(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズを交換自在に装着可能であって、測距を指示するスイッチＳＷ１とレリーズを指示するスイッチＳＷ２とを有する電子カメラにおいて、
前記スイッチＳＷ１が操作されたときに前記撮影レンズのイメージサイズに関する情報を入力する入力手段と、
前記入力したイメージサイズに関する情報に基づき、合焦許容幅を設定する合焦許容幅設定手段と、
前記スイッチＳＷ１の操作に応じて、前記設定された合焦許容幅を基に合焦幅内になるように前記撮影レンズの焦点調節動作を制御するとともに、前記スイッチＳＷ２の操作に応じて、前記合焦幅内にある前記撮影レンズを更にその中心位置へ制御する合焦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】
撮影レンズを交換自在に装着可能であって、測距を指示するスイッチＳＷ１とレリーズを指示するスイッチＳＷ２とを有する電子カメラに適用され、
前記スイッチＳＷ１が操作されたときに前記撮影レンズのイメージサイズに関する情報を入力する入力工程と、
前記入力したイメージサイズに関する情報に基づき、合焦許容幅を設定する合焦許容幅設定工程と、
前記スイッチＳＷ１の操作に応じて、前記設定された合焦許容幅を基に合焦幅内になるように前記撮影レンズの焦点調節動作を制御するとともに、前記スイッチＳＷ２の操作に応じて、前記合焦幅内にある前記撮影レンズを更にその中心位置へ制御する合焦制御工程とを有することを特徴とする合焦制御方法。
【請求項３】
請求項２に記載の合焦制御方法を実現するためのプログラムコードを有するプログラム。
【請求項４】
請求項２に記載の合焦制御方法を実現するためのプログラムコードを保持する記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影レンズを交換自在に装着する電子カメラ、合焦制御方法、プログラムおよび記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レンズ交換可能な電子カメラとして、イメージサイズの異なるカメラ本体および交換レンズ毎にそれぞれマウントの径を変えたものが知られている。このような電子カメラでは、交換レンズの汎用性が乏しかった。
【０００３】
一方、マウントの径を全て共通にすると、イメージサイズの大きな交換レンズの場合、小さなイメージサイズ用のカメラ本体に対しては問題がないが、交換レンズのイメージサイズが小さい場合、光束のケラレ（口径食）等の問題が生じる。
【０００４】
これに対し、例えば、特開平２−３３２６７号公報および特開平２−３３２６８号公報に示されるように、小さなイメージサイズの交換レンズを大きなイメージサイズのカメラ本体に対し、機械的に装着不能とすることにより、前述したケラレ等の問題の発生を防止できる。
【０００５】
また、特開平２−３９７７７号公報に示されたように、交換レンズとカメラ本体とを電気的に接続し、レンズ側に記憶された交換レンズのイメージサイズに関連する情報に基づき、カメラ本体側のイメージサイズに対し、交換レンズのイメージサイズが適合しないと判定された場合、つまり交換レンズ側のイメージサイズが小さい場合、警告を発するようにした構成も考えられる。
【０００６】
また一方、上記電子カメラは、いずれもカメラ本体に対し、交換レンズのイメージサイズが適合しない場合、その交換レンズの装着を回避することによってケラレ等の問題の発生を防止するものであり、交換レンズの汎用性が十分に確保されたわけではない。
【０００７】
これに対し、カメラ本体に適合しないイメージサイズの交換レンズを装着した場合であっても、ケラレのない良好な撮像画像を得ることを目的として、カメラ側マウントを有するカメラ本体と、このカメラ側マウントと結合するレンズ側マウントを有する交換レンズとからなる電子カメラにおいて、交換レンズのイメージサイズを表す情報をカメラ本体に入力する入力手段と、この入力手段によって入力された情報に基づき、交換レンズのイメージサイズがそのままでカメラ本体に適合するか否かを判定する判定手段と、この判定手段によって不適合と判定されると、交換レンズによって撮像素子上に投影される像を表す画像信号に対し、電子回路で信号処理を行うことによって、撮像素子上の所定の範囲に対応する像を拡大する電子ズーム機能により、交換レンズのイメージサイズにカメラ本体を適合させる電子カメラが提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の電子カメラでは、以下に掲げる不具合が生じていた。すなわち、前述したように、イメージサイズの小さいレンズを装着した場合、電子カメラをこれに適応させて撮影することは、撮影画面の小さいカメラとして撮影することになるが、一般に撮影画面上での合焦状態を規定する許容錯乱円径は、画面サイズに応じて変わり、撮影画面が小さくなると、許容錯乱円径も小さくなる。
