(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像画像の画素値のランダムさを示す指標を算出する指標算出部と、
前回のフォーカス調整動作で前記指標算出部が算出した前記指標の第１の値と、前記第１の値を算出した後に前記指標算出部が算出した前記指標の第２の値とを比較し、該比較の結果に応じてフォーカス位置の移動方向を決定する方向決定部と、
前記ランダムさを示す前記指標の値が前記第１の値から所定の閾値以上ずれるとフォーカス動作起動信号を生成するタイミング指示部と、
前記フォーカス動作起動信号に応答し、前記方向決定部が決定したフォーカス位置の移動方向にフォーカス位置を移動させる動作によりフォーカス調整動作を開始する制御部と
を含み、前記タイミング指示部は、露光量の変化量が所定の閾値未満である場合、前記制御部による前記フォーカス調整動作の終了時に前記指標の前記第１の値を前記指標の現在値で更新し、露光量の変化量が所定の閾値以上である場合、前記制御部による前記フォーカス調整動作の終了時に前記指標の前記第１の値をそのまま保持することを特徴とするオートフォーカス調整回路。
【請求項２】
前記指標は画像のエントロピであり、前記方向決定部は、前記第１の値よりも前記第２の値が大きい場合には、フォーカス位置をレンズから遠ざける方向に前記移動方向を設定し、前記第１の値よりも前記第２の値が小さい場合には、フォーカス位置をレンズに近づける方向に前記移動方向を設定することを特徴とする請求項１記載のオートフォーカス調整回路。
【請求項３】
前記指標算出部が前記指標を算出する対象は画面全体の一部の領域であることを特徴とする請求項１又は２記載のオートフォーカス調整回路。
【請求項４】
撮像画面内の物体を追跡する物体追跡部を更に含み、前記一部の領域は、前記物体追跡部により設定された前記物体を囲む固定の大きさの枠内の領域であることを特徴とする請求項３記載のオートフォーカス調整回路。
【請求項５】
レンズと、
撮像素子と、
前記撮像素子の撮像画像から画素値のランダムさを示す指標を算出する指標算出部と、
前回のフォーカス調整動作で前記指標算出部が算出した前記指標の第１の値と、前記第１の値を算出した後に前記指標算出部が算出した前記指標の第２の値とを比較し、該比較の結果に応じて前記レンズの移動方向を決定する方向決定部と、
前記ランダムさを示す前記指標の値が前記第１の値から所定の閾値以上ずれるとフォーカス動作起動信号を生成するタイミング指示部と、
前記フォーカス動作起動信号に応答し、前記方向決定部が決定した移動方向に前記レンズを移動させる動作によりフォーカス調整動作を開始する制御部と
を含み、前記タイミング指示部は、露光量の変化量が所定の閾値未満である場合、前記制御部による前記フォーカス調整動作の終了時に前記指標の前記第１の値を前記指標の現在値で更新し、露光量の変化量が所定の閾値以上である場合、前記制御部による前記フォーカス調整動作の終了時に前記指標の前記第１の値をそのまま保持することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願開示は、一般に光学システム及び電子回路に関し、詳しくは光学系のオートフォーカス制御のための回路及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラ（静止画カメラ）及びデジタルビデオカメラ（動画用カメラ）を含むデジタルカメラには、自動的にレンズの焦点を撮像対象に合わせるオートフォーカス機能（自動焦点調整機能）が設けられている。撮像画像の２次微分のピーク値等をコントラスト値として用い、コントラスト値が最大になるようにレンズと撮像素子との距離を調整することにより、フォーカスを合わせることができる。フォーカスが合っている状態から撮像対象が移動する等の理由によりフォーカスがずれた場合、フォーカス位置を現在位置からレンズに近づけるべきか或いは遠ざけるべきかを、過去に実行したオートフォーカス動作のフォーカス位置移動方向に基づいて決定する。即ち、直前に実行したオートフォーカス動作においてフォーカス位置を手前に動かしていたのであれば、今回のオートフォーカスにおいてもフォーカス位置を最初に１ステップ分手前に動かす。また直前に実行したオートフォーカス動作においてフォーカス位置を遠方に動かしていたのであれば、今回のオートフォーカスにおいてもフォーカス位置を最初に１ステップ分遠方に動かす。フォーカス位置を最初に１ステップ分動かしてコントラスト値が大きくなるのであれば、その方向にそのままフォーカス位置を動かしていき、コントラスト値が最大となる位置を見つければよい。フォーカス位置を最初に１ステップ分動かしてコントラスト値が小さくなるのであれば、逆の方向にフォーカス位置を動かしていき、コントラスト値が最大となる位置を見つければよい。
【０００３】
このように継続的にオートフォーカスを行なうコンティニュアスＡＦ（ｃ−ＡＦ）においては、フォーカスがずれた後に最初に１ステップ分動かす方向が、誤った方向であることは珍しくない。フォーカス位置の制御は、レンズと撮像素子の撮像面との距離を機械的に調整することにより行なうので、誤った方向から方向転換して逆方向に動く動作を高速に行なうことは難しい。そのため最初に動かす方向が誤った場合、焦点合わせまでの時間がかかってしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−８０２４８号公報
【特許文献２】特開平５−３００４２１号公報
【特許文献３】特開２００８−１９３５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上を鑑みると、フォーカスずれが発生したときに適切な方向にフォーカス位置を動かすことができるオートフォーカス機能が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
オートフォーカス調整回路は、撮像画像の画素値のランダムさを示す指標を算出する指標算出部と、前回のフォーカス調整動作で前記指標算出部が算出した前記指標の第１の値と、前記第１の値を算出した後に前記指標算出部が算出した前記指標の第２の値とを比較し、該比較の結果に応じてフォーカス位置の移動方向を決定する方向決定部と、前記ランダムさを示す前記指標の値が前記第１の値から所定の閾値以上ずれるとフォーカス動作起動信号を生成するタイミング指示部と、前記フォーカス動作起動信号に応答し、前記方向決定部が決定したフォーカス位置の移動方向にフォーカス位置を移動させる動作によりフォーカス調整動作を開始する制御部とを含み、前記タイミング指示部は、露光量の変化量が所定の閾値未満である場合、前記制御部による前記フォーカス調整動作の終了時に前記指標の前記第１の値を前記指標の現在値で更新し、露光量の変化量が所定の閾値以上である場合、前記制御部による前記フォーカス調整動作の終了時に前記指標の前記第１の値をそのまま保持することを特徴とする。
【０００７】
