JP2006171147A - カメラの焦点検出用補助光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の焦点検出（ＡＦ）方式を備えるハイブリッドＡＦカメラにおいて、いずれのＡＦ方式にも効果的に被写体に照射可能なカメラの焦点検出用補助光装置を提供する。
【解決手段】 位相差ＡＦを行うためのＡＦセンサ１７、コントラストＡＦを行うための撮像素子３０、ＡＦ補助光を照射するためのランプ２５を備えている。ランプ２５はコントラストＡＦ時の照射開始輝度よりも位相差ＡＦ時の照射開始輝度の方が高くなるように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、被写体が低輝度や低コントラストの場合に照射して被写体像の焦点検出を補助するカメラの焦点検出補助光装置に関する。

近年、撮影光学系によって結像された被写体像をＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を利用して電気信号に光電変換し、これにより得られた撮像信号を記録媒体等に記録するように構成されたデジタルカメラが広く普及している。このようなデジタルカメラにおいては、撮像素子によって取得した撮像信号に含まれる高周波成分量の差異（コントラスト）に基いて被写体像の焦点状態を検出する、所謂コントラスト検出方式の焦点検出手段を有し、この焦点検出手段による焦点検出結果に基づいて自動的に撮影光学系の合焦位置を調節するように構成された自動合焦調節手段であるオートフォーカス（ＡＦ）手段を採用したものが一般的に実用化されている。これは焦点検出のために専用センサや光学系等を設ける必要がないことと、撮像素子そのものを用いてＡＦを行っているため合焦精度が高いためである。

しかし、このようなコントラスト検出方式ＡＦ手段（以下、コントラストＡＦと称す）は、合焦位置となるコントラストのピークを検出するために撮影光学系を少しずつ駆動しながら複数箇所の撮像信号を取り込んで各箇所のコントラストを比較しなければならないため、合焦に時間がかかってしまう。そのため撮影までのタイムラグが多くなりシャッターチャンスを逃したり、動きのある被写体に合焦できないといった問題が生じている。

そこで、連写性能や動体追従性能が求められる一眼レフタイプのデジタルカメラには、従来の一眼レフタイプの銀塩フィルムカメラで採用されている位相差検出方式ＡＦ手段（以下、位相差ＡＦと称す）が採用されている。

位相差ＡＦは、銀塩フィルムや撮像素子を配置する撮像面と略等価な面に、ラインセンサ等の像検出センサを１対または複数対配置して、撮影光学系を透過した光のうち異なる部位の光束を異なる像検出センサに導き、対を成す像検出センサから出力される被写体像の像間距離（位相差）に基づいて被写体像の焦点状態を検出するもので、対を成す像検出センサ上の被写体像のずれ方向とずれ量から合焦位置がフィルム面に対してどちらの方向へどの程度離れているかを即時に認識することができるため、撮影光学系を１回駆動することで合焦位置が得られるので、合焦の時間が速い。

一方、デジタルカメラの撮像素子は銀塩フィルムのサイズよりもかなり小さい上、画素の高密度化が進み、数百万画素を有するものも出現している。そして、撮像素子における画素の高密度化が進むと、各画素間のピッチが小さくなることになる。このため、複数の画素が従来よりも高密度に配置された撮像素子を用いて、デジタルカメラを構成する場合、従来よりも許容錯乱円が小さくなるため、ＡＦの際の合焦精度は高く要求される。

位相差ＡＦで高精度な合焦状態を実現するためには、像検出センサの分解能を高くすることが必要となり、像検出センサが大型化するとともに、撮影光学系を透過した光のうち異なる部位の光束を異なる像検出センサに導くための２次結像レンズも大型化しなくてはならないが、カメラ内に配置するための限界があることと、像検出センサ及び２次結像レンズの大型化により高コスト化するという問題がある。更に像検出センサの取り付け誤差等が原因となって合焦位置に誤差を含む場合も考えられる。従って、位相差ＡＦでは合焦精度に限界があり、撮像素子の高画素化や高密度化に伴い画素ピッチに見合った合焦精度のＡＦが行えなくなりつつある。

このような合焦時間と合焦精度の問題に鑑み、例えば連写性能や動体追従性能が求められるスポーツモード選択時には位相差ＡＦを用い、静止被写体の撮影や合焦精度が求められる風景モードやマクロモード選択時にはコントラストＡＦを用いる、といった撮影モードによって使用するＡＦ方式を変更したり、またまず位相差ＡＦを用いて粗い分解能で撮影光学系の合焦動作を行い、その後にコントラストＡＦにより合焦動作の微調整を行わせたりする所謂ハイブリッドＡＦが提案されている。

しかし、ハイブリッドＡＦとしても万能ではなく、被写体の輝度やコントラストが低い場合には焦点検出能力が低下し合焦不能となってしまう。そのため低輝度や低コントラストの場合には被写体に補助光を照射することにより、被写体の輝度やコントラストを高めて焦点検出を補助する補助光手段（以下、ＡＦ補助光と称す）について種々の提案がなされている。

