(57)【要約】  被写体を示す被写体像を結像する結像光学系により結像された被写体像を撮影する撮影部と、指向性のある光である指向性光を発光させて前記結像光学系の光軸方向に沿って射出する射出部と、前記指向性光の前記被写体からの反射光を受光する受光部と、前記射出部により前記指向性光が発光されたタイミング及び前記受光部により前記反射光が受光されたタイミングに基づいて前記被写体までの距離を導出する導出部と、前記撮影部によって撮影された前記被写体像を表示する表示部と、前記射出部、前記受光部、及び前記導出部による測距を行う場合、前記表示部に前記撮影部によって撮影された前記被写体像を動画像として表示し、前記測距の終了のタイミングで前記撮影部による本露光が可能な状態に移行する制御を行う制御部と、を備えた測距装置を提供する。
2016021238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を示す被写体像を結像する結像光学系により結像された被写体像を撮影する撮影部と、
指向性のある光である指向性光を発光させて前記結像光学系の光軸方向に沿って射出する射出部と、
前記指向性光の前記被写体からの反射光を受光する受光部と、
前記射出部により前記指向性光が発光されたタイミング及び前記受光部により前記反射光が受光されたタイミングに基づいて前記被写体までの距離を導出する導出部と、
前記撮影部によって撮影された前記被写体像を表示する表示部と、
前記射出部、前記受光部、及び前記導出部による測距を行う場合、前記表示部に前記撮影部によって撮影された前記被写体像を動画像として表示し、前記測距の終了のタイミングで前記撮影部による本露光が可能な状態に移行する制御を行う制御部と、
を備えた測距装置。
【請求項２】
前記測距の終了のタイミングは、前記射出部及び前記受光部により発光と受光を行う期間の終了のタイミングである請求項１に記載の測距装置。
【請求項３】
前記測距の終了のタイミングは、前記導出部によって前記距離を導出する導出期間の終了のタイミングである請求項１に記載の測距装置。
【請求項４】
前記撮影部は、前記導出部によって前記距離が導出された場合に、前記撮影部による本露光を行う請求項１〜３の何れか一項に記載の測距装置。
【請求項５】
前記導出部によって前記距離の導出が不可能な場合に、前記撮影部による本露光の可否を予め設定するための設定部を更に備えた請求項１〜４の何れか一項に記載の測距装置。
【請求項６】
前記導出部によって導出された前記距離を記憶する記憶部を更に備え、前記導出部によって前記距離の導出が不可能な場合、前記記憶部による記憶を中止する請求項１〜５の何れか一項に記載の測距装置。
【請求項７】
前記導出部によって前記距離の導出が不可能な場合に前記記憶部による記憶を中止するか否かを設定する記憶設定部を更に備えた請求項６に記載の測距装置。
【請求項８】
前記導出部によって導出された前記距離に基づいて、前記結像光学系の被写体への焦点調整を行う焦点調整部を更に備えた請求項１〜７の何れか一項に記載の測距装置。
【請求項９】
前記導出部は、前記結像光学系の被写体への焦点調整を行う焦点調整部による焦点調整エラー、及び前記撮影部が撮影する場合の露出を調整する露出調整部による露出調整エラーがない場合に、前記距離を導出する請求項１〜８の何れか一項に記載の測距装置。
【請求項１０】
前記導出部は、前記距離の導出を複数回行い、前記複数回の前記距離の導出によって得られる距離のうちの頻度が高い距離を最終的な被写体までの距離として導出する場合、前記結像光学系の被写体への焦点調整を行う焦点調整部の調整結果に基づいて、前記頻度を求める際に使用する距離範囲、又は前記指向性光の射出から受光までの時間範囲を定め、定めた結果に応じて定まる分解能で前記最終的な被写体までの距離を導出する請求項１〜９の何れか一項に記載の測距装置。
【請求項１１】
前記射出部が、指向性光の射出強度を調整可能であり、前記距離を導出する場合に、前記結像光学系の被写体への焦点調整を行う焦点調整部の調整結果に基づいて前記射出強度を調整して指向性光を射出する請求項１〜１０の何れか一項に記載の測距装置。
【請求項１２】
前記射出部は、前記焦点調整部によって調整された焦点距離が短いほど前記射出強度を小さくする請求項１１に記載の測距装置。
【請求項１３】
前記受光部が、受光感度を調整可能であり、前記距離を導出する場合に、前記結像光学系の被写体への焦点調整を行う焦点調整部の調整結果に基づいて受光感度を調整して前記反射光を受光する請求項１〜１２の何れか一項に記載の測距装置。
【請求項１４】
前記受光部は、前記焦点調整部によって調整された焦点距離が短いほど前記受光感度を下げる請求項１３に記載の測距装置。
【請求項１５】
前記射出部が、指向性光の射出強度を調整可能であり、被写体輝度又は露出状態特定情報に基づいて前記射出強度を調整して指向性光を射出する請求項１〜１４の何れか一項に記載の測距装置。
【請求項１６】
前記射出部は、被写体輝度が低いほど又は前記露出状態特定情報が示す露出が高いほど前記射出強度を小さくする請求項１５に記載の測距装置。
【請求項１７】
前記射出部、前記受光部、及び前記導出部による測距は、被写体輝度又は露出状態特定情報に応じて予め定めた回数行う請求項１〜１６の何れか一項に記載の測距装置。
【請求項１８】
前記射出部、前記受光部、及び前記導出部による測距は、被写体輝度が高いほど又は前記露出状態特定情報が示す露出が低いほど多く行う請求項１７に記載の測距装置。
【請求項１９】
前記撮影部による本露光を行う場合、前記射出部による指向性光の射出及び前記受光部による受光を休止する請求項１〜１８の何れか一項に記載の測距装置。
【請求項２０】
撮影部により、被写体を示す被写体像を結像する結像光学系により結像された被写体像を撮影し、
表示部に撮影された前記被写体像を動画像として表示し、
指向性のある光である指向性光を発光させて前記結像光学系の光軸方向に沿って射出し、
前記指向性光の前記被写体からの反射光を受光し、
前記指向性光が発光されたタイミング及び前記反射光が受光されたタイミングに基づいて前記被写体までの距離を導出する測距を行い、
前記測距の終了のタイミングで前記撮影部による本露光が可能な状態に移行する制御を行う
ことを含む、測距方法。
【請求項２１】
コンピュータに、
指向性のある光である指向性光を発光させて被写体を示す被写体像を結像する結像光学系の光軸方向に沿って指向性光を射出する射出部により前記指向性光が射出されたタイミング、及び前記指向性光の前記被写体からの反射光を受光する受光部により前記反射光が受光されたタイミングに基づいて前記被写体までの距離を導出する測距を行う場合、前記被写体像を撮影する撮影部によって撮影された前記被写体像を表示部に動画像として表示し、前記測距の終了のタイミングで前記撮影部による本露光が可能な状態に移行することを含む処理を実行させるための測距プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は２０１４年８月５日出願の日本出願第２０１４−１５９７３５号の優先権を主張すると共に、その全文を参照により本明細書に援用する。
本開示の技術は、測距装置、測距方法、測距プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００８-９６１８１号公報には、計測光が射出されたときから受光手段で受光されるまでの時間を検出する時間検出手段と、発光手段から計測光を射出したときの筐体のぶれ量を計測光の発光時に検出するぶれ量検出手段と、時間検出手段によって検出された時間とぶれ量検出手段によって検出されたぶれ量とに基づいて被計測物までの距離を決定する距離決定手段と、を含む装置が開示されている。【０００３】
特開２００２-２０７１６３号公報には、焦点調整を行う機能と、レーザ光をレンズの光軸に沿って被写体に照射し、その反射光を検出することにより被写体距離を測距する測距機能と、被写体を撮影する撮影機能とを有する測距撮影装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特開２００８-９６１８１号公報の技術では、被計測物までの距離を計測することができるが、被計測物の撮影までは考慮していない。【０００５】
一方、特開２００２-２０７１６３号公報の技術では、静止画撮影まで考慮していないため、測距中に静止画撮影へ移行してしまうと、一時的に被写体のライブビュー画像が表示できず、測距中にも関わらず測距対象の被写体を確認できなくなってしまう。【０００６】
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、静止画撮影が指示されても被写体を確認しながら測距を行うことが可能な測距装置、測距方法、及び測距プログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様に係る測距装置は、被写体を示す被写体像を結像する結像光学系により結像された被写体像を撮影する撮影部と、指向性のある光である指向性光を発光させて光学系の光軸方向に沿って射出する射出部と、指向性光の被写体からの反射光を受光する受光部と、射出部により指向性光が発光されたタイミング及び受光部により反射光が受光されたタイミングに基づいて被写体までの距離を導出する導出部と、撮影部によって撮影された被写体像を表示する表示部と、射出部、受光部、及び導出部による測距を行う場合、表示部に撮影部によって撮影された被写体像を動画像として表示し、測距の終了のタイミングで撮影部による本露光が可能な状態に移行する制御を行う制御部と、を備えている。これにより、第１の態様に係る測距装置は、静止画撮影が行われても被写体を確認しながら測距を行うことが可能となる。【０００８】
本発明の第２の態様に係る測距装置では、第１の態様において、測距の終了のタイミングは、射出部及び受光部により発光と受光を行う期間の終了のタイミングである。これにより、第２の態様に係る測距装置は、距離が完全に導出されるまで待つことなく本露光へ移行することができる。【０００９】
本発明の第３の態様に係る測距装置では、第１の態様において、測距の終了のタイミングは、導出部によって距離を導出する導出期間の終了のタイミングである。これにより、第３の態様に係る測距装置は、距離の導出が終わるまで被写体像が表示されるので、被写体を確認しながら確実に測距を行うことができる。【００１０】
本発明の第４の態様に係る測距装置では、第１〜３の何れか１つの態様において、撮影部は、導出部によって距離が導出された場合に、撮影部による本露光を行う。これにより、第４の態様に係る測距装置は、導出された距離と本露光によって得られる撮影画像とを確実に対応させることができる。【００１１】
本発明の第５の態様に係る測距装置では、第１〜４の何れか１つの態様において、導出部によって距離の導出が不可能な場合に、撮影部による本露光の可否を予め設定するための設定部を更に備えている。これにより、第５の態様に係る測距装置は、距離の導出が不可能な場合に本露光を行うか否かを任意に設定することができる。【００１２】
本発明の第６の態様に係る測距装置では、第１〜５の何れか１つの態様において、導出部によって導出された距離を記憶する記憶部を更に備え、導出部によって距離の導出が不可能な場合、記憶部による記憶を中止する。これにより、第６の態様に係る測距装置は、不完全な距離データの記憶を防止することができる。【００１３】
本発明の第７の態様に係る測距装置では、第６の態様において、導出部によって距離の導出が不可能な場合に記憶部による記憶を中止するか否かを設定する記憶設定部を更に備えている。これにより、第７の態様に係る測距装置は、距離の導出が不可能な場合に記憶部への記憶を行うか否かを任意に設定することができる。【００１４】
本発明の第８の態様に係る測距装置では、第１〜７の何れか１つの態様において、導出部によって導出された距離に基づいて、結像光学系の被写体への焦点調整を行う焦点調整部を更に備えている。これにより、第８の態様に係る測距装置は、本露光時の焦点調整を容易に行うことができる。【００１５】
本発明の第９の態様に係る測距装置では、第１〜８の何れか１つの態様において、導出部は、結像光学系の被写体への焦点調整を行う焦点調整部による焦点調整エラー、及び撮影部が撮影する場合の露出を調整する露出調整部による露出調整エラーがない場合に、距離を導出する。これにより、第９の態様に係る測距装置は、本露光が可能な状態へ移行するまで合焦及び焦点調整された画像を表示することができる。【００１６】
