JP2005233985A - Auto-focus camera - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、オートフォーカスカメラに関し、特にたとえば、外光AF方式およびコントラストAF方式を併用してフォーカスを調整する、オートフォーカスカメラに関する。 The present invention relates to an autofocus camera, and more particularly to an autofocus camera that adjusts focus by using an external light AF method and a contrast AF method in combination.
従来のこの種のオートフォーカスカメラの一例が、特許文献1に開示されている。この従来技術によれば、AF方式としてパッシブAFおよびアクティブAFが用意され、いわゆる動体予測を行うときはパッシブAFが選択される。これによって、移動する被写体に向けられた良好なフォーカス調整が実現される。
しかし、動体予測は、撮影操作が行われるまでの被写体の動きを参照して、撮影時の被写体の位置を予測するものである。このため、撮影操作の前後で被写体が想定範囲外の動きをした場合、動体予測ではフォーカスを良好に調整することはできない。 However, the moving object prediction is to predict the position of the subject at the time of photographing with reference to the movement of the subject until the photographing operation is performed. For this reason, when the subject moves outside the assumed range before and after the shooting operation, the focus cannot be adjusted well in the moving object prediction.
それゆえに、この発明の主たる目的は、動きのある被写体に対するより確実なフォーカス調整を実現できる、オートフォーカスカメラを提供することである。 Therefore, a main object of the present invention is to provide an autofocus camera that can realize more reliable focus adjustment for a moving subject.
この発明に従うオートフォーカスカメラは、撮影指令が発行されないとき最近位置に存在する特定被写体までの距離を第1センサの出力に基づいて繰り返し測定する測定手段、撮影指令が発行されたとき特定被写体の合焦点を第2センサの出力に基づいて検出する合焦点検出手段、測定手段の測定結果と合焦点検出手段の検出結果とに基づいて撮影指令が発行される前後における被写界の変化が所定条件を満たすか否かを判断する判断手段、判断手段の判断結果が肯定的であるとき測定手段の測定結果に基づいてフォーカスを調整する第1調整手段、および判断手段の判断結果が否定的であるとき合焦点検出手段の検出結果に基づいてフォーカスを調整する第2調整手段を備える。 The autofocus camera according to the present invention is a measuring means for repeatedly measuring the distance to the specific subject at the nearest position based on the output of the first sensor when the shooting command is not issued, and the result of the specific subject when the shooting command is issued. Focus detection means for detecting the focus based on the output of the second sensor, and the change in the object scene before and after the shooting command is issued based on the measurement result of the measurement means and the detection result of the focus detection means is a predetermined condition The determination means for determining whether or not the first condition is satisfied, the first adjustment means for adjusting the focus based on the measurement result of the measurement means when the determination result of the determination means is positive, and the determination result of the determination means are negative Second adjusting means for adjusting the focus based on the detection result of the in-focus detection means.
測定手段は、撮影指令が発行されないとき、最近位置に存在する特定被写体までの距離を第1センサの出力に基づいて繰り返し測定する。合焦点検出手段は、撮影指令が発行されたとき、特定被写体の合焦点を第2センサの出力に基づいて検出する。判断手段は、測定手段の測定結果と合焦点検出手段の検出結果とに基づいて、撮影指令が発行される前後における被写界の変化が所定条件を満たすか否かを判断する。判断手段の判断結果が肯定的であれば、第1調整手段が、測定手段の測定結果に基づいてフォーカスを調整する。一方、判断手段の判断結果が否定的であれば、第2調整手段が、合焦点検出手段の検出結果に基づいてフォーカスを調整する。 The measurement means repeatedly measures the distance to the specific subject existing at the nearest position based on the output of the first sensor when the imaging command is not issued. The in-focus detection unit detects the in-focus point of the specific subject based on the output of the second sensor when a shooting command is issued. The determining means determines whether or not a change in the object scene before and after the shooting command is issued satisfies a predetermined condition based on the measurement result of the measuring means and the detection result of the in-focus detection means. If the determination result of the determination means is affirmative, the first adjustment means adjusts the focus based on the measurement result of the measurement means. On the other hand, if the determination result of the determination unit is negative, the second adjustment unit adjusts the focus based on the detection result of the in-focus detection unit.
撮影指令が発行される前後における被写界の変化が所定条件を満たせば、測定手段の測定結果の信頼性が高いとみなし、測定手段の測定結果に基づいてフォーカスが調整される。一方、撮影指令が発行される前後における被写界の変化が所定条件を満たさないときは、測定手段による測定結果の信頼性が低いとみなし、合焦点検出手段の検出結果に基づいてフォーカスが調整される。これによって、動体予測時により確実にフォーカスを調整することができる。 If the change in the scene before and after the shooting command is issued satisfies a predetermined condition, it is considered that the measurement result of the measurement means is highly reliable, and the focus is adjusted based on the measurement result of the measurement means. On the other hand, if the change in the field before and after the shooting command is issued does not satisfy the predetermined condition, the reliability of the measurement result by the measurement means is regarded as low, and the focus is adjusted based on the detection result of the in-focus detection means Is done. Thereby, the focus can be adjusted more reliably at the time of moving object prediction.
