(57)【要約】【課題】撮影の状況に応じてＡＦ動作をさらに高速化し、操作の応答性を高めることができる撮像装置、合焦位置検出方法および合焦位置検出プログラムを提供する。【解決手段】フォーカスレンズを第１の方向に移動させながら画像データからＡＦ評価値を取得し、取得したＡＦ評価値に基づいてＡＦ開始位置を決定するＡＦ開始位置決定部と、決定されたＡＦ開始位置からフォーカスレンズを第１の方向とは逆方向である第２の方向に移動させながら画像データからＡＦ評価値を取得し、取得したＡＦ評価値に基づいて合焦位置を検出するＡＦ処理部とを備え、ＡＦ開始位置決定部は、フォーカスレンズが目標位置に移動するまでの間にＡＦ評価値のピークが検出され、かつ、所定条件を満たす場合に、ＡＦ評価値のピークが検出されたフォーカスレンズの位置を合焦位置とみなして、ＡＦ処理部による合焦位置の検出をキャンセルさせる。【選択図】図１０
2014059405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズと、
前記レンズを用いて撮像した被写体像を画像データとして出力する撮像部と、
前記レンズを第１の方向に移動させながら前記画像データからＡＦ評価値を取得し、取得した前記ＡＦ評価値に基づいてＡＦ開始位置を決定するＡＦ開始位置決定部と、
前記レンズを前記ＡＦ開始位置から前記第１の方向とは逆方向である第２の方向に移動させながら前記画像データから前記ＡＦ評価値を取得し、取得した前記ＡＦ評価値に基づいて合焦位置を検出するＡＦ処理部と、を備え、
前記ＡＦ開始位置決定部は、前記レンズが所定位置に移動するまでの間に前記ＡＦ評価値のピークが検出され、かつ、所定条件を満たす場合に、前記ＡＦ評価値のピークが検出された前記レンズの位置を前記合焦位置とみなして、前記ＡＦ処理部による前記合焦位置の検出をキャンセルさせることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記所定条件は、撮像装置の電源がオンされてからの経過時間が所定時間内であるとの条件であ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】
静止画または動画の撮影開始を指示するスイッチを備え、
前記所定条件は、前記スイッチが操作されたとの条件であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
静止画または動画の撮影開始を指示するスイッチを備え、
前記ＡＦ開始位置決定部は、前記ＡＦ評価値のピークが検出されていない状態で前記スイッチが操作され、かつ、前記ＡＦ評価値を取得した回数が所定回数を超えた場合に、前記レンズの現在位置を前記ＡＦ開始位置に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５】
前記ＡＦ開始位置決定部は、複数の前記ＡＦ評価値から算出される平滑微分値に基づいて、前記ＡＦ開始位置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６】
前記ＡＦ処理部は、複数の前記ＡＦ評価値から算出される平滑微分値に基づいて、前記合焦位置を検出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７】
レンズと、該レンズを用いて撮像した被写体像を画像データとして出力する撮像部とを備える撮像装置により実行される合焦位置検出方法であって、
前記レンズを第１の方向に移動させながら前記画像データからＡＦ評価値を取得し、取得した前記ＡＦ評価値に基づいてＡＦ開始位置を決定するＡＦ開始位置決定工程と、
前記レンズを前記ＡＦ開始位置から前記第１の方向とは逆方向である第２の方向に移動させながら前記画像データから前記ＡＦ評価値を取得し、取得した前記ＡＦ評価値に基づいて合焦位置を検出するＡＦ処理工程と、を含み、
前記ＡＦ開始位置決定工程において、前記レンズが所定位置に移動するまでの間に前記ＡＦ評価値のピークが検出され、かつ、所定条件を満たす場合に、前記ＡＦ評価値のピークが検出された前記レンズの位置を前記合焦位置とみなして、前記ＡＦ処理工程での前記合焦位置の検出を行わないことを特徴とする合焦位置検出方法。
【請求項８】
レンズと、該レンズを用いて撮像した被写体像を画像データとして出力する撮像部とを備える撮像装置に、
前記レンズを第１の方向に移動させながら前記画像データからＡＦ評価値を取得し、取得した前記ＡＦ評価値に基づいてＡＦ開始位置を決定する機能と、
前記レンズを前記ＡＦ開始位置から前記第１の方向とは逆方向である第２の方向に移動させながら前記画像データから前記ＡＦ評価値を取得し、取得した前記ＡＦ評価値に基づいて合焦位置を検出する機能と、を実現させる合焦位置検出プログラムであって、
前記ＡＦ開始位置を決定する機能は、前記レンズが所定位置に移動するまでの間に前記ＡＦ評価値のピークが検出され、かつ、所定条件を満たす場合に、前記ＡＦ評価値のピークが検出された前記レンズの位置を前記合焦位置とみなして、前記合焦位置の検出をキャンセルさせることを特徴とする合焦位置検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体に対して自動的に焦点を合わせるオートフォーカス機能を備える撮像装置、合焦位置検出方法および合焦位置検出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラ等の撮像装置は、被写体に対して自動的に焦点を合わせるオートフォーカス（以下、「ＡＦ」という。）機能を備えるものが一般的である。ＡＦ動作の制御方法としては、山登りＡＦ制御が広く知られている（例えば、特許文献１参照）。この山登りＡＦ制御では、撮像部から出力される画像データから近接画素の輝度差の積分値を求めて、この輝度差の積分値を、合焦度合いを示すＡＦ評価値とする。合焦状態にあるときは被写体の輪郭部分がはっきりしており、近接画素間の輝度差が大きくなるのでＡＦ評価値が大きくなる。一方、非合焦状態のときは被写体の輪郭部分がぼやけて画素間の輝度差は小さくなるので、ＡＦ評価値が小さくなる。ＡＦ動作の実行時は、レンズを移動させながら、所定のタイミングないしは一定の時間間隔でそのときのレンズ位置で撮像部から出力される画像データからＡＦ評価値を取得し、ＡＦ評価値が最も大きくなったところ、すなわちピーク位置を合焦位置として検出し、合焦位置にレンズを移動させて停止させることで、被写体に対して自動的に焦点を合わせる。
【０００３】
従来の一般的な山登りＡＦ制御方法は、一旦、レンズの移動範囲全体にわたりレンズを移動させてその間に最大のＡＦ評価値が得られるレンズ位置を特定し、この特定した位置までレンズを移動させるようになっている。より具体的には、例えば、合焦位置を検出するためにレンズの移動を開始させる位置（以下、「ＡＦ開始位置」という。）をレンズの駆動範囲の中央位置に設定してまずこのＡＦ開始位置までレンズを移動させ、このＡＦ開始位置から一定の向き、例えば最近接合焦位置の方に向かってレンズを移動させた後、無限遠合焦位置の方に向かってレンズを反転移動させ、この間に最大のＡＦ評価値が得られる合焦位置を検出するようになっている。このため、ＡＦ動作に多くの時間を要し、シャッタチャンスを逃すことがあった。
【０００４】
