(57)【要約】【課題】カメラのフランジバック情報が撮影画面中心のみだと、撮像素子撮像面が撮影レンズ光軸に対して僅かでも傾いてしまった場合、周辺のＡＦ測距点で主被写体を狙って撮影すると、得られる画像のピントは撮影者が注目している主被写体に合わない。【解決手段】撮影画面内の複数の所定位置において撮影光学系によって形成された被写体像のデフォーカス量を検出する焦点検出手段と、前記撮影画面内の複数の所定位置において各々が有するフランジバック情報を記憶する記憶手段と、選択された所定位置に対応した前記焦点検出手段のデフォーカス量を前記フランジバック情報を用いて演算する演算手段と、該演算手段の演算結果に基づいて撮影光学系をフォーカス駆動する信号を発生するフォーカス制御手段とを備えた点に特徴を有する。【選択図】図５
2007248585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影画面内の複数の所定位置において撮影光学系によって形成された被写体像のデフォーカス量を検出する焦点検出手段と、前記撮影画面内の複数の所定位置において各々が有するフランジバック情報を記憶する記憶手段と、選択された所定位置に対応した前記焦点検出手段のデフォーカス量を前記フランジバック情報を用いて演算する演算手段と、該演算手段の演算結果に基づいて撮影光学系をフォーカス駆動する信号を発生するフォーカス制御手段とを有することを特徴とするカメラ。
【請求項２】
前記フランジバック情報は少なくとも前記撮影画面内の３点に対応したものであることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項３】
前記３点は一直線上に並ばないことを特徴とする請求項２に記載のカメラ。
【請求項４】
撮影画面内の複数の所定位置において撮影光学系によって形成された被写体像のデフォーカス量を検出する焦点検出手段と、前記撮影画面内の少なくとも一直線上に並ばない３点に対応した所定位置において各々が有するフランジバック情報を記憶する記憶手段と、選択された所定位置に対応した前記焦点検出手段のデフォーカス量をフランジバック情報を用いて演算する演算手段と、該演算手段の演算結果に基づいて撮影光学系をフォーカス駆動する信号を発生するフォーカス制御手段とを有することを特徴とするカメラ。
【請求項５】
前記３点のうち１点は撮影画面中央にあることを特徴とする請求項２、３及び４いずれかに記載のカメラ。
【請求項６】
撮影画面中央を原点とし、画面水平方向を横（ｘ）軸、画面鉛直方向を縦（ｙ）軸とする、撮影画面上の２次元座標での４分割された１つの象元において、少なくとも３点に対応したフランジバック情報を有することを特徴とする請求項１または２に記載のカメラ。
【請求項７】
前記３点は撮影画面中央、ｘ軸上点、ｙ軸上点であることを特徴とする請求項６に記載のカメラ。
【請求項８】
撮影画面内の複数の所定位置において撮影光学系によって形成された被写体像のデフォーカス量を検出する焦点検出手段と、前記撮影画面内の複数の所定位置において、少なくとも１箇所以上のフランジバック情報を演算式により導き出すフランジバック演算手段と、選択された所定位置に対応した前記焦点検出手段のデフォーカス量を前記フランジバック情報を用いて演算する演算手段と、該演算手段の演算結果に基づいて撮影光学系をフォーカス駆動する信号を発生するフォーカス制御手段とを有することを特徴とするカメラ。
【請求項９】
前記演算式は平面の式：［（ｘ／ａ）＋（ｙ／ｂ）＋（ｚ／ｃ）＝１］であることを特徴とする請求項８に記載のカメラ。
【請求項１０】
撮影画面内の複数の所定位置において撮影光学系によって形成された被写体像のデフォーカス量を検出する焦点検出手段と、前記撮影画面内の複数の所定位置をグループ化し、各グループにおいて各々の所定位置が有するフランジバック情報を代表したフランジバック情報を記憶する記憶手段と、選択された所定位置に対応した前記焦点検出手段のデフォーカス量を前記代表したフランジバック情報を用いて演算する演算手段と、該演算手段の演算結果に基づいて撮影光学系をフォーカス駆動する信号を発生するフォーカス制御手段とを有することを特徴とするカメラ。
【請求項１１】
前記代表したフランジバック情報は、各グループにおいて各々の所定位置が有するフランジバック情報を平均したものであることを特徴とする請求項１０に記載のカメラ。
【請求項１２】
前記代表したフランジバック情報は、各グループにおいて各々の所定位置が有するフランジバック情報に重み付けを与えて計算したものであることを特徴とする請求項１０に記載のカメラ。
【請求項１３】
前記フランジバック情報はフォーカスエリア位置に対応したものであることを特徴とする請求項１、４、８及び１０いずれかに記載のカメラ。
【請求項１４】
前記フランジバック情報はカメラの一次結像面（予定ピント面）と撮影光学系の所定位置との距離情報であることを特徴とする請求項１、４、８及び１０いずれかに記載のカメラ。
【請求項１５】
前記カメラの一次結像面（予定ピント面）はカメラの撮像素子受光面、前記撮影光学系の所定位置はカメラへのレンズ装着用マウント面であることを特徴とする請求項１４に記載のカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のフォーカスエリアの中から少なくとも１つのフォーカスエリアを選択し、選択されたフォーカスエリアに対応した被写体に自動的にピントを合わせるためのカメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
