(57)【要約】【課題】レンズ駆動機構の駆動方向を短時間で決定し、ＡＦ時間を短縮可能な撮像装置および撮像装置の制御方法を提供する。【解決手段】撮影光学系１０１によって形成される被写体像を光電変換し、被写体像データを繰り返し出力する撮像素子２２１を有し、被写体像データに顔が含まれるか（Ｓ１５５）、輝度分布を判別し（Ｓ１５９、Ｓ１６１）、彩度を判別する（Ｓ１５６）ことによって、撮影シーンを判別し、この判別された撮影シーンに基づいて、撮影光学系１０１の初期駆動方向を決定する（Ｓ１８３、Ｓ１８５）。決定された初期駆動方向に向けて駆動しながら、最新の被写体像データに基づいて、コントラストが最大となるように撮影光学系１０１をコントラストＡＦによって駆動する（Ｓ５１）。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子を含み、被写体像データを繰り返し出力する撮像手段と、
上記撮像手段から繰り返し出力される被写体像データを用いて、撮影シーンを判別するシーン判別手段と、
上記撮像手段から出力される最新の被写体像データに基づいて、コントラストが最大となるように上記撮影レンズを駆動するコントラストＡＦ手段と、
を具備しており、
上記コントラストＡＦ手段は、上記撮影レンズの現在位置と上記撮影シーンとから、上記撮影レンズの初期駆動方向を決定する初期駆動方向決定手段を含むことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記初期駆動方向決定手段は、上記撮影シーンに応じて上記撮影レンズの駆動目標位置を設定し、上記駆動目標位置と上記撮影レンズの現在位置とを比較した結果に基づいて、上記初期駆動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。
【請求項３】
撮像素子を含む撮像手段と、
上記撮像手段から出力される最新の被写体像データに基づいて、コントラストが最大となるように、撮影レンズを駆動するコントラストＡＦ手段と、
を具備しており、
上記コントラストＡＦ手段は、撮影シーンに応じて上記撮影レンズの初期駆動方向を決定することを特徴する撮像装置。
【請求項４】
撮像素子を含み、撮影レンズによって形成される被写体像を光電変換し、被写体像データを繰り返し出力する撮像手段と、
撮影シーンを判別するシーン判別手段と、
上記撮影シーンに基づいて、上記撮影レンズの初期駆動方向を決定する初期駆動方向決定手段と、
上記初期駆動方向決定手段によって決定された上記初期駆動方向に向けて駆動しながら、上記撮像手段から出力される最新の被写体像データに基づいて、コントラストが最大となるように上記撮影レンズを駆動するコントラストＡＦ手段と、
を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
上記シーン判別手段は、上記被写体像データに基づいて判別し、または撮影情報、または撮影モードに基づいて判別することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
上記初期駆動方向決定手段は、上記撮影シーンによって決まる目標位置と、上記撮影レンズの現在位置とを比較し、上記初期駆動方向を決定することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項７】
上記シーン判別手段によって上記撮影シーンが決定されない場合には、予め決めた距離と上記撮影レンズの現在位置とを比較し、上記初期駆動方向を決定することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項８】
撮影レンズによって形成される被写体像を光電変換し、被写体像データを繰り返し出力し、
撮影シーンを判別し、
上記撮影シーンに基づいて、上記撮影レンズの初期駆動方向を決定し、
上記初期駆動方向に向けて駆動しながら、最新の上記被写体像データに基づいて、コントラストが最大となるように上記撮影レンズを駆動する、
ことを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項９】
上記撮影シーンの判別は、上記被写体像データに基づいて判別し、または撮影情報、または撮影モードに基づいて判別することを特徴とする請求項８に記載の撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置および撮像装置の制御方法に関し、詳しくは、撮像素子のからの画像信号のコントラスト情報に基づいて撮影光学系の焦点調節を行う撮像装置および撮像装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、撮影光学系を駆動し、撮像素子上に結像した被写体像のコントラストが最大となる位置を合焦とする、所謂コントラストＡＦを搭載したデジタルカメラが知られている。しかしながら、コントラストＡＦでは、撮影光学系中のレンズの位置と、合焦位置との位置関係を知る術がないため、コントラストのピーク位置を探すために、撮影域全体をレンズスキャンする必要がある。このため、位相差ＡＦなどと比べて、合焦点に達するまでの時間（ＡＦ時間）が長くなってしまうことがあった。
【０００３】
このような問題を解決するために、撮影レンズの焦点位置を現在位置の前後に振動させる補助振動制御部を設け、補助振動させた状態で焦点状態を検出し、この検出結果に基づいて、撮影レンズの駆動方向や駆動速度を決めるようにしたビデオカメラが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１４００７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１に開示のビデオカメラは、レンズ駆動方向等を検出可能であるが、しかし、レンズ駆動機構にガタがあると、駆動方向の検出にあたって誤検出するおそれがある。また、補助振動させてからでないと、レンズ駆動機構の駆動方向が決まらず、ＡＦ時間が長くなるおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、レンズ駆動機構の駆動方向を短時間で決定し、ＡＦ時間を短縮可能な撮像装置および撮像装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため第１の発明に係わる撮像装置は、撮像素子を含み、被写体像データを繰り返し出力する撮像手段と、上記撮像手段から繰り返し出力される被写体像データを用いて、撮影シーンを判別するシーン判別手段と、上記撮像手段から出力される最新の被写体像データに基づいて、コントラストが最大となるように上記撮影レンズを駆動するコントラストＡＦ手段と、を具備しており、上記コントラストＡＦ手段は、上記撮影レンズの現在位置と上記撮影シーンとから、上記撮影レンズの初期駆動方向を決定する初期駆動方向決定手段を含む。