そこで、ＡＦ動作を行う場合に、仮決めされたＡＦ開始位置にレンズを移動させる間もＡＦ評価値を取得して、取得したＡＦ評価値に基づいて実際に合焦位置を検出するためのＡＦ開始位置を決定し、このＡＦ開始位置からレンズを反転移動させながらＡＦ評価値を取得して合焦位置を検出することで、ＡＦ動作の高速化を図る技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に開示される技術を用いることによって、特にレンズの駆動範囲が広い撮像装置におけるＡＦ動作を高速化しながら、被写体に対して精度よく焦点を合わせることができる。しかし、動きのある被写体をすぐに撮影したいような状況では、合焦位置の精度よりも操作の応答性を優先させたい場合もある。つまり、撮影者が撮影したい被写体をみつけてから、撮像装置の電源をＯＮして被写体を撮影する一連の動作を迅速に行えるようにするために、ＡＦ動作をさらに高速化することが望まれる。また、ＡＦ動作中に撮影者が意図的にレリーズスイッチを押し切る場合もあり、このような操作に対しても高い応答性が求められる。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、撮影の状況に応じてＡＦ動作をさらに高速化し、操作の応答性を高めることができる撮像装置、合焦位置検出方法および合焦位置検出プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、レンズと、前記レンズを用いて撮像した被写体像を画像データとして出力する撮像部と、前記レンズを第１の方向に移動させながら前記画像データからＡＦ評価値を取得し、取得した前記ＡＦ評価値に基づいてＡＦ開始位置を決定するＡＦ開始位置決定部と、前記レンズを前記ＡＦ開始位置から前記第１の方向とは逆方向である第２の方向に移動させながら前記画像データから前記ＡＦ評価値を取得し、取得した前記ＡＦ評価値に基づいて合焦位置を検出するＡＦ処理部と、を備え、前記ＡＦ開始位置決定部は、前記レンズが所定位置に移動するまでの間に前記ＡＦ評価値のピークが検出され、かつ、所定条件を満たす場合に、前記ＡＦ評価値のピークが検出された前記レンズの位置を前記合焦位置とみなして、前記ＡＦ処理部による前記合焦位置の検出をキャンセルさせることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る合焦位置検出方法は、レンズと、該レンズを用いて撮像した被写体像を画像データとして出力する撮像部とを備える撮像装置により実行される合焦位置検出方法であって、前記レンズを第１の方向に移動させながら前記画像データからＡＦ評価値を取得し、取得した前記ＡＦ評価値に基づいてＡＦ開始位置を決定するＡＦ開始位置工程と、前記レンズを前記ＡＦ開始位置から前記第１の方向とは逆方向である第２の方向に移動させながら前記画像データから前記ＡＦ評価値を取得し、取得した前記ＡＦ評価値に基づいて合焦位置を検出するＡＦ処理工程と、を含み、前記ＡＦ開始位置決定工程において、前記レンズが所定位置に移動するまでの間に前記ＡＦ評価値のピークが検出され、かつ、所定条件を満たす場合に、前記ＡＦ評価値のピークが検出された前記レンズの位置を前記合焦位置とみなして、前記ＡＦ処理工程での前記合焦位置の検出を行わないことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る合焦位置検出プログラムは、レンズと、該レンズを用いて撮像した被写体像を画像データとして出力する撮像部とを備える撮像装置に、前記レンズを第１の方向に移動させながら前記画像データからＡＦ評価値を取得し、取得した前記ＡＦ評価値に基づいてＡＦ開始位置を決定する機能と、前記レンズを前記ＡＦ開始位置から前記第１の方向とは逆方向である第２の方向に移動させながら前記画像データから前記ＡＦ評価値を取得し、取得した前記ＡＦ評価値に基づいて合焦位置を検出する機能と、を実現させる合焦位置検出プログラムであって、前記ＡＦ開始位置を決定する機能は、前記レンズが所定位置に移動するまでの間に前記ＡＦ評価値のピークが検出され、かつ、所定条件を満たす場合に、前記ＡＦ評価値のピークが検出された前記レンズの位置を前記合焦位置とみなして、前記合焦位置の検出をキャンセルさせることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＡＦ開始位置決定部が、レンズが所定位置に移動するまでの間にＡＦ評価値のピークが検出され、かつ、所定条件を満たす場合に、ＡＦ評価値のピークが検出されたレンズの位置を合焦位置とみなして、ＡＦ処理部による合焦位置の検出をキャンセルさせるので、撮影の状況に応じてＡＦ動作をさらに高速化し、操作の応答性を高めることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、デジタルスチルカメラの上面図である。
【図２】図２は、デジタルスチルカメラの正面図である。
【図３】図３は、デジタルスチルカメラの背面図である。
【図４】図４は、デジタルスチルカメラの制御系の構成例を示すブロック図である。
【図５】図５は、ＡＦ処理エリアの一例を説明する図である。
【図６】図６は、画像データ取り込み時のＶＤ信号、フォーカスレンズの駆動タイミング、電子シャッタの電荷掃き出しパルスタイミング、および露光タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図７】図７は、ＡＦ動作における一連の処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】図８は、開始スキャン処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、開始位置判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、開始位置決定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、スキャン方向差を説明する図である。
【図１２】図１２は、ピーク検出時および遠側判定時におけるＡＦ評価値の変化を表す波形の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、ピーク検出時および遠側判定時における平滑微分値の変化を表す波形の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、ＡＦスキャン処理の一例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、ＡＦスキャン処理において取得されるＡＦ評価値の変化を表す波形の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、ＡＦスキャン処理において算出される平滑微分値の変化を表す波形の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、開始位置決定処理の他の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】
【００１２】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る撮像装置、合焦位置検出方法および合焦位置検出プログラムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下ではデジタルスチルカメラに本発明を適用した例について説明するが、本発明は、ＡＦ機能を有するあらゆるタイプの撮像装置に対して広く適用することができる。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１乃至図３は、本実施形態に係るデジタルスチルカメラの外観を示す図であり、図１は同デジタルスチルカメラの上面図、図２は同デジタルスチルカメラの正面図、図３は同デジタルスチルカメラの背面図である。図１に示すように、デジタルスチルカメラの筐体であるカメラボディＣＢの正面には、ストロボ発光部３、光学ファインダ４の対物面、リモコン受光部６、および鏡胴ユニット７が配置されている。カメラボディＣＢの一方の側面部には、メモリカード装填室および電池装填室の蓋２が設けられている。
【００１４】
図２に示すように、カメラボディＣＢの上面には、レリーズボタン（スイッチ）ＳＷ１、モードダイアルＳＷ２およびサブ液晶ディスプレイ（サブＬＣＤ）（以下、「液晶ディスプレイ」を「ＬＣＤ」という。）１が配置されている。レリーズボタン（スイッチ）ＳＷ１は、２つの状態を持ち、半分押し込んだ状態（以下、「半押し」という。）と、全部押し込んだ状態（以下、「全押し」という。）を検出できるように構成されている。
【００１５】
図３に示すように、カメラボディＣＢの背面には、光学ファインダ４の接眼部、ＡＦ用発光ダイオード（以下、発光ダイオードは「ＬＥＤ」という。）８、ストロボＬＥＤ９、ＬＣＤモニタ１０、電源スイッチ１３、広角方向ズームスイッチＳＷ３、望遠方向ズームスイッチＳＷ４、セルフタイマの設定および解除スイッチＳＷ５、メニュースイッチＳＷ６、上移動およびストロボセットスイッチＳＷ７、右移動スイッチＳＷ８、ディスプレイスイッチＳＷ９、下移動およびマクロスイッチＳＷ１０、左移動および画像確認スイッチＳＷ１１、ＯＫスイッチＳＷ１２、およびクイックアクセススイッチＳＷ１３が配置されている。
【００１６】