撮影画面内に複数のフォーカスエリアが設定され、いずれかのフォーカスエリアにおける焦点検出結果を用いてピント調節を行うオートフォーカスカメラが知られている。近年、フィルムを用いる銀塩カメラに代わって、撮像素子を用いたデジタルカメラが普及している。
【０００３】
このようなカメラにおいて、フランジバック値の情報に基づいてバックフォーカス変動（ピント変動）を自動的に調整するための構成が特許文献１等に開示されている。特許文献１に開示されたカメラでは、ユーザーが高感度モニタ等を観察しながらバックフォーカス調整をする場合、カメラの携帯機動性が阻害されるという課題の解決のため、撮像装置に着脱可能に装着されるフロントフォーカス式のレンズ装置において、バックフォーカス調整のために移動可能なバックフォーカス調整レンズを駆動するアクチュエータと、撮像装置から、この撮像装置の個体差情報としてのフランジバック値の基準情報および撮像装置における温度によるフランジバック値の変動情報を通信により受け取り、これら情報に基づいてアクチュエータを駆動制御する制御手段とを設けるものである。それによりバックフォーカス調整レンズを適正位置に自動的に駆動するようにしているので、変動要因によるバックフォーカス変動（ピント変動）を自動的に調整することが可能となる。
【０００４】
上記従来例では、同じ撮像装置に対してフランジバック情報は１つ（画面中心で代表される寸法）のみであり、そのフランジバック情報が温度等の変動で変わってしまうのを自動補正するものであり、画面位置に応じて複数持つことは開示されていない。
【特許文献１】特開２００２−６１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
デジタルカメラにおいては、ユーザーが撮影画像をパーソナルコンピュータのモニターにて拡大して観察できるため、僅かなピントのずれをも確認できてしまう。そのため撮像素子の撮像面を撮影レンズ光軸に対して垂直に高精度に配置することが要求される。しかしながら、例えば図に示すように、撮像素子を撮影レンズ光軸に対して傾き調整（例えば６軸調整）を行っても、調整残りが生じ、撮像面は僅かに傾いてしまう。
【０００６】
銀塩、デジタルに関わらず、従来のカメラでは、オートフォーカスのピントに反映されるフランジバック情報はフィルム面や撮像素子撮像面が撮影レンズ光軸に対して垂直であることを前提として画面中心１点のみで設定されている。そのため、この撮像素子撮像面の撮影レンズ光軸に対する傾きが生じると、画面中心及び、画面の周辺にも測距エリアを有するカメラでは、オートフォーカスで周辺の測距エリアを使ってピント合わせを行うと、ピントのずれが無視できない。
【０００７】
図３はカメラの撮像素子１０６をカメラの正面から見た状態を模式的に表した図で、ＡＦ測距点の一次結像面対応位置を重ねて表している。１〜５はＡＦ測距点（対応位置）で、１は中央、２は右、３は左、４は上、５は下の計５点が設けられている。
【０００８】
図３のＡ視図は撮像素子１０６をカメラの下面方向から見た模式図で、同図の１０６Ｈに示すように、仮に、撮像素子１０６が画面の左右方向に僅かに傾いており、画面中央に対して画面端部での撮影レンズ光軸方向の変位量が１５μｍだとすると、撮像素子１０６の大きさ、ＡＦ測距点の配置寸法が図３に示すとおりとして、左右のＡＦ測距点２及び３での撮影レンズ光軸方向の変位量が９．９μｍとなる。
【０００９】
図４は図３と同様に、カメラの撮像素子１０６をカメラの正面から見た状態を模式的に表した図で、ＡＦ測距点の一次結像面対応位置を重ねて表している。１〜５はＡＦ測距点（対応位置）で、１は中央、２は右、３は左、４は上、５は下の計５点が設けられている。
【００１０】
図４のＢ視図は撮像素子１０６をカメラの側面方向から見た模式図で、同図１０６Ｖに示すように、仮に、撮像素子１０６が画面の上下方向に僅かに傾いており、画面中央に対して画面端部での撮影レンズ光軸方向の変位量が１５μｍだとすると、撮像素子１０６の大きさ、ＡＦ測距点の配置寸法が図４に示すとおりとして、上下のＡＦ測距点４及び５での撮影レンズ光軸方向の変位量が７．９μｍとなる。
【００１１】
例えば、許容錯乱円径δ＝２８μｍとすると、撮影レンズのＦＮｏ．＝１．４の場合、片側焦点深度Ｆδ＝３９．２μｍであり、仮に画面中央でピントが合った場合で、左右ＡＦ測距点の撮影レンズ光軸方向の変位量９．９μｍで片側焦点深度Ｆδの２５％、上下ＡＦ測距点の撮影レンズ光軸方向の変位量７．９μｍで片側焦点深度Ｆδの２０％のピントずれが乗ってしまう。
【００１２】
焦点検出装置１２１はユニットとして独立して精密に製造・調整された後、カメラに組み込まれるため、カメラの撮像素子の傾き調整残りとは関連が取られていない。
【００１３】
従来、カメラのフランジバック（撮像素子受光面とレンズ装着用マウント面との距離）が設計称呼値からいくつずれているかの情報は、撮影画面中心の１つだけだったので、画面中央のＡＦ測距点で主被写体を狙って撮影する場合には、得られる画像のピントは撮影者が注目している主被写体の場所に合うので、特に不具合はなかった。ところが、カメラの撮像素子撮像面が撮影レンズ光軸に対して僅かでも傾いてしまうと、上下左右等にある周辺のＡＦ測距点で主被写体を狙って撮影する場合には、得られる画像のピントは撮影者が注目している主被写体の場所とは、ずれが生じる。従って満足できるピントが得られない。
【００１４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、第１の目的は、撮像素子撮像面の傾き情報を複数の測距点を有するオートフォーカスによる撮影光学系のフォーカス駆動へフィードバックし、高精度なオートフォーカスを有するカメラを提供することである。
