JP2004240285A - Camera - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a camera that performs focus control at high speed and with high accuracy without giving unnatural sensation to a user. <P>SOLUTION: The image of an object 11 obtained through a photographic lens 21 is converted to an electric image signal by an imager 23 and then, in accordance with the contrast signal of the object image, the photographic lens 21 is brought into focus by means of a CPU 20 and a lens driving part 27. Also, the result of the image pickup by the imager 23 is displayed on an LCD 32. Further, in a range finder part 17, a distance to the object 11 is measured by using light receiving lenses 15a, 15b and sensor arrays 16a, 16b and, in accordance with the measurement, the photographic lens 21 is brought into focus by means of the CPU 20 and the lens driving part 27. During the operation of the LCD 32, external light AF and imager AF are used each in its proper way at the time of control of the photographic lens 21, with both used depending on a situation to detect and correct errors. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【００１１】
更に、デジタルカメラの特徴として、撮像結果をすぐに再生することが可能であるという特徴があり、再生用の液晶パネルを具備することが多いものであった。また、ファインダの替わりにこの液晶パネルを用いて、像表示を見ながら撮影を可能としたスルー画モードが搭載されたカメラも多い。
【００１２】
しかしながら、上述した特許文献は、レリーズタイムラグの対策に重きをおいたものであって、カメラの使い勝手上、トータルに考慮してピント合わせ方式を決定したものではなかった。
【００１３】
したがって本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、スルー画モードやイメージャＡＦ、外光ＡＦを効果的に組み合わせて、カメラの使用状況に最適なピント合わせ制御を行い、異和感がなく、ユーザに使いやすいＡＦデジタルカメラを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、撮影レンズを介して得られた被写体像を、電気的な像信号に変換する撮像手段と、上記撮像手段による被写体像のコントラスト信号に従って上記撮像レンズのピントを合わせる第１のピント合わせ手段と、上記撮像手段の撮像結果を表示する表示手段と、上記撮影レンズ以外の光路を利用して上記被写体までの距離を測定する測距手段と、上記測距手段による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のピント合わせ手段とを有するカメラに於いて、上記撮影レンズはズームレンズであり、上記表示手段が作動している時には、上記ズームレンズの制御時に上記第１のピント合わせ手段に優先して上記第２のピント合わせ手段を作動させる制御手段を具備することを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、撮影レンズを介して得られた被写体像を電気的な像信号に変換する撮像手段と、上記撮像手段による被写体像のコントラスト信号に従って上記撮像レンズのピントを合わせる第１のピント合わせ手段と、上記撮像手段の撮像結果を表示する表示手段と、上記撮影レンズ以外の光路を利用して上記被写体までの距離を測定する測距手段と、上記測距手段による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のピント合わせ手段とを有するカメラに於いて、上記表示手段上にピント合わせすべき主被写体位置を指示する枠表示を行う表示制御手段と、上記枠表示による主被写体選択操作時には、上記第１のピント合わせ手段を作動させるよう制御する制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００１６】
更に本発明は、撮影レンズを介して得られた被写体像を電気的な像信号に変換する撮像手段と、上記撮像手段による被写体像のコントラスト信号に従って上記撮像レンズのピントを合わせる第１のピント合わせ手段と、上記撮像手段の撮像結果を表示する表示手段と、上記撮影レンズ以外の光路を利用して上記被写体までの距離を測定する測距手段と、上記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のピント合わせ手段とを有するカメラに於いて、各種の操作を行うために撮影者が操作する複数種の操作スイッチと、上記表示手段の作動時には、上記複数種の操作スイッチの種別に応じて上記第１若しくは第２のピント合わせ手段の選択を行う選択手段と、を具備することを特徴とする。
【００１７】
本発明のカメラにあっては、ズームレンズで構成される撮影レンズを介して得られた被写体像が撮像手段にて電気的な像信号に変換され、上記撮像手段による被写体像のコントラスト信号に従って第１のピント合わせ手段により上記撮像レンズのピントが合わせられる。また、上記撮像手段の撮像結果は表示手段に表示される。更に、測距手段では、上記撮影レンズ以外の光路が利用されて上記被写体までの距離が測定され、その測距結果に従って第２のピント合わせ手段により上記撮影レンズのピント合わせが行われる。そして、上記表示手段が作動している時には、上記ズームレンズの制御時に上記第１のピント合わせ手段に優先して上記第２のピント合わせ手段が作動されるよう、制御手段手段にて制御される。
【００１８】
また、本発明のカメラにあっては、撮影レンズを介して得られた被写体像が撮像手段によって電気的な像信号に変換され、上記撮像手段による被写体像のコントラスト信号に従って第１のピント合わせ手段により上記撮像レンズのピントが合わせられる。また、上記撮像手段の撮像結果は、表示手段に表示される。更に、測距手段では、上記撮影レンズ以外の光路が利用されて上記被写体までの距離が測定され、その測距結果に従って第２のピント合わせ手段により上記撮影レンズのピント合わせが行われる。そして、上記表示手段上にピント合わせすべき主被写体位置を指示する枠表示が表示制御手段により行われ、上記枠表示による主被写体選択操作時には、上記第１のピント合わせ手段が作動されるよう制御手段によって制御される。
【００１９】
更に本発明のカメラにあっては、撮影レンズを介して得られた被写体像が撮像手段によって電気的な像信号に変換され、上記撮像手段による被写体像のコントラスト信号に従って上記撮像レンズのピントが第１のピント合わせ手段によって合わせられる。また、上記撮像手段の撮像結果が表示手段に表示される。更に、上記撮影レンズ以外の光路を利用して上記被写体までの距離が測距手段によって測定され、その測距結果に従って上記撮影レンズのピント合わせが第２のピント合わせ手段により合わせられる。そして、各種の操作を行うために、複数種の操作スイッチが撮影者により操作される。上記表示手段の作動時には、上記複数種の操作スイッチの種別に応じて、選択手段で上記第１若しくは第２のピント合わせ手段の選択が行われる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
先ず最初に、スルー画モードについて説明する。
【００２２】
一般には、図２（ａ）に示されるように、ユーザ１が、図示されないファインダ接眼レンズ部を覗くようにして、カメラ２を構えて撮影を行う。尚、同図に於いて、このカメラ２の前面部には、撮影レンズ３、ファインダ対物レンズ４ａ、測距用レンズ５、フラッシュ装置の発光部６が配置されている。
【００２３】
ところで、デジタルカメラに於いては、図２（ｂ）に示されるように、カメラ背面には、ファインダ接眼部４ｂのみならず、撮像された画像を表示する液晶モニタ部（表示部）７が具備されていることが多い。これは、一般には撮影画像を観賞する際に利用されるが、撮影時にファインダとして使用することも可能である。これがスルー画モードであり、撮像素子出力をいくらか間引きして画素数を減少させて高速表示することにより、図２（ｂ）に示されるように、人混みの中でファインダ接眼部４ｂにユーザ１の眼を近付けることができない状況でも、カメラ２を眼から離した状態で被写体８を確認することができるようになっている。
【００２４】
つまり、本発明は、図２（ａ）に示されるような光学ファインダを利用した状態と、図２（ｂ）に示されるように撮像素子出力をモニタする状態の違いを考慮して、撮影レンズのピント制御を最適化したものである。図２（ａ）に示されるように、光学ファインダでは、撮影レンズ３のピント位置の影響は考えずともよい。しかしながら、図２（ｂ）に示されるような電子ファインダでは、撮像素子の撮像状態、つまり、撮影レンズ３のピント状態やレンズの動きが非常に重要な役割を果たすことに着目した。
【００２５】
ここで、上述した表１及び下記表２、表３に、本発明の基本的な考え方が示されている。
【００２６】
【表２】

【００２７】
【表３】

【００２８】
上述したスルー画モードの考慮時には、上記表２に示されるような事項を考える必要がある。すなわち、スルー画時は、撮影レンズのピントが合っていないと、画像確認そのものができなくなってしまう。したがって、適確なピント制御が必要である一方、不自然なピント移動が伴うと、撮影者（ユーザ）１に不快な感じを与えることとなる。特に、イメージャＡＦでは、ピント合わせレンズを微動させてコントラスト判定を行うステップが必要なので、この過程でユーザは画面がぼけたりピントが合ったりする変化を見て、不快感を感じることがあった。
【００２９】
そこで、本発明では、上記表２に示されるように、スルー画時（スルー画あり）に必要な適確なピント合わせを自然に行い、スルー画以外の時（スルー画なし）には、ピント位置の影響が見えに関係ないことを考慮して、レンズ制御を行っている。
【００３０】
一方、正確なレンズ制御時には、レンズの初期位置を検出するステップが必要である。しかしながら、これはピントの変化を伴うため、本発明ではこのレンズ位置リセット（ＬＤリセット）を、なるべく上述したスルー画モード時には行わないようにして、ユーザが気にならないタイミングのみで行うようにした。
【００３１】
上記表３は、スルー画ありからスルー画なし、或いは、スルー画なしからスルー画ありへと変化させた場合の、上記ピント合わせ（ＬＤ（レンズ駆動）セット）及びＬＤリセット（初期位置出し）の考え方をまとめたものを示している。
【００３２】
図２（ａ）に示される状態から図２（ｂ）に示される撮影状態に移行した瞬間、それなりの位置にピントを合わせないと、画像を確認することができず、ＬＤセットは必要である。それに先立つＬＤリセットも気にならない。また、図２（ｂ）に示される状態から図２（ａ）の状態に戻る場合は、ＬＤセットは必要なく、ＬＤリセットを行っても気にならないものである。
