JP2004157456A - カメラ及びカメラの測距方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ピント合わせの精度が重要なシーンや、より高速性が求められるシーンでも、撮影者がピントの精度やタイムラグにが満足できる使い勝手の良いカメラ及びカメラの測距方法を提供することである。
【解決手段】このカメラにあっては、撮影レンズ１６を介して得られた被写体１０の像信号のコントラストに基づいて第１のオートフォーカス方式で撮影レンズ１６のピント合わせが行われ、該撮影レンズ１６とは異なる一対の光学系を有する測距部１４の測距結果に従って第２のオートフォーカス方式で撮影レンズ１６のピント合わせが行われる。測距部１４では、写真画面内の複数ポイントの測距が可能である。上記複数の測距結果より、ＣＰＵ１１により主要被写体とその他の被写体が所定の距離範囲にあると判断された場合には、上記第２のオートフォーカス方式が優先されたピント合わせが行われる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は撮影レンズを介して、撮像素子（イメージャ）が得た被写体像を電子的に記録するいわゆるデジタルカメラのオートフォーカス技術の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカメラのオートフォーカス（ＡＦ）は、古くより、撮影レンズのピント位置を変えながら撮像素子から得られる像のコントラストを判定してピント合わせを行うイメージャＡＦが一般的であった。しかしながら、この方式は、必ず撮影のタイミングで複数のピント位置に於ける画像データを取得する必要があるが、レリーズタイムラグが長くなる傾向がある。そのため、これを別の光学系による測距装置（外光ＡＦ）の併用によって対策しようとする技術があり、以下のように知られている（例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献３参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１４１９８５号公報［００３４］、図２
【０００４】
【特許文献２】
特開２００１−２４９２６７号公報［００３９］〜［００４１］、図１
【０００５】
【特許文献３】
特開平１１−２３９５５号公報［０００６］〜［０００９］、図１
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したイメージャＡＦのメリットは、撮影レンズの停止位置に誤差があっても、それを含めてピント位置を制御するため、温度や湿度や姿勢差等によって設計とは異なるレンズ位置特性となっても、誤差をキャンセルしたフィードバック制御ができる点にある。
【０００７】
しかしながら、上述したように、ピント合わせまでに時間がかかってしまうので、上述した特許文献１及び特許文献２に記載のカメラでは、焦点深度が深いシチュエーションの場合、先のレンズ位置誤差を無視して、外光ＡＦの結果のみでピント制御（ＬＤ）を行っている。
【０００８】
また、上述した特許文献３に記載のカメラでは、距離による切り替えが行われている。
【０００９】
ところが、焦点深度が深くとも、より正確なピント合わせをしたいシーンもあれば、焦点深度が浅くとも、レリーズタイムラグをなくして撮影したいシーンもあり、距離によってだけで必ずしも切り替えが有効なわけではない。したがって、より正確に、シーンによってピント優先かタイムラグ優先かを切り替えることができれば、よりユーザが満足できるカメラを提供することができる。
【００１０】
この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、シーンに応じて最適のピント合わせ方法を採用して、ピント合わせの精度が重要なシーンや、より高速性が求められるシーンでも、撮影者がピントの精度やタイムラグにが満足できる使い勝手の良いカメラ及びカメラの測距方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
すなわち第１の発明は、撮影レンズを介して得られた被写体の像信号のコントラストに基づいて上記撮影レンズのピント合わせを行う第１のオートフォーカス方式と、上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を有する測距装置の測距結果に従って上記撮影レンズのピント合わせを行う第２のオートフォーカス方式とを有するカメラに於いて、上記測距装置は、写真画面内の複数ポイントの測距が可能であり、上記複数の測距結果より、主要被写体とその他の被写体が、所定の距離範囲にあると判断した場合には、上記第２のオートフォーカス方式を優先したピント合わせを行う選択手段を具備することを特徴とする。
【００１２】
また、第２の発明は、撮影レンズを介して得られた被写体の像信号のコントラストに基づいて上記撮影レンズのピント合わせを行う第１のオートフォーカス方式と、上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を有する測距装置の測距結果に従って上記撮影レンズのピント合わせを行う第２のオートフォーカス方式とを有するカメラに於いて、上記測距装置は、写真画面内の複数ポイントの測距が可能であり、上記複数の測距結果の距離の分布に基づいて、上記第１のオートフォーカス方式と上記第２のオートフォーカス方式とを切り替えて測距を行う切り替え手段を具備することを特徴とする。
【００１３】
更に、第３の発明は、撮影に先立って、撮影レンズ以外の光学系を利用して写真画面内の複数ポイントの測距を行い、主要被写体の距離と画面内位置を求める多点測距手段と、上記多点測距手段によって、上記主要被写体がその他の被写体と差異のない距離に存在すると判定された場合には、上記測距結果に従って上記撮影レンズの合焦制御を行い、上記主要被写体がその他の被写体と離れた距離にあると判定された場合には、上記撮影レンズによって得られた被写体像のコントラストに従って合焦制御を行う制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００１４】
第４の発明は、撮影レンズにズームレンズを有するカメラに於いて、上記撮影レンズとは異なる光学系によって、画面内の複数ポイントの距離を測定する多点測距手段と、上記撮影レンズを介して得られた撮像手段のコントラストによってピント合わせ位置を決定するコントラスト式ピント合わせ手段と、上記撮影レンズのズーム位置を検出するズーム位置検出手段と、上記ズーム位置と、上記多点測距結果に従った主要被写体と背景との距離の関係から、上記コントラスト式ピント合わせ手段を作動させるか否かを決定する決定手段と、を具備することを特徴とする。
【００１５】
第５の発明は、撮影レンズを介して得られた被写体の像信号のコントラストに基づいて上記撮影レンズのピント合わせを行う第１のオートフォーカス方式と、上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を有する測距装置の測距結果に従って上記撮影レンズのピント合わせを行う第２のオートフォーカス方式とを有するカメラに於いて、上記測距装置は写真画面内の複数ポイントの像信号に従って上記複数ポイントの測距が可能であり、更に、上記像信号の微分データを求める微分手段と、上記微分情報が所定のレベルより高い場合に、上記第２のオートフォーカス方式を優先したピント合わせを行うべく選択する選択手段と、を具備することを特徴とする。
【００１６】
また、第６の発明は、撮影レンズを介して得られた被写体の像信号のコントラストに基づいて上記撮影レンズのピント合わせを行う第１のオートフォーカス方式と、上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を有する測距装置の測距結果に従って上記撮影レンズのピント合わせを行う第２のオートフォーカス方式とを有するカメラに於いて、上記測距装置は写真画面内の複数ポイントの像信号に従って上記複数ポイントの測距が可能であり、上記写真画面内のコントラスト情報を検出し、このコントラストの大きさを判断する判断手段と、上記判断手段の結果に基づいて第１のオートフォーカス方式と第２のオートフォーカス方式とを切り替える切り替え手段と、を具備することを特徴とする。
