(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
近接撮影用のマクロモード又は通常距離撮影用の通常モードのいずれかの撮影モードを選択する撮影モード選択手段と、
合焦のためのフォーカスレンズを前記マクロモードに対応するマクロ範囲と前記通常モードに対応する通常範囲からなる移動範囲内で移動可能にする駆動手段と、
前記駆動手段によりフォーカスレンズを走査させて合焦位置の検出を行う合焦検出手段と、
前記撮影モード選択手段によって選択された一の撮影モードに対応する移動範囲で最初にフォーカスレンズの走査を行い、該移動範囲内で前記合焦検出手段による合焦検出が行われない場合は、他の撮影モードに対応する移動範囲でフォーカスレンズを走査させて前記合焦検出手段により合焦検出を行うよう制御する合焦制御手段と、
前記撮影モード選択手段で選択された撮影モードに基づいて撮影条件を設定する機能を有し、前記合焦検出手段によって検出された合焦位置が前記撮影モード選択手段によって選択された撮影モードに対応する範囲でない場合は撮影モードを変更するよう制御を行う制御手段と
を有することを特徴とするカメラ。
【請求項２】
ストロボ発光手段と、撮影光束の光量を機械的に制限するための絞り手段とをさらに有し、
前記制御手段は、ストロボ発光時には、合焦検出されたフォーカスレンズの位置に基づいて撮影距離を算出し、算出された撮影距離に基づいて前記絞り手段を制御する機能を有するものである
ことを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項３】
前記駆動手段は、駆動源としてステップモータを用い、少なくとも前記マクロモードに対応するマクロ範囲では該ステップモータをマイクロステップ駆動するものである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラ。
【請求項４】
ストロボ発光手段と、撮影光束の光量を機械的に制限するための絞り手段と、ズームレンズとをさらに有し、
前記制御手段は、ストロボ発光時にズーム位置が一定の焦点距離以上の場合に、合焦検出されたフォーカスレンズの位置に基づいて撮影距離を算出し、算出された撮影距離に基づいて前記絞り手段を制御する機能を有するものである
ことを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オートフォーカス機構を備えたカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤ等の撮像素子を用いて撮像を行う電子スチルカメラでは、通常この撮像素子を焦点検出にも利用している。すなわち、撮像素子から出力される画像信号（輝度信号）を利用し、この画像信号から得られる焦点検出信号が最大になるようにフォーカスレンズを走査して、オートフォーカス（ＡＦ）動作を行っている（いわゆる、山登りＡＦ方式）。
【０００３】
この山登りＡＦ方式では、フォーカスレンズを走査して合焦位置を検出するため、ＡＦ動作に要する時間が長くなるという問題がある。そのため、撮影者によって予め撮影モード（通常モード、マクロモード）を設定しておき、設定されたモードに対応する範囲内で合焦検出がなされなかった場合には、その範囲の適当な位置（例えば、通常モードでは無限遠、マクロモードでは一般的な被写体距離）にフォーカスレンズを移動させるといった方法も提案されている（例えば、特開平８−１６０２８７号）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の方法では、設定されたモードに対応する範囲内で合焦検出が行われなかった場合に、その範囲の適当な位置にフォーカスレンズを移動させるだけであり、撮影者がモード設定を誤った場合には、適切な撮影を行うことができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題に対してなされたものであり、オートフォーカス動作に要する時間が短縮可能であり、しかも的確なモード設定により適切な撮影を行うことが可能なカメラを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