JP3790835B2 - 電子カメラ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焦点制御の方式を複数備えた電子カメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子カメラにおいて、コントラストＡＦ（オートフォーカス）方式の焦点制御機構を備えたものが知られている。
この種の電子カメラでは、内部の固体撮像素子において、被写体像の画像信号を逐次に撮像する。電子カメラは、この画像信号から焦点検出エリア内の信号を選抜した後、空間周波数のバンドパスフィルタなどを通して、画像信号の高域成分を抽出する。
【０００３】
次に、電子カメラは、この高域成分に検波処理や積分処理などを施して、高域成分のピーク値もしくは振幅平均値などを検出する。
これらのピーク値や振幅平均値は、いずれも被写体像のコントラストに応じて変化する量（以下、このような量を「コントラスト量」という）である。
【０００４】
電子カメラは、このコントラスト量が大きくなる方向へ撮影光学系を少しずつ繰り出しことにより、合焦位置を山登り式に探る。このような焦点移動を繰り返し行うことにより、電子カメラの撮影光学系は、合焦位置に到達する。
一方、レンジファインダ式の銀塩カメラなどでは、公知のパッシブ測距やアクティブ測距などの外光式測距を用いて、被写体までの距離を計るものが知られている。
【０００５】
この種の銀塩カメラでは、この被写体距離の値に基づいて撮影光学系の合焦位置を直に算出し、撮影光学系をその合焦位置まで一直線に移動させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなコントラストＡＦ方式の電子カメラでは、山登り式に合焦位置を探るため、撮影光学系を間欠的に何度も動かす必要があった。そのため、合焦状態に到達するまでの時間（以下、「合焦時間」という）が一般的に長いという問題点があった。
【０００７】
また、被写体ごとにコントラスト量の個体差が大きいため、コントラスト量がどこで最大値をとるかを一概に予想することは困難であった。そのため、たとえコントラスト量が低くても撮影光学系を大きく繰り出すことはできなかった。このような理由から、合焦位置までの移動距離に比例して、合焦時間が長くなるという問題点があった。
【０００８】
特に最近では、通常撮影域からマクロ域までの広い範囲を１つの撮影光学系でカバーする電子カメラが増えている。このような電子カメラでは、撮影光学系の繰り出し長が長くなるため、合焦位置までの平均的な移動距離も長い。そのため、このような電子カメラにおいては、平均的な合焦時間が非常に長くなってしまうという問題点があった。
【０００９】
また最近では、焦点制御の高精度化を望む声に応えるため、撮影光学系の焦点調節の段数を細かく制御する電子カメラが増えている。このような電子カメラでは、コントラスト量を細かな段数ごとに実測しなければならず、合焦時間が余計に長くかかるという問題点があった。
上述したような理由により、電子カメラの合焦時間が長くなると、レリーズタイムラグ（レリーズを押してから撮影開始までのタイムラグ）が無視できなくなり、貴重なシャッタチャンスを逃すなどの不具合が頻繁に生じてしまう。
【００１０】
一方、上述した不具合を解決するために、銀塩カメラなどで実用化されている外光式測距を用いて、電子カメラの焦点制御を高速に行うことも考えられる。
しかしながら、外光式測距では、身近な被写体に対して、測距域と被写体との位置ずれ（以下、「パララックス」という）が大きく生じる。特に、電子カメラでは、メモ代わりに身近な小物（書類や時刻表など）を撮影する機会が一般的に多くなる。そのため、パララックスの大きな状態で撮影される頻度が高く、ピンボケの画像を撮影してしまうなどの不具合を頻繁に生じてしまう。
【００１１】
また、このようなパララックスを機構的に解消するためには、測距域を被写体距離に応じて移動するなどの機構を電子カメラに搭載しなければならず、電子カメラが大型化するなどの問題点があった。
そこで、請求項１に記載の電子カメラでは、上述の問題点を解決するために、合焦時間を効率的に短縮しつつ、外光式測距におけるパララックスの影響も軽減できる電子カメラを提供することを目的とする。
さらに、請求項１に記載の電子カメラでは、合焦精度をより高めることができる電子カメラを提供することを目的とする。
【００１２】
請求項２，３に記載の電子カメラでは、被写体距離の特定範囲において、撮影者が焦点調節の方式を自由選択することができる電子カメラを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
図１は、請求項１〜３に記載の発明に対応する原理ブロック図である。
