(57)【要約】【課題】被写体に適した発光量でＡＦ処理を実行することができる撮影装置、カメラシステム。【解決手段】ピント調整用の光学部材を含む撮影光学系により撮像素子上に被写体像を結像して画像信号を生成する撮影装置において、光学部材をピント調整用に駆動する光学部材駆動部と、光学部材駆動部による光学部材の駆動中に、撮像素子で得られる画像信号のコントラストを算出することにより合焦を検出する合焦検出部と、被写体に向けて光を発する発光部と、撮影光学系における集光能力を取得する集光能力取得部と、合焦検出部による合焦検出の処理中に、発光部を、集光能力取得部で取得された集光能力に応じた光量で発光させる光量制御部とを備えた。【選択図】        図４
2006133608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピント調整用の光学部材を含む撮影光学系により撮像素子上に被写体像を結像して画像信号を生成する撮影装置において、
前記光学部材をピント調整用に駆動する光学部材駆動部と、
前記光学部材駆動部による前記光学部材の駆動中に、前記撮像素子で得られる画像信号のコントラストを算出することにより合焦を検出する合焦検出部と、
被写体に向けて光を発する発光部と、
前記撮影光学系における集光能力を取得する集光能力取得部と、
前記合焦検出部による合焦検出の処理中に、前記発光部を、前記集光能力取得部で取得された集光能力に応じた光量で発光させる光量制御部とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記光量制御部は、前記発光部を、前記集光能力取得部で取得された集光能力が低いほど多くの光量で発光させるものであることを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項３】
前記撮像素子で得られた画像信号に基づいて被写体輝度を算出する輝度算出部を備え、
前記光量制御部は、前記発光部を、前記集光能力取得部で取得された集光能力と前記輝度算出部で算出された輝度とに応じた光量で発光させるものであることを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項４】
前記光量制御部は、前記発光部を、前記集光能力取得部で取得された集光能力に応じた第１の光量で発光させ、該第１の光量下で前記合焦検出部が合焦検出に失敗したときには、該発光部を、該第１の光量よりも光量が多い第２の光量で発光させるものであり、
前記合焦検出部は、前記発光部が前記第２の光量で発光しているときに、合焦検出の処理を再実行するものであることを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項５】
被写体光が通過する撮影光学系を備えた光学ユニットと、該光学ユニットが着脱自在に装着された、撮影光学系を通って結像する被写体光を表わす画像データに基づいて所定の画像処理を行うカメラ本体とを備えたカメラシステムにおいて、
前記カメラ本体あるいは前記光学ユニットが、
前記光学部材を駆動する光学部材駆動部と、
前記光学部材をピント調整用に駆動する光学部材駆動部と、
前記光学部材駆動部による前記光学部材の駆動中に、前記撮像素子で得られる画像信号のコントラストを算出することにより合焦を検出する合焦検出部と、
被写体に向けて光を発する発光部と、
前記撮影光学系における集光能力を取得する集光能力取得部と、
前記合焦検出部による合焦検出の処理中に、前記発光部を、前記集光能力取得部で取得された集光能力に応じた光量で発光させる光量制御部とを備えたことを特徴とするカメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を結像させて画像信号を生成する撮影装置、およびカメラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、カメラで被写体を撮影する際には、自動的にピントをあわせるオートフォーカス（以下、ＡＦと称する）が広く採用されている。カメラにＡＦ機能が備えられることによって、撮影者がファインダを覗きながら自分で焦点を調節する必要がなく、初心者でも容易に鮮明な撮影画像を得ることができる。
