(57)【要約】【課題】適切なコンティニュアスＡＦの探索再開判定が行われると共に、非合焦と判定される場合のレンズ停止までの所要時間を短縮して消費電力を低減し、レリーズ時に素早く撮影する。【解決手段】探索開始時または代表探索位置のＡＦ評価値が閾値未満の場合に、焦点位置探索範囲内の代表探索位置または次の代表探索位置にフォーカスレンズ１を移動させてＡＦ評価値を取得する代表探索位置レンズ移動制御手段１７２と、探索開始時またはいずれかの代表探索位置でＡＦ評価値が閾値以上の場合に、通常焦点位置探索を開始する通常焦点位置探索制御手段１７３と、いずれの代表探索位置でもＡＦ評価値が閾値未満の場合に、非合焦と判定し、所定位置にフォーカスレンズを停止させる非合焦判定手段１７４とを有している。【選択図】図１
2011169993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結像面に結像される光学像を画像データに変換する撮像手段と、該光学像の焦点調節を行うためにフォーカスレンズを移動させて合焦位置を検出し、検出した合焦位置に該フォーカスレンズを停止させる焦点調節処理を連続的に行う焦点調節手段とを備えた撮像装置において、
該焦点調節手段は、
フォーカス度合いを示すＡＦ評価値と所定の閾値を比較する比較手段と、
探索開始時の該ＡＦ評価値が該閾値未満の場合に、焦点位置探索範囲内の代表探索位置に該フォーカスレンズを移動させて該ＡＦ評価値を取得すると共に、該焦点位置探索範囲内の代表探索位置で該ＡＦ評価値が該閾値未満の場合に、焦点位置探索範囲内の次の代表探索位置に該フォーカスレンズを移動させて該ＡＦ評価値を取得する代表探索位置レンズ移動制御手段と、
探索開始時またはいずれかの代表探索位置で該ＡＦ評価値が該閾値以上の場合に、当該探索開始位置または当該代表探索位置より通常焦点位置探索を開始させる通常焦点位置探索制御手段と、
いずれの代表探索位置においても該ＡＦ評価値が該閾値未満の場合に、非合焦と判定し、所定位置に該フォーカスレンズを停止させる非合焦判定手段とを有する撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記探索開始時のＡＦ評価値が閾値未満で、かつ、いずれの代表探索位置においても該ＡＦ評価値が閾値未満となり、前記所定位置で前記フォーカスレンズを停止させた場合に、前記通常焦点位置探索制御手段は、所定フレーム間隔で該ＡＦ評価値を取得し、該ＡＦ評価値が該閾値以上となった時点で前記通常焦点位置探索を開始する撮像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の撮像装置において、
合焦位置を検出して前記フォーカスレンズを停止させた場合に、前記ＡＦ評価値の変化量および／または被写体の明るさの変化量に対して焦点位置探索を再開するための閾値を設定し、合焦状態の経過時間の進行に従って該焦点位置探索の再開のための閾値を小さく設定する再開閾値設定手段を有する撮像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の撮像装置において、
合焦位置を検出して前記フォーカスレンズを停止させた状態から焦点位置探索を再開する場合に、前記ＡＦ評価値および被写体の明るさの変化量よりピントが大きくずれたか否かを判定するピント判定手段と、
該ピント判定手段により該ピントが大きくずれていないと判定される場合は探索ステップを小さく設定し、該ピント判定手段より該ピントが大きくずれたと判定される場合は探索ステップを大きく設定する探索ステップ設定手段とを有する撮像装置。
【請求項５】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記代表探索位置レンズ移動制御手段が、第１の代表探索位置に前記フォーカスレンズを移動し、該第１の代表探索位置で前記ＡＦ評価値を取得し、
該第１の代表探索位置で該ＡＦ評価値が閾値以上である場合、前記通常焦点位置探索制御手段が、該第１の代表探索位置より山登り方式で前記通常焦点位置探索を開始し、
該第１の代表探索位置でＡＦ評価値が閾値未満である場合、該代表探索位置レンズ移動制御手段が、第２の代表探索位置に該フォーカスレンズを移動し、該第２の代表探索位置でＡＦ評価値を取得し、・・・
該第ｎ−１（ｎは自然数）の代表探索位置で該ＡＦ評価値が閾値以上である場合、前記通常焦点位置探索制御手段が、該第ｎ−１の代表探索位置より山登り方式で該通常焦点位置探索を開始し、
該第ｎ−１の代表探索位置で該ＡＦ評価値が閾値未満である場合、該代表探索位置レンズ移動制御手段が、第ｎの代表探索位置に該フォーカスレンズを移動し、その第ｎの代表探索位置でＡＦ評価値を取得し、
該第ｎの代表探索位置で該ＡＦ評価値が閾値以上である場合、前記通常焦点位置探索制御手段が、該第ｎの代表探索位置より山登り方式で該通常焦点位置探索を開始し、
該第ｎの代表探索位置でＡＦ評価値が閾値未満である場合、前記非合焦判定手段が、前記非合焦と判定し、前記所定位置に前記フォーカスレンズを移動させる撮像装置。
【請求項６】
請求項３に記載の撮像装置において、
合焦位置を検出して前記フォーカスレンズを停止させた場合、前記再開閾値設定手段により合焦検出時に対する現在のＡＦ評価値および被写体の明るさの変化量に対して焦点位置探索を再開するための閾値ＡＦΔ１、ＡＥΔ１を設定し、
該ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔ１以上となるかまたは、該被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔ１以上となった場合、前記通常焦点位置探索制御手段により前記通常焦点位置探索を再開し、
該ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔ１未満かつ、該被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔ１未満で所定の時間が経過した場合、該再開閾値設定手段により前回に対する今回のＡＦ評価値および被写体の明るさの変化量に対して焦点位置探索を再開するための閾値ＡＦΔ２、ＡＥΔ２を設定し（ＡＦΔ１  ＞  ＡＦΔ２、ＡＥΔ１  ＞  ＡＥΔ２）、・・・
該ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔｎ（ｎは自然数）−１以上となるかまたは、該被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔｎ−１以上となった場合、該通常焦点位置探索制御手段により該通常焦点位置探索を再開し、
該ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔｎ−１未満かつ、該被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔｎ−１未満で所定の時間が経過した場合、該再開閾値設定手段により前回に対する今回のＡＦ評価値および被写体の明るさの変化量に対して焦点位置探索を再開するための閾値ＡＦΔｎ、ＡＥΔｎを設定し（ＡＦΔｎ−１  ＞  ＡＦΔｎ、ＡＥΔｎ−１  ＞  ＡＥΔｎ）、
ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔｎ以上となるかまたは、該被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔｎ以上となった場合、該通常焦点位置探索制御手段により該通常焦点位置探索を再開する撮像装置。
【請求項７】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記ＡＦ評価値の閾値は、エッジ成分がない低コントラストな被写体でのＡＦ評価値相当とする撮像装置。
【請求項８】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記代表探索位置は、無限遠合焦位置、最大近接合焦位置、該無限遠合焦位置と該最大近接合焦位置の中間位置の合計３点、該無限遠合焦位置と該最大近接合焦位置の他に、これらの間の２点または３点を含む合計４点または５点とする撮像装置。
【請求項９】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記通常焦点位置探索は、山登り方式であり、前記ＡＦ評価値が増加する方向に前記フォーカスレンズを所定のステップで移動制御し、該ＡＦ評価値が減少したら該フォーカスレンズの移動方向を反転させ、その反転直前の探索位置を合焦位置とする撮像装置。
【請求項１０】
結像面に結像される光学像を画像データに変換する撮像手段に対して該光学像の焦点調節を行うために、該撮像手段の前方のフォーカスレンズを接近または離間方向に移動させて合焦位置を検出し、検出した合焦位置に該フォーカスレンズを停止させる焦点調節処理を連続的に行う焦点調節ステップを有するコンティニュアスＡＦの探索方法において、
該焦点調節ステップは、
探索開始時のＡＦ評価値が閾値未満の場合に、代表探索位置レンズ移動制御手段が、焦点位置探索範囲内の代表探索位置に該フォーカスレンズを移動させて該ＡＦ評価値を取得するステップと、
該焦点位置探索範囲内の代表探索位置で該ＡＦ評価値が該閾値未満の場合に、該代表探索位置レンズ移動制御手段が、焦点位置探索範囲内の次の代表探索位置に該フォーカスレンズを移動させて該ＡＦ評価値を取得するステップと、
該探索開始時またはいずれかの代表探索位置で該ＡＦ評価値が該閾値以上の場合に、通常焦点位置探索制御手段が、当該探索開始位置または当該代表探索位置より通常焦点位置探索を開始するステップと、
いずれの代表探索位置においても該ＡＦ評価値が該閾値未満の場合に、非合焦判定手段が非合焦と判定し、所定位置に該フォーカスレンズを停止させるステップとを有するコンティニュアスＡＦの探索方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のコンティニュアスＡＦの探索方法において、
前記探索開始時のＡＦ評価値が閾値未満で、かつ、いずれの代表探索位置においても該ＡＦ評価値が閾値未満となり、前記所定位置で前記フォーカスレンズを停止させた場合に、前記通常焦点位置探索制御手段が、所定フレーム間隔で該ＡＦ評価値を取得し、該ＡＦ評価値が該閾値以上となった時点で前記通常焦点位置探索を開始するステップを更に有するコンティニュアスＡＦの探索方法。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載のコンティニュアスＡＦの探索方法において、
