JP2006235059A - 撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オートフォーカスの合焦率を向上させた撮影装置を提供する。
【解決手段】撮影レンズが望遠側になっており、ＡＦ補助光が被写体で反射した反射光９６が撮影範囲９７内に入っていない場合には、合焦位置センサが合焦位置を検出できずにＡＦエラーになる。ＣＰＵは、ズーム駆動部にコマンドを送り、撮影レンズを広角側に一定量変倍する。撮影範囲９７内にＡＦ補助光が新郎９８で反射した反射光９６が入るため、合焦位置センサが合焦位置を検出できる。メモリのテーブルデータを参照して合焦位置と焦点距離とから被写体距離を求め、この被写体距離情報をＲＡＭに記憶しておく。この後、撮影レンズを元の焦点距離に戻すとともに、被写体距離情報をＲＡＭから読み出し、メモリのテーブルデータを参照して被写体距離と焦点距離とから合焦位置を求め、この合焦位置にフォーカスレンズを移動する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、オートフォーカスでピント合わせを行うズームレンズ付きの撮影装置に関するものである。

ピント調節を自動で行うオートフォーカス（ＡＦ）機能を備えたズームレンズ付きのデジタルカメラ等の撮影装置が普及している。このような撮影装置のＡＦ機構には、一般にコントラスト検出方式が用いられる。コントラスト検出方式では、ＣＣＤイメージセンサから得られた画像データで示される画面が、複数のエリアに区分され、各エリア毎の高周波成分の積分値（ＡＦ評価値）が算出される。

このＡＦ評価値の算出は、フォーカスレンズを予め設定されたサーチ幅の範囲内で移動させる毎に行われる。ＡＦ評価値は、その値が高いほど、シャープ（高コントラスト）な画像、すなわち、合焦度の高い画像（ピントの合った画像）を示している。フォーカスレンズの位置と、全エリアのＡＦ評価値を合計した総合評価値との関係は、例えば図７に示すように、山型の波形として得られる。この場合、山型（総合評価値）のピークの位置がすなわち合焦位置であるから、この合焦位置にフォーカスレンズを移動させることによりピント合わせが行われる。

被写体が暗いところにある場合や被写体のコントラストが低い場合には、前記合焦位置を検出できず、ピントを正確に合わせることができない。そこで、被写体に向けてＡＦ用の補助光（ストロボ光）を発光させ、コントラストがある被写体像を撮像してＡＦ評価値算出用の画像データを取得する撮影装置が開示されている（例えば特許文献１）。
特開２００４−２０６０８４号公報

上記のような撮影装置では、例えば、撮影レンズとしてズームレンズが用いられており、このズームレンズが望遠側になっていて、補助光が被写体で反射した反射光が撮影範囲の内側に入っていない場合では、補助光を使用してもＡＦによるピント合わせに失敗することがある。

本発明は、オートフォーカスの合焦率を向上させた撮影装置を提供することを目的とする。

本発明の撮影装置は、ズームレンズによって結像される被写体像を撮像素子が画像信号に変換し、この画像信号に基づいて算出されるＡＦ評価値を監視しながらズームレンズ中のフォーカスレンズを移動して合焦位置を検出し、この合焦位置にフォーカスレンズを移動してピント合わせを行う撮影装置において、前記ズームレンズのワイド端を除く焦点距離で合焦位置が検出されない場合に、前記ズームレンズをワイド側に変倍して合焦位置を検出するとともに、この時の被写体距離を記憶手段に記憶しておき、次にズームレンズの焦点距離を元の焦点距離に戻して、前記被写体距離を記憶手段から読み出し、前記被写体距離に対応する合焦位置にズームレンズ中のフォーカスレンズを移動させることを特徴とする。

