CN1645236A - 摄像装置及摄像方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摄像装置及摄像方法，其中所述摄像装置包括：测距装置，测定到拍照对象的距离；辅助光照射装置，对拍照对象照射辅助光；以及再测距判定装置，根据所述测距装置的测定结果判定是否进行再测距，再测距判定装置在判定必需测距装置的再测距时，辅助光照射装置基于该判定对拍照对象照射辅助光，测距装置具有：测距元件机构，使来自拍照对象的光束成像并测定到拍照对象的距离；测距运算机构，基于所述测距元件机构的输出数据来进行测距运算；以及区域选择机构，基于该测距运算机构的运算结果来选择区域。

Description

摄像装置及摄像方法

对相关申请的前后对照

本申请要求2004年11月15日提出的日本专利申请号2004-007576、2004年2月12日提出的2004-035168、2004年12月15日提出的2004-362314、2004年12月15日提出的2004-363011的每一个的优先权，它们的所有记述一并在此引用。

技术领域

本发明涉及可应用于数码照相机、银盐照片方式照相机、及其它照相机一般使用的自动焦点调节装置的被动方式摄像装置以及摄像方法。

背景技术

被动方式的包括测距装置的摄像装置中，提出一种可以准确且容易地进行包含各种对比边缘(contrast edge)的形状的拍照对象的测距的结构。该结构例如，具有：多个光电转换元件列，对于一对拍照对象像分别配置在上下；图像信息制作部，将由上下多个光电转换元件列群光电转换的图像信息左右分别处理，并制作与拍照对象的同一部分的像的偏移方向为同一方向的图像信息；以及像偏移检测部，根据制作的左右一对图像信息，检测拍照对象的同一部分的光学像的偏移量(例如，参照(日本)特开平8-334681号公报)。

而且，在使用对拍照对象照射辅助光的辅助光的测距装置以至摄像装置中，提出一种将闪光摄影用的闪光装置兼用作辅助光源，以便可以将闪光作为自动聚焦用的辅助光利用的结构。该结构例如，在测光部的测光结果、拍照对象的亮度或对比度低时，判定照相机控制部不能检测焦点，此时，使内置闪光或外置闪光发光，并将该光用作自动聚焦测距用的辅助光(例如，参照特开平5-34577号公报)。

在包括自动焦点调节(AF)装置的照相机中，在由于逆光等造成拍摄对象和背景的亮度差大的情况下，对背景部分进行测距而可能假聚焦。上述特开平8-334681号公报中记载的发明中，关于该假聚焦没有进行考虑。

另一方面，上述特开平5-34577号公报中记载的发明中，对拍照对象的亮度进行测光的结果，在亮度或拍照对象为低对比度的情况下，使闪光摄影用闪光灯在测距时发光而用作测距时的辅助光。但是，如逆光时那样的拍照对象和背景的亮度差大的情况下，由于背景为高亮度，所以辅助光有时不发光，与上述特开平8-334681号公报记载的发明产生同样的问题。

上述问题的原因在于，在具有多个区域的被动方式的测距方式中，关于相当于拍照对象的低亮度的区域有时无法测距，且关于相当于背景的高亮度的区域有时可测距，作为结果而选择背景区域的测距值，结果假聚焦。因此，在这样的拍摄对象和背景之间产生亮度差的环境下，期待以任何的形式改善拍摄对象的低亮度状态的对策。

另一方面，现有的自动聚焦照相机中的两级SW型的释放器操作中，一般为以下顺序：在半按下(第一级)中，进行AF(测距)、AF结果的显示、聚焦，在全按下(第二级)中，进行曝光、及快门控制。而且，带有辅助光功能的照相机的情况下，释放器的半按下时，与AF动作同时发出辅助光。但是，在半按下时，与AF动作同时发出辅助光的情况下，拍摄的对象为人物时，被拍摄的人，在半按下时的辅助光的发光时被进行摄影则产生误会的问题。特别在以闪光灯兼用辅助光的情况下，该倾向很强。而且，在这些照相机中，由于在每次半按下释放器时发出辅助光，所以产生缩短电池寿命等问题。

另外，作为在释放器或快门动作时自动测定拍照对象距离从而将透镜驱动到聚焦位置上的现有技术，已知实公平7-22648号公报中记载的“自动聚焦照相机”。而且，作为根据到拍照对象的距离而调整发光量的现有技术，已知在特开2002-207236号公报中记载的“摄影用照明装置”。而且，作为通过辅助照明装置的照射进行焦点检测的技术，已知日本专利第2691206号公报中记载的“自动聚焦照相机的辅助照明装置”。另外，作为包括将辅助光投射到拍照对象的闪光装置的自动聚焦照相机，已知专利第2709375号公报中记载的“自动聚焦照相机”。

发明内容

本发明鉴于上述现有技术的问题而完成，其第一目的在于提供一种摄像装置以及摄像方法，在拍照对象的周围为低亮度时，或者如逆光那样亮度差大时产生假聚焦的情况下，最初判定测距值的有效性，该有效性低的情况下，通过照射辅助光，或再设定电荷蓄积时间而进行再测距，从而可以得到更准确的测距数据，而且可以提高聚焦精度。

而且本发明的第二目的在于提供一种摄像装置，在半按下释放器按钮时，在与AF动作同时发出辅助光的情况下，不产生被拍照的人在辅助光的发光时被摄影的误会，并且不会缩短电池寿命。

为了达成上述第一目的，本发明的摄像装置包括：测距装置，测定到拍照对象的距离；辅助光照射装置，对拍照对象照射辅助光；以及再测距判定装置，根据所述测距装置的测定结果判定是否进行再测距，再测距判定装置在判定必需测距装置的再测距时，辅助光照射装置基于该判定对拍照对象照射辅助光。

而且，本发明的摄像方法包括：电荷蓄积工序，在可设定多个区域的至少一对电荷蓄积型受光元件列上使来自拍照对象的光束成像；测距运算工序，根据所述电荷蓄积型受光元件列的各区域的输出数据进行测距运算；区域选择工序，根据该测距运算工序的运算结果选择区域；再测距判定工序，将基于该区域选择工序而选择的区域的测距运算结果与其它区域的测距运算结果进行比较，并判定是否进行再测距；以及辅助光照射工序，用于将光照射到拍照对象上，在再测距判定工序中判定为进行再测距的情况下进行再测距时，在电荷蓄积工序中的电荷蓄积中，通过辅助光照射工序对拍照对象照射辅助光。