【０００８】
第２の発明に係わる撮像装置は、上記第１の発明において、上記初期駆動方向決定手段は、上記撮影シーンに応じて上記撮影レンズの駆動目標位置を設定し、上記駆動目標位置と上記撮影レンズの現在位置とを比較した結果に基づいて、上記初期駆動方向を決定する。
【０００９】
第３の発明に係わる撮像装置は、撮像素子を含む撮像手段と、上記撮像手段から出力される最新の被写体像データに基づいて、コントラストが最大となるように、撮影レンズを駆動するコントラストＡＦ手段と、を具備しており、上記コントラストＡＦ手段は、撮影シーンに応じて上記撮影レンズの初期駆動方向を決定する。
【００１０】
第４の発明に係わる撮像装置は、撮像素子を含み、撮影レンズによって形成される被写体像を光電変換し、被写体像データを繰り返し出力する撮像手段と、撮影シーンを判別するシーン判別手段と、上記撮影シーンに基づいて、上記撮影レンズの初期駆動方向を決定する初期駆動方向決定手段と、上記初期駆動方向決定手段によって決定された上記初期駆動方向に向けて駆動しながら、上記撮像手段から出力される最新の被写体像データに基づいて、コントラストが最大となるように上記撮影レンズを駆動するコントラストＡＦ手段と、を具備する。
【００１１】
第５の発明に係わる撮像装置は、上記第４の発明において、上記シーン判別手段は、上記被写体像データに基づいて判別し、または撮影情報、または撮影モードに基づいて判別する。
第６の発明に係わる撮像装置は、上記第４の発明において、上記初期駆動方向決定手段は、上記撮影シーンによって決まる目標位置と、上記撮影レンズの現在位置とを比較し、上記初期駆動方向を決定する。
第７の発明に係わる撮像装置は、上記第４の発明において、上記シーン判別手段によって上記撮影シーンが決定されない場合には、予め決めた距離と上記撮影レンズの現在位置とを比較し、上記初期駆動方向を決定する。
【００１２】
第８の発明に係わる撮像装置の制御方法は、撮影レンズによって形成される被写体像を光電変換し、被写体像データを繰り返し出力し、撮影シーンを判別し、上記撮影シーンに基づいて、上記撮影レンズの初期駆動方向を決定し、上記初期駆動方向に向けて駆動しながら、最新の上記被写体像データに基づいて、コントラストが最大となるように上記撮影レンズを駆動する。
第９の発明に係わる撮像装置の制御方法は、上記第８の発明において、上記撮影シーンの判別は、上記被写体像データに基づいて判別し、または撮影情報、または撮影モードに基づいて判別する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、レンズ駆動機構の駆動方向を短時間で決定し、ＡＦ時間を短縮可能な撮像装置および撮像装置の制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係わるデジタルカメラの電機回路を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるデジタルカメラにおいて、カメラ本体側のパワーオンリセットの動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態におけるデジタルカメラにおいて、撮影動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態におけるデジタルカメラにおいて、コントラストＡＦの動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態におけるデジタルカメラにおいて、駆動方向判別の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態におけるデジタルカメラにおいて、交換レンズ側のパワーオンリセットの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に従って本発明を適用したデジタルカメラを用いて一実施形態について説明する。本発明の一実施形態に係わるデジタルカメラは、撮影光学系によって形成される被写体像を撮像素子上に結像させ、この撮像素子の出力に基づいて被写体像観察用として液晶モニタ等の表示装置に動画像を表示する所謂ライブビュー画表示機能を有している。また、撮影光学系のピント合わせは、撮像素子からの画像信号に基づくコントラストＡＦによって行う。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係るデジタルカメラの電気系を主とするブロック図である。交換レンズ１００はカメラ本体２００の前面のマウント開口部（不図示）に着脱自在となっている。マウント開口部を介して交換レンズ１００内の撮影光学系１０１を構成するレンズ１０１ａ、１０１ｂによって形成される被写体光束がカメラ本体２００内に導かれる。本実施形態では、交換レンズ１００とカメラ本体２００は別体で構成され、通信接点３００を介して電気的に接続されている。また、カメラ本体２００に設けた着脱検知スイッチ２５９は交換レンズ１００の着脱状態を検出可能である。なお、交換レンズ１００とカメラ本体２００を一体に構成しても勿論かまわない。
【００１７】