請求項１に記載の発明は、撮影光学系Ｚを介して結像される光像を撮像して、画像信号を生成する撮像手段１と、撮像手段１により生成された画像信号を取り込み、該画像信号のコントラスト量を検出するコントラスト検出手段２と、コントラスト検出手段２により検出されたコントラスト量が極大値をとる位置まで、撮影光学系Ｚの焦点移動を行うコントラスト焦点制御手段３と、撮影光学系Ｚとは別の光学系を介して、被写体までの距離を測定する外光式測距手段４と、外光式測距手段４により測定された被写体までの距離に基づいて、撮影光学系Ｚの合焦位置を求め、該合焦位置まで撮影光学系Ｚの焦点移動を行う外光式焦点制御手段５と、外部からの切り換え操作に応じて撮影光学系Ｚの繰り出し範囲を変更して、接写用のマクロモードと非マクロモードとを切り換えるマクロ設定手段６と、マクロ設定手段６により非マクロモードが設定された状態では、外光式焦点制御手段５による焦点制御の後に、コントラスト焦点制御手段３による焦点制御を補足的に実行し、マクロモードが設定された状態では、コントラスト焦点制御手段３による焦点制御を実行する制御手段７と、コントラスト焦点制御手段３において補足的な焦点制御を行った際の焦点移動量に応じて、焦点移動の補正値を記憶する補正値記憶手段とを備えてなり、外光式焦点制御手段５は、前記補正値記憶手段に過去記憶された補正値に基づいて、前記合焦位置を補正することを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子カメラにおいて、撮影光学系Ｚの繰り出し範囲は、マクロモードと非マクロモードとにおいて重複範囲を有することを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電子カメラにおいて、マクロモードにおける繰り出し範囲は、被写体距離５０cm以下に合焦する繰り出し範囲であり、非マクロモードにおける繰り出し範囲は、被写体距離３０cm以上に合焦する繰り出し範囲であることを特徴とする。
【００１７】
（作用）
請求項１にかかわる電子カメラでは、マクロ設定手段６が、外部からの切り換え操作を受け付けて、接写用のマクロモードと非マクロモードとを切り換える。
制御手段７は、この非マクロモードの状態では、外光式焦点制御手段５を駆動することにより、外光式測距に基づく焦点制御を実施する。一方、マクロモードの状態では、コントラスト焦点制御手段３を駆動することにより、コントラストＡＦ式の焦点制御を実施する。
【００１８】
このような作用により、非マクロモードでは、外光式測距に基づく合焦位置まで迅速に焦点移動することが可能となり、電子カメラの合焦時間が格段に短縮する。
一方、マクロモードでは、コントラストＡＦ式の焦点制御を行うため、測距域と被写体との間にパララックスを生じることがなく、パララックスに起因するピンボケなどの不具合が解消する。
【００１９】
さらに、コントラストＡＦ式の焦点制御を行う範囲が、従来の全域からマクロ域に狭く限定されるため、コントラストＡＦ式の焦点制御に要する平均的な合焦時間も短縮される。
また、請求項１にかかわる電子カメラでは、制御手段７が、外光式焦点制御手段５による焦点制御に後続して、コントラスト焦点制御手段３による焦点制御を補足的に実行する。
さらに、請求項１にかかわる電子カメラでは、コントラスト焦点制御手段３による補足的な焦点制御が行われた際に、補正値記憶手段が、このときの焦点移動量に対応した補正値を記憶する。
外光式焦点制御手段５は、このようにして過去記憶された補正値を用いて、測距値から算出する合焦位置を補正する。
請求項２，３にかかわる電子カメラでは、撮影光学系Ｚの繰り出し範囲が、マクロモードと非マクロモードとにおいて重複する。
【００２０】
したがって、この重複範囲内において合焦する被写体については、撮影者がマクロモードか否かを切り替えることにより、「コントラストＡＦ式の焦点制御」と「外光式測距の焦点制御」とを自由に選択することが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明における実施の形態を説明する。
図２は、実施形態を示す図である。
図２において、電子カメラ１１の前面に撮影レンズ１２が取り付けられ、撮影レンズ１２の像空間側には、撮像素子１３が配置される。
【００２３】
この撮像素子１３は、ＣＣＤ駆動回路１４を介して制御ＣＰＵ１５に接続されて、電子シャッタなどのタイミングが制御される。
一方、撮像素子１３の画像出力は、γ補正，色信号処理およびＡ／Ｄ変換を行う信号処理部１６に入力され、信号処理部１６のディジタル出力は、公知の画像圧縮処理を行うＪＰＥＧ処理部１７に入力される。これらの信号処理部１６およびＪＰＥＧ処理部１７は、制御ＣＰＵ１５との間で画像信号のやり取りを行う。
【００２４】
また、制御ＣＰＵ１５のＰＷＭ（パルス幅変調）出力は、レンズ駆動回路１８を介して、正逆の両方向に回転可能なモータ１９に供給される。このモータ１９の回転力は、フォーカルレンズ（撮影レンズ１２内に設けられた焦点調節用の移動光学系）を前後に駆動するレンズ駆動機構２０に伝達される。
