(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像手段から出力される画像信号に基づいて前記撮像手段に被写体の像を結像させるレンズの焦点位置を調節する自動焦点調節装置において、該装置は、
前記レンズを焦点調節領域内で移動させるレンズ移動手段と、
前記レンズの位置を検出するレンズ位置検出手段と、
前記撮像手段から出力される画像信号から前記被写体のコントラスト成分を抽出し、該コントラスト成分に応じた評価値を前記レンズの各移動位置毎に算出する評価値算出手段と、
前記レンズ位置検出手段で検出した現在のレンズ位置に基づいて焦点調節動作時のレンズ移動方向を決定する方向決定手段と、
前記方向決定手段の決定に従って前記評価値を取得するためのレンズ移動を制御するとともに、前記レンズの各移動位置毎に算出された評価値に基づいて評価値がピークとなる位置を求め、該位置に前記レンズを移動させて合焦状態を得るように前記レンズ移動手段を制御する制御手段と、を備え、
前記方向決定手段は、前記焦点調節領域を近距離領域と遠距離領域との２つの領域に区分する切換位置を設定し、現在のレンズ位置と前記切換位置との位置関係を比較して、現在のレンズ位置が前記近距離領域にあるときは前記評価値の取得開始位置を至近側とし、前記評価値を取得する際の前記レンズ移動方向を至近から無限遠に向かう方向に決定する一方、現在のレンズ位置が前記遠距離領域にあるときは前記評価値の取得開始位置を無限遠側とし、前記評価値を取得する際の前記レンズ移動方向を無限遠から至近に向かう方向に決定し、
前記制御手段は、前記決定されたレンズ移動方向と該決定されたレンズ移動方向へのレンズ移動とともに取得した評価値とに基づいて前記評価値を取得するためのレンズ移動を中断させるか継続させるかを決定するものであって、
前記評価値を取得する際の前記レンズ移動方向が、至近から無限遠に向かう方向の場合において、前記レンズ移動とともに取得した評価値の増減からピークがあることが検出された後、取得される評価値が連続して所定回数減少する場合、又は前記レンズの位置が無限遠端から第１の距離だけ手前の位置に達しても前記評価値が増加傾向に転じない場合に、前記レンズ移動の中断を決定し、
前記評価値を取得する際の前記レンズ移動方向が、無限遠から至近に向かう方向の場合において、前記レンズ移動とともに取得した評価値の増減からピークがあることが検出された後、該ピークから前記レンズの位置が第２の距離だけ離れ、かつその位置での評価値が所定の閾値以下になる場合、又は前記レンズの位置が至近端から第１の距離だけ手前の位置に達しても前記評価値が増加傾向に転じない場合に、前記レンズ移動の中断を決定することを特徴とする自動焦点調節装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記評価値を取得する際の前記レンズ移動方向が、無限遠から至近に向かう方向の場合において、前記レンズ移動とともに取得した評価値の増減から複数のピークがあることが検出された場合には、最も近距離のピーク位置を合焦位置として決定することを特徴とする請求項１に記載の自動焦点調節装置。
【請求項３】
前記第１の距離は、許容錯乱円の約５倍から１０倍であることを特徴とする請求項１に記載の自動焦点調節装置。
【請求項４】
前記第２の距離は、許容錯乱円の約１０倍から２０倍であることを特徴とする請求項１に記載の自動焦点調節装置。
【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節装置に係り、特に、撮像素子からの出力信号に基づいて、画像の高周波成分を検出し、その検出結果を利用してオートフォーカス（ＡＦ）制御を行う技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被写体を撮像し、その映像信号を出力するビデオカメラでは、撮影光学系のうち焦点調節に作用するフォーカスレンズを移動させながら撮像を行い、その出力映像信号から高周波成分を抽出して合焦のための評価値を算出する。フォーカスレンズの移動の結果、評価値が増加する場合には同方向に駆動し続け、反対にレンズ移動に伴い評価値が減少する場合には、逆方向に駆動して評価値のピークを探すという、いわゆる「山登りサーボ方式」が採用されている。
【０００３】
また、デジタルスチルカメラにおいては、被写体の至近から無限遠距離までフォーカスレンズを駆動し、評価値が最大になるところに、フォーカスレンズを駆動して合焦させる「コントラストＡＦ方式」が採用されている。評価値の取得結果から合焦状態を検出するものとして、撮像信号の最大値と最小値からローコントラストであるか否かを判断するもの（特開平６−１２５４９３号公報）や、評価値が連続して減少したことを検知して合焦位置（ピーク位置）を決定するもの（特開２０００−１５２０６５号公報）が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、山登りサーボ方式の場合、ＡＦ動作開始時に至近側（NEAR側）又は無限遠側（FAR 側）のどちらの方向にサーチしたらよいか分からず、従来はレンズを前後に微小移動（ウォブリング）して、その評価値の変化でサーチ方向を決定していた（特開平５−３４４０５号公報、特開平６−３３９０５９号公報）。また、コントラストＡＦ方式の場合、ＡＦ動作開始時にフォーカスレンズを至近又は無限遠の何れか一方の初期位置に駆動した後、フォーカスレンズをFAR 方向又はNEAR方向に駆動して評価値を取得するが、このＡＦサーチを高速化するためには、被写体が存在する確率の高い方からサーチを開始することが好ましい。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、撮影状況に応じて焦点調節時のレンズ移動方向を決定することにより、高速に焦点調節を行うことができる自動焦点調節装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、撮像手段から出力される画像信号に基づいて前記撮像手段に被写体の像を結像させるレンズの焦点位置を調節する自動焦点調節装置において、該装置は、前記レンズを焦点調節領域内で移動させるレンズ移動手段と、前記レンズの位置を検出するレンズ位置検出手段と、前記撮像手段から出力される画像信号から前記被写体のコントラスト成分を抽出し、該コントラスト成分に応じた評価値を前記レンズの各移動位置毎に算出する評価値算出手段と、前記レンズ位置検出手段で検出した現在のレンズ位置に基づいて焦点調節動作時のレンズ移動方向を決定する方向決定手段と、前記方向決定手段の決定に従って前記評価値を取得するためのレンズ移動を制御するとともに、前記評価値がピークとなる位置に前記レンズを移動させて合焦状態を得るように前記レンズ移動手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００７】
本発明よれば、焦点調節を行うためのレンズ（以下、フォーカスレンズという。）の現在位置を検出し、現在のフォーカスレンズ位置が焦点調節領域内のどこに位置しているかによって、ＡＦ動作のサーチ方向を決定している。これにより、評価値の取得動作を開始する位置（サーチ開始位置）に短時間で移動させることが可能になり、焦点調節動作の高速化を達成できる。
