JP2001208959A - 撮像装置、自動合焦方法及び合焦の手順を記録した記録媒体 - Google Patents

撮像装置、自動合焦方法及び合焦の手順を記録した記録媒体

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JP2001208959A
JP2001208959A JP2000014794A JP2000014794A JP2001208959A JP 2001208959 A JP2001208959 A JP 2001208959A JP 2000014794 A JP2000014794 A JP 2000014794A JP 2000014794 A JP2000014794 A JP 2000014794A JP 2001208959 A JP2001208959 A JP 2001208959A
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雅彦 杉本
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67Focus control based on electronic image sensor signals
    • H04N23/675Focus control based on electronic image sensor signals comprising setting of focusing regions
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 合焦検索時の検索時間を短縮することができ
ると共に、撮影に応じて適正な合焦を行うことが可能な
撮像装置の提供を目的とする。 【解決手段】 デジタルカメラのシャッタボタンを半押
しにすることによりAF機能を作動させる。この時、撮
影者がスイッチ類を操作することによって予め選択され
た現在の撮影モードを取得し(100)、取得された撮
影モードに応じてAF検索開始点にフォーカスレンズを
移動する。なお、フォーカスレンズの移動する方向は撮
影モードに応じて決定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置にかか
り、特に、デジタルカメラ等の撮像装置の焦点調整を自
動的に行うオートフォーカス機能を備えた撮像装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、被写体を撮影する撮像装置として
はデジタルカメラが一般的に用いられている。従来のデ
ジタルカメラ(デジタルスチルカメラやデジタルビデオ
カメラ)は、CCDなどの撮像素子により取得した画像
を、デジタルカメラ内部に設けられた内部メモリやIC
カード、或いは磁気テープ等の記録媒体にデジタル画像
データとして記録し、記録されたデジタル画像データに
基づいて、プリンタにより記録用紙に画像を記録した
り、撮像により取得した画像をモニタに表示することが
できる。また、このようなデジタルカメラとして、液晶
モニタを備えたものも知られている。このように液晶モ
ニタを備えたデジタルカメラにおいては、撮影した画像
を直ちに液晶モニタに表示することができる。
【0003】また、上述のようなデジタルカメラなどの
撮像装置では、被写体を撮影する際に、被写体像を撮像
素子に結像するためのレンズを備えており、レンズの焦
点を調整することによって、被写体との焦点距離を調整
している。そして、被写体との焦点距離調整を自動的に
行うオートフォーカス機能を備えた撮像装置が従来より
提案されている。
【0004】しかしながら、従来の撮像装置におけるオ
ートフォーカス機能は、CCDなどの撮像素子より濃度
データを入手して、コントラスト値を算出して該算出の
コントラスト値に基づいて合焦を行っているので、通常
の撮影を行う場合、接写撮影を行う場合や周囲の照度が
極端に低い場合などでは、正常に機能しない場合があ
る。
【0005】そこで、特開平8−160287号公報に
記載の技術では、マクロモードと通常モードを有し、モ
ードの切り替えに応じてフォーカスレンズを予め移動さ
せて撮影を行うことが提案されている。
【0006】また、特開平6−22259号公報及び特
開平9−179014号公報に記載の技術では、低輝
度、すなわち、焦点距離の調整が難しい場合にはオート
フォーカス機能により焦点距離を自動的に調整せずに、
予め焦点距離を無限遠に設定(所謂置きピン)すること
が提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
撮像装置では、例えば、合焦位置が合焦検索開始位置か
ら遠い位置の場合には、全ての検索エリアの検索が必要
となり、合焦検索時間がかかると、という問題がある。
【0008】また、焦点距離の調整が難しい場合には、
焦点距離を自動的に調整せずに、予め焦点距離を無限遠
に設定するので、接写撮影を行う場合や周囲の照度が極
端に低い場合等では、予め設定された無限遠の焦点では
適正ではない場合がある、という問題がある。
【0009】本発明は、上記問題を解決すべく成された
もので、合焦検索時の検索時間を短縮することができる
と共に、撮影に応じて適正な合焦を行うことが可能な撮
像装置の提供を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1に記載の発明は、被写体までの距離に応じて
