(57)【要約】【課題】撮影時のＡＦレンズのレンズ位置を決定すること。【解決手段】ＣＰＵ１０９は、レンズ駆動回路１０１ａを制御してＡＦレンズの位置を複数の位置に移動させ、各レンズ位置で被写体を照明し、各レンズ位置におけるＡＦ評価値を算出する。そして、ＣＰＵ１０９は、算出したＡＦ評価値に基づいて、撮影時のＡＦレンズの位置を決定する。【選択図】図１
2009169238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を照明する照明装置を制御する照明装置制御手段と、
撮影光学系を介して入射する被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像素子と、
前記撮影光学系が有する焦点調節用レンズの位置を移動させて、前記撮影光学系による焦点調節を行う焦点調節手段と、
前記焦点調節手段により前記焦点調節用レンズを複数の位置に移動させ、各レンズ位置で前記照明装置制御手段により前記照明装置を制御して被写体を照明する照明タイミング制御手段と、
前記各レンズ位置における焦点調節評価値を算出する評価値算出手段と、
前記評価値算出手段によって算出された前記焦点調節評価値に基づいて、前記焦点調節用レンズの撮影時のレンズ位置を決定するレンズ位置決定手段とを備えることを特徴とするカメラ。
【請求項２】
請求項１に記載のカメラにおいて、
前記撮影光学系の焦点調節を行って、自動的に前記撮影時のレンズ位置を決定する自動焦点調節手段をさらに備え、
前記レンズ位置決定手段は、前記自動焦点調節手段による焦点調節が成功した場合には、前記自動焦点調節手段によって決定されたレンズ位置を前記撮影時のレンズ位置として決定し、前記自動焦点調節手段による焦点調節が失敗した場合には、前記評価値算出手段によって算出された前記焦点調節評価値に基づいて前記撮影時のレンズ位置を決定することを特徴とするカメラ。
【請求項３】
請求項１に記載のカメラにおいて、
前記レンズ位置決定手段は、前記焦点調節評価値が閾値以上となるレンズ位置を前記撮影時のレンズ位置として決定するようにし、前記焦点調節評価値が閾値以上となるレンズ位置が複数ある場合には、当該複数のレンズ位置に基づいて前記撮影時のレンズ位置を決定することを特徴とするカメラ。
【請求項４】
請求項１に記載のカメラにおいて、
前記レンズ位置決定手段は、前記焦点調節評価値が閾値以上となるレンズ位置を前記撮影時のレンズ位置として決定するようにし、前記焦点調節評価値が閾値以上となるレンズ位置が複数ある場合には、あらかじめ設定されている所定のレンズ位置を前記撮影時のレンズ位置とすることを特徴とするカメラ。
【請求項５】
請求項４に記載のカメラにおいて、
前記照明装置により被写体を照明しない状態で第１のレンズ位置における前記焦点調節評価値（非照明時の焦点調節評価値）を記録しておき、
前記レンズ位置決定手段は、前記第１のレンズ位置において前記評価値算出手段によって算出された前記焦点調節評価値と、前記第１のレンズ位置における前記非照明時の焦点調節評価値との差（評価値差）を算出し、前記評価値差が閾値以内の場合には、前記撮影時のレンズ位置を無限遠とし、前記評価値差が閾値より大きい場合には、前記撮影時のレンズ位置をあらかじめ設定されている所定のレンズ位置とすることを特徴とするカメラ。
【請求項６】
請求項５に記載のカメラにおいて、
使用者による設定を受け付けて、撮影モードを設定する撮影モード設定手段をさらに備え、
前記レンズ位置決定手段は、前記撮影モード設定手段によって、夜景で人物を撮影するための撮影モードに設定されている場合には、前記評価値差が閾値以内の場合であっても前記撮影時のレンズ位置を無限遠とせずに、あらかじめ設定されている所定のレンズ位置とすることを特徴とするカメラ。
【請求項７】
請求項１に記載のカメラにおいて、
前記評価値算出手段は、前記撮像素子からの出力信号に基づいて前記焦点調節評価値を算出することを特徴とするカメラ。
【請求項８】
請求項１に記載のカメラにおいて、
前記評価値算出手段は、前記撮像素子とは異なる焦点検出センサからの出力信号に基づいて前記焦点調節評価値を算出することを特徴とするカメラ。
【請求項９】
請求項１に記載のカメラにおいて、
前記照明タイミング制御手段は、前回、撮影時のレンズ位置を決定してからの経過時間を判定し、前記経過時間が所定時間以上である場合には、前記焦点調節用レンズを第１の複数の位置に移動させて被写体を照明し、前記経過時間が所定時間未満である場合には、前記焦点調節用レンズを前記第１の複数の位置よりも少ない第２の複数の位置に移動させて被写体を照明することを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