【００３３】
つまり、スルー画モードを有するデジタルカメラに於いては、撮影時のピント合わせのみならず、スルー画表示時のピント合わせも被写体を正しく観察するために重要である。
【００３４】
また、外光ＡＦを有するカメラに於いては、高速のピント合わせを行うことができるが、測距結果に基づいて正しい位置にピント合わせレンズを制御する必要がある。そのため、レンズの絶対位置検知が必要であり、例えばスルー画モード時に、何度もズーミングやピント合わせを繰り返しているうちに、レンズのがたつきやバックラッシュによって、上記絶対位置がずれてしまうことが考えられた。そこで、本発明では、適当なタイミングでレンズの初期位置を判定し、レンズの位置制御精度を向上させるようにしている。
【００３５】
また、レンズのピント合わせは、構図変更やズーミングのタイミングのみならず、図３（ａ）や図３（ｂ）に示されるような状況で、切り替えが行われることがある。
【００３６】
つまり、図３（ａ）は、雑然としたシーンに於いて、周辺の雑被写体に誤ってピントや露出が合ってしまうのを防止するために、画面中央部のターゲットマーク（枠）１０ａの部分を重点的にピント合わせ、または露出合わせするようにしたスポットモードの作動を示した図である。
【００３７】
図示されないが、ユーザによってモードスイッチが操作されると、画面１０の中央部にターゲットマーク１０ａが表示される。そして、この場合、主要被写体である人物１１に、この部分で重点的にピント合わせ、または露出合わせが行われる。
【００３８】
また、図３（ｂ）は、画面中央部以外に主要被写体１１を配置する構図で撮影したい場合に、ピント合わせや露出合わせのターゲットマーク１０ａが、画面中央部以外に移動されて、この移動された部分で重点的にピント合わせ、露出合わせが行われる仕様を示したものである。この場合も、ユーザによって枠表示及びそれの画面内移動操作が行われるものである。
【００３９】
ここで、図４を参照して、外光式の測距装置による測距原理について説明する。
【００４０】
図４（ａ）に於いて、一対の受光レンズ１５ａ、１５ｂは主点間距離が基線長Ｂだけ離間されている。そして、被写体１１からの像は、それぞれ上記受光レンズ１５ａ、１５ｂに対応する測距センサ、すなわち、センサアレイ１６ａ、１６ｂに導かれる。
【００４１】
このとき、被写体１１からの像は、三角測距の原理に従って、受光レンズの光軸を原点として、相対位置差ｘでセンサアレイ１６ａ、１６ｂに導かれる。この相対位置差ｘにより、被写体１１までの距離Ｌを求めることができる。
【００４２】
図４（ａ）に於いては、受光レンズ１５ａの光軸上に存在する像が、センサアレイ１６ｂ上では受光レンズ１５ｂの光軸からｘだけシフトした位置に入射する。ここで、この測距装置は、受光レンズ１５ａの光軸上に入射しない被写体の像についても被写体の距離を求めることができる。例えば、図４（ａ）に示されるように、受光レンズ１５ａの光軸からθだけシフトされた位置の被写体の距離を求める場合には、受光レンズの焦点距離をｆとすると、ｆｔａｎθの位置に結像した像を利用して相対位置差ｘを検出すればよい。
【００４３】
このようにして、相対位置差ｘが検出されたならば、三角測距の原理式
Ｌ＝Ｂｆ／ｘ
により、被写体の距離Ｌを求めることができる。
【００４４】
このような外光式のＡＦでは、一対の受光レンズ１５ａ、１５ｂ及びセンサアレイ１６ａ、１６ｂが、人間の両眼のように用いられることによって、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のピント合わせが行われる。
【００４５】
尚、このような測距装置では、センサアレイの並び方向に対して複数の測距ポイントを有することができる。これにより、図４（ｂ）に示されるような画面内の複数ポイント１６ｃの距離データを得ることができる。このような複数ポイントを測距することが可能な測距装置は、多点測距装置と称される。
【００４６】
尚、外光ＡＦ方式では、ズーミングによって画角が望遠側または広角側に変化しても、センサアレイは同じ箇所をモニタする。
【００４７】
図１は、本発明の一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。
【００４８】
図１に於いて、本実施の形態に係るカメラは、上述した一対の受光レンズ１５ａ、１５ｂと、一対の測距用センサであるセンサアレイ１６ａ、１６ｂと、測距部１７と、輝度分布検出部１８と、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）２０と、撮影レンズ２１と、絞り２２と、撮像素子２３と、アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換部２４と、画像処理部２５と、レンズ駆動（ＬＤ）部２７と、ズーム位置検出部２８と、絞り制御部２９と、記録媒体３０と、光源３１と、ＬＣＤ３２及びファインダ３３とを含んで構成される。
【００４９】
上記ＣＰＵ２０は、このカメラ全体のシーケンスを制御する制御手段である。このＣＰＵ２０には、撮影シーケンスを開始させるための操作スイッチ２０ａが接続されている。そして、ＣＰＵ２０では、図示されないが撮影者（ユーザ）によるスイッチ２０ａのオン操作が判定されて、一連の撮影シーケンスが開始される。
【００５０】
尚、ＣＰＵ２０は、上述した制御手段の他、表示制御手段、選択手段の機能を含んでいる。
【００５１】
被写体１１からの像は、上述したように、一対の受光レンズ１５ａ、１５ｂを介して一対のセンサアレイ１６ａ、１６ｂにて結像される。そして、センサアレイ１６ａ、１６ｂにて結像された像は、ここで電気信号（以下、像信号と記す）に変換されて測距手段たる測距部１７に出力される。
【００５２】
上記測距部１７は、Ａ／Ｄ変換部１７ａと測距演算部１７ｂ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１７内のＡ／Ｄ変換部１７ａは、センサアレイ１６ａ、１６ｂから供給されてきた像信号を、ここでデジタル信号に変換して測距演算部１７ｂに出力する。測距演算部１７ｂでは、このデジタル信号に基づいて、カメラから被写体１１までの距離、すなわち、被写体距離が、上述した三角測距の原理により演算される。
【００５３】
また、Ａ／Ｄ変換部１７ａによるＡ／Ｄ変換の結果から、輝度分布を検出することができる。この動作は、輝度分布検出部１８に於いて行われる。
【００５４】
ＣＰＵ２０では、上述したようにして演算された被写体距離に基づき、撮影レンズ２１のピント合わせ制御が行われる。つまり、ＣＰＵ２０によって、測距演算部１７ｂで演算された被写体距離に基づいてレンズ駆動部２７が制御され、撮影レンズ２１のピント合わせが行われる。
【００５５】
尚、上記レンズ駆動部２７とＣＰＵ２０によって、第１及び第２のピント合わせ手段を構成している。
【００５６】
撮影レンズ２１のピント合わせが終了した後は、露出動作が行われる。この露出動作は、撮像素子２３に入射される光の光量が、絞り２２や図示されないシャッタにより制御されるものである。ここで、絞り２２の制御は絞り制御部２９によって行われ、また、シャッタの制御は図示されないシャッタ制御部によって行われる。
【００５７】
上記撮像素子２３は撮像手段を構成するもので、ＣＣＤ等で構成されている。撮影レンズ２１を介して結像された被写体１１からの像が、この撮像素子２３で電気的な像信号に変換された後、Ａ／Ｄ変換部２４に出力される。そして、Ａ／Ｄ変換部２４では、上記像信号がデジタル信号に変換された後、画像処理部２５に出力される。
【００５８】
上記画像処理部２５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、画像信号の圧縮が行われる。また、この画像処理部２５では、ＣＰＵ２０が撮像素子２３の画像蓄積量を制限し、制限された撮像素子２３の出力が、ここで増幅、強調されることによって、増感処理が行われる。
【００５９】
画像処理部２５にて、以上のような処理が行われた後、記録媒体３０に画像が記録されて露出動作が完了する。撮像結果は、表示手段であるＬＣＤ３２等に表示可能である。
【００６０】
尚、光源３１は、発光管を用いたフラッシュ装置等で構成されるもので、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１１に対して投射される。
【００６１】
また、上記ズーム位置検出部２８は、撮影レンズ系にズーム光学系を含むズームレンズ式カメラの場合に、ズームレンズの位置を検出するためのものである。
【００６２】
更に、ファインダ３３は、ズームレンズのズーミングに連動するが、光学的なものであり、パンフォーカス状態で広いレンジにて被写体を観察することができるように設計されている。
【００６３】
次に、図５を参照して、受光レンズ１５ａ、１５ｂ、センサアレイ１６ａ、１６ｂ、及び撮影レンズ２１と撮像素子２３の位置関係について説明する。
【００６４】
受光レンズ１５ａ、１５ｂ、センサアレイ１６ａ、１６ｂ、及び撮影レンズ２１と撮像素子２３は、図５（ａ）に示されるような位置関係で配置されている。つまり、センサアレイ１６ａ、１６ｂと撮像素子２３とで、同一の被写体１１の像を検出することが可能である。
【００６５】
また、センサアレイ１６ａ、１６ｂの出力が被写体距離算出に用いられる際に、同図に於いて実線で示される位置に結像された被写体１１の像の代わりに、異なる位置、例えば同図に於いて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５（ｂ）に示されるように、撮影画面内に於ける被写体１１以外の被写体の距離も検出可能である。
【００６６】
画面内の多くの点を測距して、最適なものにピント合わせする技術はマルチＡＦと称されるが、外光ＡＦはマルチＡＦに有利である。
【００６７】
図５（ｂ）は、本第１の実施の形態に係るカメラの外観を示す斜視図である。
【００６８】
同図に於いて、カメラ３５の上面には、上述したスイッチ２０ａを操作するためのレリーズ釦３６が設けられている。また、カメラ３５の前面部には、上記撮影レンズ２１及び受光レンズ１５ａ、１５ｂが、図５（ａ）に示される位置関係で設けられている。このカメラ３５の前面部には、更に、上述した光源３１用の窓３１ａやファインダ対物レンズ３３ａが設けられている。
【００６９】
撮影レンズ２１を介して撮像素子出力を利用するＡＦは、上述したように、イメージャＡＦと称される。このイメージャＡＦでは、レンズ駆動部２７によって撮影レンズ２１の位置を光軸方向に変化させながら、撮像素子２３に結像された被写体１１の像のコントラストが検出される。そして、コントラストが最も高くなった撮影レンズ２１の位置が判定されて、ピント位置としている。
【００７０】
つまり、このイメージャＡＦは、前述の外光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。このようなイメージャＡＦでは、撮影レンズ２１の位置制御に誤差が生じていた場合であっても、小さい誤差であれば、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。
【００７１】
しかしながら、図３（ｂ）に示されるように、主要被写体である人物１１が撮影画面１０内の中央部以外に存在している場合には、撮影レンズ２１のピントを迅速に人物１１に合わせることが困難である。つまり、主要被写体を特定するために、人物と背景被写体それぞれに対して、上述したようなコントラスト判定が行われた後、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。
【００７２】
また、被写体が暗い状況等で、補助光の照射時には、上述したように、コントラスト判定の都度、光源３１を発光させる必要があり、露出時にフラッシュ発光するためのエネルギーが残っていない場合もある。
