【手続補正書】
【提出日】平成26年12月11日(2014.12.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズの移動中に、被写体からの光を光電変換して撮像信号を順次生成する撮像手段と、所定の領域に対応する前記撮像信号から被写体のコントラストを示す焦点信号を生成する生成手段と、前記焦点信号に基づいて前記フォーカスレンズの駆動を制御する制御部とを備える撮像装置であって、
前記制御部は、前記フォーカスレンズを一方向に駆動するスキャン動作において、前記フォーカスレンズの位置に対する前記焦点信号の勾配が第１の閾値以上かどうかに基づいて前記フォーカスレンズの駆動速度を変更し、
前記第１の閾値は、前記被写体のコントラスト値、前記被写体の周波数、前記所定の領域のサイズ、絞り状態、現在の前記フォーカスレンズの駆動速度のうち少なくとも一つに基づいて設定されることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記スキャン動作中に第１の速度で前記フォーカスレンズを駆動している際に、前記フォーカスレンズの位置に対する前記焦点信号の勾配が前記第１の閾値以上になった場合、前記フォーカスレンズの駆動速度を前記第１の速度より小さい第２の速度に変更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】
前記制御部は、前記スキャン動作の前に、当該スキャン動作と反対方向に前記フォーカスレンズを駆動する初期動作を行い、前記初期動作の際に取得した前記焦点信号に基づいて、前記スキャン動作を開始する際の前記フォーカスレンズの駆動速度を設定することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記スキャン動作の前に、当該スキャン動作と反対方向に前記フォーカスレンズを駆動する初期動作を行い、前記初期動作の終了時に取得した前記焦点信号の前記フォーカスレンズの位置に対する勾配が第２の閾値以上の場合、前記スキャン動作を開始する際の前記フォーカスレンズの駆動速度を前記第２の速度に設定することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記初期動作の終了時に取得した前記焦点信号の前記フォーカスレンズの位置に対する勾配が前記第２の閾値より小さく、さらに所定の撮影条件を満たす場合、前記スキャン動作を開始する際の前記フォーカスレンズの駆動速度を前記第１の速度に設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６】
前記第２の閾値は、前記第１の閾値より大きいことを特徴とする請求項４または５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記被写体のコントラスト値が第１の値のときの前記第１の閾値は、前記被写体のコントラスト値が前記第１の値より低い第２の値のときの前記第１の閾値と比較して大きく設定されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記被写体の周波数が第３の値のときの前記第１の閾値は、前記被写体の周波数が前記第３の値より低い第４の値のときの前記第１の閾値と比較して大きく設定されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記所定の領域のサイズが第５の値のときの前記第１の閾値は、前記所定の領域のサイズが前記第５の値より小さい第６の値のときの前記第１の閾値と比較して大きく設定されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記絞り状態が第１の状態のときの前記第１の閾値は、前記絞り状態が前記第１の状態より開放側の第２の状態のときの前記第１の閾値と比較して小さく設定されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
現在の前記フォーカスレンズの駆動速度が第１の速度のときの前記第１の閾値は、現在の前記フォーカスレンズの駆動速度が前記第１の速度より小さい第２の速度のときの前記第１の閾値と比較して小さく設定されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記被写体のコントラスト値は、前記所定の領域内の輝度値の最大値と最小値の差分に基づく値であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１３】
撮像装置の制御方法であって、
フォーカスレンズの移動中に、被写体からの光を光電変換して撮像信号を順次生成するステップと、
所定の領域に対応する前記撮像信号から被写体のコントラストを示す焦点信号を生成するステップと、
前記焦点信号に基づいて前記フォーカスレンズの駆動を制御するステップと、
前記フォーカスレンズを一方向に駆動するスキャン動作において、前記フォーカスレンズの位置に対する前記焦点信号の勾配が第１の閾値以上かどうかに基づいて前記フォーカスレンズの駆動速度を変更するステップとを有し、
