(57)【要約】【課題】レリーズタイミングラグを短縮し、シャッタチャンスを逃してしまうなどの欠点を解消すると共に、即写性を必要としない場合の高精度なオートフォーカスを可能とする。【解決手段】撮像装置のＣＰＵ１５は、ＣＣＤ５に結像される被写体像の焦点を調整するフォーカスレンズ群３を駆動しながらＣＣＤ５で光電変換された画像信号から合焦位置を検出する制御を行うと共に、合焦位置の検出結果に基づいてフォーカスレンズ群３を制御するスキャンＡＦ機能と、被写体に光を照射しその反射光に基づいて被写体までの距離に応じた出力信号を生成するアクティブＡＦ手段３０の出力信号に基づいてフォーカスレンズ群３を制御するアクティブＡＦ機能のうちの何れかを、撮影に関する指示信号に応じて選択し、焦点調整を行う。【選択図】      図１
2004198631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像手段に結像される被写体像の焦点を調整する焦点調節手段と、前記焦点調節手段を駆動しながら前記撮像手段で光電変換された画像信号から合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、前記合焦位置検出手段の検出結果に基づいて前記焦点調節手段を制御する第一の焦点調整手段と、被写体に光を照射しその反射光に基づいて被写体までの距離に応じた出力信号を生成する測距手段と、前記測距手手段の出力信号に基づいて前記焦点調節手段を制御する第二の焦点調整手段とを有し、
撮影に関する指示信号に応じて前記第一及び第二の焦点調整手段のうちの何れかを選択し、焦点調整を行うことを特徴とする自動焦点調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動焦点調整装置に関し、詳しくは、撮像光学系により結像される被写体像を光電変換する撮像素子により取得される画像信号を使用して焦点調整を行う自動焦点調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、撮像光学系により結像される被写体像を光電変換する撮像素子により取得される画像信号を使用して焦点調整を行う自動焦点調整装置に関しては、各種の提案が行われている。
【０００３】
自動焦点調整装置の従来例としては以下のような技術が開示されている。コントラスト検出を用いたオートフォーカス手段と、赤外光検出を用いたオートフォーカス手段を併用し、通常の撮影動作時にはコントラスト検出を用いたオートフォーカス手段により焦点調整動作を行う一方で、このコントラスト検出を用いたオートフォーカス手段による焦点調整動作が困難となる撮影環境下においてのみ、赤外光検出を用いたオートフォーカス手段に切換えて、所望の被写体に対する測距動作及びオートフォーカス動作を行うようにしている。従って、この従来例によれば被写体の明るさによらず適切なオートフォーカスを行うことができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、自動焦点調整装置の他の従来例としては以下のような技術が開示されている。被写体を光電変換して画像信号を生成し生成された画像信号から所定の高周波成分を検出し、それにより焦点調節を行うコントラスト検出を用いたオートフォーカス手段と、赤外光を照射する発光手段（ＬＥＤ）と被写体からの反射光を受光し被写体距離に応じた出力信号を検出する赤外光検出を用いたオートフォーカス手段を併用し、環境温度を検出する温度検出手段の出力に応じて、コントラスト検出を用いたオートフォーカス手段と赤外光検出を用いたオートフォーカス手段の何れか一方を選択し、オートフォーカス動作を行うようにしている。従って、この従来例によれば使用環境温度の変化によらず適切なオートフォーカスを行うことができる（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−１１９２５０号公報
【特許文献２】
特開２０００―１１１７９２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例においては次のような問題があった。上記従来例では、被写体の明るさや使用環境温度に応じて、コントラスト検出を用いたオートフォーカス手段と赤外光検出を用いたオートフォーカス手段の何れか一方を選択し、オートフォーカス動作を行っている。しかし、上記従来例では、これら両手段の何れか一方を選択することでオートフォーカス動作を行っているため、撮影者の意図と関わりなく、高速または高精度なオートフォーカス動作が選択される結果、シャッタチャンスを逃してしまうなどの欠点がある。
【０００７】
本発明は、上述した点に鑑みなされたものであり、レリーズタイミングラグを短縮し、シャッタチャンスを逃してしまうなどの欠点を解消すると共に、即写性を必要としない場合の高精度なオートフォーカスを可能とした自動焦点調整装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、撮像手段に結像される被写体像の焦点を調整する焦点調節手段と、前記焦点調節手段を駆動しながら前記撮像手段で光電変換された画像信号から合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、前記合焦位置検出手段の検出結果に基づいて前記焦点調節手段を制御する第一の焦点調整手段と、被写体に光を照射しその反射光に基づいて被写体までの距離に応じた出力信号を生成する測距手段と、前記測距手手段の出力信号に基づいて前記焦点調節手段を制御する第二の焦点調整手段とを有し、撮影に関する指示信号に応じて前記第一及び第二の焦点調整手段のうちの何れかを選択し焦点調整を行うことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
［第１の実施の形態］
まず、本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は第１の実施の形態に係る撮像装置１の構成を示すブロック図である。撮像装置１は、ズームレンズ群２、フォーカスレンズ群３、絞り４、固体撮像素子５、撮像回路６、Ａ／Ｄ変換回路７、メモリ（ＶＲＡＭ）８、Ｄ／Ａ変換回路９、画像表示装置（ＬＣＤ）１０、圧縮／伸長回路１１、記憶用メモリ１２、ＡＥ処理回路１３、スキャンＡＦ処理回路１４、ＣＰＵ１５、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１６、ＣＣＤドライバ１７、第一モータ駆動回路１８、第二モータ駆動回路１９、第三モータ駆動回路２０、絞り駆動モータ２１、フォーカス駆動モータ２２、ズーム駆動モータ２３、操作スイッチ２４、ＥＥＰＲＯＭ２５、電池２６、スイッチング回路２７、ストロボ発光部２８、アクティブＡＦ手段３０、ｉＲ（infrared）カットフィルタ３２を備えている。図中３１は撮影レンズ鏡筒である。
【００１１】
撮像装置各部の構成を詳述すると、ズームレンズ群２は、焦点距離の変更が可能なレンズ群である。フォーカスレンズ群３は、固体撮像素子５に結像される被写体像の焦点を調整するレンズ群である。絞り４は、ズームレンズ群２、フォーカスレンズ群３等から構成される撮影光学系を透過する光束の量を制御する光量調節手段であり露出手段である。撮影レンズ鏡筒３１には、ズームレンズ群２、フォーカスレンズ群３、絞り４等が配設されている。固体撮像素子５は、撮影光学系を透過した被写体像が結像されるものであり、被写体像を電気信号に光電変換するＣＣＤ等から構成されている（以下ＣＣＤと略称）。撮像回路６は、このＣＣＤ５によって光電変換された電気信号を受けて各種の画像処理を施すことにより所定の画像信号を生成する。
