JP2002221656A - 焦点調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】手軽に赤外カットフィルタを撮影光路上に挿脱
し、且つその挿脱状態に対応して撮影レンズの駆動範囲
を自動的に最適なものに切替え設定する。 【解決手段】フォーカスレンズ14を含むレンズ鏡筒11を
透過した被写体光を光電変換するＣＣＤ16と、このレン
ズ鏡筒11前端部に着脱自在に配置され、被写体光中の赤
外光を遮断する赤外カットフィルタ12と、予め定めたフ
ォーカスレンズ14の駆動範囲内でＣＣＤ16の出力信号の
コントラストが最大となる位置にフォーカスレンズ14を
駆動するＡＦ処理回路32、第２のモータドライバ36及び
第２のモータ40と、撮像光路中の赤外カットフィルタ12
の有無でフォーカスレンズ14の駆動範囲を異ならせて設
定するＣＰＵ30とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルタを
有するＣＣＤ等の撮像素子を用いたデジタルカメラに好
適な焦点調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年一般に広く普及しているデジタルス
チルカメラ（以下「デジタルカメラ」と略称する）の多
くでは、撮像素子であるＣＣＤやＣＭＯＳエリアセンサ
の撮像面にカラーフィルタを形成することで各色成分毎
の画素出力を得るようになっており、さらに撮像光路上
の撮像素子前段位置に、撮影レンズ系で得た光像中の不
要な赤外光成分を除去すべく、赤外カットフィルタを固
定配置している。

【０００３】しかして、特に低照度時に上記赤外カット
フィルタを撮影光路上から外すことで、撮像素子の感度
を向上させることが可能なカメラがある。このようなカ
メラでは、赤外カットフィルタを機械的に撮影光路上に
挿脱するための複雑な機構が必要であり、且つカメラの
小型軽量化を阻害することとなってしまう。

【０００４】そこで、撮像素子の前段部分には赤外カッ
トフィルタを設けず、代わってカメラのユーザ自らがレ
ンズ鏡筒の前端部に、一般的なねじ込み式の調光フィル
タと同様にして、赤外カットフィルタを着脱できるよう
にすることも考えられる。

【０００５】ところで、撮影レンズを駆動しながら、所
定の駆動ステップ、または所定の時間間隔で撮影レン
ズ、撮像素子を介して得られる画像信号の高周波成分を
抽出して、この高周波成分が最大値を示す位置で撮影レ
ンズの駆動を停止することにより撮影レンズを焦点位置
に駆動する、所謂コントラスト方式の自動合焦機能を備
えたデジタルカメラは周知である。

【０００６】このようなデジタルカメラにおいては、撮
影レンズの駆動位置が合焦位置から大きく外れると、画
像信号の高周波成分が少なくなるために合焦位置の検出
が難しくなり、正しい合焦位置を得るために多大の時間
が必要となるという問題を有している。

【０００７】そこで、係る問題を解決するために、撮影
レンズの駆動範囲を画像信号の高周波成分が検出可能な
所定の範囲に制限することにより、高速で且つ安定して
自動合焦させる撮像装置が、例えば特開平８−２０５０
１７号公報に記載されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光の屈
折率は波長によって異なる。そのため、撮像光路上に赤
外カットフィルタを挿入した場合と挿入しなかった場合
とでは、合焦位置が異なることとなり、それに連れて上
記画像信号の高周波成分を検出するコントラスト方式の
自動合焦機能においても、最適な撮影レンズの駆動範囲
が異なることとなる。

【０００９】したがって、ねじ込み式の赤外カットフィ
ルタをユーザが任意に着脱できるようにしたデジタルカ
メラにあっては、コントラスト方式の自動合焦機能を採
用する場合、赤外カットフィルタの着脱に併せて最適な
撮影レンズの駆動範囲をユーザ自身が選択設定しなくて
はならず、その操作が煩わしいばかりでなく、設定を間
違えるか、怠ることにより最適な合焦動作が得られない
異なるという不具合が生じることになる。

【００１０】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、手軽に赤外カット
フィルタを撮影光路上に挿脱し、且つその挿脱状態に対
応して撮影レンズの駆動範囲を自動的に最適なものに切
替え設定することが可能な撮像装置を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
撮影レンズを透過した被写体光を光電変換する撮像素子
と、この撮像素子への撮像光路中に着脱自在に配置さ
れ、被写体光中の赤外光を遮断する赤外カットフィルタ
と、予め定めた撮影レンズの駆動範囲内で上記撮像素子
の出力信号の高周波成分が最大となる位置に撮影レンズ
を駆動する撮影レンズ駆動手段と、上記撮影レンズの撮
像光路中に上記赤外カットフィルタを挿入している場合
と挿入していない場合とで上記撮像レンズの駆動範囲を
異ならせて設定する設定手段とを具備したことを特徴と
する。

【００１２】このような構成とすれば、例えばレンズ鏡
筒前端へのねじ込み式のようにして手軽に赤外カットフ
ィルタを撮影光路上に着脱可能な構造とした場合でも、
その時点での着脱状態に応じて最適な撮影レンズの駆動
範囲を設定することができるので、常に高速で且つ安定
した自動合焦動作を行なわせることが可能となる。

