(57)【要約】【構成】ドライバ１６は、フォーカスレンズ１２を光軸方向に設定幅ずつ移動させる。イメージセンサ１４の撮像面で捉えられた被写界像のＡＦ評価値は、このようなレンズ移動処理と並行してＡＦ評価回路２６で求められる。ＣＰＵ４４は、共通の設定幅に従うレンズ移動処理に関連して求められる複数のＡＦ評価値の中から、最大ＡＦ評価値を検出する。ＣＰＵ４４はまた、ステップ幅Ｗ２の設定に関連して検出される最大ＡＦ評価値βをステップ幅Ｗ１（＞Ｗ２）の設定に関連して検出される最大ＡＦ評価値αで割り算する。割り算値β／αが既定数値範囲に属するときは、最大ＡＦ評価値αおよびβに基づいて合焦位置が特定される。一方、割り算値β／αが既定数値範囲から下側に外れるときは、ステップ幅Ｗ２に従うレンズ移動処理が再開される。【効果】手振れに関係なくフォーカスを的確に調整することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを経た被写界像を捉える撮像面を有する撮像手段、
前記レンズから前記撮像面までの距離を設定幅ずつ変更する変更手段、
前記撮像面で捉えられた被写界像の合焦度を前記変更手段の変更処理と並行して検出する検出手段、
第１変更幅を前記変更手段に設定する第１設定手段、
前記第１変更幅よりも短い第２変更幅を前記変更手段に設定する第２設定手段、
前記第２設定手段の設定に対応して前記検出手段によって検出された合焦度の信頼性を示すパラメータ値を前記第１設定手段の設定に対応して前記検出手段によって検出された合焦度を参照して算出する算出手段、
前記算出手段によって算出されたパラメータ値が既定数値範囲に属するとき前記検出手段によって検出された合焦度に基づいて前記レンズから前記撮像面までの適正距離を決定する決定手段、および
前記算出手段によって算出されたパラメータ値が前記既定数値範囲から外れるとき前記第２設定手段を再起動する第１再起動手段を備える、電子カメラ。
【請求項２】
前記決定手段は、前記パラメータ値が前記既定数値範囲内の下側に分布する第１数値範囲に属するとき前記第１設定手段の設定に対応して前記検出手段によって検出された合焦度に基づいて前記適正距離を決定する第１距離決定手段を含む、請求項１記載の電子カメラ。
【請求項３】
前記決定手段は、前記パラメータ値が前記既定数値範囲内の上側に分布する第２数値範囲に属するとき前記第２設定手段の設定に対応して前記検出手段によって検出された合焦度に基づいて前記適正距離を決定する第２距離決定手段を含む、請求項１または２記載の電子カメラ。
【請求項４】
前記検出手段は前記変更手段によって設定される複数の距離の各々に対応して前記被写界の高周波成分を積分して前記合焦度を求める積分手段を含み、
前記算出手段は、共通の設定幅に関連して前記積分手段によって求められる複数の積分値の中から最大積分値を特定する特定手段、および前記第２変更幅の設定に関連して前記特定手段によって特定された第２最大積分値を前記第１変更幅の設定に関連して前記特定手段によって特定された第１最大積分値で割り算して前記パラメータ値を算出する割り算手段を含み、
前記第２数値範囲は“１．０”を含む、請求項３記載の電子カメラ。
【請求項５】
前記パラメータ値は前記信頼性が高いほど大きくなり、
前記第１再起動手段は前記パラメータ値が前記既定数値範囲から下側に外れるとき再起動処理を実行する、請求項１ないし４のいずれかに記載の電子カメラ。
【請求項６】
前記算出手段によって算出されたパラメータ値が前記既定数値範囲から上側に外れるとき前記第１設定手段および前記第２設定手段の両方を再起動する第２再起動手段をさらに備える、請求項５記載の電子カメラ。
【請求項７】
距離調整操作を受け付ける受付手段をさらに備え、
前記第１設定手段は前記第２設定手段の設定処理に先立って設定処理を実行する、請求項１ないし６のいずれかに記載の電子カメラ。
【請求項８】
レンズを経た被写界像を捉える撮像面を有する撮像手段、前記レンズから前記撮像面までの距離を設定幅ずつ変更する変更手段、前記撮像面で捉えられた被写界像の合焦度を前記変更手段の変更処理と並行して検出する検出手段を備える電子カメラのプロセサに、
第１変更幅を前記変更手段に設定する第１設定ステップ、
前記第１変更幅よりも短い第２変更幅を前記変更手段に設定する第２設定ステップ、
前記第２設定ステップの設定に対応して前記検出手段によって検出された合焦度の信頼性を示すパラメータ値を前記第１設定ステップの設定に対応して前記検出手段によって検出された合焦度を参照して算出する算出ステップ、