【００７３】
これに対し、外光ＡＦでは、図５（ａ）に示されるセンサアレイ１６ａ、１６ｂからの像信号が検出されて、受光レンズ１５ａ、１５ｂの視差に基づく被写体の像信号のずれが検出されることにより、被写体距離が決定される。つまり、撮影レンズ２１が駆動されるのは、ピント位置が決定された後のみであるので、ピント合わせに要する時間はイメージャＡＦに比べて短くなる。
【００７４】
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される被写体の像信号を切り替えるだけでよい。したがって、主要被写体の位置によらず、図４（ｂ）に示される領域１６ｃ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。また、フラッシュ発光も補助光として有効に利用することができる。
【００７５】
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ものである。
【００７６】
この距離分布が求められれば、主要被写体が画面内のどの位置に存在しているかを高速で検出することができる。
【００７７】
ここで、図７（ａ）及び（ｂ）のタイムチャートを参照して、外光測距によるＡＦとイメージャＡＦの速度について説明する。
【００７８】
測距結果に基づいて概略レンズ位置が求められ、最後のみコントラスト検出が行われる方式では、図５（ａ）に示されるように、測距の後、４回のコントラスト検出が行われるだけでよいので、時間ｔ_１ でピント合わせが完了する。しかし、レンズ位置の誤差がなければ、４回のコントラスト検出も不要になり、時間が約Δｔで、ピント合わせの時間を短くすることができる。
【００７９】
したがって、本発明のようにレンズ駆動の誤差を小さくする工夫ができれば、非常に高速の自然なピント合わせを行うことができる。
【００８０】
しかしながら、外光ＡＦがない場合、イメージャＡＦでは、全てのレンズ位置の取り得る範囲に於いて、コントラスト検出が繰り返される必要がある。したがって、ピント合わせ時には、図７（ｂ）に示されるように、極めて長時間を要した。
【００８１】
一方で、一度判定されたところに改めてレンズ駆動が行われる等、ピントが合ったりぼけたりの、いわゆる「迷い」のプロセスが入り、スルー画モード等ではユーザに多大な不快感を与えるものであった。
【００８２】
次に、図８を参照して、ピント合わせレンズである撮影レンズ２１の駆動機構について説明する。
【００８３】
図８（ａ）に於いて、撮影レンズ２１は、鏡枠４１により固定されている。そして、この鏡枠４１の撮影レンズ２１を挟んだ両端部には、ガイド穴４２及びねじ穴４３が設けられている。上記ガイド穴４２にはガイド軸４４が挿通されており、一方、ねじ穴４３は送りねじ５３と螺合されている。この送りねじ５３が、該送りねじ５３に連結されたモータ４６によって所定方向に回転されることにより、鏡枠４２に固定された撮影レンズ２１が光軸方向に移動されるようになっている。
【００８４】
このモータ４６には、その回転に従って一定の間隔で開口部が設けられた遮光の羽根車４７が設けられている。そして、この羽根車４７の近傍にはフォトインタラプタ（ＰＩ）４８が配置されており、羽根車４７が回転すると、赤外光が出力されて羽根を通過した光が検知されて、モータ４６の回転が判定されるようになっている。
【００８５】
また、フォトインタラプタ４８にはフォトインタラプタ（ＰＩ）検出部５０が接続されており、該フォトインタラプタ検出部５０から発光用電流が供給されて、フォトインタラプタ４８の発生する光の変化信号が検出される。ＣＰＵ２０は、フォトインタラプタ検出部５０の出力をモニタしながら、モータードライバ（ＭＤ）５１を制御すると、パルス数が繰り出し量、または繰り込み量を表す値となる。
【００８６】
但し、この状態では撮影レンズ２１の絶対位置がわからないので、基準位置として、例えば、ガイド軸４４の近傍に設けられたスイッチ５２が鏡枠４１と接触してオンになる状態が検出される。このスイッチは、リセットスイッチ（ＳＷ）と称される。
【００８７】
このような構成のレンズ駆動機構の制御について、図８（ｂ）及び（ｃ）を参照して説明する。
【００８８】
モータ４６の通電が行われると、該モータ４６が回転され、羽根車４７が連動して回転される。すると、羽根車４７の開口部がフォトインタラプタ４８を通過する毎に光電流の変化が起こり、ＣＰＵ２０に対してフォトインタラプタ検出部５０からパルス信号として出力される。
【００８９】
つまり、横軸をパルス数として示すと、図８（ｂ）、（ｃ）に示されるように、ピント合わせの位置と上記パルス数の関係が決定される。リセットスイッチ５２がオン状態からオフ状態になったタイミング（パルス数）を基準に、パルス数Ｐ_ＩＮ分発生された位置が無限遠相当の繰り出し位置であり、パルス数Ｐ_１ 分発生された位置が１ｍの被写体にピントが合う位置である、というように、所定の関係が決定されるので、外光ＡＦ時は、このパルス数によってレンズ制御が行われる。
【００９０】
また、このパルスとピント合わせ距離の関係は、ズーム位置によって異なるので、ＣＰＵ２０により、ズーム位置毎にこの関係を予め記録したプログラムにて制御が行われる。つまり、このリセットスイッチ５２がオンからオフに変化したタイミングを基準にしてパルス数の管理が行われる。しかしながら、デジタルカメラに於いては、スルー画モードでは、リセット位置にレンズがあるとは限らない。したがって、この基準位置を頻繁に確認するステップを動作の途中に入れた方が、高精度のピント合わせをすることができる。
【００９１】
尚、ここではリセットスイッチ５２は、説明を平易にするために機械式のスイッチの形式で表示したが、これに限られるものではない。例えば、変形により特性が変化する機械式スイッチよりも光電スイッチの方が信頼性が高いので、実際には、フォトインタラプタによって所定のリセット位置判定が行われるようになっている。
【００９２】
このようにリセット位置を検出するプロセスは、レンズ初期位置検出駆動（レンズリセット）と称される。
【００９３】
次に、このリセット動作について、図９のフローチャートを参照して説明する。
【００９４】
リセット動作に入ると、先ずステップＳ１に於いて、リセットスイッチ５２の状態が判定される。ここで、リセットスイッチ５２がオフ状態であれば、ステップＳ２へ移行してモータドライバ５１が駆動され、モータ５４が回転される。これにより、撮影レンズ２１の繰り込みが行われる。次いで、ステップＳ３にて、リセットスイッチ５２の状態が再び判定される。その結果、スイッチがオン状態であればステップＳ４へ移行し、オフ状態であれば上記ステップＳ２へ移行する。
【００９５】
一方、上記ステップＳ１に於いて、リセットスイッチがオン状態であれば、ステップＳ６へ移行して、上記ステップＳ２とは逆に撮影レンズ２１の繰り出しが行われる。次いで、ステップＳ７にてリセットスイッチ５２の状態が判定される。その結果、スイッチがオフ状態であればステップＳ４へ移行し、オン状態であれば上記ステップＳ６へ移行する。
【００９６】
そして、ステップＳ４では、撮影レンズ２１の繰り込みが所定量だけ行われる。その後、ステップＳ５にてレンズの移動が停止され、本ルーチンが終了する。
【００９７】
次に、このレンズリセットを適宜行い、外光ＡＦを有効に利用したカメラの動作について、図１０及び図１１のフローチャートを参照して説明する。
【００９８】
先ず、ステップＳ１１に於いて、カメラの電源が入ったか否かが判定される。ここで、図示されないメインスイッチ（ＳＷ）がオンされると、ステップＳ１２に移行して、上述したレンズリセット動作が行われる。
【００９９】
レンズリセット動作が終了すると、続くステップＳ１３及びＳ１４にて、ユーザが上述したスルー画モードとしているか否かが判定される。すなわち、スルー画モードの場合はステップＳ１５へ、スルー画モードでない場合はステップＳ２５へ、それぞれ移行する。
【０１００】
スルー画モードに切り替えられた場合には、ステップＳ１５に移行して、ＬＣＤ３２によるスルー画表示が行われる。スルー画のオン／オフに連動してレンズリセットが行われれば異和感がない。
【０１０１】
スルー画表示時には、撮影レンズ２１のピント状態が適切でないと、被写体の観察ができない。したがって、続くステップＳ１６〜Ｓ２０にて、外光測距によるピント合わせが行われる。つまり、ステップＳ１６にてリセット直後であるか否かが判定される。そして、リセット直後でなければ、ステップＳ１７へ移行してレンズリセットが行われる。一方、上記ステップＳ１６にてレンズリセット直後であった場合は、ステップＳ１７をスキップしてステップＳ１８へ移行する。
【０１０２】
ステップＳ１８では外光測距が行われ、更にステップＳ１９ではズーム位置が検出される。これらの結果にから、ステップＳ２０にて、図８（ｂ）、（ｃ）に示されるような関係によってパルス数が求められて、レンズ駆動（ＬＤ）位置が制御される。
【０１０３】
次いで、ステップＳ２１に於いて、ズーミングの状態が判定される。ここでは、ズーミング時には距離が同じでもふさわしいピント位置が移動するので、続くステップＳ２２〜Ｓ２４にて、ズーミング制御及びその位置Ｚの判定と、外光測距の結果Ｌによるレンズ制御がなされる。
【０１０４】
すなわち、ステップＳ２１にてズーミングが行われる場合は、ステップＳ２２に移行してズーミングが行われる。そして、ステップＳ２３にて外光測距が行われる。更に、ステップＳ２４では、上記ステップＳ２２及びＳ２３で得られたズーミング制御及びその位置Ｚと、外光測距の結果Ｌによるレンズ制御がなされる。
【０１０５】
上記ステップＳ２４ではΔＬＤが用いられて補正が行われているが、これは必要な時のみ行われるもので、データがない場合は“０”とされる。つまり、ズーミング時にはレンズ駆動制御が必要であるが、この場合は多少のレンズ制御（ＬＤ）誤差があってもモニタでの観察用にすぎないので、高速性を優先させて、山登りＡＦは行われない。
【０１０６】
これによって、撮影者は、ピントがぼけたりはっきりしたりする現象を見ることがなく、軽快な撮影を楽しむことができる。従来のカメラでは、スルー画時ズーミングの度に不自然なピントの変化があって、ユーザが不快感を覚えるものであった。
【０１０７】
しかし、スルー画以外では、ユーザが図２（ａ）に示されるように、光学ファインダを覗いて撮影しているので、山登りＡＦ時のゆらぎがあっても問題がない。
【０１０８】
尚、上記ステップＳ２１にてズーミングが行われない場合は、後述するステップＳ３３へ移行する。
【０１０９】
上記ステップＳ１４に於いて、スルー画からスルー画ではないモードに切り替えられたタイミングで、ステップＳ２５へ移行してスルー画がオフにされる。それと同時に、ステップＳ２６にて、上述したレンズ初期位置検出（レンズリセット）動作が行われる。これが頻繁に行われることによって、レンズの位置に誤差が生じるのを防止する。
【０１１０】
ズーミングが繰り返し行われると、レンズのがたつきやパルスの量子化誤差が重なって正しいレンズ駆動ができなくなってしまう。しかしながら、このようなレンズリセットによって、レンズ駆動誤差を最小限に抑えることができる。
【０１１１】
次に、ステップＳ２７にてズーミングの状態が判定される。ここでは、ズーミング時もスルー画モード以外では、ピントの移動はユーザに視覚的に気にならない。したがって、本実施の形態では、このタイミングを利用してステップＳ２９以降のレンズの位置誤差補正が行われる。
【０１１２】
すなわち、ズーミングが行われる場合は、ステップＳ２８に移行してズーミングが行われる。そして、ステップＳ２９で、外光測距にて距離Ｌが算出される。更に、ステップＳ３０では、上記ステップＳ２８及びＳ２９で得られたズーミング位置情報Ｚ、距離Ｌから、ピント合わせレンズ位置ＬＤ_０ が求められる。
【０１１３】
