JPH10293245A

JPH10293245A - 電子カメラ

Info

Publication number: JPH10293245A
Application number: JP9104509A
Authority: JP
Inventors: Daiki Tsukahara; 大基塚原
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1997-04-22
Filing date: 1997-04-22
Publication date: 1998-11-04
Anticipated expiration: 2017-04-22
Also published as: JP3790835B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、焦点制御の方式を複数備えた電子
カメラに関し、合焦時間を効率的に短縮し、かつ外光測
距のパララックスを減らすことを目的とする。【解決手段】撮影光学系Ｚによる光像を撮像し画像信
号を生成する撮像手段１と、その画像信号を取り込んで
コントラスト量を検出するコントラスト検出手段２と、
コントラスト量が最大値をとる位置まで撮影光学系Ｚを
焦点移動するコントラスト焦点制御手段３と、被写体距
離を測定する外光式測距手段４と、外光式測距手段４の
測距値に基づく合焦位置まで撮影光学系Ｚの焦点移動を
行う外光式焦点制御手段５と、切り換え操作に応じてマ
クロモードと非マクロモードとを切り換えるマクロ設定
手段６と、非マクロモードのときは、外光式焦点制御手
段５による焦点制御を実行し、マクロモードのときは、
コントラスト焦点制御手段３による焦点制御を実行する
制御手段７とを備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、焦点制御の方式を
複数備えた電子カメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子カメラにおいて、コントラス
トＡＦ（オートフォーカス）方式の焦点制御機構を備え
たものが知られている。この種の電子カメラでは、内部
の固体撮像素子において、被写体像の画像信号を逐次に
撮像する。電子カメラは、この画像信号から焦点検出エ
リア内の信号を選抜した後、空間周波数のバンドパスフ
ィルタなどを通して、画像信号の高域成分を抽出する。

【０００３】次に、電子カメラは、この高域成分に検波
処理や積分処理などを施して、高域成分のピーク値もし
くは振幅平均値などを検出する。これらのピーク値や振
幅平均値は、いずれも被写体像のコントラストに応じて
変化する量（以下、このような量を「コントラスト量」
という）である。

【０００４】電子カメラは、このコントラスト量が大き
くなる方向へ撮影光学系を少しずつ繰り出しことによ
り、合焦位置を山登り式に探る。このような焦点移動を
繰り返し行うことにより、電子カメラの撮影光学系は、
合焦位置に到達する。一方、レンジファインダ式の銀塩
カメラなどでは、公知のパッシブ測距やアクティブ測距
などの外光式測距を用いて、被写体までの距離を計るも
のが知られている。

【０００５】この種の銀塩カメラでは、この被写体距離
の値に基づいて撮影光学系の合焦位置を直に算出し、撮
影光学系をその合焦位置まで一直線に移動させることが
できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
コントラストＡＦ方式の電子カメラでは、山登り式に合
焦位置を探るため、撮影光学系を間欠的に何度も動かす
必要があった。そのため、合焦状態に到達するまでの時
間（以下、「合焦時間」という）が一般的に長いという
問題点があった。

【０００７】また、被写体ごとにコントラスト量の個体
差が大きいため、コントラスト量がどこで最大値をとる
かを一概に予想することは困難であった。そのため、た
とえコントラスト量が低くても撮影光学系を大きく繰り
出すことはできなかった。このような理由から、合焦位
置までの移動距離に比例して、合焦時間が長くなるとい
う問題点があった。

【０００８】特に最近では、通常撮影域からマクロ域ま
での広い範囲を１つの撮影光学系でカバーする電子カメ
ラが増えている。このような電子カメラでは、撮影光学
系の繰り出し長が長くなるため、合焦位置までの平均的
な移動距離も長い。そのため、このような電子カメラに
おいては、平均的な合焦時間が非常に長くなってしまう
という問題点があった。

【０００９】また最近では、焦点制御の高精度化を望む
声に応えるため、撮影光学系の焦点調節の段数を細かく
制御する電子カメラが増えている。このような電子カメ
ラでは、コントラスト量を細かな段数ごとに実測しなけ
ればならず、合焦時間が余計に長くかかるという問題点
があった。上述したような理由により、電子カメラの合
焦時間が長くなると、レリーズタイムラグ（レリーズを
押してから撮影開始までのタイムラグ）が無視できなく
なり、貴重なシャッタチャンスを逃すなどの不具合が頻
繁に生じてしまう。

【００１０】一方、上述した不具合を解決するために、
銀塩カメラなどで実用化されている外光式測距を用い
て、電子カメラの焦点制御を高速に行うことも考えられ
る。しかしながら、外光式測距では、身近な被写体に対
して、測距域と被写体との位置ずれ（以下、「パララッ
クス」という）が大きく生じる。特に、電子カメラで
は、メモ代わりに身近な小物（書類や時刻表など）を撮
影する機会が一般的に多くなる。そのため、パララック
スの大きな状態で撮影される頻度が高く、ピンボケの画
像を撮影してしまうなどの不具合を頻繁に生じてしま
う。

【００１１】また、このようなパララックスを機構的に
解消するためには、測距域を被写体距離に応じて移動す
るなどの機構を電子カメラに搭載しなければならず、電
子カメラが大型化するなどの問題点があった。そこで、
請求項１に記載の電子カメラでは、上述の問題点を解決
するために、合焦時間を効率的に短縮しつつ、外光式測
距におけるパララックスの影響も軽減できる電子カメラ
を提供することを目的とする。