为了达成本发明的第二目的，本发明的摄像装置包括：摄影操作装置，至少具有半按下位置和全按下位置的两阶段的操作位置；测距装置，测定到拍照对象的距离；辅助光照射装置，对拍照对象照射辅助光；焦点调整控制装置，根据测距装置的测定结果来控制焦点的调整；曝光控制装置，控制曝光；以及辅助光判定装置，判定是否需要辅助光。

摄影操作装置处于半按下位置，且辅助光判定装置判定需要辅助光时，焦点调整控制装置不调整焦点，摄影操作装置处于全按下位置时，辅助光照射装置对拍照对象照射辅助光并且由测距装置进行再测距，并且所述焦点调整控制装置基于该再测距结果而计算焦点调节位置，在焦点调整控制装置基于该焦点调节位置进行了焦点调节控制之后，曝光控制装置实施曝光。

附图说明

图1是表示本发明的包括摄像装置的数码照相机的例子的外观俯视图。

图2是图1所示的数码照相机的外观正视图。

图3是图1所示的数目照相机的外观背面图。

图4是表示本发明的包括摄像装置的数码照相机的控制***的例子的方框图。

图5是表示关于测距组件中的AF测距的一系列的流程的例子的流程图。

图6是说明释放器半按下时的测距方法中的再测距运算处理的流程的例子的流程图。

图7是说明再测距判定的流程的例子的流程图。

图8是表示释放器全按下时的测距方法中的、释放器半按下时的再测距运算的例子的流程图。

图9是表示释放器全按下时的测距方法中的、释放器全按下时的再测距运算的例子的流程图。

图10是表示通常模式时的摄像处理的流程图。

图11是表示自动模式时的摄像处理的流程图。

图12是测距装置的概略平面图。

图13是测距装置的概略立体图。

图14是测距装置的测距元件构造的概略图。

图15A以及图15B是表示测距装置中的受光区域的受光数据的曲线图。

图16A是表示测距装置中的对比度判定值的曲线图。

图16B是表示测距装置中的左右的图像差的曲线图。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明的摄像装置以及摄像方法的优选的实施例。

图1中表示将本发明的摄像装置应用于数码照相机中的情况的实施例。该数码照相机中，如图1至图3所示，在其上表面设置有释放器快门或释放器按钮SW1、模式转盘SW2、副液晶显示器1。

在该数码照相机的正面上，如图1所示，设置有容纳存储卡，例如SD型的卡以及容纳电源电池的室的盖2、闪光灯发光部3、光学取景器4、后述的测距装置5、遥控受光部6、镜体组件7。

数码照相机的背面上，如图3所示，设置有为了自动调焦而向拍照对象照射光束的AF·LED8、用于显示闪光灯发光部的动作的闪光灯LED9、液晶显示器构成的监视器10、变焦开关(广角)SW3、变焦开关(远近)SW4、自动定时器/删除开关SW5、菜单开关SW6。而且在数码照相机的背面上配置上/闪光灯开关SW7、右开关SW8、显示器开关SW9、下/宏(macro)开关SW10、左/图像确认开关SW11、OK开关SW12、以及电源开关SW13。

本发明的摄像装置应用的数码照相机的第一实施方式中，该数码照相机，如图12以及图13所示，包括：上述测距装置5、测定到拍照对象的距离；辅助光照射装置，对拍照对象照射辅助光；再测距判定装置，基于测距装置5的测定结果判定是否进行再测距。这些测距装置5、辅助光照射装置、再测距判定装置由设置于照相机中的未图示的CPU相互控制。后面详细叙述。

测距装置5在本说明书中称为测距组件或外部AF单元。辅助光照射装置在一实施例中包含闪光灯发光部3、LED、闪光灯等。再测距判定装置包含安装入CPU的程序。

接着，参照图12至图16B说明测距装置5的原理。该测距装置5概略地如图12以及图13所示，具有左右透镜14、与这些透镜的每一个对应配置的光圈15、使来自拍照对象的光束成像并测定到拍照对象的距离的测距元件机构16。该测距装置还具有：测距运算机构，基于测距元件机构16的输出数据进行测距运算；以及区域选择机构，基于该测距运算机构的运算结果选择区域。测距元件机构16具有接收来自拍照对象S的光的至少左右一对受光传感器17a、17b，各个受光传感器具有可使来自拍照对象S的光束成像的电荷蓄积型的排列在多个列的受光区域18(参照图14)。各受光区域如后所述具有多个受光元件。而且，测距元件机构16还包含控制受光传感器的电荷蓄积和各受光传感器的受光量的读取的程序。测距运算机构以及区域选择机构包含CPU的程序。

透镜14使来自拍照对象的光成像于受光传感器17a、17b，光圈15限制射入受光传感器的光量。

在图14所示的实施例中，右受光传感器17a、左受光传感器17b分别具有第一至第六受光区域19a～19f。另外，在图14中，A表示左右受光传感器间的距离、在图13以及图14中，B表示左右受光传感器的区域间的距离。

图15A表示右受光传感器17a的受光数据C，图15B表示左受光传感器17b的受光数据D。在图15A以及图15B中，纵轴表示受光数据的大小、横轴表示各受光区域内的各受光元件的位置。另外，E表示左右受光元件间的受光数据的偏移即X1+X2。图16A表示决定受光数据的最大值和最低值的差是否大于或等于规定值的对比度判定值G，图16B表示左右图像值，H表示右传感器的受光数据，I表示左传感器的受光数据。另外，在图16A以及图16B中，纵轴表示受光数据的大小，横轴表示受光区域内的各受光元件的位置。

在上述测定距离装置中，如图12所示，将从拍照对象到透镜14的距离设为L，将透镜14和受光传感器17a、17b的每个的距离设为f，将左右受光传感器的间隔设为B、将与射入右受光传感器、左受光传感器的光为平行光(来自无限远的光)的光轴的偏移量分别设为X1、X2时，从垂直于透镜的光轴方向的中心位置到拍照对象的距离L通过三角测距法由下式算出。

          L＝B·f/(X1+X2)