撮像装置は、レンズと、撮像素子と、前記撮像素子の撮像画像から画素値のランダムさを示す指標を算出する指標算出部と、前回のフォーカス調整動作で前記指標算出部が算出した前記指標の第１の値と、前記第１の値を算出した後に前記指標算出部が算出した前記指標の第２の値とを比較し、該比較の結果に応じて前記レンズの移動方向を決定する方向決定部と、前記ランダムさを示す前記指標の値が前記第１の値から所定の閾値以上ずれるとフォーカス動作起動信号を生成するタイミング指示部と、前記フォーカス動作起動信号に応答し、前記方向決定部が決定した移動方向に前記レンズを移動させる動作によりフォーカス調整動作を開始する制御部とを含み、前記タイミング指示部は、露光量の変化量が所定の閾値未満である場合、前記制御部による前記フォーカス調整動作の終了時に前記指標の前記第１の値を前記指標の現在値で更新し、露光量の変化量が所定の閾値以上である場合、前記制御部による前記フォーカス調整動作の終了時に前記指標の前記第１の値をそのまま保持することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本願開示の少なくとも１つの実施例によれば、撮像画像の画素値のランダムさを示す指標の変化に応じてフォーカス位置の移動方向を決定するので、フォーカスずれが発生したときに適切な方向にフォーカス位置を動かすことができる
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像のエントロピ計算の方法を示すフローチャートである。
【図２】撮像装置の構成の一例を示す図である。
【図３】ＡＦ起動タイミングジェネレータの動作の流れを示すフローチャートである。
【図４】電源ＯＮ時の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【図５】電源ＯＮ時の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図６】ＡＦコントロール部のオートフォーカス調整動作の一例を示す図である。
【図７】オートフォーカス調整動作におけるコントラスト値の変化を示す図である。
【図８】図２に示す撮像装置の変形例を示す図である。
【図９】ＡＦ起動タイミングジェネレータの動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】ＡＦ起動タイミングジェネレータの動作の別の一例を示すフローチャートである。
【図１１】撮像装置の構成の別の一例を示す図である。
【図１２】ＡＦ起動タイミングジェネレータの動作の一例を示すフローチャートである。
【図１３】ＡＦ方向検出器の動作の流れを示すフローチャートである。
【図１４】コントラスト値の変化又はエントロピ値の変化に応答してＡＦ起動タイミング信号を生成する構成を示す図である。
【図１５】図１１に示す撮像装置の変形例を示す図である。
【図１６】ＡＦ起動タイミングジェネレータの動作の一例を示すフローチャートである。
【図１７】図１１に示す撮像装置の更に別の変形例を示す図である。
【図１８】ＡＦ方向検出器の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１９】図２に示す撮像装置の変形例を示す図である。
【図２０】追跡対象物体と検出枠との関係を示す図である。
【図２１】ＡＦ起動タイミングジェネレータの動作の一例を示すフローチャートである。
【図２２】物体追跡部及び画像データ切り出し部を含む関連部分の構成の一例を示すブロック図である。
【図２３】物体追跡部及び画像データ切り出し部の動作の一例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】
【００１１】
以下に、本発明の実施例を添付の図面を用いて詳細に説明する。
【００１２】
以下に説明するオートフォーカス調整回路を搭載した撮像装置においては、撮像画像の画素値のランダムさを示す指標に基づいて、フォーカス位置の移動方向を決定する。撮像対象にフォーカスが合っている状態において、撮像対象が撮像装置に近づくか或いは遠ざかるかすると、フォーカスがずれてぼやけた撮像画像となる。この場合、撮像対象が撮像装置に近づいたのか遠ざかったのかについて方向が判明すれば、その方向にフォーカス位置を移動させることで、再度フォーカスを合わせることができる。一般に、撮像画面全体は、撮像対象の物体（人物等）の画像と背景画像とを含む。背景においては一般に物体が遠方にあることから、種々の輝度や色を有する多数の小さな物体が背景画像に含まれることになる。従って、背景画像の画素値のランダムさは大きい。それに対して、撮像対象の物体は近距離にあることから、ある程度纏まった大きさの画像領域内においてある程度一様な輝度や色を有する小数の物体が撮像対象の画像を構成することになる。従って、撮像対象画像の画素値のランダムさは小さい。
【００１３】
以上を鑑みると、撮像対象が撮像装置に近づくと、画面内において撮像対象の画像が占める面積が大きくなり背景画像の占める面積が小さくなるので、画像全体の画素値のランダムさが小さくなる。また、撮像対象が撮像装置から遠ざかると、画面内において撮像対象の画像が占める面積が小さくなり背景画像の占める面積が大きくなるので、画像全体の画素値のランダムさが大きくなる。このようにして、撮像画像の画素値（輝度或いは各色の値）のランダムさの変化を求めれば、撮像対象が撮像装置に近づいたのか遠ざかったのかについて方向を、ある程度の確度で知ることができる。
【００１４】
このような画像の画素値のランダムさの指標としては、例えばエントロピが挙げられる。エントロピＥは
E = -ΣPi log2(Pi)
と計算される。ここで、Ｐｉは、画素値ｉ（例えば０〜２５５の間の１つの値)が画素数Ｎからなる一画面中において出現する出現確率であり、画素値ｉの画素数をＮｉとすると
Pi = Ni / N
で表される。周知のように、画像のエントロピは、画素値が分布範囲（例えば０〜２５５）に一様に分布する場合に最大となり、画素値が分布範囲内で単一値に集中する場合に最小となる。エントロピの式の対数の底が２である場合、エントロピの単位はビットに対応する。他の値として自然体数の底ｅや１０進法の基数１０を、エントロピの式の対数の底としてもよい。また後述するように、撮像対象が撮像装置に近づいたのか遠ざかったのかについて方向を知るためには、２つのエントロピの大小関係のみが問題になり、相対的な値の比率等は関係がない。従って、上記のエントロピの式で求めた値が増加するにつれて単調増加或いは単調減少するような値を、上記のエントロピの式を変形したり、或いは撮像画像に何らかの変換を施してからエントロピの計算を行なったりして求めてもよい。即ち、そのような変形により求めたランダムさの指標は、エントロピの一態様と考えられ、そのようなエントロピの一態様の値を以下に説明する撮像装置において用いてもよい。
【００１５】
以下の説明において、画像の画素値のランダムさの指標としてエントロピを用いた撮像装置を一例として説明するが、ランダムさの指標はエントロピ或いはその変形に限られるものではない。例えば、撮像画像の画素値の分布をヒストグラムとして求め、そのヒストグラムの広がりを示す指標（例えば標準偏差や分散）等を、ランダムさの指標として用いてもよい。また或いは、そのようなランダムさの指標が、画像の画素値の空間的なランダムさ（画像の自己相関関数のシャープネスや空間周波数分布のブロードネス等）を反映するものであってもよい。
【００１６】