【００１２】請求項２，３に記載の電子カメラでは、被
写体距離の特定範囲において、撮影者が焦点調節の方式
を自由選択することができる電子カメラを提供すること
を目的とする。請求項４，５に記載の電子カメラでは、
請求項１の目的と併せて、合焦精度をより高めることが
できる電子カメラを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】図１は、請求項１〜３に
記載の発明に対応する原理ブロック図である。請求項１
に記載の発明は、撮影光学系Ｚを介して結像される光像
を撮像して、画像信号を生成する撮像手段１と、撮像手
段１により生成された画像信号を取り込み、該画像信号
のコントラスト量を検出するコントラスト検出手段２
と、コントラスト検出手段２により検出されたコントラ
スト量が極大値をとる位置まで、撮影光学系Ｚの焦点移
動を行うコントラスト焦点制御手段３と、撮影光学系Ｚ
とは別の光学系を介して、被写体までの距離を測定する
外光式測距手段４と、外光式測距手段４により測定され
た被写体までの距離に基づいて、撮影光学系Ｚの合焦位
置を求め、該合焦位置まで撮影光学系Ｚの焦点移動を行
う外光式焦点制御手段５と、外部からの切り換え操作に
応じて撮影光学系Ｚの繰り出し範囲を変更して、接写用
のマクロモードと非マクロモードとを切り換えるマクロ
設定手段６と、マクロ設定手段６により非マクロモード
が設定された状態では、外光式焦点制御手段５による焦
点制御を実行し、マクロモードが設定された状態では、
コントラスト焦点制御手段３による焦点制御を実行する
制御手段７とを備えたことを特徴とする。

【００１４】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の電子カメラにおいて、撮影光学系Ｚの繰り出し範囲
は、マクロモードと非マクロモードとにおいて重複範囲
を有することを特徴とする。請求項３に記載の発明は、
請求項２に記載の電子カメラにおいて、マクロモードに
おける繰り出し範囲は、被写体距離５０cm以下に合焦す
る繰り出し範囲であり、非マクロモードにおける繰り出
し範囲は、被写体距離３０cm以上に合焦する繰り出し範
囲であることを特徴とする。

【００１５】請求項４に記載の発明は、請求項１ないし
請求項３のいずれか１項に記載の電子カメラにおいて、
制御手段７は、外光式焦点制御手段５による焦点制御の
後に、コントラスト焦点制御手段３による焦点制御を補
足的に実行することを特徴とする。

【００１６】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の電子カメラにおいて、コントラスト焦点制御手段３に
おいて補足的な焦点制御を行った際の焦点移動量に応じ
て、焦点移動の補正値を記憶する補正値記憶手段を備え
てなり、外光式焦点制御手段５は、前記補正値記憶手段
に過去記憶された補正値に基づいて、前記合焦位置を補
正することを特徴とする。

【００１７】（作用）請求項１にかかわる電子カメラで
は、マクロ設定手段６が、外部からの切り換え操作を受
け付けて、接写用のマクロモードと非マクロモードとを
切り換える。制御手段７は、この非マクロモードの状態
では、外光式焦点制御手段５を駆動することにより、外
光式測距に基づく焦点制御を実施する。一方、マクロモ
ードの状態では、コントラスト焦点制御手段３を駆動す
ることにより、コントラストＡＦ式の焦点制御を実施す
る。

【００１８】このような作用により、非マクロモードで
は、外光式測距に基づく合焦位置まで迅速に焦点移動す
ることが可能となり、電子カメラの合焦時間が格段に短
縮する。一方、マクロモードでは、コントラストＡＦ式
の焦点制御を行うため、測距域と被写体との間にパララ
ックスを生じることがなく、パララックスに起因するピ
ンボケなどの不具合が解消する。

【００１９】さらに、コントラストＡＦ式の焦点制御を
行う範囲が、従来の全域からマクロ域に狭く限定される
ため、コントラストＡＦ式の焦点制御に要する平均的な
合焦時間も短縮される。請求項２，３にかかわる電子カ
メラでは、撮影光学系Ｚの繰り出し範囲が、マクロモー
ドと非マクロモードとにおいて重複する。

【００２０】したがって、この重複範囲内において合焦
する被写体については、撮影者がマクロモードか否かを
切り替えることにより、「コントラストＡＦ式の焦点制
御」と「外光式測距の焦点制御」とを自由に選択するこ
とが可能となる。請求項４にかかわる電子カメラでは、
制御手段７が、外光式焦点制御手段５による焦点制御に
後続して、コントラスト焦点制御手段３による焦点制御
を補足的に実行する。

【００２１】請求項５にかかわる電子カメラでは、コン
トラスト焦点制御手段３による補足的な焦点制御が行わ
れた際に、補正値記憶手段が、このときの焦点移動量に
対応した補正値を記憶する。外光式焦点制御手段５は、
このようにして過去記憶された補正値を用いて、測距値
から算出する合焦位置を補正する。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明にお
ける実施の形態を説明する。図２は、請求項１〜３に対
応する実施形態を示す図である。図２において、電子カ
メラ１１の前面に撮影レンズ１２が取り付けられ、撮影
レンズ１２の像空間側には、撮像素子１３が配置され
る。

【００２３】この撮像素子１３は、ＣＣＤ駆動回路１４
を介して制御ＣＰＵ１５に接続されて、電子シャッタな
どのタイミングが制御される。一方、撮像素子１３の画
像出力は、γ補正，色信号処理およびＡ／Ｄ変換を行う
信号処理部１６に入力され、信号処理部１６のディジタ
ル出力は、公知の画像圧縮処理を行うＪＰＥＧ処理部１
７に入力される。これらの信号処理部１６およびＪＰＥ
Ｇ処理部１７は、制御ＣＰＵ１５との間で画像信号のや
り取りを行う。

【００２４】また、制御ＣＰＵ１５のＰＷＭ（パルス幅
変調）出力は、レンズ駆動回路１８を介して、正逆の両
方向に回転可能なモータ１９に供給される。このモータ
１９の回転力は、フォーカルレンズ（撮影レンズ１２内
に設けられた焦点調節用の移動光学系）を前後に駆動す
るレンズ駆動機構２０に伝達される。

