(57)【要約】【課題】ＡＦエリア内の被写体データに基づいて撮影レンズの焦点調節を行う際に、コントラストの高い良好な被写体データを取得することができるカメラの自動焦点調節装置を提供する。【解決手段】任意の被写体距離におけるＡＦエリアに投光スポットを照射することができるようにＡＦ補助光光源の光軸の角度を調整可能にする。そして、コントラストＡＦを行うＡＦサーチ時に、フォーカスレンズのレンズ位置の移動に同期してＡＦ補助光光源の光軸の角度を変更し、現在のフォーカスレンズのレンズ位置に対応する被写体距離におけるＡＦエリアに投光スポットが入るようにする。これにより、フォーカスレンズが合焦する被写体距離におけるＡＦエリアは、ＡＦ補助光光源からの投光スポットによって照明され、ＡＦエリアからはコントラストの高い良好な被写体データを取得することができる。【選択図】      図３
2005234367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の撮影エリアのうちの所定のＡＦエリア内の被写体データに基づいて撮影レンズの焦点調節を行うカメラの自動焦点調節装置において、
任意の被写体距離におけるＡＦエリアに投光スポットを照射するためのＡＦ補助光光源と、
前記ＡＦ補助光光源の光軸と前記撮影レンズの光軸とを含む平面内で該ＡＦ補助光光源の光軸の角度を調整する光軸調整手段と、
前記撮影レンズのレンズ位置に基づいて該レンズ位置にて合焦する被写体距離におけるＡＦエリアに前記投光スポットが入るように前記光軸調整手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするカメラの自動焦点調節装置。
【請求項２】
撮影レンズを焦点調節範囲にわたって移動させ、該撮影レンズが所定量移動するごとに撮像手段から得られる被写体データのうちの所定のＡＦエリア内の被写体データに基づいて被写体のコントラスト成分に応じた評価値を得、前記撮影レンズの移動位置と各移動位置ごとに得た前記評価値とに基づいて評価値がピークとなる移動位置を求め、この求めた移動位置に撮影レンズを移動させるカメラの自動焦点調節装置において、
任意の被写体距離におけるＡＦエリアに投光スポットを照射するためのＡＦ補助光光源と、
前記ＡＦ補助光光源の光軸と前記撮影レンズの光軸とを含む平面内で該ＡＦ補助光光源の光軸の角度を調整する光軸調整手段と、
前記撮影レンズのレンズ位置に基づいて該レンズ位置にて合焦する被写体距離におけるＡＦエリアに前記投光スポットが入るように前記光軸調整手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするカメラの自動焦点調節装置。
【請求項３】
被写体の撮影エリアのうちの所定の合焦位置に対して投光スポットを照射するためのＡＦ補助光光源と、
前記ＡＦ補助光光源の光軸と撮影レンズの光軸とを含む平面内で該ＡＦ補助光光源の光軸の角度を調整する光軸調整手段と、
前記光軸調整手段によって調整されたＡＦ補助光光源の光軸の角度に対応して前記撮影レンズの位置を移動させるレンズ駆動手段であって、前記ＡＦ補助光光源からの投光スポットが合焦位置に入る被写体距離に撮影レンズの焦点を合わせるように該撮影レンズを移動させるレンズ駆動手段と、
前記投光スポットが前記合焦位置に入ったか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段によって前記投光スポットが前記合焦位置に入ったと判別されると、合焦動作を終了させ、前記投光スポットが前記合焦位置に入っていないと判別されると、前記光軸調整手段を介して前記ＡＦ補助光光源の光軸の角度を変更させるとともに、これに同期して前記レンズ駆動手段を動作させる制御手段と、
を備えたことを特徴とするカメラの自動焦点調節装置。
【請求項４】
前記判別手段は、前記撮影レンズを介して被写体を撮像する撮像手段と、撮像手段から得られる被写体データに基づいて投光スポットと合焦位置との位置ずれを検出する検出手段とからなることを特徴とする請求項３に記載のカメラの自動焦点調節装置。