次に、本実施形態に係るデジタルスチルカメラの制御系の構成例について、図４を用いて説明する。図４は、デジタルスチルカメラの制御系の構成例を示すブロック図である。本実施形態に係るデジタルスチルカメラの各種動作（処理）は、デジタル信号処理ＩＣ（集積回路）等として構成されるデジタルスチルカメラプロセッサ（以下、単に「プロセッサ」という。）１０４によって制御される。プロセッサ１０４は、第１のＣＣＤ（電荷結合素子）信号処理ブロック１０４−１、第２のＣＣＤ信号処理ブロック１０４−２、ＣＰＵ（中央処理ユニット）ブロック１０４−３、ローカルＳＲＡＭ（ＳＲＡＭ：スタティックランダムアクセスメモリ）１０４−４、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）ブロック１０４−５、シリアルブロック１０４−６、ＪＰＥＧコーデック（ＣＯＤＥＣ）ブロック１０４−７、リサイズ（ＲＥＳＩＺＥ）ブロック１０４−８、ＴＶ信号表示ブロック１０４−９、およびメモリカードコントローラブロック１０４−１０を有する。これら各ブロックは、相互にバスラインで接続されている。
【００１７】
プロセッサ１０４の外部には、ＲＡＷ−ＲＧＢ画像データ、ＹＵＶ画像データおよびＪＰＥＧ画像データを保存するためのＳＤＲＡＭ（シンクロナスランダムアクセスメモリ）１０３、ＲＡＭ１０７、内蔵メモリ１２０、および制御プログラムが格納されたＲＯＭ１０８が配置されており、これらはバスラインを介してプロセッサ１０４に接続されている。
【００１８】
ＲＯＭ１０８に格納された制御プログラムは、ＣＰＵブロック１０４−３にて解読可能なコードで記述され、デジタルスチルカメラの電源がＯＮされると、ＲＯＭ１０８からＳＤＲＡＭ１０３あるいはＲＡＭ１０７等のメインメモリにロードされる。そして、ＣＰＵブロック１０４３が制御プログラムに従って各部の動作を制御することによって、デジタルスチルカメラにおける各種の機能が実現される。この制御プログラムには、ＡＦ機能を実現するためのプログラムが含まれる。ＡＦ機能を実現する制御プログラムは、開始スキャン処理部（ＡＦ開始位置決定部）１０８−１、ＡＦスキャン処理部（ＡＦ処理部）１０８−２、合焦位置決定処理部１０８−３、および合焦位置移動処理部１０８−４を含むモジュール構成となっており、ＣＰＵブロック１０４３がこの制御プログラムを実行することによって、開始スキャン処理部１０８−１、ＡＦスキャン処理部１０８−２、合焦位置決定処理部１０８−３、および合焦位置移動処理部１０８−４の各処理部がデジタルスチルカメラ内に生成され、デジタルスチルカメラにおけるＡＦ機能が実現される。
【００１９】
鏡胴ユニット７は、ズームレンズ７−１ａを有するズーム光学系７−１、フォーカスレンズ７−２ａを有するフォーカス光学系７−２、絞り７−３ａを有する絞りユニット７−３、およびメカシャッタ７−４ａを有するメカシャッタユニット７−４を備えている。ズーム光学系７−１、フォーカス光学系７−２、絞りユニット７−３、およびメカシャッタユニット７−４は、それぞれズーム（ＺＯＯＭ）モータ７−１ｂ、フォーカス（ＦＯＣＵＳ）モータ７−２ｂ、絞りモータ７−３ｂ、およびメカシャッタモータ７−４ｂによって駆動される。これらＺＯＯＭモータ７−１ｂ、ＦＯＣＵＳモータ７−２ｂ、絞りモータ７−３ｂ、およびメカシャッタモータ７−４ｂの各モータは、モータドライバ７−５によって駆動され、モータドライバ７−５はプロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４−３によって動作が制御される。
【００２０】
鏡胴ユニット７のズームレンズ７−１ａおよびフォーカスレンズ７−２ａは、撮像素子であるＣＣＤ１０１の撮像面上に被写体光学像を結像するための撮像レンズを構成する。ＣＣＤ１０１は、撮像レンズを透過した被写体光学像を電気的な画像信号に変換してＦ／Ｅ−ＩＣ（フロントエンドＩＣ）１０２に入力する。Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２は、ＣＤＳ（相関２重サンプリング部）１０２−１、ＡＧＣ（自動利得制御部）１０２−２、およびＡ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換部１０２−３を有し、ＣＣＤ１０１から入力された画像信号にそれぞれ所定の処理を施して、デジタル信号に変換し、プロセッサ１０４の第１のＣＣＤ信号処理ブロック１０４−１に入力する。これらの信号処理動作は、プロセッサ１０４の第１のＣＣＤ信号処理ブロック１０４−１から出力されるＶＤ・ＨＤ（垂直駆動・水平駆動）信号により、ＴＧ（タイミングジェネレータ）１０２−４を介して制御される。第１のＣＣＤ信号処理ブロック１０４−１は、ＣＣＤ１０１からＦ／Ｅ−ＩＣ１０２を経由して入力されたデジタル画像データに対して、ホワイトバランス調整およびγ調整等の信号処理を行うとともに、ＶＤ信号およびＨＤ信号を出力する。
【００２１】
プロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４−３は、音声記録回路１１５−１による音声記録動作を制御する。音声記録回路１１５−１は、マイクロホン１１５−３で変換されマイクロホンアンプ１１５−２によって増幅した音声信号を、ＣＰＵブロック１０４−３の指令に応じて記録する。また、ＣＰＵブロック１０４−３は、音声再生回路１１６−１の動作も制御する。音声再生回路１１６−１は、ＣＰＵブロック１０４−３の指令により、メモリに記録されている音声信号をオーディオアンプ１１６−２で増幅してスピーカ１１６−３に入力し、スピーカ１１６−３から音声を再生する。また、ＣＰＵブロック１０４−３は、ストロボ回路１１４を制御して動作させることによってストロボ発光部３から照明光を発光させる。また、ＣＰＵブロック１０４−３は、被写体距離を測定する測距ユニット５の動作も制御する。
【００２２】
なお、本実施形態に係るデジタルスチルカメラは、後述するように、ＣＣＤ１０１からＦ／Ｅ−ＩＣ１０２を経由してプロセッサ１０４に入力されたデジタル画像データに基づいてＡＦ制御を行うものであるから、測距ユニット５による被写体距離の測定は必ずしも行う必要がなく、測距ユニット５を省いてもよい。また、測距ユニット５を備えることにより、被写体距離の測定情報をストロボ回路１１４におけるストロボ発光制御に利用してもよい。また、測距ユニット５による被写体距離の測定情報を、画像データに基づく合焦制御に対して補助的に利用するようにしてもよい。
【００２３】
さらに、ＣＰＵブロック１０４−３は、プロセッサ１０４の外部に配置されたサブＣＰＵ１０９にも結合されている。サブＣＰＵ１０９は、ＬＣＤドライバ１１１を介してサブＬＣＤ１による表示を制御する。また、サブＣＰＵ１０９は、ＡＦ用ＬＥＤ８、ストロボＬＥＤ９、リモコン受光部６、上記スイッチＳＷ１〜ＳＷ１３からなる操作Ｋｅｙユニット、およびブザー１１３にもそれぞれ結合されている。
【００２４】
また、ＣＰＵブロック１０４−３は、上述したように、ＲＯＭ１０８からメインメモリにロードされた制御プログラムを実行することによって、デジタルスチルカメラにおける各種の機能を実現する。
【００２５】
ＵＳＢブロック１０４−５は、ＵＳＢコネクタ１２２に結合されており、シリアルブロック１０４−６は、シリアルドライバ回路１２３−１を介してＲＳ−２３２Ｃコネクタ１２３−２に結合されている。ＴＶ信号表示ブロック１０４−９は、ＬＣＤドライバ１１７を介してＬＣＤモニタ１０に結合されており、また、ＴＶ信号表示ブロック１０４−９は、ビデオアンプ１１８を介してビデオジャック１１９にも結合されている。メモリカードコントローラブロック１０４−１０は、メモリカードスロット１２１のカード接点に結合されており、メモリカードがこのメモリカードスロット１２１に装填されると、メモリカードの接点に接触して電気的に接続される。
【００２６】
次に、上述のように構成されたデジタルスチルカメラの動作について説明する。図１乃至図３に示すモードダイアルＳＷ２を記録モードに設定することによって、デジタルスチルカメラが記録モードで起動される。モードダイアルＳＷ２による記録モードの設定は、図４における操作ｋｅｙユニット（ＳＷ１〜ＳＷ１３）に含まれるモードダイアルＳＷ２の状態が記録モードＯＮになったことをサブＣＰＵ１０９経由でＣＰＵブロック１０４−３が検知することによって行われる。ＣＰＵブロック１０４−３は、モータドライバ７−５を制御して、鏡胴ユニット７を撮像可能な位置に移動させる。さらに、ＣＣＤ１０１、Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２、およびＬＣＤモニタ１０等の各部に電源を投入して動作を開始させる。各部の電源が投入されると、ファインダモードの動作が開始される。
