JP4458737B2 - 自動合焦装置、自動合焦方法、記録媒体及びプログラム - Google Patents
自動合焦装置、自動合焦方法、記録媒体及びプログラム Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子スチルカメラやビデオカメラ等に適用可能な自動合焦装置、自動合焦方法、記録媒体及びプログラムに関し、特に、正確な主被写体の測距に供する自動合焦装置、自動合焦方法、記録媒体及びプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
主被写体が撮影画面中央になくてもＡＦロックなどの手順を踏まずに主被写体に合焦でき、かつ即写性を備えるため、撮影画面内に複数の測距領域を有する多点測距カメラが販売されている。多点測距カメラにおいては測距領域を広く設ければ、画面の端部に位置する主被写体を測距することが可能となる。しかし、主被写体を全ての被写体の中から選択することは困難であり、また測距範囲を広げた分だけ主被写体がどこに存在するかを正しく検出する工夫が必要となる。
【０００３】
その工夫のひとつとして、カメラの姿勢検出手段を備え、撮影時のカメラの姿勢に対し主被写体が存在する可能性の高い撮影画面内の測距領域により測距を行う銀塩カメラが販売されている。これにより、例えば撮影画面中央部よりも縦位置画面の中央上部に主被写体のピントを合わせたい部分が来る場合が比較的多い縦位置撮影、例えば人物の撮影などにおいて、より精度良く測距できる。
【０００４】
一方で、電子スチルカメラやビデオカメラなどでは、ＣＣＤなどの撮像素子から得られる輝度信号の高周波成分を信号処理し、合焦動作を行う自動焦点検出装置が用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような自動焦点検出装置において、各画面内に設定された測距領域内の信号の高周波成分を積分することにより最もコントラストの多いレンズ位置を検出し合焦点とする積分型の場合、測距領域内に焦点距離の異なる被写体が同時に存在する場合に誤測距を起こしやすい問題がある。
【０００６】
また、撮影領域の長手方向に測距領域が広がった自動焦点検出装置を持つカメラにおいては、縦位置撮影においては縦方向に長い領域で測距を行うこととなる。この縦位置撮影においては横位置撮影に比べ、主被写体よりも近い被写体が撮影画面下側に存在する確率が高い。このため縦方向に長い測距領域で測距を行うと、主被写体よりも近くに存在する撮影画面下側の被写体にピントがあってしまう問題がある。同様の問題は横位置撮影時においてもたびたびみられる。例を図１２に示すと、人物の手前にあるテーブルや、人物の立つ位置より手前の床や地面などが撮影画面下側に写る場合である。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、姿勢に関係なく、正確に主被写体の測距ができる自動合焦装置、自動合焦方法、記録媒体及びプログラムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明の第１の態様である自動合焦装置は、自動合焦装置の姿勢を検出し、撮影画面の下方領域を判断する下方領域判断手段と、フォーカスレンズを移動させながら前記撮影画面上の下方領域の測距領域を含む複数の測距領域のそれぞれにおいて焦点評価値とフォーカスレンズ位置を検出する検出手段と、前記撮影画面上の下方領域の測距領域を含む測距領域を表示するよう制御する表示制御手段と、前記下方領域判断手段による判断結果および前記検出手段による検出結果に基づいて、前記複数の測距領域から合焦すべき測距領域を選択する測距領域選択手段とを有し、前記測距領域選択手段は、前記下方領域の測距領域の焦点評価値が最大値を示すフォーカスレンズ位置と、他の測距領域の焦点評価値が最大値を示すフォーカスレンズ位置との差が予め設定された値よりも小さい場合、前記下方領域を除く前記撮影画面上の領域から合焦すべき測距領域を選択することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の第２の態様である自動合焦方法は、自動合焦装置の姿勢を検出し、撮影画面の下方領域を判断する下方領域判断ステップと、フォーカスレンズを移動させながら前記撮影画面上の下方領域の測距領域を含む複数の測距領域のそれぞれにおいて焦点評価値とフォーカスレンズ位置を検出する検出ステップと、前記撮影画面上の下方領域の測距領域を含む測距領域を表示するよう制御する制御ステップと、前記下方領域判断ステップの判断結果および前記検出ステップの検出結果に基づいて、前記複数の測距領域から合焦すべき測距領域を選択する測距領域選択ステップとを有し、前記測距領域選択ステップでは、前記下方領域の測距領域の焦点評価値が最大値を示すフォーカスレンズ位置と他の測距領域の焦点評価値との差が予め設定された値よりも小さい場合、前記下方領域を除く前記撮影画面上の領域から合焦すべき測距領域を選択することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の第３の態様であるプログラムは、自動合焦装置の姿勢を検出して撮影画面の下方領域を判断し、フォーカスレンズを移動させながら前記撮影画面上の下方領域の測距領域を含む複数の測距領域のそれぞれにおいて焦点評価値とフォーカスレンズ位置を検出し、前記撮影画面上の下方領域の測距領域を含む測距領域を表示するよう制御し、前記下方領域の判断結果および前記焦点評価値とフォーカスレンズ位置の検出結果に基づいて、前記複数の測距領域から合焦すべき測距領域を選択する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記合焦すべき測距領域を選択する処理において、前記下方領域の測距領域の焦点評価値が最大値を示すフォーカスレンズ位置と他の測距領域の焦点評価値との差が予め設定された値よりも小さい場合、前記下方領域を除く前記撮影画面上の領域から合焦すべき測距領域を選択することを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明の第４の態様であるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、自動合焦装置の姿勢を検出して撮影画面の下方領域を判断し、フォーカスレンズを移動させながら前記撮影画面上の下方領域の測距領域を含む複数の測距領域のそれぞれにおいて焦点評価値とフォーカスレンズ位置を検出し、前記撮影画面上の下方領域の測距領域を含む測距領域を表示するよう制御し、前記下方領域の判断結果および前記焦点評価値とフォーカスレンズ位置の検出結果に基づいて、前記複数の測距領域から合焦すべき測距領域を選択する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記合焦すべき測距領域を選択する処理において、前記下方領域の測距領域の焦点評価値が最大値を示すフォーカスレンズ位置と他の測距領域の焦点評価値との差が予め設定された値よりも小さい場合、前記下方領域を除く前記撮影画面上の領域から合焦すべき測距領域を選択することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明に適用可能な電子カメラの構成を示したブロック図である。２０１は固定レンズ、２０２は光量を制御する絞り及びシャッター、２０３は絞り及びシャッターを動かすモータ、２０４はモータ２０３を駆動して絞り及びシャッター２０２を動かすメカ系駆動回路、２０５は後述する撮像素子上に焦点をあわせるためのフォーカスレンズ、２０６はフォーカスレンズ２０５のリセット位置を検出するフォトインタラプタ、２０７はフォーカスレンズ２０５を駆動するモータ、２０８はモータ２０７を駆動してフォーカスレンズを動かすフォーカスレンズ駆動回路、２０９は被写体からの反射光を電気信号に変換する受光手段又は光電変換手段としての撮像素子、２１０は撮像素子２０９を動作させるために必要なタイミング信号を発生するタイミング信号発生回路、２１１は撮像素子２０９の出力ノイズを除去するＣＤＳ回路やＡ／Ｄ変換前に行う非線形増幅回路を備えた前置処理回路、２１２はＡ／Ｄ変換器、２１３はバッファメモリ、２１４はメモリの読み書きやＤＲＡＭのリフレッシュ動作を制御するメモリコントローラ、２１５は撮影シーケンスなどシステムを制御するシステム制御用ＣＰＵ、２１６は操作補助のための表示やカメラの状態の表示の他、撮影時には撮影画面と測距領域を表示する操作表示部、２１７はカメラを外部から操作するための操作部、２１８は電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、２１９は後述する拡張ユニットとのインターフェース、２２０は電子カメラ本体に接続して各種処理や操作を行うための着脱自在な拡張ユニット、２２１は後述する記録媒体との接続のためのインターフェース、２２２はメモリカードやハードディスクなどの記録媒体、２２３はシステムに電源を投入するためのメインスイッチ、２２４はＡＦやＡＥ等の撮影スタンバイ動作を行うためのスイッチ(以下ＳＷ１と記す)、２２５はＳＷ１の操作後、撮影を行う撮影スイッチ(以下ＳＷ２と記す)、２２６は撮影モードを設定するモードスイッチ、２２７はフラッシュ、及び２２８はＬＥＤ等を光源とする投光手段としての補助光源、２２９はカメラの姿勢を検出する検出手段としてのセンサである。
