JPH11242152A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】一般の撮影者が簡単な操作でアオリ撮影を行な
える撮像装置を提供する。 【解決手段】撮像光学系に対応する撮像素子と、撮影エ
リア中の所定の複数の領域に対応する各被写体に関する
各領域個別のフォーカス情報を得るフォーカス情報生成
手段と、撮影時における上記撮像素子の光電変換面の法
線と上記撮像光学系の光軸とのなす角であるアオリ角を
上記フォーカス情報生成手段の出力に基いて算出するア
オリ角算出手段と、上記アオリ角算出手段が算出したア
オリ角情報に基づいて上記撮像素子の位置制御を行なう
ことで上記撮像素子の光電変換面の法線と上記撮像光学
系の光軸とのなす角であるアオリ制御角を上記アオリ角
に設定するアオリ制御手段とを有し、上記アオリ制御手
段は、自動合焦動作を伴う場合には、上記複数の領域の
うち中央の領域の合焦度合いが他の領域よりも少なくと
も劣らないように優先させるアオリ制御を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、撮像装置、詳し
くは自動的に撮像素子のアオリ設定を行う撮像装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、アオリ撮影は銀塩フィルムカメラ
でも行なわれてきたが、近年、撮像素子である固体撮像
装置を用いたビデオカメラ、スチルビデオカメラにおい
ても、フィルムに比べて、そのフィルム面を平面に保つ
ための手段が不要であり、また、通常のカメラのフィル
ムサイズに比べて撮像素子の大きさが小さいため、特に
アオリ撮影に好適であるということから、いくつかの提
案がなされている。特に、本出願人が提案した実公平１
−１５２５８号公報に開示のものは、手動操作によって
撮像素子のシフトあるいはティルト移動を行いアオリ撮
影を可能としたものである。そして、特開平１−９１５
７４号公報に開示のものは、駆動力発生手段を制御する
ことによってアオリ角を演算し、そのデータに応動して
撮像素子の傾斜を変化させるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開平
１−９１５７４号公報開示のものは、撮像素子の傾斜移
動量を指定しアオリ動作を行なうことができるものであ
るが、被写体情報を自動測定して適正なアオリ角を自動
的に求める具体的な方法については全く記載が無く、従
ってまた自動的に適正なアオリ撮影を行う具体的な手段
の提案はなされていない。

【０００４】アオリ撮影に際してどのようなアオリ角に
設定するかは極めて高度な技術であるため、一部の熟練
者を除いた一般の撮影者にはそのアオリ角を求めること
が困難であった。またたとえ熟練者といえども高性能な
ＴＴＬファインダを用いなければ適切なアオリ撮影を行
うことが出来なかった。総じていえば、一般の撮影者が
簡単な操作でアオリ撮影を行なえる撮像装置は無かっ
た。

【０００５】本発明の目的は、一般の撮影者が簡単な操
作でアオリ撮影を行なえる撮像装置を提供することであ
り、それによって容易に適切なアオリ撮影を可能とする
ことにある。

【０００６】また、特にその際被写体の形状や撮影状況
等によってはアオリ撮影が不適な場合があったり、アオ
リ制御に際して特別な判断が必要になる場合があるが、
このような様々な場合にも対応できる高性能なかつ操作
性の良い撮像装置を提供するとともに、撮影者に適切な
情報を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による撮像装置
は、撮像光学系と、この撮像光学系に対応する撮像素子
と、撮影エリア中の所定の複数の領域に対応する各被写
体に関する各領域個別のフォーカス情報を得るフォーカ
ス情報生成手段と、撮影時における上記撮像素子の光電
変換面の法線と上記撮像光学系の光軸とのなす角である
アオリ角を上記フォーカス情報生成手段の出力に基いて
算出するアオリ角算出手段と、上記アオリ角算出手段が
算出したアオリ角情報に基づいて上記撮像素子の位置制
御を行なうことで上記撮像素子の光電変換面の法線と上
記撮像光学系の光軸とのなす角であるアオリ制御角を上
記アオリ角に設定するアオリ制御手段とを有し、上記ア
オリ制御手段は、自動合焦動作を伴う場合には、上記複
数の領域のうち中央の領域の合焦度合いが他の領域より
も少なくとも劣らないように優先させるアオリ制御を行
なうことを特徴とする。

【０００８】また、本発明による撮像装置は、撮像光学
系と、この撮像光学系に対応する撮像素子と、撮影エリ
ア中の所定の複数の領域に対応する各被写体に関する各
領域個別のフォーカス情報を得るフォーカス情報生成手
段と、撮影時における上記撮像素子の光電変換面の法線
と上記撮像光学系の光軸とのなす角であるアオリ角を上
記フォーカス情報生成手段の出力に基いて算出するアオ
リ角算出手段と、上記アオリ角算出手段が算出したアオ
リ角情報に基づいて上記撮像素子の位置制御を行なうこ
とで上記撮像素子の光電変換面の法線と上記撮像光学系
の光軸とのなす角であるアオリ制御角を上記アオリ角に
設定するアオリ制御手段とを有し、上記アオリ角算出手
段は、上記フォーカス情報生成手段が出力した３以上の
上記所定の複数の領域に対応する各被写体に関する各領
域個別のフォーカス情報に基いて得られた複数のアオリ
角が異なる場合には、その複数のアオリ角に関する平均
的な値をアオリ角として算出することを特徴とする。

【０００９】更に、本発明による撮像装置は、撮像光学
系と、この撮像光学系に対応する撮像素子と、撮影エリ
ア中の所定の複数の領域に対応する各被写体に関する各
領域個別のフォーカス情報を得るフォーカス情報生成手
段と、撮影時における上記撮像素子の光電変換面の法線
と上記撮像光学系の光軸とのなす角であるアオリ角を上
記フォーカス情報生成手段の出力に基いて算出するアオ
リ角算出手段と、上記アオリ角算出手段が算出したアオ
リ角情報に基づいて上記撮像素子の位置制御を行なうこ
とで上記撮像素子の光電変換面の法線と上記撮像光学系
の光軸とのなす角であるアオリ制御角を上記アオリ角に
設定するアオリ制御手段とを有し、上記アオリ角算出手
段は、上記フォーカス情報生成手段が出力した３以上の
上記所定の複数の領域に対応する各被写体に関する各領
域個別のフォーカス情報に基いて得られた複数のアオリ
角の相互一致度合たるアオリ相関度を評価する相関度評
価手段を含んで構成されたものであり、上記アオリ相関
度が所定値より高い場合には上記複数のアオリ角に関す
る平均的な値をアオリ角として算出することを特徴とす
る。

