JP4478377B2

JP4478377B2 - 自動合焦方法及び撮像装置

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Publication number: JP4478377B2
Application number: JP2002258075A
Authority: JP
Inventors: 宏幸荻野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-09-03
Filing date: 2002-09-03
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2022-09-03
Also published as: CN100377000C; CN101222585A; US20040080662A1; CN101222585B; JP2004094130A; US7365789B2; CN1488982A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子スチルカメラなどの撮像装置における特に、自動合焦方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子スチルカメラやビデオカメラなどのオートフォーカス装置では、ＣＣＤなどの撮像素子から得られる輝度信号の高域成分が最大になるレンズ位置を合焦位置とする方式において、撮像素子から得られる輝度信号の高域成分（以下、焦点評価値と言う）が増加する方向にレンズを動かし、焦点評価値が最大になる位置を合焦位置とする山登り方式や、測距範囲の全域にわたりレンズを駆動しながら焦点評価値を記憶していき、記憶した値の最大値に相当するレンズ位置を合焦位置とするスキャン方式が知られている。
【０００３】
これらの方式では通常、図１２のように撮影画面に対して中央部分を測距枠とし、この範囲内の被写体に対して焦点評価値が最大になるレンズ位置を合焦位置としている。このようにして得られたレンズ位置と焦点評価値の関係は図１３のような山の形になる。
【０００４】
この時被写体のコントラストが低く図１３のような山の形が得られず、合焦位置の算出が不可能な場合にはフォーカスレンズを予め設定された所定の位置に移動する方式が知られている。この所定位置は確率的に被写体が多く存在しそうな位置や、無限遠を被写界深度の遠側に含む、いわゆる過焦点位置に設定することが多い。
【０００５】
また、撮影者が手動操作によりピント位置を調節するマニュアルフォーカス機能とこのオートフォーカス機能の両方を備え、これらの機能を撮影者が選択できるようになっているものもある。このようなカメラにおいて、撮影者がマニュアルフォーカスによりピントを概略合わせた後、そのときのフォーカスレンズ位置の前後の狭い範囲をオートフォーカスによりスキャンしてピントの微調整を行う方式が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
マニュアルフォーカスで合わせた位置の前後をオートフォーカスによりスキャンしたとき、被写体のコントラストが低く合焦位置の算出ができない場合に、前述のように設定した所定位置にフォーカスレンズを移動すると、撮影者が概略合わせたピント位置が大きく変わってしまう可能性がある。
【０００７】
例えば前述の所定位置が過焦点位置に設定されている場合、撮影者が合焦可能範囲の最至近位置付近にフォーカスレンズを移動したとする。ここでオートフォーカスを行ったとき、被写体のコントラストが低く合焦位置の算出ができない場合には過焦点位置にレンズを移動してしまう。つまり撮影者が手動操作により至近位置にレンズを移動していたにもかかわらず、無限端付近にレンズが移動してしまう。そのため撮影者が撮影しようとしていた被写体からは大きくピントが外れてしまい、ピント位置の微調整をしようとして却ってピント位置を大きく狂わせてしまう。
【０００８】