【００１４】
＜第１の実施形態＞
次に、本発明の自動合焦装置の第１の実施形態の動作を図２、及び図３を参照しながら詳述する。ここに図２は、本実施形態の自動合焦装置の動作を表すフローチャートであり、図３（Ａ）は本発明第１の実施形態における横位置撮影時の測距領域を示す図であり、図３（Ｂ）は本発明の第１の実施形態における縦位置撮影時の測距領域を示す図である。図３（Ａ）、図３（Ｂ）に実線で示す測距領域は操作表示部２１６に表示される測距領域であり、また点線で示す測距領域は操作表示部２１６には表示されない測距領域である。
【００１５】
まず、ステップＳ３０１でメインスイッチ２２３の状態を検出し、ＯＮであればステップＳ３０２へ進む。ここに、メインスイッチ２２３の機能はシステムに電源を投入することである。ステップＳ３０２では記録媒体２２２の残容量を調べ、残容量が０であればステップＳ３０３へ進み、そうでなければステップＳ３０４へ進む。ステップＳ３０３では記録媒体２２２の残容量が０であることを警告してステップＳ３０１に戻る。警告は操作表示部２１６に表示するか又は図示しない音声出力部から警告音を出すか、又はその両方をおこなってもよい。ステップＳ３０４では後述する図４のフローチャートに従ってフォーカスレンズ２０５をリセットする。
【００１６】
ステップＳ３０５では姿勢検出センサ２２９によりカメラの姿勢を検出し、縦位置であればステップＳ３０７へ進み、そうでなければステップＳ３０６へ進む。ステップＳ３０６では、撮像素子２０９の撮影画面内での測距領域のうち姿勢検出センサ２２９により撮影画面下側に位置すると判断された測距領域を、システム制御用ＣＰＵ２１５に内蔵される図示しない演算メモリに記憶し、該測距領域を除いた図３（Ａ）に実線で示すような測距領域を操作表示部２１６に表示する。ステップＳ３０７では姿勢検出センサ２２９により撮影画面下側に位置すると判断された測距領域を、システム制御用ＣＰＵ２１５に内蔵される図示しない演算メモリに記憶し、該測距領域を除いた図３（Ｂ）に実線で示すような測距領域を操作表示部２１６に表示する。
【００１７】
ステップＳ３０８ではスイッチＳＷ１の状態を調べ、ＯＮであればステップＳ３１０へ進み、そうでなければステップＳ３０９へ進む。ここに、ＳＷ１の機能は、ＡＦやＡＥなどの撮影スタンバイ動作を行うことである。ステップＳ３０９ではメインスイッチ２２３の状態を調べ、ＯＮであればステップＳ３０５へ、そうでなければステップＳ３０１へ進む。ステップＳ３１０では撮像素子２０９の出力信号から被写体輝度を算出する。ステップＳ３１１では後述する図５のフローチャートに従ってＡＦ動作を行う。この時、被写体輝度が所定値より低い場合には補助光源２２８を被写体に向けて所定時間投光する。
【００１８】
ステップＳ３１２はＳＷ２の状態を調べ、ＯＮであればステップＳ３１４へ、そうでなければステップＳ３１３へ進む。ここに、ＳＷ２の機能はＳＷ１の操作後撮影を行うことである。ステップＳ３１３ではＳＷ１の状態を調べ、ＯＮであればステップＳ３１２へ戻り、そうでなければステップＳ３０５へ戻る。ステップＳ３１４では後述する図６のフローチャートにしたがって撮影動作をおこなう。ステップＳ３１５では記録媒体２２２の残容量を調べ、残容量が０であればステップＳ３０３へ進み、そうでなければステップＳ３１６へ進む。ステップＳ３１６ではＳＷ２の状態を調べ、ＯＮでなければステップＳ３１３へ進む。
【００１９】
以下、図４のフローチャートを参照しながら図２におけるステップＳ３０４のフォーカスレンズのリセットについて説明する。ここに、図４は、図２のフローチャートにおけるフォーカスレンズのリセットの動作（ステップＳ３０４）のフローチャートである。本説明において、フォトインタラプタ２０６の位置と出力の関係を図７に示すようにフォーカスレンズ２０５がフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して無限端側にあるときはフォトインタラプタ２０６の出力は“Ｌｏ”、至近端側にあるときは“Ｈｉ”になるものとする。
【００２０】
まず、ステップＳ５０１ではフォトインタラプタ２０６の出力の状態を調べて、“Ｌｏ”であればステップＳ５０２へ進み、そうでなければステップＳ５０３へ進む。ステップＳ５０２では、ステップＳ５０１でフォトインタラプタ２０６の出力によりフォーカスレンズ２０５はフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して無限端側にあると判断されるのでフォーカスレンズ２０５を至近端側へ１ステップ移動する。ステップＳ５０３ではフォトインタラプタ２０６の出力の状態を調べ、“Ｈｉ”であればステップＳ５０４へ進み、そうでなければステップＳ３０５へ進む。ステップＳ５０４では、ステップＳ５０３でフォトインタラプタ２０６の出力によりフォーカスレンズ２０５はフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して至近端側にあると判定されるので、フォーカスレンズ２０５を無限端側へ１ステップ移動する。
【００２１】
このようにしてフォーカスレンズ２０５をリセットした場合の動作について説明する。まず、メインスイッチ２２３をＯＮにしたときのフォーカスレンズ２０５の位置がフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して無限端側にあった場合、フォトインタラプタ２０６の出力は“Ｌｏ”であるので図４のステップＳ５０１、ステップＳ５０２によってフォーカスレンズ２０５はフォトインタラプタ２０６の出力が“Ｈｉ”になるまで至近端側へ１ステップずつ移動される。図７のフォトインタラプタ出力切り替え位置を越えたところでフォトインタラプタ２０６の出力は“Ｈｉ”に切り替わるので、今度は図４のステップＳ５０３、ステップＳ５０４にしたがってフォトインタラプタ２０６の出力が“Ｌｏ”になるまで無限端側へ１ステップずつ移動される。こうして最終的にはフォーカスレンズ２０５は図７のリセット位置で止まる。
【００２２】
メインスイッチ２２３をＯＮにしたときのフォーカスレンズ２０５の位置がフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して至近端側にあった場合は、無限端側へのみフォーカスレンズ２０５を移動してフォトインタラプタ２０６の出力が“Ｌｏ”になったら止める。こうして前述のメインスイッチ２２３をＯＮにしたときのフォーカスレンズ２０５の位置がフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して無限端側にあった場合と同様に、最終的にはフォーカスレンズ２０５は図７のリセット位置に止まる。
【００２３】
次に、図５のフローチャートを参照しながら図２のフローチャートにおけるステップＳ３１１のＡＦ動作のサブルーチンを説明する。ＡＦ動作は撮像素子から得られる信号の高域成分（以下、焦点評価値と記す）のピーク検出により行われる。ここに図５は、図２のフローチャートにおけるＡＦ動作（ステップＳ３１１）のサブルーチンのフローチャートである。
【００２４】
まず、ステップＳ６０１ではフォーカスレンズ２０５をスキャン開始位置に移動する。ここではスキャン開始位置を測距範囲における無限端に設定するものとする。ステップＳ６０２では、ステップＳ３０６またはステップＳ３０７で記憶した撮影画面下側に位置する測距領域を含む全ての測距領域毎の焦点評価値とフォーカスレンズ２０５の位置を記憶する。フォーカスレンズ２０５の位置の検出はフォーカスレンズ駆動モータ２０７にステッピングモータを用いている場合は、リセット位置検出用のフォトインタラプタ２０６によって検出されるリセット位置からの相対位置として検出される。ステップＳ６０３ではレンズ位置が終了位置にあるかどうかを調べ、終了位置であればステップＳ６０５へ、そうでなければステップＳ６０４へ進む。ここではスキャン終了位置を測距範囲における至近端に設定するものとする。ステップＳ６０４ではフォーカスレンズ２０５を駆動して至近方向へ所定量動かす。
【００２５】
ステップＳ６０５では複数の測距領域毎にステップＳ６０２で記憶した焦点評価値の最大値を求め、その時のフォーカスレンズ２０５の位置を抽出する。ステップＳ６０６ではステップＳ３０６またはステップＳ３０７で記憶した撮影画面下側の測距領域を除いた複数の測距領域について、ステップＳ６０５で求めた焦点評価値の最大値とそのレンズ位置の組み合わせから、合焦すべき測距領域を予め設定された演算により選択する。ステップＳ６０７ではステップＳ６０６で選択された測距領域において、焦点評価値が最大値を示した位置へフォーカスレンズ２０５を移動する。
