JP2009086004A - 撮影装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】手ぶれや被写体ぶれが生じた場合においても、ＡＦ補助光の照射前後での被写体輝度の差を精度良く検出可能とする。
【解決手段】静止画用ＡＥ処理により被写体輝度を検出し、この被写体輝度を露出値ＥＶ１としてシャッタ速度ＴＶ１及び絞り値ＡＶ１を設定する。この露出設定の下で、ＡＦ補助光が非照射の状態で再露光Ｅｂを行い、被写体輝度ＥＶ１’を検出する。再露光Ｅｂ時に、露出値ＥＶ１に基づいて決定した露出値ＥＶ２により露出設定（シャッタ速度ＴＶ２，絞り値ＡＶ１）を行い、ＡＦ補助光を照射した状態で露光Ｅｃを行い、被写体輝度ＥＶ３を算出する。次いで、被写体輝度ＥＶ３と被写体輝度ＥＶ１’との差分値σを算出し、差分値σ基づいてフォーカスレンズの初期設定を行うとともに、被写体輝度ＥＶ３を露出値として露出設定（シャッタ速度ＴＶ３，絞り値ＡＶ１）を行い、ＡＦ補助光を照射した状態で合焦位置を検出する。
【選択図】図７

Description

本発明は、イメージセンサを用いて撮影を行う撮影装置及びその制御方法に関し、特に、オートフォーカス時の照明光（ＡＦ補助光）照射機能を備えた撮影装置及びその制御方法に関する。

近年、ＣＣＤ型やＭＯＳ型等の半導体素子からなるイメージセンサを用い、イメージセンサにより得られた画像信号をデジタルの画像データに変換して、内蔵メモリやメモリカードなどの記録媒体に記録するデジタルカメラ等の撮影装置が普及している。デジタルカメラの多くは、自動露出制御（ＡＥ）及びオートフォーカス（ＡＦ）機能を備えており、このＡＥ及びＡＦは、一般にイメージセンサから出力される画像信号を利用して行われている。

ＡＥ処理では、イメージセンサから出力される画像信号に基づいて被写体輝度を検出（被写体の明るさを測光）し、検出した被写体輝度を露出値としてシャッタ速度及び絞り値が決定される。ＡＦ処理では、フォーカスレンズのレンズ位置を変更しながらイメージセンサから出力される画像信号から高周波成分の積算値（すなわち、被写体像のコントラスト値）を求め、この積算値が最大となるレンズ位置が合焦位置として決定される。このＡＦ処理は、いわゆる山登り方式のコントランスト検出ＡＦと称され、広く採用されている。

コントランスト検出ＡＦでは、暗い室内等での撮影時のように被写体輝度が低い場合には、各レンズ位置におけるコントラスト値の差が得られにくい。このため、輝度レベルが低い被写体に対しては、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の光源から照明光（ＡＦ補助光）を被写体に向けて照射し、被写体輝度を高めることで、十分なコントラスト差を得るようにした撮影装置が知られている。

しかし、上記のようにＡＦ補助光の照射を行うものであっても、ＡＦ補助光の到達距離には限度があり、遠い距離にある被写体に向けてＡＦ補助光を照射しても十分な輝度レベルが得られず、十分なコントラスト差が得られないため、合焦動作の動作精度が低下する。このため、特許文献１では、ＡＦ補助光を照射した場合と照射しない場合とで被写体輝度の差を検出し、この差が大きい場合には通常のＡＦ動作を行い、この差が小さい場合には、被写体が遠方にあると判断して、フォーカスレンズを無限遠端に移動させるようにしている。さらに、特許文献２では、ＡＦ補助光の照射前後おける被写体輝度の差に対応した距離範囲（ＡＦ移動範囲）を予め保持しておき、実際に取得された被写体輝度の差に対応した距離範囲に基づいてＡＦ動作を行うようにしている。
特許第３６７３５９９号公報 特開２００１−１６６２００号公報

上記の特許文献１，２では、ＡＦ補助光の照射前後における被写体輝度の差を求める際に行う各露光時の露出設定については記載されていない。例えば、ＡＦ補助光の照射前後で同一の露出値を用いると、ＡＦ補助光の有無による輝度レベルが変化により、入射光量が適正でなくなり（ダイナミックレンジの範囲外となり）、被写体輝度が精度良く検出されない場合がある。

ＣＣＤ，ＭＯＳ型等のイメージセンサは、一般にダイナミックレンジが小さく、１回の露光で測定できる被写体輝度の範囲が狭いため、精度良く被写体輝度を測定しようとする場合には、シャッタ速度と絞り値との組み合せで決定される露出値を段階的に変更しながら複数回の露光を行うことにより、被写体輝度の測定範囲を拡大する必要がある。これに関して、本出願人は、特願２００６−３１１６１０号公報にて、まず、ＡＦ補助光の非照射時に露出値を変更しながら露光を行うことで被写体輝度を精度良く検出し（静止画ＡＦ処理）、この被写体輝度に基づいてＡＦ補助光の照射時の露出値を決定し、この露出値に基づいて被写体輝度を検出する（ＡＦ用ＡＥ処理）ことを提案している。

しかしながら、このような処理方法では、静止画ＡＦ処理が終了した後に、ＡＦ用ＡＥ処理を開始することになるため、上記のようにＡＦ補助光の照射前後での被写体輝度の差を求める場合には、両検出タイミングの間に数フレーム期間程度の時間間隔（タイムラグ）が生じてしまう。このため、このタイミングラグの間に手ぶれや被写体ぶれが生じた場合には、ＡＦ補助光の有無と無関係な輝度レベル変化が生じ、被写体輝度の差が正確に求まらないといった問題がある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、手ぶれや被写体ぶれが生じた場合においても、ＡＦ補助光の照射前後での被写体輝度の差を精度良く求めることができる撮影装置及びその制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の撮影装置は、被写体光の露光により得られる電荷を画像信号に変換して出力する撮像素子と、前記撮像手段の受光面に被写体光を結像させるフォーカスレンズと、前記撮像素子に対して露出を設定する露出設定手段と、前記画像信号に基づいて被写体輝度を検出する輝度検出手段と、被写体に向けてフォーカス用の照明光を照射する照明光照射手段と、前記画像信号に基づいて前記フォーカスレンズの合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、を備えた撮影装置において、照明光を非照射とした状態で前記撮像素子により露光を行い第１の被写体輝度を検出する第１輝度検出処理と、前記第１の被写体輝度を第１の露出値として露出設定し、照明光を非照射とした状態で前記撮像素子により露光を行い、第２の被写体輝度を検出する第２輝度検出処理と、前記第１の露出値に基づいて決定した第２の露出値により露出設定し、照明光を照射した状態で前記撮像素子により露光を行い、第３の被写体輝度を検出する第３輝度検出処理と、前記第２の被写体輝度と前記第３の被写体輝度との差分値を算出する差分算出処理と、前記差分値に基づいて前記フォーカスレンズの初期設定を行うとともに、前記第３の被写体輝度を第３の露出値として露出設定し、照明光を照射した状態で合焦位置を検出する高速オートフォーカス処理と、前記第１の露出値により露出設定し、前記撮像素子により撮影を行う撮影処理と、を実行する制御手段を備えたこと特徴とする。上記の第３輝度検出処理は、第２輝度検出処理の結果に基づいて行うものでないため、第２輝度検出処理の終了前に開始することができ、差分値を算出するための第２の被写体輝度と第３の被写体輝度との検出時間間隔を短縮することが可能となる。