【０００８】
本発明の一態様として、前記方向決定手段は、前記焦点調節領域を近距離領域と遠距離域との２つの領域に区分する切換位置を設定し、現在のレンズ位置と前記切換位置との位置関係を比較して、現在のレンズ位置が前記近距離領域にあるときは前記評価値の取得開始位置を至近側とし、前記評価値を取得する際の前記レンズ移動方向を至近から無限遠に向かう方向に決定する一方、現在のレンズ位置が前記遠距離領域にあるときは前記評価値の取得開始位置を無限遠側とし、前記評価値を取得する際の前記レンズ移動方向を無限遠から至近に向かう方向に決定することを特徴としている。
【０００９】
切換位置は、焦点調節領域の中間位置のように固定された位置であってもよいし、ズームレンズのような焦点距離可変のレンズが適用される場合にはその焦点距離に応じて切換位置をシフトさせてもよい。
【００１０】
本発明の他の態様に係る自動焦点調節装置は、レンズを焦点調節領域内で移動させるレンズ移動手段と、撮影倍率を変化させるズーム手段と、前記ズーム手段によるズーム位置を検出するズーム位置検出手段と、前記撮像手段から出力される画像信号から前記被写体のコントラスト成分を抽出し、該コントラスト成分に応じた評価値を前記レンズの各移動位置毎に算出する評価値算出手段と、前記ズーム位置検出手段で検出した現在のズーム位置に基づいて焦点調節動作時のレンズ移動方向を決定する方向決定手段と、前記方向決定手段の決定に従って前記評価値を取得するためのレンズ移動を制御するとともに、前記評価値がピークとなる位置に前記レンズを移動させて合焦状態を得るように前記レンズ移動手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】
ズーム手段は、光学式ズームレンズによって焦点距離を連続的又は段階的に可変する光学ズーム手段であってもよいし、撮像手段を介して取得された画像信号を電子的に処理することによって被写体の像倍率を変更する電子ズーム手段であってもよい。
【００１２】
かかる態様における方向決定手段の一態様によれば、現在のズーム位置がワイド側にあるときは前記評価値の取得開始位置を至近側とし、前記レンズ移動方向を至近から無限遠に向かう方向に決定する一方、現在のズーム位置がテレ側にあるときは前記評価値の取得開始位置を無限遠側とし、前記レンズ移動方向を無限遠から至近に向かう方向に決定することを特徴としている。
【００１３】
また、レンズ位置検出手段から得られる現在のレンズ位置（すなわち、フォーカス位置）及びズーム位置検出手段から得られる現在のズーム位置に基づいて焦点調節動作時のレンズ移動方向を決定する態様も好ましい。この場合、フォーカス位置及びズーム位置の組合せに対応するレンズ移動方向を規定したテーブルを利用する態様がある。
前記制御手段は、前記評価値を取得するためのレンズ移動を中断させるか継続させるかを決定することを特徴としている。
前記評価値を取得する際の前記レンズ移動方向が、至近から無限遠に向かう方向の場合において、前記レンズ移動とともに取得した評価値の増減からピークがあることが検出された後、取得される評価値が連続して所定回数減少すると、前記レンズ移動の中断を決定することを特徴としている。
また、前記評価値を取得する際の前記レンズ移動方向が、至近から無限遠に向かう方向の場合において、前記レンズ移動とともに取得した評価値の増減からピークがあることが検出された後、前記レンズの位置が無限遠端から第１の距離だけ手前の位置に達すると、前記レンズ移動の中断を決定することを特徴としている。前記第１の距離は、許容錯乱円の約５倍から１０倍であることが好ましい。
一方、前記評価値を取得する際の前記レンズ移動方向が、無限遠から至近に向かう方向の場合において、前記レンズ移動とともに取得した評価値の増減からピークがあることが検出された後、該ピークから前記レンズの位置が第２の距離だけ離れ、かつその位置での評価値が所定の閾値以下になると、前記レンズ移動の中断を決定することを特徴としている。前記第２の距離は、許容錯乱円の約１０倍から２０倍であることが好ましい。
前記評価値を取得する際の前記レンズ移動方向が、無限遠から至近に向かう方向の場合において、前記レンズ移動とともに取得した評価値の増減からピークがあることが検出された後、前記レンズの位置が至近端から第１の距離だけ手前の位置に達すると、前記レンズ移動の中断を決定することを特徴としている。
また、前記制御手段は、前記評価値を取得する際の前記レンズ移動方向が、無限遠から至近に向かう方向の場合において、前記レンズ移動とともに取得した評価値の増減から複数のピークがあることが検出された場合には、最も近距離のピーク位置を合焦位置として決定することを特徴としている。
【００１４】
更に、前記目的を達成する自動焦点調節方法を提供すべく、本発明は、撮像手段から出力される画像信号に基づいて前記撮像手段に被写体の像を結像させるレンズの焦点位置を調節する自動焦点調節方法において、該方法は、前記レンズを焦点調節領域内で移動させるレンズ移動工程と、前記レンズの位置を検出するレンズ位置検出工程と、前記撮像手段から出力される画像信号から前記被写体のコントラスト成分を抽出し、該コントラスト成分に応じた評価値を前記レンズの各移動位置毎に算出する評価値算出工程と、前記レンズ位置検出手段で検出した現在のレンズ位置に基づいて焦点調節動作時のレンズ移動方向を決定する方向決定工程と、前記方向決定工程の決定に従って前記評価値を取得するためのレンズ移動を制御する評価値取得制御工程と、前記評価値取得制御工程で得た評価値に基づき、前記評価値がピークとなる位置に前記レンズを移動させて合焦状態を得るように前記レンズ移動手段を制御する制御工程と、を含むことを特徴としている。
【００１５】
本発明の他の態様に係る自動焦点調節方法によれば、前記レンズを焦点調節領域内で移動させるレンズ移動工程と、撮影倍率を変化させるズーム手段によるズーム位置を検出するズーム位置検出工程と、前記撮像手段から出力される画像信号から前記被写体のコントラスト成分を抽出し、該コントラスト成分に応じた評価値を前記レンズの各移動位置毎に算出する評価値算出工程と、前記ズーム位置検出手段で検出した現在のズーム位置に基づいて焦点調節動作時のレンズ移動方向を決定する方向決定工程と、前記方向決定手段の決定に従って前記評価値を取得するためのレンズ移動を制御する評価値取得制御工程と、前記評価値取得制御工程で得た評価値に基づき、前記評価値がピークとなる位置に前記レンズを移動させて合焦状態を得るように前記レンズ移動手段を制御する制御工程と、を含むことを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る自動焦点調節装置及び方法の好ましい実施の形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明が適用されたデジタルカメラの外観図である。このデジタルカメラ１０の前面には、撮影レンズ１２、ファインダー窓１４、ストロボ発光部１６が設けられ、カメラ上面には、シャッターボタン１８及び電源スイッチ２０が配設されている。また、グリップ部２２と反対側のカメラ側面には、メモリカード２４を装着するためのカードスロット２６が設けられている。
【００１８】
