(57)【要約】【課題】撮影シーンにより撮影者が意図する撮影形態を判断しそのシーンに適する測距と撮影速度に制御できる（例えばレリーズタイムラグが無くシャッターチャンスを逸し難い）ＡＦカメラを提供する。【解決手段】撮影レンズ５を介し得た被写体像信号のコントラストを検出する手段（撮像素子７，Ａ／Ｄ変換部８等）と、該レンズとは異なる受光レンズ２ａ，２ｂを介して撮影画面内の複数ポイントを測距可能な測距部４（多点測距手段）と、コントラスト検出結果又は測距結果に基づき撮影レンズ５の合焦を行なう第１、第２のピント調節手段（レンズ駆動（ＬＤ）部６）と、該複数点の測距結果から該撮影画面内の主要被写体の位置を判別する手段（センサアレイ３ａ，３ｂ等）と、この判別で該被写体が中央に位置する時には第１のＬＤ部６を動作させ周辺に位置する時には第２のＬＤ部６を動作させるＣＰＵ１（選択手段）とを有するカメラを実施する。【選択図】    図１
2004151224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズを介して取得した被写体像信号のコントラストを検出するコントラスト検出手段と、
上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を介して撮影画面内の複数ポイントを測距可能な多点測距手段と、
上記コントラスト検出手段の検出結果に応じて、上記撮影レンズのピント合わせを行なう第１のピント調節手段と、
上記多点測距手段の測距結果に基づいて、上記撮影レンズのピント合わせを行なう第２のピント調節手段と、
当該複数ポイントの測距結果から上記撮影画面内における主要被写体の位置を判別する位置判別手段と、
上記位置判別手段によって、当該主要被写体が中央部に位置すると判断した場合には上記第１のピント調節手段を動作させ、上記撮影画面内の周辺に位置すると判断した場合には上記第２のピント調節手段を動作させる選択手段と、
を具備することを特徴とするカメラ。
【請求項２】
撮影レンズを介して取得した被写体像信号のコントラストに基づいて、上記撮影レンズのピント合わせを行なう第１のオートフォーカス手段と、
上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を介して撮影画面内の複数ポイントを測距可能であり、その測距結果に基づいて上記撮影レンズのピント合わせを行なう第２のオートフォーカス手段と、
上記複数ポイントの測距結果から主要被写体が上記撮影画面内の周辺に位置すると判断したら、上記第２のオートフォーカス手段を優先して動作させる選択手段と、
を具備することを特徴とするカメラ。
【請求項３】
撮影レンズ以外の光学系を用いて撮影画面内の複数ポイントを測距して主要被写体までの距離と上記撮影画面内の位置とを求める多点測距手段と、
所定の撮影レンズを介して被写体像を取得し、この被写体像のコントラスト情報を検出するコントラスト検出手段と、
上記多点測距手段によって当該主要被写体が上記撮影画面の中央部に位置すると判定された場合に、上記コントラスト検出手段で検出された上記コントラスト情報に基づいて上記撮影レンズのピント調節を行なう制御手段と、
を具備することを特徴とするカメラ。
【請求項４】
撮影画面内における主要被写体の位置を判定する判定手段と、
所定の撮影レンズを介して被写体像を取得し、この被写体像のコントラスト情報を検出するコントラスト検出手段と、
上記判定手段によって当該主要被写体が上記撮影画面の中央部に位置すると判定された場合に、上記コントラスト検出手段で検出された上記コントラスト情報に基づいて上記撮影レンズのピント調節を行なう制御手段と、
を具備することを特徴とするカメラ。
【請求項５】
撮影レンズにズームレンズを有するカメラにおいて、
上記撮影レンズとは異なる光学系によって、画面内の複数ポイントの距離を測定する多点測距手段と、
上記撮影レンズを介して得られた撮像対象のコントラストによってピント合わせ位置を決定するコントラスト式ピント合わせ手段と、
上記撮影レンズのズーム位置を検出するズーム位置検出手段と、
上記ズーム位置及び上記多点測距の結果に従って、上記コントラスト式ピント合わせ手段を作動させるか否かを決定する決定手段と、
を具備することを特徴とするカメラ。
【請求項６】
上記決定手段は、上記ズーム位置が広角側で且つ上記多点測距の結果により、主被写体位置が画面周辺である場合に、上記コントラスト式ピント合わせ手段を作動させず、上記多点測距の結果に基づいてピント合わせを行なうことを特徴とする、請求項５に記載のカメラ。
【請求項７】
撮影に先立ってＯＮ状態になる第１のスイッチと、撮影タイミングの操作によってＯＮ状態になる第２のスイッチと、
上記第１のスイッチのタイミングによって、撮影レンズとは異なる光学系で被写体の距離を測定する測距手段と、
上記第１のスイッチが操作されたタイミングと上記第２のスイッチが操作されたタイミングが所定時間以上異なる事を検出した場合は、当該撮影レンズを介して得られた像信号のコントラストに基づくピント合わせ装置を制御し、
上記第１のスイッチが操作されたタイミングと上記第２のスイッチが操作されたタイミングが所定時間未満の場合は、上記測距手段の出力に基づいて当該撮影レンズのピント合わせを行なうことを特徴とする制御手段と、
を具備することを特徴とするカメラ。
【請求項８】
撮影に先立ってフォーカスロック制御を行なうためのフォーカスロックボタンを有するカメラにおいて、