図１は、画像のエントロピ計算の方法を示すフローチャートである。ステップＳ１において、エントロピＥの値を初期値０に設定する。ステップＳ２において、エントロピ計算対象画像において画素値がｉである画素の数Ｎｉをそれぞれのｉ（例えばｉ＝０〜２５５）に対して求め、ヒストグラムを取得する。ステップＳ３において、添字ｉを初期値０に設定する。ステップＳ４において、Ｎを対象画像の総画素数として、Ｐｉ＝Ｎｉ／Ｎとして確率Ｐｉを計算し、更に情報量ｌｏｇ２Ｐｉを算出する。ステップＳ５において、Ｅ＝Ｅ−Ｐｉ・ｌｏｇ２Ｐｉを着目画素値ｉに対して計算し、ｉを１だけインクリメントする。ステップＳ６で、ｉが２５５より大きいか否かを判定する。ｉが２５５以下の場合には、ステップＳ４に戻り、以降のステップの処理を繰り返す。ｉが２５５より大きい場合には、ステップＳ７に進み、エントロピ計算を終了する。
【００１７】
図２は、撮像装置の構成の一例を示す図である。図２の撮像装置は、光学レンズ＆コントロール部１０、イメージセンサ１１、イメージデータ処理部１２、画像処理部１３、画像エントロピ算出部１４、ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５、コントラスト検出部１６、及びＡＦコントロール部１７を含む。光学レンズ＆コントロール部１０は、１つ又は複数のレンズを含む光学系と、その光学系のレンズ位置等を制御する制御系とを含む。イメージセンサ１１は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ型の固体撮像素子であってよい。例えばＣＭＯＳ型固体撮像素子の場合、フォトダイオードからなる受光素子を縦横に配置することで画素配列を形成してあり、光電変換で蓄積された電荷を、行及び列の指定により選択した画素から読み出すことができる。イメージデータ処理部１２は、欠陥画素補正、シェーディング補正、オプティカルブラック処理、自動ホワイトバランス処理、ガンマ補正処理、エッジ処理等を行なう。例えば欠陥画素補正では、イメージセンサ１１から出力されるデジタル画像データ中の欠陥画素のデータを処理して欠陥を補正する。色補間では、ＲＧＢベイヤ配列の色情報に基づいて各画素に対する色データを求める。シェーディング補正では、色データをもとにレンズのひずみを補正する。また更に、ＲＧＢ信号又はＹＵＶ信号への信号変換等も行なわれる。画像処理部１３は、イメージデータ処理部１２が出力するデジタル画像データに対して、例えば顔領域の検出、拡大・縮小、符号化等の処理を実行する。画像処理部１３による処理後のデータは、内蔵又は取り外し可能な不揮発性の記憶装置に格納される。
【００１８】
画像エントロピ算出部１４は、撮像画像の画素値のランダムさを示す指標を算出する。この例では、画像エントロピ算出部１４は、イメージデータ処理部１２が出力するデジタル画像データに対して、エントロピを計算する。エントロピを計算する対象の画像は、撮像画面全体であってよい。或いは、撮像対象物体（例えば人物の顔）を顔検出処理等により検出し、その撮像対象物体を含むよう設定した枠内の部分画像領域を、エントロピを計算する対象の画像としてもよい。画像エントロピ算出部１４は、計算したエントロピをＡＦ起動タイミングジェネレータ１５に供給する。なお画像エントロピ算出部１４が出力するエントロピは、現在の撮像画像から計算されたものであってもよいし、或いは現在及び過去の複数枚の撮像画像から計算されたものの平均値であってもよい。即ち、画像エントロピ算出部１４が出力するエントロピは、イメージデータ処理部１２の出力するデジタル画像データのフレーム毎に別個に求めたエントロピ値であってもよいし、複数フレームのデジタル画像データのエントロピ値の平均値であってもよい。
【００１９】
ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５は、前回のフォーカス調整動作で画像エントロピ算出部１４が算出したエントロピの第１の値と、この第１の値を算出した後に画像エントロピ算出部１４が算出したエントロピの第２の値とを比較する。エントロピの値が、前回のフォーカス調整動作で算出した第１の値から所定の閾値以上ずれると、ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５は、オートフォーカス制御動作の起動を指示するＡＦ起動タイミング信号ＡＦｓｔａｒｔを生成する。またＡＦ起動タイミングジェネレータ１５は、上記の比較結果に応じてフォーカス位置の移動方向を決定し、移動方向を示すフォーカス移動方向信号Ｆｄｉｒを生成する。この例では、ランダムさの指標は画像のエントロピである。従って、前記第１の値よりも前記第２の値が大きい場合、フォーカス移動方向信号Ｆｄｉｒは、フォーカス位置をレンズから遠ざける方向を示す値に設定される。また前記第１の値よりも前記第２の値が小さい場合、フォーカス移動方向信号Ｆｄｉｒは、フォーカス位置をレンズに近づける方向を示す値に設定される。コントラスト検出部１６は、イメージセンサ１１が出力するデジタル画像データの２階微分のピーク値等を計算することにより撮像画像のコントラスト値を算出し、算出したコントラスト値をＡＦコントロール部１７に供給する。
【００２０】
ＡＦコントロール部１７は、ＡＦ起動タイミング信号ＡＦｓｔａｒｔに応答してフォーカス調整動作を開始する。この際、ＡＦコントロール部１７は、フォーカス移動方向信号Ｆｄｉｒが示すフォーカス位置の移動方向にフォーカス位置を移動させる動作により、フォーカス調整動作を開始する。即ち、フォーカス移動方向信号Ｆｄｉｒが示すフォーカス位置の移動方向に、フォーカス位置を最初に１ステップ分動かす。フォーカス位置を最初に１ステップ分動かしてコントラスト値が大きくなるのであれば、その方向にそのままフォーカス位置を動かしていき、コントラスト値が最大となる位置を見つければよい。フォーカス位置を最初に１ステップ分動かしてコントラスト値が小さくなるのであれば、逆の方向にフォーカス位置を動かしていき、コントラスト値が最大となる位置を見つければよい。フォーカス位置を最初に１ステップ分動かす時に、撮像画像の画素値のランダムさを示す指標（この例ではエントロピ）を用いてフォーカス位置移動方向を決定しているので、正しい方向にフォーカス位置を動かすことができる。ＡＦコントロール部１７は、オートフォーカス調整動作によりフォーカスが合った状態になると、ｉｎ＿ｆｏｃｕｓパルス信号を出力する。
【００２１】
図３は、ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５の動作の流れを示すフローチャートである。ステップＳ０において、オートフォーカス設定信号ＡＦｓｅｔが１であるか否かを判定する。これは、例えば電源ＯＮ時の動作を示すものであり、撮像装置の電源がＯＮされると、ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５へ印加されるオートフォーカス設定信号ＡＦｓｅｔが１にアサートされる。オートフォーカス設定信号ＡＦｓｅｔのアサートに応答して、ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５は、ＡＦ起動タイミング信号ＡＦｓｔａｒｔを出力すると共に、内部レジスタに格納されているフォーカス移動方向信号Ｆｄｉｒを出力する（ステップＳ５）。
【００２２】
図４は、電源ＯＮ時の動作の流れの一例を示すフローチャートである。電源ＯＮされると、リセット信号ＲＳＴが発生する（ステップＳ１でＹｅｓ）。このリセット信号ＲＳＴの１へのアサートに応答して、フォーカス位置を最近距離（又は最遠距離）に設定すると共に、フォーカス移動方向信号Ｆｄｉｒを０（又は１）に設定する（ステップＳ２）。ここでＦｄｉｒ＝０は、フォーカス位置をレンズから遠ざける方向を示し、Ｆｄｉｒ＝１は、フォーカス位置をレンズに近づける方向を示す。
