(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ズームレンズ及びフォーカスレンズを有し、焦点検出のために被写体を照明する補助光装置を備える撮像装置において、
上記ズームレンズがＴＥＬＥ端にある場合の焦点距離と、上記ズームレンズがＴＥＬＥ端にあってかつ上記補助光装置の光源の光軸ずれが生じてもコントラストのある被写体を撮像可能な範囲にある場合において、この光軸ずれに応じて上記被写体に合焦させるためのＴＥＬＥ端での測距枠の枠座標とが記憶された記憶手段と、
上記ズームレンズの位置及び上記フォーカスレンズの位置を検出する位置検出手段と、
上記位置検出手段により検出された上記ズームレンズの位置及び上記フォーカスレンズの位置から上記ズームレンズが検出された位置に対応する焦点距離を求め、求めた焦点距離と、上記記憶手段に記憶された焦点距離及びＴＥＬＥ端での測距枠の枠座標とから下記の式（１）により、上記ズームレンズが検出した位置に対応して上記被写体に合焦させるための測距枠の位置を算出する位置算出手段と、
上記被写体に合焦させるための測距枠の位置を上記位置算出手段により算出された位置に移動した状態で焦点検出を行う焦点検出手段と、
上記焦点検出手段により検出された焦点検出信号に基づいて、焦点調整を行う焦点調整手段と
を備え、
上記記憶手段には、上記ズームレンズがＴＥＬＥ端にあり、上記補助光装置により補助光が発光されたときに検出されたヒストグラムデータが最大となる位置を上記ＴＥＬＥ端での測距枠の枠座標として記憶されていることを特徴とする撮像装置。
【数１】
0004284902.tif 000005
【請求項２】
上記焦点検出手段は、上記フォーカスレンズの光軸上に位置する中央枠において、コントラストのある被写体があり測距可能なときは、上記被写体に合焦させるための測距枠に対し上記中央枠を優先して測距することにより焦点検出を行うことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
ズームレンズ及びフォーカスレンズを有し、焦点検出のために被写体を照明する補助光装置を備える撮像装置の自動焦点調整方法において、
上記ズームレンズの位置及び上記フォーカスレンズの位置を検出する位置検出ステップと、
上記位置検出ステップにより検出された上記ズームレンズの位置及び上記フォーカスレンズの位置から上記ズームレンズが検出された位置に対応する焦点距離を求め、求めた焦点距離と、上記ズームレンズがＴＥＬＥ端にある場合の焦点距離と、上記補助光装置の光源の光軸ずれが生じてもコントラストのある被写体を撮像可能な範囲にある場合において、この光軸ずれに基づいて上記被写体に合焦させるための枠であって、上記ズームレンズがＴＥＬＥ端にあり上記補助光装置により補助光が発光されたときに検出されたヒストグラムデータが最大となるＴＥＬＥ端での測距枠の枠座標とが記憶された記憶手段から読み出した焦点距離及びＴＥＬＥ端での測距枠の枠座標とから下記の式（１）により、上記ズームレンズが検出した位置に対応して上記被写体に合焦させるための測距枠の位置を算出する位置算出ステップと、
上記被写体に合焦させるための測距枠の位置を上記位置算出ステップにより算出した位置に移動した状態で焦点検出を行う焦点検出ステップと、
上記焦点検出ステップにより検出された焦点検出信号に基づいて焦点調整を行う焦点調整ステップとを有することを特徴とする撮像装置の自動焦点調整方法。
【数２】
0004284902.tif 000006
【請求項４】
上記焦点検出ステップにおいて、上記フォーカスレンズの光軸上に位置する中央枠で測距可能なときは、上記被写体に合焦させるための測距枠に対し上記中央枠を優先で測距することにより焦点検出を行うことを特徴とする請求項３記載の撮像装置の自動焦点調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画角を変化させるズームレンズ及びフォーカスレンズを有するデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置及びその自動焦点調整方法に関し、特に、焦点検出のために被写体を照明する発光ダイオード等の補助光装置を備える撮像装置及び自動焦点調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、画角を変化させるズームレンズ及びフォーカスレンズを有するデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置が知られている。