次のような撮像装置が知られている。この撮像装置は、暗所における撮影時に、被写体の明るさや光源色に基づいて合焦位置を予測する（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−７７９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の撮像装置では、同一の撮影条件で撮影する場合には、常に同じ合焦位置が予測されるため、予測結果に基づいて焦点調節用レンズ（フォーカスレンズ）のレンズ位置を決定した場合には、その決定精度が低いという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるカメラは、被写体を照明する照明装置を制御する照明装置制御手段と、撮影光学系を介して入射する被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像素子と、撮影光学系が有する焦点調節用レンズの位置を移動させて、撮影光学系による焦点調節を行う焦点調節手段と、焦点調節手段により焦点調節用レンズを複数の位置に移動させ、各レンズ位置で照明装置制御手段により照明装置を制御して被写体を照明する照明タイミング制御手段と、各レンズ位置における焦点調節評価値を算出する評価値算出手段と、評価値算出手段によって算出された焦点調節評価値に基づいて、焦点調節用レンズの撮影時のレンズ位置を決定するレンズ位置決定手段とを備えることを特徴とする。
本発明では、撮影光学系の焦点調節を行って、自動的に撮影時のレンズ位置を決定する自動焦点調節手段をさらに備え、レンズ位置決定手段は、自動焦点調節手段による焦点調節が成功した場合には、自動焦点調節手段によって決定されたレンズ位置を撮影時のレンズ位置として決定し、自動焦点調節手段による焦点調節が失敗した場合には、評価値算出手段によって算出された焦点調節評価値に基づいて撮影時のレンズ位置を決定するようにしてもよい。
レンズ位置決定手段は、焦点調節評価値が閾値以上となるレンズ位置を撮影時のレンズ位置として決定するようにし、焦点調節評価値が閾値以上となるレンズ位置が複数ある場合には、当該複数のレンズ位置に基づいて撮影時のレンズ位置を決定するようにしてもよい。
レンズ位置決定手段は、焦点調節評価値が閾値以上となるレンズ位置を撮影時のレンズ位置として決定するようにし、焦点調節評価値が閾値以上となるレンズ位置が複数ある場合には、あらかじめ設定されている所定のレンズ位置を撮影時のレンズ位置とするようにしてもよい。
照明装置により被写体を照明しない状態で第１のレンズ位置における焦点調節評価値（非照明時の焦点調節評価値）を記録しておき、レンズ位置決定手段は、第１のレンズ位置において評価値算出手段によって算出された焦点調節評価値と、第１のレンズ位置における非照明時の焦点調節評価値との差（評価値差）を算出し、評価値差が閾値以内の場合には、撮影時のレンズ位置を無限遠とし、評価値差が閾値より大きい場合には、撮影時のレンズ位置をあらかじめ設定されている所定のレンズ位置とするようにしてもよい。
使用者による設定を受け付けて、撮影モードを設定する撮影モード設定手段をさらに備え、レンズ位置決定手段は、撮影モード設定手段によって、夜景で人物を撮影するための撮影モードに設定されている場合には、評価値差が閾値以内の場合であっても撮影時のレンズ位置を無限遠とせずに、あらかじめ設定されている所定のレンズ位置とするようにしてもよい。
評価値算出手段は、撮像素子からの出力信号に基づいて焦点調節評価値を算出するようにしてもよい。
評価値算出手段は、撮像素子とは異なる焦点検出センサからの出力信号に基づいて焦点調節評価値を算出するようにしてもよい。
照明タイミング制御手段は、前回、撮影時のレンズ位置を決定してからの経過時間を判定し、経過時間が所定時間以上である場合には、焦点調節用レンズを第１の複数の位置に移動させて被写体を照明し、経過時間が所定時間未満である場合には、焦点調節用レンズを第１の複数の位置よりも少ない第２の複数の位置に移動させて被写体を照明するようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、暗所においても精度高く焦点調節用レンズのレンズ位置を決定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、本実施の形態におけるカメラの一実施の形態の構成を示すブロック図である。カメラ１００は、レンズ１０１と、レンズ駆動回路１０１ａと、絞り１０２と、絞り駆動回路１０２ａと、シャッタ１０３と、シャッタ駆動回路１０３ａと、撮像素子１０４と、ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）回路１０５と、画像処理回路１０６と、メモリカードスロット１０７と、フラッシュ１０８と、フラッシュ駆動回路１０８ａと、ＣＰＵ１０９と、操作部材１１０と、ＲＡＭ１１１と、フラッシュメモリ１１２と、モニタ１１３とを備えている。
【０００８】
ＣＰＵ１０９は、フラッシュメモリ１１２に記録されている制御プログラムをＲＡＭ１１１に読み込んで実行することにより、カメラ１００の全体を制御する。なお、ＲＡＭ１１１は、揮発性のメモリであって、ＣＰＵ１０９がプログラム実行時にプログラムを展開するためのワークメモリとして使用されたり、データを一時的に記録するためのバッファメモリとして使用される。また、フラッシュメモリ１１２は、不揮発性のメモリであって、ＣＰＵ１０９が実行するプログラムのデータや、プログラム実行時に読み込まれる種々のパラメータなどが記録されている。
【０００９】
