JP2007017787A - 自動焦点調節装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 移動被写体を撮影する撮影モードにおいて、新しい被写体をすばやく捕捉する撮影を可能にする。
【解決手段】 焦点検出結果が合焦状態から非合焦状態へ変化したときに、予め設定した焦点調節開始遅延時間の間、新たな焦点調節動作を禁止する自動焦点調節装置であって、焦点調節動作を開始させるためのシャッターボタン３１（第１の操作部材）の他にＡＦ-ＯＮボタン３３（第２の操作部材）を設け、移動被写体を撮影する撮影モードが設定された場合に、シャッターボタン３１に対して設定されたＡＦロックオン時間（焦点調節開始遅延時間）よりも短いＡＦロックオン時間をＡＦ-ＯＮボタン３３に設定する。
【選択図】 図４

Description

本発明は撮影レンズの自動焦点調節装置に関する。

移動する被写体を撮影画面内の焦点検出エリアに捕捉しながら合焦状態を維持したまま撮影する場合に、一時的に主要被写体が焦点検出エリアから外れて大きな焦点ずれ量が検出されても、その焦点検出結果が信頼できないと判定される確率が高くなるように判定基準を変更することによって、直ちに新しい被写体に対する焦点調節動作が開始されないようにし、動きのある主要被写体を容易に捕捉し続けられるようにした焦点調節装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
特開平０８−０７６００７号公報

ところで、移動被写体を追尾して撮影している場合であっても、それまでの主要被写体から別の被写体へ構図を変更したい場合がある。しかしながら、上述した従来の焦点調節装置では、意図的に構図を変更して他の被写体を捕捉し直しても直ちに新しい被写体に対する焦点調節動作が開始されず、合焦に手間取って撮影のチャンスを逃してしまうという問題がある。

（１） 請求項１の発明は、焦点検出結果が合焦状態から非合焦状態へ変化したときに、予め設定した焦点調節開始遅延時間の間、新たな焦点調節動作を禁止する自動焦点調節装置であって、焦点調節動作を開始させるための第１の操作部材の他に第２の操作部材を設け、移動被写体を撮影する撮影モードが設定された場合に、第１の操作部材に対して設定された焦点調節開始遅延時間よりも短い焦点調節開始遅延時間を第２の操作部材に設定する。
（２） 請求項３の発明は、焦点検出結果が合焦状態から非合焦状態へ変化したときに、焦点検出結果を判定基準と比較して信頼性を判定し、その焦点検出結果に信頼性があると判定されると撮影光学系の焦点調節を行う自動焦点調節装置であって、焦点調節動作を開始させるための第１の操作部材の他に第２の操作部材を設け、移動被写体を撮影する撮影モードが設定され、かつ、第２の操作部材により焦点調節動作が開始された場合には、焦点検出結果が合焦状態から非合焦状態へ変化したときに、その焦点検出結果に信頼性がないと判定される確率が高くなるように判定基準を変更する。

本発明によれば、移動被写体を撮影する撮影モードにおいても、新しい被写体をすばやく捕捉する撮影が可能になる。

図１は一実施の形態の構成を示す図である。この一実施の形態では、カメラボディ１に撮影レンズ鏡筒２を装着した一眼レフカメラの焦点調節装置を例に上げて説明する。撮影レンズ鏡筒２の撮影光学系２１を透過した被写体からの光束はカメラボディ１のメインミラー１１へ入射し、その一部はメインミラー１１を透過してサブミラー１２で反射され、焦点検出装置１３へ入射する。一方、被写体光の他の一部はメインミラー１１で反射され、ファインダー１４へ入射する。

焦点検出装置１３は図示しない焦点検出光学系とイメージセンサーを備えており、予め設定された撮影画面内の焦点検出エリアにおける撮影光学系２１の焦点調節状態を表す位相差信号（焦点ずれ量信号）を出力する。焦点検出演算回路１５はマイクロコンピューターを備え、焦点検出装置１３から入力した位相差信号に基づいて焦点検出エリアにおける撮影光学系２１の焦点調節状態を表すデフォーカス量を演算する。

制御回路１６はマイクロコンピューターを備え、焦点検出演算回路１５および駆動制御回路２０を制御してカメラの各種シーケンス制御、焦点検出制御、焦点調節制御、測光制御などを行う。焦点調節制御において、制御回路１６は、焦点検出演算回路１５から入力したデフォーカス量に基づいて撮影光学系２１のレンズ駆動量を演算し、演算結果のレンズ駆動量を駆動制御回路２０へ出力する。制御回路１６には、レリーズ半押しスイッチ１７、ＡＦ-ＯＮスイッチ１８、ダイヤルスイッチ１９などが接続されている。これらのスイッチ１７〜１９については後述する。