【０００３】
ＡＦ機能の一般的な実現方法の１つは、レンズを通ってきた被写体光をＣＣＤなどといった撮像素子で受光するＴＴＬ（Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｔｈｅ  Ｌｅｎｓ）方式を用いた方法であり、レンズを光軸方向に移動させながら被写体光のコントラストを測定し、そのコントラストに基づいて合焦位置を検出する。
【０００４】
ところで、このＴＴＬ方式を行う場合、被写体の輝度が暗いと被写体と背景とのコントラストをうまく検出することができず、正確に合焦位置を検出することができない。このため、被写体輝度が暗い場合には、ピント調整補助光として照射角度を狭めた光（いわゆるスポット光）を被写体に向けて発光して、精度よくコントラストを検出することが行われている。しかし、近年では、デジタルカメラのバッテリをなるべく長時間使いたいという要望が増えており、通常の閃光の発光に加えて、ピント調整補助光を発光するのは、電力がかかりすぎてしまうという問題がある。
【０００５】
この問題に関し、特許文献１には、低電力なＬＥＤをピント調整補助光として用いるとともに、ＬＥＤの発光量を段階的に増加させていく技術について記載されている。特許文献１に記載された方法によると、被写体が近くにあるときには少ない発光量でコントラストを検出することができ、消費電力を低減させることができる。
【特許文献１】特開平１０−１２３４０８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載された技術では、遠くに位置する被写体に向けて、その被写体距離に応じた光量を発光しようとすると、その光量に達するまでに無駄な発光が繰り返されるため、電力損失が増加してしまったり、ＡＦ処理に時間がかかってしまうという問題がある。また、実際には、遠くに位置する被写体の方が、近くに位置する被写体よりも輝度が明るい場合もあり、被写体距離のみでは被写体に適した発光量を算出ことができない。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、被写体に適した発光量でＡＦ処理を実行することができる撮影装置、カメラシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する本発明の撮影装置は、ピント調整用の光学部材を含む撮影光学系により撮像素子上に被写体像を結像して画像信号を生成する撮影装置において、
光学部材をピント調整用に駆動する光学部材駆動部と、
光学部材駆動部による光学部材の駆動中に、撮像素子で得られる画像信号のコントラストを算出することにより合焦を検出する合焦検出部と、
被写体に向けて光を発する発光部と、
撮影光学系における集光能力を取得する集光能力取得部と、
合焦検出部による合焦検出の処理中に、発光部を、集光能力取得部で取得された集光能力に応じた光量で発光させる光量制御部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
ここで、本発明にいう「光学部材の駆動」とは、例えば、光学部材が通常のレンズなどの場合には、レンズを光軸方向に移動させる動作をいう。また、近年では、容器に収容された液体に電圧を印加し、その液面の形状等を変化させることによって光の屈折率を調節する液体レンズが開発されている。光学部材が液体レンズなどの場合には、本発明にいう「光学部材の駆動」とは、通常のレンズを光軸方向に移動させるのと等価な作用を行わせるように、液体に電圧を印加して液面の形状を変化させる動作などをいう。
【００１０】
本発明の撮影装置によると、撮影光学系における集光能力が取得され、合焦検出の処理中には、その集光能力に応じた光量で発光部が発光されて画像信号が生成される。例えば、集光能力が高く、明るい光学部材が搭載された撮影光学系が用いられたときには、撮影光学系を通過してくる被写体光の輝度も上昇するため、発光部での発光量を抑えて電力消費を軽減することができる。逆に、集光能力が低い撮影光学系が用いられたときには、撮影光学系を通過してくる被写体光の輝度も低下するため、発光部での発光量を増加させることによって精度良くコントラストを検出することができる。