るカメラは、近接撮影用のマクロモード又は通常距離撮影用の通常モードのいずれかの撮影モードを選択する撮影モード選択手段と、合焦のためのフォーカスレンズを前記マクロモードに対応するマクロ範囲と前記通常モードに対応する通常範囲からなる移動範囲内で移動可能にする駆動手段と、前記駆動手段によりフォーカスレンズを走査させて合焦位置の検出を行う合焦検出手段と、前記撮影モード選択手段によって選択された一の撮影モードに対応する移動範囲で最初にフォーカスレンズの走査を行い、該移動範囲内で前記合焦検出手段による合焦検出が行われない場合は、他の撮影モードに対応する移動範囲でフォーカスレンズを走査させて前記合焦検出手段により合焦検出を行うよう制御する合焦制御手段と、前記撮影モード選択手段で選択された撮影モードに基づいて撮影条件を設定する機能を有し、前記合焦検出手段によって検出された合焦位置が前記撮影モード選択手段によって選択された撮影モードに対応する範囲でない場合は撮影モードを変更するよう制御を行う制御手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
前記カメラは、ストロボ発光手段と、撮影光束の光量を機械的に制限するための絞り手段とをさらに有し、前記制御手段は、ストロボ発光時には、合焦検出されたフォーカスレンズの位置に基づいて撮影距離を算出し、算出された撮影距離に基づいて絞り手段を制御する機能を有するものであることが好ましい。
【０００８】
前記駆動手段は、駆動源としてステップモータを用い、少なくともマクロモードに対応するマクロ範囲では該ステップモータをマイクロステップ駆動するものであることが好ましい。
【０００９】
前記カメラは、ストロボ発光手段と、撮影光束の光量を機械的に制限するための絞り手段と、ズームレンズとをさらに有し、前記制御手段は、ストロボ発光時にズーム位置が一定の焦点距離以上の場合に、合焦検出されたフォーカスレンズの位置に基づいて撮影距離を算出し、算出された撮影距離に基づいて絞り手段を制御する機能を有するものであることが好ましい。
【００１０】
本発明によれば、撮影モード選択手段によって選択された撮影モードに対応する移動範囲で最初にフォーカスレンズの走査を行うので、通常は選択された範囲内で合焦検出が行われることになり、オートフォーカス動作に要する時間を短縮することができる。また、選択された撮影モードに対応する移動範囲内で合焦検出が行われなかった場合は、他方の撮影モードに対応する移動範囲でフォーカスレンズを走査させて合焦検出を行うようにしたので、撮影者がモード選択を誤った場合にも適切な撮影を行うことが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係る電子カメラの構成例を示したブロック図である。
【００１３】
図１において、１１はシスコンであり、このシスコンによりカメラ各部の制御が行われる。シスコン１１には、ズーム回路１２、絞り回路１３及びフォーカスモータ駆動回路１４が接続されており、それぞれズームモータ１５、絞りアクチュエータ１６及びフォーカスモータ１７を介して、ズームレンズ１８、絞り１９及びフォーカスレンズ２０の動作が制御されるようになっている。なお、フォーカスモータ１７にはステップモータが用いられており、このステップモータは必要に応じてマイクロステップ駆動される。また、シスコン１１にはリセットセンサ２１の出力が入力するようになっており、このリセットセンサ２１によりフォーカスレンズ２０のリセット位置が検出されるようになっている。
【００１４】
ズームレンズ１８、絞り１９及びフォーカスレンズ２０を通った被写体像は、ＣＣＤを用いた撮像素子２２に結像され、この撮像素子２２により入射光量に応じた電気信号に光電変換されるようになっている。この撮像素子２２は、被写体までの距離を検出するための距離センサとしての機能も有している。この撮像素子２２の出力（画像信号）は撮像回路２３を介してＡ／Ｄ変換回路２４に入力され、このＡ／Ｄ変換回路２４によってデジタルデータに変換されるようになっている。
【００１５】