また、被写体に向けてフォーカス用の補助光を投光するとともに、ズームレンズによって結像される被写体像を撮像素子が画像信号に変換し、この画像信号に基づいて算出されるＡＦ評価値を監視しながらズームレンズ中のフォーカスレンズを移動して合焦位置を検出し、この合焦位置にフォーカスレンズを移動してピント合わせを行う撮影装置において、前記ズームレンズのワイド端を除く焦点距離で合焦位置が検出されない場合に、前記補助光が被写体で反射した反射光が撮影範囲内に入るようにズームレンズをワイド側に変倍して合焦位置を検出するとともに、この時の被写体距離を記憶手段に記憶しておき、次にズームレンズの焦点距離を元の焦点距離に戻して、前記被写体距離を記憶手段から読み出し、前記被写体距離に対応する合焦位置にズームレンズ中のフォーカスレンズを移動させることを特徴とする。

また、前記ワイド側への変倍量を一定とし、前記ワイド側への変倍後においても合焦位置が検出されない場合には、前記ワイド側への変倍による焦点距離がワイド端に達するまで、更なるワイド側への変倍動作と合焦位置の検出動作を繰り返し行うことを特徴とする。

本発明の撮影装置によれば、ワイド端を除く焦点距離で合焦位置が検出されない場合に、ズームレンズをワイド側に変倍して合焦位置を検出するとともに、この時の被写体距離を記憶手段に記憶しておき、次にズームレンズの焦点距離を元の焦点距離に戻して、被写体距離を記憶手段から読み出し、被写体距離に合焦位置が合うようにズームレンズ中のフォーカスレンズを移動させるので、オートフォーカスの合焦率を向上できる。

また、オートフォーカス用の補助光を用いる撮影装置においても、補助光が被写体で反射した反射光が撮影範囲から外れてピントが合わない場合には、ワイド側に変倍して撮影範囲内に前記反射光が入るようにしてからピント合わせを行い、元の焦点距離に戻して被写体距離に合焦位置が合うようにフォーカスレンズを移動させるから、オートフォーカスの合焦率を向上できる。

また、ワイド側への変倍量を一定とし、ワイド側への変倍後においても合焦位置が検出されない場合には、ワイド側への変倍による焦点距離がワイド端に達するまで、更なるワイド側への変倍動作と合焦位置の検出動作を繰り返し行うので、ズームレンズの焦点距離を最初からワイド端に移動させるよりも短時間で合焦位置を検出できる。

本発明の実施形態であるデジタルカメラを示す図１において、デジタルカメラ１０の前面には、撮影レンズ１２、ファインダ窓１４、ストロボ発光部１５、オートフォーカス（ＡＦ）補助光発光窓１６、及び調光センサ１７が設けられ、カメラ上面には、シャッタボタン１８及び電源スイッチ２０が配設されている。また、左手側のカメラ側面には、メモリカード２２を装着するためのカードスロット２３が設けられている。このカードスロット２３は、防塵用の蓋２４によって開閉自在に閉じられる。

前記ＡＦ補助光発光窓１６の背後には、コントラスト検出方式のＡＦを行う際に補助光を発光する単色のＬＥＤ２５（図３参照）が設けられている。このＬＥＤ２５としては、例えば赤色（Ｒ）ＬＥＤが用いられる。

撮影レンズ１２にはズームレンズが適用され、撮影レンズ１２の後方にＣＣＤイメージセンサ（以下ＣＣＤという）２７（図３参照）が配置されている。シャッタボタン１８は２段階式に構成され、シャッタボタン１８を軽く押して止める「半押し」の状態でＡＦ及び自動露出制御（ＡＥ）が作動してＡＦとＡＥをロックし、「半押し」から更に押し込む「全押し」の状態で撮影が実行される。

電源スイッチ２０は、モード切換スイッチと兼用されており、電源ＯＦＦとなる「ＯＦＦ位置」、静止画撮影モードで電源ＯＮとなる「撮影ＯＮ位置」、及び再生モードで電源ＯＮとなる「再生ＯＮ位置」の３ポジションを切り換えることができる。