本発明の第１０の態様に係る測距装置では、第１〜９の何れか１つの態様において、導出部は、距離の導出を複数回行い、複数回の距離の導出によって得られる距離のうちの頻度が高い距離を最終的な距離として導出する場合、結像光学系の被写体への焦点調整を行う焦点調整部の調整結果に基づいて、頻度を求める際に使用する距離範囲、又は指向性光の射出から受光までの時間範囲を定め、定めた結果に応じて定まる分解能で被写体までの距離を導出する。これにより、第１０の態様に係る測距装置は、綿密な数値単位で被写体までの距離を導出することができる。【００１７】
本発明の第１１の態様に係る測距装置では、第１〜１０の何れか１つの態様において、射出部が、指向性光の射出強度を調整可能であり、距離を導出する場合に、結像光学系の被写体への焦点調整を行う焦点調整部の調整結果に基づいて射出強度を調整して指向性光を射出する。これにより、第１１の態様に係る測距装置は、環境光のノイズに影響されない適正な射出強度で被写体までの距離を導出することができる。【００１８】
本発明の第１２の態様に係る測距装置では、第１１の態様において、射出部は、焦点調整部によって調整された焦点距離が短いほど射出強度を小さくする。これにより、第１２の態様に係る測距装置は、環境光のノイズに影響されない適正な射出強度で被写体までの距離を導出することができる。【００１９】
本発明の第１３の態様に係る測距装置では、第１〜１２の何れか１つの態様において、受光部が、受光感度を調整可能であり、距離を導出する場合に、結像光学系の被写体への焦点調整を行う焦点調整部の調整結果に基づいて受光感度を調整して反射光を受光する。これにより、第１３の態様に係る測距装置は、環境光のノイズに影響されない適正な受光感度で被写体までの距離を導出することができる。【００２０】
本発明の第１４の態様に係る測距装置では、第１３の態様において、受光部は、焦点調整部によって調整された焦点距離が短いほど受光感度を下げる。これにより、第１４の態様に係る測距装置は、環境光のノイズに影響されない適正な受光感度で被写体までの距離を導出することができる。【００２１】
本発明の第１５の態様に係る測距装置では、第１〜１４の何れか１つの態様において、射出部が、指向性光の射出強度を調整可能であり、被写体輝度又は露出状態特定情報に基づいて射出強度を調整して指向性光を射出する。これにより、第１５の態様に係る測距装置は、環境光のノイズに影響されない適正な射出強度で被写体までの距離を導出することができる。【００２２】
本発明の第１６の態様に係る測距装置では、第１５の態様において、射出部は、被写体輝度が低いほど又は露出状態特定情報が示す露出が高いほど射出強度を小さくする。これにより、第１６の態様に係る測距装置は、環境光のノイズに影響されない適正な射出強度で被写体までの距離を導出することができる。【００２３】
本発明の第１７の態様に係る測距装置では、第１〜１６の何れか１つの態様において、射出部、受光部、及び導出部による測距は、被写体輝度又は露出状態特定情報に応じて予め定めた回数行う。これにより、第１７の態様に係る測距装置は、被写体輝度に拘わらず指向性光の発光回数が固定化されている場合に比べ、環境光のノイズの影響が緩和された測距結果を得ることができる。【００２４】
本発明の第１８の態様に係る測距装置では、第１７の態様において、射出部、受光部、及び導出部による測距は、被写体輝度が高いほど又は露出状態特定情報が示す露出が低いほど多く行う。これにより、第１８の態様に係る測距装置は、被写体輝度が高くなっているにも拘わらず指向性光の発光回数が固定化されている場合に比べ、環境光のノイズの影響が緩和された測距結果を得ることができる。【００２５】
本発明の第１９の態様に係る測距装置では、第１〜１８の何れか１つの態様において、撮影部による本露光を行う場合、射出部による指向性光の射出及び受光部による受光を休止する。これにより、第１９の態様に係る測距装置は、撮影画像に指向性光によるノイズが重畳されるのを防止することができる。【００２６】
本発明の第２０の態様に係る測距方法は、撮影部により、被写体を示す被写体像を結像する結像光学系により結像された被写体像を撮影し、表示部に撮影された前記被写体像を動画像として表示し、指向性のある光である指向性光を発光させて前記結像光学系の光軸方向に沿って射出し、前記指向性光の前記被写体からの反射光を受光し、前記指向性光が発光されたタイミング及び前記反射光が受光されたタイミングに基づいて前記被写体までの距離を導出する測距を行い、前記測距の終了のタイミングで前記撮影部による本露光が可能な状態に移行する制御を行うことを含む。これにより、本発明の第２０の態様に係る測距方法は、静止画撮影が行われても被写体を確認しながら測距を行うことが可能となる。【００２７】
本発明の第２１の態様に係る測距プログラムは、コンピュータに、指向性光を発光させて被写体を示す被写体像を結像する結像光学系の光軸方向に沿って指向性光を射出する射出部により指向性光が射出されたタイミング、及び指向性光の被写体からの反射光を受光する受光部により反射光が受光されたタイミングに基づいて被写体までの距離を導出する測距を行う場合、被写体像を撮影する撮影部によって撮影された被写体像を表示部に動画像として表示し、測距の終了のタイミングで撮影部による本露光が可能な状態に移行することを含む処理を実行させるものである。これにより、第２１の態様に係る測距プログラムは、静止画撮影が行われても被写体を確認しながら測距を行うことが可能となる。
本発明の第２２の態様は、コンピュータに測距処理を実行させる測距プログラムを記憶したコンピュータ可読持続性記憶媒体であって、前記測距処理が、撮影部により、被写体を示す被写体像を結像する結像光学系により結像された被写体像を撮影し、表示部に撮影された前記被写体像を動画像として表示し、指向性のある光である指向性光を発光させて前記結像光学系の光軸方向に沿って射出し、前記指向性光の前記被写体からの反射光を受光し、前記指向性光が発光されたタイミング及び前記反射光が受光されたタイミングに基づいて前記被写体までの距離を導出する測距を行い、前記測距の終了のタイミングで前記撮影部による本露光が可能な状態に移行する制御を行うことを含む。これにより、第２２の態様に係る記憶媒体では、静止画撮影が行われても被写体を確認しながら測距を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００２８】
本開示の技術によれば、被写体を確認しながら測距を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態に係る測距装置の要部構成の一例を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係る測距装置における被写体までの距離を計測する測距動作のタイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図３】実施形態の測距装置において１回の計測における発光から受光までのタイミングの一例を表すタイミングチャートを示す。
【図４】被写体までの距離を横軸、計測回数を縦軸とした場合の計測値のヒストグラムの一例を表したグラフである。
【図５】実施形態に係る測距装置において、操作部に測距撮影開始ボタンを備える場合の主制御部で実行される制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図６】実施形態に係る測距装置において、操作部に測距撮影開始ボタンを備える場合の測距制御部で実行される測距処理の流れの一例を表すフローチャートである。
【図７】実施形態に係る測距装置において、操作部にレリーズボタンを備える場合の主制御部で実行される制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】実施形態に係る測距装置において、操作部に測距撮影開始ボタンを備える場合の主制御部で実行される制御処理の流れの変形例を示すフローチャートである。
【図９】実施形態に係る測距装置において、操作部に測距撮影開始ボタンを備える場合の測距制御部で実行される測距処理の流れの変形例を表すフローチャートである。
【図１０】実施形態に係る測距装置において、操作部にレリーズボタンを備える場合の主制御部で実行される制御処理の流れの変形例を示すフローチャートである。
【図１１Ａ】測距制御部の測距エラー処理の一例を示すフローチャートである
【図１１Ｂ】静止画撮影（本露光）へ移行する前（測距終了信号受信の際）に測距エラーが発生した場合の主制御部の測距エラー処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１Ｃ】静止画撮影後（距離データ受信の際）に測距エラーが発生した場合の主制御部の測距エラー処理の一例を示すフローチャートである。
【図１２】発光回数決定テーブルの構成の一例を示す概念図である。
【図１３】輝度情報送信処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１４】発光回数決定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１５】発光回数決定テーブルの構成の他の例を示す概念図である。
【図１６】露出状態特定情報送信処理の流れの他の例を示すフローチャートである。
【図１７】発光回数決定処理の流れの他の例を示すフローチャートである。
【図１８Ａ】実施形態に係る測距装置において得られるヒストグラムの変形例を示すグラフである。
【図１８Ｂ】実施形態に係る測距装置において得られるヒストグラムの変形例を示すグラフである。
【図１８Ｃ】実施形態に係る測距装置において得られるヒストグラムの変形例を示すグラフである。
【図１９】ＡＦ及びＡＥ結果に基づいて駆動電圧を調整する一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、添付図面に従って本開示の測距装置の実施形態の一例について説明する。なお、本実施形態では、計測対象となる被写体までの距離を計測することを測距という。
【００３１】
まず、本実施形態に係る測距装置の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る測距装置１０の要部機能の構成の一例を示すブロック図である。
【００３２】
本実施形態の測距装置１０は、測距する機能と、被写体を撮影することにより被写体を示す撮影画像を生成する機能とを有する。本実施形態の測距装置１０は、制御部２０、発光用レンズ３０、レーザダイオード３２、受光用レンズ３４、フォトダイオード３６、結像光学系４０、撮像素子４２、操作部４４、ビューファインダー４６、及び記憶部４８を備える。
【００３３】
制御部２０は、タイムカウンタ２２、測距制御部２４、及び主制御部２６を備える。タイムカウンタ２２は、測距制御部２４を介して主制御部２６から入力された信号（例えば、クロックパルス）に応じて予め定められた一定周期毎にカウント信号を発生させる機能を有する。
【００３４】
測距制御部２４は、主制御部２６の制御に応じて、測距する機能を有する。本実施形態の測距制御部２４は、タイムカウンタ２２で発生したカウント信号に応じたタイミングで、レーザダイオード３２の駆動を制御して測距を行う。測距制御部２４が、導出部として機能する。測距制御部２４の具体例としては、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等が挙げられる。また、本実施形態の測距制御部２４は、記憶部（図示省略）を有している。測距制御部２４が有する記憶部の具体例としては、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性の記憶部や、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性の記憶部が挙げられる。
【００３５】
主制御部２６は、測距装置１０全体を制御する機能を有する。また、本実施形態の主制御部２６は、結像光学系４０及び撮像素子４２を制御して被写体を撮影し、撮影画像（被写体像）を生成する機能を有する。主制御部２６が制御部及び輝度検出部として機能する。主制御部２６の具体例としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等が挙げられる。また、本実施形態の主制御部２６は、記憶部（図示省略）を有している。主制御部２６が有する記憶部の具体例としては、ＲＯＭ等の不揮発性の記憶部や、ＲＡＭ等の揮発性の記憶部が挙げられる。ＲＯＭには、後述する制御処理のプログラムが予め記憶されている。
【００３６】