撮影レンズ１２にはズームレンズが適用され、撮影レンズ１２の後方にＣＣＤイメージセンサ（図１中不図示、図３において符号５２として記載）が配置されている。シャッターボタン１８は２段階式に構成され、シャッターボタン１８を軽く押して止める「半押し」の状態で自動ピント合わせ（ＡＦ）及び自動露出制御（ＡＥ）が作動してＡＦとＡＥをロックし、「半押し」から更に押し込む「全押し」の状態で撮影が実行される。
【００１９】
電源スイッチ２０は、モード切換スイッチと兼用されており、電源ＯＦＦとなる「ＯＦＦ位置」、静止画撮影モードで電源ＯＮとなる「撮影ＯＮ位置」、及び再生モードで電源ＯＮとなる「再生ＯＮ位置」の３ポジションを切り換えることができる。なお、本例のような電源スイッチ（以下、電源兼用モードスイッチという。）２０に代えて、電源ＯＮ／ＯＦＦのみの電源スイッチと、静止画撮影モード及び再生モードを切り換えるモードダイヤル等のモード切換手段を設けてもよい。
【００２０】
図２は、デジタルカメラ１０の背面側外観図である。デジタルカメラ１０の背面には、ファインダー２８、液晶モニタ３０、ズームスイッチ３２、多機能の十字ボタン３４、ＡＥロックボタン３６、メニューキー３８、実行キー４０及びキャンセルキー４２が設けられている。液晶モニタ３０は、撮影時に画角確認用の電子ファインダーとして使用できるとともに、撮影した画像のプレビュー画やメモリカード２４から読み出した再生画像等を表示可能な表示手段である。また、十字ボタン３４を使用したメニューの選択や各メニューにおける各種項目の設定なども液晶モニタ３０の表示画面を用いて行われる。
【００２１】
ズームスイッチ３２は、上下方向に操作可能なレバースイッチで構成され、該スイッチを上方向に操作することで望遠（TELE）方向にズーム移動し、下方向に操作することで広角（WIDE）方向にズーム移動する。十字ボタン３４は、上下左右のいずれかの縁部を押圧することによって、対応する４方向（上、下、左、右）の指示を入力できるようにしたもので、メニュー画面における各種設定項目の選択や設定内容の変更を指示する操作ボタンとして使用されるとともに、電子ズームの倍率調整や再生コマの送り／戻しを指示する手段として用いられる。
【００２２】
メニューキー３８は、各モードの通常画面からメニュー画面へ遷移させる時に使用される。実行キー４０は、選択内容の確定、処理の実行（確認）指示の時などに使用される。キャンセルキー４２は、メニューから選んだ項目の取消（キャンセル）や一つ前の操作状態に戻る時などに使用される。
【００２３】
撮影者は、ファインダー２８又は液晶モニタ３０に映し出されるリアルタイム画像（スルー画）を確認しながら、ズームスイッチ３２を操作して画角を決定し、シャッターボタン１８を押下して撮影を行う。
【００２４】
図３は、デジタルカメラ１０の内部構成を示すブロック図である。撮影レンズ１２は、固定レンズ４４、変倍レンズ４６Ａ、補正レンズ４６Ｂ及びフォーカスレンズ４８の４群型インナーフォーカス式ズームレンズで構成されている。
【００２５】
変倍レンズ４６Ａと補正レンズ４６Ｂは、図示せぬカム機構によって両者の位置関係が規制されながら光軸に沿って移動し、焦点距離を変更する。なお、説明の便宜上、変倍レンズ４６Ａと補正レンズ４６Ｂから成る変倍光学系を「ズームレンズ４６」と呼ぶことにする。
【００２６】
撮影レンズ１２を通過した光は、絞り５０により光量が調節された後、ＣＣＤイメージセンサ（以下、ＣＣＤという。）５２に入射する。ＣＣＤ５２の受光面には、フォトセンサが平面的に配列されており、撮影レンズ１２を介してＣＣＤ５２の受光面に結像された被写体像は、各フォトセンサによって入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。なお、ＣＣＤ５２は、シャッターゲートパルスのタイミングによって各フォトセンサの電荷蓄積時間（シャッタースピード）を制御する、いわゆる電子シャッター機能を有している。
【００２７】
各フォトセンサに蓄積された信号電荷は、ＣＣＤドライバ５４から与えられるパルスに基づいて信号電荷に応じた電圧信号（画像信号）として順次読み出される。ＣＣＤ５２から出力された画像信号は、アナログ処理部５６に送られる。アナログ処理部５６は、サンプリングホールド回路、色分離回路、ゲイン調整回路等の信号処理回路を含み、このアナログ処理部５６において、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）処理並びにＲ，Ｇ，Ｂの各色信号に色分離処理され、各色信号の信号レベルの調整（プリホワイトバランス処理）が行われる。
【００２８】
アナログ処理部５６から出力された信号は、Ａ／Ｄ変換器５８によりデジタル信号に変換された後、メモリ６０に格納される。タイミングジェネレータ（ＴＧ）６２は、ＣＰＵ６４の指令に従ってＣＣＤドライバ５４、アナログ処理部５６及びＡ／Ｄ変換器５８に対してタイミング信号を与えており、このタイミング信号によって各回路の同期がとられている。
【００２９】
メモリ６０に格納されたデータは、バス６６を介して信号処理部６８に送られる。信号処理部６８は、輝度・色差信号生成回路、ガンマ補正回路、シャープネス補正回路、コントラスト補正回路、ホワイトバランス補正回路等を含むデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）で構成された画像処理手段であり、ＣＰＵ６４からのコマンドに従って画像信号を処理する。
【００３０】
信号処理部６８に入力された画像データは、輝度信号（Ｙ信号）及び色差信号（Ｃr,Ｃb 信号）に変換されるとともに、ガンマ補正等の所定の処理が施された後、メモリ６０に格納される。撮影画像を表示出力する場合、メモリ６０から画像データが読み出され、表示用メモリ７０に転送される。表示用メモリ７０に記憶されたデータは、表示用の所定方式の信号（例えば、ＮＴＳＣ方式のカラー複合映像信号）に変換された後、Ｄ／Ａ変換器７２を介して液晶モニタ（ＬＣＤ）３０に出力される。こうして、当該画像データの画像内容が液晶モニタ３０の画面上に表示される。
【００３１】
ＣＣＤ５２から出力される画像信号によってメモリ６０内の画像データが定期的に書き換えられ、その画像データから生成される映像信号が液晶モニタ３０に供給されることにより、ＣＣＤ５２を介して入力する画像がリアルタイムに液晶モニタ３０に表示される。撮影者は、液晶モニタ３０に映し出される画像（スルー画）、或いは光学式のファインダー２８によって撮影画角を確認することができる。
【００３２】
撮影者がズームスイッチ３２を操作すると、その指示信号がＣＰＵ６４に入力され、ＣＰＵ６４はズームスイッチ３２からの信号に基づいてズーム駆動部７４を制御してズームレンズ４６をテレ（TELE）方向又はワイド（WIDE）方向に移動させる。ズーム駆動部７４は図示せぬモータを含み、該モータの駆動力によってズームレンズ４６が駆動される。ズームレンズ４６の位置（ズーム位置）は、ズーム位置センサ７６によって検出され、該センサ７６の検出信号はＣＰＵ６４に入力される。
【００３３】
同様に、フォーカス駆動部７８は図示せぬモータを含み、該モータの駆動力によってフォーカスレンズ４８が光軸に沿って前後動する。フォーカスレンズ４８の位置（フォーカス位置）は、フォーカス位置センサ８０によって検出され、該センサ８０の検出信号はＣＰＵ６４に入力される。