駆動制御回路２０は、制御回路１６から入力したレンズ駆動量にしたがって撮影レンズ鏡筒２内のモーター２２を駆動制御し、撮影光学系２１の焦点調節を行う。

図２は一実施の形態のカメラの正面斜示図、図３は一実施の形態のカメラの背面斜示図である。図２に示すように、カメラボディ１の右上にはシャッターボタン３１が設けられている。このシャッターボタン３１が押し込まれると、半押し状態で上述したレリーズ半押しスイッチ１７がオンし、全押し状態でレリーズスイッチ（不図示）がオンする。シャッターボタン３１が半押しされてレリーズ半押しスイッチ１７がオンすると、制御回路１６は後述する焦点調節動作を開始する。

また、図２に示すように、カメラボディ１の右上には撮影モードを設定するための撮影モードダイヤル３２が設けられている。上述したダイヤルスイッチ１９はこの撮影モードダイヤル３２の回転に連動して作動し、撮影モードダイヤル３２により選択された撮影モードのスイッチがオンする。撮影モードには、スポーツモード、マクロモード、ポートレートモードなどがある。なお、撮影モードの設定方法はこの一実施の形態の設定方法に限定されず、撮影モードメニューをモニターに表示して方向キーにより撮影モードを選択するようにしてもよい。

さらに、図３に示すように、カメラボディ１の左上にはＡＦ-ＯＮボタン３３が設けられている。ＡＦ-ＯＮボタン３３が押圧されると上述したＡＦ-ＯＮスイッチ１８がオンし、制御回路１６はシャッターボタン３１の半押し時と同様に後述する焦点調節動作を開始する。

ここで、一実施の形態の焦点調節動作の開始方法を説明する。この一実施の形態では、例えばスポーツ撮影モードのような移動被写体の撮影に適した撮影モードを含むいずれかの撮影モードが設定されているときに、シャッターボタン３１が半押しされてレリーズ半押しスイッチ１７がオンすると、制御回路１６は焦点調節動作を開始する。なお、この一実施の形態では移動被写体の撮影に適した撮影モードとして“スポーツ撮影モード”を例に上げて説明する。

焦点調節動作において、制御回路１６は、焦点検出装置１３および焦点検出演算回路１５により撮影光学系２１の撮影画面内に予め設定された焦点検出エリアにおける撮影光学系２１のデフォーカス量を検出し、デフォーカス量に基づいて撮影光学系２１のレンズ駆動量を演算する。そして、レンズ駆動量に基づいて駆動制御回路２０を制御し、駆動制御回路２０によりモーター２２を駆動制御して撮影光学系２１の合焦状態を達成すべく焦点調節を行う。

焦点調節により撮影光学系２１の合焦状態が達成された後に、それまで捕捉していた主要被写体が焦点検出エリアから外れたり、あるいは主要被写体に別の被写体が被さったりしてふたたび非合焦状態が検出されると、新しい被写体に対して直ちに焦点調節動作を開始せずに、焦点調節動作の開始を遅らせる。以下、この明細書ではこの機能をＡＦロックオン機能という。

ところが、スポーツ撮影モードのような移動被写体の撮影に適した撮影モードにおいて、それまでの主要被写体から別の被写体へ構図を変更したい場合があるため、この一実施の形態では焦点調節動作を開始させるための第１の操作部材、すなわちシャッターボタン３１に対しては従来と同様のＡＦロックオン機能を設定しておき、焦点調節動作を開始させるための第２の操作部材、すなわちＡＦ-ＯＮボタン３３に対してはシャッターボタン３１のＡＦロックオン機能を制限したＡＦロックオン機能を設定するか、またはＡＦロックオン機能を停止する。

具体的には、第１操作部材のシャッターボタン３１に対しては、いったん合焦状態が検出された後に非合焦状態が検出されても所定時間の間、新しい被写体に対する焦点調節動作を禁止し、所定時間後に新しい被写体に対する焦点調節動作を開始する。この明細書では、新しい被写体に対する焦点調節動作を禁止する上記の所定時間をＡＦロックオン時間Ｔthという。これに対し第２操作部材のＡＦ-ＯＮボタン３３に対しては、シャッターボタン３１に設定されたＡＦロックオン時間よりも短いＡＦロックオン時間を設定し、ＡＦロックオン機能を抑制または停止する。つまり、２つの焦点検出動作開始操作部材に対して異なるＡＦロックオン時間Ｔthを設定し、撮影シーンに応じて使い分けができるようにする。

