JP4810416B2 - 焦点調節装置を備えたカメラ - Google Patents

Description

本発明は、焦点調節装置、より詳細には画像コントラスト方式の焦点調節装置を備えたカメラに関する。

従来のデジタルカメラは、焦点調節レンズ群を、近位置（近距離合焦端）または∞位置（遠距離合焦端）の合焦サーチ開始位置まで移動してから∞位置または近位置の合焦サーチ終了端まで移動しながら撮像し、撮像した画像のコントラストに基づいて合焦位置をサーチする、いわゆる画像コントラスト方式の焦点調節装置を備えていた。このようなデジタルカメラにおいて、撮像した画像から人物の顔画像を検出し、その顔画像のコントラストに基づいてその顔画像に合焦させるものが知られている（特許文献１）。また、従来のデジタルカメラは、レリーズボタンの半押しで前記合焦サーチを開始する。
特開２００６-２０８４４３号公報

しかしながら従来のデジタルカメラでは、一度顔検出して合焦サーチし、その顔画像に合焦させた後に、再度レリーズボタンが半押しされた場合、ほぼ同じ位置に人物の顔があっても、最初の合焦サーチと同じように焦点調節レンズ群を近位置または∞位置まで戻してから再び合焦サーチするので、合焦させるまでに時間が掛かってしまう。

そこで本発明は、画像コントラスト方式の焦点調節装置を備えたカメラにおいて、一度顔検出してその顔に対して合焦サーチし、合焦させたときは、次に合焦サーチさせるときは顔検出した結果に基づいて合焦サーチ範囲を制限し、焦点調節に要する時間を短縮できる焦点調節装置を備えたカメラを提供することを目的とする。

かかる課題を解決する本発明は、焦点調節レンズ群を含む撮影光学系により形成された被写体像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像した被写体像に基づいて顔画像を検出する顔検出手段と、焦点調節レンズ群を光軸に沿って移動させながら複数位置において前記撮像手段により撮像し、前記顔検出手段が検出した顔画像に基づいて合焦位置を検出する合焦サーチを実行し、該合焦サーチにより検出した顔画像の合焦位置に前記焦点調節レンズ群を移動させる焦点調節手段と、を備え、前記焦点調節手段は、前記合焦サーチにより検出した顔画像の合焦位置に前記焦点調節レンズ群を移動させた後に再合焦サーチを実行し、この再合焦サーチでは、前記焦点調節レンズ群を移動させる前に前記顔検出手段により顔画像を検出し、検出した顔画像が前記合焦位置を検出したときの顔画像よりも所定値以上大きいときに、焦点調節レンズ群の現停止位置よりも第一の所定量だけ至近合焦端側に離れた位置から、現停止位置よりも前記第一の所定量より小さい第二の所定量だけ無限遠合焦端側に離れた位置までを再合焦サーチ範囲に設定し、この再設定合焦サーチ範囲内において無限遠合焦端側から至近合焦端側に向かって焦点調節レンズ群を移動させること、に特徴を有する。

実際的には、前記焦点調節手段は、前回合焦したときからの経過時間が所定時間未満のときに、前記合焦サーチ範囲の設定を行う。

別の観点からなる本発明は、焦点調節レンズ群を含む撮影光学系により形成された被写体像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像した被写体像に基づいて顔画像を検出する顔検出手段と、焦点調節レンズ群を光軸に沿って移動させながら複数位置において前記撮像手段により撮像し、前記顔検出手段が検出した顔画像に基づいて合焦位置を検出する合焦サーチを実行し、該合焦サーチにより検出した顔画像の合焦位置に前記焦点調節レンズ群を移動させる焦点調節手段と、を備え、前記焦点調節手段は、前記合焦サーチにより検出した顔画像の合焦位置に前記焦点調節レンズ群を移動させた後に再合焦サーチを実行し、この再合焦サーチでは、前記焦点調節レンズ群を移動させる前に前記顔検出手段により顔画像を検出し、検出した顔画像が前記合焦位置を検出したときの顔画像よりも所定値以上小さいときに、前記焦点調節レンズ群の現停止位置よりも第一の所定量だけ無限遠合焦端側に離れた位置から、現停止位置よりも前記第一の所定量より小さい第二の所定量だけ至近合焦端側に離れた位置までを再合焦サーチ範囲に設定し、この再設定合焦サーチ範囲内において至近合焦端側から無限遠合焦端側に向かって焦点調節レンズ群を移動させること、に特徴を有する。

前記焦点調節手段は、前記再合焦サーチにおいて、前記顔検出手段が今回検出した顔画像の中心位置が前回検出した顔画像の中心位置から所定範囲内にある場合に前記合焦サーチ範囲を設定することが好ましい。

前記焦点調節手段は、前記設定した合焦サーチ範囲内において合焦位置を検出できなかった場合は、全範囲を合焦サーチすることが好ましい。

撮影光学系をズームレンズにしたときは、前記顔画像を比較するときは、撮像時の前記ズームレンズの焦点距離に応じて検出した顔画像の大きさを補正する補正手段を備えることが好ましい。

以上の通り本発明によれば、顔画像を検出してその顔画像に対して合焦させたときは、その後の合焦サーチでは顔画像領域の大きさの変化に応じて合焦サーチ範囲を設定するので、その後の合焦に要する時間を短縮できる。

本発明について、添付図面に示した実施形態を参照して詳述する。図１は、本発明を適用した、コントラストＡＦ方式の焦点調節装置を備えたデジタルカメラの要部構成をブロックで示す図である。

このデジタルカメラは、焦点調節レンズ群Ｌ１を含む撮影レンズＬにより被写体像を、撮像手段としての撮像素子（ＣＣＤイメージセンサ）１１の受光面に形成する。撮像素子１１は、所定間隔で縦横に配置された多数の画素（光電変換素子）を有し、受光した被写体像を各画素が電荷に変換し、蓄積（積分）する。露光が終了すると、蓄積した電荷を画素単位で画像信号として画像信号処理回路１３に出力する。画像信号処理回路１３は、入力した画像信号についてホワイトバランス調整等所定の調整処理、Ａ／Ｄ変換処理を施してデジタル画像データをＣＰＵ１５に出力する。つまり、画像信号処理回路１３において所定の処理が施され、画素単位でデジタル変換された画像データが、ＣＰＵ１５に出力される。ＣＰＵ１５は、スルーモード（モニタモード）のときは入力した画像データをＬＣＤ（モニタ）１７で表示可能な画像信号に変換してＬＣＤ１７により画像を表示し、ＡＦ処理（コントラストＡＦ処理）のときは画像データを取り込んで一時的に内部ＲＡＭ（画像キャッシュメモリ）１５ａにメモリして処理し、記録モードのときは設定された所定フォーマットの画像データに変換して画像メモリ制御回路１９を介して画像メモリ２１に書き込む。

通常のコントラストＡＦ処理では、測光スイッチＳＷＳがオンされるとＣＰＵ１５は、合焦サーチ処理を実行する。つまり、モータドライバ２７、ＡＦモータ２５およびレンズ駆動機構２３を介して焦点調節レンズ群Ｌ１を、一方の移動限界位置となる近位置（至近合焦位置）または遠位置（無限遠合焦位置）から他方の移動限界位置となる遠位置または近位置方向にステップ駆動しながら撮像素子１１により撮像し、撮像した画像信号を取り込んで内部ＲＡＭ１５ａにメモリし、コントラスト検出処理を実行する。そうして複数位置のコントラスト値に基づいてコントラスト値のピークを検出し、そのピークが得られるレンズ位置に焦点調節レンズ群Ｌ１を移動させる。なお、合焦サーチ処理中も、撮像した画像信号は、スルーモードによりＬＣＤ１７で表示される。

撮像素子１１の受光面１２には、詳細は図示しないが、各画素（光電変換素子）より被写体側に、原色フィルタとしての赤（Ｒ）フィルタ、緑（Ｇ）フィルタおよび青（Ｂ）フィルタが配置されていて、各画素は、被写体光束中、各原色フィルタＲ、Ｇ、Ｂを透過した赤、緑および青成分を受光して光電変換し、電荷として蓄積（積分）する。所定時間蓄積した電荷は、画素単位で読み出され、画像信号として出力される。なお、原色フィルタの配列はいわゆるベイヤ配列であって、２×２個の画素を１ブロックとして構成されている。

また、このデジタルカメラは、コントラストＡＦ処理モードとして、顔検出して検出した顔に対して合焦させる顔検出ＡＦモードと、複数の焦点検出エリア内について合焦状態を検出し、その中の一つを選択するマルチＡＦモードと、１個の焦点検出エリアについてのみ合焦状態を検出するスポットＡＦモードを備えている。これらのＡＦモードは、公知の、例えばモードダイヤルの設定によって選択される。

