(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラのＡＦスキャン方式において、
至近端位置方向または無限端位置方向にスキャンを開始し、高周波信号レベルを示すＡＦデータの有意な増減を検出するステップと、
該検出ステップによりＡＦデータの有意な増加および有意な減少を検出した場合、減少を検出した時点で合焦判定を行うステップと、
該検出ステップによりＡＦデータの有意な増加もしくは有意な減少のいずれも検出できない場合、一定個数より多いＡＦデータを得たか否か、および取得したＡＦデータの最大値が所定の値を越えているか否かを判定するステップと、
前記判定ステップで一定個数より多いＡＦデータを得た場合であって取得したＡＦデータの最大値が所定の値を越えていないとき非合焦と判定しＡＦ処理を停止するステップと、
スキャン中に有意なＡＦデータの増減なく、スキャン範囲の端位置に達した場合、前記判定ステップで一定個数より多いＡＦデータを得られていないか、または取得したＡＦデータの最大値が所定の値を越えているとき、至近端位置または無限端位置寄りの一定の範囲内に設けられたスキャン開始特定領域内からスキャンが開始されたか否かを判定するスキャン開始位置判定ステップと、
前記スキャン開始位置判定ステップにより、スキャン開始特定領域内からスキャンが開始されたと判定されたとき、至近端位置または無限端位置に到達した時点で非合焦と判定してＡＦ処理を停止するステップと、
前記スキャン開始位置判定ステップにより、スキャン開始特定領域内以外からスキャンが開始されたと判定されたとき、至近端位置または無限端位置に到達した時点で反転して反対側の端位置に向かってスキャン処理を開始するステップと、
を備えたことを特徴とするＡＦスキャンにおける非合焦判定方式。
【請求項２】
請求項１における所定の値および一定個数は、ズームレンズ位置や被写体の明るさ，ＡＦデータの絶対値などによって変更されることを特徴とするＡＦスキャンにおける非合焦判定方式。
【請求項３】
請求項１におけるスキャン開始特定領域は、ズームレンズ位置やＡＦデータの絶対値などによって変更されることを特徴とするＡＦスキャンにおける非合焦判定方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタルカメラのオートフォーカスにおける非合焦判定方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタルカメラのオートフォーカスはＣＣＤの撮像データのコントラスト成分を抽出し、そのコントラスト成分データが最も大きくなる山登りビデオフィードバックオートフォーカス方式が一般的に用いられている。
ディジタルカメラのＡＦとしてはレリーズ動作によりＡＦ動作を行うシングルオートフォーカス（Ｓ−ＡＦ）と、常に被写体に対して合焦位置にレンズを制御するコンティニュアスオートフォーカス（Ｃ−ＡＦ）がある。
前者のＳ−ＡＦはレリーズ動作によりフォーカス制御を行うので、撮影までにタイムラグが発生するが、消費電力の低減に寄与する。後者のＣ−ＡＦは常時フォーカス制御を行うので、被写体の変化にも追従することができ、撮影までのタイムラグがなくなるが、常にフォーカス制御を行っているため、消費電力は大きくなる。
【０００３】
前者のＳ−ＡＦにおいて、合焦動作させる場合、被写体のコントラストが低い場合などでは、無限位置から至近位置まで全てのレンズ位置のＡＦデータを取得して合焦可能か否かを判定する（ＡＦスキャン処理という）。
つまり全てのレンズ位置のＡＦデータを取得しなければ、非合焦の判定をすることができない。マクロ領域まで含む時にはＡＦデータ取得レンズ位置が多くなるため、非合焦判定までに時間を要するという問題が生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、合焦しずらい被写体の場合でも、構図を変えることなどにより合焦させやすくなる。したがって、Ｓ−ＡＦの場合、ＡＦスキャン処理の結果、合焦不能の場合、合焦不能判定を早く行うことができれば、ユーザは速やかに構図などを変えて再度撮影動作を行うことが可能になる。