例えば、シャッターボタン３１の半押しによる焦点調節動作の開始に対しては、ＡＦロックオン時間をＴ１＝０．３〜０．７秒とし、他方、ＡＦ-ＯＮボタン３３の押圧操作による焦点調節動作の開始に対してはＡＦロックオン時間をＴ１より短いＴ２＝０〜０．３秒とする。シャッターボタン３１のＡＦロックオン時間Ｔ１に０．５秒を設定し、ＡＦ-ＯＮボタン３３のＡＦロックオン時間Ｔ２に０を設定した場合（ＡＦロックオン機能の停止）には、スポーツ撮影モードでＡＦロックオン機能を使用する撮影シーンに対してはシャッターボタン３１の半押しにより焦点調節動作を開始させ、スポーツ撮影モードでＡＦロックオン機能を使用しない撮影シーンに対してはＡＦ-ＯＮボタン３３により焦点調節動作を開始する。

図４はスポーツ撮影モード設定時の焦点調節プログラムを示すフローチャートであり、図５は焦点調節サブルーチンを示すフローチャートである。これらのフローチャートにより、一実施の形態のスポーツ撮影モード設定時の焦点調節動作を説明する。制御回路１６は、ダイヤルスイッチ１９によりスポーツ撮影モードが設定され、レリーズ半押しスイッチ１７またはＡＦ-ＯＮスイッチ１８がオンすると、図４に示す焦点調節プログラムの実行を開始する。

ステップ１においてフラグＡ、Ｂ、デフォーカス量Ｄｆ、Ｔimmerをそれぞれ０に初期化する。フラグＡは撮影光学系２１の合焦状態で１にセットされ、非合焦状態で０にクリヤーされる。フラグＢは“ＡＦロックオン”開始時に１にセットされ、所定のＡＦロックオン時間が経過すると０にクリヤーされる。ＴimmerはＡＦロックオン時間を計時するためのタイマーである。

ステップ２でシャッターボタン３１の半押しによりレリーズ半押しスイッチ１７がオンしているか否かを確認し、オンしている場合はステップ３へ進み、ＡＦロックオン時間Ｔthにシャッターボタン３１のＡＦロックオン時間Ｔ１を設定する。

一方、レリーズ半押しスイッチ１７がオンしていないときはステップ４へ進み、ＡＦ-ＯＮボタン３３の押圧によりＡＦ-ＯＮスイッチ１８がオンしているか否かを確認し、オンしている場合はステップ５へ進み、ＡＦロックオン時間ＴthにＡＦ-ＯＮボタン３３のＡＦロックオン時間Ｔ２を設定する。なお、レリーズ半押しスイッチ１７とＡＦ-ＯＮスイッチ１８のいずれもオンしていないときはステップ８へ進む。

ＡＦロックオン時間ＴthにＴ１またはＴ２を設定した後のステップ６において、図５に示す焦点調節（ＡＦ）サブルーチンを実行し、撮影光学系２１の焦点調節を行う。この焦点調節動作については後述する。焦点調節動作後のステップ７では、シャッターボタン３１の解放によりレリーズ半押しスイッチ１７がオフしたか、またはＡＦ-ＯＮボタン３３の解放によりＡＦ-ＯＮスイッチ１８がオフしたか否かを確認し、スイッチ１７または１８がオンしているときはステップ６へ戻って焦点調節動作を繰り返す。

一方、スイッチ１７と１８がともにオフしているときはステップ８へ進み、カメラの電源スイッチ３４（図２参照）によりカメラの電源がオフされたか否かを確認する。カメラの電源がオフされていないときはステップ１へ戻って上述した動作を繰り返し、電源がオフされたときは焦点調節プログラムの実行を終了する。

次に、図５に示す焦点調節サブルーチンを説明する。ステップ１１において焦点検出演算回路１５により撮影光学系２１の焦点検出を行ってデフォーカス量Ｄｆを演算する。続くステップ１２でデフォーカス量の絶対値｜Ｄｆ｜と合焦判定基準値Ｄthとを比較し、撮影光学系２１が合焦状態にあるか非合焦状態にあるかを判定する。

デフォーカス量｜Ｄｆ｜が合焦判定基準値Ｄthより小さく、合焦状態にある場合にはステップ１３へ進み、フラグＡに１を設定して図４のプログラムへリターンする。一方、デフォーカス量｜Ｄｆ｜が合焦判定基準値Ｄth以上で非合焦状態の場合にはステップ１４へ進み、フラグＡに１が設定されているか否かを確認する。

