(57)【要約】【課題】合焦位置を効率的に検出して合焦時間を短くする。【解決手段】レリーズボタンが半押しとされると、その時点でのフォーカスレンズ１５ａのレンズ位置が調べられる。このフォーカスレンズ１５ａのレンズ位置が無限遠レンズ位置と最短レンズ位置との中間の中間レンズ位置よりも近距離側にある場合には、フォーカスレンズ１５ａを近距離側レンズ端より遠距離レンズ端に向けて移動させ、中間レンズ位置よりも遠距離側にある場合には、フォーカスレンズ１５ａを遠距離側レンズ端より近距離レンズ端に向けて移動させて、合焦位置を検出する。【選択図】図５
2008242226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合焦する撮影距離がフォーカスレンズの移動により調節される撮影レンズと、
前記フォーカスレンズのレンズ位置を検出するレンズ位置検出手段と、
撮影を指示するための操作部材と、
操作部材の操作されない期間中に、所定の間隔でフォーカスレンズを移動させて被写体に合焦させるように制御する第１の合焦制御手段と、
前記操作部材の操作に応答して、その操作時点で前記レンズ位置検出手段から取得したレンズ位置に応じて前記フォーカスレンズの移動開始位置と移動方向とを決定し移動させて、前記フォーカスレンズの移動ごとに前記撮影レンズを通して得られる光学像を評価し、被写体に合焦するフォーカスレンズの合焦位置を検出する第２の合焦制御手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記第２の合焦制御手段は、前記レンズ位置検出手段から取得したレンズ位置が遠距離側の移動端よりも近距離側の移動端に近い場合には、近距離側の移動端を移動開始位置として遠距離側に向けて前記フォーカスレンズ移動させ、取得したレンズ位置が近距離側の移動端よりも遠距離側の移動端に近い場合には、遠距離側の移動端を移動開始位置として近距離側に向けて前記フォーカスレンズ移動させることを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項３】
前記操作部材の操作に応答した合焦位置を検出する際に、照明光を被写体に向けて照射する照明光照射手段を備えていることを特徴とする請求項１または２記載の撮影装置。
【請求項４】
合焦する撮影距離がフォーカスレンズの移動により調節される撮影レンズと、
前記フォーカスレンズのレンズ位置を検出するレンズ位置検出手段と、
撮影を指示するための操作部材と、
前記操作部材の操作に応答して合焦位置を検出する際に、照明光を被写体に向けて照射する照明光照射手段と、
前記操作部材の操作に応答して照明光を照射していない状態と照射した状態との各被写体輝度を検出する輝度検出手段と、
操作部材の操作されない期間中に、所定の間隔でフォーカスレンズを移動させて被写体に合焦させるように制御する第１の合焦制御手段と、
前記操作部材の操作に応答して、その操作時点で前記レンズ位置検出手段から取得したレンズ位置と、前記輝度検出手段から取得した照明光を照射していない状態と照射した状態との各被写体輝度の大小関係とに応じて、前記フォーカスレンズの移動開始位置と移動方向とを決定し移動させて、前記フォーカスレンズの移動ごとに前記撮影レンズを通して得られる光学像を評価し、被写体に合焦するフォーカスレンズの合焦位置を検出する第２の合焦制御手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項５】
前記第２の合焦制御手段は、近距離側の移動端を移動開始位置として遠距離側に向けて移動させる第１の組合せと、遠距離側の移動端を移動開始位置として近距離側に向けて移動させる第２の組合せと、照明光が有効に到達しない不達距離範囲の近距離端に相当するレンズ位置から遠距離側に向けて移動させる第３の組合せのいずれかを前記フォーカスレンズの移動開始位置と移動方向として決定することを特徴とする請求項４記載の撮影装置。
【請求項６】
前記第２の合焦制御手段は、照明光を照射した状態の被写体輝度が照射しない状態の被写体輝度に対して増大している場合には、近距離側の移動端を移動開始位置として遠距離側に向けて前記フォーカスレンズを移動させ、
増大していない場合で、前記レンズ位置検出手段から取得したレンズ位置が遠距離側の移動端よりも近距離側の移動端に近いときには、近距離側の移動端を移動開始位置として遠距離側に向けて前記フォーカスレンズを移動させ、取得したレンズ位置が近距離側の移動端よりも遠距離側の移動端に近いときには、遠距離側の移動端を移動開始位置として近距離側に向けて前記フォーカスレンズ移動させることを特徴とする請求項４記載の撮影装置。
【請求項７】
前記操作部材の操作に応答して決定された前記フォーカスレンズの移動開始位置と移動方向とを記憶して保持する動作記憶手段と、
今回の操作時と前回の操作時の前記イメージセンサによって撮影される構図が略一致しているか否かを判断する判断手段とを備え、
前記第２の合焦制御手段は、前記判断手段によって構図が略一致していると判断されたときには、前記動作記憶手段に保持されている前回の前記操作部材の操作に応答して決定された移動開始位置と移動方向とを用いてフォーカスレンズを移動させて合焦位置の検出を行うことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項８】
前記操作部材の操作に応答して前記輝度検出手段で検出された被写体輝度を記憶する輝度記憶手段と、
前回の前記操作部材の操作に応答して決定された前記フォーカスレンズの移動開始位置と移動方向とを記憶して保持する動作記憶手段と、
前回の操作部材の操作に応答して測定された被写体輝度と今回の操作部材の操作に応答して測定された被写体輝度との輝度差が第１の閾値以下であり、前回の操作部材の操作に応答した合焦時から今回の操作部材の操作までの経過時間が第２の閾値以下である場合に、構図が略一致していると判断する判断手段とを備え、
前記第２の合焦制御手段は、前記判断手段によって構図が略一致していると判断されたときには、前記動作記憶手段に保持されている前回の前記操作部材の操作に応答して決定された移動開始位置と移動方向とを用いてフォーカスレンズを移動させて合焦位置の検出を行うことを特徴とする請求項３ないし６のいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項９】
照明光を照射して合焦位置を検出する際に、照明光を照射した状態で前記輝度検出手段によって検出された被写体輝度に基づいた露出値となるように制御する露出制御手段を備えており、
前記輝度検出手段は、操作部材の操作に応答して照明光を照射する場合で、前記判断手段によって構図が略一致していると判断され前回の操作部材の操作に応答して照明光の照射下で合焦位置が検出されているときには、照明光の照射した状態での輝度の検出を行わず、前記露出制御手段は、前記輝度検出手段によって照明光の照射した状態での輝度の検出を行わないときには、前回の操作部材の操作に応答して照明光の照射下で前記輝度検出手段によって検出された被写体輝度に基づいた露出値となるように制御することを特徴とする請求項８に記載の撮影装置。
【請求項１０】
前回の操作部材の操作に応答して測定された被写体輝度と今回の操作部材の操作に応答して測定された被写体輝度との輝度差が前記第１の閾値よりも小さな閾値以下であるときに、前記輝度検出手段は、照明光を照射した状態での輝度の検出を行わないことを特徴とする請求項９記載の撮影装置。
【請求項１１】
前記操作部材の操作に応答して検出された合焦位置を記憶し保持する位置記憶手段を備え、
前記輝度検出手段は、前記操作部材の操作に応答して照明光を照射していない状態と照射した状態との各被写体輝度を検出し、
前記判断手段は、構図が略一致していると判断したときには、さらに前回の操作部材の操作に応答して照明光を照射した状態で検出された被写体輝度と今回の操作部材の操作に応答して検出された被写体輝度との輝度差が第３の閾値以下であるか否かを判断し、前記第２の合焦制御手段は、前記判断手段によって前記各被写体輝度の差が第３の閾値以下であると判断されたときには、フォーカスレンズの移動可能な範囲のうち、前記位置記憶手段に保持された前回の操作部材の操作に応答して検出された合焦位置を挟む部分的な範囲でフォーカスレンズを移動させて合焦位置を検出させることを特徴とする請求項８記載の撮影装置。
【請求項１２】
前記第２の合焦制御手段は、前回の操作部材の操作に応答して合焦位置を検出できなかった場合で、前記判断手段によって構図が略一致していると判断されたときには、前回の前記操作部材の操作時とは異なる移動開始位置と移動方向とでフォーカスレンズを移動させて合焦位置の検出を行うことを特徴とする請求項７ないし１１のいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項１３】
前記照明光照射手段は、前回の操作部材の操作に応答して合焦位置を検出できなかった場合に、前記判断手段によって構図が略一致していると判断されたときには、照明光の光量を前回よりも増大させ、前記第２の合焦制御手段は、光量が増大された照明光を照射下でフォーカスレンズを移動させて合焦位置の検出を行うことを特徴とする請求項７ないし１１のいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項１４】
前記第２の合焦制御手段は、合焦位置の検出直後に前記フォーカスレンズを検出された合焦位置に移動させることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項１５】
前記撮影レンズからの被写体光を受光して被写体像を電気的な画像信号に変換して出力するイメージセンサを備え、前記第２の合焦制御手段は、前記イメージセンサからの画像信号に基づいて被写体像のコントラストを評価し、被写体に合焦するフォーカスレンズの位置を合焦位置として検出することを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項１６】
前記第１の合焦制御手段は、前記イメージセンサからの画像信号に基づいて被写体像のコントラストを評価し、前記フォーカスレンズを移動させて被写体に合焦させるように制御することを特徴とする請求項１５記載の撮影装置。
【請求項１７】
撮影レンズを構成するフォーカスレンズ移動させることにより、被写体に合焦するフォーカスレンズの合焦位置を検出する撮影レンズの合焦制御方法において、
撮影を指示する操作部材の操作に応答して、操作部材の操作されない期間中に所定の間隔で合焦位置の検出を行って検出した合焦位置となるようにレンズ位置が調節されているフォーカスレンズのレンズ位置を取得し、取得したレンズ位置に応じて前記フォーカスレンズの移動開始位置と移動方向とを決定し移動させて合焦位置の検出を行わせることを特徴とする撮影レンズの合焦制御方法。
【請求項１８】