デジタルカメラ１０の背面には、図２に示すように、ファインダ２８、液晶モニタ３０、ズームスイッチ３２、多機能の十字ボタン３４、ＡＥロックボタン３６、メニューキー３８、実行キー４０及びキャンセルキー４２が設けられている。液晶モニタ３０は、撮影時に画角確認用の電子ファインダとして使用できるとともに、撮影した画像のプレビュー画やメモリカード２２から読み出した再生画像等を表示可能な表示手段である。また、十字ボタン３４を使用したメニューの選択や各メニューにおける各種項目の設定なども液晶モニタ３０の表示画面を用いて行われる。

ズームスイッチ３２は、上下方向に操作可能なレバースイッチで構成され、これを上方向に操作することで望遠（TELE）方向にズーミングを行い、下方向に操作することで広角（WIDE）方向にズーミングを行う。十字ボタン３４は、上下左右のいずれかの縁部を押圧することによって、対応する４方向（上、下、左、右）の指示を入力できるようにしたもので、メニュー画面における各種設定項目の選択や設定内容の変更を指示する操作ボタンとして使用されるとともに、電子ズームの倍率調整や再生コマの送り／戻しを指示する手段として用いられる。

メニューキー３８は、各モードの通常画面からメニュー画面へ遷移させる時に使用される。実行キー４０は、選択内容の確定、処理の実行（確認）指示の時などに使用される。キャンセルキー４２は、メニューから選んだ項目の取消（キャンセル）や一つ前の操作状態に戻る時などに使用される。

撮影者は、ファインダ２８又は液晶モニタ３０に映し出されるリアルタイム画像（スルー画）を確認しながら、ズームスイッチ３２を操作して画角を決定し、シャッタボタン１８を押し下げて撮影を行う。

デジタルカメラ１０の電気的構成を示す図３において、撮影レンズ１２は、固定レンズ４４、変倍レンズ４６ａ、補正レンズ４６ｂ及びフォーカスレンズ４８の４群型インナーフォーカス式ズームレンズで構成されている。前記変倍レンズ４６ａと補正レンズ４６ｂから成る変倍光学系４６は、図示せぬカム機構によって両者の位置関係が規制されながら光軸に沿って移動し、撮影レンズ１２の焦点距離を変更する。なお、撮影レンズ１２は、例えば焦点距離が２８ｍｍ〜８５ｍｍの３倍ズームレンズである。

撮影レンズ１２を通過した光は、絞り５０により光量が調節された後、ＣＣＤ２７に入射する。ＣＣＤ２７には、その光電面上に赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の微小なマイクロカラーフィルタがマトリクス状に配列され、その背後にそれぞれＭＯＳダイオード（ＭＯＳキャパシタとも呼ばれる）が配置されている。

各ＭＯＳダイオードに蓄積された信号電荷は、ＣＣＤドライバ５４から与えられるパルスに基づいて信号電荷に応じたＲＧＢ各色の輝度情報を有する電圧信号（画像信号）として順次読み出される。なお、ＣＣＤ２７は、シャッタゲートパルスのタイミングによって各ＭＯＳダイオードの電荷蓄積時間（シャッタスピード）を制御する、いわゆる電子シャッタ機能を有している。

ＣＣＤ２７から出力された画像信号は、アナログ処理部５６に送られる。アナログ処理部５６は、サンプリングホールド回路、色分離回路、ゲイン調整回路等の信号処理回路を含み、このアナログ処理部５６において、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）処理並びにＲ，Ｇ，Ｂの各色信号に色分離処理され、各色信号の信号レベルの調整（プリホワイトバランス処理）が行われる。

アナログ処理部５６から出力された信号は、Ａ／Ｄ変換器５８によりデジタル信号に変換された後、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）からなるフレームメモリ６０に格納される。タイミングジェネレータ（ＴＧ）６２は、ＣＰＵ６４の指令に従ってＣＣＤドライバ５４、アナログ処理部５６及びＡ／Ｄ変換器５８に対してタイミング信号を与えており、このタイミング信号によって各回路の同期がとられている。

