(57)【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評価値を生成する生成手段と、前記焦点評価値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、設定されたスキャン範囲において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を行い、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評価値の勾配が第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評価値に基づいて、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、前記初期動作の終了時に取得した前記焦点評価値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、前記初期動作の終了時に取得した前記焦点評価値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３に記載の撮像装置。
【請求項５】
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３または４に記載の撮像装置。
【請求項６】
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５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
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６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
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７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
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８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
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９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
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１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
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評価値を生成するステップと、
前記焦点評価値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、
設定されたスキャン範囲において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を行うステップと、
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評価値の勾配が第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１３】
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評価値を生成するステップと、
前記焦点評価値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、
設定されたスキャン範囲において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を行うステップと、
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評価値の勾配が第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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、撮像装置の制御方法、プログラムに関する。詳しくは、本発明は、電子スチルカメラやビデオカメラ等などの撮像装置と、この撮像装置の制御方法と、この撮像装置を制御するプログラムとに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子スチルカメラやビデオカメラなどにおいて、フォーカスレンズ位置を動かして被写体に焦点を合わせる合焦方法として、ＣＣＤなどの撮像素子から得られる画像信号を用いて自動的に合焦動作を行うオートフォーカス（ＡＦ）方式が用いられている。このＡＦ方式において、ＡＦスキャン動作中に被写体ピーク位置から離れているところにおいて、焦点評価値の形状より被写体ピーク位置を判断し、フォーカス速度を可変させることで高速化する技術がある。
例えば、所定時間内における焦点評価値の変化量とレンズ位置の変化量の比を評価値変化率として算出し、評価値変化率が増加状態にあるか減少状態にあるかに応じてレンズ位置の変更速度を可変するものがある。（特許文献１参照）
