JP2007279483A - 撮像装置、オートフォーカスａｆ補助光発光方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 ＡＦ補助光を照射する発光パターンを可変に構成することで、よりしっかりとフォーカスの合った画像を撮影しえる撮像装置、オートフォーカス補助光発光方法、およびプログラムの提供
【解決手段】 ストロボ光を透過するストロボ発光窓１の部分に透過型液晶を使用し、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すようにストロボのプリ発光時にはオートフォーカスしやすいようにコントラストパターンをストロボ発光窓１に表示してからプリ発光を行ってＡＦ補助光として用い、ストロボ発光窓１に映っているコントラストパターンを被写体に投影させてコントラストを得てＡＦ動作を行ない、ＡＦ後に、図３（ｄ）に示すようにストロボ発光窓１に映し出されているコントラストパターンを消去してフラッシュ光を完全透過するようにしてストロボを本発光させる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、デジタルカメラやカメラ付携帯電話機等の撮像装置で低輝度もしくはコントラストが低い被写体に対して焦点検出を行なうためのオートフォーカス（以下、「ＡＦ」と記す）ＡＦ補助光発光技術に関する。

従来、ＡＦを行うときにＡＦの精度を向上させるためＡＦ用のＡＦ補助光を投射しながらＡＦをおこなうといった周知技術があった。また、特許文献１に記載の技術のように、フラッシュにＬＣＤのフィルタを設けてフラッシュの光バランス（発光パターン）を調整する技術があった。また、特許文献２に記載の技術のように、カメラの前面に複数のＬＥＤを持ち、ＡＦ補助光を投射すると共にフラッシュ（本発光）も行い、フラッシュ時には複数個のＬＥＤで発光パターンを可変にしてフラッシュを行うという技術があった。
特開２００３−１８６０９０号公報 特開２００３−１１４４６２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、発光パターンはあくまでフラッシュ（本発光）のために形成するものであり、ＡＦ用のＡＦ補助光として用いるものではなかった。また、上記特許文献２に記載の技術においても、ＡＦ補助光の発光パターンを可変にするまでの開示はなされていない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ＡＦ補助光を照射する発光パターンを可変に構成することで、よりしっかりとフォーカスの合った画像を撮影し得る
撮像装置、オートフォーカス補助光発光方法、およびプログラムの提供を目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、オートフォーカスの補助光であるＡＦ補助光を発光する発光手段と、前記発光手段により発光される補助光の発光パターンを可変に構成するパターン制御手段と、前記発光手段より発光された補助光が被写体に反射した光を測光する測光手段と、前記発光手段により補助光を発光させて、前記測光手段によるその補助光の測光結果よりオートフォーカスを行なうＡＦ手段と、前記ＡＦ手段によるＡＦの成否を判定するＡＦ成否判定手段と、前記ＡＦ成否判定手段により、ＡＦが不成立であると判定された場合に、前記パターン制御手段によるパターンを再設定して、再度ＡＦを試みるＡＦ再実行手段と、を有することを特徴とする撮像装置を提供する。

また、請求項２に記載の発明では、前記ＡＦ手段は、１回のＡＦに際して、前記発光手段による発光とそれに伴う前記測光手段による測光を複数回行なうことを特徴とする、請求項１に記載の撮像装置を提供する。

また、請求項３に記載の発明では、前記ＡＦ手段による１回のＡＦにおける前記複数回の発光と測光は、前記パターン制御手段によるパターン変更を行なわずに、１つのパターンで行なわれることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置を提供する。

また、請求項４に記載の発明では、前記ＡＦ手段による１回のＡＦにおける前記複数回の発光と測光は、前記パターン制御手段によりパターンを変更しながら行なうことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置を提供する。

また、請求項５に記載の発明では、前記ＡＦ再実行手段によりＡＦを再実行する際に、前記パターン制御手段によりパターンの変更を行なうことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置を提供する。

また、請求項６に記載の発明では、前記ＡＦ再実行手段によりＡＦを再実行する際に、前記ＡＦ手段による１回のＡＦにおける前記複数回の発光と測光を行なう際に、前記パターン制御手段により行なうパターン変更の組み合わせを変更してＡＦを行なうことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置を提供する。

また、請求項７に記載の発明では、前記発光手段は、ＲＧＢの３原色別に発光するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置を提供する。

また、請求項８に記載の発明では、前記パターン制御手段は、前記３原色別に設けられた光源毎に設けられており、その光源毎にパターンを可変に構成することを特徴とする請求項７に記載の撮像装置を提供する。

また、請求項９に記載の発明では、前記ＡＦ手段によるＡＦの実行毎に、前記パターン制御手段によりパターンを変更せずにＡＦを行なうことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置を提供する。

また、請求項１０に記載の発明では、前記ＡＦ手段によるＡＦの実行毎に、前記パターン制御手段によりパターンを変更してＡＦを行なうことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置を提供する。

また、請求項１１に記載の発明では、前記ＡＦ手段は、１回のＡＦに際して、前記発光手段による発光とそれに伴う前記測光手段による測光を複数回行なうと共に、このＡＦ手段による１回のＡＦにおける前記複数回の発光と測光は、前記パターン制御手段によりパターンを変更しながら行なうことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置を提供する。

また、請求項１２に記載の発明では、前記パターン制御手段は、前記発光部の前面に設置したＬＣＤを制御することにより行い、前記発光パターンはパターンを制御することにより行なうことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の撮像装置を提供する。

また、請求項１３に記載の発明では、前記パターン制御手段は、前記発光部を構成する複数のＬＥＤの個々のＯＮ／ＯＦＦによりパターンを制御するものであることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の撮像装置を提供する。

また、請求項１４に記載の発明では、ＡＦが成就した前記発光パターンを記憶する記憶手段と、次回撮影時に、優先的に前記記憶手段に記憶されているこの発光パターンを用いてＡＦ補助光の照射を行うことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の撮像装置を提供する。

また、請求項１５に記載の発明では、前記発光部は、フラッシュとＡＦ補助光の発光を行なう為に兼用して使用されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の撮像装置を提供する。

また、請求項１６に記載の発明では、前記ＡＦ補助光と、フラッシュの調光を行なうプリ発光と、を兼用することを特徴とする請求項１５に記載の撮像装置を提供する。

また、請求項１７に記載の発明では、オートフォーカスの補助光であるＡＦ補助光を発光する発光工程と、前記発光工程により発光する補助光の発光パターンを制御するパターン制御工程と、前記発光工程により発光する補助光が被写体に反射した光を測光する測光手段と、前記測光手段によるその補助光の測光結果よりオートフォーカスを行なうＡＦ工程と、前記ＡＦ工程によるＡＦの成否を判定するＡＦ成否判定工程と、前記ＡＦ成否判定工程により、ＡＦが不成立であると判定された場合に、前記パターン制御手段によるパターンを再設定して、再度ＡＦを試みるＡＦ再実行工程と、を有することを特徴とするオートフォーカス方法を提供する。

また、請求項１８に記載の発明では、前記ＡＦ工程は、１回のＡＦに際して、前記発光工程による発光とそれに伴う前記測光工程による測光を複数回行なうことを特徴とする請求項１７に記載のオートフォーカス方法を提供する。

また、請求項１９に記載の発明では、前記発光工程は、ＲＧＢの３原色による色別の光源より３原色の補助光を発光することを特徴とする請求項１７に記載のオートフォーカス方法を提供する。

また、請求項２０に記載の発明では、更にＡＦが成就した前記発光パターンを記憶する記憶工程を有し、次回撮影時に、優先的に前記記憶工程で記憶したこの発光パターンを用いてＡＦ補助光の照射を行うことを特徴とする請求項１７に記載のオートフォーカス方法を提供する。

また、請求項２１に記載の発明では、オートフォーカスの補助光であるＡＦ補助光を発光する発光機能と、前記発光機能により発光する補助光の発光パターンを制御するパターン制御機能と、前記発光機能により発光する補助光が被写体に反射した光を測光する測光機能と、前記測光機能によるその補助光の測光結果よりオートフォーカスを行なうＡＦ機能と、前記ＡＦ機能によるＡＦの成否を判定するＡＦ成否判定機能と、前記ＡＦ成否判定機能により、ＡＦが不成立であると判定された場合に、前記パターン制御機能によりパターンを再設定して、再度ＡＦを試みるＡＦ再実行機能と、を実行させることを特徴とするプログラムを提供する。

請求項２２に記載の発明では、前記ＡＦ機能は、１回のＡＦに際して、前記発光機能による発光とそれに伴う前記測光機能による測光を複数回行なうことを特徴とする請求項２１に記載のプログラムを提供する。

請求項２３に記載の発明では、前記発光機能は、ＲＧＢの３原色による色別の光源より３原色の補助光として発光させることを特徴とする請求項２１に記載のプログラムを提供する。

