相机制造技术

以往的相机用于测距的外光ＡＦ在所得到的测距区域的亮分布平坦时不能确定主要被摄体，并且如果采用成像器ＡＦ，则从测距开始到对焦完成需要花费时间。本发明专利技术为搭载电子摄像元件的相机，包括：用从配置在摄影画面内的多个测距区域的光学图像获得的光信号选择主要被摄体测定被摄体距离的测距装置；包括当不能用该测距装置确定主要被摄体的位置时，将摄影画面分割为多个区域，根据除与测距区域重复的区域以外的区域获得的亮度分布确定主要被摄体存在的区域，在扫描摄影透镜的透镜位置的同时将焦点对在对比度信号最高的位置的对焦装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过摄影透镜电子地记录摄像元件(成像器)所得到的被摄体图像的所谓相机自动对焦的技术。
技术介绍
以前，搭载有摄像元件的相机的自动聚焦调整(Automatic FocusAdjustmentAF)功能一般为一边改变摄影透镜的焦点位置，一边判定在各焦点位置摄像元件得到的图像的对比信号的强弱，进行对焦的AF方式，即所谓这种“成像器AF”方式。这种成像器AF在摄影之前必须获取多个焦点位置的图像数据，进行计算处理。因此，成像器AF进行的自动聚焦调整(对焦)动作由于包括扫描摄影透镜的透镜位置的动作，所以在按下释放按钮后到快门驱动之间的释放时间具有变长的倾向。为了缩短释放时间，专利文献1～3等中提出了同时使用利用了与摄影透镜不同的光学系统的测距装置进行外光AF的技术。日本特开2001-141985公报日本特开2001-249267公报日本特开平11-023955号公报日本特开2001-255450公报上述成像器AF的优点在于，即使摄影透镜的停止位置存在误差，也能够将焦点的位置控制在误差范围内。也就是说，即使是透镜位置的特性因受温度、湿度、姿势差等影响与设计值不同，也能够进行消除与设计值间的误差的反馈控制。但是成像器AF从测距开始到对焦结束需要时间。为了缩短对焦调节时间，在专利文献1～3中，在景深很深的位置和距离测定正确的场景中，为能够减轻先前的透镜位置误差，只用外光AF的结果进行焦点位置控制。并且，如果想要对画面内的多个点进行焦点检测的话，成像器AF就像专利文献4所示那样，必须进行大范围的透镜扫描，这一动作也花费时间。在这些技术中，对于可以积极地增加焦点深度，进行更加正确的对焦，同时减少释放时间进行摄影这一点，没有提出特别的提案。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的就是要提供一种具有不依赖于画面内的主要被摄体的位置、能够进行精度更高的对焦的AF功能的相机。技术方案为了达到上述目的，本专利技术提供一种相机，具有用电子摄像元件摄像包含主要被摄体图像的构图的摄像装置，该相机包括使包含上述主要被摄体图像的构图成像的摄影透镜；具有与上述摄影透镜不同的光学系统，为了使上述摄影透镜聚焦而用该光学系统从光学图像所获得的光信号测定与主要被摄体之间的距离的测距装置；当上述测距装置不能获得适合于主要被摄体对焦的测距结果时，选择上述测距装置测距的上述构图上的测距区域以外的部分，根据上述拍摄装置拍摄的图像信号，进行上述摄影透镜的聚焦的聚焦装置。上述结构的相机搭载电子摄像元件，用从配置在摄影画面内的多个测距区域的光学图像所获得的光信号选择主要被摄体，进行测定被摄体距离的外光AF，在该外光AF不能确定主要被摄体的位置时，将拍摄画面分割为多个区域，用从除去与测距区域重复的区域以外的区域中获得的亮度分布，确定主要被摄体存在的区域，用梯度AF方式持续扫描摄影透镜的透镜位置，将焦点对在对比信号最高的位置。专利技术效果如以上详细讲述的，如果采用本专利技术，可以提供具有不依赖于主被摄体在画面内的位置，能够进行快速对焦的AF功能的相机。附图说明图1表示本专利技术的第1实施形态的相机的内部构成的方框2用于说明测距概念的结构3用于说明摄影画面内的构图和测距区域的4表示为了求出被摄体的距离的感光透镜和传感器阵列与被摄体的相对位置关系的5表示在进行摄影的结构图中各被摄体的距离分布的一个示例的6用于说明第1实施形态的相机的摄影控制流程7用于说明第1实施形态中摄影时的对焦时间的时间8用于说明第2实施形态的相机的摄影控制的流程9表示在成像器AF中被分割的摄影画面的一个示例的10表示进行对比度判定时，摄像元件中的扫描范围和对比度特性的关系的图 具体实施例方式下面参照附图就本专利技术的实施形态进行详细的说明。