Ａ／Ｄ変換回路２４の出力はバッファメモリ２５に記憶されるようになっており、このメモリ２５に記憶された画像データは、圧縮伸長回路２６によって所定の処理が施された後、記録媒体２７に記憶されるようになっている。
【００１６】
また、Ａ／Ｄ変換回路２４の出力は合焦検出回路２８及びＡＥ回路２９に接続されており、これら合焦検出回路２８及びＡＥ回路２９の出力はシスコン１１に入力されている。
【００１７】
また、シスコン１１にはレリーズスイッチ３０の他、モード切り替えスイッチ３１が接続されている。このモード切り替えスイッチ３１により、近接撮影用のマクロモード或いは通常距離撮影用の通常モードのいずれかの撮影モードを選択できるようになっており、選択された撮影モードに基づいてシスコン１１により撮影条件等が設定される。
【００１８】
シスコン１１にはさらにストロボ回路３２が接続されており、このストロボ回路３２により、ストロボ３３の発光が制御されるようになっている。
【００１９】
次に、図２を参照して、図１に示したカメラのオートフォーカス機能の原理を説明する。
【００２０】
図２では、被写体までの距離が６０ｃｍの位置を境にして、それよりも近い領域をマクロ領域、それよりも遠い領域を通常領域とし、予め撮影者が図１に示したモード切り替えスイッチ３１でいずれかの領域に対応した撮影モード（マクロモード又は通常モード）を選択できるようになっている。
【００２１】
移動例１は、マクロモードが選択されているときのフォーカスレンズの初期位置を最至近とし、通常モードが選択されているときのフォーカスレンズの初期位置を無限遠に設定した場合の例である。
【００２２】
移動例１において、マクロモードが選択されているときには、フォーカスレンズの走査が最至近位置から開始され、マクロ領域で合焦検出がなされなかった場合には、引き続き通常領域でフォーカスレンズの走査が行われる。通常領域で合焦検出がなされた場合、すなわち図１の撮像素子２２で得られる画像信号に基づいて合焦検出回路２８でコントラストの極大点が検出された場合には、該極大点に対応する位置がフォーカス位置となる。
【００２３】
移動例１において、通常モードが選択されているときには、フォーカスレンズの走査が無限遠位置から開始され、通常領域で合焦検出がなされなかった場合には、引き続きマクロ領域でフォーカスレンズの走査が行われる。マクロ領域で合焦検出がなされた場合には、その位置がフォーカス位置となる。
【００２４】
移動例２は、マクロモードが選択されている場合及び通常モードが選択されている場合いずれも、フォーカスレンズの初期位置をマクロ領域と通常領域との境界部に設定した場合の例である。
【００２５】
移動例２において、マクロモードが選択されているときには、フォーカスレンズの走査がマクロ領域と通常領域との境界位置から最至近位置に向かって開始される。マクロ領域で合焦検出がなされなかった場合には、フォーカスレンズは初期位置まで戻され、引き続き通常領域でフォーカスレンズの走査が行われる。通常領域で合焦検出がなされた場合には、その位置がフォーカス位置となる。
【００２６】
移動例２において、通常モードが選択されているときには、フォーカスレンズの走査がマクロ領域と通常領域との境界位置から無限遠位置に向かって開始される。通常領域で合焦検出がなされなかった場合には、フォーカスレンズは初期位置まで戻され、引き続きマクロ領域でフォーカスレンズの走査が行われる。マクロ領域で合焦検出がなされた場合には、その位置がフォーカス位置となる。
【００２７】
移動例３は、マクロモードが選択されている場合及び通常モードが選択されている場合いずれも、フォーカスレンズの初期位置を選択されている各領域内の適当な位置に設定した場合の例である。
【００２８】
移動例３において、マクロモードが選択されているときには、フォーカスレンズの走査がマクロ領域内の初期位置から最至近位置に向かって開始される。マクロ領域で合焦検出がなされなかった場合には、フォーカスレンズはマクロ領域と通常領域との境界位置まで戻され、引き続き通常領域でフォーカスレンズの走査が行われる。通常領域で合焦検出がなされた場合には、その位置がフォーカス位置となる。
【００２９】
