(57)【要約】  【課題】  ズーム倍率によらず適正なＡＦ制御を行えるようにする。  【解決手段】  フォーカスレンズ１０５を含む撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子１０６と、撮像素子の出力信号に基づいて画像信号を生成し、かつ該画像信号の一部を電気的に処理して拡大出力画像を生成する電子ズーム機能を備えた信号処理手段１０８と、被写体までの距離を検出する距離検出手段１２６と、撮像素子の出力信号に基づく第１の制御方式と距離検出手段の出力信号に基づく第２の制御方式とでそれぞれフォーカスレンズの駆動を制御するための制御信号を生成するフォーカス制御手段１１４とを有する。電子ズーム機能の非使用状態を少なくとも含む第１のズーム状態では、第１および第２の制御方式を併用し、電子ズーム機能を使用した、第１のズーム状態より大きなズーム倍率を有する第２のズーム状態では、前記第２の制御方式のみ使用する。【選択図】  図１
2005148662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズを含む撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子と、
前記撮像素子の出力信号に基づいて画像信号を生成し、かつ前記画像信号の一部を電気的に処理して拡大出力画像を生成する電子ズーム機能を備えた信号処理手段と、
被写体までの距離を検出する距離検出手段と、
前記撮像素子の出力信号に基づく第１の制御方式と、前記距離検出手段の出力信号に基づく第２の制御方式とでそれぞれ前記フォーカスレンズの駆動を制御するフォーカス制御手段とを有し、
前記フォーカス制御手段は、前記電子ズーム機能の非使用状態を少なくとも含む第１のズーム状態では、前記第１および第２の制御方式を併用し、前記電子ズーム機能を使用した、前記第１のズーム状態より大きなズーム倍率を有する第２のズーム状態では、前記第２の制御方式のみ使用することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１のズーム状態は、前記電子ズーム機能の非使用状態であり、前記第２のズーム状態は、前記電子ズーム機能の使用状態であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１のズーム状態は、前記電子ズーム機能の非使用状態および前記電子ズーム機能による、所定倍率より小さいズーム倍率が設定されている状態であり、前記第２のズーム状態は前記電子ズーム機能により前記所定倍率より大きいズーム倍率が設定されている状態であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記フォーカス制御手段は、前記第１のズーム状態において、前記距離検出手段の出力信号に基づいて前記フォーカスレンズの駆動を制御し、その後、前記撮像素子の出力信号から抽出したＡＦ評価値信号に基づいて前記フォーカスレンズの駆動を制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
フォーカスレンズを含む撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子の出力信号に基づいて画像信号を生成し、かつ前記画像信号の一部を電気的に処理して拡大出力画像を生成する電子ズーム機能を備えた信号処理手段と、被写体までの距離を検出する距離検出手段とを有する撮像装置のフォーカス制御方法であって、
前記撮像素子の出力信号に基づく第１の制御方式で前記フォーカスレンズの駆動を制御するステップと、
前記距離検出手段の出力信号に基づく第２の制御方式で前記フォーカスレンズの駆動を制御するステップと、
前記電子ズーム機能の非使用状態を少なくとも含む第１のズーム状態では、前記第１および第２の制御方式を併用し、前記電子ズーム機能を使用した、前記第１のズーム状態より大きなズーム倍率を有する第２のズーム状態では、前記第２の制御方式のみ使用するように制御方式を変更するステップとを有することを特徴とする撮像装置のフォーカス制御方法。
【請求項６】
前記第１のズーム状態は、前記電子ズーム機能の非使用状態であり、前記第２のズーム状態は、前記電子ズーム機能の使用状態であることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置のフォーカス制御方法。
【請求項７】
前記第１のズーム状態は、前記電子ズーム機能の非使用状態および前記電子ズーム機能による、所定倍率より小さいズーム倍率が設定されている状態であり、前記第２のズーム状態は前記電子ズーム機能により前記所定倍率より大きいズーム倍率が設定されている状態であることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置のフォーカス制御方法。
