JP2004312432A

JP2004312432A - 電子カメラ

Info

Publication number: JP2004312432A
Application number: JP2003104000A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Omori; 和之大森
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-04-08
Filing date: 2003-04-08
Publication date: 2004-11-04

Abstract

【課題】ＡＦ合焦不可を含むすべての撮影状況に応じて撮影者はシャッターチャンスを逃す事無く撮影が行える。
【解決手段】固体撮像素子等の光電変換素子を用いて撮影した情報を電気信号に変換する撮像手段と該電気信号に種々の変換処理を行う画像処理手段と被写体までの測距あるいは焦点検出を行う測距手段と被写体及びその周辺の輝度を測定する測光手段と該測光手段からの情報により絞り値を設定する設定手段から成る電子カメラに於いて測距手段による測距あるいは焦点検出が不可能であった場合、制御手段により設定された絞り値を変更すると共に撮像手段の輝度帯域を変更して撮影を行うことを特徴とする電子カメラ。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影した画像情報を固体撮像素子を用いて電気信号に変換する撮影光学系を持つ電子カメラのオートフォーカス（ＡＦ）と絞りの制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は従来の一眼レフタイプの電子カメラの構成を示す断面図であり、図９を用いて撮影レンズを通過した被写体像が既知の位相検知方式による焦点検出装置により、固体撮像素子（ＣＣＤ）上に合焦状態で像を作るまでの経路について説明する。同図において５０１はカメラ本体、５０２はカメラ側マウントであり、撮影レンズ５０３はカメラ側マウントに着脱可能に装填されている。撮影レンズ５０３の対物レンズ群５０４を通った被写体光束はハーフミラーである主ミラー５０５が図に示されている状態から二点鎖線で示されるような対物レンズ群５０４と固体撮像素子５０６（ＣＣＤ）間の被写体光束から待避した状態にあるとき、主ミラー５０５の後方にあり、且つシャッター５０７の前に配置された撮影光束の特定の波長をカット又はその高周波成分を除去する光学フィルター５０８を通過し、シャッター先幕５０７ａが走行し、所定時間経過後にシャッター後幕５０７ｂが走行すると銀塩フィルムの焦点結像面と同位置に後蓋５０９から取り付けられたＣＣＤ等の固体撮像素子５０６上に被写体像を結像する。所定時間蓄積された被写体光束は光の強さに比例した量の電気信号に変換され、さらにその信号はカメラ内、または外部の記録装置に映像信号として転送され記録される。一方、被写体を観察、確認する光束の経路はまずハーフミラーである主ミラー５０５によって略直角方向に反射され、ピント板５１０上に被写体像を形成する。さらにこの光束はコンデンサーレンズ５１１を通過した後、ペンタプリズム５１２より成る正立像形成素子により上下反対の正立像と成り撮影者は概正立像を接眼レンズ５１３を通して観察している。また被写体光束の残りの一部は主ミラー５０５を透過し、全反射するサブミラー５１４で屈折され、周知のオートフォーカス光学系５１５，５１６，５１７、オートフォーカスセンサー５１８へ導かれ、これにより周知の方法で焦点検出を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような位相差方式を用いた焦点検出装置を備えた電子カメラにおいて、被写体のコントラストが極端に低かったり又暗かった場合や被写体が極端な逆光状態にある場合は焦点検出装置によるピント合わせが出来ない為、撮影者は被写体の近くにある他の物体にピント合わせをしたり、ストロボを発光させる、焦点検出動作を自動（＝ＡＦ）から手動（＝ＭＦ）に切り替えてピント合わせを行う等の撮影前動作が必要となり、この動作により被写体が動いたりすると最適なシャッターチャンスを逃してしまったりということが多々起こっていた。