合焦位置を検出して前記フォーカスレンズを停止させた場合に、再開閾値設定手段が、前記ＡＦ評価値の変化量および被写体の明るさの変化量に対して焦点位置探索を再開するための閾値を設定し、合焦状態の経過時間の進行に従って該焦点位置探索の再開のための閾値を小さく設定する再開閾値設定ステップを有するコンティニュアスＡＦの探索方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載のコンティニュアスＡＦの探索方法において、
合焦位置を検出して前記フォーカスレンズを停止させた状態から焦点位置探索を再開する場合に、ピント判定手段が、前記ＡＦ評価値および被写体の明るさの変化量よりピントが大きくずれたか否かを判定するステップと、
探索ステップ設定手段が、該ピント判定手段により該ピントが大きくずれていないと判定される場合は探索ステップを小さく設定し、該ピント判定手段より該ピントが大きくずれたと判定される場合は探索ステップを大きく設定するステップとを有するコンティニュアスＡＦの探索方法。
【請求項１４】
請求項１０に記載のコンティニュアスＡＦの探索方法において、
前記代表探索位置レンズ移動制御手段が、第１の代表探索位置に前記フォーカスレンズを移動し、該第１の代表探索位置で前記ＡＦ評価値を取得するステップと、
該第１の代表探索位置で該ＡＦ評価値が閾値以上である場合、前記通常焦点位置探索制御手段が、該第１の代表探索位置より山登り方式で前記通常焦点位置探索を開始するステップと、
該第１の代表探索位置でＡＦ評価値が閾値未満である場合、該代表探索位置レンズ移動制御手段が、第２の代表探索位置に該フォーカスレンズを移動し、該第２の代表探索位置でＡＦ評価値を取得するステップと、・・・
該第ｎ−１（ｎは自然数）の代表探索位置で該ＡＦ評価値が閾値以上である場合、前記通常焦点位置探索制御手段が、該第ｎ−１の代表探索位置より山登り方式で該通常焦点位置探索を開始するステップと、
該第ｎ−１の代表探索位置で該ＡＦ評価値が閾値未満である場合、該代表探索位置レンズ移動制御手段が、第ｎの代表探索位置に該フォーカスレンズを移動し、その第ｎの代表探索位置でＡＦ評価値を取得するステップと、
該第ｎの代表探索位置で該ＡＦ評価値が閾値以上である場合、前記通常焦点位置探索制御手段が、該第ｎの代表探索位置より山登り方式で該通常焦点位置探索を開始するステップと、
該第ｎの代表探索位置でＡＦ評価値が閾値未満である場合、前記非合焦判定手段が、前記非合焦と判定し、前記所定位置に前記フォーカスレンズを移動させるステップとを有するコンティニュアスＡＦの探索方法。
【請求項１５】
請求項１２に記載のコンティニュアスＡＦの探索方法において、
前記再開閾値設定ステップは、
合焦位置を検出して前記フォーカスレンズを停止させた場合、前記再開閾値設定手段により合焦検出時に対する現在のＡＦ評価値および被写体の明るさの変化量に対して焦点位置探索を再開するための閾値ＡＦΔ１、ＡＥΔ１を設定するステップと、
該ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔ１以上となるかまたは、該被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔ１以上となった場合、前記通常焦点位置探索制御手段により前記通常焦点位置探索を再開するステップと、
該ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔ１未満かつ、該被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔ１未満で所定の時間が経過した場合、該再開閾値設定手段により前回に対する今回のＡＦ評価値および被写体の明るさの変化量に対して焦点位置探索を再開するための閾値ＡＦΔ２、ＡＥΔ２を設定するステップと（ＡＦΔ１  ＞  ＡＦΔ２、ＡＥΔ１  ＞  ＡＥΔ２）、・・・
該ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔｎ（ｎは自然数）−１以上となるかまたは、該被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔｎ−１以上となった場合、該通常焦点位置探索制御手段により該通常焦点位置探索を再開するステップと、
該ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔｎ−１未満かつ、該被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔｎ−１未満で所定の時間が経過した場合、該再開閾値設定手段により前回に対する今回のＡＦ評価値および被写体の明るさの変化量に対して焦点位置探索を再開するための閾値ＡＦΔｎ、ＡＥΔｎを設定するステップと（ＡＦΔｎ−１  ＞  ＡＦΔｎ、ＡＥΔｎ−１  ＞  ＡＥΔｎ）、
ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔｎ以上となるかまたは、該被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔｎ以上となった場合、該通常焦点位置探索制御手段により該通常焦点位置探索を再開するステップとを有するコンティニュアスＡＦの探索方法。
【請求項１６】
請求項１０〜１５のいずれかに記載のコンティニュアスＡＦの探索方法の各ステップをコンピュータに実行させるための処理手順が記述された制御プログラム。
【請求項１７】
請求項１６に記載の制御プログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１８】
請求項１〜９のいずれかに記載の撮像装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いた電子情報機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する撮像装置に関し、特に、シャッタ半押しなどによるオートフォーカス指示がなくても自動焦点調節を行うコンティニュアスオートフォーカス（以下コンティニュアスＡＦという）機能を有する例えばデジタルカメラなどの撮像装置およびこの撮像装置に用いたコンティニュアスＡＦの探索方法、このコンティニュアスＡＦの探索方法をコンピュータに実行させるための制御プログラム、この制御プログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体、この撮像装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いたファクシミリ装置、テレビジョン電話装置およびカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の撮像装置は、例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラなどに用いられ、動画撮影時に常時ピントの合った画像を撮影するため、または、常時ピントを合わせておくことによりシャッタータイムラグを短縮するため、自動焦点調節を連続的に行うコンティニュアスＡＦ機能を有するデジタルスチルカメラが存在する。
【０００３】
１回の焦点調節における合焦位置検出方法としては、「山登りサーボ方式によるテレビカメラの自動焦点調整」（「ＮＨＫ技術研究」第１７巻  第１号２１頁  昭和４０年発行  石田他）に示される方式が広く採用されている。この山登りサーボ方式では、フォーカスレンズを至近位置から無限遠位置、または無限遠位置から至近位置に移動させて、映像信号中の高周波成分またはエッジ成分が最大となるフォーカスレンズ位置を合焦位置（焦点が合った位置）としている。
【０００４】
このコンティニュアスＡＦにおいて、合焦位置探索を再開する方式としては、一定の時間間隔で再開する方式の他、特許文献１に示される焦点位置探索のスキャン方式などがある。
【０００５】
図６は、特許文献１に開示されている従来のコンティニュアスＡＦにおけるスキャン方式を適用したカメラ回路のブロック図である。
【０００６】
図６に示すように、従来のカメラ１００において、被写体からの光はズームレンズ１０１、フォーカスレンズ１０２および絞りシャッタ１０３を介してＣＣＤ１０４に結像される。ＣＣＤ１０４ではタイミングジェネレータ１０６からのタイミング信号により光画像信号が電気信号に変換され、相関２重サンプリング（ＣＤＳ）回路／アナログディジタルコーディック（ＡＤＣ）回路１０５に入力される。相関２重サンプリング（ＣＤＳ）回路／アナログディジタルコーディック（ＡＤＣ）回路１０５では所定のサンプリング処理が為された後に、アナログ画像信号がディジタル画像信号に変換されて制御部１０７に送られる。
【０００７】
ＣＣＤ信号処理部１０８では、色補間処理、ガンマ補正、画像圧縮および高周波成分検出などの各種ディジタル信号処理が行われ、メモリ部１１１はこれら処理のワークメモリとして用いられ、圧縮画像などが記憶される。
【０００８】
制御部１０７でディジタル信号処理された被写体画像データは、ＬＣＤ駆動回路１０９を介して液晶表示部（ＬＣＤ）１１０の表示画面上に表示される。また、高周波成分検出部１０８ｂではディジタル画像信号より高周波成分を抽出して高周波信号レベルを検出する。
【０００９】
シャッタボタンであるレリーズボタン１１３が押されてレリーズ情報が制御部１０７に送られると、画像取込のための信号がタイミングジェネレータ１０６に送出され、被写体画像がＣＣＤ１０４から相関２重サンプリング（ＣＤＳ）回路／アナログディジタルコーディック（ＡＤＣ）回路１０５を介して制御部１０７に取り込まれる。
【００１０】
レリーズボタン１１３を押した時点で、合焦していれば（ピントが合っていれば）、そのままシャッタが切れるが、合焦していなければ、ＡＦ動作が行われ、合焦した後にシャッタが切れることになる。なお、合焦状態でなくてもそのままレリーズボタン１１３を押し切ることにより撮影することが可能である。制御部１０７に取り込まれた画像データは、色補間処理、ガンマ補正などの各種ディジタル信号処理が行われ、画像圧縮部１０８ａで所定形式に圧縮されてメモリ部１１１に記憶される。このメモリ部１１１に格納された画像データは図示しないＳＤメモリなどのメディアに格納される。
【００１１】
フラッシュメモリ部１１２には、通常のカメラの設定情報の他に再スキャン時間Ｔ１，Ｔ２および再スキャン判定用ＡＦデータしきい値（データの絶対値に対する係数）Δ１，Δ２が格納され、さらに、最大反転回数ＲＭＡＸの情報が格納されている。ズームＳＷ１１４、１１５の操作によりズーム情報が入力すると、制御部１０７はズーム制御用ＣＰＵ１１６にその情報を送出する。ズーム制御用ＣＰＵ１１６は、これを受けて、ズームレンズ駆動部１１７を駆動制御して、ズームレンズ１０１をズームＳＷ１１４、１１５の操作量に応じた量だけ移動させる。ＡＦ動作では、フォーカスレンズ駆動部１１８によりフォーカスレンズ１０２が駆動され、所定の間隔で画像信号が取り込まれ、高周波成分検出部１０８ｂにより画像信号の高周波分が抽出される。抽出された高周波信号について合焦判定手段１０７ａによりピーク位置であったか否かが判定され、ピーク位置であった場合には、フォーカスレンズ１０２をピーク位置にもたらして合焦動作を終了する。