フレームメモリ６０に格納されたデータは、バス６６を介して信号処理部６８に送られる。信号処理部６８は、輝度・色差信号生成回路、ガンマ補正回路、シャープネス補正回路、コントラスト補正回路、ホワイトバランス補正回路等を含むデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）で構成された画像処理手段であり、ＣＰＵ６４からのコマンドに従って画像信号を処理する。

信号処理部６８に入力された画像データは、輝度信号（Ｙ信号）及び色差信号（Ｃr,Ｃb 信号）に変換されるとともに、ガンマ補正等の所定の処理が施された後、フレームメモリ６０に格納される。撮影画像を表示出力する場合、フレームメモリ６０から画像データが読み出され、表示用メモリ７０に転送される。表示用メモリ７０に記憶されたデータは、表示用の所定方式の信号（例えば、ＮＴＳＣ方式のカラー複合映像信号）に変換された後、Ｄ／Ａ変換器７２を介して液晶モニタ（ＬＣＤ）３０に出力される。こうして、前記画像データの画像内容が液晶モニタ３０の画面上に表示される。

ＣＣＤ２７から出力される画像信号によってフレームメモリ６０内の画像データが定期的に書き換えられ、その画像データから生成される映像信号が液晶モニタ３０に供給されることにより、ＣＣＤ２７を介して入力する画像がリアルタイムに液晶モニタ３０に表示される。撮影者は、液晶モニタ３０に映し出される画像（スルー画）、或いは光学式のファインダ２８によって撮影画角を確認することができる。

撮影者がズームスイッチ３２を操作すると、その指示信号がＣＰＵ６４に入力され、ＣＰＵ６４はズームスイッチ３２からの信号に基づいてズーム駆動部７４を制御して変倍光学系４６をテレ（TELE）方向又はワイド（WIDE）方向に駆動する。ズーム駆動部７４は図示せぬモータを含み、このモータの駆動力によって変倍光学系４６が駆動される。変倍光学系４６の位置（変倍位置）は、変倍位置センサ７６によって検出され、この検出信号はＣＰＵ６４に入力される。なお、変倍光学系４６の変倍位置によって撮影レンズ１２の焦点距離が決まる。

同様に、フォーカス駆動部７８は図示せぬモータを含み、このモータの駆動力によってフォーカスレンズ４８が光軸に沿って前後動する。フォーカスレンズ４８の位置（合焦位置）は、合焦位置センサ８０によって検出され、このセンサ８０の検出信号はＣＰＵ６４に入力される。

電源スイッチ２０によって静止画撮影モードが設定され、シャッタボタン１８が押し下げられると、撮影開始指示（レリーズＯＮ）信号が発せられる。ＣＰＵ６４は、レリーズＯＮ信号を検知して記録用の撮像動作を実行する。すなわち、ＣＰＵ６４は必要に応じてＬＥＤ制御回路８１にコマンドを送ってＡＦ補助光用のＬＥＤ２５の発光を制御するとともに、後述する評価値演算の結果に基づいてフォーカス駆動部７８を制御してフォーカスレンズ４８を合焦位置に移動させ、絞り５０の開口径やＣＣＤ２７の電子シャッタを制御することにより露出制御を行う。また、ＣＰＵ６４は必要に応じてストロボ装置８２にコマンドを送り、ストロボ発光部１５からストロボ光を発光する。

こうして、シャッタボタン１８の押下操作に応動して、記録用の画像データの取り込みが開始される。画像データを圧縮記録するモードが選択されている場合、ＣＰＵ６４は圧縮伸張回路８４にコマンドを送る。圧縮伸張回路８４は、フレームメモリ６０に取り込まれた画像データをＪＰＥＧその他の所定の形式に従って圧縮する。

圧縮された画像データは、カードインターフェース８６を介してメモリカード２２に記録される。非圧縮の画像データを記録するモード（非圧縮モード）が選択されている場合には、圧縮伸張回路８４による圧縮処理は省略され、非圧縮のまま画像データがメモリカード２２に記録される。

