(57)【要約】    【課題】  撮像装置における自動合焦動作の高速化および消費電力の削減を可能とし、さらには自動合焦結果の安定化にも寄与し得る撮像装置を提供する。    【解決手段】  自動合焦機能を有する撮像装置におけるＣＰＵ１５に関連して、撮影距離が短いマクロモードで撮影されている場合に、所定の条件を満たすときは、直前の合焦点を基準として全合焦範囲よりも狭い範囲に、合焦用レンズの移動範囲を制限して合焦制御による自動合焦動作を行わせる範囲制御手段を備える。合焦状態が維持されていると判定されたときに、シャッタレリーズがオンとされたことを検出すると、通常よりも狭いスキャン範囲で自動合焦を実行する。合焦状態が維持されていないと判定されたときは、通常の全領域を対象とする自動合焦を実行する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定距離よりも近い距離範囲を撮影範囲とするマクロモードと前記所定距離よりも遠い範囲を撮影範囲とする通常撮影モードの２種類の撮影範囲が選択可能な撮像装置において、
合焦用レンズを移動させながら逐次合焦点を検出して合焦用レンズを停止させる自動合焦動作を行う合焦制御手段と、
前記マクロモードで撮影されている場合に、所定の条件を満たすときは、直前の合焦点を基準として全合焦範囲よりも狭い範囲に、合焦用レンズの移動範囲を制限して前記合焦制御手段による自動合焦動作を行わせる範囲制御手段と
を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
所定距離よりも近い距離範囲を撮影範囲とするマクロモードと前記所定距離よりも遠い範囲を撮影範囲とする通常撮影モードの２種類の撮影範囲が選択可能な撮像装置において、
映像信号から被写体像のエッジ部分の鮮鋭度に対応して求められるＡＦ評価値を、合焦用レンズを移動させながら逐次取得し、ＡＦ評価値の極大点を合焦点として前記合焦用レンズを停止させて自動合焦動作を行う合焦制御手段と、
前記マクロモードで撮影されている場合に、所定の条件を満たすときは、直前の合焦点を基準として全合焦範囲よりも狭い範囲に、合焦用レンズの移動範囲を制限して前記合焦制御手段による自動合焦動作を行わせる範囲制御手段と
を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記範囲制御手段は、前記マクロモード設定後に少なくとも１回の前記自動合焦動作が行われたことを前記所定の条件として含み、該所定の条件を満たす場合に、前記狭い範囲で合焦動作を行わせる手段を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記範囲制御手段は、
前記合焦制御手段における合焦状態を監視する手段と、
この手段による監視に基づき前回の前記自動合焦動作以後の合焦状態の維持を前記所定の条件として含み、該所定の条件を満たす場合に、前記狭い範囲で合焦動作を行わせる手段と
を含むことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像装置は、被写体距離を計測する測距手段をさらに含み、且つ
前記範囲制御手段は、
前記測距手段による計測距離の変化を監視する手段と、
この手段による監視に基づき前回の前記自動合焦動作以後の前記計測距離の変化が所定値以下であることを前記所定の条件として含み、該所定の条件を満たす場合に、前記狭い範囲で合焦動作を行わせる手段と
を含むことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像装置は、撮像画面内の輝度分布を測定する輝度分布測定手段をさらに含み、且つ
前記範囲制御手段は、
前記輝度分布測定手段による輝度分布の変化を監視する手段と、
この手段による監視に基づき前回の前記自動合焦動作以後の前記輝度分布の変化が所定量以下であることを前記所定の条件として含み、該所定の条件を満たす場合に、前記狭い範囲で合焦動作を行わせる手段と
を含むことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記範囲制御手段は、
前記合焦制御手段におけるＡＦ評価値を監視する手段と、
この手段による監視に基づき前回の前記自動合焦動作以後のＡＦ評価値の変化が所定値以下であることを前記所定の条件として含み、該所定の条件を満たす場合に、前記狭い範囲で合焦動作を行わせる手段と
を含むことを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記撮像装置は、光学的にズーム倍率を変化させ得るズーム光学系を用いて撮像光学系を構成し、且つ
前記範囲制御手段は、
前記撮像光学系におけるズーム倍率の変化を監視する手段と、
この手段による監視に基づきズーム倍率が変化した場合には、全合焦範囲で合焦動作を行わせる手段と
を含むことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
所定距離よりも近い距離範囲を撮影範囲とするマクロモードと前記所定距離よりも遠い範囲を撮影範囲とする通常撮影モードの２種類の撮影範囲が選択可能な撮像装置の撮像光学系の少なくとも一部を構成する合焦用レンズを移動させながら逐次合焦点を検出して合焦用レンズを停止させる自動合焦動作を行うにあたり、
前記マクロモードで撮影されている場合に、所定の条件を満たすときは、直前の合焦点を基準として全合焦範囲よりも狭い範囲に、合焦用レンズの移動範囲を制限して前記自動合焦動作を行わせることを特徴とする撮像装置の合焦制御方法。
【請求項１０】
所定距離よりも近い距離範囲を撮影範囲とするマクロモードと前記所定距離よりも遠い範囲を撮影範囲とする通常撮影モードの２種類の撮影範囲が選択可能な撮像装置における合焦制御方法において、
撮像光学系の少なくとも一部を構成する合焦用レンズを移動させながら、映像信号から被写体像のエッジ部分の鮮鋭度に対応して求められるＡＦ評価値を逐次取得し、ＡＦ評価値の極大点を合焦点として前記合焦用レンズを停止させて自動合焦動作を行う合焦制御ステップと、
前記マクロモードで撮影されている場合に、所定の条件を満たすときは、直前の合焦点を基準として全合焦範囲よりも狭い範囲に、合焦用レンズの移動範囲を制限して、前記合焦制御ステップにおける前記自動合焦動作を行わせる範囲制御ステップと
を有することを特徴とする撮像装置の合焦制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディジタルカメラ等の撮像装置における自動合焦制御に係り、特に所定距離よりも近い距離範囲を撮影範囲とするマクロモードと前記所定距離よりも遠い範囲を撮影範囲とする通常撮影モードの２種類の撮影範囲を選択することが可能な撮像装置のマクロモードでの自動合焦動作を改善し得る撮像装置およびその合焦制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディジタルスティルカメラ等のような電子的な撮像装置には、一般に自動的に被写体に焦点を合わせる自動合焦システム、いわゆるオートフォーカスシステム（以下、「オートフォーカス」は単に「ＡＦ」とする）、が搭載されている。その自動合焦の方法として、例えば、特許文献１（特公昭３９−５２６５号公報）に開示された合焦制御方法が、山登りＡＦ制御等と称されて、広く用いられている。この山登りＡＦ制御においては、１フィールドまたは１フレーム毎に得られた映像信号から高周波成分または近接画素の輝度差の積分値を求め、これを合焦度合いを示すＡＦ評価値とする。合焦状態にあるときは被写体のエッジ部分がはっきりしているためＡＦ評価値が大きくなり、非合焦状態のときはＡＦ評価値が小さくなる。自動合焦動作実行時は、撮像光学系の少なくとも一部を構成する合焦用レンズ、いわゆるフォーカスレンズ、を移動させながらこのＡＦ評価値を順次取得していって、ＡＦ評価値が最も大きくなったところ（極大点）を合焦点として、レンズを停止する。ディジタルスティルカメラ等のようにスティル画像を撮影する装置においては、一般にビデオカメラ等の動画を撮影する装置に比して厳密な合焦が要求されるため、撮影動作のたびに自動合焦動作を行うか、または記録モードにおいて常に合焦動作を繰り返し行うようにしている。
【０００３】
ところで、焦点距離を変化させてズーム倍率を変更し得るズームレンズを備えたディジタルスティルカメラ等の多くの撮像装置においては、所定距離よりも近い距離範囲を撮影範囲とするマクロモードと前記所定距離よりも遠い範囲を撮影範囲とする通常撮影モードの２種類の撮影範囲を選択することが可能となっている。しかしながら、撮影被写体との間の距離が非常に短いマクロモードでは、全測距範囲における合焦用レンズの移動量が大きくなるため、撮影毎に山登り制御による自動合焦動作を行うようにすると、操作者が撮影開始を要求する操作をしてから、実際に撮影が行われるまでに時間差、つまりレリーズタイムラグ、が発生してしまい、撮影チャンスを逃してしまうという問題がある。
さらに、撮影毎に常に全対象領域について、自動合焦スキャン動作としてモータによる合焦用レンズの移動を行うことになるので、多量の電力を消費し、電源として通常用いられる電池の寿命を低下させる。
また、例えば金網越しに物体を撮影した場合には、全対象領域を自動合焦スキャン動作すると金網においてＡＦ評価値がピークとなり、撮影したい物体がボケてしまうという誤動作を起こしてしまうというような問題もある。このような問題の対策として、例えば特許文献２（特開昭５４−１１３３３４号公報）等においては、合焦判定を行う範囲を限定することが提案されている。また、特許文献３（特開２００３−２３００３９号公報）および特許文献４（特開２００３−２６２７８６号公報）等には、自動合焦スキャン範囲、すなわちモータによる合焦用レンズ移動範囲、を特定の範囲に限定することが開示されている。
【０００４】
すなわち、特許文献２には、合焦可能な全距離範囲のうち所望の距離範囲のみを選択して合焦検出を行うことが開示されているが、合焦用レンズの移動範囲を限定するわけではなく、対象範囲全域をスキャンして取得されるデータのうちの所望の範囲のデータのみを使用することによって、合焦判定を行い対象範囲を限定するようにしている。この方法は、誤判定の防止には有効であるが、自動合焦動作に要する時間の短縮や消費電力の削減には、あまり寄与しない。
また、特許文献３には、特定のボタンを操作しながらレリーズを操作した場合に、合焦範囲を限定して自動合焦スキャンを行うことが開示されている。この特許文献３の技術は、自動合焦スキャン範囲を、予め設定された範囲に限定するものである。特許文献４には、合焦範囲を分割し、指定した一方の合焦範囲に制限して自動合焦スキャンを行うことが開示されている。この特許文献４の技術は、合焦範囲を分割し、指定された一方の合焦範囲に限定して自動合焦スキャンを行い、合焦できない場合にのみ他方の範囲でＡＦスキャンを行うものである。