図２には、マルチＡＦに対応した撮像素子１１の受光面（撮像面）１２と焦点検出エリアとの一例として、５個の焦点検出エリアＭＭ０、ＭＭ１、ＭＭ２、ＭＭ３、ＭＭ４およびこれらのエリアをサポートする６個のサポートエリアＭＳ０、ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３、ＭＳ４、ＭＳ５の関係を示してある。図２（Ａ）には、焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４およびサポートエリアＭＳ０乃至ＭＳ５が含まれる焦点検出エリア１２ａを示し、図２（Ｂ）には、焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４およびサポートエリアＭＳ０乃至ＭＳ５オーバーラップ状態を模式的に示してある。

この実施形態では、焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４をそれぞれ、一部のエリアを隣り合う焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４とオーバーラップさせ、さらに各焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４についてそれらを挟むサポートエリアＭＳ０乃至ＭＳ５の一部の領域をオーバーラップさせて設定してある。

焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４とサポートエリアＭＳ０乃至ＭＳ５のオーバーラップおよび補完関係は次の通りである。
焦点検出エリアＭＭ０は、サポートエリアＭＳ０、ＭＳ１によりサポートされ、焦点検出エリアＭＭ１は、サポートエリアＭＳ０、ＭＳ２によりサポートされ、焦点検出エリアＭＭ２は、サポートエリアＭＳ１、ＭＳ３によりサポートされ、焦点検出エリアＭＭ３は、サポートエリアＭＳ２、ＭＳ４によりサポートされ、焦点検出エリアＭＭ４は、サポートエリアＭＳ３、ＭＳ５によりサポートされる。
各焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４およびそのサポートエリアＭＳ０乃至ＭＳ５を一組のエリアとして焦点検出状態の検出に使用する。

図３には、スポットＡＦに対応した、受光面１２と１個の焦点検出エリアＳＭ０およびこのエリアをサポートするサポートエリアＳＳ０、ＳＳ１の関係を示してある。図３（Ａ）には、焦点検出エリアＳＭ０およびサポートエリアＳＳ０、ＳＳ１が含まれる焦点検出エリア１２ｂを示し、図３（Ｂ）は、焦点検出エリアＳＭ０とサポートエリアＳＳ０、ＳＳ１のオーバーラップ状態を模式的に示している。

この実施形態において、サポートエリアは、オーバーラップする焦点検出エリアの検出精度を高めるため、つまりオーバーラップ部分を含む焦点検出エリアとサポートエリアの両方に含まれた被写体のコントラストの検出精度を高めるために使用し、検出エリアの選択には使用しない。

図４には、マルチＡＦ、スポットＡＦおよび顔部分ＡＦの場合の受光面１２と焦点検出エリアとの関係、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示した。この実施形態では、スポットＡＦ用の焦点検出エリア１２ｂの方がマルチＡＦ用の焦点検出エリア１２ａよりも狭い。顔部分ＡＦ用の焦点検出エリア１２Ｆは、スポットＡＦ用の焦点検出エリア１２ｂとほぼ同一であるが、位置は顔画像１０１の位置によって変わる。

読み出された画像信号は、公知のアルゴリズムにより処理される。例えば、コントラストＡＦ処理では、各焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４内において隣り合う画素の輝度差の和をそのエリアのコントラスト値として算出する。

また、本実施形態のＡＦ処理では、被写体の明るさに応じて、ＣＣＤ高速モードおよび小画素加算モードと、ＣＣＤ低速モードおよび多画素加算モード（ＶＧＡ）のいずれかに切り換わる。
被写体が明るい場合は、撮像素子１１の露光時間が短いＣＣＤ高速モードで動作し、さらに輝度差を求める際に１画素単位で輝度の差を求める小画素加算モードで動作する。
被写体が暗い場合は、撮像素子１１の露光時間が長いＣＣＤ低速モードで動作し、さらに例えば互いに隣接する４ブロック分１６個の画素の輝度を加算し、あるいは各ブロックを中央とした４×４個分の画素の輝度を加算して加算値の差を求める多画素加算モードで動作する。

このデジタルカメラは、撮像した画像から顔画像を検出する顔検出機能を備えている。この実施形態では、ＡＦ処理を開始するときは、最初に撮像素子１１により撮像し、ＲＡＭ１５ａに書き込んだ画像信号（画像データ）に基づいて、画像信号の中に顔画像に関する画像信号が含まれているか否か検出する顔画像認識機能をＣＰＵ１５が備えている。顔画像の認識、検出は、取り込んだ画像信号全体の中において肌色の検出、人の顔における目、鼻、または口などの特徴点の検出、あるいは顔の輪郭の抽出等の従来公知の顔画像の認識方法により行われる。顔画像を検出したときは、その顔画像を含む領域の位置を求めてその領域の中心を中心とする焦点検出エリア１２Ｆを設定し、その焦点検出エリア１２Ｆ内の画像信号によって合焦位置を求める。なお、この実施形態では、顔検出したときの焦点検出エリア１２Ｆのサイズは固定であって、その位置は検出した顔画像のほぼ中央位となるように設定される。そうして顔検出すると、その後は設定した焦点検出エリア１２Ｆ内の画像信号（顔画像信号）に基づいて合焦サーチを実行する。

図５の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）には、顔画像を検出した場合の、焦点調節レンズ群Ｌ１の位置とコントラスト値の関係および焦点調節レンズ群Ｌ１の移動軌跡をグラフで示し、顔画像領域と受光面（撮像画面）との関係を模式的に示した。

この実施形態では、焦点調節レンズ群Ｌ１の位置を、近位置（至近合焦端）を原点センサ２３ａで検知し、近位置からの駆動パルス数としてカウントする。駆動パルスは、例えばＡＦモータ２５の出力軸に装着されたフォトインタラプタ等のエンコーダ２６が出力するパルスとして定義する。なお、通常は、焦点調節レンズ群Ｌ１を近位置から∞位置（無限遠合焦端）まで駆動するのに数百パルスあるいはそれ以上要するが、説明を簡単にするために本実施形態におけるコントラストＡＦ処理では、数パルスまたは数十パルス単位でステップ駆動（撮像）するものとし、１ステップが１個の駆動パルスおよび位置パルスに対応するものとする。

また、この実施形態では、駆動および位置パルスをＰＮ、初期位置（この実施形態では近位置）を０とし、∞位置方向に１ずつ増加するものとする。近位置から∞位置方向にサーチする場合も、無限位置合焦位置から近位置方向にサーチする場合も、初期位置における位置パルスを０、初期位置から他の位置にステップ駆動するときは位置パルスを加算し、初期位置方向にステップ駆動するときは位置パルスを減算するものとする。

ＣＰＵ１５は、画像信号処理回路１３から出力された画像信号から、人物の顔に相当する領域、つまり顔領域を検出する。顔領域の検出は、画像全体の中における肌色の検出、画像の中から人の顔における目、鼻、または口などの特徴点の検出、または顔の輪郭の抽出等、従来公知の顔、顔画像の認識方法による。

図５（Ａ）には、最初の合焦サーチ処理で人物の顔画像１０１を検出し、その顔画像１０１に対して合焦させた様子を示した。図示実施形態では、画像信号中に顔画像１０１が存在することを検出して焦点検出エリア１２Ｆを設定し、焦点調節レンズ群Ｌ１を近位置から∞位置方向に駆動する合焦サーチ処理を実行して、Ｐ（Ｎ）のレンズ位置に顔画像１０１のコントラストのピークを検出した状態を示してある。このときの顔画像１０１が含まれる顔画像領域の輪郭が符号１２Ｇを付して示した枠である。ＣＰＵ１５は、顔画像領域１２ＧをＲＡＭ１５ａに書き込む。

図５（Ａ）に示した、顔画像１０１に対して合焦させた状態から所定時間内に測光スイッチＳＷＳが半押しされた後の合焦サーチ処理の様子を図５（Ｂ）、（Ｃ）に示した。測光スイッチＳＷＳが半押しされると、まず、撮像素子１１から画像信号を入力して顔検出し、現在の顔画像領域１２Ｇａを検出する。そうしてＲＡＭ１５ｂに書き込んだ過去の顔画像領域１２Ｇと大きさ（面積）を比較し、大きくなっているか小さくなっているか、例えば、面積比として （現在の顔画像領域１２Ｇａの面積）／（過去の顔画像領域１２Ｇの面積） を演算してその面積比の大きさで判定する。顔画像領域内の画素数、あるいは一辺の画素数で比較してもよい。

現在の顔画像領域１２Ｇａの方が大きくなっている場合（面積比が１以上の所定値以上になっている場合）は、顔画像１０１の人物がカメラに接近し、逆に小さくなっている場合（面積比が所定値以下になっている場合）は顔画像１０１の人物がカメラから離反したと推定できる。そこで本発明では、現在の顔画像領域１２Ｇａの方が大きくなっている場合（図５（Ｂ））は、現在のレンズ位置ＰＮよりも第一の駆動パルス数Ａ（第一の所定量）分近位置側のレンズ位置Ｐ（Ｎ - Ａ）から、現在のレンズ位置ＰＮよりも第二の駆動パルス数Ｂ（第二の所定量）分∞位置側のレンズ位置Ｐ（Ｎ + Ｂ）までの間を合焦サーチ範囲（再合焦サーチ範囲）として設定し、この再設定合焦サーチ範囲において∞位置側から近位置側に向かって再合焦サーチ処理を実行する。つまり、被写体の移動方向を追いかける方向に再合焦サーチ処理を実行する。但し、この場合、被写体がカメラに近づいているので、近い方のサーチ範囲を広くすべく、近位置側をサーチする第一の駆動パルス数Ａの方が∞位置側をサーチする第二の駆動パルス数Ｂよりも大きい。