【００１５】
また、第２の目的は、第１の目的を達成するに際し、メモリー容量をむやみに増やさないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によるカメラは、撮影画面内の複数の所定位置において撮影光学系によって形成された被写体像のデフォーカス量を検出する焦点検出手段と、前記撮影画面内の複数の所定位置において各々が有するフランジバック情報を記憶する記憶手段と、選択された所定位置に対応した前記焦点検出手段のデフォーカス量を前記フランジバック情報を用いて演算する演算手段と、該演算手段の演算結果に基づいて撮影光学系をフォーカス駆動する信号を発生するフォーカス制御手段とを備えた点に特徴を有する。
【００１７】
本発明によるカメラは、撮影画面内の複数の所定位置において撮影光学系によって形成された被写体像のデフォーカス量を検出する焦点検出手段と、前記撮影画面内の少なくとも一直線上に並ばない３点に対応した所定位置において各々が有するフランジバック情報を記憶する記憶手段と、選択された所定位置に対応した前記焦点検出手段のデフォーカス量をフランジバック情報を用いて演算する演算手段と、該演算手段の演算結果に基づいて撮影光学系をフォーカス駆動する信号を発生するフォーカス制御手段とを備えた点に特徴を有する。
【００１８】
本発明によるカメラは、撮影画面内の複数の所定位置において撮影光学系によって形成された被写体像のデフォーカス量を検出する焦点検出手段と、前記撮影画面内の複数の所定位置において、少なくとも１箇所以上のフランジバック情報を演算式により導き出すフランジバック演算手段と、選択された所定位置に対応した前記焦点検出手段のデフォーカス量を前記フランジバック情報を用いて演算する演算手段と、該演算手段の演算結果に基づいて撮影光学系をフォーカス駆動する信号を発生するフォーカス制御手段とを備えた点に特徴を有する。
【００１９】
本発明によるカメラは、撮影画面内の複数の所定位置において撮影光学系によって形成された被写体像のデフォーカス量を検出する焦点検出手段と、前記撮影画面内の複数の所定位置をグループ化し、各グループにおいて各々の所定位置が有するフランジバック情報を代表したフランジバック情報を記憶する記憶手段と、選択された所定位置に対応した前記焦点検出手段のデフォーカス量を前記代表したフランジバック情報を用いて演算する演算手段と、該演算手段の演算結果に基づいて撮影光学系をフォーカス駆動する信号を発生するフォーカス制御手段とを備えた点に特徴を有する。
【発明の効果】
【００２０】
撮像素子を撮影レンズ光軸に対して傾き調整（例えば６軸調整）を行った場合の、調整残りによる撮像素子撮像面の撮影レンズ光軸に対する僅かな傾きが生じても、オートフォーカスで画面中心及び画面周辺いずれの測距エリアを使ってピント合わせを行っても、ピントのずれが生じない。
【００２１】
位相差検出ＡＦ方式で測距しながら動画撮影する場合、目障りなピント移動を押えることができ、動画撮影時の撮影画像品位を向上させることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００２３】
以下、本発明の第１の実施の形態について、図１から図６を参照しながら説明する。
【００２４】
図１は本発明による光学機器であるデジタルカラーカメラの概略構成を示す側方視断面図である。本カメラは、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳセンサなどの撮像素子を用いた単板式のデジタルカラーカメラであり、撮像素子を連続的または単発的に駆動して動画像または静止画像を表わす画像信号を得る。ここで、撮像素子は、露光した光を各画素毎に電気信号に変換してその光量に応じた電荷をそれぞれ蓄積し、その電荷を読み出すタイプのエリアセンサである。
【００２５】
図に於いて、１０１はカメラ本体、１０２は内部に結像光学系１０３を有した取り外し可能な撮影レンズである。撮影レンズ１０２は、公知のマウント機構を介してカメラ本体１０１に電気的、機械的に接続されている。焦点距離の異なる撮影レンズに交換することによって、様々な画角の撮影画面を得ることが可能である。１８２はレンズ装着用マウント面、また、撮影レンズ１０２は不図示の駆動機構を有し、結像光学系１０３の一部の要素であるフォーカシングレンズを光軸Ｌ１方向に移動させることや、フォーカシングレンズを柔軟性のある透明弾性部材や液体レンズで構成し、界面形状を変化させて屈折力を変えることで、物体に対するピント合わせを行う。
【００２６】
１０６はパッケージ１２４に収納された撮像素子である。結像光学系１０３から撮像素子１０６に至る光路中には、撮像素子１０６上に物体像の必要以上に高い空間周波数成分が伝達されないように、結像光学系１０３のカットオフ周波数を制限する光学ローパスフィルター１５６が設けられている。また、結像光学系１０３には赤外線カットフィルターも形成されている。
【００２７】
撮像素子１０６の受光面１０６ａで捉えられた物体像はディスプレイ装置１０７上に表示される。ディスプレイ装置１０７はカメラの背面に取り付けられており、使用者は直接観察できる。ディスプレイ装置１０７は有機ＥＬ空間変調素子や液晶空間変調素子、微粒子の電気泳動を利用した空間変調素子などで構成すると消費電力が小さくかつ薄型で都合が良い。
【００２８】
