JP3949830B2

JP3949830B2 - カメラの被写体選択装置

Info

Publication number: JP3949830B2
Application number: JP29724398A
Authority: JP
Inventors: 公一佐藤
Original assignee: ペンタックス株式会社
Priority date: 1998-10-19
Filing date: 1998-10-19
Publication date: 2007-07-25
Anticipated expiration: 2018-10-19
Also published as: JP2000125181A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影される画面に含まれる複数の対象物から、焦点調節あるいは露出制御を行なうべき被写体を選択する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
写真撮影において、ファインダから観察される画面に例えば２人の人物が含まれていて、そのうちの前方の人物に焦点を合わせたい場合、あるいは逆光等のために背景が明るすぎることによる被写体像の露出不足を防止したい場合がある。前者はフォーカスロックにより解決され、前方の人物がファインダ画面の中央に来るようにカメラの向きを変えて合焦状態を確保し、次にカメラの向きをもとへ戻してシャッタレリーズを行なえばよい。後者の場合には、逆光補正を行ない、被写体像の露出が適正値になるように露出補正スイッチを操作すればよい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
フォーカスロックあるいは逆光補正等の操作は単純ではなく、ある程度の熟練を要するという問題がある。
【０００４】
本発明は、フォーカスロックあるいは逆光補正等の操作の対象となる被写体を選択することによって、これらの操作を簡単に行なえるようにすることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のカメラの被写体選択装置は、撮影される画面に含まれる複数の対象物に測距光を照射する光源と、複数の対象物からの反射光を受け、受光量に応じた電荷が蓄積する多数の光電変換素子を有する撮像素子と、光電変換素子において信号電荷を積分することにより、カメラから複数の対象物の表面上の各点までの距離である３次元情報を検出する３次元情報検出手段と、距離のヒストグラムを求め、そのヒストグラムに基づいて、複数の対象物の中から撮影すべき被写体を選択する被写体選択手段とを備えたことを特徴としている。
【０００６】
３次元情報検出手段は例えば、光電変換素子に隣接して設けられた信号電荷保持部と、光電変換素子に蓄積した不要電荷を光電変換素子から掃出してその動作を中止することにより、光電変換素子における信号電荷の蓄積動作を開始させる蓄積電荷掃出手段と、光電変換素子に蓄積した信号電荷を前記信号電荷保持部に転送する信号電荷転送手段と、蓄積電荷掃出手段と信号電荷転送手段とを交互に駆動することにより信号電荷保持部において信号電荷を積分する信号電荷積分手段とを備える。
【０００７】
光電変換素子は好ましくは電荷蓄積型である。また光電変換素子は、例えば基板に沿って形成され、蓄積電荷掃出手段は不要電荷を基板側に掃出す。好ましくは信号電荷保持部は、信号電荷を３次元画像検出手段の外部に出力するための垂直転送部である。光電変換素子と信号電荷保持部は、例えば縦型オーバフロードレイン構造のインターライン型ＣＣＤとして構成される。
【０００８】
好ましくは、蓄積電荷掃出手段によって出力され、不要電荷を掃出すための電荷掃出し信号と、信号電荷転送手段によって出力され、信号電荷を転送するための電荷転送信号とは、それぞれパルス信号である。この場合、光源によって、所定のパルス幅を有するパルス状の測距光が出力され、電荷掃出し信号が出力されてから電荷転送信号が出力されるまでの電荷蓄積期間中、測距光のパルスが出力されることによって、３次元情報に対応した信号電荷が信号電荷保持部において積分される。