【０００９】
例えば、画面対角長約４３ｍｍの２４×３６のサイズでは、許容錯乱円径は３５μｍであるが、さらに小さい画面サイズのものでは、その画面対角長に見合った数字となる。したがって、この場合、焦点調節動作を制御する上で、合焦幅を許容錯乱円径に応じて狭くする必要がある。
【００１０】
しかし、従来では、イメージサイズの小さいレンズを装着した場合でも、焦点調節動作の合焦幅が変更されていないので、焦点調節の結果、ピント精度が悪化し、ピンボケな撮影を行ってしまうという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は、各イメージサイズで適正な合焦を行うことで、ピントのとれた鮮明な撮影を行うことができる電子カメラ、合焦制御方法、プログラムおよび記憶媒体を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の電子カメラは、撮影レンズを交換自在に装着可能であって、測距を指示するスイッチＳＷ１とレリーズを指示するスイッチＳＷ２とを有する電子カメラにおいて、前記スイッチＳＷ１が操作されたときに前記撮影レンズのイメージサイズに関する情報を入力する入力手段と、前記入力したイメージサイズに関する情報に基づき、合焦許容幅を設定する合焦許容幅設定手段と、前記スイッチＳＷ１の操作に応じて、前記設定された合焦許容幅を基に合焦幅内になるように前記撮影レンズの焦点調節動作を制御するとともに、前記スイッチＳＷ２の操作に応じて、前記合焦幅内にある前記撮影レンズを更にその中心位置へ制御する合焦制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の電子カメラ、合焦制御方法、プログラムおよび記憶媒体の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は実施の形態における電子カメラの構成を示すブロック図である。図において、１は電子カメラの各回路部から必要に応じてデータを取り込み、所要の回路部に必要な制御データを送出し、カメラ全体のシーケンスを統括的に制御するシステムコントローラである。
【００１６】
２はカメラ本体に交換自在に装着される撮影レンズである。撮影レンズ２を収納するレンズ筐体（図示せず）には、レンズの種類、開放Ｆ値、イメージサイズ情報、Ｋ値（レンズ駆動量から駆動パルス数への変換係数）等のレンズ固有のデータが予め書き込まれたＲＯＭ等のレンズ情報記憶部３が設けられている。ここで、この撮影レンズ２の内部に、レンズマイコンを内蔵し、必要に応じてシステムコントローラ１とデータ交信を行うようにしてもよいし、単にシステムコントローラ１から読み出し可能なデータを記憶するレンズ情報記憶部３だけを設けてもよい。そして、データ交信を行うことで、処理速度を向上させることができる。
【００１７】
４は被写体までの距離を測距する焦点距離検出部である。すなわち、この焦点距離検出部４は、撮影レンズ２を通過してくる被写体像を、コンデンサレンズ、および基準部と参照部からなるライン状の固体撮像素子（ＣＣＤ）等の測距素子部に導くものである。
【００１８】
システムコントローラ１は、焦点距離検出部４の動作を制御するとともに、得られた受光信号を取り込み、位相差方式を用いてデフォーカス量を算出し、更にレンズ情報記憶部３からＫ値を取り込み、駆動量に相当する計数値に変換して計算する。また、システムコントローラ１は、レンズ駆動用信号をレンズ駆動部５内のＡＦモータ（図示せず）に送出する。
【００１９】
５はレンズ駆動信号を受けて撮影レンズ２を合焦方向に向けて駆動させるレンズ駆動部である。このレンズ駆動信号には、所定のデューティを有するパルス列を用いることができる。また、レンズ駆動部５あるいはレンズ側には、レンズの移動量に相当する回転量を出力するロータリエンコーダ（図示せず）が設けられている。システムコントローラ１は、ロータリエンコーダの発生パルスの個数が求められた計数値に達するまでレンズ駆動を行う。
【００２０】
６は、例えば第１幕および第２幕を有するフォーカルプレーンシャッタの場合、第１幕および第２幕の走行および元の位置への復帰（チャージ）を行う露出制御部である。７はレンズの絞りを所要の絞り位置にセットするとともに、元の開放位置にチャージする絞り制御部である。
【００２１】
