(57)【要約】【課題】異なる方式を組み合わせて、誤動作なく高速、高精度化を達成したオートフォーカスカメラ及び測距システムを提供することである。【解決手段】第１の光路としての撮影レンズ２を介して得られた被写体の像のコントラスト信号をの出力に従って、ＣＰＵ１０及びレンズドライバ９で上記撮影レンズのピント合わせを行う。また、上記撮影レンズ２とは異なる第２の光路で、外光測距装置１４により上記被写体までの距離を測定し、外光測距装置１４の出力に従って上記撮影レンズのピント合わせを行う。そして、ＣＰＵ１０は、セカンドレリーズスイッチ１０ｂの操作前は上記第１の光路によるピント合わせを優先し、上記スイッチの操作後は上記第２の光路によるピント合わせを優先してピント合わせを行う。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光路としての撮影レンズを介して得られた被写体の像のコントラスト信号を出力するコントラスト信号出力手段と、
このコントラスト信号出力手段の出力に従って上記撮影レンズのピント合わせを行う第１のピント合わせ手段と、
上記撮影レンズとは異なる第２の光路で、上記被写体までの距離を測定する測距手段と、
上記測距手段の出力に従って、上記撮影レンズのピント合わせを行う第２のピント合わせ手段と、
撮影開始の操作を行うためのレリーズスイッチと、
このレリーズスイッチの操作前は上記第１のピント合わせ手段を優先し、上記レリーズスイッチの操作後は、上記第２のピント合わせ手段を優先した上記撮影レンズのピント合わせを行う制御手段と、
を具備することを特徴とするオートフォーカスカメラ。
【請求項２】
上記制御手段は、上記レリーズスイッチの操作後に上記コントラスト信号を検出し、上記第２のピント合わせ手段を制御した後のピント位置で再度コントラスト信号を検出し、上記２つのコントラスト信号の比較結果に従ってピント合わせ位置を決定することを特徴とする請求項１に記載のオートフォーカスカメラ。
【請求項３】
電源スイッチ投入時に構図確認用に行う第１のピント合わせ制御と、撮影タイミングでレリーズスイッチ操作時に主要被写体に対して行う第２のピント合わせ制御とを行うオートフォーカスカメラに於いて、
上記第２のピント合わせ制御が的確であるか否かを判定する判定手段と、
この判定手段によって上記第２のピント合わせ制御が不的確であると判定された場合には上記第１のピント合わせ制御にて撮影を行う制御手段と、
を具備することを特徴とするオートフォーカスカメラ。
【請求項４】
撮影レンズを介して得られる被写体像の第１のコントラスト信号によって上記撮影レンズのピント合わせを行うピント合わせ手段と、
上記撮影レンズ以外の光学系を介して得られる被写体像の第２のコントラスト信号によって、上記被写体の距離を検出する測距手段からなるカメラに於いて、
上記第１のコントラスト信号と第２のコントラスト信号との差異に基づいて上記撮影レンズのピントの位置制御を行う制御手段を具備することを特徴とするオートフォーカスカメラ。
【請求項５】
上記制御手段は、上記第１のコントラスト信号と第２のコントラスト信号との差異に基づいて上記被写体が近距離に存在することを判定して上記撮影レンズのピント位置を制御し、上記第１のコントラスト信号に基づいて最終的なピント合わせ制御を行うことを特徴とする請求項４に記載のオートフォーカスカメラ。
【請求項６】
撮影レンズを介して得られた被写体の像のコントラスト信号によって上記撮影レンズのピント合わせを行う第１のピント合わせ手段と、
上記撮影レンズとは異なる光路で、上記被写体までの距離を測定する測距手段と、
上記測距手段の出力に従って、上記撮影レンズのピント合わせを行う第２のピント合わせ手段と、
レリーズスイッチ操作前は上記第１のピント合わせ手段を優先し、レリーズスイッチ操作後は上記第２のピント合わせ手段を優先したピント合わせを行う制御手段と、
を具備することを特徴とするオートフォーカスカメラ。
【請求項７】
上記制御手段は、上記レリーズスイッチ操作時点で上記コントラスト信号を検出し、上記第２のピント合わせ手段を制御した後のピント位置で、再度コントラスト信号を検出し、上記２つのコントラスト値の比較結果に従って、ピント合わせ位置を決定することを特徴とする請求項６に記載のオートフォーカスカメラ。
【請求項８】
第１の光路としてのレンズを介して得られた被写体の像のコントラスト信号を出力するコントラスト信号出力手段と、
このコントラスト信号出力手段の出力に従って上記レンズのピント合わせを行う第１のピント合わせ手段と、
上記レンズとは異なる第２の光路で、上記被写体までの距離を測定する測距手段と、
上記測距手段の出力に従って、上記レンズのピント合わせを行う第２のピント合わせ手段と、
測距開始の操作を行うためのスイッチ手段と、
このスイッチ手段の操作前は上記第１のピント合わせ手段を優先し、上記レリーズスイッチの操作後は、上記第２のピント合わせ手段を優先した上記レンズのピント合わせを行う制御手段と、
を有することを特徴とする測距システム。
【請求項９】
