JP2006171381A - カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】 ピント精度が高く、ＡＦ総合速度が速いカメラを提供する。
【解決手段】 （１）位相差ＡＦとコントラストＡＦを持つ多点ＡＦカメラで、位相差ＡＦとコントラストＡＦの偏差測定手段を持つ。
偏差測定が不可能であった測距点の偏差量は、周りの偏差値から補間する。
（２）さらに、カメラの振動を検知する手段を持ち、振動量によって、全ての測距点の偏差測定か、一点の偏差測定か、偏差測定禁止を選択する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子スチルカメラ等の電子カメラをはじめとする撮像装置およびその撮影方法、特に測距方法に関するものである。

従来、銀塩フィルムを用いる交換レンズ式のオートフォーカス一眼レフカメラの測距機構としては、ＴＴＬ位相差方式の測距が良く用いられている。この測距機構は、カメラ本体に測距のためのデフォーカス検出機構が設けられ、交換レンズの焦点調節レンズをレンズ内もしくはカメラ内のモータにより焦点調節動作を行なっている。

また、デジタルコンパクトカメラ等では、撮像素子の信号の高周波成分によりコントラスト検知を行なうコントラスト方式測測距（別名「山登りＡＦ」）が行われている。ＴＴＬ位相差方式の測距とコントラスト方式の測距は、それぞれ特徴があり、用途に応じて使い分けられている。

ＴＴＬ位相差方式の測距では、合焦に必要なレンズの移動量と移動方向が測定可能で素早い合焦駆動が可能だが、撮影レンズを通過し、撮像素子に結像する光束を途中で分割して、位相差方式の測距センサに導いている為、その分割後の光路部分で、組立誤差や、温度変化や湿度変化、経時変化による誤差でピントがズレる事がある。

コントラスト方式の測距では、撮像素子で結像そのもののピントを測定している為、組立誤差や、温度や湿度、経時変化による誤差は発生しないが、測距するのに時間が掛かる問題があった。

そこで、特許公開平５−６４０５６号公報によれば、コントラスト検知測距のみでは、デフォーカス方向やデフォーカス量が１回の焦点検出で知ることができないため、コントラスト方式の測距とＴＴＬ位相差方式の測距を組み合わせてAFの総合速度を速め、AF精度を高める技術が提案されている。

特開２００３‐１０７３３３号公報では、さらにＡＦの総合速度を速める技術として、位相差方式で測距後、ある狭いレンズ駆動範囲でコントラスト方式の測距合焦を行なう技術が示されている。
特開平５−６４０５６号公報 特開２００３‐１０７３３号公報

この様に、ハイブリッドＡＦを採用することで、これまでのコントラストＡＦに比べ、かなり短い時間でピントの保証されたＡＦが可能となった。しかしながら、ＴＴＬ位相差ＡＦ単独の場合と比較すると、コントラストＡＦを追加する分だけ余分に時間がかかってしまうという問題が残る。

本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたものであり、電子カメラの合焦精度を向上させながら調整速度の低下を防止する撮像装置および撮像方法を提供することを目的とする。

なかでも、複数の測距点を持つカメラに対して、応答性および精度の双方に優れた焦点調節装置および方法を提供する。

前記目的を達成する為、本発明の請求項１のカメラは、第1の測距手段と、第2の測距手段と、前記第1の測距手段で得られる合焦位置情報に対する、前記第2の測距手段で得られる合焦位置情報との偏差量を求める偏差測定手段と、前記偏差量を記憶する偏差記憶手段と、前記偏差測定動作の必要性を判断し実行する偏差測定判断手段と、複数の測距点とを持つカメラにおいて、各測距点毎に、レンズの各焦点距離毎、各絞り値毎の偏差情報を記憶する多点偏差記憶手段と、選択された測距点、設定したレンズの各焦点距離、設定した絞り値の情報を基に、偏差情報を選択する多点偏差選択手段とを持つ事によって、通常の撮影時、何れの測距点においても、第１の測距手段と記憶された偏差量によって、高速の合焦速度と、高精度の合焦精度のカメラが実現可能となる。

本発明の請求項２のカメラは、請求項１のカメラにおいて、偏差測定手段による偏差測定中、第１の測距手段による測距が不能の測距点と、第２の測距手段による測距が不能の測距点において、その近傍の測距点で求められた複数の偏差量から、補間して偏差量を求める偏差量補間手段を持つ事によって、偏差測定が不能であった測距点においても、通常撮影時に、第１の測距手段と補間した偏差量を基に、高速で高精度な合焦であるカメラが実現可能となる。

本発明の請求項３のカメラは、請求項１から２のカメラにおいて、カメラの振動を検出する手段を持ち、カメラが振動していないと判断された際は、全ての測距点の偏差測定を行なうが、振動が第１の設定値を超えている場合は、ある一点の測距点のみで偏差測定を行ない、振動が第２の設定値超えている場合は、偏差測定を禁止する事によって、偏差測定時、各測距点での第１の測距手段による測距時の被写体と、第2の測距手段による測距時の被写体とが、手ブレによって像がずれる量が低減され、偏差測定の精度が低下しないカメラが実現可能となる。