請求項２４に記載の発明では、更にＡＦが成就した前記発光パターンを記憶する記憶機能を有し、次回撮影時に、優先的に前記記憶機能で記憶したこの発光パターンを用いてＡＦ補助光の照射を行うことを特徴とする請求項２１に記載のプログラムを提供する。

本発明により、コントラストパターン（ＡＦ補助光）を制御して被写体に照射できるので、ＡＦ時に照射されるコントラストパターンによるコントラストを基に被写体とカメラの距離を取得（測距）してより確実に焦点検出を行なうことができる。

図１は、実施形態１〜３に係わる撮像装置の一実施例であるデジタルカメラの外観を示す図であり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は背面図である。
デジタルカメラ１００は図１（ａ）に示すように正面側に、透過型の液晶からなるストロボ発光窓１および撮像レンズ２を有している。また、デジタルカメラ１００の背面には図１（ｂ）に示すように、モードダイアル３、液晶モニタ画面４、カーソルキー６−１、ＳＥＴキー６−２、キー１０等が設けられている。また、上面にはシャッターキー８、および電源ボタン９が設けられ、図示されていないがシャッターキーの側部にはズームレバーが設けられている。また、側部には図示されていないがパーソナルコンピュータ（以下、パソコン）やモデム等の外部装置とＵＳＢケーブルに接続する場合に用いるＵＳＢ端子接続部が設けられている。

なお、実施形態１〜３の説明ではストロボ発光窓１は透過型の液晶からなるものとして説明するが、これに限定されない、例えば、ストロボ発光窓１は透明な部材からなるものとし、ストロボ発光窓１の前面または背面に極めて接近させた状態の液晶面を設けるようにしてもよい。以下の説明で「ストロボ発光窓１の液晶」または「ストロボ発光窓液晶」と記した場合はストロボ発光窓１の前面または背面に極めて接近させて設けた液晶面の場合も含むものとする。
また、補助光の発光パターンは、補助光を発光させる発光部の前面に設置したパターン変更装置によりパターン変更するものではなくとも良く、発光部自体を複数の小発光部（例えば複数のＬＥＤ）で形成して、その小発光部のＯＮ／ＯＦＦにて発光パターンを形成するように構成しても良い。

図２は、図１に示した実施例１、２に係るデジタルカメラの電子回路構成の一実施例を示す図である。図２で、デジタルカメラ１００は、基本モードである撮影モードにおいて、ズームレンズ１２−１を移動させて光学ズーム動作を行わせるズーム駆動部１１−１、フォーカスレンズ１２−２を移動させて合焦動作を行わせるＡＦ駆動部１１−２、ズームレンズ１２−１及びフォーカスレンズ１２−２を含む撮像レンズ２を構成するレンズ光学系１２、撮像素子であるＣＣＤ１３、タイミング発生器（ＴＧ）１４、垂直ドライバ１５、サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）１６、Ａ／Ｄ変換器１７、カラープロセス回路１８、ＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ１９、ＤＲＡＭインターフェイス（Ｉ／Ｆ）２０、ＤＲＡＭ２１、制御部２２、ＶＲＡＭコントローラ２３、ＶＲＡＭ２４、デジタルビデオエンコーダ２５、表示部２６、ＪＰＥＧ回路２７、保存メモリ２８、キー入力部３０、ストロボ駆動部３１、ストロボ発光部３２、およびストロボ発光窓液晶駆動部３３を備えている。

撮影モードでのモニタリング状態においては、ズーム駆動部１１−１は光学ズーム指示があると図示しないズームレンズ駆動モータを駆動してズームレンズ１２−１を移動させる。また、ＡＦ駆動部１１−２は図示しないフォーカスレンズ駆動モータを駆動してフォーカスレンズ１２−２を移動させる。上記撮像レンズ２を構成するレンズ光学系１２の撮影光軸後方に配置された撮像素子であるＣＣＤ１３が、タイミング発生器（ＴＧ）１４、垂直ドライバ１５によって走査駆動され、一定周期毎に結像した光像に対応する光電変換出力を１画面分出力する。

ＣＣＤ１３は被写体の二次元画像を撮像する固体撮像デバイスであり、典型的には毎秒数十フレームの画像を撮像する。なお、撮像素子はＣＣＤに限定されずＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの固体撮像デバイスでもよい。

この光電変換出力は、アナログ値の信号の状態でＲＧＢの各原色成分毎に適宜ゲイン調整された後に、サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）１６でサンプルホールドされ、Ａ／Ｄ変換器１７でデジタルデータ（画素）に変換され、カラープロセス回路１８で画像補間処理及びγ補正処理を含むカラープロセス処理が行われて、デジタル値の輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ、Ｃｒが生成され、ＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ１９に出力される。

ＤＭＡコントローラ１９は、カラープロセス回路１８の出力する輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ、Ｃｒを、同じくカラープロセス回路１８からの複合（composite）同期信号、メモリ書き込みイネーブル信号、及びクロック信号を用いてＤＲＡＭインターフェイス（Ｉ／Ｆ）２０を介してバッファメモリとして使用されるＤＲＡＭ２１にＤＭＡ転送する。

制御部２２は、このデジタルカメラ１００全体の制御動作を司るものであり、ＣＰＵ若しくはＭＰＵ（以下、ＣＰＵ）と、後述するように簡単撮影モード時の動作制御を含む該ＣＰＵで実行される動作プログラムを記憶したフラッシュメモリ等のプログラム格納メモリ、及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成され、上記輝度及び色差信号のＤＲＡＭ２１へのＤＭＡ転送終了後に、この輝度及び色差信号をＤＲＡＭインターフェイス２０を介してＤＲＡＭ２１から読出し、ＶＲＡＭコントローラ２３を介してＶＲＡＭ２４に書込む。

制御部２２は、また、キー入力部３０からの状態信号に対応してフラッシュメモリ等のプログラム格納用メモリに格納されている各モードに対応の処理プログラムやメニューデータを取り出して、デジタルカメラ１００の他の各機能の実行制御、例えば、本発明に基づくオートフォーカス補助光発光制御動作等や、設定された撮影モードに対応するズームレンズの移動範囲（以下、ズーム領域）でのズーム動作の他、デジタルズーム指示によるデジタルズーム処理、スルー表示、自動合焦、撮影、記録、及び記録した画像の再生・表示等の実行制御等や機能選択時の機能選択メニューの表示制御、設定画面の表示制御、等を行う。

デジタルビデオエンコーダ２５は、上記輝度及び色差信号をＶＲＡＭコントローラ２３を介してＶＲＡＭ２４から定期的に読み出し、これらのデータを基にビデオ信号を生成して上記表示部２６に出力する。

表示部２６は、上述したように撮影モード時にはモニタ表示部（電子ファインダ）として機能するもので、デジタルビデオエンコーダ２５からのビデオ信号に基づいた表示を行うことで、その時点でＶＲＡＭコントローラ２３から取込んでいる画像情報に基づく画像をリアルタイムに液晶モニタ画面４に表示することになる。また、マルチＡＦ時にマルチＡＦ枠を表示することもできる。

制御部２２は合焦指示に応じてその時点でＣＣＤ１３から取込んでいる１画面分の輝度及び色差信号のＤＲＡＭ２１へのＤＭＡ転送の終了後、直ちにＣＣＤ１３からのＤＲＡＭ２１への経路を停止し、記録保存の状態に遷移する。

この保存記録の状態では、制御部２２がＤＲＡＭ２１に書込まれている１フレーム分の輝度及び色差信号をＤＲＡＭインターフェイス２０を介してＹ、Ｃｂ、Ｃｒの各コンポーネント毎に縦８画素×横８画素の基本ブロックと呼称される単位で読み出してＪＰＥＧ（Joint Photograph cording Experts Group）回路２７に書込み、このＪＰＥＧ回路２７でＡＤＣＴ（Adaptive Discrete Cosine Transform：適応離散コサイン変換）、エントロピー符号化方式であるハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮する。そして得た符号データを１画像のデータファイルとしてＪＰＥＧ回路２７から読出し、保存メモリ２８に記録保存する。また、１フレーム分の輝度及び色差信号の圧縮処理及び保存メモリ２８への全圧縮データの書込み終了に伴って、制御部２２はＣＣＤ１３からＤＲＡＭ２１への経路を再び起動する。

また、基本モードである再生モード時には、制御部２２が保存メモリ２８に記録されている画像データを選択的に読出し、ＪＰＥＧ回路２７で画像撮影モード時にデータ圧縮した手順とまったく逆の手順で圧縮されている画像データを伸張し、伸張した画像データをＶＲＡＭコントローラ２３を介してＶＲＡＭ２４に展開して記憶させた上で、このＶＲＡＭ２４から定期的に読出し、これらの画像データを元にビデオ信号を生成して表示部２６で再生出力させる。