本発明はかかる実情に鑑み、つねに適正な合焦動作を行ない得る自動合焦方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による撮像装置は、被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズを駆動指示して撮影準備を指示するための第１のスイッチと、前記フォーカスレンズによって結像された被写体像を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段の出力信号から被写体のコントラストに応じた信号を抽出する抽出手段と、前記フォーカスレンズの駆動を手動操作により指示するためのフォーカスレンズ駆動指示スイッチと、装置動作を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、
オートフォーカスモードの場合には前記撮影準備を指示するための第１のスイッチの操作により前記フォーカスレンズを合焦位置を検出するために第１の範囲駆動させ、
マニュアルフォーカスモードの場合には前記フォーカスレンズ駆動指示スイッチの操作に応じて前記フォーカスレンズを駆動し停止したのち、前記撮影準備を指示するための第１のスイッチとは異なる第２のスイッチの操作に応じて前記フォーカスレンズを前記第１の範囲よりも狭く且つ前記フォーカスレンズの停止位置を含む第２の範囲駆動させ、当該駆動中の前記抽出手段からの出力結果に基づいて合焦位置とすべき位置が得られないときは前記フォーカスレンズ駆動指示スイッチの操作に応じて駆動させた際に前記フォーカスレンズを停止させた位置に前記フォーカスレンズを駆動するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明による自動合焦方法は、光学系を介して得られる被写体像を合焦させるための自動合焦方法であって、
オートフォーカスモードの場合にはフォーカスレンズを駆動指示して撮影準備を指示するための第１のスイッチの操作により前記フォーカスレンズを合焦位置を検出するために第１の範囲駆動させ、
マニュアルフォーカスモードの場合には前記フォーカスレンズの駆動を手動操作により指示するためのフォーカスレンズ駆動指示スイッチの操作に応じて前記フォーカスレンズを駆動し停止したのち、前記撮影準備を指示するための第１のスイッチとは異なる第２のスイッチの操作に応じて前記フォーカスレンズを前記第１の範囲よりも狭く且つ前記フォーカスレンズの停止位置を含む第２の範囲駆動させ、被写体のコントラストに応じた信号を抽出する抽出手段からの当該駆動中の出力結果に基づいて合焦位置とすべき位置が得られないときは前記フォーカスレンズ駆動指示スイッチの操作に応じて駆動させた際に前記フォーカスレンズを停止させた位置に前記フォーカスレンズを駆動するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の記録媒体は、上記いずれかの各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムを格納したコンピュータ読取り可能な記憶媒体である。
また、本発明の記録媒体は、上記処理手順を実行させるためのプログラムを格納したコンピュータ読取り可能な記憶媒体である。
【００２０】
本発明によれば、マニュアルフォーカス時に撮影者が自分である程度合わせたピント位置の前後の狭い範囲をスキャン範囲とし、オートフォーカス動作を行うようにしたのでピントの微調整を行うことができる。その場合、測距不能の時はオートフォーカスを開始する前の位置にフォーカスレンズを駆動するようにしたので、測距不能な場合でも撮影者が自分である程度合わせたピントを大きく外してしまうことがない。
【００２１】
また、合焦表示及び合焦音を通常のオートフォーカス時とマニュアルフォーカス時の微小オートフォーカス時とで別のものにしたので、撮影者に現在のフォーカスモードの設定を容易に知らせることができる。さらに、ズームレンズの位置に応じてマニュアルフォーカス時の微小オートフォーカス時のスキャン範囲を変えるようにしたので、どのズームレンズ位置でも同等の距離の被写体に合焦させることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態を説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明を適用した電子カメラのブロック図である。１０１は後述する撮像素子上に焦点を合わせるためのフォーカスレンズ、１０２はフォーカスレンズ１０１の初期位置を検出するフォトインタラプタ、１０３はフォーカスレンズ１０１を駆動するモータ、１０４はモータ１０３に駆動信号を入力してフォーカスレンズ１０１を動かすフォーカスレンズ駆動回路、１０５は絞り及びシャッタなどの光量制御部材、１０６は絞り・シャッタ１０５を駆動するモータ、１０７はモータ１０６に駆動信号を入力して絞り・シャッタ１０５を動かす絞り・シャッタ駆動回路、１０８は撮影レンズの焦点距離を変更するズームレンズ、１０９はズームレンズ１０８の初期位置を検出するフォトインタラプタ、１１０はズームレンズ１０８を駆動するモータ、１１１はモータ１１０に駆動信号を入力してズームレンズ１０８を動かすズームレンズ駆動回路である。
