(57)【要約】【課題】  水中撮影の合焦精度を上げる。【解決手段】  コントラスト方式のオートフォーカスと外光式のオートフォーカスとが可能とされ、水中撮影か否かを判定し、水中撮影と判定されたときには、強制的にコントラスト方式のオートフォーカスを用いる。水中撮影以外のときには、外光式かコントラスト方式かを自動または手動で選択可能とする。水中撮影か否かの判定は、水中シーンモードが選択されている場合、あるいは防水ケースが装着されている場合に水中撮影と判断する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズの透過光束を撮像して画像データを取得し、その画像データを用いて焦点調節を行うコントラスト方式のオートフォーカスと、撮影レンズを透過しない光束を用いて焦点調節を行う外光式のオートフォーカスとが可能とされ、
水中撮影か否かを判定する判定手段と、
水中撮影と判定されたときには、強制的に前記コントラスト方式のオートフォーカスを用いてオートフォーカスを行う制御手段とを具備することを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
前記制御手段は、水中撮影か否か以外の条件に基づいて、前記外光式のオートフォーカスおよび前記コントラスト方式のオートフォーカスのいずれかを選択する機能を持ち、前記水中撮影時には、前記条件に拘わらず前記コントラスト方式のオートフォーカスを用いることを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
【請求項３】
前記判定手段は、カメラに防水ケースが装着されていることをもって水中撮影と判断することを特徴とする請求項１または２に記載のデジタルカメラ。
【請求項４】
前記判定手段は、水中シーンモードが設定されていることをもって水中撮影と判断することを特徴とする請求項１または２に記載のデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆるコントラスト方式のオートフォーカスと外光式のオートフォーカスとが可能なデジタルカメラに関し、水中撮影時の合焦精度の向上を図ったものである。
【背景技術】
【０００２】
コントラスト方式のオートフォーカス（以下、コントラストＡＦと呼ぶ）は、フォーカスレンズが合焦位置に近いほど像のコントラストが高くなることに鑑み、実際の画像データからコントラストに応じて変位する焦点評価値を算出し、その焦点評価値がピークとなるレンズ位置にフォーカスレンズを駆動する焦点調節方式である。このコントラストＡＦで用いる画像データは、撮影レンズの透過光を撮像素子で受光し、その光電変換出力から得る。
【０００３】
一方、外光式のオートフォーカス（以下、外光ＡＦと呼ぶ）は、撮影レンズとは別の光学系を介して光束を受光し、その光電変換出力に基づいて焦点調節を行うものであり、従来よりパッシブ方式およびアクティブ方式がよく知られている。
【０００４】
また、水中撮影の便宜を図ったカメラとして、水中撮影か否かを検出し、その検出結果に基づいてオートフォーカスのアルゴリズムを変更するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−４３７２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
コントラストＡＦは、実際の撮像データを用いているため、撮影環境（空気中か水中か）に拘わらず合焦精度は高いが、上記焦点評価値のピークを見つけるのに時間がかかり、合焦速度が遅いという欠点がある。これに対して外光ＡＦは、合焦速度は速いが、水中撮影時には空気中との光の屈折率の違いなどによって測距誤差が生じやすく、合焦精度が低い。また水中撮影にあたってカメラに防水ケースを装着した際、ケースによる外光のケラレや入射角の変化などにより、測距誤差がより顕著となるおそれがある。
【０００７】
特許文献１に記載のカメラは、水中撮影か否かで異なるオートフォーカス制御を行うものの、水中撮影においても外光ＡＦを用いているため、合焦精度の低下は免れない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るデジタルカメラは、撮影レンズの透過光束を撮像して画像データを取得し、その画像データを用いて焦点調節を行うコントラスト方式のオートフォーカスと、撮影レンズを透過しない光束を用いて焦点調節を行う外光式のオートフォーカスとが可能とされ、水中撮影か否かを判定する判定手段と、水中撮影と判定されたときには、強制的にコントラスト方式のオートフォーカスを用いてオートフォーカスを行う制御手段とを具備する。
請求項２の発明は、水中撮影か否か以外の条件に基づいて、外光式かコントラスト方式かを選択可能とし、水中撮影時には、上記条件に拘わらずコントラスト方式のオートフォーカスを用いるものである。
請求項３の発明は、カメラに防水ケースが装着されていることをもって水中撮影と判断するものである。
請求項４の発明は、水中シーンモードが設定されていることをもって水中撮影と判断するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、コントラスト方式と外光式のオートフォーカスが可能で、水中撮影と判定されたときには、強制的にコントラスト方式を用いるようにしたので、水中撮影時の合焦精度が高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１〜図４により本発明の一実施の形態を説明する。
図１は本実施形態におけるデジタルカメラの制御ブロック図であり、オートフォーカス（ＡＦ）に関連する構成要素のみ示してある。１はフォーカスレンズ１ａを含む撮影レンズであり、撮影レンズ１を透過した被写体光束は撮像装置２に導かれる。撮像装置２は、被写体光束を受光して光電変換するＣＣＤ等の撮像素子を含み、その光電変換出力から画像データが生成される。制御装置３は、画像データに基づいてコントラストＡＦを行うとともに、撮影の指示がなされると、上述と同様にして得た画像データを不図示の記録媒体に記録する。
【００１１】