【００１２】
図７は、図６のカメラ１００におけるスキャン方式の再スキャン判定条件処理の動作を説明するためのフローチャートである。
【００１３】
図７に示すように、コンティニュアスＡＦ動作において、まず、焦点位置検出処理が行われる（ステップＳ２０１）。合焦判定手段１０７ａはフォーカスレンズ１０２をある一方向に駆動しながら所定のレンズ位置毎に高周波成分検出部１０８ｂによって抽出された高周波信号（ＡＦデータ）を検出し、複数レンズ位置におけるＡＦデータを比較することにより合焦判定を行う（ステップＳ２０２）。
【００１４】
次に、ステップＳ２０２で合焦（焦点位置）を検出した場合（ＹＥＳ）には、再スキャン時間およびしきい値設定手段１０７ｂは、フラッシュメモリ部１１２より合焦時の再スキャン判定用ＡＦデータしきい値Δ１を読み出し、この再スキャン判定用ＡＦデータしきい値Δ１をしきい値Δとして設定する（ステップＳ２０３）。また、合焦時の再スキャン開始待ち時間Ｔ１を読み出し、この再スキャン開始待ち時間Ｔ１を待ち時間Ｔとして設定する（ステップＳ２０４）。
【００１５】
続いて、制御部１０７は、「Ｒ＝０」として反転回数Ｒをリセットし（ステップＳ２１０）、フォーカスレンズ駆動部１１８を制御してフォーカスレンズ１０２をＡＦデータ最大値位置にもたらして停止させる（ステップＳ２１１）。さらに、再スキャン判定処理に進行する（ステップＳ２１２）。
【００１６】
一方、ステップＳ２０２の「合焦位置の検出」においてフォーカスレンズ１０２の駆動範囲内において合焦位置が検出されない場合（ＮＯ）、条件判定手段１０７ｃはフォーカスレンズ駆動範囲の無限側端位置と至近側端位置の間を反転した回数Ｒが最大値になったか否かを判断する（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０５で反転回数Ｒが最大値になっていない場合（ＮＯ）には、駆動方向を反転し（ステップＳ２０８）、反転回数Ｒを１プラスして（ステップＳ２０９）、ステップＳ２０１の焦点位置検出処理に戻る。
【００１７】
また、ステップＳ２０５で反転回数Ｒが最大値に達している場合（ＹＥＳ）、再スキャン時間およびしきい値切替手段１０７ｄは、フラッシュメモリ部１１２より合焦不能時の再スキャン判定用ＡＦデータしきい値Δ２を読み出し、この合焦不能時の再スキャン判定用ＡＦデータしきい値Δ２を再スキャン判定用ＡＦデータしきい値Δとして切り替える（ステップＳ２０６）。ＡＦデータしきい値Δ２はΔ１に比較し小さな値である。また、合焦不能時の再スキャン開始待ち時間Ｔ２を読み出し、この合焦不能時の再スキャン開始待ち時間Ｔ２を再スキャン開始待ち時間Ｔとして設定する（ステップＳ２０７）。再スキャン開始待ち時間Ｔ２はＴ１に比較して短い時間である。その後、反転回数Ｒをリセットし（ステップＳ２１０）、フォーカスレンズ１０２はＡＦデータ最大位置へ駆動され（ステップＳ２１１）、再スキャン判定処理に進行する（ステップＳ２１２）。
【００１８】
このように、特許文献１に示される焦点位置検出処理のスキャン方式では、探索再開判定時の合焦／非合焦の状態に応じて、下記のように探索再開条件を変えている。
【００１９】
合焦時探索再開時間Ｔ１  ＞  非合焦時探索再開時間Ｔ２
合焦時探索再開閾値Δ１  ＞  非合焦時探索再開閾値Δ２
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開２００３−５０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
上記従来の構成で、一定の時間間隔で焦点位置探索を再開する場合、前回の焦点調節における合焦状態が維持されているか否かにかかわらず、焦点位置探索が再開される。焦点調節中はモータによりフォーカスレンズが駆動されるために消費電力が増加する。また、前回の焦点調節における合焦状態が維持されているにもかかわらず、焦点位置探索が再開されると、焦点調節の間、ピントの合っていない映像が撮影されて表示画面上に表示されることになる。
【００２２】
また、特許文献１に開示されている焦点位置検出処理のスキャン方法では、焦点位置探索を再開する場合、レンズ駆動方向の反転回数Ｒにより非合焦判定を行うため、非合焦時のレンズ駆動停止までに時間がかかり、余計な電力を消費することになる。また、レンズ駆動停止後、所定時間が経過することにより、焦点位置探索が再開されるため、合焦状態が維持されている場合には、不要な焦点位置探索が行われることになる。
【００２３】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、適切なコンティニュアスＡＦの探索再開判定が行われると共に、非合焦と判定される場合のレンズ停止までの所要時間を短縮して消費電力を低減し、レリーズ時に素早く撮影できる撮像装置およびこの撮像装置に用いたコンティニュアスＡＦの探索方法、このコンティニュアスＡＦの探索方法をコンピュータに実行させるための制御プログラム、この制御プログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体、この撮像装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器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】
【００２４】
本発明の撮像装置は、結像面に結像される光学像を画像データに変換する撮像手段と、該光学像の焦点調節を行うためにフォーカスレンズを移動させて合焦位置を検出し、検出した合焦位置に該フォーカスレンズを停止させる焦点調節処理を連続的に行う焦点調節手段とを備えた撮像装置において、該焦点調節手段は、フォーカス度合いを示すＡＦ評価値と所定の閾値を比較する比較手段と、探索開始時の該ＡＦ評価値が該閾値未満の場合に、焦点位置探索範囲内の代表探索位置に該フォーカスレンズを移動させて該ＡＦ評価値を取得すると共に、該焦点位置探索範囲内の代表探索位置で該ＡＦ評価値が該閾値未満の場合に、焦点位置探索範囲内の次の代表探索位置に該フォーカスレンズを移動させて該ＡＦ評価値を取得する代表探索位置レンズ移動制御手段と、探索開始時またはいずれかの代表探索位置で該ＡＦ評価値が該閾値以上の場合に、当該探索開始位置または当該代表探索位置より通常焦点位置探索を開始させる通常焦点位置探索制御手段と、いずれの代表探索位置においても該ＡＦ評価値が該閾値未満の場合に、非合焦と判定し、所定位置に該フォーカスレンズを停止させる非合焦判定手段とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２５】
また、好ましくは、本発明の撮像装置において、前記探索開始時のＡＦ評価値が閾値未満で、かつ、いずれの代表探索位置においても該ＡＦ評価値が閾値未満となり、前記所定位置で前記フォーカスレンズを停止させた場合に、前記通常焦点位置探索制御手段は、所定フレーム間隔で該ＡＦ評価値を取得し、該ＡＦ評価値が該閾値以上となった時点で前記通常焦点位置探索を開始する。
【００２６】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置において、合焦位置を検出して前記フォーカスレンズを停止させた場合に、前記ＡＦ評価値の変化量および／または被写体の明るさの変化量に対して焦点位置探索を再開するための閾値を設定し、合焦状態の経過時間の進行に従って該焦点位置探索の再開のための閾値を小さく設定する再開閾値設定手段を有する。
【００２７】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置において、合焦位置を検出して前記フォーカスレンズを停止させた状態から焦点位置探索を再開する場合に、前記ＡＦ評価値および被写体の明るさの変化量よりピントが大きくずれたか否かを判定するピント判定手段と、該ピント判定手段により該ピントが大きくずれていないと判定される場合は探索ステップを小さく設定し、該ピント判定手段より該ピントが大きくずれたと判定される場合は探索ステップを大きく設定する探索ステップ設定手段とを有する。
【００２８】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置において、前記代表探索位置レンズ移動制御手段が、第１の代表探索位置に前記フォーカスレンズを移動し、該第１の代表探索位置で前記ＡＦ評価値を取得し、該第１の代表探索位置で該ＡＦ評価値が閾値以上である場合、前記通常焦点位置探索制御手段が、該第１の代表探索位置より山登り方式で前記通常焦点位置探索を開始し、該第１の代表探索位置でＡＦ評価値が閾値未満である場合、該代表探索位置レンズ移動制御手段が、第２の代表探索位置に該フォーカスレンズを移動し、該第２の代表探索位置でＡＦ評価値を取得し、・・・該第ｎ−１（ｎは自然数）の代表探索位置で該ＡＦ評価値が閾値以上である場合、前記通常焦点位置探索制御手段が、該第ｎ−１の代表探索位置より山登り方式で該通常焦点位置探索を開始し、該第ｎ−１の代表探索位置で該ＡＦ評価値が閾値未満である場合、該代表探索位置レンズ移動制御手段が、第ｎの代表探索位置に該フォーカスレンズを移動し、その第ｎの代表探索位置でＡＦ評価値を取得し、該第ｎの代表探索位置で該ＡＦ評価値が閾値以上である場合、前記通常焦点位置探索制御手段が、該第ｎの代表探索位置より山登り方式で該通常焦点位置探索を開始し、該第ｎの代表探索位置でＡＦ評価値が閾値未満である場合、前記非合焦判定手段が、前記非合焦と判定し、前記所定位置に前記フォーカスレンズを移動させる。