【請求項５】
前記検出手段は、前記ＡＦ補助光光源を点灯及び消灯させたときの前記合焦位置内の明るさの変化を検出し、この明るさの変化が検出されたか否かによって前記投光スポットが前記合焦位置に入ったか否かを判別することを特徴とする請求項４に記載のカメラの自動焦点調節装置。
【請求項６】
被写体の撮影エリアのうちの所定の合焦位置に対して投光スポットを照射するためのＡＦ補助光光源と、
前記ＡＦ補助光光源の光軸と撮影レンズの光軸とを含む平面内で該ＡＦ補助光光源の光軸方向を調整する光軸調整手段と、
任意の被写体距離における被写体の合焦位置に前記投光スポットが入るように前記光軸調整手段を制御する制御手段と、
前記合焦位置に前記投光スポットが入ったときの前記ＡＦ補助光光源の光軸と撮影レンズの光軸との角度に基づいて被写体距離を測距する測距手段と、
を備えたことを特徴とするカメラの測距装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラの自動焦点調節装置及びカメラの測距装置に係り、特に自動焦点調節用の補助光（以下、「ＡＦ補助光」という）を使用して焦点調節及び測距を行うカメラの自動焦点調節装置及びカメラの測距装置に関する
【背景技術】
【０００２】
従来、標準レンズにコンバージョンレンズを装着した撮影レンズで近接撮影する際に、ＬＥＤ等の光源から投光スポットを被写体に照射するようにした近接撮影用補助測距装置が提案されている（特許文献１、２）。
【０００３】
前記光源の光軸は、撮影レンズの光軸に対して予め設定された角度で交差するように調整されており、これにより被写体が近接撮影可能な範囲にある場合には、投光スポットはファインダの略中心（撮影レンズの略光軸上）に位置するようになる。
【０００４】
従って、ファインダ上で投光スポットが合焦範囲視認枠内に入っているか否かを目視し、もし、投光スポットが合焦範囲視認枠に入っていない場合には、カメラを被写体に近づけたり遠ざけたりし、投光スポットが合焦範囲視認枠に入るように（即ち、近接撮影ができるように）している。
【特許文献１】特開平７−６３９７９号公報
【特許文献１】特開平８−５６３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２に記載の投光スポットを照射する光源は、光軸が固定であるため、カメラの焦点調節範囲の全域にわたって利用することができないという問題がある。
【０００６】
また、特許文献１、２に記載の光源は、被写体が近接撮影可能な範囲にあるか否かをファインダで確認するためのものであり、ＡＦ補助光として利用されるものではない。
【０００７】
本発明の目的は、ＡＦエリア内の被写体データに基づいて撮影レンズの焦点調節を行う際に、コントラストの高い良好な被写体データを取得することができるカメラの自動焦点調節装置を提供することになる。
【０００８】
本発明の他の目的は、低コントラストであっても被写体距離を測距することができるカメラの自動焦点調節装置及びカメラの測距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】
前記目的を達成するために請求項１に係る発明は、被写体の撮影エリアのうちの所定のＡＦエリア内の被写体データに基づいて撮影レンズの焦点調節を行うカメラの自動焦点調節装置において、任意の被写体距離におけるＡＦエリアに投光スポットを照射するためのＡＦ補助光光源と、前記ＡＦ補助光光源の光軸と前記撮影レンズの光軸とを含む平面内で該ＡＦ補助光光源の光軸の角度を調整する光軸調整手段と、前記撮影レンズのレンズ位置に基づいて該レンズ位置にて合焦する被写体距離におけるＡＦエリアに前記投光スポットが入るように前記光軸調整手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１０】