【００１７】
そして、第７の発明は、撮影レンズを介して得られた被写体の像信号のコントラストに基づいて第１のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせを行い、上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を有する測距装置の測距結果に従って第２のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせを行うカメラの測距方法に於いて、上記測距装置は、写真画面内の複数ポイントの測距が可能であり、上記複数の測距結果より、主要被写体とその他の被写体が、所定の距離範囲にあると判断した場合には、上記第２のオートフォーカス方式を優先したピント合わせを行うように選択することを特徴とする。
【００１８】
第８の発明は、撮影レンズを介して得られた被写体の像信号のコントラストに基づいて第１のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせを行い、上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を有する測距装置の測距結果に従って第２のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせを行うカメラの測距方法に於いて、上記測距装置は、写真画面内の複数ポイントの測距が可能であり、上記複数の測距結果の距離の分布に基づいて、上記第１のオートフォーカス方式と上記第２のオートフォーカス方式とを切り替えて測距を行うステップを具備することを特徴とする。
【００１９】
更に、第９の発明は、撮影に先立って、撮影レンズ以外の光学系を利用して写真画面内の複数ポイントの多点測距を行い、主要被写体の距離と画面内位置を求めるステップと、上記多点測距によって、上記主要被写体がその他の被写体と差異のない距離に存在すると判定された場合には、上記測距結果に従って上記撮影レンズの合焦制御を行い、上記主要被写体がその他の被写体と離れた距離にあると判定された場合には、上記撮影レンズによって得られた被写体像のコントラストに従って合焦制御を行うステップと、を具備することを特徴とする。
【００２０】
第１０の発明は、撮影レンズにズームレンズを有するカメラの測距方法に於いて、上記撮影レンズとは異なる光学系によって、画面内の複数ポイントの距離を測定する多点測距を行うステップと、上記撮影レンズを介して得られた撮影画像のコントラストによってピント合わせ位置を決定するステップと、上記撮影レンズのズーム位置を検出するステップと、上記ズーム位置と、上記多点測距の結果に従った主要被写体と背景との距離の関係から、上記ピント合わせ位置を決定するコントラスト式ピント合わせを作動させるか否かを決定するステップと、を具備することを特徴とする。
【００２１】
第１１の発明は、撮影レンズを介して得られた被写体の像信号のコントラストに基づいて第１のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせを行うステップと、上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を有する測距装置の測距結果に従って第２のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせを行うステップとを有するカメラの測距方法に於いて、上記測距装置は写真画面内の複数ポイントの像信号に従って上記複数ポイントの測距が可能であり、更に、上記像信号の微分情報を求めるステップと、上記微分情報が所定のレベルより高い場合に、上記第３のオートフォーカス方式を優先したピント合わせを行うべく選択するステップと、を具備することを特徴とする。
【００２２】
そして、第１２の発明は、撮影レンズを介して得られた被写体の像信号のコントラストに基づいて第１のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせを行い、上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を有する測距装置の測距結果に従って第２のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせを行うカメラの測距方法に於いて、上記測距装置は写真画面内の複数ポイントの像信号に従って上記複数ポイントの測距が可能であり、上記写真画面内のコントラスト情報を検出し、このコントラストの大きさを判断するステップと、上記判断の結果に基づいて第１のオートフォーカス方式と第２のオートフォーカス方式とを切り替えるステップと、を具備することを特徴とする。
【００２３】
第１の発明によるカメラにあっては、撮影レンズを介して得られた被写体の像信号のコントラストに基づいて第１のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせが行われ、上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を有する測距装置の測距結果に従って第２のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせが行われる。そして、上記測距装置では写真画面内の複数ポイントの測距が可能である。上記複数の測距結果より、主要被写体とその他の被写体が、所定の距離範囲にあると判断された場合には、上記第２のオートフォーカス方式が優先されたピント合わせが、選択手段によって行われる。
【００２４】
第２の発明によるカメラにあっては、撮影レンズを介して得られた被写体の像信号のコントラストに基づいて第１のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせが行われ、上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を有する測距装置の測距結果に従って第１のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせが行われる。そして、上記測距装置は、写真画面内の複数ポイントの測距が可能であり、上記複数の測距結果の距離の分布に基づいて、上記第１のオートフォーカス方式と上記第２のオートフォーカス方式とが切り替え手段で切り替えられて測距が行われる。
【００２５】
第３の発明によるカメラにあっては、撮影に先立って、撮影レンズ以外の光学系を利用して写真画面内の複数ポイントの測距を行う多点測距手段によって主要被写体の距離と画面内位置が求められる。そして、上記多点測距手段によって、上記主要被写体がその他の被写体と差異のない距離に存在すると判定された場合には、制御手段によって上記測距結果に従って上記撮影レンズの合焦制御が行われる。一方、上記主要被写体がその他の被写体と離れた距離にあると判定された場合には、上記撮影レンズによって得られた被写体像のコントラストに従って制御手段で合焦制御が行われる。
【００２６】
また、第４の発明によるカメラにあっては、撮影レンズにズームレンズを有しており、上記撮影レンズとは異なる光学系によって、画面内の複数ポイントの距離が多点測距手段により測定される。上記撮影レンズを介して得られた撮像手段のコントラストによって、コントラスト式ピント合わせ手段でピント合わせ位置が決定され、更に上記撮影レンズのズーム位置はズーム位置検出手段で検出される。そして、上記ズーム位置と、上記多点測距結果に従った主要被写体と背景との距離の関係から、上記コントラスト式ピント合わせ手段を作動させるか否かが決定手段で決定される。
【００２７】