上記フォーカスロックボタンが操作された時には、所定の撮影レンズを介して得られた像信号のコントラストに基づいたピント合わせを行なわず、
上記フォーカスロックボタンが操作されない時には、上記撮影レンズとは異なる光学系による測距の出力結果に基づいたピント合わせを行なうピント制御手段を具備することを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影レンズを介して撮像素子（イメージャ）が得た被写体像を電子的に記録するディジタルカメラのオートフォーカス技術の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタルカメラのオートフォーカス（ＡＦ：自動焦点）化は古くから知られており、例えば、撮影レンズのピント位置を変えながら撮像素子から得られる像のコントラストを判定してピント合わせを行なう方式の「イメージャＡＦ」が一般的であった。ただしこの方式では、必ず撮影のタイミングで複数のピント位置における画像データを取得する必要がある故に、どうしても処理に時間がかかってレリーズタイムラグが長くなる傾向にある。よって、この不利な傾向を、撮影レンズとは別の光学系による測距装置（「外光ＡＦ」方式の装置）の併用によって対策しようとする提案が、例えば特開２００１−１４１９８５号公報（特許文献１参照）や特開２００１−２４９２６７号公報（特許文献２参照）でなされている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１４１９８５号公報（第５頁、第１図）
【０００４】
【特許文献２】
特開２００１−２４９２６７号公報（第６頁、第１図及び、第８頁、第５図、第６図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述したイメージャＡＦのメリットは、駆動される撮影レンズの停止位置に誤差があっても、その誤差を含めてピント位置を制御するため、温度、湿度及び姿勢差などによって設計とは異なるレンズ位置特性が現れても、その誤差をキャンセルしたフィードバック制御ができる点に在る。
【０００６】
しかしながら、前述のようにピント合わせまでに時間がかかってしまうので、例示した従来技術においては、焦点深度が深い状況下では、先のレンズ位置誤差を無視して外光ＡＦの結果のみでピント制御（レンズ駆動制御：ＬＤ制御）を行っている。
【０００７】
実際、焦点深度が深い場合でも、より正確なピント合わせをしたいシーンもあれば、焦点深度が浅い場合でも、レリーズタイムラグ無く撮影したいシーンもあるので、撮影のシーンによって「ピント優先」か「タイムラグ優先」かの何れを適切に切り換えることができれば、よりユーザが満足できるカメラとなり得る。
【０００８】
そこで本発明の目的は、例えば多点測距機能を有するカメラにおいて、撮影シーンによって撮影者が意図する撮影形態（即ちピント優先かタイムラグ優先か）を判断し、そのシーンに適した測距とシャッタ速度に制御できる、例えばレリーズタイムラグが無くシャッターチャンスを逸し難いようなオートフォーカスカメラを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するため、本発明では次のような手段を講じている。即ち第１の態様によれば、撮影レンズを介して取得した被写体像信号のコントラストを検出するコントラスト検出手段と、上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を介して撮影画面内の複数ポイントを測距可能な多点測距手段と、上記コントラスト検出手段の検出結果に応じて、上記撮影レンズのピント合わせを行なう第１のピント調節手段と、上記多点測距手段の測距結果に基づいて、上記撮影レンズのピント合わせを行なう第２のピント調節手段と、当該複数ポイントの測距結果から上記撮影画面内における主要被写体の位置を判別する位置判別手段と、この位置判別手段によって当該主要被写体が中央部に位置すると判断した場合には上記第１のピント調節手段を動作させ、上記撮影画面内の周辺に位置すると判断した場合には上記第２のピント調節手段を動作させる選択手段と、により構成されたカメラを提案する。
【００１０】
つまり本発明のカメラは、被写体が画面内のどの位置に存在するかによって、合焦させる優先度を切り換えることを特徴としているものである。
【００１１】
第２の態様によれば、撮影レンズを介して取得した被写体像信号のコントラストに基づいて上記撮影レンズのピント合わせを行なう第１のオートフォーカス手段と、上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を介して撮影画面内の複数ポイントを測距可能でありその測距結果に基づいて上記撮影レンズのピント合わせを行なう第２のオートフォーカス手段と、上記複数ポイントの測距結果から主要被写体が上記撮影画面内の周辺に位置すると判断したら上記第２のオートフォーカス手段を優先して動作させる選択手段と、により構成されたカメラを提案する。
【００１２】
第３の態様によれば、撮影レンズ以外の光学系を用いて撮影画面内の複数ポイントを測距して主要被写体までの距離と上記撮影画面内の位置とを求める多点測距手段と、所定の撮影レンズを介して被写体像を取得し、この被写体像のコントラスト情報を検出するコントラスト検出手段と、上記多点測距手段によって当該主要被写体が上記撮影画面の中央部に位置すると判定された場合に上記コントラスト検出手段で検出された当該コントラスト情報に基づいて上記撮影レンズのピント調節を行なう制御手段と、により構成されたカメラを提案する。