【００２３】
図５は、電源ＯＮ時の動作の一例を示すタイミングチャートである。図５に示すように、電源ＯＮされると、リセット信号ＲＳＴが発生する。このリセット信号ＲＳＴの１へのアサートに応答して、ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５が、クロック信号ＣＫに同期して、内部レジスタに格納されているフォーカス移動方向信号Ｆｄｉｒを０にリセットする。またリセット信号ＲＳＴに応答して、ＡＦコントロール部１７は、フォーカス位置がレンズに最も近い位置になるように、光学レンズ＆コントロール部１０を制御する。その後、ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５が上述の図３のステップＳ５の動作を実行し、ＡＦ起動タイミング信号ＡＦｓｔａｒｔを１にアサートする。
【００２４】
図３を再び参照し、電源が既にＯＮされている状態では、ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５は、ステップＳ１に示す条件を監視している。ステップＳ１において、最新の撮像画像から算出したエントロピの現在値が、前回のオートフォーカス調整動作時に算出され内部レジスタに格納されているエントロピ値Ｅよりも、第１の閾値Ｖｔｈ１の値以上小さいか否かを判定する。ここでエントロピ値は、イメージデータ処理部１２の出力するデジタル画像データのフレーム毎に別個に求めたエントロピ値であってもよいし、複数フレームのデジタル画像データのエントロピ値の平均値であってもよい。現在のエントロピ値がＥ−Ｖｔｈ１よりも小さい場合はステップＳ３に進み、それ以外の場合はステップＳ２に進む。ステップＳ２において、最新の撮像画像から算出したエントロピの現在値が、前回のオートフォーカス調整動作時に算出され内部レジスタに格納されているエントロピ値Ｅよりも、第２の閾値Ｖｔｈ２の値以上大きいか否かを判定する。この場合もエントロピ値は、イメージデータ処理部１２の出力するデジタル画像データのフレーム毎に別個に求めたエントロピ値であってもよいし、複数フレームのデジタル画像データのエントロピ値の平均値であってもよい。現在のエントロピ値がＥ＋Ｖｔｈ２よりも大きい場合はステップＳ４に進み、それ以外の場合はステップＳ１に戻る。
【００２５】
ステップＳ３において、フォーカス移動方向信号Ｆｄｉｒを１に設定する。ここでＦｄｉｒ＝１は、フォーカス位置をレンズに近づける方向を示す。またステップＳ４において、フォーカス移動方向信号Ｆｄｉｒを０に設定する。ここでＦｄｉｒ＝０は、フォーカス位置をレンズから遠ざける方向を示す。ステップＳ３又はＳ４において設定されたフォーカス移動方向信号Ｆｄｉｒは、ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５の内部レジスタに格納される。
【００２６】
ステップＳ５において、ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５は、ＡＦ起動タイミング信号ＡＦｓｔａｒｔを出力すると共に、内部レジスタに格納されているフォーカス移動方向信号Ｆｄｉｒを出力する。これにより、ＡＦコントロール部１７がオートフォーカス調整動作を開始する。ＡＦコントロール部１７は、オートフォーカス調整動作によりフォーカスが合った状態になると、ｉｎ＿ｆｏｃｕｓパルス信号を出力する。ステップＳ６において、ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５は、ｉｎ＿ｆｏｃｕｓ信号が１（フォーカスが合ったことを示す値）であるか否かを判定する。ｉｎ＿ｆｏｃｕｓ信号が１になると、ステップＳ７に進む。ステップＳ７において、内部レジスタの値Ｅとして現在のエントロピ値（フォーカスが合った状態のエントロピ値）を設定する。
【００２７】
図６は、ＡＦコントロール部１７のオートフォーカス調整動作の一例を示す図である。ステップＳ１において、ＡＦコントロール部１７は、ＡＦ起動タイミング信号ＡＦｓｔａｒｔが１であるか否かを監視している。ＡＦ起動タイミング信号ＡＦｓｔａｒｔが１になると、ステップＳ２において、ＡＦコントロール部１７は、内部のＦＩＦＯレジスタに現在のコントラスト値を格納する。図６において、３つのコントラスト値Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ最新のコントラスト値、１つ前のコントラスト値、２つ前のコントラスト値を示す。
【００２８】
ステップＳ３で、ＡＦコントロール部１７は、フォーカス位置を、現在位置からフォーカス移動方向信号Ｆｄｉｒの示す方向に１ステップ移動させる。ステップＳ４で、ＡＦコントロール部１７は、ＦＩＦＯレジスタに現在のコントラスト値（ステップＳ３の１ステップ移動後のコントラスト値）を格納する。ステップＳ５で、ＡＦコントロール部１７は、フォーカス位置を、現在位置からフォーカス移動方向信号Ｆｄｉｒの示す方向に１ステップ移動させる。ステップＳ６で、ＡＦコントロール部１７は、ＦＩＦＯレジスタに現在のコントラスト値（ステップＳ５の１ステップ移動後のコントラスト値）を格納する。
【００２９】
ステップＳ７で、１つ前のコントラスト値Ｒ１が２つ前のコントラスト値Ｒ２以上であり、且つ１つ前のコントラスト値Ｒ１が現在のコントラスト値Ｒ０以上であるか否かを判定する。この判定結果がＹｅｓになるのは、図７に示すフォーカス位置ＦＯＮの場合のように、直前のコントラスト値が最大ピーク値をとる場合である。この条件を満たさない場合、ステップＳ８で、ＡＦコントロール部１７は、Ｒ２＞Ｒ１＞Ｒ０であるか否かを判定する。Ｒ２＞Ｒ１＞Ｒ０の条件を満たす場合、コントラスト値が単調に減少しているので、現在のフォーカス位置移動方向の設定が正しい方向とは逆であると判断できる。従って、ステップＳ９でフォーカス移動方向信号Ｆｄｉｒの値を反転し、ステップＳ３に戻り以降の処理を繰り返す。Ｒ２＞Ｒ１＞Ｒ０の条件を満たさない場合、現在のフォーカス位置移動方向の設定が正しい方向であると判断する。この場合、ステップＳ５に戻り、以降の処理を繰り返す。
【００３０】
ステップＳ７での判定結果がＹｅｓになると、ステップＳ１０に進む。ステップＳ１０で、ＡＦコントロール部１７は、フォーカス位置を、フォーカス移動方向信号Ｆｄｉｒが示す方向とは逆方向に、現在位置から１ステップ移動させる。ステップＳ７の判定結果がＹｅｓになるのは、図７に示すフォーカス位置ＦＯＮの場合のように、直前のコントラスト値が最大ピーク値をとる場合であり、現在のフォーカス位置は１ステップ行き過ぎの状態である。従って、ステップＳ１０において、フォーカス位置を１ステップ戻すことにより、現在のフォーカス位置を図７のＦＯＮの位置に合わせる。その後、ステップＳ１１で、ＡＦコントロール部１７は、ｉｎ＿ｆｏｃｕｓパルス信号を出力する。
【００３１】