【０００４】
従って本出願に関わる第一の目的はＡＦ合焦不可の場合に、シャッターチャンスを逃す事無く、ピントが合い且つ手ぶれの起こしていない写真が撮れるので、ＡＦ合焦率がアップする事である。又、第二の目的は第一の目的にあるピント合わせの為の具体的な手段として絞りを絞り込んで被写体深度を深くし、被写体を中心として前後のある一定の距離でピントを合わせた状態とする事である。第三の目的はＡＦ合焦不可の場合、第一の目的にあるピント合わせの手段を行うかどうかを撮影者が設定出来る事である。第四の目的はＡＦ合焦不可の場合、第一の目的にあるピント合わせの手段を行うかどうかを撮影者が撮影前に予め選択出来る事である。第五の目的は第一の目的に有るピント合わせの手段を行うことを撮影前に予め選択をしなかった場合でもＡＦ合焦不可の場合、ピント合わせの手段を行うことを設定出来る手段を持つ事である。第六の目的は第一の目的にあるピント合わせの手段を行う事を撮影者に知らせる表示手段を持つ事である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する手段として本出願に関わる構成は固体撮像素子等の光電変換素子を用いて撮影した情報を電気信号に変換する撮像手段と、該電気信号に種々の変換処理を行う画像処理手段と、被写体までの測距あるいは焦点検出を行う測距手段と、被写体及びその周辺の輝度を測定する測光手段と、該測光手段からの情報により絞り値を設定する制御手段と、から成る電子カメラに於いて、測距手段による測距あるいは焦点検出が不可能であった場合、制御手段により設定された絞り値を変更すると共に撮像手段の輝度帯域（ゲイン幅）を変更して撮影を行うことを特徴とする。上記構成により撮影者は測距もしくは合焦が不可能となるような撮影状態に於いても絞りを絞り込んで被写体深度を深くし、被写体を中心として前後のある一定の距離でピントを合わせた状態とすることで撮影可能となる。しかし絞りを絞り込むと今度はシャッター秒時が遅くなり、手ぶれを起こしてしまうのでＣＣＤの輝度帯域（ゲイン幅）を上げる。その結果、シャッター秒時を変えなくても良くなる。従って、特に広角レンズを使用した時に従来のＡＦ合焦不可の場合でもシャッターチャンスを逃す事無くピントが合い且つ手ぶれを起こしていない画像が撮れるのでＡＦ合焦率がアップする。
【０００６】
又本出願に係る第２の発明は第１の発明の構成に加えて、絞り値を大きくなる方向に変えることを特徴とする。上記構成により第１の発明では明らかにしていなかった絞りの変更方向を絞り込み方向に決定する事で被写体を中心として前後のある一定の距離でピントを合わせた状態にし撮影可能とする。
【０００７】
さらに、本出願に係る第３の発明は第１，２の発明の電子カメラに於いて、測距手段による測距あるいは焦点検出が不可能であった時に制御手段により設定された絞り値を変更すると共に撮像手段の輝度帯域（ゲイン幅）を変更して撮影を行うかどうかを設定出来る設定手段を持つことを特徴とする。上記構成により撮影者は上記絞り値の変更を行うか又行わないか選択出来る事が可能になった。
【０００８】
又、本出願に係る第４の発明は第１，２の発明の電子カメラに於いて、測距手段による測距あるいは焦点検出が不可能であった場合、制御手段により設定された絞り値を変更すると共に撮像手段の輝度帯域（ゲイン幅）を変更して撮影を行うかどうかを撮影前に予め選択出来る選択手段を持つことを特徴とする。上記構成により撮影前に上記絞り値の変更を行うかどうかを選択しているので、測距手段による測距あるいは焦点検出が不可能であった場合、撮影者は慌てる事無く、又カメラは瞬時に上記絞り値の変更を行うので、第３の発明と同様絞り値の変更を行うかどうかを選択出来ると同時にシャッターチャンスを逃す事無くピントが合い且つ手ぶれを起こしていない画像が撮れるのでＡＦ合焦率がアップする。
【０００９】