本発明は上記要請に応えるもので、その目的は、合焦不能であるようなコントラストの低い被写体に対して非合焦の判定を素早く行うことにより、ＡＦスキャン処理の高速化を図ることができるＡＦスキャンにおける非合焦判定方式を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明によるＡＦスキャンにおける非合焦判定方式は、カメラのＡＦスキャン方式において、至近端位置方向または無限端位置方向にスキャンを開始し、高周波信号レベルを示すＡＦデータの有意な増減を検出するステップと、該検出ステップによりＡＦデータの有意な増加および有意な減少を検出した場合、減少を検出した時点で合焦判定を行うステップと、該検出ステップによりＡＦデータの有意な増加もしくは有意な減少のいずれも検出できない場合、一定個数より多いＡＦデータを得たか否か、および取得したＡＦデータの最大値が所定の値を越えているか否かを判定するステップと、前記判定ステップで一定個数より多いＡＦデータを得た場合であって取得したＡＦデータの最大値が所定の値を越えていないとき非合焦と判定しＡＦ処理を停止するステップと、スキャン中に有意なＡＦデータの増減なく、スキャン範囲の端位置に達した場合、前記判定ステップで一定個数より多いＡＦデータを得られていないか、または取得したＡＦデータの最大値が所定の値を越えているとき、至近端位置または無限端位置寄りの一定の範囲内に設けられたスキャン開始特定領域内からスキャンが開始されたか否かを判定するスキャン開始位置判定ステップと、前記スキャン開始位置判定ステップにより、スキャン開始特定領域内からスキャンが開始されたと判定されたとき、至近端位置または無限端位置に到達した時点で非合焦と判定してＡＦ処理を停止するステップと、前記スキャン開始位置判定ステップにより、スキャン開始特定領域内以外からスキャンが開始されたと判定されたとき、至近端位置または無限端位置に到達した時点で反転して反対側の端位置に向かってスキャン処理を開始するステップとを備えて構成されている。
さらに、本発明は、上記構成における所定の値および一定個数は、ズームレンズ位置や被写体の明るさ，ＡＦデータの絶対値などによって変更されるように構成されている。
また本発明の上記構成におけるスキャン開始特定領域は、ズームレンズ位置やＡＦデータの絶対値などによって変更されるように構成されている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳しく説明する。
図１は、本発明によるシングルＡＦスキャンにおける非合焦判定方式を適用したカメラの回路の実施の形態を示すブロック図である。
図示しない被写体からの光はズームレンズ１，フォーカスレンズ２および絞りシャッタ３を介してＣＣＤ４に結像される。ＣＣＤ４ではタイミングジェネレータ６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５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５では所定のサンプリング処理がなされた後、アナログ画像信号がディジタル信号に変換され、制御部７に送られる。
【０００７】
ＣＣＤ信号処理部８では色補間処理，ガンマ補正，画像圧縮，高周波成分検出などが行われ、メモリ部１１はこれら処理の作業メモリとして用いられ圧縮画像などが記憶される。制御部７で処理された被写体画像はＬＣＤ駆動回路９を介して液晶表示部（ＬＣＤ）１０に表示される。また、高周波成分検出部８ｂではディジタル画像信号より高周波成分を抽出し高周波信号レベルを検出する。
合焦判定手段７ａは、データの有意な増加および減少を検出することにより合焦したか否かを判定するものである。すなわち、抽出された高周波成分が最大となるフォーカスレンズ位置（ピーク位置）の検出を行い、ピーク位置を検出した場合には合焦と判定する。
特定条件に基づく非合焦判定手段７ｂは、ＡＦスキャンにおいてデータの取得個数がＮ個以上になったか否か、および取得されたデータの最大値が参照すべき被写体判定データしきい値Ｄより大きいか否かを判定して合焦不能か否かを判断する。
【０００８】
判定基準であるデータの取得個数Ｎのデータおよび被写体判定データしきい値Ｄはフラッシュメモリ部１２に格納されている。
スキャン開始位置に基づく非合焦判定手段７ｃは、スキャン開始位置が予め決められている無限端位置寄りのスキャン開始特定領域２０内である場合で至近端位置まで有意な変化がみられなかったとき非合焦と判定する。
レリーズボタン１３が押されレリーズ情報が制御部７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６に送出され、被写体画像が制御部７に取り込まれる。レリーズボタン１３を押した時点で、合焦していれば、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。ＡＦ動作で合焦不能と判定された場合でもそのままシャッタを押し切ることにより撮影は可能である。取り込まれた画像は、色補間処理，ガンマ補正などが行われ画像圧縮部８ａで所定形式に圧縮されてメモリ部１１に記憶される。メモリ部１１に格納された画像は図示しないＳＤメモリなどのメディアに格納される。