【００２６】
以下、図６のフローチャートを参照しながら図２のフローチャートにおけるステップＳ３１４の撮影動作のサブルーチンを説明する。ここに、図６は、図２のフローチャートにおける撮影動作（ステップＳ３１４）のサブルーチンのフローチャートである。
【００２７】
まず、ステップＳ７０１では被写体輝度を測定する。ステップ７０２ではステップＳ７０１で測定した被写体輝度に応じて撮像素子２０９への露光を行う。ステップＳ７０３では前置処理回路２１１にて撮像素子２０９の出力ノイズ除去やＡ／Ｄ変換前に行う非線形処理などを行う。ステップＳ７０４では前置処理回路２１１からのアナログ信号をデジタル信号に変換する。ステップＳ７０５ではＡ／Ｄ変換器２１２からの出力データをメモリコントローラ２１４を介してバッファメモリ２１３内のデータを一時的に格納する。ステップＳ７０６ではバッファメモリ２１３内のデータをメモリコントローラ２１４、記録インターフェース２２１を介してカメラ本体に装着されたメモリカードなどの記録媒体２２２へ転送する。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態によれば、カメラの制御を行うことにより、本実施形態を使用した電子スチルカメラ等はカメラの姿勢によらず、主被写体よりも近い被写体が撮影画面下側に存在する誤測距の起こりやすい場合においても、より精度の良い測距が可能となる。
【００２９】
なお、前述の説明では、姿勢検出センサにより撮影画面下側に位置すると判断された測距領域をステップＳ３０５で記憶し、ステップＳ６０２で該測距領域を含む全ての測距領域毎の焦点評価値とその最大値を求めた後で、ステップＳ３０５で記憶された該測距領域の焦点評価値を除外する構成となっているが、ステップＳ３０５で撮影画面下側にあると判断された測距領域についてはステップＳ６０２における焦点評価値を求める対象測距領域から除外する構成にしても良い。
【００３０】
＜第２の実施形態＞
次に、図８を参照しながら本発明の第２の実施形態を、第１の実施形態と同様に電子カメラに用いた場合について説明する。ここに図８（Ａ）は本発明の第２の実施形態における横位置撮影時の測距領域を示す図であり、図８（Ｂ）は本発明の第２の実施形態における縦位置撮影時の測距領域を示す図である。図８（Ａ）、図８（Ｂ）に実線で示す測距領域は操作表示部２１６に表示される測距領域であり、また点線で示す測距領域は操作表示部２１６には表示されない測距領域である。第２の実施形態は以下に示す動作をすることを特徴とする。
【００３１】
第２の実施形態も図２のフローチャートに従って制御を行う。第１の実施形態と同じ動作を行う部分の説明は省略する。ステップＳ３０６において撮像素子２０９の撮影画面内での測距領域が図８（Ａ）に示すような撮影画面の長手方向に複数並ぶ場合には、撮影画面下側に位置する測距領域が存在しないため、全ての測距領域を操作表示部２１６へ表示する。ステップＳ３０７では姿勢検出センサ２２９により撮影画面下側に位置すると判断された測距領域を、システム制御用ＣＰＵ２１５に内蔵される図示しない演算メモリに記憶し、操作表示部２１６には図８（Ｂ）に実線で示すように該測距領域を除いて表示する。
【００３２】
また、ステップＳ３１１のＡＦ動作のサブルーチンでは以下に示す動作をする。ステップＳ６０２では、ステップＳ３０７で記憶した撮影画面下側に位置する測距領域を含む全ての測距領域毎の焦点評価値とフォーカスレンズ２０５の位置を記憶する。ステップＳ６０６ではステップＳ３０７で記憶した撮影画面下側の測距領域を除いた複数の測距領域について、ステップＳ６０５で求めた焦点評価値の最大値とそのレンズ位置の組み合わせから、合焦すべき測距領域を予め設定された演算により選択する。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態によれば、カメラの制御を行うことにより、本実施形態を使用した測距領域が図８に示すような撮影画面の長手方向に複数並ぶ電子スチルカメラ等において、カメラの姿勢によらず主被写体よりも近い被写体が撮影画面下側に存在する誤測距の起こりやすい場合においても、より精度の良い測距が可能となる。
【００３４】
＜第３の実施形態＞
次に、図９を参照しながら本発明の第３の実施形態を、第１の実施形態と同様に電子カメラに用いた場合について説明する。ここに図９（Ａ）は本発明の第３の実施形態における横位置撮影時の測距領域を示す図であり、図９（Ｂ）は本発明の第３の実施形態における縦位置撮影時の測距領域を示す図である。図９（Ａ）、図９（Ｂ）に実線で示す測距領域は、後述のステップＳ３０６及びステップＳ３０７における測距領域変更後に操作表示部２１６に表示される測距領域であり、一方の点線で示す測距領域は、後述のステップＳ３０６及びステップＳ３０７における測距領域変更前の撮影画面下側に位置する測距領域であり、操作表示部２１６には表示されない。第３の実施形態は以下に示す動作をすることを特徴とする。
【００３５】
第３の実施形態も図２のフローチャートに従って制御を行う。第１の実施形態と同じ動作を行う部分の説明は省略する。ステップＳ３０６ではステップＳ３０５において撮影画面下側に位置すると判断された複数の測距領域（図９（Ａ）に点線で示す）について、図９（Ａ）に実線で示すように撮影画面下側端部を含まないように測距領域の変更を行い、変更された測距領域を操作表示部２１６に表示する。ステップＳ３０７ではステップＳ３０５において撮影画面下側に位置すると判断された複数の測距領域（図９（Ｂ）に点線で示す）について、図９（Ｂ）に実線で示すように撮影画面下側端部を含まないように測距領域の変更を行い、変更された測距領域を操作表示部２１６に表示する。ステップＳ３０６及びステップＳ３０７における測距領域の変更は、それぞれ図９（Ａ）、図９（Ｂ）において点線で示す測距領域を実線で示すように、その大きさまたは位置の少なくとも一方が変更されるように行う。
【００３６】
また、ステップＳ３１１のＡＦ動作のサブルーチンでは以下に示す動作をする。ステップＳ６０２では、ステップＳ３０６またはステップＳ３０７で変更した測距領域を含む全ての測距領域毎の焦点評価値とフォーカスレンズ２０５の位置を記憶する。ステップＳ６０６ではステップＳ３０６またはステップＳ３０７で変更した測距領域を含む全ての測距領域について、ステップＳ６０５で求めた焦点評価値の最大値とそのレンズ位置の組み合わせから、合焦すべき測距領域を予め設定された演算により選択する。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態によればカメラの制御を行うことにより、本実施形態を使用した電子スチルカメラ等はカメラの姿勢によらず、主被写体よりも近い被写体が撮影画面下側端部に存在する誤測距の起こりやすい場合においても、より精度の良い測距が可能となる。
【００３８】
なお、前述の説明では、撮影画面下側に複数の測距領域が存在したが、図１０に示すように撮影画面下側の測距領域がひとつであっても、撮影画面下側端部を含まないように測距領域を変更し測距を行う構成としても良い。すなわち、図１０において点線で示す測距領域を実線で示すように、特に縦方向について大きさを小さく、位置を上へ、地面などの障害物が入らないように変更する。
【００３９】
＜第４の実施形態＞
以下、図１１を参照しながら本発明の第４の実施形態を、第１の実施形態と同様に電子カメラに用いた場合について説明する。ここに図１１は本発明の第４、および後述の第５の実施形態における測距領域を示す図である。第４の実施形態は以下に示す動作をすることを特徴とする。
【００４０】
第４の実施形態も図２のフローチャートに従って制御を行う。第１の実施形態と同じ動作を行う部分の説明は省略する。ステップＳ３０６ではステップＳ３０５において撮影画面下側に位置すると判断された複数の測距領域（図１１（Ａ）のＨ７，Ｈ８，Ｈ９）を、システム制御用ＣＰＵ２１５に内蔵される図示しない演算メモリに記憶し、全ての測距領域を操作表示部２１６へ表示する。ステップＳ３０７ではステップＳ３０５において撮影画面下側に位置すると判断された測距領域（図１１（Ｂ）のV７，V８，V９）を、システム制御用ＣＰＵ２１５に内蔵される図示しない演算メモリに記憶し、全ての測距領域を操作表示部２１６へ表示する。
【００４１】
また、ステップＳ３１１のＡＦ動作のサブルーチンでは以下に示す動作をする。ステップＳ６０６ではステップＳ３０６またはステップＳ３０７で記憶した撮影画面下側の複数の測距領域において、焦点評価値が最大値を示したレンズ位置と他の測距領域のレンズとの差が予め設定された値よりも小さい場合には、記憶した該測距領域を除いた複数の測距領域（図１１（Ａ）のＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５，Ｈ６、または図１１（Ｂ）のＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６）におけるステップＳ６０５で求めた焦点評価値の最大値とそのレンズ位置の組み合わせから、合焦すべき測距領域を予め設定された演算により選択する。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態によればカメラの制御を行うことにより、本実施形態を使用した図１１に示すように撮影画面下側に複数の測距領域が配置された電子スチルカメラ等において、カメラの姿勢によらず主被写体よりも近い被写体が撮影画面下側に存在する誤測距の起こりやすい場合においても、より精度の良い測距が可能となる。