図８は、図２に示す撮像装置の変形例を示す図である。図８において、図２と同一の構成要素は同一の構成要素は同一の番号で参照し、その説明は省略する。図８の撮像装置は、図２の撮像装置に比較して、露光量検出部１８が新たに設けられている点が異なる。またこの露光量検出部１８を新たに設けたことに伴い、図２のＡＦ起動タイミングジェネレータ１５が、図８ではＡＦ起動タイミングジェネレータ１５Ａに置き換えられている。露光量検出部１８は、イメージセンサ１１の出力するデジタル画像データから露光量を算出し、算出した露光量を示すデータをＡＦ起動タイミングジェネレータ１５Ａに供給する。ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５Ａは、露光量データを考慮してオートフォーカス調整動作の開始タイミングを決定する。撮像装置のそれ以外の部分の構成及び動作は、図２に示す撮像装置の構成及び動作と同様である。
【００３２】
図９は、ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５Ａの動作の一例を示すフローチャートである。図３に示すＡＦ起動タイミングジェネレータ１５の動作と比較して、ステップＳ４Ａが設けられている点が異なる。それ以外の動作は、図３と図９とで同一である。ステップＳ４Ａでは、フォーカス移動方向信号Ｆｄｉｒを決定した後に、露光量の変化量が所定の閾値Ｖｔｈ３より小さいか否かを判定する。露光量の変化量が所定の閾値Ｖｔｈ３より小さい場合には、ステップＳ５に進み、オートフォーカス調整動作を実行させる。露光量の変化量が所定の閾値Ｖｔｈ３以上である場合には、ステップＳ１に進み、現在のエントロピ値の判定から再度やり直す。
【００３３】
例えば太陽が雲に隠れた状態から現れて日差しが急に差し込んだ場合、或いは部屋の中で閉じていたブラインドを開放した場合など、撮像画像の露光量が急激に増加する場合がある。この場合、撮像画像のデジタル画像データにおいて、多くの画素の画素値が白側に飽和してしまい、画像のエントロピ値が急激に減少してしまう。また同様に、撮像画像の露光量が急激に減少した場合にも、多くの画素の画素値が黒側に寄せられてしまい、画像のエントロピ値が急激に減少してしまう。この場合、露光量の増加又は減少の直前にフォーカスが合っている状態であれば、露光量が変化しても、撮像装置の自動露光調整が働いてその後適切な露光状態になれば、再度フォーカスは合うはずである。従って、このような露光量の変化に起因するエントロピ値の変化に応答してオートフォーカス調整動作を開始することは好ましくない。そこで、図９の動作例では、露光量の変化量が所定の閾値Ｖｔｈ３以上である場合には、現在のエントロピ値の判定から再度やり直す動作となっている。
【００３４】
図１０は、ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５Ａの動作の別の一例を示すフローチャートである。図３に示すＡＦ起動タイミングジェネレータ１５の動作と比較して、ステップＳ１Ａ及びＳ２Ａが設けられている点が異なる。それ以外の動作は、図３と図９とで同一である。ステップＳ１Ａでは、現在のエントロピ値がレジスタ格納エントロピ値ＥよりもＶｔｈ１以上小さいと判定した後に、露光量の変化量が所定の閾値Ｖｔｈ３より小さいか否かを判定する。露光量の変化量が所定の閾値Ｖｔｈ３より小さい場合には、ステップＳ３のＦｄｉｒ設定動作をスキップして、ステップＳ５のＡＦｓｔａｒｔパルス及びＦｄｉｒ信号の出力動作を実行する。また同様に、ステップＳ２Ａでは、現在のエントロピ値がレジスタ格納エントロピ値ＥよりもＶｔｈ２以上大きいと判定した後に、露光量の変化量が所定の閾値Ｖｔｈ３より小さいか否かを判定する。露光量の変化量が所定の閾値Ｖｔｈ３より小さい場合には、ステップＳ４のＦｄｉｒ設定動作をスキップして、ステップＳ５のＡＦｓｔａｒｔパルス及びＦｄｉｒ信号の出力動作を実行する。
【００３５】
前述のように、撮像画像の露光量が急激に変化した場合、フォーカスが合っている状態であるにも関わらず、画像のエントロピ値が急激に変化してしまう。このような露光量の変化に起因するエントロピ値の変化は、撮像対象の移動方向を反映するものではない。従って、このようなエントロピ値の変化に応じて決定したフォーカス位置の移動方向に関する情報に基づいて、フォーカス位置を移動させることは好ましくない。そこで、図１０の動作例では、露光量の変化量が所定の閾値Ｖｔｈ３以上である場合には、ステップＳ３及びＳ４のＦｄｉｒ設定動作をスキップしている。なお図６の構成では、フォーカス移動方向信号ＦｄｉｒをＡＦ起動タイミングジェネレータ１５ＡからＡＦコントロール部１７に供給するように図示されている。しかし実際にはＡＦ起動タイミングジェネレータ１５ＡとＡＦコントロール部１７とが、Ｆｄｉｒを格納する同一のレジスタを共有する構成であってよい。この場合、フォーカスが合っている状態でのＦｄｉｒの値は、図６のフローチャートに従ったＡＦコントロール部１７の動作により、直前のオートフォーカス調整動作でのフォーカス位置移動方向に設定されている。従って、図１０に示すように、ステップＳ３及びＳ４のＦｄｉｒ設定動作をスキップすることにより、直前のオートフォーカス調整動作でのフォーカス位置移動方向を最初の方向として、新たなオートフォーカス調整動作を実行することになる。
【００３６】
図１１は、撮像装置の構成の別の一例を示す図である。図１１において、図２と同一の構成要素は同一の構成要素は同一の番号で参照し、その説明は省略する。図１１の撮像装置は、図２の撮像装置に比較して、図２のＡＦ起動タイミングジェネレータ１５の代わりに、ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５Ｂ及びＡＦ方向検出器１５Ｃが設けられている点が異なる。ＡＦ起動タイミング信号ＡＦｓｔａｒｔを生成する機能はＡＦ起動タイミングジェネレータ１５Ｂが受け持ち、フォーカス移動方向信号Ｆｄｉｒを生成する機能はＡＦ方向検出器１５Ｃが受け持つ。ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５ＢによるＡＦ起動タイミング信号ＡＦｓｔａｒｔの生成は、エントロピ値に基づいてではなく、コントラスト値に基づいて実行される。撮像装置のそれ以外の部分の構成及び動作は、図２に示す撮像装置の構成及び動作と同様である。但し、ＡＦコントロール部からＦＩＦＯレジスタ値をＡＦ起動タイミングジェネレータ１５Ｂに供給する形態となっており、これに伴い、図２のＡＦコントロール部１７が図８ではＡＦコントロール部１７Ａに置き換えられている。ＡＦコントロール部１７Ａの動作自体は、ＡＦコントロール部１７の動作と同様であり、図６に示すフローチャートの動作である。但し、図６のステップＳ１１において、ｉｎ＿ｆｏｃｕｓパルス信号だけでなく、ＦＩＦＯレジスタ値をも出力する。
【００３７】
図１２は、ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５Ｂの動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ０において、オートフォーカス設定信号ＡＦｓｅｔが１であるか否かを判定する。これは、例えば電源ＯＮ時の動作を示すものであり、撮像装置の電源がＯＮされると、ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５Ｂへ印加されるオートフォーカス設定信号ＡＦｓｅｔが１にアサートされる。オートフォーカス設定信号ＡＦｓｅｔのアサートに応答して、ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５は、ＡＦ起動タイミング信号ＡＦｓｔａｒｔを出力する（ステップＳ２）。
【００３８】
