(57)【要約】【課題】動画撮影時に被写体の明るさが急激に変化しても、適正なＡＦ制御を常時行うことができる電子カメラの自動焦点調節装置を提供する。【解決手段】ＣＣＤ１０は感度の異なる主画素フレーム及び副画素フレームを出力する。主／副画素輝度判定部１６１は、ＣＣＤ１０から取り込んだ主画素フレームが飽和しているか否かを判別し、その判別結果に基づいてフレーム指定部１６３を介してゲート回路１６４を制御し、飽和していない場合には主画素フレームのフォーカスエリア内の画像データを、飽和している場合には副画素フレームのフォーカスエリア内の画像データを高周波成分抽出部１６５に導く。高周波成分抽出部１６５は入力する画像データの高周波成分を抽出し、ＡＦ評価値算出部１６６は抽出された高周波成分の絶対値を積算してＡＦ評価値を算出する。ＡＦ制御部１６７はＡＦ評価値に基づいて動画撮影時のＡＦ制御を行う。【選択図】          図３
2005003933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感度の高い主画素と、該主画素よりも感度の低い副画素とが所定の配列形態に従って多数配置され、前記主画素及び副画素で光電変換された信号をそれぞれ取り出すことが可能な撮像手段を有し、該撮像手段から取り込んだ信号を用いて算出される画像の鮮鋭度を示す評価値に基づいて、動画撮影時に撮影レンズを合焦位置に移動させる電子カメラの自動焦点調節装置において、
前記撮像手段から取り込んだ主／副画素フレームのうちの主画素フレームが飽和しているか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段によって前記主画素フレームが飽和していないと判別されると、該主画素フレームを選択し、前記主画素フレームが飽和していると判別されると、前記副画素フレームを選択する主／副画素フレーム選択手段と、
前記主／副画素フレーム選択手段によって選択された主画素フレーム又は副画素フレームの画像信号から前記評価値を算出する評価値算出手段と、
前記撮影レンズを焦点調節のために移動させるレンズ移動手段と、
前記評価値算出手段によって算出された評価値に基づいて該評価値が常時極大を維持す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する電子カメラの自動焦点調節装置。
【請求項２】
前記判別手段は、前記主画素フレームの全画面のうちの所定のフォーカスエリア内の一定画素数以上が飽和しているか否かを判別することを特徴とする請求項１の電子カメラの自動焦点調節装置。
【請求項３】
前記評価値算出手段は、前記主／副画素フレーム選択手段によって選択された主画素フレーム又は副画素フレームのうちの所定のフォーカスエリア内の画像信号から被写体の高周波成分を抽出し、該高周波成分の絶対値を積算することにより前記評価値を算出することを特徴とする請求項１又は２の電子カメラ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】
本発明は電子カメラの自動焦点調節装置に係り、特に感度の異なる素子を持つ撮像素子を用いた、動画撮影時における自動焦点調節の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、撮像素子の撮影範囲の一部の画像信号だけを高速で読み出し、その読み出した画像信号により自動焦点調節（ＡＦ）を行う高速ＡＦモードを設け、この高速ＡＦモードにより静止画の露光前に短時間でＡＦ制御を行うようにした電子スチルカメラが提案されている（特許文献１）。
【０００３】
