(57)【要約】【課題】補助光の強度を変化させることにより一定の範囲内における被写体の存在を検知して、オートフォーカスのスキャン動作をその範囲内に制限する。【解決手段】補助光制御部１２０は補助光発光部２９１における補助光の強度を制御する。輝度取得部１３０はフォーカスレンズ２１１を介して受光した撮像画像から輝度信号を取得する。コントラスト抽出部１４０は撮像画像からコントラスト信号を抽出する。被写体検出部１５０は補助光の到達距離内における被写体の存在を検出する。フォーカスレンズ制御部１６０は抽出されたコントラスト信号に基づいてフォーカスレンズ２１１を駆動して被写体に焦点を合わせる。被写体検出部１５０によって補助光の到達距離の範囲内に被写体の存在が検出されると、フォーカスレンズ制御部１６０はフォーカスレンズ２１１の駆動範囲を補助光の到達距離に相当する範囲に制限する。【選択図】図５
2008009048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像画像におけるコントラストに基づいてフォーカスレンズを駆動して焦点合せを行う合焦機能を有する撮像装置において、
前記フォーカスレンズを介して得られた前記撮像画像から輝度信号を取得する輝度取得手段と、
前記焦点合せのための補助光の強度を制御する補助光制御手段と、
前記補助光を第１の明度よりも暗くした際の前記輝度信号と前記補助光を前記第１の明度より明るい第２の明度よりも明るくした際の前記輝度信号との差分を検出する差分検出手段と、
前記差分に基づいて前記焦点合せのための前記フォーカスレンズの駆動範囲を所定の範囲に制限するフォーカスレンズ制御手段と
を具備することを特徴とするフォーカスレンズの駆動範囲制御装置。
【請求項２】
フォーカスレンズと、
前記フォーカスレンズを介して得られた前記撮像画像から輝度信号を取得する輝度取得手段と、
前記撮像画像からコントラスト信号を抽出するコントラスト抽出手段と、
前記コントラスト信号に基づいて前記フォーカスレンズを駆動して焦点合せを行うフォーカスレンズ制御手段と、
前記焦点合せのための補助光を発光する補助光発光手段と、
前記補助光の強度を制御する補助光制御手段と、
前記補助光を第１の明度よりも暗くした際の前記輝度信号と前記補助光を前記第１の明度より明るい第２の明度よりも明るくした際の前記輝度信号との差分を検出する差分検出手段とを具備し、
前記フォーカスレンズ制御手段は、前記差分に基づいて前記焦点合せのための前記フォーカスレンズの駆動範囲を所定の範囲に制限する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記差分検出手段は、前記補助光を前記第１の明度よりも暗くした際の前記輝度信号として前記補助光を消灯した際の前記輝度信号を用い、前記補助光を前記第２の明度よりも明るくした際の前記輝度信号として前記補助光を点灯した際の前記輝度信号を用いることを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記フォーカスレンズ制御手段は、前記差分による値が所定の閾値を超えた場合に前記焦点合せのための前記フォーカスレンズの駆動範囲を前記所定の範囲に制限することを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項５】
前記フォーカスレンズ制御手段は、前記補助光の到達距離に相当する範囲を前記所定の範囲として用いることを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項６】
前記フォーカスレンズ制御手段は、ストロボ光の到達距離が前記補助光の到達距離よりも短い場合には前記ストロボ光の到達距離に相当する範囲を前記所定の範囲として用いることを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮像画像における照度を検出する照度検出手段をさらに具備し、
前記フォーカスレンズ制御手段は、前記検出された照度が所定の照度よりも高い場合には前記フォーカスレンズの駆動範囲の制限を行わないことを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項８】
