JPH0756539Y2 - 電子スチルカメラ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、オートフォーカス機能を備えた電子スチルカ
メラに関する。

〔従来の技術〕

従来、オートフォーカス（以下AFという）機能付きの電
子スチルカメラは、AF機能付きのビデオカメラと同様、
例えば雑誌「テレビ技術」（電子技術出版株式会社）の
1987年５月号の20〜21頁に記載のいわゆる山登り方式の
フォーカス制御等により、撮影画面の中央部分の物体に
合焦するように撮影レンズ体のフォーカスレンズを移動
し、焦点合わせを行つている。

また、この種電子スチルカメラの自動露出制御（以下AE
という）は、ビデオカメラ，フイルムカメラのAEと同
様、基本的に、中央部重点測光方式で測光して行われ
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

前記従来のAF機能付きの電子スチルカメラの場合、人物
等の主物体が撮影画面の中央部分からずれた位置にある
と、主物体に合焦せず、適正なフォーカス制御が行えな
い問題点がある。

なお、主物体が中央部分からずれた状態で撮影する際、
予め主物体が中央部分に位置する状態でフォーカス制御
し、AFロック操作でフォーカスレンズの位置を固定して
主物体に合焦させ、この状態で撮影に移行することが考
えられるが、この場合、煩雑な操作を要し、シャッタチ
ャンスを逃がす等の問題点がある。

本考案は、主物体が撮影画面のどの位置にあつても、AF
ロック操作等を行うことなく、主物体に対して適正なフ
ォーカス制御が行える電子スチルカメラを提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するため、本考案の電子スチルカメラ
は、撮影レンズ体の結像位置に設けられた撮像素子の映
像信号の高域成分を，撮影画面を分割した複数の領域毎
に積分する分割積分手段と、 前記撮影レンズ体のフォーカスレンズを移動するフォー
カスモータと、 フォーカス制御の初期検索時に前記フォーカスモータを
駆動して前記フォーカスレンズを近点と無限遠点との間
の全範囲に渡つて移動する検索移動制御手段と、 前記分割積分手段の各領域の積分結果に基き前記初期検
索時の前記フォーカスレンズの複数の位置での前記撮影
画面の合焦部分の大きさを検出する検出手段と、 人物等の主物体の前記撮影レンズ体の焦点距離に応じた
前記撮影画面での大きさを予測する予測手段と、 前記予測手段の予測値に相当する前記検出手段の検出値
から前記主物体に対する合焦位置を決定する位置決定手
段と、 前記決定手段の決定結果に基き前記フォーカスモータを
駆動して前記フォーカスレンズを前記合焦位置に移動す
る合焦移動制御手段とを備える。

〔作用〕

前記のように構成された本考案の電子スチルカメラの場
合、シャッタ釦操作等に基いてフォーカス制御が開始さ
れると、最初に、検索移動手段がフォーカスモータを駆
動してフォーカスレンズを近点と無限遠点との間の全範
囲に渡つて移動する。

このとき、分割積分手段の各領域の積分結果は、各領域
の合焦位置で最も大きくなる。

そして、各領域の積分結果に基き、検出手段がフォーカ
スレンズの複数の位置での撮影画面の合焦部分の大きさ
を検出する。

さらに、撮影レンズ体の焦点距離に応じて予測手段が主
物体の撮影画面での大きさを予測するとともに、位置決
定手段により、検出された合焦部分の大きさが予測され
た主物体の大きさに相当するフォーカスレンズの位置
を、主物体に対する合焦位置として決定する。

そして、合焦移動手段が、決定された位置にフォーカス
レンズを移動してフォーカス制御が行われる。

そのため、主物体が撮影画面のどの位置にあつても、主
物体に合焦するようにフォーカスレンズの位置が制御さ
れ、AFロック操作等を行うことなく、主物体に対して適
正なフォーカス制御が行われる。

〔実施例〕

１実施例について、第１図ないし第４図を用いて以下に
説明する。

第１図において、（１）はズームレンズ体構成の撮影レ
ンズ体、（２）はフォーカスレンズ、（３）はバリエー
タレンズ等からなるズームレンズ、（４）はパルスモー
タ構成のフォーカスモータ、（５）はズームエンコーダ
である。

（６）は撮影レンズ体（１）の結像位置に設けられた撮
像素子としてのCCDイメージセンサ、（７）は高域成分
抽出用のハイパスフイルタ、（８）はフイルタ（７）に
接続されたA/D変換器である。

（９）は映像処理回路、（10）は肌色成分抽出用のバン
ドパスフイルタ、（11）はフイルタ（10）に接続された
A/D変換器、（12）はマイクロコンピュータ構成の演算
制御回路であり、AF制御及び測光制御を行う。（13）は
シャッタ釦である。

そして、演算制御回路（12）が、分割積分手段，検索制
御手段，検出手段，予測手段，位置決定手段及び合焦移
動制御手段等を形成している。

また、フォーカスレンズ（２），ズームレンズ（３）を
介した撮像光は、イメージセンサ（６）で受光されて映
像信号に変換され、この映像信号がハイパスフイルタ
（７），映像処理回路（９）に供給される。