請求項２に記載の撮影装置では、前記制御手段は、前記第１輝度検出処理時には、露出設定を変更しながら複数回の露光を前記撮像素子により実行させ、前記輝度検出手段は、各露光により得られた画像信号により第１の被写体輝度を検出することを特徴とする。これにより、撮像素子のダイナミックレンジを越える輝度範囲が測定可能となる。

請求項３に記載の撮影装置では、前記制御手段は、前記高速オートフォーカス処理時には、前記差分値に基づいて、前記フォーカスレンズの初期位置及び移動方向を決定することを特徴とする。差分値の値により、被写体の遠近を判断することができ、合焦動作を高速化することができる。

請求項４に記載の撮影装置では、前記制御手段は、前記第３輝度検出処理時には、前記照明光照射手段から照射される照明光の光量に基づいたシフト量で、前記第１の露出値をプラス側にシフト前記第２の露出値を決定することを特徴とする。これにより、照明光の照射時に露出オーバーとなることを防止することができる。

請求項５に記載の撮影装置は、手ぶれを検出する手ぶれ検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記手ぶれ検出手段により手ぶれが検出された場合には、前記第２輝度検出処理を実行せず、前記差分算出処理では、前記第１の被写体輝度と前記第３の被写体輝度との差分値を算出することを特徴とする。これにより、手ぶれが生じ得ない場合に、無駄な処理を実行することを防止することができる。

請求項６に記載の撮影装置は、被写体ぶれを検出する被写体ぶれ検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記被写体ぶれ検出手段により被写体ぶれが検出された場合には、前記第２輝度検出処理を実行せず、前記差分算出処理では、前記第１の被写体輝度と前記第３の被写体輝度との差分値を算出することを特徴とする。これにより、被写体が静止している場合に、無駄な処理を実行することを防止することができる。

請求項７に記載の撮影装置は、手ぶれを検出する手ぶれ検出手段と、前記フォーカスレンズを含む撮影光学系の光軸を補正する光軸補正手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記手ぶれ検出手段により手ぶれが検出され、かつ検出された手ぶれ角が前記光軸補正手段により補正可能な範囲外である場合には、前記第２輝度検出処理を実行せず、前記差分算出処理では、前記第１の被写体輝度と前記第３の被写体輝度との差分値を算出することを特徴とする。これにより、差分値の算出精度がさらに向上する。

請求項８に記載の撮影装置は、被写体ぶれを検出する被写体ぶれ検出手段と、前記フォーカスレンズを含む撮影光学系の光軸を補正する光軸補正手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記被写体ぶれ検出手段により被写体ぶれが検出され、かつ検出された被写体ぶれ量が前記光軸補正手段により補正可能な範囲外である場合には、前記第２輝度検出処理を実行せず、前記差分算出処理では、前記第１の被写体輝度と前記第３の被写体輝度との差分値を算出することを特徴とする。これにより、差分値の算出精度がさらに向上する。

請求項９に記載の撮影装置の制御方法は、被写体光の露光により得られる電荷を画像信号に変換して出力する撮像素子と、前記撮像手段の受光面に被写体光を結像させるフォーカスレンズと、前記撮像素子に対して露出を設定する露出設定手段と、前記画像信号に基づいて被写体輝度を検出する輝度検出手段と、被写体に向けてフォーカス用の照明光を照射する照明光照射手段と、前記画像信号に基づいて前記フォーカスレンズの合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、を備えた撮影装置の制御方法において、照明光を非照射とした状態で前記撮像素子により露光を行い第１の被写体輝度を検出する第１輝度検出ステップと、前記第１の被写体輝度を第１の露出値として露出設定し、照明光を非照射とした状態で前記撮像素子により露光を行い、第２の被写体輝度を検出する第２輝度検出ステップと、前記第１の露出値に基づいて決定した第２の露出値により露出設定し、照明光を照射した状態で前記撮像素子により露光を行い、第３の被写体輝度を検出する第３輝度検出ステップと、前記第２の被写体輝度と前記第３の被写体輝度との差分値を算出する差分算出ステップと、前記差分値に基づいて前記フォーカスレンズの初期設定を行うとともに、前記第３の被写体輝度を第３の露出値として露出設定し、照明光を照射した状態で合焦位置を検出する高速オートフォーカスステップと、前記第１の露出値により露出設定し、前記撮像素子により撮影を行う撮影ステップと、を含むこと特徴とする。上記の第３輝度検出ステップは、第２輝度検出ステップの結果に基づいて行うものでないため、第２輝度検出ステップの終了前に開始することができ、差分値を算出するための第２の被写体輝度と第３の被写体輝度との検出時間間隔を短縮することが可能となる。

本発明によれば、ＡＦ補助光の照射前後での被写体輝度の差を算出するための被写体輝度の検出時間間隔を短縮することができ、手ぶれや被写体ぶれが生じた場合においても、ＡＦ補助光の照射前後での被写体輝度の差を精度良く求めることができる。これにより、ＡＦ補助光の照射前後での被写体輝度の差に基づいて行う合焦動作の動作精度が向上する。

本発明を実施したデジタルカメラの外観を図１に示す。デジタルカメラ２は、そのカメラ本体３の前面に撮影レンズ４、ストロボ発光部５、補助光照射部（照明光照射手段）６の照射窓６ａを設けてある。また、上面にはレリーズボタン７を設けてあり、背面には各種の操作ボタンと、ＬＣＤ８（図２参照）を設けてある。

レリーズボタン７は、半押しと、この半押しからさらに押し込んだ全押しとの２段操作になっている。撮影モード下で、レリーズボタン７を押圧操作していないときには、撮影範囲内の被写体像がＬＣＤ８に連続的に表示される、いわゆるスルー画像の表示が行われる。

レリーズボタン７が半押しとなると、静止画撮影のために、被写体輝度を測定し、その被写体輝度に応じたシャッタ速度及び絞り値を決定する静止画用ＡＥ処理と、被写体に撮影レンズ４のピントを合致させるＡＦ処理とを含む準備処理を行う。また、照射窓６ａからＡＦ補助光を照射してＡＦ処理を行う場合には、静止画用ＡＥ処理の後にＡＦ用ＡＥ処理を行ってからＡＦ処理を行う。

準備処理の後に、静止画撮影処理を行う。この静止画撮影処理では、レリーズボタン７がさらに押し込まれて全押しとなると、静止画用ＡＥ処理で決定された静止画用のシャッタ速度及び絞り値とを用いて静止画撮影を行う。この静止画撮影処理で得られる静止画は、画像データとして着脱自在に装着されたメモリカード９（図２参照）に記録される。

なお、レリーズボタン７を一度の押圧操作で全押しにした場合や、一段操作のレリーズボタン７を押圧操作した場合にも、静止画用ＡＥ処理、ＡＦ用ＡＥ処理、ＡＦ処理を順次に行うように構成することもできる。