レンズ１０１は、複数の光学レンズにより構成され、絞り１０２およびシャッタ１０３を介して被写体像を撮像素子１０４へ結像する。本実施の形態におけるレンズ１０１は、焦点調節用のレンズ、すなわちＡＦ（Ａｕｔｏ  Ｆｏｃｕｓ）レンズを有している。このＡＦレンズは、レンズ駆動回路１０１ａによって移動されることにより、レンズ位置が決定される。また、絞り駆動回路１０２ａは、絞り１０２の開口径を調節する。シャッタ駆動回路１０３ａは、シャッタ１０３を開閉する。なお、レンズ駆動回路１０１ａ、絞り駆動回路１０２ａ、およびシャッタ駆動回路１０３ａは、ＣＰＵ１０９からの指示に応じて動作する。
【００１０】
撮像素子１０４は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳなどのイメージセンサであり、被写体像を光電変換してアナログ画像信号を生成し、生成したアナログ画像信号をＡＦＥ回路１０５へ出力する。なお、本実施の形態では、撮像素子１０４を、ＡＦ用のセンサ（ＡＦセンサ）として用い、ＣＰＵ１０９は、撮像素子１０４に蓄積された電荷に基づいて、画像のコントラストに基づくＡＦ評価値（焦点調節評価値）を算出する。そして、ＣＰＵ１０９は、算出したＡＦ評価値が最も高くなるＡＦレンズ位置を、合焦位置、すなわち撮影時のＡＦレンズのレンズ位置として決定する。
【００１１】
ＡＦＥ回路１０５は、アナログ画像信号に対するゲイン調整、例えば、設定されたＩＳＯ感度に応じた信号増幅などを行う。ＡＦＥ回路１０５は、さらに内蔵するＡ／Ｄ変換回路によってアナログ画像信号をデジタル画像データに変換し、画像データを画像処理回路１０６へ出力する。
【００１２】
画像処理回路１０６は、デジタル画像データに対して各種の画像処理、例えば、色補間処理、階調変換処理、輪郭強調処理、ホワイトバランス調整処理などを施した後、画像処理後の画像データ（以下、「画像データ」と呼ぶ）をバッファメモリとしてのＲＡＭ１１１へ出力する。ＣＰＵ１０９は、ＲＡＭ１１１に記録された画像データを、内蔵メモリとしてのフラッシュメモリ１１２、または外部メモリとしてのメモリカードスロット１０７に挿入されているメモリカード１０７ａに記録する。
【００１３】
フラッシュ１０８は、被写体を照明するための閃光装置である。フラッシュ駆動回路１０８は、ＣＰＵ１０９からの指示に応じてコンデンサを放電させ、放電電力をフラッシュ１０８が備える発光部へ供給する。フラッシュ１０８の発光部は、例えばキセノン管などで構成されており、コンデンサからの放電電力によって放電発光する。
【００１４】
操作部材１０９は、使用者によって操作される種々の操作用部材、例えば電源ボタン、レリーズボタン、ズームボタン、十字キー、決定ボタン、再生ボタン、削除ボタンなどを含んでいる。モニタ１１３は、カメラ１００の背面に搭載された液晶モニタ（背面モニタ）であり、ＣＰＵ１０９は、モニタ１１３にメモリカード１０７ａに記憶されている画像データの画像やカメラ１００を設定するための設定メニューなどを出力することによって表示する。
【００１５】
カメラ１００を使用して暗所にて撮影を行う場合には、一般的にオートフォーカス用の補助光（ＡＦ補助光）を照射することによって被写体を照明して、ピント合わせを行っていた。しかしながら、この場合には、カメラ１００にＡＦ補助光を照射するための装置を搭載する必要があり、コスト的に不利であった。さらに、カメラ１００にＡＦ補助光を照射するための装置を搭載するためのスペースを確保しなければならないため、カメラ１００のコンパクト化を阻害する要因となっていた。また、ＡＦ補助光は被写界のほぼ中央部しか照明しないので、主要被写体が被写界の中央に存在しない場合には、従来のカメラは焦点調節ができなかった。また、被写界の中央部にコントラストの低い被写体が存在する場合も、従来のカメラでは焦点調節ができなかった。
【００１６】
また、上記不具合を回避するために、被写体の明るさや光源色から撮影条件を判断し、フォーカスの予測点を決定する発明（例えば、特開２００５−７７９２４号公報参照）がある。しかしながら、この場合には、同一の撮影条件で撮影する場合には、常に同じポイントにフォーカスすることになり、フォーカス精度が低いという問題があった。
【００１７】
本実施の形態では、このような問題を回避するために、ＣＰＵ１０９は次のように処理を行う。すなわち、ＣＰＵ１０９は、レンズ駆動回路１０１ａを制御して、レンズ１０１に含まれるＡＦレンズのレンズ位置をあらかじめ設定された複数のレンズ位置に順番に移動させる。そして、ＣＰＵ１０９は、ＡＦレンズの各レンズ位置において、フラッシュ制御回路１０８ａを制御してフラッシュ１０８を発光させて被写体を照明し、このときにＡＦセンサ、すなわち撮像素子１０４から出力されるアナログ画像信号を取得する。
【００１８】
ＣＰＵ１０９は、各レンズ位置において取得したアナログ画像信号に基づいて、上述したように各レンズ位置におけるＡＦ評価値を算出し、算出したＡＦ評価値が最も高いレンズ位置を撮影時のレンズ位置として決定する。これによって、暗所における撮影時にも精度高くピント合わせを行うことができる。
【００１９】
なお、ＡＦ評価値の算出を行うレンズ位置はあらかじめ設定されており、そのレンズ位置情報はフラッシュメモリ１１２に記録されているものとする。すなわち、ＣＰＵ１０９は、フラッシュメモリ１１２に記録されているレンズ位置情報を読み出す。そして、ＣＰＵ１０９は、読み出したレンズ位置情報に基づいてレンズ駆動回路１０１ａを制御して、ＡＦレンズのレンズ位置をあらかじめ設定された複数のレンズ位置に順番に移動させる。例えば、図２に示すように、ＡＦ評価値の算出を行うレンズ位置として、Ｆ１からＦ４の４ポイントがレンズ位置情報により設定されている場合について説明する。