次いで、ステップＳ３１にて山登りＡＦが行われて、実際にピントが合ったレンズ位置ＬＤ_１ が求められる。そして、ステップＳ３２にて、その差であるΔＬＤが算出される。
【０１１４】
この差ΔＬＤは、レンズの温度変化等によって生じる誤差であり、本実施の形態では、撮影時にこのΔＬＤを補正することによって、より正確な外光ＡＦによるピント合わせが行われている。
【０１１５】
尚、上記ステップＳ２７にてズーミングが行われない場合は、後述するステップＳ３３へ移行する。
【０１１６】
このように、スルー画とスルー画以外のモードで同じズーム制御時にも異なるピント制御が行われている。ズームスイッチ操作時には、撮影者はカメラを正しく構えている確率が高いので、同一の被写体に対して、外光ＡＦと山登りＡＦを行ってピント補正係数ΔＬＤを求めることができる。正しく構えられてない状態では、外光ＡＦと山登りＡＦのタイミングがずれてしまうので、正確な補正ができない。
【０１１７】
ステップＳ３３以降は、ズーミング以外の操作の判定、制御用の動作を説明するものである。
【０１１８】
すなわち、ステップＳ３３に於いて、図３（ａ）及び（ｂ）に示されるようなターゲットマーク（ＴＭ）１０ａの位置変更やスポット（ＳＰＯＴ）モード設定であるか否かが判定される。ここで、ターゲットマーク（ＴＭ）の位置変更やスポット（ＳＰＯＴ）モード設定時にはステップＳ３４へ移行し、そうでない場合はステップＳ３９へ移行する。
【０１１９】
ステップＳ３４では、ターゲットマークの表示が（スルー画モードでは、モニタ上に、また、スルー画以外では光学ファインダにスーパーインポーズ表示で）行われる。続くステップＳ３５にて外光ＡＦによる測距が行われ、ステップＳ３６にてレンズを初期位置に移動させるレンズリセット動作が実行される。その後、更にステップＳ３７にて、ズーミング制御及びその位置Ｚと、外光測距の結果Ｌに基づいて、上述したレンズ初期位置を基準にしたレンズ制御がなされる。
【０１２０】
そして、ステップＳ３８では、山登りＡＦによるピント微調整が行われる。このときも、外光ＡＦと山登りＡＦによるピント位置差ΔＬＤが求められるので、ステップＳ３９にて、これが補正係数として記憶されるようにする。
【０１２１】
つまり、スポットモードやターゲットマーク変更時は、山登りＡＦが行われる。このとき、ピントのゆらぎが生じる可能性があるが、これはズーミング時のように予期せず起こるものではなく、ユーザがピントを合わせようとする意志を持った操作なので、ピント変化があってもユーザはそれほど気にならないことを利用している。むしろ、レンズの誤差等はキャンセルして、ＡＦのスピードも気にせず、より正確なピント合わせを期待していると考えられる。
【０１２２】
ステップＳ４０以降は、撮影関係の動作を説明するものである。
【０１２３】
すなわち、ステップＳ４０では、レリーズ釦３６の半押しでオンするファーストレリーズスイッチ（１ｓｔＳＷ）の状態が判定される。ここで、ファーストレリーズスイッチがオンされると、続くステップＳ４１にてレリーズ釦３６の押し込みでオンするセカンドレリーズスイッチ（２ｎｄＳＷ）の状態が判定される。
【０１２４】
尚、上記ステップＳ４０にて、ファーストレリーズスイッチがオフの場合は上記ステップＳ１３へ移行する。
【０１２５】
ステップＳ４１にてセカンドレリーズスイッチがオンされている場合は、ステップＳ４２へ移行して外光測距が行われる。次いで、ステップＳ４３にてズーム位置Ｚと距離Ｌとから、図８（ｂ）の関係でピント合わせレンズ繰り出し位置が求められ、更に先に検出された誤差ΔＬＤが加味される。そして、ステップＳ４４に於いて撮影が行われる。
【０１２６】
このとき、山登りＡＦは行われず、シャッタチャンスを考慮して速度最優先の外光ＡＦのみによる撮影が行われる。
【０１２７】
またレリーズ後は、連写モード以外では、一般にすぐに次の撮影に移行することはないので、ステップＳ４５に移行してレンズ初期位置検出駆動（レンズリセット）が行われる。このタイミングでレンズリセットが行われるのは、上述したレリーズタイムラグに影響させないようにするため、及び、撮影後はユーザが撮影結果をモニタするためにカメラを構えた状態からリラックスした状態に移行すると考えられるためである。したがって、ピント位置変化が気になるならば、このタイミングでモニタを消灯させたり、撮影画面をしばらく表示したりしてもよい。
【０１２８】
そして、ステップＳ４６にて、ターゲットマーク（ＴＭ）変更モードやスポットモードが解除される。その後、上記ステップＳ１３へ移行する。
【０１２９】
上記ステップＳ４１に於いて、セカンドレリーズスイッチがオンされない場合は、ユーザはレリーズ釦３６を半押し状態にして、いわゆるフォーカスロックが行われている状態である。この状態では、ユーザは念入りにピント合わせをしようとしているので、ステップＳ４７へ移行する。
【０１３０】
そして、このステップＳ４７にて外光測距が行われ、続くステップＳ４８にてズーム位置Ｚと距離Ｌとからピント合わせ位置ＬＤ_０ が求められ、その位置に対して繰出が行われる。次いで、ステップＳ４９に於いて、撮像素子２３のコントラストが判定される。
【０１３１】
ここで、撮像素子２３のコントラストが低い場合には、ステップＳ５０に移行して山登りＡＦが行われる。このときのピント位置がＬＤ_１ とされて、続くステップＳ５１にて、上記ピント合わせ位置ＬＤ_０ との差ΔＬＤが求められるようにする。つまり、フォーカスロック時も、ユーザはカメラを正しく被写体に向けて構えていると考えられるので、このチャンスを逃さず、レンズ駆動の誤差を補正する係数を求めるようにしている。
【０１３２】
一方、上記ステップＳ４９に於いて、コントラストが十分である場合は、ステップＳ５２に移行して、ＬＤ_０ にピント合わせが行われる。
【０１３３】
ステップＳ５３及びＳ５４では、ファーストレリーズスイッチ及びセカンドレリーズスイッチの状態が判定される。その結果、両方のスイッチがオンされていると判定されると、上記ステップＳ４４へ移行して撮影が行われる。
【０１３４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、外光ＡＦとイメージャＡＦ（山登りＡＦ）を効果的に使い分け、場合に応じてこの両方を行って誤差を検出して補正するようにしたので、常に、高精度のピント合わせが可能となる。また、レリーズ時やズーム時のように高速で自然な動きを要求される時には外光ＡＦを優先させ、被写体を限定するような操作時には山登りＡＦを行ってレンズの誤差を含めたフィードバック制御により高精度化を行っている。
【０１３５】
一方、効果的なタイミングでレンズリセットを行って、レンズ制御誤差を極力排除したので、オープンループ式の外光ＡＦの高精度化が図られており、高速出、且つ高精度な撮影を楽しむことができるカメラを提供することができる。
【０１３６】
また、スルー画の一瞬のゆらぎを無視するならば、図１２に示されるように、初期位置検出を撮影のフローチャートに組み入れてもよい。
【０１３７】
図１２は、本発明の一実施の形態の変形例としての撮影動作を説明するフローチャートである。
【０１３８】
本撮影のシーケンスに入ると、先ず、ステップＳ６１に於いて、レリーズ釦３６の状態が判定される。つまり、レリーズ釦３６がオンされるとステップＳ６７へ移行し、オンされない場合はステップＳ６２へ移行してズーミングの状態が判定される。
【０１３９】
ここで、ズーミングが行われない場合は上記ステップＳ６１へ移行し、ズーミングが行われるのであれば、ステップＳ６３へ移行してズーミングが行われる。次いで、ステップＳ６４にて外光測距が行われる。そして、ステップＳ６５にてレンズ初期位置検出駆動が行われて、続くステップＳ６６にてレンズ駆動が行われる。その後、上記ステップＳ６１へ移行する。
【０１４０】
これによって、ズーミング毎に初期位置が判定され、正しい基準を基にレンズ制御（ＬＤ）を行うことができ、高精度のピント合わせを行うことができる。
【０１４１】
一方、ステップＳ６１に於いてレリーズ釦３６がオンされると、ステップＳ６７へ移行して外光測距が行われる。そして、続くステップＳ６８にて、上述したズーミング時の初期位置検出駆動が行われた直後であるか否かが判定されて、初期位置検出が行われるか否かが決定される。
【０１４２】
上記ステップＳ６８にて、初期位置検出駆動の直後であればステップＳ７０へ移行して、それに先立つレンズリセット動作は行われない。しかしながら、初期位置検出直後でなければ、ステップＳ６９へ移行して初期位置検出が行われた後、ステップＳ７０へ移行する。
【０１４３】
ステップＳ７０では、上記ステップＳ６７で得られた距離Ｌに対して、レンズ駆動が行われる。上述したように、ズーミング時の初期位置出し制御の直後であれば、レンズ位置制御の基準が正しいと考えられるので、上記ステップＳ６９の動作をスキップしてレンズ駆動が行われるのである。
【０１４４】
次いで、ステップＳ７１にて撮影が行われると、本ルーチンが終了する。
【０１４５】
つまり、本実施の形態によれば、レリーズ時にレンズ位置の初期位置検出が行われずに高速のピント合わせが可能となる。
【０１４６】
しかも、ズーミング毎にレンズの初期位置検出駆動動作（図９のフローチャート参照）を行っているので、高精度のレンズ駆動制御を行うことができる。
【０１４７】
また、レリーズ時にピント位置が変化して、スルー画像が不自然な状態となって、ユーザに不快感を与えることがない。
【０１４８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、スルー画モードやイメージャＡＦ、外光ＡＦを効果的に組み合わせて、カメラの使用状況に最適なピント合わせ制御を行い、異和感がなく、ユーザに使いやすいＡＦデジタルカメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一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】スルー画モードについて説明する図である。
【図３】レンズのピント合わせを説明する図である。
【図４】外光式の測距装置による測距原理について説明する図である。
【図５】受光レンズ１５ａ、１５ｂ、センサアレイ１６ａ、１６ｂ、及び撮影レンズ２１と撮像素子２３の位置関係について説明する図である。
【図６】画面内の位置と距離との関係の例を示した図である。
【図７】外光測距によるＡＦとイメージャＡＦの速度について説明するタイムチャートである。
【図８】ピント合わせレンズである撮影レンズ２１の駆動機構について説明する図である。
【図９】レンズ初期位置検出駆動（レンズリセット）の動作を説明するフローチャートである。
【図１０】レンズリセットを適宜行い、外光ＡＦを有効に利用したカメラの動作について説明するフローチャートである。
【図１１】レンズリセットを適宜行い、外光ＡＦを有効に利用したカメラの動作について説明するフローチャートである。
【図１２】本発明の一実施の形態の変形例としての撮影動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】１１…被写体、１５ａ、１５ｂ…受光レンズ、１６ａ、１６ｂ…センサアレイ、１７…測距部、１８…輝度分布検出部、２０…マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）、２１…撮影レンズ、２２…絞り、２３…撮像素子、２４…アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換部、２５…画像処理部、２６…レンズ駆動（ＬＤ）部、２８…ズーム位置検出部、２９…絞り制御部、３０…記録媒体、３１…光源、３２…ＬＣＤ、３３…ファインダ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement of a so-called digital camera that electronically records a subject image using an image sensor.