【０００５】
【特許文献１】特公昭３９−５２６５号公報
【特許文献２】特開昭５４−１１３３３４号公報
【特許文献３】特開２００３−２３００３９号公報
【特許文献４】特開２００３−２６２７８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、所定距離よりも近い距離範囲を撮影範囲とするマクロモードと前記所定距離よりも遠い範囲を撮影範囲とする通常撮影モードの２種類の撮影範囲を選択することが可能な撮像装置において、マクロモード選択時は、現在の合焦用レンズの位置に基づき、全合焦範囲よりも狭い範囲での自動合焦動作を実施することで、自動合焦動作の高速化および消費電力の削減を可能とし、さらには自動合焦結果の安定化にも寄与し得る撮像装置およびその合焦制御方法を提供することを目的としている。
本発明の請求項１の目的は、特に、至近距離の被写体を撮影するマクロモードと通常の撮影距離の被写体を撮影する通常撮影モードとを選択切替えすることが可能な撮像装置のマクロモード選択時における自動合焦動作を高速化することを可能とし、消費電力を削減することを可能とし、さらには所望とする距離範囲の被写体への自動合焦をも可能とする撮像装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の請求項２の目的は、特に、ＡＦ評価値を用いた合焦機能を有し、マクロモードと通常撮影モードとの選択切替えが可能な撮像装置のマクロモード選択時における自動合焦動作を高速化することを可能とし、消費電力を削減することを可能とし、さらには所望とする距離範囲の被写体への自動合焦をも可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項３の目的は、特に、マクロモード設定直後の自動合焦動作における合焦失敗を効果的に防止し、しかもその後における自動合焦動作の時間短縮および省電力を効果的に達成し得る撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項４の目的は、特に、前回の自動合焦動作から合焦状態が維持されている場合に自動合焦動作における時間短縮および省電力を効果的に達成し、合焦失敗を効果的に防止することを可能として、より使い易く、失敗の少ない撮影を可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項５の目的は、特に、前回の自動合焦動作から被写体距離の変化が少ない場合に自動合焦動作における時間短縮および省電力を効果的に達成し、合焦失敗を効果的に防止することを可能として、より使い易く、失敗の少ない撮影を可能とする撮像装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の請求項６の目的は、特に、前回の自動合焦動作から輝度分布の変化が少ない場合に自動合焦動作における時間短縮および省電力を効果的に達成し、合焦失敗を効果的に防止することを可能として、より使い易く、失敗の少ない撮影を可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項７の目的は、特に、前回の自動合焦動作からＡＦ評価値の変化が少ない場合に自動合焦動作における時間短縮および省電力を効果的に達成し、合焦失敗を効果的に防止することを可能として、より使い易く、失敗の少ない撮影を可能とする
撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項８の目的は、特に、ズーム倍率が変化した場合に自動合焦動作における時間短縮および省電力を回避し、合焦失敗をさらに効果的に防止することを可能として、より使い易く、失敗の少ない撮影を可能とする撮像装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の請求項９の目的は、特に、至近距離の被写体を撮影するマクロモードと通常の撮影距離の被写体を撮影する通常撮影モードとを選択切替えすることが可能な撮像装置のマクロモード選択時における自動合焦動作を高速化することを可能とし、消費電力を削減することを可能とし、さらには所望とする距離範囲の被写体への自動合焦をも可能とする撮像装置の合焦制御方法を提供することにある。
本発明の請求項１０の目的は、特に、ＡＦ評価値を用いた合焦機能を有し、マクロモードと通常撮影モードとの選択切替えが可能な撮像装置のマクロモード選択時における自動合焦動作を高速化することを可能とすると共に、消費電力を削減することを可能とし、さらには所望とする距離範囲の被写体への自動合焦をも可能とする撮像装置の合焦制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載した本発明に係る撮像装置は、上述した目的を達成するために、
所定距離よりも近い距離範囲を撮影範囲とするマクロモードと前記所定距離よりも遠い範囲を撮影範囲とする通常撮影モードの２種類の撮影範囲が選択可能な撮像装置において、
合焦用レンズを移動させながら逐次合焦点を検出して合焦用レンズを停止させる自動合焦動作を行う合焦制御手段と、
前記マクロモードで撮影されている場合に、所定の条件を満たすときは、直前の合焦点を基準として全合焦範囲よりも狭い範囲に、合焦用レンズの移動範囲を制限して前記合焦制御手段による自動合焦動作を行わせる範囲制御手段と
を具備することを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載した本発明に係る撮像装置は、上述した目的を達成するために、
所定距離よりも近い距離範囲を撮影範囲とするマクロモードと前記所定距離よりも遠い範囲を撮影範囲とする通常撮影モードの２種類の撮影範囲が選択可能な撮像装置において、
映像信号から被写体像のエッジ部分の鮮鋭度に対応して求められるＡＦ評価値を、合焦用レンズを移動させながら逐次取得し、ＡＦ評価値の極大点を合焦点として前記合焦用レンズを停止させて自動合焦動作を行う合焦制御手段と、
前記マクロモードで撮影されている場合に、所定の条件を満たすときは、直前の合焦点を基準として全合焦範囲よりも狭い範囲に、合焦用レンズの移動範囲を制限して前記合焦制御手段による自動合焦動作を行わせる範囲制御手段と
を具備することを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１または請求項２の撮像装置であって、
前記範囲制御手段が、前記マクロモード設定後に少なくとも１回の前記自動合焦動作が行われたことを前記所定の条件として含み、該所定の条件を満たす場合に、前記狭い範囲で合焦動作を行わせる手段を含むことを特徴としている。
請求項４に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１〜請求項３のいずれか１項の撮像装置であって、
前記範囲制御手段が、
前記合焦制御手段における合焦状態を監視する手段と、
この手段による監視に基づき前回の前記自動合焦動作以後の合焦状態の維持を前記所定の条件として含み、該所定の条件を満たす場合に、前記狭い範囲で合焦動作を行わせる手段と
を含むことを特徴としている。
【００１３】
請求項５に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１〜請求項４のいずれか１項の撮像装置であって、
前記撮像装置が、被写体距離を計測する測距手段をさらに含み、且つ
前記範囲制御手段が、
前記測距手段による計測距離の変化を監視する手段と、
この手段による監視に基づき前回の前記自動合焦動作以後の前記計測距離の変化が所定値以下であることを前記所定の条件として含み、該所定の条件を満たす場合に、前記狭い範囲で合焦動作を行わせる手段と
を含むことを特徴としている。
請求項６に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１〜請求項５のいずれか１項の撮像装置であって、
前記撮像装置が、撮像画面内の輝度分布を測定する輝度分布測定手段をさらに含み、且つ
前記範囲制御手段が、
前記輝度分布測定手段による輝度分布の変化を監視する手段と、
この手段による監視に基づき前回の前記自動合焦動作以後の前記輝度分布の変化が所定量以下であることを前記所定の条件として含み、該所定の条件を満たす場合に、前記狭い範囲で合焦動作を行わせる手段と
を含むことを特徴としている。
【００１４】
請求項７に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項２〜請求項６のいずれか１項の撮像装置であって、
前記範囲制御手段が、
前記合焦制御手段におけるＡＦ評価値を監視する手段と、
この手段による監視に基づき前回の前記自動合焦動作以後のＡＦ評価値の変化が所定値以下であることを前記所定の条件として含み、該所定の条件を満たす場合に、前記狭い範囲で合焦動作を行わせる手段と
を含むことを特徴としている。
請求項８に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１〜請求項７のいずれか１項の撮像装置であって、
前記撮像装置が、光学的にズーム倍率を変化させ得るズーム光学系を用いて撮像光学系を構成し、且つ
前記範囲制御手段が、
前記撮像光学系におけるズーム倍率の変化を監視する手段と、
この手段による監視に基づきズーム倍率が変化した場合には、全合焦範囲で合焦動作を行わせる手段と
を含むことを特徴としている。
【００１５】
請求項９に記載した本発明に係る撮像装置の合焦制御方法は、上述した目的を達成するために、
所定距離よりも近い距離範囲を撮影範囲とするマクロモードと前記所定距離よりも遠い範囲を撮影範囲とする通常撮影モードの２種類の撮影範囲が選択可能な撮像装置の撮像光学系の少なくとも一部を構成する合焦用レンズを移動させながら逐次合焦点を検出して合焦用レンズを停止させる自動合焦動作を行うにあたり、
前記マクロモードで撮影されている場合に、所定の条件を満たすときは、直前の合焦点を基準として全合焦範囲よりも狭い範囲に、合焦用レンズの移動範囲を制限して前記自動合焦動作を行わせることを特徴としている。
請求項１０に記載した本発明に係る撮像装置の合焦制御方法は、上述した目的を達成するために、
所定距離よりも近い距離範囲を撮影範囲とするマクロモードと前記所定距離よりも遠い範囲を撮影範囲とする通常撮影モードの２種類の撮影範囲が選択可能な撮像装置における合焦制御方法において、