【００１１】
また、本発明の撮影装置において、上記光量制御部は、発光部を、集光能力取得部で取得された集光能力が低いほど多くの光量で発光させるものであることが好ましい。
【００１２】
集光能力取得部で取得された集光能力が低いときには、撮影光学系を通過してくる被写体光の輝度も暗いため、多くの光量で発光させることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の撮影装置において、上記撮像素子で得られた画像信号に基づいて被写体輝度を算出する輝度算出部を備え、
光量制御部は、発光部を、集光能力取得部で取得された集光能力と輝度算出部で算出された輝度とに応じた光量で発光させるものであることが好ましい。
【００１４】
集光能力取得部で取得された集光能力と、輝度算出部で算出された輝度とに応じた光量で発光させることによって、被写体光に合った光量で発光され、より効率よく電力消費を軽減することができる。
【００１５】
また、本発明の撮影装置において、上記光量制御部は、発光部を、集光能力取得部で取得された集光能力に応じた第１の光量で発光させ、第１の光量下で合焦検出部が合焦検出に失敗したときには、発光部を、第１の光量よりも光量が多い第２の光量で発光させるものであり、
合焦検出部は、発光部が第２の光量で発光しているときに、合焦検出の処理を再実行するものであることが好ましい。
【００１６】
まず、撮影光学系の集光能力に応じた第１の光量下で合焦検出を行い、その合焦検出に失敗したときには、発光部での発光量を増加させて合焦検出を再実行することによって、確実に合焦検出を行うことができる。
【００１７】
また、上記目的を達成する本発明のカメラシステムは、被写体光が通過する撮影光学系を備えた光学ユニットと、光学ユニットが着脱自在に装着された、撮影光学系を通って結像する被写体光を表わす画像データに基づいて所定の画像処理を行うカメラ本体とを備えたカメラシステムにおいて、
カメラ本体あるいは光学ユニットが、
光学部材を駆動する光学部材駆動部と、
光学部材をピント調整用に駆動する光学部材駆動部と、
光学部材駆動部による光学部材の駆動中に、撮像素子で得られる画像信号のコントラストを算出することにより合焦を検出する合焦検出部と、
被写体に向けて光を発する発光部と、
撮影光学系における集光能力を取得する集光能力取得部と、
合焦検出部による合焦検出の処理中に、発光部を、集光能力取得部で取得された集光能力に応じた光量で発光させる光量制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
近年、撮影光学系が内蔵された光学ユニットが、被写体光を表わす画像データに基づいて画像処理を実行するカメラ本体に着脱自在に装着されるデジタルカメラシステムが知られている。このデジタルカメラシステムの中には、銀塩フィルムに撮影画像を記録するフィルム式の一眼レフカメラで使用されていた交換式の撮影レンズを再利用することができるものもある。しかし、このカメラシステムにおいては、光学ユニットを交換すると光学部材の集光能力が変わってしまい、被写体光の輝度も変わってしまうため、一定のＡＦ補助光下で合焦検出処理を実行しようとすると、被写体の輝度が十分に高いのにＡＦ補助光を無駄に発光してしまったり、被写体の輝度が低すぎて、合焦位置の検出に失敗してしまうなどという問題がある。本発明のカメラシステムによると、発光部は、撮影光学系の集光能力に応じた発光量で発光するため、光学ユニットが交換されてしまったときでも、被写体に応じた発光量で発光されて、電力の消費を効率よく軽減することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、被写体に適した発光量でＡＦ処理を実行することができる撮影装置、カメラシステムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２１】
図１は、本発明の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラ１００の外観図である。
【００２２】