上記ＪＰＥＧ回路２７は複数の圧縮率に対応しており、圧縮率に対応させて記憶するモードには圧縮率の低い高解像度（一般に、高精細、ファイン、ノーマルなどと呼ばれる）に対応するモードと圧縮率の高い低解像度（一般にエコノミーなどと呼ばれる）モードがある。高画素数から低画素数にも対応している。

保存メモリ２８は、内蔵メモリ（フラッシュメモリ）やハードディスク、あるいは着脱可能なメモリーカード等の記録媒体からなり画像データや撮影情報等を保存記録する。

キー入力部３０は上述したモードダイアル３、カーソルキー６−１、ＳＥＴキー６−２、シャッターキー８、電源ボタン９、再生指示操作用等に用いるキー１０、および図示しないズームレバー等から構成され、それらのキー操作に伴う信号は直接制御部２２に送出される。

モードダイアル３は撮影モードや再生モードの選択を行うものである。ユーザはモードダイアル３を操作して、各種撮影モードを選択することができる。

カーソルキー６−１はモード設定やメニュー選択等に際して液晶モニタ画面４に表示されるメニューやアイコン等をカーソルでポイント（指定）する際に操作するキーであり、カーソルキー５の操作によりカーソルを上下又は左右に移動させることができる。また、ＳＥＴキー６−２はカーソルキー６−１によってカーソル表示されている項目を選択設定若しくは確認する際に押すキーである。

シャッターキー８は、撮影時にレリーズ操作を行うもので、２段階のストロークを有しており、１段目の操作（半押し状態）でオートフォーカス（ＡＦ）と自動露出（ＡＥ）を行わせるための合焦指示信号を発生し、２段目の操作（全押し状態）で撮影処理を行うための撮影指示信号を発生するが、実施形態１〜３に係わる発明では、ストロボ撮影時には、シャッターキー８の全押し操作のみでストロボのプリ発光兼ＡＦ補助光発光が行われ、ＡＦとＡＥが行われ、合焦が終了すると直ちにストロボの本発光を行なって撮影を行う。

ストロボ駆動部３１はストロボ発光部３２用の充電制御および制御部２２の制御下でストロボ発光部３２のプリ発光および本発光のタイミングの制御を行う。

ストロボ発光窓液晶駆動部３３は制御部２２の制御下でストロボ発光窓１の液晶を駆動してストロボ発光部３２のプリ発光時に所定のコントラストパターンを形成する。
これにより、ストロボ発光部３２がプリ発光すると、ストロボ発光窓１に形成されたコントラストパターンが被写体に照射される。

図３は本実施形態に係わるオートフォーカス補助光発光方法の説明図である。図３で、符号１００はデジタルカメラ、符号１は透過型液晶からなるストロボ発光窓、符号１０１はストロボ発光窓１を介して被写体にＡＦ補助光として照射されるコントラストパターン、符号１０２はストロボ本発光時のフラッシュ光を示す。

本実施形態ではストロボ光を透過するストロボ発光窓１の部分に透過型液晶を使用し、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すようにストロボのプリ発光時にはＡＦ（オートフォーカス）しやすいようにコントラストパターン１０１をストロボ発光窓１に映し出してから間欠的に小規模な発光（プリ発光）をＡＦ補助光として用い、ストロボ発光窓１に映っているコントラストパターンを被写体に照射させ、その後のストロボ本発光時には、図３（ｄ）に示すようにストロボ発光窓１に映し出されているコントラストパターンを消去してフラッシュ光を完全透過するようにしてストロボを発光させる。

図４は本実施形態に係わるデジタルカメラ１００のストロボ撮影時の概略動作例を示すフローチャートであり、このフローチャートはデジタルカメラ１００のコンピュータに本発明のオートフォーカス補助機能（下記ステップＳ５〜Ｓ７）を実現させるためのプログラムを説明するためのものである。以下に示す処理は基本的に制御部２２が予めフラッシュメモリ等のプログラム格納メモリに記憶されたプログラムに従って実行する例で説明するが、全ての機能をプログラム格納メモリに格納する必要はなく、必要に応じて、その一部若しくは全部をネットワークを介して受信して実現するようにしてもよい。以下、図１〜図４に基いて説明する。

電源オンで撮影モードが選択されると、制御部２２は撮影条件等の初期設定を行い（ステップＳ１）、その時点のズーム値に対応した焦点距離でスルー画像用のＡＥ処理を実行しカラープロセス回路１８でＣＣＤ１３から画像データを得ると共にホワイトバランス（ＡＷＢ）処理を施した上でＤＭＡコントローラ１９及びＤＲＡＭインターフェイス（Ｉ／Ｆ）２０を介してＤＲＡＭ２１へのＤＭＡ転送を開始し、ＶＲＡＭ２４をＣＣＤ１３からの画像データを間引いたビデオスルー画像データで書き換えて表示部２６の液晶モニタ画面４へのスルー画像表示を行う。また、図示しないがズーム操作に基づく指示があるズーム処理を行ってズームレンズ１２−１を指定された位置に移動させる（ステップＳ２）。

制御部２２はカラープロセス回路１８からの輝度信号から被写体の輝度を取得して所定値と比較し、ストロボ発光の要否を調べ、ストロボ発光が必要な場合はステップＳ４に進み、そうでない場合は通常の撮影処理（図示せず）に進む（ステップＳ３）。

制御部２２はキー入力部３０からの信号を基にシャッターキー８の全押し操作があったか否かを調べ、全押し操作があった場合はステップＳ５に進み、そうでない場合はステップＳ２に戻る（ステップＳ４）。

制御部２２はＡＦ動作を開始すると共に（ステップＳ４）、図５〜図８、図１１〜図１４に示すような発光パターンの設定およびＡＦ補助光の発光制御および調光制御を行い（ステップＳ６）、ストロボのプリ発光により被写体に照射されたコントラストパターン（ＡＦ補助光）を基に被写体とカメラの距離を取得（測距）して焦点検出を行いピントを合わせる（つまり、ＡＦを行う）と共に、シャッターキー８の全押し時に取り込んだスルー画像データに基づく本撮影用のＡＥ処理及び自動ホワイトバランス（ＡＷＢ）処理を行なう（ステップＳ７）。ＡＦ処理は、例えば、コントラスト検出方式を備えたものであれば、レンズ光学系１２に含まれるフォーカスレンズ１２−２を光軸方向に移動させながら、被写体のコントラスト（高周波成分）を検出し、最もコントラストが大きくなる位置を決定する処理を行う。なお、この間もＡＦ処理が終わるまでＶＲＡＭ２４をＣＣＤ１３からの画像データを間引いたスルー画像データで書き換えて表示部２６の液晶モニタ画面４にスルー画像を表示する。また、ステップＳ６の発光パターンの設定およびＡＦ補助光の発光制御の詳細については、後述の実施形態１〜実施形態３およびそれらの変形例の説明において述べる。

次に、ＡＦ処理等が完了すると、制御部２２は調光結果に基づく制御信号をストロボ発光窓液晶駆動部３３に送ってストロボ発光部３２を本発光させ（ステップＳ８）、その時点で直ちにＣＣＤ１３からのＤＲＡＭ２１への経路を停止してスルー画像取得時とは異なる本撮影時のＣＣＤ駆動方式への切換えを実行して取込んだ画像データに画像圧縮処理を施した後、この圧縮画像データ（画像ファイル）を保存メモリ２８に記録して１フレーム分の画像の撮影を終了する（ステップＳ９）。

上記図４のフローチャートに示した動作により、デジタルカメラ１００はストロボのプリ発光を調光用だけでなくＡＦ補助光としても用いることができる。また、その際ストロボ発光窓１に映っているコントラストパターンを被写体に照射するので、投光ＬＥＤがなくてもコントラストが低い被写体に対してもストロボのプリ発光で焦点検出を行うことができる。

更に、ストロボ発光時の発光量を制御するためのプリ発光時に、ストロボ発光窓１の液晶にパターンを映し出してＡＦ用のコントラストを得やすくし、ストロボ調光だけでなくＡＦ動作も行なうので、従来のストロボ撮影では、「シャッター半押し、；ＡＦ補助光などによるＡＦ動作」→「シャッター全押し；ストロボ発光による調光」→「撮影」といった手順であったものが、本発明により、「シャッター全押し；ストロボ発光によるＡＦ＆調光」→「撮影」、というように、一度のシャッター操作でストロボ撮影を行なうことができるようになることから、撮影までのタイムラグを短くすることができる。また、ストロボのプリ発光によるＡＦ補助光で調光も行うので、ＡＦ補助光の発光と調光用のプリ発行を別にする場合に比べてストロボ発光による電力の消耗を抑制できる。