しかしながら、いずれの提案についても位相差ＡＦまたはコントラストＡＦのどちらか一方に適したＡＦ補助光の提案であるため、ハイブリッドＡＦに適したＡＦ補助光でない。

例えば、特開平０５−０３４５７７号公報や特開平０９−０１５４９０号公報において特定の低輝度以下でストロボ光やランプ光等を照射するＡＦ補助光が提案されている。この場合、位相差ＡＦより低輝度能力の弱いコントラストＡＦに合わせて照射すると、位相差ＡＦ時には不必要であるため電力を無駄に消費してしまうことになる。

また、特開平０５−１９６８５９号公報において発光効率の高い赤外光を照射するＡＦ補助光が提案されている。ここで一般的に撮像素子に赤外線領域の波長成分と可視光線領域の波長成分とを一緒に感応させると輝度再現や色再現などに不具合を生じるため、赤外線領域の波長成分を光学的にカットする赤外線カットフィルタが撮影光学系に挿入されている。従って、赤外光を照射するＡＦ補助光は撮像素子で感応できないため、コントラストＡＦには使用できない。

更に、特開平０５−０５３１７６号公報において特定のパターンを照射するＡＦ補助光が提案されている。ここで一般的に位相差ＡＦは撮影画角の左右方向に複数箇所の焦点検出を可能とするため、各々の像検出センサが縦向きに配置されていることが多く、そのためＡＦ補助光の照射パターンは横パターンとする必要がある。また一般的にコントラストＡＦは撮像素子から撮像信号を取り出す方向が横方向のため、ＡＦ補助光の照射パターンは縦パターンとする必要がある。従って、照射パターンをどちらか一方のＡＦ方式に合わせると、他方のＡＦ方式ではＡＦ補助光として役に立たない。
特開平０５−０３４５７７号公報 特開平０９−０１５４９０号公報 特開平０５−１９６８５９号公報 特開平０５−０５３１７６号公報

いずれの提案についても位相差ＡＦまたはコントラストＡＦのどちらか一方に適したＡＦ補助光の提案であるため、ハイブリッドＡＦに適したＡＦ補助光でない。

そこで本発明は、複数のＡＦ方式を備えるカメラにおいて、いずれのＡＦ方式にも効果的に被写体に照射可能なカメラの焦点検出用補助光装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、被写体像の焦点状態を検出するための検出方式が異なる複数の焦点検出手段と、被写体に光を照射して焦点検出を補助するための補助光手段と、被写体輝度を測光するための測光手段と、を備えたカメラにおいて、前記焦点検出手段の検出方式に応じて前記補助光手段の照射開始輝度を異ならせたことを特徴とする。この構成によれば、複数のＡＦ方式を備えるカメラにおいて、いずれのＡＦ方式にも効果的に被写体に照射可能なカメラの焦点検出用補助光装置が実現できる。

請求項２の発明は、被写体像の焦点状態を検出するための検出方式が異なる複数の焦点検出手段と、被写体に光を照射して焦点検出を補助するための照射方式が異なる複数の補助光手段と、を備えたカメラにおいて、前記焦点検出手段の検出方式に応じて前記補助光手段の照射方式を切り換えることを特徴とする。この構成によれば、複数のＡＦ方式を備えるカメラにおいて、いずれのＡＦ方式にも効果的に被写体に照射可能なカメラの焦点検出用補助光装置が実現できる。

請求項３の発明は、被写体像の焦点状態を検出するための検出方式が異なる複数の焦点検出手段と、被写体に光を照射して焦点検出を補助するための照射パターンが切り換え可能な補助光手段と、を備えたカメラにおいて、前記焦点検出手段の検出方式に応じて前記補助光手段の照射パターンを切り換えることを特徴とする。この構成によれば、複数のＡＦ方式を備えるカメラにおいて、いずれのＡＦ方式にも効果的に被写体に照射可能なカメラの焦点検出用補助光装置が実現できる。

請求項４の発明は、前記検出方式が異なる複数の焦点検出手段は、少なくとも位相差検出方式とコントラスト検出方式の２つを備えたことを特徴とする。この構成によれば、請求項１〜３に記載のカメラの焦点検出用補助光装置が実現できる。

請求項５の発明は、前記焦点検出手段に前記位相差検出方式と前記コントラスト検出方式を備えたカメラにおいて、前記補助光手段の照射開始輝度が前記コントラスト検出方式の照射開始輝度よりも前記位相差検出方式の照射開始輝度の方が高いことを特徴とする。この構成によれば、請求項１記載のカメラの焦点検出用補助光装置が実現できる。

請求項６の発明は、前記照射方式が異なる補助光手段は、可視光照射方式と赤外光照射方式を備えることを特徴とする。この構成によれば、請求項２記載のカメラの焦点検出用補助光装置が実現できる。

