(57)【要約】    【課題】  オートフォーカス動作に時間を要する近接撮影時等において、概略距離を検出し、近接撮影時等におけるオートフォーカス動作を高速化する。    【解決手段】  被写体に向かって撮影レンズＴＬ１の右上にストロボ光源ＳＬ１が配置されている場合、被写体の照明に用いられるストロボによる照射光は、ストロボ照射中心近傍が最大の光量となる。撮影レンズＴＬ１による撮影系とストロボ光源ＳＬ１による照明系とのパララックスに起因して、撮影距離によって、ストロボ光の中心位置がずれるので、ストロボ光の中心位置と、画像の中心位置とのずれを検出すれば、被写体までの概略距離を逆算することが可能である。別途にオートフォーカス手段を有している場合には、その後のオートフォーカスにおける走査範囲を狭くすることができるので、このような概略距離の算出は、近接撮影時のオートフォーカス動作に要する時間の短縮化に貢献する。【選択図】    図１
2006258970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を所定個所に結像させる撮影光学系と、
前記被写体像を電子的な画像データに変換する撮像手段と、
被写体を照光する発光手段と、
前記発光手段が発光した場合の前記画像データと前記発光手段が発光しなかった場合の前記画像データとを比較することによって、前記被写体までの概略距離を算出する概略距離演算手段と、
を具備することを特徴とする画像入力装置。
【請求項２】
被写体像を所定個所に結像させる撮影光学系と、
前記被写体像を電子的な画像データに変換する撮像手段と、
互いに異なる位置に配置されそれぞれ被写体を照光する複数の発光手段と、
前記複数の発光手段が異なる発光状態で発光した場合の前記異なる発光状態での複数の前記画像データをそれぞれ比較することにより、被写体までの概略距離を算出する概略距離演算手段と、
を具備することを特徴とする画像入力装置。
【請求項３】
前記概略距離演算手段は、複数の前記画像データの輝度分布の差によって前記概略距離を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像入力装置。
【請求項４】
前記概略距離演算手段は、前記発光手段による照光輝度分布に関連する一次元的な前記画像データにおける輝度分布の差によって前記概略距離を算出することを特徴とする請求項３に記載の画像入力装置。
【請求項５】
前記概略距離演算手段は、前記画像データにおける二次元的な輝度分布の差によって前記概略距離を算出することを特徴とする請求項３に記載の画像入力装置。
【請求項６】
前記概略距離演算手段は、前記輝度分布の差情報の包絡線によって輝度分布差の中心点を検出し、該中心点の位置から概略距離を算出することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の画像入力装置。
【請求項７】
前記概略距離は、被写体距離範囲を複数分割した複数の距離範囲であり、且つ前記輝度分布の差における中心点位置の所定基準位置に対する偏倚量を基準値と比較して前記概略距離の距離範囲を弁別することを特徴とする請求項６に記載の画像入力装置。
【請求項８】
前記撮影光学系の合焦状態を少しずつ変化させながら画像データを収集して、合焦位置を確定するオートフォーカス手段を有し、且つ
前記オートフォーカス手段は、前記概略距離演算手段によって得られた前記概略距離近傍の限られた範囲でのみ合焦状態変化動作を実施して、合焦位置を確定する手段を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像入力装置。
【請求項９】
前記撮影光学系の合焦状態を少しずつ変化させながら画像データを収集して、合焦位置を確定するオートフォーカス手段を有し、且つ
前記オートフォーカス手段は、前記概略距離演算手段によって得られた前記概略距離近傍の限られた範囲を優先させて、合焦状態変化動作を実施して、合焦位置を確定する手段を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像入力装置。
【請求項１０】
所定の撮影モードを選択するモード選択手段を有し、且つ
前記モード選択手段により所定のモードが選択された場合にのみ、前記概略距離演算手段によって得られる前記概略距離を用いて前記オートフォーカス手段による合焦動作を実施することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の画像入力装置。
【請求項１１】
前記所定の撮影モードは、近距離撮影のモードであることを特徴とする請求項１０に記載の画像入力装置。
【請求項１２】
前記発光手段は、撮影時照明用のＬＥＤ（発光ダイオード）を含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像入力装置。
【請求項１３】
前記画像入力装置は、
当該装置を電子的ファインダ機能により被写体を表示するモニタリング状態にするための操作手段と、
撮影に必要な準備動作を実行させるための撮影準備操作手段と、
撮影動作を実行させるための撮影実行操作手段と
を備え、且つ
前記発光手段の発光していない状態の画像データは、前記撮影準備操作手段が操作される前のモニタリング状態で定常的に取得し、
前記発光手段の発光している状態の画像データは、前記撮影準備操作手段が操作された後に前記発光手段を発光させて取得すること、
を特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の画像入力装置。
【請求項１４】
前記画像入力装置は、
当該装置を電子的ファインダ機能により被写体を表示するモニタリング状態にするための操作手段と、
撮影に必要な準備動作を実行させるための撮影準備操作手段と、
撮影動作を実行させるための撮影実行操作手段と、
前記発光手段を発光させるための発光操作手段と
を備え、且つ
前記発光操作手段により、前記発光手段が発光されている場合には、
前記発光手段の発光している状態の画像データは、前記撮影準備操作手段が操作される前のモニタリング状態で定常的に取得し、
前記発光手段の発光していない状態の画像データは、前記撮影準備操作手段が操作された後に該発光手段の発光を一時的に中断して取得する
ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の画像入力装置。
【請求項１５】
前記概略距離演算手段とは別途に、被写体までの距離を測定する測距手段を備え、且つ
前記発光手段は前記測距手段用の補助光を発光する補助発光手段を流用する
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像入力装置。
【請求項１６】
前記発光手段が発光している状態の画像データは、前記測距手段での測距のために前記発光手段を発光させたときに併せて取得することを特徴とする請求項１５に記載の画像入力装置。
【請求項１７】
前記発光手段が発光している状態の画像データは、前記ストロボ手段制御用の情報を得るために実施されるストロボ予備発光時に併せて取得することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像入力装置。
【請求項１８】