【００１３】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の発明において、上記設定手段は、メモリに予め記憶さ
れている複数の上記撮像レンズの駆動範囲の中から所定
のものを選択して設定することを特徴とする。

【００１４】このような構成とすれば、上記請求項１記
載の発明の作用に加えて、予め撮影レンズの駆動範囲を
用意しているものの中から選択して設定することで、よ
り迅速な自動合焦動作を得ることができる。

【００１５】請求項３記載の発明は、上記請求項１記載
の発明において、上記設定手段は、オートフォーカスモ
ード撮影距離を手動で設定し、当該設定された位置に合
焦するべく上記撮像レンズを駆動することが可能なマニ
ュアルフォーカスモードにおいて、自動合焦を行なうオ
ートフォーカスモードでの場合とも異なるようにして、
上記撮影レンズの撮像光路中に上記赤外カットフィルタ
を挿入している場合と挿入していない場合とで上記撮像
レンズの駆動位置を異ならせることを特徴とする。

【００１６】このような構成とすれば、上記請求項１記
載の発明の作用に加えて、自動合焦を行なわないマニュ
アルフォーカスモード時にも赤外カットフィルタの着脱
状態に対応して撮影レンズを最適な駆動位置に設定する
ことができる。

【００１７】請求項４記載の発明は、上記請求項１記載
の発明において、上記撮像素子の出力信号から照度レベ
ルを検出する検出手段をさらに具備し、上記設定手段
は、この検出手段の検出結果により上記撮影レンズの駆
動速度をも異ならせることを特徴とする。

【００１８】このような構成とすれば、上記請求項１記
載の発明の作用に加えて、特に照度レベルが高く、且つ
赤外カットフィルタを撮像光路上から取り外している場
合には、画像信号の高周波成分の変化の度合いが小さい
ことが多いため、あえて撮影レンズの駆動速度を落とす
ことで、確実に合焦を得ることができる。

【００１９】請求項５記載の発明は、上記請求項１記載
の発明において、被写体に対して赤外光を投射する赤外
光投射手段をさらに具備し、上記設定手段は、この赤外
光投射手段の作動の有無をも勘案して上記撮影レンズの
駆動範囲を異ならせることを特徴とする。

【００２０】このような構成とすれば、上記請求項１記
載の発明の作用に加えて、補助光として赤外光を被写体
に投射した画像を得る場合でも、その状況を正確に認識
して撮影レンズの駆動範囲を最適なものに設定すること
ができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下本発明をデジタルカメラに適
用した場合の実施の一形態について図面を参照して説明
する。

【００２２】図１はその回路構成について示すもので、
１０がデジタルカメラである。

【００２３】このデジタルカメラ１０のレンズ鏡筒１１
の前端部内周面には各種調光フィルタを取付けることが
できるように螺刻が施されており、この螺刻形成された
ねじ山に、赤外カットフィルタ１２をユーザが任意に装
着できるものとする。

【００２４】しかして、上記レンズ鏡筒１１内には、ズ
ームレンズ１３、フォーカスレンズ１４、及び絞り１５
が設けられている。このレンズ鏡筒１１を介して得られ
た光像は、撮像素子であるＣＣＤ１６の撮像面上に直接
結像される。

【００２５】この場合、レンズ鏡筒１１とＣＣＤ１６の
間には一般的な赤外カットフィルタは存在しない。

【００２６】図２はこのＣＣＤ１６の撮像面上に配され
るカラーフィルタの構成を例示するものである。図示す
る如くＣＣＤ１６は、画像を撮影するためのベイヤー配
列の原色系（ＲＧＢ）のカラーフィルタからなる第１の
エリアＡと、この第１のエリアＡの一辺に隣接した、赤
外光透過フィルタ（図では「ＩＲ」と示す）を一列に配
置した第２のエリアＢとを有したカラーフィルタを備え
ているものとする。

【００２７】しかして、ＣＣＤ１６でその露光時間中に
各色成分の画素毎の電荷を蓄積して出力すると、その出
力が撮像回路１７により映像信号に変換される。この撮
像回路１７の出力するアナログ値の映像信号をＡ／Ｄ変
換器１８がデジタル化してバッファメモリ１９に出力す
る。

【００２８】バッファメモリ１９は、Ａ／Ｄ変換器１８
の出力する映像信号を一時的に記憶するもので、このバ
ッファメモリ１９に記憶された映像信号がＤ／Ａ変換器
２０に読出され、アナログ値に変換された後にバックラ
イト付きのカラー液晶パネル（図では「ＬＣＤ」と示
す）２１にてモニタ表示される。

【００２９】また、バッファメモリ１９の記憶した映像
信号は圧縮／伸長回路２２にも読出され、指定された圧
縮方法によりデータ量が適宜圧縮された後に、フラッシ
ュメモリで構成される着脱自在の記録用メモリ２３に記
録、保存される。

【００３０】この記録用メモリ２３に保存された映像信
号は、再生モード時に読出されると、圧縮／伸長回路２
２にて記録時とは反対の処理により伸長され、ビットマ
ップ状の映像信号に復元されるもので、得られた映像信
号はバッファメモリ１９に記憶され、上記Ｄ／Ａ変換器
２０を介してカラー液晶パネル２１で表示出力される。