【００１３】
第４の態様によれば、撮影画面内における主要被写体の位置を判定する判定手段と、所定の撮影レンズを介して被写体像を取得し、この被写体像のコントラスト情報を検出するコントラスト検出手段と、上記判定手段によって当該主要被写体が上記撮影画面の中央部に位置すると判定された場合に上記コントラスト検出手段で検出された当該コントラスト情報に基づいて上記撮影レンズのピント調節を行なう制御手段と、により構成されたカメラを提案する。
【００１４】
第５の態様によれば、撮影レンズにズームレンズを有するカメラであって、上記撮影レンズとは異なる光学系によって画面内の複数ポイントの距離を測定する多点測距手段と、上記撮影レンズを介して得られた撮像対象のコントラストによってピント合わせ位置を決定するコントラスト式ピント合わせ手段と、上記撮影レンズのズーム位置を検出するズーム位置検出手段と、上記ズーム位置及び上記多点測距の結果に従って、上記コントラスト式ピント合わせ手段を作動させるか否かを決定する決定手段と、により構成されたカメラを提案する。
【００１５】
そして、第６の態様によれば、上記決定手段は、当該ズーム位置が広角側で且つ当該多点測距の結果により主被写体位置が画面周辺である時に、上記コントラスト式ピント合わせ手段を作動させず、当該多点測距の結果に基づいてピント合わせを行なう上記載のカメラを提案する。
【００１６】
第７の態様によれば、撮影に先立ってＯＮ状態になる第１のスイッチと、撮影タイミングの操作によってＯＮ状態になる第２のスイッチと、上記第１のスイッチのタイミングによって、撮影レンズとは異なる光学系で被写体の距離を測定する測距手段と、上記第１のスイッチが操作されたタイミングと上記第２のスイッチが操作されたタイミングが所定時間以上異なる事を検出した場合は、当該撮影レンズを介して得られた像信号のコントラストに基づくピント合わせ装置を制御し、上記第１のスイッチが操作されたタイミングと上記第２のスイッチが操作されたタイミングが所定時間未満の場合は、上記測距手段の出力に基づいて当該撮影レンズのピント合わせを行なうことを特徴とする制御手段と、により構成されたカメラを提案する。
【００１７】
第８の態様によれば、撮影に先立ってフォーカスロック制御を行なうためのフォーカスロックボタンを有するカメラであって、このフォーカスロックボタンが操作された時には撮影レンズを介して得られた像信号のコントラストに基づいたピント合わせを行なわず、上記フォーカスロックボタンが操作されない時には、上記撮影レンズとは異なる光学系による測距の出力結果に基づいたピント合わせを行なうピント制御手段を有して構成されたカメラを提案する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、複数の実施形態を挙げて図１〜図１１を参照しながら本発明について具体的に説明する。
最初に、実施形態としてのカメラについて基本的な構成と動作を概説しておく。図１には本発明に係わるカメラの内部構成をブロック構成図で示し、図２（ａ），（ｂ）にはこのカメラの外観とその内部の測距部の概要を示し、図３（ａ），（ｂ）にはこのカメラによる撮影シーンを例示する。
【００１９】
図１の如くこのカメラは、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１と、一組の受光レンズ２ａ，２ｂとセンサアレイ３ａ，３ｂ等から成る測距部４と、撮影レンズ５と、レンズ駆動（ＬＤ）部６と、撮像素子７と、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換部８と、画像処理部９と、記録媒体１０と、補助光源としての光源１１をそれぞれ含んで構成されている。そしてこれは、外光式のＡＦ（以下「外光ＡＦ」と称する）種類のカメラである。
【００２０】
ＣＰＵ１は、このカメラ全体の撮影シーケンス（詳細後述）を統括に制御する演算制御手段として働く。ＣＰＵ１には撮影シーケンスを開始させるためのスイッチ１ａが接続され、図示しない撮影者によるスイッチ１ａのＯＮ操作があった事をＣＰＵ１が認識すると一連の撮影シーケンスを開始させるように設定されている。なお、このＣＰＵ１は後述する選択手段としての機能も含んでおり、撮影画面内の被写体像の位置に基づいて複数の合焦機能を選択的に選ぶようにカメラを制御する（詳細後述）。
【００２１】
一対の受光レンズ２ａ，２ｂは被写体２０から反射光を受けて一対のセンサアレイ３ａ，３ｂに結像させるように配設され、これら一対のセンサアレイ３ａ，３ｂでは、結像した被写体２０からの像（被写体像）を電気信号（以後「像信号」と称する）に変換して測距部４に出力するように構成されている。
【００２２】
測距部４は、Ａ／Ｄ変換部４ａと測距演算部４ｂとを含んで構成された「パッシブ方式」の測距手段である。この測距部４内のＡ／Ｄ変換部４ａはセンサアレイ３ａ，３ｂから入力されてきた像信号をデジタル信号に変換して測距演算部４ｂに出力するように設定されている。またこの測距演算部４ｂでは、そのディジタル信号に基づいてカメラから被写体２０までの距離（被写体距離）を「三角測距の原理」に基づいて算出するように設定されている。なお、測距部４はカメラ内蔵の測距装置に相当する。
【００２３】