【００１２】
Ａ／Ｄ変換回路７は、この撮像回路６により生成されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する。メモリ（ＶＲＡＭ）８は、このＡ／Ｄ変換回路７の出力を受けてデジタル画像信号を一時的に記憶するバッファメモリ等から構成されている。Ｄ／Ａ変換回路９は、このＶＲＡＭ８に記憶されたデジタル画像信号を読み出してこれをアナログ信号に変換すると共に、再生出力に適する形態の画像信号に変換する。画像表示装置１０は、この画像信号を表示する液晶表示装置（ＬＣＤ）等から構成されている（以下ＬＣＤと略称）。記憶用メモリ１２は、半導体メモリ等から構成され、画像データを記憶する。
【００１３】
圧縮／伸長回路１１は、ＶＲＡＭ８に一時記憶された画像信号を読み出して記憶用メモリ１２に対する記憶に適した形態にするために画像データの圧縮処理や符号化処理を施す圧縮回路と、記憶用メモリ１２に記憶された画像データを再生表示等を行うのに最適な形態とするための復号化処理や伸長処理等を施す伸長回路とから構成されている。ＡＥ処理回路１３は、Ａ／Ｄ変換回路７からの出力を受けて自動露出（ＡＥ）処理を行う。スキャンＡＦ処理回路１４は、Ａ／Ｄ変換回路７からの出力を受けて自動焦点調節（ＡＦ）処理を行う。ＣＰＵ１５は、撮像装置１の制御を行う演算用のメモリを内蔵した中央処理装置であり、ＥＥＰＲＯＭ２５に格納されたプログラムに基づき後述の各フローチャートに示す処理を実行する。
【００１４】
タイミングジェネレータ１６は、所定のタイミング信号を発生する（以下ＴＧと略称）。ＣＣＤドライバ１７は、ＣＣＤ５を駆動する。絞り駆動モータ２１は、絞り４を駆動する。第一モータ駆動回路１８は、絞り駆動モータ２１を駆動制御する。フォーカス駆動モータ２２は、フォーカスレンズ群３を駆動する。第二モータ駆動回路１９は、フォーカス駆動モータ２２を駆動制御する。ズーム駆動モータ２３は、ズームスレンズ群２を駆動する。第三モータ駆動回路２０は、ズーム駆動モータ２３を駆動制御する。操作スイッチ２４は、撮像装置１の起動指示や撮影動作開始指示を行うための各種のスイッチ群から構成されている。ＥＥＰＲＯＭ２５は、撮像装置１における各種制御等を行うプログラムや各種動作を行わせるために使用するデータ等が予め記憶されている電気的に書き換え可能な読み出し専用メモリである。
【００１５】
電池２６は、撮像装置各部に電源を供給する。ストロボ発光部２８は、ストロボ撮影時に発光する。スイッチング回路２７は、ストロボ発光部２８の閃光発光を制御する。アクティブＡＦ手段３０は、被写体に向けて光束を照射する投光レンズと発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子からなる発光手段と、被写体からの反射光を受光する受光レンズと光位置検出素子（ＰＳＤ）等の素子からなる受光手段を備え、受光手段の出力に基づいて被写体までの距離に応じた出力信号を生成する。ｉＲカットフィルタ３２は、赤外光を遮断するフィルタである。
【００１６】
尚、画像データ等の記憶媒体である記憶用メモリ１２としては、フラッシュメモリ等の固定型の半導体メモリや、カード形状やスティック形状からなり撮像装置１に対して着脱自在に装着されるカード型フラッシュメモリ等の半導体メモリの他、ハードディスクやフロッピー（登録商標）ディスク等の磁気記憶媒体等、様々な形態のものを適用することができる。
【００１７】
また、操作スイッチ２４としては、撮像装置１を起動させ電源供給を行うための主電源スイッチや、撮影動作（記憶動作）等を開始させるシャッタボタン、再生動作を開始させる再生スイッチ、撮影光学系のズームレンズ群２を移動させズーム動作を行わせるズームスイッチ等がある。ここで、上記シャッタボタンは、撮影動作に先立ち行われるＡＥ処理及びＡＦ処理を開始させる指示信号を発生する第一ストロークに対応した１段目のスイッチと、実際の露光動作を開始させる指示信号を発生する第二ストロークに対応した２段目のスイッチとの２段スイッチにより構成されている。
【００１８】
また、第１の実施の形態及び後述の第２〜第４の実施の形態における撮像装置１は、フォーカスレンズ群３を移動しながらＣＣＤ５によって生成された画像信号から出力される高周波成分が最も多くなるフォーカスレンズ群３の位置を求めるコントラスト検出を用いたオートフォーカス機能と、アクティブＡＦ手段３０のＰＳＤの出力に基づいて被写体までの距離に応じた出力信号を生成する赤外光を用いたアクティブオートフォーカス機能とを有する。尚、撮影者によるシャッタボタンの操作において、撮影動作に先立ち行われるＡＥ処理及びＡＦ処理を開始させる指示信号と実際の露光動作を開始させる指示信号の発生が略等しい時刻と判断される場合は、アクティブオートフォーカス機能のみを用いて焦点調整を行う。
【００１９】
次に、上記のように構成された撮像装置１における動作を図１〜図４を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
まず、撮像装置１の撮影レンズ鏡筒３１を透過した被写体光束は絞り４によってその光量が調整された後、ＣＣＤ５の受光面に結像される。ＣＣＤ５の受光面に結像された被写体像はＣＣＤ５による光電変換処理により電気的な信号に変換され、撮像回路６に出力される。撮像回路６では、ＣＣＤ５から入力した電気信号に対して各種の信号処理が施され、所定の画像信号が生成される。この画像信号はＡ／Ｄ変換回路７に出力され、Ａ／Ｄ変換回路７でデジタル信号（画像データ）に変換された後、ＶＲＡＭ８に一時的に格納される。
【００２１】
ＶＲＡＭ８に格納された画像データはＤ／Ａ変換回路９へ出力されアナログ信号に変換され、表示するのに適した形態の画像信号に変換された後、ＬＣＤ１０に画像として表示される。一方、ＶＲＡＭ８に格納された画像データは圧縮／伸長回路１１にも出力される。画像データはこの圧縮／伸長回路１１における圧縮回路によって圧縮処理が行われた後、記憶に適した形態の画像データに変換され、記憶用メモリ１２に記憶される。
【００２２】
また、例えば操作スイッチ２４のうち不図示の再生スイッチが操作されオン状態になると、再生動作が開始される。再生動作の開始に伴い、記憶用メモリ１２に圧縮された形態で記憶されている画像データは圧縮／伸長回路１１に出力され、圧縮／伸長回路１１における伸長回路において復号化処理や伸長処理等が施された後、ＶＲＡＭ８に出力され一時的に記憶される。更に、この画像データはＤ／Ａ変換回路９へ出力されアナログ信号に変換され、表示するのに適した形態の画像信号に変換された後、ＬＣＤ１０に画像として表示される。
【００２３】
他方、Ａ／Ｄ変換回路７によってデジタル化された画像信号は、上述のＶＲＡＭ８とは別にＡＥ処理回路１３及びスキャンＡＦ処理回路１４に対しても出力される。まず、ＡＥ処理回路１３においては、入力されたデジタル画像信号を受けて、一画面分の画像データの輝度値に対して累積加算等の演算処理が行われる。これにより、被写体の明るさに応じたＡＥ評価値が算出される。このＡＥ評価値はＣＰＵ１５に出力される。
【００２４】
また、スキャンＡＦ処理回路１４においては、入力されたデジタル画像信号を受けて、一画面分の画像データの高周波成分がハイパスフィルタ（ＨＰＦ）等を介して抽出され、更に累積加算等の演算処理が行われる。これにより、高域側の輪郭成分量等に対応するＡＦ評価値が算出される。このＡＦ評価値はＣＰＵ１５に出力される。このように、スキャンＡＦ処理回路１４は、ＡＦ処理を行う過程において、ＣＣＤ５によって生成された画像信号から所定の高周波成分を検出する高周波成分検出手段の役割を担っている。
【００２５】