受光传感器的间隔B、透镜和受光传感器的距离f为预定的值，所以通过CPU读取受光传感器的受光量，CPU读取(X1+X2)，使用上式算出到拍照对象的距离L。

更详细地叙述，受光传感器17a、17b分别具有相等数目的多个受光元件。汇集规定的数目的受光元件作为一个受光区域，左右的受光传感器如上所述具有多个受光区域。各受光区域中包含的受光元件也可以和别的多个区域重合。例如，左右受光传感器分别由130个受光元件构成，一个受光区域由30个受光元件构成时，从左端开始到第1～30个的受光元件成为受光区域1、第20～50个受光元件成为受光区域2，第40～70个受光元件成为受光区域3、第60～90个受光元件成为受光区域4，第80～110个受光元件成为受光区域5，第90～130个受光元件成为受光区域6。该情况下，从各受光区域的左端开始重叠10个受光元件。

如图15A以及图15B所示，通过比较左右对称的受光区域的受光数据的形式，从而检测受光数据的形式偏移了多大程度，而求(X1+X2)。如图16A所示，受光区域内的受光数据的最大值和最低值的差小于规定值的情况下，判断为对比度判定NG(No Good)。判断对应的左右受光区域的两方是否都大于或等于规定值。左右的受光区域的受光数据，理想地应为在纵轴方向上为相同形式。但是，根据拍照对象的光的条件，在纵轴方向上有时形式不同。因此，在左右比较受光区域内的所有受光元件接收的受光量的总和，从而进行左右图像差判定。

表示图16B所示的右传感器的受光量的总和的直线H和表示左传感器的受光量的总和的虚线L包围的面积为左右传感器的受光量的总和的差。该值大于或等于规定值的情况下，左右图像差判定NG。

这里，再测距判定装置判定为必需测距装置的再测距时，辅助光照射装置基于该判定而向拍照对象照射辅助光。

在本发明的应用了摄像装置的数码照相机的第二实施例中，该数码照相机包括：摄影操作装置，至少具有半按下位置和全按下位置的两阶段的操作位置；测距装置，测定到拍照对象的距离；辅助光照射装置，对拍照对象照射辅助光；焦点调整控制装置，基于测距装置的测定结果控制焦点的调整；曝光装置，控制曝光；以及辅助光判定装置，判定是否需要辅助光。这里，摄影操作装置在本实施例中包含释放器快门SW1。本实施例中的测距装置以及辅助光照射装置具有与上述第一实施例中的测距装置以及辅助光照射装置相同的结构。控制焦点的调整的焦点调整控制装置、曝光控制装置以及辅助光判定装置在本实施例中包含安装于CPU的程序。而且，它们由CPU相互控制。后面详细叙述。

在本实施例中，摄影操作装置处于半按下位置，且辅助光判定装置判定需要辅助光时，焦点调整控制装置不调整焦点，摄影操作装置处于全按下位置时，辅助光照射装置对拍照对象照射辅助光并且由测距装置进行再测距，并且所述焦点调整控制装置基于该再测距结果而计算焦点调节位置，在焦点调整控制装置基于该焦点调节位置进行了焦点调节控制之后，曝光控制装置实施曝光。

该数码照相机还包含基于测距装置的测距结果判定可靠性的可靠性判定机构。该可靠性判定机构包含CPU的程序。

焦点调整控制装置具有基于所述测距装置的测距结果计算焦点调节位置的焦点调节位置计算机构。该焦点调节位置计算机构由CPU的程序构成。

接着，参照图1至图4说明照相机内部的电气控制***的结构以及其动作。

镜体组件7包含由取入拍照对象的光学图像的变焦透镜7-1a以及变焦驱动电机7-1b构成的变焦光学***7-1，和由聚焦透镜7-2a以及聚焦驱动电机7-2b构成的聚焦光学***7-2。镜体组件7还具有由光圈7-3a以及光圈电机7-3b构成的光圈组件7-3，和由机械式快门7-4a以及机械式快门电机7-4b构成的机械式快门组件7-4，以及驱动各电机的电机驱动器7-5。根据由遥控受光部6接收并被转换为电信号的操作信号，或者随着操作部键组件(SW1～SW13)的操作而被输入的操作信号，由来自后述的数字式照相机处理器24内的CPU块23c的驱动指令控制电机驱动器7-5。这里，变焦光学***7-1以及聚焦光学***7-2相当于上述透镜14，光圈组件7-3相当于上述上述光圈15，操作部键组件SW1～SW13相当于摄影操作装置。

图4中由标号108表示的只读存储器(以下成为“ROM”)中存储有用可由CPU块104-1解读的码记述的控制程序或用于控制的参数。该数码照相机的电源为接通状态时，上述控制程序被载入未图示的主存储器中，上述CPU块104-1根据该程序而控制摄像装置的各部的动作。控制所需的数据等临时保存与随机可存取存储器(以下称为“RAM”)107，以及数字式照相机处理器104内的局部(local)SRAM104-4中。这里，SRAM是指不需要保持动作的RAM。作为上述ROM108，如果使用可改写的快速ROM，则可以变更控制程序或用于控制的参数，有功能升级容易的优点。

上述测距元件机构16具体来说包含CCD101。该CCD101为用于将光学图像进行光电转换的电荷蓄积型固体摄像元件，被拍摄并被转换为电信号的图像信号被输入到F/E(前端(front end))-IC102。F/E-IC102具有进行图像噪声去除用相关双重采样的CDS1021、进行增益调整的AGC102-2、进行数字信号转换的A/D102-3。F/E-IC102还具有定时发生器(以下称为“TG”)，由上述处理器104中包含的CCD1信号处理块104-1提供垂直同步信号(以下记做“VD”)、电平同步信号(以下基座“HD”)，并发生由CPU块104-3控制的CCD101以及F/E-IC102的驱动定时信号。

数字式照相机处理器104由CCD101在F/E-IC102的输出数据中进行白平衡设定或灰度系数(gamma)设定，而且，如前所述，具有提供VD信号、HD信号的CCD1信号处理块104-1。上述处理器104还具有通过过滤处理而进行向亮度数据·色差数据的变换的CCD2信号处理块104-2。进而，上述处理器104还具有控制所述装置各部的动作的CPU块104-3、临时保存所述控制所需的数据等的局部SRAM104-4、与个人计算机等外部设备进行USB通信的USB块104-5、与个人计算机等外部设备进行串行通信的串行块104-6。