取得したレンズ位置が遠距離側の移動端よりも近距離側の移動端に近い場合には、近距離側の移動端を移動開始位置として遠距離側に向けて前記フォーカスレンズ移動させ、取得したレンズ位置が近距離側の移動端よりも遠距離側の移動端に近い場合には、遠距離側の移動端を移動開始位置として近距離側に向けて前記フォーカスレンズ移動させることを特徴とする請求項１７記載の撮影レンズの合焦制御方法。
【請求項１９】
撮影レンズを構成するフォーカスレンズ移動させることにより、被写体に合焦するフォーカスレンズの合焦位置を検出する撮影レンズの合焦制御方法において、
撮影を指示するための前記操作部材の操作に応答して、照明光を照射していない状態と照射した状態との各被写体輝度を検出するとともに、操作部材の操作されない期間中に所定の間隔で合焦位置の検出を行って検出した合焦位置となるようにレンズ位置が調節されているフォーカスレンズのレンズ位置を取得し、取得したレンズ位置と検出した各被写体輝度の大小関係とに応じて、前記フォーカスレンズの移動開始位置と移動方向とを決定し移動させて、合焦位置の検出を行わせることを特徴とする撮影レンズの合焦制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体にピントをあわせる撮影装置、及び撮影レンズの合焦制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
写真フイルムを用いたカメラや、被写体をイメージセンサで撮影して記録媒体に記録するデジタルカメラ等の撮影装置では、自動的に被写体にピントを合致させる、いわゆるオートフォーカス（ＡＦ）を行う合焦制御装置を搭載しているものが多い。オートフォーカス（ＡＦ）には、種々のものがあるがデジタルカメラの多くでは、撮影に用いられるイメージセンサを利用したコントラスト検出方式（ＴＴＬコントラスト検出方式）が多く採用されている。
【０００３】
コントラスト検出ＡＦでは、イメージセンサで被写体像を露光し、得られる画像信号の高周波成分の積算値が最大、すなわち被写体像のコントラストが最も高くなる撮影レンズのフォーカスレンズのレンズ位置、すなわち合焦位置を検出して、この合焦位置にフォーカスレンズを移動させる。また、コントラストが最も高くなる合焦位置を検出する際には、フォーカスレンズをステップ的に移動させながら、各レンズ位置でイメージセンサによる露光を行って被写体像のコントラストを取得していき、コントラストが最大となるレンズ位置を合焦位置として検出する、いわゆる山登り方式が採用されている。
【０００４】
上記のようなコントラスト検出方式では、被写体の輝度が低い場合には、各レンズ位置におけるコントラストの差が検出されにくい。このため、輝度レベルの低い被写体像に対しては、ＬＥＤ等の光源からＡＦ補助光を被写体に向けて照射し、被写体輝度を増大して、十分なコントラスト差が得るようにした撮影装置も知られている。
【０００５】
ＡＦ補助光なしでの被写体輝度に基づいて、ＡＦ補助光の照射の有無を決定し、ＡＦ補助光を照射した際に、合焦位置が検出できない場合ほどに過度に被写体輝度が増大している場合には撮影を禁止する撮影装置が特許文献１によって知られている。また、ＡＦ補助光を照射したときのその光の撮影画面上の戻り位置に基づいた光量で第１のストロボ発光を行い、この第１のストロボ発光の反射光の光量に基づいて第２のストロボ発光の発光量を決めることで適正露光となるようにした撮影装置が特許文献２によって知られている。
【０００６】
さらに、山登り方式では、上述のように撮影レンズのレンズ位置を順次にずらしていきながらコントラストが最大となる合焦位置を検出するため、合焦位置を検出するまでの時間（以下、合焦時間という）がかなりの時間を要する場合がある。このため特許文献３に記載された撮影装置では、最短撮影距離と無限遠との間を複数の距離範囲（ゾーン）に分割しておき、ＡＦ補助光の照射前後における被写体からの各反射光強度情報に基づいて、各距離範囲のうちから１つの距離範囲を選択し、その選択した距離範囲内でコントラスト検出ＡＦを行いことで合焦時間の短縮を図っている。
【特許文献１】特開２００２−３４１２３０号公報
【特許文献２】特開平８−１６０４８９号公報
【特許文献３】特開２００１−１６６２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献３に記載されるように、複数に分割されたうちの１つの距離範囲内でコントラスト検出方式でオートフォーカスを行う場合では、選択した距離範囲内に実際の被写体がある場合には合焦時間の短縮が期待できる。しかしながら、選択した距離範囲内に実際の被写体がない場合には、選択した距離範囲から反射光強度情報に相関の高い距離範囲を順次に切り替えてコントラスト検出を行うように制御される。このため、コントラスト検出の対象となる距離範囲を変えるごとに、フォーカスレンズを対象とする距離範囲の初期位置に移動させるという動作が生じ、却って合焦時間が長くなってしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、効率的に合焦位置を検出して合焦時間を短くすることができる撮影装置、及び撮影レンズの合焦制御方法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】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１記載の撮影装置では、合焦する撮影距離がフォーカスレンズの移動により調節される撮影レンズと、前記フォーカスレンズのレンズ位置を検出するレンズ位置検出手段と、撮影を指示するための操作部材と、操作部材の操作されない期間中に、所定の間隔でフォーカスレンズを移動させて被写体に合焦させるように制御する第１の合焦制御手段と、前記操作部材の操作に応答して、その操作時点で前記レンズ位置検出手段から取得したレンズ位置に応じて前記フォーカスレンズの移動開始位置と移動方向とを決定し移動させて、前記フォーカスレンズの移動ごとに前記撮影レンズを通して得られる光学像を評価し、被写体に合焦するフォーカスレンズの合焦位置を検出する第２の合焦制御手段とを備えたものである。
【００１０】
請求項２記載の撮影装置では、第２の合焦制御手段を、レンズ位置検出手段から取得したレンズ位置が遠距離側の移動端よりも近距離側の移動端に近い場合には、近距離側の移動端を移動開始位置として遠距離側に向けてフォーカスレンズ移動させ、取得したレンズ位置が近距離側の移動端よりも遠距離側の移動端に近い場合には、遠距離側の移動端を移動開始位置として近距離側に向けて前記フォーカスレンズ移動させるようにしたものである。
【００１１】
請求項３記載の撮影装置では、操作部材の操作に応答した合焦位置を検出する際に、照明光を被写体に向けて照射する照明光照射手段を備えたものである。
【００１２】
請求項４記載の撮影装置では、合焦する撮影距離がフォーカスレンズの移動により調節される撮影レンズと、前記フォーカスレンズのレンズ位置を検出するレンズ位置検出手段と、撮影を指示するための操作部材と、前記操作部材の操作に応答して合焦位置を検出する際に、照明光を被写体に向けて照射する照明光照射手段と、前記操作部材の操作に応答して照明光を照射していない状態と照射した状態との各被写体輝度を検出する輝度検出手段と、操作部材の操作されない期間中に、所定の間隔でフォーカスレンズを移動させて被写体に合焦させるように制御する第１の合焦制御手段と、前記操作部材の操作に応答して、その操作時点で前記レンズ位置検出手段から取得したレンズ位置と、前記輝度検出手段から取得した照明光を照射していない状態と照射した状態との各被写体輝度の大小関係とに応じて、前記フォーカスレンズの移動開始位置と移動方向とを決定し移動させて、前記フォーカスレンズの移動ごとに前記撮影レンズを通して得られる光学像を評価し、被写体に合焦するフォーカスレンズの合焦位置を検出する第２の合焦制御手段とを備えたものである。
【００１３】
請求項５記載の撮影装置では、第２の合焦制御手段を、近距離側の移動端を移動開始位置として遠距離側に向けて移動させる第１の組合せと、遠距離側の移動端を移動開始位置として近距離側に向けて移動させる第２の組合せと、照明光が有効に到達しない不達距離範囲の近距離端に相当するレンズ位置から遠距離側に向けて移動させる第３の組合せのいずれかを前記フォーカスレンズの移動開始位置と移動方向として決定するようにしたものである。
【００１４】
請求項６記載の撮影装置では、第２の合焦制御手段を、照明光を照射した状態の被写体輝度が照射しない状態の被写体輝度に対して増大している場合には、近距離側の移動端を移動開始位置として遠距離側に向けて前記フォーカスレンズを移動させ、増大していない場合で、前記レンズ位置検出手段から取得したレンズ位置が遠距離側の移動端よりも近距離側の移動端に近いときには、近距離側の移動端を移動開始位置として遠距離側に向けて前記フォーカスレンズを移動させ、取得したレンズ位置が近距離側の移動端よりも遠距離側の移動端に近いときには、遠距離側の移動端を移動開始位置として近距離側に向けて前記フォーカスレンズ移動させるものである。
【００１５】
請求項７記載の撮影装置では、操作部材の操作に応答して決定された前記フォーカスレンズの移動開始位置と移動方向とを記憶して保持する動作記憶手段と、今回の操作時と前回の操作時の前記イメージセンサによって撮影される構図が略一致しているか否かを判断する判断手段とを備え、第２の合焦制御手段を、判断手段によって構図が略一致していると判断されたときには、動作記憶手段に保持されている前回の操作部材の操作に応答して決定された移動開始位置と移動方向とを用いてフォーカスレンズを移動させて合焦位置の検出を行うようにしたものである。
【００１６】
請求項８記載の撮影装置では、操作部材の操作に応答して輝度検出手段で検出された被写体輝度を記憶する輝度記憶手段と、前回の操作部材の操作に応答して決定されたフォーカスレンズの移動開始位置と移動方向とを記憶して保持する動作記憶手段と、前回の操作部材の操作に応答して測定された被写体輝度と今回の操作部材の操作に応答して測定された被写体輝度との輝度差が第１の閾値以下であり、前回の操作部材の操作に応答した合焦時から今回の操作部材の操作までの経過時間が第２の閾値以下である場合に、構図が略一致していると判断する判断手段とを備え、第２の合焦制御手段を、判断手段によって構図が略一致していると判断されたときには、動作記憶手段に保持されている前回の操作部材の操作に応答して決定された移動開始位置と移動方向とを用いてフォーカスレンズを移動させて合焦位置の検出を行うようにしたものである。
【００１７】
請求項９記載の撮影装置では、照明光を照射して合焦位置を検出する際に、照明光を照射した状態で輝度検出手段によって検出された被写体輝度に基づいた露出値となるように制御する露出制御手段を備えており、輝度検出手段を、操作部材の操作に応答して照明光を照射する場合で、判断手段によって構図が略一致していると判断され、前回の操作部材の操作に応答して照明光の照射下で合焦位置が検出されているときには、照明光の照射した状態での輝度の検出を行わないようにし、露出制御手段を、輝度検出手段によって照明光の照射した状態での輝度の検出を行わないときには、前回の操作部材の操作に応答して照明光の照射下で輝度検出手段によって検出された被写体輝度に基づいた露出値となるように制御するようにしたものである。
