JP2009237303A - 自動焦点制御装置および電子カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、状態が異なる様々な動体に対して確実に追従合焦を行うことのできる自動焦点制御装置および電子カメラを提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明の自動焦点制御装置（３〜５，１７，２１，２２，２４，２５，２７，２８，３２）は、焦点調節が可能な光学系（３〜５）と、制御手段（２１）とを備え、制御手段は、複数のシーン判別情報に基づき、光学系の焦点調節に用いる焦点制御アルゴリズムを複数の中から選択し、被写体の光学像を合焦させ続けるように光学系の焦点調節を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カメラなどの光学機器に搭載され、動きのある被写体に対し追従合焦を行える自動焦点制御装置、およびそれを備えた電子カメラに関する。

動きのある被写体（動体）に対し、自動的に追従しながら合焦し続ける自動焦点制御装置が従来から知られている。

その一例として、特許文献１には、動体に対する測距結果のデフォーカス量と動体の速度との情報に基づいて動体に追従合焦し続ける自動焦点制御装置が開示されている。
特開平６−１０２４５０号公報

しかしながら、従来技術では、デフォーカス量と動体の速度との単純な情報のみに基づいた焦点検出により追従合焦を行っているため、例えば、遠方の高速に移動する動体などに対しては、一旦、追従合焦状態を維持できなくなると、再びその状態に戻すことが困難となっていた。その結果、焦点制御の動作に遅れが生じてしまい、電子カメラなどにおいては、撮影者は、シャッターチャンスを失っていた。

また、従来技術では、移動速度が異なったり、動体までの距離が異なるなど、状態が異なる様々な動体に対して確実に追従合焦を行うことはできなかった。

本発明は、上記従来技術の課題を解決するためのものである。本発明は、状態が異なる様々な動体に対して確実に追従合焦を行うことのできる自動焦点制御装置および電子カメラを提供することを目的とする。

第１の発明の自動焦点制御装置は、焦点調節が可能な光学系と、制御手段とを備え、制御手段は、複数のシーン判別情報に基づき、光学系の焦点調節に用いる焦点制御アルゴリズムを複数の中から選択し、被写体の光学像を合焦させ続けるように光学系の焦点調節を行う。

第２の発明は、第１の発明において、複数のシーン判別情報には、光学系の焦点距離の情報と被写体までの距離の情報とが含まれる。

第３の発明は、第１の発明または第２の発明において、複数のシーン判別情報には、光学系の視野内の情報が含まれる。

第４の発明は、第３の発明において、光学系の視野内の情報は、被写体の色、被写体の輝度、被写体の前記視野内に占める割合、被写体の移動速度および移動方向、及びこれら夫々の時間変化、のうちの少なくとも１つである。

第５の発明の電子カメラは、第１〜第４の発明の何れか一の発明の自動焦点制御装置と、その自動焦点制御装置の光学系を介して結像された動きのある被写体の光学像を撮影して撮影画像を取得する撮影手段とを備える。

本発明では、複数のシーン判別情報に基づき焦点制御アルゴリズムを複数の中から選択し、その焦点制御アルゴリズムに従って、光学系を介して結像された被写体の光学像を合焦させ続けるように光学系の焦点調節を行う。

従って、本発明を利用すれば、状態が異なる様々な動体に対して確実に追従合焦を行うことができる。

以下、本発明の実施形態を説明する。本実施形態は、一眼レフレックス型電子カメラの実施形態である。

図１は、本実施形態の電子カメラの構成図である。電子カメラは、カメラ本体１と、撮影光学系を収容したレンズユニット２とを有している。

カメラ本体１およびレンズユニット２には、雄雌の関係をなす一対のマウント９，１０がそれぞれ設けられている。レンズユニット２側のマウント９をバヨネット機構等でカメラ本体１側のマウント１０に結合することで、レンズユニット２はカメラ本体１に対して交換可能に装着される。また、上記のマウント９，１０にはそれぞれ電気接点１１が設けられている。カメラ本体１とレンズユニット２との結合時には、電気接点１１間の接触で両者の電気的な接続が確立するようになっている。

