(57)【要約】【課題】  合焦精度の向上を目的として、複数の測距手段で測距を行うカメラでは、カメラが手ぶれしている間に測距処理に時間がかかり、所謂ピンボケ写真になることが多い。本発明は、前記ピンボケ写真を無くすことを目的としている。【解決手段】  通常撮影時は合焦精度を重視して複数の測距手段を利用して測距動作を行っているカメラにおいて、所定値以上のカメラの振れを検出した場合に、前記複数の測距手段のうちの１つだけで測距を行い、レンズ合焦させることで、撮影前の測距動作およびレンズ合焦動作をすばやく終了させ、所謂ピンボケ写真が撮られてしまうのを回避する。【選択図】  図６
2006201568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの測距手段とカメラの手ぶれを検出する手ぶれ検出手段とを備え、該手ぶれ検出手段からの出力が所定値を超えた場合、少なくとも２つの測距手段のうちの一つの測距手段のみを使用して焦点検出および合焦動作を行うことを特徴とする手ぶれ検出可能なカメラ。
【請求項２】
撮影光学系を介した被写体光束を第１の光束と第２の光束に分割する光路分割手段と、前記第１の光束を受ける第１の光電変換手段と、前記第２の光束を受ける第２の光電変換手段と、前記第１の光電変換手段からの出力で測距を行う第１の測距手段と、前記第２の光電変換手段からの出力で測距を行う第２の測距手段と、カメラの手ぶれを検出する手ぶれ検出手段とを備え、該手ぶれ検出手段からの出力に応じて、前記第１の測距手段および第２の測距手段の単独使用と両者使用とを選択的に切り替えて合焦動作を行うことを特徴とする手ぶれ検出可能なカメラ。
【請求項３】
請求項１記載の少なくとも２つ測距手段および請求項２記載の第１および第２の測距手段とは、アクティブ測距手段および、またはパッシブ測距手段であることを特徴とする手ぶれ検出可能なカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の測距手段と、撮影者によるカメラの手ぶれを検出する手ぶれ検出手段とを搭載し、該手ぶれ検出手段からの出力に応じて、使用する測距手段を単独使用か複数使用かを選択的に切り替えるカメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のカメラは、特開２００３−０２９１３２号に記載されているように、カメラ本体の振れ方向および振れ量に対応して撮像エリア内に形成される複数の測距エリアのうちの１つの測距エリアを選択するものが開示されている。
【０００３】
また、複数の測距手段を切り替えて使用するカメラが、特開平１０−２９３２４５号および特開平１０−２２９５１６号等で開示されている。これらのカメラでは、状況に応じて外光測距とコントラスト測距とを切り替えるもので、検出した温度やマクロモ−ド、絞り値、焦点距離に応じて、いずれの方式を採用するのかの切り替え方法について述べられている。
【特許文献１】特開２００３−０２９１３２号
【特許文献２】特開平１０−２９３２４５号
【特許文献３】特開平１０−２２９５１６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例の特開２００３−０２９１３２号では、カメラの振れ方向および振れ量に応じて測距点を変更するというものであり、測距時間の短縮やピンボケ写真の排除などには言及せず、カメラの使い勝手を向上させること、または撮影者がピントを合わせたいと考えている被写体に対しカメラのぶれを意識することなく合焦させることを目的としている。
【０００５】
また、上記従来例、特開平１０−２９３２４５号および特開平１０−２２９５１６号等で開示されている、コントラスト測距と位相差測距もしくは外光測距とを比較すると、コントラスト測距は画像をスキャンしながら合焦点を探すために、一般的に合焦までに時間がかかるという欠点があり、被写体が動体であったり、動きの速い被写体を連写して撮影するシ−ンや、撮影者自身が手ぶれした場合などの場合には不向きである。一方位相差測距や外光測距の場合には、合焦精度は前述のコントラスト測距には及ばないものの、合焦時間が短いという特徴があるため、タイムラグが好ましくないシ−ンにおいても十分に対応することができ、被写体までの距離を高速に測距することができるという利点がある。
【０００６】
本発明は、通常撮影時は合焦精度を重視してコントラスト測距手段を利用して測距動作を行っているカメラにおいて、所定値以上のカメラの振れを検出した場合に、前記複数の測距手段のうちの測距速度の速い測距手段で測距を行い、レンズ合焦させることで、撮影露光前の測距動作およびレンズ合焦動作をすばやく終了させ、所謂ピンボケ写真が撮られてしまうのを回避することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明では、少なくとも２つの測距手段とカメラの手ぶれを検出する手ぶれ検出手段とを備え、該手ぶれ検出手段からの出力が所定値を超えた場合、少なくとも２つの測距手段のうちの一つの測距手段のみを使用して焦点検出および合焦動作を行うことを特徴とする。