前記算出ステップによって算出されたパラメータ値が既定数値範囲に属するとき前記検出手段によって検出された合焦度に基づいて前記レンズから前記撮像面までの適正距離を決定する決定ステップ、および
前記算出ステップによって算出されたパラメータ値が前記既定数値範囲から外れるとき前記第２設定ステップを再起動する再起動ステップを実行させるための、距離制御プログラム。
【請求項９】
レンズを経た被写界像を捉える撮像面を有する撮像手段、前記レンズから前記撮像面までの距離を設定幅ずつ変更する変更手段、前記撮像面で捉えられた被写界像の合焦度を前記変更手段の変更処理と並行して検出する検出手段を備える電子カメラによって実行される距離制御方法であって、
第１変更幅を前記変更手段に設定する第１設定ステップ、
前記第１変更幅よりも短い第２変更幅を前記変更手段に設定する第２設定ステップ、
前記第２設定ステップの設定に対応して前記検出手段によって検出された合焦度の信頼性を示すパラメータ値を前記第１設定ステップの設定に対応して前記検出手段によって検出された合焦度を参照して算出する算出ステップ、
前記算出ステップによって算出されたパラメータ値が既定数値範囲に属するとき前記検出手段によって検出された合焦度に基づいて前記レンズから前記撮像面までの適正距離を決定する決定ステップ、および
前記算出ステップによって算出されたパラメータ値が前記既定数値範囲から外れるとき前記第２設定ステップを再起動する再起動ステップを備える、距離制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子カメラに関し、特にたとえば、撮像面に照射された被写界の光学像に対応する画像信号に基づいて光学レンズから撮像面までの距離を調整する、電子カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の装置の一例が、特許文献１に開示されている。この従来技術によれば、フォーカスレンズの位置は、粗調整の後に微調整される。また、微調整時の補正量が基準値を超えると、粗調整動作が再開される。ここで、基準値は、広角側で大きい値を示す一方、望遠側で小さい値を示す。これによって、ズーム位置の変化に関らず、迅速かつ安定的なフォーカス動作が実現される。
【特許文献１】特開平６−２２５１９８号公報［H04N 5/232, G02B 7/08, 7/28］
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来技術では、手振れに起因するフォーカス精度の低下を如何に解決するかについて何ら開示していない。
【０００４】
それゆえに、この発明の主たる目的は、手振れに関らずフォーカスを的確に調整することができる、電子カメラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明に従う電子カメラ(10：実施例で相当する参照符号。以下同じ)は、レンズ(12)を経た被写界像を捉える撮像面を有する撮像手段(14)、レンズから撮像面までの距離を設定幅ずつ変更する変更手段(16)、撮像面で捉えられた被写界像の合焦度を変更手段の変更処理と並行して検出する検出手段(26, S29)、第１変更幅を変更手段に設定する第１設定手段(S1)、第１変更幅よりも短い第２変更幅を変更手段に設定する第２設定手段(S5)、第２設定手段の設定に対応して検出手段によって検出された合焦度の信頼性を示すパラメータ値を第１設定手段の設定に対応して検出手段によって検出された合焦度を参照して算出する算出手段(S9, S31, S33)、算出手段によって算出されたパラメータ値が既定数値範囲に属するとき検出手段によって検出された合焦度に基づいてレンズから撮像面までの適正距離を決定する決定手段(S17, S19)、および算出手段によって算出されたパラメータ値が既定数値範囲から外れるとき第２設定手段を再起動する第１再起動手段(S11)を備える。
【０００６】
撮像手段は、レンズを経た被写界像を捉える撮像面を有する。レンズから撮像面までの距離は、変更手段によって設定幅ずつ変更される。撮像面で捉えられた被写界像の合焦度は、変更手段の変更処理と並行して検出手段によって検出される。第１設定手段は第１変更幅を変更手段に設定し、第２設定手段は第１変更幅よりも短い第２変更幅を変更手段に設定する。
【０００７】