【００２７】
ファインダモードにおいては、鏡胴ユニット７の撮像レンズを通して撮像素子であるＣＣＤ１０１に入射した被写体からの光によってＣＣＤ１０１の受光面に被写体像が結ばれる。被写体像は、電気信号に変換されてＲＧＢのアナログ信号としてＣＤＳ１０２−１に入力され、ＡＧＣ１０２−２を介してＡ／Ｄ変換部１０２−３に送られる。Ａ／Ｄ変換部１０２−３でデジタル信号に変換されたＲ，Ｇ，Ｂの各信号は、プロセッサ１０４内の第２のＣＣＤ信号処理ブロック１０４−２が具備するＹＵＶ変換手段でＹＵＶ画像データに変換され、フレームメモリとしてのＳＤＲＡＭ１０３に記録される。なお、第２のＣＣＤ信号処理ブロック１０４−２は、ＲＧＢ画像データにフィルタリング処理等の適切な処理を施してＹＵＶ画像データに変換する。このＹＵＶ画像データは、ＣＰＵブロック１０４−３により読み出され、ＴＶ信号表示ブロック１０４−９を介してＬＣＤドライバ１１７に送られ、ＬＣＤドライバ１１７の駆動によりＬＣＤモニタ１０に画像が表示される。あるいは、ＣＰＵブロック１０４−３により読み出されたＹＵＶデータは、ビデオアンプ１１８およびビデオジャック１１９を介して外部モニタに送られ、外部モニタに画像が表示される。この処理が１／３０秒間隔で行われ、１／３０秒毎に更新されるファインダモードでの表示となる。
【００２８】
ファインダモードにおいて操作ｋｅｙユニットのレリーズボタンＳＷ１が半押しされると、第１のＣＣＤ信号処理ブロック１０４−１に取り込まれたデジタルＲＧＢ画像データより、画面内の所定の少なくとも一部における合焦の度合いを示すＡＦ評価値および露光状態を示すＡＥ評価値が算出される。ＡＦ評価値は、特徴データとしてＣＰＵブロック１０４−３に読み出されて、ＡＦ動作に利用される。
【００２９】
合焦状態にある被写体は、そのエッジ部分が鮮明であるため、当該画像データに含まれる空間周波数の高周波成分が最も高くなる。被写体の画像データを用いて算出するＡＦ評価値は、例えば変位量に対する微分値のように、高周波成分の高さを反映した値となるように設定されるため、このＡＦ評価値が極大値となる画像データを取得したフォーカスレンズ７−２ａの位置が合焦位置となる。すなわち、ＡＦ評価値からそのピーク位置を検出することで合焦位置を特定することができ、この合焦位置を検出してフォーカスレンズ７−２ａの位置を合焦位置に合わせる動作がＡＦ動作である。なお、ＡＦ動作では、ＡＦ評価値の極大点が複数あらわれることも考慮に入れ、複数の極大点があった場合には、ピーク位置におけるＡＦ評価値の大きさおよびその周辺位置のＡＦ評価値の下降または上昇の度合いなども考慮し、最も信頼性があると推定される極大点を合焦位置とする。
【００３０】
ＡＦ評価値は、デジタルＲＧＢ画像データ内の特定の範囲（ＡＦ処理エリア）から算出することができる。図５は、ＡＦ処理エリアの一例を説明する図であり、ファインダモード時にＬＣＤモニタ１０に表示される画面におけるＡＦ処理エリアの位置および大きさの一例を示している。図５において、ＬＣＤモニタ１０の中心部に表示されている枠内が当該デジタルスチルカメラにおけるＡＦ処理エリアである。この例では、デジタルＲＧＢ画像データの画面内の中央の水平方向の４０％および垂直方向の３０％の範囲をＡＦ処理エリアに設定している。
【００３１】
次に、ＡＦ動作時におけるフォーカスレンズ７−２ａの駆動タイミングとＡＦ評価値の取得タイミングの関係について説明する。フォーカスレンズ７−２ａの駆動は、１回のＶＤ信号に対応して所定のレンズ駆動量によって行う。レンズ駆動量は、例えばフォーカスモータ７−２ｂがパルスモータである場合は、駆動パルス数がそれに相当する。ＶＤ信号パルスの立下りに対応して所定のパルスレートで所定の駆動パルス数だけフォーカスレンズ７−２ａを駆動することで１回のレンズ駆動は終了する。次に、出力されるＶＤ信号パルスの立下りに対応して再度、所定のレンズ駆動を行なう。このようなレンズ駆動をＶＤ信号（すなわちフレーム周期）に同期させて行う。
【００３２】
図６は、３０ｆｐｓのフレームレートで画像データの取り込みを行う場合の、ＶＤ信号とフォーカスレンズ７−２ａの駆動タイミング、電子シャッタにおける電荷掃き出しパルス（ＳＵＢ）のタイミング、および露光タイミングを示すタイミングチャートである。図６において、１つのＶＤ信号が発生すると（図６（ａ）参照）、それをトリガとしてフォーカスレンズ７−２ａを駆動するパルスが２つ生成され（図６（ｄ）参照）、この２つの駆動パルスに対応した駆動量だけフォーカスレンズ７−２ａが駆動されて移動する。また、ＶＤ信号をトリガとして電荷掃き出しパルス（ＳＵＢ）が所定数発生し（図６（ｂ）参照）、ＳＵＢの数に応じて、ＣＣＤ１０１に帯電している電荷の掃き出し処理が行なわれる。また、電荷の掃き出し処理が終了した後に、露光処理が行なわれる（図６（ｃ）参照）。露光処理によって、被写体の光学像を画像データとして取り込み、この画像データを用いてＡＦ評価値を取得する。上記の駆動パルス数は可変であって、焦点距離やフォーカスレンズ７−２ａの駆動範囲などに応じて変化する。このように、本実施形態におけるＡＦ動作は、ＶＤ信号に同期してフォーカスレンズ７−２ａの駆動範囲内において行うようになっている。
【００３３】
その後、ＡＦ動作が終了した状態でレリーズボタンＳＷ１が全押しされると、静止画または動画の撮影が開始され、撮影された静止画または動画の画像データが、内蔵メモリ１２０や、メモリカードスロット１２１に装着されたメモリカードなどに記録される。ここで、特に本実施形態に係るデジタルスチルカメラでは、デジタルスチルカメラの電源ＯＮ直後やＡＦ動作が終了する前にレリーズボタンＳＷ１が全押しされた場合など、撮影者がすぐに静止画や動画の撮影を開始させたい状況であると推定される場合に、ＡＦ動作の一部の処理を省略もしくは短縮させて、ＡＦ動作の高速化を図ることで撮影者の意図した画像を適切に撮影できるようにしている。
【００３４】
次に、本実施形態に係るデジタルスチルカメラにおけるＡＦ動作の具体例について説明する。以下に示すＡＦ動作は、プロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４−３が、ＲＯＭ１０８からメインメモリにロードされたＡＦ機能を実現させるための制御プログラムを実行することによって実施される。
【００３５】
図７は、本実施形態のＡＦ動作における一連の処理の流れを示すフローチャートである。この図７のフローチャートで示すＡＦ動作の一連の処理は、ファインダモードにおいて繰り返し実行される。まず、ファインダモード中にレリーズボタンＳＷ１が押下（半押し、全押し問わず）されたかどうかが判定される（ステップＳ１０１）。この判定の結果、レリーズボタンＳＷ１が押下されていなければ（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、ＡＦ動作を終了する。一方、レリーズボタンＳＷ１が押下された場合は（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、開始スキャン処理部（ＡＦ開始位置決定部）１０８−１による開始スキャン処理が行われる（ステップＳ１０２）。
【００３６】
ここで、図７のステップＳ１０２で実施される開始スキャン処理の詳細について図８を用いて説明する。図８は、開始スキャン処理の一例を示すフローチャートである。開始スキャン処理が開始されると、開始スキャン処理部１０８−１は、まず、目標位置設定処理を行う（ステップＳ２０１）。目標位置とは、ＡＦ処理を行う際の実際のＡＦ開始位置を決定する前段階の仮位置のことである。後のＡＦ処理を行う際には、フォーカスレンズ７−２ａの移動方向としてはバックラッシュの影響のない方向、あるいはバックラッシュを除去する必要がない方向が望ましい。本実施形態におけるフォーカスレンズ７−２ａは、近距離側から無限遠に向かう方向に移動させた場合にバックラッシュの影響がない、あるいはバックラッシュを除去する必要がないため、後のＡＦ処理をする際のフォーカスレンズ７−２ａの駆動方向は、近距離側→無限遠側方向としている。よって、目標位置は、至近側におくことが望ましい。本実施形態では、至近位置である３０ｃｍ位置の被写体に合焦するフォーカスレンズ７−２ａの位置を目標位置に設定している。
【００３７】