撮像素子１０６は、増幅型固体撮像素子の１つであるＣＭＯＳプロセスコンパチブルのセンサ（以降ＣＭＯＳセンサと略す）である。ＣＭＯＳセンサの特長の１つに、エリアセンサ部のＭＯＳトランジスタと撮像素子駆動回路、ＡＤ変換回路、画像処理回路といった周辺回路を同一工程で形成できるため、マスク枚数、プロセス工程がＣＣＤと比較して大幅に削減できるということが挙げられる。また、任意の画素へのランダムアクセスが可能といった特長も有し、ディスプレイ用に間引いた読み出しが容易であって、高い表示レートでリアルタイム電子画像表示が行える。
【００２９】
撮像素子１０６は、この特長を利用し、ディスプレイ画像出力動作、高精彩画像出力動作を行う。
【００３０】
１１１は光学ファインダーに結像光学系１０３からの光路を分割する可動型のハーフミラー、１０５は物体像の予定結像面に配置されたフォーカシングスクリーン、１１２はペンタプリズムである。１０９は光学ファインダー像を観察するためのレンズであり、実際には３つのレンズ（不図示）で構成されている。
【００３１】
フォーカシングスクリーン１０５、ペンタプリズム１１２、レンズ１０９はファインダー光学系を構成する。フォーカシングスクリーン１０５の上面、ペンタプリズム側には選択可能な測距点（１〜５）位置に微細反射面が形成された反射板が設けられており、各測距点に対応して照明できるよう、ＬＥＤとレンズ及びプリズムからなるＳＩ投光ユニット１１０がペンタプリズム１１２に接して配置され、選択された測距点を光らせるよう、公知のスーパーインポーズ機構が設けられている。
【００３２】
ハーフミラー１１１の屈折率はおよそ１．５、厚さは０．５ｍｍである。ハーフミラー１１１の背後には可動型のサブミラー１２２が設けられ、光学ファインダーにて被写体を観察可能な状態で、ハーフミラー１１１を透過した光束のうち光軸に近い光束を焦点検出装置１２１に偏向している。
【００３３】
サブミラー１２２はハーフミラー１１１を支持する不図示のミラー受け板に設けられた回転軸（不図示）を中心に回転し、撮影時にはハーフミラー１１１が撮影レンズ１０２の光路外へ退避する際に、ハーフミラー１１１の動きに連動してミラーボックス上部に収納される。焦点検出装置１２１は位相差検出方式の焦点検出を行う。
【００３４】
不図示の電磁モータとギア列からなるミラー駆動機構は、ハーフミラー１１１とサブミラー１２２の位置を変化させて、結像光学系１０３からの光束を直接的に撮像素子１０６に入射させる撮影状態と、光学ファインダーに光路を分割する被写体観察可能状態とを切り替える。
【００３５】
１０４は可動式の閃光発光装置、１１３はフォーカルプレンシャッタ、１１９はメインスイッチ、１２０はレリーズボタン、１２３はＡＦ測距点選択スイッチ、１８０は光学ファインダー内情報表示装置である。
【００３６】
図２はデジタルカラーカメラの電気的構成を示すブロック図である。まず、物体像の撮像、記録に関する部分から説明する。カメラは、撮像系、画像処理系、記録再生系、制御系を有する。撮像系は、結像光学系１０３、撮像素子１０６を含み、画像処理系は、Ａ／Ｄ変換器１３０、ＲＧＢ画像処理回路１３１およびＹＣ処理回路１３２を含む。また、記録再生系は、記録処理回路１３３および再生処理回路１３４を含み、制御系は、カメラシステム制御回路１３５、操作検出回路１３６および撮像素子駆動回路１３７を含む。１３８は外部のコンピュータ等に接続して、データの送受信をするための規格化された接続端子である。これらの電気回路は不図示の小型燃料電池によって駆動される。
【００３７】
撮像系は、物体からの光を結像光学系１０３を介して撮像素子１０６の撮像面に結像する光学処理系であり、撮影レンズ１０２の不図示の絞りと、必要に応じてさらにメカニカルシャッタ１１３を調節し、適切な光量の物体光を撮像素子１０６に露光する。撮像素子１０６は、正方画素が長辺方向に３７００個、短辺方向に２８００個並べられ、合計約１０００万個の画素数を有する撮像素子が適用され、各画素にＲ（赤色）Ｇ（緑色）Ｂ（青色）のカラーフィルターを交互に配して４画素が一組となる所謂ベイヤー配列を形成している。
【００３８】
ベイヤー配列では、観察者が画像を見たときに強く感じやすいＧの画素をＲやＢの画素よりも多く配置する事で、総合的な画像性能を上げている。一般に、この方式の撮像素子を用いる画像処理では、輝度信号は主にＧから生成し、色信号はＲ，Ｇ，Ｂから生成する。
【００３９】
撮像素子１０６から読み出された画像信号は、Ａ／Ｄ変換器１３０を介して画像処理系に供給される。Ａ／Ｄ変換器１３０は、露光した各画素の信号の振幅に応じた、たとえば１０ビットのデジタル信号に変換して出力する信号変換回路であり、以降の画像信号処理はデジタル処理にて実行される。
【００４０】
画像処理系は、Ｒ，Ｇ，Ｂのデジタル信号から所望の形式の画像信号を得る信号処理回路であり、Ｒ，Ｇ，Ｂの色信号を輝度信号Ｙおよび色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）にて表わされるＹＣ信号などに変換する。
【００４１】
ＲＧＢ画像処理回路１３１は、Ａ／Ｄ変換器１３０を介して撮像素子１０６から受けた３７００×２８００画素の画像信号を処理する信号処理回路であり、ホワイトバランス回路、ガンマ補正回路、補間演算による高解像度化を行う補間演算回路を有する。
【００４２】
ＹＣ処理回路１３２は、輝度信号Ｙおよび色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙを生成する信号処理回路である。高域輝度信号ＹＨを生成する高域輝度信号発生回路、低域輝度信号ＹＬを生成する低域輝度信号発生回路、および、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙを生成する色差信号発生回路で構成されている。輝度信号Ｙは高域輝度信号ＹＨと低域輝度信号ＹＬを合成することによって形成される。
