(57)【要約】【課題】起動またはＣＡＦ設定直後、レンズスキャンを違和感なく動作させて、自然な動作でピントを合わせる。【解決手段】合焦状態を検出するためのメインエリアと、このメインエリア８２の周辺に配置した一つ以上のサブエリア８３とを配置し、制御部４は、メインエリア８２のＡＦ評価値が所定閾値よりも小さい場合に、サブエリア８３のうちＡＦ評価値が所定閾値を超え、最大となるサブエリア８３を、合焦評価対象エリアとして選択し、焦点探索を行うように制御する。【選択図】図１
2012013809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結像面に結像される光学像を画像データに変換する撮像手段と、該光学像の焦点調節を行うためにフォーカスレンズを移動させて合焦位置を検出し、検出した合焦位置に該フォーカスレンズを停止させる焦点調節を連続的に行う制御部とを備えたカメラ装置において、
該光学像の合焦状態を検出するためのメインエリアと、該メインエリアの周辺に配置された一つ以上のサブエリアとが撮影画面上に配置され、
該制御部は、
前記メインエリアのＡＦ評価値が所定閾値よりも小さいことを検出した場合に、該サブエリアのうちＡＦ評価値が所定閾値を超え、最大となるサブエリアを合焦評価対象エリアとして選択して該フォーカスレンズの合焦位置探索を行うように制御するカメラ装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記フォーカスレンズの合焦位置探索中に前記メインエリアのＡＦ評価値が所定閾値を超えたことを検出した場合、該メインエリアを前記合焦評価対象エリアとして前記サブエリアから切り替えて該フォーカスレンズの合焦位置探索を行うように制御する請求項１に記載のカメラ装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記メインエリアのＡＦ評価値が所定閾値を超えない状態のまま、前記サブエリアで合焦位置に到達したことを検出した場合、その到達した位置を合焦位置とする請求項１に記載のカメラ装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記メインエリアおよび前記サブエリア全てのＡＦ評価値に対して各ＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいかどうかを決定し、該メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいことを検出した場合に、該メインエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にメモリ内に保存し、該メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも小さいことを検出した場合に、該サブエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用に該メモリ内に保存するＡＦ評価値選択手段を有する請求項１に記載のカメラ装置。
【請求項５】
前記ＡＦ評価値選択手段は、
前記メインエリアおよび前記サブエリア全てのＡＦ評価値に対して各ＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいかどうかを決定するＡＦ評価値判定手段と、
該メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいことを検出した場合に、該メインエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にメモリ内に保存するメインエリア選択手段と、
該メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも小さいことを検出した場合に、該サブエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用に該メモリ内に保存するサブエリア選択手段とを有する請求項４に記載のカメラ装置。
【請求項６】
前記ＡＦ評価値選択手段は、
前記メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいかどうかを決定するメインエリアＡＦ評価値判定手段と、
該メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいことを検出した場合に、該メインエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にメモリ内に保存するメインエリア選択手段と、
該メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも小さいことを検出した場合に、前記サブエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいかどうかを決定するサブエリアＡＦ評価値判定手段と、
該サブエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいことを検出した場合に、該サブエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にメモリ内に保存するサブエリア選択手段と、
該サブエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも小さいことを検出した場合に、レンズ駆動を停止する非合焦レンズ移動停止手段とを有する請求項４に記載のカメラ装置。
【請求項７】
前記ＡＦ評価値選択手段の前段に、前記制御部として、
前記フォーカスレンズを初期位置に移動させるように制御する初期位置移動手段と、
該フォーカスレンズの初期位置からの移動方向として無限遠端方向かまたは至近端方向かを決定するレンズ移動方向決定手段と、