【００２３】
また、１１２は被写体からの反射光を電気信号に変換する撮像素子、１１３は撮像素子１１２から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、１１４は撮像素子１１２やＡ／Ｄ変換器１１３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（以下、ＴＧとする）、１１５はＡ／Ｄ変換器１１３から入力された画像データに所定の処理を施す画像処理プロセッサ、１１６は画像処理プロセッサ１１５で処理された画像データを一時的に記憶するバッファメモリ、１１７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、１１８はメモリカードやハードディスクなどの記録媒体である。
【００２４】
また、１１９は撮影シーケンスなどシステムを制御するためのマイクロコントローラ（以下、ＣＰＵとする）、１２０はズーム動作の開始および停止を指示する信号をＣＰＵ１１９に入力するズームＳＷ、１２１はＡＦやＡＥ等の撮影準備を指示するためのスイッチ（以下、ＳＷ１とする）、１２２は撮影準備指示スイッチ１２１の操作後、本露光及び記録動作等の撮影処理を指示するための撮影処理指示スイッチ（以下、ＳＷ２とする）、１２３はシステムに電源を投入するためのメインスイッチ、１２４はカメラの動作モードを設定するモードスイッチである。
【００２５】
また、１２５はＣＰＵ１１９で実行されるプログラムが記憶されているプログラムメモリ、１２６はＣＰＵ１１９がプログラムメモリ１２５に記憶されているプログラムに従って処理を行う際に必要な各種データを書き込み及び読み出しするワークメモリ、１２７はカメラの動作状態や各種警告表示を行う操作表示部、１２８は画像を表示する電子ビューファインダ（以下、ＥＶＦとする）、１２９は各種設定を行う設定スイッチ、１３０はオートフォーカスとマニュアルフォーカスの切り替えを行うフォーカスモードスイッチ、１３１はフォーカスレンズ１０１の駆動を手動操作により指示するためのフォーカスレンズ駆動指示スイッチ、１３２は焦点調節の開始を指示するスイッチ、１３３は各種警告音及び操作音や音声を鳴らすためのスピーカである。
【００２６】
次に、図２のフローチャートを使って本発明の電子カメラについて説明する。まず、ステップＳ２０１では撮影準備を指示するＳＷ１の状態を判定し、ＯＮならばステップＳ２０５へ、そうでなければステップＳ２０２へ進む。ステップＳ２０２では絞り１０５やシャッタスピードを制御してＥＶＦ１２８に表示される画像の明るさが適正になるようＡＥ動作を行う。ステップＳ２０３では光源の色温度によらずに、ＥＶＦ１２８に表示される画像が適切な色バランスになるようオートホワイトバランス（ＡＷＢ）動作を行う。ステップＳ２０４では撮像素子１１２から読み出した画像信号に所定の処理を施してＥＶＦ１２８へ表示する。ステップＳ２０５では後述する手順に従って撮影処理を行う。
【００２７】
ステップＳ２０６ではフォーカスモードＳＷ１３０によって、フォーカスモードがマニュアルフォーカスに設定されているかどうか調べる。マニュアルフォーカスモードになっていればステップＳ２０７へ、そうでなければステップＳ２０１へ進む。ステップＳ２０７ではフォーカス駆動ＳＷ１３１の状態を調べ、ＯＮであればステップＳ２１０へ、そうでなければステップＳ２０８へ進む。ステップＳ２０８では焦点調節開始指示ＳＷ１３２の状態を調べ、ＯＮであればステップＳ２０９へ、そうでなければＳ２０１へ進む。ステップＳ２０９では後述する手順に従ってＡＦ処理を行う。ステップＳ２１０ではフォーカス駆動ＳＷ１３１の操作状態に応じてフォーカスレンズ１０１を駆動する。
【００２８】
図３は、図２におけるステップＳ２０５の撮影処理を説明するフローチャートである。ステップＳ３０１では本露光用ＡＥ処理を行う。ステップＳ３０２ではフォーカスモードＳＷ１３０によってフォーカスモードがマニュアルフォーカスに設定されているかどうか調べる。マニュアルフォーカスモードになっていなければステップＳ３０３へ、なっていればステップＳ３０４へ進む。ステップＳ３０３では後述する手順に従って本露光用ＡＦ処理を行う。ステップＳ３０４では後述する手順にしたがって本露光及び記録を行う。