なお、制御処理のプログラムは、必ずしも最初から主制御部２６に記憶させておく必要はない。例えば、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、及びＩＣカード等の任意の可搬型の記憶媒体に先ずは制御プログラムを記憶させておいてもよい。そして、プログラムを記憶させておいた可搬型の記憶媒体から測距装置１０が制御プログラムを取得して主制御部２６等に記憶してもよい。また、インターネットやＬＡＮ（Local Area Network）などを介して他の外部装置から制御プログラムを測距装置１０が取得して、主制御部２６等に記憶してもよい。
【００３７】
操作部４４は、測距装置１０に対して各種指示を与える際にユーザによって操作されるユーザ・インタフェースである。操作部４４は、測距及び撮影の開始時を指示する測距撮影開始ボタン及び各種指示を行うためのボタンやキー等（いずれも図示省略）を含む場合と、レリーズボタン及び各種指示を行うためのボタンやキー等（いずれも図示省略）を含む場合とがある。操作部４４によって受け付けられた各種指示は操作信号として主制御部２６に出力され、主制御部２６は、操作部４４から入力された操作信号に応じた処理を実行する。なお、操作部４４は、上記以外に、測距のみを指示する測距指示ボタンを含むようにしてもよい。
【００３８】
操作部４４に測距撮影開始ボタンを含む場合、測距撮影開始ボタンは、被写体の測距と静止画撮影の開始とを指示する。一方、操作部４４にレリーズボタンを含む場合、レリーズボタンは、撮影準備指示状態と撮影指示状態との２段階の押圧操作を検出する。撮影準備指示状態とは、例えば待機位置から中間位置（半押し位置）まで押下される状態を指し、撮影指示状態とは、中間位置を超えた最終押下位置（全押し位置）まで押下される状態を指す。なお、以下では、「待機位置から半押し位置まで押下される状態」を「半押し状態」といい、「待機位置又は半押し位置から全押し位置まで押下される状態」を「全押し状態」という。
【００３９】
本実施形態に係る測距装置１０では、マニュアルフォーカスモードとオートフォーカスモードとがユーザの指示に応じて選択的に設定される。オートフォーカスモードでは、操作部４４に測距撮影開始ボタンを備える場合、測距撮影開始ボタンを操作することで撮影条件の調整が行われて、測距及び撮影が行われる。具体的には、測距撮影開始ボタンを操作することによって主制御部２６が結像光学系４０を制御することによりＡＥ（Automatic Exposure）機能が働いて露出調整が行われる。露出調整された後、ＡＦ（Auto-Focus）機能が働いて焦点調整されて、続いて測距を行ってから撮影が行われる。一方、操作部４４にレリーズボタンを備える場合には、レリーズボタンを半押し状態にすることにより撮影条件の調整が行われて測距を行う。その後、引き続き全押し状態にすると露光（撮影）が行われる。つまり、操作部４４のレリーズボタンを半押し状態にすることによりＡＥ機能が働いて露出調整及び測距が行われた後、ＡＦ機能が働いて焦点調整され、レリーズボタンを全押し状態にすると撮影が行われる。
【００４０】
記憶部４８は、主として撮影によって得られた画像データが記憶され、不揮発性のメモリが用いられる。記憶部４８の具体例としては、フラッシュメモリやＨＤＤ（Hard Disk Drive）が挙げられる。
【００４１】
ビューファインダー４６は、画像及び文字情報等を表示する機能を有する。本実施形態のビューファインダー４６は、電子ビューファインダーであり、撮影時に連続フレームで撮影されて得られた連続フレーム画像の一例であるライブビュー画像（スルー画像）の表示に用いられる。また、ビューファインダー４６は、静止画撮影の指示が与えられた場合に単一フレームで撮影されて得られた単一フレーム画像の一例である静止画像の表示にも用いられる。更に、ビューファインダー４６は、再生モード時の再生画像の表示やメニュー画面等の表示にも用いられる。
【００４２】
結像光学系４０は、フォーカスレンズを含む撮影レンズ、モータ、スライド機構、及びシャッタ（いずれも図示省略）を備えている。スライド機構は、フォーカスレンズを結像光学系４０の光軸方向（図示省略）に沿って移動させる。スライド機構には光軸方向に沿ってスライド可能にフォーカスレンズが取り付けられている。また、スライド機構にはモータが接続されており、スライド機構は、モータの動力を受けてフォーカスレンズを光軸方向に沿ってスライドさせる。モータは、制御部２０の主制御部２６に接続されており、主制御部２６からの命令に従って駆動が制御される。なお、本実施形態の測距装置１０では、モータの具体例として、ステッピングモータを適用している。従って、モータは、主制御部２６からの命令によりパルス電力に同期して動作する。
【００４３】
本実施形態に係る測距装置１０では、オートフォーカスモード時に、主制御部２６が、撮像素子４２による撮像によって得られた画像のコントラスト値が最大となる位置に結像光学系４０のモータを駆動制御することによって焦点調整を行う。また、オートフォーカスモード時に、主制御部２６は、撮像によって得られた画像の明るさを示す物理量であるＡＥ情報を算出する。主制御部２６は、操作部４４のレリーズボタンが半押し状態とされた場合には、ＡＥ情報により示される画像の明るさに応じたシャッタスピード及びＦ値（絞り値）を導出する。そして、主制御部２６は、導出したシャッタスピード及びＦ値となる状態に関係各部を制御することによって露出調整を行う。
【００４４】
撮像素子４２は、カラーフィルタ（図示省略）を備えた撮像素子であり、撮影部として機能する。本実施形態では、撮像素子４２の一例としてＣＭＯＳ型のイメージセンサを用いている。なお、撮像素子４２は、ＣＭＯＳ型のイメージセンサに限らず、例えば、ＣＣＤイメージセンサでもよい。カラーフィルタは、輝度信号を得るために最も寄与するＧ（緑）に対応するＧフィルタ、Ｒ（赤）に対応するＲフィルタ、及びＢ（青）に対応するＢフィルタを含む。撮像素子４２の各画素（図示省略）には、カラーフィルタに含まれる“Ｒ”、“Ｇ”、及び“Ｂ”の何れかのフィルタが割り当てられている。
【００４５】
被写体を撮影する場合、被写体を示す画像光は、結像光学系４０を介して撮像素子４２の受光面に結像される。撮像素子４２は、複数の画素（図示省略）が水平方向及び垂直方向にマトリクス状に配列されており、画像光に応じた信号電荷が撮像素子４２の画素に蓄積される。撮像素子４２の画素に蓄積された信号電荷は、主制御部２６の制御に基づいて信号電荷（電圧）に応じたデジタル信号として順次読み出される。
【００４６】
また、撮像素子４２は、いわゆる電子シャッタ機能を有しており、電子シャッタ機能を働かせることで、主制御部２６の制御に基づいたタイミングによって各フォトセンサの電荷蓄積時間（シャッタスピード）を制御する。
【００４７】
撮像素子４２は、各画素から撮影画像の画素値を示すデジタル信号を出力する。なお、各画素から出力される撮影画像は有彩色画像であり、例えば、画素の配列と同じカラー配列のカラー画像である。撮像素子４２から出力された撮影画像（フレーム）は、主制御部２６を介して主制御部２６内の記憶部または、記憶部４８の予め定められたＲＡＷ（生）画像記憶領域（図示省略）に一時記憶（上書き保存）される。
【００４８】
主制御部２６は、フレームに対して各種の画像処理を施す。主制御部２６は、ＷＢ（White Balance）ゲイン部、ガンマ補正部及び同時化処理部を有し（いずれも図示省略）、主制御部２６内等に一時記憶された元のデジタル信号（ＲＡＷ画像）に対して各処理部で順次信号処理を行う。すなわち、ＷＢゲイン部は、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号のゲインを調整することによりホワイトバランス（ＷＢ）調整を実行する。ガンマ補正部は、ＷＢゲイン部でＷＢ調整が実行された各Ｒ，Ｇ，Ｂ信号をガンマ補正する。同時化処理部は、撮像素子４２のカラーフィルタの配列に対応した色補間処理を行い、同時化したＲ，Ｇ，Ｂ信号を生成する。なお、主制御部２６は、撮像素子４２により１画面分のＲＡＷ画像が取得される毎に、ＲＡＷ画像に対して並列に画像処理を行う。
【００４９】
また、主制御部２６は、生成した記録用の撮影画像の画像データを、入力された信号を別の形式の信号に変換するエンコーダ（図示省略）に出力する。主制御部２６により処理されたＲ，Ｇ，Ｂ信号は、エンコーダにより記録用の信号に変換（エンコーディング）され、記憶部４８に記録される。また、主制御部２６により処理された表示用の撮影画像は、ビューファインダー４６に出力される。
【００５０】
また、本実施形態の主制御部２６は、表示用の撮影画像を動画像として連続して表示させる制御を行うことにより、ビューファインダー４６にライブビュー画像を表示する。
【００５１】
発光用レンズ３０及びレーザダイオード３２は、射出部の一例として機能する。レーザダイオード３２は、測距制御部２４からの指示に基づいて駆動され、レーザ光を発光用レンズ３０を介して計測対象となる被写体へ向けて、結像光学系４０の光軸方向に射出する機能を有する。本実施形態の発光用レンズ３０の具体例としては、対物レンズなどが挙げられる。なお、レーザダイオード３２により射出されるレーザ光は、本開示の技術に係る指向性光の一例である。
【００５２】
また、受光用レンズ３４及びフォトダイオード３６は、受光部の一例として機能する。フォトダイオード３６は、レーザダイオード３２から射出され、被写体で反射されたレーザ光を受光用レンズ３４を介して受光し、受光量に応じた電気信号を測距制御部２４に出力する機能を有する。
【００５３】
操作部４４の測距撮影開始ボタン、レリーズボタン、又は測距指示ボタン等により、ユーザから測距する指示がなされると、主制御部２６は、測距制御部２４に、測距を指示する。具体的には、本実施形態では、主制御部２６は、測距指示信号を測距制御部２４に送信することにより、測距制御部２４に対して測距の開始を指示する。また、主制御部２６は、被写体までの距離の計測及び被写体の撮影を共に行う場合は、測距動作と撮影動作とを同期させるための同期信号を測距指示信号として測距制御部２４に送信する。
【００５４】
測距指示信号を受信すると、測距制御部２４は、タイムカウンタ２２のカウント信号に応じたタイミングで、レーザダイオード３２の発光を制御することにより、被写体に向けてレーザ光を射出するタイミングを制御する。また、測距制御部２４は、タイムカウンタ２２のカウント信号に応じたタイミングで、フォトダイオード３６から出力された受光量に応じた電気信号をサンプリングする。
【００５５】
測距制御部２４は、レーザダイオード３２がレーザ光を発光した発光タイミングと、フォトダイオード３６がレーザ光を受光した受光タイミングとに基づいて、被写体までの距離を導出し、導出した距離を表す距離データを主制御部２６に出力する。主制御部２６は、距離データに基づいて、被写体までの距離に関する情報をビューファインダー４６に表示させる。また、主制御部２６は、距離データを記憶部４８に記憶させる。
【００５６】
測距制御部２４による被写体までの距離の計測についてさらに詳細に説明する。図２は、測距装置１０における被写体までの距離の計測における測距動作のタイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【００５７】
本実施形態の測距装置１０では、１回の測距（計測）シーケンスに、電圧調整期間、実計測期間、及び休止期間を含む。電圧調整期間とは、レーザダイオード３２及びフォトダイオード３６の駆動電圧を、適切な電圧値に調整する期間をいう。具体例として、本実施形態の測距装置１０では、図２に示すように、電圧調整期間を数１００ｍｓｅｃ（ミリ秒）としている。
【００５８】
また、実計測期間とは、被写体までの距離を実際に計測する期間をいう。本実施形態の測距装置１０では、具体例として、図２に示すように、レーザ光を発光（射出）させ、被写体で反射したレーザ光を受光する動作を数１００回繰り返し、発光（射出）から受光までの経過時間を計測することにより被写体までの距離を計測している。すなわち、本実施形態の測距装置１０では、１回の計測シーケンスにおいて、被写体までの距離の計測を数１００回、行っている。
【００５９】
図３には、１回の計測における発光から受光までのタイミングを表すタイミングチャートの一例を示す。測距を行う場合、測距制御部２４は、タイムカウンタ２２のカウント信号に応じて、レーザダイオード３２を発光させるためのレーザトリガをレーザダイオード３２に出力する。レーザダイオード３２は、レーザトリガに応じて、発光する。本実施形態の測距装置１０では、具体例として、レーザダイオード３２の発光時間を、数１０ｎｓｅｃ（ナノ秒）としている。発光したレーザ光は、発光用レンズ３０を介して被写体に向けて結像光学系４０の光軸方向に射出される。測距装置１０から射出されたレーザ光は、被写体で反射し、測距装置１０に到達する。測距装置１０のフォトダイオード３６は、受光用レンズ３４を介して、反射してきたレーザ光を受光する。