即ち、撮影レンズとＡＦ補助光光源とは離れているため、ＡＦ補助光光源の光軸を固定すると（即ち、ＡＦ補助光光源の投光スポットが所定の被写体距離の被写体のＡＦエリアを照射するように固定すると）、被写体が所定の被写体距離から外れると、投光スポットがＡＦエリアからずれていく。本発明は、上記投光スポットとＡＦエリアとのずれをＡＦ補助光光源の光軸の角度を制御することにより補正する。即ち、ＡＦ補助光光源は、撮影レンズの現在のレンズ位置にて合焦する被写体距離におけるＡＦエリアに投光スポットが入るように、その光軸の角度が調整される。これにより、撮影レンズが合焦する被写体距離におけるＡＦエリアは、ＡＦ補助光光源からの投光スポットによって照明され、ＡＦエリアからはコントラストの高い良好な被写体データを取得することができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、撮影レンズを焦点調節範囲にわたって移動させ、該撮影レンズが所定量移動するごとに撮像手段から得られる画像データのうちの所定のＡＦエリア内の被写体データに基づいて被写体のコントラスト成分に応じた評価値を得、前記撮影レンズの移動位置と各移動位置ごとに得た前記評価値とに基づいて評価値がピークとなる移動位置を求め、この求めた移動位置に撮影レンズを移動させるカメラの自動焦点調節装置において、任意の被写体距離におけるＡＦエリアに投光スポットを照射するためのＡＦ補助光光源と、前記ＡＦ補助光光源の光軸と前記撮影レンズの光軸とを含む平面内で該ＡＦ補助光光源の光軸の角度を調整する光軸調整手段と、前記撮影レンズのレンズ位置に基づいて該レンズ位置にて合焦する被写体距離におけるＡＦエリアに前記投光スポットが入るように前記光軸調整手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１２】
被写体のコントラストが最大になるようにフォーカスレンズのレンズ位置を自動的に調節（以下、「コントラストＡＦ」という）を行う自動焦点調節時に、被写体が暗いためにコントラストが少ない場合でも、ＡＦエリアを投光スポットによって照明するようにしているため、コントラストＡＦを精度よく行うための被写体データを取得することができる。
【００１３】
請求項３に係るカメラの自動焦点調節装置は、被写体の撮影エリアのうちの所定の合焦位置に対して投光スポットを照射するためのＡＦ補助光光源と、前記ＡＦ補助光光源の光軸と撮影レンズの光軸とを含む平面内で該ＡＦ補助光光源の光軸の角度を調整する光軸調整手段と、前記光軸調整手段によって調整されたＡＦ補助光光源の光軸の角度に対応して前記撮影レンズの位置を移動させるレンズ駆動手段であって、前記ＡＦ補助光光源からの投光スポットが合焦位置に入る被写体距離に撮影レンズの焦点を合わせるように該撮影レンズを移動させるレンズ駆動手段と、前記投光スポットが前記合焦位置に入ったか否かを判別する判別手段と、前記判別手段によって前記投光スポットが前記合焦位置に入ったと判別されると、合焦動作を終了させ、前記投光スポットが前記合焦位置に入っていないと判別されると、前記光軸調整手段を介して前記ＡＦ補助光光源の光軸の角度を変更させるとともに、これに同期して前記レンズ駆動手段を動作させる制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１４】
即ち、ＡＦ補助光光源からの投光スポットが合焦位置に入る被写体距離に撮影レンズの焦点を合わせる。ここで、被写体距離をａ、撮影レンズの光軸とＡＦ補助光光源の光軸のカメラ上の間隔をｂ、両光軸のなす角度をθとすると、被写体距離ａは、次式、ａ＝ｂ／tan θによって求めることができる。従って、ＡＦ補助光光源の光軸の角度θを変更する場合には、その角度θに対応した被写体距離ａを算出し、その被写体距離ａに撮影レンズの焦点を合わせる。そして、投光スポットが合焦位置に入るまで、ＡＦ補助光光源の光軸の制御と、これに対応する撮影レンズの移動を繰り返すことで、撮影レンズを任意の被写体距離の被写体に合焦させるようにする。
【００１５】