【００２９】
図４は、図２におけるステップＳ２０９及び図３におけるステップＳ３０２のＡＦ処理を説明するフローチャートである。まず、ステップＳ４０１ではフォーカスレンズ１０１の現在位置をワークメモリ１２６に記憶する。フォーカスレンズ駆動モータ１０３にステッピングモータを使用する場合は、フォトインタラプタ１０２によって検出される初期位置からの相対駆動パルス数をもってフォーカスレンズ１０１の位置とする。また、図示しないロータリーエンコーダ等を用いて絶対位置を測定しても良い。
【００３０】
ステップＳ４０２では後述する手順に従って測距範囲を設定する。ステップＳ４０３では後述する手順にしたがってスキャン動作を行う。ステップＳ４０４ではステップＳ４０３でのスキャン動作で得られたＡＦ評価値に所定の演算を施し、ピントピーク値の算出が可能な場合は算出したピントピーク位置をワークメモリ１２６に記憶するとともに測距結果をＯＫと記憶する。被写体のコントラストが低い場合など、ピントピーク位置の算出が不能な場合はワークメモリ１２６に測距結果をＮＧと記憶する。
【００３１】
ステップＳ４０５ではステップＳ４０４で記憶した測距結果がＯＫならばステップＳ４１３へ、ＮＧならばステップＳ４０６へ進む。ステップＳ４０６ではフォーカスモードＳＷ１３０によって、フォーカスモードがマニュアルフォーカスに設定されているかどうか調べる。マニュアルフォーカスモードになっていればステップＳ４１０へ、そうでなければステップＳ４０７へ進む。ステップＳ４０７では予め決められた所定位置へフォーカスレンズ１０１を移動する。ステップＳ４０８では合焦音を合焦ＮＧ時のものに設定する。ステップＳ４０９では合焦表示を合焦ＮＧ時のものに設定する。
【００３２】
ステップＳ４１０ではステップＳ４０１で記憶した位置へフォーカスレンズ１０１を移動する。ステップＳ４１１では合焦音をＭＦ時のものに設定する。ステップＳ４１２では合焦表示をＭＦ時のものに設定する。
【００３３】
ステップＳ４１３ではステップＳ４０４で算出したピントピーク位置へフォーカスレンズ１０１を移動する。つまりフォーカスモードがマニュアルフォーカスモードのときはＡＦ処理を開始する前の位置にフォーカスレンズ１０１を移動する。これはフォーカスモードがマニュアルフォーカスモードの場合でも測距結果がＮＧの場合に移動するフォーカスレンズ１０１の位置を、ステップＳ４０７のように予め決められた所定位置とすると、撮影者が自分である程度合わせた位置からピントが大きく外れてしまう可能性があるからである。そこで、ステップＳ４１３のようにＡＦ処理を開始するときの位置にフォーカスレンズ１０１を移動するようにすれば、測距ＮＧの場合でも撮影者が自分である程度合わせたピントをそれ以上外すことがなくなる。
【００３４】
ステップＳ４１４ではフォーカスモードＳＷ１３０によって、フォーカスモードがマニュアルフォーカスに設定されているかどうか調べる。マニュアルフォーカスモードになっていればステップＳ４１１へ、そうでなければステップＳ４１５へ進む。ステップＳ４１５では合焦音を合焦ＯＫ時のものに設定する。ステップＳ４１６では合焦表示を合焦ＯＫ時のものに設定する。
【００３５】
図４のステップＳ４０８、ステップＳ４１１及びステップＳ４１５において、測距結果及びフォーカスモードに応じて合焦音の設定を変えるようにしたが、これらの設定はスピーカ１３３から発音させるビープ音の回数を変えることによって区別する。また、ステップＳ４０９、ステップＳ４１２及びステップＳ４１６において、測距結果及びフォーカスモードに応じて合焦表示の設定を変えるようにしたが、これらの設定はＥＶＦ１２８に表示する合焦マークの色を変えることによって区別する。
【００３６】
図５は、その一例を示している。合焦ＯＫの時は合焦音は２回、合焦表示は緑、合焦ＮＧの時は合焦音は１回、合焦表示は黄、ＭＦの時は合焦音は３回、合焦表示は白といった具合である。このように測距結果及びフォーカスモードに応じて合焦音と合焦表示を変えることによって合焦に成功したか否か、もしくは現在オートフォーカスモードで測距しているのか否かを撮影者に知らせることができる。そのため失敗や誤操作を未然に防ぐことができる。
【００３７】