また、従来のＡＦ補助光はＬＥＤ投光のようにピンポイントであったため被写体中心のスポットＡＦ以外は効果が薄かったが、本発明により、ストロボプリ発光を利用することで、広い画角でＡＦ補助光を照射できるので、マルチＡＦ時やスポットで位置指定する場合にも有意な効果がある。

なお、上記図４のフローチャートではステップＳ４でシャッターキー８を全押しすることにより、「ストロボ発光によるＡＦ＆調光」→「撮影」、というように、一度のシャッター操作でストロボ撮影を行なうように構成したが、ステップＳ４ではシャッターキー８を半押しして、「ストロボ発光によるＡＦ＆調光」を行ってからシャッターキー８を全押しして撮影指示を出して、その撮影指示により、「ストロボ発光によるプリ発光」を行い、その後「本発光」を行なうように構成してもよい。このように構成する場合、ストロボには特に発光放電管ではなくＬＥＤを用いることによって、ストロボ発光によるＡＦ＆調光とストロボ発光によるプリ発光をスムーズに行なうことが出来る。これにより、ＡＦした状態が適当であるか否か、撮影者が確認した後に撮影することが出来るので、よりＡＦが適当な撮影をすることが出来る。
また上記の例では、フラッシュとＡＦ補助光とを同じ発光部より発光するように構成しているが、このようではなくとも良く、フラッシュ用の発光部とＡＦ補助光用の発光部を分けて設置しても良い。このような構成を許容することで、設計の自由度が向上する。
また、フラッシュの調光用のプリ発光と、ＡＦ補助光を兼用しているが、別々に行なっても良い。このような構成を許容することで、やはり設計の自由度が向上する。
また、ＡＦを完了した時の発光パターンを例えば保存メモリ２８に記憶しておいて、次回ＡＦを実行する時に、ＡＦが成功した発光パターンを優先的に使用するように構成しても良くまた、前回ＡＦが成功した発光パターンを記憶しておくだけでなく、ＡＦが成功したパターンを経時的に記憶しておいて、記憶の中で一番成功確立の高い発光パターンより優先的に使用してＡＦを行なうように構成しても良い。このように構成することで、より素早くより確実なＡＦを行なうことが出来る。

（実施形態１）
図５は本実施形態に基づくデジタルカメラの発光パターンの設定およびＡＦ補助光の発光制御動作を示すフローチャートであり、図４のフローチャートのステップＳ６の詳細フローチャート（ＡＦ補助光発光制御手段）に相当する。

図５で、図４のステップＳ４でシャッターキー８が全押しされると、制御部２２は、ＲＯＭ等のメモリに格納されているプリ発光用パターンデータを取り出して制御信号と共にストロボ発光窓液晶駆動部３３に送り、ストロボ発光窓１の透過型液晶を駆動してコントラストパターンをストロボ発光窓１に表示させ（ステップＳ６−１）、更に、ストロボ駆動部３１に駆動制御信号を送ってストロボ発光部３２を所定の光量で所定時間間隔で発光させてストロボ発光窓１に表示されているコントラストパターンを被写体に照射し、カラープロセス回路１８からの輝度信号から被写体の光量を検出して検出値を基にストロボの調光を行う（ステップＳ６−２）。

次に、制御部２２はプリ発光によるＡＦ補助光の発光が所定回数（例えば、３回）行われたか否かを調べ、所定回数行われた場合はステップＳ６−４に進み、そうでない場合はステップＳ６−２に戻る（ステップＳ６−３）。

ＡＦ補助光の発光が所定回数行われた場合は、制御部２２はストロボ発光窓液晶駆動部３３に制御信号を送ってストロボ発光窓１に表示されているコントラストパターンを消去してステップＳ７に進む（ステップＳ６−４）。

具体的には、例えば、コントラストパターンを「Ａ」とし、３回ずつ繰り返すとすると、「Ａ」、「Ａ」、「Ａ」と３回繰り返してパターン「Ａ」によるＡＦ補助光を照射したのちステップＳ６−４を経てステップ７で合焦することとなる。

上記図５のフローチャートに示した動作により、シャッターキー８を全押しするだけでデジタルカメラ１００は同じコントラストパターン（ＡＦ補助光）を所定回数繰り返して被写体に照射するので、コントラストパターンを基に被写体とカメラの距離を取得（測距）して焦点検出を行いピントを合わせると共にストロボの調光を行うことができる。
＜変形例＞
上記実施形態では、同じコントラストパターンのＡＦ補助光を所定回数発光するようにしたが、異なるコントラストパターンのＡＦ補助光を順次発光するようにしてもよい。
図６は本変形例に基づくデジタルカメラの発光パターンの設定およびＡＦ補助光の発光制御動作を示すフローチャートである。なお、図６の例ではＲＯＭ等のメモリに異なるパターンのプリ発光用パターンデータが所定数（例えば、３パターン）格納されているものとする。

図６で、図４のステップＳ４でシャッターキー８が全押しされると、制御部２２は、ＲＯＭ等のメモリから取り出されたプリ発光用パターンデータを制御信号と共にストロボ発光窓液晶駆動部３３に送り、ストロボ発光窓１の透過型液晶を駆動してコントラストパターンをストロボ発光窓１に表示させ（ステップＳ６−１）、更に、ストロボ駆動部３１に駆動制御信号を送ってストロボ発光部３２を所定の光量で所定時間間隔で発光させてストロボ発光窓１に表示されているコントラストパターンを被写体に照射し、カラープロセス回路１８からの輝度信号から被写体の光量を検出して検出値を基にストロボの調光を行う（ステップＳ６−２）。

次に、制御部２２は次にストロボ発光窓１に設定／表示させる変更パターン（プリ発光用パターンデータ）がＲＯＭ等のメモリにまだあるか否かを調べ、ある場合はステップＳ６−５に進み、変更パターンが終わった場合にはステップＳ６−４に進む（ステップＳ６−３）。

変更パターンが終わった場合には、制御部２２はストロボ発光窓液晶駆動部３３に制御信号を送ってストロボ発光窓１に表示されているコントラストパターンを消去してステップＳ７に進む（ステップＳ６−４）。

変更パターン（プリ発光用パターンデータ）がＲＯＭ等のメモリにまだある場合はＲＯＭ等のメモリに格納されている次のパターン（プリ発光用パターンデータ）をコントラストパターンとして設定し、ステップＳ６−１に戻る（ステップＳ６−５）。

具体的には、例えば、コントラストパターンを「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」の３つとすると、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」の順にパターン「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」によるＡＦ補助光を照射したのちステップＳ６−４を経てステップ７で合焦することとなる。

上記図６のフローチャートに示した動作により、シャッターキー８を全押しするだけでデジタルカメラ１００は異なるコントラストパターン（ＡＦ補助光）を１つずつ順次被写体に照射して被写体とカメラの距離を取得（測距）して焦点検出を行いピントを合わせると共にストロボの調光を行うことができる。なので、ＡＦを行なうのにコントラストパターンが適当でなかった場合にも、コントラストパターンを変更させながらＡＦを行なっているので、問題なくＡＦを行なうことが出来る。

（実施形態２）
上記実施形態１では同じコントラストパターンのＡＦ補助光を所定回数発光するようにし、その変形例では異なるコントラストパターンのＡＦ補助光を循環的に発光するようにしたが、被写体に照射したコントラストパターンがＡＦ用として適切であったか否かによってＡＦ補助光のパターンを切替えるようにしてもよい。

図７は本実施形態に基づくデジタルカメラの発光パターンの設定およびＡＦ補助光の発光制御動作を示すフローチャートである。なお、図７の例では、ＲＯＭ等のメモリに異なるパターンのプリ発光用パターンデータが所定数（例えば、３パターン）格納されているものとし、図８の例では９パターン格納されているものとする。

図７で、図４のステップＳ４でシャッターキー８が全押しされると、制御部２２は、ＲＯＭ等のメモリに格納されているプリ発光用パターンデータを取り出して制御信号と共にストロボ発光窓液晶駆動部３３に送り、ストロボ発光窓１の透過型液晶を駆動してコントラストパターンをストロボ発光窓１に表示させ（ステップＳ６−１）、更に、ストロボ駆動部３１に駆動制御信号を送ってストロボ発光部３２を所定の光量で所定時間間隔で発光させてストロボ発光窓１に表示されているコントラストパターンを被写体に照射し、カラープロセス回路１８からの輝度信号から被写体の光量を検出して検出値を基にストロボの調光を行う（ステップＳ６−２）。

次に、制御部２２はプリ発光によるＡＦ補助光の発光が所定回数（例えば、３回）行われたか否かを調べ、所定回数行われた場合はステップＳ６−４に進み、そうでない場合はステップＳ６−２に戻る（ステップＳ６−３）。