尚、ＡＦ制御は、撮像素子から読み出した画像信号の高周波成分の絶対値を積分して評価値（ＡＦ評価値）を求め、このＡＦ評価値が極大になるようにフォーカスレンズを移動させるようにして行われる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２９８６８５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の高速ＡＦモードでＡＦ制御を行うようにしても、撮像素子に高輝度の被写体光が入射している場合には、撮像素子の画素が飽和してしまうため、正確なＡＦ評価値を得ることができず、良好なＡＦ制御を行うことができないという問題がある。
【０００６】
特に、動画撮影時にシーンの変化等によって被写体が急激に明るくなり、撮像素子の画素が飽和すると、その後、露出制御が適正に行われて、撮像素子の画素の飽和が解消されるまでの間、良好なＡＦ制御ができなくなる。尚、一般に、動画撮影時の露出制御の応答性は、被写体の明るさの変化に対して遅く設定され、短時間の明るさの変化には露出制御を追従させないようになっている。これは、被写体の突発的な明るさの変化に対して露出制御を追従させると、再生される動画の主要被写体の明るさが短い時間内で変動し、見苦しくなるからである。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、動画撮影時に被写体の明るさが急激に変化しても、適正なＡＦ制御を常時行うことができる電子カメラの自動焦点調節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】
前記目的を達成するために請求項１に係る発明は、感度の高い主画素と、該主画素よりも感度の低い副画素とが所定の配列形態に従って多数配置され、前記主画素及び副画素で光電変換された信号をそれぞれ取り出すことが可能な撮像手段を有し、該撮像手段から取り込んだ信号を用いて算出される画像の鮮鋭度を示す評価値に基づいて、動画撮影時に撮影レンズを合焦位置に移動させる電子カメラの自動焦点調節装置において、前記撮像手段から取り込んだ主／副画素フレームのうちの主画素フレームが飽和しているか否かを判別する判別手段と、前記判別手段によって前記主画素フレームが飽和していないと判別されると、該主画素フレームを選択し、前記主画素フレームが飽和していると判別されると、前記副画素フレームを選択する主／副画素フレーム選択手段と、前記主／副画素フレーム選択手段によって選択された主画素フレーム又は副画素フレームの画像信号から前記評価値を算出する評価値算出手段と、前記撮影レンズを焦点調節のために移動させるレンズ移動手段と、前記評価値算出手段によって算出された評価値に基づいて該評価値が常時極大を維持す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。
【０００９】
即ち、動画撮影時のＡＦ制御を行う場合には、基本的には主画素フレームから算出した画像の鮮鋭度を示す評価値に基づいてＡＦ制御を行う。これは、主画素は副画素に比べてＳ／Ｎがよいからである。一方、被写体の明るさが急激に明るく変化し（例えば、屋内から屋外に出る場合等）、主画素フレームが飽和してしまう場合には、副画素フレームから算出した評価値に基づいてＡＦ制御を行う。主画素フレームが飽和しても感度の低い副画素フレームは飽和していない場合が多いからである。これにより、被写体の明るさが急激に明るく変化した場合でも、適正な評価値を算出することができ、動画撮影時に適正なＡＦ制御を常時行うことが可能になる。
【００１０】
請求項２に示すように、請求項１の電子カメラの自動焦点調節装置において、前記判別手段は、前記主画素フレームの全画面のうちの所定のフォーカスエリア内の一定画素数以上が飽和しているか否かを判別することを特徴としている。
【００１１】