第５の発明によるカメラにあっては、撮影レンズを介して得られた被写体の像信号のコントラストに基づいて第１のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせが行われ、上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を有する測距装置の測距結果に従って第２のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせが行われる。そして、上記測距装置は写真画面内の複数ポイントの像信号に従って上記複数ポイントの測距が可能であり、微分手段によって上記像信号の微分データが求められる。上記微分情報が所定のレベルより高い場合には、選択手段によって上記第２のオートフォーカス方式を優先したピント合わせが行われるべく選択される。
【００２８】
第６の発明によるカメラにあっては、撮影レンズを介して得られた被写体の像信号のコントラストに基づいて第１のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせが行われ、上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を有する測距装置の測距結果に従って第２のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせが行われる。そして、上記測距装置は写真画面内の複数ポイントの像信号に従って上記複数ポイントの測距が可能であり、上記写真画面内のコントラスト情報が検出されて、判断手段によりこのコントラストの大きさが判断される。更に、上記判断手段の結果に基づいて第１のオートフォーカス方式と第２のオートフォーカス方式とが切り替え手段によって切り替えられる。
【００２９】
第７の発明によるカメラの測距方法にあっては、撮影レンズを介して得られた被写体の像信号のコントラストに基づいて第１のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせが行われ、上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を有する測距装置の測距結果に従って第２のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせが行われる。そして、上記測距装置は、写真画面内の複数ポイントの測距が可能であり、上記複数の測距結果より、主要被写体とその他の被写体が、所定の距離範囲にあると判断された場合には、上記第２のオートフォーカス方式を優先したピント合わせが行われるように選択される。
【００３０】
第８の発明によるカメラの測距方法にあっては、撮影レンズを介して得られた被写体の像信号のコントラストに基づいて第１のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせが行われ、上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を有する測距装置の測距結果に従って第２のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせが行われる。そして、上記測距装置は、写真画面内の複数ポイントの測距が可能であり、上記複数の測距結果の距離の分布に基づいて、上記第１のオートフォーカス方式と上記第２のオートフォーカス方式とが切り替えられる。
【００３１】
第９の発明によるカメラの測距方法にあっては、撮影に先立って、撮影レンズ以外の光学系を利用して写真画面内の複数ポイントの多点測距が行われ、主要被写体の距離と画面内位置が求められる。そして、上記多点測距によって、上記主要被写体がその他の被写体と差異のない距離に存在すると判定された場合には、上記測距結果に従って上記撮影レンズの合焦制御が行われる。一方、上記主要被写体がその他の被写体と離れた距離にあると判定された場合には、上記撮影レンズによって得られた被写体像のコントラストに従って合焦制御が行われる。
【００３２】
第１０の発明によるカメラの制御方法にあっては、撮影レンズにズームレンズを有しており、この撮影レンズとは異なる光学系によって、画面内の複数ポイントの距離が多点測距され、上記撮影レンズを介して得られた撮影画像のコントラストによってピント合わせ位置が決定される。更に、上記撮影レンズのズーム位置が検出されると、上記ズーム位置と、上記多点測距の結果に従った主要被写体と背景との距離の関係から、上記ピント合わせ位置を決定するコントラスト式ピント合わせを作動させるか否かが決定される。
【００３３】
第１１の発明によるカメラの測距方法にあっては、撮影レンズを介して得られた被写体の像信号のコントラストに基づいて第１のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせが行われ、上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を有する測距装置の測距結果に従って第２のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせが行われる。上記測距装置は写真画面内の複数ポイントの像信号に従って上記複数ポイントの測距が可能であり、また、上記像信号の微分情報が求められる。そして、上記微分情報が所定のレベルより高い場合に、上記第３のオートフォーカス方式を優先したピント合わせが行われるべく選択される。
【００３４】
更に、第１２の発明によるカメラの測距方法にあっては、撮影レンズを介して得られた被写体の像信号のコントラストに基づいて第１のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせが行われ、上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を有する測距装置の測距結果に従って第２のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせが行われる。上記測距装置は写真画面内の複数ポイントの像信号に従って上記複数ポイントの測距が可能であり、上記写真画面内のコントラスト情報が検出され、このコントラストの大きさが判断される。そして、上記判断の結果に基づいて第１のオートフォーカス方式と第２のオートフォーカス方式とが切り替えられる。
【００３５】
この発明は、被写体の距離と、その他の被写体の距離の関係により上記優先度を切り替えるものである。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。
【００３７】
先ず、図２を参照して、この発明の概要について説明する。
【００３８】
図２（ａ）は主要被写体である人物が風景の中に存在するシーンの一例を示した図、図２（ｂ）は主要被写体である人物が同図（ａ）のシーンよりもっと雑然とした状況に存在するシーンの一例を示した図、図２（ｃ）は主要被写体が画面の端の方に存在するシーンの一例を示した図である。
【００３９】
図２（ａ）に示されるシーンの場合、画面１に於いて、完全に被写体の距離が風景より分離されるので、撮影者が主題にしたいのは、この人物２ａであることに相異ない。したがって、この人物２ａに対しては十全なピント合わせ制御が必要であると考えられる。それ故、温度や湿度や姿勢差によって影響を受けないイメージャＡＦにて、ピント合わせが行われる。
【００４０】
しかし、イメージャＡＦは、レンズを移動させながら画像のコントラストを判定するため、レンズの起動、停止に時間がかかり、タイムラグが長くなるという欠点があった。このようなタイプのピント合わせは、図２（ｂ）に示されるようなシーンに於いては、必ずしも満足できるものではなかった。
【００４１】
つまり、このようなシーンでは、撮影者は、１人の人物だけでなく他の人物や背景にも興味を持っていることは確実であり、人物２ａのみならず、人物２ｂや背景２ｃ等にもピントを合わせたいシーンであると考えられるからである。このような状況は、パーティや宴会等でよく発生するが、この場合の写真撮影は、目的と言うよりも楽しいひとときの思い出の記録としての価値が高く、短時間の間に済ませてしまいたいものである。また、こうしたシーンでは、背景近くにピントが合っても問題はなく、上述したようにレンズ制御（ＬＤ）に誤差があっても、それが人物に対し、少し遠距離側であれば気にならないことが多い。
【００４２】