前記フォーカスレンズ制御手段は、前記制限された駆動範囲において前記焦点合せが成功しない場合には前記制限された駆動範囲以外の範囲において前記焦点合せを行うことを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項９】
撮像画像におけるコントラストに基づいてフォーカスレンズを駆動して焦点合せを行う合焦機能を有する撮像装置において、
前記焦点合せのための補助光を第１の明度よりも暗くした際に前記フォーカスレンズを介して得られた前記撮像画像から第１の輝度信号を取得する第１の輝度取得手順と、
前記補助光を前記第１の明度より明るい第２の明度よりも明るくした際の第２の輝度信号を取得する第２の輝度取得手順と、
前記第１および第２の輝度信号の差分を検出する差分検出手順と、
前記差分に基づいて前記焦点合せのための前記フォーカスレンズの駆動範囲を所定の範囲に制限するフォーカスレンズ制御手順と
を具備することを特徴とするフォーカスレンズの駆動範囲制御方法。
【請求項１０】
撮像画像におけるコントラストに基づいてフォーカスレンズを駆動して焦点合せを行う合焦機能を有する撮像装置において、
前記焦点合せのための補助光を第１の明度よりも暗くした際に前記フォーカスレンズを介して得られた前記撮像画像から第１の輝度信号を取得する第１の輝度取得手順と、
前記補助光を前記第１の明度より明るい第２の明度よりも明るくした際の第２の輝度信号を取得する第２の輝度取得手順と、
前記第１および第２の輝度信号の差分を検出する差分検出手順と、
前記差分に基づいて前記焦点合せのための前記フォーカスレンズの駆動範囲を所定の範囲に制限するフォーカスレンズ制御手順と
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、特に撮像画像のコントラストに基づいてフォーカスレンズを駆動して焦点合せを行う合焦機能を有する撮像装置、その撮像装置におけるフォーカスレンズの駆動範囲制御装置、および、これらにおける処理方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラなどの撮像装置では、撮像画像のコントラストに基づいてフォーカスレンズを駆動して、コントラストの最も高くなるレンズ位置を探索して合焦させる、いわゆるコントラスト方式のオートフォーカスが知られている。このコントラスト方式のオートフォーカスでは、低照度時には補助光が用いられ、その補助光により得られた撮像画像のコントラストに基づいてオートフォーカスが行われる。すなわち、シャッター操作の過程で生じる半押し状態において補助光が発光し、合焦した後に撮像が行われる（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−５０２３号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このようなコントラスト方式のオートフォーカスでは、撮像画像におけるコントラストを抽出するために、フォーカスレンズを至近側から無限遠側まで駆動する。そして、抽出されたコントラストに基づいて合焦位置を判断した後に、その合焦位置にフォーカスレンズを移動させる。したがって、シャッターが半押し状態になる度にフォーカスレンズが至近側から無限遠側まで駆動され、合焦位置が判断されることになる。この一連の動作はスキャン動作と呼ばれる。
【０００４】
しかしながら、被写体が一定の範囲内に存在することが判明している場合には、至近側から無限遠側の全範囲についてスキャン動作を行うことは必要ではなく、むしろ無駄な処理をしていることになる。すなわち、被写体が一定の範囲内に存在することが判明している場合には、スキャン動作をその範囲内に制限することによりオートフォーカスの処理を高速化することができる。
【０００５】
一方、オートフォーカス補助光の強度を変化させた際に、その前後で撮像された画像の輝度が変化した場合には、一定の範囲内に被写体が存在することが推測される。
【０００６】