[0002]
[Prior art]
This type of digital camera, unlike a conventional film-type camera, can determine the state of an image via a taking lens without requiring chemical processing. For this reason, a technique of focusing using the contrast of the image signal, that is, a so-called imager AF has been developed.
[0003]
However, the imager AF using such a contrast method requires a lens drive accompanied by imaging in order to focus on the relationship between the lens position and the state of the image contrast, and it has been difficult to increase the speed. In particular, it has been difficult to apply such a focusing technique to a plurality of points on a screen (for example, see Patent Document 1).
[0004]
Further, a proposal has been made in which such a camera is used in combination with a focusing technique based on a relationship between a subject distance and a focus position of a lens, which has been used for a conventional film-type compact camera (for example, Patent Document 2 and Patent Document 2). 3).
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-255450 A
[0006]
[Patent Document 2]
JP 2001-245267 A
[0007]
[Patent Document 3]
JP 2001-141985 A
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The focusing method (external light AF) using such a distance measuring device is faster than the imager AF, but has a drawback that correct focusing cannot be performed if the relationship between the previously associated distance and the focusing position is out of order. . Therefore, a design considering this drawback was required.
[0009]
Table 1 below shows these relationships. In the external light AF, it is necessary to devise an initial position of the focus position of the lens at an appropriate timing so as to minimize errors such as lens control (CD).
[0010]
[Table 1]

[0011]
Further, as a characteristic of the digital camera, it is possible to immediately reproduce an imaging result, and a digital camera is often provided with a liquid crystal panel for reproduction. In addition, many cameras are equipped with a through image mode that enables photographing while viewing an image display using the liquid crystal panel instead of the viewfinder.
[0012]
However, the above-mentioned patent document emphasizes measures against the release time lag, and does not determine the focusing method in consideration of the total usability of the camera.
[0013]
Therefore, the present invention has been made in view of the above situation, and performs effective focus control in accordance with the use condition of the camera by effectively combining the through image mode, the imager AF, and the external light AF, and has no sense of incongruity. It is an object of the present invention to provide an AF digital camera which is easy to use for a user.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention provides imaging means for converting a subject image obtained through a taking lens into an electrical image signal, and a first focus for adjusting the focus of the imaging lens according to a contrast signal of the subject image by the imaging means. Matching means, display means for displaying an image pickup result of the image pickup means, distance measuring means for measuring a distance to the subject using an optical path other than the photographing lens, and the distance measuring means according to the distance measurement result by the distance measuring means. In a camera having a second focusing means for focusing a photographic lens, the photographic lens is a zoom lens, and when the display means is operating, the first lens is controlled when the zoom lens is controlled. A control means for operating the second focusing means prior to the focusing means is provided.
[0015]
According to the present invention, there is provided an image pickup means for converting a subject image obtained through a photographing lens into an electric image signal, and a first focus adjustment for adjusting the focus of the image pickup lens according to a contrast signal of the subject image by the image pickup means. Means, a display means for displaying an imaging result of the imaging means, a distance measuring means for measuring a distance to the object using an optical path other than the photographing lens, and the photographing in accordance with a distance measurement result by the distance measuring means. In a camera having a second focusing means for focusing a lens, a display control means for displaying a frame indicating a position of a main subject to be focused on the display means, and a main subject based on the frame display And control means for controlling the first focusing means to operate at the time of the selection operation.
[0016]
Further, the present invention provides imaging means for converting a subject image obtained through a shooting lens into an electric image signal, and first focusing for adjusting the focus of the imaging lens according to a contrast signal of the subject image by the imaging means. Means, display means for displaying an image pickup result of the image pickup means, distance measuring means for measuring a distance to the subject using an optical path other than the photographing lens, and focusing of the photographing lens according to the distance measurement result. And a plurality of operation switches operated by a photographer to perform various operations, and a type of the plurality of operation switches when the display unit is operated. And selecting means for selecting the first or second focusing means according to the above.
[0017]
In the camera of the present invention, the subject image obtained through the photographing lens constituted by the zoom lens is converted into an electric image signal by the imaging means, and the image signal is converted into an electric image signal by the imaging means. The imaging lens is focused by one focusing means. Further, the imaging result of the imaging means is displayed on the display means. Further, in the distance measuring means, the distance to the object is measured by using an optical path other than the photographing lens, and the photographing lens is focused by the second focusing means according to the result of the distance measurement. Then, when the display means is operating, the control means is controlled so that the second focusing means is activated prior to the first focusing means when controlling the zoom lens. .
[0018]
In the camera according to the present invention, the subject image obtained through the photographing lens is converted into an electric image signal by the imaging means, and the first focusing means is operated in accordance with the contrast signal of the subject image by the imaging means. Focuses the imaging lens. Further, the imaging result of the imaging means is displayed on the display means. Further, in the distance measuring means, the distance to the object is measured by using an optical path other than the photographing lens, and the photographing lens is focused by the second focusing means according to the result of the distance measurement. Then, a frame display for indicating the position of the main subject to be focused on the display means is performed by the display control means, and when the main subject is selected by the frame display, control is performed such that the first focus means is operated. Controlled by means.
[0019]
Further, in the camera of the present invention, the subject image obtained through the photographing lens is converted into an electric image signal by the imaging means, and the focus of the imaging lens is set to the second position in accordance with the contrast signal of the subject image by the imaging means. It is adjusted by one focusing means. Further, the imaging result of the imaging means is displayed on the display means. Further, the distance to the object is measured by a distance measuring means using an optical path other than the photographing lens, and the focusing of the photographing lens is adjusted by the second focusing means according to the distance measurement result. Then, in order to perform various operations, a plurality of types of operation switches are operated by the photographer. When the display means is operated, the selection means selects the first or second focusing means according to the types of the plurality of operation switches.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
First, the through image mode will be described.
[0022]
Generally, as shown in FIG. 2A, the user 1 holds the camera 2 to take a picture while looking through a finder eyepiece (not shown). In FIG. 1, a photographing lens 3, a finder objective lens 4a, a distance measuring lens 5, and a light emitting unit 6 of a flash device are arranged on the front of the camera 2.
[0023]
By the way, in the digital camera, as shown in FIG. 2B, on the back of the camera, not only a finder eyepiece 4b but also a liquid crystal monitor (display) 7 for displaying a captured image. Often provided. This is generally used when viewing a photographed image, but can also be used as a finder during photographing. This is a through image mode, in which the image sensor output is somewhat thinned out to reduce the number of pixels and perform high-speed display. As shown in FIG. The user can check the subject 8 in a state where the camera 2 is separated from the eyes even in a situation where the eyes cannot be approached.
[0024]
In other words, the present invention takes into account the difference between the state using an optical finder as shown in FIG. 2A and the state of monitoring the output of the imaging device as shown in FIG. The focus control is optimized. As shown in FIG. 2A, in the optical viewfinder, the influence of the focus position of the photographing lens 3 does not have to be considered. However, in the electronic viewfinder as shown in FIG. 2B, attention has been paid to the fact that the imaging state of the imaging element, that is, the focus state of the imaging lens 3 and the movement of the lens play a very important role.
[0025]
Here, Table 1 described above, and Tables 2 and 3 below show the basic concept of the present invention.
[0026]
[Table 2]

[0027]
[Table 3]

[0028]
When considering the through image mode described above, it is necessary to consider the items shown in Table 2 above. That is, in the case of a through image, if the photographing lens is out of focus, the image itself cannot be confirmed. Therefore, while accurate focus control is required, an unnatural focus movement gives the photographer (user) 1 an unpleasant feeling. Particularly, in the imager AF, a step of performing contrast determination by slightly moving the focusing lens is necessary. In this process, the user may feel discomfort when seeing a change in which the screen is blurred or focused.
[0029]
Therefore, in the present invention, as shown in Table 2 above, an accurate focus necessary for a through image (with a through image) is naturally performed. The lens control is performed in consideration of the fact that the influence of the position does not affect the appearance.
[0030]
On the other hand, at the time of accurate lens control, a step of detecting the initial position of the lens is required. However, since this involves a change in focus, in the present invention, this lens position reset (LD reset) is preferably not performed in the above-described through image mode as much as possible, and is performed only at a timing that the user does not care.
[0031]
Table 3 shows the focusing (LD (lens drive) setting) and LD reset (initial position setting) when changing from a through image to a through image or from a through image to a through image. This shows a summary of the concept.
[0032]
At the moment when the state shown in FIG. 2A is shifted to the photographing state shown in FIG. 2B, unless an appropriate position is focused, an image cannot be confirmed and an LD set is required. . I don't mind LD reset before that. When returning from the state shown in FIG. 2 (b) to the state shown in FIG. 2 (a), the LD setting is not required, and there is no concern even if the LD reset is performed.
[0033]
That is, in a digital camera having a through image mode, not only focusing at the time of shooting but also focusing at the time of displaying a through image is important for correctly observing a subject.