請求項2の発明に従うオートフォーカスカメラは、請求項1に従属し、被写界には複数のエリアが割り当てられ、所定条件は、特定被写体が存在するエリアが撮影指令が発される前後で一致するというエリア条件を含む。特定被写体が存在するエリアが撮影指令の前後で一致するか否かは、測定手段の測定結果の信頼性に大きく影響する。そこで、かかるエリア条件を課すようにしている。
The autofocus camera according to the invention of
請求項3の発明に従うオートフォーカスカメラは、請求項2に従属し、合焦点検出手段によって検出された合焦点に基づいて特定被写体までの距離を算出する算出手段をさらに備え、所定条件は、撮影指令が発行される直前に測定手段によって測定された距離と算出手段によって算出された距離との差分が閾値以下であるという距離条件をさらに含む。 An autofocus camera according to a third aspect of the invention is dependent on the second aspect, further comprising a calculation unit that calculates a distance to a specific subject based on the focal point detected by the focal point detection unit, and the predetermined condition is that the photographing is performed It further includes a distance condition that a difference between the distance measured by the measuring unit and the distance calculated by the calculating unit immediately before the command is issued is equal to or less than a threshold value.
特定被写体までの距離が撮影指令の前後で大きく異なる場合、測定手段による測定結果の信頼性が低下する。そこで、かかる距離条件を課すようにしている。 When the distance to the specific subject is greatly different before and after the shooting command, the reliability of the measurement result by the measuring means is lowered. Therefore, such a distance condition is imposed.
請求項4の発明に従うオートフォーカスカメラは、請求項3に従属し、測定手段は、複数のエリアの各々に属する被写体までの距離を測定する測定実行手段、および測定実行手段によって測定された複数の距離の中から最短距離を検出する距離検出手段を含む。これによって、特定被写体までの距離を正確に測定することができる。 The autofocus camera according to the invention of claim 4 is dependent on claim 3, and the measurement means measures the distance to the subject belonging to each of the plurality of areas, and the plurality of measurement measures measured by the measurement execution means. A distance detecting means for detecting the shortest distance from the distances is included. Thereby, the distance to the specific subject can be accurately measured.
請求項5の発明に従うオートフォーカスカメラは、請求項4に従属し、距離検出手段によって検出された最短距離に対応するエリアを複数のエリアの中から特定する第1エリア特定手段、および合焦点検出手段によって検出された合焦点に対応するエリアを複数のエリアの中から特定する第2エリア特定手段をさらに備える。これによって、特定被写体が属するエリアを的確に特定することができる。
The autofocus camera according to the invention of
請求項6の発明に従うオートフォーカスカメラは、請求項1に従属し、合焦点検出手段によって検出された合焦点に基づいて特定被写体までの距離を算出する算出手段をさらに備え、所定条件は、撮影指令が発行される直前に測定手段によって測定された距離と算出手段によって算出された距離との差分が閾値以下であるという距離条件を含む。 An autofocus camera according to a sixth aspect of the invention is dependent on the first aspect, further comprising a calculation unit that calculates a distance to the specific subject based on the focal point detected by the focal point detection unit, and the predetermined condition is that the photographing is performed It includes a distance condition that the difference between the distance measured by the measuring means and the distance calculated by the calculating means immediately before the command is issued is equal to or less than a threshold value.
請求項7の発明に従うオートフォーカスカメラは、請求項1ないし6のいずれかに従属し、測定手段による測定動作が行われる毎にフォーカスを調整する第3調整手段をさらに備え、合焦点検出手段は、フォーカスを変更できる最大範囲よりも狭い特定範囲でフォーカスを変更するフォーカス変更手段を含む。これによって、撮影指令が発行されたときに特定被写体の合焦点を短時間で検出することができる。 An autofocus camera according to a seventh aspect of the invention is dependent on any one of the first to sixth aspects, further comprising third adjusting means for adjusting the focus each time a measuring operation is performed by the measuring means, and the in-focus detecting means is And a focus changing means for changing the focus in a specific range narrower than the maximum range in which the focus can be changed. As a result, the focal point of the specific subject can be detected in a short time when the shooting command is issued.
請求項8の発明に従うオートフォーカスカメラは、請求項1ないし9のいずれかに従属し、測定手段による測定時刻を検出する時刻検出手段をさらに備え、第1調整手段は時刻検出手段によって検出された測定時刻を参照して調整動作を行う。 An autofocus camera according to an eighth aspect of the invention is dependent on any one of the first to ninth aspects, further comprising time detection means for detecting a measurement time by the measurement means, wherein the first adjustment means is detected by the time detection means. The adjustment operation is performed with reference to the measurement time.
請求項9の発明に従うオートフォーカスカメラは、請求項1ないし8のいずれかに従属し、測定手段は位相差検出方式によって特定被写体までの距離を測定し、合焦点検出手段はコントラスト検出方式によって合焦点を検出する。
The autofocus camera according to the invention of
請求項10の発明に従うオートフォーカスカメラは、請求項1ないし9のいずれかに従属し、撮影指令に応答して撮影された被写界像を記録媒体に記録する記録手段をさらに備える。 An autofocus camera according to a tenth aspect of the invention is dependent on any one of the first to ninth aspects, and further comprises a recording means for recording an object scene image photographed in response to a photographing command on a recording medium.