本発明の請求項４のカメラは、請求項３のカメラにおいて、振動が第１の設定値を超えている場合は、カメラによって自動的に選択されている測距点のみ偏差測定を行なう事によって、第１の測距手段による測距時の被写体と、第2の測距手段による測距時の被写体とが、手ブレによって像がずれる量が低減されて偏差測定の精度が低下せず、偏差測定時間も短縮したカメラが実現可能となる。

本発明の請求項５のカメラは、請求項３のカメラにおいて、振動が第１の設定値を超えている場合は、使用者が任意に選択した測距点のみ偏差測定を行なう事によって、第１の測距手段による測距時の被写体と、第2の測距手段による測距時の被写体とが、手ブレによって像がずれる量が低減されて偏差測定の精度が低下せず、撮影者が必要とされる測距点の測距精度を高めるカメラが実現可能となる。

本発明の請求項６のカメラは、請求項３のカメラにおいて、振動が第１の設定値を超えている場合は、画面内の中央に位置する測距点のみ偏差測定を行なう事によって、第１の測距手段による測距時の被写体と、第2の測距手段による測距時の被写体とが、手ブレによって像がずれる量が低減されて偏差測定の精度が低下せず、多用される中央の測距精度を高められるカメラが実現可能となる。

本発明の請求項７のカメラは、請求項１から６のカメラにおいて、第1の測距手段は位相差方式測距手段であり、第２の測距手段は、コントラスト方式測距手段である事によって、高い精度の偏差測定が可能で、通常撮影時には高速な測距合焦動作が可能なカメラが実現可能となる。

本発明の請求項８のカメラは、請求項１から６のカメラにおいて、第1の測距手段は外部アクティブ方式測距手段であり、第２の測距手段は、コントラスト方式測距手段である事によって、高い精度の偏差測定が可能で、通常撮影時には高速で、暗い被写体にも合焦可能なカメラが実現可能となる。

本発明の請求項９のカメラは、請求項１から６のカメラにおいて、第1の測距手段は外部パッシブ方式測距手段であり、第２の測距手段は、コントラスト方式測距手段である事によって、高い精度の偏差測定が可能で、通常撮影時には高速な測距合焦動作が可能なカメラが実現可能となる。

本発明の請求項１０のカメラは、請求項１から９のカメラにおいて、カメラ全体の電源を制御するスイッチを持ち、前記偏差測定判断手段は、前記スイッチがオンになった後の撮影である事を検知した際、偏差測定動作の必要性が有ると判断する事によって、撮影開始の１枚目から、合焦精度の高い写真が撮影できるカメラが実現可能となる。

本発明の請求項１１のカメラは、請求項１から９のカメラにおいて、カメラ本体に対して、交換可能なレンズを持ち、前記偏差測定判断手段は、前記レンズが交換された直後の撮影である事を検知した際、偏差測定動作の必要性が有ると判断する事によって、新たに装着されたレンズにおいても、合焦精度の高い写真が撮影できるカメラが実現可能となる。

本発明の請求項１２のカメラは、請求項１から９のカメラにおいて、最後に撮影した時刻からの経過時間を測定する経過時間測定手段を持ち、前記偏差測定判断手段は、撮影時に、前記経過時間が、設定された時間を超えている際、偏差測定動作の必要性が有ると判断する事によって、カメラ精度が経時変化を起こしても、合焦精度の高い写真が撮影できるカメラが実現可能となる。

本発明の請求項１３のカメラは、請求項１から９のカメラにおいて、カメラに加わる加速度を測定する加速度測定手段を持ち、前記偏差測定判断手段は、最後に撮影した後から現時刻の間に、前記加速度手段が設定した値以上の加速度を検知した際、偏差測定動作の必要性が有ると判断する事によって、落下・衝撃等がカメラに加わって合焦精度が低下しても、偏差測定によって、合焦精度の高い写真が撮影できるカメラが実現可能となる。

本発明の請求項１４のカメラは、請求項１から９のカメラにおいて、カメラの温度測定する温度測定手段を持ち、前記偏差測定判断手段は、前記温度測定手段によって、設定している温度範囲を超える温度を検知した際、偏差測定動作の必要性が有ると判断する事によって、温度変化・湿度変化によるカメラの合焦精度の低下があっても、偏差測定によって、合焦精度の高い写真が撮影できるカメラが実現可能となる。

以上説明したように、本出願に係わる第１の発明によれば、高速の合焦速度と、高精度の合焦精度のカメラが実現可能となる。

本出願に係わる第２の発明によれば、偏差測定が不能であった測距点においても、通常撮影時に、第１の測距手段と補間した偏差量を基に、高速で高精度な合焦であるカメラが実現可能となる。

本出願に係わる第３の発明によれば、偏差測定時、各測距点での第１の測距手段による測距時の被写体と、第2の測距手段による測距時の被写体とが、手ブレによって像がずれる量が低減され、偏差測定の精度が低下しないカメラが実現可能となる。

本出願に係わる第４の発明によれば、第１の測距手段による測距時の被写体と、第2の測距手段による測距時の被写体とが、手ブレによって像がずれる量が低減されて偏差測定の精度が低下せず、偏差測定時間も短縮したカメラが実現可能となる。