上記制御手段は、上記スイッチ手段の操作を行う時点で上記コントラスト信号を検出し、上記第２のピント合わせ手段を制御した後のピント位置で再度コントラスト信号を検出し、上記２つのコントラスト信号の比較結果に従ってピント合わせ位置を決定することを特徴とする請求項８に記載の測距システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はカメラのピント合わせ技術に関し、より詳細には、撮影レンズの光路によって得られた被写体の像信号のコントラストによってピント合わせを行う、いわゆるコントラストＡＦ（オートフォーカス）を、被写体距離測定装置（測距装置）によって補う方式のオートフォーカスカメラ及び測距システムの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、いわゆるコントラストＡＦを被写体距離測定装置によって補う方式のＡＦが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１４１９８５号公報。
【０００４】
ところが、この方式のＡＦは、２つの異なる方式が補い合って成り立っているために、各々の連携がうまくいかないシーンでは誤動作してしまうことがあった。
【０００５】
また、上記特許文献１は、上記撮影レンズ光路外に赤外投光式の測距装置（外光測距装置）を設け、概略ピント位置を求めてから上記コントラストＡＦを行うものである。このコントラストＡＦは、いわゆる山登り方式と称されるもので、撮影レンズを少しずつ動かして、コントラストのピークポイントをピント合わせ位置と決めるものである。したがって、上記撮影レンズのスキャンに時間がかかるため、シャッタチャンスを逃すことがあり、上記測距装置の補助によってスキャン範囲を限定して、高速化を達成するようにしていた。
【０００６】
特に、デジタルカメラでは、撮像素子上のコントラストによって山登りＡＦが可能なため、実際に撮影される像信号によってピント合わせができ、山登りＡＦの採用はスピードの問題はあるものの、コストアップもなく高精度化が可能であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように２つの方式を組み合わせた測距方式でも、全てのシーンでその効果を発揮するわけではない。
【０００８】
例えば、外光式の測距装置では、実際に撮影に用いる光軸と異なる光路を利用するため、視差が生じている。そのため、この視差によって測距の結果とピント合わせすべき距離との間に差異を生じることがあった。
【０００９】
また、シャッタチャンスを逃さないように求められるシーンでは、外光測距によるピント合わせが有利であり、山登りＡＦでは対応しきれないものであった。
【００１０】
したがってこの発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、異なる方式を組み合わせたピント合わせ時の不整合を対策し、２つの方式の間で連携がとれないようなシーンであっても、正確で高速のピント合わせを可能としたオートフォーカスカメラ及び測距システムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１に記載の発明は、第１の光路としての撮影レンズを介して得られた被写体の像のコントラスト信号を出力するコントラスト信号出力手段と、このコントラスト信号出力手段の出力に従って上記撮影レンズのピント合わせを行う第１のピント合わせ手段と、上記撮影レンズとは異なる第２の光路で、上記被写体までの距離を測定する測距手段と、上記測距手段の出力に従って、上記撮影レンズのピント合わせを行う第２のピント合わせ手段と、撮影開始の操作を行うためのレリーズスイッチと、このレリーズスイッチの操作前は上記第１のピント合わせ手段を優先し、上記レリーズスイッチの操作後は、上記第２のピント合わせ手段を優先した上記撮影レンズのピント合わせを行う制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００１２】
このように構成することにより、よりユーザがシャッタチャンスを逃し難いオートフォーカスカメラを提供することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のオートフォーカスカメラに於いて、上記制御手段は、上記レリーズスイッチの操作後に上記コントラスト信号を検出し、上記第２のピント合わせ手段を制御した後のピント位置で再度コントラスト信号を検出し、上記２つのコントラスト信号の比較結果に従ってピント合わせ位置を決定することを特徴とする。
【００１４】
このように構成することにより、パララックスの影響を受けない、高速、高精度のオートフォーカスカメラを提供することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、電源スイッチ投入時に構図確認用に行う第１のピント合わせ制御と、撮影タイミングでレリーズスイッチ操作時に主要被写体に対して行う第２のピント合わせ制御とを行うオートフォーカスカメラに於いて、上記第２のピント合わせ制御が的確であるか否かを判定する判定手段と、この判定手段によって上記第２のピント合わせ制御が不的確であると判定された場合には上記第１のピント合わせ制御にて撮影を行う制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００１６】