請求項11の発明に従うフォーカス制御プログラムは、オートフォーカスカメラのプロセサによって実行されるフォーカス制御プログラムであって、(a)撮影指令が発行されないとき最近位置に存在する特定被写体までの距離を第1センサの出力に基づいて繰り返し測定し、(b)撮影指令が発行されたとき特定被写体の合焦点を第2センサの出力に基づいて検出し、(c)ステップ(a)の測定結果とステップ(b)の検出結果とに基づいて撮影指令が発行される前後における被写界の変化が所定条件を満たすか否かを判断し、(d)ステップ(c)の判断結果が肯定的であるときステップ(a)の測定結果に基づいてフォーカスを調整し、そして(e)ステップ(c)の判断結果が否定的であるときステップ(b)の検出結果に基づいてフォーカスを調整する。請求項1と同様、動体予測時により確実にフォーカスを調整することができる。 A focus control program according to an invention of claim 11 is a focus control program executed by a processor of an autofocus camera, and (a) when a shooting command is not issued, a distance to a specific subject present at the nearest position is determined by a first sensor. (B) When a shooting command is issued, the focal point of the specific subject is detected based on the output of the second sensor, and (c) the measurement result of step (a) and the step (b ) And whether or not the change in the object scene before and after the shooting command is issued satisfies a predetermined condition, and if (d) the determination result of step (c) is affirmative The focus is adjusted based on the measurement result of (a), and (e) when the determination result of step (c) is negative, the focus is adjusted based on the detection result of step (b). As in the first aspect, the focus can be adjusted more reliably when the moving object is predicted.
この発明によれば、撮影指令が発行される前後における被写界の変化に応じて異なる方法でフォーカスを調整するようにしたため、動体予測時により確実にフォーカスを調整することができる。 According to the present invention, since the focus is adjusted by a different method according to the change in the object scene before and after the shooting command is issued, the focus can be adjusted more reliably when the moving object is predicted.
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。 The above object, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.
図1を参照して、この実施例のディジタルカメラ10は、ズームレンズ12,フォーカスレンズ14および絞りユニット16を含む。被写界の光学像は、これらの部材を通してイメージセンサ18の受光面つまり撮像面に照射される。撮像面では、光電変換によって被写体の光学像に対応する電荷つまり生画像信号が生成される。
With reference to FIG. 1, a
被写界のリアルタイム動画像つまりスルー画像をLCDモニタ38に表示するとき、CPU46は、絞りの開放をドライバ24に命令し、プリ露光および間引き読み出しの繰り返しをドライバ26に命令する。ドライバ24は、絞りユニット16の絞りを開放し、ドライバ26は、イメージセンサ18のプリ露光とこれによって生成された生画像信号の間引き読み出しとを繰り返し実行する。プリ露光および間引き読み出しは、1/30秒ごとに発生する垂直同期信号に応答して実行される。これによって、被写体の光学像に対応する低解像度の生画像信号が、30fpsのフレームレートでイメージセンサ18から出力される。
When displaying a real-time moving image of the object scene, that is, a through image, on the
出力された各フレームの生画像信号は、CDS/AGC/AD回路28によってノイズ除去,レベル調整およびA/D変換の一連の処理を施される。これによって、ディジタル信号である生画像データが得られる。信号処理回路30は、CDS/AGC/AD回路28から出力された生画像データに白バランス調整,色分離,YUV変換などの処理を施し、YUV形式の画像データを生成する。生成された画像データは、メモリ制御回路32によってSDRAM34に書き込まれ、その後同じメモリ制御回路32によってSDRAM34から読み出される。ビデオエンコーダ36は、メモリ制御回路32によって読み出された画像データをNTSCフォーマットに従うコンポジットビデオ信号に変換し、変換されたコンポジットビデオ信号をLCDモニタ38に与える。この結果、被写体のスルー画像がモニタ画面に表示される。
The output raw image signal of each frame is subjected to a series of processes of noise removal, level adjustment and A / D conversion by the CDS / AGC /
信号処理回路30によって生成された画像データのうちYデータは、露光制御のために輝度評価回路40に与えられる。輝度評価回路40は、Yデータを1フレーム毎に積分して、輝度評価値を求める。CPU46は、輝度評価回路40によって求められた輝度評価値を垂直同期信号に応答して取り込み、ドライバ26に設定された露光時間をこの輝度評価値に基づいて更新する。これによって、スルー画像の明るさが調整される。
Of the image data generated by the
スルー画像が表示されている状態でズームキー60が操作されると、CPU46は、ズームレンズ12の駆動をドライバ20に命令する。ズームレンズ12は、ドライバ20によって光軸方向に移動する。LCDモニタ38に表示されるスルー画像の画角は、ズームキー60の操作に応答して変化する。
When the
シャッタボタン56が半押しされると、輝度評価回路40から出力された輝度評価値に基づいて、記録用の露光制御が行われる。このときは、ドライバ26に設定された露光時間だけでなく、ドライバ24に設定された絞り量も調整される。
When the
かかる露光制御が完了すると、パッシブAF方式およびコントラストAF方式に従ってフォーカスが調整される。なお、フォーカス調整にあたって、CPU46はドライバ22に移動命令を与える。フォーカスレンズ14は、ドライバ22によって光軸方向に移動される。