先ず、レンズユニット２の構成を説明する。レンズユニット２は、撮影レンズ３と、レンズ駆動部４と、距離検出部５と、絞り制御部６と、絞り７と、レンズ側マイコン８とを有している。なお、レンズ駆動部４、距離検出部５、絞り制御部６は、それぞれレンズ側マイコン８に接続されている。

撮影レンズ３は、フォーカスレンズやズームレンズを含む複数のレンズ群で構成されている。なお、簡単のため、図１では撮影レンズ３を１枚のレンズとして図示している。

レンズ駆動部４は、レンズ側マイコン８の指示に応じてレンズ駆動信号を発生し、撮影レンズ３を光軸方向に移動させてフォーカス調整やズーム調整を行うと共に、移動させた撮影レンズ３の位置の情報をレンズ側マイコン８および距離検出部５に出力する。

距離検出部５は、撮影レンズ３の光軸方向の位置の情報を基に被写体までの距離を検出すると共に、その検出した情報をレンズ側マイコン８に出力する。

絞り７は、カメラ本体１への入射光量を絞り羽根の開閉で調整する。絞り制御部６は、絞り７の開口度をレンズ側マイコン８の指示に応じて制御する。

レンズ側マイコン８は、マウント９の電気接点１１を介してカメラ本体１のカメラ側マイコン２１との通信を行うと共に、レンズユニット２での各種制御を実行する。また、レンズ側マイコン８は、レンズユニット２のＲＯＭ（不図示）に記録されたレンズ情報（レンズの焦点距離や明るさ（開放Ｆ値）等の情報）などをカメラ本体１に送信する。

次に、カメラ本体１の構成を説明する。カメラ本体１は、クイックリターンミラー１２と、ファインダ光学系（１３〜１５）と、測光用再結像レンズ１６と、評価用画像取得部１７と、撮像部１８と、メカニカルシャッタ１９と、サブミラー２０と、カメラ回路（２１〜３１）とを有している。

クイックリターンミラー１２、メカニカルシャッタ１９および撮像部１８は、撮影光学系の光軸に沿って配置される。サブミラー２０は、クイックリターンミラー１２の後方に配置される。また、ファインダ光学系（１３〜１５）、測光用再結像レンズ１６、評価用画像取得部１７は、カメラ本体１の上部に配置されている。

クイックリターンミラー１２は、不図示の回動軸によって回動可能に軸支されており、観察状態と退避状態とを切り替え可能となっている。観察状態のクイックリターンミラー１２は、メカニカルシャッタ１９および撮像部１８の前方で傾斜配置される。この観察状態のクイックリターンミラー１２は、撮影光学系を通過した光束を上方へ反射してファインダ光学系に導く。また、クイックリターンミラー１２の中央部はハーフミラーとなっている。

そして、クイックリターンミラー１２を透過した一部の光束は、焦点検出のため、サブミラー２０によって下方に屈折されてカメラ本体１の下部に導かれる。

一方、退避状態のクイックリターンミラー１２は、サブミラー２０と共に上方に跳ね上げられて撮影光路から外れた位置にある。クイックリターンミラー１２が退避状態にあるときは、撮影光学系を通過した光束がメカニカルシャッタ１９および撮像部１８に導かれる。

ファインダ光学系（１３〜１５）は、拡散スクリーン（焦点板）１３と、コンデンサレンズ（不図示）と、ペンタプリズム１４と、接眼レンズ１５とを有している。このうち、ペンタプリズム１４はカメラ本体１上部の突状部位置に収納されている。

拡散スクリーン１３は、クイックリターンミラー１２の上方に位置し、観察状態のクイックリターンミラー１２により反射された光束が一旦結像する。拡散スクリーン１３上で結像した光束は、不図示のコンデンサレンズを通過し、ペンタプリズム１４の内部で反射されて、ペンタプリズム１４の入射面に対して９０度の角度を有する射出面に導かれる。そして、ペンタプリズム１４の射出面からの光束は、接眼レンズ１５を介して撮影者の目に到達するようになっている。

測光用再結像レンズ１６および評価用画像取得部１７はペンタプリズム１４の近傍に配置されている。測光用再結像レンズ１６は拡散スクリーン１３で結像した光束の一部を再結像し、評価用画像取得部１７はその再結像により受光面に形成されたファインダ像を光電変換して評価用画像のアナログ画像信号を生成する。なお、評価用画像取得部１７は、ＣＣＤエリアセンサやＣＭＯＳエリアセンサから成るカラーイメージセンサを有している。