前記画像入力装置は、少なくともスティル画像を撮影するためのカメラであることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の画像入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オートフォーカス（ＡＦ）装置を有する画像入力装置における改良に係り、特に、例えば近接撮影時等のように、オートフォーカス動作に多くの時間を要しがちなオートフォーカス制御の改善を図ったディジタルカメラに好適な画像入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＣＣＤ（電荷結合素子）固体撮像素子等の撮像素子によって得た画像情報を記録媒体に記録するディジタルカメラにおいては、逐次ピントをずらしながら画像を取り込む走査を行って、画像のコントラストを検出し、合焦位置を確定するようなオートフォーカス手法（以下、「ＣＣＤＡＦ」と称する）が用いられる。この方法は、クローズドループであるので精度を確保し易いというメリットがあるが、走査範囲が広いと、走査に多くの時間を必要とするため、オートフォーカスの高速化の妨げとなっている。
このような、不都合を解消すべく、近年のディジタルカメラにおいては、撮像系とは別に測距系を配備し、この測距系を用いて概略距離を把握して、その概略距離周辺だけにおいてＣＣＤＡＦを走査させるような、ハイブリット方式のオートフォーカス（以下、「ＨＢＡＦ」と称する）等を採用して、オートフォーカス動作の高速化を実現させるようにしている。
走査範囲が特に増大するのは、近距離撮影（いわゆる「マクロ撮影」）である。図１３および図１４に、撮影距離に対しての必要レンズ駆動量のグラフを示すが、例えば、望遠側（Ｔｅｌｅ）で撮影距離∞〜１．４ｍまでのレンズ駆動量が、例えばフォーカスレンズ駆動用のパルスモータのパルス数で２０パルス、であるのに対し、１．４ｍ〜０．２ｍでは、同様のパルス数で１６０パルスが必要となる。なお、図１３は、主として通常撮影領域を撮影距離をリニアにとって示しており、図１４は、主として近距離撮影領域を撮影距離を対数的にとって示している。
【０００３】
すなわち、上述した測距系によるオートフォーカス動作の高速化は、近距離撮影における高速化にこそ要求されることになる。しかるに、測距系は、撮影系とは光軸が異なるため、視差が生じ、近距離での測距には不向きであるという欠点が存在する。
これらの理由により、近距離撮影におけるオートフォーカス動作の高速化は非常に困難であり、在来のディジタルカメラにおいても、１秒以上という合焦時間を必要としてしまっているのが現実である。
このような問題を解決するための従来の技術の一つとして、例えば、特許文献１（特開２００３−１２５２７５号）では、撮影距離範囲別に異なるレリーズボタンを配備し、近距離撮影時には少しでも走査範囲を狭くするよう配慮している。このようにすることによって、オートフォーカス動作を高速化することは確かに可能であるが、距離範囲別のレリーズボタンを何十個も配備するわけにはいかず、そのため、このような技術による高速化にも限界が生じている。
また、例えば特許文献２（特開２００４−２１２４３１号）等においては、ストロボ照射時の被写体輝度を用いて被写体の概略距離を検出可能とし、通常のオートフォーカス動作が失敗して測距不能となったときにこの概略距離を利用するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１２５２７５号公報
【特許文献２】特開２００４−２１２４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、近距離撮影時等のオートフォーカス動作に時間を要する撮影時に外部測距素子に頼ることなく、効果的に概略距離を検出し得るようにして、近接撮影時等におけるオートフォーカス動作の高速化を実現し得る画像入力装置を提供することを目的としている。
本発明の請求項１の目的は、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、概略距離の検出を可能とする画像入力装置を提供することにある。
本発明の請求項２の目的は、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、効果的な概略距離の検出を可能とする画像入力装置を提供することにある。
本発明の請求項３の目的は、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、簡易に且つより効果的に概略距離の検出を可能とする画像入力装置を提供することにある。
本発明の請求項４の目的は、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、簡易な処理により効果的な概略距離の検出を可能とする画像入力装置を提供することにある。
【０００６】
本発明の請求項５の目的は、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、より確実な処理により効果的な概略距離の検出を可能とする画像入力装置を提供することにある。
本発明の請求項６の目的は、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、簡易で且つ的確な処理により効果的な概略距離の検出を可能とする画像入力装置を提供することにある。
本発明の請求項７の目的は、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、簡易で且つさらに的確な処理により、さらに効果的な概略距離の検出を可能とする画像入力装置を提供することにある。
本発明の請求項８の目的は、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、簡易で且つ的確な処理により、効果的な概略距離の検出を可能とし得て、近接撮影時等におけるオートフォーカス動作のさらなる高速化を実現し得る画像入力装置を提供することにある。
本発明の請求項９の目的は、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、簡易で且つ的確な処理により、効果的な概略距離の検出を可能とし得て、近接撮影時等におけるオートフォーカス動作の高速化を実現し得る画像入力装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の請求項１０の目的は、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、モード選択と連係する簡易で且つ的確な処理により、効果的な概略距離の検出を可能とし得て、近接撮影時等におけるオートフォーカス動作の高速化を実現し得る画像入力装置を提供することにある。
本発明の請求項１１の目的は、特に、近距離撮影時に特別な外部測距素子に頼ることなく、近距離撮影のモード選択と連係する簡易で且つ的確な処理により、効果的な概略距離の検出を可能とし得て、近接撮影時におけるオートフォーカス動作の高速化を実現し得る画像入力装置を提供することにある。
本発明の請求項１２の目的は、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、簡易で且つ的確な処理により、さらに効果的な概略距離の検出を可能とし得て、近接撮影時等におけるオートフォーカス動作の高速化を実現し得る画像入力装置を提供することにある。
本発明の請求項１３の目的は、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、電子的ファインダ機能により被写体を表示するモニタリング動作と連係する簡易で且つ的確な処理により、さらに効果的な概略距離の検出を可能とし得て、近接撮影時等におけるオートフォーカス動作の高速化を実現し得る画像入力装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の請求項１４の目的は、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、電子的ファインダ機能により被写体を表示するモニタリング動作と連係する簡易で且つ的確な処理により、一層効果的な概略距離の検出を可能とし得て、近接撮影時等におけるオートフォーカス動作の高速化を実現し得る画像入力装置を提供することにある。