また、焦点評価値の増加中の３点からピーク位置を予測し、予測結果のばらつきが所定範囲内で駆動し、その前に増加が０近傍になったらフォーカス停止し、予測したピーク位置が遠い場合は、高速に移動させ、そのあと、低速にして再予測するものがある。（特許文献２参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−７６５０号公報
【特許文献２】特開平８−２９６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フォーカスレンズを駆動しながら焦点評価値を取得するようなＡＦスキャン方法を適用した場合には、被写体ピーク位置近傍であることを判断してから速度制御をするまでにタイムラグが生じてしまう。また、被写体のコントラストや周波数、絞りや露出などのカメラ設定が異なっていると、焦点評価値の形状が異なる。これより、焦点評価値の形状に基づいて被写体ピーク位置を判断する場合に、被写体によっては、被写体ピーク位置付近までにＡＦ精度が確保できるサンプリング間隔となる所定の速度まで減速するのが間に合わなくなってしまうという問題がある。
しかし、特許文献１や特許文献２では、焦点評価値の形状を判断してから速度制御するまでのタイムラグについて考慮されていない。また、被写体やカメラの設定に応じて、焦点評価値のピーク形状の判断の仕方を変えることは行っていない。そのため、被写体やカメラの設定によっては、被写体ピーク位置までに速度制御が間に合わなくなり、ピント精度が悪くなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【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評価値を生成する生成手段と、前記焦点評価値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、設定されたスキャン範囲において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を行い、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評価値の勾配が第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。
【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評価値を生成するステップと、前記焦点評価値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、設定されたスキャン範囲において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を行うステップと、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評価値の勾配が第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。
【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評価値を生成するステップと、前記焦点評価値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、設定されたスキャン範囲において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を行うステップと、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評価値の勾配が第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。
【発明の効果】
【０００８】
被写体やカメラの設定に応じて、ピント位置近傍でのフォーカスレンズの減速の判断のしかたを変えることで、被写体やカメラの設定によらず、精度よく高速にＡＦを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施例を適用した撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施例適用した撮像装置の動作を説明するフローチャート図である。
【図３】図３は、本発明の実施例を適用した図２おけるＡＦ動作を説明するフローチャート図である。
【図４】図４は、本発明の実施例を適用した図３における初期フォーカス駆動を説明するフローチャート図である。
【図５】図５は、本発明の実施例を適用した図４におけるピーク検出チェックを説明するフローチャート図である。
【図６】図６は、本発明の実施例を適用した図３におけるフォーカス速度の設定を説明するフローチャート図である。
【図７】図７は、本発明の実施例を適用した図３と図５における焦点評価値の勾配検出を説明するフローチャート図である。
【図８】図８は、本発明の実施例を適用した図３と図４と図５における焦点評価値の勾配閾値ＳｌｏｐｅＴｈｒの算出を説明するフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１０】
以下、図1〜図８を参照しながら本発明の実施例を説明する。