撮像部１８は、ＣＣＤエリアセンサやＣＭＯＳエリアセンサなどの撮像素子であり、記録用の画像である本撮影画像を生成する。この撮像部１８は、クイックリターンミラー１２が退避状態であるときに撮像面に形成される被写体像を光電変換して本撮影画像のアナログ画像信号を生成する。

メカニカルシャッタ１９は、その開閉を制御することにより、撮像部１８の露光時間を調整する。

カメラ回路（２１〜３１）は、カメラ側マイコン２１と、焦点検出部２２と、シャッタ制御部２３と、ＲＯＭ２４と、ＲＡＭ２５と、外部記憶装置２６と、Ａ／Ｄ変換部２７と、撮像素子駆動部２８と、画像処理部２９と、Ａ／Ｄ変換部３０と、撮像素子駆動部３１とから構成され、また、これらの構成要素は、システムバス３２を介して接続されている。また、Ａ／Ｄ変換部２７および撮像素子駆動部２８は評価用画像取得部１７と、Ａ／Ｄ変換部３０および撮像素子駆動部３１は撮像部１８とそれぞれ接続されている。

焦点検出部２２は、カメラ本体１の下部に配置され、サブミラー２０によって導かれた光束からセパレータレンズ（不図示）により２つの被写体像を生成し、その像間隔をラインセンサ（不図示）で計測して、ピントのズレ量を各々のＡＦエリア毎に検出する（いわゆる位相差検出方式）。そして、焦点検出部２２は検出したピントのズレ量（デフォーカス量）の情報をカメラ側マイコン２１に出力する。

シャッタ制御部２３は、カメラ側マイコン２１の指示に応じて、撮影時のメカニカルシャッタ１９の開閉制御を行う。

撮像素子駆動部２８は、カメラ側マイコン２１の指示に基づき、評価用画像取得部１７を駆動させて評価用画像のアナログ画像信号を生成させる。

Ａ／Ｄ変換部２７は、カメラ側マイコン２１の指示に基づき、評価用画像取得部１７が生成した評価用画像のアナログ画像信号に対し、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）、ゲイン調整、Ａ／Ｄ変換などのアナログ信号処理を施すと共に、その処理後の評価用画像のデータをＲＡＭ２５に出力する。

撮像素子駆動部３１は、カメラ側マイコン２１の指示に基づき、撮像部１８を駆動させて本撮影画像のアナログ画像信号を生成させる。

Ａ／Ｄ変換部３０は、カメラ側マイコン２１の指示に基づき、撮像部１８が生成した本撮影画像のアナログ画像信号に対し、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）、ゲイン調整、Ａ／Ｄ変換などのアナログ信号処理を施すと共に、その処理後の本撮影画像のデータをＲＡＭ２５に出力する。また、Ａ／Ｄ変換部３０は、カメラ側マイコン２１の指示に基づいてゲイン調整の調整量を設定し、それによってＩＳＯ感度に相当する撮影感度の調整を行う。

画像処理部２９は、カメラ側マイコン２１の指示に応じて、ＲＡＭ２５の本撮影画像に対し、ホワイトバランス調整、色分離（補間）、輪郭強調、ガンマ補正などの画像処理を施す。なお、画像処理部２９は、ＡＳＩＣなどとして構成される。

ＲＡＭ２５は、Ａ／Ｄ変換部２７から出力される評価用画像のデータやＡ／Ｄ変換部３０から出力される本撮影画像のデータ、また、カメラ側マイコン２１が実行する各種の処理によって使用および生成されるデータなどを一時的に記憶する。

外部記憶装置２６は、半導体メモリを内蔵したメモリカードや、小型のハードディスクなどであり、カメラ側マイコン２１または不図示の圧縮／復号部によって圧縮処理が施された本撮影画像のデータを記憶する。なお、圧縮処理は、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）形式などによって行われる。

ＲＯＭ２４は、カメラ側マイコン２１が実行する各種プログラム及びその実行に必要となる各種データ等を格納する。またＲＯＭ２４は、撮影レンズ３の自動焦点調節（ＡＦ）に用いるアルゴリズムを複数種類格納する。なお、このアルゴリズムについては後述する。