逆に、現在の顔画像領域１２Ｇａの方が小さくなっている場合（図５（Ｃ））は、現在のレンズ位置ＰＮよりも第一の駆動パルス数Ａ分∞位置側のレンズ位置Ｐ（Ｎ + Ａ）から、現在のレンズ位置ＰＮよりも第二の駆動パルス数Ｂ分近位置側のレンズ位置Ｐ（Ｎ - Ｂ）までの間を合焦サーチ範囲（再合焦サーチ範囲）として設定し、この再設定合焦サーチ範囲において近位置側から遠位置側に向かって再合焦サーチ処理を実行する。つまり、被写体の移動方向を追いかける方向に再合焦サーチ処理を実行する。この場合は被写体がカメラから遠ざかっているので、遠い方のサーチ範囲を広くすべく、∞位置側をサーチする第一の駆動パルス数Ａの方が近位置側をサーチする第二の駆動パルス数Ｂよりも大きい。いずれの場合も、再設定合焦サーチ範囲の駆動パルス数は（Ａ + Ｂ）となる。もちろん、（Ａ + Ｂ）は全サーチ範囲を駆動するために必要な駆動パルス数よりも少ない。

以上のように、一旦顔検出して合焦させた後にＡＦ処理を実行するときは、顔画像の大きさの変化に応じて合焦サーチ範囲を制限するので、合焦サーチに要する時間が短縮される。しかも、現在のレンズ位置から近い方の合焦サーチ範囲端から合焦サーチを開始するので、焦点調節レンズ群Ｌ１を移動させる距離が短くなり、さらに合焦までに要する時間を短縮できる。

さらに本実施形態のデジタルカメラは、コントラストＡＦ処理において、サーチ途中でコントラストのピークが出現したときは、所定条件下でサーチ処理を途中停止させることができる。この途中停止処理により、誤合焦することなく焦点調節時間の短縮を図ることができる。所定条件として被写体の明るさがあり、被写体が明るい場合と暗い場合とで異なるアルゴリズムにより、以下の処理を実行する。なお、以下のＣＤ高速駆動モード、ＣＣＤ低速駆動モード、小画素加算モード、多画素加算モードは、顔検出にかかわらず選択されるモードである。

「被写体が明るい場合」
被写体が明るい場合は、ＣＣＤ高速駆動モード、小画素加算モードおよびシングル出現停止モードで動作する。

被写体が明るい場合は、撮像素子１１の露光時間が短く、画素加算数も暗い場合に比べて少ないため、検出エリア外のコントラストを拾ったり拾わなかったりすることが少ない。そこで、マルチＡＦモードの場合は焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４のいずれかにコントラストのピークが出現したときにサーチ処理を途中停止させ、スポットＡＦモードの場合は焦点検出エリアＳＭ０にコントラストのピークが出現したときにサーチ処理を停止させる。このサーチ処理途中停止により、焦点調節に要する時間をより短縮できる。

「被写体が暗い場合」
被写体が暗い場合は、ＣＣＤ低速駆動モード、多画素加算モードおよび複数出現停止モードで動作する。

被写体が暗い場合は、撮像素子１１の露光時間が長いため、サーチ処理中に手ぶれなどにより焦点検出エリア外のコントラスト値を拾ったり拾わなかったりし、また多画素加算モード（ＶＧＡ）により画素数が増えるので焦点検出エリア外のコントラスト値を拾ったり拾わなかったりすることが多く、偽ピーク出現の可能性が高い。そこで本実施形態では、マルチＡＦモードの場合は焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４およびそのサポートエリアＭＳ０乃至ＭＳ５のいずれかに同時にコントラストのピークが出現したとき、スポットＡＦモードの場合は焦点検出エリアＳＭ０およびそのサポートエリアＳＳ０、ＳＳ１のいずれかに同時にコントラストのピークが出現したときにサーチ動作を停止させる。１個の焦点検出エリアにコントラストのピークが出現したときにサーチ動作を終了させるよりも、偽ピークを検出する可能性が低く、誤合焦する可能性が低い。

なお、採用するサポートエリアＭＳ０乃至ＭＳ５、ＳＳ０、ＳＳ１におけるピークの出現は、連続した２パルス位置または３パルス位置の範囲内としてもよい。この場合、サポートする焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４、ＳＭ０を選択、至近距離位置を選択、または中間位置を選択する設定にしてもよい。

『サーチ方向』
電源ＯＮして最初の処理、合焦が確認されていない場合などは、次のようにサーチ方向を設定したサーチ処理を実行する。
焦点検出エリアが広い、あるいは１個の焦点検出エリアは狭くても広範囲に複数が分布している場合、つまりマルチＡＦの場合は、焦点調節レンズ群Ｌ１の現停止位置にかかわらず、サーチ方向を近位置から∞位置方向に固定する。複数の焦点検出エリア内に遠近異なる距離の被写体が含まれることがあるので、サーチ方向を近位置から∞位置方向に固定することにより、近距離の被写体に優先的に合焦させることができる。
焦点検出エリアが小さい場合、例えばスポットＡＦの場合は、焦点調節レンズ群Ｌ１の現停止位置に応じて、サーチ方向を∞位置から近位置方向、または近位置から∞位置方向とする。スポットＡＦのときは、遠近の被写体が焦点検出エリアに含まれることが少ないので、サーチ処理を開始してコントラストのピークが出現したときにサーチ処理を停止させることにより、焦点調節時間が短縮される。

以上の合焦サーチ処理によれば、最初に合焦させる場合の所用時間が短縮される。最初のＡＦ処理において顔検出した場合のサーチ方向はいずれのアルゴリズムを採用してもよいが、人物撮影の場合、人物は比較的近距離に位置する場合が多いので、近端側から合焦サーチを開始する方が好ましい。

次に、このデジタルカメラにおけるコントラストＡＦ動作について、図６乃至図１７に示したフローチャートおよび撮像画面、焦点検出エリアおよび被写体の顔画像との関係を示した図を参照してより詳細に説明する。図６は、このデジタルカメラのメインシーケンスをフローチャートで示す図である。このメインシーケンスには、バッテリ（図示せず）が装填されたときに入る。

メインシーケンスに入ると、先ずステップＳ１０１において現在電源がＯＮしているか否かをチェックする。現在電源がＯＮしていない場合（Ｓ１０１：ＮＯ）はメインスイッチＳＷＭがＯＦＦからＯＮに変化したか否かをチェックし（Ｓ１０３）、変化していなければ（Ｓ１０３：ＮＯ）、ステップＳ１０１に戻る。つまり、メインスイッチＳＷＭのチェック処理を繰り返す。メインスイッチＳＷＭがＯＮに変化していれば（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、内部ＲＡＭ、ポート、変数などハード、ソフト的な初期化を実行し（Ｓ１０５）、電源をオンして各部材に電源を供給する電源ＯＮ処理を実行し（Ｓ１０７）、ステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１０９では、メインスイッチＳＷＭがＯＦＦからＯＮに変化したか否かをチェックし、変化していなければ（Ｓ１０９：ＮＯ）、測光スイッチＳＷＳがＯＮしているか否かチェックする（Ｓ１１１）。測光スイッチＳＷＳがＯＮしていなければ（Ｓ１１１：ＮＯ）、Ｓ１０１に戻る。電源ＯＮ状態でステップＳ１０１に戻るので、現在電源ＯＮと判定し（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、ステップＳ１０９に進む。つまり、電源ＯＮ状態の間は、メインスイッチＳＷＭがＯＦＦからＯＮに変化するか、測光スイッチＳＷＳがＯＮするまでステップＳ１０１、ステップＳ１０９のチェック処理を繰り返す。このチェック処理中にメインスイッチＳＷＭがＯＦＦからＯＮに変化すると（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、電源ＯＦＦ処理を実行して（Ｓ１２３）、ステップＳ１０１、ステップＳ１０３のメインスイッチＳＷＭのチェック処理に戻る。

測光スイッチＳＷＳがＯＮすると（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、コントラストＡＦ処理を実行して焦点調節レンズ群Ｌ１を所定の被写体に対して合焦させる（Ｓ１１３）。その後、測光スイッチＳＷＳがＯＮしているか否かチェックし（Ｓ１１７）、測光スイッチＳＷＳがＯＮしていればレリーズスイッチＳＷＲがＯＮしているか否かチェックし（Ｓ１１９）、レリーズスイッチＳＷＲがＯＮしていなければステップＳ１１７に戻って測光スイッチＳＷＳ、レリーズスイッチＳＷＲがＯＮしているか否かのチェックを繰り返す。