【００４３】
＜第５の実施形態＞
以下、図１１を参照しながら本発明の第５の実施形態を、第１の実施形態と同様に電子カメラに用いた場合について説明する。第５の実施形態は以下に示す動作をすることを特徴とする。
【００４４】
第５の実施形態も図２のフローチャートに従って制御を行う。第１の実施形態と同じ動作を行う部分の説明は省略する。ステップＳ３０６ではステップＳ３０５において撮影画面下側に位置すると判断された複数の測距領域（図１１（Ａ）のＨ７，Ｈ８，Ｈ９）を、システム制御用ＣＰＵ２１５に内蔵される図示しない演算メモリに記憶し、全ての測距領域を操作表示部２１６へ表示する。ステップＳ３０７ではステップＳ３０５において撮影画面下側に位置すると判断された測距領域（図１１（Ｂ）のＶ７，Ｖ８，Ｖ９）を、システム制御用ＣＰＵ２１５に内蔵される図示しない演算メモリに記憶し、全ての測距領域を操作表示部２１６へ表示する。
【００４５】
また、ステップＳ３１１のＡＦ動作のサブルーチンでは以下に示す動作をする。ステップＳ６０６ではステップＳ３０６またはステップＳ３０７で記憶した撮影画面下側の複数の測距領域において、より至近端のレンズ位置で焦点評価値が最大値を示した測距領域が存在し、かつ他の撮影画面下側の測距領域とのレンズ位置の差が予め設定された値よりも大きい場合には、より至近端のレンズ位置で焦点評価値が最大値を示した測距領域を除いた複数の測距領域において、ステップＳ６０５で求めた焦点評価値の最大値とそのレンズ位置の組み合わせから、合焦すべき測距領域を予め設定された演算により選択する。すなわち図１１（Ｂ）に示す縦位置撮影において、撮影画面下側に位置する測距領域Ｖ７、Ｖ８，Ｖ９のうち、例えばＶ７における焦点評価値が最大値を示したレンズ位置がＶ８，Ｖ９と比べて設定された値よりも大きな差をもった場合には、測距領域Ｖ７を除いて合焦すべき測距領域の選択を行う。
【００４６】
本実施形態によれば、カメラの制御を行うことにより、本実施形態を使用した電子スチルカメラ等はカメラの姿勢によらず、主被写体よりも近い被写体が撮影画面下側の一部に存在する誤測距の起こりやすい場合においても、より精度の良い測距が可能となる。
【００４７】
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、撮影時のカメラの姿勢によらずに撮影画面下側に位置する測距領域の測距情報は選択しないため、主被写体よりも近い被写体が撮影画面下側に存在しても、より精度の良い測距が可能となる。
【００４８】
また、本発明の実施形態によれば、撮影時のカメラの姿勢によらずに撮影画面下側に位置する測距領域について、より撮影画面下方端に近い部分を含まないように大きさ及び位置の少なくとも一方を変更するため、主被写体よりも近い被写体が撮影画面下方端に存在する場合においても、より精度の良い測距が可能となる。
【００４９】
また、本発明の実施形態によれば、撮影時のカメラの姿勢によらずに撮影画面下側に位置する複数の測距領域の測距情報は選択しないため、主被写体よりも近い被写体が撮影画面下側に存在しても、より精度の良い測距が可能となる。
【００５０】
さらに、本発明の実施形態によれば、撮影時のカメラの姿勢によらずに、主被写体よりも近い被写体が撮影画面下側の一部に存在する場合においても、より至近端の測距結果を示した測距領域の測距情報は選択しないため、より精度の良い測距が可能となる。
【００５１】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００５２】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００５３】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることが出来る。
【００５４】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００５５】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、主被写体よりも近い被写体が撮影画面下側に存在する誤測距の起こりやすい場合においても精度のよい測距が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に適用可能な電子カメラの構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態として適用した電子カメラの動作を表すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態における横位置撮影時の測距領域及び縦位置撮影時の測距領域を示した図である。
【図４】図２におけるフォーカスレンズのリセットの動作を表すフローチャートである。
【図５】図２におけるＡＦ動作のサブルーチンを示したフローチャートである。
【図６】図２における撮影動作のサブルーチンを示したフローチャートである。
【図７】フォトインタラプタの位置と出力の関係を表す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態における横位置撮影時の測距領域及び縦位置撮影時の測距領域を示した図である。
【図９】本発明の第３の実施形態における横位置撮影時の測距領域及び縦位置撮影時の測距領域を示した図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態において撮影画面下側の測距領域が一つとなる時を示した図である。
【図１１】本発明の第４、第５の実施形態における測距領域を示した図である。
【図１２】撮影画面下側に主被写体よりも近くに被写体が存在する例を示した図である。
【符号の説明】
２０１：固定レンズ
２０２：絞り及びシャッター
２０３：モータ
２０４：メカ駆動回路
２０５：フォーカスレンズ
２０６：フォトインタラプタ
２０７：モータ
２０８：フォーカスレンズ駆動回路
２０９：撮像素子
２１０：タイミング信号処理回路
２１１：前置処理回路
２１２：Ａ/Ｄ変換器
２１３：バッファメモリ
２１４：メモリコントローラ
２１５：マイクロコントローラ
２１６：操作表示部
２１７：操作部
２１８：不揮発性メモリ
２１９：インターフェース
２２０：拡張ユニット
２２１：インターフェース
２２２：記録媒体
２２３：メインスイッチ
２２４：スイッチ
２２５：撮影スイッチ
２２６：モードスイッチ
２２７：フラッシュ
２２８：補助光源
２２９：姿勢検出センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子スチルカメラやビデオカメラ等に適用可能な自動合焦装置、自動合焦方法、記録媒体及びプログラムに関し、特に、正確な主被写体の測距に供する自動合焦装置、自動合焦方法、記録媒体及びプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
主被写体が撮影画面中央になくてもＡＦロックなどの手順を踏まずに主被写体に合焦でき、かつ即写性を備えるため、撮影画面内に複数の測距領域を有する多点測距カメラが販売されている。多点測距カメラにおいては測距領域を広く設ければ、画面の端部に位置する主被写体を測距することが可能となる。しかし、主被写体を全ての被写体の中から選択することは困難であり、また測距範囲を広げた分だけ主被写体がどこに存在するかを正しく検出する工夫が必要となる。
【０００３】
その工夫のひとつとして、カメラの姿勢検出手段を備え、撮影時のカメラの姿勢に対し主被写体が存在する可能性の高い撮影画面内の測距領域により測距を行う銀塩カメラが販売されている。これにより、例えば撮影画面中央部よりも縦位置画面の中央上部に主被写体のピントを合わせたい部分が来る場合が比較的多い縦位置撮影、例えば人物の撮影などにおいて、より精度良く測距できる。
【０００４】
一方で、電子スチルカメラやビデオカメラなどでは、ＣＣＤなどの撮像素子から得られる輝度信号の高周波成分を信号処理し、合焦動作を行う自動焦点検出装置が用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような自動焦点検出装置において、各画面内に設定された測距領域内の信号の高周波成分を積分することにより最もコントラストの多いレンズ位置を検出し合焦点とする積分型の場合、測距領域内に焦点距離の異なる被写体が同時に存在する場合に誤測距を起こしやすい問題がある。
【０００６】
