JP4688485B2 - 補助光機能付き撮像装置 - Google Patents

Description

この発明は、補助光機能を有する銀塩カメラ、ディジタルカメラ、携帯情報入力装置等の撮像装置に関する。

従来の自動焦点カメラにおける２段ＳＷタイプのレリーズ操作においては、半押し（１段目）でＡＦ（測距）、ＡＦ結果表示、フォーカシングを行い、全押し（２段目）で露光（シャッタ制御）をするシャッターシーケンスが一般的となっている。また、補助光機能付きのカメラの場合は、半押し時にＡＦ動作と同時に発光させている。しかし、このように半押し時に、ＡＦ動作と同時に発光させた場合、撮られる被写体が人物であると、半押し時に補助光が発光するため、その発光時に撮影されたものと勘違いするという問題があった。特に、補助光をストロボで兼用する場合は、なおさらである。また、これらのカメラでは半押しをする毎に補助光が発光するため、電池寿命を短くする等の問題があった。なお、シャッター動作時に被写体距離を自動的に測定して撮影レンズを合焦位置に駆動する従来技術としては、特許文献１に記載の「自動焦点カメラ」が知られている。また、被写体距離に応じて発光量を調整する従来技術としては、特許文献２に記載の「撮影用照明装置」が知られている。また、補助照明装置の照射により焦点検出を行う技術としては、特許文献３に記載の「自動焦点カメラの補助照明装置」が知られている。また、補助光を被写体に投射する閃光装置を備えた自動焦点カメラとしては、特許文献４に記載の「自動焦点カメラ」が知られている。
実公平７−２２６４８号公報 特開２００２−２０７２３６号公報 特許第２６９１２０６号公報 特許第２７０９３７５号公報

そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、撮影される側における発光についての違和感を解消するとともに、電池寿命が短縮されることのない補助光機能付き撮像装置を提供することを目的とした。

上記課題を解決するために、本発明は、半押しと全押しの２段階操作位置を有する撮影操作部材と、被写体との距離を測定する三角測量又は位相差検出方式に基づく測距手段と、該測距手段の測距結果に基づいて信頼性を判定する信頼性判定手段と、前記測距手段の測距結果に基づいて焦点調節位置を算出する焦点調節位置算出手段と、該焦点調節位置算出手段の算出結果に基づいて焦点調節を行う焦点調節制御手段と、被写体に補助光を照射する補助光照射手段と、露光を行う露光制御手段とを備えた補助光機能付き撮像装置において、補助光が必要か否かを判定する補助光判定手段を備え、前記撮影操作部材が半押し状態時に、前記補助光判定手段による判定を実施し、補助光が必要と判断した場合は、前記補助光照射手段による補助光の照射および前記焦点調節制御手段による焦点調節を実施せずに、前記撮影操作部材の全押し時に、前記補助光照射手段により補助光を照射して、前記測距手段により測距を実施し、測距結果に基づいて前記焦点調節位置算出手段が焦点調節位置を算出し、該焦点調節位置に基づいて前記焦点調節制御手段が焦点調節制御した後、前記露光制御手段が露光を実施することを特徴とする。
ここで、前記補助光照射手段としては、ストロボ、ＬＥＤ、ランプを用いることが可能である。
また、前記補助光判定手段は、前記信頼性判定手段により信頼性が低いと判定された場合に補助光必要と判定することが好ましい。
さらに、前記補助光判定手段は、被写体環境が低輝度である場合に補助光必要と判定することが好ましい。
またさらに、前記補助光判定手段は、被写体環境が逆光状態である場合に補助光必要と判定することが好ましい。
なお、前記撮影操作部材の全押し時に補助光が照射され前記測距手段により測定された測距結果に基づく前記信頼性判定手段の判定により信頼性が低いと判定された場合に、前記焦点調節制御手段は焦点調節位置を固定位置として焦点調節制御を実施することが可能である。ここで、前記固定位置は、常焦点距離位置であることが好ましい。

以上述べたように本発明によれば、撮像操作の半押し時に、補助光が必要と判断された場合は、半押し時に補助光による再測距およびフォーカシング動作を禁止し、全押し時に補助光による再測距およびフォーカシング動作を実施するようにしたことで、半押し時の発光による違和感すなわち撮影されたと勘違いすることが解消されるとともに、半押し時の無駄な発光がなくなった分、電池の寿命が長くなる効果か得られる。

以下、図に基づいて本発明の実施形態を説明する。なお、各図の符号は、同じ部材や同じ処理に関しては、同じ符号を付してある。
図１は本発明をディジタルカメラに適用した場合のディジタルカメラの示す上面図であり、図２は図１のディジタルカメラの正面図であり、図３は図１のディジタルカメラの裏面図であり、図４は図１のディジタルカメラのブロック図である。図１乃至図３において、ディジタルカメラ上面にはレリーズシャッタＳＷ１、モードダイアルＳＷ２、サブＬＣＤ（液晶ディスプレイ）１が配置されている。