本発明の請求項１５の目的は、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、一層簡易で且つ的確な処理により、さらに効果的な概略距離の検出を可能とし得て、近接撮影時等におけるオートフォーカス動作の高速化を実現し得る画像入力装置を提供することにある。
本発明の請求項１６の目的は、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、さらに一層簡易で且つ的確な処理により、さらに効果的な概略距離の検出を可能とし得て、近接撮影時等におけるオートフォーカス動作の高速化を実現し得る画像入力装置を提供することにある。
本発明の請求項１７の目的は、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、さらに一層簡易で且つ的確な処理により、さらに効果的な概略距離の検出を可能とし得て、近接撮影時等におけるオートフォーカス動作の高速化を実現し得る画像入力装置を提供することにある。
本発明の請求項１８の目的は、特に、簡易で且つ的確な処理により、効果的な概略距離の検出を可能とし得て、近接撮影時等におけるオートフォーカス動作の高速化を実現し得る画像入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載した発明に係る画像入力装置は、上述した目的を達成するために、
被写体像を所定個所に結像させる撮影光学系と、
前記被写体像を電子的な画像データに変換する撮像手段と、
被写体を照光する発光手段と、
前記発光手段が発光した場合の前記画像データと前記発光手段が発光しなかった場合の前記画像データとを比較することによって、前記被写体までの概略距離を算出する概略距離演算手段と、
を具備することを特徴としている。
請求項２に記載した発明に係る画像入力装置は、上述した目的を達成するために、
被写体像を所定個所に結像させる撮影光学系と、
前記被写体像を電子的な画像データに変換する撮像手段と、
互いに異なる位置に配置されそれぞれ被写体を照光する複数の発光手段と、
前記複数の発光手段が異なる発光状態で発光した場合の前記異なる発光状態での複数の前記画像データをそれぞれ比較することにより、被写体までの概略距離を算出する概略距離演算手段と、
を具備することを特徴としている。
【００１０】
請求項３に記載した発明に係る画像入力装置は、請求項１または請求項２の画像入力装置であって、
前記概略距離演算手段が、複数の前記画像データの輝度分布の差によって前記概略距離を算出することを特徴としている。
請求項４に記載した発明に係る画像入力装置は、請求項３の画像入力装置であって、
前記概略距離演算手段が、前記発光手段による照光輝度分布に関連する一次元的な前記画像データにおける輝度分布の差によって前記概略距離を算出することを特徴としている。
請求項５に記載した発明に係る画像入力装置は、請求項３の画像入力装置であって、
前記概略距離演算手段が、前記画像データにおける二次元的な輝度分布の差によって前記概略距離を算出することを特徴としている。
請求項６に記載した発明に係る画像入力装置は、請求項４または請求項５の画像入力装置であって、
前記概略距離演算手段が、前記輝度分布の差情報の包絡線によって輝度分布差の中心点を検出し、該中心点の位置から概略距離を算出することを特徴としている。
【００１１】
請求項７に記載した発明に係る画像入力装置は、請求項６の画像入力装置であって、
前記概略距離が、被写体距離範囲を複数分割した複数の距離範囲であり、且つ前記輝度分布の差における中心点位置の所定基準位置に対する偏倚量を基準値と比較して前記概略距離の距離範囲を弁別することを特徴としている。
請求項８に記載した発明に係る画像入力装置は、請求項１〜７のいずれか１項の画像入力装置であって、
前記撮影光学系の合焦状態を少しずつ変化させながら画像データを収集して、合焦位置を確定するオートフォーカス手段を有し、且つ
前記オートフォーカス手段は、前記概略距離演算手段によって得られた前記概略距離近傍の限られた範囲でのみ合焦状態変化動作を実施して、合焦位置を確定する手段を含むことを特徴としている。
請求項９に記載した発明に係る画像入力装置は、請求項１〜７のいずれか１項の画像入力装置であって、
前記撮影光学系の合焦状態を少しずつ変化させながら画像データを収集して、合焦位置を確定するオートフォーカス手段を有し、且つ
前記オートフォーカス手段は、前記概略距離演算手段によって得られた前記概略距離近傍の限られた範囲を優先させて、合焦状態変化動作を実施して、合焦位置を確定する手段を含むことを特徴としている。
【００１２】
請求項１０に記載した発明に係る画像入力装置は、請求項８または請求項９の画像入力装置であって、
所定の撮影モードを選択するモード選択手段を有し、且つ
前記モード選択手段により所定のモードが選択された場合にのみ、前記概略距離演算手段によって得られる前記概略距離を用いて前記オートフォーカス手段による合焦動作を実施することを特徴としている。
請求項１１に記載した発明に係る画像入力装置は、請求項１０の画像入力装置であって、
前記所定の撮影モードが、近距離撮影のモードであることを特徴としている。
請求項１２に記載した発明に係る画像入力装置は、請求項１〜１１のいずれか１項の画像入力装置であって、
前記発光手段が、撮影時照明用のＬＥＤ（発光ダイオード）を含むことを特徴としている。
【００１３】
請求項１３に記載した発明に係る画像入力装置は、請求項１〜１２のいずれか１項の画像入力装置であって、
前記画像入力装置が、
当該装置を電子的ファインダ機能により被写体を表示するモニタリング状態にするための操作手段と、
撮影に必要な準備動作を実行させるための撮影準備操作手段と、
撮影動作を実行させるための撮影実行操作手段と
を備え、且つ
前記発光手段の発光していない状態の画像データは、前記撮影準備操作手段が操作される前のモニタリング状態で定常的に取得し、
前記発光手段の発光している状態の画像データは、前記撮影準備操作手段が操作された後に前記発光手段を発光させて取得すること、
を特徴としている。
【００１４】
請求項１４に記載した発明に係る画像入力装置は、請求項１〜１２のいずれか１項の画像入力装置であって、
前記画像入力装置が、
当該装置を電子的ファインダ機能により被写体を表示するモニタリング状態にするための操作手段と、
撮影に必要な準備動作を実行させるための撮影準備操作手段と、
撮影動作を実行させるための撮影実行操作手段と、
前記発光手段を発光させるための発光操作手段と
を備え、且つ
前記発光操作手段により、前記発光手段が発光されている場合には、
前記発光手段の発光している状態の画像データは、前記撮影準備操作手段が操作される前のモニタリング状態で定常的に取得し、
前記発光手段の発光していない状態の画像データは、前記撮影準備操作手段が操作された後に該発光手段の発光を一時的に中断して取得する
ことを特徴としている。
【００１５】
請求項１５に記載した発明に係る画像入力装置は、請求項１〜１１のいずれか１項の画像入力装置であって、
前記概略距離演算手段とは別途に、被写体までの距離を測定する測距手段を備え、且つ
前記発光手段は前記測距手段用の補助光を発光する補助発光手段を流用する
ことを特徴としている。