図１に示すように、デジタルカメラ１００のカメラボディ中央には、フォーカスレンズを含む撮像光学系が内蔵されたレンズ鏡筒１７０が配備されている。レンズ鏡筒１７０の上方には、撮影画角を確認するためのファインダ１０５や、フォーカスレンズの合焦位置を検出するＡＦ処理時に光を発光するＬＥＤ１６０ａ（図２参照）が内蔵されたＡＦ補助光発光窓１６０、さらにそのＡＦ補助光発光窓１６０の隣には、撮影時に閃光を発光する閃光発光窓１８０が配備されている。
【００２３】
また、デジタルカメラ１００の上面には、シャッタボタン１０２と、スライド式の電源スイッチ１０１ａ、被写体の撮影を行う撮影モードと、画像データを再生する再生モードとを切り替えるモードスイッチ１０１ｅが設けられている。シャッタボタン１０２は、半押し、および全押しの２段階に押下可能であり、シャッタボタン１０２が半押しされると、ＡＦ補助光発光窓１６０内のＬＥＤ１６０ａからＡＦ補助光が発光されて焦点を合わせるための合焦位置検出がカメラ１００の内部で行われ、シャッタボタン１０２が全押しされると、実際の撮影が行われる。
【００２４】
図２は、デジタルカメラ１００のブロック図である。
【００２５】
このデジタルカメラ１００では、すべての処理がメインＣＰＵ１１０によって制御されており、このメインＣＰＵ１１０の入力部には、図１に示した各種スイッチ１０１ａ，１０１ｅからの操作信号がそれぞれ供給されている。メインＣＰＵ１１０は、ＥＥＰＲＯＭ１１０ａを有しており、このＥＥＰＲＯＭ１１０ａの中にはデジタルカメラ１００として動作するために必要なプログラムが書き込まれている。デジタルカメラ１００の電源スイッチ１０１ａが投入されると、ＥＥＰＲＯＭ１１０ａに書き込まれたプログラム手順に従って、メインＣＰＵ１１０によって、デジタルカメラ１００全体の動作が制御される。
【００２６】
まず、画像信号の流れを図２を参照して説明する。
【００２７】
ユーザによって電源スイッチ１０１ａが投入されると、メインＣＰＵ１１０により電源スイッチ１０１ａが投入されたことが検知され、電源１３０からメインＣＰＵ１１０、測光・測距ＣＰＵ１２０などの各ブロックに電力が供給される。電源１３０が投入されたときにモードレバー１０１ｅが撮影側に切り替えられている場合には、ＣＣＤ１１２において、クロックジェネレータ（以下、ＣＧと称する）１１２１から供給されるタイミング信号に従って、所定の間隔ごとに画像信号が間引かれて出力され、その出力された画像信号に基づく被写体像が画像表示ＬＣＤ１５に表示される。このＣＧ１１２１は、ＣＣＤ１１２のほか、後段のＡ／Ｄ部１１３、およびホワイトバランス調整・γ処理部１１４にも供給されている。したがって、ＣＣＤ１１２、Ａ／Ｄ部１１３、ホワイトバランス・γ処理部１１４では、そのタイミング信号に同期して順序良く処理が行われる。
【００２８】
ＣＣＤ１１２から出力された画像信号は、Ａ／Ｄ部１１３でデジタルの画像データに変換され、ホワイトバランス・γ処理部１１４でホワイトバランス調整やγ補正が施される。補正処理が施された画像データは、一旦バッファメモリ１１５に保存され、バッファメモリ１１５に保存された画像データは所定のタイミングごとにＹＣ処理部１１６に転送される。ＹＣ処理部１１６に転送された画像データは、ＲＧＢデータからＹＣデータに変換され、その後、バス１２１を介してその変換されたＹＣデータが画像表示ＬＣＤ１５側に供給される。この画像表示ＬＣＤ１５の前段には、ＹＣデータをＲＧＢデータに変換するＹＣ−ＲＧＢ変換部１５１が設けられており、このＹＣ−ＲＧＢ変換部１５１でＹＣデータが再びＲＧＢデータに変換され、その変換されたＲＧＢデータがドライバ１５２を経由して画像表示ＬＣＤ１５に供給される。画像表示ＬＣＤ１５では、ＲＧＢデータが表わす撮影画像が表示される。前述したように、ＣＧ１１２１から出力されるタイミング信号に同期してＣＣＤ１１２で生成された画像信号が処理されているため、この画像表示ＬＣＤ１５上には撮影レンズが向けられた方向の被写体が被写体像として常に表示され続ける。この表示され続けている被写体像（スルー画像）を視認しながら、シャッタボタン１０２が押下されると、シャッタボタン１０２の押下タイミングを起点として所定の時間を経た後、ＣＣＤ１１２に結像された画像信号が間引かれずにすべてＲＧＢデータとなって出力される。このＲＧＢデータはＹＣ処理部１１６でＹＣデータに変換されてさらに圧縮伸張部１１７部で圧縮され、圧縮後の画像データがメモリカード１１９に記録される。