【００３１】しかして、このデジタルカメラ１０全体を
統括して制御するのがＣＰＵ３０であり、このＣＰＵ３
０に対して、撮影時のＡＥ（自動露光）演算を行なうＡ
Ｅ処理回路３１、撮影時のＡＦ（自動合焦）演算を行な
うＡＦ処理回路３２、タイミングジェネレータ（ＴＧ）
３３が接続される。

【００３２】タイミングジェネレータ３３は、ＣＰＵ３
０からの制御により各種タイミング信号を発振し、上記
撮像回路１７と上記ＣＣＤ１６を駆動するＣＣＤドライ
バ３４とに送出する。

【００３３】また、ＣＰＵ３０は、第１乃至第３のモー
タドライバ３５〜３７、スイッチング回路３８とも接続
される。第１のモータドライバ３５は、上記絞り１４を
回動させる第１のモータ３９を駆動する。第２のモータ
ドライバ３６は、上記フォーカスレンズ１３を移動させ
る第２のモータ４０を駆動する。第３のモータドライバ
３７は、上記ズームレンズ１２を移動させる第３のモー
タ４１を駆動する。

【００３４】スイッチング回路３８は、ＣＰＵ３０の指
示に従ってストロボ発光部４２でのチャージ及び発光を
スイッチング制御する。

【００３５】また、ＣＰＵ３０には、メニューボタンや
レリーズスイッチ、各種モードスイッチその他の操作ス
イッチ（ＳＷ）５１からの操作信号が直接入力されるも
ので、このＣＰＵ３０は自動合焦動作を含む以上のすべ
ての回路を統括動作するための制御プログラムを記憶し
たＥＥＰＲＯＭ５２と接続される。

【００３６】加えてＥＥＰＲＯＭ５２には、ＣＣＤ１６
の上記図２で示した第２のエリアＢからの出力レベルに
対する閾値を予め記憶しておくものとし、ＣＰＵ３０
は、このＥＥＰＲＯＭ５２に記憶した閾値を用いてＣＣ
Ｄ１６の第２のエリアＢの出力レベルと比較することに
より、レンズ鏡筒１１の前端部に赤外カットフィルタ１
２が装着されているか否かを判断し、その判断結果に応
じて後述する処理を実行する。

【００３７】さらにＣＰＵ３０は、赤外ＬＥＤ５３をレ
リーズタイミングに合わせて発光駆動することで補助光
としての赤外光を被写体に投射し、赤外線画像を得るこ
とができるものとする。

【００３８】なお、ＣＰＵ３０を始め上述した各回路に
対して電源である電池５４から必要な電力が供給され
る。

【００３９】このデジタルカメラ１０の特に記録モード
時の基本的な動作は、次の通りである。すなわち、赤外
カットフィルタ１２を装着していない場合、ズームレン
ズ１３、フォーカスレンズ１４、及び絞り１５を介して
被写体像がＣＣＤ１６の撮像面上に結像され、撮像回路
１７によりＣＣＤ出力が映像信号に変換される。

【００４０】この映像信号は、Ａ／Ｄ変換器１８により
デジタル化された後にバッファメモリ１９に一時的に記
憶される。そして、バッファメモリ１９に記憶された映
像信号がＤ／Ａ変換器２０により再びアナログ化されて
カラー液晶パネル２１にモニタ表示される。

【００４１】また、バッファメモリ１９に記憶された映
像信号は、圧縮／伸長回路２２により例えばＪＰＥＧ
（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈ ｃｏｄｉｎｇ
Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）等の予め指定された方式
でデータ圧縮が施されて記録用メモリ２３に記録され
る。（これとは逆に、再生時には、記録用メモリ２４の
内容を圧縮／伸長回路２２が伸張してバッファメモリ１
９に記憶させ、カラー液晶パネル２１に表示させる。）
また、Ａ／Ｄ変換器１８の出力信号を基にＡＥ処理回路
３１により露出が自動的に調整される。具体的には、Ａ
Ｅ処理回路３１によりデジタルの映像信号が積算され、
その積算値（ＡＥ評価値）がＣＰＵ３０に供給されるも
ので、その結果ＣＣＤドライバ３４によるＣＣＤ１６で
の電荷蓄積時間が可変制御されて、露出が自動的に調整
される。

【００４２】さらに、Ａ／Ｄ変換器１６の出力信号を基
にＡＦ処理回路３２により合焦位置が自動的に調整され
る。具体的には、ＣＰＵ３０がＡＦ処理回路３２により
デジタルの映像信号を図示しないハイパスフィルタを通
して積算することで高周波成分を抽出してＡＦ評価値を
取得するもので、ＣＰＵ３０は、詳細は後述するがＥＥ
ＰＲＯＭ５２に記憶される駆動範囲内及び駆動速度とな
るように第２のモータドライバ３６を介して第２のモー
タ４０を駆動し、フォーカスレンズ１３を撮影光軸の前
後方向に移動させるもので、コントラストが上がること
で映像信号中の空間高周波成分が最も多くなり、ＡＦ評
価値が最大となる位置にフォーカスレンズ１３を設定す
ることにより、自動的に焦点を合わせることができる。

