JP2006258949A

JP2006258949A - 自動焦点カメラ

Info

Publication number: JP2006258949A
Application number: JP2005073433A
Authority: JP
Inventors: Tsuyako Matsushita; 艶子松下
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2005-03-15
Filing date: 2005-03-15
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2025-03-15
Also published as: JP4797406B2

Abstract

【課題】撮影レンズの焦点距離や補助光投影装置の種類によらず自動焦点検出が行える複数の焦点検出領域（ＡＦエリア）を用いる自動焦点カメラを提供すること。
【解決手段】被写体の輝度又はコントラストが低い場合に、前記被写体に焦点検出用パターンを投影し、前記焦点検出用パターンの反射光を用いて焦点検出する複数の焦点検出領域からなる焦点検出手段を有し、前記焦点検出結果に基づき焦点調節する自動焦点カメラにおいて、前記カメラに装着された撮影レンズからの情報と、前記焦点検出用パターンを投影する補助光投影装置からの情報に基づき、前記複数の焦点検出領域の中から焦点検出を実行する少なくとも１つの焦点検出領域を選択する制御手段を具備してなる自動焦点カメラ。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動焦点カメラに関し、特に複数の焦点検出領域（ＡＦエリア）を有する自動焦点カメラに関する。

最近、複数の焦点検出領域（ＡＦエリア）を有し、被写体が暗い場合に焦点検出用の縞模様パターンを被写体に投影して、被写体に投影された縞模様パターンからの反射光を用いて自動焦点検出を行う自動焦点カメラが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−３３７２６４号公報

しかしながら、従来の自動焦点カメラでは、撮影レンズの焦点距離を変更した時や外部の補助光投影装置を使用した時に被写体に投影された縞模様のパターンが、複数の焦点検出領域（ＡＦエリア）のうち選択された焦点検出領域（ＡＦエリア）から外れてしまい、焦点検出が正しく行われないと言う問題がある。

本発明は上記問題に鑑みて行われたものであり、複数の焦点検出領域（ＡＦエリア）を有し、撮影レンズの焦点距離や補助光投影装置の種類によらず自動焦点検出が行える自動焦点カメラを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、被写体の輝度又はコントラストが低い場合に、前記被写体に焦点検出用パターンを投影し、前記焦点検出用パターンの反射光を用いて焦点検出する複数の焦点検出領域からなる焦点検出手段を有し、前記焦点検出結果に基づき焦点調節する自動焦点カメラにおいて、前記カメラに装着された撮影レンズからの情報と、前記焦点検出用パターンを投影する補助光投影装置からの情報に基づき、前記複数の焦点検出領域の中から焦点検出を実行する少なくとも１つの焦点検出領域を選択する制御手段を具備してなることを特徴とする自動焦点カメラを提供する。

また、本発明にかかる自動焦点カメラでは、前記補助光投影装置からの情報は、前記制御手段に通信されることが好ましい。

また、本発明にかかる自動焦点カメラでは、前記補助光投影装置からの情報は、少なくとも前記焦点検出用パターンの照射範囲に関する情報であることが好ましい。

また、本発明にかかる自動焦点カメラでは、前記制御手段は、前記選択された焦点検出領域の位置が前記焦点検出用パターンを投影した位置から外れている場合、前記選択された焦点検出領域を前記選択された焦点検出領域の近傍で、かつ前記焦点検出用パターンが投影されている位置にある前記焦点検出領域に変更して焦点検出することが好ましい。

また、本発明にかかる自動焦点カメラでは、前記焦点検出手段は、複数の前記焦点検出領域を含む複数のグループに区分され、前記制御手段は、前記グループ内全ての前記焦点検出領域の位置が前記焦点検出用パターンを投影した位置から外れている場合、当該グループの前記焦点検出領域を使用不可に設定することが好ましい。