而且，上述处理器1 04具有进行JPEG压缩·扩展的JEPG·CODEC块104-7、通过插补处理扩大/缩小图像数据的尺寸的调整大小块104-8、将图像数据转换为用于在液晶监视器和TV等外部显示设备中显示的视频信号的TV信号显示块104-9、进行记录被摄影的图像数据的存储卡的控制的存储卡块104-10。

SDRAM103在通过上述处理器104对图像数据实施各种处理时临时存储图像数据。保存的图像数据为从CCD101经由F/E-IC102被取入的数据，其一例为通过CCD1信号处理(控制)块104-1进行白平衡设定、灰度系数设定的状态的“RAW-RGB图像数据”。取入的数据的另一例为通过CCD2控制块104-2进行亮度数据·色差数据变换的状态的“YUV图像数据”，或者为通过JEPG·CODEC块104-7JEPG压缩的“JPEG图像数据”等。

存储卡插槽121为用于安装可装卸的存储卡40的插槽。内置存储器120，为用于即使在所述存储卡插槽121中没安装存储卡40的情况下，也可以存储摄影的图像数据的存储器。

LCD装置117为驱动LCD监视器10的驱动电路，具有将从TV信号显示块104-9输出的视频信号转换为用于显示于LCD监视器10的信号的功能。LCD监视器10是用于以下各种目的的监视器：在摄影前监视拍照对象的状态、确认摄影的图像、显示记录于存储卡40或上述内置存储器120的图像数据。

视频AMP118为用于将视频信号转换为75Ω阻抗的放大器，所述视频信号从包含于所述处理器104中的TV信号显示块104-9输出，视频插口119为用于与TV等外部显示设备连接的插口。USB连接器122为用于与个人计算机等外部设备进行USB连接的连接器。串行驱动器电路123-1是为了和个人计算机等的外部设备进行串行通信，而将所述串行块104-6的输出信号进行电压转换的电路。RS-232C连接器123-2是用于与个人计算机等外部设备进行串行连接的连接器。

副CPU109是将ROM·RAM内置于单片的CPU，将所述的操作键组件(SW1～SW13)和遥控受光部6的输出信号作为用户的操作信息而输出到所述CPU块104-3中，或者将从该CPU块104-3输出的照相机的状态转换为后述的副LCD、AF·LED8、闪光灯LED9以及蜂鸣器27的控制信号从而输出。副LCD1，例如是用于表示可摄影张数等的显示部，LCD驱动器111是用于通过上述副CPU109的输出信号而驱动上述副LCD1的驱动电路。AF·LED8是用于显示摄影时的聚焦状态的LED，闪光灯LED9是用于表示闪光灯的主电容器的充电状态的LED。另外，该AF·LED8和闪光灯LED9也可以使用于存储卡访问中等其它显示用途。

操作键组件(SW1～SW13)包含用户操作的键电路，遥控受光部6包含用户操作的遥控发送机的信号的接收部。声音记录组件115由用户输入声音信号的麦克风115-3、放大输入的声音信号的麦克风AMP115-2、记录放大了的声音信号的声音记录电路115-1构成。声音再现组件116由将记录的声音信号转换为可从扬声器输出的信号的声音再现电路116-1、用于将转换的声音信号放大并驱动扬声器的音频AMP116-2、输出声音信号的扬声器116-3构成。

接着，叙述以上说明的数码照相机中的本发明的摄像方法以至测距方法。

该测距方法中有释放器按钮SW1半按下的状态中的测距方法(在摄影前进行再测距的方法)，和释放器按钮全按下的状态中的测距方法(在摄影时进行再测距的方法)的两个例子。

首先叙述释放器半压下的状态中的测距方法。称为释放器半按下状态时，照相机侧开始聚焦。作为这里的聚焦的处理，从数字式照相机处理器104向外部AF组件5(参照图2)输出受光命令，并输出AF组件的测距结果。之后，驱动聚焦光学***7-2并使其移动至根据该测距结果而得到的对应于拍照对象距离的聚焦位置。本发明是与外部AF组件5中的受光、测距运算的方法相关联的发明，所以，以下关于外部AF组件5进行说明，而且关于使用该外部AF组件5的再测距运算方法、再测距判定方法进行说明。

首先，叙述外部AF组件5的构造和运算方法。外部AF组件5在左右分别内置排列成线状的电荷蓄积型的受光传感器、例如CCD线传感器。该受光传感器被分为多个受光区域，左右区域相互对应。该外部AF组件5发送命令时，该左右受光传感器依照作为外部AF组件5的动作模式的电荷蓄积模式而受光。该电荷蓄积模式决定外部AF组件5内的受光传感器的受光方式，所以存在自动蓄积模式和强制蓄积模式的两种模式。自动蓄积模式是指，只要存在一个在受光传感器中的接收一定以上的光量的受光传感器的情况下，就自动地结束的模式。而且，将此时的经过时间设为电荷蓄积时间。而且，强制蓄积模式的情况下，为进行受光直到预先设定的电荷蓄积时间为止的模式。通常，该电荷蓄积模式在自动积分模式下进行受光。该受光结束后，检测受光传感器的各区域中的左右拍照对象的相关，并以检测出的相关值为基础计算左右受光元件的偏移量。根据该计算出的偏移量，使用三角测量法运算到拍照对象的距离，并将其作为测距值。从而，各区域具有各自不同的测距值(距离数据)。实际上，向照相机侧输出的来自外部AF组件5的测距值和其区域，通过判定该区域的测距值是否比其它区域更靠近规定值侧(以下同样)，或者在该区域接收的传感器数据的有效性是否为高，从而被决定。通过左右各区域内的的受光数据的对比度、左右图像差等是否达到规定值而进行该传感器数据的有效性的判断。但在所有区域都小于规定值的情况下，选择所有区域中测距值的有效性最高(最接近规定值)的区域。

图5所示的流程图为使用了上述测距装置、即外部AF组件5的结构、运算方法的本发明中的摄像方法，即AF测距方法。关于该图5，反应上述外部AF组件5的结构、运算方法，和后述的再测距运算处理(参照图6)，以及来自再测距判定处理(参照图7)的结果(即，决定电荷蓄积模式从而开启闪光灯辅助光标记)，而进行测距。