【００２５】さらに、モータ１９の回転軸には、エンコ
ーダ２１が配置され、エンコーダ２１の出力端子は、制
御ＣＰＵ１５に接続される。一方、電子カメラ１１の前
面には、パッシブ測距部２２およびＡＦ補助光照射部２
３が配置され、これらは制御ＣＰＵ１５にそれぞれ接続
される。また、電子カメラ１１の筐体には、次のような
スイッチ群２５〜３０がそれぞれ配置される。

【００２６】まず、クローズアップスイッチ（ＣＵＳ）
２５は、オン操作により接写用のマクロモードが設定さ
れ、オフ操作により通常撮影用の非マクロモードが設定
されるスイッチである。半押しスイッチ（Ｓ１）２６
は、レリーズ半押しにより導通するスイッチである。

【００２７】全押しスイッチ（Ｓ２）２７は、レリーズ
全押しにより導通するスイッチである。電源スイッチ
（ＭＳＷ）２８は、電子カメラ１１の主電源スイッチで
ある。フォーカスロック選択スイッチ（ＡＦＣ）２９
は、合焦時にフォーカスロックを行うか（シングルＡＦ
モード）、撮影時まで断続的に焦点制御を継続するか
（コンティニアスＡＦモード）を選択するためのスイッ
チである。

【００２８】フォーカスモード選択スイッチ（ＡＦＭ）
３０は、常時に焦点制御を行うか（常時ＡＦモード）、
レリーズの半押し時のみ焦点制御を行うか（半押しＡＦ
モード）を選択するためのスイッチである。その他、電
子カメラ１１には、画像信号などを記録するためのメモ
リカード３１、レンズ絞りを開閉するための絞り駆動部
３２、スピードライト３４に駆動電圧を供給するための
閃光部３３などが配置され、それぞれ制御ＣＰＵ１５に
接続される。

【００２９】なお、本実施形態と請求項１〜３に記載の
発明との対応関係については、撮像手段１は撮像素子１
３に対応し、コントラスト検出手段２は制御ＣＰＵ１５
の「信号処理部１６の画像信号からコントラスト量を検
出する機能」に対応し、コントラスト焦点制御手段３
は、レンズ駆動回路１８，モータ１９，レンズ駆動機構
２０および制御ＣＰＵ１５の「コントラスト量に応じて
焦点制御を行う機能」に対応し、外光式測距手段４はパ
ッシブ測距部２２および制御ＣＰＵ１５の「一対の光像
の位相差に基づいて被写体距離を算出する機能」に対応
し、外光式焦点制御手段５は、レンズ駆動回路１８，モ
ータ１９，レンズ駆動機構２０，エンコーダ２１および
制御ＣＰＵ１５の「被写体距離に応じて焦点制御を行う
機能」に対応し、マクロ設定手段６は、クローズアップ
スイッチ２５に対応し、制御手段７は制御ＣＰＵ１５の
「クローズアップスイッチ２５のスイッチ状態に応じ
て、焦点制御方式を切り換える機能」に対応する。

【００３０】図３〜６は、本実施形態の動作を説明する
流れ図である。図７は、本実施形態における合焦範囲の
一例を示す図である。以下、図３に示す流れ図に沿っ
て、常時ＡＦモード時における電子カメラ１１の動作を
説明する。（常時ＡＦモード時の動作）まず、電源スイッチ２８を
介して電子カメラ１１に主電源が供給される。この状態
で半押しスイッチ２６が押されると（図３Ｓ１）、制御
ＣＰＵ１５は、フォーカスモード選択スイッチ３０にお
けるモード選択を判断する（図３Ｓ２）。

【００３１】ここで、半押しＡＦモードが選択されてい
る場合、制御ＣＰＵ１５は、図４に示すステップＳ２０
に動作を移行する。一方、ステップＳ２において、常時
ＡＦモードが選択されている場合、制御ＣＰＵ１５は、
引き続きクローズアップスイッチ２５におけるモード選
択を判断する（図３Ｓ４）。

【００３２】ここで、非マクロモード（３０cm以上離れ
た被写体を撮影するモード）が選択されている場合、制
御ＣＰＵ１５は、後述するパッシブＡＦを完了した後に
（図３Ｓ５）、ステップＳ１０に動作を移行する。一
方、ステップＳ４において、マクロモード（被写体距離
が２０cmから５０cmまでの身近な被写体を撮影モード）
が選択されている場合、制御ＣＰＵ１５は、被写体距離
５０cmに相当する合焦位置に、撮影レンズ１２内のフォ
ーカルレンズをとりあえず移動する（図３Ｓ６）。

【００３３】このようなレンズの移動後に、制御ＣＰＵ
１５は、フォーカスロック選択スイッチ２９におけるモ
ード選択を判断する（図３Ｓ７）。ここで、コンティニ
アスＡＦモードが選択されていると、制御ＣＰＵ１５
は、全押しスイッチ２７が押されていないことを確認し
た後に（図３Ｓ８のＮＯ側）、ステップＳ９に動作を移
行する。また、この時点において全押しスイッチ２７が
押されていれば（図３Ｓ８のＹＥＳ側）、シャッタ操作
を優先するためにステップＳ１６へ動作を移行して撮影
処理を即座に実行する。

【００３４】一方、ステップＳ７において、シングルＡ
Ｆモードが選択されていると、制御ＣＰＵ１５は、後述
するコントラストＡＦ動作を実行する（図３Ｓ９）。こ
のようにして、ステップＳ５もしくはＳ９において焦点
制御を実行した後に、制御ＣＰＵ１５は、焦点制御後の
経過時間を計るため、第２タイマーをスタートさせる
（図３Ｓ１０）。この第２タイマーは、制御ＣＰＵ１５
のタイマー割り込みルーチンによって計時結果が逐次に
更新されるタイマーである。