レリーズスイッチＳＷＲがＯＮすると（Ｓ１１９：ＹＥＳ）、撮像処理を実行し（Ｓ１２１）、ステップＳ１０１に戻る。測光スイッチＳＷＳがＯＦＦすると（Ｓ１１７：ＮＯ）、そのままステップＳ１０１に戻る。

次に、ステップＳ１１３で実行されるコントラストＡＦ処理の詳細について、さらに図７に示したフローチャートを参照して説明する。

コントラストＡＦ処理に入ると、まず各変数等の初期化を実行する（Ｓ２０１）。例えばこの実施形態では、各ステータスのクリア、コントラスト値のクリア、レンズ位置パルス数ＰＮの初期化（ＰＮ＝０）、コントラストの最大値＝０、最小値＝FFFFFFFF、途中停止確認（PerhapsOK）フラグのクリア、途中停止ＯＫ（StopOK）フラグのクリア、顔部分合焦サーチ（FacePartialAF）フラグのクリア等を実行する。

ここで、変数等は次の通り定義される。
コントラスト値は、各焦点検出エリア、サポートエリア内の画素から得られた実際に得られたコントラスト値である。
レンズ位置パルス数ＰＮは、焦点調節レンズ群Ｌ１が初期位置である近位置にあるときを０として、∞位置方向にＡＦモータ２５を駆動したときにエンコーダ２６から駆動パルスが１個出力される毎に１カウントアップする変数である。ＣＰＵ１５は、これをレンズ位置パルスＰＮとしてカウントする。なお、ＡＦモータ２５を初期位置方向に駆動したときはエンコーダ２６から駆動パルスが１個出力される毎に１カウントダウンされる。
コントラストの最大値、最小値は、実際に得られたコントラスト値の最大値、最小値である。
途中停止確認フラグ（PerhapsOKフラグ）は、ＡＦサーチ処理の途中停止を確認するか否か決定するフラグであって、"０"は途中停止無し、"１"は途中停止有りである。
途中停止ＯＫフラグ（StopOKフラグ）は、ＡＦサーチ処理の途中で停止を許可するフラグであって、"０"は不可、"１"は許可である。
顔部分合焦サーチ（FacePartialAF）フラグは、顔検出して合焦サーチ範囲を制限するか否かを設定するフラグであって、"１"は肯定で制限有り、"０"は否定で制限無しである。

次に、顔検出処理を実行し（Ｓ２０２）、途中停止方法を決定する（Ｓ２０３）。つまり、コントラストのピークが、複数エリア同時出現したときに停止するか、１エリアでも出現したときに停止するかを決定する。途中停止方法を決定する条件は、例えば、顔検出したときは焦点検出エリア１２Ｆ単独とし、顔検出しなかったときは被写体輝度または被写体輝度に連動したＣＣＤの駆動モードとする。

続いて、エリア位置（焦点検出エリア位置）を決定する（Ｓ２０４）。この実施形態では、顔検出したときは焦点検出エリア１２Ｆとし、かつ焦点検出エリア１２Ｆの画面上の位置をその中心が顔画像１０１のほぼ中心と一致する位置に設定する。顔検出しなかったときは、図２、図３に示した固定位置の焦点検出エリアを設定する。

次に、フォーカスイニシャライズ処理１を実行する（Ｓ２０５）。フォーカスイニシャライズ処理１では、顔検出モードの場合に、今回検出した顔画像領域が前回検出した顔画像領域よりも大きくなったときと小さくなったときとに応じて、合焦サーチ開始位置と合焦サーチ終了位置、再合焦サーチ範囲の決定、および合焦サーチ開始位置への焦点調節レンズ群Ｌ１の移動処理がなされる。

次に、サーチ開始位置における画像データを取得してコントラスト値算出処理を実行する（Ｓ２０７）。つまり、撮像素子１１から入力した画像データに基づいて、初期位置におけるコントラスト値Ｐ［０］を算出し、コントラスト値の最大値、最小値を更新する。そうして、ＡＦモータ２５をサーチ終了端方向に１ステップ駆動し（Ｓ２０９）、レンズ位置パルスＰＮを１インクリメントする（Ｓ２１１）。

次に、撮像素子１１から画像データを入力して入力した画像データに基づいてコントラスト値Ｐ［ＰＮ］を算出し、コントラスト値の最大値、最小値を更新するコントラスト値算出処理を実行する（Ｓ２１３）。そうして得られたコントラスト値Ｐ［ＰＮ］が設定条件を満足するピーク値であるか否かをチェックするピークチェック処理を実行する（Ｓ２１５）。なお、コントラスト値算出処理（Ｓ２１３）およびピークチェック処理（Ｓ２１５）は、ステップＳ２０４で設定された全ての焦点検出エリアおよびサポートエリアについて実行する。

次に、途中停止ＯＫフラグ（StopOKフラグ）が"１"であるか否かをチェックする（Ｓ２１７）。途中停止ＯＫフラグが"１"でない場合（Ｓ２１７：ＮＯ）は、サーチ終了端であるか否かをチェックする（Ｓ２１９）。サーチ終了端でない場合（Ｓ２１９：ＮＯ）はステップＳ２０９に戻ってステップＳ２０９乃至ステップＳ２１７、ステップＳ２１９の処理を、焦点調節レンズ群Ｌ１をサーチ終了端方向にステップ駆動しながら繰り返す。

途中停止ＯＫフラグに"１"がセットされているか（Ｓ２１７：ＹＥＳ）、焦点調節レンズ群Ｌ１がサーチ終了端に達すると（Ｓ２１９：ＹＥＳ）、ステップＳ２０７乃至Ｓ２１９のループ処理を抜けて、ステップＳ２０７からステップＳ２１９のループ処理で得た、ピーク値が得られた５位置分のコントラストデータに基づいて、ピーク値を近似演算するピーク算出処理を実行する（Ｓ２２３）。つまり、ステップ位置毎に求めたコントラスト値のピーク値の前後に真のピーク値が存在する可能性があるので、近似演算によってより正確と推定されるピーク値およびそのときのレンズ位置を近似演算する。

次に、顔検出の場合およびシングル測距の場合は、焦点検出エリア１２Ｆ、ＳＭＯを選択し、マルチＡＦの場合は焦点検出エリア毎に得たピーク値に基づいて、最も近距離の値が得られた焦点検出エリアを合焦エリアとし、その焦点検出エリアおよびレンズ位置を選択するエリア選択処理を実行する（Ｓ２２５）。さらに、顔検出したか否か、合焦または非合焦の結果、ＣＣＤ駆動モード、現在の時間をメモリするＡＦ結果確保処理を実行する（Ｓ２２７）。

そうして、後述する顔部分合焦サーチ（FacePartialAF）フラグに"１"がセットされ、かつ非合焦であるか否かチェックする（Ｓ２２９）。いずれかで無ければ（Ｓ２２９：ＮＯ）、つまり顔部分合焦サーチ（FacePartialAF）に"１"がセットされているが合焦している場合、顔部分合焦サーチ（FacePartialAF）に"１"がセットされていない場合は合焦、非合焦にかかわらず、前記設定された焦点検出エリアにおいてピーク値が得られたレンズ位置に焦点調節レンズ群Ｌ１を移動させる合焦駆動処理を実行して（Ｓ２３９）、リターンする（ＲＥＴＵＲＮ）。

顔部分合焦サーチ（FacePartialAF）フラグに"１"がセットされかつ非合焦の場合（Ｓ２２９：ＹＥＳ）は、再びステップＳ２０１と同様の初期設定処理を実行し（Ｓ２３１）、ステップＳ２０３同様の途中停止方法決定処理を実行し（Ｓ２３３）、顔部分合焦サーチ（FacePartialAF）フラグに"０"をセットし（Ｓ２３５）、フォーカスイニシャライズ処理２を実行して（Ｓ２３７）からステップＳ２０７に戻る。フォーカスイニシャライズ処理２は、顔部分合焦サーチ（FacePartialAF）ＡＦチェック処理を実行しないことを除き、フォーカスイニシャライズ処理１と同様である。つまり、顔部分合焦サーチ処理を実行して非合焦であった場合は、通常の合焦サーチ処理を実行する。

『途中停止方法決定』
ステップＳ２０３およびＳ２３３で実行される、途中停止方法決定処理の詳細について、図８に示したフローチャートを参照して説明する。
途中停止方法決定処理に入ると、まず、ＣＣＤ駆動モードが高速駆動モードか否かをチェックする（Ｓ２５１）。撮像素子１１は、被写体輝度が所定値よりも高いときは高速駆動（短時間露光）モード、被写体輝度が所定値未満のときは低速駆動（長時間露光時）モードで動作する。