【００２０】
この場合、まず、ＣＰＵ１０９は、ＡＦレンズのレンズ位置をＦ１、例えば被写体距離＝３ｍに対応するＡＦポイントに移動させ、時点２ａにおいてフラッシュ１０８を発光させて被写体を照明する。そして、ＣＰＵ１０９は、このときに撮像素子１０４に蓄積された電荷に基づいて、レンズ位置Ｆ１における照明時のＡＦ評価値を算出し、算出結果をＲＡＭ１１１に記録しておく。
【００２１】
次に、ＣＰＵ１０９は、ＡＦレンズのレンズ位置をＦ２、例えば被写体距離＝２．５ｍに対応するＡＦポイントに移動させ、時点２ｂにおいてフラッシュ１０８を発光させて被写体を照明する。そして、ＣＰＵ１０９は、このときに撮像素子１０４に蓄積された電荷に基づいて、レンズ位置Ｆ２における照明時のＡＦ評価値を算出し、算出結果をＲＡＭ１１１に記録する。
【００２２】
その後、ＣＰＵ１０９は、ＡＦレンズのレンズ位置をＦ３、例えば被写体距離＝２ｍに対応するＡＦポイントに移動させて、時点２ｃにおいてフラッシュ１０８を発光させて被写体を照明する。そして、ＣＰＵ１０９は、このときに撮像素子１０４に蓄積された電荷に基づいて、レンズ位置Ｆ３における照明時のＡＦ評価値を算出し、算出結果をＲＡＭ１１１に記録する。
【００２３】
さらに、ＣＰＵ１０９は、ＡＦレンズのレンズ位置をＦ４、例えば被写体距離＝１．５ｍに対応するＡＦポイントに移動させ、時点２ｄにおいてフラッシュ１０８を発光させて被写体を照明する。そして、ＣＰＵ１０９は、このときに撮像素子１０４に蓄積された電荷に基づいて、レンズ位置Ｆ４における照明時のＡＦ評価値を算出し、算出結果をＲＡＭ１１１に記録する。
【００２４】
ＣＰＵ１０９は、ＲＡＭ１１１に記録されている各レンズ位置におけるＡＦ評価値のうち、最も値が大きいものを特定する。そして、ＣＰＵ１０９は、最も大きい評価値に対応するレンズ位置を撮影時のレンズ位置Ｆｘとして決定する。ＣＰＵ１０９は、その後、時点２ｅにおいて、使用者によって操作部材１１０に含まれるレリーズスイッチが全押しされたときに、ＡＦレンズを撮影時のレンズ位置Ｆｘに移動させ、フラッシュ１０８を発光（本発光）させて撮影を行う。
【００２５】
このとき、ＣＰＵ１０９は、ＡＦ評価値が最も大きいレンズ位置が２つある場合には、その２つのレンズ位置に基づいて撮影時のレンズ位置Ｆｘを決定する。例えば、レンズ位置Ｆ２におけるＡＦ評価値と、レンズ位置Ｆ３におけるＡＦ評価値とが同じ値であって、かつ最大値である場合には、ＣＰＵ１０９は、レンズ位置Ｆ２とレンズ位置Ｆ３の中間位置を撮影時のレンズ位置Ｆｘとして決定する。
【００２６】
なお、ＣＰＵ１０９は、上述した処理を行った結果、各レンズ位置におけるＡＦ評価値に変化がない場合には、ＡＦ評価値に基づいて撮影時のレンズ位置を決定することができない。例えば、使用者が遠景を撮影しようとしている場合や、被写体距離が上記Ｆ１からＦ４のＡＦポイントに対応する距離よりも長い場合などは、上記処理を行っても各レンズ位置におけるＡＦ評価値はほとんど差がないため、フォーカスポイントを特定することができない。
【００２７】
よって本実施の形態では、このような場合に、ＣＰＵ１０９は、次のようにして撮影時のレンズ位置を決定する。すなわち、ＣＰＵ１０８は、上述したように、ＡＦレンズのレンズ位置をＦ１に移動させた後、フラッシュ１０８を発光させる時点２ａの前の時点２ｅにおいて、フラッシュ１０８を発光させない状態で撮像素子１０４に蓄積された電荷に基づいて、レンズ位置Ｆ１における非照明時のＡＦ評価値を算出する。そして、ＣＰＵ１０９は、このレンズ位置Ｆ１における非照明時のＡＦ評価値をＲＡＭ１１１に記録しておく。
【００２８】
その後、ＣＰＵ１０９は、上述した処理によって算出したＦ１からＦ４のそれぞれのレンズ位置における照明時のＡＦ評価値の差が無いことにより、ＡＦ評価値の最大値を特定することができない場合には、レンズ位置Ｆ１における非照明時のＡＦ評価値と、レンズ位置Ｆ１における照明時のＡＦ評価値とを比較する。この比較の結果、ＡＦ評価値の差が閾値より大きい場合には、照明時と非照明時とで画像のコントラストの差が大きいといえる。このため、ＣＰＵ１０９は、何らかの被写体が存在する可能性が高いと判定し、撮影時のレンズ位置をあらかじめ設定されている所定のレンズ位置、例えばＦ１（被写体距離＝３ｍに相当するレンズ位置）に設定する。
【００２９】
これに対して、レンズ位置Ｆ１における非照明時のＡＦ評価値と、レンズ位置Ｆ１における照明時のＡＦ評価値との差が閾値以下の場合には、照明時と非照明時とで画像のコントラストの差が小さいといえる。このため、ＣＰＵ１０９は、被写体は存在せず使用者が遠景を撮影しようとしている可能性が高いと判定し、撮影時のレンズ位置をＡＦポイントが無限遠となる位置に設定する。
【００３０】
なお、カメラ１００が撮影時のシーンモードを設定可能である場合に、モードが夜景で人物を撮影するための撮影モード（夜景ポートレートモード）に設定されている場合には、使用者は、人物を被写体として撮影しようとしている。このため、ＣＰＵ１０９は、レンズ位置Ｆ１における非照明時のＡＦ評価値と、レンズ位置Ｆ１における照明時のＡＦ評価値との差が閾値以下の場合であっても、撮影時のレンズ位置を無限遠に設定せずに、あらかじめ設定されている所定のレンズ位置、例えばＦ１（被写体距離＝３ｍに相当するレンズ位置）に設定する。