【００１０】また、本発明による撮像装置は、撮像光学
系と、この撮像光学系に対応する撮像素子と、撮影エリ
ア中の所定の複数の領域に対応する各被写体に関する各
領域個別のフォーカス情報を得るフォーカス情報生成手
段と、撮影時における上記撮像素子の光電変換面の法線
と上記撮像光学系の光軸とのなす角であるアオリ角を上
記フォーカス情報生成手段の出力に基いて算出するアオ
リ角算出手段と、上記アオリ角算出手段が算出したアオ
リ角情報に基づいて上記撮像素子の位置制御を行なうこ
とで上記撮像素子の光電変換面の法線と上記撮像光学系
の光軸とのなす角であるアオリ制御角を上記アオリ角に
設定するアオリ制御手段とを有し、上記アオリ角算出手
段は、上記フォーカス情報生成手段が出力した３以上の
上記所定の複数の領域に対応する各被写体に関する各領
域個別のフォーカス情報に基いて得られた複数のアオリ
角の相互一致度合たるアオリ相関度を評価する相関度評
価手段を含んで構成されたものであり、上記アオリ相関
度が所定値より低い場合にはアオリ角０の算出に相当す
るアオリを禁止する制御指令を出力することを特徴とす
る。

【００１１】更に、本発明による撮像装置は、撮像光学
系と、この撮像光学系に対応する撮像素子と、撮影エリ
ア中の所定の複数の領域に対応する各被写体に関する各
領域個別のフォーカス情報を得るフォーカス情報生成手
段と、撮影時における上記撮像素子の光電変換面の法線
と上記撮像光学系の光軸とのなす角であるアオリ角を上
記フォーカス情報生成手段の出力に基いて算出するアオ
リ角算出手段と、上記アオリ角算出手段が算出したアオ
リ角情報に基づいて上記撮像素子の位置制御を行なうこ
とで上記撮像素子の光電変換面の法線と上記撮像光学系
の光軸とのなす角であるアオリ制御角を上記アオリ角に
設定するアオリ制御手段とを有し、上記アオリ角算出手
段は、上記フォーカス情報生成手段が出力した３以上の
上記所定の複数の領域に対応する各被写体に関する各領
域個別のフォーカス情報に基いて得られた複数のアオリ
角の相互一致度合たるアオリ相関度を評価する相関度評
価手段を含んで構成されたものであり、上記アオリ相関
度が所定値より低い場合には上記複数のアオリ角のうち
いずれかを選択した値をアオリ角として算出することを
特徴とする。

【００１２】また、更に本発明による撮像装置は、撮像
光学系と、この撮像光学系に対応する撮像素子と、撮影
エリア中の所定の複数の領域に対応する各被写体に関す
る各領域個別のフォーカス情報を得るフォーカス情報生
成手段と、撮影時における上記撮像素子の光電変換面の
法線と上記撮像光学系の光軸とのなす角であるアオリ角
を上記フォーカス情報生成手段の出力に基いて算出する
アオリ角算出手段と、上記アオリ角算出手段が算出した
アオリ角情報に基づいて上記撮像素子の位置制御を行な
うことで上記撮像素子の光電変換面の法線と上記撮像光
学系の光軸とのなす角であるアオリ制御角を上記アオリ
角に設定するアオリ制御手段とを有し、上記アオリ角算
出手段は、上記フォーカス情報生成手段が出力した３以
上の上記所定の複数の領域に対応する各被写体に関する
各領域個別のフォーカス情報に基いて得られた複数のア
オリ角の相互一致度合たるアオリ相関度を評価する相関
度評価手段を含んで構成されたものであり、上記アオリ
相関度が所定値より低い場合にはアオリ角０の算出に相
当するアオリを禁止する制御指令を出力する第１の算出
モードと、上記アオリ相関度が所定値より低い場合には
上記複数のアオリ角のうちいずれかを選択した値をアオ
リ角として算出する第２の算出モードとを選択可能に有
したことを特徴とし、そして、上記第１の算出モードと
上記第２の算出モードとの切換えを指示する入力操作ス
イッチを有したことを特徴とする。

【００１３】また、本発明による撮像装置は、撮像光学
系と、この撮像光学系に対応する撮像素子と、撮影エリ
ア中の所定の複数の領域に対応する各被写体に関する各
領域個別のフォーカス情報を得るフォーカス情報生成手
段と、撮影時における上記撮像素子の光電変換面の法線
と上記撮像光学系の光軸とのなす角であるアオリ角を上
記フォーカス情報生成手段の出力に基いて算出するアオ
リ角算出手段と、上記アオリ角算出手段が算出したアオ
リ角情報に基づいて上記撮像素子の位置制御を行なうこ
とで上記撮像素子の光電変換面の法線と上記撮像光学系
の光軸とのなす角であるアオリ制御角を上記アオリ角に
設定するアオリ制御手段とを有し、上記アオリ角算出手
段は、上記フォーカス情報生成手段が出力した３以上の
上記所定の複数の領域に対応する各被写体に関する各領
域個別のフォーカス情報に基いて得られた複数のアオリ
角の相互一致度合たるアオリ相関度を評価する相関度評
価手段を含んで構成されたものであり、上記相関度評価
手段が算出したアオリ相関度に関する情報を表示するた
めの表示制御手段を有したことを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図示の実施の形態によって
本発明を説明する。