定まる焦点距離に基づいて、当該被写体像を結像位置に
合焦させるために光軸方向へ移動可能なフォーカスレン
ズと、前記フォーカスレンズを移動する駆動手段と、所
定の条件に応じて、合焦位置の検索開始点を決定すると
共に、前記駆動手段を制御して前記フォーカスレンズを
移動させることによって前記合焦位置を検索し、該検索
結果に応じて前記フォーカスレンズを前記合焦位置に調
整する制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とし
ている。
【0011】請求項1に記載の発明によれば、フォーカ
スレンズを光軸方向へ移動させることにより当該被写体
を結像位置に合焦させる。該フォーカスレンズは駆動手
段によって移動され、フォーカスレンズの移動により焦
点位置が調整される。また、制御手段により、所定の条
件(例えば周囲の照度や撮影範囲等の撮影条件)に応じ
て、合焦位置を検索する際の検索開始点が決定され、駆
動手段が制御されてフォーカスレンズの調整が行われ
る。すなわち、所定の条件に応じて、合焦位置を検索す
る際の検索開始点が決定されるので、例えば接写などの
撮影条件では、近い位置側を検索開始点として合焦位置
の検索を行うことができ、早い時期に焦点位置を検索す
ることができる。従って、合焦検索時の検索時間を短縮
することができる。
【0012】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、前記制御手段が、前記所定の条件に応
じて、前記検索を行う方向を決定することを特徴として
いる。
【0013】夜景撮影や風景撮影などの撮影では、遠距
離撮影を行うことが多い。従って、合焦位置として、遠
い位置の方に存在する。従って、合焦位置の検索は、遠
い位置側を開始点として近い位置の方向に向かって検索
することで早期に検索することが可能である。そこで、
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明
において、制御手段により、所定の条件に応じて焦点位
置の検索が行われる方向が決定されることによって、早
い時期に焦点位置を検索することができる。従って、合
焦検索時の検索時間を短縮することができる。
【0014】なお、検索開始点としては、所定の条件に
応じて、フォーカスレンズの移動可能範囲の両端の何れ
か一方を選択して、前記検索を行う方向を決定するよう
にしてもよい。
【0015】請求項3に記載の発明は、請求項1又は請
求項2に記載の発明において、前記制御手段が、前記所
定の条件に応じて、前記検索を行う範囲を決定すること
を特徴としている。
【0016】被写体の位置や接写撮影等の撮影条件によ
っては、焦点位置が予め所定の範囲内に存在する場合が
ある。そこで、請求項3に記載の発明によれば、請求項
1又は請求項2に記載の発明において、制御手段によ
り、所定の条件に応じて検索が行われる範囲が決定され
ることによって、検索範囲を縮小することができる。す
なわち、検索範囲の縮小により、検索時間を短縮するこ
とができる。
【0017】請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請
求項3の何れか1項に記載の発明において、前記制御手
段が前記所定の条件に応じて、前記焦点の合焦判定方法
を決定することを特徴としている。
【0018】撮影を行う周囲の照度や範囲によっては、
合焦判定を行うのが困難となる場合がある。そこで、請
求項4に記載の発明によれば、請求項1乃至請求項3の
何れか1項に記載の発明において、制御手段により、所
定の条件に応じて合焦判定方法が決定されることによ
り、適正な合焦判定を行うことができる。すなわち、撮
影に応じて適正な合焦を行うことが可能な撮像装置を提
供することができる。
【0019】請求項5に記載の発明は、請求項1乃至請
求項4の何れか1項に記載の発明において、前記制御手
段により前記合焦位置の検索が不可能である場合に、前
記所定の条件に応じて予め定められた焦点位置に前記駆
動手段を制御して前記フォーカスレンズを移動すること
を特徴としている。
【0020】制御手段による焦点位置の検索が不可能で
ある場合、例えば、周囲の照度が低い夜景撮影やコント
ラスト変化の少ない風景撮影等では、焦点位置の検索が
不可能となる場合がある。そこで、請求項5に記載の発
明によれば、請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載
の発明において、制御手段により合焦位置の検索が不可
能である場合には、所定の条件に応じて予め定められた
焦点位置に駆動手段を制御してフォーカスレンズの移動
が行われる。すなわち、所定の条件に応じて予め定めら
れた焦点位置を合焦位置とすることによって、適正な合
焦を行うことができる。
【0021】請求項6に記載の発明は、請求項1乃至請
求項5の何れか1項に記載の発明において、前記所定の
条件は、少なくとも接写モード、風景モード及び夜景モ
ードを含む撮影モードであることを特徴としている。
【0022】請求項6に記載の発明によれば、請求項1
乃至請求項5の何れか1項に記載の発明において、少な
くとも接写モード(マクロモード)、風景モード及び夜
景モードなどの撮影モードを所定の条件としてもよい。
なお、撮影モードについては、その他の撮影モード、例
えば、広角度撮影を行う広角モードなどを撮影モードと
してもよい。