そして、ハイパスフイルタ（７）が映像信号中の輝度信
号の高域成分を抽出し、この高域成分がA/D変換器
（８）でデジタルデータ（以下AF評価値という）に変換
されて演算制御回路（12）に供給される。

また、映像処理回路（９）が映像信号の輝度信号，色差
信号を処理して記録信号を形成し、撮影する静止画の記
録信号がビデオフロッピ，メモリカード等の媒体の記録
回路に供給されて記録される。

さらに、映像処理回路（９）の色差信号はバンドパスフ
イルタ（10）にも供給され、このバンドパスフイルタ
（10）が色差信号の肌色成分を抽出し、この肌色成分が
A/D変換器（11）でデジタルデータに変換されて演算制
御回路（12）に供給される。

つぎに、演算制御回路（12）の動作について説明する。

ズーム操作等が行われた後、シャッタ釦（13）が押され
てオンした撮影に移行すると、シャッタ釦（13）のオン
信号が演算制御回路（12）に供給され、検索制御手段が
起動されてフォーカス制御の初期検索移動が実行され
る。

そして、検索制御手段によりフォーカスモータ（４）が
ステップ駆動され、フォーカスレンズ（２）が近点から
無限遠点又はその逆に、全範囲に渡つてステップ移動さ
れる。

このステップ移動のステップ数等は、撮影レンズ体
（１）の被写界深度等を考慮して設定され、この設定に
基き、合焦範囲が連続するようにフォーカスレンズ
（２）の位置が移動される。

さらに、フォーカスレンズ（２）の各位置（以下レンズ
位置という）でのA/D変換器（８）のAF評価値が、分割
積分手段に供給される。

この分割積分手段には第２図に示すように、撮影画面に
相当するイメージセンサ（５）の受光面（５）を等分割
した５×５の領域が、AFエリア（a11），・・・，（a1
5），・・・，（a51），・・・，（a55）として予め設
定されている。

そして、分割積分手段により各レンズ位置での１画面分
のAF評価値がAFエリア（a11）〜（a55）毎に積分され、
積分結果が演算処理回路（12）のAF用メモリに保持され
る。

具体的には、演算処理回路は、前記各レンズ位置情報に
基づきカメラから合焦点位置までの距離即ち、フォーカ
ス距離が判るため、このフォーカス距離に対応する積分
結果をAFメモリに保持している。

このとき各エリア（a11）〜（a55）の積分値はエリア内
の合焦部の大きさに応じて変化し、各レンズ位置におい
て、合焦する物体の大きさに応じて合焦するエリア数が
変化する。

そして、初期検索移動が終了すると、前記AF用メモリに
保持された各フォーカス距離の積分結果に基づき、検出
手段により合焦部分の大きさ及びそのときの被写体距離
が検出される。

さらに、予測手段によりズームエンコーダ（５）の繰出
し情報から撮影レンズ体（１）の現在の焦点距離が検出
され、この検出結果から撮影倍率が判別されて主物体の
撮影画面での大きさが予測される。

すなわち、予測手段は基準撮影倍率時の撮影画面上での
主物体としての人物の大きさが基準値として予め設定さ
れ、この基準値と判別した撮影倍率とに基き、例えば第
３図に示すように、現在の撮影倍率での撮影画面上の人
物（14）の大きさを算出して予測する。

そして、予測手段の予測値に相当する検出手段の検出値
が、主物体としての人物に合焦したときの検出値になる
ため、予測値に相当する検出値を選択して主物体に合焦
するレンズ位置を設定し、この位置にフォーカスレンズ
（２）を移動して撮影を行えば、主物体に合焦した状態
で撮影が行える。

一方、AE用の測光を正確に行うには、主物体の撮影画面
での位置を検出する必要がある。

そして、この実施例では主物体としての人物の肌色に着
目し、以下に説明するようにしてフォーカス位置及び主
物体の画面上の位置を決定する。

すなわち、A/D変換器（11）のデジタルデータに基き、
分割積分手段の積分動作時に、演算制御回路（12）の肌
色エリア抽出手段により、各レンズ位置での肌色のAFエ
リアが演算制御回路（12）のAE用メモリに保持される。

また、各レンズ位置で合焦した各AFエリアのうち前記AE
用メモリに保持されたエリアに相当するエリアのみを用
いて、前記検出手段の検出が行われる。

さらに、予測手段の基準値が人物の肌色部分に基いて設
定され、人物の顔等の肌色部分の予測値が算出される。

そして、位置決定手段により、予測値に相当する検出値
が選択され、この検出値に対応するレンズ位置が主物体
に対する合焦位置として決定されるとともに、その位置
での前記AEメモリに保持されたAEエリアに基き、主物体
の撮影画面上での位置（以下主物体位置という）が決定
される。