【００４３】次に上記実施の形態の動作について説明す
る。

【００４４】図３及び図４は、ＲＥＣ（記録）モードで
の電源投入から撮影に至る、ＣＰＵ３０がＥＥＰＲＯＭ
５２に記憶されている制御プログラムに基づいて実行す
る操作スイッチ５１の主として電源スイッチとレリーズ
スイッチの操作に対応した処理内容を示すものである。

【００４５】同図で、その処理当初には電源スイッチの
操作により電源が投入されるのを待機し（ステップＳ０
１）、電源スイッチが操作されたと判断した時点で、一
旦タイミングジェネレータ３３、ＣＣＤドライバ３４に
よるＣＣＤ１６の駆動を開始して（ステップＳ０２）、
そのＣＣＤ出力を撮像回路１７により映像信号に変換さ
せ、Ａ／Ｄ変換器１８でデジタル化した後に、ＡＥ処理
回路３１によりＡＥ処理を実行させる（ステップＳ０
３）。

【００４６】このとき、ＣＰＵ３０は、上記図２で示し
たＣＣＤ１６の特に第２のエリアＢ部分の画素出力レベ
ルをＥＥＰＲＯＭ５２に予め記憶している閾値と比較す
ることで、レンズ鏡筒１１の前端部に赤外カットフィル
タ１２が装着されているか否かを判断する（ステップＳ
０４）。

【００４７】図５は、赤外カットフィルタ１２を装着し
た場合としない場合のＣＣＤ１６に入射される光像の分
光感度特性の違いを示すものである。図５（１）が赤外
カットフィルタ１２を装着しない場合の、図５（２）が
赤外カットフィルタ１２を装着した場合のそれぞれ上記
特性を示すもので、赤外カットフィルタ１２を装着する
ことにより、赤外光の透過をほぼ完全に遮断できること
がわかる。

【００４８】したがって、ＣＣＤ１６の第２のエリアＢ
部分の画素出力レベルがほぼ“０（ゼロ）”であり、閾
値に全く及ばないと判断した場合には、レンズ鏡筒１１
の前端部に赤外カットフィルタ１２が装着されているこ
とで赤外光がほぼ完全に遮断されているものとして、予
めＥＥＰＲＯＭ５２に記憶させていた、通常のフォーカ
スレンズ１４の撮影駆動範囲を読出してこれを第２のモ
ータ４０により駆動制御させるべく設定する（ステップ
Ｓ０５）。

【００４９】また、赤外光の成分が所定値以上であると
判断した場合には、赤外カットフィルタ１２がレンズ鏡
筒１１の前端部に装着されておらず、赤外光が入射して
いるものとして、次に赤外ＬＥＤ５３を点灯駆動してい
るか否かにより、補助光源としての赤外ＬＥＤ５３を使
用した近距離撮影であるか否かを判断する（ステップＳ
０６）。

【００５０】ここで赤外ＬＥＤ５３を点灯駆動していな
かった場合には、外来光自体に赤外光の成分が多分に含
まれているものとして、予めＥＥＰＲＯＭ５２に記憶さ
せていた、赤外光の波長を考慮したフォーカスレンズ１
４の撮影駆動範囲１を読出してこれを第２のモータ４０
により駆動制御させるべく設定する（ステップＳ０
７）。

【００５１】また、上記ステップＳ０６で赤外ＬＥＤ５
３を点灯駆動していた場合には、補助光源としての赤外
ＬＥＤ５３を使用した近距離撮影であることとなるの
で、予めＥＥＰＲＯＭ５２に記憶させていた、赤外光の
波長を考慮したフォーカスレンズ１４の撮影駆動範囲２
を読出してこれを第２のモータ４０により駆動制御させ
るべく設定する（ステップＳ０８）。

【００５２】こうして上記ステップＳ０５，Ｓ０７，Ｓ
０８のいずれかでフォーカスレンズ１４の撮影駆動範囲
を設定した後、無駄な電力消費を避け、容量に制限のあ
る電池５３を有効に使用するべく一旦ＣＣＤ１６の駆動
を停止し（ステップＳ０９）、以後操作スイッチ５１の
電源スイッチが操作されたか否か（ステップＳ１０）、
レリーズスイッチが操作されたか否か（ステップＳ１
１）を繰返し判断することで、これらのスイッチの操作
を待機する。

【００５３】しかして、ステップＳ１１でレリーズスイ
ッチが操作されたと判断すると、あらためてタイミング
ジェネレータ３３、ＣＣＤドライバ３４によるＣＣＤ１
６の駆動を開始し（ステップＳ１２）、そのＣＣＤ出力
を撮像回路１７により映像信号に変換させ、Ａ／Ｄ変換
器１８でデジタル化した後に、ＡＥ処理回路３１により
ＡＥ処理を実行させる（ステップＳ１３）。

【００５４】次いで、ユーザにより予めマニュアルフォ
ーカスモードが設定されているか否かを判断し（ステッ
プＳ１４）、設定されていなければ上記ステップＳ０
５，Ｓ０７，Ｓ０８のいずれかで設定したフォーカスレ
ンズ１４の撮影駆動範囲内でＡＦ処理回路３２により画
像中の所定位置にピントが合うようにＡＦ処理を実行し
（ステップＳ１５）、それから画像を撮影して記録用メ
モリ２３へ記録させる処理に移行する（ステップＳ１
６）。