撮像光学系の少なくとも一部を構成する合焦用レンズを移動させながら、映像信号から被写体像のエッジ部分の鮮鋭度に対応して求められるＡＦ評価値を逐次取得し、ＡＦ評価値の極大点を合焦点として前記合焦用レンズを停止させて自動合焦動作を行う合焦制御ステップと、
前記マクロモードで撮影されている場合に、所定の条件を満たすときは、直前の合焦点を基準として全合焦範囲よりも狭い範囲に、合焦用レンズの移動範囲を制限して、前記合焦制御ステップにおける前記自動合焦動作を行わせる範囲制御ステップと
を有することを特徴としている。
【００１６】
〔作用〕
すなわち、本発明の請求項１による撮像装置は、
所定距離よりも近い距離範囲を撮影範囲とするマクロモードと前記所定距離よりも遠い範囲を撮影範囲とする通常撮影モードの２種類の撮影範囲が選択可能な撮像装置において、
合焦用レンズを移動させながら逐次合焦点を検出して合焦用レンズを停止させる自動合焦動作を行う合焦制御手段と、
前記マクロモードで撮影されている場合に、所定の条件を満たすときは、直前の合焦点を基準として全合焦範囲よりも狭い範囲に、合焦用レンズの移動範囲を制限して前記合焦制御手段による自動合焦動作を行わせる範囲制御手段と
を具備する。
このような構成により、特に、至近距離の被写体を撮影するマクロモードと通常の撮影距離の被写体を撮影する通常撮影モードとを選択切替えすることが可能な撮像装置のマクロモード選択時における自動合焦動作を高速化することが可能となり、消費電力を削減することが可能となり、さらには所望とする距離範囲の被写体への自動合焦も可能となる。
【００１７】
また、本発明の請求項２による撮像装置は、
所定距離よりも近い距離範囲を撮影範囲とするマクロモードと前記所定距離よりも遠い範囲を撮影範囲とする通常撮影モードの２種類の撮影範囲が選択可能な撮像装置において、
映像信号から被写体像のエッジ部分の鮮鋭度に対応して求められるＡＦ評価値を、合焦用レンズを移動させながら逐次取得し、ＡＦ評価値の極大点を合焦点として前記合焦用レンズを停止させて自動合焦動作を行う合焦制御手段と、
前記マクロモードで撮影されている場合に、所定の条件を満たすときは、直前の合焦点を基準として全合焦範囲よりも狭い範囲に、合焦用レンズの移動範囲を制限して前記合焦制御手段による自動合焦動作を行わせる範囲制御手段と
を具備する。
このような構成により、特に、ＡＦ評価値を用いた合焦機能を有し、マクロモードと通常撮影モードとの選択切替えが可能な撮像装置のマクロモード選択時における自動合焦動作を高速化することが可能となり、消費電力を削減することが可能となり、さらには所望とする距離範囲の被写体への自動合焦も可能なる。
【００１８】
本発明の請求項３による撮像装置は、請求項１または請求項２の撮像装置において、
前記範囲制御手段が、前記マクロモード設定後に少なくとも１回の前記自動合焦動作が行われたことを前記所定の条件として含み、該所定の条件を満たす場合に、前記狭い範囲で合焦動作を行わせる手段を含む。
このような構成により、特に、マクロモード設定直後の自動合焦動作における合焦失敗を効果的に防止することができ、しかもその後における自動合焦動作の時間短縮および省電力を効果的に達成することができる。
本発明の請求項４による撮像装置は、請求項１〜請求項３のいずれか１項の撮像装置において、
前記範囲制御手段が、
前記合焦制御手段における合焦状態を監視する手段と、
この手段による監視に基づき前回の前記自動合焦動作以後の合焦状態の維持を前記所定の条件として含み、該所定の条件を満たす場合に、前記狭い範囲で合焦動作を行わせる手段と
を含む。
このような構成により、特に、前回の自動合焦動作から合焦状態が維持されている場合に自動合焦動作における時間短縮および省電力を効果的に達成することができ、合焦失敗を効果的に防止することが可能となって、より使い易く、失敗の少ない撮影が可能となる。
【００１９】
本発明の請求項５による撮像装置は、請求項１〜請求項４のいずれか１項の撮像装置において、
前記撮像装置が、被写体距離を計測する測距手段をさらに含み、且つ
前記範囲制御手段が、
前記測距手段による計測距離の変化を監視する手段と、
この手段による監視に基づき前回の前記自動合焦動作以後の前記計測距離の変化が所定値以下であることを前記所定の条件として含み、該所定の条件を満たす場合に、前記狭い範囲で合焦動作を行わせる手段と
を含む。
このような構成により、特に、前回の自動合焦動作から被写体距離の変化が少ない場合に自動合焦動作における時間短縮および省電力を効果的に達成することができ、合焦失敗を効果的に防止することが可能となって、より使い易く、失敗の少ない撮影が可能となる。
【００２０】
本発明の請求項６による撮像装置は、請求項１〜請求項５のいずれか１項の撮像装置において、
前記撮像装置が、撮像画面内の輝度分布を測定する輝度分布測定手段をさらに含み、且つ
前記範囲制御手段が、
前記輝度分布測定手段による輝度分布の変化を監視する手段と、
この手段による監視に基づき前回の前記自動合焦動作以後の前記輝度分布の変化が所定量以下であることを前記所定の条件として含み、該所定の条件を満たす場合に、前記狭い範囲で合焦動作を行わせる手段と
を含む。
このような構成により、特に、前回の自動合焦動作から輝度分布の変化が少ない場合に自動合焦動作における時間短縮および省電力を効果的に達成することができ、合焦失敗を効果的に防止することが可能となって、より使い易く、失敗の少ない撮影が可能となる。
【００２１】
本発明の請求項７による撮像装置は、請求項２〜請求項６のいずれか１項の撮像装置において、
前記範囲制御手段が、
前記合焦制御手段におけるＡＦ評価値を監視する手段と、
この手段による監視に基づき前回の前記自動合焦動作以後のＡＦ評価値の変化が所定値以下であることを前記所定の条件として含み、該所定の条件を満たす場合に、前記狭い範囲で合焦動作を行わせる手段と
を含む。
このような構成により、特に、前回の自動合焦動作からＡＦ評価値の変化が少ない場合に自動合焦動作における時間短縮および省電力を効果的に達成することができ、合焦失敗を効果的に防止することが可能となって、より使い易く、失敗の少ない撮影が可能となる。
【００２２】
本発明の請求項８による撮像装置は、請求項１〜請求項７のいずれか１項の撮像装置において、
前記撮像装置が、光学的にズーム倍率を変化させ得るズーム光学系を用いて撮像光学系を構成し、且つ
前記範囲制御手段が、
前記撮像光学系におけるズーム倍率の変化を監視する手段と、
この手段による監視に基づきズーム倍率が変化した場合には、全合焦範囲で合焦動作を行わせる手段と
を含む。
このような構成により、特に、ズーム倍率が変化した場合に自動合焦動作における時間短縮および省電力を回避することができ、合焦失敗をさらに効果的に防止することが可能となって、より使い易く、失敗の少ない撮影が可能となる。
【００２３】
本発明の請求項９による撮像装置の合焦制御方法は、
所定距離よりも近い距離範囲を撮影範囲とするマクロモードと前記所定距離よりも遠い範囲を撮影範囲とする通常撮影モードの２種類の撮影範囲が選択可能な撮像装置の撮像光学系の少なくとも一部を構成する合焦用レンズを移動させながら逐次合焦点を検出して合焦用レンズを停止させる自動合焦動作を行うにあたり、
前記マクロモードで撮影されている場合に、所定の条件を満たすときは、直前の合焦点を基準として全合焦範囲よりも狭い範囲に、合焦用レンズの移動範囲を制限して前記自動合焦動作を行わせる。
このような構成により、特に、至近距離の被写体を撮影するマクロモードと通常の撮影距離の被写体を撮影する通常撮影モードとを選択切替えすることが可能な撮像装置のマクロモード選択時における自動合焦動作を高速化することが可能となり、消費電力を削減することが可能となり、さらには所望とする距離範囲の被写体への自動合焦も可能となる。
【００２４】
本発明の請求項１０による撮像装置の合焦制御方法は、
所定距離よりも近い距離範囲を撮影範囲とするマクロモードと前記所定距離よりも遠い範囲を撮影範囲とする通常撮影モードの２種類の撮影範囲が選択可能な撮像装置における合焦制御方法において、
撮像光学系の少なくとも一部を構成する合焦用レンズを移動させながら、映像信号から被写体像のエッジ部分の鮮鋭度に対応して求められるＡＦ評価値を逐次取得し、ＡＦ評価値の極大点を合焦点として前記合焦用レンズを停止させて自動合焦動作を行う合焦制御ステップと、
前記マクロモードで撮影されている場合に、所定の条件を満たすときは、直前の合焦点を基準として全合焦範囲よりも狭い範囲に、合焦用レンズの移動範囲を制限して、前記合焦制御ステップにおける前記自動合焦動作を行わせる範囲制御ステップと
を有する。
このような構成により、特に、ＡＦ評価値を用いた合焦機能を有し、マクロモードと通常撮影モードとの選択切替えが可能な撮像装置のマクロモード選択時における自動合焦動作を高速化することが可能となり、消費電力を削減することが可能となり、さらには所望とする距離範囲の被写体への自動合焦も可能となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、所定距離よりも近い距離範囲を撮影範囲とするマクロモードと前記所定距離よりも遠い範囲を撮影範囲とする通常撮影モードの２種類の撮影範囲を選択することが可能な撮像装置において、マクロモード選択時は、現在の合焦用レンズの位置に基づき、全合焦範囲よりも狭い範囲での自動合焦動作を実施することで、自動合焦動作の高速化および消費電力の削減を可能とし、さらには自動合焦結果の安定化にも寄与し得る撮像装置およびその合焦制御方法を提供することができる。
すなわち本発明の請求項１の撮像装置によれば、所定距離よりも近い距離範囲を撮影範囲とするマクロモードと前記所定距離よりも遠い範囲を撮影範囲とする通常撮影モードの２種類の撮影範囲が選択可能な撮像装置において、合焦用レンズを移動させながら逐次合焦点を検出して合焦用レンズを停止させる自動合焦動作を行う合焦制御手段と、前記マクロモードで撮影されている場合に、所定の条件を満たすときは、直前の合焦点を基準として全合焦範囲よりも狭い範囲に、合焦用レンズの移動範囲を制限して前記合焦制御手段による自動合焦動作を行わせる範囲制御手段とを具備することにより、特に、至近距離の被写体を撮影するマクロモードと通常の撮影距離の被写体を撮影する通常撮影モードとを選択切替えすることが可能な撮像装置のマクロモード選択時における自動合焦動作を高速化することが可能となり、消費電力を削減することが可能となり、さらには所望とする距離範囲の被写体への自動合焦も可能となる。
【００２６】