まず、本発明の実施例が適用される撮像装置の全体的な構成について、図１を参照して説明する。本発明の実施例が適用される撮像装置は、電子カメラ１である。図１は本発明の実施例を適用した電子カメラ１の構成を示すブロック図である。撮影レンズ１０１は、ズーム機構を含む１以上のレンズ群である。絞りおよびシャッター１０２は、光量を制御する。ＡＥ処理部１０３はＡＥ処理を行う。フォーカスレンズ１０４は、被写体からの光を後述する撮像素子１０７上に焦点をあわせる。モータ１０５は、フォーカスレンズ１０４を駆動するための駆動源である。ＡＦ処理部１０６はＡＦ処理を行う。撮像素子１０７は、被写体からの光を電気信号に変換する受光手段又は光電変換手段が適用される。Ａ／Ｄ変換部１０８は、撮像素子１０７の出力ノイズを除去するＣＤＳ回路や、Ａ／Ｄ変換前に行う非線形増幅回路を含む。画像処理部１０９は、画像処理を行う。フォーマット変換部１１０は、出力する画像を所定の規格のフォーマットに変換する。ＤＲＡＭ１１１は、たとえばランダムアクセスメモリなどの高速な内蔵メモリである。ＤＲＡＭ１１１は、一時的な画像記憶手段としての高速バッファとして、あるいは画像の圧縮伸張における作業用メモリなどとして使用される。画像記録部１１２は、メモリーカードなどの記録媒体とそのインターフェースからなる。システム制御部１１３は、撮影シーケンスなどシステムを制御する。システム制御部１１３は、コンピュータプログラム（ソフトウェア）を格納するメモリ１３１と、メモリ１３１に格納されるコンピュータプログラムを読み出して実行するＣＰＵ１３２とを含む。ＶＲＡＭ１１４は画像表示用メモリである。画像表示部１１５は、画像表示、操作補助のための表示、カメラ状態の表示を行う。さらに画像表示部１１５は、撮影時には、撮影画面と測距領域を表示する。操作部１１６は、電子カメラ１を外部から操作するために用いられる。操作部１１６は、例えば、電子カメラ１の撮影機能や画像再生時の設定などの各種設定を行うメニュースイッチ、撮影レンズのズーム動作を指示するズームレバー、撮影モードと再生モードの動作モード切換えスイッチなどを含む。撮影モードスイッチ１１７は、マクロモード、遠景モード、スポーツモードなどの撮影モードを選択するために用いられるスイッチである。撮影モードスイッチ１１７は、ユーザーが選択した撮影モードに応じて測距距離範囲やＡＦ動作などを変更することができる。メインスイッチ１１８は、システムに電源を投入するためのスイッチである。スイッチ１１９(以下、ＳＷ１と記すことがある)は、ＡＦやＡＥ等の撮影スタンバイ動作を行うためのスイッチである。スイッチ１２０（以下、ＳＷ２と記すことがある）は、ＳＷ１の操作後、撮影を行う撮影スイッチである。加速度センサ部１２１は、手ぶれやパンなどのよる電子カメラ１の動きを検知する。動体検出部１２２は、画面内の輝度情報より動体を検出する。
【００１１】
以下、本発明の実施例が適用される電子カメラ１の動作について、図２〜図８を用いて詳細に説明する。以下の処理は、コンピュータプログラム（ソフトウェア）としてシステム制御部１１３のメモリ１３１に格納されており、システム制御部１１３のＣＰＵ１３２が読み出して実行することにより実施される。
【００１２】
まず、電子カメラ１の全体的な動作について、図２を参照して説明する。図２は、電子カメラ１の動作を説明するフローチャートである。
まず、Ｓ２０１では、ＡＥ処理部１０３が、画像処理部１０９の出力を用いてＡＥ処理を実行する。そしてＳ２０２へと進む。
Ｓ２０２では、システム制御部１１３は、スイッチ１１９（ＳＷ１）の状態が「ＯＮ」であるかを調べる。そして、ＯＮであれば（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ２０３へ進み、そうでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ２０１へ進む。
Ｓ２０３では、システム制御部１１３は、後述するＡＦ動作を行う。そしてＳ２０４へ進む。なお、ＡＦ動作中の露出条件（シャッター速度、絞り、感度）は、直前のＳ２０１のＡＥ処理において決定される。
Ｓ２０４では、システム制御部１１３は、スイッチ１１９（ＳＷ１）の状態がＯＮであるかを調べる。そして、ＯＮであれば（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ２０５へ進み、そうでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ２０１へ進む。
Ｓ２０５では、システム制御部１１３は、スイッチ１２０（ＳＷ２）の状態がＯＮであるかを調べる。そしてＯＮであれば（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ２０６へ進み、そうでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ２０４へ進む。
Ｓ２０６では、システム制御部１１３は、撮影動作を実行する。そしてその後、Ｓ２０１へ進む。
【００１３】
次に、電子カメラ１のＳ２０３のＡＦ動作について、図３を参照して説明する。図３は、図２におけるＳ２０３のＡＦ動作を説明するフローチャートである。
Ｓ３０１では、システム制御部１１３は、画面内の所定の領域に測距領域を設定する。そしてＳ３０２へ進む。
Ｓ３０２では、システム制御部１１３は、撮影モードや焦点距離に応じたスキャン範囲を設定する。そして、Ｓ３０３へ進む。
Ｓ３０３では、システム制御部１１３は、初期フォーカス駆動を実行する。この初期フォーカス駆動では、システム制御部１１３は、ＡＦ処理部１０６を介してフォーカスレンズ１０４を駆動し、フォーカスレンズ１０４をあらかじめ決められたＡＦスキャンの開始位置へ移動させる。なお、この初期フォーカス駆動の詳細については後述する。そしてＳ３０４へ進む。
Ｓ３０４では、システム制御部１１３は、フォーカス速度を設定する。フォーカス速度は、フォーカスレンズの駆動速度をいうものとする。フォーカス速度の設定方法は後述する。そして、Ｓ３０５へ進む。