図６は、図４におけるステップＳ４０２の測距範囲の設定を説明するフローチャートである。まず、ステップＳ６０１ではフォーカスモードＳＷ１３０によって、フォーカスモードがマニュアルフォーカスに設定されているかどうか調べる。マニュアルフォーカスモードになっていればステップＳ６０２へ、そうでなければステップＳ６０５へ進む。ステップＳ６０２ではスキャン開始位置をＰＳ１に設定する。ステップＳ６０３ではスキャン終了位置をＰＥ１に設定する。ステップＳ６０４では焦点評価値を取得するフォーカスレンズ位置間隔であるスキャン間隔をＳＳ１に設定する。これらＰＳ１、ＰＥ１、ＳＳ１については後述する。
【００３８】
ステップＳ６０５ではスキャン開始位置をＰＳ２に設定する。ステップＳ６０６ではスキャン終了位置をＰＥ２に設定する。ステップＳ６０７ではスキャン間隔をＳＳ２に設定する。これらＰＳ２、ＰＥ２、ＳＳ２についても後述する。
【００３９】
ステップＳ６０２、ステップＳ６０３、ステップＳ６０５及びステップＳ６０６におけるＰＳ１、ＰＥ１、及びＰＳ２、ＰＥ２の位置関係は図７のようになっている。すなわち、合焦可能範囲の無限端をＰＳ２とし、至近端をＰＥ２とする。一方、ＰＳ１はＰＳ２よりも至近側に位置し、ＰＥ１はＰＥ２よりも無限側に位置する。つまり、ＰＳ１からＰＥ１までの測距範囲の方が、ＰＳ２からＰＥ２までの測距範囲よりも狭くなっている。従って、フォーカスモードＳＷ１３０によってフォーカスモードがマニュアルフォーカスに設定されていれば狭い範囲を、設定されていなければ広い範囲をスキャンすることになる。
【００４０】
また、ＰＳ１、ＰＥ１はそれぞれ図２のステップＳ２１０で移動したフォーカスレンズ１０１の位置を中心として、前後に所定量分の範囲をもって設定する。つまり、マニュアルフォーカスモードの場合は撮影者がフォーカス駆動ＳＷ１３１を操作することによって移動させたフォーカスレンズ１０１の位置の前後の狭い範囲をスキャンすることになるので、撮影者が撮影しようとする被写体に対するピント位置の微調整を行うことができる。
【００４１】
一方、オートフォーカスモードの場合には撮影者がどのような距離にある被写体を撮影しようとしているのか分からないので、合焦範囲の全域をスキャンするべくスキャン開始位置＝無限端、スキャン終了位置＝至近端とする。こうすることであらゆる距離に位置する被写体に対しても確実にピントを合わせることができる。
【００４２】
さらに、マニュアルフォーカスモード時のスキャン間隔をオートフォーカスモード時のものより狭く設定する。すなわち、ＳＳ１＜ＳＳ２とする。こうすることでマニュアルフォーカス時にはより正確にピントを合わせることができる。
【００４３】
図８は、図４におけるステップＳ４０３のスキャン動作を説明するフローチャートである。まず、ステップＳ８０１ではフォーカスレンズ１０１をスキャン開始位置へ移動する。このスキャン開始位置は図６のフローチャートを使って説明したＰＳ１またはＰＳ２である。ステップＳ８０２では撮像素子１１２から読み出されたアナログ映像信号をＡ／Ｄ変換器１１３を使って、デジタル信号に変換し、その出力を画像処理プロセッサ１１５において輝度信号の高周波成分を抽出し、これを焦点評価値としてワークメモリ１２６に記憶する。ステップＳ８０３ではフォーカスレンズ１０１の現在位置を取得し、ワークメモリ１２６に記憶する。
【００４４】
フォーカスレンズ駆動モータ１０３としてステッピングモータを使用する場合は、フォトインタラプタ１０２によって検出される初期位置からの相対駆動パルス数をもってフォーカスレンズ１０１の位置とする。また、図示しないロータリーエンコーダ等を用いて絶対位置を測定しても良い。ステップＳ８０４ではフォーカスレンズ１０１の現在位置がスキャン終了位置と等しいか調べ、等しくなければステップＳ８０５へ進み、そうでなければスキャン動作を終了する。このスキャン終了位置は、図６のフローチャートを使って説明したＰＥ１またはＰＥ２である。ステップＳ８０５ではフォーカスレンズ１０１をスキャン終了方向へ向かってスキャン間隔分移動する。このスキャン間隔は、図６のフローチャートを使って説明したＳＳ１またはＳＳ２である。
【００４５】