【００６０】
本実施形態の測距装置１０では、具体例として、測距装置１０からの距離が数ｋｍ以内の被写体に対して測距を行う測距装置としている。レーザダイオード３２から発光用レンズ３０を介して数ｋｍ先の被写体に向けて射出したレーザ光が戻ってくる（受光する）までの時間は、数ｋｍ×２／光速≒数μｓｅｃ（マイクロ秒）となる。従って、数ｋｍ先の被写体までの距離を計測するためには、一例として図２に示すように少なくとも数μｓｅｃの時間を要する。
【００６１】
なお、本実施形態の測距装置１０では、レーザ光の往復時間等を考慮し、具体例として、１回の計測時間を図２に示すように数ｍｓｅｃとしている。なお、被写体までの距離により、レーザ光の往復時間は異なるため、測距装置１０が想定する距離に応じて、１回あたりの計測時間を異ならせてもよい。
【００６２】
測距装置１０では、測距制御部２４が、上述のようにして数１００回計測した計測値に基づいて、被写体までの距離を導出する。本実施形態の測距制御部２４では、具体的一例として、数１００回分の計測値のヒストグラムを解析して被写体までの距離を導出している。図４には、被写体までの距離を横軸、計測回数を縦軸とした場合の計測値のヒストグラムの一例を表したグラフを示す。測距制御部２４は、上記ヒストグラムにおいて、計測回数の最大値に対応する被写体までの距離を計測結果として導出し、導出した計測結果を示す距離データを主制御部２６に出力する。なお、被写体までの距離に代えて、レーザ光の往復時間（発光から受光までの経過時間）や、レーザ光の往復時間の１／２等に基づいてヒストグラムを生成してもよい。
【００６３】
また、休止期間とは、レーザダイオード３２及びフォトダイオード３６の駆動を休止させるための期間をいう。本実施形態の測距装置１０では、具体例として、図２に示すように、休止期間を数１００ｍｓｅｃとしている。
【００６４】
更に、本実施形態の測距装置１０では、１回の計測期間を数１００ｍｓｅｃとしている。
【００６５】
一方、本実施形態の測距装置１０の主制御部２６は、上述したようにライブビュー画像をビューファインダー４６に表示する。主制御部２６は、数１０ｆｐｓ（数１０ｍｓｅｃ／画像）で撮影された撮影画像を動画像としてビューファインダー４６に表示することによりライブビュー画像の表示を行う。そのため、１回の計測期間の間に、数１０個のライブビュー画像がビューファインダー４６に表示されることになる。
【００６６】
このようにビューファインダー４６にライブビュー画像を表示することにより、被写体を確認しながら測距を行うことができる。しかしながら、被写体までの測距が終わる前に静止画撮影のために本露光が可能な状態へ移行してしまうと、一時的にライブビュー画像を表示することができなくなってしまう。そのため、被写体を確認しながらの測距を行うことができなくなってしまう。
【００６７】
そこで、本実施形態に係る測距装置１０では、測距を行う場合に、ビューファインダー４６にライブビュー画像を表示する。そして、測距の終了のタイミングになったところで静止画撮影のための本露光が可能な状態に移行する制御が主制御部２６によって行われる。なお、ここで「測距の終了のタイミング」とは、測距のために行うレーザ光の発光及び受光の数１００回の計測全ての終了タイミング、計測の終わりのタイミング、計測後に距離を導出するタイミング、又は距離の導出の終了前後のタイミングを示す。
【００６８】
次に本実施形態の測距装置１０における撮影動作及び測距動作について説明する。なお、以下では、具体例として、静止画像を撮影する撮影動作と測距動作とを行う場合の撮影動作及び測距動作について説明する。
【００６９】
まず、操作部４４に測距撮影開始ボタンを備える場合の主制御部２６で実行される制御処理について説明する。図５は、本実施形態の測距装置１０において、操作部４４に測距撮影開始ボタンを備える場合の主制御部２６で実行される制御処理の流れの一例を示すフローチャートを示す。なお、図５に示すフローチャートは、測距装置１０に電源が投入されると実行されるものとする。
【００７０】
はじめにステップ１００で、主制御部２６は、ライブビュー動作を開始する。上述したように、主制御部２６は、結像光学系４０及び撮像素子４２により撮影して得た撮影画像を動画像として連続して表示させる制御を行うことにより、ビューファインダー４６にライブビュー画像を表示させる。
【００７１】
次のステップ１０２で、主制御部２６は、操作部４４の測距撮影開始ボタンが操作されたか否かを判定する。操作されていない場合は、ステップ１２６へ進む。一方、操作されている場合は、ステップ１０４へ進む。
【００７２】
ステップ１０４で、主制御部２６は、測距計測タイマをスタートさせる。測距計測タイマは、測距の終了のタイミングを計測するためのタイマであり、上述の数１００回の計測に必要な予め定めた時間を計測する。なお、測距計測タイマは、測距の終了のタイミングを計測するためのタイマであり、上記の数１００回の計測が完全に終了するまでの時間でなくても、数１００回の終わりの方の期間に対応する時間を計測してもよい。或いは、数１００回の計測が完全に終了し、かつ距離を導出する導出期間の終了する前後のタイミングまでの時間を計測してもよい。
【００７３】
次にステップ１０６で、主制御部２６は、同期信号を測距制御部２４に送信する。本実施形態の測距装置１０では、主制御部２６による撮影動作と、測距制御部２４による測距動作とを同期させるために、撮影（撮像素子４２への本露光）の開始に先だって、同期信号が主制御部２６から測距制御部２４に送信される。詳細を後述するが、測距制御部２４では、同期信号を受信すると測距動作（被写体までの距離の計測）を開始する。
【００７４】
次のステップ１０８で、主制御部２６は、結像光学系４０を制御し、上述したようにＡＥ及びＡＦを行う。測距装置１０では、ＡＥを行うことにより、露出調整が行われ、ＡＦを行うことにより焦点調整され、被写体を示す画像光が撮像素子４２の受光面に合焦状態で結像される。
【００７５】
次のステップ１０９で、主制御部２６は、ＡＥ又はＡＦのエラーが発生したか否かを判定する。エラーが発生した場合には判定が肯定されてステップ１０８に戻る。一方、エラーが発生していない場合には判定が否定されてステップ１１０へ進む。
【００７６】
ステップ１１０で、主制御部２６は、ＡＥが行われることによって得られた結果である現時点の露出状態を特定する露出状態特定情報を測距制御部２４に送信する。また、本ステップ１１０で、主制御部２６は、ＡＦが行われることによって得られた結果である現時点の合焦状態を特定する合焦状態特定情報を測距制御部２４に送信する。なお、露出状態特定情報の一例としては、被写体輝度に応じて一意に定まるＦ値及びシャッタスピード、又は被写体輝度に応じて一意に定まる所謂ＡＥ評価値から導出されるＦ値及びシャッタスピードなどが挙げられる。また、露出状態特定情報の他の例としては、ＡＥ評価値が挙げられる。また、合焦状態特定情報の一例としては、ＡＦにより得られる被写体距離が挙げられる。また、以下では、説明の便宜上、露出状態特定情報及び合焦状態特定情報を区別して説明する必要がない場合、これらを「特定情報」と称する。
【００７７】
次のステップ１１２で、主制御部２６は、距離終了時間になったか否かを判定する。すなわち、測距計測タイマがタイムアップしたか否かを判定する。主制御部２６は、測距計測終了時間になるまで待機状態となり、測距計測終了時間になった場合は、ステップ１１４へ進む。すなわち、測距計測終了時間になった場合には、レーザダイオード３２の発光及びフォトダイオード３６の受光は休止された状態となっている。
【００７８】
ステップ１１４で、主制御部２６は、本露光（撮影）を開始させる。本露光が開始されることにより、撮像素子４２の画素に光が照射され（画像光が撮像素子４２の受光面に結像され）、各画素には、照射された光に応じた信号電荷が蓄積される。すなわち、測距計測終了時間になった場合には、レーザダイオード３２の発光及びフォトダイオード３６の受光は休止された状態となっているので、本露光が行われても撮影画像にレーザ光によるノイズが重畳されるのを防止することができる。
【００７９】
次のステップ１１６で、主制御部２６は、本露光が終了したか否かを検出する。本露光が終了するまで待機状態となり、本露光が終了した場合は、ステップ１１８へ進む。なお、本露光が終了したか否かの判定方法は限定されないが、具体例としては、種々の条件により定められた本露光時間が経過したか否かを判定することにより判定する方法が挙げられる。
【００８０】
ステップ１１８で、主制御部２６は、撮像素子４２の各画素に蓄積された信号電荷の読み出しを開始する。
【００８１】
次のステップ１２０で、主制御部２６は、読み出しを終了するか否かを判定する。撮像素子４２の全ての画素から未だ信号電荷を読み出していない場合、主制御部２６は、本ステップ１２０の判定を再び行う。一方、撮像素子４２の全ての画素から信号電荷を読み出した場合は、ステップ１２２へ進む。
【００８２】
次のステップ１２２で、主制御部２６は、距離データを受信したか否かを判定する。詳細は後述するが、測距制御部２４は、測距すると、測距結果（最終的に導出された距離）を示す距離データを主制御部２６に送信する。主制御部２６は、測距制御部２４が送信した距離データを受信するまで待機状態となり、距離データを受信した場合は、ステップ１２４へ進む。
【００８３】
ステップ１２４で、主制御部２６は、受信した距離データに基づいて、被写体までの距離に関する情報をライブビュー画像に重畳してビューファインダー４６に表示する。また、主制御部２６は、受信した距離データを、撮影して得た撮影画像に対応付けて記憶部４８に記憶する。本ステップにより、被写体を撮影して得た撮影画像（撮影画像を示す画像データ）と、被写体までの距離（距離データ）とが、対応付けられた状態で記憶部４８に記憶される。
【００８４】
ステップ１２６で、主制御部２６は、図示しない電源スイッチがオフされたか否かを判定する。電源スイッチがオフされていない場合は、ステップ１０２に戻り、本処理を繰り返す。一方、電源がオフされた場合は、ステップ１２８へ進む。
【００８５】
ステップ１２８で、主制御部２６は、ライブビュー動作を停止させた後、本処理を終了する。また、主制御部２６は、測距装置１０の電源をオフにする。
【００８６】
次に、操作部４４に測距撮影開始ボタンを備える場合の測距制御部２４で実行される測距処理について説明する。図６には、本実施形態の測距装置１０において、操作部４４に測距撮影開始ボタンを備える場合の測距制御部２４で実行される測距処理の流れの一例を表すフローチャートを示す。なお、図６に示すフローチャートは、測距装置１０に電源が投入されると実行されるものとする。
【００８７】
まず、ステップ１５０で、測距制御部２４は、同期信号を受信したか否かを判定する。具体的には、測距制御部２４は、上述した主制御部２６における制御処理のステップ１０６で主制御部２６から送信された同期信号を受信したか否かを判定する。同期信号を受信するまで待機状態になり、同期信号を受信するとステップ１５２へ進む。
【００８８】
ステップ１５２で、測距制御部２４は、上記制御処理のステップ１１０で送信された特定情報を受信したか否かを判定する。ステップ１５２において、特定情報を受信していない場合は判定が否定されて、測距制御部２４は、ステップ１５２の判定を再び行う。ステップ１５２において、特定情報を受信した場合は判定が肯定されて、ステップ１５４へ進む。
【００８９】
ステップ１５４で、測距制御部２４は、ステップ１５２で受信した合焦状態特定情報に基づいて測距有効範囲（本開示に係る距離範囲の一例）を決定する。例えば、測距制御部２４は、合焦状態特定情報から測距有効範囲が一意に導出される範囲導出テーブル（図示省略）を参照して測距有効範囲を決定する。
【００９０】
測距有効範囲は、被写体までの距離の導出が複数回行われて得られた距離の頻度を求める際に使用される距離範囲である。すなわち、測距有効範囲とは、後述のステップ１７０で導出対象とされる距離の有効範囲を指し、合焦状態特定情報から推測される被写体距離及びその近傍の範囲を意味する。
【００９１】
上記範囲導出テーブルの一例としては、フォーカスレンズの予め定められた基準位置からの移動方向及び移動距離と測距有効範囲とが対応付けられたテーブルが挙げられる。上記移動方向及び移動距離は、合焦状態特定情報により特定される。
【００９２】
なお、測距制御部２４は、範囲導出テーブルを用いずに、合焦状態特定情報を独立変数とし、測距有効範囲を従属変数とする演算式を用いて、測距有効範囲を決定してもよい。
【００９３】
次のステップ１５６で、測距制御部２４は、ステップ１５４で決定した測距有効範囲内から一意に定まる導出分解能を決定する。