【請求項８】
前記制御方式を変更するステップにおいて、前記第１のズーム状態では、前記距離検出手段の出力信号に基づいて前記フォーカスレンズの駆動を制御し、その後、前記撮像素子の出力信号から抽出したＡＦ評価値信号に基づいて前記フォーカスレンズの駆動を制御することを特徴とする請求項５に記載のフォーカス制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置のフォーカス制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラ等の撮像装置に用いられるオートフォーカス（ＡＦ）制御方式として、ハイブリッドＡＦ制御方式がある。このハイブリッドＡＦ制御方式は、撮像素子の出力信号から高周波成分（コントラスト成分）を抽出して得られたＡＦ評価値信号が最大となるようにフォーカスレンズを制御する、いわゆるＴＶ−ＡＦ方式と、被写体までの距離もしくはピントのずれ量を計測するセンサからの信号によりフォーカスレンズの駆動量を求める制御方式とを組み合わせたものである（例えば、特許文献１参照）
このハイブリッドＡＦ制御方式は、ＴＶ−ＡＦ方式は合焦精度が高い反面、ＡＦ評価値信号が最大となるレンズ位置を探索するために合焦時間が長く必要であることから、別途設けたセンサの信号を参照することで合焦時間を短縮しようとするものである。
【０００３】
また、特許文献１には、ハイブリッドＡＦの構成として、ＴＶ−ＡＦ方式と、撮影光学系に入射した光を分光してセンサに受光させ、受光信号に基づいてピントのずれ量を計測する内測方式との組み合わせが提案されている。また、同文献には、ＴＶ−ＡＦ方式と、撮影光学系とは別に距離センサを設ける外測方式との組み合わせも提案されている。
【０００４】
外測方式では撮影光学系の光軸と距離センサの計測軸との間にずれがあるために、いわゆるパララックス（視差）の問題があることが知られている。例えばズームを望遠側にすると撮影画角が狭くなるため、距離センサが撮影画角外の物体を被写体として検出してしまうことが発生する。
【０００５】
しかしながら、最高ズーム倍率が比較的低いカメラの場合には、撮影画角があまり狭くならないことから、その影響は軽微となる。さらには距離センサとして照射ビームを出射し被写体からの反射ビームを受光する方式のセンサを用い、出射角と反射ビームの入射角との関係から光軸上の被写体かどうかを判別することでパララックスを解決する手段などが提案されている(例えば、特許文献２参照)。これによれば、従来コンパクトカメラなどで用いられている距離センサと比べるとコスト面で不利となるものの、最高ズーム倍率が高いカメラにおいてもパララックスによる被写体の誤検出を生じないハイブリッドＡＦ制御方式が実現可能となっている。
【特許文献１】特開２００２−２５８１４７号公報（段落００８１〜００８３，０１０９〜０１１０等）
【特許文献２】特許第３３８１２３３号公報（段落００１５，００３２〜００３６、図４，６等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年のデジタルカメラやビデオカメラでは、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどの撮像素子で撮影した被写体映像の一部を、電気的処理により拡大して表示・記録する電子ズーム機能を備えている。この電子ズーム機能は、撮影光学系の光学ズーム倍率（ビデオカメラでは１０〜２０倍程度）を超えて電気的処理によりズームを行い、数十倍〜２００倍以上の倍率までの擬似的なズームを可能としている。
【０００７】
このような電子ズーム機能を使用し、電気的処理により拡大された映像領域に対してＴＶ−ＡＦ制御方式およびＴＶ−ＡＦ制御方式を併用するハイブリッドＡＦ制御方式を適用する場合、次のような問題がある。
【０００８】
すなわち、電子ズーム状態では被写体映像信号の一部のみを使用するために、非電子ズーム状態に比べるとＡＦ評価値信号の演算に用いる映像領域が狭くなってしまう。映像領域が狭いと被写体のわずかな動きやカメラを保持する手のわずかな揺れにより、映像領域内の被写体映像変化が大きくなる。
【０００９】
前述したように、ＴＶ−ＡＦではＡＦ評価値信号が最大となるレンズ位置を探索することで合焦制御を行うが、ＡＦ評価値信号は被写体映像の変化によっても変動するため、映像変化が大きいとＡＦ制御の誤動作を招くおそれがある。このため、ＴＶ−ＡＦ制御方式を併用するハイブリッドＡＦ制御方式では、電子ズーム状態におけるＡＦ性能の劣化が問題となる。
【００１０】