図９は、図３のステップＳ３０４における本露光処理を説明するフローチャートである。まず、ステップＳ９０１では撮像素子１１２への露光を行う。ステップＳ９０２では撮像素子１１２に蓄積されたデータを読み出す。ステップＳ９０３ではＡ／Ｄ変換器１１３を使って、撮像素子１１２から読み出したアナログ信号をデジタル信号に変換する。ステップＳ９０４では画像処理プロセッサ１１５を使って、Ａ／Ｄ変換器１１３から出力されるデジタル信号に各種画像処理を施す。ステップＳ９０５ではステップＳ９０４で処理した画像をＪＰＥＧなどのフォーマットにしたがって圧縮する。ステップＳ９０６ではステップＳ９０５で圧縮したデータを記録媒体インターフェース１１７を介して、電子カメラ本体に装着されたメモリカードなどの記録媒体１１８へ記録する。
【００４６】
（第２の実施形態）
前述の説明ではフォーカスモードがマニュアルフォーカスモードの場合のスキャン開始位置及びスキャン終了位置、スキャン間隔を１種類設定したが、これをズームレンズ１０８の位置に応じて変えても良い。次ぎに、このように構成した場合の処理について説明する。
【００４７】
図１０は、第１の実施形態における図６の測距範囲の設定を説明するフローチャートに対応している。まず、ステップＳ１００１ではフォーカスモードＳＷ１３０によって、フォーカスモードがマニュアルフォーカスに設定されているかどうか調べる。マニュアルフォーカスモードになっていればステップＳ１００２へ、そうでなければステップＳ１００９へ進む。ステップＳ１００２ではズームレンズ１０８の位置がワイドかどうか調べ、ワイドならばステップＳ１００３へ、そうでなければステップＳ１００６へ進む。
【００４８】
ステップＳ１００３ではスキャン開始位置をＰＳＷ１に設定する。ステップＳ１００４ではスキャン終了位置をＰＥＷ１に設定する。ステップＳ１００５では焦点評価値を取得するフォーカスレンズ位置間隔であるスキャン間隔をＳＳＷ１に設定する。
【００４９】
ステップＳ１００６ではスキャン開始位置をＰＳＴ１に設定する。ステップＳ１００７ではスキャン終了位置をＰＥＴ１に設定する。ステップＳ１００８では焦点評価値を取得するフォーカスレンズ位置間隔であるスキャン間隔をＳＳＴ１に設定する。これらＰＳＷ１、ＰＥＷ１、ＳＳＷ１、ＰＳＴ１、ＰＥＴ１、ＳＳＴ１については後述する。
【００５０】
ステップＳ１００９ではスキャン開始位置をＰＳ２に設定する。ステップＳ１０１０ではスキャン終了位置をＰＥ２に設定する。ステップＳ１０１１ではスキャン間隔をＳＳ２に設定する。これらＰＳ２、ＰＥ２、ＳＳ２についても後述する。
【００５１】
ステップＳ１００３、ステップＳ１００４、ステップＳ１００６、ステップＳ１００７、ステップＳ１００９及びステップＳ１０１０におけるＰＳＷ１、ＰＥＷ１、ＰＳＴ１、ＰＥＴ１及びＰＳ２、ＰＥ２の位置関係は、図１１のようになっている。すなわち、合焦可能範囲の無限端をＰＳ２とし、至近端をＰＥ２とする。一方、ＰＳＷ１はＰＳ２よりも至近側に位置し、ＰＥＴ１はＰＥ２よりも無限側に位置する。つまり、ＰＳＷ１からＰＥＷ１までの測距範囲の方がＰＳ２からＰＥ２までの測距範囲よりも狭くなっている。
【００５２】
また、ＰＳＴ１はＰＳＷ１とＰＳ２の間に位置し、ＰＥＴ１はＰＥＷ１とＰＥ２の間に位置する。つまり、ＰＳＴ１からＰＥＴ１までの測距範囲の方がＰＳＷ１からＰＥＷ１までの測距範囲よりも広くなっている。従ってズームレンズ１０８の位置がワイド端に位置している場合は狭い範囲を、ワイド端に位置していない場合は比較的広い範囲をスキャンすることになる。ズームレンズ１０８がワイド端に位置している時に比べてそうでないときは、同じフォーカスレンズ１０１の移動量でもピントの合う被写体距離の移動量は小さくなる。従って前述のようにズームレンズ１０８の位置がワイド端に位置しているときよりも、そうでないときの方がスキャン範囲を広くしておくことによって、ズームレンズ１０８の位置によらず同等の測距範囲を得ることができる。
【００５３】
さらに、ズームレンズ１０８の位置がワイド端の時のスキャン間隔をワイド端でない時のものより狭く設定する。すなわち、ＳＳＷ１＜ＳＳＴ１とする。こうすることでズームレンズ１０８の位置がワイド端になく、スキャン範囲が比較的広くなった場合でも測距時間が長くなるのを防ぐことができる。
【００５４】
ここで、上記様々な実施形態に示した各機能ブロックおよび処理手順は、ハードウェアにより構成しても良いし、ＣＰＵあるいはＭＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータシステムによって構成し、その動作をＲＯＭやＲＡＭに格納された作業プログラムに従って実現するようにしても良い。また、上記各機能ブロックの機能を実現するように当該機能を実現するためのソフトウェアのプログラムをＲＡＭに供給し、そのプログラムに従って上記各機能ブロックを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