請求項３に示すように、請求項１又は２の電子カメラの自動焦点調節装置において、前記評価値算出手段は、前記主／副画素フレーム選択手段によって選択された主画素フレーム又は副画素フレームのうちの所定のフォーカスエリア内の画像信号から被写体の高周波成分を抽出し、該高周波成分の絶対値を積算することにより前記評価値を算出することを特徴としている。
【００１２】
即ち、前記評価値は、１フレームのうちの所定のフォーカスエリア（例えば、画面中央部）の画像信号から算出する。一般に、撮影しようとする主要被写体が画面中央部に入るようにフレーミングする場合が多いからである。従って、主画素フレームが飽和しているか否かの判別も、主画素フレームのうちの所定のフォーカスエリア内の一定画素数以上が飽和しているか否かによって判別する。尚、一定画素数の個数は、一定画素数が飽和している場合に算出される評価値と、Ｓ／Ｎのよくない副画素フレームから算出される評価値とを勘案して決めるのが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る電子カメラの自動焦点調節装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１４】
〔撮像素子の構造〕
まず、本発明に係る電子カメラに適用される撮像素子の構造について説明する。図１は本発明に係る電子カメラに用いられるＣＣＤ固体撮像素子（以下、ＣＣＤという）の一例を示す平面模式図である。
【００１５】
同図に示すように、ＣＣＤ１０は、多数の受光セル２０が水平方向（行方向）及び垂直方向（列方向）に一定の配列周期で配置された二次元撮像デバイス（イメージセンサ）である。図示した構成はハニカム配列と呼ばれる画素配列であり、受光セル２０の幾何学的な形状の中心点を行方向及び列方向に１つおきに画素ピッチの半分（１／２ピッチ）ずらして配列させたものとなっている。すなわち、互いに隣接する受光セル２０の行どうし（又は列どうし）において、一方の行（又は列）のセル配列が、他方の行（又は列）のセル配列に対して行方向（又は列方向）の配列間隔の略１／２だけ相対的にずれて配置された構造となっている。
【００１６】
各受光セル２０は、感度の異なる２つのフォトダイオード領域２１、２２を含む。第１のフォトダイオード領域２１は、相対的に広い面積を有し、感度の高い主たる感光部（以下、「主画素」という）を構成する。第２のフォトダイオード領域２２は、相対的に狭い面積を有し、感度の低い従たる感光部（以下、「副画素」という）を構成する。
【００１７】
各受光セル２０について、主画素２１と副画素２２には同色のカラーフィルタが配置されている。つまり、各受光セル２０に対応してそれぞれＲＧＢの何れか１色の原色カラーフィルタが割り当てられている。図１のように、水平方向についてＧＧＧＧ…の行の次段にＢＲＢＲ…の行が配置され、その次段にＧＧＧＧ…の行、更にその次の行にＲＢＲＢ…という具合に配列される。また、列方向についてみれば、ＧＧＧＧ…の列と、ＢＲＢＲ…の列と、ＧＧＧＧ…の列と、ＲＢＲＢ…の列とが循環式に繰り返される配列パターンとなっている。
【００１８】
受光セル２０の右側には垂直転送路（ＶＣＣＤ）３０が形成されている。垂直転送路３０は、受光セル２０の各列に近接して受光セル２０を避けながらジグザグ状に蛇行して垂直方向に伸びている。
【００１９】
垂直転送路３０上には４相駆動（φ１，φ２，φ３，φ４）に必要な転送電極３１、３２、３３、３４が配置される。転送電極３１〜３４は、受光セル２０の各行に近接して受光セル２０の開口を避けながら蛇行して図１の水平方向に伸びるように設けられている。例えば、２層ポリシリコンで転送電極を形成する場合、φ１  のパルス電圧が印加される第１の転送電極３１とφ３  のパルス電圧が印加される第３の転送電極３３は第１層ポリシリコン層で形成され、φ２  のパルス電圧が印加される第２の転送電極３２とφ４  のパルス電圧が印加される第４の転送電極３４は第２層ポリシリコン層で形成される。