【0023】請求項7に記載の発明は、被写体までの距
離に応じて定まる焦点距離に基づいて、当該被写体像を
結像位置に合焦させるために光軸方向に移動可能なフォ
ーカスレンズを移動して、自動的に合焦を行う自動合焦
方法であって、所定の条件に応じて、合焦位置の検索開
始点を決定し、前記検索開始点から前記焦点位置の検索
を開始することを特徴としている。
【0024】請求項7に記載の発明によれば、請求項1
で説明したように、所定の条件(例えば周囲の照度や撮
影範囲等の撮影条件)に応じて、合焦位置を検索する際
の検索開始点を決定し、該検索開始点から合焦位置の検
索を開始するので、早い時期に合焦位置を検索すること
ができる。従って、合焦検索時の検索時間を短縮するこ
とができる。
【0025】請求項8に記載の発明は、請求項7に記載
の発明において、前記所定の条件に応じて、前記合焦位
置の検索を行う方向を決定することを特徴としている。
【0026】請求項8に記載の発明によれば、請求項7
に記載の発明において、請求項2と同様に、所定の条件
に応じて、合焦位置の検索を行う方向を決定するので、
早い時期に合焦位置を検索することができる。従って、
合焦検索時の検索時間を短縮することができる。
【0027】なお、検索開始点としては、所定の条件に
応じて、フォーカスレンズの移動可能範囲の両端の何れ
か一方を選択して、前記検索を行う方向を決定するよう
にしてもよい。
【0028】請求項9に記載の発明は、請求項7又は請
求項8に記載の発明において、前記所定の条件に応じ
て、前記検索を行う範囲を決定することを特徴としてい
る。
【0029】請求項9に記載の発明によれば、請求項7
又は請求項8に記載の発明において、請求項3と同様
に、所定の条件に応じて合焦検索を行う範囲を決定する
ので、検索範囲を縮小することができる。すなわち、検
索範囲の縮小により、検索時間を短縮することができ
る。
【0030】請求項10に記載の発明は、請求項7乃至
請求項9の何れか1項に記載の発明において、前記所定
の条件に応じて、前記焦点の合焦判定方法を決定するこ
とを特徴としている。
【0031】請求項10に記載の発明によれば、請求項
7乃至請求項9の何れか1項に記載の発明において、請
求項4と同様に、所定の条件に応じて合焦判定方法を決
定するので、適正な合焦判定を行うことができる。すな
わち、撮影に応じて適正な合焦を行うことが可能な撮像
装置を提供することができる。
【0032】請求項11に記載の発明は、請求項7乃至
請求項10の何れか1項に記載の発明において、前記合
焦位置の検索が不可能である場合に、前記所定の条件に
応じて予め定められた焦点位置に前記フォーカスレンズ
を移動させることを特徴としている。
【0033】請求項11に記載の発明によれば、請求項
7乃至請求項10の何れか1項に記載の発明において、
請求項5と同様に、合焦位置の検索が不可能である場合
には、所定の条件に応じて予め定められた焦点位置にフ
ォーカスレンズを移動させる。すなわち、所定の条件に
応じて予め定められた焦点位置を合焦位置とすることに
よって、適正な合焦を行うことができる。
【0034】請求項12に記載の発明は、請求項7乃至
請求項11の何れか1項に記載の発明において、前記所
定の条件は、少なくとも接写モード、風景モード及び夜
景モードを含む撮影モードであることを特徴としてい
る。
【0035】請求項12に記載の発明によれば、請求項
7乃至請求項10の何れか1項に記載の発明において、
少なくとも接写モード(マクロモード)、風景モード及
び夜景モードなどの撮影モードを所定の条件としてもよ
い。なお、撮影モードについては、その他の撮影モー
ド、例えば、広角度撮影を行う広角モードなどを撮影モ
ードとしてもよい。
【0036】請求項13に記載の発明は、被写体までの
距離に応じて定まる焦点距離に基づいて、当該被写体像
を結像位置に合焦させるために光軸方向へ移動可能なフ
ォーカスレンズを移動して、自動的に合焦を行う合焦の
手順を記録した記録媒体であって、所定の条件に応じ
て、合焦位置の検索開始点を決定し、前記検索開始点か
ら前記合焦位置の検索を開始させる手順を含むことを特
徴としている。
【0037】請求項13に記載の発明によれば、請求項
1及び請求項7と同様に、所定の条件(例えば周囲の照
度や撮影範囲等の撮影条件)に応じて、合焦位置を検索
する際の検索開始点を決定し、該検索開始点から合焦位
置の検索を開始するので、早い時期に合焦位置を検索す
ることができる。従って、合焦検索時の検索時間を短縮
することができる。
【0038】請求項14に記載の発明は、請求項13に
記載の発明において、前記所定の条件に応じて、前記検
索を行う方向を決定させる手順を含むことを特徴として
いる。
【0039】請求項14に記載の発明によれば、請求項
2及び請求項8と同様に、所定の条件に応じて、合焦位
置の検索を行う方向を決定するので、早い時期に合焦位
置を検索することができる。従って、合焦検索時の検索
時間を短縮することができる。
【0040】なお、検索開始点としては、所定の条件に
応じて、フォーカスレンズの移動可能範囲の両端の何れ
か一方を選択して、前記検索を行う方向を決定するよう
にしてもよい。
【0041】請求項15に記載の発明は、請求項13又
は請求項14に記載の発明において、前記所定の条件に
応じて、前記検索を行う範囲を決定すさせる手順を含む
ことを特徴としている。
【0042】請求項15に記載の発明によれば、請求項