前記第１の閾値は、前記被写体のコントラスト値、前記被写体の周波数、前記所定の領域のサイズ、絞り状態、現在の前記フォーカスレンズの駆動速度のうち少なくとも一つに基づいて設定されることを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１４】
撮像装置のコンピュータに実行させるプログラムであって、
フォーカスレンズの移動中に、被写体からの光を光電変換して撮像信号を順次生成するステップと、
所定の領域に対応する前記撮像信号から被写体のコントラストを示す焦点信号を生成するステップと、
前記焦点信号に基づいて前記フォーカスレンズの駆動を制御するステップと、
前記フォーカスレンズを一方向に駆動するスキャン動作において、前記フォーカスレンズの位置に対する前記焦点信号の勾配が第１の閾値以上かどうかに基づいて前記フォーカスレンズの駆動速度を変更するステップとを有し、
前記第１の閾値は、前記被写体のコントラスト値、前記被写体の周波数、前記所定の領域のサイズ、絞り状態、現在の前記フォーカスレンズの駆動速度のうち少なくとも一つに基づいて設定されることを特徴とするプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明は、フォーカスレンズの移動中に、被写体からの光を光電変換して撮像信号を順次生成する撮像手段と、所定の領域に対応する前記撮像信号から被写体のコントラストを示す焦点信号を生成する生成手段と、前記焦点信号に基づいて前記フォーカスレンズの駆動を制御する制御部を備える撮像装置であって、前記制御部は、前記フォーカスレンズを一方向に駆動するスキャン動作において、前記フォーカスレンズの位置に対する前記焦点信号の勾配が第１の閾値以上かどうかに基づいて前記フォーカスレンズの駆動速度を変更し、前記第１の閾値は、前記被写体のコントラスト値、前記被写体の周波数、前記所定の領域のサイズ、絞り状態、現在の前記フォーカスレンズの駆動速度のうち少なくとも一つに基づいて設定されることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、撮像装置の制御方法であって、フォーカスレンズの移動中に、被写体からの光を光電変換して撮像信号を順次生成するステップと、所定の領域に対応する前記撮像信号から被写体のコントラストを示す焦点信号を生成するステップと、前記焦点信号に基づいて前記フォーカスレンズの駆動を制御するステップと、前記フォーカスレンズを一方向に駆動するスキャン動作において、前記フォーカスレンズの位置に対する前記焦点信号の勾配が第１の閾値以上かどうかに基づいて前記フォーカスレンズの駆動速度を変更するステップとを有し、前記第１の閾値は、前記被写体のコントラスト値、前記被写体の周波数、前記所定の領域のサイズ、絞り状態、現在の前記フォーカスレンズの駆動速度のうち少なくとも一つに基づいて設定されることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明は、撮像装置のコンピュータに実行させるプログラムであって、フォーカスレンズの移動中に、被写体からの光を光電変換して撮像信号を順次生成するステップと、所定の領域に対応する前記撮像信号から被写体のコントラストを示す焦点信号を生成するステップと、前記焦点信号に基づいて前記フォーカスレンズの駆動を制御するステップと、前記フォーカスレンズを一方向に駆動するスキャン動作において、前記フォーカスレンズの位置に対する前記焦点信号の勾配が第１の閾値以上かどうかに基づいて前記フォーカスレンズの駆動速度を変更するステップとを有し、前記第１の閾値は、前記被写体のコントラスト値、前記被写体の周波数、前記所定の領域のサイズ、絞り状態、現在の前記フォーカスレンズの駆動速度のうち少なくとも一つに基づいて設定されることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
次に、図３のＳ３０９、図４のＳ４０９、図５のＳ５０３における焦点評価値の勾配閾値ＳｌｏｐｅＴｈｒの算出について、図８を参照して説明する。図８は、図３のＳ３０９、図４のＳ４０９、図５のＳ５０３における焦点評価値の勾配閾値ＳｌｏｐｅＴｈｒの算出の処理を示すフローチャートである。
まず、Ｓ８０１では、システム制御部１１３は、現在の絞りおよびシャッター１０２の状態を調べ、現在の絞り値を取得する。そしてＳ８０２へ進む。
Ｓ８０２では、システム制御部１１３は、Ｓ３０１で設定した測距領域のサイズを取得する。そしてＳ８０３へ進む。
Ｓ８０３では、システム制御部１１３は、Ｓ３０１で設定した測距領域内のコントラスト値を取得する。そしてＳ８０４へ進む。「測距領域内のコントラスト値」は、Ｓ３０１で設定した測距領域内における輝度値の最大値と最小値の差分とする。これにより、被写体にピントが合っていなくても、測距領域内の被写体のコントラストをある程度把握することができる。