ＣＰＵ１は前述のようにして算出された被写体距離に基づいて撮影レンズ５のピント合わせ制御を行なう。つまり、ＣＰＵ１は測距演算部４ｂで演算された被写体距離に基づきＬＤ部６を制御して撮影レンズ５のピント合わせを行なうように設定されている。
【００２４】
撮像素子７はＣＣＤ等で構成されており、撮影レンズ５のピント合わせが終了した後はこのＣＣＤを用いて電子的な露出動作を行なう。すなわち、撮像素子７は撮影レンズ５を介して結像した被写体像を電気的な像信号に変換しＡ／Ｄ変換部８に出力するように設定されている。
【００２５】
このＡ／Ｄ変換部８はその像信号をディジタル信号に変換した後、そのディジタル信号を画像処理部９に出力する。この画像処理部９では入力されてきたディジタル信号に基づいて画像の色や階調の補正などを行った後、対応する画像信号の圧縮処理を施して、記録媒体１０にその画像を記録させ、一連の露出動作を完了するように設定されている。
光源１１はストロボ装置等で構成され、この光源１１からは撮影シーンに応じて露出用および測距用の補助光などが適宜に被写体２０に対して照射されるように構成されている。
【００２６】
なお、上述した受光レンズ２ａ，２ｂとセンサアレイ３ａ，３ｂ、及び撮影レンズ５と撮像素子７の位置関係は、図２（ａ）に示すような関係にある。そして、センサアレイ３ａ，３ｂと撮像素子７とで同一の被写体２０の像が検出可能である。詳しくは、センサアレイ３ａ，３ｂの出力を被写体距離の算出に用いる際、図中の実線で示す位置に結像した被写体２０の像の代わりに、異なる位置、例えば図中の破線で示す位置に結像した被写体２０の像を用いることによって、撮影画面内における被写体２０以外の被写体距離も検出可能となっている（複数の測距ポイント参考：図６（ｂ））。
【００２７】
そして撮影画面内には、実例としては図３（ａ）に示すような主要被写体としての中央の人物２０ａや、図３（ｂ）に示すような周辺端部の人物２０ａと背景被写体としての中央の建物（ビル）２０ｂを含む背景を撮影できるようになっている。
【００２８】
このようにして、図２（ｂ）の如くの外観を有する当該カメラが内蔵した測距部４は、図２（ａ）に示す各構成要素の配置構成によって所定の外光式の測距動作を行なうように設定されている。外観上のカメラ（本体）３０の上面には前述のスイッチ１ａを操作するためのレリーズ釦１ｂが突設され、また前面には撮影レンズ５及び受光レンズ２ａ，２ｂが、図２（ａ）に示す位置関係でそれぞれ配設されている。さらに、カメラ３０の前面の上端部には、内蔵されたストロボ装置の光源１１用の発光窓１１ａが設けられている。
【００２９】
従って本発明のカメラは、主に次の機能を有する構成要素から成ると言える。すなわち、撮影レンズ５を介して得た被写体像信号のコントラストを検出するコントラスト検出手段（撮像素子７、Ａ／Ｄ変換部８等）と、撮影レンズ５とは異なる一対の光学系（受光レンズ２ａ，２ｂ等）を介して撮影画面内の複数ポイントを測距可能な多点測距手段（測距部４）と、上記コントラスト検出手段の検出結果または上記多点測距手段の測距結果に基づいて撮影レンズ５のピント合わせを行なう第１、第２のピント調節手段（レンズ駆動（ＬＤ）部６）と、撮影画面内における主要被写体の位置を判別する位置判別手段（センサアレイ３ａ，３ｂ）と、この位置判別手段によって当該主要被写体が中央部に位置すると判断した場合には上記第１のピント調節手段（ＬＤ部６の一部）を動作させ、その撮影画面内の周辺に位置すると判断した場合には上記第２のピント調節手段（ＬＤ部６の一部）を動作させる選択手段としてのＣＰＵ１と、からこのカメラは構成されている。
【００３０】
以下、第１〜第３実施形態を例にしてそれぞれの特徴的な事項について説明する。
（第１実施形態）
まず第１実施形態としてのカメラの特徴について、図３（ａ），（ｂ）を用いてさらに詳説する。撮影画面における構図によって撮影者が意図するピント合わせ制御を行なう為の「場合分け」について述べると、図３（ａ）のシーンは主要被写体である人物２０ａが画面中心部に在る一例であり、図３（ｂ）のシーンは主要被写体である人物２０ａが画面周辺部に在る一例である。
【００３１】
図３（ａ）の場合、画面の最も重要な位置に人物２０ａが存在するので、図示しない撮影者が主題にしたいのはこの人物２０ａである事にまちがいない。したがって、この人物２０ａに対しては充分なピント合わせ制御が必要であると考えられるので、撮影時の温度、湿度及び姿勢差によって影響を受けない「イメージャＡＦ」にてピント合わせを行なう。但しこのイメージャＡＦは、撮影レンズ５を動かしながら画像のコントラストを判定する方式である故に、撮影レンズ５の起動や停止に時間がかかり、タイムラグが長くなる事が欠点である。
【００３２】
このような方式のピント合わせは、図３（ｂ）のようなシーンにおいては必ずしも満足できるものではない。つまりこのような撮影シーンでは、撮影者は人物２０ａだけでなく背景の建物２０ｂにも興味を持っている事は確実であり、人物２０ａのみならず建物２０ｂにもピントを合わせたいシーンと考えられるからである。このような状況は旅行中などにはよく発生するが、スナップ写真撮影はそれ自体が目的と言うよりも、思い出の記録としての価値が高く、短時間の間に済ませてしまいたいのが通常である。またこのような撮影シーンでは、背景例えば建物２０ｂにピントが合っても問題はなく、前述のようにレンズ駆動制御（ＬＤ制御）に誤差が多少あっても、それが人物２０ａに対して少し遠距離側であれば、その誤差は気にならない事が多い。
【００３３】