カメラ側マイコン２１は、撮影者が不図示の操作部材を操作した内容に応じて、電子カメラの各部を統括制御する。例えば、撮影者がレリーズ釦を半押しすると、カメラ側マイコン２１は、レンズユニット２のレンズ駆動部４、距離検出部５、絞り制御部６を駆動させるようにレンズ側マイコン８との通信を行うと共に、システムバス３２を介して焦点検出部２２、撮像素子駆動部２８、Ａ／Ｄ変換部２７を駆動させて焦点検出および測光を開始する。

このとき、レンズユニット２を通過した被写界からの光束は、クイックリターンミラー１２で上方に反射し、拡散スクリーン１３、ペンタプリズム１４、測光用再結像レンズ１６を介して評価用画像取得部１７に入射して、その受光面に被写体の像であるファインダ像を形成する。また、レンズユニット２を通過した被写界からの光束の一部は、ハーフミラーとなっているクイックリターンミラー１２の中央部を透過すると、サブミラー２０で下方に屈折されてカメラ本体１下部の焦点検出部２２に導かれる。

焦点検出部２２は、サブミラーにより導かれた被写界からの光束を基にデフォーカス量を各々のＡＦエリア毎に検出し、その検出した情報をカメラ側マイコン２１にシステムバス３２を介して出力する。カメラ側マイコン２１は、そのデフォーカス量の情報を基に、ＡＦエリアの合焦が判定されるまでレンズ駆動部４と協働して撮影レンズ３の自動焦点調節（ＡＦ）を行う。

また、撮像素子駆動部２８を介して駆動された評価用画像取得部１７は、その受光面に形成されたファインダ像を光電変換して評価用画像のアナログ画像信号を生成する。そして、Ａ／Ｄ変換部２７は、その画像信号にアナログ信号処理を施して、その処理後の評価用画像のデータをＲＡＭ２５に出力する。カメラ側マイコン２１は、そのＲＡＭ２５の評価用画像のデータを基に算出した評価値に基づき撮影条件（ストロボ発光の有無、絞り値、シャッター速度など）を決定する。なお、評価値は、被写体や撮影シーン全体の明るさや撮影シーンの明るさ分布を示す値である。評価値の算出は、多分割測光（マルチパターン測光）、中央部重点測光、スポット測光などの公知の測光方式によって行われる。

撮影者がレリーズ釦を全押しすると、カメラ側マイコン２１は、先に決定した撮影条件の下で本撮影を実施する。カメラ側マイコン２１は、レンズ側マイコン８を通じて絞り制御部６を駆動させ、また観察状態のクイックリターンミラー１２を跳ね上げ、そしてシャッタ制御部２３、撮像素子駆動部３１および撮像部１８、Ａ／Ｄ変換部３０を駆動させて本撮影画像を撮影する。なお、この撮影した本撮影画像はＡ／Ｄ変換部３０によってＲＡＭ２５に出力される。次に、カメラ側マイコン２１は、画像処理部２９を駆動させ、ＲＡＭ２５の本撮影画像に対して画像処理を施す。そして、カメラ側マイコン２１は、その画像処理後の本撮影画像に圧縮処理を施すと共に、その圧縮した画像を外部記憶装置２６へ記録する。

以下、本実施形態の電子カメラの自動焦点調節（オートフォーカス：ＡＦ）の動作を、図２の流れ図を参照して説明する。図２のフローは、オートフォーカスの動作モードがコンティニュアスＡＦに設定されている場合において、撮影者がレリーズ釦を半押しした時に実行される。なお、コンティニュアスＡＦとは、動きのある被写体（動体）に対し、連続的にピントを合わせ続けるオートフォーカス機能のことである。

ステップ１０１：撮影者によりレリーズ釦が半押しされると、この操作を検出したカメラ側マイコン２１は、レンズユニット２のレンズ側マイコン８と通信を行い、レンズの焦点距離の情報を取得する。

ステップ１０２：カメラ側マイコン２１は、レンズ側マイコン８と通信を行い、レンズユニット２の距離検出部５によって検出された動体（動きのある被写体）までの距離の情報を取得する。