Ｓ８０４では、システム制御部１１３は、Ｓ３０１で設定した測距領域内の周波数を取得する。そしてＳ８０５へ進む。なお、測距領域内の周波数の取得には、公知の各種方法が適用できる。したがって詳細な説明は省略する。
Ｓ８０５では、システム制御部１１３は、現在のフォーカスレンズ１０４のフォーカス速度を取得する。そしてＳ８０６へ進む。
Ｓ８０６では、基準値ＳｌｏｐｅＴｈｒ０を決定する。基準値ＳｌｏｐｅＴｈｒ０は、後述するＳ８０７で焦点評価値の勾配閾値ＳｌｏｐｅＴｈｒを算出する際に、焦点評価値の勾配閾値ＳｌｏｐｅＴｈｒの基準となる値である。なお、基準値ＳｌｏｐｅＴｈｒ０は、基準となる被写体や電子カメラ１の設定において決定する。また、用途によって基準値ＳｌｏｐｅＴｈｒ０の決定の仕方を変えてもよい。例えば、図３のＳ３０３における初期フォーカス駆動では、後に行うＡＦスキャン動作時に被写体の焦点評価値のピークを検出できるように、被写体の焦点評価値のピークを越えた位置でフォーカス速度を減速すればよい。これに対して、ＡＦスキャン動作時には、必要なＡＦ精度を確保するために、被写体の焦点評価値のピーク位置を越える前に、フォーカスレンズ速度を減速しなければならない。したがって、ＡＦスキャン前の初期フォーカス駆動中であるＳ４０９またはＳ５０２と、ＡＦスキャン動作中のＳ３０９でＳｌｏｐｅＴｈｒ０を変えるようにする。具体的には、初期フォーカス駆動における基準値ＳｌｏｐｅＴｈｒ０の値を、ＡＦスキャン動作における基準値ＳｌｏｐｅＴｈｒ０の値よりも大きくする。したがって、初期フォーカス駆動における焦点評価値の勾配閾値ＳｌｏｐｅＴｈｒの値は、ＡＦスキャン動作における焦点評価値の勾配閾値ＳｌｏｐｅＴｈｒの値よりも大きくなる。このような構成によれば、初期フォーカス駆動においては、フォーカスレンズ１０４をあらかじめ決められたスキャン開始位置に迅速に移動させることができる。そして、ＡＦスキャン動作においては、ＡＦ精度を上げることができる。そしてＳ８０７へ進む。
Ｓ８０７では、システム制御部１１３は、焦点評価値の勾配閾値ＳｌｏｐｅＴｈｒを算出する。焦点評価値の勾配閾値ＳｌｏｐｅＴｈｒは、たとえば次の式によって算出される。
SlopeThr = SlopeThr0 × MMP × WinSize × Freq × (1/ Speed) × (1/ FNum)
ＦＮｕｍ:絞り値によって決まる係数
ＭＭＰ：測距領域内のコントラストによって決まる係数
Ｆｒｅｑ:測距領域内の周波数によって決まる係数
ＷｉｎＳｉｚｅ：測距領域のサイズによって決まる係数
Ｓｐｅｅｄ:フォーカス速度によって決まる係数
以下、前記のＳｌｏｐｅＴｈｒ０と各係数の決定方法について説明する。まず、基準となる、Ｆ値（ＦＮｕｍ０）、被写体コントラスト値（ＭＭＰ０）、被写体の周波数（Ｆｒｅｑ０）、測距領域サイズ（ＷｉｎＳｉｚｅ０）、フォーカス速度（Ｓｐｅｅｄ０）のそれぞれを条件として仮に決定する。その条件における焦点評価値ピーク形状より、フォーカス速度を減速させたいタイミングの焦点評価値ピークの勾配をＳｌｏｐｅＴｈｒ０とする。ＦＮｕｍは、絞り値によって決まる係数である。絞り値が変わると焦点深度が変わり焦点評価値ピークの勾配が変わるため、絞り値に応じてＳｌｏｐｅＴｈｒを変えるための係数としてＦＮｕｍを用いる。絞り値が大きくなると焦点深度は深くなり、勾配は小さくなるので、ＦＮｕｍは、例えば、
FNum =現在のF値/ FNum0
で算出して決定する。ＭＭＰは、測距領域内のコントラストによって決まる係数である。コントラスト値が高くなると焦点評価値ピークの勾配も大きくなるので、ＭＭＰは、例えば、
MMP = 現在の被写体のコントラスト値 / MMP0
で算出して決定する。Ｆｒｅｑは、測距領域内の周波数によって決まる係数である。被写体の周波数が高くなると焦点評価値ピークの勾配も大きくなるので、Ｆｒｅｑは、例えば、
Freq = 現在の被写体の周波数 / Freq0
で算出して決定する。ＷｉｎＳｉｚｅは、測距領域のサイズによって決まる係数である。測距領域のサイズが大きくなると、信号量が増えることで焦点評価値ピークの勾配も大きくなるので、ＷｉｎＳｉｚｅは例えば、
WinSize = 現在のWiSize / WinSize0
で算出して決定する。Ｓｐｅｅｄは、フォーカス速度によって決まる係数である。Ｓｐｅｅｄが速くなると焦点評価値ピークの勾配が大きくなるので、Ｓｐｅｅｄは、例えば、
Speed = 現在のフォーカス速度 / Speed0
で算出して決定する。
なお、この計算式においては、基準値ＳｌｏｐｅＴｈｒ０に前記係数の全てを用いて焦点評価値の勾配閾値ＳｌｏｐｅＴｈｒを算出しているが、前記係数の少なくとも一つを用いて算出する構成であってもよい。このような算出方法によれば、焦点評価値の勾配閾値ＳｌｐｅＴｈｒは、被写体のコントラスト値、被写体の周波数、測距領域のサイズ、絞り状態、フォーカス速度のうち少なくとも一つに基づいて決定される。
これにより、被写体やカメラの設定によって焦点評価値の形状が異なっていた場合でも、被写体ピーク位置の判断を適切に行うことができる。そしてＳ３１０、Ｓ４０９、Ｓ５０３のいずれかへ進む。