When such exposure control is completed, the focus is adjusted according to the passive AF method and the contrast AF method. Note that the
パッシブAFに関して、被写界の光学像は、光学レンズ44aを通してリニアセンサ44cに照射され、光学レンズ44bを通してリニアセンサ44dに照射される。リニアセンサ44cおよび44dから出力された画像信号はCPU46に与えられる。リニアセンサ44cによって捉えられる画像とリニアセンサ44dによって捉えられる画像との間には、ずれ(位相差)がある。CPU46は、この位相差を用いた三角測量によって被写体までの距離を測定し、測定された距離に基づいて合焦点を検出する。
Regarding the passive AF, the optical image of the object scene is irradiated to the
コントラストAFに関して、AF評価回路42は、信号処理回路30から出力されたYデータを1フレーム期間毎に積分して、AF評価値を求める。CPU46は、求められたAF評価値を垂直同期信号に応答して取り込み、取り込まれたAF評価値に基づいて合焦点を検出する。
Regarding contrast AF, the
パッシブAFでは、高速のフォーカス調整が可能であるが、精度が低い。コントラストAFでは、高精度のフォーカス調整が可能であるが、調整に時間がかかる。そこで、この実施例では、パッシブAFによって検出された合焦点の近傍までフォーカスレンズ14を移動させ、その後にコントラストAFによってフォーカスレンズ14を合焦点に設定するようにしている。これによって、高速かつ高精度のフォーカス制御が実現される。
In passive AF, high-speed focus adjustment is possible, but accuracy is low. With contrast AF, high-accuracy focus adjustment is possible, but adjustment takes time. Therefore, in this embodiment, the
なお、ズーム倍率が高いとき、注目する被写体までの距離が近いとき、被写界の明るさが不十分なとき、あるいはモードキー58によってマクロモードが選択されているときは、コントラストAFのみによってフォーカスが調整される。詳しくは、後段で説明する。
When the zoom magnification is high, the distance to the subject of interest is close, the brightness of the object field is insufficient, or the macro mode is selected with the
シャッタボタン56が全押しされると、撮影処理が実行される。CPU46は、1回の本露光および1回の全画素読み出しをドライバ26に命令し、画像圧縮をJPEGコーデック48に命令する。ドライバ26は、イメージセンサ18に本露光を施し、これによって得られた生画像信号をイメージセンサ18から読み出す。読み出された生画像信号は、CDS/AGC/AD回路28および信号処理回路30によって上述と同様の処理を施される。これによって得られたYUV形式の画像データは、メモリ制御回路32によってSDRAM34に書き込まれる。
When the
JPEGコーデック48は、メモリ制御回路32を通してSDRAM34から画像データを読み出し、読み出された画像データにJPEG圧縮を施し、そして圧縮画像データつまりJPEGデータをメモリ制御回路32を通してSDRAM34に書き込む。CPU46は、こうして得られたJPEGデータをメモリ制御回路32を通してSDRAM34から読み出し、読み出されたJPEGデータを含むJPEGファイルをI/F回路50を通して記録媒体52に記録する。
The
モードキー58によって動体予測モードが選択された場合は、シャッタボタン56が半押し状態のときに、パッシブAFによる測距が繰り返し実行される。測定された距離および測定時刻は履歴テーブル46tに登録される。シャッタボタン56が半押し状態から全押し状態に移行すると、履歴テーブル46tを参照して本露光時の被写体の距離が予測される。フォーカスレンズ14は予測された距離に対応する位置に設定され、設定が完了すると上述と同様の撮影処理が実行される。なお、シャッタボタン56が全押しされる前後で被写界に予想以上の変化が生じたときは、動体予測に代えてコントラストAFによるフォーカス調整が実行される。詳しくは、後述する。
When the moving object prediction mode is selected by the
CPU46は、具体的には、図9〜図12に示すフロー図に従う処理を実行する。なお、これらのフロー図に対応する制御プログラムは、フラッシュメモリ54に記憶されている。
Specifically, the
まず、図9のステップS1でスルー画像処理系を起動する。具体的には、プリ露光および間引き読み出しの繰り返しをドライバ26に命令する。これによってスルー画像がLCDモニタ38に出力される。
First, the through image processing system is activated in step S1 of FIG. Specifically, the
ステップS3ではシャッタボタン56が半押しされたか否かを判断し、ステップS5ではズームキー60が操作されたか否かを判断する。シャッタボタン56およびズームキー60のいずれも操作されないときは、ステップS9でスルー画像用AE処理を実行する。これによって、露光時間が調整される。AE処理が完了すると、ステップS3に戻る。ズームキー60が操作されたときはステップS5でYESと判断し、ステップS7でズーム処理を行う。これによって、ズームレンズ12が光軸方向に移動する。ズーム処理が完了すると、ステップS3に戻る。
In step S3, it is determined whether or not the
シャッタボタン56が半押しされると、ステップS3でYESと判断し、ステップS11で記録用AE処理を実行する。これによって、最適露光量が得られるように露光時間および絞り量が調整される。ステップS13では、撮影条件がパッシブAFに適した条件であるか否かを判定し、判定結果に応じて判定フラグflg1を“0”または“1”に設定する。つまり、撮影条件がパッシブAFに適していなければ判定フラグflg1を“0”に設定し、撮影条件がパッシブAFに適していれば判定フラグflg1を“1”に設定する。
If the
判定フラグflg1が“0”であれば、ステップS15でNOと判断し、ステップS17でコントラストAFを実行する。判定フラグflg1がセット状態であれば、ステップS15からステップS19に進み、動体予測モードが選択されているか否かを判断する。動体予測モードが選択されていなければ、ステップS21およびS23でパッシブAFおよびコントラストAFをそれぞれ実行する。 If the determination flag flg1 is “0”, NO is determined in step S15, and contrast AF is executed in step S17. If the determination flag flg1 is in the set state, the process proceeds from step S15 to step S19, and it is determined whether the moving object prediction mode is selected. If the moving object prediction mode is not selected, passive AF and contrast AF are executed in steps S21 and S23, respectively.