算出手段は、第２設定手段の設定に対応して検出手段によって検出された合焦度の信頼性を示すパラメータ値を、第１設定手段の設定に対応して検出手段によって検出された合焦度を参照して算出する。決定手段は、算出手段によって算出されたパラメータ値が既定数値範囲に属するとき、検出手段によって検出された合焦度に基づいてレンズから撮像面までの適正距離を決定する。第１再起動手段は、算出手段によって算出されたパラメータ値が既定数値範囲から外れるとき、第２設定手段を再起動する。
【０００８】
手振れが発生すると、撮像面で捉えられる被写界像の空間周波数が低下する。したがって、手振れがある状態で検出される合焦度の信頼性は、手振れがない状態で検出される合焦度の信頼性よりも小さくなる。また、第２変更幅に従う変更処理に要する時間は、第１変更幅に従う変更処理に要するよりも長い。したがって、第２変更幅に従う変更処理の途中で手振れが発生する確率は、第１変更幅に従う変更処理の途中で手振れが発生する確率よりも高くなる。
【０００９】
このような性質を考慮して、請求項１の発明では、パラメータ値が既定数値範囲から外れたとき（第２設定手段の設定に対応して検出された合焦度の信頼性が低下したとき）、第２変更幅に従う変更処理の途中で手振れが発生したとみなし、第２設定手段を再起動するようにしている。再起動によって検出された合焦度の信頼性が高く、パラメータ値が既定数値範囲に属することとなったときは、検出手段によって検出された合焦度に基づいてレンズから撮像面までの適正距離が決定される。これによって、手振れに関らずフォーカスを的確に調整することができる。
【００１０】
請求項２の発明に従う電子カメラは、請求項１に従属し、決定手段は、パラメータ値が既定数値範囲内の下側に分布する第１数値範囲に属するとき第１設定手段の設定に対応して検出手段によって検出された合焦度に基づいて適正距離を決定する第１距離決定手段(S17)を含む。パラメータ値が第１数値範囲に属するときは、第１設定手段の設定に対応して検出された合焦度の方がより信頼できるとみなされ、この合焦度に対応する距離が合焦点として決定される。
【００１１】
請求項３の発明に従う電子カメラは、請求項１または２に従属し、決定手段は、パラメータ値が既定数値範囲内の上側に分布する第２数値範囲に属するとき第２設定手段の設定に対応して検出手段によって検出された合焦度に基づいて適正距離を決定する第２距離決定手段(S19)を含む。パラメータ値が第２数値範囲に属するときは、第２設定手段の設定に対応して検出された合焦度の方がより信頼できるとみなされ、この合焦度に対応する距離が合焦点として決定される。
【００１２】
請求項４の発明に従う電子カメラは、請求項３に従属し、検出手段は変更手段によって設定される複数の距離の各々に対応して被写界の高周波成分を積分して合焦度を求める積分手段(26)を含み、算出手段は、共通の設定幅に関連して積分手段によって求められる複数の積分値の中から最大積分値を特定する特定手段(S31, S33)、および第２変更幅の設定に関連して特定手段によって特定された第２最大積分値を第１変更幅の設定に関連して特定手段によって特定された第１最大積分値で割り算してパラメータ値を算出する割り算手段(S9)を含み、第２数値範囲は“１．０”を含む。したがって、手振れが全く生じなければ、パラメータ値は“１．０”を示し、第２最大積分値に対応する距離が合焦点として決定される。
【００１３】
請求項５の発明に従う電子カメラは、請求項１ないし４のいずれかに従属し、パラメータ値は信頼性が高いほど大きくなり、第１再起動手段はパラメータ値が既定数値範囲から下側に外れるとき再起動処理を実行する。パラメータ値が小さいときは、第１設定手段の設定に対応して検出された合焦度は信頼できる一方、第２設定手段の設定に対応して設定された合焦度は信頼できないとみなし、第２設定手段が再起動される。
【００１４】
請求項６の発明に従う電子カメラは、請求項５に従属し、算出手段によって算出されたパラメータ値が既定数値範囲から上側に外れるとき第１設定手段および第２設定手段の両方を再起動する第２再起動手段(S15)をさらに備える。パラメータ値が大きいときは、第１設定手段によって検出された合焦度および第２設定手段によって設定された合焦度のいずれも信頼できないとみなされ、第１設定手段および第２設定手段の両方が再起動される。
【００１５】