【０００８】
第２の発明では、撮影光学系を介した被写体光束を第１の光束と第２の光束に分割する光路分割手段と、前記第１の光束を受ける第１の光電変換手段と、前記第２の光束を受ける第２の光電変換手段と、前記第１の光電変換手段からの出力で測距を行う第１の測距手段と、前記第２の光電変換手段からの出力で測距を行う第２の測距手段と、カメラの手ぶれを検出する手ぶれ検出手段とを備え、該手ぶれ検出手段からの出力に応じて、前記第１の測距手段および第２の測距手段の単独使用と両者使用とを選択的に切り替えて合焦動作を行うことを特徴とする。
【０００９】
第３の発明では、請求項１記載の少なくとも２つ測距手段および請求項２記載の第１および第２の測距手段とは、アクティブ測距手段および、またはパッシブ測距手段であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、少なくとも２つの測距手段とカメラの手ぶれを検出する手ぶれ検出手段とを備え、該手ぶれ検出手段からの出力が所定値を超えた場合、少なくとも２つの測距手段のうちの一つの測距手段のみを使用して焦点検出および合焦動作を行うため、通常撮影時は合焦精度を重視して複数の測距手段を利用して測距動作を行っているカメラにおいて、所定値以上のカメラの振れを検出した場合に、前記複数の測距手段のうちの１つだけで測距を行い、レンズ合焦させることで、撮影前の測距動作およびレンズ合焦動作をすばやく終了させ、所謂ピンボケ写真が撮られてしまうのを回避することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、撮影光学系を介した被写体光束を第１の光束と第２の光束に分割する光路分割手段と、前記第１の光束を受ける第１の光電変換手段と、前記第２の光束を受ける第２の光電変換手段と、前記第１の光電変換手段からの出力で測距を行う第１の測距手段と、前記第２の光電変換手段からの出力で測距を行う第２の測距手段と、カメラの手ぶれを検出する手ぶれ検出手段とを備え、該手ぶれ検出手段からの出力に応じて、前記第１の測距手段および第２の測距手段の単独使用と両者使用とを選択的に切り替えて合焦動作を行うようにしているため、例えば、撮影者の手ぶれを検出した場合に、測距にかかる時間の短い測距手段のみを用いて測距し、合焦動作を行うことで、測距している間にカメラがぶれてしまい、所謂ピンボケ写真が撮れてしまうのを防ぐことができる。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の少なくとも２つ測距手段および請求項２記載の第１および第２の測距手段とは、アクティブ測距手段および、またはパッシブ測距手段であることから、通常撮影では精度保証のため前記アクティブ測距およびパッシブ測距の両方を行い、撮影者の手ぶれを検出した場合には、前記アクティブ測距およびパッシブ測距のうちの処理速度の速い方を使用して手ぶれ写真が撮られてしまうのを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は本発明の実施例を表す主要部品機構配置図であるカメラの縦断面図である。図２は本発明の測距光学系の模式図である。図３は本発明実施形態のカメラの構成を示すブロック図である。図４は本発明実施例に係る後述の絞りおよび２次結像レンズを表す斜視図である。図５は本発明の実施例に係る測距素子を表す斜視図である。図６は本発明の実施例に係るカメラの撮影時のフロ−チャ−トを表す。
【００１４】
図１から図５において、１は撮影レンズユニットである。２、３、６、７は撮影レンズであり、３は撮影光軸Ｌ１上を移動して撮影倍率を変更するズ−ミングレンズ、７は撮影光軸Ｌ１上を移動して焦点を調節する焦点調整レンズである。４は複数の羽根の移動により重なり量の変化により複数の絞り径を形成して撮影光量を調節する絞りであり、本実施例では絞り形状が略円形状になるアイリス絞りである。５は撮影光学系の透過光量を調節する光学素子であり、ＮＤフィルタや駆動電圧の変化により光の透過率を制御する透過型の液晶などを用いる。この透過光量を調節する光学素子５は、絞り４の絞り径を小さくしていくと回折現象によって、画像の劣化を招くので所定値以下の絞り径にならないようにするためのものである。
【００１５】