また、撮影領域の長手方向に測距領域が広がった自動焦点検出装置を持つカメラにおいては、縦位置撮影においては縦方向に長い領域で測距を行うこととなる。この縦位置撮影においては横位置撮影に比べ、主被写体よりも近い被写体が撮影画面下側に存在する確率が高い。このため縦方向に長い測距領域で測距を行うと、主被写体よりも近くに存在する撮影画面下側の被写体にピントがあってしまう問題がある。同様の問題は横位置撮影時においてもたびたびみられる。例を図１２に示すと、人物の手前にあるテーブルや、人物の立つ位置より手前の床や地面などが撮影画面下側に写る場合である。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、姿勢に関係なく、正確に主被写体の測距ができる自動合焦装置、自動合焦方法、記録媒体及びプログラムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明の第１の態様である自動合焦装置は、自動合焦装置の姿勢を検出し、撮影画面の下方領域を判断する下方領域判断手段と、フォーカスレンズを移動させながら前記撮影画面上の下方領域の測距領域を含む複数の測距領域のそれぞれにおいて焦点評価値とフォーカスレンズ位置を検出する検出手段と、前記撮影画面上の下方領域の測距領域を含む測距領域を表示するよう制御する表示制御手段と、前記下方領域判断手段による判断結果および前記検出手段による検出結果に基づいて、前記複数の測距領域から合焦すべき測距領域を選択する測距領域選択手段とを有し、前記測距領域選択手段は、前記下方領域の測距領域の焦点評価値が最大値を示すフォーカスレンズ位置と、他の測距領域の焦点評価値が最大値を示すフォーカスレンズ位置との差が予め設定された値よりも小さい場合、前記下方領域を除く前記撮影画面上の領域から合焦すべき測距領域を選択することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の第２の態様である自動合焦方法は、自動合焦装置の姿勢を検出し、撮影画面の下方領域を判断する下方領域判断ステップと、フォーカスレンズを移動させながら前記撮影画面上の下方領域の測距領域を含む複数の測距領域のそれぞれにおいて焦点評価値とフォーカスレンズ位置を検出する検出ステップと、前記撮影画面上の下方領域の測距領域を含む測距領域を表示するよう制御する制御ステップと、前記下方領域判断ステップの判断結果および前記検出ステップの検出結果に基づいて、前記複数の測距領域から合焦すべき測距領域を選択する測距領域選択ステップとを有し、前記測距領域選択ステップでは、前記下方領域の測距領域の焦点評価値が最大値を示すフォーカスレンズ位置と他の測距領域の焦点評価値との差が予め設定された値よりも小さい場合、前記下方領域を除く前記撮影画面上の領域から合焦すべき測距領域を選択することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の第３の態様であるプログラムは、自動合焦装置の姿勢を検出して撮影画面の下方領域を判断し、フォーカスレンズを移動させながら前記撮影画面上の下方領域の測距領域を含む複数の測距領域のそれぞれにおいて焦点評価値とフォーカスレンズ位置を検出し、前記撮影画面上の下方領域の測距領域を含む測距領域を表示するよう制御し、前記下方領域の判断結果および前記焦点評価値とフォーカスレンズ位置の検出結果に基づいて、前記複数の測距領域から合焦すべき測距領域を選択する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記合焦すべき測距領域を選択する処理において、前記下方領域の測距領域の焦点評価値が最大値を示すフォーカスレンズ位置と他の測距領域の焦点評価値との差が予め設定された値よりも小さい場合、前記下方領域を除く前記撮影画面上の領域から合焦すべき測距領域を選択することを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明の第４の態様であるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、自動合焦装置の姿勢を検出して撮影画面の下方領域を判断し、フォーカスレンズを移動させながら前記撮影画面上の下方領域の測距領域を含む複数の測距領域のそれぞれにおいて焦点評価値とフォーカスレンズ位置を検出し、前記撮影画面上の下方領域の測距領域を含む測距領域を表示するよう制御し、前記下方領域の判断結果および前記焦点評価値とフォーカスレンズ位置の検出結果に基づいて、前記複数の測距領域から合焦すべき測距領域を選択する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記合焦すべき測距領域を選択する処理において、前記下方領域の測距領域の焦点評価値が最大値を示すフォーカスレンズ位置と他の測距領域の焦点評価値との差が予め設定された値よりも小さい場合、前記下方領域を除く前記撮影画面上の領域から合焦すべき測距領域を選択することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明に適用可能な電子カメラの構成を示したブロック図である。２０１は固定レンズ、２０２は光量を制御する絞り及びシャッター、２０３は絞り及びシャッターを動かすモータ、２０４はモータ２０３を駆動して絞り及びシャッター２０２を動かすメカ系駆動回路、２０５は後述する撮像素子上に焦点をあわせるためのフォーカスレンズ、２０６はフォーカスレンズ２０５のリセット位置を検出するフォトインタラプタ、２０７はフォーカスレンズ２０５を駆動するモータ、２０８はモータ２０７を駆動してフォーカスレンズを動かすフォーカスレンズ駆動回路、２０９は被写体からの反射光を電気信号に変換する受光手段又は光電変換手段としての撮像素子、２１０は撮像素子２０９を動作させるために必要なタイミング信号を発生するタイミング信号発生回路、２１１は撮像素子２０９の出力ノイズを除去するＣＤＳ回路やＡ／Ｄ変換前に行う非線形増幅回路を備えた前置処理回路、２１２はＡ／Ｄ変換器、２１３はバッファメモリ、２１４はメモリの読み書きやＤＲＡＭのリフレッシュ動作を制御するメモリコントローラ、２１５は撮影シーケンスなどシステムを制御するシステム制御用ＣＰＵ、２１６は操作補助のための表示やカメラの状態の表示の他、撮影時には撮影画面と測距領域を表示する操作表示部、２１７はカメラを外部から操作するための操作部、２１８は電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、２１９は後述する拡張ユニットとのインターフェース、２２０は電子カメラ本体に接続して各種処理や操作を行うための着脱自在な拡張ユニット、２２１は後述する記録媒体との接続のためのインターフェース、２２２はメモリカードやハードディスクなどの記録媒体、２２３はシステムに電源を投入するためのメインスイッチ、２２４はＡＦやＡＥ等の撮影スタンバイ動作を行うためのスイッチ(以下ＳＷ１と記す)、２２５はＳＷ１の操作後、撮影を行う撮影スイッチ(以下ＳＷ２と記す)、２２６は撮影モードを設定するモードスイッチ、２２７はフラッシュ、及び２２８はＬＥＤ等を光源とする投光手段としての補助光源、２２９はカメラの姿勢を検出する検出手段としてのセンサである。
【００１４】
＜第１の実施形態＞
次に、本発明の自動合焦装置の第１の実施形態の動作を図２、及び図３を参照しながら詳述する。ここに図２は、本実施形態の自動合焦装置の動作を表すフローチャートであり、図３（Ａ）は本発明第１の実施形態における横位置撮影時の測距領域を示す図であり、図３（Ｂ）は本発明の第１の実施形態における縦位置撮影時の測距領域を示す図である。図３（Ａ）、図３（Ｂ）に実線で示す測距領域は操作表示部２１６に表示される測距領域であり、また点線で示す測距領域は操作表示部２１６には表示されない測距領域である。
【００１５】
まず、ステップＳ３０１でメインスイッチ２２３の状態を検出し、ＯＮであればステップＳ３０２へ進む。ここに、メインスイッチ２２３の機能はシステムに電源を投入することである。ステップＳ３０２では記録媒体２２２の残容量を調べ、残容量が０であればステップＳ３０３へ進み、そうでなければステップＳ３０４へ進む。ステップＳ３０３では記録媒体２２２の残容量が０であることを警告してステップＳ３０１に戻る。警告は操作表示部２１６に表示するか又は図示しない音声出力部から警告音を出すか、又はその両方をおこなってもよい。ステップＳ３０４では後述する図４のフローチャートに従ってフォーカスレンズ２０５をリセットする。
【００１６】
ステップＳ３０５では姿勢検出センサ２２９によりカメラの姿勢を検出し、縦位置であればステップＳ３０７へ進み、そうでなければステップＳ３０６へ進む。ステップＳ３０６では、撮像素子２０９の撮影画面内での測距領域のうち姿勢検出センサ２２９により撮影画面下側に位置すると判断された測距領域を、システム制御用ＣＰＵ２１５に内蔵される図示しない演算メモリに記憶し、該測距領域を除いた図３（Ａ）に実線で示すような測距領域を操作表示部２１６に表示する。ステップＳ３０７では姿勢検出センサ２２９により撮影画面下側に位置すると判断された測距領域を、システム制御用ＣＰＵ２１５に内蔵される図示しない演算メモリに記憶し、該測距領域を除いた図３（Ｂ）に実線で示すような測距領域を操作表示部２１６に表示する。