【００３１】
また、本実施の形態では、ＣＰＵ１０９は、前回、撮影時のレンズ位置を決定してからの経過時間が所定時間未満、例えば１分未満である場合には、上述したＦ１からＦ４の４つのレンズ位置のうち、前回の撮影時のレンズ位置、およびその前後のレンズ位置のうちのいずれか一方のレンズ位置の２つのレンズ位置を対象としてＡＦ評価値を算出するようにする。例えば、ＣＰＵ１０９は、前回の撮影時のレンズ位置がＦ２であった場合には、前回のレンズ位置であるＦ２と、それよりＡＦポイントが近いＦ３の２つのレンズ位置でＡＦ評価値を算出する。
【００３２】
そして、ＣＰＵ１０９は、算出した２つの評価値のうちの大きい方に対応するレンズ位置を撮影時のレンズ位置として決定する。これによって、前回の撮影からの経過時間が短い場合には、被写体までの距離があまり変化していない可能性が高いことを加味して、ＡＦ評価値の算出回数を減らすことにより、処理を高速化することができる。
【００３３】
以下、図３に示すフローチャートを用いて、ＣＰＵ１０９による処理を詳細に説明する。図３に示す処理は、使用者によって、操作部材１１０に含まれるレリーズボタンが半押しされると起動するプログラムとして、ＣＰＵ１０９により実行される。なお、このプログラムのデータは、フラッシュメモリ１１２に記録されている。
【００３４】
ステップＳ１０において、ＣＰＵ１０９は、撮像素子１０４に蓄積された電荷に基づいて、公知のＡＦ（Ａｕｔｏ  Ｆｏｃｕｓ／自動焦点調整）処理、およびＡＥ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ／自動露出調整）処理を行う。すなわち、ＣＰＵ１０９は、使用者によってカメラ１００のモードが上述した撮影モードに設定された場合には、シャッタ駆動回路１０３ａを制御してシャッタ１０３を開き、一定時間間隔で上記ＡＦ処理、およびＡＥ処理を実行する。その後、ステップＳ２０へ進む。
【００３５】
ステップＳ２０では、ＣＰＵ１０９は、使用者によって操作部材１１０に含まれるレリーズボタンが全押しされたか否かを判断する。否定判断した場合には、ステップＳ１０へ戻って処理を繰り返す。これに対して、肯定判断した場合には、ステップＳ３０へ進む。
【００３６】
ステップＳ３０では、ＣＰＵ１０９は、ステップＳ１０におけるＡＦ処理において、ＡＦが成功したか否か、すなわちＡＦ処理によって、ＡＦポイントが決定されることにより、撮影時のレンズ位置が決定できたか否かを判断する。肯定判断した場合には、ステップＳ４０へ進む。ステップＳ４０では、ＣＰＵ１０９は、ステップＳ１０のＡＦ処理により決定したＡＦポイントを設定して、ステップＳ５０へ進む。ステップＳ５０では、ＣＰＵ１０９は、レンズ駆動回路１０１ａを制御して、レンズ１０１に含まれるＡＦレンズの位置を、決定したＡＦポイントに応じたレンズ位置、すなわち撮影時のレンズ位置に移動させた後、ステップＳ６０へ進む。
【００３７】
ステップＳ６０では、ＣＰＵ１０９は、シャッタ駆動回路１０３ａを制御して、シャッタ１０３を閉じる。その後、ステップＳ７０へ進み、ＣＰＵ１０９は、撮像素子１０４に蓄積されている電荷を全て掃き出して、ステップＳ８０へ進む。ステップＳ８０では、ＣＰＵ１０９は、ＡＦＥ回路１０５を制御して、設定値に基づいてＩＳＯ感度の設定を行って、ステップＳ９０へ進む。ステップＳ９０では、ＣＰＵ１０９は、シャッタ駆動回路１０３ａを制御して、シャッタ１０３を開いて、ステップＳ１００へ進む。
【００３８】
ステップＳ１００では、ＣＰＵ１０９は、フラッシュ駆動回路１０８ａを制御してフラッシュ１０９を撮影のために本発光させ、同時に撮像素子１０４を制御して撮像を行う。その後、ステップＳ１１０へ進み、ＣＰＵ１０９は、ＡＦＥ回路１０５、および画像処理回路１０６を制御して、上述した画像データを生成し、生成した画像データを含む所定形式、例えばＪＰＥＧ形式の画像ファイルを生成する。その後、ＣＰＵ１０９は、生成した画像ファイルを内蔵メモリとしてのフラッシュメモリ１１２、または外部メモリとしてのメモリカードスロット１０７に挿入されているメモリカード１０７ａに記録して、処理を終了する。
【００３９】
一方、ステップＳ３０で否定判断した場合には、ステップＳ１２０へ進む。ステップＳ１２０では、ＣＰＵ１０９は、ＡＦＥ回路１０５を制御して、ＩＳＯ感度を最高感度に設定する。これは、本発明は、暗所でのピント合わせを目的としているためである。その後、ステップＳ１２１へ進み、ＣＰＵ１０９は、前回、撮影時のレンズ位置を決定してからの経過時間が１分未満であるか否かを判断する。否定判断した場合には、ステップＳ１３０へ進む。
【００４０】
ステップＳ１３０では、ＣＰＵ１０９は、図２に示した時点２ｅにおいて、被写体距離が３ｍに対応するＡＦポイントＦ１に設定し、レンズ駆動回路１０１ａを制御して、ＡＦレンズのレンズ位置を図２に示したレンズ位置Ｆ１に移動させる。その後、ステップＳ１４０へ進み、ＣＰＵ１０９は、このときに撮像素子１０４に蓄積された電荷に基づいて、レンズ位置Ｆ１における非照明時のＡＦ評価値を算出し、ＲＡＭ１１１に記録する。その後、ステップＳ１５０へ進む。
【００４１】