次に、開始スキャン処理部１０８−１は、レンズ駆動を開始してフォーカスレンズ７−２ａをステップＳ２０１で設定した目標位置に向けて移動させる（ステップＳ２０２）。そして、開始スキャン処理部１０８−１は、レンズ駆動を開始した後にＶＤ信号を待ち（ステップＳ２０３）、ＶＤ信号毎に入力される画像データからＡＦ評価値を取得する（ステップＳ２０４）。これにより、ＶＤ信号に同期させてフォーカスレンズ７−２ａを目標位置に向かう第１の方向に移動させ、ＡＦ評価値とそのＡＦ評価値を取得したときのフォーカスレンズ７−２ａの位置とを対応させることができるようにしておく。このようにして、後にＡＦ開始位置が決定した際に、フォーカスレンズ７−２ａを移動させる位置を特定できるようにしている。
【００３８】
次に、開始スキャン処理部１０８−１は、開始位置判定処理を行う（ステップＳ２０５）。ここで、図８のステップＳ２０５で実施される開始位置判定処理の詳細について図９を用いて説明する。図９は、開始位置判定処理の一例を示すフローチャートである。開始位置判定処理が開始されると、開始スキャン処理部１０８−１は、まず、取得したＡＦ評価値の数をカウントした値である評価値カウント数が「２」より大きいか否かを判定する（ステップＳ３０１）。これは、その後の平滑微分演算の際に必要な評価値数が最低でも「３」は必要であるためである。この判定の結果、評価値カウント数が「３」に満たない場合は（Ｓ３０１：Ｎｏ）、開始スキャン処理部１０８−１は、評価値カウント数に「１」を加えて（ステップＳ３０６）、開始位置判定処理を終了する。一方、評価値カウント数が「２」より大きい場合は（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、開始キャン処理部１０８−１は、取得したＡＦ評価値を用いて平滑微分演算を行う（ステップＳ３０２）。
【００３９】
平滑微分演算は、例えば以下のように行われる。移動するフォーカスレンズ７−２ａから所定のタイミングで取り込まれた被写体の画像データを元に取得したＡＦ評価値をＸ［０］とし、Ｘ［０］よりもａ個前に取得されたＡＦ評価値をＸ［−ａ］、Ｘ［０］よりもａ個後に取得されたＡＦ評価値をＸ［ａ］とし、各ＡＦ評価値に対する重み係数をｂ１、ｂ２・・とした場合、平滑微分値Ｙ［０］は、
Ｙ［０］＝Σ［ｉ＝０→ａ］（Ｘ［ｉ］−Ｘ［−ｉ］）×ｂｉ
によって求めることができる。
【００４０】
具体的な例を挙げて説明すると、現在のＡＦ評価値（Ｘ［０］）の前後３評価値を用いて平滑微分値Ｙ［０］を求める場合、
Ｙ［０］＝（Ｘ［１］−Ｘ［−１］）×１＋（Ｘ［２］−Ｘ［−２］）×２＋（Ｘ［３］−Ｘ［−３］）×３
となる。ここで、重み係数（ｂｉ＝１，２，３・・・）は、現在のＡＦ評価値Ｘ［０］に近いＡＦ評価値（例えばＸ［１］）を小さい係数とし、遠いＡＦ評価値（例えばＸ［３］）をより大きい係数とする。すなわち、現在値（Ｘ［０］）との相関度合いが小さいものほど大きな値であればよい。具体的な係数値は上記の例に限るものではない。
【００４１】
開始スキャン処理部１０８−１は、このようにフォーカスレンズ７−２ａの移動に対応して取得するＡＦ評価値の相関性を踏まえて上記の平滑微分値を求めることで、ＡＦ評価値の極値を特定する。上記の演算式は前後３個のＡＦ評価値を用いて平滑微分演算をするものであるが、演算に用いるＡＦ評価値の個数はこれに限るものではない。
【００４２】
平滑微分値を求めるには複数個のＡＦ評価値が必要となるため、開始スキャン処理の開始直後やフォーカスレンズ７−２ａが目標位置に到達する直前のＡＦ評価値の取得タイミングでは、平滑微分演算を行なうことができない。したがって、開始スキャン処理部１０８−１は、開始スキャン処理を開始してから平滑微分演算を開始できる個数のＡＦ評価値が取得されるまで待ってから平滑微分演算処理を行なう。または、平滑微分演算処理に必要なＡＦ評価値を、既に取得済みのＡＦ評価値を用いて推測し補間することで平滑微分演算処理を行う。
【００４３】
次に、開始スキャン処理部１０８−１は、平滑微分値が「０」より上であるか否かを判定し（ステップＳ３０３）、平滑微分値が「０」より上であった場合は（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、平滑微分値は上昇しているものと判断して上昇フラグをＯＮにし（ステップＳ３０４）、下降カウント数を「０」にリセットする（ステップＳ３０５）。
【００４４】
一方、平滑微分値が「０」以下であった場合（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、開始スキャン処理部１０８−１は、下降カウント数に「１」を加え（ステップＳ３０７）、次に上昇フラグがＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ３０８）。そして、上昇フラグがＯＮの場合（ステップＳ３０８：Ｙｅｓ）、開始スキャン処理部１０８−１は、下降カウント数が「２」よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ３０９）、下降カウント数が「２」よりも大きければ（ステップＳ３０９：Ｙｅｓ）、ピーク検出フラグをＯＮにする（ステップＳ３１０）。このときの平滑微分値の波形は図１３（ａ）に示す例のようになり、ピークを検出したときの平滑微分値は、プラスからマイナス側へ符号が反転している。
【００４５】
一方、上昇フラグがＯＮではない場合（ステップＳ３０８：Ｎｏ）、開始スキャン処理部１０８−１は、下降カウント数が「４」よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ３１２）、下降カウント数が「４」よりも大きい場合は（ステップＳ３１２：Ｙｅｓ）、既に被写体に焦点が合う合焦位置を通りすぎてしまっていると判断し、遠側判定フラグをＯＮにする（ステップＳ３１３）。これは、図１３（ｂ）に示すように、被写体に焦点が合う位置を過ぎてしまった後の平滑微分値は常にマイナスであるという性質に基づいて判断するものである。
【００４６】
次に、開始スキャン処理部１０８−１は、ピーク検出、遠側判定されているかを踏まえて開始位置決定処理を行い（ステップＳ３１１）、開始位置決定処理が終了すると、評価値カウント数に「１」を加えて（ステップＳ３０６）、開始位置判定処理を終了する。
【００４７】
ここで、図９のステップＳ３１１で実施される開始位置決定処理の詳細について図１０を用いて説明する。図１０は、開始位置決定処理の一例を示すフローチャートである。開始位置決定処理が開始されると、開始スキャン処理部１０８−１は、まず、ピーク検出フラグがＯＮであるか否か（ピーク検出時であるか否か）を判定する（ステップＳ４０１）。この判定の結果、ピーク検出フラグがＯＮであった場合（ステップＳ４０１：Ｙｅｓ）、開始スキャン処理部１０８−１は、デジタルスチルカメラの電源がＯＮされてからレリーズボタンＳＷ１が押下されるまでの経過時間が予め定めた所定時間（例えば５秒）よりも短いか否かを判定し（ステップＳ４０２）、電源がＯＮされてからの経過時間が所定時間より短ければ（ステップＳ４０２：Ｙｅｓ）、開始スキャン処理により検出されたピーク位置を合焦位置に設定し（ステップＳ４０３）、ＡＦスキャン処理キャンセルフラグをＯＮにして（ステップＳ４０４）、開始位置決定処理を終了する。
【００４８】
開始スキャン処理により検出されたピーク位置は、ＡＦ評価値の平滑微分値がプラスからマイナス側に反転する位置として特定することができるが、開始スキャン処理においては、バックラッシュ分を除去しなければいけない方向でフォーカスレンズ７−２ａを移動させているため、実際のピーク位置は、図１１に示すように、ＡＦ評価値の平滑微分値がプラスからマイナス側に反転する位置から若干ずれた位置となる（以下、このずれを「スキャン方向差」という。）。そのため、ステップＳ４０３で設定する合焦位置としては、ＡＦ評価値の平滑微分値がプラスからマイナス側に反転する位置に対して、このスキャン方向差分ずらした位置を設定するようにする。このスキャン方向差に関しては、デジタルスチルカメラの機体によって差が出てくる場合があり、製造段階で調整された値になる場合があるが、本実施形態では、一律＋２パルスとする。
【００４９】
一方、ステップＳ４０２の判定の結果、電源がＯＮされてからの経過時間が所定時間以上である場合は（ステップＳ４０２：Ｎｏ）、開始スキャン処理部１０８−１は、フォーカスレンズ７−２ａの現在位置より「１」評価値手前の位置、つまり１つ前のＡＦ評価値が取得された位置（以下、この位置を「ピーク検出時開始位置」という。）をＡＦ開始位置に決定し（ステップＳ４０５）、開始位置決定処理を終了する。