以下、この問題について図２を用いてより詳しく説明する。図２（Ａ）は非電子ズーム状態における撮像領域を示した図である。ＴＶ−ＡＦにおいては、撮像領域のうち、例えば中央付近の所定領域（ＡＦ枠）内の映像信号に対して信号処理を行い、ＡＦ評価値信号を演算してＡＦ制御に用いている。
【００１１】
一方、図２（Ｂ）は電子ズーム状態における撮像領域の例を、図２（Ｃ）は電子ズーム状態において拡大表示された画面の例を示している。表示および記録される映像は、図２（Ｃ）の画面であるため、ＡＦ枠は拡大された領域に対して図２（Ａ）と同じ大きさになるように設定される。このとき、実際の撮像領域に対するＡＦ枠の大きさは、図２（Ｂ）に示すように、非電子ズーム状態に比べ狭くなってしまう。このように電子ズーム倍率が大きくなるにしたがってＡＦ枠は小さくなるので、前述した被写体映像の変化によるＴＶ−ＡＦ制御の誤動作が発生しやすくなる。
【００１２】
本発明は、電子ズーム状態におけるＡＦ性能の低下を抑制するためのハイブリッドＡＦ制御を行う撮像装置およびその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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、フォーカスレンズを含む撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子と、該撮像素子の出力信号に基づいて画像信号を生成し、かつ画像信号の一部を電気的に処理して拡大出力画像を生成する電子ズーム機能を備えた信号処理手段と、被写体までの距離を検出する距離検出手段とを有する。また、撮像素子の出力信号に基づく第１の制御方式と、距離検出手段の出力信号に基づく第２の制御方式とでそれぞれフォーカスレンズの駆動を制御するフォーカス制御手段を有する。フォーカス制御手段は、電子ズーム機能の非使用状態を少なくとも含む第１のズーム状態では第１および第２の制御方式を併用し、電子ズーム機能を使用した、第１のズーム状態より大きなズーム倍率を有する第２のズーム状態では、前記第２の制御方式のみ使用する。
【００１４】
ここで、第１のズーム状態を、電子ズーム機能の非使用状態とし、第２のズーム状態を電子ズーム機能の使用状態としてもよい。また、第１のズーム状態を、電子ズーム機能の非使用状態および電子ズーム機能による、所定倍率より小さいズーム倍率が設定されている状態とし、第２のズーム状態を、電子ズーム機能により上記所定倍率より大きいズーム倍率が設定されている状態としてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電子ズームを含む全ズーム倍率の可変範囲において、設定されたズーム倍率に対して最適なフォーカス制御を行うことができる。
【００１６】
特に、第１の制御方式が撮像素子の出力信号に基づいくいわゆるＴＶ−ＡＦ方式であり、第２の制御方式が距離検出手段を用いる距離計測方式である場合に、電子ズームによる高ズーム倍率の設定状態において距離計測方式のみ使用することにより、電子ズームによりＴＶ−ＡＦに用いる映像領域が狭くなることに起因したフォーカス制御の誤動作を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１には、本発明の実施例である撮像装置の構成を示している。なお、本実施例では、撮影レンズ一体型の撮像装置について説明するが、本発明は、撮影レンズの装着が可能な撮像装置にも適用できる。この場合、後述するカメラ／ＡＦマイクロコンピュータで生成された制御信号は、撮影レンズ内のマイクロコンピュータに通信され、該レンズマイクロコンピュータがフォーカスレンズユニットの駆動制御を行う。また、本実施例では、ビデオカメラについて説明するが、本発明は、デジタルスチルカメラ等、各種撮像装置に適用できる。
【００１９】
図１において、１０１は第１固定レンズユニット、１０２は変倍を行うレンズユニット（以下、ズームレンズユニットという）、１０３は絞り、１０４は第２固定レンズユニット、１０５は焦点調節機能と変倍による像面移動を補正するいわゆるコンペンセータ機能とを兼ね備えたレンズユニット（以下、フォーカスレンズユニットという）である。これらレンズユニットにより構成される撮影光学系は、物体側（図の左側）から順に、正、負、正、正の光学パワーを有する４つのレンズユニットで構成されたリアフォーカス光学系である。なお、図中には、各レンズユニットが１枚のレンズにより構成されているように記載されているが、実際には、１枚のレンズにより構成されていてもよいし、複数枚のレンズにより構成されていてもよい。
【００２０】