また、本発明の請求項２の撮像装置によれば、所定距離よりも近い距離範囲を撮影範囲とするマクロモードと前記所定距離よりも遠い範囲を撮影範囲とする通常撮影モードの２種類の撮影範囲が選択可能な撮像装置において、映像信号から被写体像のエッジ部分の鮮鋭度に対応して求められるＡＦ評価値を、合焦用レンズを移動させながら逐次取得し、ＡＦ評価値の極大点を合焦点として前記合焦用レンズを停止させて自動合焦動作を行う合焦制御手段と、前記マクロモードで撮影されている場合に、所定の条件を満たすときは、直前の合焦点を基準として全合焦範囲よりも狭い範囲に、合焦用レンズの移動範囲を制限して前記合焦制御手段による自動合焦動作を行わせる範囲制御手段とを具備することにより、特に、ＡＦ評価値を用いた合焦機能を有し、マクロモードと通常撮影モードとの選択切替えが可能な撮像装置のマクロモード選択時における自動合焦動作を高速化することが可能となり、消費電力を削減することが可能となり、さらには所望とする距離範囲の被写体への自動合焦も可能なる。
【００２７】
さらに、本発明の請求項３の撮像装置によれば、請求項１または請求項２の撮像装置において、前記範囲制御手段が、前記マクロモード設定後に少なくとも１回の前記自動合焦動作が行われたことを前記所定の条件として含み、該所定の条件を満たす場合に、前記狭い範囲で合焦動作を行わせる手段を含むことにより、特に、マクロモード設定直後の自動合焦動作における合焦失敗を効果的に防止することができ、しかもその後における自動合焦動作の時間短縮および省電力を効果的に達成することができる。
また、本発明の請求項４の撮像装置によれば、請求項１〜請求項３のいずれか１項の撮像装置において、前記範囲制御手段が、前記合焦制御手段における合焦状態を監視する手段と、この手段による監視に基づき前回の前記自動合焦動作以後の合焦状態の維持を前記所定の条件として含み、該所定の条件を満たす場合に、前記狭い範囲で合焦動作を行わせる手段とを含むことにより、特に、前回の自動合焦動作から合焦状態が維持されている場合に自動合焦動作における時間短縮および省電力を効果的に達成することができ、合焦失敗を効果的に防止することが可能となって、より使い易く、失敗の少ない撮影が可能となる。
【００２８】
本発明の請求項５の撮像装置によれば、請求項１〜請求項４のいずれか１項の撮像装置において、前記撮像装置が、被写体距離を計測する測距手段をさらに含み、且つ前記範囲制御手段が、前記測距手段による計測距離の変化を監視する手段と、この手段による監視に基づき前回の前記自動合焦動作以後の前記計測距離の変化が所定値以下であることを前記所定の条件として含み、該所定の条件を満たす場合に、前記狭い範囲で合焦動作を行わせる手段と含むことにより、特に、前回の自動合焦動作から被写体距離の変化が少ない場合に自動合焦動作における時間短縮および省電力を効果的に達成することができ、合焦失敗を効果的に防止することが可能となって、より使い易く、失敗の少ない撮影が可能となる。
本発明の請求項６の撮像装置によれば、請求項１〜請求項５のいずれか１項の撮像装置において、前記撮像装置が、撮像画面内の輝度分布を測定する輝度分布測定手段をさらに含み、且つ前記範囲制御手段が、前記輝度分布測定手段による輝度分布の変化を監視する手段と、この手段による監視に基づき前回の前記自動合焦動作以後の前記輝度分布の変化が所定量以下であることを前記所定の条件として含み、該所定の条件を満たす場合に、前記狭い範囲で合焦動作を行わせる手段とを含むことにより、特に、前回の自動合焦動作から輝度分布の変化が少ない場合に自動合焦動作における時間短縮および省電力を効果的に達成することができ、合焦失敗を効果的に防止することが可能となって、より使い易く、失敗の少ない撮影が可能となる。
【００２９】
本発明の請求項７の撮像装置によれば、請求項２〜請求項６のいずれか１項の撮像装置において、前記範囲制御手段が、前記合焦制御手段におけるＡＦ評価値を監視する手段と、この手段による監視に基づき前回の前記自動合焦動作以後のＡＦ評価値の変化が所定値以下であることを前記所定の条件として含み、該所定の条件を満たす場合に、前記狭い範囲で合焦動作を行わせる手段とを含むことにより、特に、前回の自動合焦動作からＡＦ評価値の変化が少ない場合に自動合焦動作における時間短縮および省電力を効果的に達成することができ、合焦失敗を効果的に防止することが可能となって、より使い易く、失敗の少ない撮影が可能となる。
本発明の請求項８の撮像装置によれば、請求項１〜請求項７のいずれか１項の撮像装置において、前記撮像装置が、光学的にズーム倍率を変化させ得るズーム光学系を用いて撮像光学系を構成し、且つ前記範囲制御手段が、前記撮像光学系におけるズーム倍率の変化を監視する手段と、この手段による監視に基づきズーム倍率が変化した場合には、全合焦範囲で合焦動作を行わせる手段とを含むことにより、特に、ズーム倍率が変化した場合に自動合焦動作における時間短縮および省電力を回避することができ、合焦失敗をさらに効果的に防止することが可能となって、より使い易く、失敗の少ない撮影が可能となる。
【００３０】
また、本発明の請求項９の撮像装置の合焦制御方法によれば、所定距離よりも近い距離範囲を撮影範囲とするマクロモードと前記所定距離よりも遠い範囲を撮影範囲とする通常撮影モードの２種類の撮影範囲が選択可能な撮像装置の撮像光学系の少なくとも一部を構成する合焦用レンズを移動させながら逐次合焦点を検出して合焦用レンズを停止させる自動合焦動作を行うにあたり、前記マクロモードで撮影されている場合に、所定の条件を満たすときは、直前の合焦点を基準として全合焦範囲よりも狭い範囲に、合焦用レンズの移動範囲を制限して前記自動合焦動作を行わせることにより、特に、至近距離の被写体を撮影するマクロモードと通常の撮影距離の被写体を撮影する通常撮影モードとを選択切替えすることが可能な撮像装置のマクロモード選択時における自動合焦動作を高速化することが可能となり、消費電力を削減することが可能となり、さらには所望とする距離範囲の被写体への自動合焦も可能となる。
【００３１】
本発明の請求項１０の撮像装置の合焦制御方法によれば、所定距離よりも近い距離範囲を撮影範囲とするマクロモードと前記所定距離よりも遠い範囲を撮影範囲とする通常撮影モードの２種類の撮影範囲が選択可能な撮像装置における合焦制御方法において、撮像光学系の少なくとも一部を構成する合焦用レンズを移動させながら、映像信号から被写体像のエッジ部分の鮮鋭度に対応して求められるＡＦ評価値を逐次取得し、ＡＦ評価値の極大点を合焦点として前記合焦用レンズを停止させて自動合焦動作を行う合焦制御ステップと、前記マクロモードで撮影されている場合に、所定の条件を満たすときは、直前の合焦点を基準として全合焦範囲よりも狭い範囲に、合焦用レンズの移動範囲を制限して、前記合焦制御ステップにおける前記自動合焦動作を行わせる範囲制御ステップと
を有することにより、特に、ＡＦ評価値を用いた合焦機能を有し、マクロモードと通常撮影モードとの選択切替えが可能な撮像装置のマクロモード選択時における自動合焦動作を高速化することが可能となり、消費電力を削減することが可能となり、さらには所望とする距離範囲の被写体への自動合焦も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態に係る撮像装置を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１、図２、図３および図４は、本発明の一つの実施の形態に係る撮像装置を適用したディジタルスティルカメラの構成を示している。図１は、撮像システムであるディジタルスティルカメラの全体のシステム構成の概要を示すブロック図であり、そして図２、図３および図４は、図１のディジタルスティルカメラの外観構成を模式的に示す、それぞれ、平面図、正面図および背面図である。
図１に示すディジタルカメラは、撮影レンズ系１、メカニカルシャッタ２、ＣＣＤ（電荷結合素子）固体撮像素子３、ＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路４、ＡＧＣ（自動利得制御）回路５、Ａ／Ｄ（アナログ−ディジタル）変換器６、タイミング発生器（ＴＧ）７、ＣＣＤインタフェース（ＣＣＤ−Ｉ／Ｆ）８、メモリコントローラ９、表示出力制御部１０、圧縮処理部１１、ＹＵＶ変換部１２、リサイズ処理部１３、メディアインタフェース（メディアＩ／Ｆ）１４、ＣＰＵ（中央制御部）１５、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）１６、フレームメモリ（ＳＤＲＡＭ）１７、液晶（ＬＣＤ）ディスプレイ１８、モータドライバ１９、操作部２０、音声出力装置２１、メモリカード２２および測距センサ２３を具備している。
【００３３】
ＣＤＳ回路４、ＡＧＣ回路５、Ａ／Ｄ変換器６およびタイミング発生器７は、フロントエンド（Ｆ／Ｅ）の信号処理部３１を構成し、ディジタル信号処理ＩＣ（集積回路）３２には、ＣＣＤインタフェース８、メモリコントローラ９、表示出力制御部１０、圧縮処理部１１、ＹＵＶ変換部１２、リサイズ処理部１３、メディアインタフェース１４およびＣＰＵ１５が搭載される。
撮影レンズ系１は、被写体光学像をＣＣＤ固体撮像素子３の受光面上に結像させるための光学系であり、その少なくとも一部が合焦用レンズ、すなわちフォーカスレンズ、として機能する。メカニカルシャッタ２は、撮影レンズ系１とＣＣＤ固体撮像素子３との間の光路上に介挿されて、光路を開閉し、ＣＣＤ固体撮像素子３の露光を制限する。ＣＣＤ固体撮像素子３は、露光状態で受光面に入射される光学像を電気信号に変換して一時保持し、画像データを転送出力する。
【００３４】
ＣＤＳ回路４、ＡＧＣ回路５、Ａ／Ｄ変換器６およびタイミング発生器７は、ＣＣＤ固体撮像素子３からの出力信号をフロントエンドにおいて処理する信号処理部３１を構成する。ＣＤＳ回路４は、ＣＣＤ固体撮像素子３の出力画像信号を相関２重サンプリングする。ＡＧＣ回路５は、ＣＤＳ回路４の相関２重サンプリング出力を、自動利得制御して所用の信号レベルに調整する。Ａ／Ｄ変換器６は、ＡＧＣ回路５のアナログ出力をディジタルデータに変換する。タイミング発生器７は、ディジタル信号処理ＩＣ３２のＣＣＤインタフェース８から与えられる同期駆動信号であるＶＤ信号（垂直同期駆動信号）およびＨＤ信号（水平同期駆動信号）に応動し、且つＣＰＵ１５と連携して、ＣＣＤ固体撮像素子３、ＣＤＳ回路４、ＡＧＣ回路５およびＡ／Ｄ変換器６にタイミング信号を与え、これらを適正に同期させる。
信号処理ＩＣ３２は、ＣＰＵ１５の制御に基づき、信号処理部３１のＡ／Ｄ変換器６を介して与えられるディジタル画像データをフレームメモリ１７へ格納するとともに、圧縮およびＹＵＶ変換等の所要の信号処理を行い、当該信号処理ＩＣ３２内で処理されたデータのフレームメモリ１７への格納、Ａ／Ｄ変換器６から与えられまたはフレームメモリ１７から取り出された画像データ等のＬＣＤディスプレイ１８への表示、Ａ／Ｄ変換器６から与えられまたはフレームメモリ１７から取り出されたディジタル画像データの圧縮処理、ＹＵＶ変換およびリサイズ処理、並びにフレームメモリ１７から取り出されたディジタル画像データのメディアインタフェース１４を介してのメモリカード２２への格納等の処理を行う。