一方、ＴＧ１６からは所定のタイミング信号がＣＰＵ１５、撮像回路６、ＣＣＤドライバ１７へ出力されており、ＣＰＵ１５はこのタイミング信号に同期させて各種の制御を行う。また、撮像回路６は、ＴＧ１６からのタイミング信号を受け、このタイミング信号に同期させて色信号の分離等の各種画像処理を行う。更に、ＣＣＤドライバ１７は、ＴＧ１６からのタイミング信号を受け、このタイミング信号に同期させてＣＣＤ５を駆動する。
【００２６】
また、ＣＰＵ１５は、第一モータ駆動回路１８、第二モータ駆動回路１９、第三モータ駆動回路２０をそれぞれ制御することにより、絞り駆動モータ２１、フォーカス駆動モータ２２、ズーム駆動モータ２３を介して、絞り４、フォーカスレンズ群３、ズームスレンズ群２を駆動制御する。即ち、ＣＰＵ１５は、ＡＥ処理回路１３において算出されたＡＥ評価値等に基づき第一モータ駆動回路１８を制御して絞り駆動モータ２１を駆動し、絞り４の絞り量を適正になるように調整するＡＥ制御を行う。
【００２７】
また、ＣＰＵ１５は、スキャンＡＦ処理回路１４において算出されたＡＦ評価値や、後述するアクティブＡＦ手段３０によって形成された被写体までの距離に応じた出力信号に基づき第二モータ駆動回路１９を制御してフォーカス駆動モータ２２を駆動し、フォーカスレンズ群３を合焦位置に移動させるＡＦ制御を行う。また、ＣＰＵ１５は、操作スイッチ２４のうち不図示のズームスイッチが操作された場合は、この操作を受けて第三モータ駆動回路２０を制御してズームモータ２３を駆動制御することによりズームレンズ群２を移動させ、撮影光学系の変倍動作（ズーム動作）を行う。
【００２８】
次に、撮像装置１の実際の撮影動作を図２に示すフローチャートに基づき説明する。図２は撮像装置の撮影処理シーケンスを示すフローチャートである。撮像装置１の主電源スイッチがオン状態であり且つ撮像装置１の動作モードが撮影（録画）モードにあるときに、図２の撮影処理シーケンスが実行される。
【００２９】
まず、ＣＰＵ１５は、撮影レンズ鏡筒３１を透過しＣＣＤ５上に結像した像をＬＣＤ１０に画像として表示する。次に図２のステップＳ１において、ＣＰＵ１５は、シャッタボタンの状態を確認する。ＣＰＵ１５は、撮影者によってシャッタボタンが操作されるなどして、撮影動作に先立ち行われるＡＥ処理及びＡＦ処理を開始させる指示信号を認識すると、次のステップＳ２に進み、通常のＡＥ処理が実行される。続いてステップＳ３において、アクティブＡＦ処理が行われる。ＣＰＵ１５は、アクティブＡＦ手段３０の発光手段を制御し被写体に向けて光束を照射し、その反射光を受光レンズを介して光位置検出素子（ＰＳＤ）で受光する。そして、アクティブＡＦ手段３０は、ＰＳＤの出力に基づいて被写体までの距離に応じた出力信号を生成する。
【００３０】
但し、実際には、アクティブＡＦ手段３０は、外光除去動作を行った後に被写体までの距離に応じた出力信号を生成する。即ち、アクティブＡＦ手段３０は、発光手段を発光しないときのＰＳＤの出力と、発光手段を発光したときのＰＳＤの出力との差の信号を用いて、被写体までの距離に応じた出力信号を生成する。
【００３１】
ここで、アクティブＡＦ手段３０における被写体までの距離に応じた出力信号を生成する動作を簡単に説明する。アクティブＡＦ手段３０のＰＳＤの２つの出力端子から出力される信号の差をとることにより、被写体からの反射像のＰＳＤ上での位置を知ることができる。反射像の位置から被写体までの距離Ｌは三角測量の原理から、
Ｌ＝ｆ×Ｂ／ｘ
と求められる。但し、ｆは受光レンズの焦点距離、Ｂは基線長（発光手段の光軸と受光手段の光軸との間隔）、ｘは反射像の受光手段光軸中心からのずれ量である。
【００３２】
この反射像の位置を求めるため、まず、発光手段を発光しない状態でのＰＳＤの２つの出力信号をＣＰＵ１５の内部メモリ（図示略）等に記憶する。発光手段を発光しない時のＰＳＤの２つの出力信号として、ＰＳＤのＡ端子より出力された信号をＡｏｆｆ、ＰＳＤのＢ端子より出力された信号をＢｏｆｆとする。次に、発光手段を発光した時のＰＳＤの出力信号と上記記憶された（発光手段を発光しない時の）ＰＳＤの出力信号との差（Ａｓｉｇ、Ｂｓｉｇ）を演算する。いま、発光手段を発光した時のＰＳＤの出力信号をＡｏｎ、Ｂｏｎとすると、
Ａｓｉｇ＝Ａｏｎ−Ａｏｆｆ
Ｂｓｉｇ＝Ｂｏｎ−Ｂｏｆｆ
が求められる。更に、Ａｓｉｇ−Ｂｓｉｇを求めることで、反射像のＰＳＤ上の位置に相当する信号が得られる。アクティブＡＦ手段３０は、この「Ａｓｉｇ−Ｂｓｉｇ」を被写体までの距離に応じた出力信号として出力する。
【００３３】
尚、この動作は、アクティブＡＦ手段３０のＰＳＤの出力信号をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ１５に取り込み、ＣＰＵ１５において行っても構わない。また、反射像の位置が求められない場合は、被写体が遠方にあり反射像の強度が小さい場合と予測されるので、被写体位置は無限遠とすればよい。このときは、Ａｏｎ＝Ａｏｆｆ＝Ｂｏｎ＝Ｂｏｆｆなので、Ａｓｉｇ−Ｂｓｉｇ＝０となる。仮に無限遠からの反射光が到達したとすると無限遠からの反射光束は受光レンズの光軸上に結像するので、ＰＳＤの中心と受光レンズの光軸を一致させておけば、Ａｓｉｇ−Ｂｓｉｇ＝０となる。よって、ＰＳＤの中心と受光レンズの光軸を一致させておけば、特別な処理は必要ない。
【００３４】
そして、ＣＰＵ１５は、このアクティブＡＦ手段３０によって形成された被写体までの距離に応じた出力信号から、その距離に相当するフォーカスレンズ群３の位置を示す設定値を求め、それをアクティブＡＦの合焦位置Ｇ１とする。
【００３５】
次にステップＳ４において、ＣＰＵ１５は、露光指示（シャッタボタンの第二ストローク）の確認を行う。露光が指示されたならば、ステップＳ５に進み、ＣＰＵ１５は、上記ステップＳ３のアクティブＡＦ処理で求められたアクティブＡＦ合焦位置Ｇ１にフォーカスレンズ群３を駆動する。そしてステップＳ６において、ＣＰＵ１５は、第一モータ駆動回路１８を制御することにより、絞り駆動モータ２１を介して絞り４を小絞り側へ駆動制御する。これにより、被写界深度を深くし、アクティブＡＦの持つ合焦位置の誤差を吸収する。
【００３６】
そして、ＣＰＵ１５は、絞り４を絞ることにより露光量が不足しないように、上記ステップＳ２で設定されたＣＣＤ５の電荷蓄積時間を絞り４を絞った分だけ伸ばす。ＣＣＤ５の電荷蓄積時間を伸ばすことによって手振れ等が生じ、画質に悪影響を及ぼす懸念がある場合は、電荷蓄積時間を伸ばさずＣＣＤ５の感度をアップする。ＣＣＤ５の感度アップはノイズの増加につながるので、電荷蓄積時間を手振れの生じない値まで伸ばした後に感度アップを行う。その後、ステップＳ１１に進み、ＣＰＵ１５は、上記ステップＳ６での設定に従って実際の露光処理を実行する。
【００３７】
上記ステップＳ４において露光が指示されない場合は、スキャンＡＦを実行するステップＳ７に進む。スキャンＡＦを行う場合は、アクティブＡＦ処理は所望の被写体に対するおおまかな被写体距離（フォーカスレンズ群３の合焦位置）を検出するための粗調整のためのＡＦ処理として扱われる。そして、スキャンＡＦ処理は、その後正確な合焦位置を検出する微調整のための処理となる。
【００３８】
即ち、ステップＳ７において、ＣＰＵ１５は、上記ステップＳ３のアクティブＡＦ処理の測距結果として求められた合焦位置付近までフォーカスレンズ群３を移動する。その後、ＣＰＵ１５は、正確な合焦位置を検出する微調整のためのスキャンＡＦ処理を行う。これは、フォーカスレンズ群３を微小に駆動しながらスキャンＡＦ処理回路１４の出力をモニタし、ＣＣＤ５によって生成された画像信号から出力される高周波成分が最も多くなるフォーカスレンズ群３の位置を求めることにより行われる。そしてステップＳ８において、ＣＰＵ１５は、その合焦位置にフォーカスレンズ群３を駆動する。