電源スイッチ２０によって再生モードが設定されると、メモリカード２２から画像ファイルが読み出される。読み出された画像データは、必要に応じて圧縮伸張回路８４によって伸張処理され、表示用メモリ７０を介して液晶モニタ３０に出力される。

ＣＰＵ６４は、本カメラの各回路を統括制御する制御部である。ＣＰＵ６４は、電源スイッチ２０、シャッタボタン１８、ズームスイッチ３２等から構成される操作部８７から入力される入力信号に基づき、対応する回路の動作を制御するとともに、ストロボ制御、液晶モニタ３０における表示制御、ＡＦ制御及び自動露出（ＡＥ）制御等を行う。

ここでオートフォーカス制御について説明する。晴天の屋外で撮影する時など被写体に十分なコントラストがあるため自然光によってピント調節を行い得る場合には、ＡＦ補助光用のＬＥＤ２５は発光されない。また、夕方や屋内では、被写体のコントラストが低下するため、自然光によるピント合せができ難くなるから、ＣＰＵ６４は、被写体の輝度値が所定の値以下になると、ＬＥＤ制御回路８１にコマンドを送り、ＡＦ動作中はＬＥＤ２５からＡＦ補助光を連続点灯させる。

Ａ／Ｄ変換器５８によってデジタル信号に変換された画像信号は、評価値演算部８８に入力される。評価値演算部８８は、高周波成分抽出回路９０と積算回路９２とを有し、入力される画像信号のうち、ＬＥＤ２５が発光されない場合には、Ｇ成分のデータをサンプリングし、また、ＬＥＤ２５が発光された場合には、ＬＥＤ２５と同じ発光色であるＲ成分のデータをサンプリングし、ＡＦ検出対象エリア（以下フォーカスエリアという）内での高周波成分を抽出するとともにその絶対値をとり、フォーカスエリア内で絶対値データを積算して得られた値（以下評価値という）をＣＰＵ６４に提供する。

ＡＦ動作時にＣＰＵ６４は、フォーカスレンズ４８を焦点調節領域内で至近から無限遠（又は無限遠から至近）の方向に移動させながら、複数のＡＦ検出ポイント（サーチポイント）で画像中央部分のコントラストを検出し、サーチポイントごとに評価値を算出する。そして、各ポイントで算出された評価値を総合して、評価値が最大となるレンズ位置を合焦位置として決定し、求めた合焦位置にフォーカスレンズ４８を移動させるようにフォーカス駆動部７８を制御する。

撮影画面内の被写体の状態によっては、合焦位置を検出できない場合がある。例えば、図４（Ａ）に示すように、撮影レンズ１２が望遠側になっており、被写体である新婦９５のコントラストが低い場合や、図５（Ａ）に示すように、ＬＥＤ２５からのＡＦ補助光が被写体で反射した反射光９６が撮影範囲９７の内側に入っていない場合には、合焦位置センサ８０が合焦位置を検出できずにＡＦエラーになる。

このような場合には、ＣＰＵ６４は、ズーム駆動部７４にコマンドを送り、撮影レンズ１２を広角側に一定量ズーミングする。この場合のズーミング量は、例えば焦点距離２０ｍｍ分とし、撮影レンズ１２が例えば焦点距離７０ｍｍになっているとき５０ｍｍに変更される。これにより、ＡＦ補助光を使用しない図４（Ｂ）に示すような場合では、撮影範囲９７内に、新婦９５の他に、新郎９８とウエディングケーキ９９が入ってきて、撮影範囲９７内の被写体の数が増加するため、合焦位置センサ８０が合焦位置を検出し易くなる。また、ＡＦ補助光を使用する図５（Ｂ）に示すような場合では、撮影範囲９７内にＡＦ補助光が新郎９８で反射した反射光９６が入るため、合焦位置センサ８０が合焦位置を検出できる。