Ｓ３０５では、システム制御部１１３は、Ｓ３０４で設定したフォーカス速度で、所定方向にフォーカス駆動を開始する。なお、システム制御部１１３は、「所定方向」を、Ｓ３０３の初期フォーカス駆動におけるフォーカスレンズ１０４の駆動方向と反対方向に設定する。そしてＳ３０６へ進む。
Ｓ３０６では、システム制御部１１３は、Ｓ３０１で設定した測距領域内の焦点評価値を取得する。そしてＳ３０７へ進む。
Ｓ３０７では、システム制御部１１３は、現在のフォーカスレンズ１０４の位置を取得する。そしてＳ３０８へ進む。
Ｓ３０８では、システム制御部１１３は、フォーカスレンズ位置および焦点評価値の変化に基づいて、焦点評価値の勾配を検出する。具体的な検出方法については後述する。その後、Ｓ３０９へ進む。
Ｓ３０９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、フォーカスレンズ１０４がピント位置の近傍にあるか否かを判定するための指標として用いられる閾値である。焦点評価値の勾配閾値ＳｌｏｐｅＴｈｒの算出方法については後述する。その後、Ｓ３１０へ進む。
Ｓ３１０では、システム制御部１１３は、Ｓ３０８で検出した焦点評価値の勾配が、Ｓ３０９で算出した焦点評価値の勾配閾値ＳｌｏｐｅＴｈｒの値以上で、かつフォーカス速度が「高速」に設定されているかどうかを調べる。なお、このステップで調べるフォーカス速度は、Ｓ３０４または後述するＳ３１１で設定される。検出した勾配が算出したＳｌｏｐｅＴｈｒ以上であり、かつフォーカス速度が高速に設定されている場合には（「Ｙｅｓ」であれば）３１１へ進み、そうでない場合には（「Ｎｏ」であれば）３１３へ進む。
Ｓ３１１では、システム制御部１１３は、フォーカス速度を低速に設定する。そしてＳ３１２へ進む。すなわち、システム制御部１１３は、フォーカスレンズ１０４の現在位置がピント位置近傍にあると判断できた場合には、フォーカス速度を低速に設定する。その後、Ｓ３１２へ進む。
Ｓ３１２では、システム制御部１１３は、Ｓ３１１で設定したフォーカス速度でフォーカスレンズ１０４を駆動する（＝フォーカス駆動する）。このように、Ｓ３１０〜Ｓ３１１〜Ｓ３１２の処理によれば、ＡＦスキャン開始時に高速でフォーカス駆動を開始している場合に、ピント位置近傍が判断できた時点でフォーカスレンズの減速制御することができる。そしてＳ３１３へ進む。
Ｓ３１３では、システム制御部１１３は、Ｓ３０７で取得した現在のフォーカスレンズ１０４の位置が、Ｓ３０２で設定したスキャン範囲内にあるかどうかを調べる。現在のフォーカスレンズ１０４の位置がスキャン範囲内にあれば（「Ｙｅｓ」であれば）、Ｓ３０６へ進み、そうでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ３１４へ進む。
Ｓ３０６〜Ｓ３１３の一連の処理は、現在のフレームレートの１フレーム分の時間で行われる。また、システム制御部１１３は、Ｓ３０６で取得した焦点評価値とＳ３０７で取得したレンズ位置とを対応付け、後述するＳ３１５の焦点評価値のピーク位置算出で用いる。なお、システム制御部１１３は、焦点評価値を取得している間に、ＡＦ処理部１０６を介してフォーカスレンズ１０４を駆動する。すなわち、焦点評価値に対応するフォーカスレンズ位置には、ある程度の幅がある。そこで、システム制御部１１３は、露光時間の中心のタイミングでのフォーカスレンズ１０４の位置を算出し、算出したフォーカスレンズ１０４の位置と焦点評価値とを対応付ける。
Ｓ３１４では、システム制御部１１３は、ＡＦ処理部１０６を介してフォーカスレンズ１０４の駆動を停止する。そしてＳ３１５へ進む。
Ｓ３１５では、システム制御部１１３は、Ｓ３０６で取得した焦点評価値とそれに対応付けられたフォーカスレンズ１０４の位置（Ｓ３０７で取得）とを用いて、焦点評価値のピーク位置を算出する。そしてＳ３１６へ進む。
Ｓ３１６では、システム制御部１１３は、合焦判定を行う。そして、Ｓ３１７へ進む。
Ｓ３１７では、システム制御部１１３は、ＡＦ処理部を介して、Ｓ３１５で求めた焦点評価値のピーク位置へフォーカスレンズ１０４を駆動する。そして、ＡＦ動作を終了する。
【００１４】
次に、図４を参照して、図３のＳ３０３の初期フォーカス駆動について説明する。図４は、図３のＳ３０３の初期フォーカス駆動の処理を説明するフローチャートである。
まず、Ｓ４０１では、システム制御部１１３は、フォーカス速度を低速に設定する。ここで、初期フォーカス駆動における「低速」には、例えば、後述する焦点評価値の勾配を判断できる最低速が適用される。そしてＳ４０２へ進む。
Ｓ４０２では、システム制御部１１３は、ＡＦ処理部１０６を介して、Ｓ４０１で設定したフォーカス速度で、所定方向にフォーカス駆動を開始する。この「所定方向」は、例えば、被写体の存在確率が高いと考えられる方向や、現在のフォーカスレンズ位置に対して遠端と近端のいずれか近い側への方向などが適用できる。そしてＳ４０３へ進む。
Ｓ４０３では、システム制御部１１３は、Ｓ３０１で設定した測距領域内の焦点評価値を取得する。そしてＳ４０４へ進む。
Ｓ４０４では、システム制御部１１３は、現在のフォーカスレンズ１０４の位置を取得する。そしてＳ４０５へ進む。
Ｓ４０５では、システム制御部１１３は、ピーク検出チェックを行う。ピーク検出チェックでは、システム制御部１１３は、焦点評価値のピークが検出されたか否か、検出されない場合には、焦点評価値が増加しているか、減少しているか、変化していないかをチェックする。すなわち、システム制御部１１３は、焦点評価値の変化をチェックする。ピーク検出チェックの詳細については後述する。そして、Ｓ４０６へ進む。