【００２５】
さらに、モータ１９の回転軸には、エンコーダ２１が配置され、エンコーダ２１の出力端子は、制御ＣＰＵ１５に接続される。
一方、電子カメラ１１の前面には、パッシブ測距部２２およびＡＦ補助光照射部２３が配置され、これらは制御ＣＰＵ１５にそれぞれ接続される。
また、電子カメラ１１の筐体には、次のようなスイッチ群２５〜３０がそれぞれ配置される。
【００２６】
まず、クローズアップスイッチ（ＣＵＳ）２５は、オン操作により接写用のマクロモードが設定され、オフ操作により通常撮影用の非マクロモードが設定されるスイッチである。
半押しスイッチ（Ｓ１）２６は、レリーズ半押しにより導通するスイッチである。
【００２７】
全押しスイッチ（Ｓ２）２７は、レリーズ全押しにより導通するスイッチである。
電源スイッチ（ＭＳＷ）２８は、電子カメラ１１の主電源スイッチである。
フォーカスロック選択スイッチ（ＡＦＣ）２９は、合焦時にフォーカスロックを行うか（シングルＡＦモード）、撮影時まで断続的に焦点制御を継続するか（コンティニアスＡＦモード）を選択するためのスイッチである。
【００２８】
フォーカスモード選択スイッチ（ＡＦＭ）３０は、常時に焦点制御を行うか（常時ＡＦモード）、レリーズの半押し時のみ焦点制御を行うか（半押しＡＦモード）を選択するためのスイッチである。
その他、電子カメラ１１には、画像信号などを記録するためのメモリカード３１、レンズ絞りを開閉するための絞り駆動部３２、スピードライト３４に駆動電圧を供給するための閃光部３３などが配置され、それぞれ制御ＣＰＵ１５に接続される。
【００２９】
なお、本実施形態と請求項１〜３に記載の発明との対応関係については、撮像手段１は撮像素子１３に対応し、コントラスト検出手段２は制御ＣＰＵ１５の「信号処理部１６の画像信号からコントラスト量を検出する機能」に対応し、コントラスト焦点制御手段３は、レンズ駆動回路１８，モータ１９，レンズ駆動機構２０および制御ＣＰＵ１５の「コントラスト量に応じて焦点制御を行う機能」に対応し、外光式測距手段４はパッシブ測距部２２および制御ＣＰＵ１５の「一対の光像の位相差に基づいて被写体距離を算出する機能」に対応し、外光式焦点制御手段５は、レンズ駆動回路１８，モータ１９，レンズ駆動機構２０，エンコーダ２１および制御ＣＰＵ１５の「被写体距離に応じて焦点制御を行う機能」に対応し、マクロ設定手段６は、クローズアップスイッチ２５に対応し、制御手段７は制御ＣＰＵ１５の「クローズアップスイッチ２５のスイッチ状態に応じて、焦点制御方式を切り換える機能」に対応する。
【００３０】
図３〜６は、本実施形態の動作を説明する流れ図である。
図７は、本実施形態における合焦範囲の一例を示す図である。
以下、図３に示す流れ図に沿って、常時ＡＦモード時における電子カメラ１１の動作を説明する。
（常時ＡＦモード時の動作）
まず、電源スイッチ２８を介して電子カメラ１１に主電源が供給される。この状態で半押しスイッチ２６が押されると（図３Ｓ１）、制御ＣＰＵ１５は、フォーカスモード選択スイッチ３０におけるモード選択を判断する（図３Ｓ２）。
【００３１】
ここで、半押しＡＦモードが選択されている場合、制御ＣＰＵ１５は、図４に示すステップＳ２０に動作を移行する。
一方、ステップＳ２において、常時ＡＦモードが選択されている場合、制御ＣＰＵ１５は、引き続きクローズアップスイッチ２５におけるモード選択を判断する（図３Ｓ４）。
【００３２】
ここで、非マクロモード（３０cm以上離れた被写体を撮影するモード）が選択されている場合、制御ＣＰＵ１５は、後述するパッシブＡＦを完了した後に（図３Ｓ５）、ステップＳ１０に動作を移行する。
一方、ステップＳ４において、マクロモード（被写体距離が２０cmから５０cmまでの身近な被写体を撮影モード）が選択されている場合、制御ＣＰＵ１５は、被写体距離５０cmに相当する合焦位置に、撮影レンズ１２内のフォーカルレンズをとりあえず移動する（図３Ｓ６）。
【００３３】
このようなレンズの移動後に、制御ＣＰＵ１５は、フォーカスロック選択スイッチ２９におけるモード選択を判断する（図３Ｓ７）。ここで、コンティニアスＡＦモードが選択されていると、制御ＣＰＵ１５は、全押しスイッチ２７が押されていないことを確認した後に（図３Ｓ８のＮＯ側）、ステップＳ９に動作を移行する。また、この時点において全押しスイッチ２７が押されていれば（図３Ｓ８のＹＥＳ側）、シャッタ操作を優先するためにステップＳ１６へ動作を移行して撮影処理を即座に実行する。
【００３４】
一方、ステップＳ７において、シングルＡＦモードが選択されていると、制御ＣＰＵ１５は、後述するコントラストＡＦ動作を実行する（図３Ｓ９）。
このようにして、ステップＳ５もしくはＳ９において焦点制御を実行した後に、制御ＣＰＵ１５は、焦点制御後の経過時間を計るため、第２タイマーをスタートさせる（図３Ｓ１０）。この第２タイマーは、制御ＣＰＵ１５のタイマー割り込みルーチンによって計時結果が逐次に更新されるタイマーである。