【０００９】
ズームＳＷ１４，１５の操作によりズーム情報を入力すると、制御部７はズーム制御用ＣＰＵ１６にその情報を送出する。ズーム制御用ＣＰＵ１６は、ズームレンズ駆動部１７を制御しズームレンズ１をズームＳＷ１４，１５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１８によりフォーカスレンズ２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８ｂにより画像信号の高周波成分が抽出される。抽出された高周波信号ついて合焦判定手段７ａによりピーク位置の検出が行われ、ピーク位置が検出された場合には、フォーカスレンズ２をピーク位置に移動し合焦動作を終了する。
【００１０】
図２は、本発明によるシングルＡＦスキャンの動作を説明するためのフローチャートで、至近方向へのスキャン処理である。
レリーズボタン１３を半押しすると、至近方向へスキャン処理を開始する（ステップ（以下「Ｓ」という）２０１）。制御部７は、データの有意な増加を検出したか否かを判定する（Ｓ２０２）。データの有意な増加を検出した場合にはつぎにデータの有意な減少を検出したか否かを判定する（Ｓ２０３）。データの有意な減少を検出した場合には、合焦判定手段７ａは減少検出時点で合焦と判定する（Ｓ２０４）。データの有意な減少を検出できない場合には、至近端位置に達した時点で非合焦と判定する（Ｓ２０５）。
【００１１】
Ｓ２０２においてデータの有意な増加を検出できない場合には、つぎにデータの有意な減少を検出したか否かを判定する（Ｓ２０６）。データの有意な減少を検出した場合には、減少検出時点で反転し無限方向へスキャンを開始する（Ｓ２０７）。一方、データの有意な減少を検出できない場合には、低コントラスト被写体であると判断し特定条件に基づく非合焦判定手段７ｂが判定することとなる。
特定条件に基づく非合焦判定手段７ｂは、フラッシュメモリ部１２より取得個数Ｎおよび被写体判定データしきい値Ｄを読み出し、データの取得個数がＮより大きくなっているか、および取得したデータの最大値が被写体判定データしきい値Ｄより小さいか否かを判定する（Ｓ２０８）。データの取得個数がＮより大きく、かつデータの最大値が被写体判定データしきい値Ｄより小さい場合には、この条件を満たした時点で非合焦と判定する（Ｓ２０９）（図４（イ））。
【００１２】
Ｓ２０８の条件を満たしていない場合には、スキャン開始位置に基づく非合焦手段７ｃは、スキャン開始位置が無限端位置よりのスキャン開始特定領域２０内からか判断し（Ｓ２１０）、スキャン開始特定領域２０内からの場合には至近端位置に到達した時点で非合焦と判定する（Ｓ２１１）（図５（イ））。また、スキャン開始特定領域２０内からでない場合には、至近端位置に到達した時点で反転し、無限方向へのスキャンを開始する（Ｓ２１２）。
【００１３】
図３は、本発明によるシングルＡＦスキャンの動作を説明するためのフローチャートで、至近端位置から折り返した後の無限方向へのスキャン処理である。
無限方向へスキャンを処理を開始し（Ｓ３０１）、制御手段７は、データの有意な増加を検出したか否かを判定する（Ｓ３０２）。データの有意な増加を検出した場合にはつぎにデータの有意な減少を検出したか否かを判定する（Ｓ３０３）。データの有意な減少を検出した場合には、合焦判定手段７ａは減少検出時点で合焦と判定する（Ｓ３０４）。データの有意な減少を検出できない場合には、無限端位置に達した時点で合焦と判定する（Ｓ３０５）。
【００１４】
Ｓ３０２においてデータの有意な増加を検出できない場合には、つぎにデータの有意な減少を検出したか否かを判定する（Ｓ３０６）。データの有意な減少を検出した場合には、減少検出時点で非合焦と判定する（Ｓ３０７）。一方、データの有意な減少を検出できない場合には、低コントラスト被写体であると判断し特定条件に基づく非合焦判定手段７ｂが判定することとなる。
特定条件に基づく非合焦判定手段７ｂは、フラッシュメモリ部１２より取得個数Ｎおよび被写体判定データしきい値Ｄを読み出し、データの取得個数がＮより大きくなっているか、および取得したデータの最大値が被写体判定データしきい値Ｄより小さいか否かを判定する（Ｓ３０８）。
【００１５】
データの取得個数がＮより大きく、かつデータの最大値が被写体判定データしきい値Ｄより小さい場合には、この条件を満たした時点で非合焦と判定する（Ｓ３０９）（図４（ロ）（ハ））。
Ｓ３０８の条件を満たしていない場合には、無限端位置まで到達した時点で非合焦と判定する（Ｓ３１０）。
【００１６】
図４は、しきい値による低コントラスト被写体の判定の効果を説明するための図である。