首先，说明该图5中表示的一系列的流程。动作的步骤表示成如“5-1”“5-2”。

首先，对于外部AF组件的受光，判定电荷蓄积模式是否为自动蓄积模式(5-1)。如果是自动蓄积模式，则进至下一步(5-3)。如果不是自动蓄积模式，即是强制蓄积模式，则设定电荷蓄积时间(5-2)，并进至下一步(5-3)。该电荷蓄积时间的设定为后述的再测距判定处理(参照图7)中设定的电荷蓄积时间。在下一步(5-3)中判定闪光灯辅助光标记是否开启。通过在后述的再测距判定处理(图7)中设定闪光灯辅助光标记的开启/关闭而决定该闪光灯辅助光标记。如果闪光灯辅助光标记开启，则进行准备闪光灯的处理(5-4)，使闪光灯在受光时可发光，如不是那样，则进入受光处理。

接着，通过受光处理，电荷蓄积型受光元件中接收拍照对象的光束(5-5)。而且，如果步骤(5-3)中的判断的结果，闪光灯辅助光标记为开启，则在受光中使闪光灯发光规定的发光时间。规定的时间是指闪光灯得到可到达某一程度的距离(例如，大约5m)的发光量所必需的时间，这里为固定时间(10μs)。但是，发光时间的设定依赖于闪光灯组件的性能，所以也可以设为可变。接着，进行测距运算处理，并运算测距值(5-6)。运算方法如上述外部AF组件5的构成以及其运算方法的说明。

接着，在测距判定处理(5-7)中，前面工序中运算出的对于各个区域的测距值中，将被认为是有效性高的区域的距离作为测距值输出，而且，也输出此时选择的区域(5-8)。以上为关于图5所示的AF测距方法的说明。

接着，参照图6，并考虑关于图14至图16B进行的上述说明，从而说明再测距运算处理。

首先，开始第一测距(6-1)。沿着上述图5所示的AF测距方法的流程进行第一测距。电荷蓄积模式设定为自动蓄积模式，且闪光灯辅助光标记关闭时执行第一测距时。接着，在再测距判定处理步骤中，对于选择了的区域的测距值进行其有效性的判断(6-2)。通过后面说明的图7的再测距判定处理装置进行该有效性的判断。在再测距判定处理中判断再测距标记是否开启(6-3)。如果再测距标记是开启，则移至开始第二测距的处理(6-4)，如果不是开启，则选择第一测距的测距值·区域(6-9)。

接着，在移至开始第二测距的处理(6-4)的情况下，开始第二测距。沿着上述AF测距的流程进行第二测距，此时的电荷蓄积模式，如果闪光灯辅助光标记为开启，则由自动积分模式进行，如果不是开启，则设为强制蓄积模式。而且，强制蓄积模式时的电荷蓄积时间是后述的再测距判定处理(图7)内求出的强制电荷蓄积时间。接着，通过第二测距对运算结果进行第二测距判定(6-5)。这里，在第二测距中，进行对于选择的区域的测距值的有效性的评价，如果该评价结果有效(OK)，则移至下一个处理，如果没有效则选择第一测距值·区域(6-9)。

接着，在第二测距时判定由第一测距选择的区域的测距值的有效性是否高。如果第一测距的测距值的有效性低(NG)，则选择该第二测距值·区域，并将其作为最终的输出。如果不是这样，则将第二测距值与第一测距值进行比较，并选择测距值更接近的一个的测距值·区域。即，如果第二测距值接近则选择第二测距值·区域(6-8)，如果不是这样，则选择第一测距中的测距值·区域(6-9)。最后，作为最终的测距值·区域而输出被选择了的测距值·区域(6-10)。以上为关于图6所示的再测距运算的说明。

图7是表示关于所述的再测距运算中的再测距判定处理的一连串的流程的流程图。首先，进行对于测距结果的有效性的判定(NG判定)(7-1)。这里，首先判断被选择了的区域的测距值是否比其它区域的测距值更接近。

如果不接近的情况下，该测距值和接近的区域的测距值的差超过一定的范围的情况下，判断需要再测距而进至下一步，如果不是这样，则判断不需要再测距。而且，被选择了的区域的测距值为比其它区域更接近的测距值，但由于被选择了的区域通过所述AF测距的流程中的测距判定处理，测距值的有效值如果低(NG)则判断必需再测距从而进至下一步，而不是这样的话，则判断不需要再测距(7-2)。

在上述步骤(7-2)中判断需要再测距的情况下，判断拍照对象的环境是否为低亮度或逆光(7-3)。如果拍照对象的环境为低亮度或逆光的情况下，判断需要闪光灯辅助光，并进至下一步，如果不是这样，则移至电荷蓄积时间设定处理(7-6)。这里，拍照对象的环境是否为低亮度或逆光的判定，通过来自测距组件5的各区域的传感器数据的大小来进行，或者在利用数码照相机的摄像元件的监视时，通过使用计算适当曝光时的测光结果来进行。在电荷蓄积时间设定处理(7-5)中，如果被选择的区域的测距值比其它区域的测距值更接近的情况下，此时，将具有接近的测距值的区域作为设定电荷蓄积时间的区域，并对于该区域内的受光元件设定最优的电荷蓄积时间。而且，被选择的区域的测距值为比其它区域更接近的测距值，但在测距值没有效(NG)的情况下，将此时的被选择了的区域作为设定电荷蓄积时间的区域，并对该区域内的受光元件设定最优的电荷蓄积时间。该电荷蓄积时间的设定功能在第一测距中，设定电荷蓄积时间的区域内的受光元件数据中，检索称为最小值的数据，并求极小值和所有受光元件内的最大值的比，并将该比与第一次中的电荷蓄积时间相乘，将该乘积设定为强制电荷蓄积时间。这里，有多个极小值时，选择其中最大的值，并求该值和所有受光元件内的最大值的比，并将该比与第一次中的电荷蓄积时间相乘，将该乘积设定为强制电荷蓄积时间。

接着，在所述步骤(7-3)中，判定为需要闪光灯辅助光的拍照对象环境时，判断闪光灯辅助光的充电电平，即判断是否为可以将辅助光照射规定的发光时间的电平(7-4)，如果在规定电平以上，则将闪光灯辅助光标记开启(7-6)，而如果不是这样，则判断闪光灯辅助光无法发光，并移至所述电荷蓄积时间设定处理(7-5)。在本实施例中，如上所述，如果闪光灯辅助光的充电电平不是规定的电平，即不是可以将闪光灯照射规定的发光时间的电平，则移至电荷蓄积时间设定处理，充电至闪光灯的充电电平达到规定的电平以上位置，之后，将闪光灯辅助光标记开启。以上为图7所示的再测距判定处理的说明。