【００３５】
ここで、半押しスイッチ２６が既に離されている場合（図３Ｓ１１のＮＯ側）、制御ＣＰＵ１５は、ステップＳ１５に動作を移行する。
一方、半押しスイッチ２６が継続して押されている場合（図３Ｓ１１のＹＥＳ側）、制御ＣＰＵ１５は、ファインダ内に焦点状態などを表示する（図３Ｓ１２）。
このようなファインダ表示を行った後、制御ＣＰＵ１５は、全押しスイッチ２７のスイッチ状態を判断する（図３Ｓ１３）。
【００３６】
ここで、全押しスイッチ２７がまだ押されていない場合（図１３Ｓ１３のＮＯ側）、制御ＣＰＵ１５は、フォーカスロック選択スイッチ２９によるモード選択を再び判断する（図３Ｓ１４）。この時点においてシングルＡＦモードが選択されていると、制御ＣＰＵ１５は、第２タイマーの計時結果にかかわらずに、ステップＳ１１に動作を戻し、全押し動作が行われるまでステップＳ１１〜１４のループを繰り返す。
【００３７】
また、ステップＳ１４においてコンティニアスＡＦモードが選択されていると、制御ＣＰＵ１５は、第２タイマーの計時結果が、焦点制御の繰り返し周期に達したか否かを判定する（図３Ｓ１５）。繰り返し周期に達していない場合（図３Ｓ１５のＮＯ側）、制御ＣＰＵ１５は、ステップＳ１１に動作を戻す。その結果、全押し動作が行われるか、もしくは繰り返し周期に達するまで、ステップＳ１１〜１５の動作が繰り返される。このような繰り返し期間中に、第２タイマーの計時結果が、焦点制御の繰り返し周期に達すると（図３Ｓ１５のＹＥＳ側）、制御ＣＰＵ１５は、ステップＳ１８に動作を移行した後、ステップＳ２に戻って、焦点制御を再実行する。
【００３８】
一方、ステップＳ１３において、全押しスイッチ２７が押されている場合、制御ＣＰＵ１５は、絞り駆動部３２を介して絞り値を適正露出まで絞るなどの動作を行った後、ＣＣＤ駆動回路１４を介して撮像素子１３を駆動することにより撮影処理を実行する（図３Ｓ１６）。なお、後述するＡＰＴフラグ（アパーチャフラグ）がセットされているときは、焦点制御が正確に実行されていないケースなので、絞りを極力閉じることにより、被写界深度をできるだけ深くして撮影処理を行う。
【００３９】
このように撮影された画像信号には、信号処理部１６およびＪＰＥＧ処理部１７を介して、公知の画像圧縮処理などが施され、制御ＣＰＵ１５を介してメモリカード３１に記録される。
【００４０】
これら一連の撮影処理が終了すると、制御ＣＰＵ１５は、次回の撮影に備えて、絞りを開放状態に戻し、撮影レンズ１２内のフォーカルレンズを無限端などの待機位置まで移動する（図３Ｓ１７）。次に、ＡＰＴフラグ（焦点制御が不正確なときにセットされるフラグ）をリセットする（図３Ｓ１８）。
このような撮影の後処理を完了した後、制御ＣＰＵ１５は、ステップＳ２に動作を戻す。
【００４１】
以上述べた動作により、常時ＡＦモードにおける焦点制御および撮影動作が行われる。
次に、図４に示す流れ図に沿って、半押しＡＦモード時における電子カメラ１１の動作について説明する。
（半押しＡＦモード時の動作）
まず、ステップＳ２０において、制御ＣＰＵ１５は、半押しスイッチ２６が既に離されている場合（図４Ｓ２０のＮＯ側）、制御ＣＰＵ１５は、動作を一旦終了して半押しスイッチ２６の押圧を再び待機する。
【００４２】
一方、ステップＳ２０において、半押しスイッチ２６の押圧が継続している場合（図４Ｓ２０のＹＥＳ側）、制御ＣＰＵ１５は、クローズアップスイッチ２５におけるモード選択を判断する（図４Ｓ２１）。
ここで、非マクロモードが選択されている場合、制御ＣＰＵ１５は、後述するパッシブＡＦを完了した後に（図４Ｓ２２）、ステップＳ２６に動作を移行する。
【００４３】
一方、ステップＳ２１において、マクロモードが選択されている場合、制御ＣＰＵ１５は、被写体距離５０cmに相当する合焦位置に、撮影レンズ１２内のフォーカルレンズをとりあえず移動する（図４Ｓ２３）。
このようなレンズの移動後に、制御ＣＰＵ１５は、半押しスイッチ２６が継続して押されていることを確認した上で（図４Ｓ２４のＹＥＳ側）、後述するコントラストＡＦの動作を実行する（図４Ｓ２５）。なお、この時点で、半押しスイッチ２６が既に離されていると（図４Ｓ２４のＮＯ側）、制御ＣＰＵ１５は、動作を一旦終了して半押しスイッチ２６の押圧を再び待機する。
【００４４】
このようにして、ステップＳ２２もしくはＳ２５において焦点制御を実行した後に、制御ＣＰＵ１５は、焦点制御後の経過時間を計るために第２タイマーをスタートさせる（図４Ｓ２６）。
次に、制御ＣＰＵ１５は、この時点で、半押しスイッチ２６が既に離されていると（図４Ｓ２７のＮＯ側）、制御ＣＰＵ１５は、ステップＳ３５に動作を移行する。
【００４５】
一方、ステップＳ２７において、半押しスイッチ２６が継続して押されていると、ファインダ内に焦点状態などを表示する（図４Ｓ２８）。