このように構成することにより、撮像素子出力の変化によって誤測距対策を行い、パララックスの影響を受けない、高速、高精度のオートフォーカスカメラを提供することができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、撮影レンズを介して得られる被写体像の第１のコントラスト信号によって上記撮影レンズのピント合わせを行うピント合わせ手段と、上記撮影レンズ以外の光学系を介して得られる被写体像の第２のコントラスト信号によって、上記被写体の距離を検出する測距手段からなるカメラに於いて、上記第１のコントラスト信号と第２のコントラスト信号との差異に基づいて上記撮影レンズのピントの位置制御を行う制御手段を具備することを特徴とする。
【００１８】
このように構成することにより、パララックスの影響をコントラスト信号の比較により判定し、高速で確実なオートフォーカスカメラを提供することができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のオートフォーカスカメラに於いて、上記制御手段は、上記第１のコントラスト信号と第２のコントラスト信号との差異に基づいて上記被写体が近距離に存在することを判定して上記撮影レンズのピント位置を制御し、上記第１のコントラスト信号に基づいて最終的なピント合わせ制御を行うことを特徴とする。
【００２０】
このように構成することにより、パララックスの影響をコントラスト信号の比較により判定し、高速で確実なオートフォーカスカメラを提供することができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、撮影レンズを介して得られた被写体の像のコントラスト信号によって上記撮影レンズのピント合わせを行う第１のピント合わせ手段と、上記撮影レンズとは異なる光路で、上記被写体までの距離を測定する測距手段と、上記測距手段の出力に従って、上記撮影レンズのピント合わせを行う第２のピント合わせ手段と、レリーズスイッチ操作前は上記第１のピント合わせ手段を優先し、レリーズスイッチ操作後は上記第２のピント合わせ手段を優先したピント合わせを行う制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００２２】
このように構成することにより、ユーザがシャッタチャンスを逃さぬように高速化を図ることができる。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のオートフォーカスカメラに於いて、上記制御手段は、上記レリーズスイッチ操作時点で上記コントラスト信号を検出し、上記第２のピント合わせ手段を制御した後のピント位置で、再度コントラスト信号を検出し、上記２つのコントラスト値の比較結果に従って、ピント合わせ位置を決定することを特徴とする。
【００２４】
このように構成することにより、ユーザがシャッタチャンスを逃さぬように高速化を図ることができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、第１の光路としてのレンズを介して得られた被写体の像のコントラスト信号を出力するコントラスト信号出力手段と、このコントラスト信号出力手段の出力に従って上記レンズのピント合わせを行う第１のピント合わせ手段と、上記レンズとは異なる第２の光路で、上記被写体までの距離を測定する測距手段と、上記測距手段の出力に従って、上記レンズのピント合わせを行う第２のピント合わせ手段と、測距開始の操作を行うためのスイッチ手段と、このスイッチ手段の操作前は上記第１のピント合わせ手段を優先し、上記レリーズスイッチの操作後は、上記第２のピント合わせ手段を優先した上記レンズのピント合わせを行う制御手段と、を有することを特徴とする。
【００２６】
このように構成することにより、正確で高速のピント合わせを可能とした測距システムを提供することができる。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の測距システムに於いて、上記制御手段は、上記スイッチ手段の操作を行う時点で上記コントラスト信号を検出し、上記第２のピント合わせ手段を制御した後のピント位置で再度コントラスト信号を検出し、上記２つのコントラスト信号の比較結果に従ってピント合わせ位置を決定することを特徴とする。
【００２８】
このように構成することにより、正確で高速のピント合わせを可能とした測距システムを提供することができる。
【００２９】
被写体が近距離にある場合などは、特に撮影画面中央と、測距ポイントに差異が生じやすく、画面中央にいる被写体にピント合わせを行おうとしてもそこに被写体がない場合などは、正しい測距結果が得られず、ピントが合わない写真が得られることが多い。
【００３０】
以上のような構成によって、外光ＡＦとイメージＡＦの誤動作対策がなされるので、ピンボケ写真を対策することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。
【００３２】
（第１の実施の形態）