ＣＣＤ駆動モードが高速駆動モードの場合（Ｓ２５１：ＹＥＳ）、つまり被写体が明るい場合は、停止方法としてシングル出現停止チェックを設定してリターンし（Ｓ２５３）、ＣＣＤモードが高速駆動モードではない場合（Ｓ２５１：ＮＯ）、つまり被写体が暗い場合は停止方法として複数出現停止チェックを設定してリターンする（Ｓ２５５）。
シングル出現停止チェックは、ピークが焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４、ＳＭ０に出現したときにサーチ処理を停止するモードである。複数出現停止チェックは、ピークが焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４、ＳＭ０と、対応するサポートエリアＭＳ０乃至ＭＳ５、ＳＳ０、ＳＳ０１のいずれかに同時に出現したときにサーチ処理を停止するモードである。
顔部分合焦サーチ処理の場合は、ＣＣＤ駆動モードにかかわらず、シングル出現停止となる。

『エリア位置決定』
ステップＳ２０４で実行されるエリア位置決定処理について、図９に示したフローチャートを参照して説明する。エリア位置決定処理に入ると、まず、顔検出したか否かチェックする（Ｓ３０１）。顔検出した場合（Ｓ３０１：ＹＥＳ）は、顔検出位置情報を入力する（Ｓ３０３）。そうして、顔部分ＡＦ用の焦点検出エリア１２Ｆを、顔画像の中央に決定してリターンする（Ｓ３０５、ＲＥＴＵＲＮ）。図４（Ｃ）に、顔画像１０１と焦点検出エリア１２Ｆの一例を示した。

一方、顔検出していない場合（Ｓ３０１：ＮＯ）は、焦点検出エリアを固定位置に決定してリターンする（Ｓ３０７、ＲＥＴＵＲＮ）。この場合は、図４（Ａ）、（Ｂ）に示したようにマルチＡＦ用またはスポットＡＦ用の焦点検出エリア１２ａ、１２ｂが設定される。

『フォーカスイニシャライズ処理１、２』
ステップＳ２０５で実行されるフォーカスイニシャライズ処理１、ステップＳ２３７で実行されるフォーカスイニシャライズ処理２について、さらに図１０に示したフローチャートを参照して説明する。フォーカスイニシャライズ処理１、２の相違は、フォーカスイニシャライズ処理１では顔検出チェックおよび顔部分ＡＦチェック処理を実行するのに対して、フォーカスイニシャライズ処理２ではこれらの処理をスキップすることにある。

フォーカスイニシャライズ処理１から入ると、まず、顔検出したか否かチェックする（Ｓ４０１）。顔検出していた場合（Ｓ４０１：ＹＥＳ）は、顔部分ＡＦチェック処理を実行してステップＳ４０５に進む（Ｓ４０３）。顔検出していなかった場合（Ｓ４０１：ＮＯ）は、ステップＳ４０３をスキップしてステップＳ４０５に進む。顔部分ＡＦチェック処理は、前回顔検出し、前回合焦し、前回合焦からの経過時間が所定時間未満であり、前回のＣＣＤ駆動モードが同一であり、かつ顔検出中心位置が所定許容範囲内であった場合は顔部分合焦サーチ（FacePartialAF）に"１"をセットし、いずれかが否定された場合は顔部分合焦サーチ（FacePartialAF）に"０"をセットする処理である。ステップＳ４０５以降の処理は、フォーカスイニシャライズ処理１、２共通である。

ステップＳ４０５では、顔部分合焦サーチ（FacePartialAF）フラグに"１"がセットされているか否かをチェックする。顔部分合焦サーチ（FacePartialAF）フラグに"１"がセットされている場合（Ｓ４０５：ＹＥＳ）は、顔画像領域が前回よりも大きくなったか否かチェックする（Ｓ４０７）。

大きくなった場合（Ｓ４０７：ＹＥＳ）は、現在のレンズ位置パルスから第二の所定パルス数Ｂを加算した∞位置側のレンズ位置に焦点調節レンズ群Ｌ１を移動する処理を開始し（Ｓ４０９）、合焦サーチ終了端として現在のレンズ位置パルスから第一の所定パルス数Ａを減算した近位置側を設定し（Ｓ４１１）、Ｓ４１３でサーチ方向を∞位置側から近位置側（Far→Near）に設定してステップＳ４３７に進む。図５（Ｂ）が該当する。ここで、Ａ＞Ｂである。

大きくなっていなかった場合（Ｓ４０７：ＮＯ）は、現在のレンズ位置パルスから第二の所定パルス数Ｂを減算した近位置側のレンズ位置に焦点調節レンズ群Ｌ１を移動する処理を開始し（Ｓ４１５）、合焦サーチ終了端として現在のレンズ位置パルスから第一の所定パルス数Ａを加算した∞位置側を設定し（Ｓ４１７）、Ｓ４１９でサーチ方向を近位置側から∞位置側（Near→Far）に設定してからステップＳ４３７に進む。図５（Ｃ）が該当する。

ステップＳ４３７では、焦点調節レンズ群Ｌ１がサーチ開始端に達してＡＦモータ２５が停止するのを待ち（Ｓ４３７：ＮＯ、Ｓ４３７）、停止したらリターンする（Ｓ４３７：ＹＥＳ、ＲＥＴＵＲＮ）。

以上の処理により、前回のコントラストＡＦ処理により顔画像を検出し、かつ検出した顔画像に対して合焦させた場合は、今回検出した顔画像が前回の顔画像よりも大きかった場合は、合焦サーチ範囲を現在のレンズ位置を含み、かつ現在のレンズ位置よりも近距離側の方を広く設定してその合焦サーチ範囲内で合焦サーチするので、短時間でかつ確実にピークを検出することが可能になる。今回検出した顔画像が前回の顔画像よりも小さかった場合は、合焦サーチ範囲を現在のレンズ位置を含み、かつ現在のレンズ位置よりも遠距離側の方を広く設定してその合焦サーチ範囲内で合焦サーチするので、短時間でかつ確実にピークを検出することが可能になる。
また、撮影レンズがズームレンズの場合は、同一の同一距離に位置する被写体であっても画像の大きさが変わるので、顔画像の大小比較に際して前回合焦時の焦点距離と現在の焦点距離による補正を行う。

顔部分合焦サーチ（FacePartialAF）フラグに"１"がセットされていない場合（Ｓ４０５：ＮＯ）は、ステップＳ４２１乃至Ｓ４３５の処理を実行する。つまり、先ずマルチＡＦモード（多点測距）か否かチェックする（Ｓ４２１）。マルチＡＦモードの場合（Ｓ４２１：ＹＥＳ）は、近端位置駆動処理（Ｓ４２５）を実行する。近端位置駆動処理は、ＡＦモータ２５を近位置方向に駆動して焦点調節レンズ群Ｌ１を近位置まで移動させる処理である。次に、サーチ終了端に∞位置を設定し（Ｓ４２７）、サーチ方向を近位置から∞位置方向に設定し（Ｓ４２９）、ステップＳ４３７に進む。

マルチＡＦモードではない場合（Ｓ４２１：ＮＯ）、つまりスポットＡＦの場合は、現在のレンズ位置が∞位置よりも近位置に近いか否かチェックする（Ｓ４２３）。近位置に近い場合（Ｓ４２３：ＹＥＳ）は、近位置駆動処理（Ｓ４２５）を実行する。近位置駆動処理は、ＡＦモータ２５を近位置方向に駆動して焦点調節レンズ群Ｌ１を近位置まで移動させる処理である。次に、サーチ終了端に∞位置を設定し（Ｓ４２７）、サーチ方向を近位置から∞位置方向に設定し（Ｓ４２９）、ステップＳ４３７に進む。

近位置に近く無い場合（Ｓ４２３：ＮＯ）は、∞位置駆動処理（Ｓ４３１）を実行する。∞位置駆動処理は、ＡＦモータ２５を∞位置方向に駆動して焦点調節レンズ群Ｌ１を∞位置まで移動させる処理である。そうして、サーチ終了端に近位置を設定し（Ｓ４３３）、サーチ方向を∞位置から近位置方向に設定して（Ｓ４３５）、ステップＳ４３７に進む。

そうして、ステップＳ４３７では、焦点調節レンズ群Ｌ１が近位置または∞位置に達してＡＦモータ２５が停止するのを待ち（Ｓ４３７：ＮＯ、Ｓ４３７）、停止したら（Ｓ４３７：ＹＥＳ）、リターンする。

以上のフォーカスイニシャライズ処理１、２により焦点調節レンズ群Ｌ１がサーチ開始位置に移動され、合焦サーチ方向および合焦サーチ範囲が設定される。

『顔部分ＡＦ処理』
次に、ステップＳ４０３で実行される顔部分ＡＦチェック処理について、図１１に示したフローチャートおよび図１２に示した、受光面１２と顔画像１０１および顔画像領域１２Ｇを示した図を参照してより詳細に説明する。この実施形態では、前回図１２（Ａ）に示した顔画像１０１が取得され、今回図１２（Ｂ）に示した顔画像１０１が取得されたものとする。