【００２０】
図１において受光セル２０が並んだ撮像エリア４０の右側には、転送電極３１〜３４にパルス電圧を印加するＶＣＣＤ駆動回路４２が配置される。また、撮像エリア４０の下側（垂直転送路３０の下端側）には、垂直転送路３０から移された信号電荷を水平方向に転送する水平転送路（ＨＣＣＤ）４４が設けられている。
【００２１】
水平転送路４４は、２相駆動の転送ＣＣＤで構成されており、水平転送路４４の最終段（図１上で最左段）は出力部４６に接続されている。出力部４６は出力アンプを含み、入力された信号電荷の電荷検出を行い、信号電圧として出力端子４８に出力する。こうして、各受光セル２０で光電変換した信号が、点順次の信号列として出力される。
【００２２】
図２は主画素２１と副画素２２の光電変換特性を示すグラフである。横軸は入射光量、縦軸はＡ／Ｄ変換後の画像データ値（ＱＬ値）を示す。本例では１２ビットデータを例示するが、ビット数はこれに限定されない。
【００２３】
同図に示すように、主画素２１と副画素２２の感度比は１：１／ａとなっている（ただし、ａ＞１、本例ではａ＝１６）。主画素２１の出力は、入射光量に比例して次第に増加し、入射光量が「ｃ」のときに出力が飽和値（ＱＬ値＝４０９５）に達する。以後、入射光量が増加しても主画素２１の出力は一定となる。この「ｃ」を主画素２１の飽和光量と呼ぶことにする。
【００２４】
一方、副画素２２の感度は、主画素２１の感度の１／ａであり、入射光量がα×ｃのときにＱＬ値＝４０９５／ｂで飽和する（ただし、ｂ＞１，α＝ａ／ｂ、本例ではｂ＝４，α＝４）。このときの「α×ｃ」を副画素２２の飽和光量と呼ぶ。
【００２５】
このように、異なる感度と飽和を持つ主画素２１と副画素２２とを組み合わせることにより、主画素のみの構成よりも撮像素子のダイナミックレンジをα倍に拡大できる。本例では感度比１／１６、飽和比１／４でダイナミックレンジを約４倍に拡大している。主画素２１のみを使用する場合の最大ダイナミックレンジを１００％とするとき、本例では副画素２２を活用することによって最大で約４００％までダイナミックレンジが拡大される。
【００２６】
〔電子カメラの構成例〕
次に、上述した広ダイナミックレンジ撮像用のＣＣＤ１０を搭載した電子カメラについて説明する。
【００２７】
図３は本実施形態に係る電子カメラのブロック図である。この電子カメラ１００は、図示しないモード切替手段により静止画モードと動画モードとを切り替えることにより、静止画と動画をそれぞれ撮影できるものであり、静止画の撮影時には、主画素と副画素の信号を合成することで、予め指定したダイナミックレンジ（例えば、２００％、３００％、４００％）で撮影することができ、動画の撮影時には、主画素のみの信号を動画記録用に使用する。尚、図３は、主に動画モード時に機能するブロックについて図示している。
【００２８】
電子カメラ１００の撮影光学系１１０は、撮影レンズ及び絞りと、これらの駆動手段とから構成され、撮影レンズ（フォーカスレンズ）及び絞りは、フォーカス／絞り調節部１２０から各駆動手段に出力される制御信号によってフォーカス制御及び絞り制御が行われる。尚、この制御の詳細については後述する。
【００２９】
前記撮影光学系１１０を通過した光はＣＣＤ１０に入射する。ＣＣＤ１０の受光面には多数のフォトセンサ（受光素子）が二次元的に配列され、各フォトセンサに対応して赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の原色カラーフィルタが所定の配列形態で配置されている。
【００３０】
ＣＣＤ１０の受光面に結像された被写体像は、ＣＣＤ１０上の各センサで光の入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。