そこで、本発明では、補助光の強度を変化させることにより一定の範囲内における被写体の存在を検知して、オートフォーカスのスキャン動作をその範囲内に制限することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その第１の側面は、撮像画像におけるコントラストに基づいてフォーカスレンズを駆動して焦点合せを行う合焦機能を有する撮像装置において、上記フォーカスレンズを介して得られた上記撮像画像から輝度信号を取得する輝度取得手段と、上記焦点合せのための補助光の強度を制御する補助光制御手段と、上記補助光を第１の明度よりも暗くした際の上記輝度信号と上記補助光を上記第１の明度より明るい第２の明度よりも明るくした際の上記輝度信号との差分を検出する差分検出手段と、上記差分に基づいて上記焦点合せのための上記フォーカスレンズの駆動範囲を所定の範囲に制限するフォーカスレンズ制御手段とを具備することを特徴とするフォーカスレンズの駆動範囲制御装置である。これにより、異なる強度の補助光による輝度信号同士の差分に基づいて、焦点合せのためのフォーカスレンズの駆動範囲が制限されるという作用をもたらす。すなわち、焦点合せのためのスキャン動作に要する処理が高速化される。
【０００８】
また、本発明の第２の側面は、フォーカスレンズと、上記フォーカスレンズを介して得られた上記撮像画像から輝度信号を取得する輝度取得手段と、上記撮像画像からコントラスト信号を抽出するコントラスト抽出手段と、上記コントラスト信号に基づいて上記フォーカスレンズを駆動して焦点合せを行うフォーカスレンズ制御手段と、上記焦点合せのための補助光を発光する補助光発光手段と、上記補助光の強度を制御する補助光制御手段と、上記補助光を第１の明度よりも暗くした際の上記輝度信号と上記補助光を上記第１の明度より明るい第２の明度よりも明るくした際の上記輝度信号との差分を検出する差分検出手段とを具備し、上記フォーカスレンズ制御手段は、上記差分に基づいて上記焦点合せのための上記フォーカスレンズの駆動範囲を所定の範囲に制限することを特徴とする撮像装置である。これにより、異なる強度の補助光による輝度信号同士の差分に基づいて、制限された駆動範囲内でフォーカスレンズが駆動されて焦点合せが行われるという作用をもたらす。
【０００９】
また、この第２の側面において、上記差分検出手段は、上記補助光を上記第１の明度よりも暗くした際の上記輝度信号として上記補助光を消灯した際の上記輝度信号を用い、上記補助光を上記第２の明度よりも明るくした際の上記輝度信号として上記補助光を点灯した際の上記輝度信号を用いてもよい。これにより、補助光の制御を簡単化させるという作用をもたらす。
【００１０】
また、この第２の側面において、上記フォーカスレンズ制御手段は、上記差分による値が所定の閾値を超えた場合に上記焦点合せのための上記フォーカスレンズの駆動範囲を上記所定の範囲に制限するようにしてもよい。これにより、閾値を基準として駆動範囲の制限を行うか否かを判断させるという作用をもたらす。
【００１１】
また、この第２の側面において、上記フォーカスレンズ制御手段は、上記補助光の到達距離に相当する範囲を上記所定の範囲として用いてもよい。ここで、補助光の到達距離に相当する範囲は、補助光の到達距離そのものであってもよく、また、補助光の到達距離にある程度のマージンを加えた範囲であってもよい。
【００１２】
また、この第２の側面において、上記フォーカスレンズ制御手段は、ストロボ光の到達距離が上記補助光の到達距離よりも短い場合には上記ストロボ光の到達距離に相当する範囲を上記所定の範囲として用いてもよい。
【００１３】
また、この第２の側面において、上記撮像画像における照度を検出する照度検出手段をさらに具備し、上記フォーカスレンズ制御手段は、上記検出された照度が所定の照度よりも高い場合には上記フォーカスレンズの駆動範囲の制限を行わないようにしてもよい。これにより、低照度に限って本発明を適用させるという作用をもたらす。
【００１４】
また、この第２の側面において、上記フォーカスレンズ制御手段は、上記制限された駆動範囲において上記焦点合せが成功しない場合には上記制限された駆動範囲以外の範囲において上記焦点合せを行うようにしてもよい。これにより、焦点合せが成功しない場合において、制限された駆動範囲以外の範囲において焦点合せを行わせるという作用をもたらす。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、補助光の強度を変化させることにより一定の範囲内における被写体の存在が検知された場合には、オートフォーカスのスキャン動作をその範囲内に制限することができるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態におけるデジタルスチルカメラ２００の外観例を示す図である。図１（ａ）は被写体側の撮像面、図１（ｂ）は撮影者側の操作面をそれぞれ示している。このデジタルスチルカメラ２００の撮像面には、レンズ２１０と、ファインダ２５２と、補助光発光部２９１と、照度検出部２９２と、ストロボ発光部２９３とが備えられている。デジタルスチルカメラ２００の上面には、電源スイッチ２７１と、シャッターボタン２７２とが備えられている。また、デジタルスチルカメラ２００の操作面には、ディスプレイ２５１と、ファインダ２５２と、モードダイアル２７３と、ズームボタン２７４と、操作ボタン２７５とを備えられている。