交換レンズ１００の内部には、焦点調節および焦点距離調節用のレンズ１０１ａ、１０１ｂと、開口量を調節するための絞り１０３が配置されている。レンズ１０１ａおよびレンズ１０１ｂは光学系駆動機構１０７によって駆動され、絞り１０３は絞り駆動機構１０９によって駆動される。光学系駆動機構１０７によって移動されるレンズ１０１ａ、１０１ｂの位置は光学位置検出機構１０５によって検出され、撮影光学系１０１のピント位置（焦点位置）や焦点距離を検出することができる。
【００１８】
光学位置検出機構１０５、光学系駆動機構１０７、絞り駆動機構１０９はそれぞれレンズＣＰＵ１１１に接続されており、レンズＣＰＵ１１１は通信接点３００を介してカメラ本体２００に接続されている。レンズＣＰＵ１１１は交換レンズ１００内の制御を行うものであり、光学系駆動機構１０７を制御してピント合わせや、ズーム駆動を行うとともに、絞り駆動機構１０９を制御して絞り制御を行う。
【００１９】
また、レンズＣＰＵ１１１は、光学位置検出機構１０５によって検出された、ピント位置や焦点距離をカメラ本体２００に送信する。これらの情報の他、開放絞り情報や最小絞り値情報、最至近距離情報等、交換レンズ１００の固有情報等も、レンズＣＰＵ１１１はカメラ本体２００に送信する。さらに、絞り駆動機構１０９による絞り１０３の絞り込み完了や絞り開放完了、光学系駆動機構１０７によるレンズ駆動完了等の情報もカメラ本体２００に送信する。
【００２０】
カメラ本体２００内であって、レンズ１０１ａ、１０１ｂの光軸上であって、撮影光路上には、露光時間制御および撮像素子２２１の遮光用のフォーカルプレーンタイプのシャッタ２０３が配置されており、このシャッタ２０３はシャッタ駆動機構２１３によって駆動制御される。シャッタ２０３の後方には防塵フィルタ２０５が配置されており、これは、カメラ本体２００のマウント開口部や本体内部で発生した塵埃が撮像素子２２１や光学素子に付着して塵埃の影が被写体像に写しこまれ、見苦しくなることを防止するためのフィルタである。
【００２１】
防塵フィルタ２０５の周縁部の全周または一部に圧電素子２０７が固着され、この圧電素子２０７は防塵フィルタ駆動回路２１１に接続され、この回路によって駆動される。圧電素子２０７は防塵フィルタ駆動回路２１１によって、防塵フィルタ２０５が所定の超音波で振動するよう駆動され、その振動を利用して防塵フィルタ２０５の前面に付着した塵埃を除去する。なお、撮像素子２１１自体もしくは撮像素子２１１の前面側に配設された光学素子に付着した塵埃を除去できるものであれば、本実施形態のような超音波振動を利用したものに限らず、空気ポンプ等を利用して空気流によって吹き飛ばすものや、静電気を利用して塵埃を集塵して除去するもの等、種々の方法に適宜、置き換えても勿論構わない。
【００２２】
防塵フィルタ２０５の後方には、被写体光束から赤外光成分をカットするための赤外カットフィルタ２０９が配置され、その後方には被写体光束から高周波成分を取り除くための光学的ローパスフィルタ２１０が配置されている。そして、光学的ローパスフィルタ２１０の後方には、撮像素子２２１が配置されており、レンズ１０１ａ、１０１ｂによって結像された被写体像を電気信号に光電変換する。
【００２３】
これらの防塵フィルタ２０５、赤外カットフィルタ２０９、光学的ローパスフィルタ２１０および撮像素子２２１は、図示しない密封されたパッケージに一体に収納されており、塵埃がこのパッケージ内に侵入しないように構成されている。なお、本実施形態では撮像素子２１１としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Deice）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide
Semiconductor）等の二次元固体撮像素子を使用できることはいうまでもない。
【００２４】
撮像素子２２１は撮像素子駆動回路２２３に接続され、撮像素子駆動回路２２３は入出力回路２３９からの制御信号によって駆動制御される。撮像素子駆動回路２２３によって、撮像素子２２１から出力された光電アナログ信号が増幅され、アナログデジタル変換（ＡＤ変換）される。撮像素子駆動回路２２３の出力は、前処理回路２２５に接続されており、前処理回路２２５は、ライブビュー表示のための画素間引き処理等、種々の前処理を行う。
【００２５】
前処理回路２２５の出力は、コントラストＡＦ回路２２６に接続され、コントラストＡＦ回路２２６は前処理回路２２５から出力される画像信号の高周波成分（コントラスト信号）の抽出を行う。抽出された高周波成分は、シーケンスコントローラ２２９に出力される。
【００２６】
前処理回路２２５の出力は、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit  特定用途向け集積回路)２６２内のデータバス２６１に接続される。このデータバス２６１には、画像処理回路２２７、シーケンスコントローラ(以下、「ボディＣＰＵ」と称す)２２９、圧縮伸張回路２３１、ビデオ信号出力回路２３３、ＳＤＲＡＭ制御回路２３７、入出力回路２３９、通信回路２４１、記録媒体制御回路２４３、フラッシュメモリ制御回路２４７、スイッチ検知回路２５３が接続されている。
【００２７】
データバス２６１に接続された画像処理回路２２７は、前処理回路２２５から出力されたデジタル画像データのデジタル的増幅（デジタルゲイン調整処理）、色補正、ガンマ(γ)補正、コントラスト補正、白黒・カラーモード処理、スルー画像処理といった各種の画像処理を行う。また、画像処理回路２２７は、画像データを用いて、画像中に顔の部分が含まれているか否かを判定し、含まれている場合には、顔の位置や大きさを判定する。なお、顔検出は、専用のハードウエアを用いても良い。また、画像データの輝度分布や彩度も判別可能である。
【００２８】
データバス２６１に接続されているボディＣＰＵ２２９は、フラッシュメモリ２４９に記憶されているプログラムに従って、このデジタルカメラの動作を制御する。また、前述したように、コントラストＡＦ回路２２６からコントラスト信号を入力し、レンズＣＰＵ１１１を介して撮影光学系１０１の自動焦点調節の制御を行う。またデータバス２６１に接続されている圧縮伸張回路２３１はＳＤＲＡＭ２３８に記憶された画像データをＪＰＥＧやＴＩＦＦで圧縮する。なお、画像圧縮はＪＰＥＧやＴＩＦＦに限らず、他の圧縮方法も適用できる。