【００９４】
導出分解能は、ステップ１５４で決定した測距有効範囲に応じて高めた分解能であり、所定分解能よりも高く設定される。なお、ここでいう所定分解能とは、例えば、測距有効範囲に拘束されることなく測距を行う場合（被写体までの距離を導出する場合）に用いられる分解能を指す。なお、本実施形態では、導出分解能の一例として、所定分解能を規定するビット数として予め定められたビット数（例えば、８ビット）を利用して所定分解能よりも高く設定された分解能を採用している。
【００９５】
なお、本実施形態では、測距有効範囲を求めて導出分解能を設定したが、測距有効範囲を求めることなく測距を行ってもよい。すなわち、主制御部２６におけるステップ１１０、測距制御部２４におけるステップ１５４、１５６を省略してもよい。
【００９６】
次のステップ１５８で、測距制御部２４は、電圧調整期間に移行して、レーザダイオード３２及びフォトダイオード３６の駆動電圧の電圧調整を行うことで、レーザダイオード３２のレーザ光の射出強度を調整し、フォトダイオード３６の受光感度を調整する。
【００９７】
レーザダイオード３２が発光するレーザ光の射出強度は、ステップ１５２で受信された特定情報に基づいて調整される。例えば、測距制御部２４は、レーザダイオード３２の駆動電圧を示す電圧情報が特定情報から一意に導出される強度設定用テーブル（図示省略）を参照して、レーザ光の射出強度を調整する。すなわち、測距制御部２４は、ステップ１５２で受信した特定情報に対応する電圧情報を強度設定用テーブルから導出し、導出した電圧情報により示される駆動電圧がレーザダイオード３２に対して印加可能な状態になるように電圧調整を行う（図１９参照）。
【００９８】
強度設定用テーブルの一例としては、主要被写体までの距離が短いほどレーザ光の射出強度を小さくし、環境光の光量が少ないほど（被写体輝度が低い又は露出が高いほど）レーザ光の射出強度を小さくする電圧情報が格納されたテーブルが挙げられる。主要被写体までの距離は合焦状態特定情報により特定され、環境光の光量は被写体輝度又は露出状態特定情報により特定される。なお、環境光は、レーザ光にとってノイズとなるが、これは、環境光の光量が少ないほどレーザ光のノイズが少なくなることを意味する。そこで、本ステップ１５８において、測距制御部２４は、環境光の光量が少ない場合に、レーザ光の射出強度が小さくなるように電圧調整を行っている。
【００９９】
なお、測距制御部２４は、強度設定用テーブルを用いずに、露出状態特定情報及び合焦状態特定情報を独立変数とし、電圧情報を従属変数とする演算式により導出された電圧情報に基づいて、レーザ光の射出強度を調整してもよい。
【０１００】
また、ここでは、ステップ１５２で受信された露出状態特定情報及び合焦状態特定情報に基づいてレーザ光の射出強度が調整される場合を例示したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、露出状態特定情報又は合焦状態特定情報に基づいてレーザ光の射出強度を調整してもよい。
【０１０１】
フォトダイオード３６の受光感度は、ステップ１５２で受信された合焦状態特定情報に基づいて調整される。例えば、測距制御部２４は、フォトダイオード３６の駆動電圧を示す電圧情報が特定情報から一意に導出される感度調整用テーブル（図示省略）を参照して、フォトダイオード３６の受光感度を調整する。すなわち、測距制御部２４は、ステップ１５２で受信された合焦状態特定情報に対応する電圧情報を感度調整用テーブルから導出する。そして、導出した電圧情報により示される駆動電圧がフォトダイオード３６に対して印加可能な状態になるように電圧調整を行う（図１９参照）。
【０１０２】
感度調整用テーブルの一例としては、主要被写体までの距離が短いほどフォトダイオード３６の受光感度が下がる電圧情報が格納されたテーブルが挙げられる。
【０１０３】
なお、測距制御部２４は、感度調整用テーブルを用いずに、合焦状態特定情報を独立変数とし、電圧情報を従属変数とする演算式により導出された電圧情報に基づいて、フォトダイオード３６の受光感度を設定してもよい。
【０１０４】
ステップ１６０で、測距制御部２４は、電圧調整が終了したか否かを判定する。本実施形態では、一例として図２に示すように、電圧調整期間を数１００ｍｓｅｃとしている。そのため、測距制御部２４は、電圧調整期間に移行してから、数１００ｍｓｅｃが経過した場合は、電圧調整が終了したと判定する。従って、測距制御部２４は、電圧調整期間に移行してから数１００ｍｓｅｃが経過するまでは、電圧調整が終了していないとして待機状態となり、数１００ｍｓｅｃが経過した場合は、電圧調整が終了したものとしてステップ１６４へ進む。
【０１０５】
次のステップ１６４で、測距制御部２４は、ステップ１５８で調整した射出強度のレーザ光が射出されるようにレーザダイオード３２を発光させる。
【０１０６】
次のステップ１６６で、測距制御部２４は、所定時間が経過したか否かを判定する。具体的には、測距制御部２４は、上述したように、１回の計測時間を数ｍｓｅｃとしているため、数ｍｓｅｃが経過したか否かを判定する。所定時間（本実施形態では、１回の計測時間である数ｍｓｅｃ）が経過していない場合は、待機状態となり、所定時間が経過した場合は、ステップ１６８へ進む。
【０１０７】
ステップ１６４の処理によってレーザダイオード３２が発光することによりレーザ光が発光用レンズ３０を介して被写体に向けて射出される。上記所定時間が経過するまでに、被写体で反射したレーザ光は、受光用レンズ３４を介してフォトダイオード３６により受光される。ここで、測距制御部２４は、フォトダイオード３６で受光した場合は、発光から受光までの経過時間を取得し、記憶部（例えば、測距制御部２４内のＲＡＭ等）に記憶させておく。
【０１０８】
一方、例えば、被写体が動いてしまった場合等では、レーザ光の発光から受光までの経過時間が数ｍｓｅｃを超えてしまったり、レーザ光が戻ってこなかったり（反射光を受光しなかったり）する場合がある。このような場合は、計測エラーとなる。なお、計測エラーが生じた場合は、測距制御部２４は、その旨を記憶部（例えば、測距制御部２４内のＲＡＭ等）に記憶させておく。そして、計測エラーが生じた回数等に応じ、例えば、ヒストグラムを用いて被写体までの距離を導出する上で無視できないほどの回数であれば、計測エラーが生じたことをビューファインダー４６等に表示してもよい。また、このように計測エラーが生じた場合には、主制御部２６が撮影画像を記憶部４８に記憶させないようにしてもよい。この場合に、撮影画像を記憶するか否かをユーザが設定可能にしてもよい。
【０１０９】
次のステップ１６８で、測距制御部２４は、所定回数の計測を終了したか否かを判定する。ステップ１６８において、所定回数の計測を終了した場合は判定が肯定されて、ステップ１７０へ進む。ステップ１６８において、所定回数の計測を終了していない場合は判定が否定されて、ステップ１６４へ戻る。なお、所定回数は、上述した数１００回の計測に対応する。
【０１１０】
ステップ１７０で、先ず、測距制御部２４は、ステップ１６４の処理によってレーザ光を発光してからフォトダイオード３６がレーザ光を受光する迄の時間に基づいて、被写体までの距離を導出する。そして、測距制御部２４は、一例として図４に示すように、導出した被写体までの距離のヒストグラムを所定分解能で生成する。次に、測距制御部２４は、一例として図４に示す、被写体までの距離のヒストグラムを、ステップ１５４、１５６の処理で決定した測距有効範囲内で導出した導出分解能を用いて再構築する。そして、測距制御部２４は、測距有効範囲内のヒストグラムを解析し、解析して得た距離（図４に示す例では、計測回数が最大値の距離）を表す距離データを生成する。なお、ここで、距離データにより表される距離は、ユーザに提供される最終的な距離（最終出力）である。
【０１１１】
なお、導出分解能で生成されたヒストグラムは、所定分解能で生成されるヒストグラムに比べ、細分化されている。従って、ヒストグラムが解析されて得られた距離は、所定分解能で生成されたヒストグラムが解析されて得られた距離に比べ、綿密な数値単位（より小さくなる数値単位）で表現される。
【０１１２】
次のステップ１７２で、測距制御部２４は、ステップ１７０で生成した距離データを主制御部２６に送信した後、ステップ１７４へ進む。
【０１１３】
ステップ１７４で、測距制御部２４は、本測距処理を終了する条件として予め定められた条件（終了条件）を満たしたか否かを判定する。終了条件の一例としては、ユーザによる終了指示が操作部４４によって受け付けられたとの条件が挙げられる。ステップ１７４において、終了条件を満たしていない場合は判定が否定されて、ステップ１５０へ進む。ステップ１７４において、終了条件を満たした場合は判定が肯定されて、本測距処理を終了する。
【０１１４】
以上説明したように、本実施形態に係る測距装置１０では、被写体までの測距を行う場合に、ビューファインダー４６にライブビュー画像を表示し、測距の終了のタイミングで本露光が可能な状態に移行して静止画撮影を行う。これにより、測距開始時にライブビューの撮影から静止画撮影に切り替わって測距中にライブビュー表示されずに、被写体を確認できなくなってしまうことを防止することができる。
【０１１５】
続いて、操作部４４にレリーズボタンを備える場合の主制御部２６で実行される制御処理について説明する。図７は、本実施形態の測距装置１０において、操作部４４にレリーズボタンを備える場合の主制御部２６で実行される制御処理の流れの一例を示すフローチャートを示す。なお、図７に示すフローチャートは、測距装置１０に電源が投入されると実行されるものとする。また、操作部４４に測距撮影開始ボタンを備える場合に主制御部２６で実行される図５のフローチャートと同一処理については同一符号を付して説明する。
【０１１６】
はじめにステップ１００で、主制御部２６は、ライブビュー動作を開始する。上述したように、主制御部２６は、結像光学系４０及び撮像素子４２により撮影して得た撮影画像を動画像として連続して表示させる制御を行うことにより、ビューファインダー４６にライブビュー画像を表示させる。
【０１１７】
次のステップ１０１で、主制御部２６は、操作部４４のレリーズボタンが半押しされたか否かを判定する。半押しされていない場合、例えば、レリーズボタンが全く押されていない場合等は、ステップ１２６へ進む。一方、半押しされている場合は、ステップ１０４へ進む。
【０１１８】
ステップ１０４で、主制御部２６は、測距計測タイマをスタートさせる。測距計測タイマは、測距の終了のタイミングを計測するためのタイマであり、上述の数１００回の計測に必要な予め定めた時間を計測する。なお、測距計測タイマは、測距の終了のタイミングを計測するためのタイマであり、上記の数１００回の計測が完全に終了する時間でなくても、数１００回の終わりの方に対応する時間を計測してもよい。或いは、数１００回の計測が完全に終了し、かつ距離を導出する導出期間の終了するタイミングまでの時間を計測してもよい。
【０１１９】
次にステップ１０６で、主制御部２６は、同期信号を測距制御部２４に送信する。このように、本実施形態の測距装置１０では、主制御部２６による撮影動作と、測距制御部２４による測距動作とを同期させるために、撮影（撮像素子４２への本露光）の開始に先だって、同期信号が主制御部２６から測距制御部２４に送信される。詳細を後述するが、測距制御部２４では、同期信号を受信すると測距動作（被写体までの距離の計測）を開始する。
【０１２０】
次のステップ１０８で、主制御部２６は、結像光学系４０を制御し、上述したようにＡＥ及びＡＦを行う。測距装置１０では、ＡＥを行うことにより、露出調整が行われ、ＡＦを行うことにより焦点調整され、被写体を示す画像光が撮像素子４２の受光面に合焦状態で結像される。
【０１２１】
次のステップ１０９で、主制御部２６は、ＡＥ又はＡＦのエラーが発生したか否かを判定する。エラーが発生した場合には判定が肯定されてステップ１０８に戻る。一方、エラーが発生していない場合には判定が否定されてステップ１１０へ進む。
【０１２２】
ステップ１１０で、主制御部２６は、ＡＥが行われることによって得られた結果である現時点の露出状態を特定する露出状態特定情報を測距制御部２４に送信する。また、本ステップ１１０で、主制御部２６は、ＡＦが行われることによって得られた結果である現時点の合焦状態を特定する合焦状態特定情報を測距制御部２４に送信する。
【０１２３】
次のステップ１１２で、主制御部２６は、距離終了時間になったか否かを判定する。すなわち、測距計測タイマがタイムアップしたか否かを判定する。主制御部２６は、測距計測終了時間になるまで待機状態となり、測距計測終了時間になった場合は、ステップ１１３へ進む。