13又は請求項14に記載の発明において、請求項3及
び請求項9と同様に、所定の条件に応じて合焦検索を行
う範囲を決定するので、検索範囲を縮小することができ
る。すなわち、検索範囲の縮小により、検索時間を短縮
することができる。
【0043】請求項16に記載の発明は、請求項13乃
至請求項15の何れか1項に記載の発明において、前記
所定の条件に応じて、前記焦点の合焦判定方法を決定す
る手順を含むことを特徴としている。
【0044】請求項16に記載の発明によれば、請求項
13乃至請求項15の何れか1項に記載の発明におい
て、請求項4及び請求項10と同様に、所定の条件に応
じて合焦判定方法を決定するので、適正な合焦判定を行
うことができる。すなわち、撮影に応じて適正な合焦を
行うことが可能な撮像装置を提供することができる。
【0045】請求項17に記載の発明は、請求項13乃
至請求項16の何れか1項に記載の発明において、前記
合焦位置の検索が不可能である場合に、前記所定の条件
に応じて予め定められた焦点位置に前記フォーカスレン
ズを移動させる手順を含むことを特徴としている。
【0046】請求項17に記載の発明によれば、請求項
13乃至請求項16の何れか1項に記載の発明におい
て、請求項5及び請求項11と同様に、合焦位置の検索
が不可能である場合には、所定の条件に応じて予め定め
られた焦点位置にフォーカスレンズを移動させる。すな
わち、所定の条件に応じて予め定められた焦点位置を合
焦位置とすることによって、適正な合焦を行うことがで
きる請求項18に記載の発明は、請求項13乃至請求項
17の何れか1項に記載の発明において、前記所定の条
件は、少なくとも接写モード、風景モード及び夜景モー
ドを含む撮影モードであることを特徴としている。
【0047】請求項18に記載の発明によれば、請求項
13乃至請求項17の何れか1項に記載の発明におい
て、少なくとも接写モード(マクロモード)、風景モー
ド及び夜景モードなどの撮影モードを所定の条件として
もよい。なお、撮影モードについては、その他の撮影モ
ード、例えば、広角度撮影を行う広角モードなどを撮影
モードとしてもよい。
【0048】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例を詳細に説明する。本実施の形態はデジ
タルカメラに本発明を適用したものである。
【0049】図1には、本発明の実施の形態に係るデジ
タルカメラ10の概略図が示されている。
【0050】図1(A)、(B)に示すように、デジタ
ルカメラ10の本体12は略箱型で、正面から見て左側
に、本体12の把持を容易とするための突起(把持部)
が形成された形状とされている。本体12の正面側中央
にはレンズ14が取り付けられており、本体12のレン
ズ14上方には、ユーザが撮影範囲等を目視で確認する
ための光学ファインダ16、低照度での撮影等の場合に
補助光を発するためのストロボ18が取り付けられてい
る。
【0051】また、本体12の上面には、正面から見て
右側に電源スイッチ20が、左側(把持部に対応する位
置)にシャッタボタン22が各々設けられており、本体
12の正面から右側側面には、メモリカード(図示省
略)を装填可能なスロット24が設けられている。
【0052】更に、ストロボ18の下方には、交流電源
から電源を得るためのACアダプタを接続するACアダ
プタ接続口28が設けられており、交流電源をデジタル
カメラ10に供給可能なように構成されている。
【0053】また、図1(B)に示すように、本体12
の背面には、透過型液晶(半透過型液晶でもよい)から
なるカラーディスプレイ26が設けられており、ディス
プレイ26は、蛍光管やLED等によって構成されるバ
ックライトを備えた構成とされている。なお、ディスプ
レイ26はファインダ16の機能を有する。
【0054】本体12の背面には、向かって左側に、メ
ニュー(MENU)スイッチ30、実行/画面切換(E
X/VIEW CHG)スイッチ32、及び、選択(S
ELECT)スイッチ34が各々設けられており、ディ
スプレイ26の上方には、キャンセル(CANCEL)
スイッチ36が設けられている。なお、選択スイッチ3
4は、メニュースイッチ30を押下することによって表
示されたメニュー画面等のモード等を実行するスイッチ
であり、キャンセルスイッチ36は種々のモード等をキ
ャンセルするためのスイッチである。
【0055】図2にはデジタルカメラ10の電気系の概
略構成を示すブロック図が示されている。上述したレン
ズ14は、詳しくはオートフォーカス(AF)機能を備
えたズームレンズ(焦点距離可変レンズ)であり、レン
ズ14のAF機能及びズーム機構は図示しない駆動回路
によって駆動される。なお、ズームレンズにかえて、A
F機能のみを備えた焦点距離レンズとして用いてもよ
い。
【0056】上述のAF機能は、図2に示すフォーカス
レンズ40を移動することによって焦点調整が行われ、
該焦点調整は、CPU42の制御によりフォーカスレン
ズ40を移動するためのステッピングモータ等の駆動手
段をステップ駆動することによって行われる。
【0057】本体12の内部におけるレンズ14の焦点
位置に相当する位置には、エリアCCDセンサ等で構成
される撮像デバイス44が配置されており、被写体を反
射してレンズ14に入射された光は撮像デバイス44の
受光面に結像される。撮像デバイス44は、上記駆動回
路が内蔵しているタイミングで駆動され、画像信号(受