該フォーカスレンズを所定決定方向に１ステップ分の移動を行うフォーカスレンズ移動手段と、
前記メインエリアおよび前記サブエリア全てのＡＦ評価値を求めるＡＦ評価値獲得手段とを有する請求項４に記載のカメラ装置。
【請求項８】
前記ＡＦ評価値選択手段の後段に、前記制御部として、
前記フォーカスレンズが合焦位置にあるかどうかを決定する合焦位置決定手段と、
該合焦位置決定手段で合焦していると判定された場合にレンズ駆動を停止する合焦レンズ移動停止手段と、
該合焦位置決定手段で合焦していないと判定された場合に、該フォーカスレンズのＡＦ評価値の変動量の正負を決定して、該ＡＦ評価値の変動量が正の場合に移動方向を至近方向に設定し、該ＡＦ評価値の変動量が正よりも小さい場合に移動方向を無限遠方向と設定するレンズ移動方向設定手段とを有する請求項４に記載のカメラ装置。
【請求項９】
前記メインエリアは前記撮影画面の中央位置に一つ配置され、前記サブエリアは該メインエリアの周辺に１〜８つ配置されている請求項１に記載のカメラ装置。
【請求項１０】
前記サブエリアは、前記メインエリアの周辺に配置されたサブエリアの更に周囲にも配置されている請求項９に記載のカメラ装置。
【請求項１１】
撮像手段が、結像面に結像される光学像を画像データに変換する撮像ステップと、制御部が、該光学像の焦点調節を行うためにフォーカスレンズを移動させて合焦位置を検出し、検出した合焦位置に該フォーカスレンズを停止させる焦点調節を連続的に行う制御ステップとを有するカメラ装置のＣＡＦ制御方法において、
該光学像の合焦状態を検出するためのメインエリアと、該メインエリアの周辺に配置された一つ以上のサブエリアとが撮影画面上に配置され、
該制御ステップは、
該制御部が、前記メインエリアのＡＦ評価値が所定閾値よりも小さいことを検出した場合に、該サブエリアのうちＡＦ評価値が所定閾値を超え、最大となるサブエリアを合焦評価対象エリアとして選択して該フォーカスレンズの合焦位置探索を行うように制御するカメラ装置のＣＡＦ制御方法。
【請求項１２】
前記制御ステップは、前記制御部が、前記フォーカスレンズの合焦位置探索中に前記メインエリアのＡＦ評価値が所定閾値を超えたことを検出した場合、該メインエリアを前記合焦評価対象エリアとして前記サブエリアから切り替えて該フォーカスレンズの合焦位置探索を行うように制御する請求項１１に記載のカメラ装置のＣＡＦ制御方法。
【請求項１３】
前記制御ステップは、前記制御部が、前記メインエリアのＡＦ評価値が所定閾値を超えない状態のまま、前記サブエリアで合焦位置に到達したことを検出した場合、その到達した位置を合焦位置とする請求項１１に記載のカメラ装置のＣＡＦ制御方法。
【請求項１４】
前記制御ステップは、
ＡＦ評価値選択手段が、前記メインエリアおよび前記サブエリア全てのＡＦ評価値に対して各ＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいかどうかを決定し、該メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいことを検出した場合に、該メインエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にメモリ内に保存し、該メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも小さいことを検出した場合に、該サブエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用に該メモリ内に保存するＡＦ評価値選択ステップを有する請求項１１に記載のカメラ装置のＣＡＦ制御方法。
【請求項１５】
前記ＡＦ評価値選択ステップは、
ＡＦ評価値判定手段が、前記メインエリアおよび前記サブエリア全てのＡＦ評価値に対して各ＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいかどうかを決定するＡＦ評価値判定ステップと、
該メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいことを検出した場合に、メインエリア選択手段が、該メインエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にメモリ内に保存するメインエリア選択ステップと、
該メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも小さいことを検出した場合に、サブエリア選択手段が、該サブエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用に該メモリ内に保存するサブエリア選択ステップとを有する請求項１４に記載のカメラ装置のＣＡＦ制御方法。
【請求項１６】
前記ＡＦ評価値選択ステップは、
メインエリアＡＦ評価値判定手段が、前記メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいかどうかを決定するメインエリアＡＦ評価値判定ステップと、
該メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいことを検出した場合に、メインエリア選択手段が、該メインエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にメモリ内に保存するメインエリア選択ステップと、
該メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも小さいことを検出した場合に、サブエリアＡＦ評価値判定手段が、前記サブエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいかどうかを決定するサブエリアＡＦ評価値判定ステップと、
該サブエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいことを検出した場合に、サブエリア選択手段が、該サブエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にメモリ内に保存するサブエリア選択ステップと、
該サブエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも小さいことを検出した場合に、非合焦レンズ移動停止手段が、レンズ駆動を停止する非合焦レンズ移動停止ステップとを有する請求項１４に記載のカメラ装置のＣＡＦ制御方法。
【請求項１７】
前記ＡＦ評価値選択ステップの前段に、前記制御ステップとして、
初期位置移動手段が、前記フォーカスレンズを初期位置に移動させるように制御する初期位置移動ステップと、
レンズ移動方向決定手段が、該フォーカスレンズの初期位置からの移動方向として無限遠端方向かまたは至近端方向かを決定するレンズ移動方向決定ステップと、
フォーカスレンズ移動手段が、該フォーカスレンズを所定決定方向に１ステップ分の移動を行うフォーカスレンズ移動ステップと、
ＡＦ評価値獲得手段が、前記メインエリアおよび前記サブエリア全てのＡＦ評価値を求めるＡＦ評価値獲得ステップとを有する請求項１４に記載のカメラ装置のＣＡＦ制御方法。
【請求項１８】
前記ＡＦ評価値選択ステップの後段に、前記制御ステップとして、
合焦位置決定手段が、前記フォーカスレンズが合焦位置にあるかどうかを決定する合焦位置決定ステップと、
該合焦位置決定手段で合焦していると判定された場合に、合焦レンズ移動停止手段がレンズ駆動を停止する合焦レンズ移動停止ステップと、
該合焦位置決定手段で合焦していないと判定された場合に、レンズ移動方向設定手段が、該フォーカスレンズのＡＦ評価値の変動量の正負を決定して、該ＡＦ評価値の変動量が正の場合に移動方向を至近方向に設定し、該ＡＦ評価値の変動量が正よりも小さい場合に移動方向を無限遠方向と設定するレンズ移動方向設定ステップとを有する請求項１４に記載のカメラ装置のＣＡＦ制御方法。
【請求項１９】
前記メインエリアは前記撮影画面の中央位置に一つ配置され、前記サブエリアは該メインエリアの周辺に１〜８つ配置されている請求項１１に記載のカメラ装置のＣＡＦ制御方法。
【請求項２０】
前記サブエリアは、前記メインエリアの周辺に配置されたサブエリアの更にその周辺にも配置されている請求項１９に記載のカメラ装置のＣＡＦ制御方法。
【請求項２１】
請求項１１〜２０のいずれかに記載のカメラ装置のＣＡＦ制御方法の各ステップをコンピュータに実行させるための処理手順が記述された制御プログラム。
【請求項２２】
請求項２１に記載の制御プログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能な可読記憶媒体。
【請求項２３】
請求項１〜１０のいずれかに記載のカメラ装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いた電子情報機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コントラスト方式でオートフォーカス動作を行い、シャッタ半押しなどによる指示がなくても自動焦点調節を行うコンティニュアスオートフォーカス（以下「ＣＡＦ」と略記する）機能を有するカメラ装置およびそのＣＡＦ制御方法、このカメラ装置のＣＡＦ制御方法をコンピュータに実行させるための制御プログラム、この制御プログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能な可読記憶媒体、このカメラ装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラ装置のＡＦ（オートフォーカス）方式の一つとしてコントラスト方式と呼ばれるものがある。このＡＦ方式は、被写体をＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどの固体撮像素子で撮像し、フォーカスエリア内の撮像信号を用いて焦点評価値を演算し、その焦点評価値に基づいて合焦位置を決定する。また、ＡＦ動作モードとしては、シャッタボタンの半押し操作により合焦動作を行うシングルＡＦモード（ＳＡＦ）と、半押し操作に関係なく合焦動作を所定間隔で繰り返し行うＣＡＦモードとがある。
【０００３】
一般的に、コントラスト方式のカメラ装置の場合、ＣＡＦモードに関しては、「山登り方式」と呼ばれる合焦動作が採用されている。この山登り方式の合焦動作では、フォーカスレンズを所定量移動して、その移動前後の焦点評価値の大きさを比較してその評価値が増加する方向にさらに所定量移動し同様の処理を行う。このような処理を繰り返して実行することにより、焦点評価値がピークとなる位置にフォーカスレンズを移動させる。
【０００４】
一方で、山登り合焦動作開始時点では、フォーカスレンズ位置の近くに焦点評価値のピーク位置があるとは限らない。このため、フォーカスレンズ位置とピーク位置とが大きく隔たっている場合には、合焦するまでに時間がかり、シャッタチャンスを逃してしまうという虞があった。
【０００５】
これを回避する手法として、特許文献１が提案されている。特許文献１では、カメラ装置の電源がＯＮされたり、スリープ状態が解除されて再起動されたときに、ＣＡＦ撮影モードに設定されている場合、最初の合焦動作では全域にスキャンを行い、焦点評価値のピーク位置をサーチする。全域スキャンで検出されたピーク位置から山登り合焦動作を行わせるようにしている。
【０００６】