パッシブAFおよびコントラストAFを併用する場合、フォーカスレンズ14は、パッシブAFによって合焦点近傍に高速に移動し、コントラストAFによって合焦点に設定される。コントラストAFのみを行う場合、フォーカスレンズ14は、所定速度で合焦点に設定される。
When passive AF and contrast AF are used together, the
ステップS17またはS23の処理が完了すると、ステップS25およびS27でシャッタボタン56の操作状態を判断する。シャッタボタン56の半押しが継続されている限り、ステップS25およびS27の処理を繰り返す。シャッタボタン56の操作が解除されたときは、ステップS27でYESと判断し、ステップS3に戻る。シャッタボタン56が全押しされたときは、ステップS25でYESと判断し、ステップS29で撮影処理を実行する。撮影処理によって、被写体像に対応するJPEGデータが格納されたJPEGファイルが、記録媒体52に記録される。撮影処理が完了すると、ステップS1に戻る。
When the process of step S17 or S23 is completed, the operation state of the
ステップS19でYESと判断されると、ステップS31で動体予測処理を実行する。動体予測処理の途中でシャッタボタン56の操作が解除されると、実行フラグflg2が“0”に設定される。動体予測処理の途中でシャッタボタン56が全押しされると、フォーカス制御が実行され、実行フラグflg2が“1”に設定される。
If YES is determined in the step S19, a moving object prediction process is executed in a step S31. When the operation of the
ステップS33では、かかる実行フラグflg2の状態を判別する。実行フラグflg2が“0”であればステップS3に戻り、実行フラグflg2が“1”であればステップS35で撮影処理を実行する。撮影処理が完了すると、ステップS1に戻る。 In step S33, the state of the execution flag flg2 is determined. If the execution flag flg2 is “0”, the process returns to step S3. If the execution flag flg2 is “1”, the photographing process is executed in step S35. When the photographing process is completed, the process returns to step S1.
ステップS13のパッシブAF判定処理は、図10に示すサブルーチンに従って実行される。説明に先立って、被写界Hには、図2(A)〜図2(C)に示すように3つのフォーカスエリアF0〜F2が割り当てられる。AF評価値は、フォーカスエリアF0〜F2の各々について求められる。フォーカスエリアF0〜F2とパッシブセンサ44の検知エリアMとの位置関係は、ズーム倍率に応じて変化する。
The passive AF determination process in step S13 is executed according to a subroutine shown in FIG. Prior to the description, three focus areas F0 to F2 are allocated to the scene H as shown in FIGS. 2 (A) to 2 (C). The AF evaluation value is obtained for each of the focus areas F0 to F2. The positional relationship between the focus areas F0 to F2 and the detection area M of the
図10のステップS41では、ズーム倍率を閾値TH1と比較する。ズーム倍率が閾値TH1以上であれば、検知エリアMは図2(A)に示すようにフォーカスエリアF1のみを跨いでいるとみなし、パッシブAFを禁止するべくステップS57で判定フラグflg1を“0”に設定する。なお、図2(A)に示す位置関係のときにパッシブAFを禁止するのは、注目する被写体がフォーカスエリアF0またはF2に属する場合にパッシブAFが誤調整を引き起こす可能性があるからである。 In step S41 of FIG. 10, the zoom magnification is compared with the threshold value TH1. If the zoom magnification is greater than or equal to the threshold value TH1, the detection area M is regarded as straddling only the focus area F1, as shown in FIG. 2A, and the determination flag flg1 is set to “0” in step S57 to prohibit passive AF. Set to. The reason why passive AF is prohibited in the positional relationship shown in FIG. 2A is that passive AF may cause misadjustment when the subject of interest belongs to the focus area F0 or F2.
一方、ズーム倍率が閾値TH1未満であれば、検知エリアMは図2(B)または図2(C)に示すようにフォーカスエリアF0〜F2を跨いでいるとみなし、ステップS43に進む。ステップS43では、検知エリアMのうちフォーカスエリアF0,F1およびF2とそれぞれ重複しているエリアM0,M1およびM2を有効エリアとして特定する。フラッシュメモリ54には、図3に示すようにズーム倍率と有効エリアM0〜M2との関係が記述された有効エリアテーブル54tが格納されている。ステップS43では、この有効エリアテーブル54tを参照して現時点のズーム倍率に対応する有効エリアM0〜M2を特定する。
On the other hand, if the zoom magnification is less than the threshold value TH1, the detection area M is regarded as straddling the focus areas F0 to F2 as shown in FIG. 2B or 2C, and the process proceeds to step S43. In step S43, areas M0, M1, and M2 that overlap with the focus areas F0, F1, and F2 in the detection area M are specified as effective areas. As shown in FIG. 3, the
ステップS45では、特定された有効エリアM0〜M2の各々に属する被写体までの距離をパッシブセンサ44の出力に基づいて測定し、続くステップS47では、求められた3つの距離の中から最短距離を特定する。
In step S45, the distance to the subject belonging to each of the specified effective areas M0 to M2 is measured based on the output of the
ステップS49では特定された最短距離が閾値TH2未満であるか否かを判断し、ステップS51ではマクロモードが選択されているか否かを判断し、そしてステップS53では被写界の明るさが閾値TH3未満であるか否かを輝度評価回路40の出力に基づいて判断する。ステップS49,S51およびS53の少なくとも1つでYESと判断されると、パッシブAFを許可するべくステップS55で判定フラグflg1を“1”に設定する。これに対して、ステップS47,S49およびS51の全てでNOと判断されると、パッシブAFを禁止するべくステップS57で判定フラグflg1を“0”に設定する。
In step S49, it is determined whether or not the specified shortest distance is less than the threshold value TH2. In step S51, it is determined whether or not the macro mode is selected. In step S53, the brightness of the object scene is set to the threshold value TH3. It is determined based on the output of the
被写体までの距離が短い場合およびマクロモードが選択されている場合にパッシブAFを禁止するのは、被写体までの距離が短いほどパッシブセンサ44およびイメージセンサ18の位置ずれの影響を無視できなくなるからである。また、被写界の明るさが不十分なときにパッシブAFを禁止するのは、被写界が暗いほどパッシブセンサ44の精度が低下するからである。ステップS53またはS55の処理が完了すると、上階層のルーチンに復帰する。
The reason why the passive AF is prohibited when the distance to the subject is short and when the macro mode is selected is that the influence of the positional deviation of the
ステップS31の動体予測処理は、図11および図12に示すサブルーチンに従って実行される。 The moving object prediction process in step S31 is executed according to a subroutine shown in FIGS.