至此的说明为释放器半按下的状态中的摄像方法以至测距方法(在摄影前进行再测距的方法)的说明。

接着，说明释放器全按下的状态下的测距方法(在摄影时进行再测距的方法)。关于AF测距方法的一连串的流程与所述释放器半按下的状态下的测距方法(在摄影前进行再测距的方法)相同。

图8表示关于释放器半按下时的测距的一连串的流程。这是假设两级按下释放器按钮的情况，即在半按下释放器而进行了测距之后进行通过释放器全按下而进行的摄影的情况而实施的。例如，在将释放器按钮一直全部按下的情况下，在实施该图8的释放器半按下时的处理之后，继续执行后述的图9的释放器全按下时的处理。首先，开始第一测距(8-1)。这使用图5中的AF测距方法进行，在积分模式为自动积分模式，且闪光灯辅助光标记关闭时执行。接着，进行对于第一测距的结果是否进行再测距的判定(8-2)。该再测距判定处理与图7的流程中所示的释放器半按下时的再测距判定处理相同。

接着，通过再测距判定处理判断再测距标记是否开启(8-3)。如果再测距标记开启，则进至下一步(8-4)，如果不是这样，则选择第一测距的测距值·区域(8-10)。在上述步骤(8-4)中，判断闪光灯辅助光标记是否关闭(8-4)。如果闪光灯辅助光标记关闭，则移至开始第二测距的处理(8-5)，如果不是这样，则选择第一测距的测距值·区域(8-10)。在开始第二测距的处理(8-5)中，沿着上述AF测距的流程进行第二测距。由于闪光灯辅助光标记一定为关闭，所以此时的电荷蓄积模式称为强制蓄积模式。而且，该强制蓄积模式时的电荷蓄积时间为在再测距判定处理内求出的强制电荷蓄积时间。

接着，进行第二测距判定(8-6)。在该第二测距中，进行测距值的有效性的评价，如果该评价结果的有效性高(OK)，则移至下一个处理，如果不是这样，则选择第一测距值·区域(8-10)。在第二测距时，判断通过第一测距选择了的区域的测距值的有效性(8-7)。如果为有效性低的情况(NG)，则选择第二测距的测距值·区域(8-9)，如果不是这样，则比较第一测距值和第二测距值，并选择更接近的一方(8-8)。即，如果第二测距值接近，则选择第二测距值·区域(8-9)，如果不是这样，则选择第一测距中的测距值·区域(8-10)。最后，将被选择的测距值·区域作为最终的测距值·区域而输出(8-11)。而且，此时的结果被存储直到接着释放器被全按下为止，如果释放器没有被全按下而被松开，则消除该结果。换言之，在消除了测距结果的情况下，如果之后半按下释放器，则从该图8的流程开始执行处理。以上为释放器半按下时的处理的说明。

图9是释放器全按下时的再测距运算中的流程图。释放器全按下时(9-1)，通过图8所示的再测距判定处理的结果，判断闪光灯辅助光是否开启(9-2)。如果闪光灯辅助光开启，则开始释放器全按下时的测距，如果不是这样，则选择释放器半按下时的测距结果(9-8)。接着，开始释放器全按下时的测距(9-3)。在释放器全按下时的测距沿着所述AF测距的流程进行，由于此时的电荷蓄积模式中，闪光灯辅助光标记为开启，所以通过自动积分模式进行。接着进行释放器全按下时的测距判定(9-4)。这里，在释放器全压下时的测距中，进行测距值的有效值的评价，如果该评价结果有效(OK)，则移至下一个处理步骤(9-5)，如果不是这样，则选择释放器半按下时的测距值·区域(9-8)。

在上述处理步骤(9-5)中，判断释放器半按下时的测距结果是否为NG。如果释放器半按下时的测距结果为NG，则选择释放器全按下时的测距值·区域(9-7)，如果不是这样，则与释放器半按下测距值进行比较(9-6)，并选择更接近的一个。即，如果释放器全按下时的测距值接近，则选择全按下时的测距值·区域(9-7)，如果不是这样，则选择释放器半按下时的测距中的测距值·区域(9-8)。最后，将被选择的测距值·区域作为最终的测距值·区域输出(9-9)。以上为释放器全按下的状态下的测距方法(在摄影时进行再测距的方法)。

另外，在以上说明了的实施例中，在焦点检测时，作为必要的情况下所使用的辅助光照射装置，利用摄影时同步发光的闪光灯发光器，该辅助光照射装置可以为LED，也可以是一般使用的灯丝式灯或其它的灯。

接着，说明本发明的第二实施例中的照相机的通常模式时的处理。

如图10的流程图所示，在通常模式时，实施没有辅助光的外部AF测距(10-2，10-3)。外部AF测距请参照图5。接着实施再测距判定(10-5，详细请参照图6)，在判断不需要再测距的情况下，根据作为外部AF测距结果的距离值计算聚焦调整(繰り出し)量(10-5)，并控制焦点距离使其位于该计算出的聚焦调整位置(10-6)。在10-5的再测距判定中，在判定为需要再测距的情况下，接着实施是否需要辅助光的判定(10-7)。在判断不需要辅助光的情况下，再次在没有辅助光时进行再测距。

在该时刻的外部AF的电荷蓄积时间的设定是基于最初的测距结果在再测距判定处理内(图6，图7)求出的时间。在测距结果的可靠性判定中，在判定为OK的情况下，根据再测距的距离值计算调整量，从而基于该值控制焦点距离(10-5、10-6)。在通过可靠性判定而判定为NG的情况下，计算对应于各变焦位置的常焦点位置(10-10)，驱动聚焦透镜到常焦点位置(10-11)。在通过辅助光判定而判定为需要辅助光的情况下，不进行再测距、调整量运算、调整驱动而等待全按下释放器(10-12)。

检测出释放器的全按下时，实施辅助光判定(10-13)，在判断为在半按下时不需要辅助光的情况下，原样执行记录用的AE设定、摄像、图像处理、对卡的记录处理的一系列的记录处理(10-20～10-23)。通过辅助光判定而判定为在半按下时需要辅助光的情况下，在有辅助光时实施外部AF测距(10-14)。在此时的外部AF测距中，在取得同步，以在积分中闪光灯微弱发光的状态下，进行测距动作。