ディジタルカメラ正面には、ＳＤカード／電池蓋２、ストロボ発光部３、光学ファインダ４、測距ユニット（外部ＡＦユニット）５、リモコン受光部６、鏡胴ユニット７が配置されている。ディジタルカメラ裏面には、ＡＦ ＬＥＤ８、ストロボＬＥＤ９、ＬＣＤモニタ１０、ズームスイッチ（ワイド）ＳＷ３、ズームスイッチ（遠近）ＳＷ４、セルフタイマ／削除スイッチＳＷ５、メニュースイッチＳＷ６が配置されている。また、ディジタルカメラ裏面には、上／ストロボスイッチＳＷ７、右スイッチＳＷ８、ディスプレイスイッチＳＷ９、下／マクロスイッチＳＷ１０、左／画像確認スイッチＳＷ１１、オーケースイッチＳＷ１２、および電源スイッチＳＷ１３が配置されている。

次に、図１ないし図４に基づいて、本発明に係るディジタルカメラの動作を説明する。鏡胴ユニット７は、被写体の光学画像を取り込むズームレンズ７−１ａ、ズーム駆動モータ７−１ｂからなるズーム光学系７−１、フォーカスレンズ７−２ａ、フォーカス駆動モータ７−２ｂからなるフォーカス光学系７−２により構成されている。また、鏡胴ユニット７は、絞り７−３ａ、絞りモータ７−３ｂからなる絞りユニット７−３、機械的シャッタ７−４ａ、機械的シャッタモータ７−４ｂからなる機械的シャッタユニット７−４、各モータを駆動するモータドライバ７−５を有している。

そして、モータドライバ７−５は、リモコン受光部６の入力や操作部キーユニット（ＳＷ１〜ＳＷ１３）の操作入力に基づく、後述するディジタルスチルカメラプロセッサ１０４内にあるＣＰＵブロック１０４−３からの駆動指令により駆動制御される。
ＲＯＭ１０８には、ＣＰＵブロック１０４−３にて解読可能なコードで記述された、制御プログラムや制御するためのパラメータが格納されている。このデジィタルカメラの電源がオン状態になると、前記プログラムは図示しないメインメモリにロードされ、前記ＣＰＵブロック１０４−３はそのプログラムにしたがって装置各部の動作を制御する。

制御に必要なデータ等を、一時的に、ＲＡＭ１０７、および後述するディジタルスチルカメラプロセッサ１０４内にあるローカルＳＲＡＭ１０４−４に保存する。ＲＯＭ１０８に書き換え可能なフラッシュＲＯＭを使用することで、制御プログラムや制御するためのパラメータを変更することが可能となり、機能のバージョンアップ（ＶｅｒＵｐ）が容易に行える。
ＣＣＤ１０１は光学画像を光電変換するための固体撮像素子であり、Ｆ／Ｅ（フロントエンド）−ＩＣ１０２は画像ノイズ除去用相関二重サンプリングを行うＣＤＳ１０２−１、利得調整を行うＡＤＣ１０２−２、ディジタル信号変換を行うＡ／Ｄ１０２−３を有している。

Ｆ／Ｅ（フロントエンド）−ＩＣ１０２はさらにＣＣＤ１制御ブロック１０４−１より、垂直同期信号（以下、ＶＤと記す）、水平同期信号（以下、ＨＤと記す。）を供給され、ＣＰＵブロック１０４−３によって制御されるＣＣＤ１０１およびＦ／Ｅ−ＩＣ１０２の駆動タイミング信号を発生するＴＧ１０２−４を有している。
ディジタルスチルカメラプロセッサ１０４は、ＣＣＤ１０１よりＦ／Ｅ―ＩＣ１０２の出力データにホワイトバランス設定やガンマ設定を行い、また、前述したように、ＶＤ信号、ＨＤ信号を供給するＣＣＤ１制御ブロック１０４−１、フィルタリング処理により、輝度データ・色差データへの変換を行うＣＣＤ２制御ブロック１０４−２を有している。

さらに、ディジタルスチルカメラプロセッサ１０４は、前述した装置各部の動作を制御するＣＰＵブロック１０４−３、前述した制御に必要なデータ等を、一時的に保存するローカルＳＲＡＭ１０４−４、パソコンなどの外部機器とＵＳＢ通信を行うＵＳＢブロック１０４−５、パソコンなどの外部機器とシリアル通信を行うシリアルブロック１０４−６を有している。
そのうえ、ディジタルスチルカメラプロセッサ１０４は、ＪＰＥＧ圧縮・伸張を行うＪＰＥＧＣＯＤＥＣブロック１０４−７、画像データのサイズを補間処理により拡大／縮小するリサイズブロック１０４−８、画像データを液晶モニタやＴＶなどの外部表示機器に表示するためのビデオ信号に変換するＴＶ信号表示ブロック１０４−９、撮影された画像データを記録するメモリカードの制御を行うメモリカードブロック１０４−１０を有している。