図１は、この発明の第１の実施の形態を示すもので、オートフォーカスカメラの構成を示した図である。
【００３３】
図１に於いて、被写体１ａの像は、第１の光路である撮影レンズ２を介して撮像素子３に入射されて結像される。この像は、撮影素子３によって電気的な像信号に変換された後、Ａ／Ｄ変換器４を介してコントラスト信号出力手段である画像処理部５に出力される。この画像処理部５で処理された信号は、表示部６、記録部７と、第１、第２のピント合わせ手段、制御手段及び判定手段の機能を有するＣＰＵ１０に出力される。
【００３４】
また、上記被写体１ａの像信号は、互いに基線長Ｂだけ離間されて配置された一対の受光レンズ１１ａ、１１ｂを介して、一対のセンサアレイ１２ａ、１２ｂに導かれる。これら一対のセンサアレイ１２ａ、１２ｂで得られた信号は、Ａ／Ｄ変換器１３を介してＣＰＵ１０へ出力される。
【００３５】
尚、上記一対の受光レンズ１１ａ、１１ｂ、一対のセンサアレイ１２ａ、１２ｂ及びＡ／Ｄ変換器１３は、第２のピント合わせ手段（測距手段）である外光測距装置１４を構成している。
【００３６】
上記ＣＰＵ１０は、例えばマイクロコンピュータにより構成されるもので、上記画像処理部５、表示部６、記録部７に接続されると共に、上記Ａ／Ｄ変換器１３と、上記撮影レンズ２を駆動するためのレンズドライバ（ＬＤ）９と接続される。このレンズドライバ９は第１のピント合わせ手段であり、アクチュエータと位置センサ等から構成される。上記ＣＰＵ１０には、更にファーストレリーズスイッチ１０ａ及びセカンドレリーズスイッチ１０ｂから成る２段式のレリーズスイッチ（スイッチ手段）が接続されている。
【００３７】
上記撮像素子３で光電変換された被写体１の像信号は、Ａ／Ｄ変換器４にてデジタル値に変換されてデジタル像信号となる。画像処理部５では、入力されるデジタル像信号について、色バランスγ変換、画像圧縮等の画像処理が行われる。そして、このようにして処理された画像が、ＣＰＵ１０からの指令によって、表示部６に表示されたり、記録部７に記録されるようになっている。
【００３８】
このように構成されたオートフォーカスカメラに於いて、ユーザによってレリーズ操作がなされると、ＣＰＵ１０がファーストレリーズスイッチ１０ａ、セカンドレリーズスイッチ１０ｂの操作を検出し、所定のシーケンスをプログラムされた命令に従って実行する。
【００３９】
一方、外光測距装置１４を構成する一対の受光レンズ１１ａ、１１ｂを介して一対のセンサアレイ１２ａ、１２ｂに、被写体１ａの像が結像される。上記ＣＰＵ１０では、外光測距装置１４内の、一対の受光レンズ１１ａ、１１ｂ間の基線長Ｂ及び焦点距離ｆと、Ａ／Ｄ変換器１３を介して出力される一対のセンサアレイ１２ａ、１２ｂ上の像入力位置の相対位置差ｘより、三角測距の原理によって被写体１ａの距離Ｌが求められる。
【００４０】
カメラのピント制御は、ＣＰＵ１０がレンズドライバ９を介して撮影レンズ２を光軸方向に移動させることにより行われる。また、撮影レンズ２のピント合わせレンズを微小駆動させて、得られた撮像素子３からのコントラスト信号によってピント合わせレンズの位置を決定する方法もある。この場合、ＣＰＵ１０は画像処理部５の信号をモニタして、最もコントラスト値の高い値になるように撮影レンズ２の位置を制御する。
【００４１】
この場合、コントラストのピークに向ってレンズを動かす方式であることから、この方式を指して山登りＡＦと称することがある。
【００４２】
図２は、撮影レンズ２を介して撮像素子３が撮像する撮影範囲（画面）を１６として示し、測距装置のセンサアレイ１２ａが受光レンズ１１ａを介してモニタするエリア１７の関係を示したものである。
【００４３】
図３にも示されるように、撮影用レンズ（撮影レンズ）２と測距用レンズ（受光レンズ）１１ａ（または１１ｂ）には、位置差ｙ０  に基づく視差がある。したがって、所定の距離より近いと、この測距装置では画面内の中央に存在する被写体を測距できないことがわかる。
【００４４】
図４は、被写体を撮影する場合の画面１６と、その中央部１８に対する測距エリア１７の位置を示したもので、（ａ）は近距離の例を示した図、（ｂ）は（ａ）と（ｃ）の間で、例えば基準の距離の例を示した図、（ｃ）は遠距離の例を示した図である。
【００４５】
図４（ａ）に於いて、測距エリア１７は、画面１６の中央部１８よりも上方にシフトしている。また、図２に示されるような位置関係である場合であって、距離が遠くなる程、図４（ｂ）、（ｃ）に示されるように、測距エリア１７は画面中央部１８に対して下方にシフトする。
【００４６】
遠距離では、風景やスナップ撮影の場合、図５に示されるように被写体１ａが存在するので、測距装置が画面中央部１８より少し下をモニタしても正しく被写体１ａの距離を測定することができる。
【００４７】
これに対し、図６に示されるように、小さい被写体１ｂを大きく撮影（クローズアップ撮影）しようとした場合について考える。この場合、この被写体１ｂの近くで撮影しようして、被写体１ｂを画面１６の中央エリア１８Ｃに収めようとすると、外光測距装置１４の測距エリア１７が被写体１ｂの近傍に存在しないことになる。そのため、被写体１ｂの距離を正しく測定することはできない。
【００４８】
このようなシーンでは、測距装置によるピント合わせを前提としたカメラでは正しいピント合わせが高速にはなされない。