在再测距结果的可靠性判定中(10-15)，在判定为OK的情况下，根据有辅助光时的再测距的测距值计算聚焦调整量，并进行驱动控制(10-16、10-17)。通过可靠性判定而判定为NG的情况下，计算对应于各变焦位置的常焦点位置(10-18)，并驱动聚焦透镜到常焦点位置(10-19)。在调整完毕后，执行记录用AE设定、摄像、图像处理、对卡的记录的一连串的记录处理(10-20～10-23)。

接着，说明本第二实施例中的照相机的自动模式时的处理。

如图11的流程图所示，在自动模式时的摄影中，检测出释放器的半按下时(11-1)，实施没有测光、辅助光的外部AF测距(11-2、11-3，外部AF测距参照图5)。接着实施再测距判定(11-5，详细为参照图6)，在判断不需要再测距的情况下，根据作为外部AF测定结果的距离值计算聚焦调整量(11-5)，并基于该计算出的聚焦调整位置控制焦点距离(11-6)。在通过10-5的再测距判定而判断为必需再测距的情况下，实施接着是否需要辅助光的判定(11-7)。在判定为不需要辅助光的情况下，再次没有辅助光时执行再测距。

该时刻的外部AF的电荷蓄积时间为基于最初的测距结果而在再测距判定处理内(图6，图7)求出的时间。在测定结果的可靠性判定中，在判定为OK的情况下，根据再测距的距离值计算聚焦调整量，并进行驱动控制(11-5、11-6)。通过可靠性判定而判定为NG的情况下，计算对应于各变焦位置的常焦点位置(11-10)，并驱动聚焦透镜到常焦点位置(11-11)。在通过辅助光的判定而判定为必需辅助光的情况下，不进行再测距、调整量运算、调整驱动而等待释放器的全按下(11-12)。

检测出释放器的全按下时，成为自动LED闪烁处理(11-13)。点亮八秒钟，并闪烁两秒钟之后，通过辅助光判定装置实施辅助光判定(11-14)，在判定了半按下时不需要辅助光的情况下，原样执行记录用的AE设定、摄像、图像处理、对卡的记录处理的一系列的记录处理(11-21～11-24)。通过辅助光判定而判定为在半按下时需要辅助光的情况下，在有辅助光时实施外部AF测距(11-15)。在此时的外部AF测距中，在取得同步，以在积分中闪光灯微弱发光的状态下，进行测距动作。

在再测距结果的可靠性判定中(11-16)，在判断为OK的情况下，根据有辅助光时的再测距的测距值计算聚焦调整量，并进行驱动控制(11-17、11-18)。通过可靠性判定而判定为NG的情况下，计算对应于各变焦位置的常焦点位置(11-19)，并驱动聚焦透镜到常焦点位置(11-20)。在调整完毕后，执行记录用AE设定、摄像、图像处理、对卡的记录的一连串的记录处理(11-21～11-24)。

另外，在上述实施例中，作为辅助光而使用闪光灯光，但也可以使用LED、灯等。而且，在上述实施例中，作为AF方式使用被动式外部AF，但也可以应用主动方式，或TTL(Transistor-Transistor Logic：晶体管-晶体管逻辑)的被动方式，或者CCD-AF方式。

根据本发明，在拍照对象为低亮度的情况下，即使在逆光时这样的拍照对象和背景的亮度差大、结果假对焦的状况下，也判定第一次的测距的有效性，在没有效的情况下，如果是可发出闪光灯等辅助光的环境，则使其发出辅助光，如果不是这样，则在再次设定受光元件的电荷蓄积时间之后进行再测距，可以比较第一次和第二次的测距值从而输出测距值，由此，可以提高测距精度。

而且，摄像操作的半按下时，在判断为必需辅助光的情况下，在半按下时禁止辅助光造成的再测距以及聚焦动作，在全按下时实施辅助光造成的再测距以及聚焦动作，从而可以消除半按下时的发光造成的合不来，即拍照的误会，同时可以消除半按下时的无用的发光，而得到电池的寿命延长的效果。

在上述实施例中，将本发明的摄像装置以及摄像方法用于数码照相机中，但不限于此，也可以应用于各种照相机，例如银盐式照相机、摄像机、安装在移动电话上的照相机、其它所有的照相机的自动焦点调节(AF)装置中。本发明还可以应用于复印机和移动电话等各种设备中，而不限于照相机。

另外，说明了本发明的优选的实施例，但本发明不限于实施例，可以对这些实施例进行各种变更、变形。

Claims (38)

1.一种摄像装置，包括：测距装置，测定到拍照对象的距离；辅助光照射装置，对拍照对象照射辅助光；以及再测距判定装置，根据所述测距装置的测定结果判定是否进行再测距，该再测距判定装置在判定必需由所述测距装置再测距时，所述辅助光照射装置基于该判定对拍照对象照射辅助光。

2.如权利要求1所述的摄像装置，其中，所述测距装置具有：测距元件机构，使来自拍照对象的光束成像并测定到拍照对象的距离；测距运算机构，基于所述测距元件机构的输出数据来进行测距运算；以及区域选择机构，基于该测距运算机构的运算结果来选择区域。

3.如权利要求2所述的摄像装置，其中，所述测距元件机构至少具有一对受光传感器，各个受光传感器具有可使来自拍照对象的光束成像的电荷蓄积型的多个受光区域。

4.如权利要求2所述的摄像装置，其中，所述再测距判定装置将由所述区域选择机构选择的区域的测距运算结果与其它区域的测距运算结果进行比较，并判定是否进行再测距。

5.如权利要求4所述的摄像装置，其中，所述再测距判定装置判定由区域选择机构选择的区域是否比其它区域更接近，在该区域接近的情况下，判定为不进行再测距，在由所述区域选择机构选择的区域不接近的情况下，判定进行再测距。

6.如权利要求2所述的摄像装置，其中，所述再测距判定装置在所述测距运算机构的运算结果，在所有的区域都不有效的情况下，判定为进行再测距。

7.如权利要求3所述的摄像装置，其中，所述再测距判定装置具有测定拍照对象环境的光量的测光功能，辅助光照射装置在所述测光功能中判断拍照对象环境是否为规定的状态，在为规定的状态的情况下，在再测距时，在所述测距元件机构的电荷蓄积中对拍照对象发出辅助光。