【００１７】
ステップＳ３０８ではスイッチＳＷ１の状態を調べ、ＯＮであればステップＳ３１０へ進み、そうでなければステップＳ３０９へ進む。ここに、ＳＷ１の機能は、ＡＦやＡＥなどの撮影スタンバイ動作を行うことである。ステップＳ３０９ではメインスイッチ２２３の状態を調べ、ＯＮであればステップＳ３０５へ、そうでなければステップＳ３０１へ進む。ステップＳ３１０では撮像素子２０９の出力信号から被写体輝度を算出する。ステップＳ３１１では後述する図５のフローチャートに従ってＡＦ動作を行う。この時、被写体輝度が所定値より低い場合には補助光源２２８を被写体に向けて所定時間投光する。
【００１８】
ステップＳ３１２はＳＷ２の状態を調べ、ＯＮであればステップＳ３１４へ、そうでなければステップＳ３１３へ進む。ここに、ＳＷ２の機能はＳＷ１の操作後撮影を行うことである。ステップＳ３１３ではＳＷ１の状態を調べ、ＯＮであればステップＳ３１２へ戻り、そうでなければステップＳ３０５へ戻る。ステップＳ３１４では後述する図６のフローチャートにしたがって撮影動作をおこなう。ステップＳ３１５では記録媒体２２２の残容量を調べ、残容量が０であればステップＳ３０３へ進み、そうでなければステップＳ３１６へ進む。ステップＳ３１６ではＳＷ２の状態を調べ、ＯＮでなければステップＳ３１３へ進む。
【００１９】
以下、図４のフローチャートを参照しながら図２におけるステップＳ３０４のフォーカスレンズのリセットについて説明する。ここに、図４は、図２のフローチャートにおけるフォーカスレンズのリセットの動作（ステップＳ３０４）のフローチャートである。本説明において、フォトインタラプタ２０６の位置と出力の関係を図７に示すようにフォーカスレンズ２０５がフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して無限端側にあるときはフォトインタラプタ２０６の出力は“Ｌｏ”、至近端側にあるときは“Ｈｉ”になるものとする。
【００２０】
まず、ステップＳ５０１ではフォトインタラプタ２０６の出力の状態を調べて、“Ｌｏ”であればステップＳ５０２へ進み、そうでなければステップＳ５０３へ進む。ステップＳ５０２では、ステップＳ５０１でフォトインタラプタ２０６の出力によりフォーカスレンズ２０５はフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して無限端側にあると判断されるのでフォーカスレンズ２０５を至近端側へ１ステップ移動する。ステップＳ５０３ではフォトインタラプタ２０６の出力の状態を調べ、“Ｈｉ”であればステップＳ５０４へ進み、そうでなければステップＳ３０５へ進む。ステップＳ５０４では、ステップＳ５０３でフォトインタラプタ２０６の出力によりフォーカスレンズ２０５はフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して至近端側にあると判定されるので、フォーカスレンズ２０５を無限端側へ１ステップ移動する。
【００２１】
このようにしてフォーカスレンズ２０５をリセットした場合の動作について説明する。まず、メインスイッチ２２３をＯＮにしたときのフォーカスレンズ２０５の位置がフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して無限端側にあった場合、フォトインタラプタ２０６の出力は“Ｌｏ”であるので図４のステップＳ５０１、ステップＳ５０２によってフォーカスレンズ２０５はフォトインタラプタ２０６の出力が“Ｈｉ”になるまで至近端側へ１ステップずつ移動される。図７のフォトインタラプタ出力切り替え位置を越えたところでフォトインタラプタ２０６の出力は“Ｈｉ”に切り替わるので、今度は図４のステップＳ５０３、ステップＳ５０４にしたがってフォトインタラプタ２０６の出力が“Ｌｏ”になるまで無限端側へ１ステップずつ移動される。こうして最終的にはフォーカスレンズ２０５は図７のリセット位置で止まる。
【００２２】
メインスイッチ２２３をＯＮにしたときのフォーカスレンズ２０５の位置がフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して至近端側にあった場合は、無限端側へのみフォーカスレンズ２０５を移動してフォトインタラプタ２０６の出力が“Ｌｏ”になったら止める。こうして前述のメインスイッチ２２３をＯＮにしたときのフォーカスレンズ２０５の位置がフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して無限端側にあった場合と同様に、最終的にはフォーカスレンズ２０５は図７のリセット位置に止まる。
【００２３】
次に、図５のフローチャートを参照しながら図２のフローチャートにおけるステップＳ３１１のＡＦ動作のサブルーチンを説明する。ＡＦ動作は撮像素子から得られる信号の高域成分（以下、焦点評価値と記す）のピーク検出により行われる。ここに図５は、図２のフローチャートにおけるＡＦ動作（ステップＳ３１１）のサブルーチンのフローチャートである。
【００２４】
まず、ステップＳ６０１ではフォーカスレンズ２０５をスキャン開始位置に移動する。ここではスキャン開始位置を測距範囲における無限端に設定するものとする。ステップＳ６０２では、ステップＳ３０６またはステップＳ３０７で記憶した撮影画面下側に位置する測距領域を含む全ての測距領域毎の焦点評価値とフォーカスレンズ２０５の位置を記憶する。フォーカスレンズ２０５の位置の検出はフォーカスレンズ駆動モータ２０７にステッピングモータを用いている場合は、リセット位置検出用のフォトインタラプタ２０６によって検出されるリセット位置からの相対位置として検出される。ステップＳ６０３ではレンズ位置が終了位置にあるかどうかを調べ、終了位置であればステップＳ６０５へ、そうでなければステップＳ６０４へ進む。ここではスキャン終了位置を測距範囲における至近端に設定するものとする。ステップＳ６０４ではフォーカスレンズ２０５を駆動して至近方向へ所定量動かす。
【００２５】
ステップＳ６０５では複数の測距領域毎にステップＳ６０２で記憶した焦点評価値の最大値を求め、その時のフォーカスレンズ２０５の位置を抽出する。ステップＳ６０６ではステップＳ３０６またはステップＳ３０７で記憶した撮影画面下側の測距領域を除いた複数の測距領域について、ステップＳ６０５で求めた焦点評価値の最大値とそのレンズ位置の組み合わせから、合焦すべき測距領域を予め設定された演算により選択する。ステップＳ６０７ではステップＳ６０６で選択された測距領域において、焦点評価値が最大値を示した位置へフォーカスレンズ２０５を移動する。
【００２６】
以下、図６のフローチャートを参照しながら図２のフローチャートにおけるステップＳ３１４の撮影動作のサブルーチンを説明する。ここに、図６は、図２のフローチャートにおける撮影動作（ステップＳ３１４）のサブルーチンのフローチャートである。
【００２７】
まず、ステップＳ７０１では被写体輝度を測定する。ステップ７０２ではステップＳ７０１で測定した被写体輝度に応じて撮像素子２０９への露光を行う。ステップＳ７０３では前置処理回路２１１にて撮像素子２０９の出力ノイズ除去やＡ／Ｄ変換前に行う非線形処理などを行う。ステップＳ７０４では前置処理回路２１１からのアナログ信号をデジタル信号に変換する。ステップＳ７０５ではＡ／Ｄ変換器２１２からの出力データをメモリコントローラ２１４を介してバッファメモリ２１３内のデータを一時的に格納する。ステップＳ７０６ではバッファメモリ２１３内のデータをメモリコントローラ２１４、記録インターフェース２２１を介してカメラ本体に装着されたメモリカードなどの記録媒体２２２へ転送する。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態によれば、カメラの制御を行うことにより、本実施形態を使用した電子スチルカメラ等はカメラの姿勢によらず、主被写体よりも近い被写体が撮影画面下側に存在する誤測距の起こりやすい場合においても、より精度の良い測距が可能となる。
【００２９】
なお、前述の説明では、姿勢検出センサにより撮影画面下側に位置すると判断された測距領域をステップＳ３０５で記憶し、ステップＳ６０２で該測距領域を含む全ての測距領域毎の焦点評価値とその最大値を求めた後で、ステップＳ３０５で記憶された該測距領域の焦点評価値を除外する構成となっているが、ステップＳ３０５で撮影画面下側にあると判断された測距領域についてはステップＳ６０２における焦点評価値を求める対象測距領域から除外する構成にしても良い。
【００３０】
＜第２の実施形態＞
次に、図８を参照しながら本発明の第２の実施形態を、第１の実施形態と同様に電子カメラに用いた場合について説明する。ここに図８（Ａ）は本発明の第２の実施形態における横位置撮影時の測距領域を示す図であり、図８（Ｂ）は本発明の第２の実施形態における縦位置撮影時の測距領域を示す図である。図８（Ａ）、図８（Ｂ）に実線で示す測距領域は操作表示部２１６に表示される測距領域であり、また点線で示す測距領域は操作表示部２１６には表示されない測距領域である。第２の実施形態は以下に示す動作をすることを特徴とする。