【００４９】
上述した山登りＡＦでは、レンズ位置をずらしながらコントラスト信号の大小関係をモニタする必要があり、ピント合わせに時間がかかってしまう。しかしながら、上述した測距装置を併用することにより、先ず被写体距離に応じた位置へのピント合わせを行ってから、最後に山登りＡＦを行うことにより、迅速なピント合わせをすることが可能となる。
【００５０】
このような方式を前提にして、誤動作なく高速化と高精度化を達成させるためのカメラの動作について、図７のフローチャートを参照して説明する。尚、この図７のフローチャートによる動作は、ＣＰＵ１０によって実施される。
【００５１】
表示部を有するカメラの場合、撮像素子３に入射された像を表示部６に表示させて、実際に撮影される被写体と同じ構図での確認を行いながら撮影することがある。
【００５２】
このように、撮像素子３の出力をそのまま表示部６にリアルタイムに表示するモードをスルー画モード、または動画モードと称する。このモードであるとき、撮影レンズ２が適切な位置に制御されていないと、正しく被写体１ａを確認することができない。したがって、カメラの電源のメインスイッチ（図示せず）がオンされると、先ずステップＳ１にて、いわゆる常焦点の位置にレンズがセットされる。そして、続くステップＳ２で、上記常焦点位置にて表示が行われる。
【００５３】
この状態で、ステップＳ３にて、画面１６内の中央部（図６の１３Ｃ）の像信号のコントラストがモニタされ、このコントラスト値がＣＴ  とされる。次いで、ステップＳ４に於いて、レリーズ操作がなされたか否かが判定される。これは、ファーストレリーズスイッチ１０ａがオンされたか否かにより判定される。
【００５４】
ここで、レリーズ操作がなされていない場合は上記ステップＳ３へ移行する。一方、レリーズ操作がなされた場合は、ステップＳ５へ移行して、外光測距装置のセンサアレイ出力より、被写体のコントラストが求められて、このコントラスト値がＣＡ  とされる。
【００５５】
その後、ステップＳ６に於いて、測距可能であるか否かが判定される。コントラストが高いと測距が可能なのでステップＳ１０へ移行し、測距ができない場合はステップＳ１５へ移行する。
【００５６】
ステップＳ１０及びＳ１１では、後述するステップＳ１２の外光測距にて三角測距の原理による被写体距離Ｌが行われる前に、その意味があるか否かが判定される。つまり、図６に示されるようなシーンでは、測距装置と撮影画面のパララックスによって、カメラのオートフォーカスシステムは、本来、想定していた動きをしなくなる。何故ならば、測距装置のモニタ域は被写体より遠くを見ており、画面中央部に存在する被写体は至近の距離にあるからである。
【００５７】
ステップＳ１０では、この状態を判定するために、上記ステップＳ３で得られた撮像素子によるコントラスト値ＣＴ  と、上記ステップＳ５で得られた外光測距装置のセンサアレイによるコントラスト値ＣＡ  とが比較される。その結果、ステップＳ１１にて類似度が高い（低くない）と判定された場合には、図５に示されるようなシーンであるので、ステップＳ１２に移行して外光測距が実行される。次いで、ステップＳ１３にて、それに対応するピント位置Ｌにピント合わせレンズが繰り出される。
【００５８】
そして、ステップＳ１６にて、そのレンズ繰り出し位置付近に限定されて山登りＡＦが実行される。この後、ステップＳ１７にて撮影が実行される。このとき、被写体１ａは画面１６の右の方に存在しているので、山登りＡＦ時も、図５に示された右側エリア１８Ｒによって得られたコントラストによってピント合わせが行われる。
【００５９】
これに対し、上記ステップＳ１１にて、類似度が低いと判定された場合は、被写体距離は近距離であるとされる。そのため、上記ステップＳ１２の外光測距処理は実行されず、近距離にピント合わせレンズが移動された後、ステップＳ１６に移行して山登りＡＦが実行される。
【００６０】
また、上記ステップＳ６にて、外光測距装置が正しく測距できないと判定された場合には、ステップＳ１５に移行する。このステップＳ１５では、ステップＳ１６の山登りＡＦに用いられるコントラスト信号ＣＴ  の値が判定される。この値ＣＴ  が所定値以上であった場合には、外光測距は実行されずにステップＳ１６に移行して山登りＡＦが実行される。また、上記ステップＳ１５にて、コントラスト信号の値ＣＴ  が所定値よりも低いコントラストならばステップＳ１７へ移行し、上記ステップＳ１でセットされた所定のピント位置にて撮影が実行される。
【００６１】
このように、第１の実施の形態では、パララックスの影響をコントラスト信号の比較により判定し、高速で確実なオートフォーカスカメラを提供することができる。
【００６２】
（第２の実施の形態）
次に、この発明の第２の実施の形態について説明する。
【００６３】
この第２の実施の形態は、上述した第１の実施の形態とは制御動作が異なるだけであり、カメラの構成等については、基本的に図１に示されたものと同様であるので、同一の部分には同一の参照番号を付して、その図示及び説明は省略する。
【００６４】
図８のフローチャートを参照して、この発明の第２の実施の形態に於けるカメラの動作について説明する。尚、この図８のフローチャートもＣＰＵ１０により実施されるものである。
