(57)【要約】【課題】  複数のＡＦ領域で蓄積タイミングがずれる撮像素子を用いて、フォーカスレンズを連続的に移動させながらオートフォーカス制御を行う場合に、合焦精度を高めること。【解決手段】  フォーカスレンズの位置を移動させながら被写体の画像を複数撮影し、複数箇所に設定されたＡＦ領域における合焦位置を求めて合焦制御する焦点調節方法であって、それぞれ求められた各ＡＦ領域の画像信号の読み出しの際のフォーカスレンズ位置と、それぞれ求められた各ＡＦ領域の画像信号に基づく各ＡＦ領域における合焦の度合いとに基づいて、前記フォーカスレンズの合焦位置を演算する。【選択図】  図２
2007010908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズの位置を移動させながら被写体の画像を複数撮影し、複数箇所に設定されたＡＦ領域における合焦位置を求めて合焦制御する焦点調節方法であって、
それぞれ求められた各ＡＦ領域の画像信号の読み出しの際のフォーカスレンズ位置と、それぞれ求められた各ＡＦ領域の画像信号に基づく各ＡＦ領域における合焦の度合いとに基づいて、前記フォーカスレンズの合焦位置を演算することを特徴とする焦点調節方法。
【請求項２】
フォーカスレンズの位置を移動させながら被写体の画像を複数撮影し、複数箇所に設定されたＡＦ領域における合焦位置を求めて合焦制御する焦点調節方法であって、
前記各ＡＦ領域の画像信号を読み出した読み出し時刻を取得する第１の取得ステップと、
フォーカスレンズ位置と当該位置を取得した時刻とを取得する第２の取得ステップと、
前記第１の取得ステップで取得した各ＡＦ領域の読み出し時刻と、前記第２の取得ステップで取得した前記フォーカスレンズ位置及び時刻とに基づいて、各ＡＦ領域の画像信号の読み出し時刻におけるフォーカスレンズ位置を求める位置演算ステップと、
前記複数のＡＦ領域の画像信号に基づいて、各ＡＦ領域における合焦の度合いを表す評価値を演算する評価値演算ステップと、
前記位置演算ステップで求めたフォーカスレンズ位置と、前記評価値演算ステップで演算した各ＡＦ領域における評価値とに基づいて、前記フォーカスレンズの合焦位置を演算する合焦位置演算ステップと
を有することを特徴とする焦点調節方法。
【請求項３】
フォーカスレンズの位置を移動させながら被写体の画像を複数撮影し、複数箇所に設定されたＡＦ領域における合焦位置を求めて合焦制御する焦点調節方法であって、
前記各ＡＦ領域の画像信号を読み出した読み出し時刻を取得する第１の取得ステップと、
フォーカスレンズ位置と当該位置を取得した時刻とを取得する第２の取得ステップと、
得られた画像信号に基づいて、各ＡＦ領域の合焦の度合いを表す評価値を演算する評価値演算ステップと、
前記第２の取得ステップで取得したフォーカスレンズ位置と、前記評価値演算ステップで演算した各ＡＦ領域の前記評価値とに基づいて、各ＡＦ領域における前記フォーカスレンズの合焦位置を求める合焦位置演算ステップと、
前記第１の取得ステップで取得した各ＡＦ領域の画像信号の読み出し時刻と、前記第２の取得ステップで取得した前記フォーカスレンズ位置及び時刻と、前記合焦位置演算ステップで演算した各ＡＦ領域における合焦位置とに基づいて、前記各ＡＦ領域における合焦位置を補正する補正ステップと、
前記補正ステップで補正された合焦位置に基づいて、前記フォーカスレンズの合焦位置を決定する合焦位置決定ステップと
を有することを特徴とする焦点調節方法。
【請求項４】
前記第１の取得ステップでは、各ＡＦ領域の電荷蓄積開始時刻と、読み出し終了時刻の中間点を読み出し時刻として求めることを特徴とする請求項２または３に記載の焦点調節方法。
【請求項５】
前記第２の取得ステップでは、前記複数のＡＦ領域いずれかの電荷蓄積開始時刻または読み出し終了時刻のいずれかのタイミングで前記フォーカスレンズ位置を取得することを特徴とする請求項４に記載の焦点調節方法。
【請求項６】
前記第２の取得ステップでは、前記複数のＡＦ領域それぞれにおける電荷蓄積開始時刻または読み出し終了時刻のいずれかのタイミングで前記フォーカスレンズ位置を取得することを特徴とする請求項４に記載の焦点調節方法。
【請求項７】
前記第２の取得ステップでは、各画像の画像信号の読み出し中の任意のタイミングで前記フォーカスレンズ位置及び時刻を求めることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の焦点調節方法。