【００３５】
ＣＣＤインタフェース８は、信号処理部３１のＡ／Ｄ変換器６から与えられるディジタル画像データを受けて、メモリコントローラ９を介してフレームメモリ１７に格納する。メモリコントローラ９は、ＣＰＵ１５の制御に基づき、ＣＣＤインタフェース８を介して与えられる原ＲＧＢ（ＲＡＷ−ＲＧＢ）データ、ＹＵＶ変換部１２でＹＵＶ変換されたＹＵＶデータ、圧縮処理部１１で、例えばＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式にて圧縮されたＪＰＥＧデータおよびＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）画像データ等のフレームメモリ１７への書き込みおよびフレームメモリ１７からの読み出しを制御する。表示出力制御部１０は、フレームメモリ１７から読み出された画像データをＬＣＤディスプレイ１８に表示させるとともに、外部のＴＶ（テレビジョン）等に表示させるためのＴＶ出力を出力する。圧縮処理部１１は、Ａ／Ｄ変換器６から与えられまたはフレームメモリ１７から取り出された画像データ等を、例えばＪＰＥＧ方式のような所定の圧縮方式にて圧縮する。ＹＵＶ変換部１２は、Ａ／Ｄ変換器６から与えられまたはフレームメモリ１７から取り出された画像データを、ＣＰＵ１５から与えられるオートホワイトバランス（ＡＷＢ）制御値に従ってＹＵＶ変換する。リサイズ処理部１３は、Ａ／Ｄ変換器６から与えられまたはフレームメモリ１７から取り出された画像データを、リサイズする。
【００３６】
メディアインタフェース１４は、Ａ／Ｄ変換器６から与えられまたはフレームメモリ１７から取り出された画像データを、メモリコントローラ９およびＣＰＵ１５の制御に従ってメモリカード２２に書き込む。すなわち、メモリコントローラ９は、Ａ／Ｄ変換器６から与えられた画像データを、フレームメモリ１７へ格納し、且つフレームメモリ１７から画像データを取り出して、表示出力制御部１０を介してＬＣＤディスプレイ１８への表示に供するとともに、フレームメモリ１７から画像データを取り出して、圧縮処理部１１によるＪＰＥＧ方式等の圧縮処理、ＹＵＶ変換部１２によるＹＵＶ変換、リサイズ処理部１３によるリサイズ処理ならびにこれら圧縮、ＹＵＶ変換およびリサイズの処理後のデータのフレームメモリ１７への書き込みに供し、さらにはフレームメモリ１７からデータを取り出してメモリカード２２への書き込みに供する。
【００３７】
ＲＯＭ１６は、ＣＰＵ１５の動作プログラムおよびデータ等を格納しており、ＣＰＵ１５は、ＲＯＭ１６から読み出したプログラムおよびデータに従って撮影動作に係る各種の処理を実行する。フレームメモリ１７は、例えばＳＤＲＡＭ（シンクロナス・ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ）等の半導体メモリであり、原ＲＧＢデータ、ＹＵＶ変換されたＹＵＶデータ、ＪＰＥＧ圧縮されたＪＰＥＧデータおよびＯＳＤ画像データ等をそれぞれ格納する。ＬＣＤディスプレイ１８は、液晶表示装置等の画像表示可能な表示装置であり、Ａ／Ｄ変換器６から供給され、またはフレームメモリ１７から取り出され、表示出力制御部１０を介して与えられる画像データ等を表示し、さらには、所要の情報をを表示する。モータドライバ１９は、ＣＰＵ１５の制御に基づいて、フォーカシングおよびズーミング等のために撮影レンズ系１のレンズ駆動モータ（図示せず）を駆動し、且つシャッタ開閉動作のためにタイミング発生器７と連動してメカニカルシャッタ２のシャッタ駆動モータ（図示せず）を駆動する。操作部２０は、撮影を指令するためのレリーズスイッチ、各モードを切換えるためのモードスイッチならびにその他のスイッチ、キー、レバーおよびダイヤル等の少なくとも一部の操作手段を含み、当該ディジタルカメラに対する動作指示、設定指示および選択指示等の情報をＣＰＵ１５に与えるための操作を行う。
【００３８】
音声出力装置２１は、警報および音声アナウンス等の音声を発する。メモリカード２２は、いわゆるフラッシュメモリのような半導体不揮発性メモリを内蔵するスモールカードなどと称される小型のＩＣメモリ式記録媒体であり、当該ディジタルスティルカメラに対して着脱可能な外部記録媒体として用いられ、例えばディジタルスティルカメラに設けられたスロットに脱離可能に装着されて用いられる。このメモリカード２２は、例えば、ＣＰＵ１５の制御により、フレームメモリ１７内のＪＰＥＧ方式等で圧縮された画像データをメモリコントローラ９を介してフレームメモリ１７から取り出して、撮影結果として保存する。測距センサ２３は、後述する図３の測距ユニット１０５を用いた、いわゆる三角測量方式で定期的に被写体距離を計測する測距手段を構成する。ＣＰＵ１５は、この測距センサ２３による被写体距離の計測値の変化を監視し、合焦状態が保持されているか否かを判定する。
また、図２〜図４において、ディジタルスティルカメラは、ボディの背面にＬＣＤモニタ１８Ａが、そしてボディの上面にサブＬＣＤ１８Ｂが配設されており、これらＬＣＤモニタ１８ＡおよびサブＬＣＤ１８Ｂが図１におけるＬＣＤディスプレイ１８を構成する。ＬＣＤモニタ１８Ａは、主として画像を表示し、サブＬＣＤ１８Ｂは、主としてフィルムカウンタ、日付／時間および動作状態を示す各種シンボル等を表示する。
【００３９】
また、ボディの上面には、シャッタレリーズ２０１およびモードダイアル２０２が配設され。ボディの背面には、広角側（ＷＩＤＥ）ズームスイッチ２０３、望遠側（ＴＥＬＥ）ズームスイッチ２０４、セルフタイマ／削除スイッチ２０５、メニュースイッチ２０６、上／ストロボスイッチ２０７、右スイッチ２０８、ディスプレイスイッチ２０９、下／マクロスイッチ２１０、左／画像確認スイッチ２１１およびオーケー（ＯＫ）スイッチ２１２が配設されており、これら各スイッチが図１における操作部２０を構成する。ボディ背面下部には、電源スイッチ１０１が配設されており、ボディの被写体に向かって右側面には、ＳＤカード等のメモリカード２２および電源としての電池の収納部をカバーするメモリカード／電池蓋１０２が配設されている。ボディ前面にはストロボ発光部１０３、光学ファインダ１０４の対物面、測距ユニット１０５、リモコン（リモートコントロール）受光部１０６および撮影レンズの鏡胴ユニット１０７等が配設されている。ボディの背面側には、さらに、光学ファインダ１０４の接眼部、ＡＦ表示ＬＥＤ（発光ダイオード）１０８およびストロボ表示ＬＥＤ１０９が配設されている。
【００４０】
なお、映像信号から被写体像のエッジ部分の鮮鋭度に対応して求められるＡＦ評価値を、フォーカスレンズを移動させながら逐次取得し、ＡＦ評価値の極大点を合焦点として前記フォーカスレンズを停止させて自動合焦動作を行う合焦制御手段、マクロモードで撮影されている場合に、所定の条件を満たすときは、直前の合焦点を基準として全合焦範囲よりも狭い範囲に、フォーカスレンズの移動範囲を制限して前記合焦制御手段による自動合焦動作を行わせる範囲制御手段、マクロモード設定後に少なくとも１回の前記自動合焦動作が行われたことを前記所定の条件として含み、該所定の条件を満たす場合に、前記狭い範囲で合焦動作を行わせる手段、前記合焦制御手段における合焦状態を監視する手段、前回の前記自動合焦動作以後の合焦状態の維持を前記所定の条件として含み、該所定の条件を満たす場合に、前記狭い範囲で合焦動作を行わせる手段、測距手段による計測距離の変化を監視する手段、前回の前記自動合焦動作以後の前記計測距離の変化が所定値以下であることを前記所定の条件として含み、該所定の条件を満たす場合に、前記狭い範囲で合焦動作を行わせる手段、撮像画面内の輝度分布を測定する輝度分布測定手段、輝度分布測定手段による輝度分布の変化を監視する手段、前回の前記自動合焦動作以後の前記輝度分布の変化が所定量以下であることを前記所定の条件として含み、該所定の条件を満たす場合に、前記狭い範囲で合焦動作を行わせる手段、合焦制御手段におけるＡＦ評価値を監視する手段、前回の前記自動合焦動作以後のＡＦ評価値の変化が所定値以下であることを前記所定の条件として含み、該所定の条件を満たす場合に、前記狭い範囲で合焦動作を行わせる手段、撮像光学系におけるズーム倍率の変化を監視する手段およびズーム倍率が変化した場合には、全合焦範囲で合焦動作を行わせる手段は、上記各部がＣＰＵ１５等により制御されることにより、実現される。
【００４１】
上述のような構成において、まず、従来のこの種のディジタルスティルカメラの動作概要を説明する。
図１の操作部２０のうちの図２に示すモードダイアル２０２を操作して、動作モードを記録モードに設定することによって、このディジタルスティルカメラが記録モードで起動する。モードダイアル２０２の設定は、図１の操作部２０に含まれるモードスイッチの状態が記録モードオンになったことをＣＰＵ１５が検知し、モータドライバ１９を制御して、鏡胴ユニット１０７の撮影レンズ系１を撮影可能位置に移動させる。さらに、ＣＣＤ固体撮像素子３、信号処理部３１およびＬＣＤディスプレイ１８等の各部に電源を投入して動作を開始させる。
各部の電源が投入されると、ファインダモードの動作が開始される。このファインダモードにおいては、撮影レンズ系１を通してＣＣＤ固体撮像素子３に入射した光は、電気信号に変換され、この場合、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）のアナログ信号からなるアナログＲＧＢ信号として、ＣＤＳ回路４およびＡＧＣ回路５を順次介してＡ／Ｄ変換器６に送られる。Ａ／Ｄ変換器６でディジタルＲＧＢ信号に変換されたそれぞれの信号は、ディジタル信号処理ＩＣ３２内のＹＵＶ変換部１２でＹＵＶ信号に変換され、メモリコントローラ９によってフレームメモリ１７に書き込まれる。このＹＵＶ信号は、メモリコントローラ９により読み出され、表示出力制御部１０を介してＴＶ出力として出力され、あるいはＬＣＤディスプレイ１８に送られてＬＣＤモニタ１８Ａによる表示が行われる。この処理が、通常、１／３０秒間隔で行われ、１／３０秒ごとに更新される、いわゆる電子ファインダとしてのファインダモードの表示となる。
【００４２】