ステップ１０３：カメラ側マイコン２１は、撮像素子駆動部２８を介して評価用画像取得部１７の連続駆動を開始する。これにより評価用画像のアナログ信号が評価用画像取得部１７から出力され始め、そしてＡ／Ｄ変換部２７によるアナログ信号処理後の評価用画像のデータがＲＡＭ２５に順次出力される。

カメラ側マイコン２１は、そのＲＡＭ２５の評価用画像に基づきレンズの視野内（被写界）の情報を取得する。ここで、レンズの視野内の情報は、例えば、（１）動体の色、（２）動体の輝度、（３）動体の前記視野内に占める割合、（４）動体の移動速度および移動方向、（５）これら（１）〜（４）の夫々の時間変化などの情報である。

ステップ１０４：カメラ側マイコン２１は、ステップ１０１〜１０３で取得した各種の情報、即ち、複数のシーン判別情報に基づき、自動焦点調節に用いるアルゴリズム（焦点制御アルゴリズム）を複数の中から選択する。

具体的には、カメラ側マイコン２１は、以下のような方法により焦点制御アルゴリズムを選択する。
（１）焦点制御アルゴリズムをレンズの焦点距離の情報と動体までの距離の情報とに基づいて選択する方法。

カメラ側マイコン２１は、レンズの焦点距離の情報と動体までの距離の情報とに基づき、遠方動体追尾用または近接動体追尾用のいずれかの焦点制御アルゴリズムを選択する。

例えば、レンズの焦点距離の情報が「２００ｍｍ」を、また動体までの距離の情報が「１０ｍ以上」を示している場合には、カメラ側マイコン２１は、撮影者が、望遠レンズを使用して、遠くの動体を撮影しようとしているものと判断し（シーンの判別）、当該シーン（距離：遠方）に対応した遠方動体追尾用の焦点制御アルゴリズムを選択する。

また、例えば、レンズの焦点距離の情報が「５０ｍｍ」を、また動体までの距離の情報が「３ｍ以下」を示している場合には、カメラ側マイコン２１は、撮影者が、標準レンズを使用して、近くの動体を撮影しようとしているものと判断し（シーンの判別）、当該シーン（距離：近接）に対応した近接動体追尾用の焦点制御アルゴリズムを選択する。

なお、遠方動体追尾用の焦点制御アルゴリズムは、被写界の輝度が急激に変化する場合など、動体を追尾できない状況が発生した場合には、電子カメラから遠い所、例えば、電子カメラから動体までの距離が１０ｍ〜無限遠の範囲の中で動体の追尾を始め直すように自動焦点調節の動作を行う。

一方、近接動体追尾用の焦点制御アルゴリズムは、従来の一般的なコンティニュアスＡＦの動作と同様に、動体を追尾できない状況が発生した場合には、距離的に電子カメラに近い位置から動体の追尾を始め直すように自動焦点調節の動作を行う。
（２）焦点制御アルゴリズムを、更にレンズの視野内の情報を加味して選択する方法。

カメラ側マイコン２１は、レンズの焦点距離の情報と動体までの距離の情報とに加え、更にレンズの視野内の情報のうち少なくとも１つの情報に基づいて焦点制御アルゴリズムを選択する。

例えば、レンズの焦点距離の情報が「２００ｍｍ：望遠レンズ」を、動体までの距離の情報が「１０ｍ以上：遠方」を、更に、レンズの視野内の情報のうち、動体の色および輝度の情報が「人工的で鮮やかな赤色」を、また動体の移動速度の情報が「高速」を示している場合には、カメラ側マイコン２１は、動体が「赤色の車」であると推定する。そしてカメラ側マイコン２１は、撮影者が、望遠レンズを使用して遠方の高速移動する赤色の車を撮影しようとしているものと判断し（シーンの判別）、当該シーン（距離：遠方，移動速度：高速）に対応した焦点制御アルゴリズムを選択する。

ここで、その選択は、例えば図３に示すような、シーンと焦点制御アルゴリズムとの対応を予め定めたテーブルなどを用いて行うようにするとよい。

このシーン（距離：遠方，移動速度：高速）の場合には、カメラ側マイコン２１は、例えば図３のテーブルの焦点制御アルゴリズムＦ１を選択する。焦点制御アルゴリズムＦ１は、遠方の高速に移動する動体、例えばレースカーや飛行機などを追尾するシーンに適用される処理である。焦点制御アルゴリズムＦ１の処理内容は、上述した遠方動体追尾用の焦点制御アルゴリズムと同様である。