そして、合焦位置の決定に基き、合焦移動手段によつて
フォーカスモータ（４）が駆動され、主物体に合焦する
位置にフォーカスレンズ（２）が移動されてフォーカス
制御が終了する。

この場合、主物体が撮影画面の中央部分になくても、従
来のAFロック操作を行うことなく、主物体に合焦するよ
うにフォーカス制御が迅速に行われる。

一方、主物体位置の映像信号の輝度成分が、図示省略さ
れたローパスフイルタ,A/D変換器を介して演算制御回路
（12）の露光決定手段に測光データとして供給され、こ
の測光データに基く測光結果からシャッタ速度，絞り
値,AGC利得，γ補正等の露出制御が行われる。

この場合、主物体が撮影画面のどこに位置しても、主物
体を測光して露出制御が行え、AFロック操作に相当する
従来のAEロック操作等を行うことなく、適正な露出制御
が迅速に行われる。

そして、フォーカス制御，露出制御の終了後、両制御で
設定された条件の撮影が行われ、この撮影で得られた映
像処理回路（９）の記録信号が媒体に記録されて撮影が
終了する。

なお、前記の動作のフローチャートは第４図に示すよう
になる。

そして、前記実施例ではAF機能及びAE機能を有する電子
スチルカメラに適用し、肌色成分のAFエリアに着目して
主物体の測光も行うようにしたが、フォーカス制御のみ
を行う場合は第１図のバンドパスタフイルタ（10）,A/D
変換器（11）等を省き、色に無関係に各レンズ位置の積
分結果から各レンズ位置での合焦部分の大きさを検出し
て合焦位置を決定すればよい。

また、AFエリアの形状，個数を実施例と異ならせ、例え
ば撮影画面を人物形状に分割して各AFエリアを設定して
もよい。

さらに、前記実施例ではレンズ位置を予め設定したが、
初期検索移動時にフォーカスレンズ（２）を連続移動
し、この移動でいずれかのAFエリアの高周波成分がピー
ク値（極値）になる位置を各レンズ位置としてもよい。

また、主物体を人物以外としてもよく、加えて、予測手
段の基準値等を可変できるようにしてもよい。

さらに、撮影レンズ体としてレンズ交換可能なレンズ体
を備えた場合に適用することもできる。

〔考案の効果〕

本考案は、以上説明したように構成されているため以下
に記載する効果を奏する。

フォーカス制御の初期検索移動時に、検索移動手段によ
つてフォーカスレンズを近点と無限遠点との間の全範囲
に渡つて移動し、この移動中のフォーカスレンズの複数
の位置での分割積分手段の積分に基き、検出手段によつ
て各位置での合焦部分の大きさを検出する。

さらに、予測手段により焦点距離に応じた主物体の撮影
画面での大きさを予測し、位置決定手段により予測手段
の予測値に相当する検出手段の検出値から、主物体に合
焦する位置を合焦位置として決定し、合焦移動制御手段
により決定した合焦位置にフォーカスレンズを移動して
フォーカス制御が行われる。

そのため、主物体が撮影画面の中央部分になくても、主
物体に合焦するようにフォーカス制御が行われ、煩雑な
操作を行うことなく、自動制御によつて迅速に主物体に
焦合し、シャッタチャンスを逃すことがない。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の電子スチルカメラの１実施例を示し、第
１図は回路ブロック図、第２図は撮影画面を分割した各
領域の説明図、第３図は主物体の大きさの予測説明図、
第４図は動作説明用のフローチャートである。 （１）…撮影レンズ体、（２）…フォーカスレンズ、
（６）…CCDイメージセンサ、（７）…ハイパスフイル
タ、（８）…A/D変換器、（12）…演算制御回路、（a1
1）〜（a55）…AFエリア。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】撮影レンズ体の結像位置に設けられた撮像
   素子の映像信号の高域成分を、撮影画面を分割した複数
   の領域毎に積分する分割積分手段と、 前記撮影レンズ体のフォーカスレンズを移動するフォー
   カスモータと、 フォーカス制御の初期検索時に前記フォーカスモータを
   駆動して前記フォーカスレンズを近点と無限遠点との間
   の全範囲に渡って移動する検索移動制御手段と、 前記分割積分手段の各領域の積分結果に基づき前記初期
   検索時の前記フォーカスレンズの複数の位置での前記撮
   影画面の合焦部分の大きさ及びその被写体距離を検出す
   る検出手段と、 基準撮影倍率時における各被写体距離毎の人物等の主物
   体の大きさを基準値とし、この基準値と現在の撮影倍率
   とに基づき現在の撮影倍率での各被写体距離毎の前記主
   物体の大きさを予測する予測手段と、 前記予測手段の予測値に相当する前記検出手段の検出値
   から前記主物体に対する合焦位置を決定する位置決定手
   段と、 前記位置決定手段の決定結果に基づき前記フォーカスモ
   ータを駆動して前記フォーカスレンズを前記合焦位置に
   移動する合焦移動制御手段とを備えた電子スチルカメ
   ラ。