このような状況では、必要以上に人物に対し時間をかけてピント合わせを行うと、シャッタチャンスを逃してしまうことが多い。背景が静止している風景等であればまだ良いが、例えば、図２（ｂ）に示されるシーンのように、複数の人物が存在しているシーン等では、時間がかかりすぎると全員のしぐさや表情が、撮影者の意図から外れてしまうことがある。
【００４３】
したがって、図２（ｂ）に示されるような状況では、この発明に於いては、時間を優先させたピント合わせを行うようにする。
【００４４】
次に、図３を参照して、この発明で重要な役割を担う外光式測距装置の測距原理について説明する。
【００４５】
図３（ａ）に於いて、被写体２より距離Ｌだけ離間した位置に、一対の受光レンズ３ａ及び３ｂが配置される。該受光レンズ３ａ及び３ｂは、主点間距離が基線長Ｂだけ離間して、被写体２の像を各々センサアレイ４ａ及び４ｂ上に導く。こうして得られた被写体２からの光は、三角測距の原理によって、光軸を原点とする相対位置差ｘを持って結像する。このｘより距離Ｌが求められる。
【００４６】
図３（ａ）では、受光レンズ３ａの光軸上の像が、センサアレイ４ｂ上のｘの位置に入射することが示されているが、受光レンズ３ａの光軸からθだけシフトした位置を測距する場合は、受光レンズの焦点距離をｆとすると、ｆｔａｎ θの位置の像信号を利用すれば、同様の考え方（Ｌ＝Ｂｆ／ｘ）で光軸からずれたポイントの距離が求められる。
【００４７】
このように、センサアレイの並び方向に幾つかの測距ポイントを有することができるので、図３（ｂ）に示されるように、画面内のいくつかのポイント５の距離データを得ることができる。このような機能を有する測距装置を、多点測距装置と称する。
【００４８】
また、多点測距装置として、公知のアクティブ式のマルチ測距装置を利用してもよい。例えば、図４に示されるように、複数のＬＥＤ４ｃが投光レンズ３ｃを介して投射され、その反射信号光が受光レンズ３ｂを介して光位置検出素子４ｄで受光されるようにして、その入射位置を調べても、同様のマルチ測距が可能である。
【００４９】
次に、この発明の第１の実施の形態を説明する。
【００５０】
図１は、この発明の第１の実施の形態に係るカメラの内部構成を示すブロック図である。
【００５１】
図１に於いて、この発明の第１の実施の形態に係るデジタルカメラは、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１１と、一対の受光レンズ１２ａ及び１２ｂと、一対のセンサアレイ１３ａ及び１３ｂと、測距部１４と、撮影レンズ１６と、撮像素子１７と、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部１８と、画像処理部１９と、ズーム検出部２１と、記録媒体２２と、光源２３とを含んで構成される。
【００５２】
上記ＣＰＵ１１は、このカメラ全体のシーケンスを制御する演算制御手段であり、選択手段及び制御手段の機能を含んでいる。このＣＰＵ１１には、撮影シーケンスを開始させるためのスイッチ１１ａが接続されている。ＣＰＵ１１は、撮影者によるスイッチ１１ａのオン操作を判定して、一連の撮影シーケンスを開始させる。
【００５３】
一対の受光レンズ１２ａ、１２ｂは、被写体１０からの像を受光して一対のセンサアレイ１３ａ、１３ｂに結像させるものである。そして、一対のセンサアレイ１３ａ、１３ｂでは、結像された被写体１０からの像を電気信号（以後、「像信号」と称する）に変換して測距部１４に出力する。
【００５４】
測距部１４は、Ａ／Ｄ変換部１４ａと測距演算部１４ｂとを含んで構成される、いわゆる、パッシブ方式の測距手段である。測距部１４内のＡ／Ｄ変換部１４ａは、上記センサアレイ１３ａ、１３ｂから入力されてきた像信号をデジタル信号に変換して、測距演算部１４ｂに出力する。そして、測距演算部１４ｂでは、このデジタル信号に基づいて、カメラから被写体１０までの距離、すなわち、被写体距離を、上述した三角測距の原理により演算する。尚、上記測距部１４は特許請求の範囲に記載の「測距装置」に相当する。
【００５５】
そして、ＣＰＵ１１により、上述したようにして演算された被写体距離に基づいて、撮影レンズ１６のピント合わせ制御が行われる。つまり、ＣＰＵ１１により、測距演算部１４ｂで演算された被写体距離に基づいてレンズ駆動部（ＬＤ部）２０が制御されて、撮影レンズ１６のピント合わせが行われる。
【００５６】
また、ズーム検出部２１では、上記撮影レンズ１６のズーム位置を検出するためのものズーム位置検出手段である。このズーム検出部２１にて、レンズ駆動部２０により撮影レンズ１６がどれだけ光軸上を移動したか、すなわちズーム位置が検出される。これにより、ＣＰＵ１１にて、上記ズーム検出部２１で得られたズーム位置と、上記測距部１４からの像信号に従って、ピント合わせ制御が行われる。
【００５７】
撮影レンズ１６のピント合わせが終了した後は、露出動作が行われる。撮像素子１７はＣＣＤ等で構成されており、撮影レンズ１６を介して結像された被写体１０からの像が電気的な像信号に変換されて、Ａ／Ｄ変換部１８に出力される。尚、撮像素子１７は特許請求の範囲に記載の「撮像素子」に相当する。
【００５８】
Ａ／Ｄ変換部１８では、撮像素子１７からの像信号がデジタル信号に変換された後、画像処理部９に出力される。また、画像処理部１９では、入力されてきたデジタル信号に基づいて、画像の色や階調の補正等が行われた後、画像信号の圧縮がなされる。そして、記録媒体２２に圧縮された画像が記録されて、露出動作が完了する。
【００５９】
尚、光源２３は、ストロボ装置等で構成されている。この光源２３からは、撮影シーンに応じて露出用や測距用の補助光等が被写体１０に投射されるようになっている。
【００６０】
ここで、受光レンズ１２ａ、１２ｂとセンサアレイ１３ａ、１３ｂ、及び撮影レンズ１６と撮像素子１７の位置関係は、図５（ａ）に示されるような関係にある。
【００６１】
つまり、センサアレイ１３ａ、１３ｂと撮像素子１７とで、同一の被写体１０の像が検出可能である。また、センサアレイ１３ａ、１３ｂの出力を被写体距離算出に用いる際に、同図に実線で示される位置に結像された被写体１０の像の代わりに、異なる位置、例えば同図に破線で示される位置に結像された被写体の像が用いられることにより、図３（ｂ）に示されるように、撮影画面内に於ける被写体２以外の被写体の距離も検出可能である。
【００６２】
図５（ｂ）は、この第１の実施の形態に係るカメラの外観斜視図である。
【００６３】
図５（ｂ）に於いて、カメラ３０の上面には、上述したスイッチ１１ａを操作するためのレリーズ釦１１ｂが設けられている。また、カメラ３０の前面のほぼ中央部には、上述した撮影レンズ１６が設けられている。そして、撮影レンズ１６の上方には受光レンズ１２ａ、１２ｂが、図５（ａ）に示される位置関係で設けられている。更に、図５（ｂ）に於いて、上記受光レンズ１２ａ、１２ｂの右側部には、光源２３用の発光窓２３ａが設けられている。
【００６４】
以上説明したような外光式のＡＦでは、一対の受光レンズ１２ａ、１２ｂ及びセンサアレイ１３ａ、１３ｂが、人間の両眼のように用いられて三角測距の原理で被写体距離が検出され、この被写体距離に基づいて撮影レンズ１６のピント合わせが行われる。
【００６５】
一方で、撮影レンズ１６を介して撮像素子出力を利用するＡＦは、イメージャＡＦと称される。このイメージャＡＦは、レンズ駆動部２０によって撮影レンズ１６の位置を変化させながら、撮像素子１７に結像された被写体の像のコントラストを検出していき、コントラストが最も高くなった撮影レンズ１６の位置を判定してピント位置とするものである。
【００６６】
つまり、このイメージャＡＦは、上述した外光ＡＦのように、被写体距離に基づいてピント位置を決定するものとは異なる原理に基づくピント合わせ制御である。
【００６７】
このようなイメージャＡＦでは、撮影レンズ１６の位置制御に誤差が生じていた場合であっても、小さな誤差であればその誤差を考慮に入れた状態でピント位置を検出することができる。しかしながら、図２（ｃ）に示されるように、主要被写体である人物２ａが撮影画面１内の中央部以外に存在している場合には、撮影レンズ１６のピントを迅速に人物２ａに合わせることが困難である。
【００６８】