また、電子カメラの近くを低速で移動する動体、例えば歩行者などを追尾するシーン（距離：近接，移動速度：低速）の場合には、カメラ側マイコン２１は、例えば図３のテーブルの焦点制御アルゴリズムＬ２を選択する。動体がカメラに近いほど、遠い場合に比べ、焦点検出部２２におけるＡＦエリア合焦のために撮影レンズ３を細やかに進退移動させる必要があるので、焦点制御アルゴリズムＬ２では、遠方動体追尾用のアルゴリズムよりも追尾感度が高められている。

さらに、移動速度が不規則な動体を追尾するシーンの場合には、その電子カメラとの距離が遠ければ（距離：遠方，移動速度：不規則）、カメラ側マイコン２１は、例えば図３のテーブルの焦点制御アルゴリズムＲ１を選択する。一方、電子カメラとの距離が近ければ（距離：近接，移動速度：不規則）、カメラ側マイコン２１は、例えば図３のテーブルの焦点制御アルゴリズムＲ２を選択する。

カメラ側マイコン２１は、上記のような方法により、取得した複数のシーン判別情報に基づきシーンを判別し、そして複数の焦点制御アルゴリズムから各シーンに対応したものを選択する。

ステップ１０５：カメラ側マイコン２１は、選択した焦点制御アルゴリズムに従って、焦点検出部２２における動体の光学像を合焦させ続けるように自動焦点調節の動作を行う。

具体的には、カメラ側マイコン２１は、焦点検出部２２が検出したデフォーカス量の情報を取得し、その取得した情報から撮影者により選択されたＡＦエリア（選択ＡＦエリア）のデフォーカス量の情報を抽出する。次に、カメラ側マイコン２１は、その抽出したデフォーカス量を基に選択ＡＦエリアの合焦を判定する。合焦が判定されない場合、カメラ側マイコン２１は、抽出したデフォーカス量の情報をレンズ側マイコン８に送信する。ここで、この情報を受信したレンズ側マイコン８は、そのデフォーカス量に応じて、レンズ駆動部４を駆動させて撮影レンズ３を移動させる。撮影レンズ３が移動すると、カメラ側マイコン２１は、再度、焦点検出部２２が検出したデフォーカス量の情報を取得する。そして、カメラ側マイコン２１は、そのデフォーカス量の情報から選択ＡＦエリアの合焦が判定されるまで、上記の自動焦点調節の動作を繰り返し行う。

ステップ１０６：また、カメラ側マイコン２１は、ＲＡＭ２５の評価用画像のデータを基に撮影条件（ストロボ発光の有無、絞り値、シャッター速度など）を決定する。

ステップ１０７：カメラ側マイコン２１は、撮影者によりレリーズ釦が全押しされたか否かを判定する。全押しされた場合（Ｙｅｓ側）、カメラ側マイコン２１は本撮影を行うためにステップ１０９へ移行する。一方、全押しされていない場合（Ｎｏ側）、カメラ側マイコン２１はステップ１０８へ移行する。

ステップ１０８：カメラ側マイコン２１は、レリーズ釦の半押しが解除されたか否かを判別する。半押しが解除された場合（Ｙｅｓ側）、カメラ側マイコン２１は撮像素子駆動部２８を介して評価用画像取得部１７の動作を停止させてから本フローの処理を終了する。一方、レリーズ釦が半押しのまま（Ｎｏ側）であれば、カメラ側マイコン２１はステップ１０２へ移行して上記の処理を繰り返す。

ステップ１０９：カメラ側マイコン２１は、ステップ１０６で決定した撮影条件の下で本撮影を実施する。なお、撮影された本撮影画像はＲＡＭ２５に出力される。

ステップ１１０：カメラ側マイコン２１は、画像処理部２９を駆動させ、ＲＡＭ２５の本撮影画像に対してホワイトバランス調整やガンマ補正などの画像処理を施す。

ステップ１１１：カメラ側マイコン２１は、画像処理後のＲＡＭ２５の本撮影画像に対して圧縮処理を施すと共に、その圧縮した画像を外部記憶装置２６へ記録する。

（本実施形態の補足事項）
なお、ステップ１０４においてカメラ側マイコン２１が行うシーンの判別、また動体（動きのある被写体）の推定は、そのシーン判別、また動体推定に使用する特徴量の情報を予め格納したデータベースを用いて行うようにしてもよい。