【００４３】
記録再生系は、メモリへの画像信号の出力と、ディスプレイ装置１０７への画像信号の出力とを行う処理系であり、記録処理回路１３３はメモリへの画像信号の書き込み処理および読み出し処理を行ない、再生処理回路１３４はメモリから読み出した画像信号を再生して、ディスプレイ装置１０７に出力する。
【００４４】
また、記録処理回路１３３は、静止画像および動画像を表わすＹＣ信号を所定の圧縮形式にて圧縮し、また、圧縮データを読み出した際に伸張する圧縮伸張回路を内部に有する。圧縮伸張回路は、信号処理のためのフレームメモリなどを含み、このフレームメモリに画像処理系からのＹＣ信号をフレーム毎に蓄積して、それぞれ複数のブロック毎に読み出して圧縮符号化する。圧縮符号化は、たとえば、ブロック毎の画像信号を２次元直交変換、正規化およびハフマン符号化することにより行なわれる。
【００４５】
再生処理回路１３４は、輝度信号Ｙおよび色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙをマトリックス変換して、例えばＲＧＢ信号に変換する回路である。再生処理回路１３４によって変換された信号はディスプレイ装置１０７に出力され、可視画像が表示再生される。再生処理回路１３４とディスプレイ装置１０７の間はＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどの無線通信手段を介して接続されてもよく、このように構成すれば、このデジタルカラーカメラで撮像する画像を離れたところからモニタすることができる。
【００４６】
一方、制御系は、レリーズボタン１２０やＡＦ測距点選択スイッチ１２３等の操作を検出する操作検出回路１３６と、その検出信号に応動してＡＦ測距点の選択やハーフミラー１１１やサブミラー１２２及びメカニカルシャッタ１１３を含む各部を制御し、撮像の際のタイミング信号などを生成して出力するカメラシステム制御回路１３５と、このカメラシステム制御回路１３５の制御の下に撮像素子１０６を駆動する駆動信号を生成する撮像素子駆動回路１３７と、光学ファインダー内情報表示装置１８０を制御する情報表示回路１４２を含む。
【００４７】
制御系は、外部操作に応動して撮像系、画像処理系、記録再生系をそれぞれ制御し、例えば、レリーズボタン１２０の押下を検出して、撮像素子１０６の駆動、ＲＧＢ画像処理回路１３１の動作、記録処理回路１３３の圧縮処理などを制御し、さらに情報表示回路１４２によって光学ファインダー内に情報表示を行う情報表示装置１８０の各セグメントの状態を制御したり、ＳＩ投光ユニット１１０のＬＥＤの点灯状態を、選択された測距点に対応するよう制御する。１８１はカメラのフランジバックＦＢ（撮像素子受光面１０６ａとレンズ装着用マウント面１８２との距離）が設計値からいくつずれているかの情報を記憶する記憶手段で、書換え可能なＥＥＰＲＯＭからなっている。
【００４８】
次に、焦点調節に関する部分について説明する。カメラシステム制御回路１３５にはさらにＡＦ制御回路１４０とレンズシステム制御回路１４１が接続されている。これらはカメラシステム制御回路１３５を中心にして各々の処理に必要とするデータを相互に通信している。
【００４９】
ＡＦ制御回路１４０は撮影画面上の所定の位置に設定された焦点検出視野での焦点検出用センサー１６７の信号出力を得て、この信号出力に基づいて焦点検出信号を生成し、結像光学系１０３の結像状態を検出する。デフォーカスが検出されると、記憶手段１８１にあるカメラのフランジバック情報を加味し、これを結像光学系１０３の一部の要素であるフォーカシングレンズの駆動量に変換し、カメラシステム制御回路１３５を中継してレンズシステム制御回路１４１に送信する。また、移動する物体に対しては、レリーズボタン１２０が押下されてから実際の撮像制御が開始されるまでのタイムラグを勘案し、適切なレンズ位置を予測した結果によるフォーカシングレンズ駆動量を指示する。また、物体の輝度が低く、十分な焦点検出精度が得られないと判定されるときには、閃光発光装置１０４、あるいは不図示の白色ＬＥＤや蛍光管によって物体を照明する。
【００５０】
レンズシステム制御回路１４１はフォーカシングレンズの駆動量を受信すると、撮影レンズ１０２内の不図示の駆動機構によってフォーカシングレンズを光軸Ｌ１方向に移動させるなどの動作を行い、物体にピントを合わせる。
【００５１】
ＡＦ制御回路１４０によって、物体にピントが合ったことが検出されると、この情報はカメラシステム制御回路１３５に伝えられる。このとき、レリーズボタン１２０が押下されれば、前述のごとく撮像系、画像処理系、記録再生系による撮像制御が成される。
【００５２】
図５はカメラの撮像素子１０６を斜め上から見た状態を模式的に表した斜視図で、撮像素子１０６は設計称呼位置に対して、受光面１０６ａが僅かに傾いた状態を示す。図３と同じように、ＡＦ測距点の一次結像面対応位置を重ねて表している。１〜５はＡＦ測距点（対応位置）で、１は中央、２は右、３は左、４は上、５は下の計５点が設けられている。
【００５３】
図５に示すように、撮像素子受光面１０６ａの設計称呼位置に撮影画面中心を原点としたＸ（水平），Ｙ（鉛直）座標平面を、撮影光軸に合わせ被写体側を正（プラス）としてＺ軸を定義する。各ＡＦ測距点の座標は１（０，０，ＦＢ１）、２（７．５，０，ＦＢ２）、３（−７．５，０，ＦＢ３）、４（０，−４，ＦＢ４）、５（０，４，ＦＢ５）となり、各ＡＦ測距点計５点のフランジバックデータＦＢ１〜ＦＢ５を測定して、記憶手段（ＥＥＰＲＰＭ）１８１に入力しておく。
【００５４】