フラグＡが１、すなわち前回の焦点検出時は合焦状態にあって、今回の焦点検出時に非合焦状態になった場合は、それまで捕捉していた動きのある主要被写体が焦点検出エリアから外れたか、あるいは主要被写体に他の被写体が被さり、主要被写体以外の被写体に対して焦点検出を行ったものと考えられる。この場合はステップ１８へ進み、フラグＢに１が設定されているか否かを確認する。

前回の焦点検出時は合焦状態にあって今回の焦点検出時に非合焦状態になり、かつフラグＢが１でなく、まだＡＦロックオンが開始されていない場合にはステップ２１へ進み、フラグＢに１を設定してＡＦロックオンを開始する。

一方、フラグＢが１ですでにＡＦロックオンが開始されている場合はステップ１９へ進み、ロックオンタイマーＴimmerの計時値と予め設定したＡＦロックオン時間Ｔth（＝Ｔ１またはＴ２）とを比較する。Ｔimmer＜ＴthでＡＦロックオンを開始してから予め設定したＡＦロックオン時間Ｔthが経過していないときはステップ２０へ進み、タイマーＴimmerに１を加算して図４のプログラムへリターンする。

Ｔimmerの計時値がＡＦロックオン時間Ｔth以上の場合はステップ１５へ進み、予め設定したＡＦロックオン時間Ｔth（＝Ｔ１またはＴ２）が経過したのでＡＦロックオンを終了し、焦点調節動作を開始する。すなわち、ステップ１５で今回の焦点検出結果のデフォーカス量に基づいてレンズ駆動量を演算し、駆動制御回路２０によりモーター２２を駆動制御して撮影光学系２１の焦点調節を行う。その後、ステップ１６〜１７でフラグＡ、Ｂをともに０にクリヤーし、図４に示すプログラムへリターンする。

なお、ステップ１２で今回の焦点検出時に非合焦状態であると判定され、またステップ１４で前回の焦点検出時も非合焦状態にあると判定された場合はステップ１５へ進み、今回の焦点検出結果のデフォーカス量に基づいてレンズ駆動量を演算し、駆動制御回路２０によりモーター２２を駆動制御して撮影光学系２１の焦点調節を行う。その後、ステップ１６〜１７でフラグＡ、Ｂをともに０にクリヤーし、図４に示すプログラムへリターンする。

このように、この一実施の形態によれば、焦点検出結果が合焦状態から非合焦状態へ変化したときに、予め設定した焦点調節開始遅延時間の間、新たな焦点調節動作を禁止する自動焦点調節装置であって、焦点調節動作を開始させるためのシャッターボタン３１（第１の操作部材）の他にＡＦ-ＯＮボタン３３（第２の操作部材）を設け、移動被写体を撮影する撮影モードが設定された場合に、シャッターボタン３１に対して設定されたＡＦロックオン時間（焦点調節開始遅延時間）よりも短いＡＦロックオン時間をＡＦ-ＯＮボタン３３に設定するようにしたので、移動被写体を撮影する撮影モードでＡＦロックオン機能を使用する撮影シーンに対してはシャッターボタン３１の半押しにより焦点調節動作を開始させ、一方、同じ撮影モードでＡＦロックオン機能を使用しない撮影シーンに対してはＡＦ-ＯＮボタン３３の押圧操作により焦点調節動作を開始させることができ、撮影シーンに適したＡＦロックオン時間を選択することができる。したがって、移動被写体を撮影する撮影モードにおいても、新しい被写体をすばやく捕捉する撮影が可能になる。

また、一実施の形態によれば、ＡＦ-ＯＮボタン３３のＡＦロックオン時間を０にするようにしたので、撮影シーンに応じてＡＦロックオン機能の使用、不使用を選択することができる。

なお、上述した一実施の形態では焦点調節動作を開始させるための２つの操作部材に異なるＡＦロックオン時間を設定してＡＦロックオンを行う例を示したが、焦点調節動作を開始させる操作部材の個数と各操作部材に設定するＡＦロックオン時間は上述した一実施の形態に限定されない。例えば、シャッターボタンおよびＡＦ-ＯＮボタンのいずれかまたは両方に、横位置（正位置）撮影用と縦位置撮影用とが設けられているカメラでは、それぞれの操作ボタンに最適なＡＦロックオン時間を設定する。