ズームレンズ１０２およびフォーカスレンズ１０５はそれぞれ、ズームモータ１１０およびフォーカシングモータ１１１により光軸方向（図の左右方向）に移動することができる。
【００２１】
被写体からの入射光は、レンズユニットおよび絞り１０１〜１０５を通って撮像素子１０６上に結像する。撮像素子１０６は、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどの光電変換素子であり、撮像面上に形成された被写体像を電気信号に変換する。撮像素子１０６から出力された電気信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０７により読み出され、かつ増幅され、カメラ信号処理回路１０８に入力される。
【００２２】
カメラ信号処理回路１０８は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０７から入力された信号に所定の処理を施して、記録ユニット１０９およびモニタユニット１１５での記録および表示に適した映像信号を生成する。記録ユニット１０９は、入力された映像信号を記録媒体（磁気テープ、光学ディスク、半導体メモリなど）に記録する。モニタユニット１１５は、入力された映像信号に基づいて電子ビューファインダーや液晶パネルなどのディスプレイに被写体映像を表示する。
【００２３】
一方、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０７の映像信号出力は、ＡＦゲート１１２にも出力される。ＡＦゲート１１２では、全画面に相当する映像信号のうちフォーカス制御に用いられる画面範囲(ＡＦ枠)の信号を選択してＡＦ信号処理回路１１３に出力する。ここで、ＡＦ枠は任意に設定可能であり、複数の範囲を設定してもよい。
【００２４】
ＡＦ信号処理回路１１３は、入力された映像信号から、ＴＶ−ＡＦによるフォーカス制御に用いる高周波成分や輝度差成分（映像信号の輝度レベルの最大値と最小値の差分）などのＡＦ評価値信号を抽出し、これをカメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４に出力する。
【００２５】
カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、ＡＦ評価値信号のレベルが最大となるフォーカスレンズユニット１０５の位置（合焦位置）を探索するように、フォーカシングモータ１１１に制御信号を出力してフォーカスレンズユニット１０５を所定量ずつ駆動させる。この制御方式が、いわゆる「ＴＶ−ＡＦ方式」（第１の制御方式）である。
【００２６】
カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、撮像装置全体の制御を司る。前述したＡＦ信号処理回路１１３の出力および後述する測距ユニット１２６の出力は、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４に入力され、ＡＦ制御の演算に用いられる。カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、その演算結果に応じて、前述したフォーカシングモータ１１１に制御信号を出力し、フォーカスレンズユニット１０５を駆動させる。
【００２７】
測距ユニット（距離検出手段）１２６は、被写体までの距離を計測し、信号を出力するタイプのセンサである。測距ユニット１２６としては、外測方式  三角測距方式、位相差検出方式、アクティブ方式、パッシブ方式等の様々なタイプのものを用いることが可能であるが、背景技術の欄にて述べたように、パララックスによる被写体の誤検出を生じないタイプであることが望ましい。
【００２８】
カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、このようにして計測された被写体までの距離情報と撮影光学系の焦点距離情報（光学ズーム倍率）とに基づいて、合焦を得るためのフォーカスレンズユニット１０５の位置を演算し（あるいはテーブルデータから読み出し）、その位置にフォーカスレンズユニット１０５を駆動する。この制御方式をここでは「距離計測方式」（第２の制御方式）という。
【００２９】
カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４には、ユーザがズーム操作を行うズームスイッチ１１６が接続されており、この操作信号に応じて、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は前述したズームモータ１１０の制御による光学ズーム制御と、カメラ信号処理回路１０８の制御による電子ズーム制御とを行う。カメラ信号処理回路１０８は、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４からの拡大率を指示する信号に応じて、全画面分の映像信号のうち一部を電気的に処理し、上記拡大率信号に応じた倍率で拡大した画像を出力する電子ズーム機能を有する。カメラ信号処理回路１０８により拡大処理された映像信号は、先に説明した記録ユニット１１５およびモニタユニット１０９に出力される。したがって、記録媒体やモニタユニット１１５のディスプレイには、その拡大画像が記録又は表示される。また、ＡＦゲート１１２で設定されるＡＦ枠の大きさも電子ズーム倍率に応じて適切な大きさに制御される。
【００３０】
ここで、前述したズームスイッチ１１６の操作信号に対するカメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４の光学ズームおよび電子ズームの制御について、図５のフローチャートを用いて説明する。
【００３１】
図５のステップＳ１０１において、不図示の電源スイッチが投入されると、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、まずステップＳ１０２で、ズームスイッチ１１６からの操作信号（ズーム操作信号）をサンプリングする。また、このとき、不図示のメモリに記憶されている現在のズーム倍率のデータも読み込む。
【００３２】
現在のズーム倍率のデータは、光学ズーム分に関しては、例えば、ズームレンズユニット１０２の位置を検出する不図示の位置センサからの出力又はズームモータ１１０の基準位置からの駆動パルスカウント値（ズームモータ１１０がステッピングモータの場合）に基づくズーム倍率への換算データにより得ることができる。また、電子ズーム分に対しては、前回、カメラ信号処理回路１０８に与えた拡大率データからズーム倍率を得ることができる。メモリには、これら光学ズーム分のズーム倍率データと電子ズーム分のズーム倍率データの乗算値が記憶されている。
【００３３】
次に、ステップＳ１０３にて、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、ズーム操作信号が出力されているかどうかを判定する。ズーム操作信号が出力されていない場合は、ユーザによるズーム操作が行われていないとして、そのままステップＳ１１４に進み、ズーム制御以外の制御処理に移る。
【００３４】
一方、ステップＳ１０３にてズーム操作信号が出力されていると判定した場合には、ステップＳ１０４にて、該ズーム操作信号が広角側への操作に対応したもの（例えば、＋信号）か望遠側への操作に対応したものか（例えば、−信号）を判定する。ズーム操作信号が望遠側への操作に対応したもの、すなわちズーム操作が望遠側である場合には、ステップＳ１０５にて、現在のズーム倍率が撮影光学系（ズームレンズユニット１０２の移動）により得られる最大光学倍率より小さいかどうかを判定する。最大光学倍率より小さい場合には、さらに望遠側への光学ズームが可能であるので、ステップＳ１０６にて、ズームモータ１１０を制御し、ズームレンズユニット１０２を望遠側に移動させる。そして、ステップＳ１０７にて、メモリに記憶されている現在のズーム倍率データを更新し、ステップＳ１１４に進んで他の制御処理に移る。
【００３５】
ステップＳ１０５で、現在のズーム倍率が最大光学倍率より大きいと判定した場合には、それ以上の望遠側への光学ズームは不可能であるので、電子ズーム制御によりズームを行う。この場合、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、ステップＳ１０８にて、現在のズーム倍率が、光学ズームと電子ズームの双方の作用（乗算）によって得られる最大ズーム倍率（以下、最大電子ズーム倍率という）より小さいかどうかを判定する。最大電子ズーム倍率より小さい場合には、ステップＳ１０９にて、カメラ信号処理回路１０８に現在の拡大率よりも大きな拡大率を示すデータを送信し、電子ズーム倍率を拡大させる。そして、ステップＳ１０７にて現在のズーム倍率データを更新してステップＳ１１４に進む。
【００３６】
現在のズーム倍率が最大電子ズーム倍率に達している場合は、それ以上の望遠側への電子ズームは不可能であるので、そのままステップＳ１１４に進む。
【００３７】
また、ステップＳ１０４で、ズーム操作が広角側であると判定した場合は、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、ステップＳ１１０で、現在のズーム倍率が最大光学倍率より小さいかどうかを判定する。最大光学倍率より小さい場合は、光学ズーム制御によってズームレンズユニット１０２を広角側へ駆動する。
【００３８】