まずステップS61〜S65で、上述のステップS43〜S47と同様の処理を行う。ステップS67では、タイマ(図示せず)を参照して、ステップS63の処理を行った時刻を取得する。ステップS69では、ステップS65で特定した最短距離とステップS67で取得した時刻とを図4に示す履歴テーブル46tに登録する。ステップS71では、フォーカスエリアF0〜F2のうち最短距離の被写体が属するフォーカスエリアをエリアFPとして特定し、ステップS73では、最短距離に対応する位置にフォーカスレンズ14を移動させる。
First, in steps S61 to S65, processing similar to that in steps S43 to S47 described above is performed. In step S67, referring to a timer (not shown), the time when the process of step S63 is performed is acquired. In step S69, the shortest distance specified in step S65 and the time acquired in step S67 are registered in the history table 46t shown in FIG. In step S71, the focus area to which the subject with the shortest distance belongs is specified as the area FP in the focus areas F0 to F2, and in step S73, the
シャッタボタン56が半押し状態であれば、ステップS75でYESと判断し、ステップS61に戻る。したがって、半押し状態が継続する間は、パッシブセンサ44を用いた測距が繰り返し実行され、測定された最短距離および測定時刻が履歴テーブル46tに順次登録される。
If the
シャッタボタン56の操作が解除されると、ステップS75およびS77でNOと判断し、ステップS79で実行フラグflg2を“0”に設定してから上階層のルーチンに復帰する。
When the operation of the
シャッタボタン56が全押しされると、ステップS77でYESと判断し、ステップS81で微小コントラストAF処理を実行する。ここでは、フォーカスレンズ14の現在位置を中心とする“2α”の範囲でコントラストAFが実行される。
If the
フォーカスエリアF0,F1およびF2のAF評価値特性が図5に示す曲線CRV0,CRV1およびCRV2に沿って変化し、フォーカスレンズ14がレンズ位置Pcを中心とする“2α”の範囲で移動する場合、微小コントラストAFでは合焦点FP0〜FP2のうち合焦点FP1のみが検出される。一方、フォーカスエリアF0,F1およびF2のAF評価値特性が図6に示す曲線CRV0´,CRV1´およびCRV2´に従って変化し、フォーカスレンズ14がレンズ位置Pc´を中心とする“2α”の範囲で移動する場合、微小コントラストAFでは合焦点FP0´〜FP2´のうち合焦点FP0´およびFP1´が検出される。
When the AF evaluation value characteristics of the focus areas F0, F1 and F2 change along the curves CRV0, CRV1 and CRV2 shown in FIG. 5, and the
ステップS83では、微小コントラストAFによって複数の合焦点が検出されたか否かを判断する。ここでNOであればそのままステップS87に進むが、YESであればステップS85で至近端側の合焦点を特定してからステップS87に進む。ステップS87では、注目合焦点(微小コントラストAFによって検出された唯一の合焦点、またはステップS85で特定された合焦点)に対応するフォーカスエリアをエリアFCとして特定し、ステップS89では、注目合焦点に対応する被写体までの距離を算出する。 In step S83, it is determined whether or not a plurality of in-focus points are detected by the minute contrast AF. If “NO” here, the process proceeds to a step S87 as it is, but if “YES”, the focus point on the closest end side is specified in a step S85, and then, the process proceeds to a step S87. In step S87, the focus area corresponding to the focused point of interest (the only focused point detected by the minute contrast AF or the focused point specified in step S85) is specified as the area FC, and in step S89, the focused point of focus is set. The distance to the corresponding subject is calculated.