【００３９】
このようにして所定のＡＦ処理が終了したならば、ステップＳ９において、もう一度ＡＥ処理が実行される。その後、ステップＳ１０において、ＣＰＵ１５は、露光指示（シャッタボタンの第二ストローク）の確認を行い、露光が指示されたならば、ステップＳ１１に進み、実際の露光処理を実行する。尚、スキャンＡＦ処理の途中で露光が指示された場合は、スキャンＡＦ処理（ステップＳ７、ステップＳ８）の終了後にステップＳ１１に進み、実際の露光処理を実行する。
【００４０】
次に、上記図２のステップＳ７にて実行されるスキャンＡＦ処理の詳細について図３のフローチャートに基づき説明する。図３はスキャンＡＦ処理のシーケンスを示すフローチャートである。また、図４はスキャンＡＦが実行される際の高周波成分量とフォーカスレンズ位置の関係を示す図である。
【００４１】
図３のステップＳ５１において、ＣＰＵ１５は、スキャンＡＦ処理による焦点位置の検出動作を行うためにフォーカスレンズ群３を駆動させる開始位置及び停止位置（終了位置）を、アクティブＡＦ処理の演算結果から設定する。ここで設定される開始位置の設定値は、アクティブＡＦ合焦位置（アクティブＡＦ処理演算結果の被写体距離に相当するフォーカスレンズ群３の位置を示す設定値）Ｇ１から変数Ｇｓを減じた値となる。また、停止位置（終了位置）の設定値は、アクティブＡＦ合焦位置Ｇ１に変数Ｇｓを加えた値となる。即ち、スキャンＡＦを実行する範囲は、アクティブＡＦ処理演算結果による被写体距離を中心とする所定の範囲となる。
【００４２】
尚、この変数Ｇｓは、撮影レンズの焦点距離、アクティブＡＦ処理演算結果（被写体距離）、パララックス（ファインダを覗いた時の被写体の見え方と実際に撮影した画像との間に生じるずれ）、アクティブＡＦ処理において想定される測距誤差等を考慮して決定される。また、アクティブＡＦ合焦位置Ｇ１から変数Ｇｓを減じた値、アクティブＡＦ合焦位置Ｇ１に変数Ｇｓを加えた値が、フォーカスレンズ群３の駆動範囲を超えた場合は、駆動範囲で規制を行う。
【００４３】
一般的に撮像装置における焦点調節動作は、撮影光学系によって集光された所望の被写体からの光束を撮像素子（ＣＣＤなど）の撮像面（受光面）上に合焦状態で結像させるための動作である。そのために、撮影光学系の一部であるフォーカスレンズ群を光軸方向に動かし合焦状態を得る。この光軸方向の移動量は被写体が近づくほど多くなる傾向にある。また、光軸方向の移動量は撮影レンズの焦点距離が長くなるほど多くなる傾向にある。また、パララックスも、被写体が近づくほど、撮影レンズの焦点距離が長くなるほど大きくなる傾向にある。
【００４４】
測距誤差としては、撮像装置の製造時の調整誤差、撮影レンズ鏡筒３１の環境温度変化によって生じる歪などの温度誤差、アクティブＡＦ手段３０を構成する各部材（ＬＥＤ、ＰＳＤなど）の機械的誤差に起因する測距誤差、フォーカスレンズ群３の移動誤差などが考えられる。従って、アクティブＡＦ処理演算結果から得られる被写体までの距離及び撮影レンズの焦点距離から求められた値に、測距誤差を考慮して変数Ｇｓを設定する。
【００４５】
次にステップＳ５２において、ＣＰＵ１５は、第二モータ駆動回路１９を介してフォーカスモータ２２を駆動させ、フォーカスレンズ群３を上記ステップＳ５１において設定された開始位置に移動させる。そして、ＣＰＵ１５は、開始位置を起点として所定の移動量でフォーカスレンズ群３を移動させながら合焦位置を探すスキャンＡＦ処理を実行する。次にステップＳ５３において、ＣＰＵ１５は、フォーカスレンズ群３が上記ステップＳ５１において設定された停止位置（終了位置）に到達したか否かを判定する。ここでフォーカスレンズ群３が停止位置（終了位置）に到達していない場合は、ＣＰＵ１５は、撮像光学系等を制御して、その時点におけるフォーカスレンズ群３の位置に対応する画像データを取得する。
【００４６】
この画像データは撮像回路６及びＡ／Ｄ変換回路７を介してスキャンＡＦ処理回路１４に出力され、ステップＳ５４に示すように、スキャンＡＦ処理回路１４でＡＦ評価値が算出される。このＡＦ評価値はＣＰＵ１５に出力され、ＣＰＵ１５に内蔵された演算用メモリに記憶される。次のステップＳ５５において、ＣＰＵ１５は、所定の移動量だけフォーカスレンズ群３を移動させる。その後、ステップＳ５３に戻り、フォーカスレンズ群３が設定された停止位置（終了位置）に到達するまで同様の処理を繰り返す。
【００４７】
そして、上記ステップＳ５３においてフォ−カスレンズ群３が終了位置に到達したと判定されたならば、ステップＳ５６に進む。ステップＳ５６において、ＣＰＵ１５は、上記ステップＳ５４において算出されたＡＦ評価値に基づいて合焦位置の演算を行う。そしてステップＳ５７において、ＣＰＵ１５は、この演算結果に基づいて第二モータ駆動回路１９を介してフォーカスモータ２２を駆動させ、フォーカスレンズ群３を合焦位置に移動し且つこの合焦位置に停止し、一連のシーケンスを終了する。その後、図２のステップＳ９に進む。
【００４８】
上記図３及び図４を用いて上記一連の動作を説明すると以下のようになる。図４における横軸はフォーカスレンズ群３の位置を示し、縦軸はＣＣＤ５によって生成された画像信号から出力される高周波成分を示す。
【００４９】
例えば、フォーカスレンズ群３が図４のＡで示す位置にある状態において、フォーカスレンズ群３はまず位置Ａから、開始位置であるアクティブＡＦ処理の測距結果からＧｓを減じた位置Ｂまで移動する（スッテプＳ５２）。この開始位置である位置Ｂを起点とし、フォーカスレンズ群３が終了位置であるアクティブＡＦの測距結果にＧｓを加えた位置Ｃに達するまで、スキャンＡＦ処理が実行される（ステップＳ５２〜ステップＳ５５）。そして、これにより取得されたＡＦ評価に基づいて、ＣＰＵ１５は合焦位置の演算を行う（ステップＳ５６）。この演算により、図４のＤの位置、即ち高周波成分のピーク値に対応するフォーカスレンズ群３の位置が合焦位置として求められる。その後、ＣＰＵ１５はその合焦位置へフォーカスレンズ群３を駆動する（ステップＳ５７）。
【００５０】
以上説明したように、第１の実施の形態によれば、撮像装置が、フォーカスレンズ群３を移動しながらＣＣＤ５によって生成された画像信号から出力される高周波成分が最も多くなるフォーカスレンズ群３の位置を求めるコントラスト検出を用いたオートフォーカス機能と、アクティブＡＦ手段３０のＰＳＤの出力に基づいて被写体までの距離に応じた出力信号を生成する赤外光を用いたアクティブオートフォーカス機能を有し、撮影者によって指示されるＡＦ処理等を開始させる撮影準備開始指示信号及び実際の露光動作を開始させる指示信号の出力されるタイミングに応じて、両機能のうち何れか一方を選択しオートフォーカス動作を行うことにより、いわゆるレリーズタイミングラグを短縮し、シャッタチャンスを逃してしまうなどの欠点を解消すると共に、即写性を必要としない場合の高精度なオートフォーカスが可能となる。
【００５１】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。第２の実施の形態における撮像装置の基本的構成や基本的な動作手順は第１の実施の形態と同様である。図１に撮像装置の構成を示すブロック図、図５及び図６に撮像装置の動作のフローチャートを示す。図５及び図６において第１の実施の形態と同様の動作を行う部分に関しては図２と同じステップ番号を付し、適宜説明を省略または簡略化する。
【００５２】
第２の実施の形態においては、図５のステップＳ４において露光指示（シャッタボタンの第二ストローク）の確認を行い、露光が指示されたならばステップＳ４０に進み、そこで連続して複数枚の画像を撮影するムービーモードが指定された場合の処理が第１の実施の形態と異なるので、その部分を説明する。