また、上記ズームレンズ及びフォーカスレンズを有する撮像装置において、被写体までの距離を測定し、自動的にフォーカスレンズの位置を制御して、ピントを合わせる自動焦点調整機能を備えるものが知られており、上記自動焦点調整機能を実現するために、焦点検出のために被写体を照明する発光ダイオード（ＬＥＤ）等の補助光装置を備えるものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来より、画角を変化させるズームレンズ及びフォーカスレンズを有する撮像装置におけるＬＥＤによる補助光装置では、ズーム操作に伴う焦点距離の変化によるＬＥＤの光軸ずれを有しているといった問題があり、測距枠が画角中心にあるため、測距性能がおちたり、測距精度にバラツキが生じたりするといった問題があった。
【０００４】
また、この問題を解決するために補助光装置の取付け構造に調整機構を有するカメラがあるが、調整に時間がかかり自動的にできないという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを有し、焦点検出のために被写体を照明する補助光装置を備える撮像装置において、安定で高精度の自動焦点調整を行うことができるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、補助光装置の光軸ずれ位置に合わせ、ズームの焦点情報を用いて、測距枠を移動して測距を行う。
【０００７】
すなわち、本発明は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを有し、焦点検出のために被写体を照明する補助光装置を備える撮像装置において、上記ズームレンズがＴＥＬＥ端にある場合の焦点距離と、上記ズームレンズがＴＥＬＥ端にあってかつ上記補助光装置の光源の光軸ずれが生じてもコントラストのある被写体を撮像可能な範囲にある場合において、この光軸ずれに応じて上記被写体に合焦させるためのＴＥＬＥ端での測距枠の枠座標とが記憶された記憶手段と、上記ズームレンズの位置及び上記フォーカスレンズの位置を検出する位置検出手段と、上記位置検出手段により検出された上記ズームレンズの位置及び上記フォーカスレンズの位置から上記ズームレンズが検出された位置に対応する焦点距離を求め、求めた焦点距離と、上記記憶手段に記憶された焦点距離及び測距枠の座標とから下記の式（１）により、上記ズームレンズが検出した位置に対応して上記被写体に合焦させるための測距枠の位置を算出する位置算出手段と、上記被写体に合焦させるための測距枠の位置を上記位置算出手段により算出された位置に移動した状態で焦点検出を行う焦点検出手段と、上記焦点検出手段により検出された焦点検出信号に基づいて、焦点調整を行う焦点調整手段とを備え、上記記憶手段には、上記ズームレンズがＴＥＬＥ端にあり、上記補助光装置により補助光が発光されたときに検出されたヒストグラムデータが最大となる位置を上記ＴＥＬＥ端での測距枠の枠座標として記憶されていることを特徴とする。
【０００８】
【数３】
0004284902.tif 000002
【０００９】
また、本発明は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを有し、焦点検出のために被写体を照明する補助光装置を備える撮像装置の自動焦点調整方法において、上記ズームレンズの位置及び上記フォーカスレンズの位置を検出する位置検出ステップと、上記位置検出ステップにより検出された上記ズームレンズの位置及び上記フォーカスレンズの位置から上記ズームレンズが検出された位置に対応する焦点距離を求め、求めた焦点距離と、上記ズームレンズがＴＥＬＥ端にある場合の焦点距離と、上記補助光装置の光源の光軸ずれが生じてもコントラストのある被写体を撮像可能な範囲にある場合において、この光軸ずれに基づいて上記被写体に合焦させるための枠であって、上記ズームレンズがＴＥＬＥ端にあり上記補助光装置により補助光が発光されたときに検出されたヒストグラムデータが最大となるＴＥＬＥ端での測距枠の枠座標とが記憶された記憶手段から読み出した焦点距離及びＴＥＬＥ端での測距枠の枠座標とから下記の式（１）により、上記ズームレンズが検出した位置に対応して上記被写体に合焦させるための測距枠の位置を算出する位置算出ステップと、上記被写体に合焦させるための測距枠の位置を上記位置算出ステップにより算出した位置に移動した状態で焦点検出を行う焦点検出ステップと、上記焦点検出ステップにより検出された焦点検出信号に基づいて焦点調整を行う焦点調整ステップとを有することを特徴とする。