【００３１】
このようにして蓄積された信号電荷は、図示しないＣＣＤ駆動回路から加えられるリードゲートパルスによってシフトレジスタに読み出され、レジスタ転送パルスによって信号電荷に応じた電圧信号として順次読み出される。このＣＣＤ１０は、露光時間制御部１３０から出力されるシャッターゲートパルスによって蓄積した信号電荷を掃き出すことができ、これにより電荷の蓄積時間（露光時間）を制御する、いわゆる電子シャッター機能を有している。
【００３２】
ＣＣＤ１０からは、主画素のフォトセンサに蓄積された信号（主画素フレームの信号）と、副画素のフォトセンサに蓄積された信号（副画素フレームの信号）とが順番に電圧信号として読み出される。これらの主画素フレームの信号と、副画素フレームの信号は、Ａ／Ｄ変換器１４０に加えられ、ここでデジタル信号に変換される。尚、上記主画素フレーム及び副画素フレームの信号は、奇数フィールドと偶数フィールドとからなる２フィールド１フレームの信号の場合には、奇数フィールド又は偶数フィールドの信号も含む。
【００３３】
Ａ／Ｄ変換器１４０でデジタル信号に変換された主／副画素フレームの画像データ（点順次のＲ，Ｇ，Ｂ信号）は、信号処理部１５０及びＡＦ／露出制御部１６０に加えられる。
【００３４】
信号処理部１５０は、同時化回路、ホワイトバランス調整回路、ダイナミック拡大処理回路（主／副画素合成処理回路）、ガンマ補正回路、輝度・色差信号（ＹＣ信号）作成回路、及び圧縮／伸長回路等から構成され、入力する主／副画素フレームの画像データに対して各回路で対応する信号処理を実行し、画像出力部１７０に画像ファイルとして出力され、記録される。
【００３５】
尚、主／副画素合成処理回路は、静止画撮影時に主画素と副画素の画像データにそれぞれ適宜の係数を乗算し、これらの乗算値を加算することでダイナミックレンジを拡大するが、動画撮影時には主画素の画像データのみを記録するため、ダイナミックレンジ拡大処理は行わない。
【００３６】
ＡＦ／露出制御部１６０は、ＡＦ制御と露出制御を行うもので、主として主／副画素輝度判定部１６１、露出制御部１６２、フレーム指定部１６３、ゲート回路１６４、高周波成分抽出部１６５、ＡＦ評価値算出部１６６、及びＡＦ制御部１６７から構成されている。
【００３７】
主／副画素輝度判定部１６１は、Ａ／Ｄ変換器１４０から順次入力する主／副画素フレームの画像データに基づいて被写体の明るさの情報を求め、この情報を露出制御部１６２に送る。露出制御部１６２は主／副画素輝度判定部１６１から入力する被写体の明るさの情報に基づいて露光時間制御部１３０を介して露光時間を調節し、又はフォーカス／絞り調節部１２０を介して撮影光学系１１０における絞りを調節する。
【００３８】
即ち、露出制御部１６２は、被写体の明るさの情報として、例えば主画素及び副画素の最大値を入力する場合、主画素の最大値が飽和値（本例ではＱＬ値が４０９５）以外のときには、その主画素の最大値が、予め設定されている最大の主画素の最適値になるように露光時間又は絞り値を決定し、一方、主画素の最大値が飽和値のときには、副画素の最大値と、主画素と副画素との感度比とに基づいて主画素の最大値が、予め設定されている最大の主画素の最適値になるように露光時間又は絞り値を決定し、この決定した露光時間又は絞り値により露出を制御する。尚、露出制御は、Ｓ／Ｎはよくないが、飽和しない副画素フレームの画像データのみを用いて行うようにしてもよい。
【００３９】