【００２９】
また、ユーザによってデジタルカメラ１００のモードレバー１０１ｅが再生側に切り替えられたときには、メモリカード１１９に記録された圧縮後の画像データが伸張されて、伸張後の画像データに基づく撮影画像が画像表示ＬＣＤ１５に表示される。
【００３０】
また、このデジタルカメラ１００には、メインＣＰＵ１１０のほかに、合焦位置検出や露出調整のための測光・測距ＣＰＵ１２０が設けられており、この測光・測距ＣＰＵ１２０によって撮影光学系１１１のフォーカスレンズ１１１０の位置制御や絞り１１１２の切替制御が行われる。合焦位置検出のためにフォーカスレンズ１１１０が移動されている間には、ＬＥＤ発光制御部１６ａによって光量が調整され、図１に示すＡＦ補助光発光窓１６０の内側に設けられたＬＥＤ１６０ａから光が発光される。発光された光は被写体に照射される。
【００３１】
フォーカスレンズ１１１０や絞り１１１２を合わせたものは、本発明にいう光学部材の一例にあたり、測光・測距ＣＰＵ１２０は、本発明にいう光学部材駆動部および集光能力取得部および輝度算出部それぞれの一例に相当する。また、測光・測距ＣＰＵ１２０とメインＣＰＵ１１０とを合わせたものは、本発明にいう合焦検出部の一例にあたり、ＬＥＤ１６０ａは、本発明にいう発光部の一例にあたり、ＬＥＤ発光制御部１６ａは、本発明にいう光量制御部の一例に相当する。
【００３２】
デジタルカメラ１００は、基本的には以上のように構成されている。
【００３３】
ここで、本実施形態のデジタルカメラ１００では、ＡＦ処理時に、図１に示すＬＥＤ発光制御部１６ａから発光する。以下では、このＬＥＤ発光制御部１６ａでの発光について説明する。
【００３４】
図３は、電源スイッチ１０１ａが投入されて撮影が行われ、生成された撮影画像データをメモリカード１１９に記録するまでの一連の処理フローチャートである。
【００３５】
ユーザによってシャッタボタン１０２が半押しされると、ＡＥ処理が行われる（図３のステップＳ１１）。ＣＣＤ１１２で間引かれて読み取られた画像信号がＡ／Ｄ部１１３、ホワイトバランス・γ処理部１１４を経て一旦バッファメモリ１１５に記憶され、さらに、測光・測距ＣＰＵ１２０に送られる。
【００３６】
測光・測距ＣＰＵ１２０では、画像データに基づいて被写体の輝度が算出され、算出された被写体の輝度はメインＣＰＵ１１０に送られる。メインＣＰＵ１１０では、シャッタスピードや絞り１１１２の絞り値が決定される（図３のステップＳ１１）。決定されたシャッタスピードや絞り値は測光・測距ＣＰＵ１２０に送られ、絞り１１１２が決定された絞り値に調整される。
【００３７】
また、測光・測距ＣＰＵ１２０では、ＡＦ処理が開始される（図３のステップＳ１２）。
【００３８】
ここで、一旦図３の説明を中断し、図４を使ってＡＦ処理について説明する。
【００３９】
図４は、本実施形態のデジタルカメラ１００で行われるＡＦ処理の一連の処理を示すフローチャートである。
【００４０】
まず、メインＣＰＵ１１０は、図３のステップＳ１１で算出された絞り１１１２の絞り値を取得する（図４のステップＳ２１）。この絞り値が小さいほど、絞り１１１２が開かれて、撮影光学系１１１を通ってくる被写体光が明るくなることを示す。例えば、絞り値がＦ５．６以上のときには、撮影光学系１１１を通ってくる被写体光は暗くなるため、ＬＥＤ１６０ａでの発光量を最大光量に決定する（図４のステップＳ２２）。また、絞り値がＦ４．０のときには、被写体光は通常の明るさになるため、ＬＥＤ１６０ａでの発光量を最大光量の半分の光量に決定する（図４のステップＳ２３）。また、絞り値が２．８以下のときには、被写体光は明るくなるため、ＬＥＤ１６０ａでの発光量を最大光量の１／４の光量に決定する（図４のステップＳ２４）。
【００４１】
ＬＥＤ１６０ａでの発光量が決定されると、メインＣＰＵ１１０は測光・測距ＣＰＵ１２０に発光量を伝える。測光・測距ＣＰＵ１２０はＬＥＤ発光制御部１６ａに発光量を伝え、測光・測距ＣＰＵ１２０はＬＥＤ１６０ａを指定された発光量で発光させる（図４のステップＳ２５）。
【００４２】