また、ステップ１１０での画像処理の後に、画像処理後の本撮影画像を電子カメラ筐体に備えられたＬＣＤモニタ（不図示）等に表示するようにしてもよい。そうすれば、本撮影画像の出来映えを撮影者が確認できるようになる。

また、ステップ１１１で本撮影画像を外部記憶装置２６へ記録する際に、本撮影画像の記録を行うか否かを撮影者に指示させるようにしてもよい。なお、その指示は、撮影者に、ＬＣＤモニタ（不図示）等に表示させたＧＵＩ画面などを通して行わせるとよい。

また、ステップ１１１で本撮影画像を外部記憶装置２６へ記録した後に、本撮影画像を、無線ＬＡＮなどの無線通信回線用のインターフェース（不図示）を介して電子カメラ外部の画像サーバーなどに転送するようにしてもよい。また、その際には、本撮影画像の転送を行うか否かを撮影者に指示させるようにしてもよい。なお、その指示は、撮影者に、ＬＣＤモニタ（不図示）等に表示させたＧＵＩ画面などを通して行わせるとよい。

（本実施形態の作用効果）
以上、本実施形態の電子カメラでは、取得した複数のシーン判別情報に含まれるレンズの焦点距離の情報と動体までの距離の情報とに基づき撮影者が撮影しようとしているシーンが判別され、そのシーンに対応した焦点制御アルゴリズムが複数の中から選択される。

例えば、シーンが、望遠レンズを使用して遠くの動体を撮影しようとしているものと判断された場合には、遠方動体追尾用の焦点制御アルゴリズムが選択される。また、シーンが、標準レンズを使用して近くの動体を撮影しようとしているものと判断された場合には、近接動体追尾用の焦点制御アルゴリズムが選択される。

そして、選択された焦点制御アルゴリズムに従って、焦点検出部２２における動体の光学像を合焦させ続けるように撮影レンズ３の自動焦点調節（ＡＦ）が行われる。

従来の一般的なコンティニュアスＡＦにおいては、動体を追尾できない状況が発生した場合には、距離的に電子カメラに近い位置から動体の追尾を始め直すように自動焦点調節の動作が行われる。このため、撮影者が遠くの動体を撮影しようとしているシーンの場合、再び追従合焦の状態に戻るまでに非常に時間がかかり、焦点制御の動作に遅れが生じてしまう。

しかし、本実施形態の電子カメラでは、上記のように、撮影者が撮影しようとしているシーンに対し適切な焦点制御アルゴリズムが選択される。

例えば、撮影者が遠くの動体を撮影しようとしているシーンの場合には、遠方動体追尾用の焦点制御アルゴリズムが選択される。この遠方動体追尾用の焦点制御アルゴリズムでは、既述のとおり、動体を追尾できない状況が発生した場合には、電子カメラから遠い所の一定の距離範囲の中で動体の追尾を始め直すように自動焦点調節の動作が行われる。

従って、動体を追尾できない状況が発生しても、遠方、近接といった動体の状態に拘わらず追尾動作の再開が迅速に行われるので、撮影者は、動体の撮影においてシャッターチャンスを失うことがない。

また、本実施形態の電子カメラでは、取得した複数のシーン判別情報に含まれる、レンズの焦点距離の情報と動体までの距離の情報とに加え、更にレンズの視野内の情報のうち少なくとも１つの情報に基づいて、撮影者が撮影しようとしているシーンが判別される。そして、そのシーンに対応した焦点制御アルゴリズムが複数の中から選択される。