【００５０】
また、ステップＳ４０１の判定の結果、ピーク検出フラグがＯＦＦであった場合は（ステップＳ４０１：Ｎｏ）、開始スキャン処理部１０８−１は、遠側判定フラグがＯＮであるか否か（遠側判定時であるか否か）を判定する（ステップＳ４０６）。そして、遠側判定フラグがＯＮであった場合（ステップＳ４０６：Ｙｅｓ）、開始スキャン処理部１０８−１は、フォーカスレンズ７−２ａの現在位置より「２」評価値手前の位置、つまり２つ前のＡＦ評価値が取得された位置（以下、この位置を「遠側判定時開始位置」という。）をＡＦ開始位置に決定し（ステップＳ４０７）、開始位置決定処理を終了する。一方、遠側判定フラグがＯＦＦであった場合は（ステップＳ４０６：Ｎｏ）、開始スキャン処理部１０８−１は、ＡＦ開始位置を決定することなく、開始位置決定処理を終了する。
【００５１】
図１２は、ピーク検出時および遠側判定時（単調下降時）におけるＡＦ評価値の変化を表す波形の一例を示す図であり、縦軸がＡＦ評価値の大きさ、横軸がフォーカスレンズ７−２ａの位置を表している。また、図１３は、ピーク検出時および遠側判定時（単調下降時）における平滑微分値の変化を表す波形の一例を示す図であり、縦軸が平滑微分値の大きさ、横軸がフォーカスレンズ７−２ａの位置を表している。図１２（ａ）および図１３（ａ）が、それぞれピーク検出時の波形を示し、図１２（ｂ）および図１３（ｂ）が、それぞれ遠側判定時（単調下降時）の波形を示している。
【００５２】
ピーク検出時は、デジタルスチルカメラの電源がＯＮされてからレリーズボタンＳＷ１が押下されるまでの経過時間が所定時間（例えば５秒）以上であれば、図１２（ａ）および図１３（ａ）に示すように、最後に取得されたＡＦ評価値から１つ手前の白丸で示す評価値が取得、つまり最後に算出された平滑微分値から１つ手前の白丸で示す平滑微分値が算出されたときのフォーカスレンズ７−２ａの位置がピーク検出時開始位置であり、この位置がＡＦ開始位置に設定される。そして、後のＡＦスキャン処理では、このＡＦ開始位置からフォーカスレンズ７−２ａを開始スキャン処理における移動方向とは逆方向（第２の方向）に移動させながら、合焦位置の検出が行われる。一方、ピーク検出時に、デジタルスチルカメラの電源がＯＮされてからレリーズボタンＳＷ１が押下されるまでの経過時間が所定時間（例えば５秒）よりも短ければ、図１３（ａ）に示す平滑微分値がプラスからマイナス側に反転した位置からスキャン方向差分だけずらしたフォーカスレンズ７−２ａの位置が合焦位置に設定され、合焦位置を検出するＡＦスキャン処理が省略される。
【００５３】
また、遠側判定時は、図１２（ｂ）および図１３（ｂ）に示すように、最後に取得されたＡＦ評価値から２つ手前の白丸で示す評価値が取得、つまり最後に算出された平滑微分値から２つ手前の白丸で示す平滑微分値が算出されたときのフォーカスレンズ７−２ａの位置が遠側判定時開始位置であり、この位置がＡＦ開始位置に設定される。そして、後のＡＦスキャン処理では、このＡＦ開始位置からフォーカスレンズ７−２ａを開始スキャン処理における移動方向（第１の方向）とは逆方向（第２の方向）に移動させながら、合焦位置の検出が行われる。
【００５４】
開始スキャン処理においてフォーカスレンズ７−２ａを移動させる第１の方向は、バックラッシュの影響を受ける方向、あるいはバックラッシュを除去する必要がある方向となるため、この開始スキャン処理において合焦位置を決めてしまうことは、合焦位置の精度として問題が生じることが多い。そこで、デジタルスチルカメラの電源がＯＮされてから所定時間（例えば５秒）以上経過した後にレリーズボタンＳＷ１が押下された状況においては、開始スキャン処理はあくまで次の処理であるＡＦスキャン処理の開始位置であるＡＦ開始位置を決定するだけにとどめ、その後さらにＡＦスキャン処理を行うことで、合焦位置を精度よく検出できるようにする。一方、デジタルスチルカメラの電源がＯＮされてからレリーズボタンＳＷ１が押下されるまでの経過時間が所定時間（例えば５秒）よりも短い場合は、撮影者がすぐに撮影を行いたいと考えている可能性が高い状況であると推定されるため、スキャン方向差を加味したピーク位置を合焦位置とみなして、その後のＡＦスキャン処理を省略することで、ＡＦ動作をさらに高速化し、すぐに画像を撮影できるようにする。デジタルスチルカメラの電源がＯＮされてからレリーズボタンＳＷ１が押下されるまでの経過時間は、例えば、デジタルスチルカメラの内部に設けたタイマで経過時間をカウントすることにより計測できる。
【００５５】
図８に戻り、ステップＳ２０５の開始位置判定処理が終了すると、開始スキャン処理部１０８−１は、ステップＳ２０５の開始位置判定処理においてＡＦ開始位置が決定されたか否かを判定する（ステップＳ２０６）。そして、ＡＦ開始位置が決定されている場合は（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、開始スキャン処理部１０８−１は、決定されたＡＦ開始位置にフォーカスレンズ７−２ａを移動させて（ステップＳ２０７）、開始スキャン処理を終了する。一方、ＡＦ開始位置が決定されていない場合は（ステップＳ２０６：Ｎｏ）、開始スキャン処理部１０８−１は、フォーカスレンズ７−２ａの現在位置がステップＳ２０１で設定した目標位置に到達したか否かを判定し（ステップＳ２０８）、フォーカスレンズ７−２ａの現在位置が目標位置に到達していなければ（ステップＳ２０８：Ｎｏ）、ステップＳ２０３に戻って以降の処理を繰り返す。一方、フォーカスレンズ７−２ａの現在位置が目標位置に到達している場合は（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）、開始スキャン処理部１０８−１は、フォーカスレンズ７−２ａの現在位置、つまりステップＳ２０１で設定した目標位置をＡＦ開始位置として、開始スキャン処理を終了する。
【００５６】
図７に戻り、ステップＳ１０２の開始スキャン処理が終了すると、ＡＦスキャン処理部（ＡＦ処理部）１０８−２によるＡＦスキャン処理が行われる（ステップＳ１０３）。ここで、図７のステップＳ１０３で実施されるＡＦスキャン処理の詳細について図１４を用いて説明する。図１４は、ＡＦスキャン処理の一例を示すフローチャートである。ＡＦスキャン処理が開始されると、ＡＦスキャン処理部１０８−２は、まず、ＡＦスキャン処理キャンセルフラグがＯＦＦになっているか否かを判定する（ステップＳ５０１）。そして、ＡＦスキャン処理キャンセルフラグがＯＮになっている場合は（ステップＳ５０１：Ｎｏ）、すでに合焦位置が設定されているため、ＡＦスキャン処理部１０８−２は、ＡＦスキャン処理を終了する。
【００５７】
一方、ＡＦスキャン処理キャンセルフラグがＯＦＦになっている場合は（ステップＳ５０１：Ｙｅｓ）、ＡＦスキャン処理部１０８−２は、ＶＤ信号の立下がりを検出するまで待ち（ステップＳ５０２）、ＶＤ信号の立下がりを検出した後に、所定パルス数に応じてフォーカスモータ７−２ｂを駆動し、フォーカスレンズ７−２ａをＡＦ開始位置から第２の方向に所定量移動させる（ステップＳ５０３）。そして、ＡＦスキャン処理部１０８−２は、フォーカスレンズ７−２ａを移動させた後に入力される画像データからＡＦ評価値を取得し（ステップＳ５０４）、このＡＦ評価値より平滑微分演算処理を行う（ステップＳ５０５）。
【００５８】
次に、ＡＦスキャン処理部１０８−２は、ステップＳ５０５で算出した平滑微分値に基づいて、ピーク位置を検出する処理を行う（ステップＳ５０６）。これは、上記の平滑微分値の符号が反転するフォーカスレンズ７−２ａの位置を検出する処理である。そして、ＡＦスキャン処理部１０８−２は、ステップＳ５０６の処理でピーク位置が検出されたか否かを判定し（ステップＳ５０７）、ピーク位置が検出された場合は（ステップＳ５０７：Ｙｅｓ）、ＡＦスキャン処理を終了する。一方、ピーク位置が検出されない場合は（ステップＳ５０７：Ｎｏ）、ＡＦスキャン処理部１０８−２は、フォーカスレンズ７−２ａの現在位置がＡＦスキャン処理の終了位置に到達したか否かを判定し（ステップＳ５０８）、フォーカスレンズ７−２ａの現在位置が終了位置に到達していなければ（ステップＳ５０８：Ｎｏ）、ステップＳ５０２に戻って以降の処理を繰り返す。一方、フォーカスレンズ７−２ａの現在位置が終了位置に到達している場合は（ステップＳ５０８：Ｙｅｓ）、ＡＦスキャン処理部１０８−２は、ＡＦスキャン処理を終了する。
【００５９】