また、撮像素子受光面１０６ａは平面であることと、各ＡＦ測距点の配置が上下左右対称なので（一般的にも同様なことが言える）、以下の関係式が成り立つ。
【００５５】
（ＦＢ２＋ＦＢ３）／２＝ＦＢ１  ・・・  （１）
（ＦＢ４＋ＦＢ５）／２＝ＦＢ１  ・・・  （２）
従って、ＦＢ１に加えて、ＦＢ２とＦＢ３のうちのいずれか、ＦＢ４とＦＢ５のうちのいずれかが解れば上記（１）（２）式により、残り２点のフランジバック値が求められる。
【００５６】
すなわち、ＡＦ測距点計５点のうち、３点のフランジバック値が解り、その３点は一直線上に並ばず、しかもその３点のうち１点は撮影画面中央であれば残り２点のフランジバック値が求められる。
【００５７】
つまり、撮影画面上の２次元座標での４分割された１つの象元に存在する３点のフランジバック値が解ればよい。
【００５８】
次に、図６のフローチャートを参照して、本実施形態のカメラ１０１での処理動作を説明する。メインスイッチ１１９をＯＮ位置にすると、不作動状態からカメラ１０１の電源がＯＮされる（ステップＳ１００）。
【００５９】
カメラシステム制御回路１３５の状態を確認し、所定のカメラ状態になるように変数をリセットする（ステップＳ１０１）。そして、カメラ１０１はレリーズボタン１２０が押し込まれて測光スイッチＳＷ−１がＯＮされるまで待機する（ステップＳ１０２）。測光スイッチＳＷ−１がＯＮされたことを操作検出回路１３６が検知すると、カメラシステム制御回路１３５は、各部を起動状態にし、その状態を検知、確認する（ステップＳ１０３）。
【００６０】
測距点自動選択モード（ステップＳ１０７）に移り、カメラが有する測距点（１〜５）に対応する測距領域全ての測距結果からカメラ自身が所定のアルゴリズムで測距点を選択するサブルーチンを実行する（ステップＳ１０８）。
【００６１】
ステップＳ１０７において測距点自動選択モードでなければ、撮影者が、カメラに用意された５個の測距点（１〜５）から任意に測距点を選択可能な測距点任意選択モードに移る（ステップＳ１０９）。測距点任意選択モード（ステップＳ１０９）でＡＦ測距点選択スイッチ１２３が押下されると、測距点選択状態（ステップＳ１１０）に移る。そして、撮影者が測距点移動ルーチン（ステップＳ１１１）でカメラに用意された５個の測距点（１〜５）から任意に測距点を選択できる（ステップＳ１１１）。ＡＦ測距点選択スイッチ１２３が押下されない場合、即ち測距点選択状態（ステップＳ１１０）でない場合は、現状選択されている測距点が選択されたことになる。
【００６２】
カメラシステム制御回路１３５は、情報表示回路１４２でＳＩ投光ユニット１１０のＬＥＤを点灯させ、上述したように選択された測距点マークを点灯表示させる（ステップＳ１１２）。
【００６３】
撮影者が選択された測距点が点灯表示されたのを見て、その測距点が正しくないと認識したり、或いは気が変わってレリーズボタン１２０から手を離し測光スイッチＳＷ−１がＯＦＦになると（ステップＳ１１３）、カメラ１０１は測光スイッチＳＷ−１がＯＮされるまで待機する（ステップＳ１０２）。
【００６４】
撮影者が選択された測距点が点灯表示されたのを見て、レリーズボタン１２０を押し続け、測光スイッチＳＷ−１がＯＮのままであれば（ステップＳ１１３）、選択された測距点及び１つ以上の関連する測距点においてＡＦ制御回路１４０が焦点検出動作を行う（ステップＳ１１４）。
【００６５】
ここで選択された測距点が測距不能であるかを判定し（ステップＳ１１５）、不能であればカメラシステム制御回路１３５は情報表示回路１４２に信号を送ってファインダー内ＬＣＤ情報表示装置１８０の合焦マーク（不図示）を点滅させ、測距がＮＧ（不能）であることを撮影者に警告し（ステップＳ１２３）、測光スイッチＳＷ−１がＯＦＦになるまで続ける（ステップＳ１２４）。
【００６６】
それに対して、測距が可能であり、所定のアルゴリズムで選択された測距点の焦点調節状態が合焦でなければ（ステップＳ１１６）、カメラシステム制御回路１３５は、選択された測距点のフランジバック補正値を加味したデフォーカス換算値に基づいたレンズ駆動信号をレンズシステム制御回路１４１に送って、所定量だけ撮影レンズ１０２の結像光学系１０３の一部の要素であるフォーカシングレンズを駆動させる（ステップＳ１１７）。レンズ駆動後、ＡＦ制御回路１４０は再度焦点検出を行い（ステップＳ１１４）、撮影レンズ１０２が合焦しているか否かの判定を行う（ステップＳ１１６）。
【００６７】
所定の測距点において撮影レンズ１０２が合焦したならば、カメラシステム制御回路１３５は情報表示回路１４２に信号を送ってファインダー内ＬＣＤ情報表示装置１８０の合焦マーク（不図示）を点灯させると共に、ＳＩ投光ユニット１１０のＬＥＤを点灯させ、合焦している測距点に合焦点灯表示させる（ステップＳ１１８）。このとき、合焦表示される測距点と選択された測距点とは一致する場合が多いので、合焦したことを撮影者に認識させるために、この合焦表示は、測距マーク部のＳＩ投光ユニット１１０のＬＥＤの点滅や、輝度をかえて測距点表示（ステップＳ１１２）と区別されている。
【００６８】
合焦した測距点がファインダー内に表示されたのを撮影者が見て、その測距点が正しくないと認識してレリーズボタン１２０から手を離し、測光スイッチＳＷ−１がＯＦＦになると（ステップＳ１１９）、引き続きカメラ１０１は測光スイッチＳＷ−１がＯＮされるまで待機する（ステップＳ１０２）。
【００６９】