１９は測距動作を行うための像を検出する測距手段であるところの１対のラインセンサ（１９ａ、１９ｄまたは１９ｂ、１９ｃ）を複数持つ測距素子。８は撮影光路を分割する光路分割手段であるハ−フミラであり、位相差測距手段の測距素子１９には透過光を、撮像手段である撮像素子１１には反射光を使用する。９は撮影光学系からの光束を遮断するためのシャッタ機構。１０はモアレを防止する光学ロ−パスフィルタ（ＬＰＦ）であり、赤外カットフィルタや色補正フィルタなどと張り合わせて用いられることが多い。１１は前記撮影光路からの光を電気信号に変換する撮像手段であるＣＣＤなどの撮像素子。１２は一次結像面Ｆ１に形成される像を測距素子１９に導く対物レンズであるフィ−ルドレンズ。１６は前記測距素子１９の２次結像面Ｆ２上に像を結像させるための対になった複数組のレンズを持つ光学部材である２次結像レンズ。１５は測距素子１９への光束を分離するための絞り。Ｆ１は撮影光学系１が像を結ぶ１次結像面。Ｆ２は該１次結像面Ｆ１上の空中像を測距素子１９上に再結像させた２次結像面である。１４は測距に有害な赤外光を取り除くための赤外カットフィルタである。１３は測距光束の方向を変更するための測距ミラである。本実施例では測距光学系をカメラの上方へと折り曲げて配置している。測距素子１９で、異なる瞳を通過した被写体光の２つの像ずれ量を検出する公知の位相差測距を行う。
【００１６】
対物レンズであるフィ−ルドレンズ１２、測距ミラ１３、絞り１５、赤外カットフィルタ１４、２次結像レンズ１６、測距素子１９で測距ユニット８３を構成している。８２は本発明を実施したカメラを表す。
【００１７】
８１は公知のフレキシブル配線基板であり、本実施例では、前記撮像素子１１および前記測距素子１９が搭載されており、後述の中央処理装置であるシステム制御回路５０と電気的に接続されている。
【００１８】
１７はＡ／Ｄ変換器であり、撮像素子１１のアナログ信号出力をディジタル信号に変換する。１８はタイミング発生回路であり、撮像素子１１、Ａ／Ｄ変換器１７、Ｄ／Ａ変換器２６にクロック信号や制御信号を供給するもので、メモリ制御回路２２及びシステム制御回路５０により制御される。
【００１９】
２０は画像処理回路であり、Ａ／Ｄ変換器１７からのデータ或いはメモリ制御回路２２からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。画像処理回路２０においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてシステム制御回路５０が露光制御手段４０、測距制御手段４２に対して制御を行う測距処理、自動露出処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理を行っている。更に、画像処理回路２０においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてＴＴＬ方式のＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理も行っている。
【００２０】
２２はメモリ制御回路であり、Ａ／Ｄ変換器１７、タイミング発生回路１８、画像処理回路２０、画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０、圧縮・伸長回路３２を制御する。Ａ／Ｄ変換器１７のデータは画像処理回路２０、メモリ制御回路２２を介して、或いは直接メモリ制御回路２２を介して、画像表示メモリ２４或いは画像記録メモリ３０に書き込まれる。２３はコントラスト演算部であり、通常画像処理回路２０に含まれるが、説明の便宜上分けて説明する。コントラスト演算部２３は撮像素子１１の輝度信号の変化（所謂コントラスト）を検出し、コントラストが最大になるように即ちピントが合っている位置に焦点調整レンズ７を駆動するようにシステム制御回路５０を介して、測距制御手段４２に駆動信号を送る。
【００２１】
２４は画像表示メモリである。２６はＤ／Ａ変換器である。２８はＴＦＴ  ＬＣＤ等からなる画像表示部であり、画像表示メモリ２４に書き込まれた表示用の画像データはＤ／Ａ変換器２６を介して画像表示部２８により表示される。画像表示部２８を用いて撮像した画像データを逐次表示すれば、動画表示を実現することが可能である。また画像表示部２８は、電池残量表示、ストロボ充電完了表示、装置のモード設定時の選択画面表示、時刻・日付表示などにも用いられる。画像表示部２８に用いられている表示素子はＴＦＴ方式などの液晶表示板である。
【００２２】
３０は画像記録メモリであり、撮影した静止画像や動画像を格納する。画像記録メモリ３０は、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶量を備えている。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する連射撮影や動画撮影など、高速かつ大量の画像書き込みを画像記録メモリ３０に対して行うことが可能となる。また、画像記録メモリ３０はシステム制御回路５０の作業領域としても使用することが可能である。
【００２３】
３２は圧縮・伸長回路であり、適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）等により画像データを圧縮伸長する。圧縮・伸長回路３２では、画像記録メモリ３０に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータを画像記録メモリ３０に書き込む。