請求項７の発明に従う電子カメラは、請求項１ないし６のいずれかに従属し、距離調整操作を受け付ける受付手段(46)をさらに備え、第１設定手段は第２設定手段の設定処理に先立って設定処理を実行する。
【００１６】
請求項８の発明に従う距離制御プログラムは、レンズ(12)を経た被写界像を捉える撮像面を有する撮像手段(14)、レンズから撮像面までの距離を設定幅ずつ変更する変更手段(16)、撮像面で捉えられた被写界像の合焦度を変更手段の変更処理と並行して検出する検出手段(26)を備える電子カメラ(10)のプロセサ(44)に、第１変更幅を変更手段に設定する第１設定ステップ(S1)、第１変更幅よりも短い第２変更幅を変更手段に設定する第２設定ステップ(S5)、第２設定ステップの設定に対応して検出手段によって検出された合焦度の信頼性を示すパラメータ値を第１設定ステップの設定に対応して検出手段によって検出された合焦度を参照して算出する算出ステップ(S9, S31, S33)、算出ステップによって算出されたパラメータ値が既定数値範囲に属するとき検出手段によって検出された合焦度に基づいてレンズから撮像面までの適正距離を決定する決定ステップ(S17, S19)、および算出ステップによって算出されたパラメータ値が既定数値範囲から外れるとき第２設定ステップを再起動する再起動ステップ(S11)を実行させるための、距離制御プログラムである。
【００１７】
請求項１の発明と同様、手振れに関らずフォーカスを的確に調整できる。
【００１８】
請求項９の発明に従う距離制御方法は、レンズ(12)を経た被写界像を捉える撮像面を有する撮像手段(14)、レンズから撮像面までの距離を設定幅ずつ変更する変更手段(16)、撮像面で捉えられた被写界像の合焦度を変更手段の変更処理と並行して検出する検出手段(26)を備える電子カメラ(10)によって実行される距離制御方法であって、第１変更幅を変更手段に設定する第１設定ステップ(S1)、第１変更幅よりも短い第２変更幅を変更手段に設定する第２設定ステップ(S5)、第２設定ステップの設定に対応して検出手段によって検出された合焦度の信頼性を示すパラメータ値を第１設定ステップの設定に対応して検出手段によって検出された合焦度を参照して算出する算出ステップ(S9, S31, S33)、算出ステップによって算出されたパラメータ値が既定数値範囲に属するとき検出手段によって検出された合焦度に基づいてレンズから撮像面までの適正距離を決定する決定ステップ(S17, S19)、および算出ステップによって算出されたパラメータ値が既定数値範囲から外れるとき第２設定ステップを再起動する再起動ステップ(S11)を備える。
【００１９】
請求項１の発明と同様、手振れに関らずフォーカスを的確に調整できる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、パラメータ値が既定数値範囲から外れたとき（第２変更幅の設定に対応して検出された合焦度の信頼性が低下したとき）、第２変更幅に従う変更処理の途中で手振れが発生したとみなし、第２変更幅に従う変更動作を再起動するようにしている。再起動によって検出された合焦度の信頼性が高く、パラメータ値が既定数値範囲に属することとなったときは、検出された合焦度に基づいてレンズから撮像面までの適正距離が決定される。これによって、手振れに関らずフォーカスを的確に調整することができる。
【００２１】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１を参照して、この実施例の電子カメラ（ディジタルカメラ）１０は、フォーカスレンズ１２を含む。被写界の光学像は、フォーカスレンズ１２を通してイメージセンサ１４の受光面つまり撮像面に照射される。撮像面では、光電変換によって被写界の光学像に対応する電荷つまり生画像信号が生成される。
【００２３】
スルー画像処理つまり被写界のリアルタイム動画像をＬＣＤモニタ３４に表示する処理を実行するとき、ＣＰＵ４４は、プリ露光および間引き読み出しの繰り返しをドライバ１８に命令する。ドライバ１８は、イメージセンサ１４のプリ露光とこれによって生成された生画像信号の間引き読み出しとを繰り返し実行する。プリ露光および間引き読み出しは、１／３０秒毎に発生する垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに応答して実行される。これによって、被写界の光学像に対応する低解像度の生画像信号が、３０ｆｐｓのフレームレートでイメージセンサ１４から出力される。