【００１８】
レンズ２１０は、被写体からの反射光を受光するものである。デジタルスチルカメラ２００が使用されていない状態では、レンズ２１０の前面のシャッターが閉じるようになっている。また、レンズ２１０の内側には、後述するフォーカスレンズが備えられている。
【００１９】
ディスプレイ２５１は、撮像画像やメニュー画面を表示するものであり、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などによって実現される。また、このディスプレイ２５１は、タッチパネルを構成してもよい。この場合、撮影者はディスプレイ２５１に表示されたメニュー画面に触れることにより、メニュー選択を行うことができる。
【００２０】
ファインダ２５２は、撮像画像を撮像面から操作面に供給するものである。撮影者はこのファインダ２５２を操作面から覗くことにより、被写体を視認することができるようになっている。
【００２１】
電源スイッチ２７１は、デジタルスチルカメラ２００の電源をオンまたはオフにするためのスイッチである。シャッターボタン２７２は、被写体を撮像するためのボタンである。被写体が撮像される際、このシャッターボタン２７２が半押し状態になると、オートフォーカス動作が行われる。
【００２２】
モードダイアル２７３は、撮像モードの指示を受け付けるものである。ズームボタン２７４は、撮像画像の拡大または縮小の指示を受け付けるものである。操作ボタン２７５は、上下左右の方向の指示を受け付けるものである。
【００２３】
照度検出部２９２は、撮像面における照度を検出するものである。この照度検出部２９２は、例えば、フォトダイオードやフォトトランジスタなどによって実現することができる。
【００２４】
補助光発光部２９１は、オートフォーカス動作のための補助光を発光するものであり、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などにより実現される。この補助光発光部２９１による補助光の発光条件は適宜定めることができるが、例えば、照度検出部２９２によって一定の照度よりも暗いと判定された場合に補助光を発光させるように制御することができる。
【００２５】
ストロボ発光部２９３は、撮像のためのストロボ光を発光するものである。このストロボ発光部２９３によるストロボ光の発光条件は適宜定めることができるが、例えば、照度検出部２９２によって一定の照度よりも暗いと判定された場合にストロボ光を発光させるように制御することができる。
【００２６】
図２は、本発明の実施の形態におけるデジタルスチルカメラ２００の内部構成例を示す図である。このデジタルスチルカメラ２００は、カメラ制御部１００と、フォーカスレンズ２１１と、撮像部２１３と、アナログ信号処理部２２０と、Ａ／Ｄ変換部２３０と、デジタル信号処理部２４０と、表示部２５０と、記録部２６０と、操作部２７０と、モータドライバ２８１と、ステッピングモータ２８２と、タイミング生成部２８３と、補助光発光部２９１と、照度検出部２９２とを備えている。
【００２７】
カメラ制御部１００は、このデジタルスチルカメラ２００の全体を制御するものであり、プロセッサ１０１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０３とを備えている。プロセッサ１０１はプログラムを実行する処理装置である。ＲＡＭ１０２はプロセッサ１０１による処理に必要な作業領域を保持するものである。ＲＯＭ１０３はプロセッサ１０１により実行される初期プログラムやパラメータなどを保持するものである。
【００２８】
フォーカスレンズ２１１は、上述のレンズ２１０を構成するものであり、被写体に焦点を合わせるためのレンズである。撮像部２１３は、フォーカスレンズ２１１を介して供給された被写体の画像を撮像するものであり、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサーなどにより実現される。