【００５５】
この場合、上記ソフトウェアのプログラム自体が上述した各実施形態の機能を実現することになり、そのプログラム自体、及びそのプログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプログラムを記憶する記憶媒体としては、上記ＲＯＭやＲＡＭの他に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−Ｉ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ、ｚｉｐ、磁気テープ、あるいは不揮発性のメモリカード等を用いることができる。
【００５６】
また、コンピュータが供給されたプログラムを実行することにより、上述の実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）あるいは他のアプリケーションソフト等の共同して上述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
【００５７】
さらに、供給されたプログラムがコンピュータの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格納された後、そのプログラムの指示に基づいて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または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれることは言うまでもない。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、この種の自動合焦装置においてフォーカスレンズの停止位置を基準とする所定範囲でフォーカスレンズを駆動しながら、抽出手段からの出力をフォーカスレンズの位置と関連付けて記憶し、抽出手段の出力から測距の可否を判定する。これにより判定結果から測距不能と判定された場合には停止位置にフォーカスレンズを駆動することで、つねにフォーカスレンズを適正位置に位置させ、高品位の画像を撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における実施形態を示す電子カメラのブロック図である。
【図２】本発明における実施形態を示す電子カメラの基本的な動作を示すフローチャートである。
【図３】図２における撮影処理を示すフローチャートである。
【図４】図３における本露光用ＡＦ処理を示すフローチャートである。
【図５】図４における合焦音及び合焦表示を表す図である。
【図６】図４における測距範囲の設定を説明するフローチャートである。
【図７】図６で設定した測距範囲を説明する図である。
【図８】図４におけるスキャン動作を説明するフローチャートである。
【図９】図３における本露光処理を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施形態における測距範囲の設定を説明するフローチャートである。
【図１１】図１０で設定した測距範囲を説明する図である。
【図１２】撮影画面における測距枠を表す図である。
【図１３】フォーカスレンズ位置に対する焦点評価値を表すグラフである。
【符号の説明】
１０１フォーカスレンズ、１０２フォトインタラプタ、１０３フォーカスレンズ駆動モータ、１０４フォーカスレンズ駆動回路、１０５光量制御部材、１０６絞り・シャッタ駆動モータ、１０７絞り・シャッタ駆動回路、１０８ズームレンズ、１０９フォトインタラプタ、１１０ズームレンズ駆動モータ、１１１ズームレンズ駆動回路、１１２撮像素子、１１３Ａ／Ｄ変換器、１１４タイミング信号発生回路、１１５画像処理プロセッサ、１１６バッファメモリ、１１７インターフェース、１１８記録媒体、１１９マイクロコントローラ、１２０ズームＳＷ、１２１撮影準備指示スイッチ、１２２撮影処理指示スイッチ、１２３メインスイッチ、１２４モードスイッチ、１２５プログラムメモリ、１２６ワークメモリ、１２７操作表示部、１２８電子ビューファインダ、１２９設定スイッチ、１３０フォーカスモードスイッチ、１３１フォーカスレンズ駆動指示スイッチ、１３２焦点調節開始指示スイッチ、１３３スピーカ。