【００２４】
４０はシャッタ機構９の駆動を制御する露光制御手段であり、４２は撮影レンズユニット（撮影レンズ２から６および焦点調整レンズ７）の焦点調整を行うために焦点調整レンズ７の駆動を制御する測距制御手段である。４６は撮影レンズユニットのズーミングを行うためにレンズの駆動制御するズーム制御手段である。４３はフィルタ制御手段。４５は絞り制御手段である。画像処理回路２０により撮像された被写体の明るさを測定し（測光）その結果から絞り制御手段４５に信号が送られ、絞り４を駆動する。この時、小絞りによる回折を防止するために、明るい被写体に対しても所定の絞り径よりも小さく絞らないように制御している。４０、４２、４５、４６の各制御手段はステッピングモータやプランジャなどのアクチュエータを用いている。またフィルタ制御手段４３は、減光光学素子がＮＤフィルタの場合にはＮＤフィルタを撮影光路上に挿脱させるためのアクチュエータとして、ステッピングモータやプランジャを用いる。
【００２５】
４８はストロボであり、被写体に向けて閃光発光を行い被写体照明する。
【００２６】
５０はシステム制御回路であり、本発明のカメラ全体の動作を制御する中央演算ユニット（ＣＰＵ）である。５２はメモリであり、システム制御回路５０の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶する。５６は電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、例えばＥＥＰＲＯＭ等が用いられ、撮影者が設定するカスタムファンクションの設定やメッセージ等を記憶する。
【００２７】
６０、６２、６４、６６は、システム制御回路５０の各種の動作指示を入力するための操作手段であり、スイッチやダイアル、タッチパネル等の単数或いは複数の組み合わせで構成される。具体的には６０は電源スイッチであり、カメラの電源のＯＮ・ＯＦＦを行う。６２はズームスイッチであり撮影レンズの焦点距離の変更を指示する。６４はレリーズスイッチであり、第一ストロークのスイッチＯＮでＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理等の動作開始を指示し、第二ストロークのスイッチＯＮで引き続きシャッタ機構９の開閉、撮像素子１１から読み出した信号をＡ／Ｄ変換器１７、メモリ制御回路２２を介してメモリ３０に画像データを書き込む露光処理、画像処理回路２０やメモリ制御回路２２での演算を用いた現像処理、画像記録メモリ３０から画像データを読み出し、圧縮・伸長回路３２で圧縮を行い記録媒体１００に画像データを書き込む記録処理という一連のレリーズ処理の動作開始を指示する。
【００２８】
７０は電源制御回路であり、電池検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成されており、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果及びシステム制御回路５０の指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部へ供給する。７２、７４はコネクタである。７６は電源であり、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池、リチウムイオン電池等の二次電池、ＡＣアダプター等からなる。
【００２９】
８０はメモリカードやハードディスク等の記録媒体とのインタフェースである。８２はメモリカードやハードディスク等の記録媒体と接続を行うコネクタである。インタフェース及びコネクタとしては、ＰＣＭＣＩＡカードやＳＤカード等の規格に準拠したものを用いて構成してかまわない。さらに、インタフェース１０４、そしてコネクタ１０６をＰＣＭＣＩＡカードやＳＤカード等の規格に準拠したものを用いて構成した場合、ＬＡＮカードやモデムカード、ＵＳＢカード、ＩＥＥＥ１３９４カード、Ｐ１２８４カード、ＳＣＳＩカード、ＰＨＳ等の通信カード等の各種通信カードを接続することにより、他のコンピュータやプリンタ等の周辺機器との間で画像データや画像データに付属した管理情報を転送し合うことができる。
【００３０】
１００はメモリカードやハードディスク等の記録媒体であり、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部１０２、装置本体側とのインタフェース１０４、装置本体側コネクタ８２と接続を行うコネクタ１０６とを備えており、装置本体に着脱可能に設けられている。この記録媒体１００と画像記録メモリ３０は、互いに記録されている画像ファイルの移動やコピーが可能である。
【００３１】