請求項７の発明は、前記照射方式が異なる補助光手段は、ランプ光照射方式、ＬＥＤ光照射方式、ストロボ光照射方式、の内、少なくとも２つ以上を備えることを特徴とする。この構成によれば、請求項２記載のカメラの焦点検出用補助光装置が実現できる。

請求項８の発明は、前記照射方式が異なる補助光手段の一方がカメラ本体に備えられており、他方がカメラ本体に着脱可能なアクセサリーに備えられていることを特徴とする。この構成によれば、請求項２記載のカメラの焦点検出用補助光装置が実現できる。

請求項９の発明は、前記照射パターンが切り換え可能な補助光手段は、縦パターン、横パターン、斜めパターンの内、少なくとも２つ以上に切り換え可能なことを特徴とする。この構成によれば、請求項３記載のカメラの焦点検出用補助光装置が実現できる。

以上説明したように、請求項１の発明は、複数のＡＦ方式を備えるカメラにおいて、ＡＦ方式に応じて補助光の照射開始輝度を異ならせたことにより、いずれのＡＦ方式にも効果的に被写体に照射可能なカメラの焦点検出用補助光装置が実現できる。

請求項２の発明は、複数のＡＦ方式を備えるカメラにおいて、ＡＦ方式に応じて補助光の照射方式を切り換えることにより、いずれのＡＦ方式にも効果的に被写体に照射可能なカメラの焦点検出用補助光装置が実現できる。

請求項３の発明は、複数のＡＦ方式を備えるカメラにおいて、ＡＦ方式に応じて補助光の照射パターンを切り換えることにより、いずれのＡＦ方式にも効果的に被写体に照射可能なカメラの焦点検出用補助光装置が実現できる。

請求項４の発明は、前記複数のＡＦ方式に、少なくとも位相差ＡＦとコントラストＡＦの２つを備えたことにより、請求項１〜３に記載のカメラの焦点検出用補助光装置が実現できる。

請求項５の発明は、前記位相差ＡＦと前記コントラストＡＦを備えたカメラにおいて、前記補助光の照射開始輝度が前記コントラストＡＦの照射開始輝度よりも前記位相差ＡＦの照射開始輝度の方が高いことにより、請求項１記載のカメラの焦点検出用補助光装置が実現できる。

請求項６の発明は、前記照射方式が異なる補助光に、可視光照射方式と赤外光照射方式を備えることにより、請求項２記載のカメラの焦点検出用補助光装置が実現できる。

請求項７の発明は、前記照射方式が異なる補助光に、ランプ光照射方式、ＬＥＤ光照射方式、ストロボ光照射方式、の内、少なくとも２つ以上を備えることにより、請求項２記載のカメラの焦点検出用補助光装置が実現できる。

請求項８の発明は、前記照射方式が異なる補助光の一方がカメラ本体に備えられており、他方がカメラ本体に着脱可能なアクセサリーに備えられていることにより、請求項２記載のカメラの焦点検出用補助光装置が実現できる。

請求項９の発明は、前記照射パターンが切り換え可能な補助光に、縦パターン、横パターン、斜めパターンの内、少なくとも２つ以上に切り換え可能としたことにより、請求項３記載のカメラの焦点検出用補助光装置が実現できる。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は第１の実施形態に係るデジタルカメラの構成を示すブロック図である。図１において、１はカメラ部の制御とカメラ全体の制御を行うＣＰＵ、２は画像データの各種制御を行うメモリコントローラ、３は各種制御を行うための設定・調整データ等を格納しているＥＥＰＲＯＭである。

１０はレンズ鏡筒、１１は撮影倍率を調節するためのズームレンズ、１２は光量を調節するための絞り、１３は絞り１２を通過した光量を後述の撮像素子３０に受光させる時間を調節するシャッター、１４は合焦調節を行うためのフォーカスレンズである。

１５はメインミラー、１６はサブミラーで、いずれも光路を分割するためにハーフミラーで構成されている。１７はメインミラー１５で反射しサブミラー１６を透過した光学像を受光して位相差検出方式により焦点検出を行うＡＦセンサ、１８はメインミラー１５で反射しサブミラー１６で反射した光学像を受光して被写体輝度を測光するＡＥセンサである。

２０はズームレンズ１１を駆動するズーム駆動回路、２１は絞り１２を駆動する絞り駆動回路、２２はシャッター１３を駆動するシャッター駆動回路、２３はフォーカスレンズ１４を駆動するフォーカス駆動回路、２４は被写体にストロボ光を発光するための内蔵ストロボ、２５は低輝度や低コントラストの場合に被写体に補助光を照射するランプ、２６はランプ２５の前面に挿入することでランプ２５から照射される光を縦または横方向のパターン光にするための照射パターン、２７は照射パターン２６をランプ２５の前面に出し入れするための照射パターン駆動回路である。