【００１５】図１は、本発明の一実施の形態を示すアオ
リ撮影装置のブロック構成図を示す。なお、本図におい
て測光系、撮像記録系、並びに、電源系は図示していな
い。フォーカスアクチュエータ３によって駆動され、撮
影光学系である鏡筒２に支持される撮影レンズ１を介し
て撮像光が取り込まれ、撮像素子であるイメージャ４に
よって撮像信号として出力される。アオリ制御手段はア
オリ駆動機構５と、それを駆動するアクチュエータドラ
イバ８とで構成され、上記イメージャ４は、そのアオリ
駆動機構５に取り付けられアオリ駆動される。また、上
記アクチュエータドライバ８はフォーカスアクチュエー
タ３も制御駆動するものである。

【００１６】上記イメージャ４からの出力信号はＳ／Ｈ
回路９によってサンプルホールド処理を受けたあとロー
パスフィルタのＬＰＦ１０を経由し輝度信号として出力
される。一方、上記Ｓ／Ｈ回路９からの出力信号は撮像
記録系にて処理され、映像信号として記録される。

【００１７】ＬＰＦ１０からの出力は更にバンドパスフ
ィルタのＢＰＦ１１および検波回路１２によって処理さ
れ、映像信号の合焦状態を示すコントラスト値（フォー
カス情報）として出力される。このコントラスト値は、
従来のイメージャによるオートフォーカス（イメージャ
ＡＦ）機構をコントロールするフォーカス情報として適
用可能なものである。そして、本実施の形態において
は、その検波回路１２の出力はアオリ情報を演算するた
め、フォーカス情報生成手段を構成する積分回路（Ｕ）
１３，（Ｌ）１４，（Ｃ）１５，（Ｒ）１６，および
（Ｌｅ）１７にそれぞれ入力される。上記各積分回路
は、それぞれ被写体のイメージャ上の上部，下部，中央
部，右部，および左部のコントラスト情報を積分するも
のとする。このように測定領域を各積分回路に対応させ
るためフォーカス情報生成手段にはマルチエリアゲート
発生器１８を設け、各積分回路をコントロールするよう
にしてイメージャ出力タイミングと上記積分回路の積分
タイミングとを合致させ測定領域の選択を行う。

【００１８】上記各領域に対応した各コントラスト情報
はＡ／Ｄ変換回路１９によってディジタル信号に変換さ
れ、メモリ２０に格納される。上記コントラスト情報に
基づき、情報処理手段であるＣＰＵ２２によってアオリ
制御手段を介してイメージャが各アオリ位置まで駆動さ
れる。また、アオリ動作初期においてイメージャ４はア
オリ角０位置にリセットされるが、このリセット動作
は、フォトセンサ７ａ，７ｂによりギヤー列を介してア
オリ基準位置を検出し、その基準位置からアオリ角０位
置までのモータのリセットステップ数だけアオリ駆動機
構を駆動して行なう。そして上記リセットステップ数は
ＥＥＰＲＯＭ２１に予め記憶してあるものとする。

【００１９】次に上記鏡筒部とアオリ駆動機構５の詳細
を図２〜４によって説明する。

【００２０】鏡筒部は鏡筒２と鏡筒２に支持されフォー
カスアクチュエータ手段であるフォーカスアクチュエー
タ３（図示せず）によってＡＦ駆動される撮影レンズ１
で構成され、その鏡筒２を支持する脚部２ａ，２ｂが支
持台５０に設けられたネジ部50ａにビス３１によって固
着される。

【００２１】アオリ駆動機構５は、撮像ユニット４０と
水平方向（左右）アオリ駆動部および垂直方向（上下）
アオリ駆動部によって構成されている。撮像ユニット４
０は図３に示されるように、イメージャ４の支持体であ
る開口４１ｃを有するＣ枠４１にイメージャ４を挿入し
て押え板４２を介してビス４３によって固着する。ま
た、Ｃ枠４１には、その光軸Ｏと直交する垂直軸の上下
位置にネジ４１ａ，４１ｂが設けられている。

【００２２】水平方向アオリ駆動部は、上記撮像ユニッ
ト４０を支持枠４４に垂直軸上で枢支し、水平方向のア
オリアクチュエータであるモータ６ａによって左右のア
オリ駆動を行なうものである。その詳細を説明すると、
垂直軸を形成するピン４５ａ，４５ｂが支持枠４４の垂
直方向の軸穴４４ａ，４４ｂに回動自在に嵌入され、更
にＣ枠４１のネジ穴４１ａ，４１ｂに螺着される。な
お、上記ピン４５ａは頭部にギヤー部が形成されてい
る。一方、出力軸にギヤー４６を固着したモータ６ａは
支持枠４４にビス４７で固着されている。そして、上記
ギヤー４６とピン４５ａのギヤー間のギヤー列を形成す
るギヤー４８，４９は支持枠４４に設けられた軸に軸支
される。更に、上記ギヤー４８の端面に対向してリフレ
クトタイプのフォトセンサ７ａが配設されている。ギヤ
ー４８の上記の端面にセンサ光の反射部分と無反射部分
を設け、撮影レンズ１に対する水平方向のアオリ基準位
置を上記センサ７ａで検出する。

【００２３】一方、垂直方向アオリ駆動部は、上記撮像
ユニット４０を支持する支持枠４４を支持台５０にピン
５１ａ，５１ｂで水平軸上回動可能に枢支し、垂直方向
のアオリアクチュエータであるモータ６ｂによって上下
のアオリ駆動を行わせるものである。更に詳細に構成を
説明すると、上記ピン５１ａ，５１ｂは、支持台５０の
軸穴５０ｃ，５０ｄに回転自在に嵌入し、更に支持枠４
４に設けられたネジ孔４４ｃ，４４ｄに螺着される。な
おピン５１ｂはその頭部にギヤー部を有している。一
方、ギヤー５２が出力軸に固着されたモータ６ｂは支持
台５０にビス５３によって固着され、ギヤー５２とピン
５１ｂのギヤー部間のギヤー列を形成するギヤー５４，
５５が支持台５０に設けられる軸（図示せず）に回転自
在に軸支されている。また、ギヤー５４の端面に対向し
てリフレクトタイプのフォトセンサ７ｂが配設され、上
記ギヤー５４の端面にはセンサ光の反射部分と無反射部
分を設ける。この検出部によって撮影レンズ１の垂直方
向アオリ基準位置はセンサ７ｂを介して検出される。