8.如权利要求7所述的摄像装置，其中，所述摄像装置具有电荷蓄积时间设定机构，在所述再测距判定装置判定进行再测距且拍照对象环境不是规定的状态的情况下，在再测距时，对所述电荷蓄积型受光元件列设定电荷蓄积时间。

9.如权利要求8所述的摄像装置，其中，规定的状态是指逆光环境或低亮度。

10.如权利要求2所述的摄像装置，其中，在进行了由所述再测距判定装置判定的再测距的情况下，比较第一次和第二次的测距结果，并将更有效的一个作为测距结果输出。

11.如权利要求1所述的摄像装置，其中，辅助光照射装置包含闪光灯。

12.如权利要求1所述的摄像装置，其中，辅助光照射装置包含LED。

13.如权利要求1所述的摄像装置，其中，辅助光照射装置包含灯。

14.如权利要求11所述的摄像装置，其中，在所述闪光灯的充电电平不到规定的电平的情况下，不发光而进行再测距。

15.如权利要求11所述的摄像装置，其中，在所述闪光灯的充电电平不到规定的电平的情况下，在充电后进行再测距。

16.一种摄像方法，包括：电荷蓄积工序，在可设定多个区域的至少一对电荷蓄积型受光元件列上使来自拍照对象的光束成像；测距运算工序，根据所述电荷蓄积型受光元件列的各区域的输出数据进行测距运算；区域选择工序，根据所述测距运算工序的运算结果选择区域；再测距判定工序，将基于所述区域选择工序而选择的区域的测距运算结果与其它区域的测距运算结果进行比较，并判定是否进行再测距；以及辅助光照射工序，用于将光照射到拍照对象上，在所述再测距判定工序中判定为进行再测距的情况下进行再测距时，在所述电荷蓄积工序中的电荷蓄积中，通过所述辅助光照射工序对拍照对象照射辅助光。

17.如权利要求16所述的摄像方法，其中，所述再测距判定工序判定由区域选择工序选择了的区域是否比其它的区域接近，在所述区域接近的情况下判定为测距运算工序的测距结果有效，在由所述区域选择工序选择了的区域不接近的情况下，判定为进行再测距。

18.如权利要求16所述的摄像方法，其中，所述再测距判定工序，在测距运算工序的运算结果，所有的区域都没有效的情况下，判定为进行再测距。

19.如权利要求16所述的摄像方法，其中，所述再测距判定工序具有测定拍照对象环境的光量的测光工序，在所述测光工序中判断拍照对象环境是否为规定的状态，在为规定的状态的情况下，在进行再测距时的电荷蓄积工序中的电荷蓄积中，辅助光照射工序对拍照对象发出辅助光。

20.如权利要求19所述的摄像方法，其中，所述摄像方法具有电荷蓄积时间设定工序，在所述再测距判定工序的判定结果，判定为进行再测距，并且拍照对象环境不是规定的状态的情况下，对再测距时的所述电荷蓄积型受光元件列设定电荷蓄积时间。

21.如权利要求19所述的摄像方法，其中，所述规定的状态是指逆光环境或低亮度。

22.如权利要求16所述的摄像方法，其中，在进行了由所述再测距判定装置判定的再测距的情况下，比较第一次和第二次的测距结果，并将更有效的一个作为测距结果输出。

23.如权利要求16所述的摄像方法，其中，所述辅助光照射工序通过闪光灯照射光。

24.如权利要求16所述的摄像方法，其中，所述辅助光照射工序通过LED照射光。

25.如权利要求16所述的摄像方法，其中，所述辅助光照射工序通过灯照射光。

26.如权利要求16所述的摄像方法，其中，在所述辅助光照射工序在闪光灯的主电容器的充电电平不到规定的电平的情况下，闪光灯不发光而进行再测距。

27.如权利要求16所述的摄像方法，其中，在所述辅助光照射工序在闪光灯的主电容器的充电电平不到规定的电平的情况下，在闪光灯的主电容器充电后进行再测距。

28.一种摄像装置，包括：摄影操作装置，至少具有半按下位置和全按下位置的两阶段的操作位置；测距装置，测定到拍照对象的距离；辅助光照射装置，对拍照对象照射辅助光；焦点调整控制装置，根据所述测距装置的测定结果来控制焦点的调整；曝光控制装置，控制曝光；以及辅助光判定装置，判定是否需要辅助光，所述摄影操作装置处于半按下位置，且所述辅助光判定装置判定需要辅助光时，所述焦点调整控制装置不调整焦点，所述摄影操作装置处于全按下位置时，所述辅助光照射装置对拍照对象照射辅助光并且由所述测距装置进行再测距，并且所述焦点调整控制装置基于该再测距结果而计算焦点调节位置，在所述焦点调整控制装置基于该焦点调节位置进行了焦点调节控制之后，所述曝光控制装置实施曝光。

29.如权利要求28所述的摄像装置，其中，所述摄像装置还包括基于所述测距装置的测距结果而判定可靠性的可靠性判定机构。

30.如权利要求28所述的摄像装置，其中，所述焦点调整控制装置具有焦点调节位置计算机构，基于所述测距装置的测距结果计算焦点调节位置。

31.如权利要求28所述的摄像装置，其中，所述辅助光照射装置包含闪光灯。

32.如权利要求28所述的摄像装置，其中，所述辅助光照射装置包含LED。

33.如权利要求28所述的摄像装置，其中，所述辅助光照射装置包含灯。

34.如权利要求28所述的摄像装置，其中，在由所述可靠性判定机构判定为可靠性低的情况下，所述辅助光判定装置判定为需要辅助光。

35.如权利要求28所述的摄像装置，其中，所述辅助光判定装置在拍照对象环境为低亮度的情况下，判定为需要辅助光。

36.如权利要求28所述的摄像装置，其中，所述辅助光判定装置在拍照对象环境为逆光状态的情况下，判定为需要辅助光。

37.如权利要求28所述的摄像装置，其中，在所述摄影操作装置的全按下时照射辅助光，并根据基于由所述测距装置测定了的测距结果的所述可靠性判定机构的判定，判定为可靠性低的情况下，所述焦点调节控制装置将焦点调节位置作为固定位置而实施焦点调节控制。

38.如权利要求37所述的摄像装置，其中，所述固定位置为常焦点距离位置。

Images