【００２９】
アナログ信号処理部２２０は、撮像部２１３からのアナログ信号におけるノイズを相関二重サンプリング（ＣＤＳ：Correlated Double Sampling）により取り除き、自動利得制御（ＡＧＣ：Automatic Gain Control）によりアナログ信号の高低部分を補正するものである。Ａ／Ｄ変換部２３０は、アナログ信号処理部２２０からのアナログ信号をデジタル信号に変換するものである。デジタル信号処理部２４０は、ホワイトバランスやガンマ変換等の処理を行うものである。デジタル信号処理部２４０において処理されたデジタル信号は、表示部２５０および記録部２６０に供給される。また、このデジタル信号処理部２４０において処理されたデジタル信号は、カメラ制御部１００に供給され、オートフォーカス動作に用いられる。
【００３０】
表示部２５０は、デジタル信号処理部２４０から供給されたデジタル信号を表示するものであり、上述のディスプレイ２５１に相当する。記録部２６０は、デジタル信号処理部２４０から供給されたデジタル信号を記録媒体に記録するものである。
【００３１】
操作部２７０は、撮影者からの操作を受け付けるものであり、電源スイッチ２７１、シャッターボタン２７２、モードダイアル２７３、ズームボタン２７４、および、操作ボタン２７５などに相当する。この操作部２７０によって受け付けられた操作内容はカメラ制御部１００に供給される。
【００３２】
ステッピングモータ２８２は、フォーカスレンズ２１１の位置を移動させるためのモータである。モータドライバ２８１は、ステッピングモータ２８２を駆動するためのドライバである。モータドライバ２８１は、カメラ制御部１００からの制御に従ってステッピングモータ２８２を駆動する。これにより、フォーカスレンズ２１１はオートフォーカスのためのスキャン動作を行い、被写体に合焦させる。
【００３３】
タイミング生成部２８３は、撮像部２１３のための撮像タイミング信号を生成するものである。タイミング生成部２８３は、カメラ制御部１００からの制御に従って撮像タイミング信号を生成する。これにより、撮像部２１３はタイミング生成部２８３から生成された撮像タイミング信号によって被写体を撮像する。
【００３４】
補助光発光部２９１は、上述のように、オートフォーカス動作のための補助光を発光するものである。補助光発光部２９１は、カメラ制御部１００からの制御に従って補助光の発光の有無もしくはその強度を切り替える。
【００３５】
照度検出部２９２は、上述のように、撮像面における照度を検出するものである。照度検出部２９２によって検出された照度は、カメラ制御部１００に供給される。
【００３６】
図３は、オートフォーカスとコントラストの関係を示す図である。この図では、水平方向にフォーカスレンズの位置が示され、垂直方向には各位置におけるコントラストの高さが示されている。
【００３７】
コントラスト方式によるオートフォーカスでは、フォーカスレンズの焦点を至近側（例えば、１０ｃｍ程度）から無限遠側へ逐次駆動してスキャン動作が行われる。この至近側から無限遠側への１回分のスキャン動作を１ストロークと呼称する。通常のオートフォーカスでは、フォーカスレンズを合焦させるためには、１ストロークのフォーカスレンズの移動と、合焦位置への移動を伴う。
【００３８】
本発明の実施の形態では、オートフォーカス動作の前に補助光の強度を変化させてそれぞれについて輝度信号を取得し、それらの輝度信号の差分が所定の閾値を超えている場合には補助光の到達範囲内に被写体が存在するものと推定する。その結果、補助光の到達範囲内に被写体が存在する場合には、オートフォーカスのスキャン範囲を、補助光の到達距離に相当する範囲に制限する。これにより、オートフォーカスのスキャン動作に要する時間を省くことができる。
【００３９】
ここで、図３のように、補助光の到達距離とコントラストの極大値が等しい場合を想定する。このとき、コントラストの極大値を検出するためには、その極大値を少し（マージン分）超えた位置までスキャンを行う必要がある。したがって、このような場合まで考慮するのであれば、オートフォーカスのスキャン範囲の制限範囲は、補助光の到達距離にマージン分を加えた範囲になる。また、そのような場合は考慮しないこととすれば、オートフォーカスのスキャン範囲の制限範囲は、補助光の到達距離ということになる。