このような状況下では、必要以上に人物２０ａに対し時間をかけてピント合わせを行なうとシャッターチャンスを逃してしまう事が多くなる。背景被写体が静止している場合ならばこれでもまだ良いが、例えば図３（ｂ）のように船が横切って行くシーンなどでは、ピント合わせに時間がかかり過ぎると、画面２１内から船がはみ出てしまう。したがって、このような撮影状況下では、本発明の第１実施形態のカメラにおいては特に、時間を優先させたスピード重視のピント合わせを行なうように工夫している。
【００３４】
ここで図６（ａ），（ｂ）に基づき、このカメラにおける測距、即ち本発明で重要な役割をになう外光式の測距装置の測距原理について説明しておく。
図６（ａ）はこのカメラの測距原理を模式的に示し、図６（ｂ）は撮影画面に対応する測光ポイントの配置例を示す。
【００３５】
焦点間距離が基線長Ｂだけ離間した一対の受光レンズ２ａ，２ｂによって、被写体２０の像を各々センサアレイ３ａ，３ｂ上に導く。こうして得られた被写体からの光は三角測距の原理に従って光軸を原点とする相対位置差ｘをもって結像する。そしてこの相対位置差ｘに基づき被写体距離Ｌが求められる。
この図６（ａ）では、受光レンズ２ａの光軸上の像がセンサアレイ３ｂ上のｘの位置（中央からｘずれた位置）に入射する事例を示している。受光レンズ２ａの光軸からθだけシフトした位置を測距する場合、受光レンズの焦点距離をｆと表わすと、ｆｔａｎ  θの位置の像信号を利用すればこれと同様の考え方（Ｌ＝Ｂｆ／ｘ）で、光軸からずれたポイントまでの距離が求められる。
【００３６】
このように、センサアレイ３ａ，３ｂの並び方向にいくつかの測距ポイントを有することができるので、図６（ｂ）のように、画面内の多数（マルチ）のポイントに関する被写体距離のデータを得ること（マルチ測距）が可能となる。このような測距機能をもつ測距装置を「多点（マルチ）測距装置」と呼ぶ。
【００３７】
尚、本実施形態において周知技術である「アクティブ方式」のマルチ測距装置を利用してもよい。例えば図８のように複数のＬＥＤ３ｃを投光レンズ２ｃを介して投射し、その反射信号光を、受光レンズ２ｂを介して光位置検出素子３ｄで受光してその入射位置を調べても、前述と同様のマルチ測距が可能である。
【００３８】
前述した如く、図１及び図２で説明したような外光式のＡＦ（外光ＡＦ）では、一対の受光レンズ２ａ，２ｂ及びセンサアレイ３ａ，３ｂを人間の両眼のように用いて、三角測距の原理で被写体距離を検出し、この被写体距離に基づいて撮影レンズ５のピント合わせを行なう。
【００３９】
一方で、撮影レンズ５を介して撮像素子出力を利用するＡＦ（イメージャＡＦ）では、ＬＤ部６によって撮影レンズ５の位置を変化させながら、撮像素子７に結像した被写体像のコントラストを検出していき、コントラストが最も高くなった撮影レンズ５の位置を判定してピント位置（合焦点のレンズ位置）とする。
つまり、このイメージャＡＦは、前述の外光ＡＦのように被写体距離に基づいてピント位置を決定するものとは異なる原理に基づくピント合わせ制御である。
【００４０】
このようなイメージャＡＦでは、撮影レンズ５の位置制御に誤差が生じていた場合であっても、小さな誤差であればその誤差を考慮に入れた状態でピント位置を検出することができる。
【００４１】
ただし、図３（ｂ）に示すように主要被写体の人物２０ａが撮影画面２１内の中央部以外に存在している場合には、撮影レンズ５のピントを迅速に人物２０ａに合わせることが困難である。つまり、主要被写体を特定するために、人物２０ａと背景である建物２０ｂのそれぞれに対して、前述した如くのコントラスト判定を行った後、人物２０ａ又は背景（例えば建物２０ｂ）いずれの被写体が主要被写体としてふさわしいか、例えば何れの被写体がより手前側に存在するかを判定する必要となるからである。このような場合、それぞれの被写体に対応するピント位置における画像を一時的に取り込んでから、コントラストを判定するという過程が必要となり、時間が相対的に長くかかってしまう。
【００４２】
これに対し「外光ＡＦ」では、図２（ａ）に示すセンサアレイ３ａ，３ｂからの像信号を検出して受光レンズ２ａ，２ｂの視差に基づく被写体の像信号のずれを検出することにより被写体距離を決定する。つまり、撮影レンズ５を駆動する時期はピント位置が決定した後のみであるので、ピント合わせに要する時間はイメージャＡＦに比べて短くなる。また、主要被写体以外の被写体までの距離も、被写体距離演算処理に使用する当該被写体の像信号を切り換えるだけでよいので、主要被写体の位置に係わらず、図６（ｂ）中に例示された領域３ｃのような広範囲の領域における被写体の距離分布が検出可能である。
【００４３】
図９にこの検出された距離分布の例をグラフで示す。すなわち、縦軸を距離として、横軸に５つの測距ポイントをプロットする。
この距離分布を求めれば、主要被写体がどこに存在しているかを高速で検出することができる。この場合、５つの測距ポイントのうち、右端の１つが比較的近いところに存在することが分かるので、その検知対象物が主要被写体であると推測できる。
【００４４】
次に具体的に、本発明の基本的な考え方として上述のカメラの動作制御について説明する。
図４には、第１実施形態のカメラにおける場合に応じた「撮影」に関する制御手順をフローチャートで示す。
まずＳ１にて、外光ＡＦの測距装置を駆動させ画面内のマルチポイントを測距する（Ｓ１）。
距離分布（図９参照）が、例えば図３（ｂ）のようなシーンでは得られるので、この分布から、最も近い距離を主被写体距離Ｌとして選択する（Ｓ２）。