【００２９】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置において、合焦位置を検出して前記フォーカスレンズを停止させた場合、前記再開閾値設定手段により合焦検出時に対する現在のＡＦ評価値および被写体の明るさの変化量に対して焦点位置探索を再開するための閾値ＡＦΔ１、ＡＥΔ１を設定し、該ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔ１以上となるかまたは、該被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔ１以上となった場合、前記通常焦点位置探索制御手段により前記通常焦点位置探索を再開し、該ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔ１未満かつ、該被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔ１未満で所定の時間が経過した場合、該再開閾値設定手段により前回に対する今回のＡＦ評価値および被写体の明るさの変化量に対して焦点位置探索を再開するための閾値ＡＦΔ２、ＡＥΔ２を設定し（ＡＦΔ１  ＞  ＡＦΔ２、ＡＥΔ１  ＞  ＡＥΔ２）、・・・  該ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔｎ（ｎは自然数）−１以上となるかまたは、該被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔｎ−１以上となった場合、該通常焦点位置探索制御手段により該通常焦点位置探索を再開し、該ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔｎ−１未満かつ、該被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔｎ−１未満で所定の時間が経過した場合、該再開閾値設定手段により前回に対する今回のＡＦ評価値および被写体の明るさの変化量に対して焦点位置探索を再開するための閾値ＡＦΔｎ、ＡＥΔｎを設定し（ＡＦΔｎ−１  ＞  ＡＦΔｎ、ＡＥΔｎ−１  ＞  ＡＥΔｎ）、ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔｎ以上となるかまたは、該被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔｎ以上となった場合、該通常焦点位置探索制御手段により該通常焦点位置探索を再開する。
【００３０】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置におけるＡＦ評価値の閾値は、エッジ成分がない低コントラストな被写体でのＡＦ評価値相当とする。
【００３１】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置における代表探索位置は、無限遠合焦位置、最大近接合焦位置、該無限遠合焦位置と該最大近接合焦位置の中間位置の合計３点、該無限遠合焦位置と該最大近接合焦位置の他に、これらの間の２点または３点を含む合計４点または５点とする。
【００３２】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置における通常焦点位置探索は、山登り方式であり、前記ＡＦ評価値が増加する方向に前記フォーカスレンズを所定のステップで移動制御し、該ＡＦ評価値が減少したら該フォーカスレンズの移動方向を反転させ、その反転直前の探索位置を合焦位置とする。
【００３３】
本発明のコンティニュアスＡＦの探索方法は、結像面に結像される光学像を画像データに変換する撮像手段に対して該光学像の焦点調節を行うために、該撮像手段の前方のフォーカスレンズを接近または離間方向に移動させて合焦位置を検出し、検出した合焦位置に該フォーカスレンズを停止させる焦点調節処理を連続的に行う焦点調節ステップを有するコンティニュアスＡＦの探索方法において、該焦点調節ステップは、探索開始時のＡＦ評価値が閾値未満の場合に、代表探索位置レンズ移動制御手段が、焦点位置探索範囲内の代表探索位置に該フォーカスレンズを移動させて該ＡＦ評価値を取得するステップと、該焦点位置探索範囲内の代表探索位置で該ＡＦ評価値が該閾値未満の場合に、該代表探索位置レンズ移動制御手段が、焦点位置探索範囲内の次の代表探索位置に該フォーカスレンズを移動させて該ＡＦ評価値を取得するステップと、該探索開始時またはいずれかの代表探索位置で該ＡＦ評価値が該閾値以上の場合に、通常焦点位置探索制御手段が、当該探索開始位置または当該代表探索位置より通常焦点位置探索を開始するステップと、いずれの代表探索位置においても該ＡＦ評価値が該閾値未満の場合に、非合焦判定手段が非合焦と判定し、所定位置に該フォーカスレンズを停止させるステップとを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３４】
また、好ましくは、本発明のコンティニュアスＡＦの探索方法において、前記探索開始時のＡＦ評価値が閾値未満で、かつ、いずれの代表探索位置においても該ＡＦ評価値が閾値未満となり、前記所定位置で前記フォーカスレンズを停止させた場合に、前記通常焦点位置探索制御手段が、所定フレーム間隔で該ＡＦ評価値を取得し、該ＡＦ評価値が該閾値以上となった時点で前記通常焦点位置探索を開始するステップを更に有する。
【００３５】
さらに、好ましくは、本発明のコンティニュアスＡＦの探索方法において、合焦位置を検出して前記フォーカスレンズを停止させた場合に、再開閾値設定手段が、前記ＡＦ評価値の変化量および被写体の明るさの変化量に対して焦点位置探索を再開するための閾値を設定し、合焦状態の経過時間の進行に従って該焦点位置探索の再開のための閾値を小さく設定する再開閾値設定ステップを有する。
【００３６】
さらに、好ましくは、本発明のコンティニュアスＡＦの探索方法において、合焦位置を検出して前記フォーカスレンズを停止させた状態から焦点位置探索を再開する場合に、ピント判定手段が、前記ＡＦ評価値および被写体の明るさの変化量よりピントが大きくずれたか否かを判定するステップと、探索ステップ設定手段が、該ピント判定手段により該ピントが大きくずれていないと判定される場合は探索ステップを小さく設定し、該ピント判定手段より該ピントが大きくずれたと判定される場合は探索ステップを大きく設定するステップとを有する。
【００３７】
さらに、好ましくは、本発明のコンティニュアスＡＦの探索方法において、前記代表探索位置レンズ移動制御手段が、第１の代表探索位置に前記フォーカスレンズを移動し、該第１の代表探索位置で前記ＡＦ評価値を取得するステップと、該第１の代表探索位置で該ＡＦ評価値が閾値以上である場合、前記通常焦点位置探索制御手段が、該第１の代表探索位置より山登り方式で前記通常焦点位置探索を開始するステップと、該第１の代表探索位置でＡＦ評価値が閾値未満である場合、該代表探索位置レンズ移動制御手段が、第２の代表探索位置に該フォーカスレンズを移動し、該第２の代表探索位置でＡＦ評価値を取得するステップと、・・・該第ｎ−１（ｎは自然数）の代表探索位置で該ＡＦ評価値が閾値以上である場合、前記通常焦点位置探索制御手段が、該第ｎ−１の代表探索位置より山登り方式で該通常焦点位置探索を開始するステップと、該第ｎ−１の代表探索位置で該ＡＦ評価値が閾値未満である場合、該代表探索位置レンズ移動制御手段が、第ｎの代表探索位置に該フォーカスレンズを移動し、その第ｎの代表探索位置でＡＦ評価値を取得するステップと、該第ｎの代表探索位置で該ＡＦ評価値が閾値以上である場合、前記通常焦点位置探索制御手段が、該第ｎの代表探索位置より山登り方式で該通常焦点位置探索を開始するステップと、該第ｎの代表探索位置でＡＦ評価値が閾値未満である場合、前記非合焦判定手段が、前記非合焦と判定し、前記所定位置に前記フォーカスレンズを移動させるステップとを有する。
【００３８】
さらに、好ましくは、本発明のコンティニュアスＡＦの探索方法における再開閾値設定ステップは、合焦位置を検出して前記フォーカスレンズを停止させた場合、前記再開閾値設定手段により合焦検出時に対する現在のＡＦ評価値および被写体の明るさの変化量に対して焦点位置探索を再開するための閾値ＡＦΔ１、ＡＥΔ１を設定するステップと、該ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔ１以上となるかまたは、該被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔ１以上となった場合、前記通常焦点位置探索制御手段により前記通常焦点位置探索を再開するステップと、該ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔ１未満かつ、該被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔ１未満で所定の時間が経過した場合、該再開閾値設定手段により前回に対する今回のＡＦ評価値および被写体の明るさの変化量に対して焦点位置探索を再開するための閾値ＡＦΔ２、ＡＥΔ２を設定するステップと（ＡＦΔ１  ＞  ＡＦΔ２、ＡＥΔ１  ＞  ＡＥΔ２）、・・・該ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔｎ（ｎは自然数）−１以上となるかまたは、該被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔｎ−１以上となった場合、該通常焦点位置探索制御手段により該通常焦点位置探索を再開するステップと、該ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔｎ−１未満かつ、該被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔｎ−１未満で所定の時間が経過した場合、該再開閾値設定手段により前回に対する今回のＡＦ評価値および被写体の明るさの変化量に対して焦点位置探索を再開するための閾値ＡＦΔｎ、ＡＥΔｎを設定するステップと（ＡＦΔｎ−１  ＞  ＡＦΔｎ、ＡＥΔｎ−１  ＞  ＡＥΔｎ）、ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔｎ以上となるかまたは、該被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔｎ以上となった場合、該通常焦点位置探索制御手段により該通常焦点位置探索を再開するステップとを有する。
【００３９】
本発明の制御プログラムは、本発明の上記コンティニュアスＡＦの探索方法の各ステップをコンピュータに実行させるための処理手順が記述されたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００４０】
本発明の記憶媒体は、本発明の上記制御プログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能なものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００４１】
本発明の電子情報機器は、本発明の上記撮像装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００４２】
上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。
【００４３】