つまり、主要被写体を特定するために、人物２ａと背景被写体の建物２ｄのそれぞれに対して、上述したようなコントラスト判定を行った後、何れの被写体が主要被写体としてふさわしいか、例えば、何れの被写体が手前側に存在するかを判定する必要があるからである。このとき、それぞれの被写体に対応するピント位置に於ける画像を一時取り込んでからコントラストを判定する過程が必要となるので、時間がかかってしまう。
【００６９】
これに対し、外光ＡＦでは、図５（ａ）に示されるセンサアレイ１３ａ、１３ｂからの像信号を検出して、受光レンズ１２ａ、１２ｂの視差に基づく被写体の像信号のずれを検出することにより、被写体距離を決定する。つまり、撮影レンズ１６を駆動するのはピント位置が決定した後のみであるので、ピント合わせにかかる時間はイメージャＡＦに比べて短い。
【００７０】
また、主要被写体以外の被写体の距離も、被写体距離演算に使用する被写体の像信号を切り換えるだけでよいので、主要被写体の位置によらず、図３（ｂ）に示される領域５のような広範囲の領域に於ける被写体の距離分布が検出可能である。
【００７１】
図６は、上述したようにして求められた距離分布の例を示した図である。
【００７２】
この距離分布が求められれば、主要被写体が何処に存在しているかを高速で検出することができる。
【００７３】
次に、図７のフローチャートを参照して、この発明の基本的な考え方を第１の実施の形態として説明する。
【００７４】
先ず、ステップＳ１にて、外光測距装置によって画面内の複数ポイントが測距される。例えば、図２（ｂ）に示されたようなシーンでは、図６に示されたような分布が得られるので、これによって最も近い距離が、ステップＳ２にて主要被写体距離Ｌとして選択される。
【００７５】
次いで、ステップＳ３に於いて、最も近い距離を示すポイント（主要被写体位置）が、他のポイントの距離と比べて差異が大きいか否かが判定される。ここで、差異が小さいならばステップＳ４に移行し、例えば、図２（ｂ）に示されるようなシーンでは、スナップ写真であるとしてスピードを優先したピント合わせが行われる。このようなシーンでは、人物がジャストピントとなること以上に、背景も含めた写りが問題となるからである。
【００７６】
また、図２（ｂ）のシーンの例で言えば、人物の手前にも被写体があり、それらも状況によっては、撮影者にとっては重要である。そこで、必ずしも人物のピントのみが重要であるわけではないとして、多少の誤差よりタイミングを優先してピント合わせが行われる。その後、ステップＳ９に移行して撮影が終了する。
【００７７】
一方、上記ステップＳ３にて差異が大きい場合は、ステップＳ５に移行する。図２（ａ）に示されるようなシーンでは、主要被写体２ａの距離が背景と大きく異なる。つまり、図２（ｂ）に示されるシーンの場合とは異なって、撮影者の関心は背景にはなく、もっぱら人物にのみ集中していると考えられる。この場合は、この人物にピントがぴったりと合うことが良い写真の条件となるので、レンズ誤差を含めてジャストピントにできるイメージャＡＦのシーケンスが続けて実行される。
【００７８】
但し、レンズ駆動の全域にわたってコントラスト検出が実行されると、大変な時間のロスになるので、ステップＳ５では、主要被写体距離Ｌに相当するレンズ位置の手前にレンズが駆動（ＬＤ）される。その後、ステップＳ６にてコントラスト検出が開始される。
【００７９】
そして、ステップＳ７に於いて、コントラストが最大になったレンズ位置が検出される。ここで、まだ最大になっていない場合は、ステップＳ８に移行してレンズ位置が微調整されて、ジャストピントの位置をさがすようにする。
【００８０】
こうして、コントラストが最大になる位置が見つかるまでは、上記ステップＳ６〜Ｓ８が繰り返される。そして、コントラスト最大の位置に達したならば、その位置にピントが合わせられ、ステップＳ９にて撮影が実行される。
【００８１】
以上説明したように、第１の実施の形態によれば、図２（ａ）に示されるように、撮影者の関心が１つの被写体（ここでは人物）に絞り込まれているシーンに於いては、時間をかけてでも人物に対するピント合わせを行い、図２（ｂ）に示されるように、パーティや宴会でのスナップのようなシーンでは、スピードを優先したピント合わせ制御を行うので、シャッタチャンスを逃すことがなくなる。
【００８２】
図８は、この第１の実施の形態に於けるカメラの測距動作を説明するタイミングチャートである。
【００８３】
先ず、外光式の測距装置で測距が行われ、その結果によってレンズ制御（ＬＤ）が行われる。図２（ａ）に示されるシーンでは、更にここからコントラスト検出が行われて、コントラストがピークになるレンズ位置が求められるため、レンズ制御とコントラスト検出が繰り返される（Δｔ期間）。
【００８４】
しかしながら、図２（ｂ）に示されるようなシーンでは、このコントラスト検出は行われない。したがって、Δｔの分だけ短い時間で撮影に入ることができる。また、もしも、図２（ｂ）に示されるような構図でも、人物にぴったりピントを合わせたい場合には、公知のフォーカスロック等の技術を使用して写真撮影を行えばよい。
【００８５】
次に、この発明の第２の実施の形態について説明する。
【００８６】
この第２の実施の形態では、上述した図７のフローチャートに撮影レンズのズーム位置を加味したもので、長い焦点距離のズームレンズを具備したカメラに有効な実施の形態となっている。
【００８７】
つまり、長焦点のズームレンズでは、ピント合わせレンズの微小な誤差が大きな誤差となって写りに影響するので、こうした撮影シーンではイメージャＡＦが優先される。また、図２（ｂ）に示されるようなシーンでは、背景や、回りの雰囲気を多く画面内に入れたいので、ズームレンズの広角側で撮影することが多いことが考慮され、このようにズーム位置と被写体位置が考慮されて、スナップ撮影のようなシャッタチャンスが優先された撮影シーンが判定されて、ピント合わせが行われるようにしている。
【００８８】
ここで、図９のフローチャートを参照して、この発明の第２実施の形態によるカメラの測距動作について説明する。
【００８９】
先ず、ステップＳ１１では、図１に於いてズーム検出部２１が用いられてズーム位置が判定される。次いで、ステップＳ１２にて、外光測距によるマルチポイントの測距が行われる。これにより、ステップＳ１３にて距離分布が得られ、続くステップＳ１４にて主要被写体距離Ｌが判定される。
【００９０】
但し、必ずしも上述した第１の実施の形態のように、最も近い距離を示す被写体を主要被写体とみなす必要はなく、所定距離優先やあまりにも近すぎる被写体は雑被写体として無視するような選択方法でも、この発明では応用可能である。
【００９１】
こうして求められた各ポイントの距離の逆数のばらつきが求められる。このばらつきは標準偏差σ等で判定することができるので、ステップＳ１５に於いて該標準偏差σが比較される。
【００９２】
ここで、σが小さいと判定されたならば、ステップＳ１６に移行して、ズーム位置がワイド側であるか否かが判定される。その結果、ズーム位置がワイド側であれば、ステップＳ１７に移行して、イメージャＡＦを実施するフラグが０とされる。一方、上記ステップＳ１５にて標準偏差σが小さくない、或いはステップＳ１６にてズーム位置がワイド側ではないと判定された場合は、ステップＳ１８に移行して、イメージャＡＦを実施するフラグが１とされる。
【００９３】
次に、ステップＳ１９では、上記ステップＳ１４で求められた主要被写体距離Ｌより∞側（遠距離側）に、レンズ制御で考えられる誤差分だけずらしてピント合わせが行われて重要な背景が考慮される。そして、ステップＳ２０に於いて、イメージャＡＦを行うフラグ（イメージャフラグ）が判定される。
【００９４】
ここで、イメージャフラグが１でなければ、ステップＳ２４へ移行してイメージャＡＦは行われずに、高速で撮影に入る。しかしながら、イメージャＡＦ実施のフラグが１であれば、レンズ停止位置誤差まで考慮されたフィードバック制御が可能なイメージャＡＦのシーケンスに入る。
【００９５】
すなわち、ステップＳ２１にて、撮影レンズを介した像が利用されてコントラスト検出が開始される。次いで、ステップＳ２２に於いて、像のコントラストが最大であると判定されなければ、ステップＳ２３に移行してレンズが微小量移動された後、上記ステップＳ２１へ移行する。つまり、像のコントラストが最大であると判定されるまで、ステップＳ２０〜Ｓ２３にてコントラスト検出が繰り返される。