【０１２４】
次のステップ１１３で、主制御部２６は、操作部４４のレリーズボタンが全押しされたか否かを判定する。全押しされていない場合は、ステップ１１５へ進む。
【０１２５】
ステップ１１５で、主制御部２６は、操作部４４のレリーズボタンへの押圧操作が解除されたか否かを判定する。押圧が解除されていない場合は、ステップ１１３に戻り、本処理を繰り返す。一方、押圧が解除された場合は、ステップ１２２へ進む。
【０１２６】
一方、レリーズボタンが全押しされている場合は、ステップ１１３からステップ１１４へ進む。
【０１２７】
ステップ１１４で、主制御部２６は、本露光（撮影）を開始させる。本露光が開始されることにより、撮像素子４２の画素に光が照射され（画像光が撮像素子４２の受光面に結像され）、各画素には、照射された光に応じた信号電荷が蓄積される。すなわち、測距計測終了時間になってレリーズボタンが全押しされた場合には、レーザダイオード３２の発光及びフォトダイオード３６の受光は休止された状態となっている。従って、本露光が行われても撮影画像にレーザ光によるノイズが重畳されるのを防止することができる。
【０１２８】
次のステップ１１６で、主制御部２６は、本露光が終了したか否かを検出する。本露光が終了するまで待機状態となり、本露光が終了した場合は、ステップ１１８へ進む。なお、本露光が終了したか否かの判定方法は限定されないが、具体例としては、種々の条件により定められた本露光時間が経過したか否かを判定することにより判定する方法が挙げられる。
【０１２９】
ステップ１１８で、主制御部２６は、撮像素子４２の各画素に蓄積された信号電荷の読み出しを開始する。
【０１３０】
次のステップ１２０で、主制御部２６は、読み出しを終了するか否かを判定する。撮像素子４２の全ての画素から未だ信号電荷を読み出していない場合、主制御部２６は、本ステップ１２０の判定を再び行う。一方、撮像素子４２の全ての画素から信号電荷を読み出した場合は、ステップ１２２へ進む。
【０１３１】
次のステップ１２２で、主制御部２６は、距離データを受信したか否かを判定する。すなわち、測距制御部２４は、測距すると、測距結果（最終的に導出された距離）を示す距離データを主制御部２６に送信する。主制御部２６は、測距制御部２４が送信した距離データを受信するまで待機状態となり、距離データを受信した場合は、ステップ１２４へ進む。
【０１３２】
ステップ１２４で、主制御部２６は、受信した距離データに基づいて、被写体までの距離に関する情報をライブビュー画像に重畳してビューファインダー４６に表示する。また、主制御部２６は、受信した距離データを、撮影して得た撮影画像に対応付けて記憶部４８に記憶する。本ステップにより、被写体を撮影して得た撮影画像（撮影画像を示す画像データ）と、被写体までの距離（距離データ）とが、対応付けられた状態で記憶部４８に記憶される。
【０１３３】
ステップ１２６で、主制御部２６は、図示しない電源スイッチがオフされたか否かを判定する。電源スイッチがオフされていない場合は、ステップ１０２に戻り、本処理を繰り返す。一方、電源がオフされた場合は、ステップ１２８へ進む。
【０１３４】
ステップ１２８で、主制御部２６は、ライブビュー動作を停止させた後、本処理を終了する。また、主制御部２６は、測距装置１０の電源をオフにする。
【０１３５】
一方、操作部４４にレリーズボタンを備える場合の測距制御部２４で実行される測距処理については、操作部４４に測距撮影開始ボタンを備える場合の測距制御部２４で実行される測距処理と同一であるため、説明を省略する。
【０１３６】
このように、操作部４４にレリーズボタンを備える場合においても、操作部４４に測距撮影開始ボタンを備える場合と同様となる。すなわち、被写体までの測距を行う場合に、ビューファインダー４６にライブビュー画像を表示し、測距の終了のタイミングで本露光が可能な状態に移行して静止画撮影を行う。これにより、測距開始時にライブビューの撮影から静止画撮影に切り替わって測距中にライブビュー表示されずに、被写体を確認できなくなってしまうことを防止することができる。
【０１３７】
続いて、本実施形態に係る測距装置１０の主制御部２６及び測距制御部２４の各々で行われる各処理の変形例について説明する。
【０１３８】
上記の実施形態では、主制御部２６が測距計測タイマを用いて測距の終了のタイミングを検出して、本露光が可能な状態へ移行する例を説明した。これに対して、変形例では、主制御部２６が、測距計測タイマを用いずに、測距制御部２４から測距の終了のタイミングを表す測距終了信号を受信することにより、本露光が可能な状態へ移行する例である。
【０１３９】
まず、操作部４４に測距撮影開始ボタンを備える場合の主制御部２６で実行される制御処理の変形例について説明する。図８は、本実施形態の測距装置１０において、操作部５に測距撮影開始ボタンを備える場合の主制御部２６で実行される制御処理の流れの変形例を示すフローチャートを示す。なお、図８に示すフローチャートは、測距装置１０に電源が投入されると実行されるものとする。また、図５のフローチャートと同一処理については同一符号を付して説明を省略する。
【０１４０】
図８に示すように、上記の実施形態に対して変形例では、図５のステップ１０４が省略されて、かつステップ１１２の代わりにステップ１１１が行われる点のみが異なる。
【０１４１】
すなわち、タイマによって測距の終了のタイミングを計測するのではなく、ステップ１１１において、測距制御部２４から測距終了信号を受信したか否かを判定し、測距終了信号を受信したところでステップ１１４へ移行して本露光が開始される。以降の処理は、上記の実施形態と同一の処理を行えばよい。
【０１４２】
次に、操作部４４に測距撮影開始ボタンを備える場合の測距制御部２４で実行される測距処理の変形例について説明する。図９には、本実施形態の測距装置１０において、操作部４４に測距撮影開始ボタンを備える場合の測距制御部２４で実行される測距処理の流れの変形例を表すフローチャートを示す。なお、図９に示すフローチャートは、測距装置１０に電源が投入されると実行されるものとする。また、図６のフローチャートと同一処理については同一符号を付して説明を省略する。
【０１４３】
図９に示すように、上記の実施形態に対して変形例では、図６のステップ１６８とステップ１７０の間にステップ１６９が追加されている点のみが異なる。
【０１４４】
すなわち、ステップ１６８において、所定回数の計測が終了した場合に、ステップ１６９へ進む。ステップ１６９では、測距制御部２４は、測距終了信号を主制御部２６へ送信してステップ１７０へ進む。これにより、上述のステップ１１１が肯定される。ここで、測距終了信号は、発光した信号の受信を所定回数行ったことを測距終了のタイミングと判断して測距が終了したことを表す測距終了信号を送信する。これにより、主制御部２６は、当該測距終了信号を受信した場合に、上述のステップ１１１が肯定されて、発光したレーザ光をきちんと受光して距離の導出がなされたものとして本露光を開始する。なお、当該ステップ１６９は、次のステップ１７０の距離導出後に行ってもよい。ステップ１７０以降の処理は上記の実施形態と同一の処理を行えばよい。
【０１４５】
以上のように処理を行っても、被写体までの測距を行う場合に、ビューファインダー４６にライブビュー画像を表示し、測距の終了のタイミングで本露光が可能な状態に移行して静止画撮影を行うことが可能となる。これにより、測距開始時にライブビューの撮影から静止画撮影に切り替わって測距中にライブビュー表示されずに、被写体を確認できなくなってしまうことを防止することができる。
【０１４６】
続いて、操作部４４にレリーズボタンを備える場合の主制御部２６で実行される制御処理の変形例について説明する。図１０は、本実施形態の測距装置１０において、操作部４４にレリーズボタンを備える場合の主制御部２６で実行される制御処理の流れの変形例を示すフローチャートを示す。なお、図１０に示すフローチャートは、測距装置１０に電源が投入されると実行されるものとする。また、図７のフローチャートと同一処理については同一符号を付して説明を省略する。
【０１４７】
図１０に示すように、上記の実施形態に対して変形例では、図７のステップ１０４が省略されて、ステップ１１２の代わりにステップ１１１が行われる点のみが異なる。
【０１４８】
すなわち、タイマによって測距の終了のタイミングを計測するのではなく、ステップ１１１において、測距制御部２４から測距終了信号を受信したか否かを判定する。そして、測距終了信号を受信したところでステップ１１３へ移行して操作部４４のレリーズボタンが全押しされたか否かを判定する。以降の処理は、上記の実施形態と同一の処理を行えばよい。
【０１４９】
一方、操作部４４にレリーズボタンを備える場合の測距制御部２４で実行される測距処理の変形例については、操作部４４に測距撮影開始ボタンを備える場合の測距制御部２４で実行される測距処理の変形例と同一であるため、説明を省略する。
【０１５０】
以上のように処理を行っても、被写体までの測距を行う場合に、ビューファインダー４６にライブビュー画像を表示し、測距の終了のタイミングで本露光が可能な状態に移行して静止画撮影を行うことが可能となる。これにより、測距開始時にライブビューの撮影から静止画撮影に切り替わって測距中にライブビュー表示されずに、被写体を確認できなくなってしまうことを防止することができる。
【０１５１】
ところで、測距制御部２４では、被写体までの距離を計測できない場合（測距エラー）が発生することがあり得る。この場合、変形例では、主制御部２６は静止画撮影の本露光へ移行せずに処理を終了してもよい。或いは、主制御部２６は記憶部４８への記憶を中止して測距データのない不完全な撮影画像の記憶を防止してもよい。図１１Ａは測距制御部２４の測距エラー処理の一例を示すフローチャートである。また、図１１Ｂは静止画撮影（本露光）へ移行する前（測距終了信号受信の際）に測距エラーが発生した場合の主制御部２６の測距エラー処理の一例を示すフローチャートである。また、図１１Ｃは静止画撮影後（距離データ受信の際）に測距エラーが発生した場合の主制御部２６の測距エラー処理の一例を示すフローチャートである。
【０１５２】
測距制御部２４は、信号の送信または受信が不可能になったり、距離算出ができなかったりした場合に、測距エラー処理を、例えば、割込み処理として開始する。
【０１５３】
測距エラー処理では、ステップ２００で、測距制御部２４は、測距エラーか否か判定する。測距エラーが発生していない場合には判定が否定されてそのまま処理を終了する。一方、測距エラーが発生した場合には判定が肯定されてステップ２０２へ進む。
【０１５４】
ステップ２０２で、測距制御部２４は、主制御部２６に測距エラー信号を送信して処理を終了する。
【０１５５】
一方、主制御部２６は、静止画撮影へ移行する前（例えば、ステップ１１１で測距終了信号受信の際、又はステップ１１２で測距終了時間になった際）に測距エラーが発生した場合、ステップ２３０で、測距エラーか否かを判定する。すなわち、測距制御部２４から測距エラー信号を受信したか否かを判定する。測距エラー信号を受信していない場合には判定が否定されて、上述のステップ１１４の本露光へ進む。または上述のステップ１１３の全押しの判定へ進む。
【０１５６】
また、測距エラー信号を受信した場合には判定が肯定されて、ステップ２３２でエラー報知を行ってステップ１０２またはステップ１０１に戻る。なお、エラー報知としては、例えば、測距ができなかったことを表す表示を行う。或いは音声等により報知してもよいし、表示及び音声により報知してもよい。なお、測距エラーが発生した場合、静止画撮影としての本露光の要否を操作部４４によって予め設定可能としてもよい。これにより、測距が不可能な場合に静止画撮影を行うか否かを任意に設定することができる。
【０１５７】
一方、主制御部２６は、静止画撮影後（ステップ１２２の距離データ受信の際）に測距エラーが発生した場合、ステップ２５０で、測距エラーか否かを判定する。すなわち、測距制御部２４から測距エラー信号を受信したか否かを判定する。測距エラー信号を受信していない場合には判定が否定されて、上述のステップ１２４の距離データ表示・記憶へ進む。
【０１５８】
また、測距エラー信号を受信した場合には判定が肯定されて、ステップ２５２へ進んで、距離データ及び撮影画像の記憶を中止して、元の処理（ステップ１２６）へリターンする。なお、測距エラーが発生した場合、本露光によって得られた静止画像の記憶の要否を操作部４４によって予め設定可能としてもよい。これにより、測距が不可能な場合に静止画撮影を記憶するか否かを任意に設定することができる。
【０１５９】