【００６５】
カメラの電源のメインスイッチ（図示せず）がオンされると、先ずステップＳ２１にて外光測距用センサ（図１のセンサアレイ１２ａ、１２ｂ）が用いられた被写体像信号の判定が行われる。この値をＣＡ  とする。このコントラスト値ＣＡ  が高い場合には、センサアレイ１２ａ及び１２ｂの出力が用いられての三角測距が可能である。したがって、ステップＳ２２に於いて、上記コントラスト値によって測距可能であるか否かが判定される。
【００６６】
ここで、コントラストが低い、つまり測距ができない場合は、ステップＳ２２に移行して、所定の位置（常焦点位置）にピント合わせレンズが繰り出される。次いで、ステップＳ２４にて測距エリアの中央のポイントがＰとされる。
【００６７】
一方、上記ステップＳ２２に於いて、測距が可能な程コントラスト値が高いと判定された場合は、ステップＳ２５に移行して外光測距が実行される。このとき、画面内複数のポイントに対して距離を求め（マルチポイント測距）られ、ステップＳ２６では最も近い距離を示したポイントがＰとされて、その距離がＬとされる。これは、最も近くに存在する被写体が主被写体である確率が高いために、このような選択方法がとられている。更に、ステップＳ２７にて、このようにして得られた距離Ｌに向ってピント合わせレンズが繰り出される制御が行われる。
【００６８】
ステップＳ２８は山登りＡＦを実行する処理であるが、画面内の何れのエリア（図５に示されるエリア１８Ｌ、１８Ｃ、１８Ｒの何れか）が使用されるかは、上述したステップＳ２４の中央ポイントＰ、またはステップＳ２６の最も近い距離を示したポイントＰに従って、コントラスト信号が判定されることにより決定される。
【００６９】
次に、ステップＳ２９に於いて、ピーク検出が行われる。ここで、ピーク検出ができたならばステップＳ４０へ移行するが、できない場合はステップＳ３０へ移行して、レリーズスイッチ（セカンドレリーズスイッチ１０ｂ）がオンされるまで、山登りＡＦのコントラストピーク検出動作が繰り返される。
【００７０】
このピーク検出動作の途中でユーザによりセカンドレリーズスイッチ１０ｂがオンされることがあると、この時はシャッタチャンスを優先したピント合わせ制御が行われなければならない。つまり、ステップＳ３１に移行して、再度、外光測距センサが用いられてコントラスト値ＣＡ  が判定される。
【００７１】
その結果、ステップＳ３２に於いて、測距可能とされたならば、ステップＳ３３に移行して外光マルチポイント測距が行われる。そして、続くステップＳ３４にて、最も近い距離Ｌが求められる。更に、ステップＳ３５にて、上記ステップＳ３４で得られた距離Ｌに対してピント合わせが行われる。その後、ステップＳ４９に移行して撮影が行われる。
【００７２】
上記ステップＳ３２に於いて、コントラストが低くて測距ができないと判定された場合は、ステップＳ３６へ移行して、山登りＡＦ動作中に得られた撮像素子からのコントラスト信号ＣＴ  が求められる。この値ＣＴ  が大きければ、図６に示されるようなシーンにて、測距は困難であるが山登りＡＦもすぐに終了すると考える。したがって、ステップＳ３８へ移行して山登りＡＦ動作が継続された後、ステップＳ４９の撮影が行われる。
【００７３】
しかし、上記ステップＳ３７にて、上記コントラスト信号の値ＣＴ  も小さければ、外光測距も山登りＡＦも困難なシーンであると判定される。この場合は、ステップＳ３９に移行して、所定位置へのピント合わせレンズの繰り出しが行われる。その後、ステップＳ４９に移行して撮影が行われる。
【００７４】
このように、撮影前は、シャッタチャンスに直接影響しないとして、時間はかかるが高精度の山登りＡＦが行われる。一方、この山登りＡＦに要する時間が待ち切れずにユーザによってセカンドレリーズスイッチ１０ｂがオンされた場合は、シャッタチャンスが優先されたとして高速の外光測距によるピント合わせが行われる。このとき、外光センサのコントラストが低く、測距できなければ、測距エリア１７（図６参照）が被写体１ｂをとらえていないとして、撮像センサのコントラストが高い場合は、山登りＡＦが継続される。
【００７５】
このような工夫により、パララックスによって外光測距を苦手とするシーンを対策することができる。
【００７６】
また、上記ステップＳ２９に於いて、山登りＡＦによるピーク検出ができた場合には、ステップＳ４０に移行して、この時、撮像素子から得られたコントラスト信号ＣＴ  が求められる。続いて、ステップＳ４１では、上記コントラスト信号の値ＣＴ  と外光センサによって得られたコントラスト値ＣＡ  とが比較される。
【００７７】
ここで、ＣＴ  、ＣＡ  共に低いコントラストであったり、共に高いコントラストであれば、モニタしている被写体が図５に示されるように、同じ被写体１ａである確率が高いとして、ステップＳ４６に移行する。一方、上記ＣＴ  とＣＡ  の比較結果で、両者の差異が大きい場合には、ステップＳ４３に移行して、ピント合わせレンズの近距離域への繰り出しが行われる。これは、図６に示されるように、パララックスによって、測距エリア１７、山登り用コントラスト判定エリア１８Ｃが異なっていることを想定したものである。パララックスがあるのは、被写体距離が近距離域であると判定した結果である。