【００３５】ここで、半押しスイッチ２６が既に離され
ている場合（図３Ｓ１１のＮＯ側）、制御ＣＰＵ１５
は、ステップＳ１５に動作を移行する。一方、半押しス
イッチ２６が継続して押されている場合（図３Ｓ１１の
ＹＥＳ側）、制御ＣＰＵ１５は、ファインダ内に焦点状
態などを表示する（図３Ｓ１２）。このようなファイン
ダ表示を行った後、制御ＣＰＵ１５は、全押しスイッチ
２７のスイッチ状態を判断する（図３Ｓ１３）。

【００３６】ここで、全押しスイッチ２７がまだ押され
ていない場合（図１３Ｓ１３のＮＯ側）、制御ＣＰＵ１
５は、フォーカスロック選択スイッチ２９によるモード
選択を再び判断する（図３Ｓ１４）。この時点において
シングルＡＦモードが選択されていると、制御ＣＰＵ１
５は、第２タイマーの計時結果にかかわらずに、ステッ
プＳ１１に動作を戻し、全押し動作が行われるまでステ
ップＳ１１〜１４のループを繰り返す。

【００３７】また、ステップＳ１４においてコンティニ
アスＡＦモードが選択されていると、制御ＣＰＵ１５
は、第２タイマーの計時結果が、焦点制御の繰り返し周
期に達したか否かを判定する（図３Ｓ１５）。繰り返し
周期に達していない場合（図３Ｓ１５のＮＯ側）、制御
ＣＰＵ１５は、ステップＳ１１に動作を戻す。その結
果、全押し動作が行われるか、もしくは繰り返し周期に
達するまで、ステップＳ１１〜１５の動作が繰り返され
る。このような繰り返し期間中に、第２タイマーの計時
結果が、焦点制御の繰り返し周期に達すると（図３Ｓ１
５のＹＥＳ側）、制御ＣＰＵ１５は、ステップＳ１８に
動作を移行した後、ステップＳ２に戻って、焦点制御を
再実行する。

【００３８】一方、ステップＳ１３において、全押しス
イッチ２７が押されている場合、制御ＣＰＵ１５は、絞
り駆動部３２を介して絞り値を適正露出まで絞るなどの
動作を行った後、ＣＣＤ駆動回路１４を介して撮像素子
１３を駆動することにより撮影処理を実行する（図３Ｓ
１６）。なお、後述するＡＰＴフラグ（アパーチャフラ
グ）がセットされているときは、焦点制御が正確に実行
されていないケースなので、絞りを極力閉じることによ
り、被写界深度をできるだけ深くして撮影処理を行う。

【００３９】このように撮影された画像信号には、信号
処理部１６およびＪＰＥＧ処理部１７を介して、公知の
画像圧縮処理などが施され、制御ＣＰＵ１５を介してメ
モリカード３１に記録される。

【００４０】これら一連の撮影処理が終了すると、制御
ＣＰＵ１５は、次回の撮影に備えて、絞りを開放状態に
戻し、撮影レンズ１２内のフォーカルレンズを無限端な
どの待機位置まで移動する（図３Ｓ１７）。次に、ＡＰ
Ｔフラグ（焦点制御が不正確なときにセットされるフラ
グ）をリセットする（図３Ｓ１８）。このような撮影の
後処理を完了した後、制御ＣＰＵ１５は、ステップＳ２
に動作を戻す。

【００４１】以上述べた動作により、常時ＡＦモードに
おける焦点制御および撮影動作が行われる。次に、図４
に示す流れ図に沿って、半押しＡＦモード時における電
子カメラ１１の動作について説明する。（半押しＡＦモード時の動作）まず、ステップＳ２０に
おいて、制御ＣＰＵ１５は、半押しスイッチ２６が既に
離されている場合（図４Ｓ２０のＮＯ側）、制御ＣＰＵ
１５は、動作を一旦終了して半押しスイッチ２６の押圧
を再び待機する。

【００４２】一方、ステップＳ２０において、半押しス
イッチ２６の押圧が継続している場合（図４Ｓ２０のＹ
ＥＳ側）、制御ＣＰＵ１５は、クローズアップスイッチ
２５におけるモード選択を判断する（図４Ｓ２１）。こ
こで、非マクロモードが選択されている場合、制御ＣＰ
Ｕ１５は、後述するパッシブＡＦを完了した後に（図４
Ｓ２２）、ステップＳ２６に動作を移行する。

【００４３】一方、ステップＳ２１において、マクロモ
ードが選択されている場合、制御ＣＰＵ１５は、被写体
距離５０cmに相当する合焦位置に、撮影レンズ１２内の
フォーカルレンズをとりあえず移動する（図４Ｓ２
３）。このようなレンズの移動後に、制御ＣＰＵ１５
は、半押しスイッチ２６が継続して押されていることを
確認した上で（図４Ｓ２４のＹＥＳ側）、後述するコン
トラストＡＦの動作を実行する（図４Ｓ２５）。なお、
この時点で、半押しスイッチ２６が既に離されていると
（図４Ｓ２４のＮＯ側）、制御ＣＰＵ１５は、動作を一
旦終了して半押しスイッチ２６の押圧を再び待機する。

【００４４】このようにして、ステップＳ２２もしくは
Ｓ２５において焦点制御を実行した後に、制御ＣＰＵ１
５は、焦点制御後の経過時間を計るために第２タイマー
をスタートさせる（図４Ｓ２６）。次に、制御ＣＰＵ１
５は、この時点で、半押しスイッチ２６が既に離されて
いると（図４Ｓ２７のＮＯ側）、制御ＣＰＵ１５は、ス
テップＳ３５に動作を移行する。