【００５５】この際、ＡＦ処理と撮影した画像に対する
ＡＷＢ調整は上記ステップＳ０４で判断した赤外カット
フィルタ１２の有無、及び赤外カットフィルタ１２がな
い場合はさらに赤外ＬＥＤ５３の点灯駆動の有無に対応
した内容で行なうものとなる。

【００５６】図６は赤外カットフィルタ１２（図中で
「ＩＲ」と称する）の有無に対応した撮影距離とコント
ラストの変化をオートフォーカスモードでのフォーカス
レンズ１４の駆動範囲と共に例示するものである。

【００５７】図中、赤外カットフィルタ１２を装着して
いる状態での至近距離及び無限遠（∞）の位置が図示す
る通りであったとすると、この赤外カットフィルタ１２
を装着している状態で通常のオートフォーカスを行なう
場合のフォーカスレンズ１４の駆動範囲は、上記ステッ
プＳ０５で設定した如く、図６（１）に示すように上記
至近距離及び無限遠を含むようになる。

【００５８】これに対し、赤外カットフィルタ１２を装
着しておらず、且つ赤外ＬＥＤ５３を点灯駆動していな
い状態でオートフォーカスを行なう場合のフォーカスレ
ンズ１４の駆動範囲１は、上記ステップＳ０７で設定し
た如く、図６（２）に示すように上記図４（１）の範囲
をそのまま無限遠側にシフトしたものとなる。

【００５９】さらに、赤外カットフィルタ１２を装着し
ておらず、且つ赤外ＬＥＤ５３を点灯駆動している状態
でオートフォーカスを行なう場合のフォーカスレンズ１
４の駆動範囲２は、上記ステップＳ０８で設定した如
く、図６（３）に示すように上記図６（２）の範囲の無
限遠側を制限したものとなる。

【００６０】また、上記ステップＳ１４でマニュアルフ
ォーカスモードが設定されていると判断した場合には、
次にユーザが予め設定いる筈の距離値を操作スイッチ５
１から読込んだ上で（ステップＳ１７）、上記ステップ
Ｓ０４での判断結果に準拠して赤外カットフィルタ１２
が装着されているか否かを判断する（ステップＳ１
８）。

【００６１】ここで、赤外カットフィルタ１２が装着さ
れている場合には、読込んだ距離値に該当する通常のフ
ォーカスレンズ１４の駆動ステップ位置を第２のモータ
４０により駆動制御させるべく設定する（ステップＳ１
９）。

【００６２】また、ステップＳ１８で赤外カットフィル
タ１２が装着されていないと判断した場合には、読込ん
だ距離値に該当する、通常より無限遠側にオフセットし
たフォーカスレンズ１４の駆動ステップ位置を第２のモ
ータ４０により駆動制御させるべく設定する（ステップ
Ｓ２０）。

【００６３】こうしてステップＳ１９またはＳ２０で赤
外カットフィルタ１２の有無に対応したマニュアルフォ
ーカスでのフォーカスレンズ１４の駆動ステップ位置の
設定を行なった後にステップＳ１６に進み、画像の撮影
と、撮影した画像の記録用メモリ２３への記録の処理を
実行する。

【００６４】そして、画像の記録用メモリ２３への記録
が終了すると、再び上記ステップＳ０９に戻ってＣＣＤ
１６の駆動を停止し、それ以後ステップＳ１０，Ｓ１１
の処理を繰返して電源スイッチ及びレリーズスイッチの
操作を待機する。

【００６５】また、ステップＳ１０で電源スイッチが操
作されたと判断すると、電源をオフするものとして、以
上でこの図３及び図４の処理を終了する。

【００６６】このように、電源投入時毎に赤外カットフ
ィルタ１２の着脱状態の検出を行なうようになるため、
電源投入後に正しい着脱状態に基づいた撮影を直ちに実
行することができる。

【００６７】加えて、自動合焦を行なわないマニュアル
フォーカスモード時にも赤外カットフィルタ１２の着脱
状態に対応してフォーカスレンズ１４を最適な駆動位置
に設定することができる。

【００６８】なお、上記図３及び図４の動作内容では、
単に電源投入直後に赤外カットフィルタ１２の装着の有
無を検出してそれに合ったオートフォーカス時のフォー
カスレンズ１４の駆動範囲の設定を行なうものとして説
明したが、特に赤外カットフィルタ１２を装着していな
い状態で、被写体光の光量が比較的多い場合には、オー
トフォーカス処理時にフォーカスレンズ１４の位置の変
化に伴って得られるコントラストの変化が小さなものと
なり、単にフォーカスレンズ１４の駆動範囲を最適な値
に設定したとしても、フォーカスレンズ１４を駆動する
速度を通常より低く設定しないと、最適な合焦位置の判
断を迅速に行なうことは困難となる。

【００６９】以下、そのような被写体光の照度をも勘案
した動作を行なう場合を本実施の形態の他の動作例とし
て説明する。

【００７０】図７及び図８は、ＲＥＣ（記録）モードで
の電源投入から撮影に至る、ＣＰＵ３０により実行され
る操作スイッチ５１の主として電源スイッチとレリーズ
スイッチの操作に対応した他の処理内容を示すものであ
る。