顔部分ＡＦチェック処理に入ると、前回顔検出したか否か（Ｓ４５１）、前回のＡＦ処理で合焦したか否か（Ｓ４５３）、前回の合焦からの経過時間が所定時間未満であるか否か（Ｓ４５５）、前回のＣＣＤ駆動モードと今回のＣＣＤ駆動モードが同一であるか否か（Ｓ４５７）、および顔検出中心位置Ｏが所定許容範囲内であるか否か（Ｓ４５９）をチェックする。全てが肯定、ＹＥＳの場合は顔部分合焦サーチ（FacePartialAF）に"１"をセットし（Ｓ４６１）、いずれかが否定、ＮＯの場合は顔部分合焦サーチ（FacePartialAF）に"０"をセットする（Ｓ４６３）。顔画像中心位置Ｏは、顔画像領域１２Ｇの中心位置を設定する。

『ピークチェック処理』
ステップＳ２１５で実行されるピークチェック処理について、図１３および図１４に示したフローチャートを参照して説明する。このピークチェック処理は、焦点調節レンズ群Ｌ１をステップ駆動させながら得たレンズ位置パルス数ＰＮ毎のコントラスト値Ｐ［ＰＮ］から、焦点検出エリア毎にピークを求める処理である。この実施形態では１ステップ単位で得た連続した５位置分のコントラスト値Ｐ［ＰＮ］について、サーチ開始初期位置側からサーチ終了端側に順に隣同士で比較して、コントラスト差が第１の所定回数である２回連続して増加し、かつ第２の所定回数である２回連続して減少したか否かをチェックする。そうして、コントラスト値が２回連続して増加し、かつ２回連続して減少していた場合は、そのときの最大のコントラスト値Ｐ［ＰＮ］をピークコントラスト（極大値）と判定する。

ピークチェック処理に入ると、まず、レンズ位置パルスＰ［ＰＮ］に現在のレンズ位置パルス数ＰＮを代入する（Ｓ５０１）。

次に、焦点検出エリア、サポートエリアごとに設定された途中停止チェックフラグを全て初期化（"０"をセット）する（Ｓ５０２、Ｓ５０３、Ｓ５０４）。

次に、レンズ位置パルス数ＰＮが５を超えているか否かチェックする（Ｓ５０５）。つまりピークチェックに必要な連続した５位置以上においてコントラスト値が得られる範囲であるか否かチェックする。レンズ位置パルス数ＰＮが５を超えていない場合（Ｓ５０５：ＮＯ）はステップＳ５２３に飛ぶ。レンズ位置パルス数ＰＮが５を超えている場合は、設定された全焦点検出エリア１２Ｆ、ＭＭ０乃至ＭＭ４、ＳＭ０についてステップＳ５０７乃至Ｓ５２１の処理を繰り返す（Ｓ５０６、Ｓ５２２）。

直前位置（１個前位置）（ＰＮ-１）から５個前位置（ＰＮ-５）までの計５個のコントラスト値について、２回連続して増加しかつ２回連続して減少したか否かをチェックする（Ｓ５０７）。５個のコントラスト値が２回連続して増加しかつ２回連続して減少していない場合は次の焦点検出エリアに進む（Ｓ５０７：ＮＯ、Ｓ５０６）。

５個のコントラスト値Ｐ［ＰＮ-５］からＰ［ＰＮ-１］が２回連続して増加しかつ２回連続して減少していた場合（Ｓ５０７：ＹＥＳ）は、極大値となるレンズ位置（ＰＮ-３）におけるコントラスト値Ｐ［ＰＮ-３］の８０パーセントの値を求めて下限値ｄａｔ０に代入する（Ｓ５０９）。そうして、信頼性条件の一つである、極大値を決定した両端位置のコントラスト値Ｐ［ＰＮ-５］、Ｐ［ＰＮ-１］のいずれかが下限値ｄａｔ０未満であるか否かをチェックする（Ｓ５１１）。つまり、ピークのコントラスト値と両端位置のコントラスト値との差が十分大きいか否かをチェックする。両端位置のコントラスト値Ｐ［ＰＮ-５］、Ｐ［ＰＮ-１］のいずれかが下限値ｄａｔ０未満でないときは次の焦点検出エリアに進む（Ｓ５１１：ＮＯ、Ｓ５０６）。コントラストの変化が小さく、信頼性が低いと推定されるからである。

両端位置のコントラスト値Ｐ［ＰＮ-５］、Ｐ［ＰＮ-１］のいずれかが下限値ｄａｔ０未満の場合（Ｓ５１１：ＹＥＳ）は、二番目の信頼性条件である、ピークのコントラスト値Ｐ［ＰＮ-３］と、これまでの処理で得たコントラスト値の最小値との差がピークのコントラスト値Ｐ［ＰＮ-３］の１０パーセントより大きいか否かをチェックする（Ｓ５１３）。ピークのコントラスト値Ｐ［ＰＮ-３］とコントラスト値の最小値の差がピークのコントラスト値Ｐ［ＰＮ-３］の１０パーセントより大きくない場合は次の焦点検出エリアに進む（Ｓ５１３：ＮＯ、Ｓ５０６）。この場合はピークのコントラスト値が低いので信頼性が低いと推定されるからである。

ピークのコントラスト値Ｐ［ＰＮ-３］とコントラスト値の最小値の差がピークのコントラスト値Ｐ［ＰＮ-３］の１０パーセントより大きい場合（Ｓ５１３：ＹＥＳ）は、さらに三番目の信頼性条件である、ピークのコントラスト値Ｐ［ＰＮ-３］がコントラストの最大値以上か否かをチェックする（Ｓ５１５）。

ピークのコントラスト値Ｐ［ＰＮ-３］が最大値以上ではない場合（Ｓ５１５：ＮＯ）は、次の焦点検出エリアに進む（Ｓ５０６）。ピークのコントラスト値Ｐ［ＰＮ-３］が最大値以上の場合（Ｓ５１５：ＹＥＳ）は、位置インデックスＩｎｄｅｘにピークのコントラスト値Ｐ［ＰＮ-３］が得られたレンズ位置パルス数（ＰＮ-３）を代入し、ピーク存在フラグStatusに"１"をセットして（Ｓ５１７）、Ｓ５１９に進む。

なお、位置インデックスIndexは、合焦位置として焦点調節レンズ群Ｌ１を停止させる位置パルスが入る変数であって、サーチ停止後、セットされた位置インデックスIndexのレンズ位置パルス数に焦点調節レンズ群Ｌ１を移動させる。ピーク存在フラグStatusはピーク値が得られたことを識別するフラグである。

Ｓ５１９では、ピークチェックした両端位置のコントラスト値Ｐ［ＰＮ-５］、コントラスト値Ｐ［ＰＮ-１］が、さらに前後位置のコントラスト値Ｐ［ＰＮ-６］、コントラスト値Ｐ［ＰＮ］よりも大きいか否かをチェックする。つまり、ピークのコントラスト値Ｐ［ＰＮ-３］が３回連続して増加し、かつ３回連続して減少するピーク値であるか否かをチェックする（図６（Ｂ））。コントラスト値が３回連続して増加しかつ３回連続して減少するピーク値であった場合（Ｓ５１９：ＹＥＳ）は、途中停止チェックフラグに"１"をセットして（Ｓ５２１）Ｓ５２３に進む。同ピーク値でなかった場合（Ｓ５１９：ＮＯ）は次の焦点検出エリアに進む（Ｓ５０６）。途中停止させる場合は条件を厳しくしているので、誤合焦が少ない。

設定された全ての焦点検出エリア１２Ｆ、ＭＭ０乃至ＭＭ４またはＳＭ０についてチェックしたら、ステップＳ５２３に進む（Ｓ５０６、Ｓ５２２）。ステップＳ５２３では、停止方法が複数出現停止チェックか否かをチェックする。複数出現停止チェックでなければＳ５４３に飛び（Ｓ５２３：ＮＯ、Ｓ５４３）、複数出現停止チェックであればＳ５２５に進む（Ｓ５２３：ＹＥＳ、Ｓ５２５）。Ｓ５２５乃至Ｓ５４２の処理は、Ｓ５０５乃至Ｓ５２２と同様の処理を、サポートエリアＭＳ０乃至ＭＳ５またはＳＳ０およびＳＳ１に対して実行するものである。

ステップＳ５２５では、レンズ位置パルス数ＰＮが５を超えているか否かチェックする。つまりピークチェックに必要な５レンズ位置以上のコントラスト値が得られる範囲であるか否かチェックする。レンズ位置パルス数ＰＮが５を超えていない場合（Ｓ５２５：ＮＯ）はステップＳ５４３に飛ぶ。レンズ位置パルス数ＰＮが５を超えている場合は、全サポートエリアＭＳ０乃至ＭＳ５、ＳＳ０およびＳＳ１についてステップＳ５２７乃至Ｓ５４１の処理を繰り返す（Ｓ５２６、Ｓ５４２）。