本出願に係わる第５の発明によれば、第１の測距手段による測距時の被写体と、第2の測距手段による測距時の被写体とが、手ブレによって像がずれる量が低減されて偏差測定の精度が低下せず、撮影者が必要とされる測距点の測距精度を高めるカメラが実現可能となる。

本出願に係わる第６の発明によれば、第１の測距手段による測距時の被写体と、第2の測距手段による測距時の被写体とが、手ブレによって像がずれる量が低減されて偏差測定の精度が低下せず、多用される中央の測距精度を高められるカメラが実現可能となる。

本出願に係わる第７の発明によれば、高い精度の偏差測定が可能で、通常撮影時には高速な測距合焦動作が可能なカメラが実現可能となる。

本出願に係わる第８の発明によれば、高い精度の偏差測定が可能で、通常撮影時には高速で、暗い被写体にも合焦可能なカメラが実現可能となる。

本出願に係わる第９の発明によれば、高い精度の偏差測定が可能で、通常撮影時には高速な測距合焦動作が可能なカメラが実現可能となる。

本出願に係わる第１０の発明によれば、撮影開始の１枚目から、合焦精度の高い写真が撮影できるカメラが実現可能となる。

本出願に係わる第１１の発明によれば、新たに装着されたレンズにおいても、合焦精度の高い写真が撮影できるカメラが実現可能となる。

本出願に係わる第１２の発明によれば、カメラ精度が経時変化を起こしても、合焦精度の高い写真が撮影できるカメラが実現可能となる。

本出願に係わる第１３の発明によれば、落下・衝撃等がカメラに加わって合焦精度が低下しても、偏差測定によって、合焦精度の高い写真が撮影できるカメラが実現可能となる。

本出願に係わる第１４の発明によれば、温度変化・湿度変化によるカメラの合焦精度の低下があっても、偏差測定によって、合焦精度の高い写真が撮影できるカメラが実現可能となる。

本発明は、以上の様に、電子カメラの合焦精度を向上させながら調整速度の低下を防止する撮像装置および撮像方法を提供可能となる。

なかでも、複数の測距点を持つカメラに対して、応答性および精度の双方に優れた焦点調節装置および方法を提供可能となる。

以下、図面に基づき、本発明の好適な実施の形態を説明する。

（第１の実施形態）
図１および図２は、本発明を適用した第１の実施形態である電子カメラのブロック図である。本実施形態に係る電子カメラは、レンズ交換可能な一眼レフタイプのデジタルスチルカメラであり、の固体撮像素子を使用し、一次結像にて撮像するタイプのデジタルスチルカメラである。また、本電子カメラに使用される交換レンズは、銀塩写真を使用するオートフォーカス一眼レフカメラ用のものである。

図１はファインダ観察状態を示し、図２は露光状態を示している。図１において、１は交換レンズであり、この交換レンズ１には撮影光学系２、撮影光学系２の焦点位置を調節する第１の駆動手段３、コントロール回路４が含まれる。５は電子カメラ本体である。電子カメラ本体５と交換レンズ１は着脱可能に結合し、電気信号の授受を行なう。

６は第１のミラーであり、中央部がハーフミラーになっている。図１における第１のミラー６はファインダ観察状態の位置を示している。ファインダ観察状態では、撮影光学系２による被写体像は、第１のミラー６によりファインダスクリーン７に導かれる。ファインダスグリーン７は下面側に拡散面が、また上面側にはフレネルレンズがそれぞれ形成されている。

ファインダスクリーン７に導かれた被写体像は、ファインダスクリーン７の拡散面で結像し、フレネルレンズにより集光される。そして、ペンダプリズム８とファインダレンズ９を通してファインダ像として観察される。

また、ファインダ観察状態では、第１のミラー６の中央部を透過した一部の光束は、第２のミラー１０によりＡＦセンサ１１に導かれる。さらに図において、１２は第１の合焦評価手段であり、ＡＦセンサ１１の出力信号から、焦点のずれ量を算出する。１３は第１の合焦調節手段であり、第１の合焦評価手段１２の評価結果に基づき、交換レンズ１のコントロール回路４を介して撮影光学系２を移動し、撮影光学系２を合焦させる。

上記動作による合焦精度は、第１の合焦評価手段１２の検出精度と、撮影光学系２の移動精度に依存している。ここで得られる精度を撮像面換算で±ｘ１mmとする。

１４はフォーカルプレーンシャッターであり、結像光束の通過遮断を制御する。電子カメラの撮影状態で撮影光学系２によって被写体像を固体撮像素子１７２に結像させる。

１８は画像処理手段であり、固体撮像素子１７２の出力信号を処理して画像のコントラスト情報を取出すと共に、ホワイトバランス、γ処理、カラーマトリックス処理等を行ない、撮影画像を形成する。その撮影画像は最終的にメモリカード３１３等に記憶される。１９は第２の合焦評価手段であり、カメラ制御用ＭＣＵ５３１を介して、画像処理手段１８から得られるコントラスト情報を元にして合焦位置評価を行なう。その合焦評価を元に、コントロール回路４で、第１の駆動手段３をコントロールし、第１の駆動手段３で、撮影光学系２の位置の調整を行なう。