ストロボ発光部５は、被写体輝度が不足している場合に、静止画の露光に同期してストロボ光を被写体に向けて照射する。補助光照射部６は、被写体輝度が所定レベル以下である場合に、ＡＦ処理に必要な明るさを確保するために照射窓６ａから被写体に向けてＡＦ補助光を照射する。

なお、照明光照射手段として、ＡＦ専用に設けた補助光照射部６を用いているが、照明光照射手段としては、これに限られるものではなく、他の目的で設けた光源装置を照明光照射手段として用いてもよい。例えば、ストロボ装置をＡＦ処理の際に発光させてもよく、暗い場所での撮影者のフレーミングを容易にするための光を照射する光源装置をＡＦ処理のために点灯させてもよい。

図２に上記デジタルカメラ２の構成を示す。システム制御部１０は、レリーズボタン７や各種の操作ボタン等からなる操作部１１からの操作信号に基づいて、デジタルカメラ２の各部を制御する。

撮影レンズ（撮影光学系）４の背後にイメージセンサ（撮像素子）１２を配してあり、撮影レンズ４を透過した被写体光がイメージセンサ１２の受光面に入射する。撮影レンズ４には、ピントを調節するためのフォーカス機構１３，イメージセンサ１２への入射光量を調節するための絞り機構１４を組み込んである。

フォーカス機構１３は、撮影レンズ４に含まれ、イメージセンサ１２の受光面に被写体光を結像するフォーカスレンズ１３ａの他に、フォーカスレンズ１３ａを移動させるモータやモータドライバ等で構成されており、フォーカスレンズ１３ａを撮影レンズ４の光軸方向に移動させることにより、最短撮影距離と無限遠との間の撮影距離範囲内の被写体に対してピントを合致させる。絞り機構１４は、撮影レンズ４の光軸上に絞り開口を形成する絞り羽根１４ａやこれを駆動するアクチュエータ等から構成してあり、絞り羽根１４ａの開口径を増減することにより、イメージセンサ１２に入射する光量を調節する。

イメージセンサ１２は、例えば、ＣＣＤ型の単板カラーイメージセンサを用いており、その受光面には、多数の受光素子（光電変換素子）が２次元状に配列されている。このイメージセンサ１２は、タイミングジェネレータ１６からの各種の駆動信号により駆動され、各受光素子で被写体光をその光量に応じた電荷に変換して蓄積し、その蓄積した電荷を電圧信号（画像信号）に変換して出力する。これにより、露光した被写体像を電気的な信号に変換している。なお、撮像素子として、ＣＣＤ型のイメージセンサに限られず、ＭＯＳ型のイメージセンサを用いてもよい。

イメージセンサ１２は、電荷蓄積時間（露光時間）を調節する電子シャッタ機能を有している。この電子シャッタ機能は、タイミングジェネレータ１６から入力される電子シャッタパルスの入力によって、それまでに蓄積されている電荷（不要電荷）を掃き出して消去することにより、フレーム期間中の電荷蓄積時間を調節する。この電子シャッタパルスのフレーム期間中の入力期間を調節することで、露光時間すなわち電子シャッタのシャッタ速度を調節することができる。この電子シャッタ機能と絞り機構１４とにより露出設定手段が構成され、電子シャッタ機能によるシャッタ速度と絞り機構１４による絞り値との組み合わせでイメージセンサ１２に対する露出値が決定される。

タイミングジェネレータ１６は、各種動作を所定のタイミングで行うための各種のパラメータがシステム制御部１０によって設定され、イメージセンサ１２を駆動するための駆動信号や各部を同期動作させるための同期信号等を発生する。タイミングジェネレータ１６に設定するパラメータにより、イメージセンサ１２のシャッタ速度や、イメージセンサ１２が電荷の蓄積、電荷の読出しを繰り返し行う際のフレームレートを変更することができる。なお、この例におけるタイミングジェネレータ１６は、パラメータが設定された次のフレーム期間にその設定内容が有効になるものを用いている。

イメージセンサ１２からの画像信号は、アナログ信号処理部１７に送られる。アナログ信号処理部１７は、ＣＤＳ回路、ＡＭＰ回路等から構成してあり、相関二重サンプリングによるノイズ抑制、画像信号の増幅処理等をイメージセンサ１２の電荷読み出し動作に同期して行う。Ａ／Ｄ変換器１８は、アナログ信号処理部１７から出力された画像信号をデジタル形式の画像データに変換して出力する。

Ａ／Ｄ変換器１８からの画像データは、画像入力コントローラ１９に送られる。画像入力コントローラ１９は、バス２１への画像データの入力を制御する。バス２１には、システム制御部（制御手段）１０、画像処理部２２、圧縮伸張部２３、ＡＦ検出部２４、ＡＥ検出部２５、メディアコントローラ２６、内部メモリ２７、及びＶＲＡＭ２８が接続されており、これら各部はバス２１を介してシステム制御部１０に制御されるとともに、相互間でデータの授受が可能になっている。

画像処理部２２は、画像データに対して、色補間，γ補正，ホワイトバランス補正，ＹＣ変換等の所定の画像処理を行う。圧縮伸張部２３は、メモリカード９に記録すべき画像データを所定の圧縮形式（例えば、ＪＰＥＧ形式）によってデータ圧縮し、また、メモリカード９から読み出した画像データのデータ伸張を行う。

ＡＦ検出部２４は、システム制御部１０とともに合焦位置検出手段を構成している。このＡＦ検出部２４は、撮影レンズ４のピント合せのために、画像入力コントローラ１９からの画像データを用いて、撮影画面内に予め設定されているＡＥＡＦ検出領域から高周波成分を抽出し、その高周波成分を積算したＡＦ評価値をシステム制御部１０に出力する。システム制御部１０は、ＡＦ評価値に基づいてＡＥＡＦ検出領域内の被写体に撮影レンズ４のピントを合致させるＡＦ処理を行う。

ＡＥ検出部２５は、イメージセンサ１２からの画像信号に基づいて被写体の輝度を検出する輝度検出手段であり、画像入力コントローラ１９からの画像データに基づいて、ＡＥＡＦ検出領域についての被写体輝度の検出を行う。検出した被写体輝度は、システム制御部１０に送られる。システム制御部１０は、被写体輝度に基づいてイメージセンサ１２のシャッタ速度（ＴＶ値）、及び絞り機構１４の絞り値（ＡＶ値）を決定する。

メディアコントローラ２６は、メモリカード９のデータの書き込み及び読み出しを制御する。記録すべき画像データは、画像処理部２２、圧縮伸張部２３によって各種処理が施されてから、メディアコントローラ２６に送られて、メモリカード９に書き込まれる。また、再生時には、メディアコントローラ２６によってメモリカード９から画像データが読み出され、圧縮伸張部２３によってデータ伸張処理が行われる。

内部メモリ２７は、画像処理部２２で処理中の画像データなどが一時的に書き込まれるワークメモリとして用いられる。また、ＶＲＡＭ２８には、ＬＣＤ８に表示すべき画像データが書き込まれる。Ｄ／Ａ変換器３１は、所定の周期でＶＲＡＭ２８上の画像データを読み出すことにより、画像データに基づいた画像をＬＣＤ８に表示する。