請求項１６に記載した発明に係る画像入力装置は、請求項１５の画像入力装置であって、
前記発光手段が発光している状態の画像データは、前記測距手段での測距のために前記発光手段を発光させたときに併せて取得することを特徴としている。
請求項１７に記載した発明に係る画像入力装置は、請求項１〜１１のいずれか１項の画像入力装置であって、
前記発光手段が発光している状態の画像データは、前記ストロボ手段制御用の情報を得るために実施されるストロボ予備発光時に併せて取得することを特徴としている。
請求項１８に記載した発明に係る画像入力装置は、請求項１〜１７のいずれか１項の画像入力装置であって、
前記画像入力装置が、少なくともスティル画像を撮影するためのカメラであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、近距離撮影時等のオートフォーカス動作に時間を要する撮影時に外部測距素子に頼ることなく、効果的に概略距離を検出し得るようにして、近接撮影時等におけるオートフォーカス動作の高速化を実現し得る画像入力装置を提供することができる。
すなわち本発明の請求項１の画像入力装置によれば、被写体像を所定個所に結像させる撮影光学系と、前記被写体像を電子的な画像データに変換する撮像手段と、被写体を照光する発光手段と、前記発光手段が発光した場合の前記画像データと前記発光手段が発光しなかった場合の前記画像データとを比較することによって、前記被写体までの概略距離を算出する概略距離演算手段と、を具備することにより、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、概略距離を検出することが可能となる。
また、本発明の請求項２の画像入力装置によれば、被写体像を所定個所に結像させる撮影光学系と、前記被写体像を電子的な画像データに変換する撮像手段と、互いに異なる位置に配置されそれぞれ被写体を照光する複数の発光手段と、前記複数の発光手段が異なる発光状態で発光した場合の前記異なる発光状態での複数の前記画像データをそれぞれ比較することにより、被写体までの概略距離を算出する概略距離演算手段と、を具備することにより、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、効果的に概略距離を検出することが可能となる。
【００１７】
本発明の請求項３の画像入力装置によれば、請求項１または請求項２の画像入力装置において、前記概略距離演算手段が、複数の前記画像データの輝度分布の差によって前記概略距離を算出することにより、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、簡易に且つより効果的に概略距離を検出することが可能となる。
本発明の請求項４の画像入力装置によれば、請求項３の画像入力装置において、前記概略距離演算手段が、前記発光手段による照光輝度分布に関連する一次元的な前記画像データにおける輝度分布の差によって前記概略距離を算出することにより、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、簡易な処理により効果的に概略距離を検出することが可能となる。
本発明の請求項５の画像入力装置によれば、請求項３の画像入力装置において、前記概略距離演算手段が、前記画像データにおける二次元的な輝度分布の差によって前記概略距離を算出することにより、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、より確実な処理により効果的な概略距離を検出することが可能となる。
【００１８】
本発明の請求項６の画像入力装置によれば、請求項４または請求項５の画像入力装置において、前記概略距離演算手段が、前記輝度分布の差情報の包絡線によって輝度分布差の中心点を検出し、該中心点の位置から概略距離を算出することにより、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、簡易で且つ的確な処理により効果的に概略距離を検出することが可能となる。
本発明の請求項７の画像入力装置によれば、請求項６の画像入力装置において、前記概略距離が、被写体距離範囲を複数分割した複数の距離範囲であり、且つ前記輝度分布の差における中心点位置の所定基準位置に対する偏倚量を基準値と比較して前記概略距離の距離範囲を弁別することにより、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、簡易で且つさらに的確な処理により、さらに効果的に概略距離を検出することが可能となる。
本発明の請求項８の画像入力装置によれば、請求項１〜７のいずれか１項の画像入力装置において、前記撮影光学系の合焦状態を少しずつ変化させながら画像データを収集して、合焦位置を確定するオートフォーカス手段を有し、且つ前記オートフォーカス手段は、前記概略距離演算手段によって得られた前記概略距離近傍の限られた範囲でのみ合焦状態変化動作を実施して、合焦位置を確定する手段を含むことにより、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、簡易で且つ的確な処理により、効果的な概略距離の検出を可能とし得て、近接撮影時等におけるオートフォーカス動作のさらなる高速化を実現することができる。
【００１９】
本発明の請求項９の画像入力装置によれば、請求項１〜７のいずれか１項の画像入力装置において、前記撮影光学系の合焦状態を少しずつ変化させながら画像データを収集して、合焦位置を確定するオートフォーカス手段を有し、且つ前記オートフォーカス手段は、前記概略距離演算手段によって得られた前記概略距離近傍の限られた範囲を優先させて、合焦状態変化動作を実施して、合焦位置を確定する手段を含むことにより、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、簡易で且つ的確な処理により、効果的な概略距離の検出を可能とし得て、近接撮影時等におけるオートフォーカス動作の高速化を実現することができる。
本発明の請求項１０の画像入力装置によれば、請求項８または請求項９の画像入力装置において、所定の撮影モードを選択するモード選択手段を有し、且つ前記モード選択手段により所定のモードが選択された場合にのみ、前記概略距離演算手段によって得られる前記概略距離を用いて前記オートフォーカス手段による合焦動作を実施することにより、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、モード選択と連係する簡易で且つ的確な処理により、効果的な概略距離の検出を可能とし得て、近接撮影時等におけるオートフォーカス動作の高速化を実現することができる。
【００２０】
本発明の請求項１１の画像入力装置によれば、請求項１０の画像入力装置において、
前記所定の撮影モードが、近距離撮影のモードであることにより、特に、近距離撮影時に特別な外部測距素子に頼ることなく、モード選択と連係する簡易で且つ的確な処理により、効果的な概略距離の検出を可能とし得て、近接撮影時におけるオートフォーカス動作の高速化を実現することができる。
本発明の請求項１２の画像入力装置によれば、請求項１〜１１のいずれか１項の画像入力装置において、前記発光手段が、撮影時照明用のＬＥＤ（発光ダイオード）を含むことにより、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、簡易で且つ的確な処理により、さらに効果的な概略距離の検出を可能とし得て、近接撮影時等におけるオートフォーカス動作の高速化を実現することができる。