請求項４に示すように請求項３に記載のカメラの自動焦点調節装置において、前記判別手段は、前記撮影レンズを介して被写体を撮像する撮像手段と、撮像手段から得られる被写体データに基づいて投光スポットと合焦位置との位置ずれを検出する検出手段とからなることを特徴としている。
【００１６】
請求項５に示すように請求項４に記載のカメラの自動焦点調節装置において、前記検出手段は、前記ＡＦ補助光光源を点灯及び消灯させたときの前記合焦位置内の明るさの変化を検出し、この明るさの変化が検出されたか否かによって前記投光スポットが前記合焦位置に入ったか否かを判別することを特徴としている。
【００１７】
投光スポットと外光との判別がつかない場合、投光スポットが合焦位置に入ったかどうかの判別が難しくなるが、ＡＦ補助光光源を点滅させ、これに同期して合焦位置内の明るさの変化を検出するようにしている。これにより、投光スポットと外光との判別が可能になり、精度よく投光スポットが合焦位置に入ったか否かを判別することができる。
【００１８】
請求項６に係るカメラの測距装置は、被写体の撮影エリアのうちの所定の合焦位置に対して投光スポットを照射するためのＡＦ補助光光源と、前記ＡＦ補助光光源の光軸と撮影レンズの光軸とを含む平面内で該ＡＦ補助光光源の光軸方向を調整する光軸調整手段と、任意の被写体距離における被写体の合焦位置に前記投光スポットが入るように前記光軸調整手段を制御する制御手段と、前記合焦位置に前記投光スポットが入ったときの前記ＡＦ補助光光源の光軸と撮影レンズの光軸との角度に基づいて被写体距離を測距する測距手段と、を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ＡＦエリア内の被写体データに基づいて撮影レンズの焦点調節を行う際に、撮影レンズの位置に同期してＡＦ補助光光源の光軸の角度を調整し、撮影レンズが合焦する被写体距離におけるＡＦエリアに投光スポットを常時照射するようにしたため、ＡＦエリアからはコントラストの高い良好な被写体データを取得することができ、合焦精度を向上させることができる。また、前記ＡＦ補助光光源の光軸の角度を調整するとともに、その光軸の角度に対応する被写体距離（即ち、投光スポットが被写体の撮影エリアのうちの合焦を判断するための合焦位置に入る被写体距離）に撮影レンズの焦点を合わせるようにし、前記投光スポットが合焦位置に入ったか否かによって撮影レンズが被写体に合焦したかどうかを判断するようにしたため、被写体が低コントラストであっても撮影レンズを合焦位置に移動させることができ、また、合焦時のＡＦ補助光光源の光軸の角度に基づいて被写体距離を測距することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下添付図面に従って本発明に係るカメラの自動焦点調節装置及びカメラの測距装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２１】
図１は本発明に係るカメラの自動焦点調節装置が適用されたデジタルカメラの実施の形態を示すブロック図である。
【００２２】
このデジタルカメラ１０には、コントラストＡＦ時に被写体に投光スポットを照射するための発光ダイオード（ＬＥＤ）からなるＡＦ補助光光源１２が設けられている。このＡＦ補助光光源１２は、後述するようにＡＦ補助光光源１２の光軸の角度が調整可能になっている。
【００２３】
また、デジタルカメラ１０の撮影光学系は、カメラ鏡胴に固定された固定レンズ１４、変倍レンズ１６、フォーカスレンズ１８、及びシャッター２０から構成されている。
【００２４】
デジタルカメラ１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）２２によってカメラ全体の動作が統括制御されるようになっており、ＣＰＵ２２からの駆動信号は、モータドライバ２４及びモータ１〜４を介してそれぞれＡＦ補助光光源１２、変倍レンズ１６、フォーカスレンズ１８、及びシャッター２０に加えられるようになっている。