撮影モード下では、イメージセンサ１２による露光が繰り返され、画像処理を施された画像データが次々にＶＲＡＭ２８に書き込まれる。これにより、スルー画像がＬＣＤ８に表示される。また、再生モード下では、メモリカード９から読み出されてデータ伸張された画像データがＶＲＡＭ２８に書き込まれることにより、メモリカード９に記録されている撮影済みの画像がＬＣＤ８に表示される。

ストロボ装置３２は、ストロボ発光部５の内部に組み込まれたストロボ放電管やそれを発光させるための回路から構成されており、システム制御部１０の制御下でストロボ光を出力する。

補助光照射部６は、光源としてのＬＥＤ３３と、このＬＥＤ３３を駆動する駆動回路３４とから構成してある。駆動回路３４は、システム制御部１０に制御されて、被写体輝度が一定レベル以下の場合にＬＥＤ３３が一定の明るさで点灯する。ＬＥＤ３３からの光は、ＡＦ補助光として照射窓６ａから被写体に向けて照射される。

ＡＦ補助光は、ＡＥＡＦ検出領域をカバーするように照射される。また、ＡＦ補助光を照射するか否かの判断基準となる被写体輝度の一定レベルは、例えば、被写体像のコントラストを十分な精度で検出できるか、すなわち十分に正確に合焦位置を検出できるかどうかを基準に決定すればよく、ストロボ光等の要否を判断する基準と同じにする必要はない。

静止画用ＡＥ処理は、静止画を撮影する際に用いる露出値を決定するための処理であり、レリーズボタン７の半押しに応答して行われる。この静止画用ＡＥ処理では、イメージセンサ１２のダイナミックレンジが狭いため、種々想定される撮影シーンの明るさ範囲を複数の測定範囲に分割して測定し、各測定範囲がイメージセンサ１２によって測定可能な範囲となるようにしてある。

ＡＦ用ＡＥ処理は、ＡＦ補助光を照射した状態でＡＦ処理を行うための露出値を決定する処理であり、静止画用ＡＥ処理で測定した被写体輝度が一定レベル以下の場合に実行される。このＡＦ用ＡＥ処理は、ＡＦ補助光を被写体に向けて照射した状態におけるイメージセンサ１２の露光から得られる画像データに基づいて、ＡＥＡＦ検出領域の被写体輝度を検出し、その被写体輝度を露出値としてシャッタ速度及び絞り値を決定する。

上記のＡＦ用ＡＥ処理では、ＡＦ補助光を照射することにより測定すべき被写体輝度が上昇することが予想される。このため、システム制御部１０は、静止画用ＡＥ処理で求めた適正露出値をプラス側にシフトした露出値を用いてＡＦ補助光の照射とともに露光を実行させる。また、システム制御部１０は、静止画用ＡＥ処理で求めた適正露出値を用い、ＡＦ補助光の照射前に、ＡＦ補助光の非照射の状態における露光を実行させる。

図３に示すように、静止画用ＡＥ処理によって求められた適正露出値（被写体輝度）をＥＶ１とした場合、この設定された露出値ＥＶ１を挟んでイメージセンサ１２の性能等から決まる一定の測定可能範囲の被写体輝度が実際に測定可能な輝度範囲となる。この露出値ＥＶ１を用いて露光を行った後、ＡＦ用ＡＥ処理では、ＡＦ補助光の照射によって予想される被写体輝度の上昇を考慮して、露出値ＥＶ１よりもプラス側にΔＥＶだけシフトした露出値ＥＶ２を用いて露光を行う。このようにしてＡＦ用ＡＥ処理時の測定可能な被写体輝度の範囲をΔＥＶだけプラス側にシフトし、ＡＦ補助光の照射に対応できるようにする。また、ＡＦ補助光の照射の直前に、静止画用ＡＥ処理によって求められた露出値ＥＶ１を用いて追加的に再度露光を行うことにより、ＡＦ補助光の照射前後での被写体輝度の差を短い時間間隔で取得できるようにする。

シフト量ΔＥＶは、ＡＦ補助光の光量に関連づけて決定される。例えば、ＡＦ補助光が有効に照射されかつ通常想定される撮影距離の被写体にＡＦ補助光を照射した場合の輝度増加分だけ露出値をプラス側にシフトするように決定するのもよい。また、撮影レンズや撮影モードに応じてピント位置が合致する撮影距離の範囲が決まっているから、その撮影距離の範囲内の最短撮影距離の被写体にＡＦ補助光を照射したときに、その被写体の輝度が測定可能範囲内に入るようにシフト量ΔＥＶを決めておくことも好ましい。なお、撮影距離が遠くいほどＡＦ補助光の照射による被写体輝度の増加量が少なくなる。このため、イメージセンサ１２のダイナミックレンジを考慮し、静止画用ＡＥ処理で測定した被写体輝度（ＥＶ１）がシフト後の露出値に関する測定可能範囲に含まれるようにシフト量ΔＥＶを決定することが好ましい。

ＡＦ処理では、ＡＦ補助光を照射しない場合には、静止画用ＡＥ処理で決定された適正露出値を用いて、またＡＦ補助光を照射する場合には、ＡＦ用ＡＥ処理で決定された露出値を用いて合焦動作を行う。この合焦動作としては、フォーカスレンズ１３ａのレンズ位置を変更しながらイメージセンサ１２から出力される画像信号からＡＦ評価値（コントラスト値）を求め、この積算値が最大となるレンズ位置が合焦位置として決定する、前述の山登り方式のコントランスト検出ＡＦを行う。

ＡＦ用ＡＥ処理とＡＦ処理とで同じ絞り値を用いることにより、ＡＦ用ＡＥ処理からＡＦ処理に移行する際の絞り値変更に伴うタイムロスをなくしている。また、静止画の撮影に用いる絞り値、すなわち静止画用ＡＥ処理で決定される絞り値をＡＦ処理に用いることにより、ＡＦ処理から静止画の撮影に移行する際のタイムロスをなくしている。なお、このようにすることにより、ＡＦ用ＡＥ処理に用いられる絞り値にいついても、静止画の撮影に用いられる絞り値が用いられる。

具体的には、絞り機構１４を静止画用ＡＥ処理で決定された絞り値に駆動した後、ＡＦ用ＡＥ処理では、シャッタ速度をシフト量ΔＥＶだけ高速側にシフトして露光を行う。また、ＡＦ用ＡＥ処理で決定される露出値に対してもシャッタ速度を変化させることにより対応する。

図４に示すように、静止画用ＡＥ処理で求められた露出値ＥＶ１に対して、所定のプログラム線ＰＬによりシャッタ速度ＴＶ１、絞り値ＡＶ１が決定された場合、ＡＦ用ＡＥ処理では、絞り値ＡＶ１を固定したまま、シャッタ速度を高速側にシフト量ΔＥＶでシフトしたシャッタ速度ＴＶ２（＝ＴＶ１＋ΔＥＶ）とする。また、ＡＦ用ＡＥ処理において測定された被写体輝度に対する適正な露出値をＥＶ３とすれば、ＡＦ処理では、絞り値ＡＶ１の下で露出値ＥＶ３となるシャッタ速度ＴＶ３（＝ＥＶ３―ＡＶ１）を用いる。なお、ＥＶ１’は、ＡＦ補助光の照射の直前に、静止画用ＡＥ処理によって求められた露出値ＥＶ１を用いて追加的に露光を行うことにより測定された被写体輝度を示している。また、被写体輝度ＥＶ１’は、手ぶれや被写体ぶれ等が生じない理想的な撮影条件下では、露出値ＥＶ１に一致する。