移動例３において、通常モードが選択されているときには、フォーカスレンズの走査が通常領域内の初期位置から無限遠位置に向かって開始される。通常領域で合焦検出がなされなかった場合には、フォーカスレンズはマクロ領域と通常領域との境界位置まで戻され、引き続きマクロ領域でフォーカスレンズの走査が行われる。マクロ領域で合焦検出がなされた場合には、その位置がフォーカス位置となる。
【００３０】
次に、図３〜図５に示したフローチャートを参照して、図１に示したカメラのより具体的な動作を説明する。
【００３１】
図１のレリーズスイッチ３０がオンされると（Ｓ１）、撮像素子２２からの出力を受けて、ＡＥ回路２９により光量が検出される（Ｓ２）。続いて、ストロボをオンさせるかどうかが判断される（Ｓ３）。
【００３２】
ストロボをオンさせる場合には、モード切替スイッチ３１がマクロモード側であるか通常モード側であるかが判断される（Ｓ４）。
【００３３】
モード切替スイッチ３１がマクロモード側であるときには、撮影モードがマクロモードに設定され（Ｓ５）、フォーカスレンズ２０をマクロ領域の初期位置へ移動させる（Ｓ６）。この初期位置については、図２で示した通りである。続いて、マクロ領域でＡＦ動作（山登りＡＦ）が開始される（Ｓ７）。すなわち、フォーカスレンズ２０をマクロ領域で走査し、撮像素子２２からの画像信号を用いて、合焦検出回路２８により合焦検出動作が行われる。マクロ領域で合焦検出されたときには（Ｓ８）、後述するＳ２１のステップへと進む。
【００３４】
マクロ領域で合焦が検出されないときには（Ｓ８）、フォーカスレンズ２０を通常領域に移動させ、通常領域でフォーカスレンズ２０を走査してＡＦ動作を行う（Ｓ９）。通常領域でも合焦が検出されないときには（Ｓ１０）、所定の方法により警告を発する（Ｓ１１）。通常領域で合焦が検出されたときには（Ｓ１０）、撮影モードがマクロモードから通常モードに変更され（Ｓ１２）、後述するＳ２１のステップへと進む。
【００３５】
ステップＳ４において、モード切替スイッチ３１が通常モード側であるときには、撮影モードが通常モードに設定され（Ｓ１３）、フォーカスレンズ２０を通常領域の初期位置へ移動させる（Ｓ１４）。続いて、通常領域でＡＦ動作（山登りＡＦ）が開始され（Ｓ１５）、合焦検出回路２８により合焦検出動作が行われる。通常領域で合焦検出されたときには（Ｓ１６）、後述するＳ２１のステップへと進む。
【００３６】
通常領域で合焦が検出されないときには（Ｓ１６）、フォーカスレンズ２０をマクロ領域に移動させ、マクロ領域でＡＦ動作を行う（Ｓ１７）。マクロ領域でも合焦が検出されないときには（Ｓ１８）、所定の方法により警告が発せられ（Ｓ１９）、マクロ領域で合焦が検出されたときには、撮影モードが通常モードからマクロモードに変更される（Ｓ２０）。
【００３７】
ステップＳ８、ステップＳ１０、ステップ１６或いはステップ１８で合焦決定されたときには、そのときのフォーカスレンズ２０の位置を確認し（Ｓ２１）、フォーカスレンズの位置から撮影距離を算出する（Ｓ２２）。なお、撮影距離の算出は、具体的には、リセットセンサ２１によって得られるリセット位置を基準にして、ステップモータ（フォーカスモータ１７）のパルス数をカウントすることによって行われる。また、ステップモータによってフォーカスレンズを駆動する際に、少なくともマクロ領域ではステップモータをマイクロステップ駆動させるようにすれば、撮影距離をより正確に求めることができる。また、マクロ領域ほど撮影距離の変化に対してフォーカスレンズの移動量が大きいので、マクロ領域では撮影距離が正確に求められる。
【００３８】
次に、算出された距離がフラッシュマチック動作可能な距離かどうか、言い換えると、算出された距離が予め決められた距離（例えば２ｍ）以下であるかどうかが判断される（Ｓ３１）。近距離でないと、十分な精度が得られないからである。
【００３９】
算出された距離が予め決められた距離（例えば２ｍ）以下である場合には、マクロストロボモード（フラッシュマチックモード）となり、フラッシュマチック動作が行われる（Ｓ３２）。このマクロストロボモードでは、距離情報とストロボのガイドナンバーから絞り値が算出され（Ｓ３３）、この絞り値に基づいてストロボの発光条件が設定される（Ｓ３４）。例えば、算出された絞り値に基づいて絞り１９を制御するといった動作の設定が行われる。その後、露光（Ｓ３５）及び発光（Ｓ３６）が行われ、撮影された画像データがメモリ２５に記録される（Ｓ３７）。