【００２５】
即ち、ＣＰＵ２２からの駆動信号によってモータ１が駆動されると、ＡＦ補助光光源１２は、その光軸の角度がＡＦ補助光光源１２の光軸と撮影光学系の光軸とを含む平面内で変更するように駆動される。また、変倍レンズ１６及びフォーカスレンズ１８はそれぞれモータ２、３によって駆動され、シャッター２０はモータ４によって駆動される。
【００２６】
デジタルカメラ１０には、シャッターボタン２６や、撮影モード、再生モード等を設定するモードダイヤルや、撮影モード時にズームボタンとして機能するマルチファンクションの十字ボタン等の操作部が設けられており、この操作部での操作に応じた信号はＣＰＵ２２に入力する。 
【００２７】
被写体を示す画像光は、前記撮影光学系を介してＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子２８の受光面に結像される。撮像素子２８に蓄積された信号電荷は、信号電荷に応じた電圧信号として読み出され、Ａ／Ｄ変換された後に画像データ（被写体データ）として信号処理部３０に加えられる。
【００２８】
信号処理部３０は、ホワイトバランス補正及び感度補正を含むゲイン・ コントロール処理、ガンマ補正処理、ＹＣ処理等の所定の信号処理を行う。
【００２９】
また、ＣＰＵ２２は、シャッターボタン２６の第１段階の押下（半押し）があると、ＡＥ動作及びＡＦ動作を開始させる。即ち、信号処理部３０は、撮像素子２８から被写体データ（例えば、撮像素子２８の中央領域（ＡＦエリア）の被写体データ）を取り込み、この被写体データからハイパスフィルタ（ＨＰＦ）を介して高周波成分を抽出し、この高周波成分を積算した値（ＡＦ評価値）をＣＰＵ２２に出力する。また、信号処理部３０は、画面全体の被写体データを積算し、又は画面中央部と周辺部とで異なる重みづけをして被写体データを積算し、その積算値をＣＰＵ２２に出力する。
【００３０】
ＣＰＵ２２は、信号処理部３０から入力するＡＦ評価値に基づいてそのＡＦ評価値が最大になるレンズ位置にフォーカスレンズ１８を移動させるようにモータドライバ２４及びモータ３を介してフォーカスレンズを駆動し、また、信号処理部３０から入力する積算値より被写体の明るさ（撮影Ｅｖ値）を算出し、この撮影Ｅｖ値に基づいて図示しない絞り及び撮像素子２８の電子シャッタ（シャッタスピード）を所定のプログラム線図にしたがって決定し、その決定した絞り値に基づいて絞りを制御するとともに、決定したシャッタスピードに基づいて撮像素子２８での電荷蓄積時間を制御する。
【００３１】
ＡＥ動作及びＡＦ動作が終了し、シャッターボタン２６の第２段階の押下（全押し）があると、その押下に応答して撮像素子２８から被写体データが信号処理部３０に取り込まれ、ここで、所要の信号処理が行われた後、内蔵メモリ又は着脱自在なメモリ３２に画像が記録される。
【００３２】
次に、上記構成のデジタルカメラ１０の自動焦点調節方法について説明する。
【００３３】
［第１の実施の形態］
まず、図２を参照しながらコントラストＡＦについて説明する。
【００３４】
シャッターボタン２６が半押しされると、ＡＦサーチが行われる。ＡＦサーチは、図２に示すように至近（Near) から無限遠(Inf) までの焦点調節範囲にわたってフォーカスレンズを移動させ、フォーカスレンズが所定量移動するごとに算出されるＡＦ評価値を取得する。図２は各レンズ位置ごとのＡＦ評価値を示すグラフである。
【００３５】
次に、ＡＦサーチ時に取り込んだＡＦ評価値に基づいてＡＦ評価値が最大になるフォーカスレンズのレンズ位置を求め、このレンズ位置にフォーカスレンズを移動（合焦動作）させることにより自動焦点調節を行う。
【００３６】
図３はカメラの自動焦点調節方法の第１の実施の形態を示すフローチャートである。
【００３７】
同図において、シャッターボタン２６の半押しがあると（ステップＳ１０）、ＣＰＵ２２は、前述したようにＡＦサーチを行わせる。
【００３８】