また、ディジタル信号処理ＩＣ３２のＣＣＤインタフェース８内に取り込まれたディジタルＲＧＢ信号より、画面の合焦度合いを示すＡＦ評価値と、被写体輝度を検出したＡＥ（自動露出）評価値と、そして被写体色を検出したＡＷＢ（自動ホワイトバランス）評価値が算出される。それらデータは、特徴データとしてＣＰＵ１５に読み出されて、自動合焦（ＡＦ）、自動露出（ＡＥ）および自動ホワイトバランス（ＡＷＢ）のそれぞれの処理に利用される。ＡＦ評価値は、例えば高周波成分抽出フィルタの出力積分値や、近接画素の輝度差の積分値によって作成される。合焦状態にあるときは、被写体のエッジ部分がはっきりとしているため、高周波成分が最も高くなる。これを利用して、自動合焦による合焦検出動作時には、種々のフォーカスレンズ位置におけるＡＦ評価値を取得して、その極大になる点を合焦位置として自動合焦制御を実行する。ＡＥ評価値とＡＷＢ評価値は、Ｒ、ＧおよびＢ信号のそれぞれの積分値から作成される。例えば画面を１９２ブロックに等分割し、それぞれでＲＧＢ積算値、すなわち積分値、を算出する。ＣＰＵ１５は、ＲＧＢ積分値を読み出し、自動露出では、それぞれのエリアの輝度を算出して、輝度分布から自動露出の制御値を決定する。自動ホワイトバランスでは、ＲＧＢの分布から光源の色に合わせた自動ホワイトバランスの制御値を決定する。この自動露出と自動ホワイトバランスの処理は、ファインダモード中は連続的に行われている。
【００４３】
図２のシャッタレリーズ（押しボタン）２０１が操作されると、合焦位置検出のための自動合焦動作と静止画記録処理が行われる。シャッタレリーズ２０１が押下されると、図１の操作部２０から静止画撮影開始信号がＣＰＵ１５に取り込まれ、ＣＰＵ１５がフレームレートに同期してモータドライバ１９を介して撮影レンズ系１の少なくとも一部であるフォーカスレンズを駆動することにより山登りＡＦを実行する。合焦範囲が無限から至近までの全領域であった場合には、フォーカスレンズは至近から無限、または無限から至近までの間の各フォーカス位置に移動し、ディジタル信号処理ＩＣ３２で作成された各フレーム（＝各フォーカス位置）におけるＡＦ評価値をＣＰＵ１５が読み出す。各フォーカス位置のＡＦ評価値が極大になる点を合焦位置として、フォーカスレンズを合焦位置に移動する。自動合焦完了後にＣＣＤ固体撮像素子３から取り出されたアナログＲＧＢ信号はディジタルＲＧＢ信号に変換され、ディジタル信号処理ＩＣ３２を介してフレームメモリ１７に格納される。ディジタルＲＧＢ信号は、再度ディジタル信号処理ＩＣ３２に読み込まれ、ＹＵＶデータに変換されて、フレームメモリ１７に書き戻される。
【００４４】
スティル画像撮像時は、ＹＵＶ変換された画像データがディジタル信号処理ＩＣ３２内の画像圧縮伸張回路等からなる圧縮処理部１１に送られる。圧縮処理部１１に送られたＹＵＶデータは、圧縮されてフレームメモリ１７に書き戻される。フレームメモリ１７の圧縮データは、ディジタル信号処理ＩＣ３２を介して読み出され、メモリカード２２等のデータ記憶メモリに格納される。
次に、本発明のこの実施の形態に係るディジタルスティルカメラの特徴となる動作を具体的に説明する。
まず、マクロモードにおいて自動合焦スキャン範囲を限定する意義について簡単に説明する。
【００４５】
【表１】
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【００４６】
表１は、１ｃｍ〜３０ｃｍの至近範囲をマクロモード、それより遠い範囲を通常撮影モード、すなわちノーマルモード、としたときのズーム位置に対する合焦検出位置、すなわちＡＦ評価値を取得するフォーカスレンズ位置、の個数の一例である。表１において、ノーマルモードとマクロモードとの、ＡＦ評価値を取得するフォーカスレンズ位置の個数を比較すると、広角端では、ノーマルモードが１０ポジションであるのに対して、マクロモードが１２０ポジションとなり、望遠端では、ノーマルモードが７０ポジションであるのに対して、マクロモードが２５０ポジションとなり、マクロ領域を全領域スキャンする場合にＡＦ評価値を取得するフォーカスレンズ位置の個数は、ノーマルモードと比較して、非常に多くなる。
【００４７】
ちなみに、このようなＡＦ評価値を取得するフォーカスレンズ位置の個数が、ノーマル領域と比較してマクロ領域の方が多くなる理由は、レンズの主点と結像関係を表すニュートンの式（１）によって説明することができる。
ニュートンの式：
Ｚ×Ｚ′＝−ｆ×ｆ          …  （１）
但し、
Ｚ：  主点から被写体面までの距離（被写体距離）
Ｚ′：主点から撮像面までの距離（撮像面距離）
ｆ：  焦点距離
である。
主点から被写体の距離が変化した場合の、撮像面距離と被写体距離の変化の比を求めるために、このニュートンの式（１）を、主点から被写体までの距離Ｚで微分すると、式（２）を得る。
【００４８】
ニュートンの式を主点から被写体の距離Ｚで微分：
ｄＺ／ｄＺ′＝ｆ×ｆ／Ｚ×Ｚ          …  （２）
マクロ領域では、主点から被写体までの距離が近いため、Ｚが小さくなり、式（２）より、分母であるＺ×Ｚの値が小さくなると、被写体距離の変化に対して、撮像面距離の変化が大きくなる。すなわち、被写体距離が少し変化した場合でも、撮像面距離が大きく変化するようになるので、合焦させるためには、フォーカスレンズを大きく動かす必要がある。
また、被写体距離が同じ場合でも、レンズの焦点距離が変化すると、式（２）より、分子であるｆ×ｆの値が大きくなるため、被写体距離の変化に対して、撮像面距離の変化は大きくなる。
よって、焦点距離が大きくなるほど、被写体距離が少し変化した場合でも、撮像面距離が大きく変化するので、合焦させるためには、フォーカスレンズを大きく動かす必要がある。
【００４９】
図５は、表１に示した合焦距離の逆数とフォーカスレンズポジション数の関係をグラフで示したものである。図５において、合焦距離を逆数としている理由は、無限遠に合焦した場合が、フォーカスレンズの繰り出し量が最も少ないからである。なお、図５においては、無限遠に合焦したときのフォーカスレンズの繰り出しパルス数を０として記載している。
ここで、ＡＦ評価値は、上述したようにＲＧＢ信号から算出され、ＲＧＢ信号は画面を更新するタイミングで取得するため、画面更新間隔を１／３０秒としてＲＧＢ信号を取得する場合、１２０ポジションのＡＦ評価値を取得するために要する時間は、１２０×１／３０＝４秒もかかってしまう。そのため、撮影したい被写体の状態が変化してしまうなど、撮影機会、いわゆるシャッターチャンス、を逃すという問題が発生する。
この問題の対策として、特定条件において、合焦範囲（スキャンエリア）を限定することによって、フォーカス時間を短縮することができ、撮影機会を逃すことなく撮影をすることが可能となる。例えばＡＦ評価値を取得するフォーカスレンズ位置が、１２０ポジションの１／８の１５ポジションになるように合焦範囲を限定して自動合焦スキャンを行うようにすれば、自動合焦スキャンに要する時間は、０．５秒で完了することができ、タイムラグを短縮させることができる。また、このようにすると、フォーカスレンズを駆動するモータの動作時間も短縮されるため、消費電力も削減することができる。
【００５０】
次に本発明に係る撮像装置を特徴付ける動作を詳細に説明する。
このファインダモード状態において、図４の下／マクロスイッチ２１０を押下すると、マクロモードに設定される。図６がマクロモードを設定したときのＬＣＤモニタ１８Ａの表示画面の一例である。記録画素数は、例えば２０４８×１５３６に設定されている。画面下部にある全合焦範囲を示す横向きのバーＢ１における「○」の表示が現在のフォーカスレンズ位置に対応する合焦位置Ｊ１である。マクロモード設定直後は、被写体距離３０ｃｍのところに対応するフォーカスレンズ位置に設定された状態となっている（但し、この状態では、未だ自動合焦動作が行われていないので、位置Ｊ１は厳密には合焦位置ではない）。
図２に示すシャッタレリーズ２０１は、２段階のスイッチになっており、半押しで合焦動作を行い、さらに押し込むと撮影動作、すなわち記録動作、を実行する。図７は、撮影を行うか、シャッタレリーズ２０１を半押しするかして、少なくとも１回は自動合焦動作を行った後の表示画面である。１０ｃｍあたりで合焦したため、フォーカスレンズの合焦位置Ｊ１を示す「○」が１０ｃｍ付近に移動している。この場合、「○」と共に表示されている左右の矢印Ｒ１は、合焦状態が維持されていることを示している。合焦状態が維持されている間は、常に、この左右の矢印Ｒ１が表示されており、次回の自動合焦動作時には、バーＢ１で示される全合焦範囲よりも狭いこの左右の矢印Ｒ１で示された範囲が合焦動作の対象となる。すなわち、左右の矢印Ｒ１は、合焦状態にあることを示すと同時に、その状態での次回の狭く制限された合焦動作範囲を示している。
【００５１】
図８は、カメラが合焦状態を維持していないと判断したときの表示画面を示している。これは、図３測距ユニット１０５を用いた図１の測距センサ２３の出力を、前回の自動合焦実行以降、継続して監視し続けることによって実現している。前回の山登りＡＦ実行時に、測距センサ２３の出力をＣＰＵ１５が、例えばＣＰＵ１５に内蔵されたＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）に保持する。その後、例えば０．１秒毎など、定期的に測距センサ２３によって被写体距離を計測して、ＲＡＭに保持された被写体距離情報と毎回比較して、被写体距離が、例えば５ｃｍ以上変化した場合には、既に前回撮影時の状態が保持されているとはみなすことができないため、合焦状態が保持されていないと判断する。この判定基準は、ズーム位置やフォーカスレンズ位置によって異なり、予めテーブルとしてＲＯＭ１６に保存されている。この図８のように、左右の矢印Ｒ１が示されていないときは、次回の自動合焦動作では、全合焦範囲スキャンを実施する。
【００５２】
なお、図７および図８に示すように、合焦位置が何センチのところにあたるかを表示するには、フォーカスレンズの位置から換算して距離を求める必要がある。その方法は、図５の合焦距離の逆数とフォーカスレンズ位置のポジション数の関係より計算式を用いて求めるか、合焦距離の逆数とフォーカスレンズ位置のポジション数との関係を、換算テーブルとしてＲＯＭ１６に格納しておくなど、様々な方法がある。
このような現在のフォーカスレンズ位置の検出を実現するには、いくつかの方法がある。例えば、パルスモータによってフォーカスレンズを駆動する場合、カメラ起動時のリセット動作として基準点の検出を行う。その後の移動パルス数から現在の位置を検出することができる。また、フォーカスレンズの位置によって異なる抵抗値を示す抵抗板を用い、この抵抗版の出力によって位置検出を行うこともできる。
表１にも示した通り、ズームレンズの場合、同じ距離範囲を自動合焦スキャンする場合でも、ズーム位置によって移動パルス数が大きく相違する。また多くのズームレンズでは、望遠側になればなるほどレンズの解像度が低くなるものが多い。そのため、ズーム位置が変更された場合には、図８のような表示になり、次回の自動合焦動作時には、合焦状態が維持されていないとして全範囲の自動合焦スキャンを実行する。このようにすることによって、失敗撮影を少なくすることができる。
【００５３】