【００３１】
第２の実施形態も図２のフローチャートに従って制御を行う。第１の実施形態と同じ動作を行う部分の説明は省略する。ステップＳ３０６において撮像素子２０９の撮影画面内での測距領域が図８（Ａ）に示すような撮影画面の長手方向に複数並ぶ場合には、撮影画面下側に位置する測距領域が存在しないため、全ての測距領域を操作表示部２１６へ表示する。ステップＳ３０７では姿勢検出センサ２２９により撮影画面下側に位置すると判断された測距領域を、システム制御用ＣＰＵ２１５に内蔵される図示しない演算メモリに記憶し、操作表示部２１６には図８（Ｂ）に実線で示すように該測距領域を除いて表示する。
【００３２】
また、ステップＳ３１１のＡＦ動作のサブルーチンでは以下に示す動作をする。ステップＳ６０２では、ステップＳ３０７で記憶した撮影画面下側に位置する測距領域を含む全ての測距領域毎の焦点評価値とフォーカスレンズ２０５の位置を記憶する。ステップＳ６０６ではステップＳ３０７で記憶した撮影画面下側の測距領域を除いた複数の測距領域について、ステップＳ６０５で求めた焦点評価値の最大値とそのレンズ位置の組み合わせから、合焦すべき測距領域を予め設定された演算により選択する。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態によれば、カメラの制御を行うことにより、本実施形態を使用した測距領域が図８に示すような撮影画面の長手方向に複数並ぶ電子スチルカメラ等において、カメラの姿勢によらず主被写体よりも近い被写体が撮影画面下側に存在する誤測距の起こりやすい場合においても、より精度の良い測距が可能となる。
【００３４】
＜第３の実施形態＞
次に、図９を参照しながら本発明の第３の実施形態を、第１の実施形態と同様に電子カメラに用いた場合について説明する。ここに図９（Ａ）は本発明の第３の実施形態における横位置撮影時の測距領域を示す図であり、図９（Ｂ）は本発明の第３の実施形態における縦位置撮影時の測距領域を示す図である。図９（Ａ）、図９（Ｂ）に実線で示す測距領域は、後述のステップＳ３０６及びステップＳ３０７における測距領域変更後に操作表示部２１６に表示される測距領域であり、一方の点線で示す測距領域は、後述のステップＳ３０６及びステップＳ３０７における測距領域変更前の撮影画面下側に位置する測距領域であり、操作表示部２１６には表示されない。第３の実施形態は以下に示す動作をすることを特徴とする。
【００３５】
第３の実施形態も図２のフローチャートに従って制御を行う。第１の実施形態と同じ動作を行う部分の説明は省略する。ステップＳ３０６ではステップＳ３０５において撮影画面下側に位置すると判断された複数の測距領域（図９（Ａ）に点線で示す）について、図９（Ａ）に実線で示すように撮影画面下側端部を含まないように測距領域の変更を行い、変更された測距領域を操作表示部２１６に表示する。ステップＳ３０７ではステップＳ３０５において撮影画面下側に位置すると判断された複数の測距領域（図９（Ｂ）に点線で示す）について、図９（Ｂ）に実線で示すように撮影画面下側端部を含まないように測距領域の変更を行い、変更された測距領域を操作表示部２１６に表示する。ステップＳ３０６及びステップＳ３０７における測距領域の変更は、それぞれ図９（Ａ）、図９（Ｂ）において点線で示す測距領域を実線で示すように、その大きさまたは位置の少なくとも一方が変更されるように行う。
【００３６】
また、ステップＳ３１１のＡＦ動作のサブルーチンでは以下に示す動作をする。ステップＳ６０２では、ステップＳ３０６またはステップＳ３０７で変更した測距領域を含む全ての測距領域毎の焦点評価値とフォーカスレンズ２０５の位置を記憶する。ステップＳ６０６ではステップＳ３０６またはステップＳ３０７で変更した測距領域を含む全ての測距領域について、ステップＳ６０５で求めた焦点評価値の最大値とそのレンズ位置の組み合わせから、合焦すべき測距領域を予め設定された演算により選択する。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態によればカメラの制御を行うことにより、本実施形態を使用した電子スチルカメラ等はカメラの姿勢によらず、主被写体よりも近い被写体が撮影画面下側端部に存在する誤測距の起こりやすい場合においても、より精度の良い測距が可能となる。
【００３８】
なお、前述の説明では、撮影画面下側に複数の測距領域が存在したが、図１０に示すように撮影画面下側の測距領域がひとつであっても、撮影画面下側端部を含まないように測距領域を変更し測距を行う構成としても良い。すなわち、図１０において点線で示す測距領域を実線で示すように、特に縦方向について大きさを小さく、位置を上へ、地面などの障害物が入らないように変更する。
【００３９】
＜第４の実施形態＞
以下、図１１を参照しながら本発明の第４の実施形態を、第１の実施形態と同様に電子カメラに用いた場合について説明する。ここに図１１は本発明の第４、および後述の第５の実施形態における測距領域を示す図である。第４の実施形態は以下に示す動作をすることを特徴とする。
【００４０】
第４の実施形態も図２のフローチャートに従って制御を行う。第１の実施形態と同じ動作を行う部分の説明は省略する。ステップＳ３０６ではステップＳ３０５において撮影画面下側に位置すると判断された複数の測距領域（図１１（Ａ）のＨ７，Ｈ８，Ｈ９）を、システム制御用ＣＰＵ２１５に内蔵される図示しない演算メモリに記憶し、全ての測距領域を操作表示部２１６へ表示する。ステップＳ３０７ではステップＳ３０５において撮影画面下側に位置すると判断された測距領域（図１１（Ｂ）のV７，V８，V９）を、システム制御用ＣＰＵ２１５に内蔵される図示しない演算メモリに記憶し、全ての測距領域を操作表示部２１６へ表示する。
【００４１】
また、ステップＳ３１１のＡＦ動作のサブルーチンでは以下に示す動作をする。ステップＳ６０６ではステップＳ３０６またはステップＳ３０７で記憶した撮影画面下側の複数の測距領域において、焦点評価値が最大値を示したレンズ位置と他の測距領域のレンズとの差が予め設定された値よりも小さい場合には、記憶した該測距領域を除いた複数の測距領域（図１１（Ａ）のＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５，Ｈ６、または図１１（Ｂ）のＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６）におけるステップＳ６０５で求めた焦点評価値の最大値とそのレンズ位置の組み合わせから、合焦すべき測距領域を予め設定された演算により選択する。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態によればカメラの制御を行うことにより、本実施形態を使用した図１１に示すように撮影画面下側に複数の測距領域が配置された電子スチルカメラ等において、カメラの姿勢によらず主被写体よりも近い被写体が撮影画面下側に存在する誤測距の起こりやすい場合においても、より精度の良い測距が可能となる。
【００４３】
＜第５の実施形態＞
以下、図１１を参照しながら本発明の第５の実施形態を、第１の実施形態と同様に電子カメラに用いた場合について説明する。第５の実施形態は以下に示す動作をすることを特徴とする。
【００４４】
第５の実施形態も図２のフローチャートに従って制御を行う。第１の実施形態と同じ動作を行う部分の説明は省略する。ステップＳ３０６ではステップＳ３０５において撮影画面下側に位置すると判断された複数の測距領域（図１１（Ａ）のＨ７，Ｈ８，Ｈ９）を、システム制御用ＣＰＵ２１５に内蔵される図示しない演算メモリに記憶し、全ての測距領域を操作表示部２１６へ表示する。ステップＳ３０７ではステップＳ３０５において撮影画面下側に位置すると判断された測距領域（図１１（Ｂ）のＶ７，Ｖ８，Ｖ９）を、システム制御用ＣＰＵ２１５に内蔵される図示しない演算メモリに記憶し、全ての測距領域を操作表示部２１６へ表示する。
【００４５】
また、ステップＳ３１１のＡＦ動作のサブルーチンでは以下に示す動作をする。ステップＳ６０６ではステップＳ３０６またはステップＳ３０７で記憶した撮影画面下側の複数の測距領域において、より至近端のレンズ位置で焦点評価値が最大値を示した測距領域が存在し、かつ他の撮影画面下側の測距領域とのレンズ位置の差が予め設定された値よりも大きい場合には、より至近端のレンズ位置で焦点評価値が最大値を示した測距領域を除いた複数の測距領域において、ステップＳ６０５で求めた焦点評価値の最大値とそのレンズ位置の組み合わせから、合焦すべき測距領域を予め設定された演算により選択する。すなわち図１１（Ｂ）に示す縦位置撮影において、撮影画面下側に位置する測距領域Ｖ７、Ｖ８，Ｖ９のうち、例えばＶ７における焦点評価値が最大値を示したレンズ位置がＶ８，Ｖ９と比べて設定された値よりも大きな差をもった場合には、測距領域Ｖ７を除いて合焦すべき測距領域の選択を行う。