図１５は、上記のＡＦスキャン処理において、ステップＳ５０４で取得されるＡＦ評価値の変化を表す波形の一例を示す図である。図１５（ａ）は、被写体輝度がＬＶ１０の場合のＡＦ評価値の波形、図１５（ｂ）は被写体輝度がＬＶ８の場合のＡＦ評価値の波形をそれぞれ示しており、縦軸がＡＦ評価値の大きさ、横軸がフォーカスレンズ７−２ａの位置を表している。図１５（ｂ）に示す例は、図１５（ａ）に示す例よりも光量が少ない（暗い）環境で取得されたＡＦ評価値の波形であり、隣接画素間の輝度差が微小であるため雑音の影響が大きく、ＡＦ評価値にバラツキが生じて複数のピーク位置が現われている。ＡＦ評価値のピーク位置（極大値）が図１５（ａ）に示すように１カ所であれば、そこを合焦位置として設定すればよいが、図１５（ｂ）に示すように複数のピーク位置がある場合、どの位置を合焦位置とするかは単純に判定することはできない。
【００６０】
図１６は、上記のＡＦスキャン処理において、ステップＳ５０５で算出される平滑微分値の変化を表す波形の一例を示す図である。図１６（ａ）は、図１５（ａ）に示したＡＦ評価値を元に算出された平滑微分値の波形、図１６（ｂ）は、図１５（ｂ）に示したＡＦ評価値を元に算出された平滑微分値の波形を示しており、縦軸が平滑微分値の大きさ、横軸がフォーカスレンズ７−２ａの位置を表している。図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示すように、所定数のＡＦ評価値が取得されるまでは平滑微分値は算出されない。所定数のＡＦ評価値が取得された後に算出される平滑微分値は、フォーカスレンズ７−２ａの移動に伴って変位し、ある点で符号が反転する。この反転する点がＡＦ評価値の極大値に相当し、そのときのフォーカスレンズ７−２ａの位置がピーク位置である。すなわち、先に示した演算式によって算出された平滑微分値の符号が反転する位置、すなわち平滑微分値がゼロの位置がＡＦ評価値の極大点となる。このように、平滑微分値の符号が反転するＡＦ評価値が取得されたフォーカスレンズ７−２ａの位置を特定することで、その位置を合焦位置に設定して、被写体に焦点があった画像を撮影することができる。
【００６１】
図７に戻り、ステップＳ１０３のＡＦスキャン処理が終了すると、合焦位置決定処理部１０８−３による合焦位置決定処理が行われる（ステップＳ１０４）。合焦位置決定処理部１０８−３は、ステップＳ１０３のＡＦスキャン処理においてピーク位置が検出されている場合は、そのピーク位置を合焦位置と決定する。また、合焦位置決定処理部１０８−３は、ＡＦスキャン処理においてピーク位置が検出されなかった場合はＡＦＮＧとして、ＮＧ位置を合焦位置と決定する。ここでのＮＧ位置は、およそ２．５ｍ程度離れた被写体に合焦するフォーカスレンズ７−２ａの位置としている。なお、ステップＳ１０２の開始スキャン処理において合焦位置が設定され、ステップＳ１０３のＡＦスキャン処理が省略された場合は、合焦位置決定処理部１０８−３による合焦位置の決定は行われない。
【００６２】
そして、ステップＳ１０４の合焦位置決定処理が終了すると、最後に、合焦位置移動処理部１０８−４による合焦位置移動処理が行われる（ステップＳ１０５）。この合焦位置移動処理は、ステップＳ１０４の合焦位置決定処理で決定された合焦位置、あるいはステップＳ１０２の開始スキャン処理で設定された合焦位置に、フォーカスレンズ７−２ａを移動させる処理である。
【００６３】
以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態に係るデジタルスチルカメラによれば、開始スキャン処理部１０８−１による開始スキャン処理において、フォーカスレンズ７−２ａが目標位置に移動するまでの間にＡＦ評価値のピークが検出され、かつ、デジタルスチルカメラの電源がＯＮされてからレリーズボタンＳＷ１が押下されるまでの経過時間が所定時間（例えば５秒）よりも短い場合は、ＡＦ評価値のピークが検出されたフォーカスレンズ７−２ａの位置を合焦位置とみなして、ＡＦスキャン処理部１０８−２によるＡＦスキャン処理をキャンセルさせるので、撮影者がすぐに撮影を行いたい状況でＡＦ動作をさらに高速化し、操作の応答性を高めることができる。
【００６４】
また、本実施形態に係るデジタルスチルカメラによれば、開始スキャン処理部１０８−１による開始スキャン処理において、デジタルスチルカメラの電源がＯＮされてからの経過時間が所定時間以上であれば、ＡＦ評価値を元に被写体状態を確認し、被写体状態に応じて適切なＡＦ開始位置を決定するので、ＡＦ動作の高速化を図りながら、被写体に対して精度よく焦点を合わせることができる。
【００６５】
また、本実施形態に係るデジタルスチルカメラによれば、開始スキャン処理部１０８−１による開始スキャン処理において、ＡＦ評価値から平滑微分値を算出し、平滑微分値の変化からＡＦ評価値のピークを検出するようにしているので、ピークの検出を精度よく行うことができる。また、本実施形態に係るデジタルスチルカメラによれば、ＡＦスキャン処理部１０８−２によるＡＦスキャン処理においても、ＡＦ評価値から平滑微分値を算出し、平滑微分値の変化からＡＦ評価値のピークを検出するようにしているので、ピークの検出を精度よく行うことができる。
【００６６】
なお、本実施形態では、デジタルスチルカメラの電源がＯＮされてからレリーズボタンＳＷ１が押下されるまでの経過時間の比較対象となる所定時間として５秒を例示したが、所定時間の長さはこれに限らず、デジタルスチルカメラの起動時間等を考慮した長さに設定してもよいし、この所定時間の長さを可変にしてもよい。また、この所定時間の長さを撮影者が設定するモードを設けるようにしてもよい。
【００６７】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、開始スキャン処理部１０８−１による開始スキャン処理のうち、開始位置決定処理（図９のステップＳ３１１）の内容が上述した第１の実施形態と異なるものである。すなわち、第１の実施形態の開始位置決定処理では、ピーク検出フラグがＯＮで、かつ、デジタルスチルカメラの電源ＯＮからレリーズボタンＳＷ１が押下されるまでの経過時間が所定時間（例えば５秒）よりも短い場合に、検出されたピーク位置を合焦位置に設定して、ＡＦスキャン処理キャンセルフラグをＯＮにした。これに対し、第２の実施形態の開始位置決定処理では、ピーク検出フラグがＯＮで、かつ、レリーズボタンＳＷ１が全押しされた場合に、検出されたピーク位置を合焦位置に設定して、ＡＦスキャン処理キャンセルフラグをＯＮにする。また、第１の実施形態の開始位置決定処理では、ピーク検出フラグがＯＦＦで、かつ、遠側判定フラグがＯＦＦの場合は、ＡＦ開始位置を決定せずに開始スキャン処理を継続させていた。これに対して、第２実施形態の開始位置決定処理では、ピーク検出フラグがＯＦＦで、かつ、遠側判定フラグがＯＦＦの場合であっても、レリーズボタンＳＷ１が全押しされ、かつ、評価値カウント数が所定数を超える場合は、フォーカスレンズ７−２ａの現在位置をＡＦ開始位置とし、開始スキャン処理を終了させる。なお、第２の実施形態のデジタルスチルカメラの構成およびＡＦ動作における開始位置決定処理以外の他の処理は上述した第１の実施形態と同様であるため、以下では、第１の実施形態とは異なる開始位置決定処理についてのみ説明し、第１の実施形態と重複する説明は省略する。
【００６８】
図１７は、第２実施形態の開始位置決定処理の一例を示すフローチャートである。第２実施形態の開始位置決定処理が開始されると、開始スキャン処理部１０８−１は、まず、ピーク検出フラグがＯＮであるか否か（ピーク検出時であるか否か）を判定する（ステップＳ６０１）。この判定の結果、ピーク検出フラグがＯＮであった場合（ステップＳ６０１：Ｙｅｓ）、開始スキャン処理部１０８−１は、レリーズボタンＳＷ１が全押しされたか否かを判定し（ステップＳ６０２）、レリーズボタンＳＷ１が全押しされた場合（ステップＳ６０２：Ｙｅｓ）、開始スキャン処理により検出されたピーク位置を合焦位置に設定し（ステップＳ６０３）、ＡＦスキャン処理キャンセルフラグをＯＮにして（ステップＳ６０４）、開始位置決定処理を終了する。
【００６９】
ステップＳ６０４で合焦位置として設定するピーク位置は、第１の実施形態と同様に、ＡＦ評価値の平滑微分値がプラスからマイナス側に反転する位置に対して、スキャン方向差分ずらした位置とする。このスキャン方向差に関しては、デジタルスチルカメラの機体によって差が出てくる場合があり、製造段階で調整された値になる場合があるが、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に一律＋２パルスとする。