【００２４】なお、前記ピン４５ａ，４５ｂの垂直軸心
および上記ピン５１ａ，５１ｂの水平軸心は、撮像ユニ
ット４０の装着状態において、イメージャ４の光電変換
面（結像面）を通るように配設される。従って、上記各
軸心に関してイメージャ４はアオリ動作を行うことにな
るのでイメージャ４の中心（図１０のＣ′部）は光軸Ｏ
に対してオフセットすることなく傾きを変化させること
ができる。

【００２５】前記鏡筒部と撮像ユニット４０を含むアオ
リ駆動機構が支持台５０に装着した状態では図４に示さ
れるように撮影ユニット４０のＣ枠４１の開口４１ｃの
筒部４１ｄは鏡筒２の筒部内径部２ｃの内部に隙間のあ
る状態で位置し、アオリ動作時のＣ枠４１の相対位置の
変化を許容するものとする。そして上記隙間部にはコの
字状の可撓性部材である遮蔽手段の遮蔽リング６０を挿
入し、相対変位に支障をきたすことなく、異物侵入等に
対する防塵、または、遮光機能の作用を持たせるものと
する。なお、上記遮蔽リング６０は蛇腹状のもので代用
することも可能である。

【００２６】また、図４に示されるように、撮像ユニッ
ト４０のイメージャ４には信号授受のためのフレキシブ
ルプリント基板６１が取り付けられているが、撮像ユニ
ット４０がアオリ動作のため相対移動を行なうので、そ
の動きを干渉しないようにフレキシブルプリント基板６
１はＵ字形状に配設される。

【００２７】以上のように構成されたアオリ駆動機構の
動作を説明すると、まず、イメージャ４のアオリ設定位
置のアオリ基準位置がセンサ７ａ，７ｂによって検出さ
れ、ＥＥＰＲＯＭ２１に格納されているアオリリセット
ステップ数のデータに基づいてモータ６ａ，６ｂによっ
て、イメージャ４がリセット位置（光軸と光電変換面の
法線が一致する位置）まで駆動される。その後、各領域
に対するフォーカス情報の測定を行なう。そのデータに
より演算されたアオリ制御信号に基づいて、モータ６ａ
が駆動され、ギヤー列を介して撮像ユニット４０の水平
方向へのアオリ動作を行なう。一方、モータ６ｂは、同
様にギヤー列を介して支持枠４４の上下位置を水平軸心
に関して回動させることによって撮像ユニットの垂直方
向のアオリ動作を行なう。

【００２８】次に上記アオリ動作を行わせしめるための
アオリ量の決定方法に関して具体的に説明する。

【００２９】図５は撮影レンズ１とイメージャ４の側面
配置を示したものである。撮影レンズの繰出し量は図に
示されるように値Ｓで示される。イメージャ４の結像領
域に関して、本実施の形態では上下・左右の２次元領域
を対象とするものであるが、説明の都合上、上下の１次
元領域を対象にして説明する。イメージャ４の光電変換
面上の等距離ｄ間隔の点Ｌ，Ｃ，Ｕは、それぞれ被写体
の下部，中央部，上部の倒立の結像点を示す。図６は、
上記イメージャ４の光電変換面の正面図を示すものであ
るが、説明の都合上、倒立像の上下を逆に表示し、被写
体の上、下に合致させる。そして、点Ｕ，Ｃ，Ｌに対応
した所定長さの測定領域ｌU ，ｌC ，ｌL を図のように
設定する。この領域の方向はイメージャの走査線に対応
させる。

【００３０】イメージャ４の撮像信号のうち、上記領域
線ｌU ，ｌC ，ｌL に対応する検波信号はそれぞれに対
応する前述の積分回路（Ｕ）１３，（Ｃ）１５，（Ｌ）
１４に入力されるが、そのデータの取込み領域を限定す
るため、前述のマルチエリアゲート発生器１８の出力が
各積分回路にも入力される。そして積分回路（Ｕ）１
３，（Ｃ）１５，（Ｌ）１４から各領域に対応するコン
トラスト情報が得られる。測定の動作は撮影レンズ１を
繰出量Ｓの方向に繰出しながらデータを取り込み、繰出
量Ｓに対する各領域のコントラスト情報の値の変化がメ
モリ２０に格納される。図７はそのコントラスト情報線
図の具体例を示すものであって、被写体上，中，下部の
各領域ｌU ，ｌC ，ｌL に対応するコントラスト情報の
ピーク点が合焦位置の繰出量ＳU ，ＳC ，ＳL を示して
いる。そして、被写体中央部の繰出量を基準として、上
部Ｕに対する繰出量δ1 ，下部Ｌに対する繰出量δ2 は
それぞれ、 δ1 ＝ｋ（Ｚ）・（ＳU −ＳC ） (1) δ2 ＝ｋ（Ｚ）・（ＳL −ＳC ） (2) となる。但し、ｋ（Ｚ）はズーム値（焦点距離）Ｚに関
連する補正係数であって、フォーカシングレンズよりも
イメージャ側である光学系の縦倍率に等しい。撮影レン
ズのフォーカシング方式が全体繰り出しのもの、あるい
はリヤフォーカスのものについてはｋ（Ｚ）の値は１と
なる。なお、フォーカシング方式が上記以外の場合、ｋ
（Ｚ）に対応する値を代入して繰出量δ1 ，δ2 を演算
する必要がある。

【００３１】本実施の形態の場合、後者のｋ（Ｚ）＝１
を対象とするので上記繰出量δ1 ，δ2 の式は δ1 ＝ＳU −ＳC (3) δ2 ＝ＳL −ＳC (4) で示される。図７に示される例ではδ1 ＞０，δ2 ＜０
であって、被写体の上，中，下部までの距離が異なり、
各部を合焦状態にするにはイメージャを傾ける必要があ
る。即ち、図８に示されるように光軸Ｏと直交する面Ｑ
に対してイメージャ４の光電変換面Ｐを角度θだけ傾斜
させる必要がある。なお、角度θはアオリ角となる。