【００３４】
電源兼用モードスイッチ２０によって静止画撮影モードが設定され、シャッターボタン１８が押下されると、撮影開始指示（レリーズＯＮ）信号が発せられる。ＣＰＵ６４は、レリーズＯＮ信号を検知して記録用の撮像動作を実行する。すなわち、ＣＰＵ６４は、後述する評価値演算の結果に基づいてフォーカス駆動部７８を制御してフォーカスレンズ４８を合焦位置に移動させるとともに、絞り５０の開口径やＣＣＤ５２の電子シャッターを制御することにより露出制御を行う。また、ＣＰＵ６４は必要に応じてストロボ制御回路８２にコマンドを送り、スロトボ発光部１６の発光を制御する。
【００３５】
こうして、シャッターボタン１８の押下操作に応動して、記録用の画像データの取り込みが開始される。画像データを圧縮記録するモードが選択されている場合、ＣＰＵ６４は圧縮伸張回路８４にコマンドを送る。圧縮伸張回路８４は、メモリ６０に取り込まれた画像データをＪＰＥＧその他の所定の形式に従って圧縮する。
【００３６】
圧縮された画像データは、カードインターフェース８６を介してメモリカード２４に記録される。非圧縮の画像データを記録するモード（非圧縮モード）が選択されている場合には、圧縮伸張回路８４による圧縮処理は省略され、非圧縮のまま画像データがメモリカード２４に記録される。
【００３７】
本例のデジタルカメラ１０では、画像データを保存する手段として、例えばスマートメディア（Solid-State Floppy Disk Card）が適用される。記録メディアの形態はこれに限定されず、ＰＣカード、コンパクトフラッシュ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、メモリスティックなどでもよく、電子的、磁気的、若しくは光学的、又はこれらの組み合わせによる方式に従って読み書き可能な種々の媒体を用いることができる。使用される媒体に応じた信号処理手段とインターフェースが適用される。異種、同種の記録メディアを問わず、複数の媒体を装着可能な構成にしてもよい。また、画像ファイルを保存する手段は、カメラ本体に着脱可能なリムーバブルメディアに限らず、デジタルカメラ１０に内蔵された記録媒体（内部メモリ）であってもよい。
【００３８】
電源兼用モードスイッチ２０によって再生モードが設定されると、メモリカード２４から画像ファイルが読み出される。読み出された画像データは、必要に応じて圧縮伸張回路８４によって伸張処理され、表示メモリ７０を介して液晶モニタ３０に出力される。
【００３９】
ＣＰＵ６４は、本カメラシステムの各回路を統括制御する制御部である。ＣＰＵ６４は、電源兼用モードスイッチ２０、シャッターボタン１８、ズームスイッチ３２その他の操作部から受入する入力信号に基づき、対応する回路の動作を制御するとともに、液晶モニタ３０における表示制御、オートフォーカス（ＡＦ）制御及び自動露出（ＡＥ）制御等を行う。
【００４０】
ここでオートフォーカス制御について説明する。Ａ／Ｄ変換器５８によってデジタル信号に変換された画像信号は、評価値演算部８８に入力される。評価値演算部８８は、高周波成分抽出回路９０と積算回路９２を有し、入力される画像信号のうちＧ成分のデータをサンプリングしてＡＦ検出対象エリア（図４中符号９４として記載、以下フォーカスエリアという。）内での高周波成分を抽出するとともにその絶対値をとり、フォーカスエリア９４内で絶対値データを積算して得られた値（評価値に相当）をＣＰＵ６４に提供する。
【００４１】
ＡＦ検出の対象エリアは、画像領域の全体である必要はなく、図４に示したように、画像の中央部分の一部領域がフォーカスエリア９４として設定されている。ＡＦ動作時にＣＰＵ６４は、フォーカスレンズ４８を焦点調節領域内で無限遠から至近（又は至近から無限遠）の方向に移動させながら、複数のＡＦ検出ポイント（サーチポイント）で画像中央部分のコントラストを検出し、評価値を算出する。そして、各ポイントで算出された評価値を総合して、評価値が最大となるレンズ位置を合焦位置として決定し、求めた合焦位置にフォーカスレンズ４８を移動させるようにフォーカス駆動部７８を制御する。
【００４２】
撮影レンズ１２の焦点距離が長くなるにつれて、また、絞り５０の開口径が大きくなるに従って被写界深度が浅くなり、無限遠から至近までのレンズ駆動量が多くなる。図５には撮影レンズ１２の焦点距離と焦点調節領域３００との関係が示されている。同図は、焦点距離を７ｍｍから２１ｍｍまで段階的に変更できる撮影レンズ１２の例が示され、撮影レンズ１２の焦点距離が長くなるに従ってフォーカスレンズ４８による焦点調節領域３００が広くなっている。例えば、焦点距離７ｍｍの時には、無限遠から最至近までのフォーカスレンズ４８の移動可能範囲は８．１７μｍ、焦点距離２１ｍｍのときの焦点調節領域３００は７３５μｍである。
【００４３】
ＣＰＵ６４は、撮影レンズ１２の焦点距離に対応して可変する焦点調節領域３００に応じて、評価値を算出するレンズ位置（サーチポイント）の幅を示すＡＦステップ幅３０２とステップ段数（検出ポイント数）を設定する。
【００４４】
フォーカス段数は、各焦点距離における焦点調節領域３００をＡＦステップ幅３０２で等分割してもよいし、近距離（至近限界）側のＡＦステップ幅３０２を無限遠側よりも短くして、近距離側でのサーチポイントを多くして、焦点精度を高めるように設定してもよい。
【００４５】
図５に示したように、撮影レンズ１２の焦点距離が長くなるに従って焦点調節領域３００が広くなり、その領域内のどこに被写体がいるかの判定が困難になる。そこで、本実施の形態では、図６に示すように、現在のフォーカス位置と焦点調節領域３００の関係に応じてＡＦサーチの初期位置とサーチ方向を変更する。すなわち、同図（ａ）に示したように、現在位置が焦点調節領域３００の中間位置Ｍよりも遠距離側にあるときは、まず、無限遠にフォーカス駆動し、無限遠から至近に向かってＡＦサーチを実行して各ポイントで評価値を取得していく。同図（ａ）の例では、至近方向（NEAR方向）に向かうＡＦサーチ動作によるフォーカス移動に伴って評価値が次第に上昇する。やがて、評価値のピークを越えて評価値が減少に転じ、所定の条件を満たすとＡＦサーチが中断される。そして、検出されたピーク位置に対応するフォーカス位置（合焦位置）にフォーカスレンズ４８を移動して合焦状態を得る。
【００４６】
逆に、図６（ｂ）に示したように、現在のフォーカス位置が中間位置Ｍよりも近距離側にあるときは、まず、至近側にフォーカス駆動し、至近限界から無限遠に向かってＡＦサーチを実行して各ポイントで評価値を取得する。同図（ｂ）によれば、無限遠方向（FAR 方向) に向かうサーチ動作によるフォーカス移動に伴って評価値は次第に上昇し、ピークを越えて評価値が減少に転じて所定の条件を満たすとＡＦサーチが中断される。そして、検出されたピーク位置に対応するフォーカス位置（合焦位置）にフォーカスレンズを移動して合焦状態を得る。
【００４７】
このように、現在のフォーカス位置に応じてＡＦサーチ方向を自動選択したことより、フォーカスレンズ４８をサーチ開始位置（初期位置）に駆動する平均時間を短縮することができる。また、シャッターボタン１８の半押しが続けて行われるような場合には、この間に被写体距離が大きく変わることは少ないため、繰り返し時のＡＦサーチ時間は高速となる。
【００４８】