また、主／副画素輝度判定部１６１は、Ａ／Ｄ変換器１４０から順次入力する主／副画素フレームの画像データに基づいて主画素フレームの所定のフォーカスエリア（例えば、画面中央部）内の一定画素数以上が飽和しているか否かを判別し、その判別結果をフレーム指定部１６３に出力する。フレーム指定部１６３は、ゲート回路１６４に入力する主／副画素フレームのうちのいずれのフレームを選択するかを示す指令を出力する。即ち、主／副画素フレームの所定のフォーカスエリア内の一定画素数以上が飽和している場合には、副画素フレームを選択する指令を出力し、それ以外の場合には主画素フレームを選択する指令を出力する。
【００４０】
ゲート回路１６４は、Ａ／Ｄ変換器１４０から順次入力する主／副画素フレームの画像データのうち、フレーム指定部１６３から入力する指令に基づいていずれか一方のフレームの画像データを選択するとともに、その選択したフレームの画像データのうちの所定のフォーカスエリアの画像データのみを通過させ、高周波成分抽出部１６５に送る。
【００４１】
高周波成分抽出部１６５は、入力する画像データのうちの所定の高周波成分を抽出し、その抽出した高周波成分をＡＦ評価値算出部１６６に出力する。尚、高周波成分は、例えば隣接する画素の画像データの差分を求めることで抽出することができる。
【００４２】
ＡＦ評価値算出部１６６は、高周波成分抽出部１６５から入力する高周波成分の絶対値を積算し、その積算した値（これをＡＦ評価値と呼ぶ）をＡＦ制御部１６７に出力する。ＡＦ制御部１６７は、ＡＦ評価値算出部１６６から入力するＡＦ評価値が極大となるようにフォーカス／絞り調節部１２０を介してフォーカスレンズを移動させる。
【００４３】
ここで、上記ＡＦ評価値を使用したＡＦ制御の概要について説明する。
【００４４】
図４に示すように静止画撮影時のＡＦ制御は、例えば、フォーカスレンズを至近端から無限遠まで移動させ、所定のレンズ位置ごとにＡＦ評価値をサンプリングする。そして、サンプリングした複数のＡＦ評価値のうちの極大のＡＦ評価値を含む複数のＡＦ評価値を通る曲線を求め、この曲線が極大となるレンズ位置を求める。このようにして求めたレンズ位置にフォーカスレンズを移動させることで、ＡＦ制御を行う。
【００４５】
一方、動画撮影時のＡＦ制御は、ＡＦ評価値が常時極大を維持するようにフォーカスレンズを移動させる。尚、この動画撮影時のＡＦ制御の詳細については後述する。
【００４６】
次に、上記ＡＦ／露出制御部１６０の作用について説明する。
【００４７】
図５はＡＦ／露出制御部１６０におけるＡＦ／露出制御の全体的なフローチャートを示す。
【００４８】
まず、動画撮影時の露出制御を行う（ステップＳ１００）。この露出制御は、主／副画素フレームのうちの主画素フレームの主画素の最大値が飽和値以外のときには、その最大値が、予め設定されている最適値になるように露光時間等を決定する。
【００４９】
いま、主画素の最大値をＧｍａｉｎ、最大の主画素の最適値をＧｏｐｔ  、前回の露光時間をＴｏｌｄ  とすると、次式により新たな露光時間Ｔｎｅｗ  を計算する。
【００５０】
【数１】
Ｔｎｅｗ  ＝Ｔｏｌｄ  ×（Ｇｏｐｔ  ／Ｇｍａｉｎ）
この露光時間Ｔｎｅｗ  によって動画撮影時の露光時間を制御すれば、そのときに得られる主画素フレームの画素の最大値Ｇｍａｉｎを最適値Ｇｏｐｔ  にすることができる。
【００５１】
一方、主画素フレームの画像データが飽和している場合には、副画素フレームにおける副画素の最大値を読み取る。そして、副画素の最大値をＧｓｕｂ  、主画素と副画素の感度比をＧｇａｉｎ、最大の主画素の最適値をＧｏｐｔ  、前回の露光時間をＴｏｌｄ  とすると、次式により新たな露光時間Ｔｎｅｗ  を計算する。
【００５２】
【数２】
Ｔｎｅｗ  ＝Ｔｏｌｄ  ×（Ｇｏｐｔ  ×Ｇｇａｉｎ）／Ｇｓｕｂ
この露光時間Ｔｎｅｗ  によって動画撮影時の露光時間を制御すれば、そのときに得られる主画素フレームの画像データは飽和せず、かつ主画素フレームの画素の最大値Ｇｍａｉｎを最適値Ｇｏｐｔ  にすることができる。
【００５３】