【００４０】
すなわち、オートフォーカスのスキャン範囲を制限する「補助光の到達距離に相当する範囲」は、補助光の到達距離そのものであってもよく、また、補助光の到達距離にマージン分を加えた範囲であってもよい。
【００４１】
なお、補助光の到達距離は、補助光発光部２９１に使用されているＬＥＤや補助光を受けるレンズ２１０および撮像部２１３などに依存するものであり、将来的に変化し得るが、例えば２メートル程度を想定することができる。
【００４２】
図４は、本発明の実施の形態におけるフォーカスレンズ２１１の駆動範囲例を示す図である。図４（ａ）は、ストロボ発光部２９３によるストロボ光の到達距離が補助光発光部２９１による補助光の到達距離よりも長い場合の例である。この場合、図３により説明したとおり、フォーカスレンズ２１１の駆動範囲は、補助光の到達距離または補助光の到達距離にマージン分を加えた範囲に制限される。
【００４３】
通常は、図４（ａ）のように、ストロボ光の到達距離は補助光の到達距離よりも長いことが想定される。仮に、図４（ｂ）のように、ストロボ発光部２９３によるストロボ光の到達距離が補助光発光部２９１による補助光の到達距離よりも短い場合には、低照度時にオートフォーカスが正常に動作できるのはストロボ光の到達距離に限られてしまう。換言すれば、ストロボ光の到達距離が補助光の到達距離よりも短い場合において、照度検出部２９２によって照度が一定レベルよりも低いと判断された際には、フォーカスレンズ２１１の駆動範囲をストロボ光の到達距離まで制限することができる。
【００４４】
図５は、本発明の実施の形態におけるカメラ制御部１００の機能構成例を示す図である。このカメラ制御部１００は、補助光制御部１２０と、輝度取得部１３０と、コントラスト抽出部１４０と、被写体検出部１５０と、フォーカスレンズ制御部１６０とを備えている。
【００４５】
補助光制御部１２０は、補助光発光部２９１における補助光の強度を制御するものである。シャッターボタン２７２が半押し状態にされると、オートフォーカス動作に先立って、被写体が補助光の到達距離内に存在するか否かが判断される。その際、補助光制御部１２０は、補助光発光部２９１における補助光の強度を変化させる。この実施の形態においては、補助光の強度の変化の一例として、補助光を消灯または点灯の何れかの状態にしている。
【００４６】
また、補助光制御部１２０は、照度検出部２９２によって検出された照度を参照して、所定の照度よりも高い場合には補助光の制御を行わず、その旨をフォーカスレンズ制御部１６０に伝える。これにより、フォーカスレンズ制御部１６０においてフォーカスレンズ２１１の駆動範囲の制限は行われなくなる。
【００４７】
輝度取得部１３０は、フォーカスレンズ２１１を介して受光した撮像画像から輝度信号を取得するものである。この輝度信号は、デジタル信号処理部２４０において生成されたＲＧＢ（Red Green Blue）信号などの輝度成分である。撮像画像の全ての画素または中心部などの一部の画素を積分することにより、撮像画像としての輝度信号が取得される。
【００４８】
コントラスト抽出部１４０は、撮像画像からコントラスト信号を抽出するものである。このコントラスト抽出部１４０は、撮像画像の所定の検出エリアにおけるエッジ成分の情報を積分してコントラスト信号を抽出する。このコントラスト信号を用いて、フォーカスレンズ制御部１６０は、オートフォーカス動作を行う。
【００４９】
被写体検出部１５０は、補助光の到達距離内における被写体の存在を検出するものであり、消灯時輝度保持部１５１と、点灯時輝度保持部１５２と、輝度差分算出部１５３と、閾値保持部１５４と、輝度差分判断部１５５とを備えている。
【００５０】
消灯時輝度保持部１５１は、補助光の強度を下げた一例として、補助光の消灯時に輝度取得部１３０によって取得された輝度信号を保持するものである。点灯時輝度保持部１５２は、補助光の強度を上げた一例として、補助光の点灯時に輝度取得部１３０によって取得された輝度信号を保持するものである。
【００５１】