本発明の請求項１３の画像入力装置によれば、請求項１〜１２のいずれか１項の画像入力装置において、前記画像入力装置が、当該装置を電子的ファインダ機能により被写体を表示するモニタリング状態にするための操作手段と、撮影に必要な準備動作を実行させるための撮影準備操作手段と、撮影動作を実行させるための撮影実行操作手段とを備え、且つ前記発光手段の発光していない状態の画像データは、前記撮影準備操作手段が操作される前のモニタリング状態で定常的に取得し、前記発光手段の発光している状態の画像データは、前記撮影準備操作手段が操作された後に前記発光手段を発光させて取得することにより、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、電子的ファインダ機能により被写体を表示するモニタリング動作と連係する簡易で且つ的確な処理により、さらに効果的な概略距離の検出を可能とし得て、近接撮影時等におけるオートフォーカス動作の高速化を実現することができる。
【００２１】
本発明の請求項１４の画像入力装置によれば、請求項１〜１２のいずれか１項の画像入力装置において、前記画像入力装置が、当該装置を電子的ファインダ機能により被写体を表示するモニタリング状態にするための操作手段と、撮影に必要な準備動作を実行させるための撮影準備操作手段と、撮影動作を実行させるための撮影実行操作手段と、
前記発光手段を発光させるための発光操作手段とを備え、且つ前記発光操作手段により、前記発光手段が発光されている場合には、前記発光手段の発光している状態の画像データは、前記撮影準備操作手段が操作される前のモニタリング状態で定常的に取得し、前記発光手段の発光していない状態の画像データは、前記撮影準備操作手段が操作された後に該発光手段の発光を一時的に中断して取得することにより、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、電子的ファインダ機能により被写体を表示するモニタリング動作と連係する簡易で且つ的確な処理により、一層効果的な概略距離の検出を可能とし得て、近接撮影時等におけるオートフォーカス動作の高速化を実現することができる。
【００２２】
本発明の請求項１５の画像入力装置によれば、請求項１〜１１のいずれか１項の画像入力装置において、前記概略距離演算手段とは別途に、被写体までの距離を測定する測距手段を備え、且つ前記発光手段は前記測距手段用の補助光を発光する補助発光手段を流用することにより、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、一層簡易で且つ的確な処理により、さらに効果的な概略距離の検出を可能とし得て、近接撮影時等におけるオートフォーカス動作の高速化を実現することができる。
本発明の請求項１６の画像入力装置によれば、請求項１５の画像入力装置において、前記発光手段が発光している状態の画像データは、前記測距手段での測距のために前記発光手段を発光させたときに併せて取得することにより、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、さらに一層簡易で且つ的確な処理により、さらに効果的な概略距離の検出を可能とし得て、近接撮影時等におけるオートフォーカス動作の高速化を実現することができる。
【００２３】
本発明の請求項１７の画像入力装置によれば、請求項１〜１１のいずれか１項の画像入力装置において、前記発光手段が発光している状態の画像データは、前記ストロボ手段制御用の情報を得るために実施されるストロボ予備発光時に併せて取得することにより、特に、近距離撮影時等に特別な外部測距素子に頼ることなく、さらに一層簡易で且つ的確な処理により、さらに効果的な概略距離の検出を可能とし得て、近接撮影時等におけるオートフォーカス動作の高速化を実現することができる。
本発明の請求項１８の画像入力装置によれば、請求項１〜１７のいずれか１項の画像入力装置において、前記画像入力装置が、少なくともスティル画像を撮影するためのカメラであることにより、特に、簡易で且つ的確な処理により、効果的な概略距離の検出を可能とし得て、近接撮影時等におけるオートフォーカス動作の高速化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明に係るカメラ画像入力装置を詳細に説明する。
本発明の第１の実施の形態に係る画像入力装置について説明する前に、まず本発明の第１の実施の形態の画像入力装置における原理を説明する。
例えば、図１の（ａ）に示すように、被写体に向かって撮影レンズＴＬ１の右上にストロボ光源ＳＬ１が配置されている場合、一般に被写体の照明に用いられるストロボによる照射光の配光は、図１の（ｂ）に示すように、平坦ではなく、ストロボ照射中心近傍が最大の光量となる。通常の場合、特定の距離（例えば図１の（ｂ）に対応する位置）で撮影光軸とストロボ光軸が交わるように設計されている。この特定の距離よりも近くなると、図１の（ｃ）に示すように、撮影画面内での輝度分布の左右対称性が崩れてくる。そして、さらに近づくと、図１の（ｄ）に示すように、撮影範囲内をストロボ光でカバーしきれなくなる。
【００２５】
このように、撮影レンズＴＬ１による撮影系とストロボ光源ＳＬ１による照明系とのパララックスに起因して、撮影距離によって、ストロボ光の中心位置がずれるので、ストロボ光の中心位置と、画像の中心位置とのずれを検出することができれば、被写体までの概略距離を逆算することが可能であるはずである。別途にオートフォーカスのためのオートフォーカス手段を有している場合には、検出される距離が、さほど精密な距離でなくとも、その後のオートフォーカスにおける走査範囲を狭くすることが可能となるので、このような概略距離の算出は、近接撮影時のオートフォーカス動作に要する時間の短縮化に大きく貢献することができる。
このような場合に問題となるのは、ストロボ光による輝度分布をどのようにして正確に検出するかということである。多くの場合、ストロボによる光以外に、何らかの外光が存在しており、ストロボ発光時の輝度分布は、ストロボ光と外光とが入り混じった輝度分布となる。そのため、ストロボ発光時の画像データのみから、ストロボ光のセンターを検出するのは、特別な場合を除き、極めて困難である。
このような不都合を回避するために、本発明においては、ストロボが発光されているときの画像データと、ストロボが発光していないときの画像データとを比較することによって、より正確にストロボ光の照射中心を見出し、その結果として、より正確に概略距離を検出することが可能である（請求項１に対応する）。
【００２６】
さらに具体的には、図２に示すように、図２（ａ）のような被写体画像（元画像）が得られる場合、図２（ｃ）のようなストロボ発光時の画像データ輝度分布から、図２（ｂ）のようなストロボ非発光時の画像データ輝度分布を差し引いてやり、図３（ａ）、すなわち図３（ｂ）のようなその差分データからストロボ光分布の中心位置を見出すことにより、ストロボ光分布を用いる測距の精度の向上が可能である（請求項３に対応する）。
さらに詳述すれば、ストロボ光だけによる輝度分布は、遠近混在被写体においては、遠距離部分は低くなり、相対的に近い部分が高くなる。このため、図３（ｃ）のように、所定の輝度以下の輝度データを、遠距離または影の部分と判断して排除する。このようにしても主要被写体と距離の異なる被写体の輝度データが残ってしまう。そこで、図３（ｄ）に示すように、輝度分布自体を二次近似してストロボ光の分布中心位置を求めて画像中心からのずれを検出する。このように、ストロボ光の分布中心位置を求めれば、遠近混在被写体でも、近距離側の被写体の概略距離だけを検出することが可能であり、背景にピントがあってしまうような状況を回避することが可能である（請求項６に対応する）。この場合、主要被写体と距離の異なる被写体の輝度データが誤差成分として含まれるが、この誤差成分を抑圧または排除すればさらに高精度に概略距離を求めることができる。誤差成分を効果的に抑圧するためには、例えば輝度分布の包絡線を二次近似することなどが考えられる。