図３において、画像処理手段１８とカメラ制御用ＭＣＵ５３１の詳細説明を行なう。

カメラ制御用マイクロコントローラ（以下、「ＭＣＵ」と略記する）５３１にはレリーズ釦スイッチ５０３、メインスイッチ５０７、が接続されている。

カメラ制御用ＭＣＵ５３１内には、カメラ動作を実行するプログラムを格納したＲＯＭ、変数を記憶するためのＲＡＭ５３１a、上述の補正データやその他のパラメータを記憶するためのＥＥＰＲＯＭ（電気的消去・書込み可能なメモリ）が内蔵されている。カメラ制御用ＭＣＵ５３１は通信線１２０で撮像制御用ＭＣＵ３０４に接続され、このＭＣＵ３０４はカメラ制御用ＭＣＵ５３１の指示に従ってデジタル画像の撮像動作を制御する。撮像制御用ＭＣＵ３０４は、フラッシュメモリ３０６に予め格納されているプログラムに従って、撮像に関わる各種デバイスの制御を行なう。

レリーズ釦スイッチ５０３の押下によるレリーズ動作により、カメラ制御用ＭＣＵ５３１の指示を受け、固体撮像素子１７２（たとえばＣＣＤあるいはＣＭＯＳエリアセンサなど）上に形成された被写体像が光電変換され、その画像信号はＡ／Ｄ変換器３０２でＡ／Ｄ変換され、画像信号処理ＩＣ３０３で色補間処理やフィルタリング処理を行った後、データバス３１１を介して、一旦ＤＲＡＭ３０８に格納される。ＤＲＡＭ３０８に格納されたデジタル画像データは、必要に応じてカラーモニタ３０５に表示される。デジタル画像データは、ＪＰＥＧＩＣ３０７でデータ圧縮され、メモリカード・インタフェース（Ｉ／Ｆと略する）３１０を介して、着脱可能なメモリカード３１３に書き込まれる。また、画像データはシリアルＩ／Ｆ３０９を介して、シリアルバス３１２へも出力でき、ネットワークでの画像データの配布も容易に行なうことができるようになっている。

図４は、ファインダを覗いた時の、測距点の表示である。

このカメラの測距点は、複数１５点有り、３行５列の配置となっている。ここでは、説明の為、左上からＡ１〜Ｃ５と番号を付けている。

この電子カメラ本体５には、図中不指示だが、特開平７−１９１３６０カメラ防振制御装置（キヤノン）に開示されている様な、撮影者の視線を検知して、測距点を視線で選択する機構が組み込まれている。

つぎに、上記構成による電子カメラの動作を、図５のフローチャートを参照しながら説明する。レリーズ釦スイッチ５０３が押されると、測距ステップS１０２から動作が始まる。

（ステップS１０３）ファインダ中の撮影者が見つめている測距点を検出する。

（ステップS１０４）今現在、第１の測距手段と第２の測距手段の偏差を測定する必要があるか判断する。メインスイッチ５０７がオンになった直後の撮影であれば、偏差測定の必要があると判断する。偏差測定の必要があると判断されるとステップS１１０に進む。

（ステップS１１０）１５点有る測距点で、各々、第１の測距手段による測距と第２の測距手段による測距を行ない、その２つの測距値の差を偏差量として算出する。

（ステップS１１１）ステップS１１０で、第１の測距手段による測距、もしくは第２の測距手段による測距が不能で偏差量が求められなかった測距点の偏差量を、周りの測距点の偏差量から補間してもとめる。

（ステップS１１２）測定算出または補間によって求められた１５個の偏差量を、カメラ制御用ＭＣＵ５３１内のＲＡＭ５３１aに記憶させる。

（ステップS１０５）ステップS１０３で選択されていた測距点にて、第１の測距手段で測距する。

（ステップS１０６）選択されている測距点で、現在の焦点距離・絞り値に相当する偏差量を、カメラ制御用ＭＣＵ５３１内のＲＡＭ５３１aから読み出し、第１の測距手段での測距値に論理的に加算し、修正する。

（ステップS１０７）ステップS１０６で修正された測距値を元に、コントロール回路４で第１の駆動手段３を制御し、撮影光学系２を駆動する事で、合焦させる。

（ステップS１０８）一連のカメラ内部の機構を制御して、撮影を行なう。

ちなみに、ステップS１０４で、偏差測定の必要が無いと判断されると、ステップS１０５に進む。

次に、ステップS１１０の処理内容を詳細に図６で説明する。

ステップS１０４で、偏差測定が必要と判断されると、以下のステップS１１０ａからステップＳ１１０ｈを経て、ステップＳ１１２に進む。そのステップを詳細に説明する。

（ステップＳ１１０ａ）ＡＦセンサー１１によって、位相差方式で、測距点A１からC５までの１5点を順次測距する。

（ステップＳ１１０ｂ）ステップS１１０aでの測距値を元に、各測距点毎に、第１のレンズ繰り出し量を算出する。

（ステップＳ１１０ｃ）第１のミラー６を図2の様に退避させる。

（ステップＳ１１０ｄ）フォーカルプレーンシャッター１４を開く。

（ステップＳ１１０ｅ）各測距点において、以下のようにコントラスト式測距（山登りＡＦ）が行われる。

（１）固体撮像素子１７２から、画角中で、測距点の位置に対応した部分の画像の高速読出しが行われる。

（２）画像処理手段１８による画像コントラスト情報取出しが行われる。

（３）第２の合焦評価手段１９による画像コントラスト情報の評価および記憶が行なわれる。前回の評価値がある場合には前回の評価値との比較を行ない、無い場合には評価値の記憶を行なう。