[0034]
In a camera having external light AF, high-speed focusing can be performed, but it is necessary to control a focusing lens to a correct position based on a result of distance measurement. Therefore, it is necessary to detect the absolute position of the lens.For example, in the through image mode, the absolute position may be shifted due to rattling or backlash of the lens while zooming and focusing are repeated many times. Was thought. Therefore, in the present invention, the initial position of the lens is determined at an appropriate timing to improve the position control accuracy of the lens.
[0035]
Further, the focusing of the lens may be switched not only in the timing of the composition change or zooming, but also in the situation shown in FIG. 3A or 3B.
[0036]
In other words, FIG. 3A shows a portion of a target mark (frame) 10a at the center of the screen in order to prevent a surrounding rough subject from being erroneously focused or exposed in a cluttered scene. FIG. 7 is a diagram showing an operation of a spot mode in which focusing or exposure is focused on the image.
[0037]
Although not shown, when the user operates the mode switch, a target mark 10a is displayed at the center of the screen 10. Then, in this case, focusing or exposure focusing is mainly performed on the person 11 as the main subject in this portion.
[0038]
In addition, FIG. 3B illustrates a case in which, when it is desired to shoot in a composition in which the main subject 11 is arranged at a position other than the center of the screen, the target mark 10a for focusing or exposure is moved to a position other than the center of the screen. The figure shows specifications in which focusing and exposure adjustment are performed with emphasis on the portions indicated by the arrows. Also in this case, the user performs the frame display and the operation of moving the frame in the screen.
[0039]
Here, with reference to FIG. 4, the principle of distance measurement by an external light type distance measuring device will be described.
[0040]
In FIG. 4A, the distance between the principal points of the pair of light receiving lenses 15a and 15b is separated by the base line length B. The image from the subject 11 is guided to distance measuring sensors corresponding to the light receiving lenses 15a and 15b, that is, sensor arrays 16a and 16b.
[0041]
At this time, the image from the subject 11 is guided to the sensor arrays 16a and 16b with the relative position difference x using the optical axis of the light receiving lens as the origin according to the principle of triangulation. The distance L to the subject 11 can be obtained from the relative position difference x.
[0042]
In FIG. 4A, an image existing on the optical axis of the light receiving lens 15a is incident on the sensor array 16b at a position shifted by x from the optical axis of the light receiving lens 15b. Here, the distance measuring device can also determine the distance to the subject even for an image of the subject that does not enter the optical axis of the light receiving lens 15a. For example, as shown in FIG. 4 (a), when obtaining the distance of the subject at a position shifted by θ from the optical axis of the light receiving lens 15a, if the focal length of the light receiving lens is f, the position becomes ftan θ. The relative position difference x may be detected using the formed image.
[0043]
In this way, if the relative position difference x is detected, the principle formula of triangulation is used.
L = Bf / x
Thus, the distance L to the subject can be obtained.
[0044]
In such external light AF, a pair of light receiving lenses 15a and 15b and a sensor array 16a and 16b are used like both eyes of a human, so that the subject distance is detected based on the principle of triangulation. Focusing of the photographing lens is performed based on the subject distance.
[0045]
In addition, such a distance measuring device can have a plurality of distance measuring points in the arrangement direction of the sensor array. Thereby, distance data of a plurality of points 16c in the screen as shown in FIG. 4B can be obtained. Such a distance measuring device capable of measuring a distance at a plurality of points is called a multipoint distance measuring device.
[0046]
In the external light AF system, even if the angle of view changes to the telephoto side or the wide angle side due to zooming, the sensor array monitors the same location.
[0047]
FIG. 1 is a block diagram showing an internal configuration of a camera according to one embodiment of the present invention.
[0048]
In FIG. 1, the camera according to the present embodiment includes a pair of light receiving lenses 15a and 15b, a pair of sensor arrays 16a and 16b serving as a distance measuring sensor, a distance measuring unit 17, and a luminance distribution detection. Unit 18, a microprocessor (CPU) 20, an imaging lens 21, an aperture 22, an image sensor 23, an analog-digital (A / D) converter 24, an image processor 25, and a lens drive (LD) It includes a unit 27, a zoom position detection unit 28, an aperture control unit 29, a recording medium 30, a light source 31, an LCD 32 and a finder 33.
[0049]
The CPU 20 is control means for controlling the sequence of the entire camera. An operation switch 20a for starting a shooting sequence is connected to the CPU 20. Then, although not shown, the CPU 20 determines that the photographer (user) has turned on the switch 20a, and starts a series of photographing sequences.
[0050]
The CPU 20 includes functions of a display control unit and a selection unit in addition to the control unit described above.
[0051]
As described above, an image from the subject 11 is formed by the pair of sensor arrays 16a and 16b via the pair of light receiving lenses 15a and 15b. The images formed by the sensor arrays 16a and 16b are converted into electric signals (hereinafter, referred to as image signals) and output to the distance measuring unit 17 as distance measuring means.
[0052]
The distance measuring unit 17 is a so-called passive type distance measuring unit that includes an A / D converter 17a and a distance measuring calculator 17b. The A / D converter 17a in the distance measuring unit 17 converts the image signal supplied from the sensor arrays 16a and 16b into a digital signal here and outputs the digital signal to the distance calculating unit 17b. The distance measurement calculation unit 17b calculates the distance from the camera to the subject 11, that is, the subject distance, based on the above-described principle of triangulation based on the digital signal.
[0053]
Further, the luminance distribution can be detected from the result of the A / D conversion by the A / D conversion unit 17a. This operation is performed in the luminance distribution detecting section 18.
[0054]
The CPU 20 controls the focusing of the photographing lens 21 based on the subject distance calculated as described above. That is, the lens drive unit 27 is controlled by the CPU 20 based on the subject distance calculated by the distance measurement calculation unit 17b, and the photographing lens 21 is focused.
[0055]
The lens driving section 27 and the CPU 20 constitute first and second focusing means.
[0056]
After the focusing of the taking lens 21 is completed, an exposure operation is performed. In this exposure operation, the amount of light incident on the image sensor 23 is controlled by the stop 22 and a shutter (not shown). Here, the control of the aperture 22 is performed by an aperture control unit 29, and the control of the shutter is performed by a shutter control unit (not shown).
[0057]
The image pickup device 23 constitutes an image pickup means, and is constituted by a CCD or the like. The image formed from the subject 11 via the photographing lens 21 is converted into an electrical image signal by the image sensor 23 and then output to the A / D converter 24. Then, the A / D converter 24 converts the image signal into a digital signal and outputs the digital signal to the image processor 25.
[0058]
In the image processing unit 25, after correcting the color and gradation of the image based on the input digital signal, the image signal is compressed. In the image processing unit 25, the CPU 20 limits the image storage amount of the image sensor 23, and the output of the limited image sensor 23 is amplified and emphasized here, thereby performing the sensitization process.
[0059]
After the above processing is performed by the image processing unit 25, an image is recorded on the recording medium 30, and the exposure operation is completed. The imaging result can be displayed on the LCD 32 or the like as the display means.
[0060]
Note that the light source 31 is configured by a flash device or the like using an arc tube, and auxiliary light for exposure or distance measurement is projected on the subject 11 according to a shooting scene.
[0061]
The zoom position detecting section 28 is for detecting the position of a zoom lens in the case of a zoom lens type camera including a zoom optical system in a photographing lens system.
[0062]
Further, the finder 33 is optical, although linked to zooming of the zoom lens, and is designed so that a subject can be observed in a wide range in a pan-focus state.
[0063]
Next, the positional relationship between the light receiving lenses 15a and 15b, the sensor arrays 16a and 16b, and the imaging lens 21 and the image sensor 23 will be described with reference to FIG.
[0064]
The light receiving lenses 15a and 15b, the sensor arrays 16a and 16b, and the photographing lens 21 and the image sensor 23 are arranged in a positional relationship as shown in FIG. That is, the image of the same subject 11 can be detected by the sensor arrays 16a and 16b and the image sensor 23.
[0065]
Further, when the outputs of the sensor arrays 16a and 16b are used for calculating the subject distance, instead of the image of the subject 11 formed at the position shown by the solid line in FIG. By using the image of the subject formed at the position shown by the broken line, the distance of the subject other than the subject 11 in the photographing screen can be detected as shown in FIG. 5B.
[0066]
The technique of measuring the distance of many points in the screen and focusing on the optimum one is called multi AF, but external light AF is advantageous for multi AF.
[0067]
FIG. 5B is a perspective view showing the appearance of the camera according to the first embodiment.
[0068]
In the figure, a release button 36 for operating the above-described switch 20a is provided on the upper surface of the camera 35. The photographing lens 21 and the light receiving lenses 15a and 15b are provided on the front surface of the camera 35 in a positional relationship shown in FIG. On the front surface of the camera 35, a window 31a for the light source 31 and a finder objective lens 33a are further provided.
[0069]
The AF using the output of the image sensor via the photographing lens 21 is referred to as an imager AF as described above. In this imager AF, the contrast of the image of the subject 11 formed on the image sensor 23 is detected while the position of the taking lens 21 is changed in the optical axis direction by the lens driving unit 27. Then, the position of the photographing lens 21 having the highest contrast is determined, and is set as the focus position.
[0070]
That is, the imager AF is a focus control based on a principle different from that for determining the focus position based on the subject distance as in the above-described external light AF. In such an imager AF, even when an error occurs in the position control of the photographing lens 21, if the error is small, the focus position can be detected in a state in which the error is taken into consideration.
[0071]
However, as shown in FIG. 3B, when the person 11 as the main subject is present at a position other than the center of the photographing screen 10, the photographing lens 21 is quickly focused on the person 11. Is difficult. That is, in order to identify the main subject, after performing the above-described contrast determination for each of the person and the background subject, which subject is suitable as the main subject, for example, which subject is closer to the front side This is because it is necessary to determine whether it exists. At this time, it is necessary to perform a process of temporarily capturing an image at the focus position corresponding to each subject and then determining the contrast, which takes time.
[0072]
Further, when the subject is dark or the like, when the auxiliary light is irradiated, as described above, it is necessary to make the light source 31 emit light every time the contrast is determined, and there is a case where the energy for flash light emission at the time of exposure does not remain.
[0073]
On the other hand, in the external light AF, image signals from the sensor arrays 16a and 16b shown in FIG. 5A are detected, and a shift in the image signal of the subject based on the parallax of the light receiving lenses 15a and 15b is detected. Thus, the subject distance is determined. That is, since the photographing lens 21 is driven only after the focus position is determined, the time required for focusing is shorter than that of the imager AF.