即ち、フォーカスレンズ１８をNear端に移動させ、このときのレンズ位置ｎを、ｎ＝０とする（ステップＳ１２）。続いて、図４（Ａ）に示すようにＡＦ補助光光源１２の光軸Ｌ1 が、レンズNear端時の被写体距離において撮影光学系の光軸Ｌ2 と交差するようにＡＦ補助光光源１２の光軸Ｌ1 の角度を調節する。これにより、レンズNear端時の被写体距離におけるＡＦエリアにＡＦ補助光光源１２からの投光スポットが入るようにする（ステップＳ１４）。そして、このＡＦエリアの被写体データに基づいて被写体のコントラスト（ＡＦ評価値）を取得する（ステップＳ１６）。尚、被写体がNear端に存在しない場合には、フォーカスレンズ１８は被写体に合焦しておらず、従って、被写体のコントランスは小さく（ＡＦ評価値は低く）なっており、また、Near端に対応する被写体距離におけるＡＦエリアには投光スポットが入らないため、被写体が暗い場合には更にコントランスは小さくなる。
【００３９】
次に、フォーカスレンズ１８をInf 側に１ステップ移動させる（ステップＳ１８）。これにより、フォーカスレンズ１８は、ｎ＋１のレンズ位置に移動する。尚、フォーカスレンズ１８の１ステップの移動は、例えば、フォーカスレンズ１８を駆動するモータ３を所定のパルス数だけパルス駆動することによって行う。また、フォーカスレンズ１８の移動に同期して、図４（Ｂ）及び（Ｃ）に示すようにレンズ位置（ｎ＋１）の被写体距離において撮影光学系の光軸Ｌ2 と交差するようにＡＦ補助光光源１２の光軸Ｌ1 の角度を補正する（ステップＳ２０）。その後、ステップＳ１６と同様にしてＡＦ評価値を取得する（ステップＳ２２）。
【００４０】
次に、現在のフォーカスレンズのレンズ位置ｎが、Inf 端（ｎ＝２０）か否かを判別する（ステップＳ２４）。尚、フォーカスレンズ１８のInf 端のレンズ位置ｎをｎ＝２０とする。Inf 端でない場合には、上記ステップＳ１８からステップＳ２４の処理を繰り返す。このようにしてＡＦサーチが行われるが、従来のＡＦサーチと異なる点は、フォーカスレンズのサーチ動作に同期して、図４に示すようにＡＦ補助光光源１２の光軸の角度を調節し、フォーカスレンズ１８のレンズ位置に基づいてそのレンズ位置にて合焦する被写体距離におけるＡＦエリアに投光スポットが常時入るようにしている点である。
【００４１】
これにより、被写体が存在する被写体距離近傍のＡＦ評価値と、それ以外の被写体距離におけるＡＦ評価値との差が明確になる。
【００４２】
上記のようにしてＡＦサーチが行われると、ＡＦサーチにて取得したＡＦ評価値に基づいてＡＦ評価値が最大になるレンズ位置を算出し（ステップＳ２６）、この算出したレンズ位置にフォーカスレンズ１８を移動させ（ステップＳ２８、図２参照）、これによりコントラストＡＦが行われる。
【００４３】
［第２の実施の形態］
上記コントラストＡＦ時にＡＦ補助光光源１２の光軸の角度を調整しても被写体距離が遠くなると、被写体上で反射する投光スポットが弱くなり、コントラストＡＦが難しくなる。第２の実施の形態では、ＡＦ補助光光源１２の光軸の角度から計算によって被写体距離を測定し、焦点調節を行うようにしている。
【００４４】
即ち、上記ＡＦサーチ時と同様に、フォーカスレンズ１８の移動と、ＡＦ補助光光源１２の光軸の角度制御とを同期して行う。
【００４５】
いま、図５（Ａ）に示すように、ある合焦位置に被写体４０が存在している場合において、その被写体４０の被写体距離よりもInf 側の被写体距離の被写体に合焦するようにＡＦ補助光光源１２の光軸の角度、及びフォーカスレンズ１８のレンズ位置を制御すると、被写体４０上の投光スポット４２は、合焦位置４４（撮影光学系の光軸）から外れる。また、図５（Ｃ）に示すように被写体４０の被写体距離よりもNear側の被写体距離の被写体に合焦するようにＡＦ補助光光源１２の光軸の角度、及びフォーカスレンズ１８のレンズ位置を制御すると、上記と同様に被写体４０上の投光スポット４２は、合焦位置４４から外れる。
【００４６】