次に本出願に係る第５の発明は第４の発明の電子カメラに於いて、撮影前に予め選択出来る選択手段により、制御手段により設定された絞り値を変更すると共に撮像手段の輝度帯域（ゲイン幅）を変更して撮影を行うことを選択しなくても、測距手段による測距あるいは焦点検出が不可能であった場合、制御手段により設定された絞り値を変更すると共に撮像手段の輝度帯域（ゲイン幅）を変更して撮影を行うことを設定出来る設定手段を持つことを特徴とする。第４の発明では選択手段で絞り値の変更を選択しなかった場合に撮影直前に変更出来なかったが本発明では設定手段により設定することで可能となった。
【００１０】
さらに本出願に係る第６の発明は第３，４，５の発明の電子カメラに於いて、測距手段による測距あるいは焦点検出が不可能であった場合、制御手段により設定された絞り値を変更すると共に撮像手段の輝度帯域（ゲイン幅）を変更することを撮影前に撮影者に知らせる表示手段を持つことを特徴とする。この構成により撮影者はＡＦＮＧの場合にカメラが上記絞り値変更を実行することをファインダー等の表示部材で確認することが出来る。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１，２は電子カメラの実施例の外観を示す正面斜視図及び背面斜視図である。図１において１はカメラ本体であり該カメラ本体１には図示の撮影レンズ２が交換可能に装着出来る。また、グリップ３は撮影者がカメラ本体１をホールドしやすい形状に成っている。該カメラ本体１上部には撮影を行う際の各種の操作部材、表示部材が集中している。４のシャッターレリーズ釦は一段目の押し込み（ＳＷ１）で測光及び測距演算を行い、二段目の押し込み（ＳＷ２）で露出の為の一連の動作を開始する。５は液晶を用いた上面表示パネルでありシャッタースピードや絞り値といった撮影に必要な情報を表示する。６はグリップ３の上部で且つシャッターレリーズ釦４の後部に配置された電子ダイヤルであり、撮影者はこのダイヤルを操作してシャッタースピード、絞り等の撮影条件を変更することが出来る。７は撮影モード（プログラム、シャッタースピード優先、絞り優先、マニュアル等）及び撮影した画像を再生する再生モードの各々に変更出来るモード変更釦である。８は主電源であるメインスイッチである。９は背面表示パネルであり電源の残り状態及び撮影可能枚数を表示している。１０は撮影したデータを消去する為のデリート釦である。１１はＳＣＳＩケーブルのポートであり、１２はＡＣアダプタ入力ポートである。又１３はファインダー接眼窓である。１４は液晶モニター（１４ａ）及びその操作釦（１４ｂ）類である。１５は焦点検出装置による合焦が出来なかった場合にこの釦を押すことと絞り込みを行う絞り込みモードに入る為の絞り込み釦である。
【００１２】
また、図３はファインダー接眼窓１３から見たファインダー表示を表した図であり、同図に於いて２０は撮影者が見える範囲を規制する視野枠であり、２１はこの範囲内に被写体を入れてシャッターレリーズ釦４を押さなければ正確な焦点検出動作を行わないフォーカスエリアである。２２は絞り値やシャッタースピード、ストロボ充電完了等の露出情報を撮影者に表示する露出情報表示部である。この露出情報表示部２２を拡大表示した図３ａに於いて、２２ａはＡＦ合焦が出来た場合に点灯し、出来なかった場合は点滅して撮影者に合焦状態を知らせる合焦マークである。また２２ｂはＡＦ合焦が出来なかった時に絞り込みを行う絞り込みモード状態で有ることを撮影者に知らせる為の絞り込みマークである。
【００１３】
図４（ａ），（ｂ）は第１の実施例における撮影シーケンスを表したフローチャートであり、図５はその時のファインダー内の露出情報表示部２２の表示を示した図である。又、図６は本実施例である電子カメラの構成を示したブロック図であり、これらを用いて実際の撮影における一連の動作について説明する。
【００１４】