前述のようにシステム制御部１０は、ＡＥＡＦ検出領域の被写体に撮影レンズ４のピントを合致させるＡＦ処理を行う。このＡＦ処理には、ＡＦ補助光を照射しない場合に行う通常ＡＦ処理と、ＡＦ補助光を照射する場合に行う高速ＡＦ処理とがある。さらには、被写体にピントが合致するフォーカスレンズ１３ａの合焦位置を検出する際の動作として、フォーカスレンズ１３ａの移動開始位置及び移動方向が異なる第１ＡＦ動作と第２ＡＦ動作とがある。

第１ＡＦ動作は、図５（ａ）に示すように、近距離側レンズ端から遠距離レンズ端に向けてフォーカスレンズ１３ａを移動（ステップ移動）させる動作である。また、第２ＡＦ動作は、図５（ｂ）に示すように、遠距離側レンズ端から近距離レンズ端に向けてフォーカスレンズ１３ａを移動（ステップ移動）させる動作である。なお、近距離側レンズ端は、最短撮影距離に対応した最短レンズ位置より近距離側に設定されている。また、遠距離側レンズ端は、無限遠に対応した無限遠レンズ位置より遠距離側に設定されている。

通常ＡＦ処理及び高速ＡＦ処理では、第１ＡＦ動作または第２ＡＦ動作によってフォーカスレンズ１３ａがステップ移動するごとにイメージセンサ１２により露光を行い、ＡＦ評価値を取得し、ＡＦ評価値が増大から減少に転じるレンズ位置（ピーク位置）を合焦位置として検出し、その検出直後にフォーカスレンズ１３ａを合焦位置に移動させてセットする。

通常ＡＦ処理では、第１及び第２ＡＦ動作のいずれか一方（例えば、第１ＡＦ動作）を用いて合焦位置の検出が行われる。高速ＡＦ処理では、合焦時間を短縮するために、ＡＦ補助光の照射開始前後での被写体輝度の差から被写体までの距離を推測して、第１及び第２ＡＦ動作のいずれか一方が選択される。

高速ＡＦ処理では、システム制御部１０は、前述の被写体輝度ＥＶ１’をＡＦ補助光の照射開始前の被写体輝度とし、ＡＦ用ＡＥ処理で測定した被写体輝度ＥＶ３をＡＦ補助光の照射開始後の被写体輝度として用い、差分値δ（＝ＥＶ３−ＥＶ１’）を算出する。システム制御部１０は、この差分値δが所定値Ｅｔｈより大きい場合（δ＞Ｅｔｈ）には、第１ＡＦ動作を選択する。これは、ＡＥＡＦ検出領域内の被写体がＡＦ補助光の照射により輝度が増大する程度の近距離に位置することが推測されるためである。一方、システム制御部１０は、差分値δが所定値Ｅｔｈ以下の場合（δ≦Ｅｔｈ）には、第２ＡＦ動作を選択する。これは、ＡＥＡＦ検出領域内の被写体がＡＦ補助光の照射により輝度が増大しない程度の遠距離に位置することが推測されるためである。

なお、所定値Ｅｔｈは、ＡＦ補助光の照射開始の前後の各被写体輝度の測定にバラツキが多少生じても、その影響を受けずに被写体の遠近を推測して高速に合焦位置の検出が行えるように、被写体輝度の測定精度を考慮して設定する。所定値Ｅｔｈは、例えば、０．５ＥＶ程度とする。

次に上記構成の作用について、図６〜図８を参照しながら説明する。図６及び図７において、レリーズボタン７が半押しされると、これ応答して被写体輝度ＥＶ１を測定するための静止画用ＡＥ処理が開始される。レリーズボタン７が半押しされた直後のフレーム期間を１番目とすると、この１番目のフレーム期間中に第１回の測光のシャッタ速度を含むパラメータがシステム制御部１０によってタイミングジェネレータ１６に設定される。

２番目のフレーム期間となると、電子シャッタパルスの入力が開始され、絞り機構１４が第１回の測光のための絞り値（初期値）とされてから、電子シャッタパルスの入力が停止されて、イメージセンサ１２による露光Ｅａ１が行われる。このときのイメージセンサ１２の駆動は、１番目のフレーム期間中にタイミングジェネレータ１６に設定されたパラメータに基づいて行われる。

３番目のフレーム期間となると、露光Ｅａ１によってイメージセンサ１２の各受光素子に蓄積された電荷が転送（読出し）されて画像信号が出力される。この画像信号は、アナログ信号処理部１７，Ａ／Ｄ変換器１８を介して画像データに変換されてから、画像入力コントローラ１９を介してＡＥ検出部２５に送られる。

また、露光Ｅａ１が行われている２番目のフレーム期間には、第１回の露光Ｅａ１時とは露出値が異なる第２回の測光のためのパラメータがタイミングジェネレータ１６に設定され、３番目のフレーム期間には、絞り値及びシャッタ速度が変更されることにより第１回の露光Ｅａ１時よりも小さな露出値で、イメージセンサ１２による露光Ｅａ２が行われる。続く４番目のフレーム期間に露光Ｅａ２による画像信号が出力され、その画像データがＡＥ検出部２５に送られる。

同様に、露光Ｅａ２が行われている３番目のフレーム期間には、第２回の露光Ｅａ１時とは露出値が異なる第３回の測光のためのパラメータがタイミングジェネレータ１６に設定され、４番目のフレーム期間には、第２回の露光Ｅａ２時よりも小さな露出値で、イメージセンサ１２による露光Ｅａ３が行われる。続く５番目のフレーム期間に露光Ｅａ３による画像信号が出力され、その画像データがＡＥ検出部２５に送られる。

また、露光Ｅａ３が行われている４番目のフレーム期間には、第４回の測光のためのパラメータがタイミングジェネレータ１６に設定され、５番目のフレーム期間には、絞り値及びシャッタ速度は変更されず、第３回の露光Ｅａ３時と同一の露出値で、スメア成分を検出するための露光Ｅａ４が行われる。続く６番目のフレーム期間中には、受光素子の電荷蓄積を垂直転送路に移動させずに、イメージセンサ１２の転送動作（垂直及び水平転送）が行われ、被写体像の成分を含まないスメア成分だけの画像データがＡＥ検出部２５に送られる。なお、第３回の露光Ｅａ３は、最も露出値が小さく設定されており、スメアの影響を受けやすいため、この補正データとしてスメア成分の取得を行っている。

上記のようにして各画像データの取得が完了すると、その後の７番目のフレーム期間には、各測光で得られる画像データに基づいてＡＥＡＦ検出領域の被写体輝度ＥＶ１（第１の被写体輝度）がＡＥ検出部２５によって求められ、この被写体輝度ＥＶ１がシステム制御部１０に送られて静止画を撮影するための露出値ＥＶ１とされる。なお、被写体輝度ＥＶ１を求める際には、第１及び第２の露光Ｅａ１，Ｅａ２による各画像データと、露光Ｅａ３による画像データを露光Ｅａ４による画像データ（スメア成分）に基づいて補正したものとを用いて行われる。