尚、動画撮影時の露出制御方法は、上記の実施の形態に限定されず、また、副画素フレームの画像データのみに基づいて露出制御を行うようにしてもよい。
【００５４】
次に、主画像フレーム及び副画素フレームのうち、動画撮影のＡＦ制御時に使用するフレームを決定する（ステップＳ２００）。
【００５５】
即ち、図６のフローチャートに示すように、主画素フレームの画像データに基づいて主画素フレームの所定のフォーカスエリア内の一定画素数以上が飽和しているか否かを判別する（ステップＳ２０２）。そして、飽和していないと判別されると、主画素フレームの画像データをＡＦ制御に使用し（ステップＳ２０４）、飽和していると判別されると、副画像フレームの画像データをＡＦ制御に使用する（ステップＳ２０６）。
【００５６】
上記のようにしてＡＦ制御に使用するフレームが決定されると、続いてＡＦサーチを行う（ステップＳ３００）。
【００５７】
動画撮影時の最初のＡＦ制御は、フォーカスレンズを一定の方向（例えば、無限遠側）  に移動させるとともに、ＡＦ評価値をサンプリングする。そして、ＡＦ評価値が前回のサンプリング時よりも大きくなる場合には、無限遠側にＡＦ評価値の極大が存在すると判断し、引き続き無限遠側にフォーカスレンズを移動させる。一方、ＡＦ評価値が前回のサンプリング時よりも小さくなる場合には、逆方向（至近側）  にＡＦ評価値の極大が存在すると判断し、至近側にフォーカスレンズを移動させる。
【００５８】
このようにしてフォーカスレンズの移動方向を決定した後、その決定した方向にフォーカスレンズを移動させるとともに、ＡＦ評価値をサンプリングし、前回のサンプリング時よりもＡＦ評価値が最初に小さくなったときに、ＡＦ評価値が極大を越えたと判断し、逆方向にワンステップだけフォーカスレンズを戻す。これによりＡＦ評価値が極大となるレンズ位置にフォーカスレンズを移動させることができる。
【００５９】
次に、上記のようにしてＡＦ評価値が極大となるレンズ位置にフォーカスレンズを移動させた後、ＡＦ評価値を常時極大に維持するＡＦ制御について説明する。
【００６０】
図７のフローチャートに示すように、ＡＦ評価値を算出する（ステップＳ３０２）。尚、このＡＦ評価値の算出は、ステップＳ２００で決定したフレームのフォーカスエリア内の画像データに基づいて行う。
【００６１】
続いて、ステップＳ３０２で算出したＡＦ評価値が、現在のフォーカスレンズの位置制御に使用されたＡＦ評価値に対して一定値以上変化しているか否かを判別する（ステップＳ３０４）。新たに算出したＡＦ評価値が一定値以上変化していない場合には、撮影シーンの変化等がなく、ＡＦ制御をやり直す必要がない。
【００６２】
一方、新たに算出したＡＦ評価値が一定値以上変化している場合には、ＡＦ制御をやり直す必要があるため、フォーカスレンズを一定方向（例えば至近側）にワンステップ移動させ（ステップＳ３０６）、その移動位置で再びＡＦ評価値を算出する（ステップＳ３０８）。
【００６３】
次に、ステップＳ３０８で算出したＡＦ評価値がステップＳ３０２で算出したＡＦ評価値よりも大きくなった否かを判別する（ステップＳ３１０）。ＡＦ評価値が大きくなった場合には、現在のレンズ位置よりも至近側にＡＦ評価値の極大が存在すると判断し、引き続きフォーカスレンズを至近側にワンステップ移動させ（ステップＳ３１２）、その移動位置で再びＡＦ評価値を算出する（ステップＳ３１４）。
【００６４】
続いて、このＡＦ評価値が前回算出したＡＦ評価値よりも大きくなった否かを判別し（ステップＳ３１６）、ＡＦ評価値が大きくなった場合には、ステップＳ３１２に戻り、ステップＳ３１２、Ｓ３１４、及びＳ３１６の処理を繰り返し、ＡＦ評価値が小さくなったと判別されると、フォーカスレンズを至近側とは逆方向の無限側にワンステップだけ戻す（ステップＳ３１８）。これは、フォーカスレンズがＡＦ評価値が極大となるレンズ位置を越えて移動させられたからである。