【請求項８】
フォーカスレンズの位置を移動させながら２次元に配列された複数画素から蓄積タイミングの異なる画像信号を読み出す撮像素子を用いることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の焦点調節方法。
【請求項９】
フォーカスレンズの位置を移動させながら被写体の画像を複数撮影し、複数箇所に設定されたＡＦ領域における合焦位置を求めて合焦制御する焦点調節装置であって、
それぞれ求められた各ＡＦ領域の画像信号の読み出しの際のフォーカスレンズ位置と、それぞれ求められた各ＡＦ領域の画像信号に基づく各ＡＦ領域における合焦の度合いとに基づいて、前記フォーカスレンズの合焦位置を制御する制御手段とを有することを特徴とする焦点調節装置。
【請求項１０】
フォーカスレンズの位置を移動させながら被写体の画像を複数撮影し、複数箇所に設定されたＡＦ領域における合焦位置を求めて合焦制御する焦点調節装置であって、
前記各ＡＦ領域の画像信号を読み出した読み出し時刻と、フォーカスレンズ位置と当該位置を取得した時刻とを取得し、前記各ＡＦ領域の読み出し時刻と、前記フォーカスレンズ位置及び時刻とに基づいて、各ＡＦ領域の画像信号の読み出し時刻におけるフォーカスレンズ位置を求める位置演算手段と、
前記複数のＡＦ領域の画像信号に基づいて、各ＡＦ領域における合焦の度合いを表す評価値を演算する評価値演算手段と、
前記位置演算手段により求めた各フォーカスレンズ位置と、前記評価値演算手段により演算した各ＡＦ領域における評価値とに基づいて、前記フォーカスレンズの合焦位置を決定する合焦位置決定手段と
を有することを特徴とする焦点調節装置。
【請求項１１】
フォーカスレンズの位置を移動させながら被写体の画像を複数撮影し、複数箇所に設定されたＡＦ領域における合焦位置を求めて合焦制御する焦点調節装置であって、
前記ＡＦ領域の画像信号の画像信号を読み出した読み出し時刻と、フォーカスレンズ位置と当該位置を取得した時刻とを取得する取得手段と、
前記複数の測距点の画像信号に基づいて、各測距点の合焦の度合いを表す評価値を演算する評価値演算手段と、
前記取得手段により取得したフォーカスレンズ位置と、前記評価値演算手段により演算した各ＡＦ領域の評価値とに基づいて、各測距点における前記フォーカスレンズの合焦位置を決定する合焦位置決定手段と、
前記取得手段により取得した各測距点の読み出し時刻、フォーカスレンズ位置及び当該位置を取得した時刻と、前記合焦位置決定手段により決定した各ＡＦ領域における合焦位置とに基づいて、前記各ＡＦ領域における合焦位置を補正し、該補正した合焦位置に基づいて、前記フォーカスレンズの合焦位置を決定する合焦位置補正手段と
を有することを特徴とする焦点調節装置。
【請求項１２】
前記第１の取得ステップでは、各ＡＦ領域の電荷蓄積開始時刻と、蓄積した電荷の読み出し終了時刻の中間点を読み出し時刻として求めることを特徴とする請求項１０または１１に記載の焦点調節装置。
【請求項１３】
前記フォーカスレンズ位置を、前記複数のＡＦ領域いずれかの電荷蓄積開始時刻または読み出し終了時刻のいずれかのタイミングで取得することを特徴とする請求項１２に記載の焦点調節装置。
【請求項１４】
前記フォーカスレンズ位置を、前記複数のＡＦ領域それぞれにおける電荷蓄積開始時刻または読み出し終了時刻のいずれかのタイミングで取得することを特徴とする請求項１２に記載の焦点調節装置。
【請求項１５】
前記フォーカスレンズ位置及び時刻を、各画像の画像信号の読み出し中の任意のタイミングで求めることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれかに記載の焦点調節装置。
【請求項１６】
フォーカスレンズの位置を移動させながら２次元に配列された複数画素から蓄積タイミングの異なる画像信号を読み出す撮像素子を用いることを特徴とする請求項９乃至１５のいずれか１項に記載の焦点調節装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のＡＦ領域で蓄積タイミングがずれる撮影を行う撮像素子を用いて得られた画像信号に基づいて画面の複数個所にＡＦ領域がある場合の焦点調節技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えばＣＭＯＳ型撮像素子の撮影制御方式として、いわゆるローリングシャッターと呼ばれる電子シャッター制御方式がある。このローリングシャッターによる撮影動作では、まず、２次元に配列された複数画素を行などの部分単位毎に順次走査して各画素から電荷を読み出して各画素をリセットし、リセット直後から所定時間（電荷蓄積時間または露光時間）経過後に複数画素をリセット時と同様に再度走査して、各画素の電荷を読み出し、読み出した電荷（画像信号）を出力する。動画撮影時には、上記動作を１フレーム周期で行う。