本発明においては、結像面に結像される光学像を画像データに変換する撮像手段と、光学像の焦点調節を行うためにフォーカスレンズを移動させて合焦位置を検出し、検出した合焦位置にフォーカスレンズを停止させる焦点調節処理を連続的に行う焦点調節手段とを備えた撮像装置において、焦点調節手段は、フォーカス度合いを示すＡＦ評価値と所定の閾値を比較する比較手段と、探索開始時のＡＦ評価値が閾値未満の場合に、焦点位置探索範囲内の代表探索位置にフォーカスレンズを移動させてＡＦ評価値を取得すると共に、焦点位置探索範囲内の代表探索位置でＡＦ評価値が閾値未満の場合に、焦点位置探索範囲内の次の代表探索位置にフォーカスレンズを移動させてＡＦ評価値を取得する代表探索位置レンズ移動制御手段と、探索開始時またはいずれかの代表探索位置でＡＦ評価値が閾値以上の場合に、当該探索開始位置または当該代表探索位置より通常焦点位置探索を開始させる通常焦点位置探索制御手段と、いずれの代表探索位置においてもＡＦ評価値が閾値未満の場合に、非合焦と判定し、所定位置にフォーカスレンズを停止させる非合焦判定手段とを有する。
【００４４】
これによって、探索開始時のＡＦ評価値が閾値と比較されるので、適切なコンティニュアスＡＦの探索再開判定が行われると共に、通常焦点位置探索を開始する前に焦点位置探索範囲内の少数の代表探索位置を探索するので、非合焦と判定される場合のレンズ停止までの所要時間を短縮して消費電力を低減し、レリーズ時に素早く撮影することが可能となる。
【発明の効果】
【００４５】
以上により、本発明によれば、探索開始時または代表探索位置のＡＦ評価値が閾値未満の場合に、焦点位置探索範囲内の代表探索位置または次の代表探索位置にフォーカスレンズを移動させてＡＦ評価値を取得する代表探索位置レンズ移動制御手段と、探索開始時またはいずれかの代表探索位置でＡＦ評価値が閾値以上の場合に、通常焦点位置探索を開始する通常焦点位置探索制御手段と、いずれの代表探索位置でもＡＦ評価値が閾値未満の場合に、非合焦と判定し、所定位置にフォーカスレンズを停止させる非合焦判定手段とを有している。これによって、探索開始時のＡＦ評価値が閾値と比較されるため、適切なコンティニュアスＡＦの探索再開判定が行われると共に、通常焦点位置探索を開始する前に焦点位置探索範囲内の少数の代表探索位置を探索するため、非合焦と判定される場合のレンズ停止までの所要時間を短縮して消費電力を低減し、レリーズ時に素早く撮影することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態１における撮像装置の要部構成例を示すブロック図である。
【図２】図１のシステムコントローラが行うコンティニュアスＡＦの焦点位置探索処理を示すフローチャートである。
【図３】図１のシステムコントローラが行うコンティニュアスＡＦの非合焦時の探索再開判定処理を示すフローチャートである。
【図４】図１のシステムコントローラが行うコンティニュアスＡＦの合焦時の探索再開判定処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態２として、本発明の実施形態１の撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【図６】特許文献１に開示されている従来のコンティニュアスＡＦにおけるスキャン方式を適用したカメラ回路のブロック図である。
【図７】図６のカメラにおけるスキャン方式の再スキャン判定条件処理の動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下に、本発明の撮像装置の実施形態１および、この撮像装置の実施形態１を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の実施形態２について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４８】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１における撮像装置の要部構成例を示すブロック図である。
【００４９】
図１において、本実施形態１の撮像装置２０は、入射光を集光するためのフォーカスレンズ１と、フォーカスレンズ１により結像面に結像される光学像を光電変換して画像データを得る撮像手段としての固体撮像素子２（ＣＣＤセンサおよびＣＭＯＳセンサのうち、ここではＣＣＤセンサを用いている）と、ＣＣＤ２からの撮像信号が入力されてアナログ信号処理が為される相関２重サンプリング（ＣＤＳ）回路／オートゲインコントロール（ＡＧＣ）回路／アナログディジタルコーディック（ＡＤＣ）回路であるＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤＣ３と、モータによりフォーカスレンズ１の位置を駆動制御するモータドライバ４と、ＣＣＤ２およびＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤＣ３にタイミング信号を出力するタイミングジェネレータ（ＴＧ）５と、画像データを記録する記録メディア６と、液晶表示制御部であるＬＣＤＣ７と、液晶表示部であるＬＣＤ８と、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤＣ３からの画像信号を入力して各種デジタル信号処理を行う信号処理回路１０とを有している。
【００５０】
フォーカスレンズ１は、被写体光をＣＣＤ２に集光する。ここでは、実際のレンズ系のうち、本発明の説明に必要なフォーカスレンズ１のみを図示している。フォーカスレンズ１は、光軸方向（ＣＣＤ２の撮像面に対して垂直に接近または離間する方向）の進退により被写体像の焦点調節を行う。フォーカスレンズ１はモータドライバ４により駆動制御されるモータによって焦点位置調節が行なわれる。モータドライバ４はシステムコントローラ１７により駆動制御される。
【００５１】
ＣＣＤ２は、光電変換を行う複数の画素部が２次元状でマトリクス状に列方向および行方向に配列された撮像面を有しており、被写体光が入射されることにより撮像面に結像された光学像を電気信号に変換してアナログ信号の画像データ（各画素毎の撮像信号）として出力する。
【００５２】
ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤＣ３は、ＣＣＤ２から出力された画像データがＣＤＳ回路に入力されてノイズ成分を除去し、ＡＧＣ回路によりゲインの付加を行い、さらにＡＤＣ回路によりアナログ画像信号からデジタル画像信号に変換される。
【００５３】
タイミング信号発生器５（ＴＧ）は、システムコントローラ１７によって制御されて、ＣＣＤ２およびＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤＣ３のタイミングを制御するタイミング信号を出力する。
【００５４】
信号処理回路１０は、色補間する補間部１１と、ホワイトバランス／ガンマ補正部１２と、輝度・色差信号生成部１３と、画像圧縮処理部１４と、ビデオエンコーダ１５と、ＡＦ／ＡＥ評価値演算回路１６と、ホワイトバランス／ガンマ補正部１２およびＡＦ／ＡＥ評価値演算回路１６からの各制御信号に基づいてモータドライバ４とタイミングジェネレータ（ＴＧ）５を制御するシステムコントローラ１７とを有している。
【００５５】
ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤＣ３にてデジタル化された画像信号は信号処理回路１０に入力されるが、この時点では各画素部はＲＧＢいずれか１成分の色信号しか有していないため、補間部１１は、他の色成分の信号を補間処理する。
【００５６】
ホワイトバランス／ガンマ補正部１２は、ホワイトバランスを合わせるためのゲイン調整を行いさらにガンマ補正を行う。
【００５７】
輝度・色差信号生成回路１３は、ＲＧＢ信号から輝度・色差信号に変換する。また、ここでは輝度信号に対して輪郭強調処理が加えられる。
【００５８】
画像圧縮処理回路１４は、静止画の撮影が行われた場合、輝度・色差信号生成回路１３からの輝度・色差信号に対してＪＰＥＧ圧縮処理が行われ、そのＪＰＥＧ圧縮データが記録メディア６に保存される。
【００５９】
ビデオエンコーダ回路１５は、輝度・色差信号生成回路１３からの輝度・色差信号を液晶表示部８に表示可能な形式に変換する。液晶表示制御部７は、ビデオエンコーダ回路１５からの表示形式に変換された輝度・色差信号に基づいて液晶表示部８の表示画面上に表示制御される。
【００６０】
ＡＦ／ＡＥ評価値演算回路１６は、輝度信号中の所定領域の高周波成分またはエッジ成分よりＡＦ評価値を算出すると共に、輝度信号中の所定領域の輝度値よりＡＥ評価値を算出する。
【００６１】
システムコントローラ１７は、カメラ全体の制御を行うものであり、図示されていないが、制御部としてのＣＰＵ（中央演算処理装置）と、制御プログラムおよびそのデータが格納された記憶部（可読記録媒体）としてのＲＯＭと、各処理過程の制御プログラムおよびそのデータなどを格納するワークメモリとしてのＲＡＭとにより構成されており、制御プログラムおよびそのデータに従って各種演算処理が行われる。
【００６２】
可読記録媒体としてのＲＯＭは、ハードディスクの他、形態自在な光ディスク、光磁気ディスク、磁気ディスクおよびＩＣメモリなどで構成されていてもよい。この制御プログラムおよびそのデータなどがＲＯＭに記憶されるが、この制御プログラムおよびそのデータは、他の可読記録媒体から、または、無線、有線またはインターネットなどを介してＲＯＭにダウンロードされてもよい。
【００６３】
システムコントローラ１７は、上記制御プログラムおよびそのデータに基づいて、撮像面への光学像の焦点調節を行うためにフォーカスレンズ１をモータにより移動させて合焦位置を検出し、検出した合焦位置にフォーカスレンズ１を停止させる焦点調節処理（合焦位置の探索制御処理）を連続的に行う焦点調節手段１７０を備えている。
【００６４】
焦点調節手段１７０は、ＡＦ評価値と所定の閾値とを比較する比較手段１７１と、比較手段１７１の比較結果として探索開始時のＡＦ評価値が閾値未満の場合に、焦点位置探索範囲内の代表探索位置にフォーカスレンズ１を移動させてその位置でのＡＦ評価値を取得すると共に、代表探索位置でＡＦ評価値が閾値未満の場合に、焦点位置探索範囲内の次の代表探索位置にフォーカスレンズを移動させてその位置でのＡＦ評価値を取得する代表探索位置レンズ移動制御手段１７２と、いずれかの代表探索位置で比較手段１７１の比較結果としてＡＦ評価値が閾値以上となった場合に、当該代表探索位置より通常焦点位置探索を開始させる通常焦点位置探索制御手段１７３と、いずれの代表探索位置においても比較手段１７１の比較結果としてＡＦ評価値が閾値未満であれば非合焦と判定し、所定位置にフォーカスレンズ１を停止させる非合焦判定手段１７４とを有している。
【００６５】