このようなファインダ表示を行った後、制御ＣＰＵ１５は、全押しスイッチ２７のスイッチ状態を判断する（図４Ｓ２９）。
ここで、全押しスイッチ２７がまだ押されていない場合（図４Ｓ２９のＮＯ側）、制御ＣＰＵ１５は、フォーカスロック選択スイッチ２９におけるモード選択を判断する（図４Ｓ３０）。この時点でシングルＡＦモードが選択されていると、制御ＣＰＵ１５は、第２タイマーの計時結果にかかわらずに、ステップＳ２７に動作を戻し、全押し動作が行われるまでステップＳ２７〜３０のループを繰り返す。
【００４６】
また、ステップＳ３０においてコンティニアスＡＦモードが選択されていると、制御ＣＰＵ１５は、第２タイマーの計時結果が、焦点制御の繰り返し周期に達したか否かを判定する（図４Ｓ３１）。制御ＣＰＵ１５は、計時結果が繰り返し周期にまだ達していない場合（図４Ｓ３１のＮＯ側）、ステップＳ１１に動作を戻す。その結果、全押し動作が行われるか、もしくは繰り返し周期に達するまで、ステップＳ２７〜３１の動作が繰り返される。このような繰り返し期間中に、第２タイマーの計時結果が、焦点制御の繰り返し周期に達すると（図４Ｓ３１のＹＥＳ側）、制御ＣＰＵ１５は、半押しスイッチ２６が継続して押されていることを確認した上で（図４Ｓ３２のＹＥＳ側）、再びステップＳ２に戻って、焦点制御を繰り返す。なお、半押しスイッチ２６が離されている場合（図４Ｓ３２のＮＯ側）、制御ＣＰＵ１５はステップＳ３５に動作を移行する。
【００４７】
一方、ステップＳ２９において、全押しスイッチ２７が押されている場合、制御ＣＰＵ１５は、絞り駆動部３２を介して絞り値を適正に絞るなどの動作を行った後、ＣＣＤ駆動回路１４を介して撮像素子１３を駆動して撮影処理を実行する（図４Ｓ３３）。
このように撮影された画像信号には、信号処理部１６およびＪＰＥＧ処理部１７を介して、公知の画像圧縮処理などが施され、制御ＣＰＵ１５を介してメモリカード３１に記録される。
【００４８】
これら一連の撮影処理が終了すると、制御ＣＰＵ１５は、次回の撮影に備えて、絞りを開放状態に戻し（図４Ｓ３４）、撮影レンズ１２内のフォーカルレンズを無限端などの待機位置まで移動する（図４Ｓ３５）。次に、ＡＰＴフラグをリセットした後に（図４Ｓ３６）、動作を終了する。
以上述べた動作により、半押しＡＦモードにおける焦点制御および撮影動作が実行される。
【００４９】
次に、図５に示す流れ図に沿って、上述したパッシブＡＦの動作について詳説する。
（パッシブＡＦの動作）
まず、制御ＣＰＵ１５は、パッシブ測距部２２を駆動して、一対の光像パターンを撮像する（図５Ｓ４１）。
【００５０】
このように撮像された一対の光像について、制御ＣＰＵ１５はパターン間の位相差を検出する。制御ＣＰＵ１５は、三角測距の原理を用いて、この位相差から被写体距離Ｒを算出する（図５Ｓ４２）。
ここで、距離検出が可能であった場合には（図５Ｓ４３のＹＥＳ側）、制御ＣＰＵ１５は、被写体距離Ｒが３０cm以下か否かを判断する。もしも、３０cm以下の場合には、被写体距離Ｒの値を「非マクロモードにおける最短撮影距離３０cm」に一律置き換える（図５Ｓ４４）。
【００５１】
次に、制御ＣＰＵ１５は、この被写体距離Ｒの値を内部のデータ領域Ｄに格納する（図５Ｓ４５）。
このようにデータ領域Ｄに格納された被写体距離Ｒに基づいて、制御ＣＰＵ１５は、対応する合焦位置までフォーカルレンズを移動する（図５Ｓ４６）。
一方、ステップＳ４３において、被写体のコントラスト不足などのために距離検出が不可能であった場合には（図５Ｓ４３のＮＯ側）、制御ＣＰＵ１５は、フォーカスロック選択スイッチ２９におけるモード選択を判断する（図５Ｓ４７）。
【００５２】
ここで、コンティニアスＡＦモードの場合、制御ＣＰＵ１５は、測距繰り返し回数を多くして被写体に対する焦点追従性を高めるために、下記のピカピン動作を省略してステップＳ５０に直行する。
一方、シングルＡＦモードの場合、制御ＣＰＵ１５は、ＡＦ補助光照射部２３からＡＦ補助光を照射した状態でパッシブ測距（いわゆる「ピカピン動作」）を実行する（図５Ｓ４８）。
【００５３】
このようなピカピン動作によって距離検出がなされた場合（図５Ｓ４９のＹＥＳ側）、制御ＣＰＵ１５は、ステップＳ４４に動作を移行する。
また、ピカピン動作を行ったにもかかわらず距離検出ができなかった場合（図５Ｓ４９のＮＯ側）、制御ＣＰＵ１５は、距離検出を断念して撮影レンズ１２の焦点距離ｆから想定される標準的な被写体距離Ａを、下式に基づいて算出する。
【００５４】
標準的な被写体距離Ａ＝４０・α・ｆ ・・・（１）
なお、（１）式において、αは、撮像素子１３の画面サイズと１３５タイプ銀塩カメラの画面サイズとの比であり、ｆは、撮影レンズ１２の焦点距離である。
このように算出された被写体距離Ａを、制御ＣＰＵ１５は、実測値の代わりにデータ領域Ｄに格納する（図５Ｓ５０）。さらに、制御ＣＰＵ１５は、ＡＰＴフラグをセットする（図５Ｓ５１）。