【００４５】一方、ステップＳ２７において、半押しス
イッチ２６が継続して押されていると、ファインダ内に
焦点状態などを表示する（図４Ｓ２８）。このようなフ
ァインダ表示を行った後、制御ＣＰＵ１５は、全押しス
イッチ２７のスイッチ状態を判断する（図４Ｓ２９）。
ここで、全押しスイッチ２７がまだ押されていない場合
（図４Ｓ２９のＮＯ側）、制御ＣＰＵ１５は、フォーカ
スロック選択スイッチ２９におけるモード選択を判断す
る（図４Ｓ３０）。この時点でシングルＡＦモードが選
択されていると、制御ＣＰＵ１５は、第２タイマーの計
時結果にかかわらずに、ステップＳ２７に動作を戻し、
全押し動作が行われるまでステップＳ２７〜３０のルー
プを繰り返す。

【００４６】また、ステップＳ３０においてコンティニ
アスＡＦモードが選択されていると、制御ＣＰＵ１５
は、第２タイマーの計時結果が、焦点制御の繰り返し周
期に達したか否かを判定する（図４Ｓ３１）。制御ＣＰ
Ｕ１５は、計時結果が繰り返し周期にまだ達していない
場合（図４Ｓ３１のＮＯ側）、ステップＳ１１に動作を
戻す。その結果、全押し動作が行われるか、もしくは繰
り返し周期に達するまで、ステップＳ２７〜３１の動作
が繰り返される。このような繰り返し期間中に、第２タ
イマーの計時結果が、焦点制御の繰り返し周期に達する
と（図４Ｓ３１のＹＥＳ側）、制御ＣＰＵ１５は、半押
しスイッチ２６が継続して押されていることを確認した
上で（図４Ｓ３２のＹＥＳ側）、再びステップＳ２に戻
って、焦点制御を繰り返す。なお、半押しスイッチ２６
が離されている場合（図４Ｓ３２のＮＯ側）、制御ＣＰ
Ｕ１５はステップＳ３５に動作を移行する。

【００４７】一方、ステップＳ２９において、全押しス
イッチ２７が押されている場合、制御ＣＰＵ１５は、絞
り駆動部３２を介して絞り値を適正に絞るなどの動作を
行った後、ＣＣＤ駆動回路１４を介して撮像素子１３を
駆動して撮影処理を実行する（図４Ｓ３３）。このよう
に撮影された画像信号には、信号処理部１６およびＪＰ
ＥＧ処理部１７を介して、公知の画像圧縮処理などが施
され、制御ＣＰＵ１５を介してメモリカード３１に記録
される。

【００４８】これら一連の撮影処理が終了すると、制御
ＣＰＵ１５は、次回の撮影に備えて、絞りを開放状態に
戻し（図４Ｓ３４）、撮影レンズ１２内のフォーカルレ
ンズを無限端などの待機位置まで移動する（図４Ｓ３
５）。次に、ＡＰＴフラグをリセットした後に（図４Ｓ
３６）、動作を終了する。以上述べた動作により、半押
しＡＦモードにおける焦点制御および撮影動作が実行さ
れる。

【００４９】次に、図５に示す流れ図に沿って、上述し
たパッシブＡＦの動作について詳説する。（パッシブＡＦの動作）まず、制御ＣＰＵ１５は、パッ
シブ測距部２２を駆動して、一対の光像パターンを撮像
する（図５Ｓ４１）。

【００５０】このように撮像された一対の光像につい
て、制御ＣＰＵ１５はパターン間の位相差を検出する。
制御ＣＰＵ１５は、三角測距の原理を用いて、この位相
差から被写体距離Ｒを算出する（図５Ｓ４２）。ここ
で、距離検出が可能であった場合には（図５Ｓ４３のＹ
ＥＳ側）、制御ＣＰＵ１５は、被写体距離Ｒが３０cm以
下か否かを判断する。もしも、３０cm以下の場合には、
被写体距離Ｒの値を「非マクロモードにおける最短撮影
距離３０cm」に一律置き換える（図５Ｓ４４）。

【００５１】次に、制御ＣＰＵ１５は、この被写体距離
Ｒの値を内部のデータ領域Ｄに格納する（図５Ｓ４
５）。このようにデータ領域Ｄに格納された被写体距離
Ｒに基づいて、制御ＣＰＵ１５は、対応する合焦位置ま
でフォーカルレンズを移動する（図５Ｓ４６）。一方、
ステップＳ４３において、被写体のコントラスト不足な
どのために距離検出が不可能であった場合には（図５Ｓ
４３のＮＯ側）、制御ＣＰＵ１５は、フォーカスロック
選択スイッチ２９におけるモード選択を判断する（図５
Ｓ４７）。

【００５２】ここで、コンティニアスＡＦモードの場
合、制御ＣＰＵ１５は、測距繰り返し回数を多くして被
写体に対する焦点追従性を高めるために、下記のピカピ
ン動作を省略してステップＳ５０に直行する。一方、シ
ングルＡＦモードの場合、制御ＣＰＵ１５は、ＡＦ補助
光照射部２３からＡＦ補助光を照射した状態でパッシブ
測距（いわゆる「ピカピン動作」）を実行する（図５Ｓ
４８）。

【００５３】このようなピカピン動作によって距離検出
がなされた場合（図５Ｓ４９のＹＥＳ側）、制御ＣＰＵ
１５は、ステップＳ４４に動作を移行する。また、ピカ
ピン動作を行ったにもかかわらず距離検出ができなかっ
た場合（図５Ｓ４９のＮＯ側）、制御ＣＰＵ１５は、距
離検出を断念して撮影レンズ１２の焦点距離ｆから想定
される標準的な被写体距離Ａを、下式に基づいて算出す
る。