具体的に合焦位置の探索制御を説明すると、代表探索位置レンズ移動制御手段１７２が、第１の代表探索位置にフォーカスレンズ１を移動し、第１の代表探索位置でＡＦ評価値を取得し、第１の代表探索位置でＡＦ評価値が閾値以上である場合、通常焦点位置探索制御手段１７３が、第１の代表探索位置より山登り方式で通常焦点位置探索を開始し、第１の代表探索位置でのＡＦ評価値が閾値未満である場合、代表探索位置レンズ移動制御手段１７２が、次の第２の代表探索位置にフォーカスレンズ１を移動し、その第２の代表探索位置でＡＦ評価値を取得し、・・・第ｎ−１（ｎは自然数）の代表探索位置でＡＦ評価値が閾値以上である場合、通常焦点位置探索制御手段１７３が、第ｎ−１の代表探索位置より山登り方式で通常焦点位置探索を開始し、第ｎ−１の代表探索位置でのＡＦ評価値が閾値未満である場合、代表探索位置レンズ移動制御手段１７２が、第ｎの代表探索位置にフォーカスレンズ１を移動し、その第ｎの代表探索位置でＡＦ評価値を取得し、第ｎの代表探索位置でＡＦ評価値が閾値以上である場合、通常焦点位置探索制御手段１７３が、第ｎの代表探索位置より山登り方式で該通常焦点位置探索を開始し、第ｎの代表探索位置でＡＦ評価値が閾値未満である場合、非合焦判定手段１７４が、非合焦と判定し、所定位置にフォーカスレンズ１を移動させるように制御する。
【００６６】
このように、探索開始時のＡＦ評価値が閾値未満で、かつ、いずれの代表探索位置においてもＡＦ評価値が閾値未満となり、所定位置でフォーカスレンズ１を停止させた非合焦時の探索再開判定処理において、通常焦点位置探索制御手段１７３は、所定フレーム間隔でＡＦ評価値を取得し、ＡＦ評価値が閾値以上となった時点で通常の焦点位置探索を開始する。
【００６７】
さらに、焦点調節手段１７０は、合焦位置を検出してフォーカスレンズ１を停止させた場合に、ＡＦ評価値および被写体の明るさの変化量に対して焦点位置探索を再開するための閾値を設定し、合焦状態の経過時間の進行に従って焦点位置探索の再開のための閾値を小さく設定する再開閾値設定手段１７５を更に有している。
【００６８】
具体的に合焦時の焦点位置探索の再開処理について説明すると、合焦位置を検出してフォーカスレンズ１を停止させた場合、再開閾値設定手段１７５により合焦検出時に対する現在のＡＦ評価値および被写体の明るさの変化量に対して焦点位置探索を再開するための閾値ＡＦΔ１、ＡＥΔ１を設定し、該ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔ１以上となるかまたは／および、該被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔ１以上となった場合、通常焦点位置探索制御手段１７３により通常焦点位置探索を再開し、ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔ１未満かつ、被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔ１未満で所定の時間が経過した場合、再開閾値設定手段により前回に対する現在のＡＦ評価値および被写体の明るさの変化量に対して焦点位置探索を再開するための閾値ＡＦΔ２、ＡＥΔ２を設定し（ＡＦΔ１  ＞  ＡＦΔ２、ＡＥΔ１  ＞  ＡＥΔ２）、・・・ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔｎ（ｎは自然数）−１以上となるかまたは／および、被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔｎ−１以上となった場合、通常焦点位置探索制御手段１７３により通常焦点位置探索を再開し、ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔｎ−１未満かつ、被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔｎ−１未満で所定の時間が経過した場合、再開閾値設定手段１７５により前回に対する今回のＡＦ評価値および被写体の明るさの変化量に対して焦点位置探索を再開するための閾値ＡＦΔｎ、ＡＥΔｎを設定し（ＡＦΔｎ−１  ＞  ＡＦΔｎ、ＡＥΔｎ−１  ＞  ＡＥΔｎ）、ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔｎ以上となるかまたは／および、被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔｎ以上となった場合、通常焦点位置探索制御手段１７３により通常焦点位置探索を再開する。
【００６９】
さらに、焦点調節手段１７０は、合焦位置を検出してフォーカスレンズ１を停止させた状態から焦点位置探索を再開する場合に、ＡＦ評価値および被写体の明るさの変化量よりピントが大きくずれたか否かを判定するピント判定手段１７６と、このピント判定手段１７６によりピントが大きくずれていないと判定される場合は探索ステップを小さく設定し、ピント判定手段１７６よりピントが大きくずれたと判定される場合は探索ステップを大きく設定する探索ステップ設定手段１７７とを有している。
【００７０】
ここで、本実施形態１の撮像装置２０におけるシステムコントローラ１７が行うコンティニュアスＡＦの探索方式について、図２〜図４のフローチャートに基づいて更に詳細に説明する。
【００７１】
この撮像装置２０としてのデジタルスチルカメラの電源投入後、静止画または動画撮影モードに設定され、ＡＦ方式としてコンティニュアスＡＦが設定されると、システムコントローラ１７は合焦位置の探索制御処理を開始する。
【００７２】
図２は、図１のシステムコントローラ１７が行うコンティニュアスＡＦの焦点位置探索処理を示すフローチャートである。
【００７３】
図２に示すように、まず、システムコントローラ１７は、現在のフォーカスレンズ１のレンズ位置でＡＦ評価値を取得し（ステップＳ１）、ＡＦ評価値と閾値とを比較する（ステップＳ２）。なお、この閾値としては明らかにピントが合っていないと判断できるレベル値（エッジ成分がない低コントラストな被写体でのＡＦ評価値相当；[例]白またはグレー一色の背景を写したときのＡＦ評価値）とする。ＡＦ評価値は、ハイパスフィルタからの高周波成分の積算値（エッジ成分）であり、焦点が合うほど値が大きくなる。
【００７４】
ステップＳ２でＡＦ評価値が閾値以上の場合（ＮＯ）は、その現在のフォーカスレンズ１のレンズ位置より通常の焦点位置探索を開始する（ステップＳ６）。
【００７５】
通常の焦点位置探索とは、所謂山登り方式で、ＡＦ評価値が増加する方向にフォーカスレンズ１を所定のステップでモータにより駆動制御し、ＡＦ評価値が減少したらフォーカスレンズ１の駆動方向を反転制御させる。ＡＦ評価値の推移により駆動方向を反転させる直前の探索位置でのＡＦ評価値が有意なピーク値であると判断できる場合は、反転させる直前の探索位置に戻ってフォーカスレンズ１を停止させると共にその反転直前の探索位置を合焦位置とする。
【００７６】
なお、ＡＦ評価値が有意なピーク値であるか否かの判断については、本発明の主旨ではないため、ここではその詳細な説明は省略する。
【００７７】
ステップＳ２で探索開始時のＡＦ評価値が閾値未満の場合（ＹＥＳ）は、代表探索位置を全て探索したかどうかを判定し（ステップＳ３）、代表探索位置レンズ移動制御手段１７２が、探索範囲内の少数の代表探索位置のいずれかにフォーカスレンズ１をモータにより駆動し（ステップＳ７）、その代表探索位置でＡＦ評価値を取得する（ステップＳ１）。
【００７８】
ここでは、少数の代表探索位置として、無限遠合焦位置、最大近接合焦位置（または最近接合焦位置；例えば５ｃｍ合焦位置や１０ｃｍ合焦位置）、無限遠合焦位置と最大近接合焦位置の中間位置の３点を使用するものとして説明する。なお、代表探索位置は言うまでもなく前記３点の代表探索位置に限定されるものではない。例えば、無限遠合焦位置と最大近接合焦位置の他に、これらの無限遠合焦位置と最大近接合焦位置の間の２点または３点を含む合計４点または５点とすることもできる。これらの間の２点または３点、さらにそれ以上の複数の代表探索位置は、等間隔であっても良いし、等間隔でなくても良く、被写界深度に応じて設定すればよい。
【００７９】
まず、代表探索位置を全て探索したかどうかを判定し（ステップＳ３）、代表探索位置レンズ移動制御手段１７２が、第１の代表探索位置にフォーカスレンズ１を駆動し（ステップＳ７）、第１の代表探索位置でＡＦ評価値を取得する（ステップＳ１）。第１の代表探索位置は前記代表探索位置のいずれかに固定としてもよいし、現在のレンズ位置に最も近い代表探索位置としてもよい。ここでは、第１の代表探索位置を無限遠合焦位置とし、無限遠合焦位置から至近方向にフォーカスレンズ１をモータにより移動させて焦点位置を探索するものとする。
【００８０】
第１の代表探索位置（ここでは無限遠合焦位置）でのＡＦ評価値が閾値以上である場合（ＮＯ；ステップＳ２）、通常焦点位置探索制御手段１７３が、第１の代表探索位置より前記山登り方式で通常の探索を開始する（ステップＳ６）。
【００８１】
第１の代表探索位置でのＡＦ評価値が閾値未満である場合（ＹＥＳ；ステップＳ２）、代表探索位置を全て探索したかどうかを判定し（ステップＳ３）、全て探索していないのであれば（ステップＳ３；ＮＯ）、代表探索位置レンズ移動制御手段１７２が、次の第２の代表探索位置（ここでは無限遠合焦位置と最大近接合焦位置の中間位置）にフォーカスレンズ１をモータにより駆動し（ステップＳ７）、その中間位置でＡＦ評価値を取得する（ステップＳ１）。
【００８２】
次に、第２の代表探索位置でのＡＦ評価値が閾値以上である場合（ＮＯ；ステップＳ２）、通常焦点位置探索制御手段１７３が、第２の代表探索位置より前記山登り方式で通常の探索を開始する（ステップＳ６）。
【００８３】
第２の代表探索位置でのＡＦ評価値が閾値未満である場合（ＹＥＳ；ステップＳ２）、代表探索位置を全て探索したかどうかを判定し（ステップＳ３）、全て探索していないのであれば（ステップＳ３；ＮＯ）、代表探索位置レンズ移動制御手段１７２が、次の第３の代表探索位置（ここでは最大近接合焦位置）にフォーカスレンズ１を駆動し（ステップＳ７）、最大近接合焦位置でＡＦ評価値を取得する（ステップＳ１）。
【００８４】
その後、第３の代表探索位置（ここでは最大近接合焦位置）でのＡＦ評価値が閾値以上である場合（ＮＯ；ステップＳ２）、通常焦点位置探索制御手段１７３が、第３の代表探索位置より前記山登り方式で通常の探索を開始する（ステップＳ６）。
【００８５】
第３の代表探索位置でのＡＦ評価値が閾値未満である場合（ＹＥＳ；ステップＳ２）、代表探索位置を全て探索したかどうかを判定し（ステップＳ３）、全て探索したのであれば（ステップＳ３；ＹＥＳ）、非合焦判定手段１７４が、非合焦と判定し、所定位置にフォーカスレンズ１を駆動し（ステップＳ４）、焦点位置探索を終了して、以降、非合焦時の探索再開判定処理を行う（ステップＳ５）。
【００８６】
ここで、非合焦時にフォーカスレンズ１を移動させる所定位置は、前記代表探索位置のいずれかとしてもよいし、前記代表探索位置以外の位置としてもよい。
【００８７】
次に、非合焦時の探索再開判定処理について説明する。
【００８８】
図３は、図１のシステムコントローラ１７が行うコンティニュアスＡＦの非合焦時の探索再開判定処理を示すフローチャートである。
【００８９】