そして、検出された合焦位置に基づいて被写体距離を求め、この被写体距離情報をバス６６に接続されたＲＡＭ１００に記憶しておく。なお、変倍レンズ４６ａの位置で決まる複数の焦点距離毎に、複数の合焦位置に対応する被写体距離を予め求めておき、この焦点距離と合焦位置と被写体距離との関係を示すテーブルデータをフラッシュメモリ等からなるメモリ１０２に格納しておく。また、焦点距離や合焦位置の数は、例えば５個とし、不足する領域に関しては補間演算で対応する。

この後、撮影レンズ１２を焦点距離５０ｍｍから元の焦点距離である焦点距離７０ｍｍに戻すとともに、前記被写体距離情報をＲＡＭ１００から読み出し、この被写体距離情報に基づいてフォーカス駆動部７８を制御し、撮影レンズ１２が前記被写体距離に合焦するようにフォーカスレンズ４８を移動させる。なお、被写体距離情報に基づいてフォーカス駆動部７８を制御する際にもメモリ１０２のテーブルデータが参照され、被写体距離と焦点距離とから合焦位置、すなわちフォーカスレンズ４８の位置が特定される。

なお、合焦位置検出のための広角側への変倍動作から戻し動作までの過程を液晶モニタ３０に表示しないように、この間は、ＣＣＤ２７の中央部分で撮影した画像を拡大し、補間処理を行なうことによって広角・望遠を行う電子ズームに切り替え、ユーザが決めた画角で液晶モニタ３０に表示する。

このように構成されたデジタルカメラ１０の作用を説明する。まず電源スイッチ２０を操作してデジタルカメラ１０の電源をオンにするとともに、静止画撮影モードにセットする。電源がオンになると、ＬＥＤ制御回路８１に内蔵されたコンデンサの充電が開始される。そして、シャッタボタン１８を半押しすると、ＣＰＵ６４は、ＡＥ制御及びＡＦ制御を行う。

ＡＥ制御では、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を取り込み、これらのＲ、Ｇ、Ｂ信号を積算した積算値に基づいて被写体輝度（撮影ＥＶ値）を求め、この撮影ＥＶ値に基づいて撮影時の絞り値とシャッタスピードを決定する。なお、シャッタボタン１８の全押し時に前記決定した絞り値になるように絞り５０が制御され、また、決定したシャッタスピードとなるように電子シャッタによって電荷の蓄積時間が制御される。

ＡＦ制御は、図６のフローチャートに示すように、ＣＰＵ６４は、まず前記撮影ＥＶ値によってＡＦ補助光が必要か否かを判断する（ｓｔ１）。撮影ＥＶ値が所定の値以下になると、ＬＥＤ制御回路８１にコマンドを送り、ＡＦ動作中は連続してＬＥＤ２５からＡＦ補助光を点灯する（ｓｔ２）。

ＣＣＤ２７のフォーカスエリアから評価値を求めるための画像信号を取り込み、その後、フォーカスレンズ４８を所定量移動（次のサーチポイントに移動）させるためにフォーカスモータを駆動する。フォーカスレンズ４８を焦点調節領域内で至近から無限遠（又は無限遠から至近）の方向に移動させながら、各サーチポイントごとにＣＣＤ２７から画像信号を取り込む。

各サーチポイントでの画像信号に基づく評価値が算出されると、その算出された評価値を総合して、評価値が最大となるレンズ位置を合焦位置として検出し、求めた合焦位置にフォーカスレンズ４８を移動させ、ＡＦ動作を終了する（ｓｔ３）。

図５（Ａ）に示すように、ＡＦ補助光が被写体で反射した反射光９６が撮影範囲９７内に入らず、前記評価値が最大となるレンズ位置、すなわち合焦位置を特定することができない場合には（ｓｔ３）、まずＣＰＵ６４は変倍位置センサ７６からの変倍位置情報に基づいて撮影レンズ１２の焦点距離がワイド端か否かを確認する（ｓｔ４）。撮影レンズ１２の焦点距離がワイド端の場合には、液晶モニタ３０にＡＦエラーの表示を行う（ｓｔ５）。