輝度差分算出部１５３は、消灯時輝度保持部１５１に保持された輝度信号と点灯時輝度保持部１５２に保持された輝度信号の差分を算出するものである。閾値保持部１５４は、輝度差分算出部１５３によって算出される差分の比較対象となる閾値を保持するものである。輝度差分判断部１５５は、輝度差分算出部１５３によって算出された差分が、閾値保持部１５４に保持された閾値を超えているか否かを判断するものである。すなわち、差分が閾値を超えていれば、補助光の消灯時と点灯時の間にはある程度の差異があるため、補助光の到達距離の範囲内に被写体が存在するものと推定される。
【００５２】
なお、ここでは、補助光の強度の制御例として消灯時と点灯時を挙げているが、これ以外の中間的な強度を用いても構わない。
【００５３】
フォーカスレンズ制御部１６０は、コントラスト抽出部１４０によって抽出されたコントラスト信号に基づいてフォーカスレンズ２１１を駆動して被写体に焦点を合わせるものである。輝度差分判断部１５５によって差分が閾値を超えていると判断された場合には、フォーカスレンズ制御部１６０は、図４で説明したようにフォーカスレンズ２１１の駆動範囲を制限する。但し、照度検出部２９２によって検出された照度が所定の照度よりも高い場合には、フォーカスレンズ制御部１６０は、フォーカスレンズ２１１の駆動範囲の制限は行わない。
【００５４】
なお、一連のオートフォーカス動作が終了してフォーカスレンズ２１１が位置付けられた際には、フォーカスレンズ制御部１６０から補助光制御部１２０に対して動作完了の報告がされ、これにより補助光制御部１２０は補助光発光部２９１からの補助光を消灯させる。
【００５５】
次に本発明の実施の形態におけるデジタルスチルカメラ２００の動作について図面を参照して説明する。
【００５６】
図６は、本発明の実施の形態におけるデジタルスチルカメラ２００によるオートフォーカスの処理手順例を示す図である。
【００５７】
シャッターボタン２７２が半押し状態にされると、まず、補助光の強度を下げた一例として、補助光発光部２９１による補助光の消灯時の輝度信号が輝度取得部１３０によって取得され、消灯時輝度保持部１５１に保持される（ステップＳ９１１）。次に、補助光制御部１２０によって、補助光の強度を下げた一例として、補助光発光部２９１による補助光が点灯される（ステップＳ９１２）。そして、補助光発光部２９１による補助光の点灯時の輝度信号が輝度取得部１３０によって取得され、点灯時輝度保持部１５２に保持される（ステップＳ９１３）。
【００５８】
補助光発光部２９１に保持された輝度信号と点灯時輝度保持部１５２に保持された輝度信号の差分が輝度差分算出部１５３によって算出され、その差分が閾値保持部１５４に保持された閾値を超えるか否かが輝度差分判断部１５５によって判断される（ステップＳ９１４）。その結果、その差分が閾値を超えていれば、補助光到達距離内に被写体が存在するものと推定して、オートフォーカス動作におけるフォーカスレンズ２１１の駆動範囲（スキャン範囲）を補助光の到達距離に相当する範囲に制限する（ステップＳ９１５）。
【００５９】
その後、フォーカスレンズ制御部１６０によってオートフォーカスのためにフォーカスレンズ２１１が駆動されてスキャン動作が行われる（ステップＳ９２１）。その結果、スキャン範囲でコントラストが抽出された場合には、フォーカスレンズ制御部１６０によってその合焦位置へフォーカスレンズ２１１が移動される（ステップＳ９２６）。
【００６０】
一方、コントラストが抽出されない場合には、ステップＳ９１５においてスキャン範囲が制限されていれば（ステップＳ９２３）、その制限された残部の範囲についてもスキャン動作が行われる（ステップＳ９２４）。その結果、スキャン範囲でコントラストが抽出された場合には（ステップＳ９２５）、フォーカスレンズ制御部１６０によってその合焦位置へフォーカスレンズ２１１が移動される（ステップＳ９２６）。
【００６１】
スキャン範囲に制限がなく、もしくは、制限された残部の範囲においてもコントラストが抽出されない場合には、予め定められた固定位置へフォーカスレンズ２１１が移動される（ステップＳ９２７）。
【００６２】
その後、補助光制御部１２０によって、補助光発光部２９１による補助光は消灯される（ステップＳ９２８）。これにより、オートフォーカス動作は完了し、実際の撮影フェーズに移行することになる。
【００６３】
このように、本発明の実施の形態によれば、補助光発光部２９１の補助光の強度が変化した前後で輝度取得部１３０によって輝度信号を取得し、その輝度信号の差分に基づいてフォーカスレンズ２１１の駆動範囲を制限することによって、コントラスト抽出部１４０およびフォーカスレンズ制御部１６０によるオートフォーカス動作の処理を高速化することができる。