即ち、このカメラ装置は、コンティニュアスＡＦ撮影モードでカメラ起動が行われると、フォーカシングレンズをその可動範囲の所定領域内の一端から他端まで一方向に移動させて評価値演算手段による焦点評価値を複数取得し、この取得された焦点評価値に基づいて算出される焦点評価値のピーク位置にフォーカシングレンズを移動制御するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２９５０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の構成では、起動またはＣＡＦ設定時にフォーカスレンズが焦点評価値のピーク付近にあり、ピントが合っているかまたはピントがほぼ合っている状態で、全域スキャンを行うと、ピントが外れた画像が表示画面上に表示されてしまうことになる。
【０００９】
また、ピントが合っていない状態において全域スキャンを行った場合でも、焦点評価値のピーク位置を通り過ぎて探索が行われるため、一旦ピントが合った後に再びピントが外れた画像が表示画面上に表示されてしまう場合がある。これらの問題は特に動画撮影中に問題となる。したがって、対象とする被写体について、自然な動作でピントを合わせることができない。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、起動またはＣＡＦ設定直後、レンズスキャンを違和感なく動作させて、自然な動作でピントを合わせることができるカメラ装置およびそのＣＡＦ制御方法、このカメラ装置のＣＡＦ制御方法をコンピュータに実行させるための制御プログラム、この制御プログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能な可読記憶媒体、このカメラ装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器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】
【００１１】
本発明のカメラ装置は、結像面に結像される光学像を画像データに変換する撮像手段と、該光学像の焦点調節を行うためにフォーカスレンズを移動させて合焦位置を検出し、検出した合焦位置に該フォーカスレンズを停止させる焦点調節を連続的に行う制御部とを備えたカメラ装置において、該光学像の合焦状態を検出するためのメインエリアと、該メインエリアの周辺に配置された一つ以上のサブエリアとが撮影画面上に配置され、該制御部は、前記メインエリアのＡＦ評価値が所定閾値よりも小さいことを検出した場合に、該サブエリアのうちＡＦ評価値が所定閾値を超え、最大となるサブエリアを合焦評価対象エリアとして選択して該フォーカスレンズの合焦位置探索を行うように制御するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１２】
また、好ましくは、本発明のカメラ装置における制御部は、前記フォーカスレンズの合焦位置探索中に前記メインエリアのＡＦ評価値が所定閾値を超えたことを検出した場合、該メインエリアを前記合焦評価対象エリアとして前記サブエリアから切り替えて該フォーカスレンズの合焦位置探索を行うように制御する。
【００１３】
さらに、好ましくは、本発明のカメラ装置における制御部は、前記メインエリアのＡＦ評価値が所定閾値を超えない状態のまま、前記サブエリアで合焦位置に到達したことを検出した場合、その到達した位置を合焦位置とする。
【００１４】
さらに、好ましくは、本発明のカメラ装置における制御部は、前記メインエリアおよび前記サブエリア全てのＡＦ評価値に対して各ＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいかどうかを決定し、該メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいことを検出した場合に、該メインエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にメモリ内に保存し、該メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも小さいことを検出した場合に、該サブエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用に該メモリ内に保存するＡＦ評価値選択手段を有する。
【００１５】
さらに、好ましくは、本発明のカメラ装置におけるＡＦ評価値選択手段は、前記メインエリアおよび前記サブエリア全てのＡＦ評価値に対して各ＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいかどうかを決定するＡＦ評価値判定手段と、該メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいことを検出した場合に、該メインエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にメモリ内に保存するメインエリア選択手段と、該メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも小さいことを検出した場合に、該サブエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用に該メモリ内に保存するサブエリア選択手段とを有する。
【００１６】
さらに、好ましくは、本発明のカメラ装置におけるＡＦ評価値選択手段は、前記メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいかどうかを決定するメインエリアＡＦ評価値判定手段と、該メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいことを検出した場合に、該メインエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にメモリ内に保存するメインエリア選択手段と、該メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも小さいことを検出した場合に、前記サブエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいかどうかを決定するサブエリアＡＦ評価値判定手段と、該サブエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいことを検出した場合に、該サブエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にメモリ内に保存するサブエリア選択手段と、該サブエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも小さいことを検出した場合に、レンズ駆動を停止する非合焦レンズ移動停止手段とを有する。