撮影レンズ１２の焦点距離がワイド端ではない場合には、ＣＰＵ６４はズーム駆動部７４にコマンドを送り、変倍光学系４６を駆動して撮影レンズ１２の焦点距離をワイド側へ変更する（ｓｔ６）。この時、ＣＰＵ６４は液晶モニタ３０に表示する画像を電子ズームによる画像に切り替え、前記撮影レンズ１２のワイド側への変倍がユーザから分からないようにする。

ＣＰＵ６４は、フォーカス駆動部７８を駆動して、フォーカスレンズ４８をサーチポイントに移動しながら、各サーチポイントごとにＣＣＤ２７から画像信号を取り込み、各サーチポイントでの画像信号に基づく評価値が算出される。図５（Ｂ）に示すように、反射光９６が撮影範囲９７内に入っている場合には、評価値が最大となるレンズ位置、すなわち合焦位置が検出される。この合焦位置にフォーカスレンズ４８を移動させる（ｓｔ７）。

合焦位置が検出できない場合には、ＣＰＵ６４は撮影レンズ１２の焦点距離がワイド端か否かを確認する（ｓｔ８）。ワイド端である場合には、ズーム駆動部７４を駆動して元の焦点距離に復帰してから（ｓｔ９）、液晶モニタ３０にＡＦエラーの表示を行う（ｓｔ１０）。

未だワイド端ではない場合には、更に撮影レンズ１２の焦点距離をワイド側へ変更する（ｓｔ６）。これにより、例えば、撮影レンズ１２の焦点距離が５０ｍｍから３０ｍｍになる。そして、再度、各サーチポイントでの画像信号に基づく評価値が算出され、合焦位置が検出される（ｓｔ７）。なお、合焦位置が検出されない場合には、更に撮影レンズ１２の焦点距離をワイド側へ変更し、本実施形態ではワイド端（焦点距離２８ｍｍ）とする。

合焦位置が検出されると、ＣＰＵ６４はメモリ１０２を参照して、撮影レンズ１２の焦点距離と合焦位置とから被写体距離を特定する（ｓｔ１１）。ここで、メモリ１０２に記憶されているテーブルデータでは足りない場合には、ＣＰＵ６４は補間演算を行って、被写体距離を特定する。そして、この被写体距離がＲＡＭ１００に記憶されるとともに（ｓｔ１２）、ズーム駆動部７４が駆動され、撮影レンズ１２の焦点距離が元の焦点距離（例えば７０ｍｍ）に復帰される（ｓｔ１３）。

この後、ＲＡＭ１００から被写体距離が読み出され（ｓｔ１４）、この被写体距離に対応する合焦位置がメモリ１０２から求められ、この合焦位置にフォーカスレンズ４８が移動される（ｓｔ１５）。これにより、ＡＦ動作を終了するとともに、電子ズームから通常の光学ズームに切り替えられ、液晶モニタ３０の画像表示に撮影レンズ１２の焦点距離が反映されるようになる。

その後、シャッタボタン１８が全押しされると、必要に応じてストロボ発光部１５からストロボ光が発光される。被写体からの反射光を調光センサ１７が検知して所定光量に達した際にストロボ装置８２がストロボ光の発光を停止する。ＣＣＤ２７から出力された画像信号がアナログ信号処理部５６，Ａ／Ｄ変換器５８を経て、画像データとしてフレームメモリ６０に取り込まれ、圧縮伸張回路８４で所定の形式に圧縮された後、カードインターフェース８６を介してメモリカード２２に記録される。

以上説明した実施形態は、ＡＦ補助光発光機能を備えたデジタルカメラであったが、本発明はこれに限定されることなく、ＡＦ補助光発光機能をもたないデジタルカメラでもよい。また、上記実施形態では、ＡＦ動作中はＡＦ補助光を連続点灯させるようにしたが、各サーチポイント毎にストロボ的に発光させてもよい。