本実施形態のカメラは、コントラストＡＦと外光ＡＦの双方が可能とされる。
コントラストＡＦにおいては、画像データのうち所定のＡＦエリア内の信号から所定空間周波数帯域の成分を取り出し、その絶対値を積分することで焦点評価値を演算する。この焦点評価値は、ＡＦエリアのコントラストに応じた量であり、コントラストが高いほどその値が大きくなる。そして、フォーカスレンズ１ａが合焦位置に近いほど像のコントラストが高くなることに鑑み、焦点評価値がピークとなる位置を見つけて合焦位置と判断し、その位置にフォーカスレンズ１ａをもたらす。
【００１２】
ピーク位置にレンズをもたらす方法として、いわゆる山登り制御や全域スキャン制御がよく知られている。これらは公知であるため詳細な説明は省略するが、いずれもモータＭによりフォーカスレンズ１ａを所定のサンプリングピッチずつ移動させながら焦点評価値を演算する動作を繰り返すため、合焦精度が高い反面、合焦までに時間がかかる。
【００１３】
一方、制御装置３には、外光ＡＦ用の測距装置４が接続されている。ここでいう外光ＡＦは、外光パッシブ（以下、パッシブＡＦ）を指すものとする。測距装置４は一対の受光素子を有し、被写体からの光束が一対の受光レンズ５を介してこれらの受光素子にそれぞれ受光される。一対の受光素子の光電変換出力には、一対の受光レンズ５の位置差に応じた視差（被写体距離に依存する）があり、これに基づいて被写体までの距離を知ることができる。そして、得られた被写体距離および撮影レンズ１の焦点距離に基づいてレンズ駆動量が演算され、モータＭによりフォーカスレンズ１ａが駆動される。このパッシブＡＦにおいては、カメラ本体の前面に設けた採光窓から被写体光束を取り込んでいるため、採光窓が防水ケースに覆われると測距に支障を来す。
【００１４】
シーンモード設定装置６は、撮影者の操作に従い、カメラに予め用意された複数のシーンモードからいずれかを選択する。シーンモードとしては、例えば「ポートレート」，「スポーツ」，「夜景」，「水中」などがあり、制御装置３は、選択されたシーンモードに最適な露出演算やホワイトバランス設定を行う。
【００１５】
防水ケース検出装置７は、カメラに防水ケースが装着されたことを検出する。水中撮影にあたって防水ケースをカメラに装着すると、例えばケースの一部がカメラの所定スイッチ（これが防水ケース検出装置７である）をオンさせるようにすればよい。
【００１６】
制御装置３は、水中シーン（水中撮影）か否かを検出する水中シーン判断部３ａを有する。その検出方法のひとつとして、シーンモード設定装置６の設定状況を読み込み、シーンモードが「水中」であれば水中撮影と判断し、それ以外は空気中の撮影と判断することが考えられる（図３参照）。また別の方法として、防水ケース検出装置７の出力を読み込み、防水ケースが装着されている場合に水中撮影と判断し、装着されていなければ空気中の撮影と判断するようにしてもよい（図４参照）。図１では双方が記載されているが、いずれか一方でよい。さらに別の方法として、水中では赤外光が水に吸収され易い点に鑑み、赤外光レベルを検出して水中か空気中かを判断するようにしてもよい。
【００１７】
図２はＡＦ制御の手順を示すフローチャートである。
ＡＦ開始の指示がなされると、まずステップＳ２１で水中撮影か否かを判定する。その判定方法は、例えば図３または図４に示した如くである。水中撮影であればステップＳ２２に進み、コントラストＡＦによる焦点調節を行う。
【００１８】
このように、水中撮影では他の条件によらずにコントラストＡＦが用いられる。コントラストＡＦは、上述したように実際の画像データ（撮影レンズの透過光から得たデータ）を用いているため、水中と空気中との屈折率の違いなどの影響を受けず、また防水ケースの装着の有無による影響も受けない。したがって、水中撮影であっても高精度のＡＦが行え、ピンぼけを極力減らすことができる。合焦速度は外光ＡＦと比べて劣るが、外光ＡＦの使用によってピントが大きくぼけるよりはよい。
【００１９】
一方、水中撮影でないと判定されるとステップＳ２３に進み、条件に応じてコントラストＡＦか外光ＡＦ（パッシブＡＦ）かを選択する。
例えば、コントラストＡＦか外光ＡＦかを撮影者が操作部材あるいはメニュー設定で選択できるようになっている場合は、その選択設定状況に従う。撮影者は、高速ＡＦが要求されるときには外光ＡＦを選択し、合焦精度が要求される場合はコントラストＡＦを選択することができる。また、被写体距離やその他の条件に応じてカメラがＡＦ方式を自動選択する場合には、その自動選択結果に従う。例えば至近撮影の場合、外光式ではファインダ内の測距エリアと実際の測距箇所とでずれが生ずるため、コントラストＡＦを選択するといった制御が可能である。
【００２０】
ステップＳ２３の判定の結果、コントラストＡＦが選択されていれば上記ステップＳ２２に進み、外光ＡＦであれば、ステップＳ２４で外光を用いた測距を行う。ステップＳ２５では、測距結果に基づいてフォーカスレンズ１ａを駆動する。
ＡＦ完了後、撮影指示に従って撮影を行い、得られた画像データを記録媒体に記録する。
【００２１】
なお、水中と判定された場合にコントラストＡＦを行い、水中でないと判定されたときに外光ＡＦを行うような制御でもよい。また外光ＡＦはアクティブ方式でもよい。さらに本発明はビデオカメラにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係るカメラのブロック図。
【図２】ＡＦ制御の手順を示すフローチャート。
【図３】水中撮影か否かをシーンモードに基づいて判断する例を示すフローチャート。
【図４】水中撮影か否かを防水ケースの有無によって判断する例を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００２３】
１  撮影レンズ
１ａ  フォーカスレンズ
２  撮像装置
３  制御装置
３ａ  水中撮影判定部
４  測距装置
６  シーンモード設定装置
７  防水ケース検出装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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