【００９６】
こうして得られた像のコントラストが最大となった点で、レンズ駆動（ＬＤ）が停止されて、ステップＳ２４にて撮影が実行される。
【００９７】
以上説明したように、第２の実施の形態によれば、撮影レンズのズーム位置を加味し、ズーム位置がワイド側であれば、スナップ撮影である可能性が高いとして、スピードを優先したピント合わせを行う。しかし、主要被写体が背景から離れていたり望遠状態での撮影時には、ピント精度を重視した撮影を行う。
【００９８】
このように、第２の実施の形態によれば、ズーム位置を加味し、自動的に撮影状況を判定し、最適のピント合わせ方法が選択できる使い勝手のよいカメラを提供することが可能である。
【００９９】
また、上述した図９のフローチャートでは、各被写体の距離のばらつきを、標準偏差を用いて判定したが、図７のフローチャートに於けるステップＳ３の主要被写体距離と他の距離の差を求める判定のステップを、図１０のようなアルゴリズムに変更してもよい。ここでは、判定の方法にズーム情報を加味した例を示す。
【０１００】
一般に、ピント合わせの繰り出し量と距離の逆数１／Ｌは、図１１に示されるように、比例の関係となる。しかしながら、ズームレンズの焦点距離が望遠（テレ）の場合と、広角（ワイド）の場合では、焦点深度の関係で、同図のように同じ繰り出しＬＤの時に、カバーできる距離範囲が異なる。つまり、テレ（Ｔ）時はΔ１／Ｌ_Ｔ の幅しかピントをカバーできないが、ワイド（Ｗ）時は、より広いΔ１／Ｌ_Ｗ の幅をカバーすることができる。
【０１０１】
このような関係を考慮すると、図１０のフローチャートに於いてステップＳ３３の切り替えが必要となる。
【０１０２】
ステップＳ３１では、マルチ測距で求められた全ポイントの距離の逆数の平均値を１／Ｌ_ＡＶとして計算される。次いで、ステップＳ３２にて、上記平均値１／Ｌ_ＡＶと主要被写体距離の逆数１／Ｌとの差の絶対値がΔ１／Ｌとして求められる。この両者の差が大きければ、主要被写体は背景から離れていることになり、図２（ａ）に示されるようなシーンであることがわかる。一方、上記差が小さければ、主要被写体とその他の被写体が近接していることがわかる。つまり、図２（ｂ）に示されるようなシーンであることがわかる。しかし、ワイドならば、被写体深度が深いため、それほど近接していなくとも、主要被写体、背景共にピント合わせができる。
【０１０３】
このような関係を考慮して、ステップＳ３３に於いて分岐判断が行われる。すなわち、ズーム位置がテレ（Ｔ）であるか否かが判断される。ここで、ズーム位置がテレである場合はステップＳ３４に移行し、そうでない場合はステップＳ３５に移行する。
【０１０４】
そして、ステップＳ３４では、上記ステップＳ３２で得られた結果のΔ１／Ｌと所定の値Δ１／Ｌ_Ｔ とが比較される。その結果、Δ１／Ｌの方が大きければステップＳ３６へ移行し、Δ１／Ｌの方が小さければステップＳ３７へ移行する。
【０１０５】
同様に、ステップＳ３５では、上記ステップＳ３２で得られた結果のΔ１／Ｌと所定の値Δ１／Ｌ_Ｗ とが比較される。その結果、Δ１／Ｌの方が大きければステップＳ３６へ移行し、Δ１／Ｌの方が小さければステップＳ３７へ移行する。
【０１０６】
ステップＳ３６では距離の差が大きいと判定され、ステップＳ３７では距離の差が小さいと判定される。このような判定結果によって、図７のフローチャートに於けるステップＳ３の分岐判断を行えば、図２（ａ）または（ｂ）のシチュエーションが判別でき、イメージャＡＦまたは外光ＡＦの決定ができる。
【０１０７】
また、図７のフローチャートに於けるステップＳ３の主要被写体距離と他の距離の差を求める判定のステップに代えて、図１２のフローチャートに示されるような判断にて、所定の距離範囲に含まれる被写体の数によって行ってもよい。
【０１０８】
つまり、先ずステップＳ４１に於いて、ズーム位置がテレ（Ｔ）であるか否かが判断される。ここで、ズーム位置がテレである場合はステップＳ４２に移行し、そうでない場合はステップＳ４３に移行する。
【０１０９】
ステップＳ４２では、主要被写体距離の逆数１／Ｌに対し、切り替えられる距離の逆数Δ１／Ｌ_Ｔ の範囲に含まれる測距ポイントの数がｎとされる。同様に、ステップＳ４３では、主要被写体距離の逆数１／Ｌに対し、切り替えられる距離の逆数Δ１／Ｌ_Ｗ の範囲に含まれる測距ポイントの数がｎとされる。
【０１１０】
そして、ステップＳ４４に於いて、マルチ測距の全測距ポイントのうち、上記ステップＳ４２またはステップＳ４３で得られたｎが、５０％より大きいか否かが判定される。ここで、５０％より大きければ、ステップＳ４５に移行して距離の差は小さいと判定される。一方、５０％以下であった場合は、ステップＳ４６に移行して、距離の差が大きいと判定される。
【０１１１】
この結果によって、シーン判定を行うようにしてもよい。
【０１１２】
以上、説明したように、簡単な計算や比較を用いた判定方法によって、主要被写体とその他の被写体の距離の関係が簡単に求められるので、高速でシーンを判定して、スピード優先またはピント優先のオートフォーカス方式を的確に切り替えることができ、シャッタチャンスを逃すことのないＡＦカメラを提供することができる。
【０１１３】
次に、この発明の第３の実施の形態を説明する。
【０１１４】
上述した実施の形態では、単に距離の分布のみによって撮影シーンを判定したが、これに限られるものではない。例えば、図２（ｃ）に示されるように、画面１の端の方に主要被写体２ａが存在する場合には、背景も重要な被写体であると考えられ、背景の距離が遠くとも、外光ＡＦ優先のＡＦに切り替えるようにしてもよい。このような応用をする場合は、図７のフローチャートに於いて、ステップＳ３とＳ５の間に、被写体の位置を判定する分岐を挿入し、主要被写体が端ならばステップＳ４に分岐するように設計すればよい。
【０１１５】
また、距離の分布や被写体の位置に加え、更に画面の像信号の状態によって、撮影シーンを判定するようにしてもよい。
【０１１６】
つまり、図２（ａ）と図２（ｂ）のシーンでは、外光ＡＦのセンサアレイで得られる像データは、各々図１３と図１４（ａ）に示されるようになる。つまり、図２（ａ）では背景は単調な陰影しかなく、図２（ｂ）では、いろいろな被写体が存在するため、種々の陰影が存在する。このような像データの場合、激しく起伏する特徴があり、この特徴を判別するには隣接するデータの量を計算し、いわゆる微分データにすれば、変化がある所に大きなデータが生じ、図１４（ｂ）に示されるようなグラフのデータが得られる。
【０１１７】
図１４（ｂ）に示されるように、この微分データが所定の値を越える数を調べることによって、画面内がシンプルか雑然としているかが判定可能である。
【０１１８】
図１５は、外光測距等に得られる像データを利用して、撮影シーンを判定して、外光ＡＦとイメージャＡＦを切り替えるようにした、カメラの測距動作を説明するフローチャートである。
【０１１９】
すなわち、先ずステップＳ５１にて、外光ＡＦ用センサで像信号が検出される。次いで、ステップＳ５２にて、上記ステップＳ５１の検出結果が用いられて、多点測距が行われる。そして、ステップＳ５３では、上記ステップＳ５２の結果より、最も近距離を示すデータが主要被写体距離とされる。
【０１２０】
ステップＳ５４では、上記ステップＳ５３で得られた距離野ポイントが主要被写体であるとされる。続くステップＳ５５では、この第３の実施の形態の特徴たる微分値算出が行われる。
【０１２１】
次に、ステップＳ５６に於いて、上述したように、所定量を越えるポイント数が調べられ、その数が所定の値ｎ_０ と比較される。その結果、所定の値ｎ_０ より少なければステップＳ５７へ移行し、そうでなければステップＳ６１へ移行する。
【０１２２】
ステップＳ５７では、主要被写体距離Ｌに相当するレンズ位置の手前に撮影レンズが駆動される。その後、ステップＳ５８にてコントラスト検出が開始される。そして、ステップＳ５９に於いて、コントラストが最大になったレンズ位置が検出される。ここで、まだ最大になっていない場合は、ステップＳ６０に移行してレンズ位置が微調整されて、ジャストピントの位置を探すようにする。