【００７１】同図で、その処理当初には電源スイッチの
操作により電源が投入されるのを待機し（ステップＳ３
１）、電源スイッチが操作されたと判断した時点で、一
旦タイミングジェネレータ３３、ＣＣＤドライバ３４に
よるＣＣＤ１６の駆動を開始して（ステップＳ３２）、
そのＣＣＤ出力を撮像回路１７により映像信号に変換さ
せ、Ａ／Ｄ変換器１８でデジタル化した後に、ＡＥ処理
回路３１によりＡＥ処理を実行させる（ステップＳ３
３）。

【００７２】このとき、ＣＰＵ３０は、上記図２で示し
たＣＣＤ１６の特に第２のエリアＢ部分の画素出力レベ
ルをＥＥＰＲＯＭ５２に予め記憶している閾値と比較す
ることで、レンズ鏡筒１１の前端部に赤外カットフィル
タ１２が装着されているか否かを判断する（ステップＳ
３４）。

【００７３】図５は、赤外カットフィルタ１２を装着し
た場合としない場合のＣＣＤ１６に入射される光像の分
光感度特性の違いを示すものである。図５（１）が赤外
カットフィルタ１２を装着しない場合の、図５（２）が
赤外カットフィルタ１２を装着した場合のそれぞれ上記
特性を示すもので、赤外カットフィルタ１２を装着する
ことにより、赤外光の透過をほぼ完全に遮断できること
がわかる。

【００７４】したがって、ＣＣＤ１６の第２のエリアＢ
部分の画素出力レベルがほぼ“０（ゼロ）”であり、閾
値に全く及ばないと判断した場合には、レンズ鏡筒１１
の前端部に赤外カットフィルタ１２が装着されているこ
とで赤外光がほぼ完全に遮断されているものとして、予
めＥＥＰＲＯＭ５２に記憶させていた、通常のフォーカ
スレンズ１４の撮影駆動範囲を読出してこれを第２のモ
ータ４０により駆動制御させるべく設定する（ステップ
Ｓ３５）。

【００７５】また、赤外光の成分が所定値以上であると
判断した場合には、赤外カットフィルタ１２がレンズ鏡
筒１１の前端部に装着されておらず、赤外光が入射して
いるものとして、次に赤外ＬＥＤ５３を点灯駆動してい
るか否かにより、補助光源としての赤外ＬＥＤ５３を使
用した近距離撮影であるか否かを判断する（ステップＳ
３６）。

【００７６】ここで赤外ＬＥＤ５３を点灯駆動していな
かった場合には、外来光自体に赤外光の成分が多分に含
まれているものとして、予めＥＥＰＲＯＭ５２に記憶さ
せていた、赤外光の波長を考慮したフォーカスレンズ１
４の撮影駆動範囲１を読出してこれを第２のモータ４０
により駆動制御させるべく設定する（ステップＳ３
７）。

【００７７】また、上記ステップＳ３６で赤外ＬＥＤ５
３を点灯駆動していた場合には、補助光源としての赤外
ＬＥＤ５３を使用した近距離撮影であることとなるの
で、予めＥＥＰＲＯＭ５２に記憶させていた、赤外光の
波長を考慮したフォーカスレンズ１４の撮影駆動範囲２
を読出してこれを第２のモータ４０により駆動制御させ
るべく設定する（ステップＳ３８）。

【００７８】こうして上記ステップＳ３５，Ｓ３７，Ｓ
３８のいずれかでフォーカスレンズ１４の撮影駆動範囲
を設定した後、無駄な電力消費を避け、容量に制限のあ
る電池５３を有効に使用するべく一旦ＣＣＤ１６の駆動
を停止し（ステップＳ３９）、以後操作スイッチ５１の
電源スイッチが操作されたか否か（ステップＳ４０）、
レリーズスイッチが操作されたか否か（ステップＳ４
１）を繰返し判断することで、これらのスイッチの操作
を待機する。

【００７９】しかして、ステップＳ４１でレリーズスイ
ッチが操作されたと判断すると、あらためてタイミング
ジェネレータ３３、ＣＣＤドライバ３４によるＣＣＤ１
６の駆動を開始し（ステップＳ４２）、そのＣＣＤ出力
を撮像回路１７により映像信号に変換させ、Ａ／Ｄ変換
器１８でデジタル化した後に、ＡＥ処理回路３１により
ＡＥ処理を実行させる（ステップＳ４３）。

【００８０】そして、このＡＥ処理により得られた露出
値が予め設定された値より高いか否かにより、高照度下
での撮影であるか否かを判断する（ステップＳ４４）。

【００８１】ここで、得られた露出値が低く、低照度下
での撮影であると判断した場合には、上記ステップＳ３
５，Ｓ３７，Ｓ３８のいずれかで設定したフォーカスレ
ンズ１４の撮影駆動範囲内でＡＦ処理回路３２により画
像中の所定位置にピントが合うように通常の高速のＡＦ
処理を実行し（ステップＳ４５）、それから画像を撮影
して記録用メモリ２３へ記録させる処理に移行する（ス
テップＳ４６）。

【００８２】また、上記ステップＳ４４においてＡＥ処
理で得られた露出値が高く、高照度下での撮影であると
判断した場合には、次にフォーカスレンズ１４の撮影駆
動範囲が上記ステップＳ３５での赤外カットフィルタ１
２の装着を前提とした通常のものであるか否かを判断す
る（ステップＳ４７）。