図３に示すように、非合焦時の探索再開判定処理では、所定フレーム間隔（１または２フレーム毎）でＡＦ評価値を取得し（ステップＳ１１）、ＡＦ評価値が閾値以上になるまでステップＳ１１、Ｓ１２の各処理を順次繰り返し、ＡＦ評価値が閾値以上になった時点で（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、前記山登り方式で通常の探索を開始する（ステップＳ１３）。
【００９０】
図４は、図１のシステムコントローラ１７が行うコンティニュアスＡＦの合焦時の探索再開判定処理を示すフローチャートである。
【００９１】
図４に示すように、合焦時の探索再開判定処理において、ステップＳ２１で、合焦位置を検出してフォーカスレンズ１を停止させた場合、再開閾値設定手段１７５によりＡＦ評価値や被写体の明るさの変化量に対して探索を再開するための閾値ＡＦΔ１、ＡＥΔ１を設定する。
【００９２】
システムコントローラ１７は、ＡＦ／ＡＥ評価値演算回路１６より所定フレーム間隔でＡＦ評価値およびＡＥ評価値を取得し、この取得したＡＦ評価値およびＡＥ評価値と、フォーカスレンズ停止時のＡＦ評価値およびＡＥ評価値とを比較手段１７１が比較する（ステップＳ２２）。
【００９３】
ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔ１以上となるかまたは／および、ＡＥ評価値の変化量が閾値ＡＥΔ１以上となった場合（ステップＳ２３）、通常焦点位置探索制御手段１７３により前記山登り方式で通常焦点位置探索を再開する（ステップＳ２７）。
【００９４】
ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔ１未満かつ、ＡＥ評価値の変化量が閾値ＡＥΔ１未満で所定の時間が経過した場合、再開閾値設定手段１７５によりＡＦ評価値の変化量の閾値をＡＦΔ２、ＡＥ評価値の変化量の閾値をＡＥΔ２とする。ここで、ＡＦΔ１  ＞  ＡＦΔ２、ＡＥΔ１  ＞  ＡＥΔ２である（ステップＳ２１）。この場合のＡＦ評価値の変化量の閾値をＡＦΔ２、ＡＥ評価値の変化量の閾値をＡＥΔ２の減らす量は、２０〜３０パーセント程度である。
【００９５】
システムコントローラ１７は、ＡＦ／ＡＥ評価値演算回路１６より所定フレーム間隔でＡＦ評価値およびＡＥ評価値を取得し、この取得したＡＦ評価値およびＡＥ評価値と、フォーカスレンズ停止時のＡＦ評価値およびＡＥ評価値と比較手段１７１が比較する（ステップＳ２２）。
【００９６】
ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔ２以上となるか、ＡＥ評価値の変化量が閾値ＡＥΔ２以上となった場合（ステップＳ２３）、通常焦点位置探索制御手段１７３により前記山登り方式で通常の探索を再開する（ステップＳ２７）。
【００９７】
ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔ２未満かつ、ＡＥ評価値の変化量が閾値ＡＥΔ２未満で更に所定の時間が経過した場合、再開閾値設定手段１７５によりＡＦ評価値の変化量の閾値をＡＦΔ３、ＡＥ評価値の変化量の閾値をＡＥΔ３とする。ここで、ＡＦΔ２  ＞  ＡＦΔ３、ＡＥΔ２  ＞  ＡＥΔ３である。
【００９８】
システムコントローラ１７は、ＡＦ／ＡＥ評価値演算回路１６より所定フレーム間隔でＡＦ評価値およびＡＥ評価値を取得し、フォーカスレンズ停止時のＡＦ評価値およびＡＥ評価値と比較手段１７１が比較する（ステップＳ２２）。
【００９９】
ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔ３以上となるか、ＡＥ評価値の変化量が閾値ＡＥΔ３以上となった場合（ステップＳ２３）、通常焦点位置探索制御手段１７３により前記山登り方式で通常の探索を再開する（ステップＳ２７）。
【０１００】
なお、以上の内容はＡＦ評価値およびＡＥ評価値の変化量の閾値の設定方法の一例であり、閾値の設定段階は言うまでもなく３段階に限定されるものではない。
【０１０１】
以上のように、再開閾値設定手段１７５は、合焦位置を検出してフォーカスレンズ１を停止させた場合に、ＡＦ評価値および被写体の明るさの変化量に対して焦点位置探索を再開するための閾値を設定し、合焦状態の経過時間の進行に従って焦点位置探索の再開のための閾値を段階的にさらに小さく設定する。
【０１０２】
また、図４に示すように、ステップＳ２３の処理と、ステップＳ２７の処理との間に、ステップＳ２４〜Ｓ２６の各処理を行う場合について以下に説明する。
【０１０３】
前記処理において、合焦位置を検出してフォーカスレンズ１を停止させた状態から探索を再開する場合、ピント判定手段１７６はＡＦ評価値およびＡＥ評価値よりピントが大きくずれたか否かを判定する（ステップＳ２４）。
【０１０４】
例えば、ＡＦ評価値および／またはＡＥ評価値の変化量が所定量以上である場合、またはＡＦ評価値が減少し、その変化量が所定量以上である場合、またはＡＦ評価値が低コントラストな被写体でのＡＦ評価値相当未満である場合、ピント判定手段１７６はピントが大きくずれたと判定し、探索ステップ設定手段１７７は、非合焦状態とすると共に探索ステップを通常の探索ステップより大きくして焦点位置探索を再開する（ステップＳ２５およびステップＳ２７）。この探索ステップは、フォーカスレンズ１を移動させるモータ、例えばボイスコイルモータおよびステッピングモータのステップに相当しており、そのステップを通常の探索ステップの２倍から４倍程度にする。
【０１０５】
これにより、通常の探索ステップで探索する場合よりも早く合焦位置に近づくことができる。
【０１０６】
一方、例えば、ＡＦ評価値の変化量とＡＥ評価値の変化量が共に所定量未満である場合、ピント判定手段１７６はピントが大きくずれていないと判定し、探索ステップ設定手段１７７は通常の探索ステップで焦点位置探索を再開する（ステップＳ２６およびステップＳ２７）。
【０１０７】
これにより、探索再開時にＡＦ評価値が減少する方向にフォーカスレンズ１を駆動したとしても、少なくとも時間短縮分は、大きくピントを外した映像が撮影されて表示されることを防ぐことができる。
【０１０８】
また、非合焦と判定される場合のレンズ停止までの所要時間を短縮することにより消費電力を低減することができる。また、適切なコンティニュアスＡＦの探索再開判定が行われることにより、無駄な探索が防止されるため、消費電力を低減することができると共に、焦点調節の間、少なくとも時間短縮分は、ピントの合っていない映像が撮影されて表示されることを防ぐことができる。
【０１０９】
以上のように、本実施形態１によれば、探索開始時または代表探索位置のＡＦ評価値が閾値未満の場合に、焦点位置探索範囲内の代表探索位置または次の代表探索位置にフォーカスレンズ１を移動させてＡＦ評価値を取得する代表探索位置レンズ移動制御手段１７２と、探索開始時またはいずれかの代表探索位置でＡＦ評価値が閾値以上の場合に、通常焦点位置探索を開始する通常焦点位置探索制御手段１７３と、いずれの代表探索位置でもＡＦ評価値が閾値未満の場合に、非合焦と判定し、所定位置にフォーカスレンズを停止させる非合焦判定手段１７４とを有している。これによって、索開始時のＡＦ評価値が閾値と比較されるため、適切なコンティニュアスＡＦの探索再開判定が行われると共に、通常焦点位置探索を開始する前に焦点位置探索範囲内の少数の代表探索位置を探索するため、非合焦と判定される場合のレンズ停止までの所要時間を短縮して消費電力を低減し、レリーズ時に素早く撮影することができる。
【０１１０】
なお、要するに、再開閾値設定手段１７５は、ＡＦ評価値の変化量および／または被写体の明るさの変化量に対して焦点位置探索を再開するための閾値を設定し、合焦状態の経過時間の進行に従って焦点位置探索の再開のための閾値を小さく設定するものである。
【０１１１】
なお、本実施形態１では、特に説明しなかったが、本実施形態１の撮像装置２０は、例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラなどに適用可能であり、撮像装置２０Ａと、後述する図５のメモリ部９１と、表示手段９２とを有している。このメモリ部９１は、ここでは図１の画像圧縮処理部１４および記録メディア６により構成され、この表示手段９２は、ここでは図１のビデオエンコーダ１５、ＬＣＤＣ７およびＬＣＤ８により構成されている。したがって、撮像装置２０Ａは、フォーカスレンズ１、ＣＣＤ２、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤＣ３、モータドライバ４、タイミングジェネレータ（ＴＧ）５、補間部１１、ホワイトバランス／ガンマ補正部１２、輝度・色差信号生成部１３、ＡＦ／ＡＥ評価値演算回路１６およびシステムコントローラ１７を有している。撮像装置２０Ａでは、補間部１１、ホワイトバランス／ガンマ補正部１２、輝度・色差信号生成部１３、ＡＦ／ＡＥ評価値演算回路１６およびシステムコントローラ１７により信号処理回路が構成されている。
【０１１２】
（実施形態２）
図５は、本発明の実施形態２として、本発明の実施形態１の撮像装置２０Ａを撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【０１１３】
図５において、本実施形態２の電子情報機器９０は、上記実施形態１の撮像装置２０Ａと、この撮像装置２０Ａからのカラー画像信号を記録用に所定の信号処理した後にデータ記録可能とする記録メディアなどのメモリ部９１と、この撮像装置２０Ａからのカラー画像信号を表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示可能とする液晶表示装置などの表示手段９２と、この撮像装置２０Ａからのカラー画像信号を通信用に所定の信号処理をした後に通信処理可能とする送受信装置などの通信手段９３と、この撮像装置２０Ａからのカラー画像信号を印刷用に所定の印刷信号処理をした後に印刷処理可能とするプリンタなどの画像出力手段９４とを有している。なお、この電子情報機器９０として、これに限らず、撮像装置２０Ａの他に、メモリ部９１と、表示手段９２と、通信手段９３と、プリンタなどの画像出力手段９４とのうちの少なくともいずれかを有していてもよい。
【０１１４】
この電子情報機器９０としては、前述したように例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラである撮像装置２０Ａを用い、監視カメラ、ドアホンカメラ、車載用後方監視カメラなどの車載用カメラおよびテレビジョン電話用カメラなどの画像入力カメラ、ファクシミリ装置、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置（ＰＤＡ）などの画像入力デバイスを有した電子機器が考えられる。
【０１１５】