図９は、自動合焦動作を行った直後の画面イメージであり、図１０は、自動合焦動作を行った後に被写体までの距離が変化した状態の画面イメージを示している。この実施の形態においては、例えば、画像データは、８ビットのデータであり、０〜２５５の値を取ることができる。画像データは、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色で構成され、輝度データは、次式によって算出される。
輝度  Ｙ＝０．３Ｒ＋０．６Ｇ＋０．１Ｂ      …  （３）
この場合、画像データが８ビットであるため、輝度データも８ビットとなる。
この実施の形態においては、図９および図１０に示すように、画面を縦１２×横１６のブロックに分割し、分割したブロック毎に、輝度データを取得する。輝度データの取得は、図１に示すディジタルスティルカメラの撮像システム概要図に示すＣＣＤインタフェース８において、各ブロック毎にＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの平均値を算出し、算出した平均値をＣＰＵ１５が読み出し、式（３）により、輝度データに変換する。図１１は、図９の画像における各ブロックを輝度データの値により３つのカテゴリに分類して示したものである。
【００５４】
同様に、図１２は、図１０の画面において、各ブロックを輝度データの値により３つのカテゴリに分類して示したものである。「Ａ」として示されているカテゴリＡの部分は、当該エリアの平均輝度値が１８４以上のブロックである。同様にして、「Ｂ」で示されているカテゴリＢの部分は、平均輝度値が９２以上で且つ１８４未満のブロック、「Ｃ」は平均輝度値が９２未満（すなわち９１以下）のブロックである。
このような輝度検出は、自動露出（ＡＥ）制御を行うタイミングに合わせて、例えば、２００ｍｓｅｃ間隔で行われる。ＣＰＵ１５は、各ブロックの輝度カテゴリのデータをＲＡＭに保存し、輝度検出する毎に、輝度カテゴリのデータを、前回の輝度カテゴリのデータと比較する。図１３は、図９および図１１から図１０および図１２に被写体が変化した場合の輝度カテゴリが変化したブロックを塗りつぶして示している。図１３では、２８個のブロックの輝度カテゴリが変化している。ＣＰＵ１５は、輝度カテゴリが変化したブロック数が、全体の１０％を超えた場合には、撮影状態が変化し、合焦状態が保持されていないと判断する。
【００５５】
図１４は、合焦状態が維持されているか否かによって、自動合焦スキャン範囲を変化させる動作を説明するフローチャートである。
まず、モニタリング動作を開始すると（ステップＳ１１）、合焦動作を既に実行したか否かを判断する（ステップＳ１２）。合焦動作が実行されたか否かは、ＲＡＭに記憶されている。合焦動作を実行すると、合焦動作実行を示すフラグ等の情報を記憶し、以後、撮影状態が変化したと判断されるまでこの情報が保持される。なお、電源投入時および再生など撮影以外の動作モードに切り替わったときには、合焦動作実行の記憶情報を消去することはいうまでもない。
ステップＳ１２において、合焦動作が実行されていないと判定された場合には、モニタリング画面を更新し（ステップＳ１３）、シャッタレリーズ２０１がオンとなるのを待ち（ステップＳ１４）、シャッタレリーズ２０１がオンとならなければ、ステップＳ１３に戻って、シャッタレリーズ２０１がオンとなるまで、モニタリング画面を繰り返し更新する。シャッタレリーズ２０１がオンとなると、新規な合焦動作であるので、全領域を自動合焦スキャンして自動合焦を行い（ステップＳ１５）、先に述べた合焦動作実行を示す記憶情報をセットして（ステップＳ１６）、静止画の撮影を行う（ステップＳ１７）。撮影後は、ステップＳ１１に戻り、モニタリングを続行する。
【００５６】
合焦動作が実施されていた場合には、モニタリング画面を更新するとともに（ステップＳ１８）、撮影状態の変化を検出することで、合焦状態が維持されているかどうかを、定期的に監視する。すなわち、モニタリング画面の更新後、合焦状態が維持されているか否かを判定するためのデータを作成し（ステップＳ１９）、合焦状態が維持されているか否かを判定する（ステップＳ２０）。この撮影状態の変化による合焦状態の維持判断については、後に、図１５を参照して詳細に説明する。
ステップＳ２０において、合焦状態が維持されていると判定されたときに、シャッタレリーズ２０１がオンとされたことを検出すると（ステップＳ２１）、通常よりも狭いスキャン範囲で自動合焦スキャンを実行する（ステップＳ２２）。ステップＳ２１においてシャッタレリーズ２０１がオンとされていないときは、ステップＳ１８に戻り、モニタリング画面更新（ステップＳ１８）、合焦状態維持判定データの作成（ステップＳ１９）、そして合焦状態維持の判定（ステップＳ２０）を繰り返す。ステップＳ２０において、合焦状態が維持されていないと判定されたときは、合焦動作実行を示す記憶情報をクリアし（ステップＳ２３）、ステップＳ１３に移行して、通常の全領域を対象とする自動合焦スキャンによる撮影を行う。
【００５７】
図１５は、輝度分布変化に基づいて、図１４のステップＳ２０における合焦維持の判定を行う動作を説明するフローチャートである。
モニタリングを開始すると、１／３０秒間隔で画面の更新をするとともに、２００ｍｓｅｃ間隔で、自動露出（ＡＥ）制御が行われる。自動露出制御においては、Ｒ，Ｇ，Ｂの平均をとったＲＧＢ平均値を取得するので（ステップＳ３１）、この取得したＲＧＢ平均値を利用して、各ブロックの平均輝度を算出し（ステップＳ３２）、算出した輝度より、画面を分割した各ブロックを３つのカテゴリに分類した輝度分布を示す輝度カテゴリマップを作成する（ステップＳ３３）。３つのカテゴリに分類した輝度分布については、既に図９〜図１２に関連して説明した通りである。
次に、前回の輝度分布と今回の輝度分布を比較して、輝度分布が変化したブロックを抽出する（ステップＳ３４）。ここで、輝度カテゴリーが変化したブロック数が、全体の１０％を超えたか否かを判別し（ステップＳ３５）、１０％を超えた場合は、撮影状態が変化したと判断し（ステップＳ３６）、合焦状態維持を示す情報をクリアして（ステップＳ３７）処理を終了し、次回の合焦動作では、自動合焦スキャン範囲全域を、スキャンして合焦位置を求める。
【００５８】
逆に、ステップＳ３５において、輝度カテゴリが変化したブロック数が、全体の１０％以下で合焦状態が維持されていると判定された場合には（ステップＳ３８）、合焦状態維持を示す情報をセットして処理を終了し（ステップＳ３９）、次回の自動合焦動作では、現在の合焦位置近傍の狭い範囲のみをスキャンして合焦位置を求めるようにする。
合焦位置近傍の狭い範囲は、この実施の形態では、例えば自動合焦スキャン範囲全域の２０％としている。表１に示したように、ワイド端の場合は、自動合焦スキャンを行うポジションは、１２０ポジションあるので、合焦位置近傍の狭い範囲は２４ポジションとなり、現在のフォーカスレンズの位置を中心に±１２ポジションの範囲のみについて自動合焦スキャン動作を行う。
なお、ＲＧＢ平均値の取得間隔、輝度分布のカテゴリ別けの閾値、輝度カテゴリ分布の変化ブロック数または変化ブロックの割合の合焦維持判定の閾値、合焦位置近傍の狭い範囲の割合等は、狭い範囲で書換え可能な不揮発性メモリ（ＲＯＭ）に保存して、必要に応じて書換えができるように構成することが望ましい。
【００５９】
図３のカメラ正面の外観図に示したように、この実施の形態に係るディジタルスティルカメラには、測距ユニット１０５が搭載されている。この測距ユニット１０５は、２つの光学ユニットが並置されており、これら２つの光学ユニットの出力から三角測量の原理で被写体の距離を算出することができる。記録モードにおいては、この測距ユニット１０５を用いる測距センサ２３による測距動作が繰り返し行われる。図１６は、測距ユニット１０５を用いた測距センサ２３が測距対象としている画面内の範囲を示したものである。測距センサ２３により算出された距離は、フォーカスレンズ位置に変換される。測距センサ２３により求めた距離とフォーカスレンズ位置との対応関係は、書換え可能な不揮発性メモリ（ＲＯＭ）に記憶されており、ＣＰＵ１５は、この記憶データに基づいて、測距センサ２３により算出した距離をフォーカスレンズ位置に変換する。
図１７は、測距センサ２３により算出される距離を、図１４のステップＳ２０における合焦状態が維持されているかどうかの判断に使用した場合の処理のフローチャートを示している。合焦状態維持判断後の、ＡＦスキャン範囲の切り換えについては、図１４のフローチャートで説明したとおりである。
【００６０】
モニタリングを開始すると、自動露出（ＡＥ）制御を行う間隔と同程度の２００ｍｓｅｃ間隔程度の間隔で測距センサ２３による測距動作を行う（ステップＳ５１）。測距動作時間は、被写体の明るさによって多少の違いはあるが、略１００ｍｓｅｃ程度で被写体までの距離を算出することができる。算出した被写体までの距離を読み出し（ステップＳ５２）、書換え可能な不揮発性メモリ（ＲＯＭ）に保存されているフォーカスレンズ位置の換算テーブルを用いて、被写体に合焦するフォーカスレンズ位置を求める（ステップＳ５３）。
次に、ＣＰＵ１５は、現在のフォーカスレンズ位置と、測距センサ２３を用いて算出した被写体までの距離から算出したフォーカスレンズ位置との比較を行う（ステップＳ５４）。この実施の形態では、例えば、フォーカスレンズは、パルスモーターを使って制御しており、フォーカスレンズ位置は、起動時の基準位置から移動したパルス数をＣＰＵ１５がカウントしておくことなどで把握することができる。また、パルスモータを使用しなくても、フォーカスレンズ位置に応じた抵抗値を出力する抵抗板を用いれば、抵抗板の抵抗値から、フォーカスレンズの位置を検出することも可能である。
【００６１】
ここで、現在のフォーカスレンズ位置と、測距センサ２３を用いて算出した被写体までの距離から算出したフォーカスレンズ位置との差が、狭い範囲の自動合焦スキャン範囲よりも大きかった場合には（ステップＳ５５）、合焦状態が維持されていないと判断し（ステップＳ５６）、合焦状態維持を示す情報をクリアして（ステップＳ５７）処理を終了し、次回の合焦動作では、自動合焦スキャン範囲全域を、スキャンして合焦位置を求める。
ここで、狭い範囲の自動合焦スキャン範囲とは、先に説明したとおり、合焦が維持されているときに実施するスキャン範囲で、全スキャン範囲の２０％の位置範囲である。ワイド端では、全域が１２０ポジションなので、２４ポジションが狭い範囲の自動合焦スキャン範囲であり、測距センサ２３が出力した結果において、現在の位置から±１２ポジション以上のずれが発生した場合に、合焦が維持されていないと判断する。