８は撮影レンズ２およびシャッタ間に配置され、焦点検出の他、測光やファインダに被写体像を導くためのハーフミラーをレリーズ（露光）時に光軸上から退避させるミラー制御部であり、これにより撮影レンズ２を通過した被写体像を直接フィルム面に感光させる。また、ミラー制御部８は、レリーズ動作終了後、再び光軸上の位置にチャージさせる。９はレリーズ終了後、フィルムを１コマ分だけ巻き上げるフィルム給送部である。
【００２２】
上記露出制御部６〜フィルム給送部９の駆動は、システムコントローラ１によって制御される。１０は一時的にデジタル信号を記録するメモリである。また、ＳＷ１は測距および測光を指示するスイッチである。ＳＷ２はレリーズを指示するスイッチである。これらのスイッチＳＷ１、ＳＷ２は、カメラ本体の外部に設けられたシャッタ釦内に組み込まれ、このシャッタ釦の半押しでスイッチＳＷ１がオンし、全押しすると、ステッチＳＷ２がオンするように構成されている。スイッチＳ／Ｃは、１枚毎の単写モード（Ｓ）、連写モード（Ｃ）を選択的に切り替える。
【００２３】
図２はシステムコントローラ１内で実現される各機能を示す図である。図において、１１は撮影レンズ２のイメージサイズを判定するイメージサイズ判定部である。１２は像面速度の他、スイッチＳ／Ｃ、スイッチＳＷ２の状態、およびＫ値や開放Ｆ値等のレンズ情報を取り込み、これらの状態、条件に合った好適な合焦幅を設定する合焦幅切換部である。また、この合焦幅切換部１２は、メカシーケンス制御部１５からのレリーズ完了信号を取り込むようになっている。１３は検出されたデフォーカス量（Ｄｅｆｏｃｕｓ）が合焦幅切換部１２で設定された合焦幅内に入っているか否かを判定する合焦判定部である。１４はＡＦシーケンス制御部であり、システムコントローラ１からの指令に基づき、ＡＦ動作の機械的部分の駆動に対し、シーケンス制御を行う。
【００２４】
つぎに、イメージサイズについて示す。デジタルカメラ本体の所定のマウント部と撮影レンズ鏡筒の所定の被マウント部とを連結すると、デジタルカメラ本体の電気接点と撮影レンズ鏡筒の電気接点とが接触状態となる。これにより、両者の間には、電気的接続が確保される。
【００２５】
この状態で、デジタルカメラ本体の主電源を投入することにより、このデジタルカメラシステムは、撮影記録動作を開始する撮影準備状態になる。すなわち、この主電源が投入されることによって、システムコントローラ１が起動し、デジタルカメラシステムにおける回路全体の初期化処理を行う。
【００２６】
所定の初期化処理が完了すると、システムコントローラ１は、マウント側電気接点および本体側電気接点を介して記憶部３からイメージサイズ情報を読み込む。このとき読み込まれるイメージサイズ情報は、前述したように、装着された撮影レンズ鏡筒を構成する撮影光学系に関する固有の情報である。
【００２７】
このように、システムコントローラ１によってデジタルカメラ本体側に読み込まれたイメージサイズ情報は、例えば、システムコントローラ１の内部記憶領域（ＲＯＭ）やデジタルカメラ本体のメモリの所定領域に一時的に記憶される。尚、このようにしてメモリに一時的に記憶されたイメージサイズ情報は、デジタルカメラ本体の主電源がオフ状態にされた場合、無効な情報として扱われ、次回のシステム起動時における初期化処理によって消去される。そして、撮影レンズ鏡筒２の記憶部３から所定のイメージサイズ情報を読み込むための制御が改めて実行される。
【００２８】
また、メモリに一時的に記憶されたイメージサイズ情報は、撮影レンズ鏡筒２がデジタルカメラ本体から取り外され、マウント側電気接点および本体側電気接点間の電気的な接続が切り離された場合も無効化されるようになっている。
【００２９】
この場合、他の撮影レンズ鏡筒がデジタルカメラ本体に装着され、マウント側電気接点および本体側電気接点の間の電気的な接続が新たに確立されることを待って、システムコントローラ１は、自動的に記憶部３から所定のイメージサイズ情報を読み込む制御を実行する。これにより、メモリには、新たなイメージサイズ情報が無効化された情報に上書きされることになる。このようにして、デジタルカメラシステムは、イメージサイズ情報の読み出しを行う。
【００３０】
図３および図４は合焦制御処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムは、シーケンスコントローラ１内のＲＯＭ（図示せず）に格納されており、同じくシーケンスコントローラ１内のＣＰＵ（図示せず）によって実行される。
【００３１】
