憶手段で記憶した操作方法により次回の撮影方法を決定する手段と、
   を有することを特徴とする画像撮影装置。
4. 請求項３記載の画像撮影装置において、撮影操作部材の動作モードを予め指定する手段を有し、第１スイッチにて画像撮影を行うモードと、第２スイッチにて画像撮影を行うモードと、操作方法記憶手段で記憶した操作方法により次回の撮影方法を決定する自動切り替えモードとを選択して指定できる画像撮影装置。
5. 請求項１記載の画像撮影装置において、撮影後に第１スイッチが作動している場合撮影条件を更新し固定する手段と、第２スイッチの作動を検出する手段と、第２スイッチが作動した場合さらに撮影を行う手段と、を有することを特徴とする画像撮影装置。
6. 被写体を表す光学像を撮像手段にて撮像して電気信号に変換し、この電気信号で表される画像データを情報記録媒体に記憶する画像撮影装置であって、
   撮影の実行を指示するために第１ストロークで作動する第１スイッチと第１ストロークに続く第２ストロークで作動する第２スイッチとを具備する第１の撮影操作部材と、
   第１ストロークのみで作動する第２の撮影操作部材と、
   を有することを特徴とする画像撮影装置。
7. 被写体を表す光学像を撮像手段にて撮像して電気信号に変換し、この電気信号で表される画像データを情報記録媒体に記憶する画像撮影装置であって、
   撮影の実行を指示するために第１ストロークで作動する第１スイッチと第１ストロークに続く第２ストロークで作動する第２スイッチとを具備する撮影操作部材と、
   第１スイッチにて画像を撮影する手段と、
   第２スイッチの作動を監視する手段と、
   第２スイッチが一定時間作動しない場合撮影処理を中止させる手段と、
   を有することを特徴とする画像撮影装置。
8. 被写体を表す光学像を撮像手段にて撮像して電気信号に変換し、この電気信号で表される画像データを情報記録媒体に記憶する画像撮影装置であって、
   複数の測距回路と、
   撮影の実行を指示するために第１ストロークで作動する第１スイッチと第１ストロークに続く第２ストロークで作動する第２スイッチを有する撮影操作部材と、
   第１スイッチの作動により一つの測距回路を起動する手段と、
   上記一つの測距回路の測距状態を監視する手段と、
   第２スイッチの作動により上記一つの測距回路の動作を停止させる手段と、
   を有することを特徴とする画像撮影装置。
9. ２つの撮影操作部材を有し、第１撮影操作部材の操作に連動して作動する第１スイッチと、第２撮影操作部材の操作に連動して作動する第２スイッチを具備し、
   第１撮影操作部材の操作により自動合焦してフォーカスロックされ、この状態で第２撮影操作部材が操作されると、上記フォーカスロックの状態で撮影が行われるように構成された画像撮影装置。
10. 請求項９記載の画像撮影装置において、第１撮影操作部材の操作によってフォーカスロックした後、第１撮影操作部材も第２撮影操作部材も操作されない状態が一定時間続いた場合は、フォーカスロックを解除するように構成された画像撮影装置。

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