電源が既にＯＮされている状態では、ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５Ｂは、ステップＳ１に示す条件を監視している。ステップＳ１において、現在のコントラスト値が、前回のオートフォーカス調整動作で最後に格納したコントラスト値Ｒ０（図６参照）より小さいか、又は、その２回前に格納したコントラスト値Ｒ２よりも小さいか、を判定する。即ち、図７に示すフォーカスが合った状態でのフォーカス位置ＦＯＮの前後のフォーカス位置でのコントラスト値よりも、現在のコントラスト値が小さいか否かを判定する。ステップＳ１の判定結果がＹｅｓの場合は、ステップＳ２に進み、それ以外の場合はステップＳ１の判定を繰り返す。ステップＳ２において、ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５Ｂは、ＡＦ起動タイミング信号ＡＦｓｔａｒｔを出力する。これにより、ＡＦ方向検出器１５Ｃがフォーカス位置の移動方向を決定すると共に、ＡＦコントロール部１７Ａがオートフォーカス調整動作を開始する。ＡＦコントロール部１７Ａは、オートフォーカス調整動作によりフォーカスが合った状態になると、ｉｎ＿ｆｏｃｕｓパルス信号を出力する。ステップＳ３において、ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５Ｂは、ｉｎ＿ｆｏｃｕｓ信号が１（フォーカスが合ったことを示す値）であるか否かを判定する。ｉｎ＿ｆｏｃｕｓ信号が１になると、ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５Ｂは、再びステップＳ１の判定動作を実行する状態となる。
【００３９】
図１３は、ＡＦ方向検出器１５Ｃの動作の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１において、ＡＦ方向検出器１５Ｃは、ＡＦ起動タイミング信号ＡＦｓｔａｒｔが１にアサートされたか否かを監視している。ＡＦ起動タイミング信号ＡＦｓｔａｒｔが１になると、ステップＳ２において、現在の撮像画像から算出したエントロピの現在値が、前回のオートフォーカス調整動作時に算出され内部レジスタに格納されているエントロピ値Ｅよりも、小さいか否かを判定する。現在のエントロピ値がＥよりも小さい場合はステップＳ３に進み、それ以外の場合はステップＳ４に進む。
【００４０】
ステップＳ３において、フォーカス移動方向信号Ｆｄｉｒを１に設定する。またステップＳ４において、フォーカス移動方向信号Ｆｄｉｒを０に設定する。ステップＳ５において、ＡＦ方向検出器１５Ｃは、フォーカス移動方向信号Ｆｄｉｒを出力する。これにより、ＡＦコントロール部１７Ａにオートフォーカス調整動作を開始する際のフォーカス位置の移動方向を通知する。ＡＦコントロール部１７Ａは、オートフォーカス調整動作によりフォーカスが合った状態になると、ｉｎ＿ｆｏｃｕｓパルス信号を出力する。ステップＳ６において、ＡＦ方向検出器１５Ｃは、ｉｎ＿ｆｏｃｕｓ信号が１（フォーカスが合ったことを示す値）であるか否かを判定する。ｉｎ＿ｆｏｃｕｓ信号が１になると、ステップＳ７に進む。ステップＳ７において、内部レジスタの値Ｅとして現在のエントロピ値（フォーカスが合った状態のエントロピ値）を設定する。
【００４１】
図１１に示す構成では、上記のように、ＡＦ起動タイミング信号ＡＦｓｔａｒｔをコントラスト値の変化に基づいて生成している。それに対して、図２に示す構成では、ＡＦ起動タイミング信号ＡＦｓｔａｒｔをエントロピ値の変化に基づいて生成している。これらの構成を組み合わせて、所定の閾値以上のコントラスト値の変化又は所定の閾値以上のエントロピ値の変化に応答して、ＡＦ起動タイミング信号ＡＦｓｔａｒｔを生成する構成としてもよい。
【００４２】
図１４は、コントラスト値の変化又はエントロピ値の変化に応答してＡＦ起動タイミング信号ＡＦｓｔａｒｔを生成する構成を示す図である。図１４に示す構成では、ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５が、図３のフローチャートに示す動作に従いＡＦ起動タイミング信号ＡＦｓｔａｒｔを生成する。またＡＦ起動タイミングジェネレータ１５Ｂが、図１２のフローチャートに示す動作に従いＡＦ起動タイミング信号ＡＦｓｔａｒｔを生成する。ＯＲゲート５は、これら２つのＡＦ起動タイミング信号ＡＦｓｔａｒｔのＯＲ論理をとり、最終的なＡＦ起動タイミング信号ＡＦｓｔａｒｔを生成する。図１１の構成において、ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５Ｂの代わりに、図１４に示す構成を設け、ＯＲゲート５の出力するＡＦ起動タイミング信号ＡＦｓｔａｒｔをＡＦコントロール部１７Ａに供給してよい。
【００４３】
図１５は、図１１に示す撮像装置の変形例を示す図である。図１５において、図１１と同一の構成要素は同一の構成要素は同一の番号で参照し、その説明は省略する。図１５の撮像装置は、図１１の撮像装置に比較して、露光量検出部１８が設けられている点が異なる。またこの露光量検出部１８を新たに設けたことに伴い、図１１のＡＦ起動タイミングジェネレータ１５Ｂが、図１５ではＡＦ起動タイミングジェネレータ１５Ｄに置き換えられている。露光量検出部１８は、イメージセンサ１１の出力するデジタル画像データから露光量を算出し、算出した露光量を示すデータをＡＦ起動タイミングジェネレータ１５Ｄに供給する。撮像装置のそれ以外の部分の構成及び動作は、図１１に示す撮像装置の構成及び動作と同様である。
【００４４】
図１６は、ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５Ｄの動作の一例を示すフローチャートである。図１２に示すＡＦ起動タイミングジェネレータ１５Ｂの動作と比較して、ステップＳ１Ａが設けられている点が異なる。それ以外の動作は、図１２と図１６とで同一である。ステップＳ１Ａでは、コントラスト値の低下を検出した後に、露光量の変化量が所定の閾値Ｖｔｈより小さいか否かを判定する。露光量の変化量が所定の閾値Ｖｔｈより小さい場合には、ステップＳ２に進み、オートフォーカス調整動作を実行させる。露光量の変化量が所定の閾値Ｖｔｈ以上である場合には、ステップＳ１に進み、現在のコントラスト値の判定から再度やり直す。このような構成とすることにより、フォーカス位置の移動方向が露光量の変化に起因するエントロピ値の変化に応じて決定されてしまう状況で、そのようなフォーカス位置の移動方向に関する情報に基づいてフォーカス位置を移動させるのを避けることができる。即ち、フォーカス位置の移動方向が露光量の変化に起因して決定されている場合には、フォーカス調整動作を実行しない。
【００４５】
図１７は、図１１に示す撮像装置の更に別の変形例を示す図である。図１７において、図１１と同一の構成要素は同一の構成要素は同一の番号で参照し、その説明は省略する。図１７の撮像装置は、図１１の撮像装置に比較して、露光量検出部１８が設けられている点が異なる。またこの露光量検出部１８を新たに設けたことに伴い、図１１のＡＦ方向検出器１５Ｃが、図１７ではＡＦ方向検出器１５Ｅに置き換えられている。露光量検出部１８は、イメージセンサ１１の出力するデジタル画像データから露光量を算出し、算出した露光量を示すデータをＡＦ方向検出器１５Ｅに供給する。撮像装置のそれ以外の部分の構成及び動作は、図１１に示す撮像装置の構成及び動作と同様である。