【０１２３】
こうして、コントラストが最大になる位置が見つかるまでは、上記ステップＳ５８〜Ｓ６０が繰り返される。そして、コントラスト最大の位置に達したならば、その位置にピントが合わせられ、ステップＳ６２にて撮影が実行される。
【０１２４】
また、ステップＳ６１では、外光による測距で、距離Ｌにピント合わせが実行される。その後、ステップＳ６２に移行して撮影が実行される。
【０１２５】
すなわち、上記ステップＳ５７以降のイメージャＡＦ、またはステップＳ６１以降の外光ＡＦによるピント合わせが切り替えられている。つまり、微分時ピークが多い方が雑然としたシーンであるとして、いろいろな被写体が存在して、それらも重要な被写体だと考えている。逆にピーク数が少ないシーンでは、主要被写体が最重要としてピント優先のＡＦとしている。
【０１２６】
以上説明したように、この第３の実施の形態によれば、画面内の像分布の状態を利用してシーン判別を行うので、状況に最適なＡＦ方式を選択することができる。
【０１２７】
ところで、被写体状態のコントラスト変化は、外光測距のセンサアレイや撮像素子出力だけでなく、カメラの露出合わせ用の測光用センサを用いても判定が可能である。
【０１２８】
多くのデジタルカメラでは、ＣＣＤを用いて露出制御も行っているが、より低輝度まで瞬時に測光できる測光センサを搭載した、図１６に示されるようなカメラもある。
【０１２９】
図１６は、この発明の第４の実施の形態に係るカメラの構成を示した概略断面図である。
【０１３０】
図１６に於いて、このカメラは、カメラ本体３０の前方に撮影レンズ３１が取付けられている。この撮影レンズ３１より後方の光軸上にはハーフミラー３２が設けられている。
【０１３１】
このハーフミラー３２の後方には撮像素子であるＣＣＤ３９が配置され、一方ハーフミラー３２の上方にはスクリーン３３及びペンタプリズム３４が配置されている。これにより、撮影レンズ３１より入射された被写体像は、ハーフミラー３２で反射されてスクリーン３３上に投影され、更にペンタプリズム３４を介して撮影者の眼３５で観察できるようになっている。
【０１３２】
上記スクリーン３３とペンタプリズム３４の間には、外光用光学系３７が設けられている。また、ペンタプリズム３４を介して、被写体像をモニタできる位置に測光センサ３８が配置されている。この測光センサ３８は分割されていて、例えば、図１７に示されるような画面４０内の複数のポイントを測光することができるようになっている。
【０１３３】
このような構成の測光センサを用いれば、ＣＣＤほどの分解能はなくとも、画面全体の輝度分布を測定することが可能である。
【０１３４】
この発明は、このような測光センサを用いてのコントラスト判定、それによるＡＦ方式の切り替えに対しても応用可能である。
【０１３５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、シーンに応じて、最適のピント合わせ方法を採用するので、ピント合わせの精度が重要なシーンでは高精度化にて、より高速性が求められるシーンではタイムラグの少ない方式でピント合わせを行い、撮影者が満足できる使い勝手の良いカメラ及びカメラの測距方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態に係るカメラの内部構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は主要被写体である人物が風景の中に存在するシーンの一例を示した図、（ｂ）は主要被写体である人物が図（ａ）のシーンよりもっと雑然とした状況に存在するシーンの一例を示した図、（ｃ）は主要被写体が画面の端の方に存在するシーンの一例を示した図である。
【図３】この発明で重要な役割を担う外光式測距装置の測距原理について説明する図である。
【図４】アクティブ式のマルチ測距装置について説明する図である。
【図５】（ａ）は受光レンズ１２ａ、１２ｂとセンサアレイ１３ａ、１３ｂ、及び撮影レンズ１６と撮像素子１７の位置関係を示した図、（ｂ）は第１の実施の形態に係るカメラの外観斜視図である。
【図６】距離分布の例を示した図である。
【図７】この発明の第１の実施の形態によるカメラの測距動作を説明するフローチャートである。
【図８】第１の実施の形態に於けるカメラの測距動作を説明するタイミングチャートである。
【図９】この発明の第２実施の形態によるカメラの測距動作について説明するフローチャートである。
【図１０】図７のフローチャートに於けるステップＳ３の主要被写体距離と他の距離の差を求める判定のステップを変更した第１の例を説明するフローチャートである。
【図１１】ズームレンズの焦点距離が望遠（テレ）の場合と広角（ワイド）の場合に於ける、ピント合わせの繰り出し量と距離の逆数１／Ｌとの関係を表した図である。
【図１２】図７のフローチャートに於けるステップＳ３の主要被写体距離と他の距離の差を求める判定のステップを変更した第２の例を説明するフローチャートである。
【図１３】図２（ａ）のシーンに於ける外光ＡＦのセンサアレイで得られる像データの特性を示した図である。
【図１４】（ａ）は図２（ｂ）のシーンに於ける外光ＡＦのセンサアレイで得られる像データの特性を示した図、（ｂ）は（ａ）の像データの微分データの特性を示した図である。
【図１５】この発明の第３の実施の形態に係るカメラの測距動作を説明するフローチャートである。
【図１６】この発明の第４の実施の形態に係るカメラの構成を示した概略断面図である。
【図１７】図１６の測光センサ３８の画面４０の例を示した図である。
【符号の説明】
１ 画面、
１ａ エリア、
２、１０ 被写体、
２ａ、２ｂ 人物、
２ｃ 背景、
３ａ、３ｂ、１２ａ、１２ｂ 受光レンズ、
４ａ、４ｂ、１３ａ、１３ｂ センサアレイ、
１１ ＣＰＵ、
１１ａ スイッチ、
１４ 測距部、
１４ａ Ａ／Ｄ変換部、
１４ｂ 測距演算部、
１６ 撮影レンズ、
１７ 撮像素子、
１８ アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部、
１９ 画像処理部、
２１ ズーム検出部、
２２ 記録媒体、
２３ 光源。

Claims (16)

1. 撮影レンズを介して得られた被写体の像信号のコントラストに基づいて上記撮影レンズのピント合わせを行う第１のオートフォーカス方式と、上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を有する測距装置の測距結果に従って上記撮影レンズのピント合わせを行う第２のオートフォーカス方式とを有するカメラに於いて、
   上記測距装置は、写真画面内の複数ポイントの測距が可能であり、上記複数の測距結果より、主要被写体とその他の被写体が、所定の距離範囲にあると判断した場合には、上記第２のオートフォーカス方式を優先したピント合わせを行う選択手段を具備することを特徴とするカメラ。
2. 撮影レンズを介して得られた被写体の像信号のコントラストに基づいて上記撮影レンズのピント合わせを行う第１のオートフォーカス方式と、上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を有する測距装置の測距結果に従って上記撮影レンズのピント合わせを行う第２のオートフォーカス方式とを有するカメラに於いて、
   上記測距装置は、写真画面内の複数ポイントの測距が可能であり、上記複数の測距結果の距離の分布に基づいて、上記第１のオートフォーカス方式と上記第２のオートフォーカス方式とを切り替えて測距を行う切り替え手段を具備することを特徴とするカメラ。
3. 撮影に先立って、撮影レンズ以外の光学系を利用して写真画面内の複数ポイントの測距を行い、主要被写体の距離と画面内位置を求める多点測距手段と、
   上記多点測距手段によって、上記主要被写体がその他の被写体と差異のない距離に存在すると判定された場合には、上記測距結果に従って上記撮影レンズの合焦制御を行い、上記主要被写体がその他の被写体と離れた距離にあると判定された場合には、上記撮影レンズによって得られた被写体像のコントラストに従って合焦制御を行う制御手段と、
   を具備することを特徴とするカメラ。