【００５３】
図５のステップＳ４において、ＣＰＵ１５は、露光指示（シャッタボタンの第二ストローク）の確認を行う。露光が指示されたならばステップＳ４０に進み、ムービーモードが指定されているか否かを判定する。ステップＳ４０においてムービーモードが指定されていない場合は、ステップＳ５に進み、第１の実施の形態と同様の処理を行う。即ち、ＣＰＵ１５は、上記ステップＳ３のアクティブＡＦ処理で求められたアクティブＡＦ合焦位置Ｇ１にフォーカスレンズ群３を駆動する。その後、ステップＳ６に進み、ＣＰＵ１５は、第一モータ駆動回路１８を制御することにより、絞り駆動モータ２１を介して絞り４を小絞り側へ駆動制御する。これにより、被写界深度を深くし、アクティブＡＦの持つ合焦位置の誤差を吸収する。
【００５４】
そして、ＣＰＵ１５は、絞り４を絞ることにより露光量が不足しないように、上記ステップＳ２で設定されたＣＣＤ５の電荷蓄積時間を絞り４を絞った分だけ伸ばす。ＣＣＤ５の電荷蓄積時間を伸ばすことによって手振れ等が生じ、画質に悪影響を及ぼす懸念がある場合は、電荷蓄積時間を伸ばさずＣＣＤ５の感度をアップする。ＣＣＤ５の感度アップはノイズの増加につながるので、電荷蓄積時間を手振れの生じない値まで伸ばした後に感度アップを行う。その後、ステップＳ１１に進み、ＣＰＵ１５は、上記ステップＳ６での設定に従って実際の露光処理を実行する。
【００５５】
ステップＳ４０においてムービーモードが指定された場合は、まずステップＳ４１において、ＣＰＵ１５は、上記ステップＳ３のアクティブＡＦ処理で求められたアクティブＡＦ合焦位置Ｇ１より後ピンの位置（遠い側にピントを合わせた位置）にフォーカスレンズ群３を駆動する。フォーカスレンズ群３を駆動する位置としては、ステップＳ７で実行されるスキャンＡＦの開始位置（アクティブＡＦ合焦位置Ｇ１から変数Ｇｓを減じた位置）を用いればよい。そして、ＣＰＵ１５は、この位置でムービーモードにおける１駒目の撮影とＡＦ評価値の取得を行う。
【００５６】
次にステップＳ４２において、ＣＰＵ１５は、アクティブＡＦ処理で求められたアクティブＡＦ合焦位置Ｇ１にフォーカスレンズ群３を駆動し、この位置でムービーモードにおける２駒目の撮影とＡＦ評価値の取得を行う。更にステップＳ４３において、アクティブＡＦ処理で求められたアクティブＡＦ合焦位置Ｇ１より前ピンの位置（近い側にピントを合わせた位置）であるステップＳ７で実行されるスキャンＡＦの終了位置（アクティブＡＦ合焦位置Ｇ１に変数Ｇｓを加えた位置）にフォーカスレンズ群３を駆動し、この位置でムービーモードにおける３駒目の撮影とＡＦ評価値の取得を行う。
【００５７】
また、アクティブＡＦ合焦位置Ｇ１から変数Ｇｓを減じた値、アクティブＡＦ合焦位置Ｇ１に変数Ｇｓを加えた値が、フォーカスレンズ群３の駆動範囲を超えた場合は、駆動範囲で規制を行うことも第１の実施の形態と同様である。
【００５８】
このようにして、３駒分のＡＦ評価値の取得を行ったならば、このＡＦ評価値を用いて合焦位置を求め、ステップＳ４４において、ＣＰＵ１５は、その合焦位置にフォーカスレンズ群３を駆動する。この合焦位置は、ＡＦ評価値の曲線のピーク付近を二次関数で近似しその最大値を与える座標を計算することで求められる。
【００５９】
このようにすることによって、ムービーモードの際は最初の３駒のみ焦点の甘い画像が撮影されるが、その後は焦点の合った高画質の画像を撮影することが、レリーズタイムラグの非常に少ない状態で可能になる。最初の３駒のみ焦点の甘い画像が撮影されるが、通常、ムービーモードでは多数の駒を撮影するので、この影響は少ない。
【００６０】
尚、本例ではムービーモードにおいて最初の撮影段階で撮影される上記焦点の甘い画像は３駒としているが、全撮影枚数に比べて十分に少ない枚数であれば該駒数に限定されるものではない。また、撮影者によるシャッタボタンの操作において、撮影動作に先立ち行われるＡＥ処理及びＡＦ処理を開始させる指示信号と実際の露光動作を開始させる指示信号の発生が略等しい時刻と判断される場合で、上記ムービーモードで撮影を行う場合も、上記と同様の処理を行う。
【００６１】
上記ステップＳ４において露光が指示されない場合は、第１の実施の形態と同様の処理を行う。即ち、スキャンＡＦを実行するステップＳ７に進み、ＣＰＵ１５は、上記ステップＳ３のアクティブＡＦ処理の測距結果として求められた合焦位置付近までフォーカスレンズ群３を移動する。その後、ＣＰＵ１５は、正確な合焦位置を検出する微調整のためのスキャンＡＦ処理を行う。そしてステップＳ８において、ＣＰＵ１５は、その合焦位置にフォーカスレンズ群３を駆動し、ステップＳ９でもう一度ＡＥ処理を実行する。
【００６２】
その後、ステップＳ１０において、ＣＰＵ１５は、露光指示（シャッタボタンの第二ストローク）の確認を行い、露光が指示されたならばステップＳ１１に進み、実際の露光処理を実行する。尚、スキャンＡＦ処理の途中で露光が指示された場合は、スキャンＡＦ処理（ステップＳ７、ステップＳ８）の終了後、ステップＳ１１に進み、実際の露光処理を実行する。
【００６３】
以上説明したように、第２の実施の形態によれば、撮像装置が、フォーカスレンズ群３を移動しながらＣＣＤ５によって生成された画像信号から出力される高周波成分が最も多くなるフォーカスレンズ群３の位置を求めるコントラスト検出を用いたオートフォーカス機能と、ＰＳＤの出力に基づいて被写体までの距離に応じた出力信号を生成する赤外光を用いたアクティブオートフォーカス機能を有し、撮影者によって指示されるＡＦ処理等を開始させる撮影準備開始指示信号及び実際の露光動作を開始させる指示信号の出力されるタイミングに応じて、両機能のうち何れか一方を選択しオートフォーカス動作を行うことにより、いわゆるレリーズタイミングラグを短縮し、シャッタチャンスを逃してしまうなどの欠点を解消すると共に、即写性を必要としない場合の高精度なオートフォーカスが可能となる。
【００６４】
また、ムービーモードで撮影を行う場合は、最初の３駒のみ焦点の甘い画像が撮影されるが、その後は焦点の合った高画質の画像を撮影することが、レリーズタイムラグの非常に少ない状態で可能になる。
【００６５】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。第３の実施の形態における撮像装置の基本的構成や基本的な動作手順は第１の実施の形態と同様である。図１に撮像装置の構成を示すブロック図、図７及び図８に撮像装置の動作のフローチャートを示す。図７及び図８において第１の実施の形態と同様の動作を行う部分に関しては図２と同じステップ番号を付し、適宜説明を省略または簡略化する。
【００６６】
第３の実施の形態においては、図７のステップＳ４において露光指示（シャッタボタンの第二ストローク）の確認を行い、露光が指示されなかった場合の処理が第１及び第２の実施の形態と異なるので、その部分を説明する。第１及び第２の実施の形態ではスキャンＡＦ中に露光指示がなされてもスキャンＡＦを継続したが、第３の実施の形態においてはスキャンＡＦ中に露光指示がなされた場合は、スキャンＡＦを中止し、直ちに露光のための処理に移る。
【００６７】
図７のステップＳ４において、ＣＰＵ１５は、露光指示（シャッタボタンの第二ストローク）の確認を行う。露光が指示されたならば第１の実施の形態と同様の処理を行う。即ち、ステップＳ５に進み、ＣＰＵ１５は、ステップＳ３のアクティブＡＦ処理で求められたアクティブＡＦ合焦位置Ｇ１にフォーカスレンズ群３を駆動する。そしてステップＳ６において、ＣＰＵ１５は、第一モータ駆動回路１８を制御することにより、絞り駆動モータ２１を介して絞り４を小絞り側へ駆動制御する。これにより、被写界深度を深くし、アクティブＡＦの持つ合焦位置の誤差を吸収する。