【００３２】上記アオリ角θを各繰出量δ1 ，δ2 から
求める式は、 θ1 ＝tan -1（δ1 ／ｄ） (5) θ2 ＝tan -1（δ2 ／ｄ） (6) θ3 ＝tan -1｛（δ1 −δ2 )/２ｄ｝ (7) となる。但し、角度θ1 は領域ｌU ，ｌC に、また、角
度θ2 は領域ｌL ，ｌCに対してそれぞれに合焦するア
オリ角であって、角度θ3 は領域ｌU ，ｌC ，ｌL が平
均的に合焦されるアオリ角を示す。

【００３３】次に、上記のようにして求められたデータ
に基づく、実際のアオリ角の設定について説明する。な
お、本実施の形態における撮影時のフォーカシングは画
面の中央を重視し、そこにピントを合わせるものとし、
イメージャ４の中央領域Ｃに対するレンズ繰出量ＳC を
ＡＦ動作に対して採用するものとする。

【００３４】まず、領域ｌU ，ｌL に対する繰出量δ1
，δ2 の関係がδ1 ＋δ2 ≒０、即ち、εを所定の許
容値とすれば、 ｜δ1 ＋δ2 ｜≦ε (8) である場合は、図５の結像点Ｕ，Ｃ，Ｌに対応する被写
体が所定の許容範囲内でほぼ直線上に位置された状態で
あると考えられる。従って、(7) 式で求められる角度θ
3 をイメージャ４のアオリ角度θに適用すれば、被写体
上，中，下部の全体に対し、ほぼ合焦状態とすることが
できる。そして、そのアオリ角θは θ＝tan -1［（δ1 −δ2 ）／２］ (9) によって演算される。

【００３５】また、上記(8) 式を満足しないような被写
体の場合、即ち、被写体が直線上に位置していない場
合、アオリ角設定に関してＡ，Ｂの２つのモードが考え
られる。まず、Ａモードは被写体が直線上に位置してい
ないということから、アオリ動作を禁止してしまうモー
ドである。また、Ｂモードは上方、または、下方の被写
体のいずれかに合焦させるようにアオリ動作を行わせし
めるモードである。この場合、例えば上方の被写体に合
焦させるとすれば、(5) 式を用いるのでアオリ角θとす
れば、 θ＝tan -1（δ1 ／ｄ） (10) によってアオリ角が演算される。

【００３６】次に、本実施の形態のアオリ設定に関する
アオリ処理ルーチンを図９のフローチャートによって説
明する。アオリ設定に対する諸モードを設定した状態で
アオリ処理がコールされると、アオリ駆動機構５のリセ
ットを行って、アオリ角を０に駆動する。このリセット
動作についての詳細は後に説明する。続いてＡＦトリガ
信号の出力を待ち、トリガ信号の出力に伴って次のアオ
リモード判別がなされ、アオリモードでなければ通常の
ＡＦ処理を行なって、ステップＳ１６に進む。アオリモ
ードが設定されていれば、続いてアオリロックモードの
判別を行なう（ステップＳ１０）。アオリロックモード
であった場合、ステップＳ１１にジャンプし、直前に設
定したアオリ角θに基づいてアオリ駆動を行なう。そし
て、ステップＳ１６に進む。

【００３７】一方、アオリロックモードの判別におい
て、アオリロックモードでなかった場合、撮影レンズ１
の繰り出し量のリセットを行った後、＋１段づつ繰出し
駆動を行ないながら（ステップＳ１２）、同時に、各領
域ｌU ，ｌC ，ｌL のコントラスト情報を取り込み、メ
モリ２０に格納してゆく。そして、上記繰り出しがＭＡ
Ｘ段、即ち最至近距離に到達すると、続いて、メモリ２
０に取り込まれた各領域に対するコントラスト情報によ
りそれぞれのピーク点に対応するレンズ繰出量ＳU ，Ｓ
C ，ＳL を算出する。そして、撮影レンズ１を繰出量Ｓ
C まで駆動する。続いて、演算式(3),(4) によって繰出
量の差δを演算する。

【００３８】そして、ステップＳ１３において｜δ1 ＋
δ2 ｜と所定値εを比較し、｜δ1＋δ2 ｜が大きい値
であった場合、ステップＳ１４にジャンプする。そこで
Ａ／Ｂモードの判別を行ない、Ａモード（被写体が直線
状でない場合アオリを行なわない）であれば、そのまま
ステップＳ１６にジャンプする。そして、Ｂモードが指
定されていれば、被写体上方の領域ｌU に対応する(10)
式を適用し、アオリ角θを演算し、ステップＳ１５に進
む。値｜δ1 ＋δ2 ｜が所定値εより大きくなかった場
合、アオリ角θは(9) 式によって演算し、ステップＳ１
５に進む。

【００３９】ステップＳ１５において、上記演算結果に
基づき、ＣＰＵ２２によってアクチュエータドライバ８
を介してアオリアクチュエータであるモータ６ａを駆動
し、アオリ駆動機構５によってイメージャ４をアオリ角
度θだけ傾斜させる。続いて、ステップＳ１６の表示処
理を行なうが、この処理はアオリ角θの値、あるいは、
ステップＳ１３における判別の結果等のアオリに関する
表示を行なうものである。そして、本ルーチンを終了
し、２段目のトリガ待ちの撮影スタンバイ状態となる。
なお、上記アオリモード，アオリロックモード，Ａ／Ｂ
モード等のモードの指定は操作スイッチ手段２３によっ
て行なうものとする。

【００４０】次に、２次元のアオリ設定に関する説明を
行なう。図１０は、１次元領域設定の場合のイメージャ
４の上下を倒立して配置した平面図である図６に対し
て、２次元の領域設定状態を示すものである。図におい
て、Ｕ′，Ｃ′，Ｌ′，Ｌｅ′，Ｒ′はそれぞれ測定領
域を示すものであって、線状の領域である図６の場合と
異なり所定の面積を有するものである。そしてコントラ
スト情報は上記各面積内の測定データに基づいて演算さ
れることになる。なお、各領域間の間隔ｄV ，ｄH は、
各面積の重心位置間隔を採用することによって、アオリ
角の演算式は１次元の場合と同様な取り扱いができる。
また、上述のようにアオリ駆動機構５は、上下，左右の
駆動がそれぞれ独立している。従って、上述の１次元の
領域ｌU ，ｌC ，ｌL を用いたアオリ動作のアオリ角度
の演算式は、そのまま２次元に適用することができる。
即ち、１次元において、中心領域ｌC に対する上下の領
域ｌU ，ｌL は、２次元においてはイメージャ４の測定
領域Ｃ′を中心として上下方向の領域Ｕ′，Ｌ′、更に
左右方向の領域Ｌｅ′，Ｒ′を対応させ、更に間隔ｄに
は、間隔ｄV ，ｄH を対応させ、アオリ角の演算を同様
に演算式によって行なうことができるのである。