続いて、メインＣＰＵ１１０からの指示に従って、フォーカスレンズ１１１０が光軸方向に移動されながら、ＣＣＤ１１２で得られる画像データに基づいてコントラストが算出される。算出されたコントラストはメインＣＰＵ１１０に送られ、メインＣＰＵ１１０で、算出されたコントラストが最大になるときのフォーカスレンズ１１０の位置が合焦位置と決定される（図４のステップＳ２６）。
【００４３】
このように、絞り値が小さくなるほど撮影光学系１１１を通ってくる被写体光が明るくなるため、ＬＥＤ１６０ａでの発光量を少なくすることによって、消費電力を軽減することができる。また、絞り値が大きく、撮影光学系１１１を通ってくる被写体光が暗いときには、ＬＥＤ１６０ａでの発光量を多くすることによって、コントラストを精度良く検出し、ピンボケの生じていない高画質な撮影画像を取得することができる。
【００４４】
以上のようにして、ＡＦ処理が実行される。
【００４５】
図３に戻って説明する。
【００４６】
合焦位置が決定すると、メインＣＰＵ１１０では測光・測距ＣＰＵ１２０に合焦位置が伝えられ、測光・測距ＣＰＵ１２０では、フォーカスレンズ１１１０が合焦位置に移動される。
【００４７】
ここで、ユーザによってシャッタボタン１０２が全押しされ、本撮影が開始する。メインＣＰＵ１１０からの指示に応じて、測光・測距ＣＰＵ１２０はＣＣＤ１１２での露光を開始させる（図３のステップＳ１３）。ここでは、ＣＣＤ１１２で被写体光が間引かれずに読み取られて画像信号が生成される（図３のステップＳ１４）。生成された画像信号は、Ａ／Ｄ部１１３でデジタルの画像データに変換され（図３のステップＳ１５）、ホワイトバランス・γ処理部１１４で画像処理が施され（図３のステップＳ１６）、一旦バッファメモリ１１５に格納される。バッファメモリに記憶された画像データは、所定のタイミングごとにＹＣ処理部１１６に転送され、ＹＣ処理部で画像処理が施される。さらに、圧縮・伸張部１１７で圧縮処理が施され（図３のステップＳ１７）、Ｉ／Ｆ１１８を介してメモリカード１１９に記録される（図３のステップＳ１８）。
【００４８】
以上で、本発明の第１実施形態の説明を終了し、本発明の第２実施形態について説明する。第１実施形態と第２実施形態とでは、ほぼ同じ構成を有するため、第１実施形態の説明で使用した図２、図３を第２実施形態でも使い、第１実施形態と第２実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００４９】
図５は、本実施形態のデジタルカメラで行われるＡＦ処理の一連の処理を示すフローチャートである。
【００５０】
まず、図２に示すメインＣＰＵ１１０では、図４のステップＳ２１と同様に、絞り１１１２の絞り値が取得される（図５のステップＳ３１）。さらに、図４のステップＳ２２，２３，２４と同様に、この絞り値に応じて、ＬＥＤ１６０ａでの発光量が、絞り値がＦ５．６以上ならば最大光量（図５のステップＳ３２）、絞り値がＦ４．０なら最大光量の半分の光量（図５のステップＳ３３）、絞り値がＦ２．８以下なら最大光量の１／４の光量に決定される（図５のステップＳ３４）。
【００５１】
ＬＥＤ１６０ａでの発光量が決定されると、メインＣＰＵ１１０は、図３のステップＳ１１で測光・測距ＣＰＵ１２０において算出された被写体の輝度を取得する（図５のステップＳ３５）。被写体の輝度は、値が大きいほど被写体光が明るいことを示す。例えば、被写体輝度がＥｖ２以下のときには、被写体光が暗いことを示すため、絞りに応じた光量のままＬＥＤ１６０ａで発光させる（図５のステップＳ３７）。また、被写体輝度がＥｖ２〜Ｅｖ５のときには、被写体光が比較的明るいことを示し、発光量を絞りに応じた光量の半分に変更して（図５のステップＳ３６）、ＬＥＤ１６０ａで発光させる（図５のステップＳ３７）。また、被写体輝度がＥｖ５以上のときには、被写体光が十分に明るく、コントラストが確実に検知されることを示すため、ＬＥＤ１６０ａでの発光を省略する（図５のステップＳ３８）。
【００５２】
続いて、図４のステップＳ２６と同様にして、フォーカスレンズ１１１０が光軸方向に移動されながら、ＣＣＤ１１２で得られる画像データに基づいてコントラストが算出され、合焦位置が決定される（図５のステップＳ３９）。
【００５３】