ＡＦ補助光の発光が所定回数行われた場合は、制御部２２は被写体に照射したコントラストパターンがＡＦ用として適切であったか否かを判定し、適切な場合はステップＳ６−５に進み、そうでない場合はステップＳ６−６に進む（ステップＳ６−４）。被写体に照射したコントラストパターンがＡＦ用として適切であったか否かは、例えば、コントラストパターンを照射した被写体から得るコントラストデータ（高周波成分）がＡＦ用として適切であるか否かによって判定することができる。

コントラストパターンがＡＦ用として適切であった場合は、制御部２２はストロボ発光窓液晶駆動部３３に制御信号を送ってストロボ発光窓１に表示されているコントラストパターンを消去してステップＳ７に進む（ステップＳ６−５）。

コントラストパターンがＡＦ用として適切でなかった場合は、制御部２２はＲＯＭ等のメモリに格納されている次のパターン（プリ発光用パターンデータ）をコントラストパターンとして設定し、ステップＳ６−１に戻る（ステップＳ６−６）。

具体的には、例えば、コントラストパターンを「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」の３つとし、３回ずつ同じパターンを繰り返すとすると、「Ａ」、「Ａ」、「Ａ」と３回繰り返してパターン「Ａ」によるＡＦ補助光を照射したのち、パターン「Ａ」がＡＦ用として適切かどうかを判定し、適切でなかった場合は「Ｂ」、「Ｂ」、「Ｂ」と３回繰り返してパターン「Ｂ」によるＡＦ補助光を照射したのち、パターン「Ｂ」がＡＦ用として適切かどうかを判定し、適切でなかった場合は「Ｃ」、「Ｃ」、「Ｃ」と３回繰り返してパターン「Ｃ」によるＡＦ補助光を照射したのち、パターン「Ｃ」がＡＦ用として適切かどうかを判定する動作を循環的に繰り返し、ＡＦ用として適切なパターンが照射された場合に、ステップＳ６−５を経てステップ７で合焦することとなる。

上記図７のフローチャートに示した動作により、シャッターキー８を全押しするだけでデジタルカメラ１００は同じコントラストパターン（ＡＦ補助光）を所定回数繰り返して被写体に照射するがコントラストパターンがＡＦ用として適切でなかった場合には次のコントラストパターンの照射を所定回数繰り返す動作を循環的に繰り返すので、あるパターンではＡＦ用として不適切であっても別のパターンで合焦できる。

＜変形例＞
上記実施形態１では同じコントラストパターンのＡＦ補助光を所定回数発光するようにして被写体に照射したコントラストパターンがＡＦ用として適切であったか否かによってＡＦ補助光のパターンを切替えるようにしたが、異なるコントラストパターンのＡＦ補助光を循環的に発光させて被写体に照射したコントラストパターンがＡＦ用として適切であったか否かによってＡＦ補助光のパターンを切替えるようにしてもよい。

図８は本変形例に係わるデジタルカメラの発光パターンの設定およびＡＦ補助光の発光制御動作の説明図である。説明上、コントラストパターンを「１」〜「９」の９パターンとする。
図８で、図４のステップＳ４でシャッターキー８が全押しされると、ステップＳ６−１ではＲＯＭ等のメモリに格納されているプリ発光用パターンデータ「１」〜「３」を順次取り出して制御信号と共にストロボ発光窓液晶駆動部３３に送り、ストロボ発光窓１の透過型液晶を駆動してコントラストパターン「１」〜「３」を順次ストロボ発光窓１に表示させてからパターン「１」〜「３」によるＡＦ補助光を照射したのち、パターン「１」〜「３」がＡＦ用として適切かどうかを判定し、適切でなかった場合はステップＳ６−２で同様の動作で「４」〜「６」によるＡＦ補助光を照射したのちパターン「４」〜「６」がＡＦ用として適切かどうかを判定し、適切でなかった場合はステップＳ６−３で同様の動作でパターン「７」〜「９」によるＡＦ補助光を照射したのち、パターン「７」〜「９」がＡＦ用として適切かどうかを判定し、適切でなかった場合はステップＳ６−１に戻る動作を繰り返す。また、パターン「１」〜「３」によるＡＦ補助光、パターン「４」〜「６」によるＡＦ補助光、パターン「７」〜「９」によるＡＦ補助光のいずれかがＡＦ用として適切な場合はステップＳ７に進む。

上記図８のフローチャートに示した動作により、シャッターキー８を全押しするだけでデジタルカメラ１００は異なるコントラストパターン（ＡＦ補助光）を順次被写体に照射するがコントラストパターンがＡＦ用として適切でなかった場合には次のコントラストパターンを照射する動作を循環的に繰り返すので、あるパターンではＡＦ用として不適切であっても別のパターンで合焦できる。

（実施形態３）
図９は、実施形態３〜５に係わる撮像装置の一実施例であるデジタルカメラ１２０、１３０の電子回路構成の一実施例を示す図である。なお、デジタルカメラ１２０、１３０の外観は図１に示したデジタルカメラの正面に複数の投光ＬＥＤを配設してなる（図１０、図１６参照）。

図９で、デジタルカメラ１２０（または１３０）の電子回路構成は図１に示したデジタルカメラの電子回路構成のうち、ストロボ液晶駆動部３３を図示のマルチ発光制御部３４で置き換えたものであり、他の構成部分（レンズ光学系１２〜ストロボ発光部３２）の機能と構成は図２の場合と同様である。
マルチ発光制御部３４は、シャッターキー８が半押しされると、デジタルカメラ１２０の正面側に設けられている複数の投光ＬＥＤ（マルチＬＥＤ）を同時または所定の順序で発光させ、ＡＦ補助光として被写体に照射させる。

図１０は本実施形態に係わるオートフォーカス補助光発光方法の説明図である。図１０で、符号１２０はデジタルカメラ、符号２は撮像レンズ、符号５はストロボ発光窓、符号８はシャッターキー、符号９は電源ボタン、符号１２１−１〜１２１−３はＲ、Ｇ、Ｂのパターン光をそれぞれ発光する投光ＬＥＤ、符号１２２−１〜１２２−３は投光ＬＥＤ１２１−１〜１２１−３から投光されるＲ、Ｇ、Ｂのパターン光を示す。また本実施例に係わるデジタルカメラのストロボ撮影時の概略動作は図４のフローチャートに示した動作と同様とする。

本実施形態ではデジタルカメラ１２０の本体前面に図１０に示すようにＲ、Ｇ、Ｂのパターン光を発する投光ＬＥＤ１２２−１、１２２−２、１２２−３を設け、ＡＦ動作中にＲ、Ｇ、Ｂの投光ＬＥＤ１２２−１、１２２−２、１２２−３を同時または順番（異なるタイミング）で発光させ、Ｒ、Ｇ、Ｂパターン光を投光させる。また、それぞれ同一のパターン光を発するＲ、Ｇ、Ｂの投光ＬＥＤ１２２−１、１２２−２、１２２−３を異なるタイミングで発光させるようにしてもよい。
なお、Ｒ，Ｇ，Ｂよりの光にパターンを付する為に、投光ＬＥＤの前面にパターン形成装置（ここでは透過型液晶）が設置されており、このパターン形成装置を駆動して所定のパターンを形成させた上でＬＥＤを駆動させ投光することにより、所定のパターンを持った光を投光することが出来る。
また、ここでは、投光にパターンを付する為にパターン形成装置を用いているが、このようでなくとも良く、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ各光源を複数の小発光部（例えばＬＥＤ）で構成して、その小発光部のＯＮ／ＯＦＦ制御によりパターンを形成するように構成しても良い。このような構成を許容することで、設計の自由度が向上する。

図１１において、図４のステップＳ４でシャッターキー８が全押しされると、制御部２２は、ＲＯＭ等のメモリに格納されているプリ発光用パターンデータを取り出して制御信号と共にマルチ発光制御部３４に制御信号を送って、Ｒ、Ｇ、Ｂの投光ＬＥＤ１２２−１、１２２−２、１２２−３の透過型液晶を駆動してコントラストパターンを各投光ＬＥＤに設定してそれらの発光窓に表示させ（ステップＳ６−１）、更に、マルチ発光制御部３４に駆動制御信号を送って投光ＬＥＤを所定の光量で所定時間間隔で発光させてＲ、Ｇ、Ｂのコントラストパターンを被写体に照射し、カラープロセス回路１８からの輝度信号から被写体の光量を検出して検出値を基にストロボの調光を行う（ステップＳ６−２）。

次に、制御部２２は被写体に照射したコントラストパターンがＡＦ用として適切であったか否かを判定し、適切な場合はステップＳ６−４に進み、そうでない場合はステップＳ６−１に戻る（ステップＳ６−３）。