【００２４】
出力された各フレームの生画像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ回路２０によってノイズ除去，レベル調整およびＡ／Ｄ変換の一連の処理を施され、これによってディジタル信号である生画像データが得られる。信号処理回路２２は、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ回路２０から出力された生画像データに白バランス調整，色分離，ＹＵＶ変換などの処理を施し、ＹＵＶ形式の画像データを生成する。生成された画像データはメモリ制御回路２８によってＳＤＲＡＭ３０に書き込まれ、その後同じメモリ制御回路２８によって読み出される。ビデオエンコーダ３２は、メモリ制御回路２８によって読み出された画像データをＮＴＳＣフォーマットに従うコンポジットビデオ信号に変換し、変換されたコンポジットビデオ信号をＬＣＤモニタ３４に与える。この結果、被写界のスルー画像がモニタ画面に表示される。
【００２５】
信号処理回路２２から出力された画像データを形成するＹデータは、輝度評価回路２４にも与えられる。輝度評価回路２４は、撮像面に割り当てられた測光エリア（図示せず）に属するＹデータを１フレーム期間毎に積分する。ＣＰＵ４４は、こうして求められた積分値つまり輝度評価値を垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに応答して輝度評価回路２４から取り込み、ドライバ１８に設定されたプリ露光時間を取り込まれた輝度評価値に基づいて調整する。これによって、モニタ画面に表示されるスルー画像の明るさが適度に調整される。
【００２６】
シャッタボタン４６が半押しされると、撮像面に割り当てられたフォーカスエリア（図示せず）に注目して、次の要領でフォーカス制御が実行される。まず、高速ＡＦ処理を実行するべく、ステップ幅Ｗ１がドライバ１６に設定される。ドライバ１６は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが発生する毎に、無限遠側端部から至近側端部に向けてフォーカスレンズ１２を１ステップずつ移動させる。
【００２７】
信号処理回路２２からは、各ステップで捉えられた被写界像を表す画像データが出力される。ＡＦ評価回路２６は、このような画像データを形成するＹデータから高域周波数成分を抽出し、抽出された高域周波数成分のうちフォーカスエリアに属する高周波成分の絶対値を１フレーム期間毎に積算する。これによって、積分値つまりＡＦ評価値が１フレームに１回の割合で求められる。なお、こうして求められたＡＦ評価値は、“合焦度”と定義できる。
【００２８】
ＣＰＵ４４は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが発生する毎にＡＦ評価回路２６からＡＦ評価値を取り込み、現時点で最大値を示すＡＦ評価値と最大値が検出されたときのフォーカスレンズ１２の位置を示すレンズ位置情報とを図２に示すレジスタＲ１に登録する。フォーカスレンズ１２が至近側端部に到達したとき、レジスタＲ１に登録されたＡＦ評価値は最大値αとして確定し、レジスタＲ１に登録されたレンズ位置情報は合焦位置よりも２ステップ先の位置を示す。
【００２９】
このような高速ＡＦ処理が完了すると、低速ＡＦ処理を実行するべく、ステップ幅Ｗ１よりも短いステップ幅Ｗ２がドライバ１６に設定される。上述と同様、ドライバ１６は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが発生する毎に無限遠側端部から至近側端部に向けてフォーカスレンズ１２を１ステップずつ移動させる。ＡＦ評価回路２６は、信号処理回路２２から出力されるＹデータに基づいてＡＦ評価値を１フレーム毎に求める。
【００３０】
ＣＰＵ４４は、現時点で最大値を示すＡＦ評価値と最大値が検出されたときのフォーカスレンズ１２の位置を示すレンズ位置情報とを図２に示すレジスタＲ２に登録する。フォーカスレンズ１２が至近側端部に到達したとき、レジスタＲ２に登録されたＡＦ評価値が最大値βとして確定し、レジスタＲ２に登録されたレンズ位置情報は合焦位置よりも２ステップ先の位置を示す。
【００３１】