ＳＤＲＡＭ１０３は、前述したディジタルスチルカメラプロセッサ１０４で画像データに各種処理を施す際に、画像データを一時的に保存する。
保存される画像データは、例えば、ＣＣＤ１０１から、Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２を経由して取り込んで、ＣＣＤ１信号処理（制御）ブロック１０４−１でホワイトバランス設定、ガンマ設定が行われた状態の「ＲＡＷ−ＲＧＢ画像データ」やＣＣＤ２制御ブロック１０４−２で輝度データ・色差データ変換が行われた状態の「ＹＵＶ画像データ」、ＪＰＥＧＣＯＤＥＣブロック１０４−７で、ＪＰＥＧ圧縮された「ＪＰＥＧ画像データ」などである。

メモリカードスロットル１２１は、着脱可能なメモリカード１２４を装着するためのスロットルである。内蔵メモリ１２０は、前述したメモリカードスロットル１２１にメモリカード１２４が装着されていない場合でも、撮影した画像データを記憶できるようにするためのメモリである。
ＬＣＤドライバ１１１は後述するＬＣＤモニタ１０を駆動するドライブ回路であり、ＴＶ信号表示ブロック１０４−９から出力されたビデオ信号を、ＬＣＤモニタ１０に表示するための信号に変換する機能も有している。

ＬＣＤモニタ１０は、撮影前に被写体の状態を監視する、撮影した画像を確認する、メモリカード１２４や前述した内蔵メモリ１２０に記録した画像データを表示する、などを行うためのモニタである。
ビデオＡＭＰ１１８はＴＶ信号表示ブロック１０４−９から出力されたビデオ信号を７５Ωインピーダンス変換するためのアンプであり、ビデオジャック１１９はＴＶなどの外部表示機器と接続するためのジャックである。ＵＳＢコネクタ１２２はパソコンなどの外部機器とＵＳＢ接続を行うためのコネクタである。

シリアルドライバ回路１２３−１は、パソコンなどの外部機器とシリアル通信を行うために、前述したシリアルブロック１０４−６の出力信号を電圧変換するための回路であり、ＲＳ−２３２Ｃコネクタ１２３−２はパソコンなどの外部機器とシリアル接続を行うためのコネクタである。
サブ−ＣＰＵ１０９はＲＯＭ・ＲＡＭをワンチップに内蔵したＣＰＵであり、操作キーユニット（ＳＷ１〜ＳＷ１３）やリモコン受光部６の出力信号をユーザの操作情報として、前述したＣＰＵブロック１０４−３に出力したり、このＣＰＵブロック１０４−３から出力されるカメラの状態を、後述するサブＬＣＤ１、ＡＦＬＥＤ８、ストロボＬＥＤ９、ブザー１１３の制御信号に変換して出力する。

サブＬＣＤ１は、例えば、撮影可能枚数などを表示するための表示部であり、ＬＣＤドライバ１１１は、前述したサブ−ＣＰＵ１０９の出力信号より、前述したサブＬＣＤ１を駆動するためのドライブ回路である。
ＡＦＬＥＤ８は撮影時の合焦状態を表示するためのＬＥＤであり、ストロボＬＥＤ９はストロボ充電状態を表すためのＬＥＤである。なお、このＡＦＬＥＤ８とストロボＬＥＤ９をメモリカードアクセス中などの別の表示用途に使用しても良い。

操作キーユニット（ＳＷ１〜１３）は、ユーザが操作するキー回路であり、リモコン受光部６は、ユーザが操作したリモコン送信機の信号の受信部である。
音声記録ユニット１１５は、ユーザが音声信号を入力するマイク１１５−３、入力された音声信号を増幅するマイクＡＭＰ１１５−２、増幅された音声信号を記録する音声記録回路１１５−１からなっている。
音声再生ユニット１１６は、記録された音声信号をスピーカから出力できる信号に変換する音声再生回路１１６−１、変換された音声信号を増幅し、スピーカを駆動するためのオーディオＡＭＰ１１６−２、音声信号を出力するスピーカ１１６−３からなっている。

次に、外部ＡＦユニット５に関しての説明およびその外部ＡＦユニット５を用いての再測距演算方法、再測距判定方法についての説明を行う。
まず外部ＡＦユニット５の構造と演算方法について述べる。
図５は、外部ＡＦユニット５の構成を示す図である。
測距素子は、入射した被写体からの光を受光する受光センサ１１と、測距素子制御ユニット１２と、被写体からの光を受光センサ１１に結像させるレンズ１３と、受光センサ１１に入射する光量を制限する絞り１４で構成される。

受光センサ１１は、中心間隔Ｂだけ離れた右受光センサ１１−１と左受光センサ１１−２に分かれて構成されている。左右受光センサは、左右で等しい数の、複数の受光素子を有し、各受光素子は一列に並んでいる。
また、測距素子制御ユニット１２には、受光センサの蓄積や各受光素子の受光量の読出しを制御するプログラムが格納されている。