まず、スイッチＳＷ１がオンになると（ステップＳ１）、撮影レンズ２との通信を開始し（ステップＳ２）、イメージサイズ情報を確認する（ステップＳ３）。イメージサイズ情報の確認の結果、イメージサイズが大きいと判定された場合、その撮影レンズにおいて、ＡＦシーケンス制御部１４が起動し、まず測距素子であるＣＣＤの残留電荷を消去し、測距素子部に被写体像を導いて所定の光量が得られるまで積分的に受光し、所定光量に達すると、積分を停止してＣＣＤ各素子の信号をメモリ（図示せず）に転送する（ステップＳ４〜Ｓ６）。
【００３２】
転送データからデフォーカス量を求め、さらにＫ値を用いて計数値を変換する焦点検出演算を行う（ステップＳ７）。そして、ステップＳ３で判定されたイメージサイズ情報を基に、イメージサイズが大きい場合における合焦幅の設定（合焦幅大サイズ設定）を行う（ステップＳ８）。
【００３３】
ここで、イメージサイズに応じた合焦幅の設定を示す。図５はイメージサイズと測光エリアとの関係を示す図である。本実施形態で用いるイメージサイズは、３種類（大、中、小）である。図において、２０はイメージサイズ（大）であり、２３はそのときの測光エリアである。この測光エリア２３の対角線長をＡとする。
【００３４】
２１はイメージサイズ（中）であり、イメージサイズ２０の２／３のサイズである。２４はイメージサイズ２１の測光エリアである。この測光エリア２４の対角線長をＢとする。２２はイメージサイズ（小）であり、イメージサイズ２０の１／３のサイズである。２５はイメージサイズ２２の測光エリアであり、その対角線長をＣとする。
【００３５】
上記３種類のイメージサイズの間には、数式（１）に示す関係が成立する。
【００３６】
Ａ：Ｂ：Ｃ  ＝  Ａ：Ａ＊２／３：Ａ＊１／３  …  （１）
ここで、イメージサイズ（大）＝Ａ、イメージサイズ（Ｂ）＝Ｂ＝Ａ＊２／３のイメージサイズ、イメージサイズ（小）＝Ｃ＝Ａ＊１／３サイズのイメージサイズである。
【００３７】
上記関係式が成立することで、例えば、イメージサイズＡの合焦幅を６０μｍとすると、Ａ＝６０μｍ、Ｂ＝４０μｍ、Ｃ＝２０μｍとそれぞれの合焦幅が決まる。決定された合焦幅に基づき、合焦判定を行う（ステップＳ９）。合焦しているか否かを判別し（ステップＳ１０）、合焦していない場合、ステップＳ５に戻って再度、合焦検出を行う。一方、合焦している場合、スイッチＳＷ２がオンであるか否かを判別する（ステップＳ１１）。
【００３８】
スイッチＳＷ２がオフである場合、ステップＳ５に戻って次の焦点検出を行う。一方、スイッチＳＷ２がオンである場合、レリーズ前駆動処理を行う。ここで、レリーズ前駆動とは、レリーズのための準備である。例えば、ミラーアップ（光軸上から退避）が機械的に行われる所定時間内にレンズ位置の微調整を行う処理であり、合焦幅内にあるレンズを更にその中心位置（デフォーカス量＝０）に微調整するためのものである。
【００３９】
一方、ステップＳ３のイメージサイズ情報の確認でイメージサイズ情報が小あるいは中サイズと確認された場合、イメージサイズ（大）以外を有する撮影レンズが装着されているので、更に撮影レンズのイメージの大きさの判定を行う（ステップＳ１５）。
【００４０】
イメージサイズ（中）を有する撮影レンズが装着されていることが確認された場合、前述したステップＳ４〜Ｓ６の処理と同様、ＡＦシーケンス制御部１４が起動し、まず測距素子であるＣＣＤの残留電荷を消去し、測距素子部に被写体像を導いて所定の光量が得られるまで積分的に受光し、所定光量に達すると、積分を停止し、ＣＣＤ各素子の信号をメモリ（図示せず）に転送する（ステップＳ１６〜Ｓ１８）。
【００４１】
そして、転送データからデフォーカス量を求め、更にＫ値を用いて計数値を変換する焦点検出演算を行う（ステップＳ１９）。そして、ステップＳ１５で判定されたイメージサイズ情報を基に、イメージサイズが中である場合における合焦幅の設定（合焦幅中サイズ設定）を行う（ステップＳ２０）。
【００４２】
ここで、合焦幅の設定については、前述した数式（１）の関係が成り立つ。同様に、イメージサイズＡの合焦幅を６０μｍとすると、６０μｍ  ＞  ４０μｍ＞  ２０μｍと合焦幅が決まるので、イメージサイズ（中）を有する撮影レンズが装着された場合の合焦幅は４０μｍとなる。
【００４３】
この結果を基に、ステップＳ２０で合焦幅を設定し、合焦判定を行う（ステップＳ２１）。
【００４４】
そして、合焦しているか否かを判別し（ステップＳ２２）、合焦していない場合、ステップＳ１７の処理に戻り、再度、合焦検出を行う。一方、ステップＳ２２で合焦していると判別された場合、スイッチＳＷ２がオンであるか否かを判別し（ステップＳ２３）、スイッチＳＷ２がオフである場合、ステップＳ１７の処理に戻って次の焦点検出を行う。一方、スイッチＳＷ２がオンである場合、ステップＳ１２以降のレリーズ前駆動の処理を行う（ステップＳ１２〜Ｓ１４）。