Claims

被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズを駆動指示して撮影準備を指示するための第１のスイッチと、前記フォーカスレンズによって結像された被写体像を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段の出力信号から被写体のコントラストに応じた信号を抽出する抽出手段と、前記フォーカスレンズの駆動を手動操作により指示するためのフォーカスレンズ駆動指示スイッチと、装置動作を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、
オートフォーカスモードの場合には前記撮影準備を指示するための第１のスイッチの操作により前記フォーカスレンズを合焦位置を検出するために第１の範囲駆動させ、
マニュアルフォーカスモードの場合には前記フォーカスレンズ駆動指示スイッチの操作に応じて前記フォーカスレンズを駆動し停止したのち、前記撮影準備を指示するための第１のスイッチとは異なる第２のスイッチの操作に応じて前記フォーカスレンズを前記第１の範囲よりも狭く且つ前記フォーカスレンズの停止位置を含む第２の範囲駆動させ、当該駆動中の前記抽出手段からの出力結果に基づいて合焦位置とすべき位置が得られないときは前記フォーカスレンズ駆動指示スイッチの操作に応じて駆動させた際に前記フォーカスレンズを停止させた位置に前記フォーカスレンズを駆動するようにしたことを特徴とする撮像装置。
前記フォーカスレンズを駆動しながら、前記抽出手段からの出力を前記フォーカスレンズの位置と関連付けて記憶することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
焦点調節結果の可否を撮影者に報知する焦点調節結果報知手段をさらに有し、
フォーカスモードの状態に応じて、前記焦点調節結果報知手段の出力を変えることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
前記焦点調節結果報知手段は、表示装置であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
前記焦点調節結果報知手段は、発音装置であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
撮影レンズの焦点距離を変更するズームレンズをさらに有し、
前記ズームレンズの位置に応じて、前記停止位置を基準とする前記フォーカスレンズの駆動範囲を変えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像装置。
光学系を介して得られる被写体像を合焦させるための自動合焦方法であって、
オートフォーカスモードの場合にはフォーカスレンズを駆動指示して撮影準備を指示するための第１のスイッチの操作により前記フォーカスレンズを合焦位置を検出するために第１の範囲駆動させ、
マニュアルフォーカスモードの場合には前記フォーカスレンズの駆動を手動操作により指示するためのフォーカスレンズ駆動指示スイッチの操作に応じて前記フォーカスレンズを駆動し停止したのち、前記撮影準備を指示するための第１のスイッチとは異なる第２のスイッチの操作に応じて前記フォーカスレンズを前記第１の範囲よりも狭く且つ前記フォーカスレンズの停止位置を含む第２の範囲駆動させ、被写体のコントラストに応じた信号を抽出する抽出手段からの当該駆動中の出力結果に基づいて合焦位置とすべき位置が得られないときは前記フォーカスレンズ駆動指示スイッチの操作に応じて駆動させた際に前記フォーカスレンズを停止させた位置に前記フォーカスレンズを駆動するようにしたことを特徴とする自動合焦方法。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の撮像装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムを格納したコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
請求項７に記載の自動合焦方法の各処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納したコンピュータ読取り可能な記憶媒体。