これに対し、図５（Ｂ）に示すように被写体４０上でＡＦ補助光光源１２の光軸Ｌ1 が撮影光学系の光軸Ｌ2 と交差するようにＡＦ補助光光源１２の光軸Ｌ1 が角度が制御され、かつその被写体４０に合焦するようにフォーカスレンズ１８のレンズ位置が制御されると、被写体４０上の投光スポット４２と合焦位置４４とが一致する。
【００４７】
従って、図５（Ｂ）の状態を検出することにより、任意の被写体距離の被写体にフォーカスレンズ１８を合焦させることができる。
【００４８】
尚、図６に示すように、被写体４０上の投光スポット４２と合焦位置４４とが一致した状態にあるときの被写体４０の被写体距離をａ、ＡＦ補助光光源の光軸Ｌ1 と撮影光学系の光軸Ｌ2 とのカメラ上の間隔をｂ、両光軸Ｌ1,Ｌ2 のなす角度をθとすると、被写体距離ａは、次式、
ａ＝ｂ／tan θ    …(1) 
によって求めることができる。
【００４９】
図７は上記第２の実施の形態におけるカメラの自動焦点調節方法を示すフローチャートである。
【００５０】
同図に示すように、シャッターボタン２６の半押しがあると（ステップＳ１００）、まず、ＡＦ補助光光源１２をＯＮにして被写体に投光スポットを照射する（ステップＳ１０２）。尚、このときのフォーカスレンズ１８のレンズ位置は、上記式(1) に示したようにＡＦ補助光光源１２の光軸の角度に対応する被写体距離に合焦するように制御されているものとする。
【００５１】
続いて、投光スポットが合焦位置内に入っているか否かを判別する（ステップＳ１０４）。この判別は、例えば撮像素子２８から得られる被写体データから投光スポットの位置を検出し、この検出した位置が合焦位置に入っているか（撮像エリアの中心に位置しているか）否かによって判別することができる。
【００５２】
ここで、投光スポットが合焦位置内に入っていると判別されると、自動焦点調節は終了し、投光スポットが合焦位置内に入っていないと判別されると、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、投光スポットがNear側にあるか否かを判別する（図５参照）。そして、投光スポットがNear側にある場合には、ＡＦ補助光光源１２の光軸をInf 側に１ステップ回転させ（ステップＳ１０８）、投光スポットがInf 側にある場合には、ＡＦ補助光光源１２の光軸をNear側に１ステップ回転させる（ステップＳ１１０）。
【００５３】
そして、上記ＡＦ補助光光源１２の光軸の角度の変更に同期して、上記式(1) に示したようにＡＦ補助光光源１２の光軸の角度に対応する被写体距離ａに合焦するようにフォーカスレンズ１８のレンズ位置を制御し（ステップＳ１１２）、ステップＳ１０４に戻る。
【００５４】
上記ステップＳ１０４からステップＳ１１２を繰り返すことにより、投光スポットを合焦位置内に入れることができ、このときフォーカスレンズ１８は被写体に合焦するようにレンズ位置が制御されることになる。
【００５５】
尚、ＡＦ補助光光源１２の光軸の角度と、そのときフォーカスレンズによって合焦すべき被写体距離（レンズ位置）とは一対一に対応しているため、前記式(1) の計算を行わずに予め両者の関係を示すテーブルを準備しておき、そのテーブルにしたがってフォーカス１８を制御するようにしてもよい。
【００５６】
［第３の実施の形態］
第２の実施の形態では、ＡＦ補助光光源１２の投光スポットと外光との差が小さい場合には、投光スポットを正確に検出できない場合がある。第３の実施の形態は、投光スポットを点滅させ、これにより投光スポットと外光との判別が難しい場合に投光スポットが合焦位置に入ったか否かを正確に検出できるようにしている。
【００５７】
図８（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれＡＦ補助光光源１２を点灯した時、及び消灯した時の状態を示している。
【００５８】