【０００９】
被写体選択手段は例えば、ヒストグラムの最大のピーク値に基づいて撮影すべき被写体を選択する。被写体選択手段は、ヒストグラムに含まれる複数のピーク値の比に基づいて撮影すべき被写体を選択してもよい。また被写体選択手段は、ヒストグラムに含まれる複数のピーク値の１つに対応した対象物を撮影すべき被写体として選択してもよい。
【００１０】
カメラの被写体選択装置は、撮影すべき被写体に対して自動焦点調節を行なう自動焦点調節手段、または撮影すべき被写体に対して自動露出制御を行なう自動露出制御手段を備えることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１の実施形態である被写体選択装置を備えたカメラの斜視図である。
【００１２】
カメラ本体１０の前面において、撮影レンズ１１の左上にはファインダ窓１２が設けられ、右上にはストロボ１３が設けられている。カメラ本体１０の上面において、撮影レンズ１１の真上には、測距光であるレーザ光を照射する発光装置（光源）１４が配設されている。発光装置１４の左側にはレリーズスイッチ１５と液晶表示パネル１６が設けられ、また右側にはモード切替ダイヤル１７が設けられている。モード切替ダイヤル１７は、カメラの撮影動作モードを絞り優先モード、シャッタスピード優先モード、プログラム撮影モード等の間において切換えるものである。
【００１３】
図２は図１に示すカメラの回路構成を示すブロック図である。
撮影レンズ１１の中には絞り２５が設けられている。絞り２５の開度はアイリス駆動回路２６によって調整される。撮影レンズ１１の焦点調節動作およびズーミング動作はレンズ駆動回路２７によって制御される。
【００１４】
撮影レンズ１１の後方（図中、右側）には第１ミラー３１が設けられ、第１ミラー３１のさらに後方には第２ミラー３２が配設されている。第１ミラー３１はハーフミラーであり、第２ミラーは全反射ミラーである。これらのミラー３１、３２はそれぞれ、実線で示す傾斜位置と、破線で示す水平位置との間において回動可能である。
【００１５】
第１ミラー３１の上方にはファインダ３３が設けられ、ファインダ３３はピント板３４と液晶パネル３５と接眼レンズ３６とを備えている。ピント板３４と液晶パネル３５は相互に重ねられ、水平位置にある第１ミラー３１が対向する位置に設けられている。接眼レンズ３６は、ファインダ３３内において、ピント板３４および液晶パネル３５とは反対側に設けられている。
【００１６】
液晶パネル３５は液晶パネル駆動回路３７によって制御され、これにより個々の液晶セルが独立に、光を透過させる状態と、光の透過を抑制する不透過状態との間において切換えられる。第１ミラー３１が傾斜位置にあるとき、撮影レンズ１１を介して得られた画像がピント板３４に結像される。画像のうち、液晶パネル３５の透過状態の部分に対応した部分は接眼レンズ３６を介して鮮明に観察されるが、液晶パネル３５の不透過状態の部分に対応した部分は暗く表示される。これに対し、第１ミラー３１が水平位置にあるとき、ピント板３４には何も結像されない。なお液晶パネル駆動回路３７は後述するように、測距結果に基づいて、撮像信号処理回路４７によって制御される。
【００１７】
第２ミラー３２の下方には撮像素子（ＣＣＤ）３８が設けられ、第２ミラー３２の後方にはシャッタ４１が設けられている。シャッタ４１の後方には、撮影された画像を記録するためのフィルム４２が配置されている。ＣＣＤ３８は、撮影レンズ１１によって得られる１画面分の画像、すなわちフィルム４２に導かれるる画像と同じ画像を検出することができ、測距のために用いられる。すなわち、第２ミラー３２が傾斜位置にあるとき、撮影レンズ１１によって得られた画像がＣＣＤ３８上に形成され、この画像を用いて測距が行なわれ、カメラから被写体の表面の各点までの距離である３次元情報が検出される。これに対し、第２ミラー３２が水平位置にあるとき、撮影レンズ１１を通過した光はシャッタ４１が開放することによってフィルム４２に導かれ、画像が記録される。シャッタ４１の開閉動作はシャッタ駆動回路４３によって制御される。