３０はレンズ鏡筒１０、メインミラー１５を透過した光学像を電気信号に変換する撮像素子、３１は撮像素子３０から出力される画像信号をサンプルホールド及び自動ゲイン調整するＣＤＳ（相関２重サンプリング）／ＡＧＣ（自動ゲイン調整）回路、３２はＣＤＳ／ＡＧＣ回路３１のアナログ出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、３３はＴＧ（タイミング発生）回路で、撮像素子３０に駆動信号、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路３１にサンプルホールド信号、Ａ／Ｄ変換器３２にサンプルクロック信号を供給する。

ここで、メモリコントローラ２が撮像素子３０から出力される画像信号をＣＤＳ／ＡＧＣ回路３１、Ａ／Ｄ変換器３２を経て受けて、コントラスト検出方式により被写体像の焦点検出を行う。

３４はＡ／Ｄ変換器３２でデジタル変換された画像データ等を一時的に記録するためのＳＤＲＡＭ、３５は画像データをＹ／Ｃ（輝度信号／色差信号）分離、ホワイトバランス補正、γ補正等を行う画像処理回路、３６は画像データをＪＰＥＧ等の形式に従って圧縮したり、圧縮された画像データの伸張を行う画像圧縮／伸張回路である。

３７は画像データをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器、３８は画像データを表示するＬＤＣである。

４０は後述のメディア４２とのＩ／Ｆ（インターフェイス）、４１は後述のメディア４２との接続を行うスロット、４２は画像データを記録するメディアである。

５０はカメラにアクセサリーを取り付け、アクセサリーとのＩ／Ｆを備えたアクセサリーシュー、５１はアクセサリーシュー５０に取り付け可能な外部ストロボ、５２は外部ストロボに設けられたストロボ発光部、５３は外部ストロボに設けられた低輝度や低コントラストの場合に被写体に赤外光を照射する赤外ＬＥＤである。但し、本実施形態においては外部ストロボ５１はアクセサリーシュー５０に取り付けられていないものとする。

６０はカメラを操作するための各種ボタン・ダイヤル等の操作ＳＷ、６１は電源６２の電圧を各回路に必要な電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータである。
続いて図２を用いてカメラの動作について説明する。図２はカメラの撮影動作を示すフローチャートである。

Ｓ１では、ユーザー自身が撮影する被写体に適した撮影モードを操作ＳＷ６０により設定する。

Ｓ２では、不図示のレリーズボタンが半押しされて、レリーズボタンの第１操作を検出するＳＷ１がＯＮしたことを受けてＳ３へ進む。

Ｓ３では、設定した撮影モードに応じて使用するＡＦ方式を判断し、位相差ＡＦを使用する場合はＳ４へ進み、コントラストＡＦを使用する場合はＳ２２へ進む。

Ｓ４では、ＡＦセンサ１７からの出力に基づいて、位相差ＡＦによる焦点検出を開始する。

Ｓ５では、フォーカス駆動回路２３によりフォーカスレンズ１４の駆動を開始する。駆動量は、ＣＰＵ１により焦点検出データ及びフォーカスレンズ１４のフォーカス敏感度等の光学データに基づいて算出される。

Ｓ６では、フォーカスレンズ１４が合焦位置に駆動できたか否かを判断し、合焦した場合はＳ１２へ進み、合焦しない場合はＳ７へ進む。

Ｓ７では、ＡＥセンサ１８からの出力に基づいて、被写体の輝度を測光する。

Ｓ８では、ＡＦセンサ１７の焦点検出能力の低輝度限界値がＥＶ３であるため、被写体輝度がＥＶ３未満か否かを判断し、ＥＶ３未満の場合はＳ９へ進み、ＥＶ３以上の場合はＳ２０へ進む。

Ｓ９では、ランプ２５を点灯し、被写体にランプ光を照射する。

Ｓ１０では、ランプ２５点灯時の焦点検出結果に基づいて、フォーカスレンズ１４が合焦位置に駆動できたか否かを判断し、合焦した場合はＳ１１へ進み、合焦しない場合はＳ１８へ進む。