【００４６】
図１８は、ＡＦ方向検出器１５Ｅの動作の一例を示すフローチャートである。図１３に示すＡＦ方向検出器１５Ｃの動作と比較して、ステップＳ１Ａが設けられている点が異なる。それ以外の動作は、図１３と図１８とで同一である。ステップＳ１Ａでは、ＡＦ起動タイミング信号ＡＦｓｔａｒｔが１になった後に、露光量の変化量が所定の閾値Ｖｔｈより小さいか否かを判定する。露光量の変化量が所定の閾値Ｖｔｈより小さい場合には、ステップＳ２に進み、ステップＳ２乃至Ｓ４で、エントロピ値に基づいてフォーカス移動方向信号Ｆｄｉｒを決定する。露光量の変化量が所定の閾値Ｖｔｈ以上である場合には、フォーカス移動方向信号Ｆｄｉｒの決定動作をスキップし、ステップＳ５に進み、現状のＦｄｉｒの値を用いてオートフォーカス調整動作を実行させる。このような構成により、露光量の変化に起因するエントロピ値の変化に応じてＦｄｉｒが決定されてしまう状況で、直前のオートフォーカス調整動作でのフォーカス位置移動方向を最初の方向として、新たなオートフォーカス調整動作を実行することができる。即ち、図１０の場合と同様に、直前のフォーカス調整動作を実行した時のフォーカス位置移動方向と同一の方向に、フォーカス位置を移動させる動作によりフォーカス調整動作を開始することができる。
【００４７】
図１９は、図２に示す撮像装置の変形例を示す図である。図１９において、図２と同一の構成要素は同一の番号で参照し、その説明は省略する。図１９の構成では、図２の構成に加え、露光量検出部１８、物体追跡部１９、及び画像データ切り出し部２０が設けられている。露光量検出部１８は、例えばイメージセンサ１１の出力するデジタル画像データから露光量を算出し、算出した露光量を示すデータをＡＦ起動タイミングジェネレータ１５Ｆに供給する。露光量検出部１８は、イメージセンサ１１の出力するデジタル画像データの代わりに、イメージデータ処理部１２の出力するデジタル画像データに基づいて露光量を計算してもよい。ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５Ｆは、露光量データを考慮してオートフォーカス調整動作の開始タイミングを決定する。
【００４８】
物体追跡部１９は、イメージデータ処理部１２の出力するデジタル画像データに基づいて、撮像画面内に存在する撮像対象物体を追跡する。撮像対象物体の追跡は、画素値勾配からの動きフローの検出、画像相関からの動きベクトルの検出、色などの手がかりの追跡等により行なうことができる。物体追跡部１９が検出した対象物体の画面内での位置に関する情報（検出枠の位置に関する情報等）が、画像データ切り出し部２０に供給される。画像データ切り出し部２０は、対象物体の画面内での位置に関する情報に基づいて、検出枠に囲まれた範囲の画像データを切り出して、切り出した画像を画像エントロピ算出部１４に供給する。画像エントロピ算出部１４は、エントロピ（ランダムさを示す指標）を算出する対象として、画像データ切り出し部２０から供給された画面全体の一部の領域である切り出し画像を用いる。ここで、画像データを切り出す検出枠の大きさは、追跡対象物体を囲む固定の大きさの枠である。
【００４９】
図２０は、追跡対象物体と検出枠との関係を示す図である。図２０に示すように、追跡対象物３１に対して、検出枠３２が設定される。この検出枠３２の大きさは、追跡対象物３１と撮像装置との距離が変化しても一定であり変化しない。即ち、図２０の左側に示すように、画面３０内の追跡対象物３１に対して検出枠３２が設定されると、図２０の右側に示すように、例えば追跡対象物３１が遠ざかって小さくなっても、検出枠３２の大きさは固定である。このような構成とすれば、追跡対象物３１が撮像装置に近づくと検出枠３２の枠内に占める追跡対象物３１の面積が大きくなり、エントロピ値が減少する。また逆に、追跡対象物３１が撮像装置から遠ざかると検出枠３２の枠内に占める追跡対象物３１の面積が小さくなり、エントロピ値が増大する。これにより、エントロピ値の算出対象画像の大きさを削減して効率的な処理を実行することができる。
【００５０】
図２１は、ＡＦ起動タイミングジェネレータ１５Ｆの動作の一例を示すフローチャートである。図３に示すＡＦ起動タイミングジェネレータ１５の動作と比較して、ステップＳ５Ａが設けられている点が異なる。それ以外の動作は、図３と図２１とで同一である。ステップＳ５Ａでは、ＡＦｓｔａｒｔ及びＦｄｉｒをＡＦ起動タイミングジェネレータ１５Ｆから出力した後に、露光量の変化量が所定の閾値Ｖｔｈ３より小さいか否かを判定する。露光量の変化量が所定の閾値Ｖｔｈ３より小さい場合には、ステップＳ６でのｉｎ＿ｆｏｃｕｓ信号の判定を経てステップＳ７に進む。ステップＳ７において、内部レジスタの値Ｅとして現在のエントロピ値（フォーカスが合った状態のエントロピ値）を設定する。露光量の変化量が所定の閾値Ｖｔｈ３以上である場合には、ステップＳ１に進み、現在のエントロピ値の監視状態に戻る。
【００５１】
図２１のフローチャートでは、露光量は考慮に入れているが、露光量の変化の有無に関わらずＡＦコントロール部１７によるオートフォーカス調整動作を実行している。仮に誤った初期移動方向と共にオートフォーカス調整動作が開始されても、図６に示すオートフォーカス調整動作は、フォーカスが合った位置を検出して終了することができる。しかし露光量が大きく変化した直後の露光オーバー或いは露光アンダーの状態において検出されたエントロピ値は、撮像対象物体迄の距離の手がかりとするという目的のためには適切でない値となっている。このようなエントロピ値を内部レジスタに更新値として格納してしまうと、適切な露光状態となったときに、エントロピ値が変化したと判断して再度無用なオートフォーカス調整動作を実行してしまう。そこで、図２１のフローチャートでは、そのような露光オーバー或いは露光アンダーの状態での意味のないエントロピ値については、内部レジスタに格納することなく、以前の内部レジスタの値をそのまま保持する動作となっている。
【００５２】
図２２は、物体追跡部１９及び画像データ切り出し部２０を含む関連部分の構成の一例を示すブロック図である。図２２に示す構成は、フレームバッファ２１、フレーム間比較部２２、追跡枠表示コントロール部２３、及び画像データ切り出し部２０を含む。例えば、フレーム間比較部２２及び追跡枠表示コントロール部２３が物体追跡部１９に対応する。
【００５３】
図２３は、物体追跡部及び画像データ切り出し部の動作の一例を示すフローチャートである。動画像フレームデータが供給されると、まずステップＳ１において、追跡対象が指定される。例えば、撮像装置の表示画面内で撮影者が指定した領域の画像を追跡対象として設定してよい。或いは顔画像処理により検出した顔画像部分等を追跡対象として設定してもよい。ステップＳ２で、物体追跡処理がスタートし、最初のフレームをフレームバッファＡ（図２２のフレームバッファ２１）に格納する。ステップＳ３で、最初のフレームの指定箇所を中心にして、予め決められた範囲の画像データ情報（部分画像Ｄｏ）を記憶し、更にこの範囲を示す追跡枠（図２０の検出枠３２）を撮像装置の表示画面に描画する。追跡対象の指定及び部分画像Ｄｏの記憶は、フレーム間比較部２２により行なわれ、表示画面への追跡枠の表示は追跡枠表示コントロール部２３により行なわれてよい。
【００５４】