図８に示すように、外光４６が合焦位置４４に入っている場合、この外光４６と投光スポット４２との明るさの差が小さい場合には、投光スポット４２が合焦位置４４に入ったか否かを正確に検出することができなくなる。そこで、第３の実施の形態では、投光スポット４２を点灯させたときの合焦位置内の明るさと、投光スポット４２を消灯させたときの合焦位置内の明るさとを比較し、明るさの変化があった場合に投光スポット４２が合焦位置４４に入ったと判別するようにしている。
【００５９】
図９は上記第３の実施の形態におけるカメラの自動焦点調節方法を示すフローチャートである。
【００６０】
同図に示すように、シャッターボタン２６の半押しがあると（ステップＳ２００）、まず、ＡＦ補助光光源１２をＯＮにして被写体に投光スポットを照射する（ステップＳ２０２）。尚、このときのフォーカスレンズ１８のレンズ位置は、上記式(1) に示したようにＡＦ補助光光源１２の光軸の角度に対応する被写体距離に合焦するように制御されているものとする。
【００６１】
続いて、撮像素子２８から合焦位置４４に対応する被写体データを取得する（ステップＳ２０４）。
【００６２】
次に、ＡＦ補助光光源１２をＯＦＦにして投光スポットを消灯させ（ステップＳ２０２）、ステップＳ２０４と同様に被写体データを取得する（ステップＳ２０８）。
【００６３】
上記ステップＳ２０４及びステップＳ２０８で取得した被写体データを比較し、例えば、両被写体データの差又は比を求める（ステップＳ２１０）。そして、ステップＳ２１０での比較結果に基づいて合焦位置内の明るさの変化の有無を判別する（ステップＳ２１２）。例えば、前記両被写体データの差又は比が、予め設定した閾値以上の場合には、合焦位置内に投光スポットによる明るさの変化があったと見なす。
【００６４】
合焦位置内に明るさの変化がないと判別されると、ＡＦ補助光光源１２の光軸の角度を変化させるとともに、その光軸の角度に対応する被写体距離に合焦するようにフォーカスレンズ１８のレンズ位置を制御し（ステップＳ２１６）、ステップＳ２０２に戻る。尚、上記ステップＳ２１４、Ｓ２１６では、図７のステップＳ１０６〜Ｓ１１２と同様な処理が行われる。
【００６５】
そして、ステップＳ２０２からステップＳ２１６を繰り返すことにより、投光スポットを合焦位置内に入れることができ、このときフォーカスレンズ１８は被写体に合焦するようにレンズ位置が制御されることになる。
【００６６】
尚、この実施の形態では、投光スポットを照射するＡＦ補助光光源としてＬＥＤを使用する場合について説明したが、他の光源を使用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】図１は本発明に係るカメラの自動焦点調節装置が適用されたデジタルカメラの実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図２はコントラストＡＦを説明するために用いた図である。
【図３】図３はカメラの自動焦点調節方法の第１の実施の形態を示すフローチャートである。
【図４】図４はコントラストＡＦのＡＦサーチ時にＡＦ補助光光源の光軸が制御される様子を示す図である。
【図５】図５は第２の実施の形態のカメラの自動焦点調節方法を説明するために用いた図である。
【図６】図６はＡＦ補助光光源の光軸の角度と被写体距離との関係式を説明するために用いた図である。
【図７】図７はカメラの自動焦点調節方法の第２の実施の形態を示すフローチャートである。
【図８】図８は第３の実施の形態のカメラの自動焦点調節方法を説明するために用いた図である。
【図９】図９はカメラの自動焦点調節方法の第３の実施の形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６８】
１０…デジタルカメラ、１２…ＡＦ補助光光源、１８…フォーカスレンズ、２２…中央処理装置（ＣＰＵ）、２６…シャッターボタン、２８…撮像素子、３０…信号処理部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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