【００６４】
なお、本発明の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、以下に示すように特許請求の範囲における発明特定事項とそれぞれ対応関係を有するが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形を施すことができる。
【００６５】
すなわち、請求項１において、輝度取得手段は例えば輝度取得部１３０に対応する。また、補助光制御手段は例えば補助光制御部１２０に対応する。また、差分検出手段は例えば被写体検出部１５０に対応する。また、フォーカスレンズ制御手段は例えばフォーカスレンズ制御部１６０に対応する。
【００６６】
また、請求項２において、フォーカスレンズは例えばフォーカスレンズ２１１に対応する。輝度取得手段は例えば輝度取得部１３０に対応する。また、コントラスト抽出手段は例えばコントラスト抽出部１４０に対応する。また、フォーカスレンズ制御手段は例えばフォーカスレンズ制御部１６０に対応する。また、補助光制御手段は例えば補助光制御部１２０に対応する。また、差分検出手段は例えば被写体検出部１５０に対応する。
【００６７】
また、請求項７において、照度検出手段は例えば照度検出部２９２に対応する。
【００６８】
また、請求項９および１０において、第１の輝度取得手順は例えばステップＳ９１１に対応する。また、第２の輝度取得手順は例えばステップＳ９１３に対応する。また、差分検出手順は例えばステップＳ９１４に対応する。また、フォーカスレンズ制御手順は例えばステップＳ９１５に対応する。
【００６９】
なお、本発明の実施の形態では、輝度信号の差分に基づいて被写体の存在を判断しているが、輝度成分を含む他の信号を利用してもよい。例えば自動露出（ＡＥ：Automatic Exposure）に用いられるＡＥデータ（通常、コントラスト成分や輝度成分を含む）を利用することができる。
【００７０】
また、本発明の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施の形態におけるデジタルスチルカメラ２００の外観例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるデジタルスチルカメラ２００の内部構成例を示す図である。
【図３】オートフォーカスとコントラストの関係を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるフォーカスレンズ２１１の駆動範囲例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるカメラ制御部１００の機能構成例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるデジタルスチルカメラ２００によるオートフォーカスの処理手順例を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１００  カメラ制御部
１０１  プロセッサ
１０２  ＲＡＭ
１０３  ＲＯＭ
１２０  補助光制御部
１３０  輝度取得部
１４０  コントラスト抽出部
１５０  被写体検出部
１５１  消灯時輝度保持部
１５２  点灯時輝度保持部
１５３  輝度差分算出部
１５４  閾値保持部
１５５  輝度差分判断部
１６０  フォーカスレンズ制御部
２００  デジタルスチルカメラ
２１０  レンズ
２１１  フォーカスレンズ
２１３  撮像部
２２０  アナログ信号処理部
２３０  Ａ／Ｄ変換部
２４０  デジタル信号処理部
２５０  表示部
２５１  ディスプレイ
２５２  ファインダ
２６０  記録部
２７０  操作部
２７１  電源スイッチ
２７２  シャッターボタン
２７３  モードダイアル
２７４  ズームボタン
２７５  操作ボタン
２８１  モータドライバ
２８２  ステッピングモータ
２８３  タイミング生成部
２９１  補助光発光部
２９２  照度検出部
２９３  ストロボ発光部
【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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