被写体に照射したコントラストパターンがＡＦ用として適切であった場合は、制御部２２はストロボ発光窓液晶駆動部３３に制御信号を送ってストロボ発光窓１に表示されているコントラストパターンを消去して図４のステップＳ７に進む（ステップＳ６−４）。

具体的には、図１２の説明図に示すように、ステップＳ６−２でＲの投光ＬＥＤ１２２−１のコントラストパターンを「１」、Ｇの投光ＬＥＤ１２２−２のコントラストパターンを「２」、Ｂの投光ＬＥＤ１２２−３のコントラストパターンを「３」としてそれぞれＡＦ補助光を発光してからステップＳ６−３で被写体に照射したコントラストパターンがＡＦ用として適切であったか否かを判定し、適切であった場合はＳ６−４の経路を経てステップＳ７でＡＦ動作を行ない、適切でなかった場合は上記ステップＳ６−２のＡＦ補助光発光動作を循環的に繰り返す。

上記図１１のフローチャートおよび図１２の説明図に示した動作により、被写体の反射率や形状や模様などにより単一光ではＡＦに適切なコントラストデータを取得し難くて合焦不可となるような場合でも、色彩や発光パターンの異なる複数のＬＥＤが同時若しくは所定の順序で発光することでコントラストデータがより取得しやすくなる。

＜変形例１＞
上記図１１のフローチャートおよび図１２の説明図ではＲ、Ｇ、Ｂの投光ＬＥＤごとに形成されるコントラストパターンを変更することなく繰り返して被写体に照射するようにしたが、Ｒ、Ｇ、Ｂの投光ＬＥＤごとに形成されるコントラストパターンを変更することなく繰り返して被写体に照射するようにしたが照射したコントラストパターンがＡＦ用として適切でなかった場合はＲ、Ｇ、Ｂの投光ＬＥＤごとにコントラストパターンをそれぞれ変更して照射するようにしてもよい。なお、この例ではパターンを９個としたが９個に限定されない。また、繰り返しのサイクルを３としたが３に限定されない。

具体的には、図１３の説明図に示すように、ステップＳ６−２でＲの投光ＬＥＤ１２２−１のコントラストパターンを「１」、Ｇの投光ＬＥＤ１２２−２のコントラストパターンを「２」、Ｂの投光ＬＥＤ１２２−３のコントラストパターンを「３」としてそれぞれＡＦ補助光を発光してからステップＳ６−３でコントラストパターンがＡＦ用として適切であったか否かを判定し、適切でなかった場合はＬＥＤ１２２−１のコントラストパターンを「４」、Ｇの投光ＬＥＤ１２２−２のコントラストパターンを「５」、Ｂの投光ＬＥＤ１２２−３のコントラストパターンを「６」に変更してからステップＳ６−３でコントラストパターンがＡＦ用として適切であったか否かを判定し、適切でなかった場合はステップＳ６−３で更にＬＥＤ１２２−１のコントラストパターンを「７」、Ｇの投光ＬＥＤ１２２−２のコントラストパターンを「８」、Ｂの投光ＬＥＤ１２２−３のコントラストパターンを「９」に変更してからステップＳ６−３で被写体に照射したコントラストパターンがＡＦ用として適切であったか否かを判定し、適切でなかった場合はステップＳ６−１に戻る動作を循環的に繰り返す。また、コントラストパターンがＡＦ用として適切であった場合はＳ６−４の経路を経てステップＳ７でＡＦ動作を行なう。

このように、Ｒ、Ｇ、Ｂの投光ＬＥＤのコントラストパターンを順次変更してＡＦ補助光を照射することにより、あるパターンではＡＦ用として不適切であっても別のパターンで合焦できる。

＜変形例２＞
上記図１１〜図１３に示した例では、Ｒ、Ｇ、Ｂの投光ＬＥＤごとに形成されるコントラストパターンを被写体に１回照射してからコントラストパターンがＡＦ用として適切であったか否かを判定するようにしたが、Ｒ、Ｇ、Ｂの投光ＬＥＤごとに形成されるコントラストパターンを複数回照射してからコントラストパターンがＡＦ用として適切であったか否かを判定するようにしてもよい。なお、この例ではパターンを９個としたが９個に限定されない。また、繰り返しのサイクルを３としたが３に限定されない。

具体的には、図１４の説明図に示すように、ステップＳ６−２でＲの投光ＬＥＤ１２２−１のコントラストパターンを「１」、Ｇの投光ＬＥＤ１２２−２のコントラストパターンを「２」、Ｂの投光ＬＥＤ１２２−３のコントラストパターンを「３」としてそれぞれ被写体に照射し、更に、ＬＥＤ１２２−１のコントラストパターンを「４」、Ｇの投光ＬＥＤ１２２−２のコントラストパターンを「５」、Ｂの投光ＬＥＤ１２２−３のコントラストパターンを「６」に変更して被写体に照射してから、ステップＳ６−３で被写体に照射したコントラストパターンがＡＦ用として適切であったか否かを判定し、適切でなかった場合は、ステップＳ６−３でそのままのコントラストパターンで各投光ＬＥＤから被写体に照射し、更に、Ｒの投光ＬＥＤ１２２−１のコントラストパターンを「７」、Ｇの投光ＬＥＤ１２２−２のコントラストパターンを「８」、Ｂの投光ＬＥＤ１２２−３のコントラストパターンを「９」に変更して被写体に照射してから、ステップＳ６−３で被写体に照射したコントラストパターンがＡＦ用として適切であったか否かを判定し、適切でなかった場合は、ステップＳ６−３でそのままのコントラストパターンで各投光ＬＥＤから被写体に照射し、更に、Ｒの投光ＬＥＤ１２２−１のコントラストパターンを「１」、Ｇの投光ＬＥＤ１２２−２のコントラストパターンを「２」、Ｂの投光ＬＥＤ１２２−３のコントラストパターンを「３」に変更して被写体に照射し、ステップＳ６−３で被写体に照射したコントラストパターンがＡＦ用として適切であったか否かを判定し、適切でなかった場合はステップＳ６−１に戻る動作を循環的に繰り返す。また、コントラストパターンがＡＦ用として適切であった場合はＳ６−４の経路を経てステップＳ７でＡＦ動作を行なう。

このように、Ｒ、Ｇ、Ｂの投光ＬＥＤのコントラストパターンを順次変更してＡＦ補助光を照射することにより、あるパターンではＡＦ用として不適切であっても別のパターンで合焦できる。また、コントラストパターンがＡＦ用として適切であったか否かの判定前に複数のパターンを照射するので、ＡＦ用として適切なパターンを得て合焦させるチャンスが早くなる。

（実施形態４）
図１５は本実施形態に係わるオートフォーカス補助光発光方法の説明図であり、図１５（ａ）は正面、図１５（ｂ）は背面を示す。図１５で、符号１３０はデジタルカメラ、符号２は撮像レンズ、符号３はモードダイアル、符号５はストロボ発光窓、符号６−１はカーソルキー、符号６−２はＳＥＴキー、符号８はシャッターキー、符号９は電源ボタン、符号１３は複数のＬＥＤを２次元配列したマルチ投光ＬＥＤ、符号１５は液晶モニタ画面４に表示されるＡＦ補助光照射範囲、符号１４はＡＦ補助光照射範囲１５に表示されるＡＦ枠を示す。

本実施形態ではデジタルカメラ１３０の本体前面に図１５に示すように複数の投光ＬＥＤを２次元配列したマルチマルチ投光ＬＥＤ１３を設け、マルチＡＦ時にマルチ投光ＬＥＤ１３中の各ＬＥＤを同時に発光させる。

図１６は本実施形態に係わるデジタルカメラ１３０のストロボ撮影時の概略動作例を示すフローチャートであり、このフローチャートはデジタルカメラ１３０のコンピュータに本発明のオートフォーカス補助機能を実現させるためのプログラムを説明するためのものである。以下に示す処理は基本的に制御部２２が予めフラッシュメモリ等のプログラム格納メモリに記憶されたプログラムに従って実行する例で説明するが、全ての機能をプログラム格納メモリに格納する必要はなく、必要に応じて、その一部若しくは全部をネットワークを介して受信して実現するようにしてもよい。以下、図１５〜図１８に基いて説明する。
なお、ここでは前記したようなＬＣＤ等のパターン形成装置ではなく、複数の小発光部のＯＮ／ＯＦＦでもってパターンを形成するように構成しているが、このようでなくとも良く、やはりパターン形成装置でもって発光パターンを形成するように構成しても良い。
また例えば、小発光部である各ＬＥＤの前面にそれぞれパターン形成装置を有して、より細かなパターンを形成可能に構成しても構わない。このように構成することで、より確実性の高いＡＦを行うことが出来る。