【００１８】
システムコントロール回路５１には、発光素子制御回路５２が接続されている。発光装置１４には発光素子１４ａと照明レンズ１４ｂが設けられ、発光素子１４ａの発光動作は発光素子制御回路５２によって制御される。発光素子１４ａは測距光であるレーザ光を照射するものであり、このレーザ光は照明レンズ１４ｂを介して被写体に照射される。被写体において反射した光は撮影レンズ１１に入射する。この光をＣＣＤ３８によって検出することにより測距が行なわれる。
【００１９】
測距において、ＣＣＤ３８に設けられた多数の光電変換素子には、形成された画像に対応した電荷が発生する。ＣＣＤ３８における電荷の蓄積動作、電荷の読出動作等の動作はＣＣＤ駆動回路４４によって制御される。ＣＣＤ３８から読み出された電荷信号すなわち画像信号はアンプ４５において増幅され、Ａ／Ｄ変換器４６においてアナログ信号からデジタル信号に変換される。デジタルの画像信号は撮像信号処理回路４７においてノイズリダクション等の処理を施され、３次元情報メモリ４８に一時的に格納される。
【００２０】
アイリス駆動回路２６、レンズ駆動回路２７、シャッタ駆動回路４３、ＣＣＤ駆動回路４４、撮像信号処理回路４７はシステムコントロール回路５１によって制御される。またシステムコントロール回路５１には、レリーズスイッチ１５、モード切替ダイヤル１７、手動選択スイッチ１８から成るスイッチ群５３と、カメラの撮影動作モード等を表示するための液晶表示パネル１６とが接続されている。
【００２１】
図３および図４を参照して、本実施形態における測距の原理を説明する。なお図４において横軸は時間ｔである。
【００２２】
距離測定装置Ｂから出力された測距光は被写体Ｓにおいて反射し、図示しないＣＣＤによって受光される。測距光は所定のパルス幅Ｈを有するパルス状の光であり、したがって被写体Ｓからの反射光も、同じパルス幅Ｈを有するパルス状の光である。また反射光のパルスの立ち上がりは、測距光のパルスの立ち上がりよりも時間δ・ｔ（δは遅延係数）だけ遅れる。測距光と反射光は距離計測装置Ｔと被写体Ｓの間の２倍の距離ｒを進んだことになるから、その距離ｒは
ｒ＝δ・ｔ・Ｃ／２・・・（１）
により得られる。ただしＣは光速である。
【００２３】
例えば測距光のパルスの立ち上がりから反射光を検知可能な状態に定め、反射光のパルスが立ち下がる前に検知不可能な状態に切換えるようにすると、すなわち反射光検知期間Ｔを設けると、この反射光検知期間Ｔにおける受光量Ａは距離ｒの関数である。すなわち受光量Ａは、距離ｒが大きくなるほど（時間δ・ｔが大きくなるほど）小さくなる。
【００２４】
本実施形態では上述した原理を利用して、ＣＣＤ３８に設けられ、２次元的に配列された複数のフォトダイオード（光電変換素子）においてそれぞれ受光量Ａを検出することにより、カメラ本体１０から被写体Ｓの表面の各点までの距離をそれぞれ検出し、被写体Ｓの表面形状に関する３次元画像のデータを一括して入力している。
【００２５】
図５は、ＣＣＤ３８に設けられるフォトダイオード６１と垂直転送部６２の配置を示す図である。図６は、ＣＣＤ３８を基板６３に垂直な平面で切断して示す断面図である。このＣＣＤ３８は従来公知のインターライン型ＣＣＤであり、不要電荷の掃出しにＶＯＤ（縦型オーバーフロードレイン）方式を用いたものである。
【００２６】