なお、上記の実施形態及び変形例において、ステップ１１４で主制御部２６が本露光を行う際に、本露光用に焦点調整を再度行ってもよい。この場合、例えば、上述のステップ１１２、１１１の代わりにステップ１２２の処理を行って、ステップ１１４で本露光へ移行する前に、主制御部２６が、測距データを取得し、取得した測距データ用いて焦点調整を行ってもよい。これにより、本露光用の焦点調整の時間を短縮することができる。
【０１６０】
また、上記の実施形態及び変形例では、レーザ光の発光回数が所定回数に固定化されている場合を例示したが、実施形態はこれに限定されるものではない。環境光は、レーザ光にとってノイズとなるため、レーザ光の発光回数は、被写体輝度に応じて定められた発光回数であってもよい。
【０１６１】
以下、レーザ光の発光回数の決め方の一例について説明する。
【０１６２】
レーザ光の発光回数は、一例として図１２に示す発光回数決定テーブル３００から導出される。発光回数決定テーブル３００では、被写体輝度が高くなるほどレーザ光の発光回数が多くなるように、被写体輝度とレーザ光の発光回数とが対応付けられている。すなわち、発光回数決定テーブル３００において、被写体輝度は、Ｌ１＜Ｌ２＜・・・＜Ｌｎの大小関係が成立しており、発光回数は、Ｎ１＜Ｎ２＜・・・＜Ｎｎの大小関係が成立している。
【０１６３】
測距装置１０では、発光回数決定テーブル３００によるレーザ光の発光回数の導出を実現するために、主制御部２６によって輝度情報送信処理（図１３参照）が実行され、測距制御部２４によって発光回数決定処理（図１４参照）が実行される。
【０１６４】
先ず、測距装置１０の電源スイッチがオンされると主制御部２６によって実行される輝度情報送信処理について図１３を参照して説明する。
【０１６５】
図１３示す輝度情報送信処理では、先ず、ステップ４００で、主制御部２６は、被写体輝度の取得を開始する条件である輝度取得開始条件を満たしたか否かを判定する。輝度取得開始条件の一例としては、レリーズボタンが半押しされたとの条件が挙げられる。輝度取得開始条件の他の例としては、撮像素子４２から撮影画像が出力されたとの条件が挙げられる。
【０１６６】
ステップ４００において、輝度取得開始条件を満たした場合は、判定が肯定されて、ステップ４０２へ移行する。ステップ４００において、輝度取得開始条件を満たしていない場合は、判定が否定されて、ステップ４０６へ移行する。
【０１６７】
ステップ４０２で、主制御部２６は、撮影画像から被写体輝度を取得した後、ステップ４０４へ移行する。なお、ここでは、撮影画像から被写体輝度が取得される場合を例示しているが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、被写体輝度を検出する輝度センサが測距装置１０に搭載されているのであれば、主制御部２６は、輝度センサから被写体輝度を取得してもよい。
【０１６８】
ステップ４０４で、主制御部２６は、ステップ４０２で取得した被写体輝度を示す輝度情報を測距制御部２４に送信した後、ステップ４０６へ移行する。
【０１６９】
ステップ４０６で、主制御部２６は、本輝度情報送信処理を終了する条件である終了条件を満たしたか否かを判定する。終了条件の一例としては、測距装置１０の電源スイッチがオフされたとの条件が挙げられる。ステップ４０６において、終了条件を満たしていない場合は、判定が否定されて、ステップ４００へ移行する。ステップ４０６において、終了条件を満たした場合は、判定が肯定されて、本輝度情報送信処理を終了する。
【０１７０】
次に、測距装置１０の電源スイッチがオンされると測距制御部２４によって実行される発光回数決定処理について図１４を参照して説明する。
【０１７１】
図１４に示す発光回数決定処理では、先ず、ステップ４１０で、測距制御部２４は、ステップ４０４の処理が実行されることによって送信された輝度情報を受信したか否かを判定する。ステップ４１０において、ステップ４０４の処理が実行されることによって送信された輝度情報を受信していない場合は、判定が否定されて、ステップ４１６へ移行する。ステップ４１０において、ステップ４０４の処理が実行されることによって送信された輝度情報を受信した場合は、判定が肯定されて、ステップ４１２へ移行する。
【０１７２】
ステップ４１２で、測距制御部２４は、発光回数決定テーブル３００から、ステップ４１０で受信した輝度情報により示される被写体輝度に対応する発光回数を導出した後、ステップ４１４へ移行する。
【０１７３】
ステップ４１４で、測距制御部２４は、ステップ４１２の処理で導出した発光回数を記憶部４８に記憶した後、ステップ４１６へ移行する。なお、本ステップ４１６の処理によって記憶部４８に記憶された発光回数は、図６、９に示す測距処理のステップ１６８における「所定回数」を意味する。
【０１７４】
ステップ４１６で、主制御部２６は、本発光回数決定処理を終了する条件である終了条件を満たしたか否かを判定する。終了条件の一例としては、測距装置１０の電源スイッチがオフされたとの条件が挙げられる。ステップ４１６において、終了条件を満たしていない場合は、判定が否定されて、ステップ４１０へ移行する。ステップ４１６において、終了条件を満たした場合は、判定が肯定されて、本発光回数決定処理を終了する。
【０１７５】
次に、レーザ光の発光回数の決め方の他の例について説明する。
【０１７６】
レーザ光の発光回数は、一例として図１５に示す発光回数決定テーブル５００に従って導出される。発光回数決定テーブル５００では、被写体輝度に応じて一意に定まる露出状態特定情報（Ｅ１，Ｅ２，・・・・Ｅｎ）とレーザ光の発光回数（Ｎ１，Ｎ２，・・・・Ｎｎ）とが対応付けられている。なお、ここで、被写体輝度に応じて一意に定まる露出状態特定情報としては、例えば、被写体輝度が高いほど低くなる露出を示す露出状態特定情報を意味する。
【０１７７】
発光回数決定テーブル５００を用いてレーザ光の発光回数を導出する場合、主制御部２６によって露出状態特定情報送信処理（図１６参照）が実行され、測距制御部２４によって発光回数決定処理（図１７参照）が実行される。
【０１７８】
先ず、測距装置１０の電源スイッチがオンされると主制御部２６によって実行される露出状態特定情報送信処理について図１６を参照して説明する。
【０１７９】
図１６に示す露出状態特定情報送信処理では、先ず、ステップ６００で、主制御部２６は、レリーズボタンが半押しされたか否かを判定する。ステップ６００において、レリーズボタンが半押しされていない場合は、判定が否定されて、ステップ６０６へ移行する。ステップ６００において、レリーズボタンが半押しされた場合は、判定が肯定されて、ステップ６０２へ移行する。なお、図１６では、操作部４４にレリーズボタンを備える場合を例に説明するが、操作部４４に測距撮影開始ボタンを備える場合には、例えば、ステップ６００を省略して、電源が投入された場合に開始すればよい。
【０１８０】
ステップ６０２で、主制御部２６は、撮影画像から取得した被写体輝度に基づいてＡＥを行った後、ステップ６０４へ移行する。
【０１８１】
ステップ６０４で、主制御部２６は、露出状態特定情報を測距制御部２４に送信した後、ステップ６０６へ移行する。
【０１８２】
ステップ６０６で、主制御部２６は、本露出状態特定情報送信処理を終了する条件である終了条件を満たしたか否かを判定する。終了条件の一例としては、測距装置１０の電源スイッチがオフされたとの条件が挙げられる。ステップ６０６において、終了条件を満たしていない場合は、判定が否定されて、ステップ６００へ移行する。ステップ６０６において、終了条件を満たした場合は、判定が肯定されて、本露出状態特定情報送信処理を終了する。
【０１８３】
次に、測距装置１０の電源スイッチがオンされると測距制御部２４によって実行される発光回数決定処理について図１７を参照して説明する。
【０１８４】
図１７に示す発光回数決定処理では、先ず、ステップ６１０で、測距制御部２４は、ステップ６０４の処理が実行されることによって送信された露出状態特定情報を受信したか否かを判定する。ステップ６１０において、ステップ６０４の処理が実行されることによって送信された露出状態特定情報を受信していない場合は、判定が否定されて、ステップ６１６へ移行する。ステップ６１０において、ステップ６０４の処理が実行されることによって送信された露出状態特定情報を受信した場合は、判定が肯定されて、ステップ６１２へ移行する。
【０１８５】
ステップ６１２で、測距制御部２４は、発光回数決定テーブル５００から、ステップ６１０で受信した露出状態特定情報に対応する発光回数を導出した後、ステップ６１４へ移行する。
【０１８６】
ステップ６１４で、測距制御部２４は、ステップ６１２の処理で導出した発光回数を記憶部４８に記憶した後、ステップ６１６へ移行する。なお、本ステップ６１６の処理によって記憶部４８に記憶された発光回数は、図６、９に示す測距処理のステップ１６８における「所定回数」を意味する。
【０１８７】
ステップ６１６で、主制御部２６は、本露出状態特定情報送信処理を終了する条件である終了条件を満たしたか否かを判定する。終了条件の一例としては、測距装置１０の電源スイッチがオフされたとの条件が挙げられる。ステップ６１６において、終了条件を満たしていない場合は、判定が否定されて、ステップ６１０へ移行する。ステップ６１６において、終了条件を満たした場合は、判定が肯定されて、本露出状態特定情報送信処理を終了する。
【０１８８】
このように、測距装置１０は、被写体輝度が高いほどレーザ光の発光回数を多くしているので、被写体輝度に拘わらずレーザ光の発光回数が固定化されている場合に比べ、環境のノイズの影響が緩和された測距結果を得ることができる。
【０１８９】
なお、上記の実施形態及び変形例では、被写体までの距離の計測回数に関するヒストグラムが生成される場合を例示したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、レーザ光の射出から受光までの往復に要する時間の計測回数に関するヒストグラムを生成してもよい。また、測距有効範囲に相当する時間範囲を設定し、時間範囲に応じて高めた分解能でヒストグラムを再構築してもよい。この場合、例えば、再構築されたヒストグラムの最大値の時間に基づいて導出された被写体までの距離を最終的に出力される距離（ユーザに提示される距離）とすればよい。
【０１９０】
また、上記の実施形態及び変形例では、一例として図４及び図１８Ａに示すように、全データによるヒストグラムの両端部が測距有効範囲（図１８Ａに示す例では、網掛けがない範囲）に含まれない例を示したが、実施形態はこれに限定されるものではない。一例として図１８Ｂ及び図１８Ｃに示すように、ヒストグラムの一端部（網掛け部分）が測距有効範囲（図１８Ｂ及び図１８Ｃに示す例では、網掛けがされていない範囲）に含まれないようにしてもよい。
【０１９１】
また、上記の実施形態及び変形例では、説明の便宜上、一旦生成されたヒストグラム（全データによるヒストグラム）が測距有効範囲に基づいて再構築される場合を例示したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、測距制御部２４は、複数回の導出により得た被写体までの距離（全データ）のうち、測距有効範囲外の距離を排除して残った距離を対象にしてヒストグラムを生成してもよい。この場合も、測距制御部２４は、上述した導出分解能でヒストグラムを生成すればよい。
【０１９２】
また、上記の実施形態及び変形例では、被写体までの距離に関する情報がライブビュー画像に重畳されてビューファインダー４６に表示される場合を例示したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、ライブビュー画像の表示領域とは別の表示領域に被写体までの距離に関する情報を表示してもよい。このように、被写体までの距離に関する情報は、ライブビュー画像の表示と並行してビューファインダー４６に表示すればよい。
【０１９３】
また、上記の実施形態及び変形例では、測距装置１０に設けられている測距撮影開始ボタン又はレリーズボタンが操作される場合を例示したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、測距装置１０に接続して使用される外部装置のＵＩ（ユーザ・インタフェース）部によって受け付けられた撮影準備指示に従ってＡＥ及びＡＦが開始され、外部装置のＵＩ部によって受け付けられた撮影指示に従って本露光が開始されてもよい。測距装置１０に接続して使用される外部装置の一例としては、スマートデバイス、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）、又は、眼鏡型若しくは腕時計型のウェアラブル端末装置が挙げられる。
【０１９４】