ＡＦ評価値は、高速ＡＦ処理のとき図３（Ａ）に示す要領で変化する一方、低速ＡＦ処理のとき図３（Ｂ）に示す要領で変化する。図３（Ａ）および図３（Ｂ）から分かるように、高速ＡＦ処理の場合にフォーカスレンズ１２が合焦位置の近傍を移動するのに要する時間は１／１０秒に満たないのに対して、低速ＡＦ処理の場合にフォーカスレンズ１２が合焦位置の近傍を移動するように要する時間は１／３秒近くに及ぶ。
【００３２】
経験則上、手振れは数秒に１回の割合で発生し、１回の手振れ時間は１／１０秒〜１秒である。このため、手振れが発生する確率は、低速ＡＦ処理の方が高速ＡＦ処理よりも高くなる。また、手振れが発生すると、撮像面で捉えられる被写界像の空間周波数が低下する。このため、手振れがある状態で検出されるＡＦ評価値は、手振れがない状態で検出されるＡＦ評価値よりも小さくなる。
【００３３】
したがって、高速ＡＦ処理の途中で手振れが発生すると、ＡＦ評価値はたとえば図３（Ａ）に点線で示すように変化する。また、低速ＡＦ処理の途中で手振れが発生すると、ＡＦ評価値はたとえば図３（Ｂ）に点線で示すように変化する。
【００３４】
この結果、図３（Ａ）の例では、手振れの有無に関係なく、レンズ位置ＦＰ１が合焦位置として検出される。これに対して、図３（Ｂ）の例では、手振れがないときはレンズ位置ＦＰ２が合焦位置として検出される一方、手振れがあるときはレンズ位置ＦＰ３が合焦位置として検出される。このように、低速ＡＦ処理時は、高速ＡＦ処理時に比べて、合焦位置が誤検出される可能性が高い。
【００３５】
そこで、この実施例では、次の要領で合焦位置を特定し、特定された合焦位置にフォーカスレンズ１２を配置するようにしている。まず最大値βを最大値αで割り算し、割り算値β／αを閾値ＴＨ１〜ＴＨ３の各々と比較する。ここで、割り算値β／αは、低速ＡＦ処理によって求められたＡＦ評価値の信頼性を示すパラメータ値であり、高速ＡＦ処理によって求められたＡＦ評価値を参照することで算出される。また、閾値ＴＨ１〜ＴＨ３の間には、ＴＨ１＜ＴＨ２＜１＜ＴＨ３の関係が成り立つ。
【００３６】
【表１】
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表１を参照して、割り算値β／αが閾値ＴＨ１未満であれば、低速ＡＦ処理時の手振れに起因して最大値βが本来の値から大きく減少しているとみなし、低速ＡＦ処理を再起動する。これによって、最大値βが再度求められ、新たに算出された割り算値β／αが閾値ＴＨ１〜ＴＨ３の各々と比較される。
【００３７】
割り算値β／αが閾値ＴＨ１以上でかつ閾値ＴＨ２未満であれば、最大値βの本来の値からの減少幅は小さいものの、最大値βの信頼性は依然として低いとみなし、高速ＡＦ処理によってレジスタＲ１に登録されたレンズ位置情報に基づいて合焦位置を特定する。
【００３８】
割り算値β／αが閾値ＴＨ２以上でかつ閾値ＴＨ３未満（β／α≒１）であれば、最大値βの信頼性が高いとみなし、低速ＡＦ処理によってレジスタＲ２に登録されたレンズ位置情報に基づいて合焦位置を特定する。
【００３９】
割り算値β／αが閾値ＴＨ３以上であれば、最大値αおよびβのいずれの信頼性も低いとみなし、高速ＡＦ処理および低速ＡＦ処理の両方を再起動する。これによって、最大値αおよびβの両方が再度求められ、新たに算出された割り算値β／αが閾値ＴＨ１〜ＴＨ３の各々と比較される。
【００４０】
フォーカスレンズ１２が合焦位置に配置された後にシャッタボタン４６が全押しされると、ＣＰＵ４４によって画像記録処理が実行される。ＣＰＵ４４はまず、本露光および全画素読み出しをドライバ１８に命令する。ドライバ１８は、イメージセンサ１４の本露光とこれによって生成された生画像信号の全画素読み出しとを１回ずつ実行する。これによって、被写界の光学像に対応する高解像度の生画像信号がイメージセンサ１４から出力される。出力された生画像信号は上述と同様の処理によってＹＵＶ形式の画像データに変換され、変換された画像データはメモリ制御回路２８によってＳＤＲＡＭ３０に書き込まれる。
【００４１】
ＣＰＵ４４はまた、画像圧縮命令をＪＰＥＧコーデック３６に向けて発行する。ＪＰＥＧコーデック３６は、メモリ制御回路２８を通してＳＤＲＡＭ３０から１フレームの画像データを読み出し、読み出された画像データにＪＰＥＧ圧縮を施し、そして圧縮画像データつまりＪＰＥＧデータをメモリ制御回路２８を通してＳＤＲＡＭ３０に書き込む。ＣＰＵ４４はさらに、メモリ制御回路２８を通してＳＤＲＡＭ３０からＪＰＥＧデータを読み出し、読み出されたＪＰＥＧデータを含む画像ファイルをＩ／Ｆ回路３８を通して記録媒体４０に記録する。このような画像記録処理が完了すると、上述のスルー画像処理が再開される。