図７にＡＦ制御のフローチャートを示す。シャッターボタン１８の半押し操作により、ＡＦ処理がスタートすると、ＣＰＵ６４は、先ず、フォーカスエリア９４の設定を行う（ステップＳ１１０）。例えば、撮影画面を等面積で８×８の６４個ブロックに分割し、中央部分の所定の複数ブロックが評価値演算対象のフォーカスエリア９４に設定される。
【００４９】
次いで、「ピーク有りフラグ」の状態をクリアし、初期設定としてピーク有りフラグ＝ＯＦＦをセットする（ステップＳ１１２）。その後、撮影レンズ１２の焦点距離の現在値、すなわち現在のズーム位置（ZOOMPOS)の情報を取得する（ステップＳ１１４）。ステップＳ１１４の後は、ステップＳ１１６に進み、ＡＦサーチの初期位置を決定するための演算処理を行う。なお、このフォーカスレンズ初期位置演算処理の内容については図８で後述する。
【００５０】
図７のステップＳ１１６におけるフォーカスレンズ初期位置演算処理の結果に従い、フォーカスレンズ４８は初期位置に移動される（ステップＳ１１８）。
【００５１】
続くステップＳ１２０において、現在のフォーカス段（サーチポイント）における評価値が算出され、得られた評価値はＣＰＵ６４に入力される。ＣＰＵ６４は、当該サーチポイントにおける評価値を図示せぬメモリに記憶する。
【００５２】
次いでステップＳ１２２に進み、ＡＦサーチ動作を中断するか否かの判定処理を行う。この中断判定処理の内容については図１８で後述する。図７のステップＳ１２２における中断判定処理の結果に基づいて、ＣＰＵ６４は、ＡＦサーチ動作の継続／中断を判断する（ステップＳ１２４）。「継続」の場合には、ステップＳ１２６に進み、フォーカスレンズ４８がサーチポイントの最終段の位置に到達したか否かが判定される。
【００５３】
ステップＳ１２６において、ＮＯ判定を得た場合には、ステップＳ１２８に進み、現在のフォーカス段からサーチステップの１ステップ分（ＡＦステップ幅３０２）だけフォーカスレンズ４８を移動し、ステップＳ１２０に戻る。こうして、次のサーチポイントへ移動され、フォーカス位置の異なるフレーム画像データから評価値が算出される。焦点調節領域３００内の各ポイントについてステップＳ１２０〜Ｓ１２８の処理が繰り返され、各ポイントの評価値が順次取得される。
【００５４】
ステップＳ１２６でフォーカスレンズ４８が最終段の位置に到達した場合、又はステップＳ１２４において「中断」の判定を得た場合にはステップＳ１３０に移行する。ステップＳ１３０では、各ポイントで得た評価値の結果から、最大の評価値が得られる位置（合焦位置）が求められ、その合焦位置にフォーカスレンズ４８が移動される。シャッターボタン１８の半押し状態が解除されるまでフォーカスレンズ４８はその合焦位置に保持される。それとともに、評価値演算部８８の動作が停止され、撮影記録許可の状態となる（ステップＳ１３２）。こうして、自動焦点調節処理が終了する。
【００５５】
撮影記録許可な状態が得られると、ＣＰＵ６４によってシャッターボタン１８の操作状態が確認され、シャッターボタン１８の全押しに応動して、現在のズーム位置及び合焦されたフォーカス位置によって被写体が撮像され、所定の信号処理を経た画像データが付属情報とともにメモリカード２４に記録される。
【００５６】
図８は、初期位置演算処理の手順を示すフローチャートである。図７で説明したステップＳ１１４の後、ステップＳ１１６として図８のサブルーチンに移行する。この初期位置演算処理では、まず、フォーカスの現在位置（Ｐ）の情報が取得される（ステップＳ２１０）。次いで、焦点調節領域３００を規定する至近側位置（Ｎ）及び無限遠側位置（Ｉ）の情報を取得した後（ステップＳ２１２）、フォーカスサーチ範囲の中間位置Ｍを次式（１）、
【００５７】
【数１】
Ｍ＝（Ｉ＋Ｎ）／２  …（１）
に従って計算する（ステップＳ２１４）。
【００５８】
そして、フォーカス現在位置（Ｐ）が中間位置Ｍよりも無限遠側にあるか、至近側にあるかの判定を行う（ステップＳ２１６）。現在位置が無限遠側にあるときは、ステップＳ２１８に進む。ステップＳ２１８では、ＡＦサーチの開始位置となるフォーカス初期位置を「無限遠」に決定するとともに、ＡＦサーチ時の遠レンズ駆動方向を無限遠から至近側へ向かう方向と定める。
【００５９】
その一方、ステップＳ２１６において、現在位置が至近側にあるときは、ステップＳ２２０に進む。ステップＳ２２０では、ＡＦサーチの開始位置となるフォーカス初期位置を「至近」に決定するとともに、ＡＦサーチ時の遠レンズ駆動方向を至近から無限遠へ向かう方向と定める。なお、図８では、ステップＳ２１６において「Ｐ＜Ｍ」の正否を判定しており、現在位置が中間位置Ｍに一致している場合にはステップＳ２２０に進むことになるが、現在位置が中間位置Ｍに一致する場合にフォーカス初期位置を無限遠側に設定してもよい。
【００６０】
ステップＳ２１８又はステップＳ２２０によってフォーカス初期位置とサーチ方向が決定したら、本サブルーチンを終了して図７のフローチャートに復帰する。
【００６１】
図８で説明した初期位置演算処理に代えて、現在のズーム位置に応じてフォーカス初期位置とサーチ方向を決定する態様も可能である。ズーム機能を搭載したカメラにおいては、撮影距離を考えた場合、テレ側では被写体は遠い距離にある場合が多く、ワイド側では至近側にある場合が多い。かかる観点から、焦点距離によってフォーカスのサーチ方向を変更することにより、高速なフォーカスサーチが可能となる。
【００６２】
図９に各ズームポジションにおけるフォーカスサーチ方向の例を示す。同図によれば、撮影レンズ１２は、ワイド端からテレ端まで１１段階のズームポジションで停止できるものとし、各ズームポジションについてフォーカスサーチ方向が規定されている。現在のズーム位置がワイド側のズームポジション「０」から「４」まで範囲にあるときは、フォーカス初期位置を至近（NEAR）とし、至近（NEAR）から無限遠（FAR)に向けてサーチ動作を行う。また、現在のズーム位置がテレ側の「５」〜「１０」の範囲にあるときは、フォーカス初期位置を無限遠(FAR) とし、無限遠(FAR) から至近(NEAR)に向けてサーチ動作を行う。
【００６３】
図９に示したようなテーブルを不揮発性メモリに格納しておき、ＡＦサーチ開始時に当該テーブルを参照してサーチ方向を決定する。すなわち、図７のステップＳ１１６として図１０のサブルーチンに移行し、ステップＳ３１０において、現在の焦点距離の情報に基づいて図９のテーブルを参照してフォーカス初期位置とサーチ方向を決定して、図７のフローチャートに復帰する態様も可能である。
【００６４】
次に、初期位置演算処理の更に他の態様について説明する。
【００６５】
上述の図６では、フォーカス範囲の中間位置Ｍを基準にして現在のフォーカス位置が無限遠側にあるか、至近側にあるかを判別したが、フォーカス初期位置の切り換えを判断する基準位置（切換位置）をズーム位置に応じて変動させる態様も可能である。例えば、図１１に示すように、切換位置Ｍ′は、無限遠を始点として焦点調節領域全体のｍ％の位置という具合に規定され、この切換位置係数ｍ（％）をズーム位置に応じて定めたテーブルとして予め用意しておく。そして、現在のズーム位置からテーブルを参照して切換位置Ｍ′を決定する。
【００６６】
同図（ａ）に示したように、現在位置が切換位置Ｍ′よりも無限遠側にあるときは、まず、無限遠にフォーカス駆動し、無限遠から至近に向かってＡＦサーチを実行して各ポイントで評価値を取得する。