フォトダイオード６１と垂直転送部（信号電荷保持部）６２はｎ型基板６３の面に沿って形成されている。フォトダイオード６１は２次元的に格子状に配列され、垂直転送部６２は所定の方向（図５において上下方向）に１列に並ぶフォトダイオード６１に隣接して設けられている。垂直転送部６２は、１つのフォトダイオード６１に対して４つの垂直転送電極６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄを有している。したがって垂直転送部６２では、４つのポテンシャルの井戸が形成可能であり、従来公知のように、これらの井戸の深さを制御することによって、信号電荷をＣＣＤ３８から出力することができる。なお、垂直転送電極の数は目的に応じて自由に変更できる。
【００２７】
基板６３の表面に形成されたｐ型井戸の中にフォトダイオード６１が形成され、ｐ型井戸とｎ型基板６３の間に印加される逆バイアス電圧によってｐ型井戸が完全空乏化される。この状態において、入射光（被写体からの反射光）の光量に応じた電荷がフォトダイオード６１において蓄積される。基板電圧Ｖsub を所定値以上に大きくすると、フォトダイオード６１に蓄積した電荷は、基板６３側に掃出される。これに対し、転送ゲート部６４に電荷転送信号（電圧信号）が印加されたとき、フォトダイオード６１に蓄積した電荷は垂直転送部６２に転送される。すなわち電荷掃出し信号によって電荷を基板６３側に掃出した後、フォトダイオード６１に蓄積した信号電荷を、電荷転送信号によって垂直転送部６２側に転送することにより、いわゆる電子シャッタ動作が実現される。
【００２８】
図７は、被写体の表面の各点までの距離に関するデータを検出する３次元情報検出動作のタイミングチャートである。図１、図２、図５〜図７を参照して３次元情報検出動作を説明する。
【００２９】
垂直同期信号Ｓ１の出力に同期して電荷掃出し信号（パルス信号）Ｓ２が出力され、これによりフォトダイオード６１に蓄積していた不要電荷が基板６３の方向に掃出される。電荷掃出し信号Ｓ２の出力の終了と同時に発光装置１４が起動され、一定のパルス幅を有するパルス状の測距光Ｓ３が出力される。測距光Ｓ３は被写体において反射し、ＣＣＤ３８に入射する。すなわちＣＣＤ３８によって被写体からの反射光Ｓ４が受光される。測距光Ｓ３の出力から一定時間が経過したとき、電荷転送信号（パルス信号）Ｓ５が出力され、これによりフォトダイオード６１に蓄積された電荷が垂直転送部６２に転送される。なお、電荷転送信号Ｓ５の出力は、測距光の出力の終了よりも前に行なわれる。
【００３０】
このように電荷掃出し信号Ｓ２の出力の終了から電荷転送信号Ｓ５の出力開始までの期間Ｔ_U1の間、フォトダイオード６１には、被写体までの距離に対応した信号電荷が蓄積される。すなわち測距光Ｓ３が出力される期間Ｔ_Sと電荷蓄積期間Ｔ_U1は同時に開始するが、電荷蓄積期間Ｔ_U1の方が早く終了し、反射光Ｓ４の一部のみがＣＣＤ３８によって検知され、検知された光によって生じる信号電荷Ｓ６は被写体までの距離に対応している。換言すれば、被写体からの反射光Ｓ４のうち、電荷蓄積期間Ｔ_U1内にフォトダイオード６１に到達した光に対応した信号電荷Ｓ６がフォトダイオード６１に蓄積される。この信号電荷Ｓ６は、電荷転送信号Ｓ５によって垂直転送部６２に転送される。なお測距光Ｓ３の出力期間Ｔ_Sは電荷蓄積期間Ｔ_U1よりも早く開始してもよい。
【００３１】
電荷転送信号Ｓ５の出力から一定時間が経過した後、再び電荷掃出し信号Ｓ２が出力され、垂直転送部６２への信号電荷の転送後にフォトダイオード６１に蓄積された不要電荷が基板６３の方向へ掃出される。すなわち、フォトダイオード６１において新たに信号電荷の蓄積が開始する。そして、上述したのと同様に、電荷蓄積期間Ｔ_U1が経過したとき、信号電荷は垂直転送部６２へ転送される。
【００３２】
このような信号電荷Ｓ６の垂直転送部６３への転送動作は、次の垂直同期信号Ｓ１が出力されるまで、繰り返し実行される。これにより垂直転送部６２において、信号電荷Ｓ６が積分され、１フィールドの期間（２つの垂直同期信号Ｓ１によって挟まれる期間）に積分された信号電荷Ｓ６は、その期間被写体が静止していると見做せれば、被写体の３次元情報に対応している。