また、上記の実施形態及び変形例では、ビューファインダー４６にライブビュー画像及び測距結果（被写体までの距離に関する情報）が表示される場合を例示したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、測距装置１０に接続して使用される外部装置の表示部にライブビュー画像及び測距結果の少なくとも一方が表示されてもよい。測距装置１０に接続して使用される外部装置の表示部の一例としては、スマートデバイスのディスプレイ、ＰＣのディスプレイ、又はウェアラブル端末装置のディスプレイが挙げられる。
【０１９５】
また、上記の実施形態及び変形例では、ＡＦ及びＡＥによる焦点調整及び露出調整を例示したが、実施形態はこれに限定されるものではなく、マニュアルフォーカスによる焦点調整、及びマニュアル露出による露出調整であってもよい。
【０１９６】
また、上記の実施形態及び変形例では、ステップ２０２で電圧調整が行われる場合を例示したが、実施形態はこれに限定されるものではなく、電圧調整は必ずしも行われなくてもよい。
【０１９７】
また、上記の実施形態及び変形例において、測距制御部２４が測距を行う場合、図１９に示すように主制御部２６からＡＦ結果（又は手動の焦点調整結果）やＡＥ結果を取得する。そして、各結果に基づいてレーザダイオード３２及びフォトダイオード３６の少なくとも一方を駆動調整してもよい。
【０１９８】
また、上記の実施形態及び変形例で説明したフローチャートで示す各処理はあくまでも一例である。従って、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。また、上記で説明した各測距処理や測距エラー処理に含まれる各処理は、プログラムを実行することにより、コンピュータを利用してソフトウェア構成により実現されてもよいし、その他のハードウェア構成で実現されてもよい。また、ハードウェア構成とソフトウェア構成の組み合わせによって実現してもよい。
【０１９９】
また、上記の実施形態及び変形例では、測距装置を一例として説明したが、デジタルカメラ等の撮影装置に本開示の技術を適用してもよい。
【０２００】
その他、上記の実施形態及び変形例で説明した測距装置１０等の構成、動作等は一例であり、本開示の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることは言うまでもない。
【０２０１】
また、上記実施形態では、測距用の光としてレーザ光を例示しているが、実施形態はこれに限定されるものではなく、指向性のある光である指向性光であればよい。例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）やスーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ：Ｓｕｐｅｒ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｉｏｄｅ）により得られる指向性光であってもよい。指向性光が有する指向性は、レーザ光が有する指向性と同程度の指向性であることが好ましく、例えば、数メートルから数キロメートルの範囲内における測距で使用可能な指向性であることが好ましい。
【０２０２】
なお、本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
【０２０３】
以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【０２０４】
（付記１）
被写体を示す被写体像を結像する結像光学系により結像された被写体像を撮影する撮影部と、
レーザ光を発光させて前記結像光学系の光軸方向に沿って射出する射出部と、
前記レーザ光の前記被写体からの反射光を受光する受光部と、
前記射出部により前記レーザ光が発光されたタイミング及び前記受光部により前記反射光が受光されたタイミングに基づいて前記被写体までの距離を導出する導出部と、
前記撮影部によって撮影された前記被写体像を表示する表示部と、
前記射出部、前記受光部、及び前記導出部による測距を行う場合、前記表示部に前記撮影部によって撮影された前記被写体像を動画像として表示し、前記測距の終了のタイミングで前記撮影部による本露光が可能な状態に移行する制御を行う制御部と、
を備えた測距装置。
【０２０５】
（付記２）
レーザ光を発光させて被写体を示す被写体像を結像する結像光学系の光軸方向に沿ってレーザ光を射出する射出部により前記レーザ光が射出されたタイミング、及び前記レーザ光の前記被写体からの反射光を受光する受光部により前記反射光が受光されたタイミングに基づいて前記被写体までの距離を導出する測距を行う場合、前記被写体像を撮影する撮影部によって撮影された前記被写体像を表示部に動画像として表示し、前記測距の終了のタイミングで前記撮影部による本露光が可能な状態に移行することを含む測距方法。
【０２０６】
（付記３）
コンピュータに、
レーザ光を発光させて被写体を示す被写体像を結像する結像光学系の光軸方向に沿ってレーザ光を射出する射出部により前記レーザ光が射出されたタイミング、及び前記レーザ光の前記被写体からの反射光を受光する受光部により前記反射光が受光されたタイミングに基づいて前記被写体までの距離を導出する測距を行う場合、前記被写体像を撮影する撮影部によって撮影された前記被写体像を表示部に動画像として表示し、前記測距の終了のタイミングで前記撮影部による本露光が可能な状態に移行することを含む処理を実行させるための測距プログラム。
【図８】
2016021238.tif 000003
【図１１Ａ】
2016021238.tif 000004
【図１１Ｂ】
2016021238.tif 000005
【図１１Ｃ】
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【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９】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１９】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年10月5日(2015.10.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を示す被写体像を結像する結像光学系により結像された被写体像を撮影する撮影部と、
指向性のある光である指向性光を発光させて前記結像光学系の光軸方向に沿って射出する射出部と、
前記指向性光の前記被写体からの反射光を受光する受光部と、
前記射出部により前記指向性光が発光されたタイミング及び前記受光部により前記反射光が受光されたタイミングに基づいて前記被写体までの距離を導出する導出部と、
前記撮影部によって撮影された前記被写体像を表示する表示部と、
前記射出部、前記受光部、及び前記導出部による測距を行う場合、前記表示部に前記撮影部によって撮影された前記被写体像を動画像として表示し、前記測距の終了のタイミングで前記撮影部による本露光が可能な状態に移行すると共に、前記動画像の表示を少なくとも測距の終了のタイミングまで継続する制御を行う制御部と、
を備えた測距装置。
【請求項２】
前記測距の終了のタイミングは、前記射出部及び前記受光部により発光と受光を行う期間の終了のタイミングである請求項１に記載の測距装置。
【請求項３】
前記測距の終了のタイミングは、前記導出部によって前記距離を導出する導出期間の終了のタイミングである請求項１に記載の測距装置。
【請求項４】
前記撮影部は、前記導出部によって前記距離が導出された場合に、前記撮影部による本露光を行う請求項１〜３の何れか一項に記載の測距装置。
【請求項５】
前記導出部によって前記距離の導出が不可能な場合に、前記撮影部による本露光の可否を予め設定するための設定部を更に備えた請求項１〜４の何れか一項に記載の測距装置。
【請求項６】
前記導出部によって導出された前記距離を記憶する記憶部を更に備え、前記導出部によって前記距離の導出が不可能な場合、前記記憶部による記憶を中止する請求項１〜５の何れか一項に記載の測距装置。
【請求項７】
前記導出部によって前記距離の導出が不可能な場合に前記記憶部による記憶を中止するか否かを設定する記憶設定部を更に備えた請求項６に記載の測距装置。
【請求項８】
前記導出部によって導出された前記距離に基づいて、前記結像光学系の被写体への焦点調整を行う焦点調整部を更に備えた請求項１〜７の何れか一項に記載の測距装置。
【請求項９】
前記導出部は、前記結像光学系の被写体への焦点調整を行う焦点調整部による焦点調整エラー、及び前記撮影部が撮影する場合の露出を調整する露出調整部による露出調整エラーがない場合に、前記距離を導出する請求項１〜８の何れか一項に記載の測距装置。
【請求項１０】
前記導出部は、前記距離の導出を複数回行い、前記複数回の前記距離の導出によって得られる距離のうちの頻度が高い距離を最終的な被写体までの距離として導出する場合、前記結像光学系の被写体への焦点調整を行う焦点調整部の調整結果に基づいて、前記頻度を求める際に使用する距離範囲、又は前記指向性光の射出から受光までの時間範囲を定め、定めた結果に応じて定まる分解能で前記最終的な被写体までの距離を導出する請求項１〜９の何れか一項に記載の測距装置。
【請求項１１】
前記射出部が、指向性光の射出強度を調整可能であり、前記距離を導出する場合に、前記結像光学系の被写体への焦点調整を行う焦点調整部の調整結果に基づいて前記射出強度を調整して指向性光を射出する請求項１〜１０の何れか一項に記載の測距装置。
【請求項１２】
前記射出部は、前記焦点調整部によって調整された焦点距離が短いほど前記射出強度を小さくする請求項１１に記載の測距装置。
【請求項１３】
前記受光部が、受光感度を調整可能であり、前記距離を導出する場合に、前記結像光学系の被写体への焦点調整を行う焦点調整部の調整結果に基づいて受光感度を調整して前記反射光を受光する請求項１〜１２の何れか一項に記載の測距装置。
【請求項１４】
前記受光部は、前記焦点調整部によって調整された焦点距離が短いほど前記受光感度を下げる請求項１３に記載の測距装置。
【請求項１５】
前記射出部が、指向性光の射出強度を調整可能であり、被写体輝度又は露出状態特定情報に基づいて前記射出強度を調整して指向性光を射出する請求項１〜１４の何れか一項に記載の測距装置。
【請求項１６】
前記射出部は、被写体輝度が低いほど又は前記露出状態特定情報が示す露出が高いほど前記射出強度を小さくする請求項１５に記載の測距装置。
【請求項１７】
前記射出部、前記受光部、及び前記導出部による測距は、被写体輝度又は露出状態特定情報に応じて予め定めた回数行う請求項１〜１６の何れか一項に記載の測距装置。
【請求項１８】
前記射出部、前記受光部、及び前記導出部による測距は、被写体輝度が高いほど又は前記露出状態特定情報が示す露出が低いほど多く行う請求項１７に記載の測距装置。
【請求項１９】
前記撮影部による本露光を行う場合、前記射出部による指向性光の射出及び前記受光部による受光を休止する請求項１〜１８の何れか一項に記載の測距装置。
【請求項２０】
撮影部により、被写体を示す被写体像を結像する結像光学系により結像された被写体像を撮影し、
表示部に撮影された前記被写体像を動画像として表示し、
指向性のある光である指向性光を発光させて前記結像光学系の光軸方向に沿って射出し、
前記指向性光の前記被写体からの反射光を受光し、
前記指向性光が発光されたタイミング及び前記反射光が受光されたタイミングに基づいて前記被写体までの距離を導出する測距を行い、
前記測距の終了のタイミングで前記撮影部による本露光が可能な状態に移行すると共に、前記動画像の表示を少なくとも測距の終了のタイミングまで継続する制御を行う
ことを含む、測距方法。
【請求項２１】
コンピュータに、
指向性のある光である指向性光を発光させて被写体を示す被写体像を結像する結像光学系の光軸方向に沿って指向性光を射出する射出部により前記指向性光が射出されたタイミング、及び前記指向性光の前記被写体からの反射光を受光する受光部により前記反射光が受光されたタイミングに基づいて前記被写体までの距離を導出する測距を行う場合、前記被写体像を撮影する撮影部によって撮影された前記被写体像を表示部に動画像として表示し、前記測距の終了のタイミングで前記撮影部による本露光が可能な状態に移行すると共に、前記動画像の表示を少なくとも測距の終了のタイミングまで継続することを含む処理を実行させるための測距プログラム。
【国際調査報告】
2016021238.tif 000026
2016021238.tif 000027
2016021238.tif 000028
2016021238.tif 000029