【００７８】
近距離域に限定された後、ステップＳ４４にて山登りＡＦが開始されれば、高速の山登りＡＦが可能となる。山登りＡＦは、ピント合わせ可能位置全域でコントラスト判定する場合、非常に時間がかかるが、このように領域が限定されると高速化が図られる。このとき、コントラストの最も高いエリア（図５の１８Ｌ、１８Ｃ、１８Ｒの何れか）が用いられて山登りＡＦが行われることによって、より高速で確実なピント合わせが可能となる。
【００７９】
そして、続くステップＳ４５にて、山登りＡＦによるコントラストピークが検出されたならば、ステップＳ４６へ移行する。このステップＳ４６では、セカンドレリーズスイッチ１０ｂの状態が検出されるが、この条件でセカンドレリーズスイッチ１０ｂがオンされない場合は、ステップＳ４７に移行する。
【００８０】
ステップＳ４７及びＳ４８では、外光測距が繰り返される。そして、変化がなければフォーカスロック状態として上記ステップＳ４６へ移行し、変化が有れば構図や被写体が変化したものとして上記ステップＳ２１へ移行する。
【００８１】
上記ステップＳ４６にて山登りＡＦのコントラストピークが検出されると、ステップＳ４９に移行してレリーズ信号の入力によって撮影制御がなされる。
【００８２】
尚、上述したフローチャートに於いては、ステップＳ４４で最もコントラストの高いエリアを選択するようにしたが、例えば、草むらの中の虫等を狙う場合には、草にピントが合ってしまうことがあるので、中央ポイント（図５の１８Ｃ）に限定するように構成してもよい。
【００８３】
以上説明したように、第２の実施の形態によれば、レリーズ前後でピント合わせに求められるスピードを考慮し、レリーズ前では精度を優先した山登りＡＦを行いレリーズ後ではスピードを優先した外光測距によるＡＦを行うようにしたので、よりユーザがシャッタチャンスを逃し難いオートフォーカスカメラを提供することができる。
【００８４】
また、パララックスを検出した場合には、近距離撮影モードと判定して山登りＡＦのピント合わせレンズ制御範囲を限定したので、これによっても高速化を図ることができる。
【００８５】
（第３の実施の形態）
次に、この発明の第３の実施の形態について説明する。
【００８６】
この第３の実施の形態も、上述した第１及び第２の実施の形態とは制御動作が異なるだけであり、カメラの構成等については、基本的に図１に示されたものと同様であるので、同一の部分には同一の参照番号を付して、その図示及び説明は省略する。
【００８７】
図９は、第３の実施の形態に於けるカメラの動作を説明するフローチャートである。尚、この図９のフローチャートもＣＰＵ１０により実施されるものである。
【００８８】
また、この第３の実施の形態は、外光測距装置が図１に示されるようなセンサアレイである必要がない。例えば、図１０に示されるように、被写体１ａに対して赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）２１からレンズ２２を介して赤外光を投射し（ＩＲＥＤによる）、反射信号光をレンズ２３を介して半導体光位置検出素子（ＰＳＤ）２４で受光するタイプの測距装置でも応用可能である。
【００８９】
つまり、この第３の実施の形態は、外光測距用センサによる像信号は利用せず、タイミングを異ならせた撮像素子によるコントラスト出力に従って誤測距を対策するものである。
【００９０】
カメラの電源のメインスイッチ（図示せず）がオンされると、先ずステップＳ５１にて山登りＡＦが開始される。次いで、ステップＳ５２及びＳ５３にて、撮像素子のコントラスト信号ＣＴ１やピント合わせレンズのレンズ位置ＬＤ１  が検出される。そして、ステップＳ５４にて山登りＡＦの原理でコントラストがピークとなる位置の検出が行われる。
【００９１】
ここで、コントラストピークが検出されると、続くステップＳ５５に於いてセカンドレリーズスイッチ１０ｂの状態が検出される。セカンドレリーズスイッチがオンされると、ステップＳ６４へ移行して撮影動作が行われる。一方、セカンドレリーズスイッチ１０ｂがオンされない場合は、ステップＳ５６へ移行して再度コントラスト信号ＣＴ１が検出される。そして、ステップＳ５７にて変化がなければ上記ステップＳ５５へ移行し、変化が有れば上記ステップＳ５１へ移行する。
【００９２】
上記ステップＳ５４にてコントラストピークが検出されない場合は、ステップＳ５８に移行してセカンドレリーズスイッチ１０ｂの状態が検出される。ここで、ピーク検出ができない場合は上記ステップＳ５２へ移行する。しかしながら、上記ステップＳ５８にて、ピーク検出以前にセカンドレリーズスイッチ１０ｂがオンされると、ステップＳ５９及びＳ６０に移行して、スピードを優先した外光測距によるピント合わせが行われる。
【００９３】
但し、このとき、図６に示されるように、パララックスによる誤測距が起きている可能性があるため、続くステップＳ６１にて撮像素子によるコントラスト検出が行われ、このときのコントラスト位置がＣＴ２とされる。次いで、ステップＳ６２にて、このＣＴ２がレリーズ前のコントラスト値ＣＴ１とが比較される。
【００９４】