【０００３】
図７はこのような従来の撮像動作の概念を示す説明図であって、行単位で走査を行った場合を示している。斜めの破線はリセット行の走査位置、斜めの実線は画像信号の読み出し行の走査位置を示している。従って、リセット行と読み出し行との間隔が電荷蓄積時間である。
【０００４】
図７から分かるように、上述のようなローリングシャッターにより撮影を行う場合、先頭の画素行を撮像するタイミングと最後の画素行を撮像するタイミングとでは１フレーム分の時間差を有することになり、１フレーム内の画像でも、その上下で時間差のあるシーンが共存することになる。従って、ローリングシャッター方式で撮像素子を制御して動いている被写体を撮影した場合には、画像の上下で画像が変形してしまう。
【０００５】
この問題を解決するために、フレームレートよりも高速なレートでリセット動作や読み出し動作を行い、高速で読み出した画像データを記憶装置に一時格納しておき、フレームレートに合わせて格納したデータを読み出すことで変形を少なくする方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００６】
一方、オートフォーカスの動作として、フォーカスレンズを複数位置に移動してそれぞれの位置において撮像を行い、撮像した信号から演算により求まる一連のＡＦ評価値に基づいて合焦位置を決定する方法が知られている。この方法では、フォーカスレンズの移動後レンズを停止させてから撮像する方法と、連続的にレンズ移動させながら撮像する方法とがある。前者の方法は、レンズが停止するのを待ってから撮像を行うために時間がかかるという問題があるため、ＡＦの高速化には後者の方法が有利である。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１４０４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、複数のＡＦ領域で蓄積タイミングがずれる撮像素子を駆動している場合に後者の方法を採用すると、画像中の複数個所でＡＦ評価値を取得する場合に、画像信号を始めに読み出したＡＦ領域でのＡＦ評価値と最後に読み出したＡＦ領域でのＡＦ評価値では、対応するフォーカスレンズの位置が違ってしまい、ＡＦ領域毎に合焦すると判断されるフォーカスレンズの位置にずれが生じてしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、複数のＡＦ領域で蓄積タイミングがずれる撮像素子を用いて、フォーカスレンズを連続的に移動させながらオートフォーカス制御を行う場合に、合焦精度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、フォーカスレンズの位置を移動させながら被写体の画像を複数撮影し、複数箇所に設定されたＡＦ領域における合焦位置を求めて合焦制御する本発明の焦点調節方法は、それぞれ求められた各ＡＦ領域の画像信号の読み出しの際のフォーカスレンズ位置と、それぞれ求められた各ＡＦ領域の画像信号に基づく各ＡＦ領域における合焦の度合いとに基づいて、前記フォーカスレンズの合焦位置を演算する。
【００１１】
また、フォーカスレンズの位置を移動させながら被写体の画像を複数撮影し、複数箇所に設定されたＡＦ領域における合焦位置を求めて合焦制御する本発明の焦点調節装置は、それぞれ求められた各ＡＦ領域の画像信号の読み出しの際のフォーカスレンズ位置と、それぞれ求められた各ＡＦ領域の画像信号に基づく各ＡＦ領域における合焦の度合いとに基づいて、前記フォーカスレンズの合焦位置を制御する制御手段とを有する。
【００１２】