図１６において、電源オンで撮影モードが選択されると、制御部２２は撮影条件等の初期設定を行い（ステップＴ１）、その時点のズーム値に対応した焦点距離でスルー画像用のＡＥ処理を実行しカラープロセス回路１８でＣＣＤ１３から画像データを得ると共にホワイトバランス（ＡＷＢ）処理を施した上でＤＭＡコントローラ１９及びＤＲＡＭインターフェイス（Ｉ／Ｆ）２０を介してＤＲＡＭ２１へのＤＭＡ転送を開始し、ＶＲＡＭ２４をＣＣＤ１３からの画像データを間引いたビデオスルー画像データで書き換えて表示部２６の液晶モニタ画面４へのスルー画像表示を行う。また、図示しないがズーム操作に基づく指示があるズーム処理を行ってズームレンズ１２−１を指定された位置に移動させる（ステップＴ２）。

制御部２２はカラープロセス回路１８からの輝度信号から被写体の輝度を取得して所定値と比較し、ストロボ発光の要否を調べ、ストロボ発光が必要な場合はステップＴ４に進み、そうでない場合は通常の撮影処理（図示せず）に進む（ステップＴ３）。

制御部２２はキー入力部３０からの信号を基にシャッターキー８の半押し操作があったか否かを調べ、半押し操作があった場合はシャッターキー８をロックしてステップＴ５に進み、そうでない場合はステップＴ２に戻る（ステップＴ４）。また、制御部２２は制御信号をマルチ発光制御部３４に送り、マルチ投光ＬＥＤ１３中の各ＬＥＤを同時に発光させて被写体を照射させ（ステップＴ５）、カラープロセス回路１８からの輝度信号から被写体の光量を検出して検出値を基にストロボの調光を行う（ステップＴ６）。

次に、制御部２２はマルチ投光ＬＥＤ１３の発光により被写体に照射した各パターン（ＡＦＡＦ補助光）を基に被写体上の複数の合焦位置とカメラの距離を取得（測距）して複数の合焦位置について焦点検出を行い、そのうちの所望の合焦位置にピントを合わせる（つまり、マルチＡＦを行う）と共に、シャッターキー８の半押し時に取り込んだスルー画像データに基づく本撮影用のＡＥ処理及び自動ホワイトバランス（ＡＷＢ）処理を行い、ステップＴ８に進む。なお、この間もマルチＡＦ処理が終わるまでＶＲＡＭ２４をＣＣＤ１３からの画像データを間引いたスルー画像データで書き換えて表示部２６の液晶モニタ画面４にスルー画像を表示する（ステップＴ７）。

制御部２２はマルチＡＦ処理等が終了したか否かを調べ、マルチＡＦ処理等が終了した場合はステップＴ９に進み、終了していない場合はステップＴ７に戻る（ステップＴ８）。

制御部２２はシャッターキー８のロック状態を解除して操作可能としてから、キー入力部３０からの信号を基にシャッターキー８の全押し操作があったか否かを調べ、全押し操作があった場合はＴ１０に進む（ステップＴ９）。

シャッターキー８が全押しされると、制御部２２はストロボ駆動部３１に駆動制御信号を送ってストロボ発光部３２を本発光させ（ステップＴ１０）、その時点で直ちにＣＣＤ１３からのＤＲＡＭ２１への経路を停止してスルー画像取得時とは異なる本撮影時のＣＣＤ駆動方式への切換えを実行して取込んだ画像データに画像圧縮処理を施した後、この圧縮画像データ（画像ファイル）を保存メモリ２８に記録して１フレーム分の画像の撮影を終了する（ステップＴ１１）。

上記図１６のフローチャートに示した動作により、マルチＡＦ時にマルチ投光ＬＥＤの各々のＬＥＤが同時に発光するので、全てのＡＦ枠内においてＡＦ補助光を用いたＡＦが可能となる。

＜変形例＞
上記図１５の説明図および図１６のフローチャートではマルチＡＦ時を例としたが、複数のＡＦ枠のうちの一つを選んで合焦させる場合に、マルチ投光ＬＥＤ１３のうちそのＡＦ枠に対応したＬＥＤを発光させるようにしてもよい。

図１７は本変形例に係わるオートフォーカス補助光発光方法の説明図であり、図１７（ａ）は正面、図１７（ｂ）は背面を示す。図１７で、符号１３０はデジタルカメラ、符号５はストロボ発光窓、符号１３は複数のＬＥＤを２次元配列したマルチ投光ＬＥＤ、符号１３−３は選択されたＡＦ枠１４−３に対応する投光ＬＥＤ、符号１５−３は選択されたＡＦ枠にかかわるＡＦ補助光照射範囲、符号１５−３は選択されたＡＦ枠を示す。

図１８は本実施形態に係わるデジタルカメラ１００のストロボ撮影時の概略動作例を示すフローチャートである。以下、図９、図１７、および図１８に基いて説明する。なお、図１９でステップＴ１〜Ｔ３とステップＴ９〜Ｔ１１の動作は図１６のフローチャートに示した動作と同様である。

図１８において、ステップＴ３の後段または前段でユーザがキー１０を押すと選択メニューが表示され、更にマルチＡＦ枠選択メニューを選択するとスルー画像上にマルチＡＦ枠が表示され、ユーザはカーソル操作により所望のＡＦ枠を選択することができるので、制御部２２はキー入力部３０からの信号をもとにどのＡＦ枠が選択されたかを調べる（ステップＴ４−１）。

次に、制御部２２はキー入力部３０からの信号を基にシャッターキー８の半押し操作があったか否かを調べ、半押し操作があった場合はシャッターキー８をロックしてステップＴ５に進み、そうでない場合はステップＴ２に戻る（ステップＴ４−２）。

上記ステップＴ４−２でシャッターキー８が半押しされると、制御部２２は制御信号をマルチ発光制御部３４に送り、マルチ投光ＬＥＤ１３中のＬＥＤのうち、上記ステップＴ４−１で選択されたＡＦ枠に対応するＬＥＤを発光させて被写体の対応する部分を照射させ（ステップＴ５）、カラープロセス回路１８からの輝度信号から被写体の光量を検出して検出値を基にストロボの調光を行う（ステップＴ６）。

次に、制御部２２は選択されたＡＦ枠に対応するＬＥＤの発光により被写体に照射した各パターン（ＡＦ補助光）を基に被写体上の指定された合焦位置とカメラの距離を取得（測距）して焦点検出を行い、ピントを合わせる（つまり、指定された合焦位置でのＡＦを行う）と共に、シャッターキー８の半押し時に取り込んだスルー画像データに基づく本撮影用のＡＥ処理及び自動ホワイトバランス（ＡＷＢ）処理を行い、ステップＴ８に進む。なお、この間もＡＦ処理が終わるまでＶＲＡＭ２４をＣＣＤ１３からの画像データを間引いたスルー画像データで書き換えて表示部２６の液晶モニタ画面４にスルー画像を表示する（ステップＴ７）。

制御部２２はＡＦ処理等が終了したか否かを調べ、ＡＦ処理等が終了した場合はステップＴ９に進み、終了していない場合はステップＴ７に戻る（ステップＴ８）。

上記図１８のフローチャートに示した動作により、ＡＦ時にマルチ投光ＬＥＤのうち選択されたＡＦ枠に対応するＬＥＤが発光するので、選択指定したＡＦ枠内においてＡＦ補助光を用いたＡＦが可能となる。

また、マルチＡＦ時に限らず、ＡＦ枠を移動させる（フリーＡＦ）ようにしてもよく、ＡＦ枠を移動させたとき（フリーＡＦ時）にも移動先のＡＦ枠に対応するＬＥＤが発光するので、ＡＦ補助光を用いたＡＦが可能となる。

また、デジタルカメラ１００、１２０、１３０の保存メモリに、ＡＦが成功したコントラストパターンを記憶する領域を確保し、上記各実施形態において、ＡＦが成功した場合そのＡＦ補助光を形成したパターンデータを記憶しておき、次回撮影時に、制御部２２は優先的に記憶領域に記憶されているパターンデータを用いてＡＦ補助光の照射を行うようにしてもよい。このように構成すれば次回撮影におけるＡＦ成功の可能性が高く、また、ストロボ等の発光手段の消費電力を節約できる。

上記各実施形態において記載した手法は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、例えば、フラッシュメモリやハードディスク、あるいは着脱可能なメモリーカード等の記録媒体に書き込んで各種装置に適用したり、そのプログラム自体をネットワーク等の伝送媒体により伝送して各装置に適用することも可能である。各種装置のコンピュータは記録媒体に記録されたプログラムあるいは伝送媒体を介して提供されたプログラムを読み込み、このプログラムによって動作が制御されることにより、各処理を実行して本手法を実現する。

また、上記各実施形態では撮像装置としてデジタルカメラを例としたが、本発明を適用可能な撮像装置はデジタルカメラに限定されるものではなく、種々の変形実施が可能であることはいうまでもない。例えば撮像装置という用語は、デジタルカメラやカメラ付き携帯電話機のほか、撮像部を有する情報機器などにも適用し得るものである。