Ｓ３では、最も近い距離を示すポイント（即ち主被写体位置）が撮影画面２１の中央か否かを判定する（Ｓ３）。もし、そのポイントが中央以外に在るならばＳ５に分岐し、例えば図３（ｂ）のシーンでは、スナップ写真であるとみなして、スピードを優先した速いピント合わせを行なう（Ｓ５）。
【００４５】
尚、このようなシーンの場合は、人物が「ジャストピント」となる事以上に、背景も含めた写りが問題となる。したがって、人物の距離Ｌに正確にピントが合致するように撮影レンズ５のピント合わせを行なうと、レンズ制御の誤差によって近距離側にピントが合うようにずれた場合、どこにもピントが合わない写真となってしまうので、ここでは起こり得る誤差を加味して、距離Ｌより遠距離側（∞側）にピントが合うように、ピント合わせ用レンズ制御（ＬＤ）を行なう。そしてそのままＳ１６に移行して撮影動作を行った後（Ｓ１６）、一連の撮影動作を終了する。
このような工夫によって、高速に人物と風景のピントバランスがとれた写真を撮影することができる。
【００４６】
一方、図３（ａ）のようなシーンでは、主要被写体が画面２１の中央に在り、図３（ｂ）の場合とは異なって撮影者の関心は背景にはなく、もっぱら人物２０ａにのみ集中していると考えられる。このような場合は、この人物２０ａにピントがぴったりと合うことが良い写真の条件となるので、レンズ誤差を含めて「ジャストピント」にできるイメージャＡＦのシーケンスを続けて実行させる。
【００４７】
ただし、レンズ駆動の全域にわたってコントラスト検出を実行すると、大変な時間的ロスになるので、Ｓ１０にて、主被写体までの距離Ｌに相当するレンズ位置の手前に撮影レンズ５を駆動した後、続いてコントラスト検出を開始する（Ｓ１１）。
【００４８】
そして次に、Ｓ１２で、コントラストが最大になったレンズ位置を判定し（Ｓ１２）、その位置にピントを合わせ、正しく合焦したら撮影動作に入る（Ｓ１６）。ただし、コントラストが最大になる位置が見つかるまでは、Ｓ１３に分岐してレンズ位置の微調（微細に調整）して、「ジャストピント」の位置を探すようにする（Ｓ１３）。そして、撮影動作（Ｓ１６）を行った後は終了する。
【００４９】
以上の場合分けを行なう本実施形態によれば、図３（ａ）のように撮影者の関心が１つの被写体（ここでは人物）に絞り込まれているシーンにおいては、時間をかけてでも人物に対する慎重なピント合わせを行ない、図３（ｂ）のように旅先のスナップ撮影のようなシーンでは、スピードを優先したピント合わせ制御を行なうのでシャッターチャンスを逃すことがない。
【００５０】
参考のため、図５には、本実施形態における測距タイミングと、レンズ駆動（ＬＤ）位置及びコントラストの検出タイミングについて、時系列を一致させた３つのタイムチャートで例示する。
最初に、外光式の測距装置で測距を行ない、続いてその結果によってＬＤ制御が行われる。例えば図３（ａ）の如きシーンでは、更にここからコントラスト検出を行ない、そのコントラストがピークになるレンズ位置を求める為、ＬＤと共にコントラスト検出を時間Δｔだけ繰り返す。
【００５１】
しかし図３（ｂ）の如きシーンでは、このコントラスト検出は行なわない。従って、Δｔの分だけ短い時間で撮影に入ることができる。但し、もし図３（ｂ）のような構図でも、人物にぴったりピントを合わせたい場合には、公知の「フォーカスロック」などの技術を使って写真撮影を行なえばよい。
例えば、撮影に先立って周知のフォーカスロック制御を行なう為のフォーカスロックボタン（不図示）を有するカメラにおいて、このフォーカスロックボタンが操作された場合には撮影レンズ５を介して得られた像信号のコントラストに基づいたピント合わせを行なわない。一方、フォーカスロックボタンが操作されない場合には、撮影レンズ５とは異なる光学系（受光レンズ２ａ，２ｂ）等による測距の出力結果に基づくピント合わせを行なうように、ピント制御手段（ＬＤ部６、ＣＰＵ１等）が設定されていることを１つの特徴にもつカメラを実施する。
【００５２】
以上説明したように、この第１実施形態によれば、フォーカスロック操作時は、ユーザとしての撮影者は手間をかけてでもピントを合わせたいと考えているとして、ピント精度を優先した撮影を行なう。しかし画面周辺に被写体がいる場合は、シャッターチャンスを逃すことのないように、時間優先の外光ＡＦに基づいた撮影を行なう。この外光ＡＦは、外光測距結果の得られた被写体距離によるレンズ駆動を行なった後、所望の構図中の被写体にピント合わせて撮影を実行する。これによって、撮影時の状況やその撮影シーンに応じた写真撮影が楽しめることができる。
【００５３】
（第２実施形態）
続いて、本発明の更なる改良例としての第２実施形態について説明する。ここでのカメラの基本構成自体は前述のものと同等な構成要素（図１参照）を含んだズームカメラである。図７にはこの第２実施形態のカメラの撮影制御手順をフローチャートで示す。図８にはアクティブ式のマルチ測距の原理を示す。図９には複数の測距ポイントと被写体距離の分布関係をグラフで示す。
【００５４】
この第２実施形態では、前述した図４に例示のフローチャートに更に、撮影レンズ５に関する「ズーム位置判定」ステップＳ２０を加味したものであり、この形態は、長い焦点距離を有する例えばズームレンズを装備したカメラに有効な実施形態となっている。つまりこれは、長焦点のズームレンズでは、ピント合わせ時レンズ駆動の微小な誤差が結果として大きな誤差となってしまい、写真の写り自体に悪影響するので、このようなズームレンズを用いた撮影シーンではイメージャＡＦを優先するように制御するものである。