撮影者が合焦表示された測距点を見て、引き続き測光スイッチＳＷ−１がＯＮのままであれば（ステップＳ１１９）、カメラシステム制御回路１３５は不図示の測光回路に信号を送信して測光を行わせる（ステップＳ１２０）。このとき、合焦した測距点を含む測光領域ＣＣＤを選択し、重み付けを行った露出値が演算される。本実施形態の場合、中央の測距点１を含む測光領域ＣＣＤに重み付けされた公知の測光演算を行い、この演算結果としてファインダー内ＬＣＤ情報表示装置１８０に絞り値（Ｆ５．６）を表示する。
【００７０】
さらに、レリーズボタン１２０が押し込まれてレリーズスイッチＳＷ−２がＯＮされたか否かの判定を行い（ステップＳ１２１）、レリーズスイッチＳＷ−２がＯＦＦであれば、再び測光スイッチＳＷ−１の状態の確認を行う（ステップＳ１１９）。また、レリーズスイッチＳＷ−２がＯＮされたならば、カメラシステム制御回路１３５は不図示のシャッタ制御回路、不図示のモータ制御回路、不図示の絞り駆動回路にそれぞれ信号を送信する。
【００７１】
まずフォーカルプレーンシャッタ１１３の先幕制御マグネット（不図示）及び後幕制御マグネット（不図示）に通電し、シャッタ幕走行開始状態に保持し、主ミラー１１１をアップさせ、撮影レンズ１０２の絞りを所定絞り値に制御した後、先幕制御マグネットの通電を断ち、フォーカルプレーンシャッタ１１３の先幕を開放する。絞り値及びシャッタ秒時は、測光回路（不図示）にて検知された露出値と設定されたＩＳＯ感度から決定される。所定のシャッタ秒時（例えば１／２５０秒）経過後、後幕制御マグネットの通電を断ち、フォーカルプレーンシャッタ１１３の後幕を閉じる。撮像素子１０６への露光が終了すると、ミラーダウン、シャッタチャージを行い一連のシャッタレリーズシーケンスの動作が終了する（ステップＳ１２２）。その後、カメラ１０１は再び測光スイッチＳＷ−１がＯＮになるまで待機する（ステップＳ１０２）。
【００７２】
以上述べたように、撮像素子を撮影レンズ光軸に対して傾き調整（例えば６軸調整）を行った場合の、調整残りによる撮像素子撮像面の撮影レンズ光軸に対する僅かな傾きが生じても、撮影画面内の複数の測距点位置において各々が有するフランジバック情報をカメラが記憶しているため、選択された測距点のフランジバック情報を記憶手段から取り出し、フランジバック補正値を加味したデフォーカス換算値に基づいたレンズ駆動信号をレンズシステム制御回路１４１に送って、所定量だけ撮影レンズ１０２のフォーカシングレンズを駆動させる。
【００７３】
従って、オートフォーカスで画面中心及び画面周辺いずれの測距エリアを使ってピント合わせを行っても、ピントのずれが生じない。
【実施例２】
【００７４】
カメラの基本構成や動作は実施例１と同様であるため、ここでは、実施例１と異なる部分についてのみ説明する。
【００７５】
図７はカメラの撮像素子１０６を斜め上から見た状態を模式的に表した斜視図で、撮像素子１０６は設計称呼位置に対して、受光面１０６ａが僅かに傾いた状態を示す。図３と同じように、ＡＦ測距点の一次結像面対応位置を重ねて表している。１〜５はＡＦ測距点（対応位置）で、１は中央、２は右、３は左、４は上、５は下の計５点が設けられている。
【００７６】
また、撮像素子受光面１０６ａの設計称呼位置に撮影画面中心を原点としたＸ（水平），Ｙ（鉛直）座標平面を、撮影光軸に合わせ被写体側を正（プラス）としてＺ軸を定義する。点Ａ、点Ｂ、点Ｃは撮像素子受光面１０６ａがＸ座標軸、Ｙ座標軸、Ｚ座標軸と交わる点で、各点の座標はＡ（ａ，０，０）、Ｂ（０，ｂ，０）、Ｃ（０，０，ｃ）となる。
【００７７】
従って、この３点Ａ，Ｂ，Ｃを含む平面を式で表すと、次のようになる。
【００７８】
（ｘ／ａ）＋（ｙ／ｂ）＋（ｚ／ｃ）＝１  ・・・  （３）
設計称呼値に照らし合わせた測定により、Ａ，Ｂ，Ｃ各点の座標ａ，ｂ，ｃを求め、（３）式を完成させる。
【００７９】
もし撮像素子受光面１０６ａの傾きが非常に小さければ、点Ａ、点Ｂは撮像素子受光面１０６ａ内には存在せず、撮像素子受光面１０６ａを仮想的に拡大した面で夫々Ｘ座標軸、Ｙ座標軸と交わることになる。
【００８０】
また、撮像素子受光面１０６ａの傾きが生じなければ、Ｚ座標軸と交わる点Ｃ（０，０，ｃ）のＺ座標ｃがフランジバックデータとなり、１〜５のＡＦ測距点全てが同じフランジバックデータとなる。
【００８１】
各ＡＦ測距点の座標１（０，０，ＦＢ１）、２（７．５，０，ＦＢ２）、３（−７．５，０，ＦＢ３）、４（０，−４，ＦＢ４）、５（０，４，ＦＢ５）を式（３）のｘ，ｙ，ｚに代入し、各ＡＦ測距点計５点のフランジバックデータＦＢ１〜ＦＢ５を求め、記憶手段（ＥＥＰＲＰＭ）１８１に入力しておく。
【００８２】
更に、１〜５のＡＦ測距点以外の位置にＡＦ測距点を配置した場合でも、ＡＦ測距点のＸ，Ｙ座標が解っていれば、式（３）にＸ，Ｙ座標を代入してｚを求めれば、任意の測距点のフランジバックデータを得ることができる。従って、測距点の数や測距点配置の異なったカメラを新たに開発する際に、汎用性があり、好都合である。
【実施例３】
【００８３】
カメラの基本構成や動作は実施例１と同様であるため、ここでは、実施例１と異なる部分についてのみ説明する。
【００８４】
図８はカメラの撮像素子１０６を斜め上から見た状態を模式的に表した斜視図で、撮像素子１０６は設計称呼位置に対して、受光面１０６ａが僅かに傾いた状態を示す。図３と同じように、ＡＦ測距点の一次結像面対応位置を重ねて表している。１〜５はＡＦ測距点（対応位置）で、１は中央、２は右、３は左、４は上、５は下の計５点が設けられている。
【００８５】
また、撮像素子受光面１０６ａの設計称呼位置に撮影画面中心を原点としたＸ（水平），Ｙ（鉛直）座標平面を、撮影光軸に合わせ被写体側を正（プラス）としてＺ軸を定義する。点Ａ、点Ｂ、点Ｃは撮像素子受光面１０６ａがＸ座標軸、Ｙ座標軸、Ｚ座標軸と交わる点で、各点の座標はＡ（ａ，０，０）、Ｂ（０，ｂ，０）、Ｃ（０，０，ｃ）となる。Ｇ１及びＧ３は撮像素子の受光面１０６ａの傾きを考慮して、同じ傾向にあるＡＦ測距点対応位置をグループ化したものである。