【００５４】標準的な被写体距離Ａ＝４０・α・ｆ・・・（１）なお、（１）式において、αは、撮像素子１３の画面サ
イズと１３５タイプ銀塩カメラの画面サイズとの比であ
り、ｆは、撮影レンズ１２の焦点距離である。このよう
に算出された被写体距離Ａを、制御ＣＰＵ１５は、実測
値の代わりにデータ領域Ｄに格納する（図５Ｓ５０）。
さらに、制御ＣＰＵ１５は、ＡＰＴフラグをセットする
（図５Ｓ５１）。

【００５５】次に、制御ＣＰＵ１５は、ステップＳ４６
において、被写体距離Ａに基づく合焦位置までフォーカ
ルレンズを移動する。以上のような動作により、パッシ
ブＡＦが完了する。次に、図６に示す流れ図に沿って、
上述したコントラストＡＦの動作について詳説する。

【００５６】（コントラストＡＦの動作）まず、制御Ｃ
ＰＵ１５は、コントラストＡＦを打ち切るまでの時間を
計時するために、第１タイマーをスタートさせる（図６
Ｓ６１）。続いて、制御ＣＰＵ１５は、モータ１９を介
してフォーカルレンズを前後に微動させる（図６Ｓ６
２）。

【００５７】この状態で、制御ＣＰＵ１５は、ＣＣＤ駆
動回路１４を介して撮像素子１３を駆動し、画像信号を
取得する。制御ＣＰＵ１５は、トランスバーサルフィル
タなどのディジタルフィルタ（演算）を用いて、この画
像信号から空間周波数の高域成分を抽出する。この高域
成分のピーク値をコントラスト量として検出する（図６
Ｓ６３）。

【００５８】制御ＣＰＵ１５は、コントラスト量が大き
くなる方向に向けて、フォーカルレンズを一段移動する
（図６Ｓ６４）。ここで、エンコーダ２１の監視結果に
よってフォーカルレンズが駆動端に到達したことが検出
された場合（図６Ｓ６５のＹＥＳ側）、制御ＣＰＵ１５
は、ステップＳ７３に動作を移行する。

【００５９】一方、フォーカルレンズが駆動端に到達し
ていない場合（図６Ｓ６５のＮＯ側）、制御ＣＰＵ１５
は、前後のコントラスト量の値からコントラスト量が極
大点に到達したか否かを判別する（図６Ｓ６６）。

【００６０】ここで、コントラスト量が極大点に到達し
た場合（図６Ｓ６６のＹＥＳ側）、制御ＣＰＵ１５は、
フォーカルレンズが合焦位置に到達したと判断して、レ
ンズ駆動を停止し（図６Ｓ６７）、コントラストＡＦを
完了する。一方、コントラスト量が単調変化している場
合（図６Ｓ６６のＮＯ側）、制御ＣＰＵ１５は、フォー
カスロック選択スイッチ２９におけるモード選択を判断
する（図６Ｓ６８）。

【００６１】ここで、コンティニアスＡＦモードが選択
されている場合、制御ＣＰＵ１５は、シャッタ操作を優
先するために全押しスイッチ２７が押されているか否か
を判断する（図６Ｓ６９）。この時点で、全押しスイッ
チ２７が押されている場合は（図６Ｓ６９のＹＥＳ
側）、フォーカスモード選択スイッチ３０におけるモー
ド選択に応じて、各モードの撮影処理を実行する（図６
Ｓ７０）。また、全押しスイッチ２７がまだ押されてい
ない場合（図６Ｓ６９のＮＯ側）、制御ＣＰＵ１５はコ
ントラストＡＦを継続するためにステップＳ７１に動作
を移行する。

【００６２】一方、ステップＳ６８において、シングル
ＡＦモードが選択されていた場合、制御ＣＰＵ１５は、
第１タイマーの計時結果がコントラストＡＦの打ち切り
時間を超えたか否かを判定する（図６Ｓ７１）。ここ
で、第１タイマーの計時結果が打ち切り時間に到達して
いない場合（図６Ｓ７１のＮＯ側）、制御ＣＰＵ１５
は、ステップＳ６２に動作を戻して、コントラストＡＦ
の動作を継続する。

【００６３】一方、第１タイマーの計時結果が打ち切り
時間を超えた場合（図６Ｓ７１のＹＥＳ側）、制御ＣＰ
Ｕ１５は、コントラストＡＦによる焦点調節を断念し
て、被写体距離３０cm相当の合焦位置までフォーカルレ
ンズを移動させる（図６Ｓ７２）。このフォーカルレン
ズの移動が完了した後、制御ＣＰＵ１５は、レンズ駆動
を停止する（図６Ｓ７３）。続いて、制御ＣＰＵ１５
は、ＡＰＴフラグをセットした後（図６Ｓ７４）、コン
トラストＡＦの動作を打ち切る。

【００６４】以上の動作により、コントラストＡＦが完
了する。（本実施形態の効果など）上述した動作により、本実施
形態では、ステップＳ４もしくはＳ２１においてマクロ
モードか否かが判断され、その判断結果に応じて焦点制
御の方式が切り換えられる。

【００６５】その結果、非マクロモードでは、パッシブ
測距に基づく合焦位置まで一直線に焦点移動を行い、合
焦時間を従来よりも短縮することができる。一方、マク
ロモードでは、コントラストＡＦ式の焦点制御を行うの
で、測距域と被写体との間にパララックスが生じること
がなく、パララックスに起因するマクロ撮影時のピンボ
ケなどを的確に解消することができる。

【００６６】さらに、コントラストＡＦ式の焦点制御を
行う範囲は、従来の全域からマクロ域に狭く限定されて
いるので、コントラストＡＦ式の焦点制御に所要する平
均的な合焦時間を短縮することもできる。また、マクロ
モードと非マクロモードとにおいて、図７に示すよう
に、被写体距離３０〜５０cmの範囲が重複して設定され
ている。