好適な一様態によれば、フォーカスレンズの位置を移動させながら被写体の画像を複数撮影し、複数箇所に設定されたＡＦ領域における合焦位置を求めて合焦制御する本発明の焦点調節方法は、前記各ＡＦ領域の画像信号を読み出した読み出し時刻を取得する第１の取得ステップと、フォーカスレンズ位置と当該位置を取得した時刻とを取得する第２の取得ステップと、前記第１の取得ステップで取得した各ＡＦ領域の読み出し時刻と、前記第２の取得ステップで取得した前記フォーカスレンズ位置及び時刻とに基づいて、各ＡＦ領域の画像信号の読み出し時刻におけるフォーカスレンズ位置を求める位置演算ステップと、前記複数のＡＦ領域の画像信号に基づいて、各ＡＦ領域における合焦の度合いを表す評価値を演算する評価値演算ステップと、前記位置演算ステップで求めたフォーカスレンズ位置と、前記評価値演算ステップで演算した各ＡＦ領域における評価値とに基づいて、前記フォーカスレンズの合焦位置を演算する合焦位置演算ステップとを有する。
【００１３】
また、フォーカスレンズの位置を移動させながら被写体の画像を複数撮影し、複数箇所に設定されたＡＦ領域における合焦位置を求めて合焦制御する本発明の焦点調節装置は、前記各ＡＦ領域の画像信号を読み出した読み出し時刻と、フォーカスレンズ位置と当該位置を取得した時刻とを取得し、前記各ＡＦ領域の読み出し時刻と、前記フォーカスレンズ位置及び時刻とに基づいて、各ＡＦ領域の画像信号の読み出し時刻におけるフォーカスレンズ位置を求める位置演算手段と、前記複数のＡＦ領域の画像信号に基づいて、各ＡＦ領域における合焦の度合いを表す評価値を演算する評価値演算手段と、前記位置演算手段により求めた各フォーカスレンズ位置と、前記評価値演算手段により演算した各ＡＦ領域における評価値とに基づいて、前記フォーカスレンズの合焦位置を決定する合焦位置決定手段とを有する。
【００１４】
また、本発明の好適な別の一様態によれば、フォーカスレンズの位置を移動させながら被写体の画像を複数撮影し、複数箇所に設定されたＡＦ領域における合焦位置を求めて合焦制御する本発明の焦点調節方法は、前記各ＡＦ領域の画像信号を読み出した読み出し時刻を取得する第１の取得ステップと、フォーカスレンズ位置と当該位置を取得した時刻とを取得する第２の取得ステップと、得られた画像信号に基づいて、各ＡＦ領域の合焦の度合いを表す評価値を演算する評価値演算ステップと、前記第２の取得ステップで取得したフォーカスレンズ位置と、前記評価値演算ステップで演算した各ＡＦ領域の前記評価値とに基づいて、各ＡＦ領域における前記フォーカスレンズの合焦位置を求める合焦位置演算ステップと、前記第１の取得ステップで取得した各ＡＦ領域の画像信号の読み出し時刻と、前記第２の取得ステップで取得した前記フォーカスレンズ位置及び時刻と、前記合焦位置演算ステップで演算した各ＡＦ領域における合焦位置とに基づいて、前記各ＡＦ領域における合焦位置を補正する補正ステップと、前記補正ステップで補正された合焦位置に基づいて、前記フォーカスレンズの合焦位置を決定する合焦位置決定ステップとを有する。
【００１５】
フォーカスレンズの位置を移動させながら被写体の画像を複数撮影し、複数箇所に設定されたＡＦ領域における合焦位置を求めて合焦制御する本発明の焦点調節装置は、前記ＡＦ領域の画像信号の画像信号を読み出した読み出し時刻と、フォーカスレンズ位置と当該位置を取得した時刻とを取得する取得手段と、前記複数の測距点の画像信号に基づいて、各測距点の合焦の度合いを表す評価値を演算する評価値演算手段と、前記取得手段により取得したフォーカスレンズ位置と、前記評価値演算手段により演算した各ＡＦ領域の評価値とに基づいて、各測距点における前記フォーカスレンズの合焦位置を決定する合焦位置決定手段と、前記取得手段により取得した各測距点の読み出し時刻、フォーカスレンズ位置及び当該位置を取得した時刻と、前記合焦位置決定手段により決定した各ＡＦ領域における合焦位置とに基づいて、前記各ＡＦ領域における合焦位置を補正し、該補正した合焦位置に基づいて、前記フォーカスレンズの合焦位置を決定する合焦位置補正手段とを有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、複数のＡＦ領域で蓄積タイミングがずれる撮像素子を用いて、フォーカスレンズを移動させながらＡＦ評価値の取得を行う場合であっても、合焦精度を高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
【００１８】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の実施の形態における複数箇所にＡＦ領域を有するオートフォーカス装置を利用したデジタルカメラの概略機能構成を示すブロック図である。