本発明は上記各実施形態や変形例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその主旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示されている全構成要素の中からいくつかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

実施形態１〜３に係わる撮像装置の一実施例としてのデジタルカメラの外観構成の一例を示す図である。 図１のデジタルカメラの回路構成の一実施例を示すブロック図である。 オートフォーカスＡＦ補助光発光方法の説明図である。 本発明に係わるデジタルカメラのストロボ撮影時の概略動作例を示すフローチャートである。 実施形態１に係わるデジタルカメラの発光パターンの設定およびＡＦ補助光の発光制御動作を示すフローチャートである。 実施形態１の変形例に係わるデジタルカメラの発光パターンの設定およびＡＦ補助光の発光制御動作を示すフローチャートである。実施形態２に係わるデジタルカメラのストロボ撮影時の概略動作例を示すフローチャートである。 実施形態２に係わるデジタルカメラの発光パターンの設定およびＡＦ補助光の発光制御動作を示すフローチャートである。 実施形態２の変形例に係わるデジタルカメラの発光パターンの設定およびＡＦ補助光の発光制御動作の説明図である。 実施形態３、４に係わる撮像装置の一実施例としてのデジタルカメラの回路構成の一実施例を示すブロック図である。 実施形態３に係わるオートフォーカス補助光発光方法の説明図である。 実施形態３に係わるデジタルカメラの発光パターンの設定およびＡＦ補助光の発光制御動作を示すフローチャートである。 実施形態３に係わるデジタルカメラの発光パターンの設定およびＡＦ補助光の発光制御動作の説明図である。 実施形態３の変形例１に係わるデジタルカメラの発光パターンの設定およびＡＦ補助光の発光制御動作の説明図である。 実施形態３の変形例２に係わるデジタルカメラの発光パターンの設定およびＡＦ補助光の発光制御動作の説明図である。 実施形態４に係わるオートフォーカス補助光発光方法の説明図である。 実施形態４に係わるデジタルカメラのストロボ撮影時の概略動作例を示すフローチャートである。 実施形態４の変形例に係わるオートフォーカス補助光発光方法の説明図である。 実施形態４の変形例に係わるデジタルカメラのストロボ撮影時の概略動作例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ストロボ発光窓
８ シャッターキー
１１−１ ＡＦ駆動部
１２−２ オートフォーカスレンズ
１３ マルチ投光ＬＥＤ
１５ ＡＦ枠
２２、５０ 制御部
２８ 保存メモリ
３１、６３ ストロボ駆動部
３２、６４ ストロボ発光部
３３、６５ ストロボ窓液晶駆動部
１００、１２０、１３０ デジタルカメラ
１２１−１〜１２１−３ 投光ＬＥＤ
５００、６００ カメラ付携帯電話機

Claims (24)

1. オートフォーカスの補助光であるＡＦ補助光を発光する発光手段と、
   前記発光手段により発光される補助光の発光パターンを可変に構成するパターン制御手段と、
   前記発光手段より発光された補助光が被写体に反射した光を測光する測光手段と、
   前記発光手段により補助光を発光させて、前記測光手段によるその補助光の測光結果よりオートフォーカスを行なうＡＦ手段と、
   前記ＡＦ手段によるＡＦの成否を判定するＡＦ成否判定手段と、
   前記ＡＦ成否判定手段により、ＡＦが不成立であると判定された場合に、前記パターン制御手段によるパターンを再設定して、再度ＡＦを試みるＡＦ再実行手段と、
   を有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記ＡＦ手段は、１回のＡＦに際して、前記発光手段による発光とそれに伴う前記測光手段による測光を複数回行なう
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記ＡＦ手段による１回のＡＦにおける前記複数回の発光と測光は、前記パターン制御手段によるパターン変更を行なわずに、１つのパターンで行なわれる
   ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記ＡＦ手段による１回のＡＦにおける前記複数回の発光と測光は、前記パターン制御手段によりパターンを変更しながら行なう
   ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
5. 前記ＡＦ再実行手段によりＡＦを再実行する際に、前記パターン制御手段によりパターンの変更を行なう
   ことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
6. 前記ＡＦ再実行手段によりＡＦを再実行する際に、前記ＡＦ手段による１回のＡＦにおける前記複数回の発光と測光を行なう際に、前記パターン制御手段により行なうパターン変更の組み合わせを変更してＡＦを行なう
   ことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
7. 前記発光手段は、ＲＧＢの３原色別に発光するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
8. 前記パターン制御手段は、前記３原色別に設けられた光源毎に設けられており、その光源毎にパターンを可変に構成する
   ことを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
9. 前記ＡＦ手段によるＡＦの実行毎に、前記パターン制御手段によりパターンを変更せずにＡＦを行なう
   ことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
10. 前記ＡＦ手段によるＡＦの実行毎に、前記パターン制御手段によりパターンを変更してＡＦを行なう
    ことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
11. 前記ＡＦ手段は、１回のＡＦに際して、前記発光手段による発光とそれに伴う前記測光手段による測光を複数回行なうと共に、このＡＦ手段による１回のＡＦにおける前記複数回の発光と測光は、前記パターン制御手段によりパターンを変更しながら行なう
    ことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
12. 前記パターン制御手段は、前記発光部の前面に設置したＬＣＤを制御することにより行い、前記発光パターンはパターンを制御することにより行なうことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
13. 前記パターン制御手段は、前記発光部を構成する複数のＬＥＤの個々のＯＮ／ＯＦＦによりパターンを制御するものである
    ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
14. ＡＦが成就した前記発光パターンを記憶する記憶手段と、次回撮影時に、優先的に前記記憶手段に記憶されているこの発光パターンを用いてＡＦ補助光の照射を行う
    ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
15. 前記発光部は、フラッシュとＡＦ補助光の発光を行なう為に兼用して使用される
    ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
16. 前記ＡＦ補助光と、フラッシュの調光を行なうプリ発光と、を兼用することを特徴とする請求項１５に記載の撮像装置。
17. オートフォーカスの補助光であるＡＦ補助光を発光する発光工程と、
    前記発光工程により発光する補助光の発光パターンを制御するパターン制御工程と、
    前記発光工程により発光する補助光が被写体に反射した光を測光する測光手段と、
    前記測光手段によるその補助光の測光結果よりオートフォーカスを行なうＡＦ工程と、
    前記ＡＦ工程によるＡＦの成否を判定するＡＦ成否判定工程と、
    前記ＡＦ成否判定工程により、ＡＦが不成立であると判定された場合に、前記パターン制御手段によるパターンを再設定して、再度ＡＦを試みるＡＦ再実行工程と、
    を有することを特徴とするオートフォーカス方法。
18. 前記ＡＦ工程は、１回のＡＦに際して、前記発光工程による発光とそれに伴う前記測光工程による測光を複数回行なう
    ことを特徴とする請求項１７に記載のオートフォーカス方法。
19. 前記発光工程は、ＲＧＢの３原色による色別の光源より３原色の補助光を発光する
    ことを特徴とする請求項１７に記載のオートフォーカス方法。
20. 更にＡＦが成就した前記発光パターンを記憶する記憶工程を有し、
    次回撮影時に、優先的に前記記憶工程で記憶したこの発光パターンを用いてＡＦ補助光の照射を行う
    ことを特徴とする請求項１７に記載のオートフォーカス方法。
21. オートフォーカスの補助光であるＡＦ補助光を発光する発光機能と、
    前記発光機能により発光する補助光の発光パターンを制御するパターン制御機能と、
    前記発光機能により発光する補助光が被写体に反射した光を測光する測光機能と、
    前記測光機能によるその補助光の測光結果よりオートフォーカスを行なうＡＦ機能と、
    前記ＡＦ機能によるＡＦの成否を判定するＡＦ成否判定機能と、
    前記ＡＦ成否判定機能により、ＡＦが不成立であると判定された場合に、前記パターン制御機能によりパターンを再設定して、再度ＡＦを試みるＡＦ再実行機能と、
    を実行させることを特徴とするプログラム。
22. 前記ＡＦ機能は、１回のＡＦに際して、前記発光機能による発光とそれに伴う前記測光機能による測光を複数回行なう
    ことを特徴とする請求項２１に記載のプログラム。
23. 前記発光機能は、ＲＧＢの３原色による色別の光源より３原色の補助光として発光させる
    ことを特徴とする請求項２１に記載のプログラム。
24. 更にＡＦが成就した前記発光パターンを記憶する記憶機能を有し、
    次回撮影時に、優先的に前記記憶機能で記憶したこの発光パターンを用いてＡＦ補助光の照射を行う
    ことを特徴とする請求項２１に記載のプログラム。

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