直前（１個前）位置（ＰＮ-１）から５個前位置（ＰＮ-５）までの計５個のコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-１］乃至ＰＳ［ＰＮ-５］について、２回連続して増加しかつ２回連続して減少したか否かをチェックする（Ｓ５２７）。５個のコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-１］乃至ＰＳ［ＰＮ-５］が２回連続して増加しかつ２回連続して減少していない場合（Ｓ５２７：ＮＯ）は次のサポートエリアに進み（Ｓ５２６）、最後のサポートエリアのチェックを終了したのであればＳ５４３に進む（Ｓ５２６、Ｓ５４２、Ｓ５４３）。

５個のコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-５］乃至ＰＳ［ＰＮ-１］が２回連続して増加しかつ２回連続して減少していた場合（Ｓ５２７：ＹＥＳ）は、極大値となるレンズ位置（ＰＮ-３）におけるコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-３］の８０パーセントの値を求めて下限値ｄａｔ０に代入する（Ｓ５２９）。そうして、信頼性条件の一つである一番目の信頼性条件として、極大値を決定した両端位置のコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-５］、ＰＳ［ＰＮ-１］のいずれかが下限値ｄａｔ０未満であるか否かをチェックする（Ｓ５３１）。つまり、ピークのコントラスト値と両端位置のコントラスト値との差が十分大きいか否かをチェックする。両端位置のコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-５］、ＰＳ［ＰＮ-１］のいずれかが下限値ｄａｔ０未満でないときは次のサポートエリアに進む（Ｓ５３１：ＮＯ、Ｓ５２６）。
コントラストの変化が小さく、信頼性が低いと推定されるからである。

両端位置のコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-５］、ＰＳ［ＰＮ-１］のいずれかが下限値ｄａｔ０未満の場合（Ｓ５３１：ＹＥＳ）は、二番目の信頼性条件である、ピークのコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-３］と、これまでの処理で得たコントラスト値の最小値との差がピークのコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-３］の１０パーセントより大きいか否かをチェックする（Ｓ５３３）。同１０パーセントより大きくない場合は次のサポートに進む（Ｓ５３３：ＮＯ、Ｓ５２６）。この場合はピークのコントラスト値が低いので信頼性が低いと推定されるからである。

ピークのコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-３］とコントラスト値の最小値の差がピークのコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-３］の１０パーセントより大きい場合（Ｓ５３３：ＹＥＳ）は、さらに三番目の信頼性条件である、ピークのコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-３］がコントラストの最大値以上か否か、つまり最大値であるか否かをチェックする（Ｓ５３５）。ピークのコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-３］が最大値未満の場合は次のサポートエリアに進む（Ｓ５３５：ＮＯ、Ｓ５２６）。ピークのコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-３］が最大値以上の場合（Ｓ５３５：ＹＥＳ）は、位置インデックスＩｎｄｅｘにピークのコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-３］が得られたレンズ位置パルス数（ＰＮ-３）を代入し、ピーク存在フラグＳｔａｔｕｓに"１"をセットして（Ｓ５３７）、ステップＳ５３９に進む。

ステップＳ５３９では、ピークチェックした両端位置のコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-５］、コントラスト値ＰＳ［ＰＮ-１］がさらに前後位置のコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-６］、コントラスト値ＰＳ［ＰＮ］よりも大きいか否かをチェックする。つまり、ピークのコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-３］が３回連続して増加し、かつ３回連続して減少するピーク値であるか否かをチェックする。ピーク値であった場合（Ｓ５３９：ＹＥＳ）は、途中停止チェックフラグに"１"をセットしてステップＳ５４３に進む。同ピーク値でなかった場合は次のサポートエリアに進む（Ｓ５３９：ＮＯ、Ｓ５２６）。途中停止させる場合は条件を厳しくしているので、誤合焦が少ない。

ステップＳ５４３では、停止方法がシングル出現停止チェックか否かチェックする。シングル出現停止チェックであった場合（Ｓ５４３：ＹＥＳ）はシングル出現停止チェック処理（Ｓ５４５）を実行してリターンし、シングル出現停止チェックでなかった場合（Ｓ５４３：ＮＯ）は複数出現停止チェック処理（Ｓ５４７）を実行してリターンする。

『シングル出現停止チェック処理』
ステップＳ５４５で実行されるシングル出現停止チェック処理の詳細について、図１５に示したフローチャートを参照して説明する。この処理に入ると、まず、途中停止確認フラグに"０"がセットされているか否かをチェックする。最初は"０"がセットされているので（Ｓ６０１：ＹＥＳ）、Ｓ６０２乃至Ｓ６０６のループ処理に進む。

ステップＳ６０２乃至Ｓ６０６のループ処理では、エリアごとに、途中停止チェックフラグに"１"がセットされているか否かチェックする（Ｓ６０３）。途中停止チェックフラグに"１"がセットされているのは、コントラスト値が３回連続して増加しかつ３回連続して減少していて、ステップＳ５４１で"１"がセットされたエリアである。途中停止チェックフラグに"１"がセットされていない場合（Ｓ６０３：ＮＯ）は、次のエリアについて同様にチェックする（Ｓ６０６、Ｓ６０２）。

途中停止チェックフラグに"１"がセットされていた場合（Ｓ６０３：ＹＥＳ）は、条件（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の全てを満足しているか否かチェックする（Ｓ６０５）。条件（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、次の通りである。
（ａ） 他の焦点検出エリアにおいてピークが存在しない。
（ｂ） 他の焦点検出エリアにおいて近側にピークが存在しない。
（ｃ） 他の焦点検出エリアにピークが存在しても±１パルス位置内。

条件（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の全てを満足しないとき（Ｓ６０５：ＮＯ）は、次のエリアについてチェックを行う（Ｓ６０６、Ｓ６０２）。全てのエリアが条件（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の全てを満足しなかったときはリターンする（Ｓ６０２、Ｓ６０６）。いずれかのエリアが条件（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の全てを満足したとき（Ｓ６０５：ＹＥＳ）は、途中停止確認フラグに"１"をセットし（Ｓ６０７）、そのエリア番号をエリア番号ＡＮｏに代入して（Ｓ６０９）リターンする。リターンすると、ステップＳ２２５においてこのエリア番号ＡＮｏの焦点検出エリアが選択される。

途中停止確認フラグに"１"がセットされている場合（Ｓ６０１：ＹＥＳ）は、エリアＡＮｏにおいて、現在位置のコントラスト値Ｐ［ＰＮ］が１個前のコントラスト値Ｐ［ＰＮ-１］未満であるか否かチェックする。未満である場合（Ｓ６１１：ＹＥＳ）は、途中停止ＯＫフラグに"１"をセットして（Ｓ６１３）リターンする。未満でない場合（Ｓ６１１：ＮＯ）はそのままリターンする。なお、途中停止確認フラグに"１"がセットされているのは、シングル出現停止チェック処理に入るのが２回目以降であって、ステップＳ６０７にて途中停止確認フラグに"１"がセットされた、ピーク位置が検出された場合である。さらに現在位置のコントラスト値Ｐ［ＰＮ］が１個前のコントラスト値Ｐ［ＰＮ-１］未満の場合は、コントラスト値がピークから連続して４回減少している場合である。

『複数出現停止チェック処理』
ステップＳ５４７で実行される複数出現停止チェック処理について、図１６に示したフローチャートを参照して説明する。この処理に入ると、まず、途中停止確認フラグに"０"がセットされているか否かをチェックする。最初は"０"がセットされているので（Ｓ７０１：ＹＥＳ）、ステップＳ７０２乃至Ｓ７０８のループ処理に進む。

ステップＳ７０２乃至Ｓ７０８のループ処理では、各エリアについて順に、途中停止チェックフラグに"１"がセットされているか否かチェックする（Ｓ７０３）。途中停止チェックフラグに"１"がセットされているのは、コントラスト値が３回連続して増加しかつ３回連続して減少していて、ステップＳ５４１で"１"がセットされたエリアである。途中停止チェックフラグに"１"がセットされていない場合（Ｓ７０３：ＮＯ）は、次のエリアについて同様にチェックする（Ｓ７０２、Ｓ７０３）。

途中停止チェックフラグに"１"がセットされていた場合（Ｓ７０３：ＹＥＳ）は、その焦点検出エリアに対応する２個のサポートエリアについての途中停止チェックフラグに"１"がセットされている否かチェックする（Ｓ７０５）。いずれのサポートエリアにも途中停止チェックフラグに"１"がセットされていなかった場合（Ｓ７０５：ＮＯ）は、次の焦点検出エリアについて同様にチェックする（Ｓ７０２乃至Ｓ７０５）。