【００８６】
図８のように、撮像素子の受光面１０６ａはＡＦ測距点対応位置２と５が含まれる第１象元が中央に対して後ろ側（被写体と反対側）に、反対にＡＦ測距点対応位置３と４が含まれる第３象元が中央に対して前側（被写体側）に位置するよう僅かに傾いている。カメラには、撮影画面の各ＡＦ測距点位置に対応した中央のフランジバックデータＦＢ１と中央以外の右２と下５のフランジバックデータＦＢ２とＦＢ５代表値ＦＢＧ１、左３と上４のフランジバックデータＦＢ３とＦＢ４の代表値ＦＢＧ３の３つが記憶手段（ＥＥＰＲＰＭ）１８１に入力されている。ＦＢ１、ＦＢＧ１、ＦＢＧ３は各測距点位置に対応したフランジバックをカメラの生産工程で直接測定したり、平面の式（３）を用いて求めた後、ＦＢＧ１、ＦＢＧ３を演算して得ている。
【００８７】
ここで、ＦＢＧ１、ＦＢＧ３は夫々単純にフランジバックデータＦＢ２とＦＢ５、ＦＢ３とＦＢ４を平均した値や、測距点左、右、上、下に重み付けを与えて計算した値としている。例えばその重み付けは、撮影時に使用される測距点の頻度等、過去に蓄えられた膨大な実写データから導き出される。
【００８８】
また、本実施例では、グループ化したＡＦ測距点対応位置が１グループ当り２点と少ないが、測距点数を増やした場合、撮像素子の受光面１０６ａの傾き傾向が同じ近傍のＡＦ測距点対応位置を同じグループに加えて、平均或いは重み付けを与えて計算した値をそのグループの代表フランジバックデータとする。
【００８９】
それによって、左、右、上、下等の中央以外の測距点でピントを合わせる場合、中央一点のフランジバックデータを使うよりもピントの乖離が少ない。
【００９０】
また、全ての測距点に対応した個別のフランジバックデータを持った場合、特開２００４−２６４８３２号公報で示された構成により、位相差検出ＡＦ方式で測距しながら、撮像素子にて被写界像を受光して動画撮影すると、被写体が画面上を移動し、ある測距点から隣の測距点へ移動する度に、フランジバックデータの差に基づいてピントを合わせるようレンズが駆動される。その動きは間欠的になるため、撮影画像のピント移動が目障りになり、撮影画像品位が落ちてしまう恐れがある。
【００９１】
それに対し、本実施例のように、撮像素子の受光面１０６ａの傾きを考慮して、同じ傾向にあるＡＦ測距点対応位置をグループ化して１つの代表的なフランジバックデータにまとめることにより、目障りなピント移動を押えることができ、動画撮影時の撮影画像品位を向上させることが出来る。
【００９２】
しかも、カメラの記憶手段（ＥＥＰＲＰＭ）１８１に格納するデータ量が少なくなり、メモリ容量が少なくて済む経済効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明による光学機器であるデジタルカラーカメラの概略構成を示す側方視断面図。
【図２】本発明によるデジタルカラーカメラの電気的構成を示すブロック図。
【図３】カメラの撮像素子をカメラの正面から見た状態を模式的に表した図。
【図４】カメラの撮像素子をカメラの正面から見た状態を模式的に表した図で、ＡＦ測距点の一次結像面対応位置を重ねて表している。
【図５】本発明の第１実施形態であるカメラの撮像素子を斜め上から見た状態を模式的に表した斜視図で、撮像素子は設計称呼位置に対して、受光面が僅かに傾いた状態を示す。
【図６】本発明の第１実施形態であるカメラの処理動作を説明するフローチャート。
【図７】本発明の第２実施形態であるカメラの撮像素子を斜め上から見た状態を模式的に表した斜視図で、撮像素子は設計称呼位置に対して、受光面が僅かに傾いた状態を示す。
【図８】本発明の第３実施形態であるカメラの撮像素子を斜め上から見た状態を模式的に表した斜視図で、撮像素子は設計称呼位置に対して、受光面が僅かに傾いた状態を示す。
【符号の説明】
【００９４】
１      撮影画面中央ＡＦ測距点対応位置
２      撮影画面右ＡＦ測距点対応位置
３      撮影画面左ＡＦ測距点対応位置
４      撮影画面上ＡＦ測距点対応位置
５      撮影画面下ＡＦ測距点対応位置
１０１      カメラ本体
１０２      撮影レンズ（撮影光学系）
１０６ａ    撮像素子受光面（カメラの一次結像面（予定ピント面））
１２１      焦点検出装置（焦点検出手段）
１３５      カメラシステム制御回路（演算手段、フォーカス制御手段）
１４０      ＡＦ制御回路（焦点検出手段）
１４１      レンズシステム制御回路（フォーカス制御手段）
１６７      焦点検出用センサー（焦点検出手段）
１８１      記憶手段
１８２      レンズ装着用マウント面
ＦＢ        フランジバック
ＦＢ１      撮影画面中央ＡＦ測距点対応位置フランジバックデータ
ＦＢ２      撮影画面右ＡＦ測距点対応位置フランジバックデータ
ＦＢ３      撮影画面左ＡＦ測距点対応位置フランジバックデータ
ＦＢ４      撮影画面上ＡＦ測距点対応位置フランジバックデータ
ＦＢ５      撮影画面下ＡＦ測距点対応位置フランジバックデータ
【図１】
2007248585.tif 000003
【図２】
2007248585.tif 000004
【図３】
2007248585.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007248585.tif 000009
【図８】
2007248585.tif 000010