露出値ＥＶ１は、所定のプログラム線に基づいてシャッタ速度ＴＶ１と絞り値ＡＶ１との組み合せに変換され、続く８番目のフレーム期間に絞り値ＡＶ１となるように絞り機構１４が駆動される。また、８番目のフレーム期間には、この被写体輝度ＥＶ１からＡＦ補助光の発光の要否がシステム制御部１０によって判定される。例えば、被写体輝度ＥＶ１が所定レベル以下の場合には、ＡＦ補助光が必要と判定され、ＡＦ補助光の光量と所定のパラメータとから、前述のシフト量ΔＥＶがシステム制御部１０で算出される。

このシフト量ΔＥＶに基づいてシャッタ速度ＴＶ１をシフトした場合に、シャッタ速度ＴＶ２（＝ＴＶ１＋ΔＥＶ）がイメージセンサ１２の最も高速なシャッタ速度ＴＶｍａｘを超える場合には、ＡＦ補助光を用いなくてもある程度の明るさがあるものとして、シャッタ速度がＴＶ１に設定され、ＡＦ補助光を照射しない場合と同じ処理（通常ＡＦ処理）が行われる。なお、この場合に、シャッタ速度ＴＶ２がシャッタ速度ＴＶｍａｘ以下となるように絞り機構１４を駆動したうえでＡＦ用ＡＥ処理を継続させてもよい。

被写体輝度ＥＶ１が所定レベルより高くＡＦ補助光の発光が要される場合、９番目のフレーム期間となると、シャッタ速度ＴＶ１及び絞り値ＡＶ１（第１の露出値）の露出設定の下で、ＡＦ補助光が非照射の状態において、イメージセンサ１２による露光Ｅｂ（再測光）が行われる。続く１０番目のフレーム期間に露光Ｅｂによる画像信号が出力され、その画像データがＡＥ検出部２５に送られる。

また、露光Ｅｂが行われている９番目のフレーム期間には、静止画用ＡＥ処理で決定されたシャッタ速度ＴＶ１をシフト量ΔＥＶだけ増加させたシャッタ速度ＴＶ２を含むパラメータがタイミングジェネレータ１６に設定される。次いで、１０番目のフレーム期間となって、ＡＦ用ＡＥ処理が開始されると、ＬＥＤ３３が点灯されてＡＦ補助光の照射が開始され、絞り値ＡＶ１及びシャッタ速度ＴＶ２（第２の露出値）の露出設定の下で、イメージセンサ１２による露光Ｅｃが行われる。続く１１番目のフレーム期間に露光Ｅｃによる画像信号が出力され、その画像データがＡＥ検出部２５に送られる。

また、１１番目のフレーム期間中には、露光Ｅｂの画像データからＡＦ補助光の非照射時の被写体輝度ＥＶ１’（第２の被写体輝度）がＡＥ検出部２５によって求められる。また、１２番目のフレーム期間中には、露光Ｅｃの画像データからＡＦ補助光の照射時の被写体輝度ＥＶ３（第３の被写体輝度）がＡＥ検出部２５によって求められる。被写体輝度ＥＶ３は、ＡＦ補助光を照射した状態でのＡＥＡＦ検出領域に対する適切露出値とされる。

また、１２番目のフレーム期間中には、露出値ＥＶ３と絞り値ＡＶ１とから、ＡＦ処理で用いるシャッタ速度ＴＶ３がシステム制御部１０によって求められ、１３番目のフレーム期間となってＡＦ処理が開始されると、そのシャッタ速度ＴＶ３を含むパラメータがタイミングジェネレータ１６に設定される。また、１３番目のフレーム期間中には、差分値δ（＝ＥＶ３−ＥＶ１’）がシステム制御部１０によって算出される。

そして、１４番目のフレーム期間以降では、絞り値ＡＶ１及びシャッタ速度ＴＶ３（第３の露出値）の露出設定の下で、図８に示す高速ＡＦ処理が実行される。高速ＡＦ処理が開始されると、システム制御部１０によって、差分値δが所定値Ｅｔｈと比較される。この比較により、差分値δより大きい場合には第１ＡＦ動作が選択され、差分値δ以下の場合には第２ＡＦ動作が選択される。

第１ＡＦ動作が選択されると、フォーカスレンズ１３ａが近距離側レンズ端にまで移動され、フォーカスレンズ１３ａを１ステップずつ遠距離側レンズ端に向けて移動させながら露光を順次に行ってＡＦ評価値を取得していく。一方、第２ＡＦ動作が選択されると、フォーカスレンズ１３ａが遠距離側レンズ端にまで移動され、フォーカスレンズ１３ａを１ステップずつ近距離側レンズ端に向けて移動させながら露光を順次に行ってＡＦ評価値を取得していく。そして、ＡＦ評価値が最大となるレンズ位置が合焦位置として検出され。フォーカスレンズ１３ａがその合焦位置にセットされる。

この高速ＡＦ処理が終了すると、ＬＥＤ３３が消灯されＡＦ補助光の照射が停止される。この後、静止画撮影処理の待機状態となり、この待機状態中にレリーズボタン７が全押しされると、タイミングジェネレータ１６に、静止画を撮影するためのパラメータが設定され、絞り値ＡＶ１及びシャッタ速度ＴＶ１（第１の露出値）の露出設定で静止画のための露光が行われる。そして、この露光で得られる画像データに画像処理、データ圧縮を施したものがメモリカード９に記録される。

以上のように、このデジタルカメラ２では、ＡＦ補助光の照射開前後の被写体輝度の差分値δに基づき、被写体の遠近を推測して、第１ＡＦ動作／第２ＡＦ動作の選択、すなわちフォーカスレンズ１３ａの移動開始位置及び移動方向を選択して合焦位置の検出を行っているため、少ない移動量で合焦位置を検出することが可能である。

また、このデジタルカメラ２では、ＡＦ補助光の照射を行うＡＦ用ＡＥ処理の直前に、静止画用ＡＥ処理で検出した適性露出値ＥＶ１を用いて再度露光を行い、この露光により求めた被写体輝度ＥＶ１’と、ＡＦ用ＡＥ処理により検出した被写体輝度ＥＶ３とを用いて差分値δを算出しているため、ＡＦ補助光の照射開前後の被写体輝度の取得時間間隔が短く、手ぶれや被写体ぶれによる影響を防止することができる。上記実施形態では、被写体輝度ＥＶ１’，ＥＶ３の取得時間間隔を１フレーム期間（例えば、３０ｍｓ）としているが、この時間間隔は、１フレーム期間に限られず、手ぶれや被写体ぶれによる影響が許容される範囲内で適宜変更してもよい。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図９は、第２の実施形態に係わるデジタルカメラ４０を示す。デジタルカメラ４０は、手ぶれ検出部（手ぶれ検出手段）４１をさらに備えている点のみが上記第１の実施形態に係わるデジタルカメラ２の構成と異なる。上記実施形態と同一の構成部については同一の符号を付し、説明は省略する。