【００１８】
請求項１０記載の撮影装置では、前回の操作部材の操作に応答して測定された被写体輝度と今回の操作部材の操作に応答して測定された被写体輝度との輝度差が前記第１の閾値よりも小さな閾値以下であるときに、輝度検出手段が、照明光を照射した状態での輝度の検出を行わないようにしたものである。
【００１９】
請求項１１記載の撮影装置では、操作部材の操作に応答して検出された合焦位置を記憶し保持する位置記憶手段を備え、輝度検出手段を、操作部材の操作に応答して照明光を照射していない状態と照射した状態との各被写体輝度を検出するようにし、判断手段を、構図が略一致していると判断したときには、さらに前回の操作部材の操作に応答して照明光を照射した状態で検出された被写体輝度と今回の操作部材の操作に応答して検出された被写体輝度との輝度差が第３の閾値以下であるか否かを判断するようにし、第２の合焦制御手段を、判断手段によって各被写体輝度の差が第３の閾値以下であると判断されたときには、フォーカスレンズの移動可能な範囲のうち、位置記憶手段に保持された前回の操作部材の操作に応答して検出された合焦位置を挟む部分的な範囲でフォーカスレンズを移動させて合焦位置を検出させるようにしたものである。
【００２０】
請求項１２記載の撮影装置では、第２の合焦制御手段を、前回の操作部材の操作に応答して合焦位置を検出できなかった場合で、判断手段によって構図が略一致していると判断されたときには、前回の操作部材の操作時とは異なる移動開始位置と移動方向とでフォーカスレンズを移動させて合焦位置の検出を行うようにしたものである。
【００２１】
請求項１３記載の撮影装置では、照明光照射手段を、前回の操作部材の操作に応答して合焦位置を検出できなかった場合に、判断手段によって構図が略一致していると判断されたときには、照明光の光量を前回よりも増大させ、第２の合焦制御手段を、光量が増大された照明光を照射下でフォーカスレンズを移動させて合焦位置の検出を行うようにしたものである。
【００２２】
請求項１４記載の撮影装置では、第２の合焦制御手段を、合焦位置の検出直後にフォーカスレンズを検出された合焦位置に移動させるようにしたものである。
【００２３】
請求項１５記載の撮影装置では、撮影レンズからの被写体光を受光して被写体像を電気的な画像信号に変換して出力するイメージセンサを備え、第２の合焦制御手段を、前記イメージセンサからの画像信号に基づいて被写体像のコントラストを評価し、被写体に合焦するフォーカスレンズの位置を合焦位置として検出するようにしたものである。
【００２４】
請求項１６記載の撮影装置では、第１の合焦制御手段を、前記イメージセンサからの画像信号に基づいて被写体像のコントラストを評価し、前記フォーカスレンズを移動させて被写体に合焦させるように制御するようにしたものである。
【００２５】
請求項１７記載の撮影装置では、撮影レンズの合焦制御方法では、撮影を指示する操作部材の操作に応答して、操作部材の操作されない期間中に所定の間隔で合焦位置の検出を行って検出した合焦位置となるようにレンズ位置が調節されているフォーカスレンズのレンズ位置を取得し、取得したレンズ位置に応じて前記フォーカスレンズの移動開始位置と移動方向とを決定し移動させて合焦位置の検出を行わせるようにしたものである。
【００２６】
請求項１８記載の撮影レンズの合焦制御方法では、取得したレンズ位置が遠距離側の移動端よりも近距離側の移動端に近い場合には、近距離側の移動端を移動開始位置として遠距離側に向けて前記フォーカスレンズ移動させ、取得したレンズ位置が近距離側の移動端よりも遠距離側の移動端に近い場合には、遠距離側の移動端を移動開始位置として近距離側に向けて前記フォーカスレンズ移動させるものである。
【００２７】
請求項１９記載の撮影レンズの合焦制御方法では、撮影を指示するための前記操作部材の操作に応答して、照明光を照射していない状態と照射した状態との各被写体輝度を検出するとともに、操作部材の操作されない期間中に所定の間隔で合焦位置の検出を行って検出した合焦位置となるようにレンズ位置が調節されているフォーカスレンズのレンズ位置を取得し、取得したレンズ位置と検出した各被写体輝度の大小関係とに応じて、前記フォーカスレンズの移動開始位置と移動方向とを決定し移動させて、合焦位置の検出を行わせるものである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、所定の間隔で合焦位置の検出を行って検出した合焦位置となるように調節されるフォーカスレンズのレンズ位置を操作部材の操作したときに取得し、そのレンズ位置に基づき、あるいはそのレンズ位置と照明光を照射していない状態と照射した状態との各被写体輝度の大小関係とに基づいて、フォーカスレンズの移動開始位置と移動方向とを決定し、合焦位置の検出を行わせるようにしたから、移動開始位置に移動させる時間、合焦位置に達するまでのフォーカスレンズの移動量を少なくでき、合焦に要する時間を短くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明を実施したデジタルカメラの外観を図１に示す。デジタルカメラ２は、そのカメラ本体３の前面に撮影レンズ４，ストロボ発光部５，照明光照射手段としての補助光照射部６の照射窓６ａを設けてある。また、上面には撮影を指示するためのレリーズボタン７を設けてあり、背面にはＬＣＤ８（図２参照）と、ズームボタン９等の各種の操作部材を設けてある。
【００３０】
撮影レンズ４は、ズームタイプになっており、ズームボタン９の操作によって、最も焦点距離を長くした望遠端と、最も焦点距離を短くした広角端との間で焦点距離が変化する。また、この撮影レンズ４は、焦点距離に応じて焦点距離と有効口径の比であるＦナンバ（開放Ｆ値）が変化し、焦点距離が長くなるほどＦナンバーが大きくなる。
【００３１】
レリーズボタン７は、半押しと、この半押しからさらに押し込んだ全押しとの２段操作になっている。撮影モード下で、レリーズボタン７を押圧操作していないときには、撮影範囲内の被写体像がＬＣＤ８に連続的に表示される、いわゆるスルー画像の表示が行われる。
【００３２】
レリーズボタン７が半押しとなると、静止画撮影のために、被写体輝度を測定し、その被写体輝度に応じたシャッタ速度，絞り値を決定する静止画用ＡＥ処理と、被写体に撮影レンズ４のピントを合致させるＡＦ処理とを含む準備処理を行う。また、照射窓６ａからＡＦ補助光を照射してＡＦ処理を行う場合には、静止画用ＡＥ処理の後にＡＦ用ＡＥ処理を行ってからＡＦ処理を行う。
【００３３】
準備処理の後に静止画撮影処理を行う。この静止画撮影処理では、レリーズボタン７がさらに押し込まれて全押しとなると、静止画用ＡＥ処理で決定された静止画用のシャッタ速度と絞り値とを用いて静止画の撮影を行う。この静止画撮影処理で得られる静止画が画像データに変換されて、着脱自在なメモリカード１０（図２参照）に記録される。
【００３４】
なお、レリーズボタン７を一度の押圧操作で全押しにした場合や、一段操作のレリーズボタン７を押圧操作した場合にも、静止画用ＡＥ処理，ＡＦ用ＡＥ処理，ＡＦ処理を順次に行うように構成することができる。
【００３５】
ストロボ発光部５は、被写体輝度が不足している場合に、静止画の露光に同期してストロボ光を被写体に向けて照射する。補助光照射部６は、被写体輝度が所定レベル以下である場合に、ＡＦ処理に必要な十分な被写体輝度を確保するために照射窓６ａから被写体に向けてＡＦ補助光を照射する。
【００３６】
なお、照明光照射手段としてＡＦ専用に設けた補助光照射部６を用いているが、照明光照射手段としては、これに限られるものではなく、他の目的で設けた光源装置を照明光照射手段として用いてもよい。例えばストロボ装置をＡＦ処理のために発光させてもよく、暗い場所での撮影者のフレーミングを容易にするための光を照射する光源装置をＡＦ処理のために点灯させてもよい。
【００３７】
図２に上記デジタルカメラ２の構成を示す。システム制御部１１は、レリーズボタン７やズームボタン９等からなる操作部１２からの操作信号に基づいて、デジタルカメラ２の各部を制御する。このシステム制御部１１には、ＲＯＭ１１ａ，ＲＡＭ１１ｂを接続してあり、ＲＯＭ１１ａにはシステム制御部１１が各部を制御するためのプログラムやパラメータを書き込んであり、ＲＡＭ１１ｂには処理に必要なデータ等が一時的に書き込まれる。
【００３８】
撮影レンズ４の背後にイメージセンサ１３を配してあり、撮影レンズ４を透過した被写体光がイメージセンサ１３の受光面に入射する。撮影レンズ４には、撮影レンズ４の焦点距離を調節するズーム機構１４，ピントを調節するためのフォーカス機構１５，イメージセンサ１３への入射光量を調節するための絞り機構１６を組み込んである。
【００３９】
ズーム機構１４は、ズームボタン９の操作に応じて撮影レンズ４を構成する変倍レンズ１４ａを撮影レンズ４の光軸方向に移動して焦点距離の変更を行うものであり、変倍レンズ１４ａの他に、これを移動させるパルスモータやモータドライバ等で構成される。変倍レンズ１４ａは、撮影レンズ４の望遠端に対応した望遠変倍位置と広角端に対応した広角変倍位置との間で移動される。
【００４０】
撮影レンズ４は、最短撮影距離と無限遠との間の撮影距離範囲にある被写体に対してピントを合致できるようにされている。フォーカス機構１５は、フォーカスレンズ１５ａの他に、これを移動させるパルスモータやモータドライバ等で構成されており、フォーカスレンズ１５ａを撮影レンズ４の光軸方向に移動することにより、撮影距離範囲の被写体に対してピントを合致させる。なお、ピントを調節するための構成は、種々の構成を採用することができ、複数のレンズを移動させるものであってもよい。
【００４１】
このデジタルカメラ２では、山登り方式を用いたコントラスト検出方式のオートフォーカスを採用しており、周知のようにコントラストのピークは、その前後の数ステップ分のレンズ位置におけるコントラスト変化に基づいて検出する。このため、最短撮影距離に対応した最短レンズ位置と無限遠に対応した無限遠レンズ位置のフォーカスレンズ１５ａの各レンズ位置についても、その前後のコントラストを取得するする必要がある。
【００４２】
そこで、最短レンズ位置よりもさらに数ステップ分だけ近距離側に移動したレンズ位置に、最短撮影距離の合焦の有無を検出するための移動開始位置としての近距離側レンズ端（移動端）を設定し、また無限遠レンズ位置よりもさらに数ステップ分だけ遠距離方向に移動したレンズ位置に、最も遠距離側の合焦の有無を検出するための移動開始位置としての遠距離側レンズ端（移動端）を設定して、これら近距離側レンズ端と遠距離側レンズ端との間でフォーカスレンズ１５ａが移動可能としてある。
【００４３】