【００１９】
本実施の形態におけるデジタルカメラは、フォーカスレンズ２を含む光学系１を有し、光学系１を介して結像した光を撮像素子３により光電変換して画像信号を出力する。ここで用いる撮像素子３はＣＭＯＳセンサなどであって、図７を参照して上述したローリングシャッターにより駆動される。
【００２０】
出力された画像信号は、出力ノイズを除去する相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路やＡ／Ｄ変換前の画像信号に対して処理を行う非線形増幅回路を備えた前置処理回路４と、Ａ／Ｄ変換器５を通してデジタル化され、メモリコントローラ６を介してメモリ７に格納し、不図示の信号処理回路によって任意のフォーマットの画像データに変換してから記録媒体８に記録する。
【００２１】
フォーカス動作は制御部１１により制御され、制御部１１は、フォーカスレンズ駆動回路１２を介してフォーカスレンズ２を駆動し、フォーカスレンズ２を移動しながら複数箇所の測距点において撮影を行う。そして、フォーカスレンズ２の各ＡＦ領域で撮像素子３により撮像した画像信号を用いて、画像のコントラストからの合焦状態を示す信号（ＡＦ評価値）をＡＦ評価値演算回路１４において演算する。次に、合焦位置決定部１５において、演算したＡＦ評価値に基づいて合焦位置を決定した後、その位置にフォーカスレンズ２を駆動するよう制御する。なお、ＳＷ１（９）が操作された場合に上述したフォーカス動作が行われ、ＳＷ２（１０）が操作された場合に本撮影および画像の記録が行われる。
【００２２】
ＡＦ評価値の演算は、本実施の形態においては次のように行う。
【００２３】
まず、撮像素子３から得られる画像信号のうち、予め設定されたＡＦ枠内（ＡＦ領域）の画像信号の輝度信号に対して、水平ライン毎に水平方向のバンドパスフィルタを適用し、所定の周波数成分の輝度信号を抽出する。次に、水平ライン毎に抽出された輝度信号中から絶対値の最も大きいものを選択し、選択した輝度信号を垂直方向に積分する。この輝度信号を積分した値をＡＦ評価値とする。なお、このように水平方向のコントラストが大きい輝度信号を検出し、垂直方向に積分することで、信号のＳ／Ｎ比の向上につながる。このようにして得たＡＦ評価値は、合焦状態で最も値が大きくなり、デフォーカス状態にすると値が小さくなる。したがって、ＡＦ評価値が極大になる位置にフォーカスレンズ２を駆動して撮影を行うことで、合焦した画像を得ることができる。
【００２４】
次に、本第１の実施形態におけるオートフォーカス処理について、図２のフローチャートを参照して説明する。ここでは、図３に示すように１画面中に３×３の計９枠のＡＦ枠を設定した場合について説明する。
【００２５】
図２のステップＳ１においてフォーカスレンズ２の移動を開始し、ステップＳ２においてＡＦ評価値算出のための撮像を開始する。本第１の実施形態では、ローリングシャッター方式で撮像を行うため、上段、中段、下段の各ＡＦ領域は、図４に示す網掛けで示したタイミングで露光されることになる。なお、図４においては、図７と同様に、斜めの破線はリセット行の走査位置、斜めの実線は画像信号の読み出し行の走査位置を示している。そこで、まずステップＳ３において、上段のＡＦ領域の電荷蓄積開始時点の時刻Ts1を取得し、続いてステップＳ４及びＳ５において、それぞれ中段、下段のＡＦ領域の電荷蓄積開始時点の時刻Ts2、Ts3を取得する。
【００２６】
次に、ステップＳ６において、上段のＡＦ測距点の最終行の電荷読み出し時点の時刻Te1を取得する。続いてステップＳ７及びＳ８において、それぞれ中段、下段のＡＦ測距点の最終行の電荷読み出し時点の時刻Te2、Te3を取得する。なお、ステップＳ３〜Ｓ８で行う時刻の取得順序は上述したものに限るものではなく、時間的に先に発生する事象の時刻から取得すればよい。また、下段のＡＦ測距点電荷読み出し時点では、ステップＳ９において、フォーカスレンズ２の現在位置Peを取得する。
【００２７】
そして、ステップＳ１０において、各ＡＦ領域における電荷蓄積開始時刻Ts1〜Ts3と読み出し終了時刻Te1〜Te3とから、中心時刻T1、T2、T3を次式により求める。
T1 = Te1 - (Te1 - Ts1)/2
T2 = Te2 - (Te2 - Ts2)/2