一方、ステップＳ５５において、測距センサ２３から得られた結果が、現在の位置から±１２ポジションの範囲内であって、合焦状態が維持されていると判定された場合には（ステップＳ５８）、合焦状態維持を示す情報をセットして処理を終了し（ステップＳ５９）、次回の自動合焦動作では、現在の合焦位置近傍の狭い範囲のみをスキャンして合焦位置を求めるようにする。
【００６２】
図１８は、自動合焦動作を行った直後の画面イメージであり、図１９は、被写体までの距離が図１８の状態から変化した状態の画面イメージを示している。この実施の形態では、画面を縦１２×横１６のブロックに分割し、分割したブロックごとに、ブロック内にあるＧ画素について、隣接した画素間で値の差分の平均値を求める。例えば、１ブロック内の画素数が１５０画素だとすると、Ｒ，Ｇ，Ｂにより画像が構成されているので、Ｇ画素の画素数は、１／３の５０画素となる。この５０画素に対して、隣接する画素間で差分を求め、求めた差分を全て加算し、加算した結果を画素数の５０で割ることで、ブロック毎のＧ画素の差分平均値を求めることができる。この場合、Ｇ画素が、８ビットのデータであれば、求めたＧ画素の差分平均値も８ビットとなり、最大値は２５５である。このＧ画素の値は、図１に示す撮像システムの概要図に示されるＣＣＤインタフェース８において取得する。
ここで、Ｇ画素の値が、画素間で大きく異なるということは、その画素間でＧ成分が大きく異なるということであり、言い換えればコントラストが高いということである。すなわち、ブロック毎のＧ画素の差分平均値を求めることは、ブロック毎のコントラストを求めているといえる。そこで、以下においては、ブロック毎のＧ画素の差分平均値をコントラストと称することにする。
【００６３】
図２０は、図１８においてコントラストが所定値以上の値であるブロックの分布を示しており、同様に図２１は、図１９においてコントラストが所定値以上の値であるブロックの分布を示している。この実施の形態では、コントラストが１２８以上の値であるブロックが移動したか否かによって、被写体の状態の変化を検出するようにしている。図２０および図２１において、「○」が付された部分がコントラストの値が１２８以上のブロックである。
この場合も、ブロック毎のコントラストの検出は、自動露出（ＡＥ）制御を行う間隔に合わせて、２００ｍｓｅｃ間隔で行われる。ＣＰＵ１５はコントラストの値が１２８以上のブロックの位置を示す情報をＲＡＭに保存し、コントラスト検出時に、前回のコントラストの値が１２８以上のブロックの位置との比較を行う。図２２は、被写体が図１８から図１９に被写体の状態が変化した場合に、コントラストの値が１２８以上のブロックの位置が変化したブロックを塗りつぶして示したものである。この図２２の場合には３４ブロックが変化している。
ＣＰＵ１５は、コントラストの値が１２８以上のブロックの位置が変化したブロック数が、例えば全体の１０％を越えた場合には、被写体が変化したと判断し、合焦状態が保持されていないと判断する。
【００６４】
図２３は、コントラストの値が１２８以上のブロックの位置が変化したブロック数を検出することにより合焦状態が維持されているかどうかを判断するために使用する処理を示すフローチャートである。合焦状態維持判断後の、ＡＦスキャン範囲の切り換えについては、図１４のフローチャートで説明したとおりである。
モニタリングを開始すると、自動露出（ＡＥ）制御の２００ｍｓｅｃ間隔と同程度の間隔で、ブロック毎の差分平均値、つまりブロック毎のコントラスト、を検出して（ステップＳ７１）、コントラストの値が１２８以上のコントラストブロックを判定する（ステップＳ７２）。この判定に基づきコントラストの値が１２８以上のブロックの分布を示すコントラストブロックマップを作成する（ステップＳ７３）。
次に、前回のコントラストブロックマップと今回のコントラストブロックマップとを比較して、コントラストの値が１２８以上のブロックの位置が変化したブロック数を計数する（ステップＳ７４）。ここで、コントラストの値が１２８以上のブロック位置が変化したブロック数が、全体の１０％を超えたか否かを判別し（ステップＳ７５）、１０％を超えた場合は、合焦状態が維持されておらず、撮影状態が変化したと判断し（ステップＳ７６）、合焦状態維持を示す情報をクリアして（ステップＳ７７）処理を終了し、次回の合焦動作では、自動合焦スキャン範囲全域を、スキャンして合焦位置を求める。
一方、ステップＳ７５において、輝度カテゴリが変化したブロック数が、全体の１０％以下で合焦状態が維持されていると判定された場合には（ステップＳ７８）、合焦状態維持を示す情報をセットして処理を終了し（ステップＳ７９）、次回の自動合焦動作では、現在の合焦位置近傍の狭い範囲のみをスキャンして合焦位置を求めるようにする。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の撮像装置の一つの実施の形態に係るディジタルスティルカメラの概略のシステム構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】図１のディジタルスティルカメラの外観構成を模式的に示す平面図である。
【図３】図２のディジタルスティルカメラの外観構成を模式的に示す正面図である。
【図４】図２のディジタルスティルカメラの外観構成を模式的に示す背面図である。
【図５】図１のディジタルスティルカメラの動作を説明するため、表１に示した合焦距離の逆数とフォーカスレンズポジション数の関係を示すグラフである。
【図６】図１のディジタルスティルカメラの動作の具体例を説明するためのマクロモード設定直後におけるＬＣＤモニタの表示画面を模式的に示す図である。
【図７】図１のディジタルスティルカメラの動作の具体例を説明するためのマクロモードにおける自動合焦実行後に合焦状態が維持されているときのＬＣＤモニタの表示画面を模式的に示す図である。
【図８】図１のディジタルスティルカメラの動作の具体例を説明するためのマクロモードにおける自動合焦実行後に合焦状態が維持されていないときのＬＣＤモニタの表示画面を模式的に示す図である。
【図９】図１のディジタルスティルカメラの動作の具体例を説明するためのマクロモードにおける自動合焦動作を行った直後の輝度分布測定に用いるＬＣＤモニタの表示画面および画面分割イメージを模式的に示す図である。
【図１０】図１のディジタルスティルカメラの動作の具体例を説明するためのマクロモードにおける自動合焦動作を行った後に被写体距離が変化した場合の輝度分布測定に用いるＬＣＤモニタの表示画面および画面分割イメージを模式的に示す図である。
【図１１】図９のＬＣＤモニタの表示画面のカテゴリ分けによる輝度分布を模式的に示す図である。
【図１２】図１０のＬＣＤモニタの表示画面のカテゴリ分けによる輝度分布を模式的に示す図である。
【図１３】図１１および図１２のカテゴリ分けによる輝度分布におけるカテゴリ変化の分布を模式的に示す図である。
【図１４】図１のディジタルスティルカメラの動作の具体例を説明するため、合焦状態が維持されているか否かによって、自動合焦スキャン範囲を変化させる動作を説明するためのフローチャートである。
【図１５】図１４の動作に用いられる、輝度分布変化に基づいて合焦維持の判定を行う動作を具体的に説明するフローチャートである。
【図１６】合焦維持の判定を行うため、測距ユニットを用いた測距センサが測距対象とする範囲を画面上に示す図である。
【図１７】測距センサの監視に基づいて合焦維持の判定を行う動作を具体的に説明するフローチャートである。
【図１８】図１のディジタルスティルカメラの動作の他の具体例を説明するためのマクロモードにおける自動合焦動作を行った直後のコントラスト取得に用いるＬＣＤモニタの表示画面および画面分割イメージを模式的に示す図である。
【図１９】図１８の具体例を説明するためのマクロモードにおける自動合焦動作を行った後に被写体距離が変化した場合のコントラスト取得に用いるＬＣＤモニタの表示画面および画面分割イメージを模式的に示す図である。
【図２０】図１８のＬＣＤモニタの表示画面のコントラストが所定値以上のブロックの分布を模式的に示す図である。
【図２１】図１０のＬＣＤモニタの表示画面のコントラストが所定値以上のブロックの分布を模式的に示す図である。
【図２２】図２０および図２１のコントラストが所定値以上のブロックの変化の分布を模式的に示す図である。
【図２３】コントラストブロックによるエッジエリア監視に基づいて合焦維持の判定を行う動作を具体的に説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００６６】
１  撮影レンズ系
２  メカニカルシャッタ
３  ＣＣＤ（電荷結合素子）固体撮像素子
４  ＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路
５  ＡＧＣ（自動利得制御）回路
６  Ａ／Ｄ（アナログ−ディジタル）変換器
７  タイミング発生器（ＴＧ）
８  ＣＣＤインタフェース（ＣＣＤ−Ｉ／Ｆ）
９  メモリコントローラ
１０  表示出力制御部
１１  圧縮処理部
１２  ＹＵＶ変換部
１３  リサイズ処理部
１４  メディアインタフェース（メディアＩ／Ｆ）
１５  ＣＰＵ（中央制御部）
１６  ＲＯＭ（リードオンリメモリ）
１７  フレームメモリ（ＳＤＲＡＭ）
１８  液晶（ＬＣＤ）ディスプレイ
１８Ａ  液晶（ＬＣＤ）モニタ
１８Ｂ  サブ液晶（ＬＣＤ）
１９  モータドライバ
２０  操作部
２１  音声出力装置
２２  メモリカード
２３  測距センサ
３１  フロントエンド（Ｆ／Ｅ）信号処理部
３２  ディジタル信号処理ＩＣ（集積回路）
１０１  電源スイッチ
１０２  カード／電池蓋
１０３  ストロボ発光部
１０４  光学ファインダ
１０５  測距ユニット
１０６  リモコン受光部
１０７  鏡胴ユニット
１０８  ＡＦ  ＬＥＤ（自動合焦発光ダイオード）
１０９  ストロボＬＥＤ（発光ダイオード）
２０１  シャッタレリーズ（ボタン）
２０２  モードダイアル
２０３  広角側（ＷＩＤＥ）ズームスイッチ
２０４  望遠側（ＴＥＬＥ）ズームスイッチ
２０５  セルフタイマ／削除スイッチ
２０６  メニュースイッチ
２０７  上／ストロボスイッチ
２０８  右スイッチ
２０９  ディスプレイスイッチ
２１０  下／マクロスイッチ
２１１  左／画像確認スイッチ
２１２  オーケー（ＯＫ）スイッチ
【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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【図２２】
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【図２３】
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