（ａ）はスキャン開始特定領域２０から至近方向にスキャンを開始し、特定条件に基づく非合焦判定手段により至近端位置に達する前に非合焦と判定された場合である。（ｂ）はスキャン開始は中間位置からであり、至近位置で折り返し、再度の特定条件に基づく非合焦判定手段により無限端位置に達する前に非合焦と判定された場合である。（ｃ）はスキャン開始は至近端位置近くからであり、至近端位置で折り返し、再度の特定条件に基づく非合焦判定手段により無限端位置に達する前に非合焦と判定された場合である。
上記各例から分かるようにしきい値による低コントラストな被写体に対する非合焦判定として特定条件を満たした時点で非合焦と判定され、至近端位置から無限端位置までの全てをスキャンすることなく速やかに判定できる。
【００１７】
図５は、スキャン開始位置によるスキャン範囲限定の効果を説明するための図である。
（ａ）はスキャン開始特定領域２０から至近方向にスキャンを開始し、特定条件に基づく非合焦判定手段では非合焦と判定されず、スキャン開始位置による非合焦判定手段により至近端位置に達した時点で非合焦と判定された場合である。
（ｂ）はスキャン開始は中間位置からであり、至近位置まで特定条件に基づく非合焦判定手段では非合焦と判定されず、折り返し後もデータの有意な増減は検出されず、再度の特定条件に基づく非合焦判定手段で非合焦と判定されず、無限端位置まで到達し、その時点で非合焦と判定された場合である。
（ｃ）はスキャン開始は至近端位置近くからであり、至近位置まで特定条件に基づく非合焦判定手段では非合焦と判定されず、折り返しではデータの有意な増減は検出されず、再度の特定条件に基づく非合焦判定手段で非合焦と判定されず、無限端位置まで到達し、その時点で非合焦と判定された場合である。
上記各例よりスキャン開始特定領域２０からスキャンを開始した場合、データの有意な増減がないとき、至近端位置に達した時点で非合焦と判定され、スキャン開始特定領域２０ではない位置からスキャンを開始した場合に比較し、非合焦判定が早くなっていることが分かる。
【００１８】
以上の実施の形態では至近側に向かってスキャンを開始する場合を説明したが、無限側に向かってスキャンを開始する場合、至近端位置付近にスキャン開始特定領域（２０）を設けても良い。
【００１９】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明は、ＡＦスキャンにおいて一定個数のＡＦデータを得た場合であってＡＦデータの最大値が所定の値を越えていないという条件を満たした時点で非合焦と判定しＡＦ処理を停止するものである。また、上記特定条件に基づく非合焦判定とともにスキャン開始位置に基づく非合焦判定を行うようにしたものである。
したがって、合焦不能であるようなコントラストの低い被写体に対して非合焦の判定を素早く行え、ＡＦスキャン処理の高速化を図ることができる。さらにスキュン開始位置による非合焦判定を兼ね備えることにより一層のＡＦスキャン処理の高速化に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるシングルＡＦスキャンにおける非合焦判定方式を適用したカメラの回路の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】本発明によるシングルＡＦスキャンの動作を説明するためのフローチャートで、至近方向へのスキャン処理である。
【図３】本発明によるシングルＡＦスキャンの動作を説明するためのフローチャートで、至近端位置から折り返した後の無限方向へのスキャン処理である。
【図４】しきい値による低コントラスト被写体の判定の効果を説明するための図である。
【図５】スキャン開始位置によるスキャン範囲限定の効果を説明するための図である。
【符号の説明】
１  ズームレンズ
２  フォーカスレンズ
３  絞りシャッタ
４  ＣＣＤ
５  ＣＤＳ回路／ＡＤＣ回路（相関２重サンプリング回路／アナログディジタルコーディック回路）
６  ＴＧ（タイミングジェネレータ）
７  制御部
７ａ  合焦判定手段
７ｂ  特定条件に基づく非合焦判定手段
７ｃ  スキャン開始位置に基づく非合焦判定手段
８  ＣＣＤ信号処理部
８ａ  画像圧縮部
８ｂ  高周波成分検出部
９  ＬＣＤ駆動部
１０  ＬＣＤ（液晶表示部）
１１  メモリ部
１２  フラッシュメモリ部
１３  レリーズボタン
１４，１５  ズームＳＷ
１６  ズーム制御用ＣＰＵ
１７  ズームレンズ駆動部
１８  フォーカスレンズ駆動部
【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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