T3 = Te3 - (Te3 - Ts3)/2
【００２８】
つまり、各ＡＦ領域の中心時刻をTiとすると、
Ti = Tei - (Tei - Tsi)/2      …（１）
【００２９】
により求めることができる。なお、iは求めるＡＦ領域が何段目に存在するかを示している。
次に、ステップＳ１１において、ステップＳ９で取得したフォーカスレンズ位置に基づいて、各ＡＦ領域の画像信号の読み出しの際におけるフォーカスレンズ２の位置を取得する。ここで、各ＡＦ領域におけるフォーカスレンズ２の位置を取得する理由について図５を参照して説明する。図５では、静止している被写体を、フォーカスレンズ２を移動しながら４フレーム分撮像した例を示している。
【００３０】
被写体が静止している場合、ステップＳ９で取得したフォーカス位置Peをそのフレーム画像のフォーカスレンズ位置として、上段、中段、下段における各ＡＦ領域のＡＦ評価値をグラフにすると図５に示すようになる。各フレーム画像を撮影するときにフォーカスレンズ２が停止している状態であれば、各ＡＦ領域におけるＡＦ評価値のピークは略一致するはずであるが、本第１の実施形態ではフォーカスレンズ２が動き続けているために、静止している被写体を測距したとしても、上段、中段、下段の各ＡＦ領域の電荷蓄積時間の中心時刻（ＡＦ評価値の取得時刻）におけるフォーカスレンズ２の位置はステップＳ９で取得したフォーカスレンズ２の位置Peとは異なる。したがって、上段、中段、下段の各ＡＦ測距点におけるＡＦ評価値の値が異なり、ピーク位置がずれ、見かけ上、合焦位置がずれているように見えてしまう。
【００３１】
これを補正するため、具体的にはステップＳ１１においてフォーカスレンズ２の位置Peを取得した時刻Te（ここではTe3と等しい）と上段のＡＦ領域の露光中心時刻T1と中段のＡＦ領域の露光中心時刻T2と下段のＡＦ領域の露光中心時刻T3とフォーカスレンズ２の移動速度Vとから、それぞれ上段、中段、下段のＡＦ領域のフォーカスレンズ２の位置P1、P2、P3を以下の式により求める。
P1 = Pe − V × (Te − T1)
P2 = Pe − V × (Te − T2)
P3 = Pe − V × (Te − T3)
【００３２】
つまり、各ＡＦ領域の画像信号の読出しの際のフォーカスレンズ２の位置をPiとすると、
Pi = Pe − V × (Te − Ti)      …（２）
【００３３】
により求めることができる。なお、iは求めるＡＦ領域が何段目に存在するかを示している。
上記補正を毎フレーム、フォーカスレンズ位置を取得する度に行い、ステップＳ１２においてＡＦ評価値を取得するための撮像を終了するか否かを判定する。ここでは、フォーカスレンズ２の駆動可能範囲の撮影が終了したかどうかを判断する。終了しない場合にはフォーカスレンズ２を所定速度で動かしながら、次の撮影を開始する。
【００３４】
一方、終了する場合にはステップＳ１３に進んで合焦処理を行う。合焦処理では、ＡＦ測距点毎に取得したＡＦ評価値とフォーカスレンズ２の位置とに基づき、合焦可能か否かの判定と、使用するＡＦ領域の選択およびフォーカスレンズ２を駆動させて合焦させる位置の決定を行う。なお、ステップＳ１３では従来の合焦位置決定方法を用いることが可能であるため、詳細説明は省略する。
【００３５】
なお、本第１の実施形態では各画像において各ＡＦ領域のフォーカスレンズ位置を補正してから、合焦点を求める構成について説明したが、ＡＦ領域毎に合焦位置を求めてから、求めた合焦位置を上記式（１）及び（２）の演算により補正するように構成にしてもよい。
【００３６】
また、本第１の実施形態では、下段の電荷蓄積時間終了時にフォーカスレンズ位置を求める場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、任意のＡＦ領域でのフォーカスレンズ位置を基準にして、そのＡＦ領域でのフォーカスレンズ位置取得時刻と各ＡＦ領域の中心時刻との差を用いてフォーカスレンズ位置を取得するように構成してもよい。また、各フレームの画像を撮影している最中の任意の時刻におけるフォーカスレンズ位置を基準にし、各ＡＦ領域の中心時刻との差を用いてフォーカスレンズ位置を補正するように構成することも勿論可能である。
【００３７】