なお、位相差検出方式によって合焦位置を検出するように、合焦位置であることがその１つのレンズ位置からわかるような場合には、最短撮影距離の合焦の有無を検出するための移動開始位置として最短レンズ位置を近距離側レンズ端とし、最も遠距離側の合焦の有無を検出するための移動開始位置を無限遠レンズ位置とすればよい。
【００４４】
上述のフォーカス機構１５には、フォーカスレンズ１５ａの位置を検出するレンズ位置検出手段１５ｂを設けてある。このレンズ位置検出手段１５ｂは、例えばフォーカスレンズ１５ａを駆動するパルスモータに供給される駆動パルスの個数とパルスモータの回転方向とに基づきフォーカスレンズ１５ａの位置を検出し、そのレンズ位置の情報をシステム制御部１１に送る。システム制御部１１は、このレンズ位置の情報をＡＦ処理の際のフォーカスレンズ１５ａの駆動制御に用いる。
【００４５】
レンズ位置の検出は、上記の他に種々の手法を採用することができる。例えば、撮影レンズ４の温度特性によって駆動パルスの個数だけでは正確にレンズ位置を検出できない場合には、サーミスタを撮影レンズ４に取り付けて、この撮影レンズ４の温度に基づいてレンズ位置を補正してもよい。また、駆動パルスの個数で位置の制御を行わないリニアアクチュエータを用いる場合には、例えばホール素子を用いてレンズ位置を検出してもよい。
【００４６】
絞り機構１６は、撮影レンズ４の光軸上に絞り開口を形成する絞り羽根１６ａやこれを駆動するアクチュエータ等から構成してあり、絞り開口の開口径を増減することにより、イメージセンサ１３に入射する光量を調節する。
【００４７】
イメージセンサ１３は、ＣＣＤ型のものを用いており、その受光面に多数の受光素子が設けられている。このイメージセンサ１３は、タイミングジェネレータ１７からの各種駆動信号により駆動され、各受光素子で被写体光をその光量に応じた電荷に変換して蓄積し、その蓄積した電荷をアナログの画像信号に変換して出力する。これにより、露光した被写体像を電気的な信号に変換している。なお、イメージセンサ１３としては、ＣＣＤ型に限るものではなく、ＭＯＳ型等でもよい。
【００４８】
イメージセンサ１３は、電荷蓄積時間（露光時間）を調節する電子シャッタ機能を有している。この電子シャッタ機能は、タイミングジェネレータ１７から入力される電子シャッタパルスの入力によってそれまでに蓄積した電荷を掃き出して消去することにより、フレーム期間中の電荷蓄積時間を調節する。この電子シャッタパルスのフレーム期間中の入力期間を調節することで、露光時間すなわち電子シャッタのシャッタ速度を調節することができる。この例では、このイメージセンサ１３の電子シャッタのシャッタ速度と絞り機構１６の絞り値との組み合わせで露出値が決まる。
【００４９】
タイミングジェネレータ１７は、所定のタイミングで各種動作を行うための各種のパラメータがシステム制御部１１によって設定され、イメージセンサ１３を駆動するための駆動信号や各部を同期動作させるための同期信号等を発生する。タイミングジェネレータ１７に設定するパラメータにより、イメージセンサ１３の電子シャッタのシャッタ速度や、イメージセンサ１３が電荷の蓄積、電荷の読出しを繰り返し行う際のフレームレートを変更することができる。なお、この例におけるタイミングジェネレータ１７は、パラメータが設定された次のフレーム期間にその設定内容が有効になるものを用いている。
【００５０】
イメージセンサ１３からの画像信号は、アナログ信号処理部１８に送られる。アナログ信号処理部１８は、ＣＤＳ回路，ＡＭＰ回路から構成してあり、相関二重サンプリング，画像信号の増幅をイメージセンサ１３の電荷読み出しに同期して行う。Ａ／Ｄ変換器１９は、アナログ信号処理部１８からの画像信号を画像データに変換して出力する。
【００５１】
Ａ／Ｄ変換器１９からの画像データは、画像入力コントローラ２０に送られる。画像入力コントローラ２０は、バス２１への画像データの入力を制御する。バス２１には、システム制御部１１，画像処理部２２，圧縮伸張部２３，ＡＦ検出部２４，ＡＥ検出部２５，メディアコントローラ２６，内部メモリ２７，ＶＲＡＭ２８が接続されており、これら各部はバス２１を介してシステム制御部１１に制御されるとともに、相互間でデータの授受が可能にしてある。
【００５２】
画像処理部２２は、画像データに対して、色補間，γ補正，ホワイトバランス補正，ＹＣ変換等の所定の画像処理を行う。圧縮伸張部２３は、メモリカード１０に記録すべき画像データを所定の圧縮形式、例えばＪＰＥＧ形式によってデータ圧縮し、またメモリカード１０から読み出した画像データのデータ伸張を行う。
【００５３】
ＡＦ検出部２４は、システム制御部１１とともに第１，第２合焦制御手段を構成している。このＡＦ検出部２４は、撮影レンズ４のピント合せのために、画像入力コントローラ２０からの画像データを用いて、撮影画面内に予め設定されているＡＥＡＦ検出領域から高周波成分を抽出し、その高周波成分を積算したＡＦ評価値をシステム制御部１１に出力する。システム制御部１１は、ＡＦ評価値に基づいてＡＥＡＦ検出領域内の被写体に撮影レンズ４のピントを合致させるＡＦ処理を行う。
【００５４】
ＡＥ検出部２５は、イメージセンサからの画像信号に基づいて被写体の輝度を検出する輝度検出手段であり、画像入力コントローラ２０からの画像データに基づいて、ＡＥＡＦ検出領域についての被写体輝度の検出を行う。検出した被写体輝度は、システム制御部１１に送られる。システム制御部１１は、被写体輝度に基づいてイメージセンサ１３のシャッタ速度，絞り装置１６の絞り値を決定する。
【００５５】
この例では、ＡＥＡＦ検出領域として、撮影画面内に予め設定した領域を用いているが、画像データに基づいて撮影画面内から人物の顔を特定し、その特定した顔の領域をＡＥＡＦ検出領域に割り当てるように構成してもよい。
【００５６】
メディアコントローラ２６は、メモリカード１０のデータの書き込み及び読み出しを制御する。記録すべき画像データは、画像処理部２２，圧縮伸張部２３によって各種処理が施されてから、メディアコントローラ２６に送られて、メモリカード１０に書き込まれる。また、再生時には、メディアコントローラ２６によってメモリカード１０から画像データが読み出され、圧縮伸張部２３によってデータ伸張が行われる。
【００５７】
内部メモリ２７は、画像処理部２２で処理中の画像データ等が一時的に書き込まれるワークメモリとして用いられる。また、ＶＲＡＭ２８には、ＬＣＤ８に表示すべき画像データが書き込まれる。Ｄ／Ａ変換器３１は、所定の周期でＶＲＡＭ２８上の画像データを読み出すことにより、画像データに基づいた画像をＬＣＤ８に表示する。
【００５８】
撮影モード下では、イメージセンサ１３による露光が繰り返され、画像処理が施された画像データが次々にＶＲＡＭ２８に書き込まれる。これにより、スルー画像がＬＣＤ８に表示される。また、再生モード下では、メモリカード１０から読み出されてデータ伸張された画像データがＶＲＡＭ２８に書き込まれるから、メモリカード１０に記録されている撮影済みの画像がＬＣＤ８に表示される。
【００５９】
スルー画像の表示中では、システム制御部１１の制御により、所定の間隔でフォーカスレンズ１５ａを微動するなどして、ＡＦ評価値に基づいてコントラストが最大となる合焦位置の検出を行い、検出した合焦位置にフォーカスレンズ１５ａを移動させて被写体に合焦するようにしている。なお、このようなピント調節の手法は、これまでのデジタルカメラと同様な手法を用いることができ、この例においてもそのように構成してある。
【００６０】
ストロボ装置３２は、ストロボ発光部５の内部に組み込まれたストロボ放電管やそれを発光させるための回路から構成されており、システム制御部１１の制御下でストロボ光を出力する。
【００６１】
補助光照射部６は、光源としてのＬＥＤ３３，このＬＥＤ３３を駆動する駆動回路３４から構成してある。駆動回路３４は、システム制御部１１に制御されて被写体輝度が一定レベル以下の場合にＬＥＤ３３を一定の明るさで点灯する。ＬＥＤ３３からの光は、ＡＦ補助光として照射窓６ａから被写体に向けて照射される。
【００６２】
ＡＦ補助光の照射エリアは、ＡＥＡＦ検出領域をカバーするように照射される。また、ＡＦ補助光を照射するか否かの判断基準となる被写体輝度の一定レベルは、例えば被写体像のコントラストを十分な精度で検出できるか、すなわち十分に正確に合焦位置を検出できるかどうかを基準に決定すればよく、ストロボ光の要否を判断する基準と同じにする必要はない。
【００６３】
静止画用ＡＥ処理は、静止画を撮影する際に用いる露出値を決定するための処理であり、レリーズボタン７の半押しに応答して行われる。この静止画用ＡＥ処理では、イメージセンサ１３のダイナミックレンジが狭いため、種々想定される撮影シーンの明るさ範囲を複数の測定範囲に分割して測定し、各測定範囲がイメージセンサ１３によって測定可能な範囲となるようにしてある。
【００６４】
ＡＦ用ＡＥ処理は、ＡＦ補助光を照射した状態でＡＦ処理を行うための露出値を決定する処理であり、静止画用ＡＥ処理で測定した被写体輝度が一定レベル以下の場合に実行される。このＡＦ用ＡＥ処理は、ＡＦ補助光を被写体に向けて照射した状態におけるイメージセンサ１３の露光から得られる画像データに基づいて、ＡＥＡＦ検出領域の被写体輝度を検出し、その被写体輝度を露出値としてシャッタ速度、絞り値を決定する。
【００６５】
上記のＡＦ用ＡＥ処理では、ＡＦ補助光を照射することにより測定すべき被写体輝度が上昇することが予想される。このため、システム制御部１１は、静止画用ＡＥ処理で求めた露出値をプラス側にシフトした露出値を用いて露光を実行させる。
【００６６】
図３に示すように、静止画用ＡＥ処理によって求められた露出値（被写体輝度）をＥＶ１とした場合、この設定された露出値ＥＶ１を挟んでイメージセンサ１３の性能等から決まる一定の測定可能範囲の被写体輝度が実際に測定可能な輝度範囲となる。ＡＦ用ＡＥ処理では、ＡＦ補助光の照射によって予想される被写体輝度の上昇を考慮して、露出値ＥＶ１よりもプラス側にシフト量ΔＥＶだけシフトした露出値ＥＶ２を用いて露光を行う。このようにしてＡＦ用ＡＥ処理時の測定可能な被写体輝度の範囲をプラス側にシフトし、ＡＦ補助光の照射に対応できるようにする。
【００６７】
シフト量ΔＥＶの決定には、ＡＦ補助光の光量と種々のパラメータとを用いた様々な手法により被写体輝度の推定される増加分として求めることができる。例えば、ＡＦ補助光が有効に照射されかつ通常想定される撮影距離に規定のＡＦ補助光を照射した場合の輝度増加分をシフト量ΔＥＶとしてもよい。また、前述のように顔の領域を特定しその顔の領域をＡＥＡＦ検出領域とする場合では、顔の領域の大きさ（面積）に基づいて概略的に撮影距離を推定できるから、ＡＦ補助光の光量とその推定した撮影距離に基づいてシフト量ΔＥＶを求めてもよく、これに加えて顔の反射率を加味するようにしてもよい。なお、イメージセンサ１３のダイナミックレンジを考慮して、露出値ＥＶ２としたときに、静止画用ＡＥ処理で測定した被写体輝度ＥＶ１が測定可能な範囲内となるシフト量ΔＥＶとするのがよい。