【００３３】
以上説明した信号電荷Ｓ６の検出動作は１つのフォトダイオード６１に関するものであり、全てのフォトダイオード６１においてこのような検出動作が行なわれる。１フィールドの期間の検出動作の結果、各フォトダイオード６１に隣接した垂直転送部６２の各部位には、そのフォトダイオード６１によって検出された３次元情報が保持される。この３次元情報は、垂直転送部６２における垂直転送動作におよび図示しない水平転送部における水平転送動作によって、ＣＣＤ３８から出力される。
【００３４】
図８および図９は、上述した測距の原理を用いて、撮影される画面に含まれる複数の被写体からひとつを選択し、その被写体に対して自動焦点調節と自動露出制御を行なって撮影するためのプログラムのフローチャートである。
【００３５】
ステップ１０１では、パラメータｎが０に定められる。ステップ１０２ではレリーズスイッチ１５が半押しされたか否か、すなわち測光スイッチがオン状態に定められたか否かが判定される。レリーズスイッチ１５が半押しされるとステップ１０３へ進み、測距が行なわれる。
【００３６】
ステップ１０３では、発光装置１４とＣＣＤ３８が駆動され、撮影される画面に含まれる全ての対象物に関する３次元情報が検出される。すなわち、ＣＣＤ３８の各フォトダイオードによって対象物までの各点までの距離が検出され、３次元情報メモリ４８に格納される。またステップ１０３では、３次元情報に基づいて、例えば図１０に示されるような距離に関するヒストグラムが作成される。このヒストグラムにおいて、横軸はカメラから対象物の表面の各点までの距離を示し、縦軸は、その距離に該当する画素数、すなわちその距離を検出したフォトダイオードの数を示している。換言すればヒストグラムは、各距離毎に、その距離の信号を出力するフォトダイオードの出現頻度を示している。
【００３７】
ステップ１０４では、距離のヒストグラムにおいて最も大きいピーク値Ｈ₁をとる距離Ｄ₁が求められ、撮影すべき被写体に対応した有意距離Ｄａとして定められる。ステップ１０５では、有意距離Ｄａが無限遠であるか否か、すなわち１／Ｄａ≒０であるか否かが判定される。有意距離Ｄａが無限遠であるとき、すなわちＣＣＤ３８によって得られた画像のほとんどの部分が無限遠の距離にあるとき、有意距離Ｄａは、実際に撮影しようとする被写体までの距離を示していないと見做され、ステップ１０６〜１０８において有意距離Ｄａが再設定される。
【００３８】
ステップ１０６では、ヒストグラムにおいて２番目に大きいピーク値Ｈ₂をとる距離Ｄ₂が求められる。ステップ１０７では、比（Ｈ₂／Ｈ₁）が所定値（例えば１以下の値）よりも大きいか否かが判定される。この比は、撮影されようとしている画面において、距離Ｄ₂にある被写体像が無限遠にある背景に対して占める割合を示している。比が所定値よりも大きいとき、撮影すべき被写体は距離Ｄ₂にあると見做され、ステップ１０８において距離Ｄ₂が有意距離Ｄａとして定められる。なおステップ１０７において、値Ｈ₂（画素数）が１画面の全画素数に占める割合が所定値よりも大きいか否かを判定してもよい。
【００３９】
ステップ１１１では、撮影すべき被写体に対して自動焦点調節が行なわれ、撮影レンズ１１が駆動されて光軸方向に変位し、焦点が有意距離Ｄａに合わせられる。ステップ１１２では、ＣＣＤ３８が駆動され、有意距離Ｄａに対応したフォトダイオードを用いて各画素の輝度値が検出される。そして、これらの輝度値すなわち撮影すべき被写体の像の輝度値を積分することによって測光が行なわれ、撮影時における絞りおよびシャッタスピードの露出条件が求められる。すなわちステップ１１２では、自動露出制御が行なわれる。
【００４０】