そして、ステップＳ１１１で、現在のズーム倍率が１倍（最広角：最小光学ズーム倍率）より大きいかどうかを判定する。１倍より大きい場合には、さらに広角側への光学ズームが可能であるので、ステップＳ１１２で、ズームレンズユニット１０２を広角側に駆動し、ステップＳ１０７で、現在のズーム倍率データを更新してステップＳ１１４に進む。
【００３９】
現在のズーム倍率が１倍に達している場合は、それ以上の広角側への光学ズーム（および電子ズーム）は不可能であるので、そのままステップＳ１１４に進む。
【００４０】
一方、ステップＳ１１０で、現在のズーム倍率が最大光学倍率より大きいと判定した場合には、最大光学倍率に達するまでは電子ズーム制御によって広角側へのズームを行うため、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、ステップＳ１１３で、カメラ信号処理回路１０８に現在の拡大率よりも小さな拡大率を示すデータを送信して、電子ズーム倍率を縮小させる。そして、ステップＳ１０７で現在のズーム倍率データを更新してステップＳ１１４に進み、他の制御処理に移る。
【００４１】
以上の処理により、ユーザは光学ズームと電子ズームの切り換わりを特に意識することなくズーム操作を自然に行うことができる。なお、電子ズームでは高倍率になるにしたがって画質低下が発生するため、ユーザの選択および設定により、最大電子ズーム倍率を切り換えたり（例えば、×５０、×１００、×２００のうちいずれかを設定する）、一時的に電子ズームを行わないようにしたりすることもできる。
【００４２】
また、光学ズーム制御については、ズームレンズユニット１０２の移動についてのみ説明したが、実際にはリアフォーカス光学系では、ズームレンズユニット１０２の移動（変倍）に伴って像面の移動が生ずるため、合焦状態を維持するために、フォーカシングモータ１１１の制御によってフォーカスレンズユニット１０５も同時に動かす。この制御は、不図示のメモリに記憶された、ズームレンズユニット１０２の現在位置から所定時間後の移動先位置に対するフォーカスレンズユニット１０５の目標駆動位置に関する情報（位置を表す情報又はフォーカスレンズレンズユニット１０５が辿るべき軌跡を表すズームトラッキングデータ）を演算し、ズームレンズユニット１０２の移動と共にフォーカスレンズユニット１０５を該目標駆動位置情報に基づいて駆動して行う。これにより、合焦状態が維持されたままズーミングを行うことができる。
【００４３】
なお、本発明は、上述した光学ズーム・電子ズームの制御方法および像面維持制御方法を採用する撮像装置に限らず、他の制御方法を採用する撮像装置にも適用することができる。
【００４４】
次に、本発明の特徴であるＡＦ制御について、図３のフローチャートを用いて説明する。ここでは、電子ズーム機能の使用・非使用によりハイブリッドＡＦ制御と距離計測方式のＡＦ制御とを切り換える場合について説明する。
【００４５】
なお、本実施例で採用するハイブリッドＡＦは、距離計測方式（第２の制御方式）によってフォーカスレンズユニット１０５を合焦位置の近くまで高速で移動させ、その後、ＴＶ−ＡＦ方式（第１の制御方式）によって合焦位置に移動させるという制御を行うものである。
【００４６】
まず、図３のステップ３０１において、ＡＦモードにてカメラが起動されると又は不図示のＡＦスイッチがオンされると、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、ステップ３０２にて測距ユニット１２６からの信号に基づいて被写体までの距離を算出する。
【００４７】
次に、ステップ３０３では、算出した被写体距離と、そのときのフォーカスレンズ１０５の位置情報（不図示の位置センサ等によって検出する）と、撮影光学系の焦点距離情報（前述したズームレンズユニット１０２の位置情報）とに基づいて、合焦が得られるフォーカスレンズユニット１０５の駆動量を算出する。なお、ここでは、該駆動量を、算出式を用いて算出してもよいし、テーブルデータから読み出してもよい。
【００４８】
次に、ステップ３０４では、フォーカスレンズユニット１０５の駆動の制御（制御信号の生成・出力）を開始する。ステップ３０５では、フォーカスレンズユニット１０５の上記算出した駆動量分の駆動が完了したが否かを判別し、駆動が完了するまでステップ３０４を繰り返す。そして、駆動が完了すると、ステップ３０６に進む。ここまでが、距離計測方式によるフォーカス制御である。
【００４９】
次に、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、ステップＳ３０６にて、前述したステップＳ１０７でメモリに記憶された現在のズーム倍率データを読み込み、それが最大光学倍率より小さいかどうかを判定する。最大光学倍率より小さい場合には、光学ズーム領域（つまりは、電子ズーム機能の非使用状態である第１のズーム状態）での撮影であるため、ステップ３０７に進んで、ＴＶ−ＡＦによるフォーカス制御を開始する。