また、上記実施形態では、合焦位置が検出できない場合に、焦点距離を２０ｍｍずつワイド側へ変更するようにしたが、本発明はこれに限定されることなく、例えば３０ｍｍずつでもよい。また、上記実施形態では、撮影レンズを焦点距離２８ｍｍ〜８５ｍｍの３倍ズームレンズとしたが、本発明はこれに限定されることなく、例えば２５ｍｍ〜１００ｍｍの４倍ズームレンズとしてもよい。

また、上記実施形態では、焦点距離や合焦位置の数は５個としたが、本発明はこれに限定されることなく、例えば１０個でもよい。また、焦点距離と合焦位置と被写体距離との関係を示すテーブルデータをメモリに格納しておいたが、これを省略し、合焦位置を検出する都度、焦点距離に対する被写体距離を演算によって算出することもできる。また、上記実施形態は、撮影装置としてデジタルカメラを採用した例であったが、本発明はこれに限定されることなく、カメラ付き携帯電話やカメラ付きＰＤＡ等でもよい。

本発明を適用したカメラの外観を正面側から示す斜視図である。 カメラの外観を背面側から示す斜視図である。 カメラの電気的な構成を示すブロック図である。 ＡＦ補助光を使用しない場合に望遠側で合焦位置が検出できない例を示す説明図である。 ＡＦ補助光を使用する場合に望遠側で合焦位置が検出できない例を示す説明図である。 本実施形態の主なシーケンスを示すフローチャートである。 フォーカスレンズの位置と総合評価値との関係を示すグラフである。

符号の説明

１０ デジタルカメラ
１２ 撮影レンズ
２５ ＬＥＤ
４６ａ 変倍レンズ
４８ フォーカスレンズ
６４ ＣＰＵ
７６ 変倍位置センサ
８０ 合焦位置センサ
９６ 反射光
９７ 撮影範囲
１００ ＲＡＭ
１０２ メモリ

Claims (3)

1. ズームレンズによって結像される被写体像を撮像素子が画像信号に変換し、この画像信号に基づいて算出されるＡＦ評価値を監視しながらズームレンズ中のフォーカスレンズを移動して合焦位置を検出し、この合焦位置にフォーカスレンズを移動してピント合わせを行う撮影装置において、
   前記ズームレンズのワイド端を除く焦点距離で合焦位置が検出されない場合に、前記ズームレンズをワイド側に変倍して合焦位置を検出するとともに、この時の被写体距離を記憶手段に記憶しておき、次にズームレンズの焦点距離を元の焦点距離に戻して、前記被写体距離を記憶手段から読み出し、前記被写体距離に対応する合焦位置にズームレンズ中のフォーカスレンズを移動させることを特徴とする撮影装置。
2. 被写体に向けてフォーカス用の補助光を投光するとともに、ズームレンズによって結像される被写体像を撮像素子が画像信号に変換し、この画像信号に基づいて算出されるＡＦ評価値を監視しながらズームレンズ中のフォーカスレンズを移動して合焦位置を検出し、この合焦位置にフォーカスレンズを移動してピント合わせを行う撮影装置において、
   前記ズームレンズのワイド端を除く焦点距離で合焦位置が検出されない場合に、前記補助光が被写体で反射した反射光が撮影範囲内に入るようにズームレンズをワイド側に変倍して合焦位置を検出するとともに、この時の被写体距離を記憶手段に記憶しておき、次にズームレンズの焦点距離を元の焦点距離に戻して、前記被写体距離を記憶手段から読み出し、前記被写体距離に対応する合焦位置にズームレンズ中のフォーカスレンズを移動させることを特徴とする撮影装置。
3. 前記ワイド側への変倍量を一定とし、前記ワイド側への変倍後においても合焦位置が検出されない場合には、前記ワイド側への変倍による焦点距離がワイド端に達するまで、更なるワイド側への変倍動作と合焦位置の検出動作を繰り返し行うことを特徴とする請求項１または２記載の撮影装置。
   
   

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