ステップ１１３では、ステップ１１２において求められた露出条件（すなわち絞り）から被写界深度Δｄが求められる。ステップ１１４では、液晶パネル３５が駆動され、距離が（Ｄａ±Δｄ）の範囲に入る画素に対応した液晶セルが透過状態に定められるとともに、他の液晶セルは不透過状態に定められる。この結果、図１１に示されるように、（Ｄａ±Δｄ）の範囲の被写体ＳＳが実質的に合焦している部分であり、ファインダ３３によって明瞭に観察されるが、その他の部分（斜線を付した部分）は不明瞭になる。したがって撮影者は、焦点調節と露出制御が行なわれる対象である被写体ＳＳを識別することができる。
【００４１】
ステップ１１５では、レリーズスイッチ１５が全押しされたか否かが判定される。レリーズスイッチ１５が全押しされていないとき、ステップ１１６が実行され、手動選択スイッチ１８がオン状態に定められたか否かが判定される。手動選択スイッチ１８は、焦点調節されるべき被写体を手動で選択するためのスイッチである。手動選択スイッチ１８がオフ状態であるとき、ステップ１１５、１１６が繰り返し実行される。この間にレリーズスイッチ１５が全押しされると、ステップ１２１〜１２３において撮影動作が実行されるが、手動選択スイッチ１８がオン状態に定められると、ステップ１１７へ進み、焦点調節される被写体が変更される。
【００４２】
ステップ１１７ではパラメータｎが１だけインクリメントされる。ステップ１１８では、パラメータｎが５以下であるか否かが判定され、５以下であればステップ１２０へ進む。すなわち、ｎ番目に大きいピーク値をとる距離Ｄｎが有意距離Ｄａとして設定される。そしてステップ１１１へ戻り、この有意距離Ｄａに関して上述した動作が実行される。これに対し、ステップ１１８においてパラメータｎが５を越えていると判定されたとき、ステップ１１９においてパラメータｎが０に定められ、ステップ１１７へ戻る。すなわちこの実施形態において、パラメータｎは１〜５の範囲において設定可能である。
【００４３】
一方ステップ１２１では、絞り２５が全開状態から露出条件に対応した開度まで絞り込まれるとともに、第１ミラー３１と第２ミラー３２がそれぞれ水平状態に定められる。またステップ１２１では、シャッタ４１が開放される。これによりフィルム４２が露光される。ステップ１２２では、ステップ１１２において決定された露出時間（シャッタスピード）が経過したか否かが判定される。露出時間が経過すると、ステップ１２３が実行される。すなわち、シャッタ４１が閉じられるとともに、第１ミラー３１と第２ミラー３２がそれぞれ傾斜状態に定められ、また絞り２５が全開状態に復帰せしめられる。これにより、このプログラムは終了する。
【００４４】
以上のように本実施形態によれば、１つの画面に含まれる複数の対象物から、フォーカスロック等の操作を行なうことなく簡単な操作によって、合焦すべき被写体を選択することができ、すなわち、焦点調節あるいは露出制御等の対象となる被写体を正確に選択することができる。
【００４５】
図１２は、第２の実施形態である被写体選択装置を備えたデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。基本的な構成は、図２に示される第１の実施形態と同じであり、異なる構成について説明する。
【００４６】
ＣＣＤ３８は撮影レンズ１１の後方に配置され、撮影レンズ１１に直接対向しており、第１の実施形態のようにミラーとシャッタは設けられていない。撮像信号処理回路４７には、３次元情報メモリ４８の他に画像メモリ７１とＬＣＤ駆動回路７２が接続され、ＬＣＤ駆動回路７２には液晶モニタ７３が接続されている。３次元情報メモリ４８には被写体までの距離の情報が格納されるのに対し、画像メモリ７１には、撮影動作によって得られた画像データが格納される。一方、液晶モニタ７３はＬＣＤ駆動回路７２によって制御され、ＣＣＤ３８によって得られた動画を表示することができる。すなわち液晶モニタ７３はファインダとして機能する。また液晶モニタ７３には、画像メモリ７１に格納された画像データに従って静止画像が表示可能である。
【００４７】