【００５５】
次に、制御ＣＰＵ１５は、ステップＳ４６において、被写体距離Ａに基づく合焦位置までフォーカルレンズを移動する。
以上のような動作により、パッシブＡＦが完了する。
次に、図６に示す流れ図に沿って、上述したコントラストＡＦの動作について詳説する。
【００５６】
（コントラストＡＦの動作）
まず、制御ＣＰＵ１５は、コントラストＡＦを打ち切るまでの時間を計時するために、第１タイマーをスタートさせる（図６Ｓ６１）。
続いて、制御ＣＰＵ１５は、モータ１９を介してフォーカルレンズを前後に微動させる（図６Ｓ６２）。
【００５７】
この状態で、制御ＣＰＵ１５は、ＣＣＤ駆動回路１４を介して撮像素子１３を駆動し、画像信号を取得する。制御ＣＰＵ１５は、トランスバーサルフィルタなどのディジタルフィルタ（演算）を用いて、この画像信号から空間周波数の高域成分を抽出する。この高域成分のピーク値をコントラスト量として検出する（図６Ｓ６３）。
【００５８】
制御ＣＰＵ１５は、コントラスト量が大きくなる方向に向けて、フォーカルレンズを一段移動する（図６Ｓ６４）。
ここで、エンコーダ２１の監視結果によってフォーカルレンズが駆動端に到達したことが検出された場合（図６Ｓ６５のＹＥＳ側）、制御ＣＰＵ１５は、ステップＳ７３に動作を移行する。
【００５９】
一方、フォーカルレンズが駆動端に到達していない場合（図６Ｓ６５のＮＯ側）、制御ＣＰＵ１５は、前後のコントラスト量の値からコントラスト量が極大点に到達したか否かを判別する（図６Ｓ６６）。
【００６０】
ここで、コントラスト量が極大点に到達した場合（図６Ｓ６６のＹＥＳ側）、制御ＣＰＵ１５は、フォーカルレンズが合焦位置に到達したと判断して、レンズ駆動を停止し（図６Ｓ６７）、コントラストＡＦを完了する。
一方、コントラスト量が単調変化している場合（図６Ｓ６６のＮＯ側）、制御ＣＰＵ１５は、フォーカスロック選択スイッチ２９におけるモード選択を判断する（図６Ｓ６８）。
【００６１】
ここで、コンティニアスＡＦモードが選択されている場合、制御ＣＰＵ１５は、シャッタ操作を優先するために全押しスイッチ２７が押されているか否かを判断する（図６Ｓ６９）。この時点で、全押しスイッチ２７が押されている場合は（図６Ｓ６９のＹＥＳ側）、フォーカスモード選択スイッチ３０におけるモード選択に応じて、各モードの撮影処理を実行する（図６Ｓ７０）。また、全押しスイッチ２７がまだ押されていない場合（図６Ｓ６９のＮＯ側）、制御ＣＰＵ１５はコントラストＡＦを継続するためにステップＳ７１に動作を移行する。
【００６２】
一方、ステップＳ６８において、シングルＡＦモードが選択されていた場合、制御ＣＰＵ１５は、第１タイマーの計時結果がコントラストＡＦの打ち切り時間を超えたか否かを判定する（図６Ｓ７１）。
ここで、第１タイマーの計時結果が打ち切り時間に到達していない場合（図６Ｓ７１のＮＯ側）、制御ＣＰＵ１５は、ステップＳ６２に動作を戻して、コントラストＡＦの動作を継続する。
【００６３】
一方、第１タイマーの計時結果が打ち切り時間を超えた場合（図６Ｓ７１のＹＥＳ側）、制御ＣＰＵ１５は、コントラストＡＦによる焦点調節を断念して、被写体距離３０cm相当の合焦位置までフォーカルレンズを移動させる（図６Ｓ７２）。
このフォーカルレンズの移動が完了した後、制御ＣＰＵ１５は、レンズ駆動を停止する（図６Ｓ７３）。続いて、制御ＣＰＵ１５は、ＡＰＴフラグをセットした後（図６Ｓ７４）、コントラストＡＦの動作を打ち切る。
【００６４】
以上の動作により、コントラストＡＦが完了する。
（本実施形態の効果など）
上述した動作により、本実施形態では、ステップＳ４もしくはＳ２１においてマクロモードか否かが判断され、その判断結果に応じて焦点制御の方式が切り換えられる。
【００６５】
その結果、非マクロモードでは、パッシブ測距に基づく合焦位置まで一直線に焦点移動を行い、合焦時間を従来よりも短縮することができる。
一方、マクロモードでは、コントラストＡＦ式の焦点制御を行うので、測距域と被写体との間にパララックスが生じることがなく、パララックスに起因するマクロ撮影時のピンボケなどを的確に解消することができる。
【００６６】
さらに、コントラストＡＦ式の焦点制御を行う範囲は、従来の全域からマクロ域に狭く限定されているので、コントラストＡＦ式の焦点制御に所要する平均的な合焦時間を短縮することもできる。
また、マクロモードと非マクロモードとにおいて、図７に示すように、被写体距離３０〜５０cmの範囲が重複して設定されている。
【００６７】
したがって、この重複範囲内で合焦する被写体については、撮影者がマクロモードの設定を自在に切り替えることにより、「コントラストＡＦ式の焦点制御」と「パッシブ測距の焦点制御」とを自由に選択することが可能となる。