Ｓ１１では、ランプ２５を消灯する。

Ｓ１２では、フォーカス駆動回路２３によりフォーカスレンズ１４の駆動を停止する。

Ｓ１３では、位相差ＡＦによる焦点検出を終了する。

Ｓ１４では、ＡＥセンサ１８からの出力に基づいて、合焦結果から判別された主被写体及び撮影画角全体の輝度を測光し、露出を決定する。

Ｓ１５では、合焦が完了し、露出が決定したことをＬＣＤ３８または不図示のファインダー内に表示する。

Ｓ１６では、不図示のレリーズボタンが全押しされて、レリーズボタンの第２操作を検出するＳＷ２がＯＮしたことを受けてＳ１７へ進む。

Ｓ１７では、決定した露出に従い、絞り駆動回路２１及びシャッター駆動回路２２により絞り１２及びシャッター１３を駆動し、撮像素子３０に露光を行う。

Ｓ１８では、ランプ２５を消灯する。

Ｓ１９では、フォーカス駆動回路２３によりフォーカスレンズ１４の駆動を停止する。

Ｓ２０では、位相差ＡＦによる焦点検出を終了する。

Ｓ２１では、合焦ができないことをＬＣＤ３８または不図示のファインダー内に表示する。

Ｓ２２では、撮像素子３０からの出力に基づいて、コントラストＡＦによる焦点検出を開始する。

Ｓ２３では、フォーカス駆動回路２３によりフォーカスレンズ１４の駆動を開始する。駆動量は、ＣＰＵ１により焦点検出データ及びフォーカスレンズ１４のフォーカス敏感度等の光学データに基づいて算出される。

Ｓ２４では、フォーカスレンズ１４が合焦位置に駆動できたか否かを判断し、合焦した場合はＳ３０へ進み、合焦しない場合はＳ２５へ進む。

Ｓ２５では、ＡＥセンサ１８からの出力に基づいて、被写体の輝度を測光する。

Ｓ２６では、撮像素子３０の焦点検出能力の低輝度限界値がＥＶ５であるため、被写体輝度がＥＶ５未満か否かを判断し、ＥＶ５未満の場合はＳ２７へ進み、ＥＶ３以上の場合はＳ３２へ進む。

Ｓ２７では、ランプ２５を点灯し、被写体にランプ光を照射する。

Ｓ２８では、ランプ２５点灯時の焦点検出結果に基づいて、フォーカスレンズ１４が合焦位置に駆動できたか否かを判断し、合焦した場合はＳ２９へ進み、合焦しない場合はＳ３２へ進む。

Ｓ２９では、ランプ２５を消灯する。

Ｓ３０では、フォーカス駆動回路２３によりフォーカスレンズ１４の駆動を停止する。

Ｓ３１では、コントラストＡＦによる焦点検出を終了する。

Ｓ３２では、ランプ２５を消灯する。

Ｓ３３では、フォーカス駆動回路２３によりフォーカスレンズ１４の駆動を停止する。

Ｓ３４では、コントラストＡＦによる焦点検出を終了する。

Ｓ３５では、合焦ができないことをＬＣＤ３８または不図示のファインダー内に表示する。

以上説明したように、本実施形態によれば、位相差ＡＦとコントラストＡＦの２つのＡＦ方式を備えるカメラにおいて、それぞれのＡＦ方式の焦点検出能力の低輝度限界値に応じてランプの点灯輝度を変更することにより、無駄な電力を消費することなく、いずれのＡＦ方式にも効果的に被写体に照射可能なカメラの焦点検出用補助光装置が実現できる。

上記の説明においては、位相差ＡＦとコントラストＡＦの２つのＡＦ方式を説明したが、この２つのＡＦ方式に限った訳ではなく、アクティブ検出方式ＡＦやその他のＡＦ方式であっても構わないし、搭載数が２つでなく３つ以上であっても構わない。

また、補助光をランプ光で行っているが内蔵ストロボ光やその他の方式であっても構わないし、補助光の点灯輝度を位相差ＡＦがＥＶ３未満でコントラストＡＦがＥＶ５未満としているが、点灯輝度に差があれば幾らでも構わない。

更に、輝度測光は専用のＡＥセンサを用いて行っているが、撮像素子３０から出力される画像信号から演算しても構わない。

（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態を図面を参照しながら説明する。デジタルカメラの構成を示すブロック図は図１で第１の実施形態と同一のため説明は割愛する。但し、本実施形態においては外部ストロボ５１がアクセサリーシュー５０に取り付けられているものとする。

続いて図３を用いてカメラの動作について説明する。図３はカメラの撮影動作を示すフローチャートである。

Ｓ４０では、不図示のレリーズボタンが半押しされて、レリーズボタンの第１操作を検出するＳＷ１がＯＮしたことを受けてＳ４１へ進む。

Ｓ４１では、ＡＥセンサ１８からの出力に基づいて、被写体の輝度を測光する。

Ｓ４２では、ＡＦセンサ１７からの出力に基づいて、位相差ＡＦによる焦点検出を開始する。

Ｓ４３では、フォーカス駆動回路２３によりフォーカスレンズ１４の駆動を開始する。駆動量は、ＣＰＵ１により焦点検出データ及びフォーカスレンズ１４のフォーカス敏感度等の光学データに基づいて算出される。

Ｓ４４では、フォーカスレンズ１４が合焦位置に駆動できたか否かを判断し、位相差ＡＦの合焦基準において合焦した場合はＳ１２へ進み、合焦しない場合はＳ７へ進む。

Ｓ４５では、ＡＦセンサ１７の焦点検出能力の低輝度限界値がＥＶ３であるため、被写体輝度がＥＶ３未満か否かを判断し、ＥＶ３未満の場合はＳ４６へ進み、ＥＶ３以上の場合はＳ６３へ進む。