ここで、上記ＣＴ２がＣＴ１より小さい場合にはステップＳ６３へ移行し、そうでない場合はステップＳ６４へ移行する。上記ＣＴ２がＣＴ１より小さい場合は、外光測距の結果を利用したピント位置で得られるコントラスト値より、外光測距反映前の結果の方がコントラストが高かったということである。したがって、ステップＳ６３にて、レンズ位置（ピント位置）が元の位置ＬＤ１  に戻される。
【００９５】
そして、ステップＳ６４では撮影動作が行われる。
【００９６】
このように、第３の実施の形態によれば、外光測距用センサに像検出機能は不要であり、撮像素子出力の変化によって誤測距対策を行い、パララックスの影響を受けない、高速、高精度のオートフォーカスカメラを提供することができる。
【００９７】
尚、上述した図９のフローチャートでは、レリーズ前にピーク検出がなされた場合、定期的にコントラストを再チェックし、変化があったときは再度山登りＡＦを行うようにしている（ステップＳ５５→ステップＳ５６、Ｓ５７）。しかしながら、ステップＳ５６、Ｓ５７のタイミングで外光測距及びその距離変化をチェックして、変化時に山登りＡＦを再度行うようにしてもよい。
【００９８】
また、上述した実施の形態では、オートフォーカスカメラの例についてのみ説明したが、例えば対象物を観測するための測距システムとしても応用が可能であり、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【００９９】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、異なる方式を組み合わせたピント合わせ時の不整合を対策し、２つ方式の間で連携がとれないようなシーンであっても、正確で高速のピント合わせを可能としたオートフォーカスカメラ及び測距システムを提供することができる。
【０１００】
そして、請求項１に記載の発明によれば、よりユーザがシャッタチャンスを逃し難いオートフォーカスカメラを提供することができる。
【０１０１】
請求項２に記載の発明によれば、パララックスの影響を受けない、高速、高精度のオートフォーカスカメラを提供することができる。
【０１０２】
請求項３に記載の発明によれば、撮像素子出力の変化によって誤測距対策を行い、パララックスの影響を受けない、高速、高精度のオートフォーカスカメラを提供することができる。
【０１０３】
請求項４に記載の発明によれば、パララックスの影響をコントラスト信号の比較により判定し、高速で確実なオートフォーカスカメラを提供することができる。
【０１０４】
請求項５に記載の発明によれば、パララックスの影響をコントラスト信号の比較により判定し、高速で確実なオートフォーカスカメラを提供することができる。
【０１０５】
請求項６に記載の発明によれば、ユーザがシャッタチャンスを逃さぬように高速化を図ることができる。
【０１０６】
請求項７に記載の発明によれば、ユーザがシャッタチャンスを逃さぬように高速化を図ることができる。
【０１０７】
請求項８に記載の発明によれば、正確で高速のピント合わせを可能とした測距システムを提供することができる。
【０１０８】
請求項９に記載の発明によれば、正確で高速のピント合わせを可能とした測距システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態を示すもので、オートフォーカスカメラの構成を示した図である。
【図２】図１の撮影レンズ２を介して撮像素子３が撮像する撮影範囲（画面）を１６として示し、測距装置のセンサアレイ１２ａが受光レンズ１１ａを介してモニタするエリア１７の関係を示した図である。
【図３】撮影用レンズ（撮影レンズ）２と測距用レンズ（受光レンズ）１１ａ（または１１ｂ）との視差について説明する図である。
【図４】被写体を撮影する場合の画面１６と、その中央部１８に対する測距エリア１７の位置を示したもので、（ａ）は近距離の例を示した図、（ｂ）は（ａ）と（ｃ）の間で、例えば基準の距離の例を示した図、（ｃ）は遠距離の例を示した図である。
【図５】遠距離での風景やスナップ撮影の場合の被写体測距について説明する図である。
【図６】小さい被写体１ｂを大きく撮影（クローズアップ撮影）しようとした場合の被写体測距について説明する図である。
【図７】第１の実施の形態に於けるカメラの動作を説明するフローチャートである。
【図８】第２の実施の形態に於けるカメラの動作を説明するフローチャートである。
【図９】第３の実施の形態に於けるカメラの動作を説明するフローチャートである。
【図１０】第３の実施の形態に於ける外光測距装置の他の構成例を示した図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ…被写体、２…撮影レンズ、３…撮像素子、４、１３…Ａ／Ｄ変換器、５…画像処理部、６…表示部、７…記録部、９…レンズドライバ（ＬＤ）、１０…ＣＰＵ、１１ａ、１１ｂ…受光レンズ、１２ａ、１２ｂ…センサアレイ、１４…外光測距装置、１６…画面、１７…測距エリア。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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