【００４１】なお、上記の２次元のアオリ演算及び動作
は垂直，水平を独立的に取扱う系として説明したが、必
ずしも独立させる必要はなく、垂直，水平両方向の成分
を絡めて取扱う系としてアオリ演算及び動作を行わせる
ことも勿論可能である。

【００４２】次に、アオリ処理のアオリ駆動機構の初期
リセット設定について詳細に説明する。なお、水平，垂
直用として２つのフォトセンサ７ａ，７ｂがあるが、双
方共同様の作用を有するので、説明は水平用のセンサ７
ａについてのみ行なうものとする。ギヤー４８の反射・
無反射の境界（図１２のＳで示される）をセンサ７ａが
検出する位置をアオリ基準位置として扱い、その位置は
アオリ駆動範囲のうちの端部となるように設定し、通常
のアオリ動作位置は常にギヤー４８の無反射部がセンサ
７ａに対向するようにギヤー比が設定されている。ま
た、アオリ角が０である位置をリセット状態とし、上記
基準位置から上記リセット状態までのモータ６ａの駆動
ステップ数をＥＥＰＲＯＭ２１に予めリセットステップ
数として記憶しておくものとする。そして、アオリ処理
初期のリセット動作において、まず、センサ７ａによっ
て一旦基準位置まで駆動する。そこで上記ＥＥＰＲＯＭ
２１に記憶されているリセットステップ数を読み出し、
そのパルス数だけモータ６ａを駆動すれば、アオリ駆動
機構が上記リセット位置に設定されることになる。

【００４３】上記リセットステップ数を各撮影装置につ
いて測定し、ＥＥＰＲＯＭ２１に書き込む必要がある
が、その具体的方法について、図１１〜１３を用いて説
明する。

【００４４】図１１は、モータ６ａ、または、６ｂの駆
動ステップ数に対するセンサ７ａ、または７ｂの出力変
化とアオリ角０の平行度判別出力のタイムチャートを示
したものである。また図１２はモータ６ａまたは６ｂに
よって駆動されるギヤー４８または５４上に対向して配
設されるセンサ７ａまたは７ｂの平面配置を示すもので
ある。リセットステップ数書き込み処理のフローを図１
３によって説明する。

【００４５】まず、撮影装置のレンズ光軸Ｏに対して基
準チャートを垂直に取り付ける。この基準チャートはイ
メージャ４から出力される撮像信号から取り出されるコ
ントラスト情報からアオリ角が０であることが判別でき
るように作成されたものである。まず、モータ６ａを逆
転し、基準位置を検出した位置で停止する。図１２のＳ
位置にセンサ７ａが対向した位置が上記基準位置とな
る。また、図１１のタイムチャートにおいてはステップ
Ｍs の位置が対応する。そして、モータ６ａを＋１ステ
ップづつ駆動し、基準チャートの平行度判別によりアオ
リ角度０において信号が出力され停止する。タイムチャ
ート上ではステップ図Ｍo の位置が上記アオリ角度０の
信号が出力される位置を示す。そして、ステップＭs か
らＭo までのステップ数をＥＥＰＲＯＭ２１に書き込
み、処理ルーチンを終了する。このようにして、アオリ
処理の初期のリセット動作時に用いられるリセットステ
ップ数はＥＥＰＲＯＭ２１に書き込むことができる。

【００４６】上述のように本実施の形態のものにおいて
は、被写体領域のアオリ情報の相関度に関する評価手段
により、被写体の状況に応じて必要があればアオリ動作
を禁止することも可能である。また、上記のアオリ角に
関する情報や相関度を表示することが可能である。更に
リセット位置であるアオリ角度０に対する基準位置から
のステップ数を記憶する記憶手段のＥＥＰＲＯＭを有し
ていることなどの特徴を有している。

【００４７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば一般
の撮影者が簡単な操作でアオリ撮影を行なえる撮像装置
が得られる。

【００４８】そして本発明の請求項１の撮像装置は、自
動合焦動作を伴う場合には、中央の領域の合焦を優先さ
せたアオリ制御を行なうから、自動アオリ撮影において
も主要被写体のピントがぼけるような不具合が生じない
という顕著な効果を有する。

【００４９】請求項２の撮像装置は、得られた複数のア
オリ角が異なる場合には、その複数のアオリ角に関する
平均的な値をアオリ角として算出してアオリ制御を行な
うから、自動アオリ撮影において被写体全体に平均的に
ピントを合わせたアオリ撮影が可能になり、特に通常ア
オリ撮影に適した被写体である全体が平面状の被写体に
対して自動測定の際に生じる誤差等の影響を受けにくい
高性能なアオリ撮影画像が得られるという顕著な効果を
有する。

【００５０】請求項３の撮像装置は、得られた複数のア
オリ角の相互一致度合いたるアオリ相関度が所定値より
高い場合には複数のアオリ角に関する平均的な値をアオ
リ角として算出してアオリ制御を行なうから、自動アオ
リ撮影において被写体が通常アオリ撮影に適した被写体
である全体が平面状の被写体であることを判定した場合
にこれに適した被写体全体に平均的にピントを合わせた
アオリ撮影を行なうことが可能になるという顕著な効果
を有する。

【００５１】請求項４の撮像装置は、得られた複数のア
オリ角の相互一致度合いたるアオリ相関度が所定値より
低い場合にはアオリを禁止するから、自動アオリ撮影に
おいて被写体が通常アオリ撮影に適した被写体である全
体が平面状の被写体ではないことを判定した場合に、誤
ってアオリ撮影を行なってしまうという不具合を生じな
いという顕著な効果を有する。