4. 撮影レンズにズームレンズを有するカメラに於いて、
   上記撮影レンズとは異なる光学系によって、画面内の複数ポイントの距離を測定する多点測距手段と、
   上記撮影レンズを介して得られた撮像手段のコントラストによってピント合わせ位置を決定するコントラスト式ピント合わせ手段と、
   上記撮影レンズのズーム位置を検出するズーム位置検出手段と、
   上記ズーム位置と、上記多点測距結果に従った主要被写体と背景との距離の関係から、上記コントラスト式ピント合わせ手段を作動させるか否かを決定する決定手段と、
   を具備することを特徴とするカメラ。
5. 上記決定手段は、上記ズーム位置が広角側で、且つ、多点測距結果により、主要被写体距離と背景の距離が異なっても上記コントラスト式ピント合わせ手段を作動させず、上記多点測距結果に基づいてピント合わせを行うことを特徴とする請求項４に記載のカメラ。
6. 撮影レンズを介して得られた被写体の像信号のコントラストに基づいて上記撮影レンズのピント合わせを行う第１のオートフォーカス方式と、上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を有する測距装置の測距結果に従って上記撮影レンズのピント合わせを行う第２のオートフォーカス方式とを有するカメラに於いて、
   上記測距装置は写真画面内の複数ポイントの像信号に従って上記複数ポイントの測距が可能であり、
   更に、上記像信号の微分データを求める微分手段と、
   上記微分情報が所定のレベルより高い場合に、上記第２のオートフォーカス方式を優先したピント合わせを行うべく選択する選択手段と、
   を具備することを特徴とするカメラ。
7. 撮影レンズを介して得られた被写体の像信号のコントラストに基づいて上記撮影レンズのピント合わせを行う第１のオートフォーカス方式と、上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を有する測距装置の測距結果に従って上記撮影レンズのピント合わせを行う第２のオートフォーカス方式とを有するカメラに於いて、
   上記測距装置は写真画面内の複数ポイントの像信号に従って上記複数ポイントの測距が可能であり、
   上記写真画面内のコントラスト情報を検出し、このコントラストの大きさを判断する判断手段と、
   上記判断手段の結果に基づいて第１のオートフォーカス方式と第２のオートフォーカス方式とを切り替える切り替え手段と、
   を具備することを特徴とするカメラ。
8. 上記判断手段は、上記第１のオートフォーカス方式の出力に基づいて上記写真画面内のコントラストを判断するようになされたことを特徴とする請求項７に記載のカメラ。
9. 撮影画面を複数領域に分割し、各々の領域に対する明るさを測光するための測光手段を更に具備し、
   上記判断手段は、上記測光手段による複数の領域の測光情報に基づいて上記写真画面内のコントラストを判断するようになされたことを特徴とする請求項７に記載のカメラ。
10. 撮影レンズを介して得られた被写体の像信号のコントラストに基づいて第１のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせを行い、上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を有する測距装置の測距結果に従って第２のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせを行うカメラの測距方法に於いて、
    上記測距装置は、写真画面内の複数ポイントの測距が可能であり、上記複数の測距結果より、主要被写体とその他の被写体が、所定の距離範囲にあると判断した場合には、上記第２のオートフォーカス方式を優先したピント合わせを行うように選択することを特徴とするカメラの測距方法。
11. 撮影レンズを介して得られた被写体の像信号のコントラストに基づいて第１のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせを行い、上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を有する測距装置の測距結果に従って第２のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせを行うカメラの測距方法に於いて、
    上記測距装置は、写真画面内の複数ポイントの測距が可能であり、上記複数の測距結果の距離の分布に基づいて、上記第１のオートフォーカス方式と上記第２のオートフォーカス方式とを切り替えて測距を行うステップを具備することを特徴とするカメラの測距方法。
12. 撮影に先立って、撮影レンズ以外の光学系を利用して写真画面内の複数ポイントの多点測距を行い、主要被写体の距離と画面内位置を求めるステップと、
    上記多点測距によって、上記主要被写体がその他の被写体と差異のない距離に存在すると判定された場合には、上記測距結果に従って上記撮影レンズの合焦制御を行い、上記主要被写体がその他の被写体と離れた距離にあると判定された場合には、上記撮影レンズによって得られた被写体像のコントラストに従って合焦制御を行うステップと、
    を具備することを特徴とするカメラの制御方法。
13. 撮影レンズにズームレンズを有するカメラの測距方法に於いて、
    上記撮影レンズとは異なる光学系によって、画面内の複数ポイントの距離を測定する多点測距を行うステップと、
    上記撮影レンズを介して得られた撮影画像のコントラストによってピント合わせ位置を決定するステップと、
    上記撮影レンズのズーム位置を検出するステップ、
    上記ズーム位置と、上記多点測距の結果に従った主要被写体と背景との距離の関係から、上記ピント合わせ位置を決定するコントラスト式ピント合わせを作動させるか否かを決定するステップと、
    を具備することを特徴とするカメラの測距方法。
14. 上記作動させるか否かを決定するステップは、上記ズーム位置が広角側で、且つ、多点測距結果により、主要被写体距離と背景の距離が異なっても上記コントラスト式ピント合わせを作動させず、上記多点測距結果に基づいてピント合わせを行うことを特徴とする請求項１４に記載のカメラの測距方法。
15. 撮影レンズを介して得られた被写体の像信号のコントラストに基づいて第１のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせを行うステップと、上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を有する測距装置の測距結果に従って第２のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせを行うステップとを有するカメラの測距方法に於いて、
    上記測距装置は写真画面内の複数ポイントの像信号に従って上記複数ポイントの測距が可能であり、
    更に、上記像信号の微分情報を求めるステップと、
    上記微分情報が所定のレベルより高い場合に、上記第３のオートフォーカス方式を優先したピント合わせを行うべく選択するステップと、
    を具備することを特徴とするカメラの測距方法。
16. 撮影レンズを介して得られた被写体の像信号のコントラストに基づいて第１のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせを行い、上記撮影レンズとは異なる一対の光学系を有する測距装置の測距結果に従って第２のオートフォーカス方式で上記撮影レンズのピント合わせを行うカメラの測距方法に於いて、
    上記測距装置は写真画面内の複数ポイントの像信号に従って上記複数ポイントの測距が可能であり、
    上記写真画面内のコントラスト情報を検出し、このコントラストの大きさを判断するステップと、
    上記判断の結果に基づいて第１のオートフォーカス方式と第２のオートフォーカス方式とを切り替えるステップと、
    を具備することを特徴とするカメラの測距方法。

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