システムコントロール回路５１にはメモリカードコントローラ７４が接続され、メモリカードコントローラ７４にはメモリカード７５が装着可能である。メモリカード７５には、画像メモリ７１に格納された画像データが転送されて記録される。
【００４８】
その他の構成は第１の実施形態と同様である。
【００４９】
図１３および図１４は、第２の実施形態において、被写体を選択して撮影を行ないメモリカード７５に記録するためのプログラムのフローチャートである。
ステップ２０１〜２０８の処理内容は、図８に示されるステップ１０１〜１０８と同じである。すなわち、１つの画面に含まれる複数の被写体の３次元情報に関するヒストグラムに基づいて、実際に撮影しようとする被写体までの距離である有意距離Ｄａが求められる。
【００５０】
ステップ２１１では、撮影すべき被写体に対して自動焦点調節が行なわれ、撮影レンズ１１が駆動されて光軸方向に変位し、焦点が有意距離Ｄａに合わせられる。ステップ２１２では、ＣＣＤ３８が駆動され、有意距離Ｄａに対応したフォトダイオードを用いて各画素の輝度値が検出される。そして、これらの輝度値を積分することによって測光が行なわれ、撮影時における絞りおよびシャッタスピードの露出条件が求められる。またステップ２１２では、全てのフォトダイオードから得られた画像データが画像メモリ７１に格納される。
【００５１】
ステップ２１３では、ステップ２１２において求められた露出条件（すなわち絞り）から被写界深度Δｄが求められる。ステップ２１４では、液晶モニタ７３が駆動され、距離が（Ｄａ±Δｄ）の範囲に入る領域は通常の状態で表示されるが、他の領域については、画像データが１ビット分だけシフトされることにより、暗めに表示される。これにより撮影者は、焦点調節と露出制御が行なわれる対象である被写体を認識することができる。
【００５２】
ステップ２１５〜２２０の処理内容は、図９に示されるステップ１１５〜１２０と同じである。すなわち、手動選択スイッチ１８を操作することによって、焦点調節されるべき被写体を手動で選択することができ、またステップ２１５においてレリーズスイッチ１５が全押しされていることが検出されると、ステップ２２１へ進む。すなわち、絞り２５が全開状態から露出条件に対応した開度まで絞り込まれるとともに、ＣＣＤ３８が駆動され、ステップ２１２において求められたシャッタスピードに対応した時間だけ露光される。これにより得られた画像データは画像メモリ７１に一時的に格納され、ステップ２２２において画像メモリ７１から読み出されてメモリカード７５に記録される。これにより、このプログラムは終了する。
【００５３】
以上のように第２の実施形態は、本発明をデジタルカメラに応用した例であって、銀塩カメラに応用した第１の実施形態と同様な効果が得られる。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、１つの画面に含まれる複数の対象物から撮影の対象となる被写体を選択する操作が簡単になり、この被写体に対するフォーカスロックあるいは逆光補正等の制御が単純化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態である被写体選択装置を備えたカメラの斜視図である。
【図２】図１に示すカメラの回路構成を示すブロック図である。
【図３】測距光による測距の原理を説明するための図である。
【図４】測距光、反射光、ゲートパルス、およびＣＣＤが受光する光量分布を示す図である。
【図５】ＣＣＤに設けられるフォトダイオードと垂直転送部の配置を示す図である。
【図６】ＣＣＤを基板に垂直な平面で切断して示す断面図である。
【図７】被写体までの距離に関するデータを検出する３次元情報検出動作のタイミングチャートである。
【図８】複数の対象物からひとつを撮影すべき被写体として選択し、その被写体に対して自動焦点調節と自動露出制御を行なうためのプログラムのフローチャートの前半部分である。
【図９】図８に示されるプログラムのフローチャートの後半部分である。