いずれかのサポートエリアの途中停止チェックフラグに"１"がセットされていた場合（Ｓ７０５：ＹＥＳ）は、条件（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の全てを満足しているか否かチェックする（Ｓ７０７）。条件（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の全てを満足しない場合（Ｓ７０７：ＮＯ）は、次の焦点検出エリアについて同様のチェック処理を繰り返す（Ｓ７０８、Ｓ７０２）。設定された全ての焦点検出エリアが条件（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の全てを満足しなかったときは（Ｓ７０７：ＮＯ）、リターンする（Ｓ７０２、Ｓ７０８）。

条件（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の全てを満足していたとき（Ｓ７０７：ＹＥＳ）は、途中停止確認フラグに"１"をセットし（Ｓ７０９）、その満足していた焦点検出エリアのエリア番号をエリア番号ＡＮｏに代入して（Ｓ７１１）、リターンする。リターンすると、ステップＳ２２７においてこのエリア番号ＡＮｏの焦点検出エリアが選択される。

途中停止確認フラグに"１"がセットされている場合（Ｓ７０１：ＹＥＳ）は、エリアＡＮｏにおいて、現在位置のコントラスト値Ｐ［ＰＮ］が１個前のコントラスト値Ｐ［ＰＮ-１］未満であるか否かチェックする。未満である場合（Ｓ７１３：ＹＥＳ）は、途中停止チェックフラグに"１"をセットして（Ｓ７１５）リターンする。未満でない場合（Ｓ７１３：ＮＯ）はそのままリターンする。なお、途中停止確認フラグに"１"がセットされているのは、複数出現停止チェック処理に入るのが２回目以降であって、ステップＳ７０９にて途中停止確認フラグに"１"がセットされた、ピーク位置が検出された場合である。さらに現在位置のコントラスト値Ｐ［ＰＮ］が１個前のコントラスト値Ｐ［ＰＮ-１］未満の場合は、コントラスト値がピークから連続して４回減少している場合である。

以上のシングル出現停止チェック処理または複数出現停止チェック処理によって途中停止ＯＫフラグに"１"がセットされた場合は、コントラストＡＦ処理にリターン後、ステップＳ２１７からステップＳ２２１に抜けて、合焦サーチ処理を終了する。

本発明の焦点検出方法を適用したデジタルカメラの実施形態の主要構成をブロックで示す図である。 同デジタルカメラにおける撮像素子の受光面とマルチＡＦの場合の焦点検出エリアとの関係を示す図であって、（Ａ）は焦点検出エリアが分布する焦点検出エリアを示す図、（Ｂ）は焦点検出エリアとサポートエリアとの関係を模式的に示す図である。 同デジタルカメラにおける撮像素子の受光面とスポットＡＦの場合の焦点検出エリアとの関係を示す図であって、（Ａ）は焦点検出エリアが分布する焦点検出エリアを示す図、（Ｂ）は焦点検出エリアとサポートエリアとの関係を模式的に示す図である。 同デジタルカメラにおける焦点検出エリアを比較して示す図であって、（Ａ）はマルチＡＦ、（Ｂ）はスポットＡＦ、（Ｃ）は顔検出ＡＦの場合の焦点検出エリアを示す図である。 本発明のコントラストＡＦ処理により、顔画像を検出した場合の、焦点調節レンズ群Ｌ１の位置とコントラスト値の関係および焦点調節レンズ群Ｌ１の移動軌跡をグラフで示し、顔画像領域と受光面（撮像画面）との関係を模式的に示す図であって、（Ａ）は１回目のコントラストＡＦ処理によって顔画像に合焦させる処理を説明する図、その後、（Ｂ）は顔画像が大きかった場合、（Ｃ）は顔画像が小さかった場合の処理を説明する図である。 本発明を適用したデジタルカメラのメインシーケンスの実施形態をフローチャートで示す図である。 同メインシーケンス中で実行される、本実施形態の焦点検出装置におけるコントラストＡＦ処理をフローチャートで示す図である。 同コントラストＡＦ処理中の途中停止方法決定処理をフローチャートで示す図である。 同コントラストＡＦ処理中のエリア位置決定処理をフローチャートで示す図である。 同コントラストＡＦ処理中のフォーカスイニシャライズ処理１、２をフローチャートで示す図である。 同コントラストＡＦ処理中の顔部分ＡＦチェック処理をフローチャートで示す図である。 同デジタルカメラにおける、受光面と被写体像および顔画像検出領域の関係を説明する図であって、（Ａ）は前回、（Ｂ）は今回取得された場合を説明する図である。 同コントラストＡＦ処理中のピークチェック処理の前半部分をフローチャートで示す図である。 同コントラストＡＦ処理中のピークチェック処理の後半部分をフローチャートで示す図である。 同ピークチェック処理中のシングル出現停止チェック処理をフローチャートで示す図である。 同ピークチェック処理中の複数出現停止チェック処理をフローチャートで示す図である。

符号の説明

１１ 撮像素子（撮像手段）
１３ 画像信号処理回路
１５ ＣＰＵ（焦点調節手段、顔検出手段、補正手段）
１５ａ 内部ＲＡＭ（記憶手段）
１７ ＬＣＤ
１９ メモリ制御回路
２１ 画像メモリ
２３ モータドライバ
２３ａ 原点センサ
２５ ＡＦモータ
２６ エンコーダ
２７ レンズ駆動機構
Ｌ 撮影レンズ（撮影光学系）
Ｌ１ 焦点調節レンズ群

Claims (6)

1. 焦点調節レンズ群を含む撮影光学系により形成された被写体像を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段により撮像した被写体像に基づいて顔画像を検出する顔検出手段と、
   焦点調節レンズ群を光軸に沿って移動させながら複数位置において前記撮像手段により撮像し、前記顔検出手段が検出した顔画像に基づいて合焦位置を検出する合焦サーチを実行し、該合焦サーチにより検出した顔画像の合焦位置に前記焦点調節レンズ群を移動させる焦点調節手段と、を備え、
   前記焦点調節手段は、前記合焦サーチにより検出した顔画像の合焦位置に前記焦点調節レンズ群を移動させた後に再合焦サーチを実行し、
   この再合焦サーチでは、前記焦点調節レンズ群を移動させる前に前記顔検出手段により顔画像を検出し、検出した顔画像が前記合焦位置を検出したときの顔画像よりも所定値以上大きいときに、焦点調節レンズ群の現停止位置よりも第一の所定量だけ至近合焦端側に離れた位置から、現停止位置よりも前記第一の所定量より小さい第二の所定量だけ無限遠合焦端側に離れた位置までを再合焦サーチ範囲に設定し、この再設定合焦サーチ範囲内において無限遠合焦端側から至近合焦端側に向かって焦点調節レンズ群を移動させること、
   を特徴とする焦点調節装置を備えたカメラ。
2. 焦点調節レンズ群を含む撮影光学系により形成された被写体像を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段により撮像した被写体像に基づいて顔画像を検出する顔検出手段と、
   焦点調節レンズ群を光軸に沿って移動させながら複数位置において前記撮像手段により撮像し、前記顔検出手段が検出した顔画像に基づいて合焦位置を検出する合焦サーチを実行し、該合焦サーチにより検出した顔画像の合焦位置に前記焦点調節レンズ群を移動させる焦点調節手段と、を備え、
   前記焦点調節手段は、前記合焦サーチにより検出した顔画像の合焦位置に前記焦点調節レンズ群を移動させた後に再合焦サーチを実行し、
   この再合焦サーチでは、前記焦点調節レンズ群を移動させる前に前記顔検出手段により顔画像を検出し、検出した顔画像が前記合焦位置を検出したときの顔画像よりも所定値以上小さいときに、前記焦点調節レンズ群の現停止位置よりも第一の所定量だけ無限遠合焦端側に離れた位置から、現停止位置よりも前記第一の所定量より小さい第二の所定量だけ至近合焦端側に離れた位置までを再合焦サーチ範囲に設定し、この再設定合焦サーチ範囲内において至近合焦端側から無限遠合焦端側に向かって焦点調節レンズ群を移動させること、
   を特徴とする焦点調節装置を備えたカメラ。
3. 請求項１または２記載の焦点調節装置を備えたカメラにおいて、前記焦点調節手段は、前回合焦したときからの経過時間が所定時間未満のときに、前記再合焦サーチ範囲の設定を行う焦点調節装置を備えたカメラ。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項記載の焦点調節装置を備えたカメラにおいて、前記焦点調節手段は、前記再合焦サーチでは、顔検出手段が今回検出した顔画像の中心位置が前回検出した顔画像の中心位置から所定範囲内にある場合に前記再合焦サーチ範囲を設定する焦点調節装置を備えたカメラ。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項記載の焦点調節装置を備えたカメラにおいて、前記焦点調節手段は、前記設定再合焦サーチ範囲内において合焦位置を検出できなかった場合は、全範囲を合焦サーチする焦点調節装置を備えたカメラ。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項記載の焦点調節装置を備えたカメラにおいて、前記撮影光学系はズームレンズであって、前記顔画像を比較するときは、撮像時の前記ズームレンズの焦点距離に応じて検出した顔画像領域の大きさを補正する補正手段を備えている焦点調節装置を備えたカメラ。

Images