【００６７】
逆に、図１１（ｂ）に示したように、現在のフォーカス位置が切換位置Ｍ′よりも至近側にあるときは、まず、至近にフォーカス駆動し、至近から無限遠に向かってＡＦサーチを実行して各ポイントで評価値を取得する。
【００６８】
例えば、ズームのワイド側では焦点調節領域の中間位置Ｍ（ｍ＝５０％）を切換位置Ｍ′とし、ズームがテレ側に移動するに伴い切換位置Ｍ′を至近側にシフトさせる。こうすることで、ズームがテレ側にあるほどフォーカス初期位置が無限遠側となる確率が高まる。テレ側での撮影時には被写体が遠距離にある場合が多いと考えられるので、無限遠側からＡＦサーチを開始することにより、早期に評価値のピークを検出できる可能性が高く、ピーク検出に伴うＡＦサーチの中断処理と相まって、ＡＦ処理の平均時間を一層短縮化できる。
【００６９】
図１２は、切換位置Ｍ′を可変してフォーカス初期位置を決定する演算処理のフローチャートである。図８で説明したフローチャートに代えて、図１２に示す初期位置演算処理を適用することができる。同図によれば、まず、フォーカスの現在位置（Ｐ）の情報を取得する（ステップＳ４１０）。次いで、至近側位置（Ｎ）及び無限遠側位置（Ｉ）の情報を取得した後（ステップＳ４１２）、切換位置Ｍ′を次式（２）、
【００７０】
【数２】
Ｍ′＝（Ｉ＋Ｎ）×ｍ  …（２）
に従って計算する（ステップＳ４１４）。ただし、ｍは切換位置係数（％）を示す。
【００７１】
そして、フォーカス現在位置（Ｐ）が切換位置Ｍ′よりも無限遠側にあるかそれとも至近側にあるかの判定を行う（ステップＳ４１６）。現在位置が無限遠側にあるときは、ステップＳ４１８に進む。ステップＳ４１８では、ＡＦサーチの開始位置となるフォーカス初期位置を「無限遠」に決定するとともに、ＡＦサーチ時のレンズ駆動方向を無限遠から至近側へ向かう方向と定める。
【００７２】
その一方、ステップＳ４１６において、現在位置が至近側にあるときは、ステップＳ４２０に進む。ステップＳ４２０では、ＡＦサーチの開始位置となるフォーカス初期位置を「至近」に決定するとともに、ＡＦサーチ時のレンズ駆動方向を至近から無限遠へ向かう方向と定める。ステップＳ４１８又はステップＳ４２０によってフォーカス初期位置とサーチ方向が決定したら、本サブルーチンを終了して図７のフローチャートに復帰する。
【００７３】
図１２で説明した形態の変形例として、図１３に示すようなテーブルを用いてもよい。同図によれば、ズームのワイド端ではフォーカスの現在位置によらず、ＡＦサーチ時には必ずNEAR側に駆動して、至近（NEAR）から無限遠（FAR ）方向にサーチ動作を行うように設定されている。これにより、ワイド端付近では常にNEAR側からＡＦサーチが開始される。
【００７４】
また、ズームのミドル領域では現在のフォーカス位置が切換位置係数（ｍ）で規定される切換位置Ｍ′よりも無限遠側にあるときはFAR 側から、切換位置Ｍ′よりも至近側にあるときはNEAR側からＡＦサーチが開始され、テレ端付近では常にFAR 側からＡＦサーチが開始される。このように、現在のズーム位置とフォーカス位置を総合的に考慮してＡＦサーチ方向を決定する方法を採用することにより、より細かな制御が可能になる。
【００７５】
次に、ＡＦサーチ動作を中断するときの制御内容について説明する。図１４は、ＡＦサーチによって評価値を取得した例が示されている。フォーカスエリア９４内に主要な被写体が一つだけ存在する場合には、図１４のように評価値のピークは一つだけ現れる。この場合、ピークが検出されたレンズ位置（Ｐ）を合焦位置として、ここにフォーカスレンズ４８を移動させればよい。これに対し、図１５に示すように、フォーカスエリア９４内に複数の被写体が存在する場合には、両方の被写体に対して合焦させることができず、どちらか一方の被写体についてピント合わせを行う必要がある。
【００７６】
図１６は、フォーカスエリア９４内に複数の被写体が存在する場合の評価値の取得結果の一例を示す。同図に示すようにフォーカスエリア９４内に複数の被写体が存在する場合には、評価値の曲線において複数のピークが存在する。一つの山を検出してＡＦサーチを終了してしまう場合は、片方の山のみしか検出できず、複数の山を検出できない。例えば、図１６において、無限遠側からＡＦサーチ動作を開始し、無限遠側のピークを検出した時点でＡＦサーチ動作を終了してしまうと、至近側にある別のピークを検出することができず、至近側の主要被写体にピントを合わせることができない。
【００７７】
また、別の方法として、必ず至近側からＡＦサーチ動作を開始することによって、最初の山で合焦させる方法も考えられるが、高倍率ズームレンズの場合は、遠い距離にある被写体を撮影する状況も多いため、ＡＦ処理の高速化を考慮すると、無限遠側からサーチを開始する方が好ましいとも言える。
【００７８】
そこで、本実施の形態では、効率的なＡＦサーチ動作を実現するために、以下のような工夫がなされている。すなわち、図１４と図１６を比較してみると、図１４のグラフでは、無限遠から至近へ向かうＡＦサーチ動作によって評価値のピークを検出した後、更に同方向のレンズ移動で評価値を取得した場合、フォーカスレンズ４８がピーク位置Ｐから一定の距離ｄだけ離れると評価値がゼロレベル近くまで下がるのに対し、図１６のように複数の被写体が存在するときは、第１のピークを検出した以後、評価値がゼロレベル近くまで下がりきらずに、再度増加に転じている。
【００７９】
かかる事実に注目して、評価値のピークを検出したレンズ位置から一定の距離ｄだけ離れた位置での評価値が所定の閾値Ｔ以下ならば、その先に被写体が存在しないと判断し、ＡＦサーチを終了するとともに、検出した最初のピーク位置にフォーカスレンズ４８を駆動する。
【００８０】
その一方、評価値のピークを検出したレンズ位置から一定の距離ｄだけ離れた位置での評価値が所定の閾値Ｔよりも大きい値ならば、その先に別の被写体が存在する可能性があると判断し、同方向のＡＦサーチ動作を継続する。なお、ピーク位置Ｐからの距離ｄは、許容錯乱円の約１０倍〜２０倍程度に設定することが好ましい。そして、かかるＡＦサーチ動作によって複数のピークが検出された場合には、最も近距離のピーク位置を合焦位置として決定する。
【００８１】
ところで、被写体が暗い場合など、撮像信号のノイズが発生し、図１７に示すように、ピークは一つのみでも評価値が閾値Ｔ以下にならない状況が起こり得る。しかし、図１７と図１６を比較すると分かるように、至近側に別の被写体がある場合（図１６）は、最至近よりもある程度手前の位置から評価値が増加する傾向が認められる。これに対し、ノイズ等の原因で評価値が低下しない場合（図１７）には、最至近よりも一定の距離ｗ以上手前であっても評価値は増加傾向に転じない。
【００８２】
したがって、最至近から一定距離ｗ以遠で評価値が増加方向にあるか否かを判断することよって至近側に別の被写体が存在するか否かの判別が可能である。最至近から一定距離ｗ以遠での評価値が増加方向に無ければ、至近側に被写体が存在しないものとして、ＡＦサーチ動作を終了し、ピークを検出したレンズ位置にフォーカス駆動する。なお、一定距離ｗは、許容錯乱円の約５倍〜１０倍程度に設定することが好ましい。図１７では至近側を説明したがFAR 方向のＡＦサーチ動作についても同様に無限遠から一点距離ｗだけ離れた位置で評価値が増加傾向になければ、無限遠側に被写体が存在ものと判断できる。