ステップＳ１５０では、ＣＰＵ１０９は、図２に示した時点２ａにおいて、ＡＦレンズのレンズ位置がＦ１にある状態で、フラッシュ駆動回路１０８ａを制御してフラッシュ１０８を発光させる。その後、ステップＳ１６０へ進み、ＣＰＵ１０９は、このときに撮像素子１０４に蓄積された電荷に基づいて、レンズ位置Ｆ１における照明時のＡＦ評価値を算出し、ＲＡＭ１１１に記録する。その後、ステップＳ１７０へ進む。
【００４２】
ステップＳ１７０では、ＣＰＵ１０９は、被写体距離が２．５ｍに対応するＡＦポイントＦ２に設定し、レンズ駆動回路１０１ａを制御して、ＡＦレンズのレンズ位置を図２に示したレンズ位置Ｆ２に移動させる。その後、ステップＳ１８０へ進み、ＣＰＵ１０９は、図２に示した時点２ｂにおいて、フラッシュ駆動回路１０８ａを制御してフラッシュ１０８を発光させる。その後、ステップＳ１９０へ進み、ＣＰＵ１０９は、このときに撮像素子１０４に蓄積された電荷に基づいて、レンズ位置Ｆ２における照明時のＡＦ評価値を算出し、ＲＡＭ１１１に記録する。その後、ステップＳ２００へ進む。
【００４３】
ステップＳ２００では、ＣＰＵ１０９は、被写体距離が２ｍに対応するＡＦポイントＦ３に設定し、レンズ駆動回路１０１ａを制御して、ＡＦレンズのレンズ位置を図２に示したレンズ位置Ｆ３に移動させる。その後、ステップＳ２１０へ進み、ＣＰＵ１０９は、図２に示した時点２ｃにおいて、フラッシュ駆動回路１０８ａを制御してフラッシュ１０８を発光させる。その後、ステップＳ２２０へ進み、ＣＰＵ１０９は、このときに撮像素子１０４に蓄積された電荷に基づいて、レンズ位置Ｆ３における照明時のＡＦ評価値を算出し、ＲＡＭ１１１に記録する。その後、ステップＳ２３０へ進む。
【００４４】
ステップＳ２３０では、ＣＰＵ１０９は、被写体距離が１．５ｍに対応するＡＦポイントＦ４に設定し、レンズ駆動回路１０１ａを制御して、ＡＦレンズのレンズ位置を図２に示したレンズ位置Ｆ４に移動させる。その後、ステップＳ２４０へ進み、ＣＰＵ１０９は、図２に示した時点２ｄにおいて、フラッシュ駆動回路１０８ａを制御してフラッシュ１０８を発光させる。その後、ステップＳ２５０へ進み、ＣＰＵ１０９は、このときに撮像素子１０４に蓄積された電荷に基づいて、レンズ位置Ｆ４における照明時のＡＦ評価値を算出し、ＲＡＭ１１１に記録する。その後、ステップＳ２６０へ進む。
【００４５】
ステップＳ２６０では、ＣＰＵ１０９は、上述した各レンズ位置で算出したＡＦ評価値をＲＡＭ１１１から読み込み、全てのＡＦ評価値の中から、最も値が高いＡＦ評価値に対応するＡＦポイントを判定する。その後、ステップＳ２７０へ進み、ＣＰＵ１０９は、ステップＳ２６０で最高値として判定したＡＦ評価値が１つであるか否かを判断する。肯定判断した場合には、ステップＳ２８０へ進み、ＣＰＵ１０９は、ＡＦ評価値が最高値のＡＦポイントを撮影時のＡＦポイントとして設定する。その後、上述したステップＳ５０へ進む。
【００４６】
これに対して、ステップＳ２７０で否定判断した場合には、ステップＳ２９０へ進み、ＣＰＵ１０９は、ステップＳ２６０で最高値として判定したＡＦ評価値が２つであるか否かを判断する。肯定判断した場合には、ステップＳ３４０へ進み、ＣＰＵ１０９は、ＡＦ評価値が最高値となる２つのＡＦポイントの中間点を撮影時のＡＦポイントとして設定する。その後、上述したステップＳ５０へ進む。このステップＳ２９０において、最高値となるＡＦ評価値と２番目に大きいＡＦ評価値との差が所定の閾値以下であり、かつ最高値となるＡＦ評価値と３番目に大きいＡＦ評価値との差が所定の閾値以上であれば、肯定判断される。
【００４７】
一方、ステップＳ２９０で否定判断した場合には、ステップＳ３００へ進む。ステップＳ３００では、ＣＰＵ１０９は、カメラ１００のシーンモードが上述した夜景ポートレードモードに設定されているか否かを判断する。肯定判断した場合には、ステップＳ３３０へ進み、ＣＰＵ１０９は、撮影時のＡＦポイントを、あらかじめ設定されている所定位置に設定する。その後、上述したステップＳ５０へ進む。
【００４８】
これに対して、ステップＳ３００で否定判断した場合には、ステップＳ３１０へ進む。ステップＳ３１０では、ＣＰＵ１０９は、上述したように、レンズ位置Ｆ１における非照明時のＡＦ評価値と、レンズ位置Ｆ１における照明時のＡＦ評価値とを比較し、その差が閾値以内であるか否かを判断する。肯定判断した場合には、ステップＳ３３０へ進み、ＣＰＵ１０９は、撮影時のＡＦポイントをあらかじめ設定されている所定位置に設定した後、上述したステップＳ５０へ進む。一方、ステップＳ３１０で否定判断した場合には、ステップＳ３２０へ進み、ＣＰＵ１０９は、ＡＦポイントを無限遠に設定した後、上述したステップＳ５０へ進む。
【００４９】
また、ステップＳ１２１で肯定判断した場合には、ステップＳ１２２へ進む。ステップＳ１２２では、ＣＰＵ１０９は、前回の撮影時のレンズ位置と、その前後のレンズ位置のうちのいずれか一方のレンズ位置との２つのレンズ位置に対応するＡＦポイントを処理対象として選択する。その後、ステップＳ１２３へ進む。
【００５０】
ステップＳ１２３では、ＣＰＵ１０９は、ステップＳ１２２で選択した２つのＡＦポイントのいずれかを１ポイント目に設定し、レンズ駆動回路１０１ａを制御して、ＡＦレンズのレンズ位置を上記１ポイント目のＡＦポイントに応じたレンズ位置に移動させる。その後、ステップＳ１２４へ進み、ＣＰＵ１０９は、このときに撮像素子１０４に蓄積された電荷に基づいて、１ポイント目のレンズ位置における非照明時のＡＦ評価値を算出し、ＲＡＭ１１１に記録する。その後、ステップＳ１２５へ進む。