なお、上述した実施形態では、パッシブ測距の例を説明したが、これに限定されるものではない。一般的には、撮影光学系以外の光学系を介して被写体距離を測距するものであればよい。例えば、上述したパッシブ測距の代わりに、公知のアクティブ測距などを採用してもよい。
【００６８】
また、上述した実施形態では、合焦範囲の一例として図７を挙げているが、図７中に示した数値に限定されるものではない。一般的には、電子カメラの光学設計の仕様などに合わせて、マクロモードの繰り出し範囲が決定される。例えば、マクロモードの繰り出し範囲を被写体距離１〜３０cmに合焦する範囲にし、非マクロモードの繰り出し範囲を被写体距離２０〜∞cmに合焦する範囲にするなどしてもよい。
【００６９】
次に、別の実施形態について説明する。
（別の実施形態）
図８は、別の実施形態におけるパッシブＡＦ動作を示す流れ図である。
なお、本実施形態の構成は、制御ＣＰＵ１５に格納される動作ルーチンを除いて、上述の図２に示した構成と同一であり、ここでの説明を省略する。
【００７０】
また、本実施形態の動作は、パッシブＡＦルーチンを除いて、上述の図３，図４，図６に示した動作と同一である。
以下、図８に基づいて本実施形態における動作上の特徴点を説明する。
まず、非マクロモードにおいて、被写体距離が測定される（図８Ｓ８１〜Ｓ９１）。
【００７１】
制御ＣＰＵ１５は、この被写体距離に対応する合焦位置を算出し、その合焦位置が示すレンズ位置Ｘｏを求める（図８Ｓ９２）。
もしも過去に補正値が記録されていた場合、制御ＣＰＵ１５は、ここで合焦位置のキャリブレーション補正を行う。
次に、制御ＣＰＵ１５は、モータ１９を介してフォーカルレンズを合焦位置まで移動させる（図８Ｓ９３）。
【００７２】
以上の動作により、パッシブＡＦによる焦点制御の動作が一旦完了する。
その直後、制御ＣＰＵ１５は、モータ１９を介してフォーカルレンズを前後に微動させる。この状態で、制御ＣＰＵ１５は、撮像素子１３から画像信号を取得し、画像信号のコントラスト量を検出する。制御ＣＰＵ１５は、このコントラスト量が極大点にあるか否かを判定する（図８Ｓ９４）。
【００７３】
この判定の結果、コントラスト量が極大点にある場合（図８Ｓ９４のＹＥＳ側）、制御ＣＰＵ１５は、正確な合焦位置に到達したと判断して、焦点制御の動作をすべて完了する。
一方、コントラスト量が極大点にない場合（図８Ｓ９４のＮＯ側）、コントラスト量が極大となるレンズ位置Ｘｍまで、コントラストＡＦ式にフォーカルレンズを移動する（図８Ｓ９５）。
【００７４】
次に、制御ＣＰＵ１５は、レンズ位置差（Ｘｍ−Ｘｏ）を補正値として、制御ＣＰＵ内の不揮発性メモリ領域などに記録し（図８Ｓ９６）、焦点制御の動作をすべて完了する。なお、この補正値は、次回以降の図８Ｓ９３において、合焦位置のキャリブレーション補正に使用される。
以上説明したように、本実施形態の電子カメラでは、パッシブＡＦに後続してコントラストＡＦによる微調整が行われる。したがって、測距結果と合焦位置との対応ずれにかかわらず、高い合焦精度を得ることができる。
【００７５】
また、コントラストＡＦによる微調整は、合焦位置の近傍から常に開始されるので、微調整に要する時間は極めて短い。
また、上述した実施形態では、焦点制御の微調整量を補正値として記録し、合焦位置のキャリブレーション補正に使用する。したがって、次回以降については、より正確な合焦位置から微調整を開始するので、焦点制御の微調整に要する時間をさらに削減することができる。
【００７６】
なお、上述したような「コントラストＡＦによる微調整」と「レンズ位置差の初期記録」とを工場出荷時に行ってもよい。このような場合には、実使用時においてキャリブレーション補正のみを行えばよくなり、合焦時間の短縮効果を一切損なうことがない。
また、「コントラストＡＦによる微調整」と「レンズ位置差の更新」とを、毎回もしくは定期的に繰り返してもよい。このような場合、毎回もくしは定期的に補正値が更新されるので、外光式焦点制御における合焦精度の低下を長期間にわたって防止することができる。
【００７７】
さらに、上述した実施形態では、パッシブ測距の例を説明したが、これに限定されるものではない。一般的には、撮影光学系以外の光学系を介して被写体距離を測距するものであればよい。例えば、上述したパッシブ測距の代わりに、公知のアクティブ測距などを採用してもよい。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明では、非マクロモードの状態では、外光式測距に基づく焦点制御を実施する。また、マクロモードの状態では、コントラストＡＦ式の焦点制御を実施する。
【００７９】
したがって、非マクロモードでは、外光式測距に基づく合焦位置まで高速に焦点制御を実行することが可能となり、合焦時間を格段に短縮することができる。一方、マクロモードでは、コントラストＡＦ式の焦点制御を行うので、測距域と被写体との間にパララックスが生じることがなく、パララックスに起因するマクロ撮影時のピンボケなどを的確に解消することができる。