Ｓ４０６では、システム制御部１１３は、Ｓ４０５でチェックしたピーク検出結果がＯＫかどうかを調べる。そして、ピーク検出結果がＯＫであれば、すなわち、ピークが検出された場合には（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ４０９へ進み、そうでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ４０７へ進む。
Ｓ４０７では、システム制御部１１３は、Ｓ４０５でチェックしたピーク検出結果が減少で、かつ減少回数が減少回数閾値よりも多いかどうかを調べる。ピーク検出結果が減少で、かつ減少回数が減少回数閾値よりも多い場合には（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ４０９へ進み、そうでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ４０８へ進む。
Ｓ４０８では、システム制御部１１３は、現在のフォーカスレンズ１０４の位置が進行方向の端まで到達したかどうかを調べる。到達した場合には（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ４０９へ進み、そうでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ４０３へ進む。
Ｓ４０９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、フォーカスレンズ１０４がピント位置近傍にあるか否かを判定する指標となる。なお、焦点評価値の勾配閾値ＳｌｏｐｅＴｈｒの算出方法については後述する。その後、ステップＳ４１０へ進む。
Ｓ４１０では、システム制御部１１３は、焦点評価値の勾配がＳ４０９で算出した焦点評価値の勾配閾値ＳｌｏｐｅＴｈｒ以上かどうかを調べる。この焦点評価値は、後述するＳ５０２の焦点評価値の勾配検出において検出したものである。そして、焦点評価値の勾配が焦点評価値の勾配閾値ＳｌｏｐｅＴｈｒ以上であれば（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ４１１へ進み、そうでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ４１２へ進む。
Ｓ４１１では、システム制御部１１３は、ＦＡＳＴＡＦ判定の結果を「ＮＧ」とする。そしてＳ４１３へ進む。
Ｓ４１２では、システム制御部１１３は、ＦＡＳＴＡＦ判定の結果を「ＯＫ」とする。そしてＳ４１３へ進む。
ＦＡＳＴＡＦ判定の結果は、ＡＦスキャン動作開始タイミングであるＳ３０５において、高速にフォーカス駆動を開始するか否かを決定する指標の一つとなる。ＦＡＳＴＡＦ判定は、Ｓ４１１とＳ４１２に示すように、焦点評価値の勾配閾値ＳｌｏｐｅＴｈｒに基づいて実行される。このように、フォーカスレンズ１０４がピント位置近傍にない場合には、ＦＡＳＴＡＦ判定の結果が「ＯＫ」とされ、ピント位置近傍にあれば「ＮＧ」とされる。ＦＡＳＴＡＦ判定の結果は、後述するＳ３０４のフォーカス速度の設定で用いられる。
Ｓ４１３では、システム制御部１１３は、ＡＦ処理部１０６を介してフォーカスレンズ１０４を停止する。そしてＳ３０４へ進む。
【００１５】
次に、図４におけるＳ４０５のピーク検出チェックの処理について、図５を参照して説明する。図５は、図４におけるＳ４０５のピーク検出チェックの処理を説明するフローチャートである。
まず、Ｓ５０１では、システム制御部１１３は、現在までにＳ４０３で取得した焦点評価値の最大値と最小値を求め、メモリ１３１に記憶する。そしてＳ５０２へ進む。
Ｓ５０２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（算出方法は後述）。その後、ステップＳ５０３へ進む。
Ｓ５０３では、システム制御部１１３は、焦点評価値の勾配検出（検出方法は後述する）を行う。その後、Ｓ５０４へ進む。
Ｓ５０４では、システム制御部１１３は、今回取得した焦点評価値が、前回取得した焦点評価値に対して所定量以上増加しているかどうかを調べる。所定量以上増加している場合には（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ５０５へ進み、そうでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ５１４へ進む。
Ｓ５０５では、システム制御部１１３は、減少回数をクリアする（＝０にする）。そしてＳ５０６へ進む。
Ｓ５０６では、システム制御部１１３は、増加回数（＝今回取得した焦点評価値が、前回取得した焦点評価値よりも増加したと判定された回数）をインクリメントする。そしてＳ５０７へ進む。
Ｓ５０７では、システム制御部１１３は、増加回数が加減速判定閾値よりも多いかどうかを調べる。加減速判定閾値は、フォーカス速度を「高速」に設定するか否かを決定する際の指標となる閾値である。ピーク検出チェックでは、できるだけ早い段階で被写体ピント位置の方向を判断したいため、加減速判定閾値は、例えば、被写体ピント位置の方向の判断が可能な最低の回数（例えば２回）で決まる閾値とする。増加回数が加減速判定閾値よりも多い場合には（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ５０８へ進み、そうでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ５１１へ進む。