【００２９】
データバス２６１に接続されているビデオ信号出力回路２３３は液晶モニタ駆動回路２３５を介して背面液晶モニタ２６とファインダ内液晶モニタ２９（図中Ｆ内液晶モニタと略記）に接続される。ビデオ信号出力回路２３３は、ＳＤＲＡＭ２３８、または記録媒体２４５に記憶された画像データを、背面液晶モニタ２６および／またはファインダ内液晶モニタ２９に表示するためのビデオ信号に変換する。
【００３０】
背面液晶モニタ２６はカメラ本体２００の背面に配置されるが、撮影者が観察できる位置であれば、背面に限らないし、また液晶に限らず他の表示装置でも構わない。ファインダ内液晶モニタ２９は、ファインダ接眼部を介して撮影者によって観察できる位置に配置されており、背面液晶モニタ２６と同様、液晶に限らず他の表示装置でも構わない。なお、被写体像の観察として背面液晶モニタ２６のみとし、ファインダ接眼部およびファインダ内液晶モニタ２９を省略することも可能である。
【００３１】
ＳＤＲＡＭ２３８は、ＳＤＲＡＭ制御回路２３７を介してデータバス２６１に接続されており、このＳＤＲＡＭ２３８は、画像処理回路２２７によって画像処理された画像データまたは圧縮伸張回路２３１によって圧縮された画像データを一時的に記憶するためのバッファメモリである。
【００３２】
上述の防塵フィルタ駆動回路２１１、シャッタ駆動機構２１３、撮像素子駆動回路２２３に接続される入出力回路２３９は、データバス２６１を介してボディＣＰＵ２２９等の各回路とデータの入出力を制御する。レンズＣＰＵ１１１と通信接点３００を介して接続された通信回路２４１は、データバス２６１に接続され、ボディＣＰＵ２２９等とのデータのやりとりや制御命令の通信を行う。
【００３３】
データバス２６１に接続された記録媒体制御回路２４３は、記録媒体２４５に接続され、この記録媒体２４５への画像データ等の記録の制御を行う。記録媒体２４５は、ｘＤピクチャーカード(登録商標)、コンパクトフラッシュ(登録商標)、ＳＤメモリカード(登録商標)またはメモリスティック(登録商標)等の書き換え可能な記録媒体のいずれかが装填可能となるように構成され、カメラ本体２００に対して着脱自在となっている。その他、マイクロドライブ（登録商標）などの様なハードディスクユニットや無線通信ユニットを接続可能に構成してもよい。
【００３４】
データバス２６１に接続されているフラッシュメモリ制御回路２４７は、フラッシュメモリ（Flash Memory）２４９に接続され、このフラッシュメモリ２４９は、カメラのフローを制御するためのプログラムが記憶されており、ボディＣＰＵ２２９はこのフラッシュメモリ２４９に記憶されたプログラムに従ってデジタルカメラの制御を行う。なお、フラッシュメモリ２４９は、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリである。
【００３５】
カメラ本体２００や交換レンズ１００のパワー供給の制御を行うためのパワースイッチレバーに連動してオン・オフするパワースイッチ２５７と、シャッタレリーズ釦に連動するスイッチ、再生モードを指示する再生釦に連動するスイッチ、背面液晶モニタ２６の画面でカーソルの動きを指示する十字釦に連動するスイッチ、撮影モードを指示するモードダイヤルに連動するスイッチ、選択された各モード等を決定するＯＫ釦に連動するＯＫスイッチ、着脱検知スイッチ２５９等の各種スイッチ２５５は、スイッチ検知回路２５３を介してデータバス２６１に接続されている。
【００３６】
なお、レリーズ釦は、撮影者が半押しするとオンする第１レリーズスイッチと、全押しするとオンする第２レリーズスイッチを有している。この第１レリーズスイッチ（以下、１Ｒと称する）のオンによりカメラは焦点検出、撮影レンズのピントあわせ、被写体輝度の測光等の撮影準備動作を行い、第２レリーズスイッチ（以下、２Ｒと称する）のオンにより撮像素子としての撮像素子２２１の出力に基づいて被写体像の画像データの取り込みを行う撮影動作を実行する。
【００３７】
次に、本実施形態における動作について、図２ないし図６に示すフローチャートを用いて説明する。
【００３８】
図２は、カメラ本体２００側のボディＣＰＵ２２９によるパワーオンリセットの動作である。カメラ本体２００にバッテリが装填され、または外部電源が接続されると、このフローがスタートする。まずカメラ本体２００のパワースイッチ２５７がオンであるか否かを判定する（Ｓ１）。判定の結果、パワースイッチ２５７がオフの場合には、低消費電力の状態であるスリープ状態となる（Ｓ３）。
【００３９】
ステップＳ１において、パワースイッチ２５７がオンであった場合、またはステップＳ３におけるスリープ状態を脱した場合には、電源供給を開始する（Ｓ５）。次に、レンズ情報の取得を行う（Ｓ７）。このステップでは、レンズＣＰＵ１１１から通信回路２４１を介して、光学位置検出機構１０５によって検出した撮影光学系１０１の焦点位置情報や焦点距離情報を取得し、また、至近側焦点距離・長焦点側焦点距離、開放絞り値等の種々の交換レンズ１００の固有情報を取得する。
【００４０】
レンズ情報を取得すると、次に、動作モードやパラメータ設定を行う（Ｓ９）。このステップでは、図示しないモードダイヤル等によって設定された撮影モードや、ＩＳＯ感度、マニュアル設定されたシャッタ速度や絞り値等の情報があればそれらの撮影条件の読み込みを行う。続いて、ライブビュー動作を開始する（Ｓ１１）。ここでは、撮像素子２２１からの画像信号に基づいて、被写体像の観察用に、背面液晶モニタ２６に被写体像を動画表示する。
【００４１】
ライブビュー動作を開始すると、次に、測光・露光量の演算を行う（Ｓ１３）。このステップでは、撮像素子２２１の出力に基づいて被写体輝度を求め、この被写体輝度を用いて撮影モード・撮影条件に従って適正露光となるシャッタ速度や絞り値等の露光制御値の演算を行う。
【００４２】