図６は、本願発明で使用する測距素子の動作原理を示す図である。
図６において、被写体までの距離をＬ、左右のレンズと受光センサとの距離をｆ、右レンズ１３−１及び右受光センサ１１−１と左レンズ１３−２及び左受光センサ１１−２の対応する受光素子の間隔をＢ、右受光センサ１１−１、左受光センサ１１−２に入射する光と平行光（無限遠からの光）の光軸のずれ量を、それぞれＸ１，Ｘ２とすると、測距素子のレンズの光軸方向に垂直な中心位置から被写体までの距離Ｌは、三角測距法により、下記の式で算出される。

Ｌ＝Ｂ・ｆ／（Ｘ１＋Ｘ２）・・・（１）
受光センサの間隔Ｂ、レンズと受光センサとの距離をｆは、測距素子により予め定められた値であるので、ＣＰＵが、測距素子の受光センサの受光量を読出し、読み出した受光量から（Ｘ１＋Ｘ２）を算出し、算出した（Ｘ１＋Ｘ２）を上記式（１）に代入することで、被写体までの距離Ｌを算出することができる。

図７は、受光センサの受光エリアを説明する図である。
前記したとおり、受光センサ１１は、左右で等しい数の、複数の受光素子を有している。
この複数の受光素子を所定の数の受光素子をまとめて、ひとつの受光エリアとし、複数の受光エリアに区切る。
各受光エリアに含まれる受光素子は、別の複数エリアと重なっても良い。

例えば、左右の受光センサは、それぞれ１３０個の受光素子から構成されていて、ひとつの受光エリアは３０個の受光素子で構成すると、左端から１〜３０個目までの受光素子が受光エリア１、２０〜５０個目までの受光素子が受光エリア２、４０〜７０個目までの受光素子が受光エリア３、６０〜９０個目までの受光素子が受光エリア４、８０〜１１０個目までの受光素子が受光エリア５、９０〜１３０個目までの受光素子が受光エリア６となる。

この場合、各受光エリアの左端から１０個の受光素子が、重なっていることになる。
そして、図７に示したように、受光エリアの区切り方は、左右の受光センサとも同じにするので、左右で、対応する受光エリアに区切られる。
被写体までの距離Lは、各受光エリア毎に算出する。

図８は、各受光エリアで受光した受光データを説明する図である。
縦軸は、受光エリア内の受光素子が受講した受光データの大きさ（光量）、横軸は、各受光素子の位置である。
左右対応する受光エリアの受光データの形を比較して、どの程度受光データの形がずれているかを検出することで、（Ｘ１＋Ｘ２）を求める。

図９は、受光データのコントラスト規定値を説明する図である。
縦軸、横軸は、図８と同じである。
受光エリア内の受光データの最大値と最低値の差が、規定値未満の場合は、コントラスト判定ＮＧと判断する。対応する左右の受光エリアの両方について、それぞれ規定値以上であるか判断する。

図１０は、受光データの左右画像差を説明する図である。
縦軸、横軸は、図８と同じである。
左右の受光エリアの受光データは、理想的には、縦軸方向には同じ形のとなることはずである。しかしながら、被写体光の条件によっては、縦軸方向において、形が異なる場合がある。
そこで、受光エリア内の全受光素子が受光した受光量の総和を左右で比較して、左右画像差判定を行う。
図１０に示した右センサの受光量の総和を示す直線と、左センサの受光量の総和を示す破線とで囲まれた面積が左右センサの受光量の総和の差となる。
この値が、所定値以上の場合は、左右画像差判定ＮＧとなる。

この外部ＡＦユニット５の制御ユニット１２より受光命令が送られると、この左右の受光センサは外部ＡＦユニット５の電荷蓄積モードのモードに従い受光を行う。この電荷蓄積モードとは、外部ＡＦユニット内の受光センサの受光方式を決定させるもので自動蓄積モードと強制蓄積モードの２つのモードが存在する。

自動蓄積モードとは受光センサの中である一定以上の光量が受光されたものが１つでも存在した場合に自動的に終了するモードである。また、この時の経過時間を電荷蓄積時間とする。また、強制蓄積モードの場合は、あらかじめ設定された電荷蓄積時間分まで受光を行うモードである。通常、この電荷蓄積モードは自動積分モードで受光を行っている。この受光が終了すると、受光センサの各エリアでの左右の被写体像の相関を検出し、検出された相関値を基に左右受光素子のずれ量を算出する。算出したずれ量から、三角測量を用いて被写体までの距離を演算し、これを測距値とする。

したがって、各エリアはそれぞれ異なった測距値（距離データ）を持つことになる。実際に、カメラ側への出力される外部ＡＦユニットからの測距値とそのエリアは、この各エリアの測距値が他エリアより近側にあるか、またそのエリアで受光したセンサデータの信頼性が高いかどうかを判断することによって決定される。このセンサデータの信頼性の判断は、左右各エリア内の受光データのコントラスト、左右画像差などが規定値を満たしているか否かで行う。ただし、全エリアが規定値を満たしていなかった場合、全エリアの中で測距値の信頼性が一番高い（一番規定値に近い）エリアを選択する。