【００１０】
【数４】
0004284902.tif 000003
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、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。
【００１２】
本発明は、例えば図１及び図２に示すような構成のデジタルスチルカメラ１０に適用される。
【００１３】
このデジタルスチルカメラ１００は、ステッピングモータ駆動による沈胴式レンズを搭載したズームレンズ装置１０を介して図示しない撮像部により撮像を行うものであって、図１に示すように、ステッピングモータを用いたフォーカスモータ１１により光軸方向に移動されるフォーカスレンズ１２と、ステッピングモータを用いたズームモータ１３により光軸方向に移動されるズームレンズ１４と、上記ズームレンズ１４のズーム位置を検出するためのアナログ位置検出素子１５とを備えてなるズームレンズ装置１０が搭載されている。
【００１４】
そして、このデジタルスチルカメラ１００は、図２に示す構成の駆動制御回路２０によって、上記フォーカスモータ１１及びズームモータ１３が駆動制御される。
【００１５】
この駆動制御回路２０は、ＣＰＵを用いた制御部２１、この制御部２１からのフォーカス駆動指示をパルス変換するフォーカスパルス発生回路２２、このフォーカスパルス発生回路２２により発生されるフォーカスパルスに応じて上記フォーカスモータ１１を駆動するフォーカス駆動回路２３、上記制御部２１からのズーム駆動指示をパルス変換するズームパルス発生回路２４、このズームパルス発生回路２４により発生されるズームパルスに応じて上記ズームモータ１３を駆動するズーム駆動回路２５、上記アナログ位置検出素子１５によるズーム位置検出信号をデジタル化して上記制御部２１に供給するＡＤ変換回路２６、上記制御部２１に接続されたＲＡＭ２７やＥＥＰＲＯＭ２８などにより構成されている。
【００１６】
さらに、このデジタルスチルカメラ１００は、焦点検出のために被写体を照明する補助光装置として発光ダイオード３０を備え、この発光ダイオード３０を駆動するＬＥＤ駆動回路３１の動作が上記制御部２１により制御されるようになっている。
【００１７】
また、上記制御部２１には、レリーズ動作を行うためのレリーズボタン３５やズーム操作を行うためのズームボタン３６などが接続されている。
【００１８】
このデジタルスチルカメラ１００において、上記駆動制御回路２０の制御部２１は、上記ズームボタン３６の操作に応じて上記ズームパルス発生回路２４にズーム駆動指示を与えて上記ズームレンズ装置１０のズーム操作を行うズーム操作機能、上記ズームレンズ装置１０の焦点距離に応じて、焦点検出のための測距枠を移動させる測距枠移動制御機能、上記レリーズボタン３５の操作に連動して上記ＬＥＤ駆動回路３１に発光指示を与えて上記発光ダイオード３０を発光させて、焦点検出のために被写体に照明光を照射し、上記照明光に基づいて上記測距枠における焦点検出を行う焦点検出機能、上記焦点検出機能により検出された焦点情報に基づいて上記フォーカスパルス発生回路２２にフォーカス駆動指示を与えて上記ズームレンズ装置１０の焦点調整を行う焦点調整機能（ＡＦ）等を備えるもので、上記レリーズボタン３５の操作に連動して、図３のフローチャートに示す手順に従って次のような自動焦点調整を行う。
【００１９】
すなわち、この駆動制御回路２０の制御部２１は、レリーズボタン３５が操作されると、ステップＳ１においてＥＥＰＲＯＭ２８に書き込まれているＴＥＬＥ端時の移動位置のデータを取り出し、ステップＳ２においてズーム焦点情報を用いて、次の式（１）に基づき移動用の測距枠の位置を計算する。
【００２０】
【数５】
0004284902.tif 000004
【００２１】
そして、次のステップＳ３において測距枠を計算結果の位置に移動し、ステップＳ４でスキャンＡＦを実行し、ＡＦがロックされるまでその位置を保持する。
【００２２】
この時に、図４に示すように、スキャン検波情報を中央枠ＣＡと光軸ずれに合わせた移動枠ＭＡの両方の情報を取っておく。
【００２３】