【００７０】
一方、ステップＳ６０２の判定の結果、レリーズボタンＳＷ１が半押しのままである場合は（ステップＳ６０２：Ｎｏ）、開始スキャン処理部１０８−１は、フォーカスレンズ７−２ａの現在位置より「１」評価値手前のピーク検出時開始位置をＡＦ開始位置に決定し、開始位置決定処理を終了する。
【００７１】
また、ステップＳ６０１の判定の結果、ピーク検出フラグがＯＦＦであった場合は（ステップＳ６０１：Ｎｏ）、開始スキャン処理部１０８−１は、遠側判定フラグがＯＮであるか否か（遠側判定時であるか否か）を判定する（ステップＳ６０６）。そして、遠側判定フラグがＯＮであった場合（ステップＳ６０６：Ｙｅｓ）、開始スキャン処理部１０８−１は、フォーカスレンズ７−２ａの現在位置より「２」評価値手前の遠側判定時開始位置をＡＦ開始位置に決定し（ステップＳ６０７）、開始位置決定処理を終了する。
【００７２】
一方、遠側判定フラグがＯＦＦであった場合は（ステップＳ６０６：Ｎｏ）、開始スキャン処理部１０８−１は、次に、レリーズボタンＳＷ１が全押しされたか否かを判定し（ステップＳ６０８）、レリーズボタンＳＷ１が全押しされた場合（ステップＳ６０８：Ｙｅｓ）、ＡＦ評価値のカウント数が所定数（例えば「１０」）より大きいか否かを判定する（ステップＳ６０９）。そして、ＡＦ評価値のカウント数が所定数より大きい場合は（ステップＳ６０９：Ｙｅｓ）、開始スキャン処理をこれ以上継続させてもピーク位置を検出できないと判断し、フォーカスレンズ７−２ａの現在位置をＡＦ開始位置に決定し（ステップＳ６１０）、開始位置決定処理を終了する。
【００７３】
一方、ステップＳ６０８でレリーズボタンＳＷ１が半押しのままであると判定した場合や、（ステップＳ６０８：Ｎｏ）、ステップＳ６０９でＡＦ評価値のカウント数が所定数以下であると判定した場合は、開始スキャン処理部１０８−１は、ＡＦ開始位置を決定することなく、開始位置決定処理を終了する。
【００７４】
以上のように、本実施形態では、開始スキャン処理中にレリーズボタンＳＷ１が全押しされた場合や、ＡＦ動作を開始させるトリガとなるレリーズボタンＳＷ１の押下が半押しではなく全押しであった場合など、撮影者がすぐに撮影を行いたいと考えている可能性が高い状況では、開始スキャン処理においてピーク位置が検出された場合はそのピーク位置を合焦位置とみなして、その後のＡＦスキャン処理を省略することでＡＦ動作をさらに高速化し、すぐに画像を撮影できるようにする。また、本実施形態では、開始スキャン処理においてＡＦ評価値がある程度取得されている状態でピーク検出や遠側判定がなされていない場合は、フォーカスレンズ７−２ａを目標位置に向かう第１の方向にさらに移動させてもピーク検出や遠側判定をすることが困難であると判断し、レリーズボタンＳＷ１が全押しされている場合は、応答性を優先させてフォーカスレンズ７−２ａの現在位置をＡＦ開始位置に決定してすぐにＡＦスキャン処理に移行することで、ＡＦ動作をさらに高速化する。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態に係るデジタルスチルカメラによれば、開始スキャン処理部１０８−１による開始スキャン処理において、フォーカスレンズ７−２ａが目標位置に移動するまでの間にＡＦ評価値のピークが検出され、かつ、レリーズボタンＳＷ１が全押しされた場合は、ＡＦ評価値のピークが検出されたフォーカスレンズ７−２ａの位置を合焦位置とみなして、ＡＦスキャン処理部１０８−２によるＡＦスキャン処理をキャンセルさせるので、撮影者がすぐに撮影を行いたい状況でＡＦ動作をさらに高速化し、操作の応答性を高めることができる。
【００７６】
また、本実施形態に係るデジタルスチルカメラによれば、開始スキャン処理部１０８−１による開始スキャン処理において、ＡＦ評価値がある程度取得されている状態でピーク検出や遠側判定がなされておらず、レリーズボタンＳＷ１が全押しされている場合は、フォーカスレンズ７−２ａの現在位置をＡＦ開始位置に決定してすぐにＡＦスキャン処理に移行するようにしているので、ＡＦ動作をさらに高速化して操作の応答性を高めることができる。
【００７７】
また、本実施形態に係るデジタルスチルカメラによれば、開始スキャン処理部１０８−１による開始スキャン処理において、レリーズボタンＳＷ１が半押しのままであれば、ＡＦ評価値を元に被写体状態を確認し、被写体状態に応じて適切なＡＦ開始位置を決定するので、ＡＦ動作の高速化を図りながら、被写体に対して精度よく焦点を合わせることができる。
【００７８】
なお、本実施形態では、ＡＦ評価値がある程度取得されているかどうかの判断基準となる評価値カウント数の閾値として１０を例示したが、ＡＦ評価値がある程度取得されているかどうかの判断基準となる評価値カウント数の閾値はこれに限らず、最適な値を適宜設定すればよい。
【００７９】
なお、上述した第１の実施形態と第２の実施形態では、応答性を優先させてＡＦ動作をさらに高速化するための条件として、それぞれ、デジタルスチルカメラの電源がＯＮされてからの経過時間が所定時間（例えば５秒）より短いという条件と、レリーズボタンＳＷ１が全押しされたという条件を例示したが、これら２つの条件は、組み合わせて用いるようにしてもよいし、上記２つの条件以外の他の条件と組み合わせて用いるようにしてもよい。
【００８０】
なお、上述した第１の実施形態、第２の実施形態に係るデジタルスチルカメラにおいて特徴的なＡＦ機能は、上述したように、一例としてプロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４−３が実行する制御プログラムにより実現される。ＡＦ機能を実現するための制御プログラムは、例えば、デジタルスチルカメラのＲＯＭ１０８に予め組み込まれて提供される。また、ＡＦ機能を実現するための制御プログラムを、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）などのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。さらに、ＡＦ機能を実現するためのプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、ＡＦ機能を実現するためのプログラムを、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。
【００８１】
本実施形態に係るデジタルスチルカメラにおいてＡＦ機能を実現させるための制御プログラムは、上述した開始スキャン処理部１０８−１、ＡＦスキャン処理部１０８−２、合焦位置決定処理部１０８−３、および合焦位置移動処理部１０８−４の各処理機能を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしては、ＣＰＵブロック１０４−３が上記ＲＯＭ１０８から制御プログラムを読み出して実行することにより、上記各処理機能がメインメモリ（例えばＳＤＲＡＭ１０３やＲＡＭ１０７）上にロードされ、上記各処理機能がメインメモリ上に生成されるようになっている。
【００８２】
以上、本発明の具体的な実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態そのままに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様々な変形を加えて具体化することができる。つまり、上述したデジタルスチルカメラの構成や動作はあくまで具体的な一例を例示したものであり、用途や目的に応じて様々な変形が可能である。
【符号の説明】
【００８３】
７−２ａ  フォーカスレンズ
１０１  ＣＣＤ
１０２  Ｆ／Ｅ−ＩＣ
１０４  デジタルスチルカメラプロセッサ
１０４−３  ＣＰＵブロック
１０８−１  開始スキャン処理部
１０８−２  ＡＦスキャン処理部
ＳＷ１  レリーズボタン
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８４】
【特許文献１】特公昭３９−５２６５号公報
【特許文献２】特開２０１１−１３８１０３号公報
【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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