Ｓ５０８では、システム制御部１１３は、焦点評価値の勾配がＳ５０２で算出した焦点評価値の勾配閾値ＳｌｏｐｅＴｈｒ以上かどうかを調べる。焦点評価値の勾配が焦点評価値の勾配閾値ＳｌｏｐｅＴｈｒ以上であれば（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ５０９へ進み、そうでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ５１０へ進む。
Ｓ５０９では、システム制御部１１３は、フォーカス速度を「低速」に設定する。そしてＳ５１２へ進む。
Ｓ５１０では、システム制御部１１３は、フォーカス速度を「高速」に設定する。そしてＳ５１２へ進む。
Ｓ５１１では、システム制御部１１３は、ＦＡＳＴＡＦ判定の結果を「ＯＫ」にする。そして、Ｓ５１３へ進む。
Ｓ５１２では、システム制御部１１３は、ＦＡＳＴＡＦ判定の結果を「ＮＧ」にする。そして、Ｓ５１３へ進む。
Ｓ５１３では、システム制御部１１３は、ピーク検出結果を「増加」とする。そしてＳ５２５へ進む。
Ｓ５１４では、システム制御部１１３は、今回の焦点評価値が、前回の焦点評価値に対して所定値よりも減少しているかどうかを調べる。所定値よりも減少している場合には（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ５１５へ進み、そうでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ５２１へ進む。
Ｓ５１５では、システム制御部１１３は、次の（１）〜（４）の４つの項目について調べる。（１）増加回数が１以上であるか。（２）今回の焦点評価値がＳ５０１で記憶している焦点評価値の最大値よりも所定の割合以上減少しているか。（３）Ｓ５０１で記憶している最大値と最小値の差が所定量以上であるか。（４）ピーク位置が今回までに取得している焦点評価値データの端ではないか。そして、（１）〜（４）のすべてを全て充足していれば（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ５２０へ進み、そうでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ５１６へ進む。
Ｓ５１６では、システム制御部１１３は、増加回数をクリアして０にする。そしてＳ５１７へ進む。
Ｓ５１７では、システム制御部１１３は、減少回数をインクリメントする。そしてＳ５１８へ進む。
Ｓ５１８では、システム制御部１１３は、ＦＡＳＴＡＦ判定をＯＫにする。そしてＳ５１９へ進む。
Ｓ５１９では、システム制御部１１３は、ピーク検出結果を「減少」とする。そしてＳ５２５へ進む。
Ｓ５２０では、システム制御部１１３は、ピーク検出結果を「ＯＫ」にする。すなわち、システム制御部１１３は、Ｓ５１５で「Ｙｅｓ」と判定した場合には、焦点評価値のピークが検出されたと判定する。そしてＳ５２５へ進む。
Ｓ５２１では、システム制御部１１３は、焦点評価値の変化がない回数が加減速判定閾値よりも多いかどうかを調べる。多い場合には（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ５２２へ進み、そうでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ５２３へ進む。
Ｓ５２２では、システム制御部１１３は、フォーカス速度を「高速」に設定する。そしてＳ５２３へ進む。
Ｓ５２３では、システム制御部１１３は、ＦＡＳＴＡＦ判定を「ＯＫ」とする。そしてＳ５２４へ進む。
Ｓ５２４では、システム制御部１１３は、ピーク検出結果を「変化なし」とする。そしてＳ５２５へ進む。
Ｓ５２５では、システム制御部１１３は、設定されたフォーカス速度で、ＡＦ処理部１０６を介してフォーカスレンズ１０４を駆動する。そしてＳ４０６へ進む。
【００１６】
このような処理によれば、システム制御部１１３は、フォーカスレンズ１０４をＡＦスキャン開始位置に駆動するまでの焦点評価値の変化の態様（すなわち、焦点評価値の形状）に基づいて、ピント位置が近傍にあるかどうかを判断できる。また、システム制御部１１３は、フォーカス駆動の間において、ピント位置から離れている場合にはフォーカスレンズ１０４を高速に駆動し、ピント位置近傍ではフォーカスレンズ１０４を低速に駆動する。これにより、フォーカス駆動時間を短縮できる。
【００１７】
次に、図３におけるＳ３０４のフォーカス速度の設定の処理について、図６を参照して説明する。図６は、図３におけるＳ３０４のフォーカス速度の設定を説明するフローチャートである。
まずＳ６０１では、システム制御部１１３は、ＦＡＳＴＡＦ判定が「ＯＫ」かどうかを調べる。「ＯＫ」であれば（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ６０２へ進み、そうでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ６０８へ進む。
Ｓ６０２では、システム制御部１１３は、加速度センサ部１２１により検出した電子カメラ１の動き量が所定量以下かどうかを調べる。所定量以下であれば（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ６０３へ進み、そうでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ６０８へ進む。これにより、後述するＳ３０８，Ｓ５０２の焦点評価値の勾配検出において、手ぶれによる焦点評価値の変動に起因する誤検出の影響を低減することができる。