【００５１】
ステップＳ１２５では、ＣＰＵ１０９は、ＡＦレンズのレンズ位置が上述した１ポイント目のレンズ位置にある状態で、フラッシュ駆動回路１０８ａを制御してフラッシュ１０８を発光させる。その後、ステップＳ１２６へ進み、ＣＰＵ１０９は、このときに撮像素子１０４に蓄積された電荷に基づいて、１ポイント目のレンズ位置における照明時のＡＦ評価値を算出し、ＲＡＭ１１１に記録する。その後、ステップＳ１２７へ進む。
【００５２】
ステップＳ１２７では、ＣＰＵ１０９は、ＡＦポイントをステップＳ１２２で選択した２つのＡＦポイントのうち、上記１ポイント目ではない方の２ポイント目に設定し、レンズ駆動回路１０１ａを制御して、ＡＦレンズのレンズ位置を上記２ポイント目のＡＦポイントに応じたレンズ位置に移動させる。その後、ステップＳ１２８へ進む。
【００５３】
ステップＳ１２８では、ＣＰＵ１０９は、ＡＦレンズのレンズ位置が上述した２ポイント目のレンズ位置にある状態で、フラッシュ駆動回路１０８ａを制御してフラッシュ１０８を発光させる。その後、ステップＳ１２９へ進み、ＣＰＵ１０９は、このときに撮像素子１０４に蓄積された電荷に基づいて、２ポイント目のレンズ位置における照明時のＡＦ評価値を算出し、ＲＡＭ１１１に記録する。その後、上述したステップＳ２６０へ進む。
【００５４】
以上説明した本実施の形態によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
（１）ＣＰＵ１０９は、レンズ駆動回路１０１ａを制御してＡＦレンズの位置を複数の位置に移動させ、各レンズ位置で被写体を照明し、各レンズ位置におけるＡＦ評価値を算出するようにした。そして、ＣＰＵ１０９は、算出したＡＦ評価値に基づいて、撮影時のＡＦレンズの位置を決定するようにした。これによって、暗所においても精度高く焦点調節用レンズのレンズ位置を決定することができる。
【００５５】
（２）ＣＰＵ１０９は、ステップＳ１０におけるＡＦ処理において、ＡＦが成功した場合には、ＡＦ処理により決定したＡＦポイントに基づいて撮影時のレンズ位置を決定するようにした。これによって、ＡＦ処理に要する時間を短縮することができる。一方、ＡＦに失敗した場合には、各レンズ位置で取得したＡＦ評価値に基づいて撮影時のレンズ位置を決定するようにした。これによって、公知のＡＦ処理ではピントを合わせることができない場合に、本実施の形態で上述した手法を用いて、精度高くピント合わせを行うことができる。
【００５６】
（３）ＣＰＵ１０９は、最高値として判定したＡＦ評価値が複数ある場合には、ＡＦ評価値が最高値となる２つのＡＦポイントの中間点を撮影時のＡＦポイントとして設定するようにした。これによって、評価値を算出したＡＦポイントの中間地点のＡＦポイントを設定することができる。
【００５７】
（４）ＣＰＵ１０９は、最高値として判定したＡＦ評価値が複数ある場合には、あらかじめ設定されている所定のレンズ位置を撮影時のレンズ位置とするようにした。これによって、ＡＦ評価値が複数ある場合であっても、ＡＦポイントを特定して撮影することができる。
【００５８】
（５）ＣＰＵ１０９は、レンズ位置Ｆ１における非照明時のＡＦ評価値を算出してＲＡＭ１１１に記録しておく。そして、ＣＰＵ１０９は、Ｆ１からＦ４のそれぞれのレンズ位置における照明時のＡＦ評価値を算出した結果、各ＡＦ評価値の差が無いことにより、ＡＦ評価値の最大値を特定することができない場合には、レンズ位置Ｆ１における非照明時のＡＦ評価値と、レンズ位置Ｆ１における照明時のＡＦ評価値とを比較するようにした。そして、ＣＰＵ１０９は、両評価値を比較した結果、ＡＦ評価値の差が閾値より大きい場合には、撮影時のレンズ位置をあらかじめ設定されている所定のレンズ位置に設定するようにした。また、ＣＰＵ１０９は、両評価値を比較した結果、ＡＦ評価値の差が閾値以下の場合には、撮影時のレンズ位置をＡＦポイントが無限遠となる位置に設定するようにした。これによって、照明時と非照明時とで画像のコントラストの差が大きい場合には、何らかの被写体が存在する可能性が高いとことから、撮影時のレンズ位置を所定のレンズ位置することができる。一方、照明時と非照明時とで画像のコントラストの差が小さい場合には、被写体は存在せず使用者が遠景を撮影しようとしている可能性が高いことから、撮影時のレンズ位置を無限遠に設定することができる。
【００５９】
（６）ＣＰＵ１０９は、カメラ１００のシーンモードが夜景ポートレートモードに設定されている場合には、レンズ位置Ｆ１における非照明時のＡＦ評価値と、レンズ位置Ｆ１における照明時のＡＦ評価値との差が閾値以下の場合であっても、撮影時のレンズ位置を無限遠に設定せずに、あらかじめ設定されている所定のレンズ位置に設定するようにした。これによって、シーンモードが夜景ポートレートモードに設定されている場合には、使用者が人物を被写体として撮影しようとしていることが明らかであるため、使用者の意図に合ったレンズ位置により撮影できる。
【００６０】
（７）ＣＰＵ１０９は、前回、撮影時のレンズ位置を決定してからの経過時間が所定時間未満、例えば１分未満である場合には、上述したＦ１からＦ４の４つのレンズ位置のうち、前回の撮影時のレンズ位置、およびその前後のレンズ位置のうちのいずれか一方のレンズ位置の２つのレンズ位置を対象としてＡＦ評価値を算出するようにした。これによって、これによって、前回の撮影からの経過時間が短い場合には、被写体までの距離があまり変化していない可能性が高いことを加味して、ＡＦ評価値の算出回数を減らすことにより、処理を高速化することができる。