【００５５】
また、図３（ｂ）のような構図のシーンでは、風景を多く撮影画面２１内に入れたいので、ズームレンズの広角側で撮影する事が多いことを考慮する。このようにレンズのズーム位置と被写体位置を考慮して、スナップ撮影のようなシャッターチャンスを優先した撮影シーンを判定してピント合わせを行なうように実施している。
【００５６】
したがって、第２実施形態のカメラでは、ズーム位置検出手段６ａ（図１参照）を用いて、図７のフローチャートに表わしたような制御手順で撮影を行なう。
【００５７】
Ｓ２０ではまず、ズームレンズのズーム位置を判定する（Ｓ２０）。
続いて、Ｓ２１にて外光測距によるマルチポイントの測距を行なう（Ｓ２１）。次に、この測距によって得られた値に基づき各測距ポイントの距離分布を作成し（Ｓ２２）、その距離分布の形態から主被写体までの被写体距離Ｌを判定する（Ｓ２３）。但しこの場合、必ずしも前述の第１実施形態のように最も近い距離を示す被写体を主被写体とみなす必要はなく、「所定距離優先」や、あまりにも近すぎる被写体は「雑被写体」として無視するような選択方法を行ってもよく、本発明は適用が可能である。
【００５８】
Ｓ２４では、上述のようにして求められた主被写体の画面内の位置について判定する（Ｓ２４）。例えばその主被写体の位置が撮影画面の周辺に在るならば、Ｓ２５に分岐するが、無いならばステップＳ３１へ分岐する。
Ｓ２５ではズーム位置に関して判定し（Ｓ２５）、もしそのズーム位置がワイド側なら、Ｓ２６にてイメージャＡＦを実行するか否かを示すフラグを”０”にセットする（Ｓ２６）。それ以外の条件（標準、望遠）では、ステップＳ３１にてイメージャＡＦを実行するか否かを示すフラグを”１”にセットする（Ｓ３１）。
【００５９】
続くＳ３２では、上記Ｓ２３で求められた主被写体距離Ｌより∞側（遠距離側）にレンズ制御で考えられる誤差分だけずらしてピント合わせを行なう（Ｓ３２）。ここで、イメージャＡＦを実行するか否かを示すフラグが”１”以外であるか否かを判定する（Ｓ３３）。もしこのフラグが”１”以外であれば、Ｓ４０に分岐してイメージャＡＦは行なわず、高速で電子的な撮影動作に入る（Ｓ４０）。
【００６０】
一方、イメージャＡＦを実行するか否かを示すフラグが”１”ならば、レンズ停止位置誤差まで考慮したフィードバック制御ができるイメージャＡＦに入る。即ちＳ３４では、撮影レンズ５を介した像を利用してコントラスト検出を開始し（Ｓ３４）、続くＳ３５にて、像のコントラストの大小を判定し（Ｓ３５）、像のコントラストが最大と判定されるまで、Ｓ３６にて撮影レンズ５を微小量だけ動かして微調しながら（Ｓ３６）、上記コントラスト検出を繰り返す。こうして得られた像のコントラストが最大となった位置でレンズ駆動（ＬＤ）を停止させ、そして電子的な撮影動作に入る（Ｓ４０）。その後、この撮影を終了する。
【００６１】
以上説明したように、この第２実施形態によれば、撮影レンズ５にズームレンズを有するカメラにおいて、その撮影レンズ５とは異なる光学系（受光レンズ２ａ，２ｂ）によって撮影画面内の複数ポイントの被写体までの距離を測定する多点測距手段（測距部４）と、撮影レンズ５を介して得られた撮像対象のコントラストによってピント合わせ位置を決定するコントラスト式ピント合わせ手段（ズームレンズ用のレンズ駆動部６）と、撮影レンズ５のズーム位置を検出するズーム位置検出手段（センサアレイ３ａ，３ｂ等）と、当該ズーム位置及び当該多点測距の結果に従って上記コントラスト式ピント合わせ手段を作動させるか否かを決定する決定手段（ＣＰＵ１）と、からカメラを構成実施する。
【００６２】
そして、場合分けに関する制御としては、撮影レンズのズーム位置の判定処理を加味し、ズーム位置がワイド側であればスナップ撮影である可能性が高いと解釈して、スピードを優先したピント合わせを行なうようにする。しかし、主要被写体が撮影画面の中央に存在していたり、或いは望遠状態での撮影時には、ピント精度を重視した撮影を行なうように制御する。
【００６３】
このように、ズーム位置を加味し、自動的に撮影状況を判定するように実施することで、最適のピント合わせ方法が選択でき、使い勝手の良好なカメラが提供可能となる。
【００６４】
（変形例）
前述した実施形態は次のように変形実施してもよい。例えば、フォーカスロックを併用できるカメラについて、本発明が適用できる。その詳しい変形例は、図１０及び図１１にフローチャートでカメラの撮影制御手順を例示する。
この変形例の場合も、レリーズ釦１ｂは、１ｓｔ．レリーズおよび２ｎｄ．レリーズに対応する二段式レリーズスイッチに連動しており、１ｓｔ．レリーズスイッチに対応する一段目のスイッチＯＮ操作で測距ができ、二段目の２ｎｄ．レリーズスイッチＯＮまでの押込み操作で電子撮影ができる。そしてこの例では特に、一段目でフォーカス位置を決めた後、構図を変えて撮影すればフォーカスロックが可能となるものである。
【００６５】
図１０にはこのフォーカスロック可能な場合の制御手順の概要を示している。即ちフォーカスロックスイッチ（不図示）等が併設されるカメラでは、次のフローチャートどおりの仕様も可能である。
つまり、このフォーカスロックスイッチの操作があった場合は、Ｓ５１のイメージャＡＦにて入念なピント合わせを行ない（Ｓ５１）、撮影に入る（Ｓ５５）。一方、フォーカスロック操作がない場合は、Ｓ５２の外光ＡＦを行ない、この外光ＡＦの結果のみでピント合わせを行なう（Ｓ５２）。その後、撮影に入る（Ｓ５５）。
【００６６】