【００８３】通常のものであった場合には、上記ステッ
プＳ３５で設定したフォーカスレンズ１４の撮影駆動範
囲内でＡＦ処理回路３２により画像中の所定位置にピン
トが合うようにやはり通常の高速のＡＦ処理を実行し
（ステップＳ４８）、それから上記ステップＳ４６に進
んで画像の撮影、及び撮影した画像の記録用メモリ２３
への記録に係る処理を実行する。

【００８４】さらに、上記ステップＳ４７でフォーカス
レンズ１４の撮影駆動範囲が、上記ステップＳ３５での
赤外カットフィルタ１２の装着を前提とした通常のもの
ではなく、上記ステップＳ３７，Ｓ３８のいずれかで設
定した、赤外カットフィルタ１２が装着されていない状
態での被写体光中に赤外光の成分を多く含んでいる場合
での撮影駆動範囲１または２であると判断した場合に
は、フォーカスレンズ１４の駆動位置を変化させても、
得られるコントラストの変化が小さく、最適な駆動位置
が得難いものとして、あえて上記ステップＳ３７または
Ｓ３８で設定したフォーカスレンズ１４の撮影駆動範囲
１または２の中でＡＦ処理回路３２により画像中の所定
位置にピントが合うように低速のＡＦ処理を実行し（ス
テップＳ４９）、確実に合焦位置を得てから上記ステッ
プＳ４６に進んで画像の撮影、及び撮影した画像の記録
用メモリ２３への記録に係る処理を実行する。

【００８５】図９は赤外カットフィルタ（図中で「Ｉ
Ｒ」と称する）１２がない場合での照度に対応した撮影
距離とコントラストの変化をオートフォーカスモードで
のフォーカスレンズ１４の駆動範囲と共に例示するもの
である。

【００８６】図中、赤外カットフィルタ１２を装着して
いる状態での至近距離及び無限遠（∞）の位置が図示す
る通りであったとすると、赤外カットフィルタ１２を装
着していない状態での距離位置に対応した低照度下及び
高照度下でのコントラストの変化はそれぞれ図示するよ
うになり、特に高照度下では他の分光成分と共に赤外光
の成分も増えることで、コントラストの変化率が低下し
ていることがわかる。

【００８７】したがって、そのような状況下でのみ、上
述した如くＡＦ処理の速度を一時的に低下させること
で、確実に合焦位置を得ることができ、結果的にＡＦ処
理を短時間の内に終了して迅速に撮影、記録の処理に移
行することができるようになる。

【００８８】なお、上記ステップＳ４６での画像の記録
用メモリ２３への記録が終了すると、再び上記ステップ
Ｓ３９に戻ってＣＣＤ１６の駆動を停止し、それ以後ス
テップＳ４０，Ｓ４１の処理を繰返して電源スイッチ及
びレリーズスイッチの操作を待機するものとなる。

【００８９】また、ステップＳ４０で電源スイッチが操
作されたと判断すると、電源をオフするものとして、以
上でこの図７及び図８の処理を終了する。

【００９０】このように、特に高照度下で、且つ赤外カ
ットフィルタ１２を撮像光路上からレンズ鏡筒１１から
取り外している場合には、コントラストの変化の度合い
が小さいことが多いため、あえて撮影レンズの駆動速度
を落とすことで、確実に合焦を得ることができる。

【００９１】なお、上記実施の形態では、被写体に補助
光として赤外光を投射するために赤外ＬＥＤ５３を設け
るものとし、赤外線画像を得ることもできるようにして
おり、上述した如く赤外ＬＥＤ５３の使用状況も正確に
認識して撮影レンズの駆動範囲を最適なものに設定し、
より迅速に合焦させることができる。

【００９２】その他、本発明は上記実施の形態に限ら
ず、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施す
ることが可能であるものとする。

【００９３】さらに、上記実施の形態には種々の段階の
発明が含まれており、開示される複数の構成要件におけ
る適宜な組合わせにより種々の発明が抽出され得る。例
えば、実施の形態に示される全構成要件からいくつかの
構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題
の欄で述べた課題の少なくとも１つが解決でき、発明の
効果の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得ら
れる場合には、この構成要件が削除された構成が発明と
して抽出され得る。

【００９４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、例えばレ
ンズ鏡筒前端へのねじ込み式のようにして手軽に赤外カ
ットフィルタを撮影光路上に着脱可能な構造とした場合
でも、その時点での着脱状態に応じて最適な撮影レンズ
の駆動範囲を設定することができるので、常に高速で且
つ安定した自動合焦動作を行なわせることが可能とな
る。

【００９５】請求項２記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明の効果に加えて、予めさえれずの駆動範囲
を用意しているものの中から選択して設定することで、
より迅速な自動合焦動作を得ることができる。

【００９６】請求項３記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明の効果に加えて、自動合焦を行なわないマ
ニュアルフォーカスモード時にも赤外カットフィルタの
着脱状態に対応して撮影レンズを最適な駆動位置に設定
することができる。

【００９７】請求項４記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明の効果に加えて、特に照度レベルが高く、
且つ赤外カットフィルタを撮像光路上から取り外してい
る場合には、画像信号の高周波成分の変化の度合いが小
さいことが多いため、あえて撮影レンズの駆動速度を落
とすことで、確実に合焦を得ることができる。