【００２７】
また、ストロボ光の分布中心位置の画像中心からのずれ量が、主要被写体の概略距離に対応するから、予め被写体距離を複数の距離範囲に分割しておき、ストロボ光の分布中心位置の画像中心からの偏倚量を基準値と比較して距離範囲を弁別するようにすれば、適切に概略距離を求めることができる（請求項７に対応する）。
なお、図３（ｄ）のように、輝度分布を二次近似してストロボ光の分布中心位置を求める代わりに、より簡易には、図４に示すように、図３（ｃ）で輝度データの排除に用いたレベルよりも少し高いスレッシュホールドレベルを輝度データが超える点の中点をストロボ光の分布中心位置とみなすようにしても良い。このとき、輝度データの中間でスレッシュホールドレベルを超える場合には、比例補間（つまり直線近似）によって輝度データが超える点を定めるようにしても良い。さらに、図５に示すように、複数のスレッシュホールドレベルを定め、それらの各々について、輝度データが超える点の中点を求め、これら中点群の平均位置をストロボ光の分布中心位置とみなすようにしても良い。
【００２８】
なお、図２〜図５に示したように、本発明では画像の一次元情報から概略距離を算出しており、このようにすることにより収集するデータを最小限にし、演算を簡略化できるため、より高速に概略距離を検出することが可能である（請求項４に対応する）。一般的には、ストロボ光軸と撮影光軸のずれが大きく、空等の遠距離被写体が入りにくく、しかも撮像素子からのデータ読み出し方向と一致する水平方向の一次元輝度データを演算に用いるのが最も効率的である。
しかしながら、算出距離のより高い精度が要求される場合には、二次元データを用いて、例えば水平および垂直方向のストロボ光中心を検出して、それぞれについて対応する距離を算出し、信頼性の高い方を選択するような精度重視の方法も考えられる（請求項５に対応する）。この場合における信頼性としては、包絡線との一致の度合いや、中心検出時のピークの確からしさ等の要素を用いることが考えられる。
このようにして、ストロボの有無に基づく画像データから概略距離を算出することができれば、その後のＣＣＤＡＦによる走査範囲および演算処理範囲を実質的に狭くすることが可能となり、近接撮影時のオートフォーカス動作時間を格段に短縮することが可能となる（請求項８および請求項９に対応する）。
【００２９】
なお、本発明に係るオートフォーカス動作の高速化が有効なのは、上述したように走査範囲が膨大となる近接撮影時であり、通常の撮影距離での撮影においては、ストロボ光の減少等により概略距離計算の精度が低下して、本発明による効果が薄れることおよびストロボの発光を伴うことによる電力消費および撮影しているわけではないのにストロボが光ることによる被撮影者側の違和感、などから、本発明に係るオートフォーカス方式を近接撮影のみで使用し、近接撮影以外では従来のＣＣＤＡＦ方式やＨＢＡＦ方式を使うほうが全体のシステムとしては妥当である。すなわち、本発明に係るオートフォーカス方式は、近接撮影モードが選択された場合にのみ利用されるようにすれば、それぞれの撮影条件において最適なオートフォーカス方式を選択し、消費電力や撮影時の違和感の問題も低減され最良のカメラ動作を実現することが可能となる（請求項１０および請求項１１に対応する）。
さらに、上述した違和感を最低限にする手法として、もともと、ストロボの制御のために用いられるストロボのプリ発光時に、同時にストロボ発光時の画像データを取得してしまうという方法が考えられる。すなわち、最近のディジタルカメラにおいては、ストロボ発光量を決定するために、しばしばプリ発光という手法が用いられているが、このプリ発光時に同時に画像データを取得するようにしてしまえば、現状のカメラに対する違和感の増大を防止することが可能である（請求項１７に対応する）。
【００３０】
図６は、上述した原理に基づく本発明の第１の実施の形態に係る画像入力装置としてのディジタルカメラの要部の構成を示している。
図６に示すディジタルカメラは、光学系１、シャッタ・絞りユニット２、フォーカス駆動系３、ズーム駆動系４、シャッタ・絞り駆動系５、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６、撮像素子７、Ａ／Ｄ（アナログ-ディジタル）コンバータ８、画像処理部９、システムコントローラ１０、メモリ群１１、表示部１２、半押し検出部１３、全押し検出部１４、ストロボ発光部１５、ストロボ制御部１６、測距センサ１７、測距センサ制御部１８、カメラ操作部１９および温度センサ２０を具備している。
図６に示すように、被写体光は、まず光学系１に入射される。光学系１は、光軸方向の進退により被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズ群１ａと、光軸方向の進退により被写体像の拡大・縮小を行うズームレンズ群１ｂと、フォーカスレンズ群１ａおよびズームレンズ群１ｂとともに後述する撮像面に被写体像を結像させる結像レンズ群１ｃとを備えている。フォーカスレンズ群１ａとズームレンズ群１ｂとの間には、シャッタ・絞りユニット２が配置され、このシャッタ・絞りユニット２により、フォーカスレンズ群１ａに入射される光量が制限される。上述したフォーカスレンズ群１ａは、フォーカス駆動系３により駆動制御され、ズームレンズ群１ｂは、ズーム駆動系４により駆動制御され、そしてシャッタ・絞りユニット２は、シャッタ・絞り駆動系５により駆動制御される。
【００３１】
光学系１を透過した被写体光は、高周波成分を除去するローパスフィルタ６を介して、ＣＣＤ固体撮像素子等の撮像素子７に入射される。撮像素子７は、光電変換を行う複数の画素が２次元マトリクス状に配列された撮像面を有し、被写体光が入射されることにより、撮像面に結像された被写体像を電気信号に変換して、画像データとして出力する。撮像素子７から出力された画像データは、Ａ／Ｄ変換器８によりディジタル値に変換された後、画像処理部９に入力される。画像処理部９では、画像データの圧縮／伸長処理や解像度の変更等の画像処理を行った後、処理後の画像データをシステムコントローラ１０に入力する。
システムコントローラ１０は、ディジタルカメラ全体の制御を行うためのものであり、プログラムに従って各種演算処理を行うＣＰＵ（中央処理装置）、プログラムなどを格納するＲＯＭ（リードオンリメモリ）および各種の処理過程で利用するワークエリアや各種データを格納するデータ格納エリアなどを有するＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等を相互接続して内蔵している。
システムコントローラ１０には、上述したフォーカス駆動系３と、ズーム駆動系４と、シャッタ・絞り駆動系５と、画像処理部９から出力される画像データを格納するためのメモリなどを含むメモリ群１１と、画像データを表示したりする液晶ディスプレイおよび焦点調整が成功したか否かを報知するＡＦＬＥＤ（オートフォーカス用発光ダイオード）等を含む表示部１２と、が接続されている。そして、システムコントローラ１０は、これら接続されたフォーカス駆動系３、ズーム駆動系４、絞り駆動系５、メモリ群１１および表示部１２の制御を行う。
【００３２】