なるべく中心にＡＦを合わせるという目的のため、中央の測距枠を優先的に合焦できるかを判断し、ステップＳ５において中央の測距枠にコントラストのある被写体が無いときに次にステップＳ７において移動した移動枠にコントラストのある被写体がないか判断し、それぞれコントラストがある場合は、中央枠ＣＡの場合は、ステップＳ６において、移動枠ＭＡの場合は、ステップＳ８において合焦位置に移動をする。
【００２４】
両方の枠内にコントラストのある被写体が無い時は、ステップＳ９において、ＥＥＰＲＯＭ２８に設定されている距離へフォーカスレンズ１２を移動する。
【００２５】
スキャンＡＦのロック後は、半押しロック後にレリーズボタン３５を離した時、すぐに次のモニタリングＡＦができるようにステップＳ１０において移動用ＭＡを中央の位置に戻す。
【００２６】
このような構成のデジタルスチルカメラ１００では、図５に示すように補助光装置の光軸にずれを有する場合にも、ズームレンズ装置１０の焦点距離に合わせ、光軸を追従するように、測距枠（移動枠ＭＡ）が移動するため、測距性能を落とすことなく測距が可能となる。
【００２７】
ここで、上記ＥＥＰＲＯＭ２８には、自動調整モードにおいて、図６のフローチャートに示す手順に従って各種エラー情報が書き込まれる。
【００２８】
すなわち、このデジタルスチルカメラ１００において、上記駆動制御回路２０の制御部２１は、自動調整モードで調整を開始すると、まず、ステップＳ１１においてズームレンズを光学ＴＥＬＥ端に移動し、ステップＳ１２において、ＡＥレベル（ゲイン、シャッタースピード）を固定し、ステップＳ１３において、補助光を発光する。
【００２９】
ステップＳ１４においてヒストグラムデータの最大値を取り込みながらヒストグラム枠を移動し、ステップＳ１５において補助光が安定するのを待つ。
【００３０】
次のステップＳ１６において、ヒストグラムデータの最大位置の検出後、ステップＳ１７において位置検出ができたか否かを判定する。ステップＳ１９において、安定待ちの時に取得していたヒストグラムデータの最大値より補助光が暗い、又は発光していたかを判断し、ステップＳ１８、ステップＳ１９においてそれぞれＥＥＰＲＯＭ２８に書き込むエラー情報をセットする。
【００３１】
そして、ステップＳ２１において投光面までの距離による視差ずれを補正計算しＴＥＬＥ端での光軸ずれ位置を決定し、ステップＳ２２においてセットされたエラー情報をＥＥＰＲＯＭ２８に書き込む。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、補助光装置の光軸にずれを有する場合にも、ズームレンズ装置の焦点距離に合わせ、光軸を追従するように、測距枠が移動するため、測距性能を落とすことなく測距画可能となる。また、投光面に補助光装置を投光し、光軸のずれ量を簡単に速く、自動調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を適用したデジタルスチルカメラに搭載されているズームレンズ装置の要部構成を模式的に示す図である。
【図２】  上記デジタルスチルカメラの駆動制御回路の構成を示すブロック図である。
【図３】  上記デジタルスチルカメラにおける自動焦点調整の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】  上記デジタルスチルカメラにおける測距枠を模式的に示す図である。
【図５】  上記デジタルスチルカメラにおける測距枠の移動を模式的に示す図である。
【図６】  上記デジタルスチルカメラの自動調整モードにおいて制御部により実行されるＥＥＰＲＯＭへの各種エラー情報の書き込み処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  ズームレンズ装置、１１  フォーカスモータ、１２  フォーカスレンズ、１３  ズームモータ、１４  ズームレンズ、１５  アナログ位置検出素子、２０  駆動制御回路、２１  制御部、２２  フォーカスパルス発生回路、２３  フォーカス駆動回路、２４  ズームパルス発生回路、２５  ズーム駆動回路、２６  ＡＤ変換回路、２７  ＲＡＭ、２８  ＥＥＰＲＯＭ、３０  発光ダイオード、３１  ＬＥＤ駆動回路、３５  レリーズボタン、３６  ズームボタン、１００  デジタルスチルカメラ
【図１】
0004284902.tif 000007
【図２】
0004284902.tif 000008
【図３】
0004284902.tif 000009
【図４】
0004284902.tif 000010
【図５】
0004284902.tif 000011
【図６】
0004284902.tif 000012