【００９８】請求項５記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明の効果に加えて、補助光として赤外光を被
写体に投射した画像を得る場合でも、その状況を正確に
認識して撮影レンズの駆動範囲を最適なものに設定する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係るデジタルスチルカ
メラの概略回路構成を示すブロック図。

【図２】同実施の形態に係るＣＣＤに形成された色フィ
ルタの構成を例示する図。

【図３】同実施の形態に係る録画モード時の電源投入後
の処理内容を示すフローチャート。

【図４】同実施の形態に係る録画モード時の電源投入後
の処理内容を示すフローチャート。

【図５】同実施の形態に係る撮影光路上の赤外カットフ
ィルタの有無に応じた分光感度特性を示す図。

【図６】同実施の形態に係る赤外カットフィルタの有無
に対応した撮影距離とコントラストの変化をオートフォ
ーカスモードでのフォーカスレンズの駆動範囲と共に例
示する図。

【図７】同実施の形態に係る録画モード時の電源投入後
の他の処理内容を示すフローチャート。

【図８】同実施の形態に係る録画モード時の電源投入後
の他の処理内容を示すフローチャート。

【図９】同実施の形態に係る低照度時と高照度時の撮影
距離とコントラストの変化を例示する図。

【符号の説明】

１０…デジタルカメラ １１…レンズ鏡筒 １２…赤外カットフィルタ １３…ズームレンズ １４…フォーカスレンズ １５…絞り １６…ＣＣＤ １７…撮像回路 １８…Ａ／Ｄ変換器 １９…バッファメモリ ２０…Ｄ／Ａ変換器 ２１…カラー液晶パネル（ＬＣＤ） ２２…圧縮／伸長回路 ２３…記録用メモリ ３０…ＣＰＵ ３１…ＡＥ処理回路 ３２…ＡＦ処理回路 ３３…タイミングジェネレータ（ＴＧ） ３４…ＣＣＤドライバ ３５〜３７…モータドライバ ３８…スイッチング回路 ３９〜４１…モータ（Ｍ） ４２…ストロボ発光部 ５１…操作スイッチ（ＳＷ） ５２…ＥＥＰＲＯＭ ５３…赤外ＬＥＤ ５４…電池

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｂ 19/02 Ｈ０４Ｎ 5/232 Ａ ５Ｃ０６５ Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｈ 5/238 Ｚ 5/232 Ｈ０４Ｎ 9/04 Ｂ Ｈ０４Ｎ 101:00 5/238 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｎ // Ｈ０４Ｎ 9/04 Ｄ Ｈ０４Ｎ 101:00 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ Ｆターム(参考） 2H011 AA03 BA31 CA18 CA29 DA01 DA08 2H051 AA08 BA45 BA47 BA70 CB22 CB26 CC02 CD11 CD28 DD16 FA31 FA38 FA50 GB01 2H054 AA01 2H083 AA04 AA26 AA28 AA42 AA52 5C022 AA13 AB03 AB15 AB21 AB29 AC42 AC55 AC69 AC74 5C065 AA03 BB11 BB41 BB48 DD02 DD15 EE16 GG26

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮影レンズを透過した被写体光を光電変換
   する撮像素子と、 この撮像素子への撮像光路中に着脱自在に配置され、被
   写体光中の赤外光を遮断する赤外カットフィルタと、 予め定めた撮影レンズの駆動範囲内で上記撮像素子の出
   力信号の高周波成分が最大となる位置に撮影レンズを駆
   動する撮影レンズ駆動手段と、 上記撮影レンズの撮像光路中に上記赤外カットフィルタ
   を挿入している場合と挿入していない場合とで上記撮像
   レンズの駆動範囲を異ならせて設定する設定手段とを具
   備したことを特徴とする焦点調整装置。
2. 【請求項２】上記設定手段は、メモリに予め記憶されて
   いる複数の上記撮像レンズの駆動範囲の中から所定のも
   のを選択して設定することを特徴とする請求項１記載の
   焦点調整装置。
3. 【請求項３】上記設定手段は、オートフォーカスモード
   撮影距離を手動で設定し、当該設定された位置に合焦す
   るべく上記撮像レンズを駆動することが可能なマニュア
   ルフォーカスモードにおいて、自動合焦を行なうオート
   フォーカスモードでの場合とも異なるようにして、上記
   撮影レンズの撮像光路中に上記赤外カットフィルタを挿
   入している場合と挿入していない場合とで上記撮像レン
   ズの駆動位置を異ならせることを特徴とする請求項１記
   載の焦点調整装置。
4. 【請求項４】上記撮像素子の出力信号から照度レベルを
   検出する検出手段をさらに具備し、 上記設定手段は、この検出手段の検出結果により上記撮
   影レンズの駆動速度をも異ならせることを特徴とする請
   求項１記載の焦点調整装置。
5. 【請求項５】被写体に対して赤外光を投射する赤外光投
   射手段をさらに具備し、 上記設定手段は、この赤外光投射手段の作動の有無をも
   勘案して上記撮影レンズの駆動範囲を異ならせることを
   特徴とする請求項１記載の焦点調整装置。