【００４２】
フォーカスを制御するとき、ＣＰＵ４４は、図４〜図５に示すフロー図に従う処理を実行する。なお、これらのフロー図に対応する制御プログラムは、フラッシュメモリ４２に記憶される。
【００４３】
まずステップＳ１で高速ＡＦ設定を行う。これによって、ステップ幅Ｗ１がドライバ１６に設定され、レジスタＲ１がＡＦ評価値およびレンズ位置情報の登録先として選択される。ステップＳ３では、ステップＳ１の設定に従う高速ＡＦ処理を実行する。フォーカスレンズ１２はステップ幅Ｗ１ずつ光軸方向に移動し、現時点で最大のＡＦ評価値およびこれに対応するレンズ位置情報がレジスタＲ１に書き込まれる。ステップＳ３の処理が完了すると、レジスタＲ１に格納されたＡＦ評価値が最大値αとして確定する。レジスタＲ１に格納されたレンズ位置情報は、合焦位置よりも２ステップ先の位置を示す。
【００４４】
ステップＳ５では低速ＡＦ設定を行う。これによって、ステップ幅Ｗ２（＜Ｗ１）がドライバ１６に設定され、ＡＦ評価値およびレンズ位置情報の登録先としてレジスタＲ２が選択される。ステップＳ７では、ステップＳ５の設定に従う低速ＡＦ処理を実行する。フォーカスレンズ１２はステップ幅Ｗ２ずつ光軸方向に移動し、現時点で最大のＡＦ評価値およびこれに対応するレンズ位置情報がレジスタＲ２に書き込まれる。ステップＳ７の処理が完了すると、レジスタＲ２に格納されたＡＦ評価値が最大値βとして確定する。レジスタＲ２に格納されたレンズ位置情報は、合焦位置よりも２ステップ先の位置を示す。
【００４５】
ステップＳ９では、最大値βを最大値αで割り算する。割り算値β／αは、ワークエリア（図示せず）に格納される。ステップＳ１１では割り算値β／αを閾値ＴＨ１と比較し、ステップＳ１３では割り算値β／αを閾値ＴＨ１と比較し、ステップＳ１５では割り算値β／αを閾値ＴＨ３と比較する。上述のように、閾値ＴＨ１〜ＴＨ３の間にはＴＨ１＜ＴＨ２＜１＜ＴＨ３の関係が成り立つ。
【００４６】
β／α＜ＴＨ１と判断されれば、低速ＡＦ処理時の手振れに起因して最大値βが本来の値から大きく減少しているとみなし、ステップＳ１１からステップＳ５に戻る。この結果、低速ＡＦ処理を再起動される。ＴＨ１≦β／α＜ＴＨ２と判断されればステップＳ１３からステップＳ１７に進み、レジスタＲ１に格納されたレンズ位置情報を参照して最大値αに対応する位置にフォーカスレンズ１２を配置する。つまり、低速ＡＦ処理によって検出された最大値βの信頼性は依然として低いとみなし、高速ＡＦ処理によって特定された合焦位置にフォーカスレンズ１２を配置する。
【００４７】
ＴＨ２≦β／α＜ＴＨ３と判断されればステップＳ１５からステップＳ１９に進み、レジスタＲ２に格納されたレンズ位置情報を参照して最大値βに対応する位置にフォーカスレンズ１２を配置する。つまり、手振れはほとんど生じていないとみなして、低速ＡＦ処理によって検出された合焦位置にフォーカスレンズ１２を配置する。ＴＨ３≦β／αと判断されれば、最大値αおよびβのいずれも信頼できないとみなし、ステップＳ１５からステップＳ１に戻る。この結果、高速ＡＦ処理および低速ＡＦ処理の両方が再起動される。
【００４８】
ステップＳ３およびＳ７の各々では、図５に示すサブルーチンに従う処理が実行される。まずステップＳ１で初期化を行う。フォーカスレンズ１２は初期位置（無限遠側端部）に配置され、登録先として選択されたレジスタがクリアされる。垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが発生するとステップＳ２３でＹＥＳと判断し、ステップＳ２５でフォーカスレンズ１２を至近側に１ステップ移動させる。フォーカスレンズ１２は、高速ＡＦ処理のときステップ幅Ｗ１だけ移動し、低速ＡＦ処理のときステップ幅Ｗ２だけ移動する。
【００４９】
垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが再度発生すると、ステップＳ２７でＹＥＳと判断し、ステップＳ２９でＡＦ評価回路２６からＡＦ評価値を取り込む。取り込まれたＡＦ評価値は、２フレーム前に行われたプリ露光に基づく評価値である。ステップＳ３１では、今回取り込まれたＡＦ評価値（現ＡＦ評価値）が前回取り込まれたＡＦ評価値（前ＡＦ評価値）を上回るか否かを判別する。ここでＮＯであればそのままステップＳ３５に進む一方、ＹＥＳであればステップＳ３３の処理を経てステップＳ３５に進む。ステップＳ３３では、今回取り込まれたＡＦ評価値と現時点のフォーカスレンズ１２の位置を示すレンズ位置情報とを登録先として選択されたレジスタに書き込む。