ステップS91では、フォーカスエリアFPおよびFCが互いに一致するか否かを判断する。ステップS93では、直前のステップS65の処理によって特定された最短距離とステップS89で算出された距離との差分が閾値TH4以下であるか否かを判断する。なお、閾値TH4は、シャッタボタン56が半押し状態のときの被写体の移動速度に応じて変化させるようにしてもよい。
In step S91, it is determined whether or not the focus areas FP and FC match each other. In step S93, it is determined whether or not the difference between the shortest distance specified in the immediately preceding step S65 and the distance calculated in step S89 is equal to or less than a threshold value TH4. The threshold value TH4 may be changed according to the moving speed of the subject when the
ステップS91およびS93の両方でYESと判断されるとステップS95に進み、撮影処理(本露光)を行うときの被写体までの距離を履歴テーブル46tを参照して予測する。ステップS97では、予測された距離に対応する位置にフォーカスレンズ14を移動させる。移動が完了すると、ステップS101で実行フラグflg2を“1”に設定してから上階層のルーチンに復帰する。
If YES is determined in both steps S91 and S93, the process proceeds to step S95, and the distance to the subject when performing the photographing process (main exposure) is predicted with reference to the history table 46t. In step S97, the
これに対して、ステップS91およびS93のいずれか一方でもNOと判断されたときは、ステップS99でフォーカスレンズ14を注目合焦点に設定し、ステップS101で実行フラグflg2を“1”に設定し、その後、上階層のルーチンに復帰する。つまり、フォーカスエリアFPおよびFCが互いに一致しないとき、あるいは一致しても距離の差分が閾値TH4よりも大きいときは、動体予測が中止され、コントラストAF(微小コントラストAF)に従うフォーカス調整が実行される。
On the other hand, if it is determined NO in either one of steps S91 and S93, the
図7(A)に示すように被写界H内で動きベクトルAX1に従って移動する子供CLを動体予測モードで撮影する場合、シャッタボタン56が半押しされている状態では、パッシブAFの繰り返しによってフォーカスが子供CLに追従する。履歴テーブル46tには、測定された距離と測定時刻とが蓄積される。
As shown in FIG. 7A, when the child CL moving in the object scene H according to the motion vector AX1 is photographed in the moving object prediction mode, the focus is obtained by repeating the passive AF when the
図7(B)に示すように、シャッタボタン56が全押しされる前後における子供CLの動きを表す動きベクトルAX2が動きベクトルAX1と等しく、この結果、子供CLが属するフォーカスエリアがシャッタボタン56が全押しされる前後で一致し、かつパッシブAFによって最後に測定された距離と微小コントラストAFによって測定された距離との差分が閾値TH4以下である場合、ステップS91およびS93でYESと判断される。フォーカスは、履歴テーブル46tを参照して調整される。
As shown in FIG. 7B, the motion vector AX2 representing the motion of the child CL before and after the
しかし、動きベクトルAX2が図8(A)に示すように変化し、この結果、子供CLが属するフォーカスエリアがシャッタボタン56が全押しされる前後で異なる場合、ステップS91でNOと判断される。フォーカスは、微小コントラストAFによって特定された合焦点に設定される。また、動きベクトルAX2が図8(B)に示すように変化し、この結果、パッシブAFによって最後に測定された距離と微小コントラストAFによって測定された距離との差分が閾値TH4を上回る場合、ステップS93でNOと判断される。フォーカスは、微小コントラストAFによって特定された合焦点に設定される。
However, if the motion vector AX2 changes as shown in FIG. 8A and, as a result, the focus area to which the child CL belongs differs before and after the
パッシブAFに代えてコントラストAFによってフォーカスを調整するのは、図8(A)および図8(B)における子供CLの動きが動体予測の想定外の動きであり、動体予測よりもむしろコントラストAFの方が良好にフォーカスを調整できるからである。 The focus is adjusted by contrast AF instead of passive AF because the movement of the child CL in FIG. 8 (A) and FIG. 8 (B) is an unexpected movement of the moving object prediction. This is because the focus can be adjusted better.
また、図8(B)のように子供CLが突然カメラ前方に迫って来た場合、シャッタボタン56が半押しされた当初は子供CLまでの距離が閾値TH2を上回っていたにも拘わらず、シャッタボタン56が全押しされた時点では子供CLまでの距離が閾値TH2以下となっていることがある。閾値TH2以下では、パッシブセンサ44とイメージセンサ18との位置ずれの影響が無視できない。図8(B)でコントラストAFに従うフォーカス調整を行う理由は、ここにもある。
In addition, when the child CL suddenly approaches the front of the camera as shown in FIG. 8B, the distance to the child CL is initially greater than the threshold value TH2 when the
以上の説明から分かるように、CPU46は、シャッタボタン56が半押し状態のとき、最近位置に存在する特定被写体までの距離をパッシブセンサ44の出力に基づいて繰り返し測定する(S61~S65)。CPU46はまた、シャッタボタン56が全押しされたとき、特定被写体の合焦点をイメージセンサ18の出力に基づいて検出する(S81~S83)。CPU46はさらに、パッシブセンサ44を用いた被写体距離の測定結果とイメージセンサ18を用いた合焦点の検出結果とに基づいて、シャッタボタン56が全押しされる前後における被写界の変化が所定条件を満たすか否かを判断する(S91, S93)。判断結果が肯定的であれば、被写体距離の測定結果に基づいてフォーカスが調整される。一方、判断結果が否定的であれば、合焦点の検出結果に基づいてフォーカスが調整される。
As can be seen from the above description, when the
つまり、シャッタボタン56が全押しされる前後における被写界の変化が所定条件を満たせば、パッシブセンサ44を用いた被写体距離の測定結果の信頼性が高いとみなし、この測定結果に基づいてフォーカスが調整される。一方、シャッタボタン56が全押しされる前後における被写界の変化が所定条件を満たさないときは、パッシブセンサ44による測定結果の信頼性が低いとみなし、イメージセンサ18を用いた合焦点の検出結果に基づいてフォーカスが調整される。これによって、動体予測時により確実にフォーカスを調整することができる。
That is, if the change in the field before and after the
なお、この実施例では、フォーカスを調整するときにフォーカスレンズ14のみを光軸方向に移動させるようにしているが、フォーカスレンズ14に代えてあるいはフォーカスレンズ14とともに、イメージセンサ18を光軸方向に移動させるようにしてもよい。また、この実施例では、AF方式の1つとしてパッシブAFを採用しているが、パッシブAFに代えてアクティブAFを採用するようにしてもよい。
In this embodiment, when the focus is adjusted, only the
10 …ディジタルカメラ
12 …ズームレンズ
14 …フォーカスレンズ
16 …絞りユニット
18 …イメージセンサ
40 …輝度評価回路
42 …AF評価回路
44 …パッシブセンサ
46 …CPU
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記撮影指令が発行されたとき前記特定被写体の合焦点を第2センサの出力に基づいて検出する合焦点検出手段、
前記測定手段の測定結果と前記合焦点検出手段の検出結果とに基づいて前記撮影指令が発行される前後における前記被写界の変化が所定条件を満たすか否かを判断する判断手段、
前記判断手段の判断結果が肯定的であるとき前記測定手段の測定結果に基づいてフォーカスを調整する第1調整手段、および
前記判断手段の判断結果が否定的であるとき前記合焦点検出手段の検出結果に基づいて前記フォーカスを調整する第2調整手段を備える、オートフォーカスカメラ。 Measuring means for repeatedly measuring the distance to the specific subject existing at the latest position based on the output of the first sensor when the imaging command is not issued;
In-focus detection means for detecting the in-focus point of the specific subject based on the output of the second sensor when the shooting command is issued;
Judgment means for judging whether a change in the object scene before and after the shooting command is issued satisfies a predetermined condition based on the measurement result of the measurement means and the detection result of the in-focus detection means;
First adjustment means for adjusting the focus based on the measurement result of the measurement means when the determination result of the determination means is affirmative; and detection of the in-focus detection means when the determination result of the determination means is negative An autofocus camera comprising second adjusting means for adjusting the focus based on a result.