図１１に示したフローチャートは、上記外部ＡＦユニット５の構成、演算方法を用いた、本発明におけるＡＦ測距方法である。この図１１に関しては、上記外部ＡＦユニット５の構成、演算方法と、後述する再測距演算処理（図１２）、再測距判定処理（図１３）からの結果を反映させて（電荷蓄積モードの決定とストロボ補助光フラグ）、測距を行うように構成されている。はじめに、この図１１に関しての一連の流れについて説明する。
まず、外部ＡＦユニット５の受光に対し、電荷蓄積モードが自動蓄積モードであるかどうかを判断する（５−１）。もし、自動蓄積モードであれば、次の処理へと移り、強制蓄積モードであれば、電荷蓄積時間を設定する（５−２）。この電荷蓄積時間の設定は、後述する再測距判定処理（図１３）において設定された電荷蓄積時間である。

次に、ストロボ補助光フラグがＯＮかどうかを判断する（５−３）。このストロボ補助光フラグは後述する、再測距判定処理（図１３）の中でストロボ補助光フラグのＯＮ/ ＯＦＦを立てることにより決定される。もしストロボ補助光フラグがＯＮになっているのであれば、受光時にストロボ発光可能となるようにストロボを準備する処理（５−４）を行い、そうでなければ受光処理に入る。
次に、受光処理により電荷蓄積型受光素子に被写体の光束を受光する（５−５）。また（５−３）よりストロボ補助光フラグがＯＮであれば、受光中に所定の発光時間発光させる。所定の時間とはストロボがある程度の距離（およそ５ｍ）まで到達可能な発光量を示し、ここでは固定（１０μｓ）としている。しかし、発光時間の設定はストロボユニットの性能に依存するため可変できるようにしておいても良い。

次に、測距演算処理により測距値を演算する（５−６）。演算方法は上記外部ＡＦユニット５の構成と、演算方法の説明のとおりである。次に、測距判定処理（５−７）により前工程において演算した各々のエリアに対する測距値のうち、信頼性の高いと思われるエリアの距離を、測距値として出力し、またこのときの選択されたエリアも出力する（５−８）。以上が図１１のＡＦ測距方法に関する説明である。

次に、図１２での再測距演算処理について説明する。はじめに、第１測距を開始する（６−１）。第１測距は上記図１１においてのＡＦ測距方法の流れで行う。第１測距時に関しては、電荷蓄積モードは自動蓄積モードに設定し、ストロボ補助光フラグはＯＦＦで実行する。次に、再測距判定においてこの選択されたエリアの測距値に対しての信頼性の判断を行う（６−２）。この詳細は後に説明する図１３による再測距判定処理によって行われる。次に、再測距判定処理によって再測距フラグがＯＮかどうかを判断する（６−３）。再測距フラグがＯＮであるならば第２測距を開始する処理（６−４）に移行し、そうでなければ、第１測距による測距値・エリアを選択する（６−９）。

次に、第２測距を開始する（６−４）。第２測距は上記ＡＦ測距の流れで行い、このときの電荷蓄積モードはストロボ補助光フラグがＯＮであるならば、自動積分モードで行い、またそうでなければ強制蓄積モードとする。また、強制蓄積モードの時の電荷蓄積時間は後述する再測距判定処理（図１３）内において求められた強制電荷蓄積時間である。
次に、第２測距での演算結果に対して第２測距判定を行う（９−５）。ここでは第２測距において、選択されたエリアの測距値に対しての信頼性の評価を行い、この評価結果が有効（OK）であるならば次の処理に移行し、そうでなければ第１測距値・エリアを選択する（６−９）。

次に、第２測距の際に第１測距での選択されたエリアの測距値の信頼性が高いかどうかを判断する。第１測距の測距値の信頼性が低いもの（ＮＧ）であればこの第２測距値・エリアを選択し、これを最終的な出力とし、そうでなければ第１測距値と比較し、より測距値が近側である方の測距値、エリアを選択する。つまり、第２測距値が近側であれば第２測距値・エリアを選択し（６−８）、そうでなければ、第１測距においての測距値・エリアを選択する（６−９）。最後に、選択された測距値・エリアを最終的な測距値・エリアとして出力する（６−１０）。以上が図１２の再測距演算に関しての説明である。

次に、図１３は前述した再測距演算中の再測距判定処理についての一連の流れのフローチャートである。まず、測距結果に対しての信頼性判定（ＮＧ判定）を行う（７−１）。ここでは、まず選択されたエリアの測距値が他エリアの測距値より近側か否かを判断する。もし近側ではない場合、その測距値と近側であるエリアの測距値との差がある一定の範囲を超えた場合は、再測距は必要と判断し次へと進み、そうでない場合は、再測距は必要ではないと判断する。また、選択されたエリアの測距値が他エリアよりも近側の測距値ではあるが、選択されたエリアが前述したＡＦ測距の流れにおいての測距判定処理で、測距値の信頼性が低いもの（ＮＧ）であったならば、再測距は必要と判断し次へと進み、またそうでなければ、再測距は必要ではないと判断する。