【００５０】
ステップＳ３５では、フォーカスレンズ１２が至近側端部に到達したか否かを判別する。ＮＯであれば、ステップＳ３７でフォーカスレンズ１２を至近側に１ステップ移動させた後、ステップＳ２７に戻る。ＹＥＳであれば、上階層のルーチンに復帰する。ステップＳ３５でＹＥＳと判断されたとき、登録先のレジスタには、今回のＡＦ処理によって検出された最大ＡＦ評価値と合焦位置よりも２ステップ先のレンズ位置を示すレンズ位置情報が格納される。
【００５１】
以上の説明から分かるように、イメージセンサ１２は、フォーカスレンズ１２を経た被写界像を捉える撮像面を有する。ドライバ１６は、フォーカスレンズ１２を設定されたステップ幅ずつ至近側に移動させる(S25, S37)。撮像面で捉えられた被写界像のＡＦ評価値を算出する処理は、このようなレンズ移動処理と並行してＡＦ評価回路２６によって実行される。ＣＰＵ４４は、共通の設定幅を参照したレンズ移動処理に関連してＡＦ評価回路２６によって求められる複数のＡＦ評価値の中から、最大値を検出する(S33)。
【００５２】
ＣＰＵ４４は、高速ＡＦ処理を実行するときステップ幅Ｗ１をドライバ１６に設定し(S1)、低速ＡＦ処理を実行するときステップ幅Ｗ２（＜Ｗ１）をドライバ１６に設定する(S5)。ＣＰＵ４４はまた、高速ＡＦ処理によって検出される最大値αが低速ＡＦ処理によって検出される最大値βに占める割合（＝β／α：割り算値）を算出する(S9)。ＣＰＵ４４は、算出された割り算値β／αが既定数値範囲（閾値ＴＨ１以上で閾値ＴＨ３未満の範囲）に属するとき、最大値αおよびβに基づいて合焦点を特定する(S17, S19)。ＣＰＵ４４はまた、割り算値β／αが既定数値範囲から下側に外れるとき低速ＡＦ処理を再起動する(S11)。
【００５３】
手振れが発生すると、撮像面で捉えられる被写界像の空間周波数が低下する。したがって、手振れがある状態で検出されるＡＦ評価値は、手振れがない状態で検出されるＡＦ評価値よりも小さくなる。また、ステップ幅Ｗ２に従うレンズ移動処理に要する時間は、ステップ幅Ｗ１に従うレンズ移動処理に要するよりも長い。したがって、ステップ幅Ｗ２に従うレンズ移動処理の途中で手振れが発生する確率は、ステップ幅Ｗ１に従うレンズ移動処理の途中で手振れが発生する確率よりも高くなる。
【００５４】
このような性質を考慮して、この実施例では、割り算値β／αが既定数値範囲から下側に外れるとき（最大値βが予想以上に低下したとき）、低速ＡＦ処理の途中で手振れが発生したとみなし、低速ＡＦ処理を再度実行するようにしている。再度の低速ＡＦ処理によって求められた最大値βが前回求められた最大値βよりも大きく、割り算値β／αが既定数値範囲に属することとなったときは、最大値αおよびβに基づいて合焦点が特定される。これによって、手振れに関らずフォーカスを的確に調整することができる。
【００５５】
なお、この実施例では、フォーカスレンズｌ２を光軸方向に移動させるようにしているが、フォーカスレンズ１２に代えて或いはフォーカスレンズ１２とともにイメージセンサ１４を光軸方向に移動させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】この発明の一実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】図１実施例に適用されるレジスタの一例を示す図解図である。
【図３】（Ａ）は高速ＡＦ動作時のＡＦ評価値の変化の一例を示すグラフであり、（Ｂ）は低速ＡＦ動作時のＡＦ評価値の変化の一例を示すグラフである。
【図４】図１実施例に適用されるＣＰＵの動作の一部を示すフロー図である。
【図５】図１実施例に適用されるＣＰＵの動作の他の一部を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  …ディジタルカメラ
１２  …フォーカスレンズ
１４  …イメージセンサ
１６，１８  …ドライバ
２６  …ＡＦ評価回路
４４  …ＣＰＵ
【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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