また、ステップＳ３〜Ｓ５の電荷蓄積開始時刻の取得または、ステップＳ６〜Ｓ８の読み出し終了時刻のいずれかのみを行い、各ＡＦ測距点の中心時刻として、ＡＦ精度は両方の時刻を取得した場合よりも若干落ちるが、電荷蓄積開始時刻または読み出し終了時刻から電荷蓄積時間の半分の時間を加算または減算した時間を用いてもよい。
【００３８】
上記の通り本第１の実施形態によれば、各ＡＦ領域における適切な合焦位置を取得することが可能なため、ＡＦ精度を保つことが可能となる。
【００３９】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００４０】
図６は第２の実施形態におけるフォーカスレンズ位置の補正方法を示すフローチャートである。なお、図６において、図２のフローチャートと同様の処理には同じ参照番号を付し、以下、図２に示す処理と異なる処理について説明する。
【００４１】
図６に示す処理は、図２を参照して説明した処理と比較して、ステップＳ６、Ｓ７、Ｓ８で上段、中段、下段の各ＡＦ領域での最終行の読み出し時点でその時刻（Te1、Te2、Te3）を取得するのと同時に、ステップＳ１６、Ｓ１７、Ｓ１８でその時のフォーカスレンズ２の位置（Pe1、Pe2、Pe3）を取得するところが異なる。
【００４２】
ステップＳ１６、Ｓ１７、Ｓ１８において、上段、中段、下段の各ＡＦ領域におけるフォーカスレンズ２の位置（Pe1、Pe2、Pe3）を取得しているため、ステップＳ１９においては、フォーカスレンズ２の位置（Pe1、Pe2、Pe3）を取得した時刻（Te1、Te2、Te3）と上段、中段、下段それぞれのＡＦ測距点の中心時刻T1、T2、T3と、フォーカスレンズ２の移動速度Vとから、それぞれ上段、中段、下段のかくＡＦ領域のフォーカスレンズ２の位置P1、P2、P3を以下の式により求める。
P1 = Pe1 − V×(Te1 − T1)
P2 = Pe2 − V×(Te2 − T2)
P3 = Pe3 − V×(Te3 − T3)
【００４３】
つまり、各ＡＦ領域のフォーカスレンズ２の位置をPiとすると、
Pi = Pei − V × (Tei − Ti)
【００４４】
により求めることができる。なお、iは求める当該ＡＦ領域が何段目に存在するかを示している。
なお、図６に示す例では、上段、中段、下段それぞれのＡＦ領域の最終行の読み出し時にフォーカスレンズ２の位置を取得する場合について説明したが、ＡＦ測距点の電荷蓄積開始時にフォーカスレンズ２の位置を取得するようにしてもよいことは言うまでも無い。
【００４５】
以上のように、本第２の実施形態の方法によっても、各ＡＦ領域における適切な合焦位置を取得することが可能なため、ＡＦ精度を保つことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの概略機能構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るオートフォーカス処理を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る測距点位置の例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るローリングシャッターにより撮像素子を走査制御する時のＡＦ測距点からの画像信号の読み出しタイミングを説明する図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る同一被写体の測距点毎の見かけの合焦位置のずれの例を説明する図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るオートフォーカス処理を説明するフローチャートである。
【図７】従来のローリングシャッターによる撮像素子の走査制御を説明する図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  光学系
２  フォーカスレンズ
３  撮像素子
４  前置処理回路
５  Ａ／Ｄ変換器
６  メモリコントローラ
７  メモリ
８  記録媒体
９  ＳＷ１
１０  ＳＷ２
１１  制御部
１２  フォーカスレンズ駆動回路
１３  ＡＦ評価値演算回路
１４  合焦位置決定部
【図１】
2007010908.tif 000003
【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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