【００５２】請求項５の撮像装置は、得られた複数のア
オリ角の相互一致度合いたるアオリ相関度が所定値より
低い場合には複数のアオリ角のうちいずれかを選択した
値をアオリ角として算出してアオリ制御を行なうから、
自動アオリ撮影において被写体が通常アオリ撮影に適し
た被写体である全体が平面状の被写体ではないことを判
定した場合にも、その被写体の選択された部分に関して
優先的にピントを合わせたアオリ撮影を行なうことがで
きるという顕著な効果を有する。

【００５３】請求項６の撮像装置は、アオリ相関度が所
定値より低い場合にはアオリを禁止する第１の算出モー
ドとアオリ相関度が所定値より低い場合には複数のアオ
リ角のうちいずれかを選択した値をアオリ角として算出
する第２の算出モードとを有したから、自動アオリ撮影
において被写体が通常アオリ撮影に適した被写体である
全体が平面状の被写体ではないことを判定した場合にア
オリを禁止するかその被写体の選択された部分に関して
優先的にピントを合わせたアオリ撮影を行なうかを、撮
影者の意志で選択することができるという顕著な効果を
有する。

【００５４】請求項７の撮像装置は、第１と第２の算出
モードを切り替える操作スイッチを有するから、モード
の選択設定を容易に確実に行なうことができるという顕
著な効果を有する。

【００５５】請求項８の撮像装置は、相関度評価手段が
算出したアオリ相関度に関する情報を表示するための表
示制御手段を有したから、アオリ相関度に関する情報す
なわち例えば被写体が通常アオリ撮影に適した被写体で
ある全体が平面状の被写体であるか否かを容易に知るこ
とができるという顕著な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示すアオリ撮影装置の
ブロック構成図、