図４においてステップ５１で、メインスイッチ８をオンするとステップ５２においてカメラは電池の電源状態をチェックし、さらにメインマイコン３０内のＣＰＵを初期状態にリセットした後、撮影可能なスタンバイ状態になる。ステップ５３ではモード変更釦７を押して撮影モードを設定したり、従来の銀塩フィルムのＩＳＯ感度に相当するＣＣＤゲイン値を自動設定する信号をメインマイコン３０から出す等の撮影モード設定動作を行う。ステップ５４ではシャッターレリーズ釦４を一段目まで押下する（ＳＷ１）と、ステップ５５で既知の測光手段及び測距手段により測光演算及び測距演算を行い、その演算結果を基に、メインマイコン３０は自動焦点駆動部３１にフォーカスレンズ群３２を移動させ、撮影レンズの焦点が最適位置に来るように調整する。又、ステップ５６でステップ５５において測距（合焦）出来たかどうかの判断をメインマイコン３０にて判断し、測距（合焦）出来なかった場合はステップ５８へ進み、メインマイコン３０から、ＬＣＤドライバー３３を経由して図５ａに示すファインダーＬＣＤ３４内の合焦マーク２２ａと絞り込みマーク２２ｂの両方を点滅し、撮影者に合焦出来なかった事と絞り込みモードを選択するかどうかを促す為の表示を行う。一方、測距（合焦）出来た場合はステップ５７に行き、図５ｂに示す様に合焦マーク２２ａのみを点灯表示し、合焦出来たことを撮影者に知らせる。ステップ５９では図２の絞り込み釦１５を押すか押さないかで絞り込みモードに入るかどうかを撮影者は選択し、絞り込みモードを選択した場合はステップ６１に進む。選択しなかった場合は図５ａの状態のままステップ６０に進む。絞り込みモードを選択したステップ６１では図５ｃに示すように合焦マーク２２ａを消灯し、絞り込みマーク２２ｂを点灯させる。ステップ６２では絞り込む値を算出すると同時に絞り値を変更することにより生じる光量の低下分をステップ５３に於いてメインマイコン３０で設定したＣＣＤゲイン値を所定段上げることで補正し、次のステップへ進む。ステップ６３では絞り込んだ時にパンフォーカスとなる最短撮影距離即ち過焦点距離にピントが合うようフォーカスレンズ群３２を移動させると同時に変更した絞り値をファインダー内に表示し、合焦マーク２２ａを点灯させる（図５ｄ）。ステップ６４でシャッターレリーズ釦４を更に押すと（ＳＷ２）ステップ６５で測距（合焦）出来た時はステップ５５の絞り値で、測距（合焦）出来なかった時はステップ６２の絞り値に成るように絞り駆動部材３５により絞り３６を調節する。ステップ６６で主ミラーをアップする。ステップ６７にてシャッターの先幕走行開始後所定時間経過したら後幕を走行させ、ステップ６８にて主ミラーをダウンさせる。ステップ６９にて固体撮像素子３７上に所定時間蓄積された被写体光は光の強さに比例した量の電気信号に変換される。ステップ７０ではその信号はプリプロセス部３８に於いてアナログ処理をされる。次のステップ７１に於いては、ＡＤ変換部３９でアナログの電気信号はデジタルデータに変換される。ステップ７２では信号処理部４０内で、デジタル化された信号は幾つかの変換処理を為され、メモリーコントローラ４１に出力される。ここで撮影した画像を液晶表示モニター１４ａに表示させたい場合、撮影モード変更釦７を使って、撮影モードから再生モードに変えることが必要となり（＝ステップ７３でｙｅｓの場合）、この時、操作釦１４ｂを押すとステップ７４に進み、メモリーコントローラ４１で信号処理部４０から入力した画像信号をフレームメモリー４２に蓄積し、その後、メインマイコン３０に転送して画像圧縮処理を施す。その後、圧縮処理された画像信号はステップ７５でメインマイコン３０を介して、ＬＣＤドライバー３３から液晶表示モニター１４ａに撮影画面として表示される。一方、表示しない場合（＝ステップ７３でｎｏの場合）はステップ７６に進み、ここではフレームメモリー４２に格納された画像信号は蓄積メモリー４３にも与えられて蓄積される。ステップ７７では蓄積メモリー４３内の画像信号はＰＣカードコントローラ４４によってＰＣカード４５等のカード型記憶媒体に書き込まれる。
【００１５】
このような構成にすることでＡＦ合焦不可の場合でも絞り込みモードに変わったことを撮影者が確認出来、その上でピントが合いかつ手ぶれの起きていない画像が撮影出来るので合焦率がアップする。