（４）第１の駆動手段３により撮影光学系２を合焦位置に移動する。

上記（１）〜（３）により画像コントラストのピーク位置を検出し、その位置に撮影光学系２の合焦位置を合わせる。この場合、山登りＡＦのためのサーチは、撮像面換算で±ｘ２mm（ｘ２≧ｘ１）の範囲をΔｘmm（Δｘ＜１／２ｘ１）ステップで行われる。±ｘ２mmの範囲のサーチで評価値に有効な変動がなかったときには、予め決められた位置に撮影光学系２の合焦位置が設定される。図７に、撮影光学系２の駆動によるコントラスト変化の状態を模式的に示した。

（ステップＳ１１０ｆ）ステップＳ１１０eで求められた第２のレンズ繰り出し量を記憶する。

（ステップＳ１１０ｇ）各測距点にて、算出記憶された第１のレンズ繰り出し量と第２のレンズ繰り出し量の差分を算出し、記憶する。

（ステップＳ１１０ｈ）フォーカルプレーンシャッター１４を閉じる。

（ステップＳ１１０Ｉ）第１のミラー６を図１の様に復帰させる。

この後、ステップＳ１１１に進む。

次に、ステップS１10ｇの処理内容を詳細に図８と図９で説明する。

ここのステップS１10ｇでは、各測距点にて、算出記憶された第１のレンズ繰り出し量と第２のレンズ繰り出し量の差分を算出し、記憶している。

図８において、一時的に記憶されるデータの概念図を示した。３行５列の測距点に対応した１５個のマトリックスが有り、第１の測距手段によるレンズ繰り出し量に対して、幾らの補正量で、第２の測距手段によるレンズ繰り出し量に一致するかを示した値が書き込まれている。

例えば、測距点A１の欄に書かれた+0.18mmの意味は、第１の測距手段によって求められたレンズ繰り出し量に０．１８mm加算すると、第２の測距手段によって求められたレンズの繰り出し量と一致する事を意味している。

測距点B２の欄に書かれた「測定不能」の意味は、第１の測距手段による測距か、第２の測距手段による測距が不可能であった為、補正量が算出できなかった事を示している。

この図8のデータには、測距した際の焦点距離＝２８mm、絞り値＝F５．６も書き込まれている。

図９は、図８と同様に、焦点距離２００mmの際、測定し一時記憶されたデータを示している。

ここでは、補正量をレンズ繰り出し量（mm）としたが、レンズ繰り出しパルス量や、像面の移動量（mm）を補正量として記憶するカメラとしても良い。

次に、ステップS１１1の処理内容を詳細に図１０と１１で説明する。

ここのステップは、ステップS１１０で、第１の測距手段による測距、もしくは第２の測距手段による測距が不能で偏差量が求められなかった測距点の偏差量を、周りの測距点の偏差量から補間してもとめている。

図１０において、ステップS１１０ｇ時点では、測距点Ｂ２の偏差量が測定不能であった。

そこで、上下と左右の測距点Ｂ1・Ｂ３・A２・C２の偏差量の相加平均値（+0.08）を、測距点Ｂ２の偏差量とし、「補間値＋0.08」として記憶させる。

図１１においても、偏差量が求められなかった測距点Ａ４は、左右と下の測距点Ａ３・Ａ５・Ｂ４の偏差量の相加平均（−０．０６）を偏差量として、「補間値−０．０６」として記憶させる。

ここでは、測定不能であった偏差量の補間方法は、その上下左右の近接する偏差量の相加平均で行なったが、隣接する左右だけの偏差量からの補間や、全体平均による補間や、予め設定した一定値を記憶させても良い。

次に、ステップS１０８撮影動作の処理内容を詳細に図１２で説明する。

（ステップＳ１０８a）交換レンズ１中にある絞り（図中不指示）を設定値まで絞り込む。

（ステップＳ１０８ｂ）第１のミラー６と第２のミラー１０が撮影位置（図２の位置）に退避する。

（ステップＳ１０８ｃ）フォーカルプレーンシャッター１４が開き（退避状態）、撮影光が固体撮像素子１７２に通過し始める。

（ステップＳ１０８ｄ）固体撮像素子１７２の正規の駆動が行なわれ、電子シャッタにより露出時間を制御して撮像動作を行なう。

（ステップＳ１０８ｅ）画像処理手段１８によりホワイトバランス、γ処理、カラーマトリックス処理等を行ない、撮影画像が形成される。

（ステップＳ１０８ｆ）フォーカルプレーンシャッター１４が閉じる（遮断状態に復帰する）。そして、レンズ１の絞りが開放位置に復帰する。また、第１のミラー６と第２のミラー１０がファインダ観察状態に復帰する。