それ以降の動画像フレームデータが供給されると、ステップＳ４で、フレーム間比較部２２が、現在のフレームとフレームバッファＡに格納されているフレームとの間でフレーム間比較を行い、部分画像Ｄｏの移動量を算出する。ステップＳ５で、算出された部分画像Ｄｏの移動量に応じて検出枠の位置を移動するとともに、現在のフレームのデジタル画像データを、フレームバッファＡ中の直前のフレームのデジタル画像データを上書きする形で、フレームバッファＡに格納する。この検出枠の移動の処理は、追跡枠表示コントロール部２３により実行されてよい。ステップＳ６で、画像データ切り出し部２０が、検出枠に囲まれた範囲の現フレームのデジタル画像データを切り出し、切り出した画像データを画像エントロピ算出部１４に供給する。
【００５５】
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で様々な変形が可能である。本発明は静止画像カメラにも動画像カメラにも適用可能である。
【００５６】
なお本発明は、以下の内容を含むものである。
（付記１）
撮像画像の画素値のランダムさを示す指標を算出する指標算出部と、
前回のフォーカス調整動作で前記指標算出部が算出した前記指標の第１の値と、前記第１の値を算出した後に前記指標算出部が算出した前記指標の第２の値とを比較し、該比較結果に応じてフォーカス位置の移動方向を決定する方向決定部と、
前記方向決定部が決定したフォーカス位置の移動方向にフォーカス位置を移動させる動作によりフォーカス調整動作を開始する制御部と
を含むことを特徴とするオートフォーカス調整回路。
（付記２）
前記指標は画像のエントロピであり、前記方向決定部は、前記第１の値よりも前記第２の値が大きい場合には、フォーカス位置をレンズから遠ざける方向に前記移動方向を設定し、前記第１の値よりも前記第２の値が小さい場合には、フォーカス位置をレンズに近づける方向に前記移動方向を設定することを特徴とする付記１記載のオートフォーカス調整回路。
（付記３）
フォーカスのずれを検出すると前記フォーカス調整動作の開始を前記制御部に指示するタイミング指示部と、
撮像画像の露光量を検出する露光量検出部と
を更に含み、前記タイミング指示部からの前記フォーカス調整動作の開始の指示があり且つ前記露光量検出部が検出した露光量の変化量が所定の閾値以上である場合、前記制御部は、前記方向決定部の決定したフォーカス位置の移動方向に関する情報に基づいてフォーカス位置を移動させないことを特徴とする付記１又は２記載のオートフォーカス調整回路。
（付記４）
前記タイミング指示部からの前記フォーカス調整動作の開始の指示があり且つ前記露光量検出部が検出した露光量の変化量が所定の閾値以上である場合、前記制御部は、直前のフォーカス調整動作を実行した時のフォーカス位置移動方向と同一の方向にフォーカス位置を移動させる動作によりフォーカス調整動作を開始することを特徴とする付記３記載のオートフォーカス調整回路。
（付記５）
前記タイミング指示部からの前記フォーカス調整動作の開始の指示があり且つ前記露光量検出部が検出した露光量の変化量が所定の閾値以上である場合、前記制御部は、前記フォーカス調整動作を実行しないことを特徴とする付記３記載のオートフォーカス調整回路。
（付記６）
前記指標算出部が算出した前記指標の値が前記第１の値から所定の閾値以上ずれると、前記制御部は前記フォーカス調整動作を開始することを特徴とする付記１乃至５いずれか一項記載のオートフォーカス調整回路。
（付記７）
前記指標算出部が前記指標を算出する対象は画面全体の一部の領域であることを特徴とする付記１乃至６いずれか一項記載のオートフォーカス調整回路。
（付記８）
撮像画面内の物体を追跡する物体追跡部を更に含み、前記一部の領域は、前記物体追跡部により設定された前記物体を囲む固定の大きさの枠内の領域であることを特徴とする付記７記載のオートフォーカス調整回路。
（付記９）
撮像画像のコントラスト値を検出するコントラスト検出部を更に含み、コントラスト値の変化に応答して前記制御部は前記フォーカス調整動作を開始することを特徴とする付記１記載のオートフォーカス調整回路。
（付記１０）
前記制御部は、前記方向決定部が決定したフォーカス位置の移動方向にフォーカス位置を移動させる動作によりフォーカス調整動作を開始し、該フォーカス調整動作の開始後は前記コントラスト値の変化に基づいてフォーカス位置を移動させる方向を制御することを特徴とする付記９記載のオートフォーカス調整回路。
（付記１１）
レンズと、
撮像素子と、
前記撮像素子の撮像画像から画素値のランダムさを示す指標を算出する指標算出部と、
前回のフォーカス調整動作で前記指標算出部が算出した前記指標の第１の値と、前記第１の値を算出した後に前記指標算出部が算出した前記指標の第２の値とを比較し、該比較結果に応じて前記レンズの移動方向を決定する方向決定部と、
前記方向決定部が決定した移動方向に前記レンズを移動させる動作によりフォーカス調整動作を開始する制御部と
を含むことを特徴とする撮像装置。
（付記１２）
撮像画像の画素値のランダムさを示す指標を算出し、
前回のフォーカス調整動作で算出した前記指標の第１の値と、前記第１の値を算出した後に算出した前記指標の第２の値とを比較し、
該比較結果に応じてフォーカス位置の移動方向を決定し、
前記決定したフォーカス位置の移動方向にフォーカス位置を移動させる動作によりフォーカス調整動作を開始する
各段階を含むことを特徴とするオートフォーカス調整方法。
（付記１３）
前記指標は画像のエントロピであり、前記第１の値よりも前記第２の値が大きい場合には、フォーカス位置をレンズから遠ざける方向に前記移動方向を設定し、前記第１の値よりも前記第２の値が小さい場合には、フォーカス位置をレンズに近づける方向に前記移動方向を設定することを特徴とする付記１記載のオートフォーカス調整方法。
（付記１４）
フォーカスのずれを検出すると前記フォーカス調整動作の開始を指示する開始指示を発生し、
前記撮像画像の露光量を検出する
段階を更に含み、
前記開始指示があり且つ前記検出した露光量の変化量が所定の閾値より小さい場合、前記決定したフォーカス位置の移動方向にフォーカス位置を移動させる動作により前記フォーカス調整動作を開始し、
前記開始指示があり且つ前記検出した露光量の変化量が所定の閾値以上である場合、直前のフォーカス調整動作を実行した時のフォーカス位置移動方向と同一の方向にフォーカス位置を移動させる動作によりフォーカス調整動作を開始することを特徴とする付記１２記載のオートフォーカス調整方法。
（付記１５）
前記ランダムさを示す指標を算出する段階は、
前記撮像画像において追跡対象を指定し、
前記指定された追跡対象を囲む固定の大きさの検出枠を設定し、
前記検出枠の範囲内に存在する前記撮像画像の部分画像を対象として前記ランダムさを示す指標を算出する
各段階を含むことを特徴とする付記１２記載のオートフォーカス調整方法。
【符号の説明】
【００５７】
１０  光学レンズ＆コントロール部
１１  イメージセンサ
１２  イメージデータ処理部
１３  画像処理部
１４  画像エントロピ算出部
１５  ＡＦ起動タイミングジェネレータ
１６  コントラスト検出部
１７  ＡＦコントロール部
１８  露光量検出部
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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