【００１６】
図７（ａ），（ｂ）は第２の実施例における撮影シーケンスを表したフローチャートであり、図８はその時のファインダー内の露出情報表示部２２の表示を示した図である。これらと図６を用いて実際の撮影における一連の動作について説明する。
【００１７】
図７においてステップ１５１で、メインスイッチ８をオンするとステップ１５２においてカメラは電池の電源状態をチェックし、さらにメインマイコン３０内のＣＰＵを初期状態にリセットした後、撮影可能なスタンバイ状態になる。ステップ１５３ではモード変更釦７を押して撮影モードを設定したり、従来の銀塩フィルムのＩＳＯ感度に相当するＣＣＤゲイン値を自動設定する信号をメインマイコン３０から出す等の撮影モード設定動作を行う。ステップ１５４で絞り込みモードに入るかどうかの選択を行い、絞り込み釦１５を押してこのモードを選択した場合はステップ１５５に進み、押さなかった場合、即ちモードを選択しなかった場合は図７のステップ１６５へ進む。次のステップ１５５では図８ａに示すようにファインダーＬＣＤ３４内の絞り込みマーク２２ｂをファインダー内に点灯表示させ、測距（合焦）が出来なかった場合は自動的に絞り込みを行う絞り込みモードを選択したことを撮影者に知らせる。ステップ１５６でシャッターレリーズ釦４を一段目まで押下する（ＳＷ１）とステップ１５７で既知の測光、測距（合焦）手段により測光演算及び測距（合焦）演算を行い、その演算結果を基に、メインマイコン３０は自動焦点駆動部３１にフォーカスレンズ群３２を移動させ、撮影レンズの焦点が最適位置に来るように調整する。又、ステップ１５８ではステップ１５７において測距（合焦）出来たかどうかの判断を行い、測距（合焦）出来なかった場合はステップ１５９へ進み、図８ｂに示す様にファインダーＬＣＤ３４内の合焦マーク２２ａを点滅し、合焦出来なかったことを撮影者に知らせる。一方、測距（合焦）出来た場合はステップ１６０に行き、図８ｃに示す様に合焦マーク２２ａを点灯表示し、合焦したことを撮影者に知らせる。ステップ１５９で合焦マークを点滅させている間、ステップ１６１では絞り込む値を算出すると同時に絞り値を変更することにより生じる光量の低下分をステップ１５３に於いてメインマイコン３０で設定したＣＣＤゲイン値を所定段上げることで補正し、次のステップへ進む。ステップ１６２では絞り込んだ時にパンフォーカスとなる最短撮影距離即ち過焦点距離にピントが合うようフォーカスレンズ群３２を移動させると同時に変更した絞り値を表示し、ファインダーＬＣＤ３４内の合焦マーク２２ａを点灯させる（図８ｄ）。ステップ１６３以降の撮影シーケンスは第１の実施例の撮影シーケンスである図４のフローチャートのステップ６４以降と同様なのでここでは省略する。一方、絞り込みモードを選択しなかった場合は図７に示すようにステップ１６４に進み、ここでシャッターレリーズ釦４を押す（ＳＷ１）とステップ１６５で既知の測光、測距（合焦）手段により測光演算及び測距（合焦）演算を行い、その演算結果を基にメインマイコン３０は自動焦点駆動部３１にフォーカスレンズ群３２を移動させ、撮影レンズの焦点が最適位置に来るように調整する。ステップ１６５において測距（合焦）出来たかどうかの判断を行い、測距（合焦）出来なかった場合はステップ１６７へ進み、ファインダーＬＣＤ３４内の合焦マーク２２ａを点滅し、合焦出来なかったことを撮影者に知らせる。一方、測距（合焦）出来た場合はステップ１６８に行き、図５ｂに示す様に合焦マーク２２ａを点灯表示し、合焦したことを撮影者に知らせる。その後、両者共ステップ１６３へ進む。このような構成にすることでＡＦ合焦不可の場合でもシャッターチャンスを逃す事無く、素早くピントが合い且つ手ぶれの起きていない画像が撮影出来るので合焦率がアップする。