Ｓ４６では、外部ストロボ５１に設けられた赤外ＬＥＤ５３を点灯し、被写体に赤外光を照射する。

Ｓ４７では、赤外ＬＥＤ５３点灯時の焦点検出結果に基づいて、フォーカスレンズ１４が合焦位置に駆動できたか否かを判断し、位相差ＡＦの合焦基準において合焦した場合はＳ４８へ進み、合焦しない場合はＳ６２へ進む。

Ｓ４８では、赤外ＬＥＤ５３を消灯する。

Ｓ４９では、位相差ＡＦによる焦点検出を終了する。

Ｓ５０では、撮像素子３０からの出力に基づいて、コントラストＡＦによる焦点検出を開始する。

Ｓ５１では、フォーカスレンズ１４が合焦位置に駆動できたか否かを判断し、コントラストＡＦの合焦基準において合焦した場合はＳ５２へ進み、合焦しない場合はＳ５６へ進む。

Ｓ５２では、撮像素子３０の焦点検出能力の低輝度限界値がＥＶ５であるため、被写体輝度がＥＶ５未満か否かを判断し、ＥＶ５未満の場合はＳ５３へ進み、ＥＶ３以上の場合はＳ６６へ進む。

Ｓ５３では、内蔵ストロボ２４から撮像素子３０の画像信号取り込みタイミングと同期したストロボ発光を開始して、被写体にストロボ光を照射する。

Ｓ５４では、内蔵ストロボ２４発光時の焦点検出結果に基づいて、フォーカスレンズ１４が合焦位置に駆動できたか否かを判断し、コントラストＡＦの合焦基準において合焦した場合はＳ５５へ進み、合焦しない場合はＳ６５へ進む。

Ｓ５５では、内蔵ストロボ２４のストロボ発光を停止する。

Ｓ５６では、フォーカス駆動回路２３によりフォーカスレンズ１４の駆動を停止する。

Ｓ５７では、コントラストＡＦによる焦点検出を終了する。

Ｓ５８では、ＡＥセンサ１８からの出力に基づいて、合焦結果から判別された主被写体及び撮影画角全体の輝度を測光し、露出を決定する。

Ｓ５９では、合焦が完了し、露出が決定したことをＬＣＤ３８または不図示のファインダー内に表示する。

Ｓ６０では、不図示のレリーズボタンが全押しされて、レリーズボタンの第２操作を検出するＳＷ２がＯＮしたことを受けてＳ６１へ進む。

Ｓ６１では、決定した露出に従い、絞り駆動回路２１及びシャッター駆動回路２２により絞り１２及びシャッター１３を駆動し、撮像素子３０に露光を行う。

Ｓ６２では、赤外ＬＥＤ５３を消灯する。

Ｓ６３では、フォーカス駆動回路２３によりフォーカスレンズ１４の駆動を停止する。

Ｓ６４では、位相差ＡＦによる焦点検出を終了する。

Ｓ６５では、内蔵ストロボ２４のストロボ発光を停止する。

Ｓ６６では、フォーカス駆動回路２３によりフォーカスレンズ１４の駆動を停止する。

Ｓ６７では、コントラストＡＦによる焦点検出を終了する。

Ｓ６８では、合焦ができないことをＬＣＤ３８または不図示のファインダー内に表示する。

以上説明したように、本実施形態によれば、位相差ＡＦとコントラストＡＦの２つのＡＦ方式を備えるカメラにおいて、位相差ＡＦには発光効率の高い赤外光を照射することで省電力化と補助光の到達距離の長距離化を図り、コントラストＡＦにはその構成上使用できない赤外光に代えてストロボ発光による可視光を照射することで、いずれのＡＦ方式にも効果的に被写体に照射可能なカメラの焦点検出用補助光装置が実現できる。

上記の説明においては、位相差ＡＦとコントラストＡＦの２つのＡＦ方式を説明したが、この２つのＡＦ方式に限った訳ではなく、アクティブ検出方式ＡＦやその他のＡＦ方式であっても構わないし、搭載数が２つでなく３つ以上であっても構わない。

また、補助光を位相差ＡＦには外部ストロボに設けられた赤外ＬＥＤよる赤外光、コントラストＡＦには内蔵ストロボによる可視光の組み合わせとしているが、例えば位相差ＡＦには内蔵赤外ＬＥＤによる赤外光、コントラストＡＦには外部ランプによる可視光やその他の様々な組み合わせでも構わないし、コントラストＡＦで補助光使用時に赤外カットフィルタを光路から退避させて赤外光による補助光を用いても構わない。

（第３の実施形態）
以下、本発明の第３の実施形態を図面を参照しながら説明する。デジタルカメラの構成を示すブロック図は図１で第１の実施形態と同一のため説明は割愛する。