また、本発明にかかる自動焦点カメラでは、前記焦点検出手段は、複数の前記焦点検出領域を含む複数のグループに区分され、前記制御手段は、前記グループ内の前記焦点検出領域の１つ又はそれ以上の焦点検出領域の位置が前記焦点検出用パターンを投影した位置から外れている場合、前記外れた焦点検出領域を前記グループの近傍で、かつ前記焦点検出用パターンが投影されている位置にある前記焦点検出領域に変更して焦点検出を行うことが好ましい。

また、本発明にかかる自動焦点カメラでは、前記焦点検出手段は、複数の前記焦点検出領域を含む複数のグループに区分され、前記制御手段は、前記グループ内の前記焦点検出領域の１つ又はそれ以上の焦点検出領域の位置が前記焦点検出用パターンを投影した位置から外れている場合、前記外れた焦点検出領域の焦点検出動作に対する寄与率を前記焦点検出用パターンが投影されている位置にある前記焦点検出領域の焦点検出動作に対する寄与率に比べ小さく設定して焦点検出を行うことが好ましい。

本発明によれば、複数の焦点検出領域（ＡＦエリア）を有し、撮影レンズの焦点距離や補助光投影装置の種類によらず自動焦点検出が行える自動焦点カメラを提供することができる。

以下、本発明の一実施の形態に関し図面を参照しつつ説明する。

図１は、補助光投影装置を本発明にかかる自動焦点カメラに搭載した概略構成図を示す。図２は、ファインダ内における投影された焦点検出用パターンと焦点検出領域（以後、ＡＦエリアと記す）の位置関係の一例であり、（ａ）は選択されたＡＦエリアの一部が焦点検出パターンから外れている場合を、（ｂ）は（ａ）で外れたＡＦエリアに換わって列方向に代替ＡＦエリアを再設定した場合を示す。図３は、ファインダ内における投影された焦点検出用パターンと焦点検出領域（以後、ＡＦエリアと記す）の位置関係の別の例であり、（ａ）は選択されたＡＦエリアの一部が焦点検出パターンから外れている場合を、（ｂ）は（ａ）で外れたＡＦエリアに換わって行方向代替ＡＦエリアを再設定した場合を示す。図４は、ファインダ内における投影された焦点検出用パターンと焦点検出領域（以後、ＡＦエリアと記す）の位置関係の別の例であり、（ａ）は選択されたＡＦエリアの一部が焦点検出パターンから外れている場合を、（ｂ）は（ａ）で外れたＡＦエリアに換わって行方向、列方向、及び対角方向に代替ＡＦエリアを再設定した場合を示している。図５は、本発明の実施の形態を説明するフローチャートである。

（実施の形態）
図１において、撮影レンズ１は、被写界の光を入射させメインミラー３はこの入射された光を焦点検出系と不図示のファインダ系とに分割する。焦点検出系への光線５はメインミラー３を通過後サブミラー７で反射されて焦点検出手段９に入射し、自動焦点調節のための測距に使用されるとともに、被写体から入射した光の輝度あるいはコントラストが検出されＣＰＵ１１に送られる。ＣＰＵ１１からの入射光の輝度あるいはコントラストの情報は、補助光投影装置Ａの判定手段１３に送られ、被写体の輝度あるいはコントラストが低いと判断された場合には、補助光投影手段１５から被写体上に後述する縦縞模様と横縞模様の組み合わせパターンから成る焦点検出用パターン２０（図２参照）を投影する。なお、焦点検出用パターン２０に用いられる縞模様は縦縞模様、横縞模様に限らず傾斜した縞模様を用いても良い。縞模様の方向は後述する測距センサーの形状に依存する。

また、撮影レンズ１の焦点距離情報、最短合焦距離情報、最遠合焦距離情報、現在の距離情報等がレンズ情報入手手段２１を介して入手され、ＣＰＵ１１に送られる。これらのレンズ情報に基づいてＣＰＵ１１から補助光投影手段１５に焦点検出用パターン２０の投影倍率が指示される。補助光投影手段１５では、ＣＰＵ１１の指示に基づき、被写体に向けて所定倍率の焦点検出用パターン２０を設定して被写体に向けて焦点検出用パターン２０が投影される。