【００１７】
さらに、好ましくは、本発明のカメラ装置におけるＡＦ評価値選択手段の前段に、前記制御部として、前記フォーカスレンズを初期位置に移動させるように制御する初期位置移動手段と、該フォーカスレンズの初期位置からの移動方向として無限遠端方向かまたは至近端方向かを決定するレンズ移動方向決定手段と、該フォーカスレンズを所定決定方向に１ステップ分の移動を行うフォーカスレンズ移動手段と、前記メインエリアおよび前記サブエリア全てのＡＦ評価値を求めるＡＦ評価値獲得手段とを有する。
【００１８】
さらに、好ましくは、本発明のカメラ装置におけるＡＦ評価値選択手段の後段に、前記制御部として、前記フォーカスレンズが合焦位置にあるかどうかを決定する合焦位置決定手段と、該合焦位置決定手段で合焦していると判定された場合にレンズ駆動を停止する合焦レンズ移動停止手段と、該合焦位置決定手段で合焦していないと判定された場合に、該フォーカスレンズのＡＦ評価値の変動量の正負を決定して、該ＡＦ評価値の変動量が正の場合に移動方向を至近方向に設定し、該ＡＦ評価値の変動量が正よりも小さい場合に移動方向を無限遠方向と設定するレンズ移動方向設定手段とを有する。
【００１９】
さらに、好ましくは、本発明のカメラ装置において、前記メインエリアは前記撮影画面の中央位置に一つ配置され、前記サブエリアは該メインエリアの周辺に１〜８つ配置されている。
【００２０】
さらに、好ましくは、本発明のカメラ装置において、前記サブエリアは、前記メインエリアの周辺に配置されたサブエリアの更に周囲にも配置されている。
【００２１】
本発明のカメラ装置のＣＡＦ制御方法は、撮像手段が、結像面に結像される光学像を画像データに変換する撮像ステップと、制御部が、該光学像の焦点調節を行うためにフォーカスレンズを移動させて合焦位置を検出し、検出した合焦位置に該フォーカスレンズを停止させる焦点調節を連続的に行う制御ステップとを有するカメラ装置のＣＡＦ制御方法において、該光学像の合焦状態を検出するためのメインエリアと、該メインエリアの周辺に配置された一つ以上のサブエリアとが撮影画面上に配置され、該制御ステップは、該制御部が、前記メインエリアのＡＦ評価値が所定閾値よりも小さいことを検出した場合に、該サブエリアのうちＡＦ評価値が所定閾値を超え、最大となるサブエリアを合焦評価対象エリアとして選択して該フォーカスレンズの合焦位置探索を行うように制御するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２２】
また、好ましくは、本発明のカメラ装置のＣＡＦ制御方法における制御ステップは、前記制御部が、前記フォーカスレンズの合焦位置探索中に前記メインエリアのＡＦ評価値が所定閾値を超えたことを検出した場合、該メインエリアを前記合焦評価対象エリアとして前記サブエリアから切り替えて該フォーカスレンズの合焦位置探索を行うように制御する。
【００２３】
さらに、好ましくは、本発明のカメラ装置のＣＡＦ制御方法における制御ステップは、前記制御部が、前記メインエリアのＡＦ評価値が所定閾値を超えない状態のまま、前記サブエリアで合焦位置に到達したことを検出した場合、その到達した位置を合焦位置とする。
【００２４】
さらに、好ましくは、本発明のカメラ装置のＣＡＦ制御方法における制御ステップは、  ＡＦ評価値選択手段が、前記メインエリアおよび前記サブエリア全てのＡＦ評価値に対して各ＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいかどうかを決定し、該メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいことを検出した場合に、該メインエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にメモリ内に保存し、該メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも小さいことを検出した場合に、該サブエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用に該メモリ内に保存するＡＦ評価値選択ステップを有する。
【００２５】
さらに、好ましくは、本発明のカメラ装置のＣＡＦ制御方法におけるＡＦ評価値選択ステップは、ＡＦ評価値判定手段が、前記メインエリアおよび前記サブエリア全てのＡＦ評価値に対して各ＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいかどうかを決定するＡＦ評価値判定ステップと、該メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいことを検出した場合に、メインエリア選択手段が、該メインエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にメモリ内に保存するメインエリア選択ステップと、該メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも小さいことを検出した場合に、サブエリア選択手段が、該サブエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用に該メモリ内に保存するサブエリア選択ステップとを有する。