測光・露光量の演算を行うと、次に、再生スイッチがオンか否かの判定を行う（Ｓ１９）。ここでは、再生釦に連動する再生スイッチがオンか否かの判定を行う。この判定の結果、再生スイッチがオンであった場合には、再生動作を行う（Ｓ３１）。この再生動作は、記録媒体２４５に記録されている撮影画像を背面液晶モニタ２６に再生表示する。
【００４３】
再生動作を行うと、またはステップＳ１９における判定の結果、再生スイッチがオンでなかった場合には、次に、メニュースイッチがオンか否かの判定を行う（Ｓ２１）。ここでは、メニュー釦に連動するメニュースイッチがオンか否かの判定を行う。この判定の結果、メニュースイッチがオンであった場合には、メニュー設定動作を行う（Ｓ３３）。このメニュー設定動作では、背面液晶モニタ２６にメニュー画面が表示され、ＩＳＯ感度、ホワイトバランス、ＡＦモード等、種々の設定用の画面上で、十字釦やＯＫ釦を操作することにより、撮影者が種々のモードやパラメータの設定を行う。
【００４４】
メニュー設定動作を行うと、またはステップＳ２１における判定の結果、メニュースイッチがオンでなかった場合には、次に、１Ｒスイッチがオンか否かの判定を行う（Ｓ２３）。ここでは、レリーズ釦の半押し動作でオンとなる１Ｒスイッチがオンとなかったか否かの判定を行う。この判定の結果、１Ｒスイッチがオンであった場合には、撮影動作を行う（Ｓ３５）。ここでは、コントラストＡＦによって撮影光学系１０１のピント合わせを行い、また測光・露出演算により適正露光となる露出制御値の演算を行う。また、レリーズ釦の全押し動作でオンとなる２Ｒスイッチがオンとなると、露出動作を行い、静止画の画像データを記録媒体２４５に記録する。この撮影動作の詳しいフローについては、図３を用いて後述する。
【００４５】
撮影動作が終わると、またはステップＳ２３における判定の結果、１Ｒスイッチがオンでなかった場合には、次に、レンズ取り外しか否かの判定を行う（Ｓ２５）。ここでは、着脱検知スイッチ２５９によって交換レンズ１００がカメラ本体２００から取り外されたか否かを判定する。この判定の結果、交換レンズ１００が取り外されていた場合には、ライブビュー動作の停止を行い（Ｓ３７）、電源供給の停止を行う（Ｓ３９）。交換レンズ１００が取り外され、撮像素子２２１上に被写体像が形成されないことから、ライブビュー表示を停止し、電源浪費を防止するために電源供給を停止する。
【００４６】
続いて、交換レンズ１００が装着されたか否かの判定を行う（Ｓ４１）。ここでは、取り外された交換レンズ１００が再び装着されたか否かの判定を行う。なお、この判定は着脱検知スイッチ２５９のオンによって割り込み処理によって検知される。この判定によって、レンズ装着が検知されると、ステップＳ５に戻り、前述の動作を行う。
【００４７】
ステップＳ２５における判定の結果、レンズが取り外されていなかった場合には、次に、パワースイッチ２５７がオンか否かの判定を行う（Ｓ２７）。本実施形態においては、パワースイッチ２５７がオンとなると、パワーオンモードとなり、カメラは動作状態となる。その後、パワースイッチ２５７がオフとなると、パワーオフモードとなり、カメラは不作動状態となる。
【００４８】
ステップＳ２７における判定の結果、パワースイッチ２５７がオンであった場合には、パワーオンモードであることから、ステップＳ１３に戻り、前述の動作を実行する。すなわち、電源がオンの状態では、ステップＳ１３〜Ｓ２７を繰り返し実行する。一方、ステップＳ２７における判定の結果、パワースイッチ２５７がオンでなかった場合には、パワーオフモードとなり、電源供給を停止する（Ｓ２９）。電源供給を停止すると、ステップＳ３に戻り、前述のスリープ状態となる。
【００４９】
次に、ステップＳ３５の撮影動作について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。撮影動作のフローに入ると、まず、コントラストＡＦを実行する（Ｓ５１）。このコントラストＡＦでは、撮影シーンに基づいて撮影光学系１０１の駆動方向を決め、この方向に駆動しながらコントラストのピーク位置を探し、検出されたピーク位置を撮影光学系１０１の合焦点として停止する。このコントラストＡＦの詳しい動作については、図４を用いて後述する。
【００５０】
コントラストＡＦが終わると、次に、測光・露出演算を行う（Ｓ５３）。ここでは、ステップＳ１３と同様に、撮像素子２２１からの出力に基づいて、被写体輝度を測光し、この測光値に基づいて適正露光となる露出制御値を演算する。測光・露出演算を行うと、次に、２Ｒスイッチがオンか否かの判定を行う（Ｓ５５）。ここでは、レリーズ釦の全押しがなされ、２Ｒスイッチがオンとなったか否かを判定する。
【００５１】
ステップＳ５５における判定の結果、２Ｒスイッチがオンでなかった場合には、次に、１Ｒスイッチがオンか否かの判定を行う（Ｓ５７）。この判定の結果、１Ｒスイッチがオンでなかった場合には、レリーズ釦から撮影者の指等が離れたことから、撮影動作のフローを終了し、元のフローに戻る。一方、１Ｒスイッチがオンであった場合には、ステップＳ５５に戻る。撮影者がレリーズ釦の半押し状態を維持している場合には、ステップＳ５５、Ｓ５７を交互に検知する待機状態となる。
【００５２】
ステップＳ５５における判定の結果、２Ｒスイッチがオンとなると、撮影準備動作から露光動作に移る。まず、絞り込み実行指示を行う（Ｓ６１）。ここでは、レンズＣＰＵ１１１に対して、ステップＳ５３において演算された絞り値と共に絞り１０３の絞り込みを指示し、絞り駆動機構１０９によって送信した絞り値まで絞り込み動作を実行させる。続いて、絞り込み完了か否かの判定を行う（Ｓ６３）。絞り込みが完了すると、レンズＣＰＵ１１１から完了信号が送信されてくるので、この信号が送信されるのを待つ。
【００５３】
ステップＳ６３における判定の結果、絞り込みが完了すると、次に、露出動作を行う（Ｓ６５）。この露出動作においては、まず、シャッタ２０３の先幕を走行させると共に、撮像素子２２１の画素信号の電荷蓄積を開始させる。露出演算によって決められたシャッタ秒時または手動設定されたシャッタ秒時が経過すると、シャッタ２０３の後幕を走行させ、撮像素子２２１の電荷蓄積を停止する。