投影された焦点検出用パターン２０の反射光を撮影レンズ１、メインミラー３、サブミラー７を介して焦点検出手段９に入射し、焦点検出手段９に配設された測距センサーにより焦点検出を行う。自動焦点調節は、焦点検出手段９によって被写体の焦点ずれが検出された後、ＣＵＰ１１を介して不図示のレンズ駆動装置を制御し、焦点調節が行われる。焦点検出手段９からの信号に基づき合焦が行われた後、メインミラー３が跳ね上げられ、シャッター１７が動作し、ＣＣＤ１９に被写体像が結像される。このようにして、補助光投影装置Ａを搭載する自動焦点カメラが構成されている。

なお、判定手段１３は、カメラ側に設けられていても良い。また、補助光投影装置Ａは自動焦点カメラに内蔵されていても良いし、自動焦点カメラの外部に、例えば、外付けフラッシュと一体にして配置されていても良い。あるいは、カメラと通信可能なものとして、カメラとは離れた位置に配置されるようにしても良い。

図２は、ファインダ２３内における焦点検出パターン２０と焦点検出手段９に配設された複数のＡＦエリア２５（本実施の形態の場合１３×９＝１１７箇所）の位置関係を模式的に示している（ＡＦエリア２５は撮影者には見えない）。複数のＡＦエリア２５を有する自動焦点カメラでは、色々な焦点検出方法が行われている。このうち、複数のＡＦエリア２５の中から選択した複数のＡＦエリアを使って焦点検出を行う方法について説明するが他の方法についても同様である。図２は、１１７箇所のＡＦエリア２５のうち選択された４箇所のＡＦエリア２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄで焦点検出を行う場合を示している。なお、選択するＡＦエリアの数や場所は撮影者が任意に指定することも、自動焦点カメラが内蔵する情報で自動的に設定することも可能である。また、ＡＦエリア２５をグループ選択して用いることや、個別に選択して用いても良い。

撮影者がＡＦエリアを２５ａ〜２５ｄの４箇所に選択した際、ＣＰＵ１１は、レンズ情報入手手段２１からの撮影レンズ１の情報と、補助光投影装置Ａからの焦点検出用パターン２０の情報から、不図示の被写体上で投影された焦点検出用パターン２０内に選択ＡＦエリア２５ａ〜２５ｄが存在するかどうかを判定する。そして、図２（ａ）に示すように、選択されたＡＦエリア２５ａ〜２５ｄの一部（例えば、２５ａ、２５ｂ）が焦点検出用パターン２０から外れている場合、図２（ｂ）に示すように、選択されたＡＦエリア２５ａ〜２５ｄの近傍で焦点検出用パターン２０が照射される領域にある代替ＡＦエリア（例えば、２５ａ’、２５ｂ’）に変更して焦点検出が確実に行えるようにする。

この際、焦点検出用パターン２０から外れたＡＦエリア２５ａ、２５ｂに代わって選択される代替ＡＦエリア２５ａ’、２５ｂ’は、先に選択されて外れたＡＦエリア２５ａ、２５ｂの行、列、または対角線上のＡＦエリアのうち最も近傍に位置するＡＦエリアで焦点検出用パターン２０が照射される位置に変更する。図２（ａ）、（ｂ）は列方向に代替ＡＦエリアを再設定した場合を、図３（ａ）、（ｂ）は行方向代替ＡＦエリアを再設定した場合を、図４（ａ）、（ｂ）は行方向、列方向、及び対角方向に代替ＡＦエリアを再設定した場合をそれぞれ例示的に示している。図４の場合、焦点検出用パターン２０から外れたＡＦエリア２５ａ，２５ｂ、２５ｄを代替ＡＦエリア２５ａ’、２５ｂ’、２５ｄ’にそれぞれ再設定している。