【００４６】
本実施形態によれば、カメラの制御を行うことにより、本実施形態を使用した電子スチルカメラ等はカメラの姿勢によらず、主被写体よりも近い被写体が撮影画面下側の一部に存在する誤測距の起こりやすい場合においても、より精度の良い測距が可能となる。
【００４７】
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、撮影時のカメラの姿勢によらずに撮影画面下側に位置する測距領域の測距情報は選択しないため、主被写体よりも近い被写体が撮影画面下側に存在しても、より精度の良い測距が可能となる。
【００４８】
また、本発明の実施形態によれば、撮影時のカメラの姿勢によらずに撮影画面下側に位置する測距領域について、より撮影画面下方端に近い部分を含まないように大きさ及び位置の少なくとも一方を変更するため、主被写体よりも近い被写体が撮影画面下方端に存在する場合においても、より精度の良い測距が可能となる。
【００４９】
また、本発明の実施形態によれば、撮影時のカメラの姿勢によらずに撮影画面下側に位置する複数の測距領域の測距情報は選択しないため、主被写体よりも近い被写体が撮影画面下側に存在しても、より精度の良い測距が可能となる。
【００５０】
さらに、本発明の実施形態によれば、撮影時のカメラの姿勢によらずに、主被写体よりも近い被写体が撮影画面下側の一部に存在する場合においても、より至近端の測距結果を示した測距領域の測距情報は選択しないため、より精度の良い測距が可能となる。
【００５１】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００５２】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００５３】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることが出来る。
【００５４】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００５５】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、主被写体よりも近い被写体が撮影画面下側に存在する誤測距の起こりやすい場合においても精度のよい測距が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に適用可能な電子カメラの構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態として適用した電子カメラの動作を表すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態における横位置撮影時の測距領域及び縦位置撮影時の測距領域を示した図である。
【図４】図２におけるフォーカスレンズのリセットの動作を表すフローチャートである。
【図５】図２におけるＡＦ動作のサブルーチンを示したフローチャートである。
【図６】図２における撮影動作のサブルーチンを示したフローチャートである。
【図７】フォトインタラプタの位置と出力の関係を表す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態における横位置撮影時の測距領域及び縦位置撮影時の測距領域を示した図である。
【図９】本発明の第３の実施形態における横位置撮影時の測距領域及び縦位置撮影時の測距領域を示した図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態において撮影画面下側の測距領域が一つとなる時を示した図である。
【図１１】本発明の第４、第５の実施形態における測距領域を示した図である。
【図１２】撮影画面下側に主被写体よりも近くに被写体が存在する例を示した図である。
【符号の説明】
２０１：固定レンズ
２０２：絞り及びシャッター
２０３：モータ
２０４：メカ駆動回路
２０５：フォーカスレンズ
２０６：フォトインタラプタ
２０７：モータ
２０８：フォーカスレンズ駆動回路
２０９：撮像素子
２１０：タイミング信号処理回路
２１１：前置処理回路
２１２：Ａ/Ｄ変換器
２１３：バッファメモリ
２１４：メモリコントローラ
２１５：マイクロコントローラ
２１６：操作表示部
２１７：操作部
２１８：不揮発性メモリ
２１９：インターフェース
２２０：拡張ユニット
２２１：インターフェース
２２２：記録媒体
２２３：メインスイッチ
２２４：スイッチ
２２５：撮影スイッチ
２２６：モードスイッチ
２２７：フラッシュ
２２８：補助光源
２２９：姿勢検出センサ
Claims (6)
- 自動合焦装置の姿勢を検出し、撮影画面の下方領域を判断する下方領域判断手段と、
フォーカスレンズを移動させながら前記撮影画面上の下方領域の測距領域を含む複数の測距領域のそれぞれにおいて焦点評価値とフォーカスレンズ位置を検出する検出手段と、
前記撮影画面上の下方領域の測距領域を含む測距領域を表示するよう制御する表示制御手段と、
前記下方領域判断手段による判断結果および前記検出手段による検出結果に基づいて、前記複数の測距領域から合焦すべき測距領域を選択する測距領域選択手段とを有し、
前記測距領域選択手段は、前記下方領域の測距領域の焦点評価値が最大値を示すフォーカスレンズ位置と、他の測距領域の焦点評価値が最大値を示すフォーカスレンズ位置との差が予め設定された値よりも小さい場合、前記下方領域を除く前記撮影画面上の領域から合焦すべき測距領域を選択することを特徴とする自動合焦装置。 - 前記下方領域に含まれる測距領域の大きさ及び位置の少なくとも一方を変更し、当該測距領域を前記下方領域外の測距領域とする測距領域変更手段を有することを特徴とする請求項１に記載の自動合焦装置。
- 前記測距領域選択手段により選択される前記測距領域の合焦位置に前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段とを更に有することを特徴とする請求項１に記載の自動合焦装置。
- 自動合焦装置の姿勢を検出し、撮影画面の下方領域を判断する下方領域判断ステップと、
フォーカスレンズを移動させながら前記撮影画面上の下方領域の測距領域を含む複数の測距領域のそれぞれにおいて焦点評価値とフォーカスレンズ位置を検出する検出ステップと、
前記撮影画面上の下方領域の測距領域を含む測距領域を表示するよう制御する制御ステップと、
前記下方領域判断ステップの判断結果および前記検出ステップの検出結果に基づいて、前記複数の測距領域から合焦すべき測距領域を選択する測距領域選択ステップとを有し、
前記測距領域選択ステップでは、前記下方領域の測距領域の焦点評価値が最大値を示すフォーカスレンズ位置と他の測距領域の焦点評価値との差が予め設定された値よりも小さい場合、前記下方領域を除く前記撮影画面上の領域から合焦すべき測距領域を選択することを特徴とする自動合焦方法。 - 自動合焦装置の姿勢を検出して撮影画面の下方領域を判断し、
フォーカスレンズを移動させながら前記撮影画面上の下方領域の測距領域を含む複数の測距領域のそれぞれにおいて焦点評価値とフォーカスレンズ位置を検出し、
前記撮影画面上の下方領域の測距領域を含む測距領域を表示するよう制御し、
前記下方領域の判断結果および前記焦点評価値とフォーカスレンズ位置の検出結果に基づいて、前記複数の測距領域から合焦すべき測距領域を選択する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記合焦すべき測距領域を選択する処理において、前記下方領域の測距領域の焦点評価値が最大値を示すフォーカスレンズ位置と他の測距領域の焦点評価値との差が予め設定された値よりも小さい場合、前記下方領域を除く前記撮影画面上の領域から合焦すべき測距領域を選択することを特徴とするプログラム。 - 自動合焦装置の姿勢を検出して撮影画面の下方領域を判断し、
フォーカスレンズを移動させながら前記撮影画面上の下方領域の測距領域を含む複数の測距領域のそれぞれにおいて焦点評価値とフォーカスレンズ位置を検出し、
前記撮影画面上の下方領域の測距領域を含む測距領域を表示するよう制御し、
前記下方領域の判断結果および前記焦点評価値とフォーカスレンズ位置の検出結果に基づいて、前記複数の測距領域から合焦すべき測距領域を選択する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記合焦すべき測距領域を選択する処理において、前記下方領域の測距領域の焦点評価値が最大値を示すフォーカスレンズ位置と他の測距領域の焦点評価値との差が予め設定された値よりも小さい場合、前記下方領域を除く前記撮影画面上の領域から合焦すべき測距領域を選択することを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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