続いて図４を用いてカメラの動作について説明する。図４はカメラの撮影動作を示すフローチャートである。

Ｓ７０では、不図示のレリーズボタンが半押しされて、レリーズボタンの第１操作を検出するＳＷ１がＯＮしたことを受けてＳ７１へ進む。

Ｓ７１では、ＡＥセンサ１８からの出力に基づいて、被写体の輝度を測光する。

Ｓ７２では、被写体輝度がＥＶ５未満か否かを判断し、ＥＶ５未満の場合はＳ７３へ進み、ＥＶ５以上の場合はＳ９９へ進む。

Ｓ７３では、ランプ２５を点灯する。

Ｓ７４では、照射パターン駆動回路２７により横方向の照射パターン２６をランプ２５の前面に挿入し、被写体に横パターンのランプ光を照射する。

Ｓ７５では、ＡＦセンサ１７からの出力に基づいて、位相差ＡＦによる焦点検出を開始する。

Ｓ７６では、フォーカス駆動回路２３によりフォーカスレンズ１４の駆動を開始する。駆動量は、ＣＰＵ１により焦点検出データ及びフォーカスレンズ１４のフォーカス敏感度等の光学データに基づいて算出される。

Ｓ７７では、横パターンのランプ光を照射時の焦点検出結果に基づいて、フォーカスレンズ１４が合焦位置に駆動できたか否かを判断し、位相差ＡＦの合焦基準において合焦した場合はＳ７８へ進み、合焦しない場合はＳ９１へ進む。

Ｓ７８では、位相差ＡＦによる焦点検出を終了する。

Ｓ７９では、照射パターン駆動回路２７により横方向の照射パターン２６をランプ２５の前面から退避する。

Ｓ８０では、照射パターン駆動回路２７により縦方向の照射パターン２６をランプ２５の前面に挿入し、被写体に縦パターンのランプ光を照射する。

Ｓ８１では、撮像素子３０からの出力に基づいて、コントラストＡＦによる焦点検出を開始する。

Ｓ８２では、縦パターンのランプ光を照射時の焦点検出結果に基づいて、フォーカスレンズ１４が合焦位置に駆動できたか否かを判断し、コントラストＡＦの合焦基準において合焦した場合はＳ８３へ進み、合焦しない場合はＳ９４へ進む。

Ｓ８３では、フォーカス駆動回路２３によりフォーカスレンズ１４の駆動を停止する。

Ｓ８４では、コントラストＡＦによる焦点検出を終了する。

Ｓ８５では、照射パターン駆動回路２７により縦方向の照射パターン２６をランプ２５の前面から退避する。

Ｓ８６では、ランプ２５を消灯する。

Ｓ８７では、ＡＥセンサ１８からの出力に基づいて、合焦結果から判別された主被写体及び撮影画角全体の輝度を測光し、露出を決定する。

Ｓ８８では、合焦が完了し、露出が決定したことをＬＣＤ３８または不図示のファインダー内に表示する。

Ｓ８９では、不図示のレリーズボタンが全押しされて、レリーズボタンの第２操作を検出するＳＷ２がＯＮしたことを受けてＳ９０へ進む。

Ｓ９０では、決定した露出に従い、絞り駆動回路２１及びシャッター駆動回路２２により絞り１２及びシャッター１３を駆動し、撮像素子３０に露光を行う。

Ｓ９１では、フォーカス駆動回路２３によりフォーカスレンズ１４の駆動を停止する。

Ｓ９２では、位相差ＡＦによる焦点検出を終了する。

Ｓ９３では、照射パターン駆動回路２７により横方向の照射パターン２６をランプ２５の前面から退避する。

Ｓ９４では、フォーカス駆動回路２３によりフォーカスレンズ１４の駆動を停止する。

Ｓ９５では、コントラストＡＦによる焦点検出を終了する。

Ｓ９６では、照射パターン駆動回路２７により縦方向の照射パターン２６をランプ２５の前面から退避する。

Ｓ９７では、ランプ２５を消灯する。

Ｓ９８では、合焦ができないことをＬＣＤ３８または不図示のファインダー内に表示する。

Ｓ９９では、ＡＦセンサ１７からの出力に基づいて、位相差ＡＦによる焦点検出を開始する。

Ｓ１００では、フォーカス駆動回路２３によりフォーカスレンズ１４の駆動を開始する。駆動量は、ＣＰＵ１により焦点検出データ及びフォーカスレンズ１４のフォーカス敏感度等の光学データに基づいて算出される。

Ｓ１０１では、フォーカスレンズ１４が合焦位置に駆動できたか否かを判断し、位相差ＡＦの合焦基準において合焦した場合はＳ１０２へ進み、合焦しない場合はＳ１０７へ進む。

Ｓ１０２では、位相差ＡＦによる焦点検出を終了する。

Ｓ１０３では、撮像素子３０からの出力に基づいて、コントラストＡＦによる焦点検出を開始する。

Ｓ１０４では、フォーカスレンズ１４が合焦位置に駆動できたか否かを判断し、コントラストＡＦの合焦基準において合焦した場合はＳ１０５へ進み、合焦しない場合はＳ１０９へ進む。