続いて、図５に示す動作フローを用いて本実施の形態にかかる自動焦点カメラの動作を説明する。ＡＦエリアの選択は撮影者によって事前に終了しているものとする。

（ステップＳ１）
不図示のレリーズを半押しして、被写体への自動焦点合わせがスタートする。

（ステップＳ２）
ＣＰＵ１１は、撮影レンズ１から焦点距離情報等のレンズ情報をレンズ情報入手手段２１を介して受信する。

（ステップＳ３）
ＣＰＵ１１は、自動焦点カメラに搭載された、または外付けされた補助光投影装置Ａの補助光投影手段１５から焦点検出用パターン２０の照射範囲に関する情報を受信する。

（ステップＳ４）
ＣＰＵ１１は、撮影レンズ１からの情報と補助光投影手段１５からの情報を基に、自動焦点カメラに搭載されているＡＦエリアのうち選択されたＡＦエリアが補助光投影手段１５から投影される焦点検出用パターン２０の領域内に設定されているかを判定する。判定の結果、選択されたＡＦエリアの全てが焦点検出用パターン２０の照射範囲内にある場合にはステップＳ５に、選択されたＡＦエリアの一部が焦点検出用パターン２０の照射範囲から外れる場合にはステップＳ６に進む。

（ステップＳ５）
選択されたＡＦエリアが投影される焦点検出用パターン２０の照射範囲内にあるので選択されたＡＦエリアを使用するように確定する。

（ステップＳ６）
選択されたＡＦエリアの一部または全てが投影される焦点検出用パターン２０の照射範囲から外れるので、焦点検出用パターン２０の投影範囲から外れるＡＦエリアを、上述の説明に従って代替ＡＦエリアに変更して自動焦点検出するＡＦエリアを確定する。

（ステップＳ７）
補助光投影装置Ａから被写体に向けて焦点検出用パターン２０を照射する。

（ステップＳ８）
選択されたＡＦエリアで焦点検出を行い、選択されたＡＦエリアが被写体に合焦するまで撮影レンズ１を不図示のレンズ駆動手段を駆動して、被写体に合焦した時に撮影者に合焦表示等で警告する。警告を確認した撮影者はレリーズを全押しして被写体を撮影し一連の動作は終了する。

この様に、本実施の形態の自動焦点カメラによれば、補助光投影装置Ａと撮影レンズ１からの情報に基づき、自動焦点カメラに搭載されている複数のＡＦエリアのうち選択された個別またはグループ化されたＡＦエリアが、補助光投影装置Ａから投影される焦点検出用パターン２０の照射領域内にあるかを判定する。選択されたＡＦエリアの一部または全部が焦点検出用パターン２０の照射領域から外れる場合には、外れたＡＦエリアを焦点検出パターン２０が照射される領域の代替ＡＦエリアに変更することにより確実な焦点検出が可能となる。この結果、自動焦点カメラの撮影レンズを交換した場合や補助光投影装置が替わった場合でも、それぞれの情報をＣＰＵが受信して照射される焦点検出パターン２０の照射領域に選択されたＡＦエリアと代替ＡＦエリアを設定することができ確実な焦点検出が可能となる。

なお、本実施の形態では、焦点検出用パターン２０の照射領域から外れたＡＦエリアに対して代替ＡＦエリアを設定しているが、代替ＡＦエリアを設定せずに、撮影者に警告を発すると共に、代替候補のＡＦエリアを表示して撮影者がＡＦエリアを変更することができるようにしても良い。

また、外れたＡＦエリア（例えば、２５ａ、２５ｂ）を代替ＡＦエリアに再設定する代わりに焦点検出動作への寄与を外れていないＡＦエリア（例えば、２５ｃ、２５ｄ）に比べて小さくするように構成しても良い。

また、外れたＡＦエリア（例えば、２５ａ、２５ｂ）を代替ＡＦエリアに再設定する代わりに焦点検出動作時に使用不可にするように構成しても良い。

また、自動焦点カメラは、ＣＣＤ等の撮像素子を用いたデジタルカメラに限らず銀塩フイルムカメラ等であっても良い。

なお、上述の実施の形態は例に過ぎず、上述の構成や形状に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。