上記構成において、撮影光学系１の光路は、前記光路分割手段であるところのハ−フミラ８で撮像手段と測距手段側とに分割されている。撮影レンズユニット１を通過した光は、該ハ−フミラ８により反射光は撮像素子１１側へ、透過光は前記測距手段である測距素子１９側へと導かれる。また、撮影光学系１は、各々がレンズ枠に固着され、公知のズ−ミングカムにより焦点距離変更が行われるようになっている。
【００３２】
前記撮影光学系１、およびハ−フミラ８、シャッタ機構９、撮像手段である撮像素子１１、および測距手段１９は、撮影光学系１の回動しない不図示の固定筒に配置されている。
【００３３】
測距手段である測距素子１９上に結像した像は各々２対のセンサ１９ａと１９ｄ、１９ｂと１９ｃとがあり、該２像のずれ信号を受像することでデフォ−カス量を計算し、中央処理装置であるＣＰＵ５０内で演算し、前記被写体像の焦点調整レンズ７の繰り出し量に変換し、駆動手段４２を駆動し焦点調整させる。
【００３４】
２００は手ぶれ検出部であり、公知の振動ジャイロ等を用いてカメラ本体の振動状態を把握し、前記ＣＰＵ５０と通信している。
【００３５】
上記の構成において、撮影時の動作説明を図６のフロ−チャ−トに基づいて説明する。＃を付記した番号は、各々のプログラムステップを表す。
【００３６】
＃１：カメラの電源スイッチ６０をＯＮにして撮影可能状態となる。撮影者は前記ズ−ムスイッチ６２を操作して所望の画角で前記ズ−ミングレンズ３を停止させる。
【００３７】
＃２：撮影者が、カメラの２段階スイッチであるレリーズスイッチ６４の第１段目のクリックスイッチ（ＳＷ１）がＯＮかどうかを判断しＯＮなら＃３へ進む。
【００３８】
＃３：前記撮影レンズユニット１を通過した光束は、前記測距ユニット８３に到達し前記測距素子１９で公知の位相差測距を行う。
【００３９】
＃４：手ぶれ検出手段２００で手ぶれが検知され、または、手ぶれ量があらかじめ定めた所定のぶれ量を逸脱していた場合には＃６へ進み、所定値以下の場合には＃５へと進む。
【００４０】
＃５：前記撮像素子１１の輝度信号の変化（所謂コントラスト）を前記コントラスト演算部２３で検出する所謂コントラスト測距（ＴＶ測距）を行う。
【００４１】
＃６：前記焦点調整レンズ７を駆動するように前記システム制御部５０を介して、前記測距制御手段に駆動信号を送り、レンズを駆動する。
【００４２】
＃７：撮影者が、カメラの２段階スイッチであるレリーズスイッチ６４の第２段目のクリックスイッチ（ＳＷ２）がＯＮかどうかを判断しＯＮなら＃８へ進む。
【００４３】
＃８：前記露光制御手段４０により前記シャッタ機構９の駆動を制御し、前記撮像素子１１により前記撮像動作を行う。
【００４４】
本フロ−チャ−ト（図６）では、カメラの振れ検出を位相差測距の後にのみ行っているが、前記手ぶれ検出手段２００の出力信号を常に監視して、手ぶれ検出手段２００で手ぶれが検知され、または、手ぶれ量があらかじめ定めた所定のぶれ量を逸脱していた場合には、＃３から＃６を飛ばして＃６へと移行するシ−ケンスを進めても、本発明の実施態様に変更は無い。
【００４５】
上記のような構成とすることにより、撮影者の手ぶれが所定の値以下の通常撮影では、精度保証のため前記位相差測距およびコントラスト測距（ＴＶ測距）の両方を行い、撮影者による、所定値以上のカメラの手ぶれを検出した場合には、処理速度の速い前記位相差測距のみを使用して、測距動作およびレンズ合焦動作をすばやく終了させ、所謂ピンボケ写真が撮られてしまうのを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施例を表す主要部品機構配置図であるカメラの縦断面図。
【図２】本発明の測距光学系の模式図。
【図３】本発明実施形態のカメラの構成を示すブロック図。
【図４】本発明実施例に係る絞りおよび２次決像レンズを表す斜視図。
【図５】本発明実施例に係る測距素子を表す斜視図。
【図６】本発明実施例に係るカメラの撮影時のフｒ−チャ−トを表す図。
【符号の説明】
【００４７】
１  撮影レンズユニット
３  ズ−ミングレンズ
４  絞り
７  焦点調整レンズ
８  ハ−フミラ（光路分割手段）
９  シャッタ機構
１０  ＩＲカットフィルタ
１１  撮像素子（撮像手段）
１２  フィ−ルドレンズ
１５  絞り
１６  ２次結像レンズ
１９  測距素子（位相差測距手段）
４２  測距制御手段
４３  フィルタ制御手段
４５  絞り制御手段
５０  システム制御回路
８２  カメラ
８３  測距ユニット
２００  手ぶれ検知手段（手ぶれ検出部）
Ｆ１  １次結像面
Ｆ２  ２次結像面
【図１】
2006201568.tif 000003
【図２】
2006201568.tif 000004
【図３】
2006201568.tif 000005
【図４】
2006201568.tif 000006
【図５】
2006201568.tif 000007
【図６】
2006201568.tif 000008