【００５４】
露出動作が終わると、次に、絞り開放の実行を指示する（Ｓ６７）。ここでは、レンズＣＰＵ１１１に対して、絞り１０３の絞り開放を指示し、絞り駆動機構１０９によって開放絞り値まで開放動作を実行させる。続いて、絞り開放完了か否かの判定を行う（Ｓ６９）。絞り開放が完了すると、レンズＣＰＵ１１１から開放完了信号が送信されてくるので、この信号が送信されるのを待つ。
【００５５】
ステップＳ６９における判定の結果、絞り開放が完了すると、次に画像処理を行う（Ｓ７１）。ここでは、撮像素子駆動回路２２３によって読み出された撮像素子２２１の画像信号を、前処理回路２２５、画像処理回路２２７、圧縮伸張回路２３１等によって画像処理を行う。画像処理を行うと、次に、画像記録を行う（Ｓ７３）。ここでは、圧縮処理等がなされた画像データを記録媒体２４５に記録する。画像記録が終わると、撮影動作のフローを終了し、元のフローに戻る。
【００５６】
次に、ステップＳ５１におけるコントラストＡＦの動作について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。コントラストＡＦのフローに入ると、まず、まず、レジスタＤＣに１をセットする（Ｓ１０１）。このレジスタＤＣは、レンズ駆動の駆動方向を決めるために用いられるレジスタであり、１回目の処理か、コントラストがピーク位置を過ぎたか否かを判定する際に使用される。
【００５７】
レジスタＤＣに１をセットすると、次に、レンズ駆動方向判別を行う（Ｓ１０３）。ここでは、撮影シーンに応じて、撮影光学系１０１の駆動方向を決める。このレンズ駆動方向判別の詳しい動作については、図５を用いて後述する。続いて、レンズ駆動量に第１所定値を設定する（Ｓ１０５）。この第１所定値は、背面液晶モニタ２６の画面における許容錯乱円径に対応するデフォーカス量に関連する量である。すなわち、第１所定値は、撮影には十分な合焦精度ではないが、背面液晶モニタ２６で被写体像を確認するには十分な合焦精度である。
【００５８】
レンズ駆動量として第１所定値をセットすると、次に、コントラスト情報を取得する（Ｓ１０７）。ここでは、撮像素子２２１からの画像信号に基づいてコントラストＡＦ回路２２６が高周波成分（コントラスト）を演算するので、このコントラストを取得する。続いて、レンズ駆動実行の指示を行う（Ｓ１０９）。ここでは、ステップＳ１０３におけるレンズ駆動方向判別において撮影シーンに基づいて決めたレンズ駆動方向に、ステップＳ１０５で設定したレンズ駆動量で、撮影光学系１０１を駆動すべく、レンズＣＰＵ１１１に指示を出力する。レンズＣＰＵ１１１は光学系駆動機構１０７によって指示された駆動方向に指示された駆動量で撮影光学系１０１を駆動する。
【００５９】
レンズ駆動実行指示を出力すると、次に、レンズ駆動が完了か否かの判定を行う（Ｓ１１１）。指示された駆動方向に指示された駆動量だけ撮影光学系１０１を駆動すると、レンズＣＰＵ１１１から駆動完了信号が送信されてくるので、この信号を受信するのを待つ。ステップＳ１１１における判定の結果、レンズ駆動が完了すると、再び、コントラストＡＦ回路２２６からコントラスト情報を取得する（Ｓ１１３）。
【００６０】
コントラスト情報を取得すると、次に、このコントラストが前回よりも増加したか否かの判定を行う（Ｓ１１５）。この判定の結果、コントラストが増加した場合には、次に、レジスタＤＣに１を加算する（Ｓ２１９）。コントラストが増加している場合は、コントラストのピーク位置に向けて撮影光学系１０１が駆動されているので、この駆動方向に駆動を続行する。
【００６１】
ステップＳ１１５における判定の結果、コントラストが低下していた場合には、駆動方向として、前回の駆動方向と逆の方向をセットし（Ｓ１１７）、レジスタＤＣが１か否かの判定を行う（Ｓ１１９）。コントラストが低下しているのは、合焦点から遠ざかっている場合であり、低下の原因として、（１）コントラストＡＦのフローに入って初めての判定（１回目の判定）であり、ステップＳ１０３において設定した駆動方向が正しくなかった場合と、（２）ピーク位置（合焦点）を通り過ぎた場合の２つの場合がある。ステップＳ１１９における判定の結果、ＤＣ＝１の場合は１回目の判定であり、この場合には駆動方向が正しくなかった場合である。また判定の結果、ＤＣ＝１でない場合は合焦点を通り過ぎた場合である。
【００６２】
そこで、ステップＳ１１９における判定の結果、ＤＣ＝１であった場合には、ステップＳ１１７で設定した逆方向に撮影光学系１０１を駆動すべくステップＳ１０９に戻る。一方、ステップＳ１１９における判定の結果、ＤＣ＝１でなかった場合には、ピーク位置（合焦点）を超えたことから、ピーク位置に戻すために、レンズ駆動量として第２所定値を設定する。第２所定値は、第１所定値でのフォーカスレンズの繰り出し量の半分に相当する。すなわち、コントラストのピーク位置を超えていることから、前回と今回の中間にピーク位置があると想定して、第１所定値の半分としている。また、第２所定値として、撮像素子２２１の許容錯乱円形程度であれば、撮影時に十分な合焦精度を確保することができる。
【００６３】
レンズ駆動量の設定を行うと、次に、レンズ駆動実行の指示を出す（Ｓ１２３）。ここでは、レンズＣＰＵ１１１に対して、ステップＳ１１７において設定したレンズ駆動方向と、ステップＳ１２１において設定したレンズ駆動量を送信し、光学系駆動機構１０７に撮影光学系１０１の駆動を実行させる。
【００６４】
レンズ駆動実行の指示を出すと、次にレンズ駆動が完了したか否かの判定を行う（Ｓ１２５）。指示された駆動方向に指示された駆動量だけ撮影光学系１０１を駆動すると、レンズＣＰＵ１１１から駆動完了信号が送信されてくるので、この信号を受信するのを待つ。ステップＳ１２５における判定の結果、レンズ駆動が完了すると、合焦表示を行う（Ｓ１２７）。合焦表示としては、背面液晶モニタ２６やファインダ内液晶モニタ２９において、視覚表示、またはブザー等により発音表示を行う。合焦表示を行うと、コントラストＡＦのフローを終了し、元のフローに戻る。
【００６５】