前記所定条件は、前記特定被写体が存在するエリアが前記撮影指令が発行される前後で一致するというエリア条件を含む、請求項1記載のオートフォーカスカメラ。 Multiple areas are assigned to the scene,
The autofocus camera according to claim 1, wherein the predetermined condition includes an area condition in which an area where the specific subject exists matches before and after the shooting command is issued.
前記所定条件は、前記撮影指令が発行される直前に前記測定手段によって測定された距離と前記算出手段によって算出された距離との差分が閾値以下であるという距離条件をさらに含む、請求項2記載のオートフォーカスカメラ。 A calculation unit that calculates a distance to the specific subject based on the focal point detected by the focal point detection unit;
3. The predetermined condition further includes a distance condition that a difference between a distance measured by the measurement unit and a distance calculated by the calculation unit immediately before the photographing command is issued is equal to or less than a threshold value. Autofocus camera.
前記合焦点検出手段によって検出された合焦点に対応するエリアを前記複数のエリアの中から特定する第2エリア特定手段をさらに備える、請求項4記載のオートフォーカスカメラ。 A first area specifying means for specifying an area corresponding to the shortest distance detected by the distance detecting means from the plurality of areas; and an area corresponding to the focal point detected by the focal point detecting means. The autofocus camera according to claim 4, further comprising second area specifying means for specifying the area.
前記所定条件は、前記撮影指令が発行される直前に前記測定手段によって測定された距離と前記算出手段によって算出された距離との差分が閾値以下であるという距離条件を含む、請求項1記載のオートフォーカスカメラ。 A calculation unit that calculates a distance to the specific subject based on the focal point detected by the focal point detection unit;
The predetermined condition includes a distance condition that a difference between a distance measured by the measuring unit and a distance calculated by the calculating unit immediately before the photographing command is issued is equal to or less than a threshold value. Auto focus camera.
前記合焦点検出手段は、前記フォーカスを変更できる最大範囲よりも狭い特定範囲で前記フォーカスを変更するフォーカス変更手段を含む、請求項1ないし6のいずれかに記載のオートフォーカスカメラ。 A third adjusting means for adjusting the focus each time a measuring operation is performed by the measuring means;
7. The autofocus camera according to claim 1, wherein the focus detection unit includes a focus change unit that changes the focus in a specific range narrower than a maximum range in which the focus can be changed.
前記第1調整手段は前記時刻検出手段によって検出された測定時刻を参照して調整動作を行う、請求項1ないし9のいずれかに記載のオートフォーカスカメラ。 It further comprises time detection means for detecting the measurement time by the measurement means,
The autofocus camera according to any one of claims 1 to 9, wherein the first adjustment unit performs an adjustment operation with reference to a measurement time detected by the time detection unit.
前記合焦点検出手段はコントラスト検出方式によって前記合焦点を検出する、請求項1ないし8のいずれかに記載のオートフォーカスカメラ。 The measuring means measures the distance to the specific subject by a phase difference detection method,
9. The autofocus camera according to claim 1, wherein the focus detection means detects the focus by a contrast detection method.
(a) 撮影指令が発行されないとき最近位置に存在する特定被写体までの距離を第1センサの出力に基づいて繰り返し測定し、
(b) 前記撮影指令が発行されたとき前記特定被写体の合焦点を第2センサの出力に基づいて検出し、
(c) 前記ステップ(a)の測定結果と前記ステップ(b)の検出結果とに基づいて前記撮影指令が発行される前後における前記被写界の変化が所定条件を満たすか否かを判断し、
(d) 前記ステップ(c)の判断結果が肯定的であるとき前記ステップ(a)の測定結果に基づいてフォーカスを調整し、そして
(e) 前記ステップ(c)の判断結果が否定的であるとき前記ステップ(b)の検出結果に基づいて前記フォーカスを調整する、フォーカス制御プログラム。 A focus control program executed by a processor of an autofocus camera,
(a) When the shooting command is not issued, the distance to the specific subject existing at the nearest position is repeatedly measured based on the output of the first sensor,
(b) detecting the focal point of the specific subject based on the output of the second sensor when the shooting command is issued;
(c) Based on the measurement result of the step (a) and the detection result of the step (b), it is determined whether or not the change in the object scene before and after the shooting command is issued satisfies a predetermined condition. ,
(d) adjusting the focus based on the measurement result of step (a) when the determination result of step (c) is affirmative; and
(e) A focus control program for adjusting the focus based on the detection result of the step (b) when the determination result of the step (c) is negative.
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