[0074]
In addition, the distance to a subject other than the main subject only needs to switch the image signal of the subject used in the subject distance calculation. Therefore, regardless of the position of the main subject, the distance distribution of the subject in a wide area such as the area 16c shown in FIG. 4B can be detected. Also, flash emission can be effectively used as auxiliary light.
[0075]
FIG. 6 shows an example of the distance distribution obtained as described above.
[0076]
If this distance distribution is obtained, it is possible to quickly detect at which position in the screen the main subject exists.
[0077]
Here, the speeds of AF and imager AF based on external light distance measurement will be described with reference to time charts in FIGS. 7A and 7B.
[0078]
In a system in which the approximate lens position is obtained based on the distance measurement result and the contrast is detected only at the end, only four contrast detections need to be performed after the distance measurement, as shown in FIG. So time t ₁ The focus is completed with. However, if there is no error in the lens position, four contrast detections become unnecessary, and the time for focusing can be shortened with a time of about Δt.
[0079]
Therefore, if a device for reducing the error in driving the lens can be devised as in the present invention, very high-speed natural focusing can be performed.
[0080]
However, when there is no external light AF, in the imager AF, it is necessary to repeat the contrast detection in a range where all lens positions can be taken. Therefore, an extremely long time was required for focusing, as shown in FIG.
[0081]
On the other hand, there is a so-called "stray" process of focusing or blurring, such as when the lens is driven once again at the point determined once, and this causes a great deal of discomfort to the user in the through image mode and the like. Was.
[0082]
Next, a driving mechanism of the photographing lens 21 which is a focusing lens will be described with reference to FIG.
[0083]
In FIG. 8A, the taking lens 21 is fixed by a lens frame 41. A guide hole 42 and a screw hole 43 are provided at both ends of the lens frame 41 with the photographing lens 21 interposed therebetween. A guide shaft 44 is inserted through the guide hole 42, while the screw hole 43 is screwed with a feed screw 53. When the feed screw 53 is rotated in a predetermined direction by a motor 46 connected to the feed screw 53, the taking lens 21 fixed to the lens frame 42 is moved in the optical axis direction.
[0084]
The motor 46 is provided with a light-shielding impeller 47 having openings at regular intervals according to the rotation thereof. A photo-interrupter (PI) 48 is disposed near the impeller 47. When the impeller 47 rotates, infrared light is output and light passing through the impeller is detected, and the rotation of the motor 46 is controlled. Is determined.
[0085]
Further, a photo interrupter (PI) detection unit 50 is connected to the photo interrupter 48, and a light emission current is supplied from the photo interrupter detection unit 50, and a change signal of light generated by the photo interrupter 48 is detected. . When the CPU 20 controls the motor driver (MD) 51 while monitoring the output of the photo-interrupter detection unit 50, the number of pulses becomes a value representing the extension amount or the extension amount.
[0086]
However, in this state, since the absolute position of the photographing lens 21 is not known, for example, a state where the switch 52 provided near the guide shaft 44 comes into contact with the lens frame 41 and is turned on is detected as the reference position. This switch is called a reset switch (SW).
[0087]
Control of the lens driving mechanism having such a configuration will be described with reference to FIGS. 8B and 8C.
[0088]
When the motor 46 is energized, the motor 46 is rotated, and the impeller 47 is rotated in conjunction therewith. Then, every time the opening of the impeller 47 passes through the photointerrupter 48, a change in the photocurrent occurs, and the photointerrupter detection unit 50 outputs it to the CPU 20 as a pulse signal.
[0089]
That is, if the horizontal axis is represented as the number of pulses, the relationship between the focus position and the number of pulses is determined as shown in FIGS. 8B and 8C. The number of pulses P is based on the timing (number of pulses) when the reset switch 52 is turned off from the on state. _IN The generated position is the feeding position corresponding to infinity, and the pulse number P ₁ Since a predetermined relationship is determined such that the position where the minute light is generated is a position where the object of 1 m is in focus, the lens control is performed by the number of pulses during the external light AF.
[0090]
Since the relationship between the pulse and the focusing distance differs depending on the zoom position, the CPU 20 controls the relationship by a program in which this relationship is recorded in advance for each zoom position. That is, the number of pulses is managed based on the timing when the reset switch 52 changes from on to off. However, in a through-image mode, a digital camera does not always have a lens at a reset position. Therefore, if the step of frequently checking the reference position is inserted in the middle of the operation, the focusing can be performed with high accuracy.
[0091]
Here, the reset switch 52 is shown in the form of a mechanical switch for simplicity of description, but is not limited to this. For example, since a photoelectric switch has higher reliability than a mechanical switch whose characteristics change due to deformation, a predetermined reset position determination is actually performed by a photo interrupter.
[0092]
The process of detecting the reset position in this manner is called lens initial position detection drive (lens reset).
[0093]
Next, the reset operation will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0094]
When the reset operation starts, first, in step S1, the state of the reset switch 52 is determined. Here, if the reset switch 52 is off, the process proceeds to step S2, where the motor driver 51 is driven, and the motor 54 is rotated. As a result, the photographing lens 21 is retracted. Next, in step S3, the state of the reset switch 52 is determined again. As a result, if the switch is on, the process proceeds to step S4, and if the switch is off, the process proceeds to step S2.
[0095]
On the other hand, if the reset switch is in the on state in step S1, the process proceeds to step S6, and the shooting lens 21 is extended in a manner opposite to step S2. Next, in step S7, the state of the reset switch 52 is determined. As a result, if the switch is off, the process proceeds to step S4, and if the switch is on, the process proceeds to step S6.
[0096]
Then, in step S4, the photographing lens 21 is retracted by a predetermined amount. Thereafter, the movement of the lens is stopped in step S5, and this routine ends.
[0097]
Next, an operation of the camera that effectively performs the lens reset and effectively uses the external light AF will be described with reference to flowcharts of FIGS.
[0098]
First, in step S11, it is determined whether the power of the camera is turned on. Here, when a main switch (SW) (not shown) is turned on, the process proceeds to step S12, and the above-described lens reset operation is performed.
[0099]
When the lens reset operation ends, it is determined in subsequent steps S13 and S14 whether or not the user is in the above-described through image mode. That is, in the case of the through image mode, the process proceeds to step S15, and in the case of not the through image mode, the process proceeds to step S25.
[0100]
If the mode has been switched to the through image mode, the flow shifts to step S15, where a through image is displayed on the LCD 32. If the lens reset is performed in conjunction with the on / off of the through image, there is no strange feeling.
[0101]
At the time of displaying a through image, the subject cannot be observed unless the focus state of the photographing lens 21 is appropriate. Therefore, in subsequent steps S16 to S20, focusing by external light distance measurement is performed. That is, it is determined in step S16 whether or not it is immediately after the reset. If it is not immediately after the reset, the process proceeds to step S17, and the lens is reset. On the other hand, if it is immediately after the lens reset in step S16, step S17 is skipped and the process proceeds to step S18.
[0102]
In step S18, external light distance measurement is performed, and in step S19, a zoom position is detected. Based on these results, in step S20, the number of pulses is obtained according to the relationship shown in FIGS. 8B and 8C, and the lens drive (LD) position is controlled.
[0103]
Next, in step S21, the state of zooming is determined. Here, the appropriate focus position moves during zooming even if the distance is the same. Therefore, in subsequent steps S22 to S24, zooming control, determination of the position Z, and lens control based on the result L of external light distance measurement are performed.
[0104]
That is, when zooming is performed in step S21, the process proceeds to step S22 and zooming is performed. Then, outside light distance measurement is performed in step S23. Further, in step S24, the zooming control and the position Z obtained in steps S22 and S23 and the lens control based on the result L of the external light distance measurement are performed.
[0105]
In step S24, the correction is performed by using ΔLD. However, this is performed only when necessary, and is set to “0” when there is no data. In other words, lens driving control is necessary during zooming. In this case, even if there is a slight lens control (LD) error, the error is merely for observation on a monitor. Absent.
[0106]
As a result, the photographer can enjoy light shooting without seeing a phenomenon in which the focus is blurred or sharp. In a conventional camera, the focus changes unnaturally every time zooming is performed during a through image, and the user feels discomfort.
[0107]
However, other than the through image, as shown in FIG. 2A, the user looks through the optical viewfinder and shoots, so there is no problem even if there is fluctuation at the time of the hill-climbing AF.
[0108]
If zooming is not performed in step S21, the process proceeds to step S33 described later.
[0109]
In step S14, at the timing when the mode is switched from the through image to the mode other than the through image, the process proceeds to step S25, and the through image is turned off. At the same time, in step S26, the above-described lens initial position detection (lens reset) operation is performed. Frequently performing this prevents an error in the position of the lens.
[0110]
If zooming is repeatedly performed, the backlash of the lens and the quantization error of the pulse overlap, so that correct lens driving cannot be performed. However, such a lens reset can minimize lens drive errors.
[0111]
Next, the zooming state is determined in step S27. Here, even during zooming, the user does not visually notice the focus movement except in the through image mode. Therefore, in the present embodiment, the position error correction of the lens after step S29 is performed using this timing.
[0112]
That is, when zooming is performed, the process proceeds to step S28 to perform zooming. Then, in step S29, the distance L is calculated by external light distance measurement. Further, in step S30, the focusing lens position LD is obtained from the zooming position information Z and the distance L obtained in steps S28 and S29. ₀ Is required.
[0113]
Next, in step S31, the hill-climbing AF is performed, and the lens position LD where the focus is actually focused is obtained. ₁ Is required. Then, in step S32, the difference ΔLD is calculated.
[0114]
The difference ΔLD is an error caused by a change in the temperature of the lens or the like. In the present embodiment, more accurate focusing by the external light AF is performed by correcting the ΔLD during photographing.
[0115]
If zooming is not performed in step S27, the process proceeds to step S33 described below.
[0116]
As described above, different focus controls are performed even during the same zoom control in a mode other than the through image and the through image. At the time of operating the zoom switch, there is a high probability that the photographer holds the camera correctly. Therefore, it is possible to obtain the focus correction coefficient ΔLD by performing external light AF and hill-climbing AF on the same subject. If the camera is not properly held, the timing of the external light AF and the timing of the hill-climbing AF are shifted from each other.
[0117]
Step S33 and subsequent steps are for explaining operations for determining and controlling operations other than zooming.
[0118]
That is, in step S33, it is determined whether or not the position of the target mark (TM) 10a is changed or the spot (SPOT) mode is set as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). Here, when the position of the target mark (TM) is changed or the spot (SPOT) mode is set, the process proceeds to step S34, and otherwise, the process proceeds to step S39.