また、ディジタルカメラは、撮影者が半押し操作することにより、測距および被写体像調整等の指示を与え、全押し操作を行うことにより、被写体像撮像の指示を与えるレリーズボタンＲを備えている。さらに、ディジタルカメラは、レリーズボタンＲが半押し操作されるとオンとなる半押し検出部１３およびレリーズボタンＲが全押し操作されるとオンとなる全押し検出部１４を備え、これら半押し検出部１３および全押し検出部１４は、システムコントローラ１０に接続されている。
さらに、ディジタルカメラは、被写体を照射するストロボ発光部１５およびストロボ発光部１５の発光制御を行うストロボ制御部１６を備えており、ストロボ制御部１６は、システムコントローラ１０によって制御駆動される。また、ディジタルカメラは、ＨＢＡＦ用の測距センサ１７およびこの測距センサ１７を制御する測距センサ制御部１８を備えており、測距センサ制御部１８は、システムコントローラ１０によって制御駆動される。なお、このディジタルカメラは、さらに、このディジタルカメラを操作するためのレリーズ以外の操作スイッチおよび操作ボタン等を含むカメラ操作部１９および温度計測用の温度センサ２０を備えている。
【００３３】
次に、上述したディジタルカメラの動作を説明する。システムコントローラ１０は、例えば、カメラ操作部１９における電源スイッチ（図示せず）のオン操作によって動作を開始し、初期ステップにおいて、システムコントローラ１０のＲＡＭ内の各種の記憶エリアの初期設定を行う。その後、システムコントローラ１０は、レリーズボタンＲが半押し操作されるのを待つ。レリーズボタンＲが半押し操作されると半押し検出部１３がオンとなって、レリーズボタンＲが半押し操作されたことを検出すると、通常距離の通常撮影モードの場合、システムコントローラ１０は、測距センサ制御部１８を介して測距センサ１７を作動させ、被写体の概略距離を求め、このとき、被写体の概略距離が求められれば、その概略距離に応じて、フォーカス駆動系３を制御し、フォーカスレンズ群１ａを移動させて、前記概略距離の範囲内で合焦点を走査するとともに、評価値取り込みを実施し、合焦点があったかどうかを判断する。合焦点があれば、その合焦点に基づいてフォーカスレンズ群１ａを制御して、合焦位置へフォーカスレンズ群１ａを移動させた後、表示部１２におけるＡＦＬＥＤを点灯させ合焦状態にあることを表示する。一方、合焦点無しと判断された場合には、測距センサ１７による被写体の概略距離に応じてフォーカスレンズ群１ａを移動させた後に、ＡＦＬＥＤを点灯させ合焦状態にあることを表示する。
【００３４】
一方、近距離撮影モードの場合には、レリーズボタンＲが半押し操作されたことを検出すると、システムコントローラ１０は、補助光の発光手段としてストロボ発光部１５を発光させ、先に述べた本発明の原理により補助光を用いて被写体概略距離を求め、このとき、被写体の概略距離が求められれば、その概略距離に応じて、フォーカス駆動系３を制御し、フォーカスレンズ群１ａを移動させて、前記概略距離の範囲内で合焦点を走査するとともに、評価値取り込みを実施し、合焦点があったかどうかを判断する。合焦点があれば、その合焦点に基づいてフォーカスレンズ群１ａを制御して、合焦位置へフォーカスレンズ群１ａを移動させた後、表示部１２におけるＡＦＬＥＤを点灯させ合焦状態にあることを表示する。一方、合焦点無しと判断された場合には、補助光による被写体の概略距離に応じてフォーカスレンズ群１ａを移動させた後に、ＡＦＬＥＤを点灯させ合焦状態にあることを表示する。
なお、ここでは、通常撮影モード時には、測距センサ１７による被写体の概略距離の測距結果をＣＣＤＡＦと組み合わせ、近距離撮影モード時には、補助光による被写体の概略距離の測距結果をＣＣＤＡＦと組み合わせるようにしたが、測距センサ１７による被写体の概略距離の測距と補助光による被写体の概略距離の測距とを全ての撮影モードにおいてＣＣＤＡＦと併用し、測距センサ１７による被写体の概略距離の測距と補助光による被写体の概略距離の測距とを測距結果の信頼性に応じて使い分けるようにしても良い。
【００３５】
さらに、高速化ということよりも、正確な合焦を重視する場合には、例えば近距離撮影モードにおいて、ＣＣＤＡＦによる測距と補助光による概略距離の測距の両者を行った後に、信頼性に応じて測距結果を使い分けるようにしても良い。すなわち、図７に示すように、ＣＣＤＡＦ測距と補助光概略測距が完了し、ＣＣＤＡＦ測距による測距結果がＬｇ、補助光概略測距による測距結果がＬｈが求められているものとする（ステップＳ１１）。測距完了後には、ＣＣＤＡＦ測距による測距値の信頼性を判断する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２で、ＣＣＤＡＦ測距の信頼性が高いと判断された場合、例えば測距結果が許容測距範囲内であって、画像のコントラストが高く信頼できる測距演算を行うことができていると判断された場合には、ＣＣＤＡＦ測距による測距結果Ｌｇを採用する（ステップＳ１３）。また、ステップＳ１２において、ＣＣＤＡＦ測距の信頼性が低いと判断された場合、例えば測距結果が許容測距範囲外であるか、または画像のコントラストが低く信頼できる測距演算を行うことができないと判断された場合には、補助光概略測距の信頼性を判断する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４で、補助光概略測距の信頼性が高いと判断された場合、例えば測距許容範囲内であって補助光の反射が充分で差分データが所定値以上であると判断された場合には、補助光概略測距による測距結果Ｌｈを採用する（ステップＳ１５）。そして、ステップＳ１４において、補助光概略測距の信頼性が低いと判断された場合、例えば測距許容範囲外であるか、または補助光の反射が充分でなく差分データが所定値以下であると判断された場合には、常焦点位置、例えば１．５〜２ｍ程度の撮影頻度が高い距離Ｌｏに距離を設定する（ステップＳ１６）。
【００３６】
以上に説明した第１の実施の形態は、一般的なディジタルカメラのストロボを用いて概略測距する方法として記載してきたが、通常のストロボ以外の発光手段も本発明に利用することが可能である。むしろ、通常のストロボは近接撮影距離までカバーしきれないため、より必要度が高い最至近距離あたりでの概略距離を取得するには無理があり、その結果、マクロ撮影時でも概略距離が検出できた場合と、検出できなかった場合とでオートフォーカス動作速度が極端に変化するような事態が頻繁に発生することが予想される。
この問題を回避するには、近接撮影用のストロボを用いるのが効果的である。そこで、本発明の第２の実施の形態として、近接撮影用ＬＥＤストロボを用いた場合を説明する。
近年、通常のストロボとは別に、近接撮影用に照明用のＬＥＤ光源を使用するといった提案が数多くなされている。鏡胴先端に照明用ＬＥＤ光源を配置したようなディジタルカメラには、本発明は好適である。すなわち、図８（ａ）に示すように、撮影レンズＴＬ２の鏡胴先端に照明用のＬＥＤ光源ＳＬ２を設けている。このような構成では、より近距離まで照明用ＬＥＤ光源ＳＬ２の照明光が画面内に入り込むので、図８（ｂ）〜（ｅ）に示すように、より近距離まで概略測距が可能となる。すなわち、ＬＥＤ光源は、通常のストロボよりも小型であるために、撮影レンズＴＬ２のより光軸近くに配置することが可能である。その結果、より近距離までの概略測距が実現可能となり、近接距離のオートフォーカス動作の速度を速くすることが可能となる（請求項１２に対応する）。
【００３７】
この場合の画像入力装置としてのディジタルカメラの要部の構成を図９に示している。この場合、図６と同様の部分には同符号を付して示しており、図６の構成に加えて、システムコントローラ１０に接続された照明用ＬＥＤ光源２１が設けられている。