次に、ステップＳ１０３におけるレンズ駆動方向判別の動作について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。このレンズ駆動方向判別では、撮影シーンを分析し、撮影シーンに応じて駆動方向を決定する。
【００６６】
駆動方向判別のフローに入ると、まず、レンズ位置情報を取得する（Ｓ１５１）。ここでは、光学位置検出機構１０５によって検出されたレンズ位置情報を、レンズＣＰＵ１１１を介して取得する。続いて、顔検出を行う（Ｓ１５３）。このステップでは、画像処理回路２２７によって画像データの中に顔が含まれているか否かを判定する。
【００６７】
ステップＳ１５３における判定の結果、顔がなかった場合には、次に、測光および輝度分布の判別を行う（Ｓ１５７）。ここでは、ステップＳ１５９およびＳ１６１において判定を行うために、画像処理回路２２７によって、画像データの画面全体の平均輝度や、画面の上方や下方の輝度を求める。
【００６８】
測光・輝度分布判別を行うと、次に、上方輝度≧下方輝度＋αであるか否かの判定を行う。すなわち、画面の上側が、下方輝度よりも明るく、かつ輝度αより明るいかを判定する。この判定がＹｅｓであった場合は、画面全体が明るく、しかも上側が空で明るいことから、屋外での風景撮影のシーンの可能性が高いと考えられる。
【００６９】
ステップＳ１５９における判定の結果、上方輝度≧下方輝度＋αでなかった場合には、次に、画面輝度≦βか否かの判定を行う（Ｓ１６１）。ここでは、画面輝度が輝度βよりも暗いか否かの判定を行う。この判定がＹｅｓであった場合は、画面全体が暗いことから、夜景撮影のシーンの可能性が高いと考えられる。
【００７０】
ステップＳ１５９またはステップＳ１６１における判定がＹｅｓであった場合には、目標位置を無限遠とする（Ｓ１７７）。すなわち、ステップＳ１５９における判定がＹｅｓであった場合は風景写真であり、ステップＳ１６１における判定がＹｅｓであった場合は夜景写真であることから、いずれの場合も被写体は遠方にあると想定されるからである。
【００７１】
ステップＳ１６１における判定の結果、画面輝度≦βでなかった場合には、次に、彩度判別を行う（Ｓ１６３）。撮像素子２２１からの画像データのＲＧＢ等の色情報に基づいて、画像処理回路２２７は画面全体の彩度を求める。彩度を求めると、続いて、画面彩度≧γか否かの判定を行う（Ｓ１６５）。すなわち、所定の彩度γより、画面彩度が高いか否かを判定する。
【００７２】
ステップＳ１６５における判定の結果、画面彩度がγよりも高かった場合には、目標位置を０．５ｍに設定する（Ｓ１７９）。すなわち、画面彩度が所定値よりも高い場合は、花等の撮影シーンである可能性が高いと考えられる。そこで、花等の撮影に適した距離を目標として設定する。
【００７３】
ステップＳ１６５にける判定の結果、画面彩度がγより高くなかった場合には、次に、レンズ位置が所定距離より遠いか近いかを判定する（Ｓ１６７）。ステップＳ１５５〜Ｓ１６７における判定において、いずれもＮｏであった場合には、撮影シーンを判定できなかった場合であり、この場合には、ステップＳ１５１において取得されたレンズ位置と、予め決めておいた所定距離とを、ステップＳ１６７において比較する。所定距離としては、至近距離と無限遠の中間、あるいは一般的な撮影距離（例えば、２ｍまたは３ｍ程度）とする。
【００７４】
ステップＳ１６７における判定の結果、現在のレンズ位置が所定距離よりも近距離側にある場合には、駆動方向を繰り込みに設定する（Ｓ１６９）。この場合は、撮影光学系１０１のピント位置を遠距離側へ、すなわち駆動方向を繰り込み方向に設定すればよいからである。また、ステップＳ１６７における判定の結果、現在のレンズ位置が所定距離よりも遠距離側にある場合には、駆動方向を繰り出しに設定する（Ｓ１７１）。の場合は、撮影光学系１０１のピント位置を近距離側へ、すなわち駆動方向を繰り出し方向に設定すればよいからである。
【００７５】
ステップＳ１５５における判定の結果、顔が有った場合には、人物距離の判別を行う（Ｓ１７３）。この場合は、ポートレート写真を撮影する可能性が高いことから、この人物にピントが合うようにする。人物の距離は、画像処理回路２２７において判別された人物の顔の大きさ、及びそのときの撮影光学系１０１の焦点距離を用いて、通常の人物の顔の大きさを想定することにより、人物までの距離を求めることができる。続いて、目標位置として人物距離を設定する（Ｓ１７６）。
【００７６】
ステップＳ１７５、Ｓ１７７、Ｓ１７９において、目標位置の設定を行うと、次に、レンズ位置が目標位置より遠いか近いかを判定する（Ｓ１８１）。この場合には、撮影シーンに応じて目標位置を設定することができたので、この目標位置と、ステップＳ１５１において取得した現在の撮影光学系１０１のレンズ位置とを比較し、目標位置に駆動するための駆動方向を求める。
【００７７】
ステップＳ１８１における判定の結果、現在のレンズ位置が目標位置よりも近距離側にある場合には、駆動方向を繰り込みに設定する（Ｓ１８３）。この場合は、撮影光学系１０１のピント位置を遠距離側へ、すなわち駆動方向を繰り込み方向に設定すればよいからである。また、ステップＳ１８１における判定の結果、現在のレンズ位置が目標位置よりも遠距離側にある場合には、駆動方向を繰り出しに設定する（Ｓ１８５）。の場合は、撮影光学系１０１のピント位置を近距離側へ、すなわち駆動方向を繰り出し方向に設定すればよいからである。
【００７８】
ステップＳ１６９、Ｓ１７１、Ｓ１８３、Ｓ１８５において、駆動方向の設定を行うと、駆動方向判別のフローを終了して、元のフローに戻る。
【００７９】
次に、交換レンズ１００内のレンズＣＰＵ１１１のパワーオンリセットの動作を、図６に示すフローチャートを用いて説明する。このパワーオンリセットのフローは、交換レンズ１００をカメラ本体２００に装着し、カメラ本体２００側の内蔵電池または外部電源によって電源が供給されるとスタートする。
【００８０】