Ｓ６０３では、システム制御部１１３は、動体検出部１２２で検出した画角の変動が所定よりも小さいかどうかを調べる。所定量より小さい場合には（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ６０４へ進み、そうでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ６０８へ進む。
Ｓ６０４では、測距領域の輝度が所定の範囲内にあるかどうかを調べる。所定範囲内にある場合には（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ６０５へ進み、所定範囲内にない場合には（「Ｎｏ」であれば）Ｓ６０８へ進む。
Ｓ６０５では、システム制御部１１３は、現在のカメラ設定において焦点距離が所定よりも長いかどうかを調べる。所定よりも長い場合には（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ６０６へ進み、そうでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ６０８へ進む。
Ｓ６０６では、システム制御部１１３は、現在のカメラ設定において測距距離範囲が所定よりも長いかどうかを調べる。測距距離範囲が所定よりも長い場合には（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ６０７へ進み、そうでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ６０８へ進む。
Ｓ６０７では、システム制御部１１３は、フォーカス速度を「高速」に設定する。そしてＳ３０５へ進む。
Ｓ６０８では、システム制御部１１３は、フォーカス速度を「低速」に設定する。そしてＳ３０５へ進む。
【００１８】
次に、Ｓ３０８およびＳ５０２の焦点評価値の勾配検出の処理について、図７を参照して説明する。図７は、図３のＳ３０８および図５のＳ５０２の焦点評価値の勾配検出の処理の内容を示すフローチャートである。
まずＳ７０１では、システム制御部１１３は、Ｓ３０７またはＳ４０４で取得した今回のレンズ位置を「Ｐｏｓ１」とする。そしてＳ７０２へ進む。
Ｓ７０２では、システム制御部１１３は、Ｓ３０６またはＳ４０３で取得した今回の焦点評価値を「Ｔ１」とする。そしてＳ７０３へ進む。
Ｓ７０３では、システム制御部１１３は、Ｓ３０７またはＳ４０４で取得した前回のレンズ位置を「Ｐｏｓ２」とする。そしてＳ７０４へ進む。
Ｓ７０４では、システム制御部１１３は、Ｓ３０６またはＳ４０３で取得した前回の焦点評価値を「Ｔ２」とする。そしてＳ７０５へ進む。
Ｓ７０５では、システム制御部１１３は、焦点評価値の勾配を算出する。焦点評価値の勾配は、
（焦点評価値の勾配）＝（Ｔ１ − Ｔ２）／（Ｐｏｓ１ − Ｐｏｓ２）
で算出される。そして、Ｓ３０９またはＳ５０３へ進む。
【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。
【００２０】
本実施例では、焦点評価値の勾配が所定の閾値より大きいかどうかを判断することにより、低速または高速の２値でフォーカスレンズ速度の調節を行っているが、焦点評価値の勾配によりフォーカス速度を細かく可変させてもよい。
【００２１】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。また、上述の実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、記録媒体から直接、或いは有線／無線通信を用いてプログラムを実行可能なコンピュータを有するシステム又は装置に供給し、そのプログラムを実行する場合も本発明に含む。従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給、インストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明に含まれる。その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、光／光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリでもよい。また、プログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバに本発明を形成するコンピュータプログラムを記憶し、接続のあったクライアントコンピュータがコンピュータプログラムをダウンロードしてプログラムするような方法も考えられる。
【符号の説明】
【００２２】
１０１：撮影レンズ、１０２：絞りおよびシャッター、１０３：ＡＥ処理部、１０４：フォーカスレンズ、１０５：モータ、１０６：ＡＦ処理部、１０７：撮像素子、１０８：Ａ／Ｄ変換部、１０９：画像処理部、１１０：フォーマット変換部、１１１：ＤＲＡＭ、１１２：画像記録部、１１３：システム制御部、１１４：ＶＲＡＭ、１１５：画像表示部、１１６：操作部、１１７：撮影モードスイッチ、１１８：メインスイッチ、１１９：撮影スタンバイスイッチ、１２０：撮影スイッチ、１２１：加速度センサ部、１２２：動体検出部
【図１】
0005868163.tif 000002
【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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