手ぶれ検出部４１は、角速度を検出する周知のジャイロセンサから構成され、一定時間内の手ぶれを検出する。システム制御部１０は、図１０に示すように、ＡＦ補助光の照射を行う際、静止画用ＡＥ処理時に手ぶれ検出部４１によって検出された手ぶれが検出された場合には、前述の再露光Ｅｂを行い、手ぶれが検出されない場合には、再露光Ｅｂを行わずＡＦ用ＡＥ処理を行うように制御を実行する。

図１０の制御フローにおいて、シフト量ΔＥＶに基づいてシャッタ速度ＴＶ１をシフトした場合に、シャッタ速度ＴＶ２（＝ＴＶ１＋ΔＥＶ）がイメージセンサ１２の最も高速なシャッタ速度ＴＶｍａｘを超えるか否かの判定までは、図６に示したフローと同一である。シャッタ速度ＴＶ２がシャッタ速度ＴＶｍａｘ以下である場合には、その直前に手ぶれ検出部４１によって手ぶれが検出されたか否かが判定される。

手ぶれが検出された場合には、上記第１の実施形態と同一の処理、すなわちＡＦ補助光の照射前に再露光Ｅｂが行われ、被写体輝度ＥＶ１’の算出が行われる。これにより、被写体輝度差の取得時間間隔が短縮され、手ぶれの影響が防止される。一方、手ぶれが検出されない場合には、手ぶれの影響を無視することができるため、ＡＦ補助光の照射前に再露光Ｅｂを行わず、差分値δは、ＡＦ用ＡＥ処理により検出した被写体輝度ＥＶ３から静止画用ＡＥ処理で検出した被写体輝度ＥＶ１を減算した値（δ＝ＥＶ３−ＥＶ１）とする。この場合、図８に示した９番目のフレーム期間は不要となり、その分、処理時間が短縮される。

このように、手ぶれ検出結果に基づいて選択的に再露光Ｅｂを実行するように構成することで、三脚を用いた撮影時のように、手ぶれが生じ得ない場合に、無駄な処理を実行することを防止することができる。なお、システム制御部１０による手ぶれ検出の判定として、手ぶれ検出部４１の検出した一定時間内の手ぶれ角を所定の閾値と比較することにより判定を行うことが好ましい。

次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１１は、第３の実施形態に係わるデジタルカメラ５０を示す。デジタルカメラ５０は、手ぶれ検出部４１に代えて、被写体ぶれ検出部（被写体ぶれ検出手段）５１を備えている点のみが上記第２の実施形態に係わるデジタルカメラ５０の構成と異なる。上記実施形態と同一の構成部については同一の符号を付し、説明は省略する。

被写体ぶれ検出部５１は、異なるフレーム期間に取得される複数の画像データを用いて、フレーム間の相間演算により被写体の動きベクトルを検出する処理回路からなり、一定時間内におけるＡＥＡＦ検出領域内の被写体ぶれを検出する。システム制御部１０は、図１２に示すように、ＡＦ補助光の照射を行う際、静止画用ＡＥ処理時に被写体ぶれ検出部５１によって被写体ぶれが検出された場合には、前述の再露光Ｅｂを行い、被写体ぶれが検出されない場合には、再露光Ｅｂを行わずＡＦ用ＡＥ処理を行うように制御を実行する。

このように、被写体ぶれ検出結果に基づいて選択的に再露光Ｅｂを実行するように構成することで、同様に、無駄な処理を実行することを防止することができる。なお、システム制御部１０による被写体ぶれ検出の判定として、被写体ぶれ検出部５１の検出した一定時間内の被写体ぶれ量（移動量）を所定の閾値と比較することにより判定を行うことが好ましい。

次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図１３は、第４の実施形態に係わるデジタルカメラ６０を示す。デジタルカメラ６０は、手ぶれ検出部４１の他に、補正レンズ６１、アクチュエータ６２、ドライバ６３、及び位置検出部６４とから構成された光軸補正機構（光軸補正手段）をさらに備えている点のみが上記第２の実施形態に係わるデジタルカメラ４０の構成と異なる。上記実施形態と同一の構成部については同一の符号を付し、説明は省略する。

補正レンズ６１は、撮影レンズ４の光軸を補正するためのレンズであり、イメージセンサ１２の直前に配置し、撮影レンズ４の光軸に直交する方向に移動自在に設けてある。アクチュエータ６２は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）等からなり、補正レンズ６１を移動させる。ドライバ６３は、システム制御部１０からの制御に基づき、アクチュエータ６２を駆動する。位置検出部６４は、磁石及びホール素子等からなる非接触型の位置検出センサであり、補正レンズ６１の位置を検出して検出値をシステム制御部１０に入力する。

システム制御部１０は、手ぶれ検出部４１によって検出される手ぶれ角に基づき、位置検出部６４からの補正レンズ６１の位置情報を監視しながらドライバ６３を制御し、手ぶれを相殺するように、撮影レンズ４の光軸を補正する。システム制御部１０は、図１４に示すように、ＡＦ補助光の照射を行う際、静止画用ＡＥ処理時に手ぶれ検出部４１によって手ぶれが検出された場合であっても、検出された手振れ角が光軸補正機構により補正可能な範囲（例えば、０．３°以内）であれば、再露光Ｅｂを行わずＡＦ用ＡＥ処理を行うように制御を実行する。

このように、光軸補正機構を設けることで、ＡＦ補助光の照射前後での被写体輝度の差を精度良く検出することができ、さらに、手ぶれが検出された場合であっても光軸補正が不可能な場合にのみ再露光Ｅｂを実行するように構成することで、手ぶれ量が少ない場合に、無駄な処理を実行することを防止することができる。

次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図１５は、第４の実施形態に係わるデジタルカメラ７０を示す。デジタルカメラ７０は、手ぶれ検出部４１に代えて、被写体ぶれ検出部５１を備えている点のみが上記第４の実施形態に係わるデジタルカメラ６０の構成と異なる。上記実施形態と同一の構成部については同一の符号を付し、説明は省略する。

システム制御部１０は、被写体ぶれ検出部５１によって検出される被写体ぶれ量（移動量）に基づき、位置検出部６４からの補正レンズ６１の位置情報を監視しながらドライバ６３を制御し、被写体ぶれを相殺するように、撮影レンズ４の光軸を補正する。システム制御部１０は、図１６に示すように、ＡＦ補助光の照射を行う際、静止画用ＡＥ処理時に被写体ぶれ検出部５１によって被写体ぶれが検出された場合であっても、検出された被写体振れ量が光軸補正機構により補正可能な範囲（例えば、０．３°の振れ角に相当する移動範囲以内）であれば、再露光Ｅｂを行わずＡＦ用ＡＥ処理を行うように制御を実行する。

このように、被写体ぶれが検出された場合であっても光軸補正が不可能な場合にのみ再露光Ｅｂを実行するように構成することで、被写体ぶれ量が少ない場合に、無駄な処理を実行することを防止することができる。

なお、上記各実施形態では、レリーズボタン７が半押しされたことを契機として静止画用ＡＥ処理を実行するようにしているが、レリーズボタン７の半押し前に静止画用ＡＥ処理を繰り返し実行するようにし、レリーズボタン７が半押しされたことを契機として再露光Ｅｂ及びＡＦ用ＡＥ処理を実行するようにしてもよい。