次に、再測距が必要であると判断された場合で被写体の環境が低輝度、もしくは逆光かどうかを判断する（７−３）。もし被写体の環境が低輝度、もしくは逆光である場合、ストロボ補助光が必要であると判断し次へと進み、そうでない場合、電荷蓄積時間設定処理（７−６）へと移る。ここで、被写体の環境が低輝度もしくは逆光であるかを判断するのは、測距ユニット（5）の各エリアからのセンサデータの大きさで判断する、もしくはディジタルカメラの撮像素子を利用してのモニタリングの際に、適正露光を算出する際の測光結果を用いることで行っている。

次に、電荷蓄積時間設定処理（７−６）において、もし選択されたエリアの測距値が他エリアの測距値よりも近側ではない場合、このときに近側の測距値をもつエリアを、電荷蓄積時間を設定するエリアとし、このエリア内の受光素子に対して最適な電荷蓄積時間を設定する。また選択されたエリアの測距値が他エリアよりも近側の測距値ではあるが測距値が有効でない（ＮＧ）場合、この時の選択されたエリアを、電荷蓄積時間を設定するエリアとし、このエリア内の受光素子に対して最適な電荷蓄積時間を設定する。

この電荷蓄積時間の設定機能は、第１測距において、電荷蓄積時間を設定するエリア内の受光素子データの中で、極小値となるものを検索し、極小値と全受光素子内での最大値との比を求め、これを１回目においての電荷蓄積時間に掛け合わせ、これを強制電荷蓄積時間と設定する。ここで、極小値が複数あった場合、その中で最も大きい値を選択し、その値と全受光素子内での最大値との比を求め、これを１回目においての電荷蓄積時間に掛け合わせ、これを強制電荷蓄積時間と設定する。

次に、（７−３）においてストロボ補助光が必要な被写体環境であると判断された場合に、ストロボ補助光の充電レベルが所定のレベル（補助光が所定の発光時間分、照射可能なレベル）かどうかを判断（７−４）し、もし所定レベル以上であるならばストロボ補助光フラグをＯＮとし（７−５）、またそうでなければストロボ補助光は発光できないと判断し、前記電荷蓄積時間設定処理（７−６）へと移る。この実施例では、前記電荷蓄積時間設定処理へと移るが、ストロボの充電レベルが所定のレベル以上になるまで充電し、その後にストロボ補助光フラグをＯＮとしても良い。以上が図１３の再測距判定処理の説明である。

次に、実際のカメラにおける通常モード時の処理について説明する。図１４のフローチャートに示されるように、通常モード時において、助光無しでの外部ＡＦ測距（８−２，８−３）を実施する。外部ＡＦ測距は図１１を参照。次に再測距判定（８−５、詳細は図１２参照）を実施し、再測距不要と判断した場合は、外部ＡＦ測距結果である距離値からフォーカス繰り出し量を算出し（８−５）、フォーカスを算出された繰り出し位置に駆動制御する（８−６）。８−５の再測距判定で、再測距必要と判断した場合は、次に補助光が必要かどうかの判定を実施する（８−７）。補助光が不要と判断した場合は、再度補助光無しで再測距を実施する。

このときの外部ＡＦの電荷蓄積時間の設定は、最初の測距結果に基づいて再測距判定処理内（図１２、図１３）にて求められた時間である。測距結果の信頼性判定において、ＯＫと判断した場合は、再測距による距離値からフォーカス繰り出し梁を算出し、駆動制御する（８−５，８−６）。信頼性判定にて、ＮＧと判断した場合は、各ズーム位置に対応した常焦点位置を算出し（８−１０）、常焦点位置にフォーカスレンズを駆動する（８−１１）。補助光判定で、補助光が必要と判断した場合は、再測距、繰り出し量演算、繰り出し駆動をせずにレリーズの全押し待ちとなる（８−１２）。

レリーズの全押しを検出すると、補助光判定を実施し（８−１３）、半押し時に補助光不要と判断した場合は、そのまま記録用のＡＥ設定、撮像、画像処理、カードへの記録処理と一連の記録処理を実施する（８−２０〜８−２３）。補助光判定にて、半押し時に補助光必要と判断した場合は、補助光有りにて外部ＡＦ測距を実施する（８−１４）。このときの外部ＡＦ測距では、積分中にストロボが微小発光するように同期が取られた状態で測距動作している。

再測距結果の信頼性判定において（８−１５）、ＯＫと判断した場合は、補助光有りでの再測距による距離値からフォーカス繰り出し量を算出し、駆動制御する（８−１６，８−１７）。信頼性判定にて、ＮＧと判断した場合は、各ズーム位置に対応した常焦点位置を算出し（８−１８）、常焦点位置にフォーカスレンズを駆動する（８−１９）。繰り出し完了後は、記録用ＡＥ設定、撮像、画像処理、カードへの記録と一連の記録処理を実施する（８−２０〜８−２３）。