（ステップＳ１０８ｇ）ステップＳ１０８ｆで形成された撮影画像が、一時的にＤＲＡＭ３０８に記憶され、最終的にメモリカード３１３に記憶される。

上記実施形態の合焦動作の精度・範囲関係は、以下のようになっている。（図７参照）
（１）第１の測距手段
・焦点調節範囲 被写体距離無限遠〜至近距離（０．５ｍ等）
像面換算ｘ１（交換レンズに依存）
・合焦検出精度 像面 ±１／２ｘ１mm
・焦点調節分解能 像面 １／２ｘ１mm
・保証合焦精度 像面 ±ｘ１mm以内
（２）第２の測距手段
・焦点調節範囲 像面 ±ｘ２mm（ｘ２≧ｘ１）
・合焦検出分解能 コントラストピークによる
・焦点調節分解能 像面 Δｘmm（Δｘ＜１／２ｘ１）
・保証合焦精度 ±Δｘmm以内
上記に示されているように第１の合焦手段は、焦点調節範囲が広い代わりに焦点調節分解能が必要最小限になっている。この効果により第１の合焦手段は、十分に高速な動作が可能となる。一方、第２の合焦手段は、第１の合焦結果を基に、コントラストピークがあると思われる位置を中心に焦点調節範囲を±ｘ２mmに限定した代わりに、焦点調節分解能を十分に細かいΔｘmmに設定してある。この効果により第２の合焦手段は、作動範囲が狭いので高速動作が可能で、かつ十分に細かい精度で合焦調節を行なうことが可能である。

したがって、この構成によれば第１の測距手段であるレンズ駆動機構とＡＦセンサは、従来の銀塩フィルムを使用したオートフォーカス一眼レフカメラと同じものを使用することが可能となる。また、第２の測距手段であるセンサ出力のコントラスト検知により、第１の測距手段にどのようなセンサを使用したとしても、十分な合焦精度を得ることが可能である。

本実施形態では、（ステップS１０４）で第１の測距手段と第２の測距手段の偏差を測定する必要があるか判断する方法として、メインスイッチ５０７がオンになった直後の撮影であれば、偏差測定の必要があると判断した。

これ以外の判断条件として、
（１）カメラ側に、レンズが着脱された事を検出するセンサを持ち、レンズが交換された直後の撮影である際や、
（２）カメラ内部に経過時間測定手段を持ち、設定された時間を経過した直後の撮影である際、（３）カメラ内部に温度検出手段を持ち、設定した温度範囲を超えた撮影である際に、ステップS１０４で、偏差測定の必要性があると判断しても良い。

（この第１の実施形態での特徴）
この第１の実施形態の構成特有の特徴は、偏差測定後、再び第1の測距手段で測距後、偏差量を考慮して、レンズを合焦させている為、偏差測定時点から被写体が動いた場合も、ピントの合った写真撮影が可能となる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。

なお、本実施形態は第１の実施形態の変形例であるため、対応する部分もしくは部材には同一符号を付し、また重複する部分の説明は省略する。

図１３は、本発明を適用した第２の実施形態に係る電子カメラの概略ブロック図である。

第１の実施形態（図１）と異なる構造は、交換レンズ１内に、カメラの振れ状態を検出する振動検知手段２０１が配置され、カメラのピッチング（上下方向のブレ）とヨーイング（左右方向のブレ）を時系列で計測し、電子カメラ本体５内のカメラ制御用ＭＣＵ５３１による制御で、交換レンズ１内の駆動手段２０３がシフト光学系２０２を、撮影光軸に対して垂直な平面内で移動する事で、撮影画像のブレを低減している。

図１４は露光状態の図であり、第１のミラー６と第２のミラー１０が格納され、フォーカルプレーンシャッター１４が開いている図である。

次に、上記構成による電子カメラの動作を、図１５のフローチャートを参照しながら説明する。レリーズ釦スイッチ５０３が押されると、測距ステップS１０２から動作が始まる。以下、第２の実施形態特有と関連ずるステップのみ説明する。

（ステップS１０３）ファインダ中の撮影者が見つめている測距点を検出する。

（ステップS２０１）前述した振動検知手段２０１でカメラの振動状態を検知して、シフト光学系２０２を駆動する事で、観察中のファインダ像のブレを低減開始する。

（ステップS１０４）今現在、第１の測距手段と第２の測距手段の偏差を測定する必要があるか判断する。交換レンズ1内の振動検知手段２０１は、手ぶれ以外に、カメラのメインスイッチ５０７のオン／オフに関わらず、大きな衝撃の有無も検出し、ある設定値を超える衝撃が有った後の撮影の際は、カメラの測距手段が狂っている可能性が有る為、偏差測定の必要があると判断する。偏差測定の必要があると判断されるとステップS２０２に進む。