したがって、本実施形態２によれば、この撮像装置２０Ａからのカラー画像信号に基づいて、これを表示画面上に良好に表示したり、これを紙面にて画像出力手段９４により良好にプリントアウト（印刷）したり、これを通信データとして有線または無線にて良好に通信したり、これをメモリ部９１に所定のデータ圧縮処理を行って良好に記憶したり、各種データ処理を良好に行うことができる。
【０１１６】
なお、本実施形態１、２では、本発明の撮像装置２０，２０Ａの機能構成について説明し、本発明のコンティニュアスＡＦの探索方法の各ステップを実行するための制御プログラムについては詳細には説明しなかったが、本発明の撮像装置２０，２０Ａの機能構成と同じである。
【０１１７】
撮像装置２０，２０Ａに用いる前述した制御プログラムは、結像面に結像される光学像を画像データに変換するＣＣＤ２に対して光学像の焦点調節を行うために、焦点調節手段１７０がＣＣＤ２の前方のフォーカスレンズ１を接近または離間方向に移動させて合焦位置を検出し、検出した合焦位置にフォーカスレンズ１を停止させる焦点調節処理を連続的に行う焦点調節ステップを有するコンティニュアスＡＦの探索方法において、焦点調節ステップは、探索開始時のＡＦ評価値が閾値未満の場合に、代表探索位置レンズ移動制御手段１７２が、焦点位置探索範囲内の代表探索位置にフォーカスレンズ１を移動させて該ＡＦ評価値を取得するステップと、焦点位置探索範囲内の代表探索位置でＡＦ評価値が閾値未満の場合に、代表探索位置レンズ移動制御手段１７２が、焦点位置探索範囲内の次の代表探索位置にフォーカスレンズ１を移動させてＡＦ評価値を取得するステップと、探索開始時またはいずれかの代表探索位置でＡＦ評価値が該閾値以上の場合に、通常焦点位置探索制御手段１７３が、当該探索開始位置または当該代表探索位置より通常焦点位置探索を開始するステップと、いずれの代表探索位置においてもＡＦ評価値が閾値未満の場合に、非合焦判定手段１７４が非合焦と判定し、所定位置にフォーカスレンズ１を停止させるステップとをコンピュータに実行させるための処理手順が記憶媒体（ＲＯＭ）に記録されている。
【０１１８】
前述した制御プログラムとして、更に詳細には、代表探索位置レンズ移動制御手段１７２が、第１の代表探索位置に前記フォーカスレンズ１を移動し、第１の代表探索位置でＡＦ評価値を取得するステップと、第１の代表探索位置でＡＦ評価値が閾値以上である場合、通常焦点位置探索制御手段１７３が、第１の代表探索位置より山登り方式で通常焦点位置探索を開始するステップと、第１の代表探索位置でＡＦ評価値が閾値未満である場合、代表探索位置レンズ移動制御手段１７２が、第２の代表探索位置に該フォーカスレンズ１を移動し、第２の代表探索位置でＡＦ評価値を取得するステップと、・・・第ｎ−１（ｎは自然数）の代表探索位置でＡＦ評価値が閾値以上である場合、通常焦点位置探索制御手段１７３が、第ｎ−１の代表探索位置より山登り方式で該通常焦点位置探索を開始するステップと、第ｎ−１の代表探索位置でＡＦ評価値が閾値未満である場合、代表探索位置レンズ移動制御手段１７２が、第ｎの代表探索位置にフォーカスレンズ１を移動し、その第ｎの代表探索位置でＡＦ評価値を取得するステップと、第ｎの代表探索位置でＡＦ評価値が閾値以上である場合、通常焦点位置探索制御手段１７３が、第ｎの代表探索位置より山登り方式で該通常焦点位置探索を開始するステップと、第ｎの代表探索位置でＡＦ評価値が閾値未満である場合、非合焦判定手段１７４が、非合焦と判定し、所定位置にフォーカスレンズ１を移動させるステップとをコンピュータに実行させるための処理手順が記憶媒体（ＲＯＭ）に記録されている。
【０１１９】
前述した制御プログラムとして、探索開始時のＡＦ評価値が閾値未満で、かつ、いずれかの代表探索位置においてもＡＦ評価値が閾値未満となり、所定位置でフォーカスレンズ１を停止させた場合に、通常焦点位置探索制御手段１７３が、所定フレーム間隔でＡＦ評価値を取得し、ＡＦ評価値が該閾値以上となった時点で通常焦点位置探索を開始するステップをコンピュータに実行させるための処理手順が記憶媒体（ＲＯＭ）に記録されていてもよい。
【０１２０】
また、前述した制御プログラムとして、合焦位置を検出してフォーカスレンズ１を停止させた場合に、再開閾値設定手段１７５が、ＡＦ評価値の変化量および被写体の明るさの変化量に対して焦点位置探索を再開するための閾値を設定し、合焦状態の経過時間の進行に従って焦点位置探索の再開のための閾値を小さく設定する再開閾値設定ステップをコンピュータに実行させるための処理手順が記憶媒体（ＲＯＭ）に記録されていている。
【０１２１】
前述した制御プログラムとして、更に詳細には、再開閾値設定ステップは、合焦位置を検出してフォーカスレンズ１を停止させた場合、再開閾値設定手段１７５により合焦検出時に対する現在のＡＦ評価値および被写体の明るさの変化量に対して焦点位置探索を再開するための閾値ＡＦΔ１、ＡＥΔ１を設定するステップと、ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔ１以上となるかまたは、被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔ１以上となった場合、通常焦点位置探索制御手段１７３により通常焦点位置探索を再開するステップと、ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔ１未満かつ、被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔ１未満で所定の時間が経過した場合、再開閾値設定手段１７５により前回に対する今回のＡＦ評価値および被写体の明るさの変化量に対して焦点位置探索を再開するための閾値ＡＦΔ２、ＡＥΔ２を設定するステップと（ＡＦΔ１  ＞  ＡＦΔ２、ＡＥΔ１  ＞  ＡＥΔ２）、・・・ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔｎ（ｎは自然数）−１以上となるかまたは、被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔｎ−１以上となった場合、通常焦点位置探索制御手段１７３により通常焦点位置探索を再開するステップと、ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔｎ−１未満かつ、被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔｎ−１未満で所定の時間が経過した場合、再開閾値設定手段１７５により前回に対する今回のＡＦ評価値および被写体の明るさの変化量に対して焦点位置探索を再開するための閾値ＡＦΔｎ、ＡＥΔｎを設定するステップと（ＡＦΔｎ−１  ＞  ＡＦΔｎ、ＡＥΔｎ−１  ＞  ＡＥΔｎ）、ＡＦ評価値の変化量が閾値ＡＦΔｎ以上となるかまたは、被写体の明るさの変化量が閾値ＡＥΔｎ以上となった場合、通常焦点位置探索制御手段１７３により通常焦点位置探索を再開するステップとをコンピュータに実行させるための処理手順が記憶媒体（ＲＯＭ）に記録されていている。
【０１２２】
再開閾値設定手段１７５による再開閾値設定処理と、通常焦点位置探索制御手段１７３による通常焦点位置探索制御処理との間に、ピント判定手段１７６によるピント判定処理と、探索ステップ設定手段１７７による探索ステップ設定処理とを有するように構成することもできる。
【０１２３】
即ち、前述した制御プログラムとして、合焦位置を検出してフォーカスレンズ１を停止させた状態から焦点位置探索を再開する場合に、ピント判定手段１７６が、ＡＦ評価値および被写体の明るさの変化量よりピントが大きくずれたか否かを判定するステップと、探索ステップ設定手段１７７が、ピント判定手段１７６によりピントが大きくずれていないと判定される場合は探索ステップを小さく設定し、ピント判定手段１７６よりピントが大きくずれたと判定される場合は探索ステップを大きく設定するステップとをコンピュータに実行させるための処理手順が記憶媒体（ＲＯＭ）に記録されていてもよい。
【０１２４】
以上のように、本発明の好ましい実施形態１、２を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１、２に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１、２の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する撮像装置に関し、特に、シャッター半押しなどによるオートフォーカス指示がなくても自動焦点調節を行うコンティニュアスオートフォーカス（以下コンティニュアスＡＦという）機能を有する例えばデジタルカメラなどの撮像装置および、この撮像装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いたファクシミリ装置、テレビジョン電話装置およびカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の分野において、探索開始時または代表探索位置のＡＦ評価値が閾値未満の場合に、焦点位置探索範囲内の代表探索位置または次の代表探索位置にフォーカスレンズを移動させてＡＦ評価値を取得する代表探索位置レンズ移動制御手段と、探索開始時またはいずれかの代表探索位置でＡＦ評価値が閾値以上の場合に、通常焦点位置探索を開始する通常焦点位置探索制御手段と、いずれの代表探索位置でもＡＦ評価値が閾値未満の場合に、非合焦と判定し、所定位置にフォーカスレンズを停止させる非合焦判定手段とを有している。これによって、索開始時のＡＦ評価値が閾値と比較されるため、適切なコンティニュアスＡＦの探索再開判定が行われると共に、通常焦点位置探索を開始する前に焦点位置探索範囲内の少数の代表探索位置を探索するため、非合焦と判定される場合のレンズ停止までの所要時間を短縮して消費電力を低減し、レリーズ時に素早く撮影することができる。
【符号の説明】
【０１２６】
１  フォーカスレンズ
２  固体撮像素子（ＣＣＤ）
３  ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤＣ
４  モータドライバ
５  タイミングジェネレータ（ＴＧ）
６  記録メディア
７  ＬＣＤＣ
８  ＬＣＤ
１０  信号処理回路
１１  補間部
１２  ホワイトバランス／ガンマ補正部
１３  輝度・色差信号生成部
１４  画像圧縮処理部
１５  ビデオエンコーダ
１６  ＡＦ／ＡＥ評価値演算回路
１７  システムコントローラ
２０、２０Ａ  撮像装置
９０  電子情報機器
９１  メモリ部
９２  表示手段
９３  通信手段
９４  画像出力手段
【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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