次に、実際のカメラにおけるセルフモード時の処理について説明する。図１５のフローチャートに示されるように、セルフモード時での撮影において、レリーズの半押しを検出すると（９−１）、測光、補助光無しでの外部ＡＦ測距（９−２，９−３、外部ＡＦ測距は図１１を参照）を実施する。次に再測距判定（９−５、詳細は図１２参照）を実施し、再測距不要と判断した場合は、外部ＡＦ測距結果である距離値からフォーカス繰り出し量を算出し（９−５）、フォーカスを算出された繰り出し位置に駆動制御する（９−６）。８−５の再測距判定で、再測距必要と判断した場合は、次に補助光が必要かどうかの判定を実施する（９−７）。補助光が不要と判断した場合は、再度補助光無しで再測距を実施する。

このときの外部ＡＦの電荷蓄積時間の設定は最初の測距結果に基づいて再測距判定処理内（図１２、図１３）にて求められた時間である。測距結果の信頼性判定において、ＯＫと判断した場合は、再測距による距離値からフォーカス繰り出し量を算出し、駆動制御する（９−５，９−６）。信頼性判定にて、ＮＧと判断した場合は、各ズーム位置に対応した常焦点位置を算出し（９−１０）、常焦点位置にフォーカスレンズを駆動する（９−１１）。補助光判定で、補助光が必要と判断した場合は、再測距、繰り出し量演算、繰り出し駆動をせずにレリーズの全押し待ちとなる（９−１２）。

レリーズの全押しを検出すると、セルフＬＥＤの点滅処理となる（９−１３）。８秒間点灯し、２秒間点滅した後、補助光判定を実施し（９−１４）、半押し時に補助光不要と判断した場合は、そのまま記録用のＡＥ設定、撮像、画像処理、カードへの記録処理と一連の記録処理を実施する（９−２１〜９−２４）。補助光判定にて、半押し時に補助光必要と判断した場合は、補助光有りにて外部ＡＦ測距を実施する（９−１５）。このときの外部ＡＦ測距では、積分中にストロボが微小発光するように同期が取られた状態で測距動作している。

再測距結果の信頼性判定において（９−１６）、ＯＫと判断した場合は、補助光有りでの再測距による距離値からフォーカス繰り出し量を算出し、駆動制御する（９−１７，９−１８）。信頼性判定にて、ＮＧと判断した場合は、各ズーム位置に対応した常焦点位置を算出し（９−１９）、常焦点位置にフォーカスレンズを駆動する（９−２０）。繰り出し完了後は、記録用ＡＥ設定、撮像、画像処理、カードへの記録と一連の記録処理を実施する（９−２１〜９−２４）。

なお、本実施例においては、補助光としてストロボ光としたが、ＬＥＤ、ランプでも何ら問題ない。また、本実施例においては、ＡＦ方式としてパッシブ式外部ＡＦを取り上げたが、アクティブ方式でも、またＴＴＬによる位相差検出方式でも、また山登り方式であるＣＣＤ−ＡＦ方式でも可能である。