【００６５】
上記のようにしてＡＦ評価値が極大となるレンズ位置にフォーカスレンズが移動させられ、このＡＦ制御された現在のＡＦ評価値を算出する（ステップＳ３２０）。
【００６６】
一方、ステップＳ３１０において、ステップＳ３０８で算出したＡＦ評価値がステップＳ３０２で算出したＡＦ評価値よりも小さくなったと判別されると、現在のレンズ位置よりも無限遠側にＡＦ評価値の極大が存在すると判断し、フォーカスレンズを無限遠側に移動させ（ステップＳ３２２）、その移動位置で再びＡＦ評価値を算出する（ステップＳ３２４）。
【００６７】
続いて、このＡＦ評価値が前回算出したＡＦ評価値よりも大きくなった否かを判別し（ステップＳ３２６）、ＡＦ評価値が大きくなった場合には、ステップＳ３２２に戻り、ステップＳ３２２、Ｓ３２４、及びＳ３２６の処理を繰り返し、ＡＦ評価値が小さくなったと判別されると、フォーカスレンズを無限遠側とは逆方向の至近側にワンステップだけ戻す（ステップＳ３２８）。
【００６８】
上記のようにしてＡＦ評価値が極大となるレンズ位置にフォーカスレンズが移動させられ、このＡＦ制御された現在のＡＦ評価値を算出する（ステップＳ３２０）。
【００６９】
このように動画撮影時にはＡＦ評価値が常時極大を維持するようにフォーカスレンズのレンズ位置が制御される。
【００７０】
図８はＡＦ制御に使用する主／副画素フレームの概念図である。同図に示すように、基本的には主画素フレーム（図８上の上段のフレーム）の画像データに基づいてＡＦ制御を行い、主画素フレームの一定画素数以上が飽和した場合には、副画素フレーム（図８上の下段のフレーム）の画像データに基づいてＡＦ制御を行う。また、図８上では、副画素フレームの画像データを用いて露光時間の制御を行う場合に関して示している。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、撮像手段から取り込んだ互いに感度の異なる主／副画素フレームのうちの主画素フレームが飽和している場合には、飽和していない副画素フレームに基づいて画像の鮮鋭度を示す評価値を算出し、この評価値に基づいてＡＦ制御を行うようにしたため、動画撮影時に被写体の明るさが急激に変化しても適正なＡＦ制御を常時行うことができる。尚、主画素フレームが飽和していない場合には、副画素フレームよりもＳ／Ｎのよい主画素フレームに基づいて評価値を算出するようにしている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に用いられるＣＣＤの一例を示す平面模式図
【図２】主画素と副画素の光電変換特性を示すグラフ
【図３】本発明に係る自動焦点調節装置を含む電子カメラのブロック図
【図４】ＡＦ評価値に基づくＡＦ制御を説明するために用いたレンズ位置とＡＦ評価値との関係を示すグラフ
【図５】ＡＦ／露出制御の全体的なフローチャート
【図６】動画撮影のＡＦ制御時に使用する主／副画素フレームの決定方法を示すフローチャート
【図７】動画撮影時のＡＦ制御の一例を示すフローチャート
【図８】ＡＦ制御に使用する主／副画素フレームの概念図
【符号の説明】
１０…ＣＣＤ、２０…受光セル、２１…主画素、２２…副画素、１００…電子カメラ、１１０…撮影光学系、１２０…フォーカス／絞り調節部、１３０…露光時間制御部、１５０…信号処理部、１６０…ＡＦ／露出制御部、１６１…主／副画素輝度判定部、１６２…露出制御部、１６３…フレーム指定部、１６４…ゲート回路、１６５…高周波成分抽出部、１６６…ＡＦ評価値算出部、１６７…ＡＦ制御部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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