光面上にマトリクス状に配列された多数個の光電変換セ
ルの各々における受光量を表す信号)を出力する。
【0058】レンズ14と撮像デバイス44との間には
シャッタ46及び絞り48が配置されている。シャッタ
46及び絞り48は、上記駆動回路によって駆動され
る。シャッタ46は撮像デバイス44から画像信号が出
力されたときに、撮像デバイス44の受光面に光が入射
されることでスミアが発生することを防止するためのも
のであり、撮像デバイス44の構成によっては省略可能
である。又絞り48は、絞り量を連続的に変更可能な単
一な絞りで構成してもよいし、絞り量が異なる複数の絞
りを切り替える構成であってもよい。なお、上述のAF
機能は、シャッタ46を半押しすることによって作動す
る構成とされている。
【0059】撮像デバイス44の信号出力はA/D変換
器52によりデジタルデータに変換されて、合焦制御
(焦点調整)を行う制御部50に入力される。制御部5
0は、ルックアップテーブル54、デジタルフィルタ5
6、積算部58及びCPU42を備えており、ルックア
ップテーブル54には、撮像デバイス44より出力され
る画像信号から得られるコントラストに基づいてAF機
能を制御するAF制御値が定められている。デジタルフ
ィルタ56は、ルックアップテーブル54から得られる
AF制御値のノイズ成分を除去する。また、積算部58
は、デジタルフィルタ56で除去されたAF制御値の積
算値(AF評価値)を算出し、算出結果をCPU42に
出力するようになっている。なお、図示は省略するが、
CPU42はROM、RAM、入出力ポート等の周辺回
路を含んで構成されている。
【0060】CPU42は、積算部58によって算出さ
れるAF評価値に応じてフォーカスレンズ40の位置を
移動する駆動ステッピングモータなどの駆動手段を制御
して、被写体像に対して合焦を自動的に行うように構成
されている。
【0061】また、CPU42には、上述した電源スイ
ッチ20、メニュースイッチ30、実行/画面切換スイ
ッチ32、選択スイッチ34やキャンセルスイッチ36
等のデジタルカメラ10の操作を行うスイッチ類を含む
操作部60が接続されており、操作部60に入力される
操作情報に従ってデジタルカメラ10の制御がCPU4
2によって行われるようになっている。操作部60に入
力される操作情報としては、オート撮影(AF、AE
等)、マニュアル撮影、連写、動画、人物撮影、風景撮
影、夜景撮影、ストロボ撮影等の各種の撮影モードなど
の操作情報が入力されるようになっている。なお、撮影
モードについては、上述した撮影モードに限定されるも
のではなく、例えば、上述の撮影モードの他に、望遠
(ズーム)撮影を行う望遠モードや広角度の撮影を行う
広角モード等の撮影モードが挙げられる。
【0062】また、撮像デバイス44から出力される画
像データは、ホワイトバランス補正等の各種の補正が行
われた後に色補正・γ補正・Y/C変換等の各種の処理
が行われて、RAM等で構成されたメモリ62及び表示
メモリ64に一時記憶される。
【0063】表示メモリ64に一時記憶された画像デー
タは、複数の画像データが表示メモリ64に記憶されて
いる場合には、選択スイッチ34の操作によって画像デ
ータの選択を行い、選択された画像データに対して所定
の処理を行った後にディスプレイ26へ画像データの転
送を行う。これにより、表示メモリ64に一時記憶され
ている画像データが表す画像がディスプレイ26に表示
される。
【0064】また、シャッタボタン22が操作された等
により、スロット24に装填されたメモリカード68へ
の画像データの格納が指示された場合、CPU42はメ
モリ62に一時記憶されている画像データを読み出して
圧縮伸張部66へ転送する。これにより、画像データは
圧縮伸張部66で圧縮された後にメモリカード68に格
納される。なお、撮影モード等によって画像データが圧
縮されることなくメモリカード68に格納される場合も
ある。
【0065】また、装填されたメモリカード68に格納
されている画像データが表す画像の再生(表示)が指示
された場合には、メモリカード68から画像データが読
み出され、読み出された画像データが圧縮伸張部66で
伸張(解凍)された後、表示メモリ64に一時記憶され
る。そして、表示メモリ64に一時記憶されてた画像デ
ータを用いてディスプレイ26への画像の表示(再生)
が行われる。
【0066】続いて、上述したAF機能について説明す
る。本実施の形態のデジタルカメラ10は、撮影条件に
応じて合焦方法を変更するように構成されている。
【0067】AFの検索を行う際、例えば夜景撮影モー
ドのストロボオフ/風景モードでは、遠距離撮影を行う
ことが多い。すなわち、合焦位置としては、図3実線で
示すように遠い位置(INF側)の方に合焦位置があ
る。従って、AFの検索は、遠い位置(INF側)を開
始点として近い位置(Near側)の方向に向かって検
索することにより、早い時期に焦点を検出することがで
き、検索エリア全域を検出することなく焦点を検出する
ことができる。また。例えば夜景撮影モードのストロボ
オン、人物やマクロ撮影(接写モード)等では、逆に図
3点線で示すように近い位置(Near側)の方に合焦
位置がある。従って、AFの検索は、近い位置(Nea
r側)を開始点として遠い位置(INF側)に向かって
検索することにより、早い時期に焦点を検出することが
でき、全域を検出することなく焦点を検出することがで
きる。