本発明は、銀塩カメラやディジタルカメラ以外に、カメラ内蔵の携帯電話にも利用可能である。

本発明をディジタルカメラに適用した場合の上面図である。 図１のディジタルカメラの正面図である。 図１のディジタルカメラの裏面図である。 図１のディジタルカメラのブロック図である。 外部ＡＦユニットの構成を示す図である。 本願発明で使用する測距素子の動作原理を示す図である。 受光センサの受光エリアを説明する図である。 各受光エリアで受光した受光データを説明する図である。 受光データのコントラスト規定値を説明する図である。 受光データの左右画像差を説明する図である。 ＡＦユニットの測距処理内容を示すフローチャートである。 ＡＦユニットの再測距演算処理内容を示すフローチャートである。 図１２の再測距演算中の再測距判定処理内容を示すフローチャートである。 通常モード時の撮像処理を示すフローチャートである。 セルフモード時の撮像処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ サブＬＣＤ（液晶ディスプレイ）
２ ＳＤカード／電池蓋
３ ストロボ発光部
４ 光学ファインダ
５ 測距ユニット（外部ＡＦユニット）
６ リモコン受光部
７ 鏡胴ユニット
７−１ ズーム光学系
７−１ａ ズームレンズ
７−１ｂ ズーム駆動モータ
７−２ フォーカス光学系
７−２ａ フォーカスレンズ
７−２ｂ フォーカス駆動モータ
７−３ 絞りユニット
７−３ａ 絞り
７−３ｂ 絞りモータ
７−４ 機械的シャッタユニット
７−４ａ 機械的シャッタ
７−４ｂ 機械的シャッタモータ
７−５ モータドライバ
８ ＡＦ ＬＥＤ
９ ストロボＬＥＤ
１０ ＬＣＤモニタ
１１ 受光センサ
１１−１ 右受光センサ
１１−２ 左受光センサ
１２ 測距素子制御ユニット
１３ レンズ
１３−１ 右レンズ
１３−２ 左レンズ
１４ 絞り
１０１ ＣＣＤ
１０２ Ｆ／Ｅ（フロントエンド）−ＩＣ
１０２−１ ＣＤＳ
１０２−２ ＡＤＣ
１０２−３ Ａ／Ｄ
１０２−４ ＴＧ
１０３ ＳＤＲＡＭ
１０４ ディジタルスチルカメラプロセッサ
１０４−１ ＣＣＤ１制御ブロック
１０４−２ ＣＣＤ２制御ブロック
１０４−３ ＣＰＵブロック
１０４−４ ローカルＳＲＡＭ
１０４−５ ＵＳＢブロック
１０４−６ シリアルブロック
１０４−７ ＪＰＥＧＣＯＤＥＣブロック
１０４−８ リサイズブロック
１０４−９ ＴＶ信号表示ブロック
１０４−１０ メモリカードブロック
１０７ ＲＡＭ
１０８ ＲＯＭ
１０９ サブ−ＣＰＵ
１１１ ＬＣＤドライバ
１１３ ブザー
１１５ 音声記録ユニット
１１５−１ 音声記録回路
１１５−２ マイクＡＭＰ
１１５−３ マイク
１１６ 音声再生ユニット
１１６−１ 音声再生回路
１１６−２ オーディオＡＭＰ
１１６−３ スピーカ
１１８ ビデオＡＭＰ
１１９ ビデオジャック
１２０ 内蔵メモリ
１２１ メモリカードスロットル
１２２ ＵＳＢコネクタ
１２３−１ シリアルドライバ回路
１２３−２ ＲＳ−２３２Ｃコネクタ
１２４ メモリカード
ＳＷ１ レリーズシャッタ
ＳＷ２ モードダイアル
ＳＷ３ ズームスイッチ（ワイド）
ＳＷ４ ズームスイッチ（遠近）
ＳＷ５ セルフタイマ／削除スイッチ
ＳＷ６ メニュースイッチ
ＳＷ７ 上／ストロボスイッチ
ＳＷ８ 右スイッチ
ＳＷ９ ディスプレイスイッチ
ＳＷ１０ 下／マクロスイッチ
ＳＷ１１ 左／画像確認スイッチ
ＳＷ１２ オーケースイッチ
ＳＷ１３ 電源スイッチ

Claims (9)

1. 半押しと全押しの２段階操作位置を有する撮影操作部材と、
   被写体との距離を測定する三角測量又は位相差検出方式に基づく測距手段と、
   該測距手段の測距結果に基づいて信頼性を判定する信頼性判定手段と、
   前記測距手段の測距結果に基づいて焦点調節位置を算出する焦点調節位置算出手段と、
   該焦点調節位置算出手段の算出結果に基づいて焦点調節を行う焦点調節制御手段と、
   被写体に補助光を照射する補助光照射手段と、
   露光を行う露光制御手段と、
   を備えた補助光機能付き撮像装置において、
   補助光が必要か否かを判定する補助光判定手段を備え、前記撮影操作部材が半押し状態時に、前記補助光判定手段による判定を実施し、補助光が必要と判断した場合は、前記補助光照射手段による補助光の照射および前記焦点調節制御手段による焦点調節を実施せずに、前記撮影操作部材の全押し時に、前記補助光照射手段により補助光を照射して、前記測距手段により測距を実施し、測距結果に基づいて前記焦点調節位置算出手段が焦点調節位置を算出し、該焦点調節位置に基づいて前記焦点調節制御手段が焦点調節制御した後、前記露光制御手段が露光を実施することを特徴とする補助光機能付き撮像装置。
2. 請求項１に記載の補助光機能付き撮像装置において、
   前記補助光照射手段としてストロボを用いたことを特徴とする補助光機能付き撮像装置。
3. 請求項１に記載の補助光機能付き撮像装置において、
   前記補助光照射手段としてＬＥＤを用いたことを特徴とする補助光機能付き撮像装置。
4. 請求項１に記載の補助光機能付き撮像装置において、
   前記補助光照射手段としてランプを用いたことを特徴とする補助光機能付き撮像装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の補助光機能付き撮像装置において、
   前記補助光判定手段は、前記信頼性判定手段により信頼性が低いと判定された場合に補助光必要と判定することを特徴とする補助光機能付き撮像装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の補助光機能付き撮像装置において、
   前記補助光判定手段は、被写体環境が低輝度である場合に補助光必要と判定することを特徴とする補助光機能付き撮像装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の補助光機能付き撮像装置において、
   前記補助光判定手段は、被写体環境が逆光状態である場合に補助光必要と判定することを特徴とする補助光機能付き撮像装置。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載の補助光機能付き撮像装置において、
   前記撮影操作部材の全押し時に補助光が照射され前記測距手段により測定された測距結果に基づく前記信頼性判定手段の判定により信頼性が低いと判定された場合に、前記焦点調節制御手段は焦点調節位置を固定位置として焦点調節制御を実施することを特徴とする補助光機能付き撮像装置。
9. 請求項８に記載の補助光機能付き撮像装置において、
   前記固定位置は、常焦点距離位置であることを特徴とする補助光機能付き撮像装置。

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