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば固体撮像素子等の光電変換素子を用いて撮影した情報を電気信号に変換する撮像手段と該電気信号に種々の変換処理を行う画像処理手段と被写体までの測距あるいは焦点検出を行う測距手段と被写体及びその周辺の輝度を測定する測光手段と該測光手段からの情報により絞り値を設定する制御手段とから成る電子カメラに於いて測距手段による測距あるいは焦点検出が不可能であった場合、制御手段により設定された絞り値を変更すると共に撮像手段の輝度帯域（ゲイン幅）を変更して撮影を行うことを特徴とする。この構成により撮影者は合焦が出来なかった場合においても絞りを絞り込み、且つＣＣＤのゲインを上げるようにしたのでＡＦ合焦不可でもピントが合い且つ手ぶれの起きていない画像が撮れるので合焦率はアップする。従ってＡＦ合焦不可を含むすべての撮影状況に応じて撮影者はシャッターチャンスを逃す事無く撮影が行える。
【００１９】
また上記構成において上記変更動作を行うかどうかを設定出来る設定手段、又は撮影前に予め選択出来る選択手段のうちどちらかもしくは両方を持つことで撮影者は上記変更動作を行うかどうかを選択出来ると同時にシャッターチャンスを逃す事無くピントが合い且つ手ぶれを起こしていない画像が撮れるのでＡＦ合焦率がアップする。
【００２０】
さらに上記構成に於いて上記変更動作を行う事を撮影前に撮影者に知らせる表示手段を持つことで撮影者は変更動作を確認した上で撮影が出来るようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例における電子カメラの外観を示す正面斜視図
【図２】本実施例における電子カメラの外観を示す背面斜視図
【図３】ファインダー表示を表した図
【図４】第１の実施例における撮影シーケンスのフローチャート
【図５】第１の実施例におけるファインダー内の露出情報表示部を示した図
【図６】本実施例における電子カメラの構成を示したブロック図
【図７】第２の実施例における撮影シーケンスのフローチャート
【図８】第２の実施例におけるファインダー内の露出情報表示部を示した図
【図９】従来例における一眼レフタイプの電子カメラの構成を示す断面図
【符号の説明】
１モード変更釦
２１フォーカスエリア
２２情報表示部
２２ａ合焦マーク
２２ｂ絞り込みマーク

Claims

固体撮像素子等の光電変換素子を用いて撮影した情報を電気信号に変換する撮像手段と、該電気信号に種々の変換処理を行う画像処理手段と、被写体までの測距あるいは焦点検出を行う測距手段と、被写体及びその周辺の輝度を測定する測光手段と、該測光手段からの情報により絞り値を設定する制御手段と、から成る電子カメラに於いて、
測距手段による測距あるいは焦点検出が不可能であった場合、制御手段により設定された絞り値を変更すると共に撮像手段の輝度帯域（ゲイン幅）を変更して撮影を行うことを特徴とする電子カメラ。
請求項１の電子カメラに於いて、絞り値を大きくなる方向に変えることを特徴とする電子カメラ。
請求項１，２の電子カメラに於いて、測距手段による測距あるいは焦点検出が不可能であった時に制御手段により設定された絞り値を変更すると共に撮像手段の輝度帯域（ゲイン幅）を変更して撮影を行うかどうかを設定出来る設定手段を持つことを特徴とする。
請求項１，２の電子カメラに於いて、測距手段による測距あるいは焦点検出が不可能であった場合、制御手段により設定された絞り値を変更すると共に撮像手段の輝度帯域（ゲイン幅）を変更して撮影を行うかどうかを撮影前に予め選択出来る選択手段を持つことを特徴とする。
請求項４の電子カメラに於いて、撮影前に予め選択出来る選択手段により、制御手段により設定された絞り値を変更すると共に撮像手段の輝度帯域（ゲイン幅）を変更して撮影を行うことを選択しなくても、測距手段による測距あるいは焦点検出が不可能であった場合、制御手段により設定された絞り値を変更すると共に撮像手段の輝度帯域（ゲイン幅）を変更して撮影を行うことを設定出来る設定手段を持つことを特徴とする。
請求項３，４，５の電子カメラに於いて、測距手段による測距あるいは焦点検出が不可能であった場合、制御手段により設定された絞り値を変更すると共に撮像手段の輝度帯域（ゲイン幅）を変更することを撮影前に撮影者に知らせる表示手段を持つことを特徴とする。