【００６７】したがって、この重複範囲内で合焦する被
写体については、撮影者がマクロモードの設定を自在に
切り替えることにより、「コントラストＡＦ式の焦点制
御」と「パッシブ測距の焦点制御」とを自由に選択する
ことが可能となる。なお、上述した実施形態では、パッ
シブ測距の例を説明したが、これに限定されるものでは
ない。一般的には、撮影光学系以外の光学系を介して被
写体距離を測距するものであればよい。例えば、上述し
たパッシブ測距の代わりに、公知のアクティブ測距など
を採用してもよい。

【００６８】また、上述した実施形態では、合焦範囲の
一例として図７を挙げているが、図７中に示した数値に
限定されるものではない。一般的には、電子カメラの光
学設計の仕様などに合わせて、マクロモードの繰り出し
範囲が決定される。例えば、マクロモードの繰り出し範
囲を被写体距離１〜３０cmに合焦する範囲にし、非マク
ロモードの繰り出し範囲を被写体距離２０〜∞cmに合焦
する範囲にするなどしてもよい。

【００６９】次に、別の実施形態について説明する。（別の実施形態）図８は、別の実施形態におけるパッシ
ブＡＦ動作を示す流れ図である。この実施形態は、請求
項４，５に記載の発明に対応する。なお、本実施形態の
構成は、制御ＣＰＵ１５に格納される動作ルーチンを除
いて、上述の図２に示した構成と同一であり、ここでの
説明を省略する。

【００７０】また、本実施形態の動作は、パッシブＡＦ
ルーチンを除いて、上述の図３，図４，図６に示した動
作と同一である。以下、図８に基づいて本実施形態にお
ける動作上の特徴点を説明する。まず、非マクロモード
において、被写体距離が測定される（図８Ｓ８１〜Ｓ９
１）。

【００７１】制御ＣＰＵ１５は、この被写体距離に対応
する合焦位置を算出し、その合焦位置が示すレンズ位置
Ｘｏを求める（図８Ｓ９２）。もしも過去に補正値が記
録されていた場合、制御ＣＰＵ１５は、ここで合焦位置
のキャリブレーション補正を行う。次に、制御ＣＰＵ１
５は、モータ１９を介してフォーカルレンズを合焦位置
まで移動させる（図８Ｓ９３）。

【００７２】以上の動作により、パッシブＡＦによる焦
点制御の動作が一旦完了する。その直後、制御ＣＰＵ１
５は、モータ１９を介してフォーカルレンズを前後に微
動させる。この状態で、制御ＣＰＵ１５は、撮像素子１
３から画像信号を取得し、画像信号のコントラスト量を
検出する。制御ＣＰＵ１５は、このコントラスト量が極
大点にあるか否かを判定する（図８Ｓ９４）。

【００７３】この判定の結果、コントラスト量が極大点
にある場合（図８Ｓ９４のＹＥＳ側）、制御ＣＰＵ１５
は、正確な合焦位置に到達したと判断して、焦点制御の
動作をすべて完了する。一方、コントラスト量が極大点
にない場合（図８Ｓ９４のＮＯ側）、コントラスト量が
極大となるレンズ位置Ｘｍまで、コントラストＡＦ式に
フォーカルレンズを移動する（図８Ｓ９５）。

【００７４】次に、制御ＣＰＵ１５は、レンズ位置差
（Ｘｍ−Ｘｏ）を補正値として、制御ＣＰＵ内の不揮発
性メモリ領域などに記録し（図８Ｓ９６）、焦点制御の
動作をすべて完了する。なお、この補正値は、次回以降
の図８Ｓ９３において、合焦位置のキャリブレーション
補正に使用される。以上説明したように、本実施形態の
電子カメラでは、パッシブＡＦに後続してコントラスト
ＡＦによる微調整が行われる。したがって、測距結果と
合焦位置との対応ずれにかかわらず、高い合焦精度を得
ることができる。

【００７５】また、コントラストＡＦによる微調整は、
合焦位置の近傍から常に開始されるので、微調整に要す
る時間は極めて短い。また、上述した実施形態では、焦
点制御の微調整量を補正値として記録し、合焦位置のキ
ャリブレーション補正に使用する。したがって、次回以
降については、より正確な合焦位置から微調整を開始す
るので、焦点制御の微調整に要する時間をさらに削減す
ることができる。

【００７６】なお、上述したような「コントラストＡＦ
による微調整」と「レンズ位置差の初期記録」とを工場
出荷時に行ってもよい。このような場合には、実使用時
においてキャリブレーション補正のみを行えばよくな
り、合焦時間の短縮効果を一切損なうことがない。ま
た、「コントラストＡＦによる微調整」と「レンズ位置
差の更新」とを、毎回もしくは定期的に繰り返してもよ
い。このような場合、毎回もくしは定期的に補正値が更
新されるので、外光式焦点制御における合焦精度の低下
を長期間にわたって防止することができる。

【００７７】さらに、上述した実施形態では、パッシブ
測距の例を説明したが、これに限定されるものではな
い。一般的には、撮影光学系以外の光学系を介して被写
体距離を測距するものであればよい。例えば、上述した
パッシブ測距の代わりに、公知のアクティブ測距などを
採用してもよい。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明では、非マクロモードの状態では、外光式測距に基
づく焦点制御を実施する。また、マクロモードの状態で
は、コントラストＡＦ式の焦点制御を実施する。

【００７９】したがって、非マクロモードでは、外光式
測距に基づく合焦位置まで高速に焦点制御を実行するこ
とが可能となり、合焦時間を格段に短縮することができ
る。一方、マクロモードでは、コントラストＡＦ式の焦
点制御を行うので、測距域と被写体との間にパララック
スが生じることがなく、パララックスに起因するマクロ
撮影時のピンボケなどを的確に解消することができる。