【００８３】
図１８は、中断判定処理のフローチャートである。図７で説明したステップＳ１２０後のステップＳ１２２として図１８のサブルーチンに移行する。中断判定処理がスタートすると、まず、評価値が増加から減少に転じるピークが検出されたか否かの判定を行う（ステップＳ５１０）。この判定は、後述の「ピーク有りフラグ」の状態に基づいて判断される。
【００８４】
ステップＳ５１０において、ピークが検出されなければ（ＮＯ判定時）、ステップＳ５１２に進み、評価値が減少したか否かの判定を行う。ステップＳ５１２でＮＯ判定を得たときは評価値取得処理の継続を決定し（ステップＳ５１８）、本サブルーチンを終了して図７のフローチャートに復帰する。
【００８５】
ステップＳ５１２において、評価値が減少したことが検出されると、ステップＳ５１４に分岐する。ステップＳ５１４では、減少する前の評価値が増加傾向にあったか否かの判定を行う。ステップＳ５１４でＹＥＳ判定を得た場合には、「ピーク有りフラグ」をＯＮにセットするととも、ピークを検出したフォーカス位置（ピーク位置）を示す変数Ｐのデータを更新する（ステップＳ５１６）。ステップＳ５１６の後、又はステップＳ５１４においてＮＯ判定を得た場合には、ステップＳ５１８へ進み、評価値取得処理の継続を決定する。
【００８６】
「ピーク有りフラグ」がＯＮにセットされると、ステップＳ５１０においてＹＥＳ判定となる。この場合、ステップＳ５２０に進み、サーチ方向がNEAR方向であるか否かの判定を行う。サーチ方向がNEAR方向であるとき（ＹＥＳ判定時）は、現在のフォーカス位置（サーチポイント）が、ピーク位置Ｐから所定の距離（ｄ）を超えて至近側にあるか否かの判定を行う（ステップＳ５２２）。現在位置がピーク位置Ｐから所定距離ｄ以内の範囲にあれば（ＮＯ判定時）、ステップＳ５２８へ進み、サーチ方向についての残り検出ポイント数が所定の値（ｗ）よりも小さいか否かの判定を行う。この所定値ｗは図１７で説明した距離ｗに相当する値である。
【００８７】
ステップＳ５２８において、残り検出ポイント数が所定値ｗ以上であるときは（ＮＯ判定時）、評価値取得処理の継続を決定し（ステップＳ５３２）、図７のフローチャートに復帰する。その一方、ステップＳ５２８でＹＥＳ判定を得たときは、ステップＳ５３０に進み、評価値が増加したか否かを判定する。
【００８８】
ステップＳ５３０で評価値の増加が検出されると（ＹＥＳ判定時）、ステップＳ５３２に進んで評価値取得処理の継続を決定するが（ステップＳ５３２）、ステップＳ５３０において評価値が増加していなければ（ＮＯ判定時）、ステップＳ５３６に移行して評価値取得処理の中断を決定し、図７のメインルーチンへ復帰する。
【００８９】
また、ステップＳ５２２において現在のフォーカス位置がピーク位置Ｐから所定距離ｄを超えて至近側にあるとき（ＹＥＳ判定時）は、ステップＳ５２４に分岐する。ステップＳ５２４では、現在のフォーカス位置における評価値が所定の閾値Ｔよりも小さい値であるか否かを判定する。
【００９０】
ステップＳ５２４で評価値が閾値Ｔ以上であれば（ＮＯ判定時）、現在位置よりも至近側に被写体が存在する可能性に配慮してステップＳ５２８に進む。その一方、ステップＳ５２４において評価値が閾値Ｔよりも小さい値のときは（ＹＥＳ判定時）、現在位置よりも至近側に被写体は存在しないものと判断し、評価値取得処理の中断を決定する（ステップＳ５３６）。
【００９１】
ステップＳ５２０でＮＯ判定の場合、すなわち、サーチ方向がFAR 方向であるときは、ステップＳ５２６へ進む。ステップＳ５２６では、評価値が連続して所定回数減少したか否かの判定を行う。連続減少回数の判断基準となる基準値は被写界深度等を考慮して適宜設定される。
【００９２】
ステップＳ５２６においてＮＯ判定を得た場合には、ステップＳ５２８へ進み、上述したステップＳ５２８〜Ｓ５３６によって中断又は継続の決定が行われる。その一方、ステップＳ５２６においてＹＥＳ判定を得た場合には、ステップＳ５３８へ進み、評価値取得処理の中断を決定し、図７のフローチャートへ復帰する。
【００９３】
図１８に示した中断判定処理に従うことでNEAR方向及びFAR 方向の何れのサーチ方向についても、被写体に対応する評価値のピークを正確、かつ高速に検出することができ、ＡＦ処理の高速化を実現できる。
【００９４】
次に、ＡＦ処理の更なる高速化を達成し得る制御例を説明する。撮影レンズ１２の焦点距離が長くなるにつれ、焦点調節領域３００（無限遠から至近まで）のフォーカス送り量（パルス数）が多くなり、ＡＦ時間が長くなることは図５で説明した通りである。そこで、最初にフォーカス送り量を多くしたＡＦサーチステップで評価値を取得する「ラフサーチ」を行い、ラフサーチによっておよその合焦位置を検出したらその近傍領域について、更にフォーカス送り量を小さくしたサーチステップで評価値を取得する「詳細サーチ」を行うことが好ましい。
【００９５】
図１９にラフサーチと詳細サーチの概念図を示す。同図では、無限遠から至近までのフォーカス送り量が２４０パルスであり、ラフサーチ時のフォーカス送りパルス数は２０パルス、詳細サーチ時のフォーカス送りパルス数は２パルスに設定されているものとする。
【００９６】
同図によれば、まず、無限遠からNEAR方向にラフサーチが開始される。ラフサーチは、２０パルス毎にサーチポイントが変更され、各ポイントで評価値の算出を行うとともに、図１８で説明したような中断判定処理を行う。
【００９７】
ラフサーチにおいてピークが検出され、例えば、１００パルスのポジションで評価値取得処理の中断が決定されると、詳細サーチの初期位置（Ｐds) にフォーカス移動され、ここからFAR 方向に詳細サーチが開始される。詳細サーチでは２パルス毎にサーチポイントが変更され、各ポイントで評価値の算出を行い、ピーク検出後、連続して所定回数評価値が減少したら評価値取得処理の中断を決定し、ピーク位置（合焦位置）にフォーカスレンズ４８を駆動する。
【００９８】
図２０にはラフサーチと詳細サーチを組み合わせたＡＦ制御のフローチャートが示されている。同図において、ラフサーチ部分を含むステップＳ６１０〜Ｓ６２８は、図７で説明したフローチャートのステップＳ１１０〜Ｓ１２８と同様の処理であり、その説明は省略する。また、図２０のステップＳ６２２における中断判定（１）処理は、図１８で説明した中断判定処理のフローチャートが適用される。
【００９９】
図２０のステップＳ６２４で「中断」との判定を得た場合、又はステップＳ６２６においてフォーカス段の最終位置に到達した時は、ステップＳ６４０に進む。ステップＳ６４０では、ラフサーチの結果を基に詳細サーチの範囲を求める演算を行う。そして、求めた詳細サーチ範囲に従い、フォーカスレンズ４８を詳細サーチ開始位置（詳細サーチ初期位置）に駆動する処理を行う（ステップＳ６４２）。
【０１００】
次いで、ＣＰＵ６４のレジスタｎに初期値「０」を設定してから（ステップＳ６４４）、ステップＳ６４６に進む。ステップＳ６４６では、現在のフォーカス位置（サーチポイント）における評価値が算出され、得られた評価値はＣＰＵ６４に入力される。ＣＰＵ６４は、当該サーチポイントにおける評価値を図示せぬメモリに記憶する。
【０１０１】