【００６８】
ＡＦ処理では、ＡＦ補助光を照射しない場合には静止画ＡＥ処理で決定された露出値を用いて、またＡＦ補助光を照射する場合にはＡＦ用ＡＥ処理で決定された露出値を用いて、詳細を後述するＡＦ処理を行う。
【００６９】
ＡＦ用ＡＥ処理とＡＦ処理とで同じ絞り値を用いることにより、ＡＦ用ＡＥ処理からＡＦ処理に移行する際の絞り値変更に伴うタイムロスをなくしている。また、静止画の撮影に用いる絞り値、すなわち静止画用ＡＥ処理で決定される絞り値をＡＦ処理に用いることにより、ＡＦ処理から静止画の撮影に移行する際のタイムロスをなくしている。なお、このようにすることにより、ＡＦ用ＡＥ処理に用いられる絞り値にいついても、静止画の撮影に用いられる絞り値が用いられる。
【００７０】
具体的には、絞り機構１６を静止画用ＡＥ処理で決定された絞り値に駆動したのち、ＡＦ用ＡＥ処理では、シャッタ速度をシフト量ΔＥＶだけ高速側にシフトして露光を行う。また、ＡＦ用ＡＥ処理で決定される露出値に対してもシャッタ速度を変化させることにより対応する。
【００７１】
図４に示すように、静止画用ＡＥ処理で求められた露出値ＥＶ１に対して、所定のプログラム線ＰＬによりシャッタ速度ＴＶ１、絞り値ＡＶ１が決定された場合、ＡＦ用ＡＥ処理では、絞り値ＡＶ１を固定したまま、シャッタ速度を高速側にシフト量ΔＥＶでシフトしたシャッタ速度ＴＶ２（＝ＴＶ１＋ΔＥＶ）とする。また、ＡＦ用ＡＥ処理において測定された被写体輝度に対する適正な露出値をＥＶ３とすれば、ＡＦ処理では、絞り値ＡＶ１の下で露出値ＥＶ３となるシャッタ速度ＴＶ３（＝ＥＶ３―ＡＶ１）を用いる。
【００７２】
また、ＡＦ処理を高速化するために、静止画ＡＥ処理またはＡＦ用ＡＥ処理で決定されたシャッタ速度に応じて、ＡＦ処理の際のイメージセンサ１３のフレームレートを切り換える。ＡＦ処理用のフレームレートには、異なる例えば３種類のフレームレートが用意されており、設定されるシャッタ速度でイメージセンサ１３を駆動することができる最もレートの高いフレームレートをシステム制御部１１が選択し、その選択したフレームレートでイメージセンサ１３を駆動するようにタイミングジェネレータ１７にパラメータを設定する。これにより、ＡＦ処理中のフレーム期間の長さを短くしてピント合せに必要な時間を短縮させている。
【００７３】
なお、この例におけるＡＦ処理では、イメージセンサ１３に電子シャッタパルスを入力している期間に撮影レンズ４のレンズ位置の移動を行って同一のフレーム期間中にレンズ位置の移動と露光とを行うようにしている。このため、その撮影レンズ４のレンズ位置の移動に要する時間も考慮してフレームレートが選択される。
【００７４】
また、絞り値を固定したままシャッタ速度を変えるようにしているが、撮影感度が可変の場合には、シャッタ速度の他に撮影感度を変化させてもよい。また、ＡＦ用ＡＥ処理で決定してＡＦ処理で用いる露出値ＥＶ３は、ＡＦ処理において良好に合焦位置を検出できる値として決定することができる。
【００７５】
前述のようにシステム制御部１１は、ＡＥＡＦ検出領域の被写体に撮影レンズ４のピントを合致させるＡＦ処理を行うものであり、第２の合焦制御手段となっている。スルー画像を表示している間のピント調節は、大きな移動ステップでフォーカスレンズを調節したり、所定の間隔でピント調節を行っているため、レリーズボタン７の操作時にはピントが合致していない、あるいは精度よく合致していない状態となって可能性がある。このため、レリーズボタン７の操作に応答してＡＦ処理を行う。
【００７６】
ＡＦ処理は、前述のように山登り方式のコントラスト検出方式を採用している。ＡＦ処理には、通常ＡＦ処理と、高速ＡＦ処理とがあり、ＡＦ補助光を照射しない場合には通常ＡＦ処理を、ＡＦ補助光を照射する場合には高速ＡＦ処理を行うが、いずれの場合にも高速ＡＦ処理を行うように構成してもよい。さらに、被写体にピントが合致するフォーカスレンズ１５ａの合焦位置を検出する際の動作として、フォーカスレンズ１５ａの移動開始位置と移動方向の異なる第１ＡＦ動作と、第２ＡＦ動作とがある。第１ＡＦ動作は、図５（ａ）に示すように、近距離側レンズ端から遠距離レンズ端に向けてフォーカスレンズ１５ａをステップ移動する動作である。また、第２ＡＦ動作は、図５（ｂ）に示すように、遠距離側レンズ端から近距離レンズ端に向けてフォーカスレンズ１５ａをステップ移動する動作である。
【００７７】
通常ＡＦ処理、高速ＡＦ処理のいずれでも、フォーカスレンズ１５ａがステップ移動するごとに、イメージセンサ１３での露光を行ってＡＦ評価値を取得し、ＡＦ評価値が増大から減少に転じるレンズ位置をコントラストがピークとなる合焦位置として検出し、その検出直後にフォーカスレンズ１５ａを合焦位置に移動してセットする。
【００７８】
通常ＡＦ処理では、例えば第１ＡＦ動作を用いて合焦位置の検出を行うが、第２ＡＦ動作を用いて合焦位置の検出を行ってもよい。高速ＡＦ処理では、合焦時間を短くするために、フォーカスレンズ１５ａのレンズ位置に応じて合焦の検出するためのフォーカスレンズ１５ａの移動開始位置と移動方向として、第１ＡＦ動作と第２ＡＦ動作のいずれか１つのＡＦ動作を選択する。
【００７９】
システム制御部１１は、フォーカスレンズ１５ａのレンズ位置が中間レンズ位置と同じかそれよりも近距離側にある場合、すなわちレンズ位置が遠距離側の移動端よりも近距離側の移動端に近い場合には、第１ＡＦ動作を選択する。これにより、フォーカスレンズ１５ａが移動開始位置に移動するための移動量と、近距離にあると推定されるＡＥＡＦ検出領域内の被写体に対する合焦位置に達するまでの移動量を小さくし、合焦時間を短縮する。また、フォーカスレンズ１５ａのレンズ位置が中間レンズ位置よりも遠距離側にある場合、すなわちレンズ位置が近距離側の移動端よりも遠距離側の移動端に近い場合には、第２ＡＦ動作を選択し、移動開始位置に移動するための移動量と遠距離にあると推定されるＡＥＡＦ検出領域内の被写体に対する合焦位置に達するまでの移動量を小さくし、合焦時間を短縮する。
【００８０】
中間レンズ位置は、無限遠レンズ位置と最短レンズ位置との中間のレンズ位置であり、この中間レンズ位置よりも遠距離側であれば無限遠レンズ位置への移動量が最短レンズ位置への移動量よりも小さく、逆に中間レンズ位置よりも近距離側であれば最短レンズ位置への移動量が無限遠レンズ位置への移動量よりも小さいことを意味する。
【００８１】
なお、フォーカスレンズ１５ａを連続的に移動させるのではなく予め決められたレンズ位置にステップ的に移動させる場合には、無限遠レンズ位置及び最短レンズ位置へのステップ数が同じとなるレンズ位置を中間レンズ位置としてもよい。また、このようなステップ数とレンズの実際の移動量（駆動に必要な駆動パルス数）との両方を考慮して、短時間で合焦位置に到達するように中間レンズ位置を決めてもよい。
【００８２】
次に上記構成の作用について、図６ないし図９を参照しながら説明する。撮影モード下でレリーズボタン７を操作していない場合には、一定の周期でイメージセンサ１３による露光が繰り返し行われ、ＬＣＤ８にスルー画像の表示が行われている。このスルー画像の表示を行っている間では、これまでのデジタルカメラと同様に、撮影距離の変化に追従して撮影レンズ４のピント合わせが行われる状態となっている。すなわち、被写体にピントが合致するようにフォーカスレンズ１５ａのレンズ位置が継続的に調節される。
【００８３】
レリーズボタン７を半押しとすると、これ応答して、その時点のフォーカスレンズ１５ａのレンズ位置がレンズ位置検出手段１５ｂからシステム制御部１１に送られる。また、レリーズボタン７の半押しに応答して、被写体輝度ＥＶ１を測定するための静止画用ＡＥ処理が開始される。レリーズボタン７が半押しとされた直後のフレーム期間を１番目とすると、この１番目のフレーム期間中に第１回の測光のシャッタ速度を含むパラメータがシステム制御部１１によってタイミングジェネレータ１７に設定される。
【００８４】
そして、２番目のフレーム期間となると、絞り機構１６が第１回の測光のための絞り値とされてから、電子シャッタパルスの入力が停止されて、イメージセンサ１３による露光Ｅａ１が行われる。このときのイメージセンサ１３の駆動は、１番目のフレーム期間中にタイミングジェネレータ１７に設定されたパラメータに基づくものとなっている。
【００８５】
３番目のフレーム期間となると、露光Ｅａ１によってイメージセンサ１３に蓄積された各電荷の転送（読出し）が開始されて画像信号が出力される。この画像信号は、アナログ信号処理部１８，Ａ／Ｄ変換器１９を介して画像データに変換されてから、画像入力コントローラ２０を介してＡＥ検出部２５に送られる。
【００８６】
また、露光Ｅａ１が行われている２番目のフレーム期間には、第２回の測光のためのパラメータがタイミングジェネレータ１７に設定され、３番目のフレーム期間には、絞り機構１６が第２回の測光の絞り値とされてから、イメージセンサ１３による露光Ｅａ２が行われる。そして、４番目のフレーム期間に露光Ｅａ２による画像信号が出力され、その画像データがＡＥ検出部２５に送られる。
【００８７】
同様な手順により、３回の測光のための露光Ｅａ３が４番目のフレーム期間に行われ、５番目のフレーム期間にその画像データがＡＥ検出部２５に送られる。また、５番目のフレーム期間中にスメア成分を検出する露光Ｅａ４を行う。この露光Ｅａ４では露光Ｅａ３と同じ条件でイメージセンサ１３による電荷蓄積を行うが、その電荷を垂直転送路に移動させることなく、６番目のフレーム期間中に垂直，水平転送路内の電荷を転送する。これにより、被写体像の成分を含まないスメア成分だけの画像データをＡＥ検出部２５に取り込む。
【００８８】
上記のようにして各画像データの取得が完了すると、その後の７番目のフレーム期間には、各測光で得られる画像データに基づいてＡＥＡＦ検出領域の被写体輝度ＥＶ１がＡＥ検出部２５によって求められ、この被写体輝度ＥＶ１がシステム制御部１１に送られて静止画を撮影するための露出値ＥＶ１とされる。なお、被写体輝度ＥＶ１を求める際には、露光Ｅａ３の画像データをスメア成分の画像データに基づいて補正したものが用いられる。
【００８９】
露出値ＥＶ１は、所定のプログラム線に基づいてシャッタ速度ＴＶ１と絞り値ＡＶ１との組み合せに変換され、続く８番目のフレーム期間に絞り値ＡＶ１となるように絞り機構１６が駆動される。また、被写体輝度ＥＶ１からＡＦ補助光の発光の要否がシステム制御部１１によって判定される。
【００９０】
例えば、被写体輝度ＥＶ１が一定レベル以下の場合には、ＡＦ補助光が必要と判定され、ＡＦ補助光の光量と所定のパラメータとを用いてシフト量ΔＥＶがシステム制御部１１で算出され、静止画用ＡＥ処理で決定されたシャッタ速度ＴＶ１をシフト量ΔＥＶだけ増加させたシャッタ速度ＴＶ２が決定される。
【００９１】