【００８０】
さらに、コントラストＡＦ式の焦点制御を行う範囲は、従来の全域からマクロ域に狭く限定されるので、コントラストＡＦ式の焦点制御における平均的な合焦時間を格段に短縮することもできる。
請求項２，３に記載の発明では、マクロモードと非マクロモードとにおいて、撮影光学系Ｚの繰り出し範囲が重複して設定される。
【００８１】
したがって、この重複範囲内で合焦する被写体については、撮影者がマクロモードか否かの設定を意図的に切り替えることにより、「コントラストＡＦ式の焦点制御」と「外光式測距の焦点制御」とを自由に選択することが可能となる。
【００８２】
なお、請求項１に記載の発明では、外光式焦点制御手段による焦点制御に後続して、コントラスト焦点制御手段による焦点制御が補足的に実行される。
通常、外光式焦点制御において合焦精度を高めるためには、測距系とレンズ駆動系とが、厳密に１対１対応していなければならない。しかし、温度変化により被写体距離の測距値がばらついたり、レンズと撮像面との設置間隔がずれた場合には、上記の１対１対応がずれることになる。
【００８３】
しかしながら、請求項１の電子カメラでは、外光式焦点制御手段により合焦位置まで高速に移動した後、コントラスト焦点制御手段による微調整が行われる。したがって、測距系とレンズ駆動系との１対１対応が万一ずれていても、高い合焦精度を得ることができる。また、合焦位置の近傍からコントラスト焦点制御手段による微調整が開始するので、合焦時間の短縮効果を大きく損ねることはない。
【００８４】
さらに、請求項１に記載の発明では、コントラスト焦点制御手段３による補足的な焦点移動量に対応して補正値を記憶し、次回以降の合焦位置の補正に使用する。
そのため、コントラスト焦点制御手段による微調整を毎回最初から行う必要がなくなる。したがって、微調整に要する時間をさらに削減しつつ、高い合焦精度を得ることが可能となる。
以上の効果により、本発明を採用した電子カメラでは、合焦時間およびパララックスなどの焦点制御にかかわる問題点を、適正かつ合理的に解決することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 請求項１〜３に記載の発明に対応する原理ブロック図である。
【図２】 実施形態を示す図である。
【図３】 本実施形態の動作を説明する流れ図（１／４）である。
【図４】 本実施形態の動作を説明する流れ図（２／４）である。
【図５】 本実施形態の動作を説明する流れ図（３／４）である。
【図６】 本実施形態の動作を説明する流れ図（４／４）である。
【図７】 合焦範囲の一例を示す図である。
【図８】 別の実施形態におけるパッシブＡＦ動作を示す流れ図である。

Claims (3)

1. 撮影光学系を介して結像される光像を撮像して、画像信号を生成する撮像手段と、
   前記撮像手段により生成された画像信号を取り込み、該画像信号のコントラスト量を検出するコントラスト検出手段と、
   前記コントラスト検出手段により検出されたコントラスト量が極大値をとる位置まで、前記撮影光学系の焦点移動を行うコントラスト焦点制御手段と、
   前記撮影光学系とは別の光学系を介して、被写体までの距離を測定する外光式測距手段と、
   前記外光式測距手段により測定された被写体までの距離に基づいて、前記撮影光学系の合焦位置を求め、該合焦位置まで前記撮影光学系の焦点移動を行う外光式焦点制御手段と、
   外部からの切り換え操作に応じて前記撮影光学系の繰り出し範囲を変更して、接写用のマクロモードと非マクロモードとを切り換えるマクロ設定手段と、
   前記マクロ設定手段により非マクロモードが設定された状態では、前記外光式焦点制御手段による焦点制御の後に、前記コントラスト焦点制御手段による焦点制御を補足的に実行し、マクロモードが設定された状態では、前記コントラスト焦点制御手段による焦点制御を実行する制御手段と、
   前記コントラスト焦点制御手段において補足的な焦点制御を行った際の焦点移動量に応じて、焦点移動の補正値を記憶する補正値記憶手段とを備え、
   前記外光式焦点制御手段は、
   前記補正値記憶手段に過去記憶された前記補正値に基づいて、前記合焦位置を補正する
   ことを特徴とする電子カメラ。
2. 請求項１に記載の電子カメラにおいて、
   前記撮影光学系の繰り出し範囲は、マクロモードと非マクロモードとにおいて重複範囲を有する
   ことを特徴とする電子カメラ。
3. 請求項２に記載の電子カメラにおいて、
   マクロモードにおける繰り出し範囲は、被写体距離５０cm以下に合焦する繰り出し範囲であり、非マクロモードにおける繰り出し範囲は、被写体距離３０cm以上に合焦する繰り出し範囲である
   ことを特徴とする電子カメラ。

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