【００８０】さらに、コントラストＡＦ式の焦点制御を
行う範囲は、従来の全域からマクロ域に狭く限定される
ので、コントラストＡＦ式の焦点制御における平均的な
合焦時間を格段に短縮することもできる。請求項２，３
に記載の発明では、マクロモードと非マクロモードとに
おいて、撮影光学系Ｚの繰り出し範囲が重複して設定さ
れる。

【００８１】したがって、この重複範囲内で合焦する被
写体については、撮影者がマクロモードか否かの設定を
意図的に切り替えることにより、「コントラストＡＦ式
の焦点制御」と「外光式測距の焦点制御」とを自由に選
択することが可能となる。

【００８２】請求項４に記載の発明では、外光式焦点制
御手段による焦点制御に後続して、コントラスト焦点制
御手段による焦点制御が補足的に実行される。通常、外
光式焦点制御において合焦精度を高めるためには、測距
系とレンズ駆動系とが、厳密に１対１対応していなけれ
ばならない。しかし、温度変化により被写体距離の測距
値がばらついたり、レンズと撮像面との設置間隔がずれ
た場合には、上記の１対１対応がずれることになる。

【００８３】しかしながら、請求項４の電子カメラで
は、外光式焦点制御手段により合焦位置まで高速に移動
した後、コントラスト焦点制御手段による微調整が行わ
れる。したがって、測距系とレンズ駆動系との１対１対
応が万一ずれていても、高い合焦精度を得ることができ
る。また、合焦位置の近傍からコントラスト焦点制御手
段による微調整が開始するので、合焦時間の短縮効果を
大きく損ねることはない。

【００８４】請求項５に記載の発明では、コントラスト
焦点制御手段３による補足的な焦点移動量に対応して補
正値を記憶し、次回以降の合焦位置の補正に使用する。
そのため、コントラスト焦点制御手段による微調整を毎
回最初から行う必要がなくなる。したがって、微調整に
要する時間をさらに削減しつつ、高い合焦精度を得るこ
とが可能となる。以上の効果により、本発明を採用した
電子カメラでは、合焦時間およびパララックスなどの焦
点制御にかかわる問題点を、適正かつ合理的に解決する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１〜３に記載の発明に対応する原理ブロ
ック図である。

【図２】請求項１〜３に対応する実施形態を示す図であ
る。

【図３】本実施形態の動作を説明する流れ図（１／４）
である。

【図４】本実施形態の動作を説明する流れ図（２／４）
である。

【図５】本実施形態の動作を説明する流れ図（３／４）
である。

【図６】本実施形態の動作を説明する流れ図（４／４）
である。

【図７】合焦範囲の一例を示す図である。

【図８】別の実施形態におけるパッシブＡＦ動作を示す
流れ図である。

【符号の説明】

１撮像手段２コントラスト検出手段３コントラスト焦点制御手段４外光式測距手段５外光式焦点制御手段６マクロ設定手段７制御手段１１電子カメラ１２撮影レンズ１３撮像素子１４ＣＣＤ駆動回路１５制御ＣＰＵ１６信号処理部１７ＪＰＥＧ処理部１８レンズ駆動回路１９モータ２０レンズ駆動機構２１エンコーダ２２パッシブ測距部２３ＡＦ補助光照射部２５クローズアップスイッチ２６半押しスイッチ２７全押しスイッチ２８電源スイッチ２９フォーカスロック選択スイッチ３０フォーカスモード選択スイッチ３１メモリカード３２絞り駆動部３３閃光部３４スピードライト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影光学系を介して結像される光像を撮
像して、画像信号を生成する撮像手段と、前記撮像手段により生成された画像信号を取り込み、該
画像信号のコントラスト量を検出するコントラスト検出
手段と、前記コントラスト検出手段により検出されたコントラス
ト量が極大値をとる位置まで、前記撮影光学系の焦点移
動を行うコントラスト焦点制御手段と、前記撮影光学系とは別の光学系を介して、被写体までの
距離を測定する外光式測距手段と、前記外光式測距手段により測定された被写体までの距離
に基づいて、前記撮影光学系の合焦位置を求め、該合焦
位置まで前記撮影光学系の焦点移動を行う外光式焦点制
御手段と、外部からの切り換え操作に応じて前記撮影光学系の繰り
出し範囲を変更して、接写用のマクロモードと非マクロ
モードとを切り換えるマクロ設定手段と、前記マクロ設定手段により非マクロモードが設定された
状態では、前記外光式焦点制御手段による焦点制御を実
行し、マクロモードが設定された状態では、前記コント
ラスト焦点制御手段による焦点制御を実行する制御手段
と、を備えたことを特徴とする電子カメラ。
【請求項２】請求項１に記載の電子カメラにおいて、前記撮影光学系の繰り出し範囲は、マクロモードと非マ
クロモードとにおいて重複範囲を有することを特徴とす
る電子カメラ。
【請求項３】請求項２に記載の電子カメラにおいて、マクロモードにおける繰り出し範囲は、被写体距離５０
cm以下に合焦する繰り出し範囲であり、非マクロモード
における繰り出し範囲は、被写体距離３０cm以上に合焦
する繰り出し範囲であることを特徴とする電子カメラ。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれか１項
に記載の電子カメラにおいて、前記制御手段は、前記外光式焦点制御手段による焦点制御の後に、前記コ
ントラスト焦点制御手段による焦点制御を補足的に実行
することを特徴とする電子カメラ。
【請求項５】請求項４に記載の電子カメラにおいて、前記コントラスト焦点制御手段において補足的な焦点制
御を行った際の焦点移動量に応じて、焦点移動の補正値
を記憶する補正値記憶手段を備えてなり、前記外光式焦点制御手段は、前記補正値記憶手段に過去記憶された前記補正値に基づ
いて、前記合焦位置を補正することを特徴とする電子カ
メラ。