次いで、ステップＳ６４８に進み、ＡＦサーチを中断するか否かの判定処理を行う。この「中断判定（２）処理」の内容については図２１で後述する。ＣＰＵ６４は、中断判定（２）処理（ステップＳ６４８）の結果に基づいて、ＡＦサーチの中断又は継続を判断する（ステップＳ６５０）。ステップＳ６５０で「継続」との判定を得た時は、ステップＳ６５２に進み、サーチポイントの最終位置に到達したか否かが判定される。
【０１０２】
ステップＳ６２５において、ＮＯ判定を得た場合には、ステップＳ６５４に進み、現在のフォーカス位置からＡＦサーチステップの１ステップ分（２パルス）だけフォーカスレンズ４８を移動し、ステップＳ６４６に戻る。こうして、次のサーチポイントへ移動され、フォーカス位置の異なるフレーム画像データから評価値が算出される。詳細サーチ範囲の各ポイントについてステップＳ６４６〜Ｓ６５４の処理が繰り返され、各サーチポイントの評価値が取得される。
【０１０３】
ステップＳ６５２でフォーカスレンズ４８がサーチポイントの最終位置に到達した場合、又はステップＳ６５０において「中断」の判定を得た場合にはステップＳ６６０に移行する。ステップＳ６６０では、各ポイントで得た評価値の結果から、評価値が最大となる位置が求められ、その位置（合焦位置）にフォーカスレンズ４８が移動される。こうして、撮影記録許可の状態となり（ステップＳ６６２）、自動焦点調節処理が終了する。
【０１０４】
図２１には、図２０のステップＳ６４８で示した中断判定（２）処理のフローチャートが示されている。この中断判定（２）処理では、まず、レジスタＣに現在の焦点距離[ZOOMPOS] に対応するテーブル値「C ＿TABLE 」がセットされる（ステップＳ７１０）。これは、各フォーカス段（サーチポイント）で算出される評価値が連続して減少した場合に、ＡＦサーチを中断することを決定するための判断基準となる中断判定値Ｃを設定する処理である。
【０１０５】
中断判定値Ｃは、短焦点側（ワイド側）ではフォーカス段数と同じ数値（図５の例では「４」）若しくはそれに近い値が設定され、実質的には中断処理を行わないように設定されている。また、長焦点側（テレ側）に近づくにつれて中断判定値Ｃは大きな値となり、フォーカス段数の約５０％〜３０％の整数値に設定される。
【０１０６】
次いで、ステップＳ７１２に進み、取得された評価値が減少したか否かの判定を行う。評価値が減少していないとき（ＮＯ判定時）は、ＡＦサーチの継続を決定して（ステップＳ７２２）、本サブルーチンを抜け、図２０のフローチャートに復帰する。
【０１０７】
ステップＳ７１２において評価値が減少しているとの判定を得たときは（ＹＥＳ判定時）、レジスタｎの値に１が加算され（ステップＳ７１４）、続くステップＳ７１６においてレジスタｎの値がレジスタＣの値を超えているか否かが判定される。レジスタｎの値がレジスタＣの値以下の場合（ＮＯ判定時）には、ステップＳ７２２に進んでＡＦサーチの継続を決定し、図２０のフローチャートに復帰する。これにより、評価値が連続してＣ回減少するまで、ＡＦサーチが継続される。
【０１０８】
ステップＳ７１６においてＹＥＳ判定を得た場合、すなわち、評価値が連続してＣ回減少したことが検出されると、ステップＳ７１８に進む。ステップＳ７１８では、詳細サーチによって算出された評価値の最大値（AFmax ）と最小値（AFmin)との差が所定の値Ｋよりも大きいか否かが判定される。評価値の差が所定の値Ｋよりも大きい場合（ＹＥＳ判定時）には、所定のコントラストがあることを示しているので、ＡＦサーチの中断が決定される（ステップＳ７２０）。また、評価値の差が所定の値Ｋ以下の場合（ＮＯ判定時）は、ステップＳ７２２に進み、ＡＦサーチの継続が決定される。
【０１０９】
ステップＳ７２０又はステップＳ７２２によって「中断」又は「継続」の決定が行われると、本サブルーチンを終了して、図２０のフローチャートのステップＳ６５０に移行する。その後の処理内容は図２０で説明した通りである。
【０１１０】
上記実施の形態では、光学ズームによって撮影倍率を変更する例を述べたが、光学ズームに代えて、又はこれと併用して電子ズーム機能によってズーム動作を行うカメラについても、本発明を適用することができる。
【０１１１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、焦点調節を行うレンズの現在位置と焦点調節範囲の関係から焦点調節時のレンズ移動方向を決定するようにしたので、評価値の取得動作を開始する位置（サーチ開始位置）に短時間で移動させることが可能になり、焦点調節動作の高速化を達成できる。
【０１１２】
また、本発明によれば、現在のズーム位置に応じて焦点調節時のレンズ移動方向を決定するようにしたので、被写体の存在する確率の高い方から評価値の取得動作を開始することができ、焦点調節動作の高速化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るデジタルカメラの正面側外観図
【図２】図１に示したデジタルカメラの背面側外観図
【図３】本例のデジタルカメラの内部構成を示すブロック図
【図４】画面中央部に設定されたフォーカスエリアの例を示す図
【図５】ズーム位置及びフォーカス位置に応じたＡＦサーチステップ幅の変化を示す図
【図６】ＡＦ開始時のフォーカス位置に応じてＡＦサーチ開始位置とサーチ方向を変更する制御例を示す概念図
【図７】本例の自動焦点調節の制御手順を示すフローチャート
【図８】図７に示したフォーカスレンズ初期位置演算処理の内容を示すフローチャート
【図９】ズーム位置に応じてＡＦサーチ方向を指定するテーブルの例を示す図表
【図１０】図９のテーブルを利用する初期位置演算処理のフローチャート
【図１１】ＡＦ開始時のフォーカス位置に応じてＡＦサーチ開始位置とサーチ方向を変更する他の制御例を示す概念図
【図１２】図１１に示した制御例を実施するための初期位置演算処理のフローチャート
【図１３】ズーム位置とフォーカス位置に応じてＡＦサーチ方向を指定するテーブルの例を示す図表
【図１４】フォーカスレンズの移動に伴って変化する評価値の例を示すグラフ
【図１５】フォーカスエリア内に複数の被写体が存在する様子を示した図
【図１６】複数の被写体が存在する場合にフォーカスレンズの移動に伴って変化する評価値の例を示すグラフ
【図１７】ノイズ等の影響によって評価値が下がらない現象を例示したグラフ
【図１８】図７に示した中断判定処理の内容を示すフローチャート
【図１９】ラフサーチと詳細サーチを組み合わせた自動焦点調節動作の概念図
【図２０】ラフサーチと詳細サーチを組み合わせた自動焦点調節の制御手順を示すフローチャート
【図２１】図２０に示した中断判定（２）処理の内容を示すフローチャート
【符号の説明】
１０…デジタルカメラ、１２…撮影レンズ、４６…ズームレンズ（ズーム手段）、４８…フォーカスレンズ、５２…ＣＣＤ（撮像手段）、６４…ＣＰＵ（制御手段、方向決定手段）、７６…ズーム位置センサ（ズーム位置検出手段）、７８…フォーカス駆動部（レンズ移動手段）、８０…フォーカス位置センサ（レンズ位置検出手段）、８８…評価値演算部（評価値算出手段）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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