被写体輝度は、被写体光の明るさを表わすものであり、被写体輝度が高ければコントラストが大きく、合焦位置を精度良く検出することができる。このようなときには、ＬＥＤ１６０ａでの発光を省略することによって、さらに効率よく消費電力を抑えることができる。
【００５４】
以上で、本発明の第２実施形態の説明を終了し、本発明の第３実施形態について説明する。第１実施形態および第２実施形態と、第３実施形態とでは、ほぼ同じ構成を有するため、同じ要素については同じ符号を付して説明を省略し、第１実施形態、および第２実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００５５】
図６は、本発明の第３実施形態が適用されたカメラシステムの分解図である。
【００５６】
図６に示すカメラシステム２００には、撮影レンズとＣＣＤとが内蔵された複数種類のカメラヘッド２２０＿１，２２０＿２，…，２２０＿ｎが用意されており、それら複数種類のカメラヘッドのうちいずれかの種類のカメラヘッドが選択されて使用される。以下の説明においては、複数種類のカメラヘッド２２０＿１，２２０＿２，…，２２０＿ｎを代表してカメラヘッド２２０が選択されたものとして説明を行う。
【００５７】
カメラシステム２００は、ＣＣＤ１１２や撮像光学系１１１などが搭載されたカメラヘッド２２０が、背面に撮影画像やメニュー画面などを表示する画像表示ＬＣＤ１５が設けられたカメラ本体２１０に着脱自在に装着されて構成されている。カメラ本体２１０は、本発明にいうカメラ本体の一例にあたり、カメラヘッド２２０，２２０＿１，２２０＿２，…，２２０＿ｎは、本発明にいう光学ユニットの一例にそれぞれ相当する。
【００５８】
カメラヘッド２２０にはヘッドマウントコネクタ２０２が設けられており、このヘッドマウントコネクタ２０２が、カメラ本体２１０の前面に設けられた本体マウント２０１に着脱自在に嵌合する。
【００５９】
図７は、カメラシステム２００の内部構成図である。
【００６０】
カメラヘッド２２０には、撮像光学系１１１、ＣＣＤ１１２、Ａ／Ｄ部１１４、ホワイトバランス・γ処理部１１４、バッファメモリ１１５、測光・測距ＣＰＵ１２０、およびＣＧ１１２１などが設けられており、カメラ本体２１０には、メインＣＰＵ１１０、操作ＬＣＤ表示部１４、モードレバー／電源スイッチ１０１ａ，１０１ｅ、ＥＥＰＲＯＭ１１０ａ、ＬＥＤ発光制御部１６ａ、ＬＥＤ１６０ａ、ＹＣ処理部１１６、ＹＣ−ＲＧＢ変換部１５１、ドライバ１５２、画像表示ＬＣＤ１５、圧縮・伸張部１１７、およびＩ／Ｆ１１８などが設けられている。
【００６１】
カメラヘッド２２０とカメラ本体２１０とは、本体マウント２０１とヘッドマウントコネクタ２０２とに設けられた電気的接点を介して通信が行われる。
【００６２】
図８は、本実施形態のカメラシステムで行われるＡＦ処理の一連の処理を示すフローチャートである。
【００６３】
カメラヘッド２２０に設けられたＣＣＤ１１２で被写体光が読み取られて生成された画像データや、測光・測距ＣＰＵ１２０で算出された撮影光学系１１１の絞りなどは、ヘッドマウントコネクタ２０２と本体マウント２０１とを介して、カメラ本体２１０に設けられたメインＣＰＵ１１０に送信される（図８のステップＳ４１）。メインＣＰＵ１１０は、送られてきた絞り値に応じて（図８のステップＳ４２）、図４のステップＳ２２，２３，２４と同様に、ＬＥＤ１６０ａでの発光量を、絞り値がＦ５．６以上ならば最大光量（図８のステップＳ４３）、絞り値がＦ４．０なら最大光量の半分の光量（図８のステップＳ４４）、絞り値がＦ２．８以下なら最大光量の１／４の光量に決定する（図８のステップＳ４５）。
【００６４】
ＬＥＤ１６０ａでの発光量が決定されると、メインＣＰＵ１１０では、決定された光量がＬＥＤ発光制御部１６ａに直接伝えられる。ＬＥＤ発光制御部１６ａは、ＬＥＤ１６０ａに指示された発光量で発光させる（図８のステップＳ４６）。ＬＥＤ１６０ａが発光されている間、メインＣＰＵ１１０からの指示にしたがって、フォーカスレンズ１１１０が光軸方向に移動されながら、ＣＣＤ１１２で得られる画像データに基づいてコントラストが算出され、合焦位置が決定される（図８のステップＳ４７）。
【００６５】