【００６８】
そして、ＣＰＵ１５は、絞り４を絞ることにより露光量が不足しないように、ステップＳ２で設定されたＣＣＤ５の電荷蓄積時間を絞り４を絞った分だけ伸ばす。ＣＣＤ５の電荷蓄積時間を伸ばすことによって手振れ等が生じ、画質に悪影響を及ぼす懸念がある場合は、電荷蓄積時間を伸ばさずＣＣＤ５の感度をアップする。ＣＣＤ５の感度アップはノイズの増加につながるので、電荷蓄積時間を手振れの生じない値まで伸ばした後に感度アップを行う。その後、ステップＳ１１に進み、ＣＰＵ１５は、ステップＳ６での設定に従って実際の露光処理を実行する。
【００６９】
上記ステップＳ４において露光が指示されない場合は、スキャンＡＦの処理に進む。まずステップＳ６０において、ＣＰＵ１５は、フォーカスレンズ群３をスキャンＡＦ開始位置に移動させ、正確な合焦位置を検出する微調整のためのスキャンＡＦ処理を開始する。スキャンＡＦ処理による焦点位置の検出動作を行うためにフォーカスレンズ群３を駆動させる開始位置及び停止位置は、上述したように、アクティブＡＦ処理演算結果から設定する。開始位置の設定値は、アクティブＡＦ合焦位置Ｇ１からアクティブＡＦ処理の測距誤差から算出される変数Ｇｓを減じた値となる。また、停止位置の設定値は、アクティブＡＦ合焦位置Ｇ１に変数Ｇｓを加えた値となる。
【００７０】
尚、アクティブＡＦ合焦位置Ｇ１から変数Ｇｓを減じた値、アクティブＡＦ合焦位置Ｇ１に変数Ｇｓを加えた値が、フォーカスレンズ群３の駆動範囲を超えた場合は、駆動範囲で規制を行うのは他の実施の形態と同様である。
【００７１】
スキャンＡＦ終了位置まで正確な合焦位置を検出する微調整のためのスキャンＡＦ処理を行うが、この処理中にステップＳ６１において、ＣＰＵ１５は、露光指示の有無を調べ、露光指示がなされたと判断したならばステップＳ６３に進む。露光指示がなされないと判断した場合は、ステップＳ６２において、ＣＰＵ１５は、スキャンＡＦ終了位置に達したか否か、即ちスキャンＡＦが終了したか否かの判定を行う。ステップＳ６２においてスキャンＡＦ終了位置に達したことが検知されたならば、ステップＳ８において、ＣＰＵ１５は、合焦位置を算出し、その合焦位置にフォーカスレンズ群３を駆動する。この処理は第１の実施の形態と同様なので説明は省略する。その後、ステップＳ１０において、ＣＰＵ１５は、露光指示（シャッタボタンの第二ストローク）の確認を行い、露光が指示されたならばステップＳ１１に進み、実際の露光処理を実行する。
【００７２】
露光指示がなされた場合はステップＳ６３において、ＣＰＵ１５は、フォーカスレンズ群３の駆動位置の決定を行う。もし、スキャンＡＦが十分に行われていなければ、スキャンＡＦの結果得られるＡＦ評価値からフォーカスレンズ群３の駆動位置の決定を行うことはせず、ステップＳ３のアクティブＡＦ処理で求められたアクティブＡＦ合焦位置Ｇ１をフォーカスレンズ群３の駆動位置とする。即ちステップＳ５に進み、あとは上述の通りの処理を行う。
【００７３】
露光指示がなされるまでにスキャンＡＦが十分に行われていた場合は、ＣＰＵ１５は、スキャンＡＦの結果得られるＡＦ評価値からフォーカスレンズ群３の駆動位置の決定を行う。所定回数以上ＡＦ評価値が取得されている場合、スキャンＡＦが十分に行われたと判断すればよい。この所定回数はＡＦ評価値を取得する全回数の例えば６割などに設定すればよい。また、ＡＦ評価値の極大値が取得されているか否かを判断基準としてもよい。
【００７４】
取得されたＡＦ評価値からのフォーカスレンズ群３の駆動位置の決定は、ＡＦ評価値の曲線のピーク付近を二次関数と想定し、最小二乗法で二次関数の諸係数を計算しその最大値を与える座標を求めることで行われる。その後、ステップＳ８に進み、ＣＰＵ１５は、求められた駆動位置にフォーカスレンズ群３を駆動する。そして、ステップＳ１１に進み、実際の露光処理を実行する。
【００７５】
以上説明したように、第３の実施の形態によれば、撮像装置が、フォーカスレンズ群３を移動しながらＣＣＤ５によって生成された画像信号から出力される高周波成分が最も多くなるフォーカスレンズ群３の位置を求めるコントラスト検出を用いたオートフォーカス機能と、ＰＳＤの出力に基づいて被写体までの距離に応じた出力信号を生成する赤外光を用いたアクティブオートフォーカス機能を有し、撮影者によって指示されるＡＦ処理等を開始させる撮影準備開始指示信号及び実際の露光動作を開始させる指示信号の出力されるタイミングに応じて、両機能のうち何れか一方を選択しオートフォーカス動作を行うことにより、いわゆるレリーズタイミングラグを短縮し、シャッタチャンスを逃してしまうなどの欠点を解消すると共に、即写性を必要としない場合の高精度なオートフォーカスが可能となる。
【００７６】
また、スキャンＡＦ中に露光指示がなされた場合は、スキャンＡＦを中止し、直ちに露光のための処理に移ることにより、更にシャッタチャンスに強い構成にすることが可能となる。
【００７７】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。第４の実施の形態における撮像装置の基本的構成や基本的な動作手順は第１の実施の形態と同様である。図１に撮像装置の構成を示すブロック図、図９及び図１０に撮像装置の動作のフローチャートを示す。図９及び図１０において第１の実施の形態と同様の動作を行う部分に関しては図２と同じステップ番号を付し、適宜説明を省略または簡略化する。
【００７８】
第４の実施の形態においては、第３の実施の形態と同様にスキャンＡＦ中に露光指示がなされた場合はスキャンＡＦを中止し、直ちに露光ための処理に移る。第４の実施の形態と第３の実施の形態との違いは、ステップＳ７３、ステップＳ７４における、フォーカスレンズ群３の駆動位置の決定方法であるので、その部分を説明する。
【００７９】
図９のステップＳ４において、ＣＰＵ１５は、露光指示（シャッタボタンの第二ストローク）の確認を行い、露光が指示されない場合はスキャンＡＦの処理に進む。第３の実施の形態と同様に、まずステップＳ７０において、ＣＰＵ１５は、フォーカスレンズ群３をスキャンＡＦ開始位置に移動させ、正確な合焦位置を検出する微調整のためのスキャンＡＦ処理を開始する。スキャンＡＦ処理による焦点位置の検出動作を行うためにフォーカスレンズ群３を駆動させる開始位置及び停止位置は、上述したように、アクティブＡＦ処理演算結果から設定する。開始位置の設定値は、アクティブＡＦ合焦位置Ｇ１からアクティブＡＦ処理の測距誤差から算出される変数Ｇｓを減じた値となる。また、停止位置の設定値は、アクティブＡＦ合焦位置Ｇ１に変数Ｇｓを加えた値となる。
【００８０】
尚、アクティブＡＦ合焦位置Ｇ１から変数Ｇｓを減じた値、アクティブＡＦ合焦位置Ｇ１に変数Ｇｓを加えた値が、フォーカスレンズ群３の駆動範囲を超えた場合は、駆動範囲で規制を行うのは他の実施の形態と同様である。
【００８１】
スキャンＡＦ終了位置まで正確な合焦位置を検出する微調整のためのスキャンＡＦ処理を行うが、この処理中にステップＳ７１において、ＣＰＵ１５は、露光指示の有無を調べ、露光指示がなされたと判断したならばステップＳ７３に進む。露光指示がなされないと判断した場合は、ステップＳ７２において、ＣＰＵ１５は、スキャンＡＦ終了位置に達したか否か、即ちスキャンＡＦが終了したか否かの判定を行う。ステップＳ７２においてスキャンＡＦ終了位置に達したことが検知されたらならば、ステップＳ８において、ＣＰＵ１５は、合焦位置を算出し、その合焦位置にフォーカスレンズ群３を駆動する。この処理は第１の実施の形態と同様なので説明は省略する。その後、ステップＳ１０において、ＣＰＵ１５は、露光指示（シャッタボタンの第二ストローク）の確認を行い、露光が指示されたならばステップＳ１１に進み、実際の露光処理を実行する。