【００６１】
（８）ＣＰＵ１０９は、フラッシュ１０８を発光させて被写体を照明してＡＦ評価値を算出するようにしたので、ＡＦ補助光を用いる場合と違って被写体全体を照明してＡＦ評価値を算出することができる。このため、従来のカメラのようにＡＦ補助光で被写体を照明する場合に生じる不具合、すなわち主要被写体が被写界の中央に存在しない場合や被写界の中央部にコントラストの低い被写体が存在する場合などには焦点調節ができないという不具合を解消することができる。
【００６２】
―変形例―
なお、上述した実施の形態のカメラは、以下のように変形することもできる。
（１）上述した実施の形態では、撮像素子１０４をＡＦセンサとして用いる例について説明した。しかしながら、撮像素子１０４とは別のＡＦセンサを用いる場合であっても本発明は適用可能である。この場合、ＡＦセンサを撮像素子１０４に組み込んでもよい。
【００６３】
（２）上述した実施の形態では、カメラ１００は、レンズ１０１およびフラッシュ１０８を備えている例について説明した。しかしながら、レンズ１０１は、カメラ１００に着脱可能な交換レンズであってもよい。また、フラッシュ１０８は、カメラ１００に着脱可能な閃光装置であってもよく、カメラ１００とリモート通信を行って発光するリモート閃光装置であってもよい。
【００６４】
（３）上述した実施の形態では、ＣＰＵ１０９は、図３のステップＳ１２０でＩＳＯ感度を最高感度に設定した後に、ステップＳ１３０からステップＳ３２０の処理を実行する例について説明した。しかしながら、ＣＰＵ１０９は、ＩＳＯ感度を最高感度以下の感度に設定するようにしてもよい。
【００６５】
（４）上述した実施の形態では、ＣＰＵ１０９は、ＡＦレンズをＦ１からＦ４の各レンズ位置へ移動させて、各レンズ位置で照明時のＡＦ評価値を算出してＲＡＭ１１１に記録しておくようにした。そして、ＣＰＵ１０９は、全てのレンズ位置におけるＡＦ評価値を算出が完了した後に、ＲＡＭ１１１に記録されているＡＦ評価値の中から最大のＡＦ評価値を特定するようにした。しかしながら、ＣＰＵ１０９は、ＡＦレンズをＦ１からＦ４の各レンズ位置へ移動させ、各レンズ位置でフラッシュ１０８を発光させて画像データを取得してＲＡＭ１１１に記録するようにしてもよい。そして、ＣＰＵ１０９は、ＲＡＭ１１１に記録されている各レンズ位置における画像データに基づいて、各レンズ位置におけるＡＦ評価値を算出し、その中から最大値のＡＦ評価値を特定するようにしてもよい。
【００６６】
（５）上述した実施の形態では、ＣＰＵ１０９は、各レンズ位置において算出したＡＦ評価値の中から最高値を特定し、最高値のＡＦ評価値に対応するレンズ位置を撮影時のレンズ位置として決定する例について説明した。しかしながら、ＣＰＵ１０９は、各レンズ位置において算出したＡＦ評価値の仲から、あらかじめ設定された閾値より大きいＡＦ評価値を特定し、その閾値より大きいＡＦ評価値に対応するレンズ位置を撮影時のレンズ位置として決定するようにしてもよい。これによって、全てのＡＦ評価値が小さくピントが合っていない場合には、その中から最大値をとるＡＦ評価値を選択して撮影時のレンズ位置を決定したとしても、ピントの合った画像は得られないため、このような問題を回避することができる。
【００６７】
また、ＣＰＵ１０９は、閾値より大きいＡＦ評価値が複数ある場合には、それらに対応するＡＦポイントの中間点を撮影時のＡＦポイントとして、撮影時のレンズ位置を決定するようにしてもよい。
【００６８】
なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における構成に何ら限定されない。また、上述の実施の形態と複数の変形例を組み合わせた構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】カメラの一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】ＡＦレンズの移動、フラッシュの発光、およびＡＦ評価値の算出のそれぞれのタイミングを具体的に示した図である。
【図３】カメラ１００の処理を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００７０】
１００  カメラ、１０１  レンズ、１０１ａ  レンズ駆動回路、１０２  絞り、１０２ａ  絞り駆動回路、１０３  シャッタ、１０３ａ  シャッタ駆動回路、１０４  撮像素子、１０５  ＡＦＥ回路、１０６  画像処理回路、１０７  メモリカードスロット、１０７ａ  メモリカード、１０８  フラッシュ、１０８ａ  フラッシュ駆動回路、１０９  ＣＰＵ、１１０  操作部材、１１１  ＲＡＭ、１１２  フラッシュメモリ、１１３  モニタ
【図１】
2009169238.tif 000003
【図２】
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【図３】
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