このように、カメラシステム２００においては、カメラヘッド２２０が交換されるたびに撮像光学系１１１の絞りなどが変化してしまうが、本実施形態のカメラシステム２００によると、カメラヘッド２２０とカメラ本体２１０との間で絞り値の情報が送受信されて、ＡＦ処理時の発光量が算出される。したがって、被写体に適した発光量で発光することができ、消費電力を効率よく抑えることができる。
【００６６】
ここで、上記では、ＡＦ処理を一度だけ実行する例について説明したが、例えば、暗い場所に位置する被写体を撮影するときには、被写体と背景とのコントラストが小さく、ＡＦ処理を行っても合焦位置を検出することができないことがある。このような場合には、ＡＦ補助光を増加させて、再度ＡＦ処理を実行してもよい。
【００６７】
例えば、図４に示すように、撮影光学系１１１の絞り値に応じてＬＥＤ１６０ａでの発光量を調整して（図４のステップＳ２５）、画像データに基づいてコントラストを検出しても（ステップＳ２６）、コントラストの変化が緩やかで明らかな最大値が検出されなかったときには、ＬＥＤ１６０ａでの発光量を所定量増加させて、ステップＳ２５、およびステップＳ２６の処理を再度実行する。
【００６８】
このようにして、合焦位置の検出に失敗したときには、ＬＥＤ１６０ａでの発光量を増加させてから再度行うことによって、精度良く合焦位置を検出することができ、ピンボケなどの発生を抑えることができる。
【００６９】
ここで、上記では、撮像素子としてＣＣＤを備えたカメラシステムについて説明したが、本発明にいう撮像素子は、ＭＯＳなどであってもよい。
【００７０】
また、上記では、撮像光学系の絞り値に応じて発光部での発光量を制御する例について説明したが、本発明にいう撮像光学系における集光能力とは、絞り値でなくてもよく、例えば、ＮＤフィルタでの減光量などであってもよい。
【００７１】
また、近年では、容器に収容された液体に電圧を印加し、その液面の形状等を変化させることによって光の屈折率を調節する液体レンズが開発されている。上記では、本発明にいう撮像光学系として通常のレンズを用いる例について説明したが、本発明にいう撮像光学系は、液体レンズなどであってもよい。この場合、「撮像光学系の駆動」とは、通常のレンズを光軸方向に移動させるのと等価な作用を行わせるように、液体に電圧を印加する作業などをいう。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラ１００の外観図である。
【図２】デジタルカメラ１００のブロック図である。
【図３】電源スイッチ１０１ａが投入されて撮影が行われ、生成された撮影画像データをメモリカード１１９に記録するまでの一連の処理フローチャートである。
【図４】本実施形態のデジタルカメラ１００で行われるＡＦ処理の一連の処理を示すフローチャートである。
【図５】本実施形態のデジタルカメラで行われるＡＦ処理の一連の処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第３実施形態が適用されたカメラシステムの分解図である。
【図７】カメラシステム２００の内部構成図である。
【図８】本実施形態のカメラシステムで行われるＡＦ処理の一連の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７３】
１００    デジタルカメラ
１０１ａ    電源スイッチ
１０１ｅ    モードスイッチ
１０２    シャッタボタン
１０５    ファインダ
１１０    メインＣＰＵ
１１０ａ    ＥＥＰＲＯＭ
１１２    ＣＣＤ
１１３    Ａ／Ｄ部
１１４    ホワイトバランス調整・γ処理部
１１５    バッファメモリ
１１６    ＹＣ処理部
１１７    圧縮伸張部
１１９    メモリカード
１１１０    フォーカスレンズ
１１１２    絞り
１１２１    クロックジェネレータ
１２１    バス
１３０    電源
１５    画像表示ＬＣＤ
１５１    ＹＣ−ＲＧＢ変換部
１６０ａ    ＬＥＤ
１７０    レンズ鏡筒
１８０    閃光発光窓
【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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