シャッタ速度をシフト量ΔＥＶでシフトした結果、そのシャッタ速度ＴＶ２がイメージセンサ１３の最も高速なシャッタ速度ＴＶｍａｘを超える場合には、ＡＦ補助光を用いなくてもある程度の明るさがあるものとして、シャッタ速度のシフトをキャンセルしＡＦ補助光を照射しない場合と同じ処理を行う。なお、この場合に、シャッタ速度ＴＶ２がシャッタ速度ＴＶｍａｘ以下となるように絞り機構１６を駆動して絞り込んでＡＦ用ＡＥ処理を継続させてもよく、撮影感度を下げてＡＦ用ＡＥ処理を継続させてもよい。
【００９２】
８番目のフレーム期間となってＡＦ用ＡＥ処理が開始されると、上述のように絞り値ＡＶ１とされるとともに、シャッタ速度ＴＶ２を含むパラメータがタイミングジェネレータ１６に設定される。また、ＬＥＤ３３が点灯されてＡＦ補助光の照射が開始される。
【００９３】
９番目のフレーム期間には、絞り値ＡＶ１，シャッタ速度ＴＶ２の下で露光Ｅｂ１が行われ、その露光Ｅｂ１の結果が１０番目のフレーム期間中に画像信号として出力される。そして、１１番目のフレーム期間中に露光Ｅｂ１の画像データから被写体輝度ＥＶ３がＡＥ検出部２５によって求められ、ＡＦ補助光を照射した状態でのＡＥＡＦ検出領域に対する適切な露出値ＥＶ３とされる。
【００９４】
露出値ＥＶ３と絞り値ＡＶ１とから、ＡＦ処理で用いるシャッタ速度ＴＶ３がシステム制御部１１によって求められ、１２番目のフレーム期間となってＡＦ処理が開始されると、図９に示されるように、そのシャッタ速度ＴＶ３を含むパラメータがタイミングジェネレータ１７に設定される。このときに、フレームレートのパラメータとしては、シャッタ速度ＴＶ３でイメージセンサ１３を駆動することができる最もレートの高いフレームレートのものが設定される。
【００９５】
また、１２番目のフレーム期間になると、ＡＦ処理が行われるが、ＡＦ補助光が照射されている場合であるので、図７に示す高速ＡＦ処理が行われる。高速ＡＦ処理が開始されると、システム制御部１１によって、レリーズボタン７の半押しに応答して取得したフォーカスレンズ１５ａのレンズ位置が中間レンズ位置と比較される。
【００９６】
例えば、上記比較でフォーカスレンズ１５ａのレンズ位置が中間レンズ位置と同じかそれよりも近距離側にある場合には、第１ＡＦ動作が選択される。そして、第１ＡＦ動作が選択されると、移動開始位置が近距離側レンズ端となるため、１２番目と１３番目のフレーム期中にフォーカスレンズ１５ａが近距離側レンズ端にまで移動される。このフォーカスレンズ１５ａの移動後、１４番目のフレーム期間になると、合焦位置を検出するための１回目の露光Ｅｃ１がイメージセンサ１３で行われ、１５番目のフレーム期間にその露光Ｅｃ１の結果が画像信号として出力され、１６番目のフレーム期間中に、露光ｃ１に基づくＡＥＡＦ検出領域のＡＦ評価値がＡＦ検出部２４からシステム制御部１１に送られる。
【００９７】
また、１５番目のフレーム期間には、フォーカスレンズ１５aが近距離側レンズ端から１ステップ分だけ遠距離側レンズ端方向に移動される。そして、その移動完了後に２回目の露光Ｅｃ２が行われ、露光Ｅｃ２の画像信号が１６番目のフレーム期間中に出力され、１７番目のフレーム期間中にＡＦ検出領域のＡＦ評価値がシステム制御部１１に送られる。
【００９８】
さらに、１６番目のフレーム期間には、フォーカスレンズ１５aがさらに１ステップ分だけ遠距離側レンズ端方向に移動される。そして、その移動完了後に３回目の露光Ｅｃ３が行われて、１７番目のフレーム期間中にその画像信号が出力され、１８番目のフレーム期間中にＡＦ評価値がシステム制御部１１に送られる。以降、同様にして、フォーカスレンズ１５aを１ステップずつ遠距離側レンズ端に向けて移動しながら露光を順次に行ってＡＦ評価値を取得していく。
【００９９】
上記のようにＡＦ評価値が入力されると、その都度、そのＡＦ評価値とそれまでに取得した所定個数のＡＦ評価値とがシステム制御部１１で調べられ、ＡＦ評価値、すなわちコントラストが増大から減少に転じる合焦の有無のチェック、すなわち合焦位置が検出されたか否かが判断される。合焦位置が検出されない場合には、引き続きフォーカスレンズ１５aを１ステップずつ移動させながら露光を順次に行ってＡＦ評価値を取得していく。そして、合焦位置が検出されると、フォーカスレンズ１５ａのステップ移動が終了され、直ちにその合焦位置にフォーカスレンズ１５ａが移動される。
【０１００】
例えば図９では、「ｎ＋３」番目のフレーム期間の露光「Ｅｃｎ＋３」から得られるＡＦ評価値が「ｎ＋５」番目のフレーム期間中にシステム制御部１１に入力された際の判断により、ｎ番目のフレーム期間のレンズ位置Ｓｎでのコントラストがピークであり、レンズ位置Ｓｎが合焦位置と検出された場合を示している。そして、合焦位置を検出した直後の「ｎ＋６」番目と「ｎ＋７」番目のフレーム期間中にフォーカスレンズ１５ａを合焦位置であるレンズ位置Ｓｎに移動している。
【０１０１】
一方、フォーカスレンズ１５ａのレンズ位置が中間レンズ位置よりも遠距離側にある場合には、第２ＡＦ動作が選択される。第２ＡＦ動作が選択されたときには、遠距離側レンズ端が移動開始位置とされるため、１２番目と１３番目のフレーム期中にフォーカスレンズ１５ａが遠距離側レンズ端にまで移動される。この移動後、合焦位置を検出するための露光Ｅｃ１がイメージセンサ１３で行われる。以降フォーカスレンズ１５ａを近距離側レンズ端に向けてステップ移動させながら露光を行い、ＡＦ評価値を取得し、第１ＡＦ動作が選択された場合と同様に合焦位置を検出する。そして、合焦位置の検出直後に、フォーカスレンズ１５ａがその合焦位置に移動される。
【０１０２】
上記のように、このデシタルカメラ２では、フォーカスレンズ１５ａのレンズ位置に応じて第１、第２ＡＦ動作、すなわちフォーカスレンズ１５ａの移動開始位置と移動方向を選択して合焦位置の検出を行う。このため、フォーカスレンズ１５ａを移動開始位置に移動する移動量が小さく、またその移動開始位置から合焦位置までのフォーカスレンズ１５ａの移動量が小さいので、短い合焦時間でピント合わせを完了することができる。
【０１０３】
また、フォーカスレンズ１５ａのレンズ位置に基づいて推測している被写体の遠近が実際と異なっていても、引き続きフォーカスレンズ１５ａを移動させながらＡＦ評価値を取得して行くことで合焦位置を検出できるので、フォーカスレンズ１５ａを再度、他の移動開始位置に移動させる等、余分な移動が発生しないため合焦時間を長時間化させることがない。
【０１０４】
被写体輝度ＥＶ１が一定レベルよりも大きい場合には、ＡＦ補助光が不要と判定され、この場合には静止画用ＡＥ処理に続いて通常ＡＦ処理が行われる。この通常ＡＦ処理で合焦位置が検出されると、その合焦位置の検出直後に、フォーカスレンズ１５ａがその合焦位置に移動される。
【０１０５】
いずれの場合にも、フォーカスレンズ１５ａが合焦位置とされるとＡＦ処理が完了し、ＬＥＤ３３を消灯してから静止画撮影処理が開始され、レリーズボタン７が全押しとされるのを待つ待機状態となる。そして、待機状態中にレリーズボタン７が全押しとされると、絞り値ＡＶ１，シャッタ速度ＴＶ１で静止画のための露光が行われる。この露光で得られる画像データが画像処理部２２による画像処理、圧縮伸張部２３によるデータ圧縮を経てメディアコントローラ２６に送られてメモリカード１０に記録される。
【０１０６】
図１０は、高速ＡＦ処理の際に、フォーカスレンズのレンズ位置と、照明光を照射していない状態と照射した状態との各被写体輝度の大小関係とに基づいてＡＦ動作を選択する例を示すものである。なお、以下に説明する他は、上記実施形態と同様であり実質的に同じ部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１０７】
システム制御部１１は、静止画用ＡＥ処理で測定した被写体輝度ＥＶ１をＡＦ補助光を照射しない状態での被写体輝度とし、ＡＦ用ＡＥ処理で測定した被写体輝度ＥＶ３をＡＦ補助光の照射した状態での被写体輝度としてそれぞれ用い、ＡＦ補助光の照射による被写体の輝度変化を調べる。被写体輝度ＥＶ３が被写体輝度ＥＶ１以上の場合（ＥＶ３≧ＥＶ１）には、ＡＥＡＦ検出領域内の被写体がＡＦ補助光の照射により輝度が増大する程度の近距離にあり、フォーカスレンズ１５ａを近距離側レンズ端より遠距離レンズ端に向けて移動させることで早く合焦位置を検出できることが期待できるため第１ＡＦ動作を選択する。
【０１０８】
一方、被写体輝度ＥＶ３が被写体輝度ＥＶ１よりも小さい場合（ＥＶ３＜ＥＶ１）には、フォーカスレンズ１５ａのレンズ位置を境界レンズ位置と比較する。境界レンズ位置は、ＡＦ補助光を照射しても実質的に輝度上昇が見込まれない、すなわちＡＦ補助光が有効に到達しない不達距離範囲の近距離端（この距離を境界撮影距離と称する）の被写体に合焦するフォーカスレンズ１５ａのレンズ位置に相当する位置である。なお、この境界レンズ位置、すなわち境界撮影距離は、例えば撮影レンズ４のズーミングによるＦナンバーの変化、あるいは絞り機構１６による絞り値の変化に応じて変化するため、中間レンズ位置よりも近距離側になったり、遠距離側になったりするため、境界レンズ位置と中間レンズ位置の位置関係は変化する。
【０１０９】
境界レンズ位置との比較において、フォーカスレンズ１５ａのレンズ位置が境界レンズ位置よりも遠距離側にある場合には、さらにフォーカスレンズ１５ａのレンズ位置を中間レンズ位置と比較する。この比較において、フォーカスレンズ１５ａのレンズ位置が中間レンズ位置よりも遠距離側にある場合には、フォーカスレンズ１５ａが無限遠レンズ位置（遠距離側レンズ端）に近いと判断し、第２ＡＦ動作を選択する。
【０１１０】
また、中間レンズ位置との比較において、レンズ位置が中間レンズ位置と同じあるいはそれより近距離側と判断される場合には、中間的な撮影距離であると推測し、第３ＡＦ動作を選択する。同様に、被写体輝度ＥＶ３が被写体輝度ＥＶ１よりも小さい場合でレンズが境界レンズ位置よりも近距離側にあると判断された場合にも第３ＡＦ動作を選択する。
【０１１１】
第３ＡＦ動作は、図１１に示すように、境界レンズ位置に対応して設定された境界用移動開始位置を移動開始位置として、フォーカスレンズ１５ａを遠距離側レンズ端に向けて移動させる動作となっている。境界用移動開始位置は、山登り方式を用いたコントラスト検出方式により、境界レンズ位置の合焦の有無を検出できるように、境界レンズ位置よりも数ステップ分だけ近距離側に移動したレンズ位置となっている。なお、合焦位置の検出方法によっては、境界レンズ位置を境界用移動開始位置としてよい。
【０１１２】
上記のように、被写体輝度ＥＶ１，ＥＶ３の大小関係とレンズ位置とからＡＦ動作を選択し、中間的な撮影距離であると判断した場合には第３ＡＦ動作を選択して合焦位置の検出の高速化を図っている。
【０１１３】
なお、この例では、無限遠レンズ位置と最短レンズ位置との中間である中間レンズ位置を用いているが、この中間レンズ位置に代えて、境界レンズ位置と無限遠レンズ位置（または遠距離側レンズ端）との中間のレンズ位置を用いてもよい。また、その他のレンズ位置を用いることもできる。
【０１１４】