本专利技术的相机提供了搭载有测距装置的相机，该测距装置同时具有外光AF的高速性和梯度AF(成像器AF)的正确性。首先，参照图2及图3所示的距测构图以及摄影画面中的图像信号，对外光AF和梯度AF的概念进行说明。在以下的说明中，将通过外光(passive)方式进行的测距称为外光测距，并且将含有焦点调整的方式称为外光AF。该外光AF为根据拍摄画面中配置的测距区域中的图像信号(亮度)的位相差，确定主要被摄体的位置，测定到被摄体的距离和摄影透镜的对焦状态，进行摄影透镜的对焦的方式。另外，将通过梯度法进行的测距称为梯度测距，并且将含有焦点调整的方式称为梯度AF。梯度AF在摄影画面的对比度(被摄体对比度亮度比)较高的区域持续扫描摄影透镜的位置，利用从摄影元件中获得的对比度信号进行对主要被摄体的对焦。本专利技术的相机用对由例如图2(a)所示的摄影透镜5所成像的被摄体图像进行摄像的摄影元件7，检测用于对焦的信号或进行拍摄，并且作为辅助，搭载有测距装置，该测距装置由2对用于测定到主要拍摄对像20a的距离的感光透镜2a、2b以及线路传感器(ラィンセンサ)3a、3b构成。在这一构成中，由摄影透镜5成像并由摄像元件7所获得的拍摄范围(摄影画面)、和由感光透镜2a、2b成像并由线路传感器所获得的拍摄范围(测距区域)不一定非要一致。一般情况下，如图3(a)所示，成像在包含多个电荷积蓄型光电变换元件的传感器阵列(测距传感器)3a、3b上的、感光透镜2a、2b的测距区域21a，与成像在摄影元件7上的摄影透镜5的摄影画面21是不同的。这是因为通常情况下，主要拍摄对像20存在于摄影画面中央的概率高，并且扩大测距区域即传感器阵列的感光面的大型化会增加成本，所以使传感器阵列的测距区域为上下方向的宽度变窄，横方向成为细长的条带形状。这种形状在摄影画面的上下方向使测距区域仅限于摄影画面的中央，为了弥补这一缺陷，在上下侧也配置传感器阵列。例如可以考虑使用3个传感器阵列像图3(f)所示那样，使测距区域21a位于中央，分别在上下侧配置测距区域21b、21c。并且，当摄影透镜5为变焦透镜时，通过变焦动作，拍摄画面(视场角)变化为望远画面21T或者广角画面21W。一般情况下，由于测距装置的感光透镜与摄影透镜的变焦驱动不连动，因此根据不同的视场角，有时会出现主要被摄体移动至摄影画面的一端，测距区域21a、21b、21c存在不能完全覆盖的非测距区域的情况。在例如图3(f)所示的主要被摄体20a位于非测距区域内的情况下，后面讲述的实施形态可以起到有效的作用。并且，搭载在单眼反射式相机上的被称为TTL位置差式自动焦点调整(AF)的AF方式，虽然兼用摄影透镜的光路，但是由于并设在其光路的后方的AF用光路所造成的限制条件，所以同样不能完全对应摄影画面(摄影元件)的整个画面。对此，后面讲述的本实施形态可以起到有效的作用。在图3(a)所示的摄影场景或者图3(e)、(f)所示的摄影场景中，传感器阵列所得到的测距区域21a的图像信号为例如图3(b)所示平坦的亮度分布，不能获得适合于测距的高对比度的图像信号。因此，在这些摄影场景中，使用通过图像信号的一致程度(位相差)进行测距的外光测距时，不能测定正确的距离或进行对焦。因此用梯度测距检索如图3(c)所示摄影画面内的对比度高的区域7a，通过所获得的对比度信号进行自动焦点调整(AF)。关于这些外光测距和梯度测距，前者为利用了到被摄体的距离(以下称为被摄体距离)、与摄影透镜相对于被摄体距离的焦点位置的预定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用电子摄像元件获取主要被摄体图像的相机，包括：将被摄体光束导入上述电子摄像元件中的摄影透镜；驱动包含在上述摄影透镜中的焦点调节透镜的驱动机构；对摄影构图内的特定区域检测焦点状态的相位差检测方式的测距电路；根据上 述测距电路的检测结果，计算上述摄影透镜的焦点调节位置、驱动并控制上述驱动机构的ＣＰＵ，该ＣＰＵ判断上述测距电路的输出是否适合于上述焦点调节动作，在判定为不适合的情况下，用上述电子摄像元件输出的图像信号代替上述测距电路的输出，用梯度法调节上述摄影透镜的焦点状态。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：野中修，原登，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]