【００８２】
露光指示がなされた場合はステップＳ７３において、ＣＰＵ１５は、アクティブＡＦ（略称：ＡＡＦ）処理で求めたアクティブＡＦ合焦位置Ｇ１におけるＡＦ評価値が取得されているか否かを調べる。アクティブＡＦ合焦位置Ｇ１におけるＡＦ評価値が取得されている場合は、ＣＰＵ１５は、フォーカスレンズ群３の駆動位置を求めるのに十分なＡＦ評価値が得られていると判断し、フォーカスレンズ群３の駆動位置を求め、フォーカスレンズ群３を駆動するステップＳ８へ進む。取得されたＡＦ評価値からのフォーカスレンズ群３の駆動位置の決定は、ＡＦ評価値の曲線のピーク付近を二次関数と想定し、最小二乗法で二次関数の諸係数を計算しその最大値を与える座標を求めることで行われる。そして、ステップＳ１１に進み、ＣＰＵ１５は、実際の露光処理を実行する。
【００８３】
アクティブＡＦ合焦位置Ｇ１におけるＡＦ評価値が取得されていない場合は、ＣＰＵ１５は、アクティブＡＦ合焦位置Ｇ１及びスキャンＡＦ終了位置（Ｇ１＋Ｇｓ）でＡＦ評価値の取得を行う。そしてステップＳ８に進み、ＣＰＵ１５は、それまでに取得されたＡＦ評価値と新たに取得した二つのＡＦ評価値を用いて、フォーカスレンズ群３の駆動位置を求め、フォーカスレンズ群３を駆動する。取得されたＡＦ評価値からのフォーカスレンズ群３の駆動位置の決定は、ＡＦ評価値の曲線のピーク付近を二次関数と想定し、最小二乗法で二次関数の諸係数を計算しその最大値を与える座標を求めることで行われる。
【００８４】
以上説明したように、第４の実施の形態によれば、撮像装置が、フォーカスレンズ群３を移動しながらＣＣＤ５によって生成された画像信号から出力される高周波成分が最も多くなるフォーカスレンズ群３の位置を求めるコントラスト検出を用いたオートフォーカス機能と、ＰＳＤの出力に基づいて被写体までの距離に応じた出力信号を生成する赤外光を用いたアクティブオートフォーカス機能を有し、撮影者によって指示されるＡＦ処理等を開始させる撮影準備開始指示信号及び実際の露光動作を開始させる指示信号の出力されるタイミングに応じて、両機能のうち何れか一方を選択しオートフォーカス動作を行うことにより、いわゆるレリーズタイミングラグを短縮し、シャッタチャンスを逃してしまうなどの欠点を解消すると共に、即写性を必要としない場合の高精度なオートフォーカスが可能となる。
【００８５】
また、スキャンＡＦ中に露光指示がなされた場合は、スキャンＡＦを中止し、直ちに露光のための処理に移ることにより、更にシャッタチャンスに強い構成にすることが可能となる。
【００８６】
また、それまでに取得されたＡＦ評価値を用いてフォーカスレンズ群の駆動位置を決定するので、スキャンＡＦ中に露光指示がなされた場合でも高精度なオートフォーカスが可能となる。
【００８７】
［他の実施の形態］
第１〜第４の実施の形態では、撮像装置が赤外光を用いたアクティブオートフォーカス機能を有する場合を例に挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、撮像装置が外測式のオートフォーカス機能としてパッシブアクティブオートフォーカス機能を有する構成としてもよい。
【００８８】
また、本発明の目的は、実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
【００８９】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００９０】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００９１】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００９２】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００９３】
［実施態様の例］
本発明の実施態様の例を以下に列挙する。
【００９４】
「実施態様１」  撮像手段に結像される被写体像の焦点を調整する焦点調節手段と、前記焦点調節手段を駆動しながら前記撮像手段で光電変換された画像信号から合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、前記合焦位置検出手段の検出結果に基づいて前記焦点調節手段を制御する第一の焦点調整手段と、被写体に光を照射しその反射光に基づいて被写体までの距離に応じた出力信号を生成する測距手段と、前記測距手手段の出力信号に基づいて前記焦点調節手段を制御する第二の焦点調整手段とを有し、
撮影に関する指示信号に応じて前記第一及び第二の焦点調整手段のうちの何れかを選択し、焦点調整を行い、
更に、撮影動作に先立ち行われる処理を開始させる指示信号と実際の露光動作を開始させる指示信号の発生が略等しい時刻と判断される場合は、前記第二の焦点調整手段を用いて焦点調整を行うことを特徴とする自動焦点調整装置。
【００９５】
「実施態様２」  前記第二の焦点調整手段を用いて焦点調整を行う場合は、前記撮像手段の感度もしくは撮影光学系を透過する光束の量を制御する光量調節手段の開口量を変更することを特徴とする実施態様１記載の自動焦点調整装置。
【００９６】
「実施態様３」  前記第二の焦点調整手段を用いて焦点調整を行う場合は、前記撮像手段の感度を上げることを特徴とする実施態様２記載の自動焦点調整装置。
【００９７】
「実施態様４」  前記第二の焦点調整手段を用いて焦点調整を行う場合は、前記光量調節手段の開口量を小さくすることを特徴とする実施態様２記載の自動焦点調整装置。
【００９８】
「実施態様５」  撮像手段に結像される被写体像の焦点を調整する焦点調節手段と、前記焦点調節手段を駆動しながら前記撮像手段で光電変換された画像信号から合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、前記合焦位置検出手段の検出結果に基づいて前記焦点調節手段を制御する第一の焦点調整手段と、被写体に光を照射しその反射光に基づいて被写体までの距離に応じた出力信号を生成する測距手段と、前記測距手手段の出力信号に基づいて前記焦点調節手段を制御する第二の焦点調整手段とを有し、
連続して複数枚の画像を撮影する場合は、最初の撮影段階で全撮影枚数に比べて十分に少ない枚数分を、前記第二の焦点調整手段による焦点調整位置の近傍において前記焦点調節手段を移動させながら撮影を行うと共に、前記合焦位置検出手段の検出結果に基づいて前記第一の焦点調整手段により焦点調整位置を求め、焦点調整を行うことを特徴とする自動焦点調整装置。
【００９９】
「実施態様６」  撮影動作に先立ち行われる処理を開始させる指示信号と実際の露光動作を開始させる指示信号の発生が略等しい時刻と判断される場合で、連続して複数枚の画像を撮影する場合は、最初の撮影段階で全撮影枚数に比べて十分に少ない枚数分を、前記第二の焦点調整手段による焦点調整位置の近傍において前記焦点調節手段を移動させながら撮影を行うと共に、前記合焦位置検出手段の検出結果に基づいて前記第一の焦点調整手段により焦点調整位置を求め、焦点調整を行うことを特徴とする実施態様５記載の自動焦点調整装置。
【０１００】
「実施態様７」  前記第一の焦点調整手段の動作中に実際の露光動作を開始させる指示信号が発生した場合は、前記第一の焦点調整手段の動作を中止し、実際の露光処理を実行することを特徴とする実施態様１又は５記載の自動焦点調整装置。
【０１０１】