例えば、シーンが、レンズの焦点距離の情報と動体までの距離の情報と、更にレンズの視野内の情報のうち、動体の色の情報、輝度の情報および動体の移動速度の情報などに基づいて判別されるものとする。そして、それらの情報に基づき、シーンが、望遠レンズを使用して遠方の高速移動するレースカーを撮影しようとしているものと判断された場合には、焦点制御アルゴリズムＦ１が選択される。また、シーンが、標準レンズを使用して近くの低速で移動する歩行者を撮影しようとしているものと判断された場合には、焦点制御アルゴリズムＬ２が選択される。また、シーンが、標準レンズを使用して近くの不規則に移動するモンシロチョウを撮影しようとしているものと判断された場合には、焦点制御アルゴリズムＲ２が選択される。

その後、選択された焦点制御アルゴリズムに従って、焦点検出部２２における動体の光学像を合焦させ続けるように撮影レンズ３の自動焦点調節が行われる。

このように、本実施形態の電子カメラでは、撮影者が撮影しようとしているシーンに対して適切に選択された焦点制御アルゴリズムによる自動焦点調節の動作によって、動体の追尾が行われる。

従って、本実施形態の電子カメラでは、状態が異なる様々な動体に対して確実に追従合焦を行うことができる。

（その他）
なお、上記のシーン判別においては、距離を遠方と近接の２種類に判別するように説明したが、この２種類に限定されるものではなく、何種類に判別してもよい。また、移動速度についても、高速、低速、不規則の３種類に判別するように説明したが、これに限定されるものではなく、何種類に判別してもよい。

また、本発明は、上述した一眼レフレックス型の電子カメラだけでなく、一眼レフレックス型の銀塩カメラやコンパクト型の電子カメラにも適用することができる。本発明をコンパクト型の電子カメラに適用する場合は、本撮影画像を撮影するための撮像素子（本実施形態の電子カメラの撮像部１８に相当）から出力されるスルー画像（間引き読み出し画像）を評価用画像に用いるとよい。

また、本発明は、カメラ以外の光学機器、例えば、双眼鏡などにも適用することができる。

本発明を適用した一眼レフレックス型電子カメラの構成図である。 本発明を適用した電子カメラの自動焦点調節の動作を示す流れ図である。 シーンと焦点制御アルゴリズムとの対応を示すテーブルの図である。

符号の説明

１…カメラ本体，２…レンズユニット，３…撮影レンズ，４…レンズ駆動部，５…距離検出部，６…絞り制御部，７…絞り，８…レンズ側マイコン，９…マウント，１０…マウント，１１…電気接点，１２…クイックリターンミラー，１３…拡散スクリーン（焦点板），１４…ペンタプリズム，１５…接眼レンズ，１６…測光用再結像レンズ，１７…評価用画像取得部，１８…撮像部，１９…メカニカルシャッタ，２０…サブミラー，２１…カメラ側マイコン，２２…焦点検出部，２３…シャッタ制御部，２４…ＲＯＭ，２５…ＲＡＭ，２６…外部記憶装置，２７…Ａ／Ｄ変換部，２８…撮像素子駆動部，２９…画像処理部，３０…Ａ／Ｄ変換部，３１…撮像素子駆動部，３２…システムバス

Claims (5)

1. 焦点調節が可能な光学系と、
   複数のシーン判別情報に基づき、前記光学系の焦点調節に用いる焦点制御アルゴリズムを複数の中から選択し、被写体の光学像を合焦させ続けるように前記光学系の焦点調節を行う制御手段と
   を備えることを特徴とする自動焦点制御装置。
2. 請求項１に記載の自動焦点制御装置において、
   前記複数のシーン判別情報には、前記光学系の焦点距離の情報と前記被写体までの距離の情報とが含まれる
   ことを特徴とする自動焦点制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の自動焦点制御装置において、
   前記複数のシーン判別情報には、前記光学系の視野内の情報が含まれる
   ことを特徴とする自動焦点制御装置。
4. 請求項３に記載の自動焦点制御装置において、
   前記光学系の視野内の情報は、前記被写体の色、前記被写体の輝度、前記被写体の前記視野内に占める割合、前記被写体の移動速度および移動方向、及びこれら夫々の時間変化、のうちの少なくとも１つである
   ことを特徴とする自動焦点制御装置。
5. 請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の自動焦点制御装置と、
   前記自動焦点制御装置の光学系を介して結像された動きのある被写体の光学像を撮影して撮影画像を取得する撮影手段と
   を備えることを特徴とする電子カメラ。
   

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