またさらに図１１は、上述の概要手続きを更に具体化して表わしたフローチャートである。詳しくは、まずＳ６０にて、前述の二段式レリーズスイッチの第一段のＯＮ操作（半押し）を検出すると（Ｓ６０）、続くＳ６１にて「外光マルチ測距」によって各測距ポイントまでの距離を測定する。この測距の結果、画面中央に対応するポイントまでが最も近い被写体距離であるか否かを判定し（Ｓ６２）、否の場合はステップＳ７０へ分岐する。
【００６７】
画面中央に対応するポイントまでが最も近い被写体距離であると判定されると、ステップＳ６３へ進み、イメージャＡＦを行なう（Ｓ６３）。そして、フォーカスロックに係わる表示を行なう（Ｓ６３ａ）。
ステップＳ７０では、レリーズ釦の押込み操作で２ｎｄ．レリーズスイッチがＯＮする以前に１ｓｔ．レリーズスイッチのＯＮ状態が所定時間続いたか否かを判定し（Ｓ７０）、続いた場合にはＳ６３へ分岐するが、続かなかった場合はステップＳ６４へ移行する。
【００６８】
ここでステップＳ６４にて、２ｎｄ．レリーズスイッチのＯＮ状態が判定される（Ｓ６４）。フォーカスロック時には２ｎｄ．レリーズスイッチがＯＮする以前に構図変更が行われるが、その間はＳ７２をＹＥＳの方向に分岐する。
ユーザは、上記Ｓ６３ａによるフォーカスロック表示が出力されるまで１ｓｔ．レリーズスイッチをＯＮ操作し続けるようにする。
【００６９】
上記イメージャＡＦが一度実行された後は、Ｓ７５でそのイメージャＡＦが終了したことを判定し（Ｓ７５）、終了した場合はＳ７５をＹＥＳに分岐して上記ステップＳ６４へ再び移行するので、このＳ６４でのレリーズ釦押し込み判定を待ち、撮影タイミングでのユーザのレリーズ釦操作によって、次のＳ６５による撮影シーケンスへ移行する（Ｓ６５）。
【００７０】
このような変形実施により、前述の第１又は第２実施形態と同等な効果が期待できる。
なお、以上に説明したような電子撮像素子を用いたカメラ以外でも、多点測距機能を有するカメラであれば、本発明は同様に適用可能である。
そのほかにも、本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。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、撮影シーンに応じて最適のピント合わせの方式を採用するので、ピント合わせの精度が重要なシーンでは高精度な方式でピント合わせを行ない、より高速性が求められるシーンではタイムラグの少ない方式でピント合わせを行なうころで、撮影者が満足でき、しかも使い勝手の良いカメラを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係わるカメラの内部構成を示すブロック構成図。
【図２】図２（ａ），（ｂ）は本発明のカメラと測距部を示し、
（ａ）は、このカメラに内蔵された測距部の原理を示す説明図、
（ｂ）は、このカメラの外観を示す斜視図。
【図３】図３（ａ），（ｂ）は、このカメラによる撮影シーンを示し、
（ａ）は、撮影画面内の人物被写体、
（ｂ）は、撮影画面内の人物被写体と背景。
【図４】図４は、第１実施形態のカメラの撮影制御手順を示すフローチャート。
【図５】図５は、測距タイミングとレンズ駆動位置およびコントラストの検出タイミングを表わすタイムチャート。
【図６】図６（ａ），（ｂ）はこのカメラによる測光を示し、
（ａ）は、このカメラの測距原理を示す説明図、
（ｂ）は、この撮影画面に対応する測光ポイントを示す説明図。
【図７】図７は、第２実施形態のカメラの撮影制御手順を示すフローチャート。
【図８】図８は、アクティブ方式のマルチ測距の原理を示す説明図。
【図９】図９は、複数の測距ポイントと被写体距離の分布関係を示すグラフ。
【図１０】図１０は、一変形例のカメラの撮影制御手順を示すフローチャート。
【図１１】図１１は、もう一つの変形例のカメラの撮影制御手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…ＣＰＵ（マイコン：演算制御手段、選択手段）、
１ａ…スイッチ（メインＳＷ）、
１ｂ…レリーズ釦（レリーズスイッチに連動）、
２ａ，２ｂ…受光レンズ、
２ｃ…投光レンズ、
３ａ，３ｂ…センサアレイ（位置判別手段等）、
３ｃ…ＬＥＤ（投光素子）、
３ｄ…光位置検出素子（位置判別手段等）、
４…測距部（多点測距手段）、
４ａ…アナログ／デジタル変換部（Ａ／Ｄコンバータ）、
４ｂ…測距演算部、
５…撮影レンズ、
６…レンズ駆動部（ＬＤ部：ピント調節手段、ＡＦ手段）、
６ａ…ズーム検出部（検出手段）、
７…撮像素子（ＣＣＤ）、
８…アナログ／デジタル変換部（Ａ／Ｄコンバータ）、
９…画像処理部、
１０…記録媒体、
１１…光源、
１１ａ…ストロボ（窓）
２０…被写体、
２０ａ…人物（主要被写体）、２０ｂ…建物（背景被写体）、
２１…撮影画面（フレーム）、
３０…カメラ（本体）。
Ｓ１〜Ｓ１６…第１実施形態の撮影制御手順ステップ、
Ｓ２０〜Ｓ４０…第２実施形態の撮影制御手順ステップ、
Ｓ５０〜Ｓ７５…変形例の撮影制御手順ステップ。
【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】
2004151224.tif 000010
【図９】
2004151224.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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