【図２】上記図１のアオリ撮影装置のアオリ駆動機構の
分解斜視図、

【図３】上記図１のアオリ撮影装置の撮像ユニットの分
解斜視図、

【図４】上記図１のアオリ撮影装置の鏡筒部と撮像ユニ
ットの要部断面図、

【図５】上記図１のアオリ撮影装置の撮像光学系の要部
の縦断面図、

【図６】上記図１のアオリ撮影装置のイメージャの測定
領域を示す要部正面図、

【図７】上記図１のアオリ撮影装置のアオリ情報に対応
するコントラスト情報の特性線図、

【図８】上記図１のアオリ撮影装置の撮像素子光電変換
面のアオリ角設定状態を示す図、

【図９】上記図１のアオリ撮影装置のアオリ処理ルーチ
ンのフローチャート、

【図１０】上記図１のアオリ撮影装置の２次元の撮像素
子の測定領域を示す図、

【図１１】上記図１のアオリ撮影装置のモータのステッ
プ数に対するフォトセンサ出力および平行度判別出力の
タイムチャート、

【図１２】上記図１のアオリ撮影装置のフォトセンサ部
要部平面図、

【図１３】上記図１のアオリ撮影装置のリセットステッ
プ数設定、書込みを行なうフローチャートである。

【符号の説明】

１………撮影レンズ（撮影光学系） ２………鏡筒（撮影光学系） ３………フォーカスアクチュエータ（フォーカスアクチ
ュエータ手段） ４………イメージャ（撮像素子） ５………アオリ駆動機構（アオリ制御手段） ８………アクチュエータドライバ（アオリ制御手段） ２２……ＣＰＵ（情報処理手段） ６０……遮蔽リング（遮蔽手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 5/232 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像光学系と、 この撮像光学系に対応する撮像素子と、 撮影エリア中の所定の複数の領域に対応する各被写体に
   関する各領域個別のフォーカス情報を得るフォーカス情
   報生成手段と、 撮影時における上記撮像素子の光電変換面の法線と上記
   撮像光学系の光軸とのなす角であるアオリ角を上記フォ
   ーカス情報生成手段の出力に基いて算出するアオリ角算
   出手段と、 上記アオリ角算出手段が算出したアオリ角情報に基づい
   て上記撮像素子の位置制御を行なうことで上記撮像素子
   の光電変換面の法線と上記撮像光学系の光軸とのなす角
   であるアオリ制御角を上記アオリ角に設定するアオリ制
   御手段とを有し、 上記アオリ制御手段は、自動合焦動作を伴う場合には、
   上記複数の領域のうち中央の領域の合焦度合いが他の領
   域よりも少なくとも劣らないように優先させるアオリ制
   御を行なうことを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】 撮像光学系と、 この撮像光学系に対応する撮像素子と、 撮影エリア中の所定の複数の領域に対応する各被写体に
   関する各領域個別のフォーカス情報を得るフォーカス情
   報生成手段と、 撮影時における上記撮像素子の光電変換面の法線と上記
   撮像光学系の光軸とのなす角であるアオリ角を上記フォ
   ーカス情報生成手段の出力に基いて算出するアオリ角算
   出手段と、 上記アオリ角算出手段が算出したアオリ角情報に基づい
   て上記撮像素子の位置制御を行なうことで上記撮像素子
   の光電変換面の法線と上記撮像光学系の光軸とのなす角
   であるアオリ制御角を上記アオリ角に設定するアオリ制
   御手段とを有し、 上記アオリ角算出手段は、上記フォーカス情報生成手段
   が出力した３以上の上記所定の複数の領域に対応する各
   被写体に関する各領域個別のフォーカス情報に基いて得
   られた複数のアオリ角が異なる場合には、その複数のア
   オリ角に関する平均的な値をアオリ角として算出するこ
   とを特徴とする撮像装置。
3. 【請求項３】 撮像光学系と、 この撮像光学系に対応する撮像素子と、 撮影エリア中の所定の複数の領域に対応する各被写体に
   関する各領域個別のフォーカス情報を得るフォーカス情
   報生成手段と、 撮影時における上記撮像素子の光電変換面の法線と上記
   撮像光学系の光軸とのなす角であるアオリ角を上記フォ
   ーカス情報生成手段の出力に基いて算出するアオリ角算
   出手段と、 上記アオリ角算出手段が算出したアオリ角情報に基づい
   て上記撮像素子の位置制御を行なうことで上記撮像素子
   の光電変換面の法線と上記撮像光学系の光軸とのなす角
   であるアオリ制御角を上記アオリ角に設定するアオリ制
   御手段とを有し、 上記アオリ角算出手段は、上記フォーカス情報生成手段
   が出力した３以上の上記所定の複数の領域に対応する各
   被写体に関する各領域個別のフォーカス情報に基いて得
   られた複数のアオリ角の相互一致度合たるアオリ相関度
   を評価する相関度評価手段を含んで構成されたものであ
   り、上記アオリ相関度が所定値より高い場合には上記複
   数のアオリ角に関する平均的な値をアオリ角として算出
   することを特徴とする撮像装置。
4. 【請求項４】 撮像光学系と、 この撮像光学系に対応する撮像素子と、 撮影エリア中の所定の複数の領域に対応する各被写体に
   関する各領域個別のフォーカス情報を得るフォーカス情
   報生成手段と、 撮影時における上記撮像素子の光電変換面の法線と上記
   撮像光学系の光軸とのなす角であるアオリ角を上記フォ
   ーカス情報生成手段の出力に基いて算出するアオリ角算
   出手段と、 上記アオリ角算出手段が算出したアオリ角情報に基づい
   て上記撮像素子の位置制御を行なうことで上記撮像素子
   の光電変換面の法線と上記撮像光学系の光軸とのなす角
   であるアオリ制御角を上記アオリ角に設定するアオリ制
   御手段とを有し、上記アオリ角算出手段は、上記フォー
   カス情報生成手段が出力した３以上の上 記所定の複数の領域に対応する各被写体に関する各領域
   個別のフォーカス情報に基いて得られた複数のアオリ角
   の相互一致度合たるアオリ相関度を評価する相関度評価
   手段を含んで構成されたものであり、上記アオリ相関度
   が所定値より低い場合にはアオリ角０の算出に相当する
   アオリを禁止する制御指令を出力することを特徴とする
   撮像装置。
5. 【請求項５】 撮像光学系と、 この撮像光学系に対応する撮像素子と、 撮影エリア中の所定の複数の領域に対応する各被写体に
   関する各領域個別のフォーカス情報を得るフォーカス情
   報生成手段と、 撮影時における上記撮像素子の光電変換面の法線と上記
   撮像光学系の光軸とのなす角であるアオリ角を上記フォ
   ーカス情報生成手段の出力に基いて算出するアオリ角算
   出手段と、 上記アオリ角算出手段が算出したアオリ角情報に基づい
   て上記撮像素子の位置制御を行なうことで上記撮像素子
   の光電変換面の法線と上記撮像光学系の光軸とのなす角
   であるアオリ制御角を上記アオリ角に設定するアオリ制
   御手段とを有し、 上記アオリ角算出手段は、上記フォーカス情報生成手段
   が出力した３以上の上記所定の複数の領域に対応する各
   被写体に関する各領域個別のフォーカス情報に基いて得
   られた複数のアオリ角の相互一致度合たるアオリ相関度
   を評価する相関度評価手段を含んで構成されたものであ
   り、上記アオリ相関度が所定値より低い場合には上記複
   数のアオリ角のうちいずれかを選択した値をアオリ角と
   して算出することを特徴とする撮像装置。
6. 【請求項６】 撮像光学系と、 この撮像光学系に対応する撮像素子と、 撮影エリア中の所定の複数の領域に対応する各被写体に
   関する各領域個別のフォーカス情報を得るフォーカス情
   報生成手段と、 撮影時における上記撮像素子の光電変換面の法線と上記
   撮像光学系の光軸とのなす角であるアオリ角を上記フォ
   ーカス情報生成手段の出力に基いて算出するアオリ角算
   出手段と、 上記アオリ角算出手段が算出したアオリ角情報に基づい
   て上記撮像素子の位置制御を行なうことで上記撮像素子
   の光電変換面の法線と上記撮像光学系の光軸とのなす角
   であるアオリ制御角を上記アオリ角に設定するアオリ制
   御手段とを有し、 上記アオリ角算出手段は、上記フォーカス情報生成手段
   が出力した３以上の上記所定の複数の領域に対応する各
   被写体に関する各領域個別のフォーカス情報に基いて得
   られた複数のアオリ角の相互一致度合たるアオリ相関度
   を評価する相関度評価手段を含んで構成されたものであ
   り、上記アオリ相関度が所定値より低い場合にはアオリ
   角０の算出に相当するアオリを禁止する制御指令を出力
   する第１の算出モードと、上記アオリ相関度が所定値よ
   り低い場合には上記複数のアオリ角のうちいずれかを選
   択した値をアオリ角として算出する第２の算出モードと
   を選択可能に有したことを特徴とする撮像装置。
7. 【請求項７】 上記第１の算出モードと上記第２の算出
   モードとの切換えを指示する入力操作スイッチを有した
   ことを特徴とする請求項６記載の撮像装置。
8. 【請求項８】 撮像光学系と、 この撮像光学系に対応する撮像素子と、 撮影エリア中の所定の複数の領域に対応する各被写体に
   関する各領域個別のフォーカス情報を得るフォーカス情
   報生成手段と、 撮影時における上記撮像素子の光電変換面の法線と上記
   撮像光学系の光軸とのなす角であるアオリ角を上記フォ
   ーカス情報生成手段の出力に基いて算出するアオリ角算
   出手段と、 上記アオリ角算出手段が算出したアオリ角情報に基づい
   て上記撮像素子の位置制御を行なうことで上記撮像素子
   の光電変換面の法線と上記撮像光学系の光軸とのなす角
   であるアオリ制御角を上記アオリ角に設定するアオリ制
   御手段とを有し、 上記アオリ角算出手段は、上記フォーカス情報生成手段
   が出力した３以上の上記所定の複数の領域に対応する各
   被写体に関する各領域個別のフォーカス情報に基いて得
   られた複数のアオリ角の相互一致度合たるアオリ相関度
   を評価する相関度評価手段を含んで構成されたものであ
   り、 上記相関度評価手段が算出したアオリ相関度に関する情
   報を表示するための表示制御手段を有したことを特徴と
   する撮像装置。