【００５０】
ステップ３０７では、ＡＦ信号処理回路１１３からＡＦ評価値信号を取り込んで不図示のメモリに記憶する。
【００５１】
次にステップ３０８では、ＡＦ評価値信号がピーク値であるか否かを判別する。なお、１つのＡＦ評価値信号だけではピーク値であるか否かを判別できないので、ステップ３０９でのフォーカスレンズユニット１０５の所定量駆動（制御信号の生成・出力）とステップ３０７でのＡＦ評価値信号の読み込みとを繰り返し、増加していたＡＦ評価値信号が低下に転じたときにステップ３０８で、ＡＦ評価値信号がピーク値を越えたと判断されることになる。そして、ピーク値を越えたと判断されると、ステップ３１０に進み、フォーカスレンズユニット１０５をＡＦ評価値信号のピーク値が得られた位置に駆動する。これにより、フォーカスレンズユニット１０５を、ＡＦ評価値信号が最大となる位置、すなわち合焦位置に高精度に位置させることができる。
【００５２】
こうして合焦が得られると、ステップ３１１に進み、他のカメラ制御処理に移る。
【００５３】
一方、ステップＳ３０６での判定において、現在のズーム倍率が最大光学倍率より大きい場合には、電子ズーム領域（つまりは、電子ズーム機能の使用状態である第２のズーム状態）での撮影であるので、ＴＶ−ＡＦによるＡＦ制御では誤動作する可能性がある。このためこの場合は、距離計測方式によるＡＦ制御のみとし、ステップ３１１に進んで他のカメラ制御処理に移る。以上の制御を行うことで、電子ズーム状態におけるＡＦ誤動作を防止することができる。
【００５４】
なお、以上の記述では説明を簡単にするために、合焦が得られるまでの間は他のカメラ制御処理を行わないような説明を行ったが、実際には映像信号処理や絞り制御、記録媒体への記録処理などが、割り込み処理などの手段により適宜実行される。
【００５５】
図４（Ａ）に、光学ズーム領域と電子ズーム領域とでのハイブリッドＡＦ制御と距離計測方式のＡＦ制御との切り換えの様子を示す。
【００５６】
なお、本実施例では、光学ズーム領域と電子ズーム領域とでのハイブリッドＡＦと距離計測方式ＡＦとを切り換える（電子ズーム機能の非使用状態では第１および第２の制御方式を使用し、電子ズーム機能の使用時には第２の制御方式のみ用いる）場合について説明したが、本発明はこれに限らない。
【００５７】
例えば、図４（Ｂ）に示すように、光学ズーム領域と電子ズーム領域の一部（電子ズーム機能の非使用状態と電子ズーム機能で所定倍率よりも小さなズーム倍率が得られる状態）でハイブリッドＡＦを行い、電子ズームで上記所定倍率より大きなズーム倍率を得ている状態で距離計測方式ＡＦを行うようにしてもよい。
【００５８】
これにより、電子ズーム領域のうち、特にズーム倍率が大きい領域でのみ、ＡＦ枠が狭くなることによるＴＶ−ＡＦの性能劣化が著しくなる場合に、これを解消しつつ、可能な限り大きなズーム領域でハイブリッドＡＦのメリットを享受することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施例である撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】非電子ズーム状態および電子ズーム状態でのＡＦ枠の比較を示す図である。
【図３】実施例の撮像装置におけるＡＦ制御処理を示すフローチャートである。
【図４】実施例において使用する制御方式の切換えを説明する概念図である。
【図５】実施例の撮像装置におけるズーム制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１０１  第１固定レンズユニット
１０２  ズームレンズユニット
１０３  絞り
１０４  第２固定レンズユニット
１０５  フォーカスレンズユニット
１０６  撮像素子
１０７  ＣＤＳ／ＡＧＣ回路
１０８  カメラ信号処理回路
１０９  記録ユニット
１１０  ズームモータ
１１１  フォーカシングモータ
１１２  ＡＦゲート
１１３  ＡＦ信号処理回路
１１４  カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ
１１５  モニタユニット
１１６  ズームスイッチ
１２６  測距ユニット
【図１】
2005148662.tif 000003
【図２】
2005148662.tif 000004
【図３】
2005148662.tif 000005
【図４】
2005148662.tif 000006
【図５】
2005148662.tif 000007