【0068】また、本実施の形態のデジタルカメラ10
では、AFの検索エリアが予め図4に示すように複数の
検索エリアが定められており、それぞれの検索エリアを
検索することによって、合焦を行うようになっている。
なお、本実施の形態では、複数のエリアとして、エリア
A、エリアB、エリアC及びエリアDが定められてい
る。
【0069】合焦の判定方法は、AFの検索によって取
得したAF評価値が良好か否かを判断することによって
行われるが、該判断は以下に示す条件に基づいて行われ
る。
【0070】AF評価値のピーク値と所定量デフォー
カス位置(明らかにぼけている位置)のAF評価値との
差分 ピーク値が2重以上になっていないこと 複数エリアにおいてAF評価値のピーク位置が一致し
ていること ところで、被写体が低コントラストや低輝度などの場合
には、AF検出エリア全域を検出しても正しい合焦位置
を検出することができずにAF不能となる。そこで、こ
のような場合には合焦不能であることを撮影者に警告し
た上で、撮影頻度が最も高い被写体距離に合焦するよう
に、或いは、パンフォーカス位置に焦点を合わせて撮影
するように構成されている。例えば、撮影モード別に最
も頻度が高いと思われる被写体撮影距離で合焦させた
り、人物モードでは図5に示すような撮影フレームに応
じた距離で合焦させる。なお、図5には、撮影フレーム
として、Upフレーム(図5(A)参照)、Bustフ
レーム(図5(B)参照)及びKneeフレーム(図5
(C)参照)の3種類のポートレートフレーム(PR)
が示されている。
【0071】続いて、上述したAF機能(撮影モードと
AF動作の関係)の一例を表1に示す。
【0072】
【表1】
【0073】続いて上述のように構成されたデジタルカ
メラ10におけるAF機能の作用について図6のフロー
チャートを参照して説明する。
【0074】デジタルカメラ10のシャッタボタン22
を半押しにするとAF機能が作動し、ステップ100で
現在の撮影モードの取得が行われる。なお、現在の撮影
モードの取得は、撮影者がスイッチ類を操作することに
よって予め選択された撮影モードが取得される。
【0075】ステップ102では、取得された撮影モー
ドに応じてAF検索開始位置にフォーカスレンズ40が
移動され、ステップ104では、AF検索開始位置から
フォーカスレンズ40がステップ駆動されてAF検索が
開始される。本実施の形態のデジタルカメラ10では、
上述したように撮影モードに応じてAF検索開始点、検
索方向及び検索範囲が予め定められている。従って、A
F検索の早い時期に合焦位置を検索することができる。
すなわち、AF検索に要する時間を短縮することができ
る。
【0076】ステップ106では、AF検索によって検
索されたAF評価値が随時取得される。そして、ステッ
プ108では、検索範囲全域が終了したか否かの判定が
行われる。判定が肯定された場合には、ステップ110
へ移行してエリアAが条件a及び条件bを満たしている
か否か判定される。なお、条件aは、ピーク値と所定量
デフォーカス位置のAF評価値との差分値を所定値(C
PU42に含まれるROM等に記憶された一定の値(E
EPROMパラメータ))と大小比較することによっ
て、AF評価値が十分大きいと判断された場合であり、
AF評価値が被写体のコントラストに比例して大きいほ
ど良好と判断される。また、条件bは、ピーク位置と隣
接する位置のAF評価値より大きくなるAF評価値がピ
ーク位置+1(Near方向)のAF評価値に対して所
定範囲を越えて近い側にない場合、及びピーク位置−1
(INF方向)のAF評価値に対して所定範囲を越えて
遠い側にない場合であり、ピーク位置(ほぼ合焦と判断
される位置)に隣接する位置(ややぼけている位置)の
AF評価値と所定量デフォーカス位置(明らかにぼけて
いる位置)のAF評価値とが近似している場合は、AF
評価値にコントラスト情報以外の情報が多く含まれてい
るか、検出エリア内に距離の異なる被写体が含まれてい
る場合が考えられ、AF検出エリアが十分近ければ、前
者の場合が圧倒的に多い。
【0077】また、ステップ110の判定が否定された
場合には、ステップ112へ移行する。ステップ112
では、エリアBが上述の条件a及び条件bを満たしてい
るか否か判定される。判定が否定された場合には、ステ
ップ114へ移行して、エリアCについて同様に、条件
a及び条件bを満たしているか否か判定される。判定が
否定された場合には、ステップ116へ移行する。
【0078】ステップ116では、撮影モードか否か判
定される。判定が否定された場合には、ステップ118
へ移行し、風景/夜景モード(ストロボオフ)か否か判
定される。判定が肯定された場合には、ステップ120
へ移行する。
【0079】ステップ120では、エリアDが上述の条
件a及び条件bを満たしているか否か判定される。判定
が否定された場合にはステップ122へ移行して、エリ
アDが条件a´及び条件bを満たしているか否か判定さ
れる。なお、条件a´は、ピーク値と最小値のAF評価
値との差分値を所定値(CPU42に含まれるROM等
に記憶された一定の値(EEPROMパラメータ))と
を大小比較することによって、AF評価値が比較的大き
いと判断された場合であり、AF評価値が被写体のコン
トラストに比例して大きいほど良好と判断される。ま
た、条件cは、エリアA、B、CのAF評価値のピーク
位置がズーム位置毎にフォーカスパルス数(EEPRO
Mパラメータ)で規定された所定範囲内で一致している