補助光投影装置を本発明にかかる自動焦点カメラに搭載した概略構成図を示す。ファインダ内における投影された焦点検出用パターンとＡＦエリアの位置関係の一例であり、（ａ）は選択されたＡＦエリアの一部が焦点検出パターンから外れている場合を、（ｂ）は（ａ）で外れたＡＦエリアに換わって列方向に代替ＡＦエリアを再設定した場合を示す。ファインダ内における投影された焦点検出用パターンとＡＦエリアの位置関係の別の例であり、（ａ）は選択されたＡＦエリアの一部が焦点検出パターンから外れている場合を、（ｂ）は（ａ）で外れたＡＦエリアに換わって行方向代替ＡＦエリアを再設定した場合を示す。ファインダ内における投影された焦点検出用パターンとＡＦエリアの位置関係の別の例であり、（ａ）は選択されたＡＦエリアの一部が焦点検出パターンから外れている場合を、（ｂ）は（ａ）で外れたＡＦエリアに換わって行方向、列方向、及び対角方向に代替ＡＦエリアを再設定した場合を示している。本発明の実施の形態を説明するフローチャートである。

符号の説明

１撮影レンズ
３メインミラー
７サブミラー
９焦点検出手段
１１ＣＰＵ
１３判定手段
１５補助光投影手段
１７シャッタ
１９ＣＣＤ（撮像素子）
２０焦点検出用パターン
２１レンズ情報入手手段
２３ファインダ
２５ＡＦエリア
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ選択されたＡＦエリア
２５ａ’、２５ｂ’、２５ｄ’ 代替ＡＦエリア

Claims

被写体の輝度又はコントラストが低い場合に、前記被写体に焦点検出用パターンを投影し、前記焦点検出用パターンの反射光を用いて焦点検出する複数の焦点検出領域からなる焦点検出手段を有し、前記焦点検出結果に基づき焦点調節する自動焦点カメラにおいて、
前記カメラに装着された撮影レンズからの情報と、前記焦点検出用パターンを投影する補助光投影装置からの情報に基づき、前記複数の焦点検出領域の中から焦点検出を実行する少なくとも１つの焦点検出領域を選択する制御手段を具備してなることを特徴とする自動焦点カメラ。
前記補助光投影装置からの情報は、前記制御手段に通信されることを特徴とする請求項１に記載の自動焦点カメラ。
前記補助光投影装置からの情報は、少なくとも前記焦点検出用パターンの照射範囲に関する情報であることを特徴とする請求項１または２に記載の自動焦点カメラ。
前記制御手段は、前記選択された焦点検出領域の位置が前記焦点検出用パターンを投影した位置から外れている場合、前記選択された焦点検出領域を前記選択された焦点検出領域の近傍で、かつ前記焦点検出用パターンが投影されている位置にある前記焦点検出領域に変更して焦点検出することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の自動焦点カメラ。
前記焦点検出手段は、複数の前記焦点検出領域を含む複数のグループに区分され、
前記制御手段は、前記グループ内全ての前記焦点検出領域の位置が前記焦点検出用パターンを投影した位置から外れている場合、当該グループの前記焦点検出領域を使用不可に設定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の自動焦点カメラ。
前記焦点検出手段は、複数の前記焦点検出領域を含む複数のグループに区分され、
前記制御手段は、前記グループ内の前記焦点検出領域の１つ又はそれ以上の焦点検出領域の位置が前記焦点検出用パターンを投影した位置から外れている場合、前記外れた焦点検出領域を前記グループの近傍で、かつ前記焦点検出用パターンが投影されている位置にある前記焦点検出領域に変更して焦点検出を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の自動焦点カメラ。
前記焦点検出手段は、複数の前記焦点検出領域を含む複数のグループに区分され、
前記制御手段は、前記グループ内の前記焦点検出領域の１つ又はそれ以上の焦点検出領域の位置が前記焦点検出用パターンを投影した位置から外れている場合、前記外れた焦点検出領域の焦点検出動作に対する寄与率を前記焦点検出用パターンが投影されている位置にある前記焦点検出領域の焦点検出動作に対する寄与率に比べ小さく設定して焦点検出を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の自動焦点カメラ。