境界レンズ位置が固定的に中間レンズ位置よりも遠距離側にある場合には、図１２に示すように処理してもよい。この例では、被写体輝度ＥＶ３が被写体輝度ＥＶ１よりも小さい場合（ＥＶ１＞ＥＶ３）に、フォーカスレンズ１５ａのレンズ位置を境界レンズ位置と比較し、レンズ位置が境界レンズ位置よりも近距離側にあるときには第３ＡＦ動作とし、レンズ位置が境界レンズ位置と同じかそれよりも遠距離側にあるときには第２ＡＦ動作としている。被写体輝度ＥＶ３が被写体輝度ＥＶ１以上の場合（ＥＶ３≧ＥＶ１）には、第１ＡＦ動作としている。
【０１１５】
上記図１０、図１２に示す例において、ＡＦ補助光の照射が必要でない場合にも、ＡＦ補助光を照射して被写体輝度ＥＶ１、ＥＶ３を取得すれば、同様な手順で合焦位置の検出を行うことができる。
【０１１６】
上記図１０，図１２に示す例においては、フォーカスレンズ１５ａのレンズ位置が境界レンズ位置よりも近距離側にあるときであっても、ＡＦ補助光の照射により被写体輝度が増大しない（ＥＶ１＞ＥＶ３）場合には、第３ＡＦ動作を選択している。これは、ＡＦ補助光を照射する場合は、被写体輝度がある程度低く、暗い環境であるので、このような環境下においては、コントラスト値に基づいたフォーカスレンズ１５ａのレンズ位置に示される撮影距離よりも、ＡＦ補助光の照射による被写体の輝度変化量に基づいて判断される撮影距離の方がより信頼性が高いため、このように制御することが的確で高速な合焦位置の検出を行えるという理由に基づくものである。
【０１１７】
ところで、フォーカスレンズ１５ａのレンズ位置をＡＦ補助光の照射による被写体の輝度変化量よりも優先して取り扱い、高速で確実な合焦位置の検出を行うように構成することもできる。図１３に示す例では、被写体輝度が増大する場合には、図１０，図１２に示す例と同様に第１ＡＦ動作を選択し、被写体輝度が増大せず、かつフォーカスレンズ１５ａが境界レンズ位置よりも遠距離側にある場合には、第２ＡＦ動作を選択する。他方、被写体輝度が増大せず、かつフォーカスレンズ１５ａが境界レンズ位置よりも近距離側にある場合には、フォーカスレンズ１５ａが中間レンズ位置よりも近距離側であれば第１ＡＦ動作を選択し、中間レンズ位置よりも遠距離側であれば第２ＡＦ動作を選択する。
【０１１８】
すなわち、被写体輝度が増大せず、かつフォーカスレンズ１５ａが境界レンズ位置よりも近距離側にある場合は、フォーカスレンズ１５ａのレンズ位置からすれば被写体が比較的に近距離に位置する可能性があり、輝度変化からすれば遠距離にあることも否定できない場合である。このような場合には、フォーカスレンズ１５ａが移動開始位置に移動する移動量を小さくし、また一方向の移動で最短レンズ位置と無限遠レンズ位置との間について合焦位置の検出を行うことができるため、レンズ位置を輝度変化に優先させて上記のようにＡＦ動作を選択している。
【０１１９】
図１４は、中間レンズ位置と境界レンズ位置とを基準にしてＡＦ動作を選択するものである。この例では境界レンズ位置よりも近距離側の近距離区間と、境界レンズ位置よりも遠距離側であるが中間レンズ位置と同じか近距離側である中距離区間と、中間レンズ位置よりも遠距離側である遠距離区間とに分けている。そして、フォーカスレンズ１５ａのレンズ位置が近距離区間及び中距離区間にある場合には第１ＡＦ動作を選択し、遠距離区間にある場合には、第２ＡＦ動作を選択する。
【０１２０】
したがって、この例では、境界レンズ位置が中間レンズ位置より遠距離側にある場合には、境界レンズ位置を基準に遠距離側か近距離側かによってＡＦ動作が選択され、境界レンズ位置が中間レンズ位置より近距離側にある場合には、中間レンズ位置を基準に遠距離側か近距離側かによってＡＦ動作が選択される。
【０１２１】
図１５は、今回の操作時と前回の操作時も構図が略一致しているか否かを判断し、構図が略一致していると判断した場合に、前回のレリーズボタンの操作時と同じＡＦ動作で合焦位置の検出を行うようにしたものである。この例では、高速処理ＡＦ処理が完了すると、例えば、前回の高速ＡＦ処理で選択されたＡＦ動作と、そのＡＦ動作で合焦位置を検出できたか否か、またレリーズボタン７の半押し時に測定された被写体輝度ＥＶ１がそれぞれシステム制御部１１によってＲＡＭ１１ｂに書き込まれて保持される。
【０１２２】
次にレリーズボタン７の半押し操作に応答して、高速ＡＦ処理が行われた場合には、システム制御部１１は、ＲＡＭ１１ｂにアクセスし、まず前回のレリーズボタン７の半押し時の高速ＡＦ処理によって合焦位置を検出できたか否かを判断する。前回に合焦位置を検出している場合には、前回のレリーズボタン７が半押しに応答した合焦時、すなわちフォーカスレンズ１５ａが合焦位置とされた時点から今回の半押しとされるまでの経過時間が所定時間以内であるか、前回のレリーズボタン７の半押しに応答した静止画用ＡＥ処理で測定された被写体輝度ＥＶ１と今回のレリーズボタン７の半押しに応答した静止画用ＡＥ処理で測定された被写体輝度ＥＶ１との差が所定値以下であるかを調べ、構図のズレの判断を行う。
【０１２３】
経過時間が所定時間以内であり、かつ各被写体輝度ＥＶ１との差が所定値以下である場合には、構図が略一致していると判断して、ＲＡＭ１１ｂにアクセスして前回のＡＦ動作を調べ、調べた前回のＡＦ動作で合焦位置の検出を行う。なお、構図のズレを判断する際に用いられる所定時間と被写体輝度ＥＶ１との差は、実質的に構図のズレが発生していないといえる程度の小さな値に実験的、統計的に決定されている。また、経過時間の計時起点として合焦時ではなく、前回のレリーズボタン７の半押時としてもよい。
【０１２４】
経過時間が所定時間以内でない場合や、被写体輝度の差が所定値以下でない場合には、構図が大きく変化したものと判断し、基本高速ＡＦ処理を行う。この基本高速ＡＦ処理は、図７や図１０，図１２，図１３，図１４等に示す手順と同様なＡＦ動作であるが、他のパラメータに基づいて選択したＡＦ動作で合焦位置を検出してもよい。
【０１２５】
前回のレリーズボタン７の操作に応答して合焦位置を検出できていなかった場合には、図１６に示す前回非合焦処理を行う。この前回非合焦処理では、システム制御部１１によって、まず前回の合焦位置を検出できなかったＡＦ処理から今回の半押しとされるまでの経過時間が所定時間以内であるか、前回と今回の各被写体輝度ＥＶ１との差が所定値以下であるかを調べ、構図のズレの判断を行う。
【０１２６】
前回非合焦処理において、経過時間が所定時間以内であり、かつ各被写体輝度ＥＶ１の差が所定値以下であって構図が略一致していると判断した場合には、前回のＡＦ動作を調べ、これとは異なるＡＦ動作を選択する。この例では、前回のＡＦ動作が第１ＡＦ動作であった場合には、今回は第２ＡＦ動作を選択し、前回のＡＦ動作が第２ＡＦ動作であった場合には、今回は第１ＡＦ動作を選択する。また、前回第３ＡＦ動作が選択されていた場合には、今回は第１ＡＦ動作を選択する。そして、この選択したＡＦ動作で合焦位置の検出を行う。このように前回と異なるＡＦ動作を選択することで、合焦位置を検出できる可能性を高めている。
【０１２７】
なお、前回非合焦処理において、経過時間が所定時間以内でない場合や、被写体輝度の差が所定値以下でなく、構図が大きく変化したと判断された際には、基本高速ＡＦ処理を行う。もちろん、前回非合焦処理として、基本高速ＡＦ処理を行うように構成することもできる。
【０１２８】
図１７は前回の合焦位置を記憶しておき、構図が略一致していると判断した場合に、前回の合焦位置付近についてのみ合焦検出を行って高速化を図る例を示すものである。この例では、経過時間が所定時間以内であり、かつ被写体輝度ＥＶ１の差が所定値以下である場合には、さらに前回の被写体輝度ＥＶ３と今回の被写体輝度ＥＶ３とを比較する。
【０１２９】
上記比較において、前回の被写体輝度ＥＶ３と今回の被写体輝度ＥＶ３との差が、所定値以下であり、その差がほとんどない場合には、構図のズレがほとんどないものと判断し、ＲＡＭ１１ｂから前回の合焦位置と前回のＡＦ動作を読み出す。そして、図１８に示すように、前回の合焦位置の前後の適当な範囲（以下、特定合焦検出範囲という）、例えば前回の合焦位置とその前後の数ステップ分の特定合焦検出範囲についてだけ、合焦検出を行うようにする。
【０１３０】
また、上記のように特定合焦検出範囲について合焦位置の検出を行う場合には、前回のＡＦ動作によるフォーカスレンズ１５ａの移動方向を判断し、その移動方向でフォーカスレンズ１５ａを動かす。したがって、前回のＡＦ動作が、例えば第１ＡＦ動作または第３ＡＦ動作であれば、特定合焦検出範囲の区間を近距離側から遠距離側に向けてをフォーカスレンズ１５ａを移動させて合焦位置の検出を行い、前回のＡＦ動作が第２ＡＦ動作であった場合には、特定合焦検出範囲の区間を遠距離側から近距離側に向けてをフォーカスレンズ１５ａを移動させて合焦位置の検出を行う。
【０１３１】
このように、前回と今回の各被写体輝度ＥＶ３までを比較して、構図のズレがほとんどないことが確からしいときには、特定合焦検出範囲についてだけ合焦検出を行うようにし、合焦位置の検出をより高速化する。なお、各被写体輝度ＥＶ３の差が所定値よりも大きい場合には、前回のＡＦ動作をＲＡＭ１１ｂから読み出して、そのＡＦ動作と同じＡＦ動作で合焦位置を検出する。
【０１３２】
この例では、被写体輝度ＥＶ１だけでなく、被写体輝度ＥＶ３の差までをパラメータとして構図のズレを判断しているが、各被写体輝度ＥＶ３を比較せずに、例えばレリーズボタン７の半押しとされた前回からの経過時間、各被写体輝度ＥＶ１の差の許容量を小さくして構図のズレを判断して、構図のズレがほとんどないと判断した場合に特定合焦検出範囲についてだけを合焦位置の検出対象とするように制御してもよい。
【０１３３】
図１９は、前回非合焦処理の他の例を示すものである。この例における前回非合焦処理では、まず前回からの経過時間が所定時間以内であるか、前回の被写体輝度ＥＶ１と今回の被写体輝度ＥＶ１との差が所定値以下であるかを調べ、構図のズレの判断を行う。経過時間が所定時間以内でない場合や、被写体輝度の差が所定値以下でない場合には、構図のズレが大きいと判断し、基本高速ＡＦ処理を行う。
【０１３４】
一方、経過時間が所定時間以内であり、かつ被写体輝度との差が所定値以下であって構図のズレがあまりないと判断した場合には、前回のＡＦ動作が第３ＡＦ動作であったか否かを調べる。前回のＡＦ動作が第３ＡＦ動作であった場合には、今回のレリーズボタン７の操作に応答して測定された被写体輝度ＥＶ１，ＥＶ３を比較する。この比較で被写体輝度ＥＶ３が被写体輝度ＥＶ１よりも所定の閾値ＥＶｔｈ以上で大きい場合（ＥＶ３−ＥＶ１≧ＥＶｔｈ）には、第１ＡＦ動作を行い、そうでない場合（ＥＶ３−ＥＶ１＜ＥＶｔｈ）には、第２ＡＦ動作を行う。また、前回のＡＦ動作が第３ＡＦ動作でなかった場合には、今回のレリーズボタン７の操作に応答して測定された被写体輝度ＥＶ１，ＥＶ３を比較し、同様にＡＦ動作を行うが、被写体輝度ＥＶ３が被写体輝度ＥＶ１より小さく「ＥＶ３−ＥＶ１＜０」となる場合には、第２ＡＦ動作を行う。
【０１３５】
上記のようにＡＦ動作を行うことにより、前回が第３ＡＦ動作で合焦位置を検出できなかった場合には、今回の被写体輝度ＥＶ１と被写体輝度ＥＶ３との比較によって通常は第３ＡＦ動作とする場合であっても、第２ＡＦ動作とし、全域すなわち最短レンズ位置と無限遠レンズ位置との間を対象に合焦位置の検出を行わせ、合焦位置を検出できる可能性を向上させている。