場合であり、AF評価値が十分大きくない場合には、A
F評価値中のコントラスト情報とノイズの切り分けが困
難であるが、検出エリアが異なるAF評価値でピーク位
置がほぼ同一であれば、ピーク位置を示すAF評価値に
はコントラスト情報が十分含まれると判断される。
【0080】ステップ122の判定が否定された場合に
は、ステップ124へ移行して、合焦位置をパンフォー
カス位置が合焦位置に設定され、ステップ126では合
焦位置にフォーカスレンズ40が移動されて、一連のA
F処理を終了する。なお、パンフォーカス位置は、上述
した表1に示すように、撮影モードに応じて設定された
AF不能時の置きピン(予め設定された焦点)位置に合
焦される。従って、AF不能時の合焦タフネス性を向上
することができる。
【0081】一方、ステップ118の判定が否定された
場合には、そのままステップ122へ移行する。
【0082】また、ステップ122の判定が肯定された
場合には、ステップ128へ移行して、合焦位置算出演
算2が行われる。合焦位置算出演算2は各エリアのピー
ク位置平均値(合焦位置=(エリアAのピーク位置+エ
リアBのピーク位置+エリアCのピーク位置)/3)を
算出することによって求められ、ステップ126で算出
されたた合焦位置にフォーカスレンズ40が移動されて
一連の処理を終了する。
【0083】一方、ステップ110、ステップ112、
ステップ114、ステップ116、及びステップ120
のそれぞれの判定が肯定された場合には、それぞれのエ
リアの位置に合焦位置があるので、ステップ130へ移
行して合焦位置算出演算1が行われて、ステップ126
で算出された合焦位置にフォーカスレンズ40が移動さ
れて一連の処理を終了する。
【0084】合焦位置算出演算1は、取得したAF評価
値が最大値となる焦点位置と該フォーカス位置に隣接す
るAF評価値に隣接する焦点位置から真のピーク位置を
補間演算によって算出する。
【0085】図7に示すように、取得したAF評価値が
最大となる焦点位置とAF評価値を(X0、Y0)、取得
したAF評価値が最大となる焦点位置X0と隣接した焦
点位置と該焦点位置のAF評価値を各々(X-1
-1)、(X+1、Y+1)とすると、図7のa(a=Y0
−Y+1)及びb(b=Y0−Y-1)の関係が、b≧aの
場合、真のピーク値Xは補間演算X=X0+d、d=
0.5−a/2bによって算出される。また、b<aの
場合、真のピーク値Xは補間演算X=X0−d、d=
0.5−b/2aによって算出される。
【0086】また、ステップ108の判定が否定された
場合には、ステップ132へ移行してエリアAの評価値
が減少傾向にあるか否か判定される。判定が否定された
場合にはステップ102へ戻り再び上述したステップ1
02からの処理が繰り返される。
【0087】ステップ132の判定が肯定された場合に
は、ステップ134へ移行し、ステップ110と同様に
エリアAが条件a及び条件bを満たしているか否か判定
される。判定が否定された場合にはステップ102へ戻
り再び上述したステップ102からの処理が繰り返さ
れ、判定が肯定された場合には、上述したステップ13
0へ移行して合焦位置算出演算1が行われ、一連の処理
を終了する。
【0088】このように、本実施の形態のデジタルカメ
ラ10では、AF検索開始位置、AF検索方向、AF検
索範囲、AF検索エリア及びAF不能時の置きピン位置
を撮影モードに応じて変えることにより、AFに要する
時間を短縮することができると共に、合焦タフネス性を
向上することができる。
【0089】なお、上記の実施の形態では、デジタルカ
メラ10を例に挙げて説明したが、AF機能を備えるも
のであれば、全ての撮像装置に適用可能である。
【0090】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、所
定の条件に応じて、焦点位置の検索開始点、検索を行う
方向、検索範囲、及び合焦判定方法を決定することによ
り、合焦検索時の検索時間を短縮することができると共
に、撮影に応じて適正な合焦を行うことが可能となる、
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの外
観図であり、(A)は正面図であり、(B)は裏面図で
ある。
【図2】本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの電
気系の構成を示すブロック図である。
【図3】AF検索の概略イメージを示す図である。
【図4】複数の検索エリアを示す図である。
【図5】撮影フレームを示す図であり、(A)はUpフ
レームを示し、(B)はBustフレームを示し、
(C)はKneeフレームを示す。
【図6】本発明の実施の形態に係るデジタルカメラにお
けるAF機能の作用を説明するためのフローチャートで
ある。
【図7】合焦位置算出演算1を説明するための図であ
る。
【符号の説明】
10 デジタルカメラ 40 フォーカスレンズ 42 CPU 50 制御部 54 LUT 56 デジタルフィルタ 58 積算部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H011 BA31 2H051 BA47 EA09 5C022 AA13 AB22 AB28 AC01 AC03 AC42 AC52 AC54 AC69 AC74