また、上述した一実施の形態では、焦点調節動作を開始させるための２つの操作部材、シャッターボタン３１とＡＦ-ＯＮボタン３３に異なるＡＦロックオン時間を設定し、撮影シーンに応じてＡＦロックオン機能を選択可能にする例を示したが、一方の操作部材であるシャッターボタン３１に対しては焦点検出結果の信頼性判定基準に従来と同様な値を設定しておき、他方の操作部材であるＡＦ-ＯＮボタン３３に対しては焦点検出結果に信頼性がないと判定される確率が高くなるように、焦点検出結果の信頼性判定基準を高くしてもよい。
すなわち、焦点検出結果が合焦状態から非合焦状態へ変化したときに、焦点検出結果を予め設定された判定基準と比較して信頼性を判定し、その焦点検出結果に信頼性があると判定されると撮影光学系の焦点調節を行う自動焦点調節装置であって、焦点調節動作を開始させるためのシャッターボタン３１（第１操作部材）の他にＡＦ-ＯＮボタン３３（第２操作部材）を設け、移動被写体を撮影する撮影モードが設定され、かつ、ＡＦ-ＯＮボタン３３により焦点調節動作が開始された場合には、焦点検出結果が合焦状態から非合焦状態へ変化したときに、その焦点検出結果に信頼性がないと判定される確率が高くなるように判定基準を変更する。
これにより、上述した一実施の形態の効果と同様な効果が得られる。

一実施の形態の構成を示す図である。 一実施の形態のカメラの正面斜示図である。 一実施の形態のカメラの背面斜示図である。 一実施の形態の焦点調節プログラムを示すフローチャートである。 一実施の形態の焦点調節サブルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１３ 焦点検出装置
１５ 焦点検出演算回路
１６ 制御回路
１７ レリーズ半押しスイッチ
１８ ＡＦ-ＯＮスイッチ
１９ ダイヤルスイッチ
２０ 駆動制御回路
２１ 撮影光学系
２２ モーター
３１ シャッターボタン
３２ 撮影モードダイヤル
３３ ＡＦ-ＯＮボタン

Claims (3)

1. 撮影光学系の撮影画面に設定された焦点検出領域において前記撮影光学系の焦点調節状態を繰り返し検出する焦点検出手段と、
   前記焦点検出手段により検出された焦点調節状態に基づいて逐次前記撮影光学系の焦点調節を行う焦点調節手段と、
   前記焦点調節手段の焦点調節動作を開始させるための第１の操作部材と、
   移動被写体を撮影する撮影モードを設定可能な撮影モード設定手段と、
   前記焦点検出手段による検出結果が合焦状態から非合焦状態へ変化したときに、予め設定した時間（以下、焦点調節開始遅延時間という）の間、前記焦点調節手段による新たな焦点調節動作を禁止する焦点調節開始遅延手段とを備えた自動焦点調節装置であって、
   前記焦点調節手段の焦点調節動作を開始させるための第２の操作部材を備え、
   前記撮影モード設定手段により移動被写体を撮影する撮影モードが設定された場合に、前記第１の操作部材に対して設定された前記焦点調節開始遅延時間よりも短い焦点調節開始遅延時間を前記第２の操作部材に設定することを特徴とする自動焦点調節装置。
2. 請求項１に記載の自動焦点調節装置において、
   前記第２の操作部材の前記焦点調節開始遅延時間を０にすることを特徴とする自動焦点調節装置。
3. 撮影光学系の撮影画面に設定された焦点検出領域において前記撮影光学系の焦点調節状態を繰り返し検出する焦点検出手段と、
   前記焦点検出手段の検出結果の信頼性を予め設定した判定基準と比較して判定する信頼性判定手段と、
   前記信頼性判定手段により前記焦点検出手段の検出結果に信頼性があると判定されると、前記焦点検出手段の検出結果に基づいて前記撮影光学系の焦点調節を行う焦点調節手段と、
   前記焦点調節手段の焦点調節動作を開始させるための第１の操作部材と、
   移動被写体を撮影する撮影モードを設定可能な撮影モード設定手段とを備え、
   前記焦点検出手段による検出結果が合焦状態から非合焦状態へ変化したときに、前記信頼性判定手段で前記焦点検出手段の検出結果を前記判定基準と比較して信頼性を判定し、検出結果に信頼性があると判定されると前記焦点調節手段で前記撮影光学系の焦点調節を行う自動焦点調節装置であって、
   前記焦点調節手段の焦点調節動作を開始させるための第２の操作部材を備え、
   前記撮影モード設定手段により移動被写体を撮影する撮影モードが設定され、かつ、前記第２の操作部材により焦点調節動作が開始された場合には、前記焦点検出手段による検出結果が合焦状態から非合焦状態へ変化したときに、その検出結果に信頼性がないと判定される確率が高くなるように前記判定基準を変更する判定基準変更手段を備えることを特徴とする自動焦点調節装置。

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