レンズ側のパワーオンリセットがスタートすると、まず、レンズ情報要求か否かの判定を行う（Ｓ２０１）。ステップＳ７やＳ１５１等において、交換レンズ１００の固有情報やレンズ位置情報等の種々のレンズ情報が、ボディＣＰＵ２２９によって要求される。そこで、ステップＳ２０１において、これらのレンズ情報の要求があるか否かの判定を行う。この判定の結果、レンズ情報の要求が有った場合には、レンズ情報の送信を行う（Ｓ２１１）。ここでは、レンズＣＰＵ１１１は通信回路２４１を介して、ボディＣＰＵ２２９にレンズ情報を送信する。
【００８１】
ステップＳ２０１における判定の結果、レンズ情報要求がなかった場合には、次に、絞り込み実行の指示を受けているか否かの判定を行う（Ｓ２０３）。ボディＣＰＵ２２９は、ステップＳ６１において、絞り込み実行指示を行い、この場合には、絞り込む絞り値の情報も送信する。ステップＳ２０３における判定の結果、絞り込み実行指示があった場合には、絞り込み動作の実行を行う（Ｓ２１３）。ここでは、レンズＣＰＵ１１１は絞り駆動機構１０９に対して、受信した絞り値まで絞り込み動作を実行させる。絞り込み動作が終わると、ボディＣＰＵ２２９に対して、絞り込み完了信号を送信する。
【００８２】
ステップＳ２０３における判定の結果、絞り込み実行指示を受けていなかった場合には、次に、絞り開放実行指示を受けているか否かの判定を行う（Ｓ２０５）。ボディＣＰＵ２２９は、ステップＳ６７において、絞り開放実行指示を行う。ステップＳ２０５における判定の結果、絞り開放実行指示があった場合には、絞り開放動作の実行を行う（Ｓ２１５）。ここでは、レンズＣＰＵ１１１は絞り駆動機構１０９に対して、開放絞り値まで開放動作を実行させる。絞り開放動作が終わると、ボディＣＰＵ２２９に対して、開放完了信号を送信する。
【００８３】
ステップＳ２０５における判定の結果、絞り開放実行指示を受けていなかった場合には、次に、レンズ駆動実行指示を受けているか否かの判定を行う（Ｓ２０７）。ボディＣＰＵ２２９は、ステップＳ１０９およびＳ１２３において、駆動方向と駆動量と共にレンズ駆動実行指示を行う。ステップＳ２０７における判定の結果、レンズ駆動実行指示があった場合には、レンズ駆動を実行する（Ｓ２１７）。ここでは、レンズＣＰＵ１１１は、光学系駆動機構１０７に対して、受信した駆動方向と駆動量で撮影光学系１０１の駆動を指示する。駆動が完了すると、ボディＣＰＵ２２９に対して、レンズ駆動完了信号を送信する。
【００８４】
ステップＳ２０７における判定の結果、レンズ駆動実行指示がなかった場合には、またはステップＳ２１１、Ｓ２１３、Ｓ２１５、Ｓ２１７において各動作を実行すると、ステップＳ２０１に戻る。
【００８５】
以上説明したように、本実施形態においては、撮影シーンに基づいて、コントラストＡＦによる撮影レンズの初期駆動方向を決定している。このため、レンズ駆動機構の駆動方向を短時間で決定することができ、ＡＦ時間を短縮できる。
【００８６】
なお、本実施形態においては、撮影シーンの決定方法として、画像中の顔判定（Ｓ１５５）、輝度分布による判定（Ｓ１５９、Ｓ１６１）、彩度による判定（Ｓ１６５）等、画像データを分析することによって、行っていた。しかし、撮影シーンの分析方法はこれに限らず、設定されている焦点距離、ピント位置、カメラの構えている縦横位置等、種々の撮影情報を用いて、行っても良い。
【００８７】
また、撮影シーンの決定方法としては、画像データの分析や撮影情報を用いる以外にも、設定されている撮影モード、例えば、風景モード、ポートレートモード、マクロモード等に基づいて、判定するようにしても良い。この場合、撮影モードによって目標位置を先に定めてもよいが、これ以外にも図５のフローに示すような撮影シーンの分析の結果、目標位置が定まらなかった場合に、撮影モードで目標位置を決定するようにしても良い。さらに、ステップＳ１７７、Ｓ１７９等において目標位置として設定した値は例示であり、適宜変更することができる。
【００８８】
さらに、本実施形態においては、撮影のための機器として、デジタルカメラを用いて説明したが、カメラとしては、デジタル一眼レフカメラでもコンパクトデジタルカメラでもよく、ビデオカメラ、ムービーカメラのような動画用のカメラでもよく、さらに、携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assist）、ゲーム機器等に内蔵されるカメラでも構わない。いずれにしても、コントラストＡＦによって自動焦点調節を行う撮影のための機器であれば本発明を適用することができる。
【００８９】
本発明は、上記実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
２６・・・背面液晶モニタ、２９・・・ファインダ内液晶モニタ、１００・・・交換レンズ、１０１・・・撮影光学系、１０１ａ・・・レンズ、１０１ｂ・・・レンズ、１０３・・・絞り、１０５・・・光学位置検出機構、１０７・・・光学系駆動機構、１０９・・・絞り駆動機構、１１１・・・レンズＣＰＵ、２００・・・カメラ本体、２０３・・・シャッタ、２０５・・・防塵フィルタ、２０７・・・圧電素子、２０９・・・赤外カットフィルタ、２１０・・・光学的ローパスフィルタ、２１１・・・防塵フィルタ駆動回路、２１３・・・シャッタ駆動機構、２２１・・・撮像素子、２２３・・・撮像素子駆動回路、２２５・・・前処理回路、２２６・・・コントラストＡＦ回路、２２７・・・画像処理回路、２２９・・・ボディＣＰＵ、２３１・・・圧縮伸張回路、２３３・・・ビデオ信号出力回路、２３５・・・液晶モニタ駆動回路、２３７・・・ＳＤＲＡＭ制御回路、２３８・・・ＳＤＲＡＭ、２３９・・・入出力回路、２４１・・・通信回路、２４３・・・記録媒体制御回路、２４５・・・記録媒体、２４７・・・フラッシュメモリ制御回路、２４９・・・フラッシュメモリ、２５３・・・スイッチ検知回路、２５５・・・各種スイッチ、２５７・・・パワースイッチ、２５９・・・着脱検知スイッチ、２６１・・・データバス、３００・・・通信接点
【図１】
2010217615.tif 000003
【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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