（ステップS２０２）信号検知手段２０１で、現在の手ぶれの振幅幅を測定する。

（ステップS２０３）カメラ制御用ＭＣＵ５３１内で、ステップＳ２０２で測定した振幅幅が第２の設定値（＞第１の設定値）に対して大小を判断する。第２の設定値より大きい場合は、手ぶれが非常に大きいので、偏差測定を行なわず、ステップＳ１０５に進む。また、第２の設定値より小さい場合、手ぶれが大きく無いので、偏差測定を行なう為、ステップＳ２０４に進む。

（ステップS２０４）カメラ制御用ＭＣＵ５３１内で、ステップＳ２０２で測定した振幅幅が第１の設定値（＜第２の設定値）に対して大小を判断する。第１の設定値より小さい場合は、手ぶれが小さいので、測距点１５点全ての偏差測定を行なう為、ステップＳ１１０へ進む。第１の設定値より大きい場合は、手ぶれが中位なので、簡略化した偏差測定を行なう為、ステップＳ２０５へ進む。

（ステップS２０５）ステップＳ１０３で選択されている測距点Ｂ４での偏差測定を行なう。この詳細は、先ず第１の測距手段で測距を行ない、第１のレンズ繰出し量を算出する。次に第２の測距手段で測距を行ない、第２のレンズ繰出し量を記憶する。第１のレンズ繰出し量と第２のレンズ繰出し量の差分を算出し一時記憶する。

（ステップS２０６）ステップＳ２０５で偏差測定が可能で有ったか判断する。偏差測定か完了していた場合は、ステップＳ２０９へ進む。図１６の様に、偏差測定が不可能であった場合は、ステップＳ２０７へ進む。

（ステップS２０７）選択されている測距点Ｂ４の左右に隣接する測距点Ｂ３とＢ５の偏差測定し、一時記憶する。

（ステップS２０８）図１７の様に、ステップＳ２０７で測定した２つの偏差量（＋0.04と＋0.08）の平均値を、選択されている測距点Ｂ４の偏差量＋0.06とする。

（ステップS２０９）ステップＳ２０５で算出された偏差量か、ステップＳ２０８で補間された偏差量を記憶し、ステップＳ１０６へ進む。

ステップＳ１０５からＳ１０９は、実施の形態１と同一フローなので説明を省略する。

本実施形態では、ステップＳ２０５で偏差測定をおこなった測距点は、ステップＳ１０３で撮影者が視線により選択した測距点としたが、その他の方法として、カメラ側が１５点ある測距点全てを仮測距して、被写体のいる位置を推定し、自動的に偏差測定を行なう測距点を選択する方法もある。また、中央の測距点Ｂ３で偏差測定を行なっても良い。

（この第2の実施形態での特徴）
この第２の実施形態の構成特有の特徴は、手ぶれが中程度（第1の設定値以上で、第2の設定値以下）の場合、視線入力により、撮影者が撮影したい測距点の偏差測定のみ行なう為ピント精度の高い写真が撮影可能で、且つ偏差測定が早く終わる事が可能である。

（第３の実施形態）
つぎに、本発明の第３の実施形態を説明する。図１８は、本発明を適用した第３の実施形態に係る電子カメラの概略ブロック図である。

第１の実施形態（図1）と異なる部分は、第２のミラー10が無く、位相差方式のＡＦセンサ１１の換わりに、外部アクティブ方式のＡＦセンサー６１１を持つ。この外部アクティブ方式のＡＦセンサー６１１の特徴は、投光部６１１aが被写体に向けて測距用の赤外光を投光し、被写体からの反射光を、受光部６１１ｂで受光し、三角測量の原理で、被写体までの距離を測定（測距）する。よって、暗い被写体に対しても、測距が可能となる特徴がある。

偏差量算出のフローや撮影のフローは、第1の実施の形態と同様の為、説明を省略する。

また、この外部アクティブ方式のＡＦセンサー６１１の換わりに、外部パッシブ方式のＡＦセンサを取り付けても良い。

（この第3の実施形態での特徴）
この第１の実施形態の構成特有の特徴は、第1の測距手段を、外部アクティブ方式のＡＦセンサーにした為、被写体が薄暗くても測距可能となる。

第1の実施形態のファインダ観察状態のブロック図。 露光状態のブロック図。 画像処理手段１８の詳細図。 測距点のファインダ内表示。 撮影のフロー図。 ステップＳ１１０の詳細フロー図。 像面位置とコントラストの関係の概念図。 偏差量一時記憶の概念図１。 偏差量一時記憶の概念図２。 偏差量一時記憶の概念図１。 偏差量一時記憶の概念図２。 撮影動作Ｓ１０８の詳細フロー図。 第２の実施形態のファインダ観察状態のブロック図。 第２の実施形態の露光状態のブロック図。 第２の実施形態の撮影のフロー図。 第２の実施形態の偏差量一時記憶の概念図。 第２の実施形態の偏差量を補間する概念図。 第３の実施形態のファインダ観察状態のブロック図。