【００４５】
また一方、ステップＳ１５でイメージサイズ（小）を有する撮影レンズが装着されていることが確認された場合、前述したステップＳ４〜Ｓ６の処理と同様、ＡＦシーケンス制御部１４が起動し、まず測距素子であるＣＣＤの残留電荷を消去し、測距素子部に被写体像を導いて所定の光量が得られるまで積分的に受光し、所定光量に達すると、積分を停止し、ＣＣＤ各素子の信号をメモリ（図示せず）に転送する（ステップＳ２４〜Ｓ２６）。
【００４６】
そして、転送データからデフォーカス量を求め、更にＫ値を用いて計数値を変換する焦点検出演算を行う（ステップＳ２７）。そして、ステップＳ１５で判定されたイメージサイズ情報を基に、イメージサイズが小である場合における合焦幅の設定（合焦幅小サイズ設定）を行う（ステップＳ２８）。
【００４７】
ここで、合焦幅の設定については、前述した数式（１）の関係が成り立つ。同様に、イメージサイズＡの合焦幅を６０μｍとすると、６０μｍ  ＞  ４０μｍ＞  ２０μｍと合焦幅が決まるので、イメージサイズ（小）を有する撮影レンズが装着された場合の合焦幅は２０μｍとなる。
【００４８】
この結果を基に、合焦幅を設定し（ステップＳ２８）、合焦判定を行う（ステップＳ２９）。
【００４９】
そして、合焦しているか否かを判別し（ステップＳ３０）、合焦していない場合、ステップＳ２５の処理に戻り、再度、合焦検出を行う。一方、ステップＳ３０で合焦していると判別された場合、スイッチＳＷ２がオンであるか否かを判別し（ステップＳ３１）、スイッチＳＷ２がオフである場合、ステップＳ２５の処理に戻って次の焦点検出を行う。一方、スイッチＳＷ２がオンである場合、ステップＳ１２以降のレリーズ前駆動の処理を行う（ステップＳ１２〜Ｓ１４）。
【００５０】
以上示したように、本実施形態によれば、撮影レンズからイメージサイズ情報を取得し、有効なイメージサイズ範囲を撮影者に知らせ、かつ各イメージサイズにおいて適正な合焦幅を設定して合焦させることができる。各イメージサイズで適正な合焦を行うことで、ピントのとれた鮮明な撮影を行うことができる。
【００５１】
尚、以上が本発明の実施の形態の説明であるが、本発明は、これら実施の形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または実施の形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。
【００５２】
例えば、上記実施形態では、合焦幅の変更制御を、イメージサイズ情報だけで行っているが、これに電子ズーム機能の拡大率に基づく情報を考慮し、撮影画面のサイズに応じた合焦幅を設定するようにしてもよい。
【００５３】
また、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記録媒体を用いて、装置にプログラムを供給する場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００５４】
上記実施形態では、図３および図４のフローチャートに示すプログラムコードは記憶媒体に格納されている。プログラムコードを供給する記憶媒体としては、ＲＯＭ、フレキシブルディスク、不揮発性のメモリカードなどを用いることができる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、各イメージサイズで適正な合焦を行うことで、ピントのとれた鮮明な撮影を行うことができる。したがって、ピンボケのない鮮明な撮影を実現することができ、撮影者にとって有益である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における電子カメラの構成を示すブロック図である。
【図２】システムコントローラ１内で実現される各機能を示す図である。
【図３】合焦制御処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図３につづく合焦制御処理手順を示すフローチャートである。
【図５】イメージサイズと測光エリアとの関係を示す図である。
【符号の説明】
１  システムコントローラ
２  撮影レンズ
３  記憶部
１１  イメージサイズ判定部
１２  合焦幅切換部
１３  合焦判定部
２０、２１、２２  イメージサイズ
２３、２４、２５  測光エリア
【図１】
0004785292.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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