【図１０】距離に関するヒストグラムの一例である。
【図１１】ファインダによって観察される画面の一例を示すブロック図である。
【図１２】第２の実施形態である被写体選択装置を備えたデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。
【図１３】第２の実施形態において、複数の被写体からひとつを選択して自動焦点調節と自動露出制御を行なうためのプログラムのフローチャートの前半部分である。
【図１４】図１３に示されるプログラムのフローチャートの後半部分である。
【符号の説明】
１４発光装置（光源）
３８撮像素子

Claims

撮影画面に含まれる全ての対象物に測距光を照射する光源と、
前記対象物からの反射光を受け、受光量に応じた電荷が蓄積する多数の光電変換素子を有し、撮影される画像と同じ画像を検出可能な撮像素子と、
前記光電変換素子において信号電荷を積分することにより、カメラから前記対象物の表面上の各点までの距離である３次元情報を検出する３次元情報検出手段と、
前記距離のヒストグラムを求め、前記ヒストグラムに基づいて、前記対象物の中から撮影すべき被写体を選択する被写体選択手段とを備え、
前記３次元情報検出手段が、
前記光電変換素子に隣接して設けられた信号電荷保持部と、
前記光電変換素子に蓄積した不要電荷を前記光電変換素子から掃出してその動作を中止することにより、前記光電変換素子における信号電荷の蓄積動作を開始させる蓄積電荷掃出手段と、
前記光電変換素子に蓄積した信号電荷を前記信号電荷保持部に転送する信号電荷転送手段と、
前記蓄積電荷掃出手段と前記信号電荷転送手段とを交互に駆動することにより前記信号電荷保持部において前記信号電荷を積分する信号電荷積分手段とを備え、
前記蓄積電荷掃出手段によって出力され、前記不要電荷を掃出すための電荷掃出し信号と、前記信号電荷転送手段によって出力され、前記信号電荷を転送するための電荷転送信号とがそれぞれパルス信号であり、
前記光源によって、所定のパルス幅を有するパルス状の測距光が出力され、前記電荷掃出し信号が出力されてから前記電荷転送信号が出力されるまでの電荷蓄積期間中、前記測距光のパルスが出力されることによって、３次元情報に対応した信号電荷が前記信号電荷保持部において積分されることを特徴とするカメラの被写体選択装置。
前記光電変換素子が電荷蓄積型であることを特徴とする請求項１に記載のカメラの被写体選択装置。
前記光電変換素子が基板に沿って形成され、前記蓄積電荷掃出手段が不要電荷を前記基板側に掃出すことを特徴とする請求項１に記載のカメラの被写体選択装置。
前記信号電荷保持部が前記信号電荷を３次元画像検出手段の外部に出力するための垂直転送部であることを特徴とする請求項１に記載のカメラの被写体選択装置。
前記光電変換素子と信号電荷保持部が、縦型オーバーフロードレイン構造のインターライン型ＣＣＤとして構成されることを特徴とする請求項１に記載のカメラの被写体選択装置。
前記被写体選択手段が、前記ヒストグラムの最大のピーク値に基づいて撮影すべき被写体を選択することを特徴とする請求項１に記載のカメラの被写体選択装置。
前記被写体選択手段が、前記ヒストグラムに含まれる複数のピーク値の比に基づいて撮影すべき被写体を選択することを特徴とする請求項１に記載のカメラの被写体選択装置。
前記被写体選択手段が、前記ヒストグラムに含まれる複数のピーク値の１つに対応した対象物を撮影すべき被写体として選択することを特徴とする請求項１に記載のカメラの被写体選択装置。
前記撮影すべき被写体に対して自動焦点調節を行なう自動焦点調節手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のカメラの被写体選択装置。
前記撮影すべき被写体に対して自動露出制御を行なう自動露出制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のカメラの被写体選択装置。