【０１３６】
図２０，図２１に示す例では、前回非合焦処理において、合焦位置の検出を行うことができなかった理由が低コントラストを原因とする場合には、ＡＦ補助光量を増大させて、ＡＦ処理を再度行うものである。図２０に示すように、補助光照射部６には、光源としての２個のＬＥＤ３３を設けてあり、ＡＦ補助光を照射する場合には、駆動回路３４はシステム制御部１１の制御に基づいて１個または２個のＬＥＤ３３を点灯させる。ＡＦ補助光を照射する場合には、通常は１個のＬＥＤ３３だけ点灯させるが、後述するように低コントラストが原因で合焦位置を検出できなかったときには、２個のＬＥＤ３３を点灯させてＡＦ補助光の光量を増大させる。
【０１３７】
図２１に示すように、システム制御部１１は、前回非合焦処理では、まず前回からの経過時間が所定時間以内であるか、前回の被写体輝度ＥＶ１と今回の被写体輝度ＥＶ１との差が所定値以下であるかを調べ、構図のズレの判断を行う。経過時間が所定時間以内でない場合や、被写体輝度の差が所定値以下でない場合には、構図のズレが大きいと判断し、基本高速ＡＦ処理を行う。一方、構図のズレが小さいと判断した場合には、システム制御部１１は、前回に合焦位置を検出できなかった原因が低コントラストであったか否かを判断する。低コントラストが原因でない場合には、例えば図示されるように前回とは異なるＡＦ動作で合焦位置の検出を行う。
【０１３８】
また、低コントラストが原因で合焦位置が検出できなかったと判断した場合には、システム制御部１１により駆動回路３４を介して２個のＬＥＤ３３がそれぞれ点灯され、被写体に向けて照射するＡＦ補助光を前回よりも増大させる。そして、このＡＦ補助光の照射下で再ＡＦ処理を行う。再ＡＦ処理としては、例えばフォーカスレンズ１５ａのレンズ位置に応じたＡＦ動作を選択してＡＦ処理を行うが、その他の例えば前回と異なるＡＦ動作を用いたＡＦ処理でもよい。このようにＡＦ補助光の光量を増大させることにより、被写体のコントラストを増大させて合焦位置の検出の可能性を高くする。
【０１３９】
合焦位置が検出できなかった原因が低コントラストによるものであるか否かは、被写体像から所定レベル以上のコントラストが得られていたか否かで判断されるものであり、具体的にはＡＦ評価値が所定値よりも小さい場合で合焦位置が検出できなかったときに、その原因が低コントラストによるものであると判断される。
【０１４０】
図２２は、前回のレリーズボタン７の半押しに応答して合焦位置が検出され、また構図のズレがほとんどないと判断した場合に、ＡＦ用ＡＥ処理を省略してＡＦ処理を行うようにしたものである。この例では、各被写体輝度ＥＶ１の差と経過時間とから構図のズレがほとんどないと判断した場合に、ＡＦ用ＡＥ処理を行わずに、前回のＡＦ用ＡＥ処理の結果に基づいた露出値ＥＶ３で高速ＡＦ処理を行う。
【０１４１】
これにより、ＡＦ用ＡＥ処理を省略でき、その分だけＡＦ処理の完了を早めることができる。なお、構図のズレの判断は、他の実施形態と同様に、前回からの経過時間が所定時間以内であるか、前回の被写体輝度ＥＶ１と今回の被写体輝度ＥＶ１の差に基づいて行うことができるが、できるだけ構図のズレ量が少ない場合に限ってＡＦ用ＡＥ処理を省略することが好ましい。このため、構図のズレがないと判断する際に許容する前回の被写体輝度ＥＶ１と今回の被写体輝度との差は、他の実施形態等に用いたものよりも小さい差とするのがよい。
【０１４２】
上記の構図のズレを判断する各実施形態では、経過時間と被写体輝度によって構図のズレを判断しているが、例えばフォーカスレンズの位置を用いて構図のズレを判断してもよい。また、上記各実施形態では、デジタルカメラを例にして説明しているが、撮影レンズのフォーカスレンズを移動させて合焦位置の検出を行う各種装置及びその制御方法に本発明を利用することができる。
【０１４３】
上記各実施形態では、操作部材としてのレリーズボタンが操作されない期間中に行うオートフォーカスと、レリーズボタンの操作に応答して行うオートフォーカスとは、いずれも撮影レンズを通して得られる被写体像のコントラストを評価するいわゆるＴＴＬコントラスト検出方式を採用しているが、本発明は、操作部材が操作されない期間中に被写体に合焦するようにフォーカスレンズを移動させ、またレリーズボタンの操作に応答して合焦位置の検出を行うときにフォーカスレンズを移動させるのであれば、それに限定されるものではない。
【０１４４】
例えば、撮影レンズからの被写体光をセパレータレンズで分離して2つの像を生成し、それら像間隔に基づいてピントのズレ量を検出するＴＴＬ位相差検出方式を用いてもよく、撮影レンズを通さずに外部ＡＦセンサを用いた位相差検出方式を採用してもよい。外部ＡＦセンサを用いた場合には、外部ＡＦセンサの検出結果に基づいて、被写体に合焦するように、所定の間隔あるいは連続的にフォーカスレンズを移動させる。
【０１４５】
また、操作部材としてのレリーズボタンが操作されない期間中に行うオートフォーカスと、レリーズボタンの操作に応答して行うオートフォーカスとが異なる方式であってもよい。例えば、レリーズボタンが操作されないときには、外部ＡＦセンサの検出結果に基づいて、被写体に合焦するように所定の間隔あるいは連続的にフォーカスレンズを移動させ、レリーズボタンの操作に応答してＴＴＬコントラスト検出方式で合焦位置を検出するようにしてもよい。
【０１４６】
さらに、一眼レフタイプのデジタルカメラなどでは、レリーズボタンの操作されない期間中は特にピント合わせを行わないものもあるが、このようなカメラであっても、例えばファインダに配置された接眼センサにより、撮影者がファインダを覗いたことを検知した瞬間から所定の間隔あるいは連続的にピント合わせを開始するのであれば、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】本発明を実施したデジタルカメラの外観を示す斜視図である。
【図２】デジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図３】静止画用ＡＥ処理で決定される露出値とＡＦ用ＡＥ処理で用いられる露出値の関係を示すグラフである。
【図４】静止画用ＡＥで決定される絞り値，シャッタ速度と、ＡＦ用ＡＥ処理，ＡＦ処理で用いられる絞り値，シャッタ速度との関係の一例を示すグラフである。
【図５】フォーカスレンズの移動開始位置と移動方向を示す説明図である。
【図６】レリーズボタンの操作に応答して行われる撮影の手順を示すフローチャートである。
【図７】補助光を照射する場合に行う高速ＡＦ処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】ＡＦ補助光を照射する場合における静止画用ＡＥ処理とＡＦ用ＡＥ処理の各部の動作を示すタイミングチャートである。
【図９】ＡＦ補助光を照射する場合にＡＦ処理時の各部の動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】ＡＦ補助光を照射した状態と照射しない状態の各被写体輝度の大小関係と、中間レンズ位置、境界レンズ位置に対するフォーカスレンズのレンズ位置からＡＦ動作を選択する高速ＡＦ処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】ＡＦ補助光が有効に到達しない不達距離範囲の近距離端に対応する境界レンズ位置から合焦の検出を行う場合のフォーカスレンズの移動開始位置と移動方向を示す説明図である。
【図１２】ＡＦ補助光を照射した状態と照射しない状態の各被写体輝度の大小関係と、境界レンズ位置に対するフォーカスレンズのレンズ位置からＡＦ動作を選択する高速ＡＦ処理の手順を示すフローチャートである。
【図１３】中間レンズ位置と境界レンズ位置とを基準にＡＦ動作を選択する例の手順を示すフローチャートである。
【図１４】中間レンズ位置と境界レンズ位置とを基準にＡＦ動作を選択する例の手順を示すフローチャートである。
【図１５】前回の合焦位置を検出時と構図が略一致している場合に、前回と同じＡＦ動作を選択する高速ＡＦ処理の手順を示すフローチャートである。
【図１６】前回のレリーズボタンの操作に応答して合焦位置が検出できなかった場合の前回非合焦処理の手順を示すフローチャートである。
【図１７】前回の合焦位置を検出時と構図が略一致している場合に、前回に検出された合焦位置付近で合焦位置の検出を行う高速ＡＦ処理の手順を示すフローチャートである。
【図１８】前回に検出された合焦位置付近で合焦位置の検出を行う際の合焦位置の検出を行う範囲を示す説明図である。
【図１９】前回のレリーズボタンの操作に応答して合焦位置が検出できなかった場合の前回非合焦処理の別の手順を示すフローチャートである。
【図２０】前回非合焦処理においてＡＦ補助光の光量を増大するための補助光照射部の構成を示すブロック図である。
【図２１】前回非合焦処理においてＡＦ補助光の光量を増大するため前回非合焦処理の手順を示すフローチャートである。
【図２２】前回の合焦位置を検出時と構図が略一致している場合に、ＡＦ用ＡＥ処理を省略する例の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４８】
２  デジタルカメラ
４  撮影レンズ
６  補助光照射部
６ａ  照射窓
１１  システム制御部
１３  イメージセンサ
１５  フォーカス機構
１５ａ  フォーカスレンズ
１５ｂ  レンズ位置検出手段
２４  ＡＦ検出部
２５  ＡＥ検出部
【図１】
2008242226.tif 000003
【図２】
2008242226.tif 000004
【図３】
2008242226.tif 000005
【図４】
2008242226.tif 000006
【図５】
2008242226.tif 000007
【図６】
2008242226.tif 000008
【図７】
2008242226.tif 000009
【図８】
2008242226.tif 000010
【図９】
2008242226.tif 000011
【図１０】
2008242226.tif 000012
【図１１】
2008242226.tif 000013
【図１２】
2008242226.tif 000014
【図１３】
2008242226.tif 000015
【図１４】
2008242226.tif 000016
【図１５】
2008242226.tif 000017
【図１６】
2008242226.tif 000018
【図１７】
2008242226.tif 000019
【図１８】
2008242226.tif 000020
【図１９】
2008242226.tif 000021
【図２０】
2008242226.tif 000022
【図２１】
2008242226.tif 000023
【図２２】
2008242226.tif 000024