また、上記各実施形態では、撮影装置としてデジタルカメラについて説明したが、イメージセンサからの画像信号に基づいたＡＦ・ＡＥ機能と、照明光照射機能を備えたものであれば、カメラ付き携帯電話機等の各種の撮影装置に本発明を適用することができる。

本発明を実施したデジタルカメラの外観を示す斜視図である。 デジタルカメラの構成を示すブロック図である。 静止画用ＡＥ処理で決定される露出値とＡＦ用ＡＥ処理で用いられる露出値の関係を示すグラフである。 静止画用ＡＥで決定される絞り値及びシャッタ速度と、ＡＦ用ＡＥ処理及びＡＦ処理で用いられる絞り値及びシャッタ速度との関係の一例を示すグラフである。 フォーカスレンズの移動開始位置及び移動方向を示す説明図である。 レリーズボタンの操作に応答して行われる撮影の処理手順を示すフローチャートである。 ＡＦ補助光を照射する場合におけるレリーズボタン半押し時の各部の動作を示すタイミングチャートである。 ＡＦ補助光を照射する場合に行われる高速ＡＦ処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係わ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２の実施形態に係わるデジタルカメラの撮影処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係わ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３の実施形態に係わるデジタルカメラの撮影処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施形態に係わ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４の実施形態に係わるデジタルカメラの撮影処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第５の実施形態に係わ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５の実施形態に係わるデジタルカメラの撮影処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

２，４０，５０，６０，７０ デジタルカメラ
４ 撮影レンズ
６ 補助光照射部
１０ システム制御部
１２ イメージセンサ
１３ フォーカス機構
１４ 絞り機構
２４ ＡＦ検出部
２５ ＡＥ検出部
３３ ＬＥＤ
４１ 手ぶれ検出部
５１ 被写体ぶれ検出部
６１ 補正レンズ
６２ アクチュエータ
６４ 位置検出部

Claims (9)

1. 被写体光の露光により得られる電荷を画像信号に変換して出力する撮像素子と、前記撮像手段の受光面に被写体光を結像させるフォーカスレンズと、前記撮像素子に対して露出を設定する露出設定手段と、前記画像信号に基づいて被写体輝度を検出する輝度検出手段と、被写体に向けてフォーカス用の照明光を照射する照明光照射手段と、前記画像信号に基づいて前記フォーカスレンズの合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、を備えた撮影装置において、
   照明光を非照射とした状態で前記撮像素子により露光を行い第１の被写体輝度を検出する第１輝度検出処理と、
   前記第１の被写体輝度を第１の露出値として露出設定し、照明光を非照射とした状態で前記撮像素子により露光を行い、第２の被写体輝度を検出する第２輝度検出処理と、
   前記第１の露出値に基づいて決定した第２の露出値により露出設定し、照明光を照射した状態で前記撮像素子により露光を行い、第３の被写体輝度を検出する第３輝度検出処理と、
   前記第２の被写体輝度と前記第３の被写体輝度との差分値を算出する差分算出処理と、
   前記差分値に基づいて前記フォーカスレンズの初期設定を行うとともに、前記第３の被写体輝度を第３の露出値として露出設定し、照明光を照射した状態で合焦位置を検出する高速オートフォーカス処理と、
   前記第１の露出値により露出設定し、前記撮像素子により撮影を行う撮影処理と、
   を実行する制御手段を備えたこと特徴とする撮影装置。
2. 前記制御手段は、前記第１輝度検出処理時には、露出設定を変更しながら複数回の露光を前記撮像素子により実行させ、前記輝度検出手段は、各露光により得られた画像信号により第１の被写体輝度を検出することを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
3. 前記制御手段は、前記高速オートフォーカス処理時には、前記差分値に基づいて、前記フォーカスレンズの初期位置及び移動方向を決定することを特徴とする請求項１または２に記載の撮影装置。
4. 前記制御手段は、前記第３輝度検出処理時には、前記照明光照射手段から照射される照明光の光量に基づいたシフト量で、前記第１の露出値をプラス側にシフト前記第２の露出値を決定することを特徴とする請求項１から３いずれか１項に記載の撮影装置。
5. 手ぶれを検出する手ぶれ検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記手ぶれ検出手段により手ぶれが検出された場合には、前記第２輝度検出処理を実行せず、前記差分算出処理では、前記第１の被写体輝度と前記第３の被写体輝度との差分値を算出することを特徴とする請求項１から４いずれか１項に記載の撮影装置。
6. 被写体ぶれを検出する被写体ぶれ検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記被写体ぶれ検出手段により被写体ぶれが検出された場合には、前記第２輝度検出処理を実行せず、前記差分算出処理では、前記第１の被写体輝度と前記第３の被写体輝度との差分値を算出することを特徴とする請求項１から４いずれか１項に記載の撮影装置。
7. 手ぶれを検出する手ぶれ検出手段と、前記フォーカスレンズを含む撮影光学系の光軸を補正する光軸補正手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記手ぶれ検出手段により手ぶれが検出され、かつ検出された手ぶれ角が前記光軸補正手段により補正可能な範囲外である場合には、前記第２輝度検出処理を実行せず、前記差分算出処理では、前記第１の被写体輝度と前記第３の被写体輝度との差分値を算出することを特徴とする請求項１から４いずれか１項に記載の撮影装置。
8. 被写体ぶれを検出する被写体ぶれ検出手段と、前記フォーカスレンズを含む撮影光学系の光軸を補正する光軸補正手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記被写体ぶれ検出手段により被写体ぶれが検出され、かつ検出された被写体ぶれ量が前記光軸補正手段により補正可能な範囲外である場合には、前記第２輝度検出処理を実行せず、前記差分算出処理では、前記第１の被写体輝度と前記第３の被写体輝度との差分値を算出することを特徴とする請求項１から４いずれか１項に記載の撮影装置。
9. 被写体光の露光により得られる電荷を画像信号に変換して出力する撮像素子と、前記撮像手段の受光面に被写体光を結像させるフォーカスレンズと、前記撮像素子に対して露出を設定する露出設定手段と、前記画像信号に基づいて被写体輝度を検出する輝度検出手段と、被写体に向けてフォーカス用の照明光を照射する照明光照射手段と、前記画像信号に基づいて前記フォーカスレンズの合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、を備えた撮影装置の制御方法において、
   照明光を非照射とした状態で前記撮像素子により露光を行い第１の被写体輝度を検出する第１輝度検出ステップと、
   前記第１の被写体輝度を第１の露出値として露出設定し、照明光を非照射とした状態で前記撮像素子により露光を行い、第２の被写体輝度を検出する第２輝度検出ステップと、
   前記第１の露出値に基づいて決定した第２の露出値により露出設定し、照明光を照射した状態で前記撮像素子により露光を行い、第３の被写体輝度を検出する第３輝度検出ステップと、
   前記第２の被写体輝度と前記第３の被写体輝度との差分値を算出する差分算出ステップと、
   前記差分値に基づいて前記フォーカスレンズの初期設定を行うとともに、前記第３の被写体輝度を第３の露出値として露出設定し、照明光を照射した状態で合焦位置を検出する高速オートフォーカスステップと、
   前記第１の露出値により露出設定し、前記撮像素子により撮影を行う撮影ステップと、
   を含むこと特徴とする撮影装置の制御方法。

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