【００４０】
算出された距離が予め決められた距離（例えば２ｍ）以上である場合には、通常ストロボモードとなり（Ｓ３８）、プリ発光動作（Ｓ３９）に基づいてストロボ発光条件を設定し（Ｓ４０）、さらに露光（Ｓ４１）及び発光（Ｓ４２）が行われ、撮影された画像データがメモリ２５に記録される（Ｓ４３）。
【００４１】
ステップＳ３でストロボをオンさせない場合には、ステップ５１に進む。ステップ５１〜ステップ６７の動作については、ステップＳ４〜ステップ２０の動作と同様であり、説明は省略する。ステップＳ５５、ステップＳ５７、ステップ６３或いはステップ６５で合焦決定されたときには、露光（Ｓ６８）が行われ、撮影された画像データがメモリ２５に記録される（Ｓ６９）。
【００４２】
なお、以上述べた実施形態では、ズームレンズの動作については特に言及しなかったが、ズームレンズを動作させる場合には、以下のような制御を行うことも可能である。
【００４３】
ズームレンズを動作させるとき、ズームレンズがテレ側位置では、被写界深度が狭くなる。そのため、ピントが甘くなるのを防ぐため、図６に示すように、合焦のためのフォーカスレンズの走査間隔（合焦検出ポイントの間隔Ｌ）を、ズームレンズがワイド側位置の場合よりも細かく設定する。これにより、トータルの検出時間は長くなるが、合焦検出精度、つまり被写体距離の測定精度が向上する。
【００４４】
この場合、被写体距離測定精度に対するパラメータが、撮影距離とズーム位置（焦点距離）の二つになるが、図７に示すように、撮影距離がマクロモードでズーム位置がテレ側にある場合には、十分な被写体距離精度が得られるので、フラッシュマチック制御を行う。他の組み合わせに対しては、十分な被写体距離精度が得られないため、プリ発光制御を行う。
【００４５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能である。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、撮影者によって選択された撮影モードに対応する移動範囲で最初にフォーカスレンズの走査を行い、選択された撮影モードに対応する移動範囲内で合焦検出が行われなかった場合は、他方の撮影モードに対応する移動範囲でフォーカスレンズを走査させて合焦検出を行うようにしたので、オートフォーカス動作に要する時間を短縮することができるとともに、撮影者がモード選択を誤った場合にも適切な撮影を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子カメラの構成例を示したブロック図。
【図２】図１に示したカメラのオートフォーカス機能の原理を示した図。
【図３】図１に示したカメラの動作例の一部を示したフロー図。
【図４】図１に示したカメラの動作例の一部を示したフロー図。
【図５】図１に示したカメラの動作例の一部を示したフロー図。
【図６】ズームレンズがテレ側のときにはワイド側のときよりもフォーカスレンズの走査間隔を細かく設定することを示した図。
【図７】撮影距離がマクロモードでズーム位置がテレ側にある場合にはフラッシュマチック制御を行うことを示した図。
【符号の説明】
１１…シスコン
１２…ズーム回路
１３…絞り回路
１４…フォーカスモータ駆動回路
１５…ズームモータ
１６…絞りアクチュエータ
１７…フォーカスモータ
１８…ズームレンズ
１９…絞り
２０…フォーカスレンズ
２１…リセットセンサ
２２…撮像素子
２３…撮像回路
２４…Ａ／Ｄ変換回路
２５…メモリ
２６…圧縮伸長回路
２７…記録媒体
２８…合焦検出回路
２９…ＡＥ回路
３０…レリーズスイッチ
３１…モード切り替えスイッチ
３２…ストロボ回路
３３…ストロボ
【図１】
0004024404.tif 000002
【図２】
0004024404.tif 000003
【図３】
0004024404.tif 000004
【図４】
0004024404.tif 000005
【図５】
0004024404.tif 000006
【図６】
0004024404.tif 000007
【図７】
0004024404.tif 000008