[0119]
In step S34, the target mark is displayed (superimposed display on the monitor in the through image mode, and on the optical viewfinder except for the through image) in the through image mode. In the following step S35, distance measurement is performed by the external light AF, and in step S36, a lens reset operation for moving the lens to the initial position is performed. Thereafter, in step S37, based on the zooming control and its position Z and the result L of the external light distance measurement, the above-described lens control based on the lens initial position is performed.
[0120]
Then, in step S38, fine focus adjustment by hill-climbing AF is performed. Also at this time, since the focus position difference ΔLD between the outside light AF and the hill-climbing AF is obtained, this is stored in step S39 as a correction coefficient.
[0121]
That is, when changing the spot mode or the target mark, the hill-climbing AF is performed. At this time, the focus may fluctuate, but this does not occur unexpectedly as in the case of zooming, and it is an operation that the user has the will to focus on. Users take advantage of things they don't care about. Rather, it is considered that the lens error or the like is canceled, and the focus is expected to be more accurate without worrying about the AF speed.
[0122]
Step S40 and subsequent steps are for explaining operations related to photographing.
[0123]
That is, in step S40, the state of the first release switch (1stSW) that is turned on by half-pressing the release button 36 is determined. Here, when the first release switch is turned on, the state of the second release switch (2ndSW) that is turned on by pressing the release button 36 is determined in the following step S41.
[0124]
If it is determined in step S40 that the first release switch is off, the process proceeds to step S13.
[0125]
If the second release switch has been turned on in step S41, the process proceeds to step S42, where external light distance measurement is performed. Next, in step S43, the focusing lens extension position is obtained from the zoom position Z and the distance L in the relationship of FIG. 8B, and the error ΔLD detected earlier is added. Then, photographing is performed in step S44.
[0126]
At this time, the hill-climbing AF is not performed, and the photographing is performed only by the external light AF with the highest priority on the speed in consideration of the shutter chance.
[0127]
In general, after the release, in the modes other than the continuous shooting mode, generally, the process does not immediately proceed to the next photographing. Therefore, the process proceeds to step S45 to perform the lens initial position detection drive (lens reset). It is considered that the lens reset is performed at this timing in order to prevent the above-described release time lag from being affected, and to shift from a state where the user holds the camera to a relaxed state after shooting in order to monitor the shooting result. This is because Therefore, if the focus position change is a concern, the monitor may be turned off at this timing or the shooting screen may be displayed for a while.
[0128]
Then, in step S46, the target mark (TM) change mode and the spot mode are released. Thereafter, the process proceeds to step S13.
[0129]
In step S41, when the second release switch is not turned on, the user presses the release button 36 halfway to perform a so-called focus lock. In this state, since the user is trying to focus carefully, the process proceeds to step S47.
[0130]
Then, in step S47, external light distance measurement is performed, and in the subsequent step S48, the focus position LD is obtained from the zoom position Z and the distance L. ₀ Is calculated, and a payout is performed for the position. Next, in step S49, the contrast of the image sensor 23 is determined.
[0131]
Here, when the contrast of the image sensor 23 is low, the process proceeds to step S50, and the hill-climbing AF is performed. The focus position at this time is LD ₁ In the following step S51, the focus position LD ₀ And the difference ΔLD is determined. In other words, it is considered that the user holds the camera correctly at the subject even at the time of focus lock. Therefore, this opportunity is not missed, and a coefficient for correcting a lens driving error is calculated.
[0132]
On the other hand, if the contrast is sufficient in step S49, the process proceeds to step S52, where LD ₀ Is focused on.
[0133]
In steps S53 and S54, the states of the first release switch and the second release switch are determined. As a result, when it is determined that both switches are turned on, the process proceeds to step S44 to perform photographing.
[0134]
As described above, according to the present embodiment, the external light AF and the imager AF (hill-climbing AF) are effectively used properly, and both are performed as necessary to detect and correct an error. Thus, highly accurate focusing can always be achieved. Also, when high-speed and natural movement is required, such as when releasing or zooming, the external light AF is prioritized. When the operation for limiting the subject is performed, hill-climbing AF is performed, and feedback control including lens errors is performed. Improving accuracy.
[0135]
On the other hand, the lens reset was performed at an effective timing to eliminate lens control errors as much as possible, so that the open-loop type external light AF has been made more accurate, so that high-speed shooting and high-precision shooting can be enjoyed. Can be provided.
[0136]
Further, if the momentary fluctuation of the through image is ignored, the initial position detection may be incorporated in the photographing flowchart as shown in FIG.
[0137]
FIG. 12 is a flowchart illustrating a photographing operation as a modification of the embodiment of the present invention.
[0138]
When the photographing sequence starts, first, in step S61, the state of the release button 36 is determined. That is, if the release button 36 is turned on, the process proceeds to step S67, and if not, the process proceeds to step S62 to determine the zooming state.
[0139]
Here, when zooming is not performed, the process proceeds to step S61, and when zooming is performed, the process proceeds to step S63 to perform zooming. Next, outside light distance measurement is performed in step S64. Then, the lens initial position detection drive is performed in step S65, and the lens drive is performed in subsequent step S66. Thereafter, the process proceeds to step S61.
[0140]
As a result, the initial position is determined for each zooming, lens control (LD) can be performed based on a correct reference, and highly accurate focusing can be performed.
[0141]
On the other hand, when the release button 36 is turned on in step S61, the process proceeds to step S67, where external light distance measurement is performed. Then, in the subsequent step S68, it is determined whether or not the drive immediately after the above-described initial position detection drive during zooming has been performed, and whether or not the initial position detection is to be performed is determined.
[0142]
In step S68, if it is immediately after the initial position detection driving, the process proceeds to step S70, and the lens reset operation preceding it is not performed. However, if it is not immediately after the detection of the initial position, the process proceeds to step S69 to perform the initial position detection, and then proceeds to step S70.
[0143]
In step S70, lens driving is performed for the distance L obtained in step S67. As described above, immediately after the initial position control at the time of zooming, the reference of the lens position control is considered to be correct, and thus the operation of step S69 is skipped and the lens is driven.
[0144]
Next, when shooting is performed in step S71, the present routine ends.
[0145]
That is, according to the present embodiment, high-speed focusing can be performed without performing the initial position detection of the lens position at the time of release.
[0146]
In addition, since the lens initial position detection drive operation (see the flowchart of FIG. 9) is performed for each zooming, highly accurate lens drive control can be performed.
[0147]
In addition, the focus position does not change at the time of release, and the through image does not look unnatural, and the user does not feel uncomfortable.
[0148]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the through image mode, the imager AF, and the external light AF are effectively combined to perform the optimal focus control according to the usage condition of the camera. An easy-to-use AF digital camera can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an internal configuration of a camera according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a through image mode.
FIG. 3 is a diagram illustrating focusing of a lens.
FIG. 4 is a diagram illustrating a principle of distance measurement by an external light type distance measuring device.
FIG. 5 is a diagram illustrating a positional relationship between light receiving lenses 15a and 15b, sensor arrays 16a and 16b, and a photographing lens 21 and an image sensor 23.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a relationship between a position in a screen and a distance.
FIG. 7 is a time chart illustrating the speed of AF and imager AF based on external light distance measurement.
FIG. 8 is a diagram illustrating a driving mechanism of a photographing lens 21 that is a focusing lens.
FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of lens initial position detection drive (lens reset).
FIG. 10 is a flowchart illustrating an operation of a camera that appropriately performs lens reset and effectively uses external light AF.
FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation of a camera that appropriately performs lens reset and effectively uses external light AF.
FIG. 12 is a flowchart illustrating a photographing operation as a modification of the embodiment of the present invention.
[Description of Signs] 11 subject, 15a, 15b light receiving lens, 16a, 16b sensor array, 17 distance measuring unit, 18 luminance distribution detecting unit, 20 microprocessor (CPU), 21 photographing lens, 22 ... Aperture, 23 ... Image sensor, 24 ... Analog-digital (A / D) converter, 25 ... Image processor, 26 ... Lens drive (LD), 28 ... Zoom position detector, 29 ... Aperture controller, 30 ... recording medium, 31 ... light source, 32 ... LCD, 33 ... finder.

Claims (9)

Imaging means for converting a subject image obtained through a taking lens into an electric image signal; first focusing means for focusing the imaging lens according to a contrast signal of the subject image by the imaging means; Display means for displaying an image pickup result of the image pickup means; distance measuring means for measuring the distance to the object using an optical path other than the photographing lens; and focusing of the photographing lens according to the distance measurement result by the distance measuring means. And a second focusing means for performing
The photographing lens is a zoom lens, and includes control means for operating the second focusing means prior to the first focusing means when controlling the zoom lens when the display means is operating. Camera. The camera according to claim 1, wherein the zoom lens is controlled to a telephoto side or a wide-angle side by a pair of switches operated by a photographer. The control means does not operate the first or second focusing means when the zoom operation switch is operated, but operates the first or second focusing means at the time of photographing. Item 2. The camera according to Item 1. Imaging means for converting a subject image obtained through a photographing lens into an electric image signal; first focusing means for focusing the imaging lens according to a contrast signal of the subject image by the imaging means; Display means for displaying the imaging result of the means, distance measuring means for measuring the distance to the object using an optical path other than the photographing lens, and focusing of the photographing lens according to the distance measurement result by the distance measuring means. In a camera having second focusing means for performing
Display control means for displaying a frame indicating the position of the main subject to be focused on the display means,
Control means for controlling the first focusing means to operate at the time of the main subject selection operation by the frame display;
A camera comprising: 5. The camera according to claim 4, further comprising a lens reset unit for resetting the taking lens to an initial position before the operation in the first focusing state. Imaging means for converting a subject image obtained through a photographing lens into an electric image signal; first focusing means for focusing the imaging lens according to a contrast signal of the subject image by the imaging means; Display means for displaying an imaging result of the means, distance measuring means for measuring a distance to the subject using an optical path other than the photographing lens, and second focusing for focusing the photographing lens according to the distance measuring result. In a camera having focusing means,
Multiple types of operation switches operated by the photographer to perform various operations,
Selecting means for selecting the first or second focusing means according to the type of the plurality of types of operation switches when the display means is operated;
A camera comprising: The camera according to claim 6, wherein the operation switches are a zoom operation switch, a spot mode switch, and a main subject selection switch. 8. The camera according to claim 7, wherein the spot mode switch is a switch that gives priority to focusing and exposure of a subject in a central portion of the screen. 8. The switch according to claim 7, wherein the main subject selection switch is a switch for designating an arbitrary position in the screen and giving priority to focusing and exposure for a subject existing at the designated position. Camera.

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