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被写体までの距離に応じて定まる焦点距
    離に基づいて、当該被写体像を結像位置に合焦させるた
    めに光軸方向へ移動可能なフォーカスレンズと、 前記フォーカスレンズを移動する駆動手段と、 所定の条件に応じて、合焦位置の検索開始点を決定する
    と共に、前記駆動手段を制御して前記フォーカスレンズ
    を移動させることによって前記合焦位置を検索し、該検
    索結果に応じて前記フォーカスレンズを前記合焦位置に
    調整する制御を行う制御手段と、 を備えることを特徴とする撮像装置。
  2. 【請求項2】 前記制御手段が、前記所定の条件に応じ
    て、前記検索を行う方向を決定することを特徴とする請
    求項1に記載の撮像装置。
  3. 【請求項3】 前記制御手段が、前記所定の条件に応じ
    て、前記検索を行う範囲を決定することを特徴とする請
    求項1又は請求項2に記載の撮像装置。
  4. 【請求項4】 前記制御手段が、前記所定の条件に応じ
    て、前記焦点の合焦判定方法を決定することを特徴とす
    る請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の撮像装
    置。
  5. 【請求項5】 前記制御手段により前記合焦位置の検索
    が不可能である場合に、前記所定の条件に応じて予め定
    められた焦点位置に前記駆動手段を制御して前記フォー
    カスレンズを移動することを特徴とする請求項1乃至請
    求項4の何れか1項に記載の撮像装置。
  6. 【請求項6】 前記所定の条件は、少なくとも接写モー
    ド、風景モード及び夜景モードを含む撮影モードである
    ことを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に
    記載の撮像装置。
  7. 【請求項7】 被写体までの距離に応じて定まる焦点距
    離に基づいて、当該被写体像を結像位置に合焦させるた
    めに光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを移動し
    て、自動的に合焦を行う自動合焦方法であって、 所定の条件に応じて、合焦位置の検索開始点を決定し、
    前記検索開始点から前記焦点位置の検索を開始すること
    を特徴とする自動合焦方法。
  8. 【請求項8】 前記所定の条件に応じて、前記合焦位置
    の検索を行う方向を決定することを特徴とする請求項7
    に記載の自動合焦方法。
  9. 【請求項9】 前記所定の条件に応じて、前記検索を行
    う範囲を決定することを特徴とする請求項7又は請求項
    8に記載の自動合焦方法。
  10. 【請求項10】 前記所定の条件に応じて、前記焦点の
    合焦判定方法を決定することを特徴とする請求項7乃至
    請求項9の何れか1項に記載の自動合焦方法。
  11. 【請求項11】 前記合焦位置の検索が不可能である場
    合に、前記所定の条件に応じて予め定められた焦点位置
    に前記フォーカスレンズを移動させることを特徴とする
    請求項7乃至請求項10の何れか1項に記載の自動合焦
    方法。
  12. 【請求項12】 前記所定の条件は、少なくとも接写モ
    ード、風景モード及び夜景モードを含む撮影モードであ
    ることを特徴とする請求項7乃至請求項11の何れか1
    項に記載の自動合焦方法。
  13. 【請求項13】 被写体までの距離に応じて定まる焦点
    距離に基づいて、当該被写体像を結像位置に合焦させる
    ために光軸方向へ移動可能なフォーカスレンズを移動し
    て、自動的に合焦を行う合焦の手順を記録した記録媒体
    であって、 所定の条件に応じて、合焦位置の検索開始点を決定し、
    前記検索開始点から前記合焦位置の検索を開始させる手
    順を含むことを特徴とする合焦の手順を記録した記録媒
    体。
  14. 【請求項14】 前記所定の条件に応じて、前記検索を
    行う方向を決定させる手順を含むことを特徴とする請求
    項13に記載の合焦の手順を記録した記録媒体。
  15. 【請求項15】 前記所定の条件に応じて、前記検索を
    行う範囲を決定すさせる手順を含むことを特徴とする請
    求項13又は請求項14に記載の合焦の手順を記録した
    記録媒体。
  16. 【請求項16】 前記所定の条件に応じて、前記焦点の
    合焦判定方法を決定する手順を含むことを特徴とする請
    求項13乃至請求項15の何れか1項に記載の合焦の手
    順を記録した記録媒体。
  17. 【請求項17】 前記合焦位置の検索が不可能である場
    合に、前記所定の条件に応じて予め定められた焦点位置
    に前記フォーカスレンズを移動させる手順を含むことを
    特徴とする請求項13乃至請求項16の何れか1項に記
    載の合焦の手順を記録した記録媒体。
  18. 【請求項18】 前記所定の条件は、少なくとも接写モ
    ード、風景モード及び夜景モードを含む撮影モードであ
    ることを特徴とする請求項13乃至請求項17の何れか
    1項に記載の合焦の手順を記録した記録媒体。
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