Ｓ１０５では、フォーカス駆動回路２３によりフォーカスレンズ１４の駆動を停止する。

Ｓ１０６では、コントラストＡＦによる焦点検出を終了する。

Ｓ１０７では、フォーカス駆動回路２３によりフォーカスレンズ１４の駆動を停止する。

Ｓ１０８では、位相差ＡＦによる焦点検出を終了する。

Ｓ１０９では、フォーカス駆動回路２３によりフォーカスレンズ１４の駆動を停止する。

Ｓ１１０では、コントラストＡＦによる焦点検出を終了する。

Ｓ１１１では、合焦ができないことをＬＣＤ３８または不図示のファインダー内に表示する。

以上説明したように、本実施形態によれば、位相差ＡＦとコントラストＡＦの２つのＡＦ方式を備えるカメラにおいて、位相差ＡＦには縦向きに配置された像検出センサに対応して横方向のパターン光を照射し、コントラストＡＦには撮像素子から横方向に撮像信号を取り出すことに対して縦方向のパターン光を照射することで、いずれのＡＦ方式にも効果的に被写体に照射可能なカメラの焦点検出用補助光装置が実現できる。

上記の説明においては、位相差ＡＦとコントラストＡＦの２つのＡＦ方式を説明したが、この２つのＡＦ方式に限った訳ではなく、アクティブ検出方式ＡＦやその他のＡＦ方式であっても構わないし、搭載数が２つでなく３つ以上であっても構わない。

また、補助光は位相差ＡＦには横パターン、コントラストＡＦには縦パターンの照射パターンをランプ前面に挿入してパターン光を照射することで行っているが、ランプでなくストロボ光やその他の方式でも構わないし、パターンも斜めやその他でも構わない。

本発明の実施形態に係る、デジタルカメラの構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る、カメラの撮影動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る、カメラの撮影動作を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係る、カメラの撮影動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１６ ＡＦセンサ
１７ ＡＥセンサ
２４ 内蔵ストロボ
２５ ランプ
２６ 照射パターン
３０ 撮像素子
５１ 外部ストロボ
２３ 赤外ＬＥＤ

Claims (9)

1. 被写体像の焦点状態を検出するための検出方式が異なる複数の焦点検出手段と、被写体に光を照射して焦点検出を補助するための補助光手段と、被写体輝度を測光するための測光手段と、を備えたカメラにおいて、前記焦点検出手段の検出方式に応じて前記補助光手段の照射開始輝度を異ならせたことを特徴としたカメラの焦点検出用補助光装置。
2. 被写体像の焦点状態を検出するための検出方式が異なる複数の焦点検出手段と、被写体に光を照射して焦点検出を補助するための照射方式が異なる複数の補助光手段と、を備えたカメラにおいて、前記焦点検出手段の検出方式に応じて前記補助光手段の照射方式を切り換えることを特徴としたカメラの焦点検出補助光装置。
3. 被写体像の焦点状態を検出するための検出方式が異なる複数の焦点検出手段と、被写体に光を照射して焦点検出を補助するための照射パターンが切り換え可能な補助光手段と、を備えたカメラにおいて、前記焦点検出手段の検出方式に応じて前記補助光手段の照射パターンを切り換えることを特徴としたカメラの焦点検出補助光装置。
4. 前記検出方式が異なる複数の焦点検出手段は、少なくとも位相差検出方式とコントラスト検出方式の２つを備えたことを特徴とする請求項１〜３に記載のカメラの焦点検出補助光装置。
5. 前記焦点検出手段に前記位相差検出方式と前記コントラスト検出方式を備えたカメラにおいて、前記補助光手段の照射開始輝度が前記コントラスト検出方式の照射開始輝度よりも前記位相差検出方式の照射開始輝度の方が高いことを特徴とする請求項１記載のカメラの焦点検出補助光装置。
6. 前記照射方式が異なる補助光手段は、可視光照射方式と赤外光照射方式を備えることを特徴とする請求項２記載のカメラの焦点検出補助光装置。
7. 前記照射方式が異なる補助光手段は、ランプ光照射方式、ＬＥＤ光照射方式、ストロボ光照射方式、の内、少なくとも２つ以上を備えることを特徴とする請求項２記載のカメラの焦点検出補助光装置。
8. 前記照射方式が異なる補助光手段の一方がカメラ本体に備えられており、他方がカメラ本体に着脱可能なアクセサリーに備えられていることを特徴とする請求項２記載のカメラの焦点検出補助光装置。
9. 前記照射パターンが切り換え可能な補助光手段は、縦パターン、横パターン、斜めパターンの内、少なくとも２つ以上に切り換え可能なことを特徴とする請求項３記載のカメラの焦点検出補助光装置。

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