符号の説明

１ 交換レンズ
２ 撮影光学系
３ 第１の駆動手段
４ コントロール回路
５ 電子カメラ本体
６ 第１のミラー
７ ファインダスクリーン
８ ペンタプリズム
９ ファインダレンズ
１０ 第２のミラー
１１ AFセンサ
１２ 第１の合焦判断手段
１３ 第１の合焦手段
１４ フォーカルプレーンシャッター
１８ 画像処理手段
１９ 第２の合焦判断手段
１２０ 通信線
１７２ 固体撮像素子（ＣＣＤ）
２０１ 振動検知手段
２０２ シフト光学系
２０３ 駆動手段
３０２ Ａ／Ｄ変換器
３０３ 像信号処理ＩＣ
３０４ 撮像制御用ＭＣＵ（マイクロコントローラ）
３０５ カラーモニタ
３０６ フラッシュメモリ
３０７ ＪＰＥＧ-ＩＣ
３０８ ＤＲＡＭ
３０９ シリアルＩ／Ｆ（インターフェース）
３１０ メモリカードＩ／Ｆ（インターフェース）
３１１ データバス
３１２ シリアルバス
３１３ メモリカード
５０３ レリーズ釦スイッチ
５０７ メインスイッチ
５３１ カメラ制御用ＭＣＵ
５３１a ＲＡＭ
６１１ ＡＦセンサ
６１１ａ 投光部
６１１ｂ 受光部

Claims (14)

1. 第1の測距手段と、第2の測距手段と、
   前記第1の測距手段で得られる合焦位置情報に対する、前記第2の測距手段で得られる合焦位置情報との偏差量を求める偏差測定手段と、
   前記偏差量を記憶する偏差記憶手段と、
   前記偏差測定動作の必要性を判断し実行する偏差測定判断手段と、
   複数の測距点とを持つカメラにおいて、
   各測距点毎に、レンズの各焦点距離毎、各絞り値毎の偏差情報を記憶する多点偏差記憶手段と、
   選択された測距点、設定したレンズの各焦点距離、設定した絞り値の情報を基に、偏差情報を選択する多点偏差選択手段とを持つ事を特徴とするカメラ。
2. 請求項１のカメラにおいて、
   偏差測定手段による偏差測定中、第１の測距手段による測距が不能の測距点と、第２の測距手段による測距が不能の測距点において、その近傍の測距点で求められた複数の偏差量から、補間して偏差量を求める偏差量補間手段を持つ事を特徴とするカメラ。
3. 請求項１から２のカメラにおいて、
   カメラの振動を検出する手段を持ち、
   カメラが振動していないと判断された際は、全ての測距点の偏差測定を行なうが、
   振動が第１の設定値を超えている場合は、ある一点の測距点のみで偏差測定を行ない、
   振動が第２の設定値超えている場合は、偏差測定を禁止する事を特徴とするカメラ。
4. 請求項３のカメラにおいて、
   振動が第１の設定値を超えている場合は、カメラによって自動的に選択されている測距点のみ偏差測定を行なう事を特徴とするカメラ。
5. 請求項３のカメラにおいて、
   振動が第１の設定値を超えている場合は、使用者が任意に選択した測距点のみ偏差測定を行なう事を特徴とするカメラ。
6. 請求項３のカメラにおいて、
   振動が第１の設定値を超えている場合は、画面内の中央に位置する測距点のみ偏差測定を行なう事を特徴とするカメラ。
7. 請求項１から６のカメラにおいて、第1の測距手段は位相差方式測距手段であり、第２の測距手段は、コントラスト方式測距手段である事を特徴とするカメラ。
8. 請求項１から６のカメラにおいて、第1の測距手段は外部アクティブ方式測距手段であり、第２の測距手段は、コントラスト方式測距手段である事を特徴とするカメラ。
9. 請求項１から６のカメラにおいて、第1の測距手段は外部パッシブ方式測距手段であり、第２の測距手段は、コントラスト方式測距手段である事を特徴とするカメラ。
10. 請求項１から９のカメラにおいて、
    カメラ全体の電源を制御するスイッチを持ち、
    前記偏差測定判断手段は、
    前記スイッチがオンになった後の撮影である事を検知した際、
    偏差測定動作の必要性が有ると判断する事を特徴とするカメラ。
11. 請求項１から９のカメラにおいて、
    カメラ本体に対して、交換可能なレンズを持ち、
    前記偏差測定判断手段は、
    前記レンズが交換された直後の撮影である事を検知した際、
    偏差測定動作の必要性が有ると判断する事を特徴とするカメラ。
12. 請求項１から９のカメラにおいて、
    最後に撮影した時刻からの経過時間を測定する経過時間測定手段を持ち、
    前記偏差測定判断手段は、
    撮影時に、前記経過時間が、設定された時間を超えている際、
    偏差測定動作の必要性が有ると判断する事を特徴とするカメラ。
13. 請求項１から９のカメラにおいて、
    カメラに加わる加速度を測定する加速度測定手段を持ち、
    前記偏差測定判断手段は、
    最後に撮影した後から現時刻の間に、前記加速度手段が設定した値以上の加速度を検知した際、
    偏差測定動作の必要性が有ると判断する事を特徴とするカメラ。
14. 請求項１から９のカメラにおいて、
    カメラの温度測定する温度測定手段を持ち、
    前記偏差測定判断手段は、
    前記温度測定手段によって、設定している温度範囲を超える温度を検知した際、
    偏差測定動作の必要性が有ると判断する事を特徴とするカメラ。

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