「実施態様８」  撮像手段に結像される被写体像の焦点を調整する焦点調節手段と、前記焦点調節手段を駆動しながら前記撮像手段で光電変換された画像信号から合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、前記合焦位置検出手段の検出結果に基づいて前記焦点調節手段を制御する第一の焦点調整手段と、被写体に光を照射しその反射光に基づいて被写体までの距離に応じた出力信号を生成する測距手段と、前記測距手手段の出力信号に基づいて前記焦点調節手段を制御する第二の焦点調整手段とを有し、
前記第一の焦点調整手段の動作中に実際の露光動作を開始させる指示信号が発生した場合は、前記第一の焦点調整手段の動作を中止し、それまでに得られた前記合焦位置検出手段の検出結果に基づいて焦点調整を行うことを特徴とする自動焦点調整装置。
【０１０２】
「実施態様９」  撮像手段に結像される被写体像の焦点を調整する焦点調節手段と、前記焦点調節手段を駆動しながら前記撮像手段で光電変換された画像信号から合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、前記合焦位置検出手段の検出結果に基づいて前記焦点調節手段を制御する第一の焦点調整手段と、被写体に光を照射しその反射光に基づいて被写体までの距離に応じた出力信号を生成する測距手段と、前記測距手手段の出力信号に基づいて前記焦点調節手段を制御する第二の焦点調整手段とを有し、
前記第一の焦点調整手段の動作中に実際の露光動作を開始させる指示信号が発生した場合は、その後実行される予定の回数より少ない回数分、前記合焦位置検出手段の検出結果を取得した後、前記第一の焦点調整手段の動作を中止し、それまでに得られた前記合焦位置検出手段の検出結果に基づいて焦点調整を行うことを特徴とする自動焦点調整装置。
【０１０３】
「実施態様１０」  撮像手段に結像される被写体像の焦点を調整する焦点調節手段と、前記焦点調節手段を駆動しながら前記撮像手段で光電変換された画像信号から合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、前記合焦位置検出手段の検出結果に基づいて前記焦点調節手段を制御する第一の焦点調整手段と、被写体に光を照射しその反射光に基づいて被写体までの距離に応じた出力信号を生成する測距手段と、前記測距手手段の出力信号に基づいて前記焦点調節手段を制御する第二の焦点調整手段とを有し、
前記第一の焦点調整手段の動作中に実際の露光動作を開始させる指示信号が発生した場合は、前記第一の焦点調整手段の動作を中止し、前記第二の焦点調整手段の制御結果に基づいて焦点調整を行うことを特徴とする自動焦点調整装置。
【０１０４】
「実施態様１１」  前記実施態様１乃至１０の何れかに記載の自動焦点調整装置を備えたことを特徴とする撮像装置。
【０１０５】
「実施態様１２」  撮像手段に結像される被写体像の焦点を調整する焦点調節手段を駆動しながら前記撮像手段で光電変換された画像信号から合焦位置を検出する合焦位置検出工程と、前記合焦位置検出工程の検出結果に基づいて前記焦点調節手段を制御する第一の焦点調整工程と、被写体に光を照射しその反射光に基づいて被写体までの距離に応じた出力信号を生成する測距工程と、前記出力信号に基づいて前記焦点調節手段を制御する第二の焦点調整工程と、撮影に関する指示信号に応じて前記第一及び第二の焦点調整工程のうちの何れかを選択し焦点調整を行うように制御する焦点調整制御工程とを有することを特徴とする焦点調整制御方法。
【０１０６】
「実施態様１３」  撮像手段に結像される被写体像の焦点を調整する焦点調節手段を駆動しながら前記撮像手段で光電変換された画像信号から合焦位置を検出する合焦位置検出機能と、前記合焦位置検出機能の検出結果に基づいて前記焦点調節手段を制御する第一の焦点調整機能と、被写体に光を照射しその反射光に基づいて被写体までの距離に応じた出力信号を生成する測距機能と、前記出力信号に基づいて前記焦点調節手段を制御する第二の焦点調整機能と、撮影に関する指示信号に応じて前記第一及び第二の焦点調整機能のうちの何れかを選択し焦点調整を行うように制御する焦点調整制御機能を、コンピュータに実現させるためのプログラム。
【０１０７】
「実施態様１４」  焦点調整制御方法を実行するプログラムを記憶したコンピュータにより読み出し可能な記憶媒体において、
前記焦点調整制御方法は、撮像手段に結像される被写体像の焦点を調整する焦点調節手段を駆動しながら前記撮像手段で光電変換された画像信号から合焦位置を検出する合焦位置検出ステップと、前記合焦位置検出ステップの検出結果に基づいて前記焦点調節手段を制御する第一の焦点調整ステップと、被写体に光を照射しその反射光に基づいて被写体までの距離に応じた出力信号を生成する測距ステップと、前記出力信号に基づいて前記焦点調節手段を制御する第二の焦点調整ステップと、撮影に関する指示信号に応じて前記第一及び第二の焦点調整ステップのうちの何れかを選択し焦点調整を行うように制御する焦点調整制御ステップとを有することを特徴とすることを特徴とする記憶媒体。
【０１０８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、合焦位置検出手段の検出結果に基づいて焦点調節手段を制御する第一の焦点調整手段と、被写体に光を照射しその反射光に基づいて被写体までの距離に応じた出力信号を生成する測距手手段の出力信号に基づいて焦点調節手段を制御する第二の焦点調整手段のうちの何れかを、撮影に関する指示信号に応じて選択し、焦点調整を行う。これにより、いわゆるレリーズタイミングラグを短縮し、シャッタチャンスを逃してしまうなどの欠点を解消することができると共に、即写性を必要としない場合の高精度なオートフォーカスが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】撮像装置の撮影処理シーケンスを示すフローチャートである。
【図３】図２のスキャンＡＦ処理の詳細を示すフローチャートである。
【図４】スキャンＡＦが実行される際の高周波成分量とフォーカスレンズ位置の関係を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置の撮影処理シーケンスを示すフローチャートである。
【図６】図５のフローチャートの続きである。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る撮像装置の撮影処理シーケンスを示すフローチャートである。
【図８】図７のフローチャートの続きである。
【図９】本発明の第４の実施の形態に係る撮像装置の撮影処理シーケンスを示すフローチャートである。
【図１０】図９のフローチャートの続きである。
【符号の説明】
１  撮像装置
２  ズームレンズ群
３  フォーカスレンズ群（焦点調節手段）
４  絞り（光量調節手段）
５  ＣＣＤ（撮像手段）
６  撮像回路
７  Ａ／Ｄ変換回路
８  ＶＲＡＭ
９  Ｄ／Ａ変換回路
１０  ＬＣＤ
１１  圧縮伸長回路
１２  記憶用メモリ
１３  ＡＥ処理回路
１４  スキャンＡＦ処理回路
１５  ＣＰＵ（合焦位置検出手段、第一の焦点調整手段、第二の焦点調整手段）
１６  タイミングジェネレータ
１７  ＣＣＤドライバ
１８  第一モータ駆動回路
１９  第二モータ駆動回路
２０  第三モータ駆動回路
２１  絞り駆動モータ
２２  フォーカス駆動モータ
２３  ズーム駆動モータ
２４  操作スイッチ
２５  ＥＥＰＲＯＭ
２６  電池
２７  スイッチング回路
２８  ストロボ発光部
３０  アクティブＡＦ手段（測距手段）
３２  ｉＲカットフィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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