さらに、近接撮影用ＬＥＤ光源の場合、光量ムラを軽減するために、複数のＬＥＤ光源を配置する使用例が数多くみられる。そのような場合には、それらのＬＥＤ光源を選択的に発光させることにより、ＬＥＤ光源ＳＬ２による図８の（ｂ）〜（ｅ）のようなデータに加えて、図１０（ａ）のＬＥＤ光源ＳＬ３をも撮影レンズＴＬ３に設けることにより、図１０の（ｂ）〜（ｅ）のようなデータを得ることが可能である。近接撮影時には、被写体が遠近混在である場合が、多いため、単一のＬＥＤ光源ＳＬ２の発光によるデータのみからでは、測距演算に適したデータが得られない状況が考えられるが、そのような場合には、さらなる他のＬＥＤ光源ＳＬ３を発光させてデータ収集することにより、概略測距の可能性を著しく増加させることが可能である（請求項２に対応する）。
なお、図１０においては、ＬＥＤ光源が２個の場合を想定して模式図を描いているが、ＬＥＤ光源が３個以上の場合にも、ほぼ同様の測距が可能であり、それによって概略測距の可能な確率を増大させることが可能である。実際のディジタルカメラとしては、オートフォーカス動作の高速化を考慮して、まず、第１のＬＥＤ光源の発光の有無のデータから概略測距を実施し、概略測距が不能であった場合には、第２のＬＥＤ光源の発光の有無のデータから概略測距を実施するというシステムが考えられる。
【００３８】
なお、ＬＥＤ光源の場合、長時間の点灯も可能なので、撮影時のみに照明用ＬＥＤ光源を光らせるようなシステムの他に、いわゆる電子ファインダによる継続的な観察状態であるモニタリング時からＬＥＤ光源を継続的に照光させて、モニタリングにおいて被写体状態を確認できるようにするシステムも考えられる。
本発明を両者に当てはめる場合には、前者の撮影時のみに照明用ＬＥＤ光源を光らせるシステムでは、モニタリング状態で発光無しのデータを取り込んでおき、レリーズ半押しと共にＬＥＤ光源を発光させて、発光有りデータを取得すればよい。また、後者のモニタリング時からＬＥＤ光源を継続的に照光するシステムでは、モニタリング状態で発光有りのデータを取り込んでおき、レリーズ半押しと共にＬＥＤストロボを一時消灯させて、発光無しデータを取得するというのが、オートフォーカス動作の高速化において最適なシーケンスとなる（請求項１３および請求項１４に対応する）。
さらに、発光手段として、オートフォーカス動作用の補助光源を用いるのが、本発明の第３の実施の形態である。第２の実施の形態で説明した照明用ＬＥＤ光源は、まだ充分に実用化されていないのに対し、オートフォーカス動作用補助光源は、既に多くのカメラに搭載されており、実現性が容易である。しかも、オートフォーカス動作用補助光源は、照明用ＬＥＤ光源と同様に、大きなスペースを占有しないので、通常のストロボに比べ、より光軸近くに配置可能で、且つより近距離を概略測距することが可能である。
【００３９】
すなわち、照明用ＬＥＤ光源を用いた第２の実施の形態に近い効果を、現時点の技術力で容易に実現することができるのが（請求項１５に対応する）、オートフォーカス動作用補助光源を用いる本発明の第３の実施の形態である。この第３の実施の形態は、図８の第２の実施の形態の場合とほぼ同様であるが、その原理構成を図１１（ａ）に示しており、撮影レンズＴＬ４の近傍にオートフォーカス動作用補助光源ＳＬ４が設けられる。また、この場合の補助光の輝度分布の例を（ｂ）〜（ｅ）に示している。
オートフォーカス動作用補助光源の補助光を概略測距に用いる場合のシーケンスは、測距補助のためにオートフォーカス動作用補助光源を発光させた時に一緒に発光有りのデータを取得するのが効率的であり、違和感も最小限ですむ（請求項１６に対応する）。
この場合の画像入力装置としてのディジタルカメラの要部の構成を図１２に示している。この場合も、図６と同様の部分には同符号を付して示しており、図６の構成に加えて、システムコントローラ１０に接続されたオートフォーカス動作用補助光源２２が設けられている。
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されることなく、その要旨に含まれる範囲内で種々変形して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像入力装置の原理を説明するための模式図であり、（ａ）は主要部分の配置構成を示し、そして（ｂ）は遠距離、（ｃ）は中距離ならびに（ｄ）は近距離の一次元的な輝度分布をそれぞれ示している。
【図２】図１の画像入力装置における概略測距における処理を説明するための模式図である。
【図３】図１の画像入力装置における概略測距における演算処理を説明するための模式図である。
【図４】図１の画像入力装置における概略測距における輝度分布の中心検出処理の他の例を説明するための模式図である。
【図５】図１の画像入力装置における概略測距における輝度分布の中心検出処理のその他の例を説明するための模式図である。
【図６】図１〜図５の原理に基づく本発明の第１の実施の形態に係る画像入力装置としてのディジタルカメラの要部の構成を模式的に示すブロック図である。
【図７】図６のディジタルカメラの処理動作のその他の例を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る画像入力装置の原理を説明するための模式図であり、（ａ）は主要部分の配置構成を示し、そして（ｂ）は遠距離、（ｃ）は中距離、（ｄ）は近距離ならびに（ｅ）は超近距離の一次元的な輝度分布をそれぞれ示している。
【図９】図８の原理に基づく本発明の第２の実施の形態に係る画像入力装置としてのディジタルカメラの要部の構成を模式的に示すブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る画像入力装置の他の例の原理を説明するための模式図であり、（ａ）は主要部分の配置構成を示し、そして（ｂ）は遠距離、（ｃ）は中距離、（ｄ）は近距離ならびに（ｅ）は超近距離の一次元的な輝度分布をそれぞれ示している。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る画像入力装置の原理を説明するための模式図であり、（ａ）は主要部分の配置構成を示し、そして（ｂ）は遠距離、（ｃ）は中距離、（ｄ）は近距離ならびに（ｅ）は超近距離の一次元的な輝度分布をそれぞれ示している。
【図１２】図１１の原理に基づく本発明の第３の実施の形態に係る画像入力装置としてのディジタルカメラの要部の構成を模式的に示すブロック図である。
【図１３】主として通常撮影距離についての撮影距離とレンズ駆動量との関係を示す図である。
【図１４】主として近接撮影距離についての撮影距離とレンズ駆動量との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
ＴＬ１〜ＴＬ４  撮影レンズ
ＳＬ１〜ＳＬ４  発光手段（ストロボ、ＬＥＤ光源、補助光源）
１  光学系
２  シャッタ・絞りユニット
３  フォーカス駆動系
４  ズーム駆動系
５  シャッタ・絞り駆動系
６  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
７  撮像素子
８  Ａ／Ｄコンバータ
９  画像処理部
１０  システムコントローラ
１１  メモリ群
１２  表示部
１３  半押し検出部
１４  全押し検出部
１５  ストロボ発光部
１６  ストロボ制御部
１７  測距センサ
１８  測距センサ制御部
１９  カメラ操作部
２０  温度センサ
２１  照明用ＬＥＤ光源
２２  補助光源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１２】
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