【００２６】
さらに、好ましくは、本発明のカメラ装置のＣＡＦ制御方法におけるＡＦ評価値選択ステップは、メインエリアＡＦ評価値判定手段が、前記メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいかどうかを決定するメインエリアＡＦ評価値判定ステップと、該メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいことを検出した場合に、メインエリア選択手段が、該メインエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にメモリ内に保存するメインエリア選択ステップと、該メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも小さいことを検出した場合に、サブエリアＡＦ評価値判定手段が、前記サブエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいかどうかを決定するサブエリアＡＦ評価値判定ステップと、該サブエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいことを検出した場合に、サブエリア選択手段が、該サブエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にメモリ内に保存するサブエリア選択ステップと、該サブエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも小さいことを検出した場合に、非合焦レンズ移動停止手段が、レンズ駆動を停止する非合焦レンズ移動停止ステップとを有する。
【００２７】
さらに、好ましくは、本発明のカメラ装置のＣＡＦ制御方法におけるＡＦ評価値選択ステップの前段に、前記制御ステップとして、初期位置移動手段が、前記フォーカスレンズを初期位置に移動させるように制御する初期位置移動ステップと、レンズ移動方向決定手段が、該フォーカスレンズの初期位置からの移動方向として無限遠端方向かまたは至近端方向かを決定するレンズ移動方向決定ステップと、フォーカスレンズ移動手段が、該フォーカスレンズを所定決定方向に１ステップ分の移動を行うフォーカスレンズ移動ステップと、ＡＦ評価値獲得手段が、前記メインエリアおよび前記サブエリア全てのＡＦ評価値を求めるＡＦ評価値獲得ステップとを有する。
【００２８】
さらに、好ましくは、本発明のカメラ装置のＣＡＦ制御方法におけるＡＦ評価値選択ステップの後段に、前記制御ステップとして、合焦位置決定手段が、前記フォーカスレンズが合焦位置にあるかどうかを決定する合焦位置決定ステップと、該合焦位置決定手段で合焦していると判定された場合に、合焦レンズ移動停止手段がレンズ駆動を停止する合焦レンズ移動停止ステップと、該合焦位置決定手段で合焦していないと判定された場合に、レンズ移動方向設定手段が、該フォーカスレンズのＡＦ評価値の変動量の正負を決定して、該ＡＦ評価値の変動量が正の場合に移動方向を至近方向に設定し、該ＡＦ評価値の変動量が正よりも小さい場合に移動方向を無限遠方向と設定するレンズ移動方向設定ステップとを有する。
【００２９】
さらに、好ましくは、本発明のカメラ装置のＣＡＦ制御方法において、前記メインエリアは前記撮影画面の中央位置に一つ配置され、前記サブエリアは該メインエリアの周辺に１〜８つ配置されている。
【００３０】
さらに、好ましくは、本発明のカメラ装置のＣＡＦ制御方法において、前記サブエリアは、前記メインエリアの周辺に配置されたサブエリアの更にその周辺にも配置されている。
【００３１】
本発明の制御プログラムは、本発明の上記カメラ装置のＣＡＦ制御方法の各ステップをコンピュータに実行させるための処理手順が記述されたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３２】
本発明の可読記憶媒体は、本発明の上記制御プログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能なものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３３】
本発明の電子情報機器は、本発明の上記カメラ装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３４】
上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。
【００３５】
本発明のカメラ装置においては、結像面に結像される光学像を画像データに変換する撮像手段と、該光学像の焦点調節を行うためにフォーカスレンズを移動させて合焦位置を検出し、検出した合焦位置に該フォーカスレンズを停止させる焦点調節を連続的に行う制御部とを備えたカメラ装置において、光学像の合焦状態を検出するためのメインエリアと、該メインエリアの周辺に配置された一つ以上のサブエリアとが撮影画面上に配置され、制御部は、メインエリアのＡＦ評価値が所定閾値よりも小さいことを検出した場合に、サブエリアのうちＡＦ評価値が所定閾値を超え、最大となるサブエリアを合焦評価対象エリアとして選択してフォーカスレンズの合焦位置探索を行うように制御する。
【００３６】
これによって、制御部は、メインエリアのＡＦ評価値が所定閾値よりも小さい場合に、サブエリアのうちＡＦ評価値が所定閾値を超え、最大となるサブエリアを、合焦評価対象エリアとして選択して焦点探索を行うので、起動またはＣＡＦ設定直後、レンズスキャンを違和感なく動作させて、対象被写体Ｐについて自然な動作でピントを合わせることが可能となる。
【発明の効果】
【００３７】
以上により、本発明によれば、合焦状態を検出するためのメインエリアと、このメインエリアの周辺に配置した一つ以上のサブエリアとを配置し、制御部が、メインエリアのＡＦ評価値が所定閾値よりも小さい場合に、サブエリアのうちＡＦ評価値が所定閾値を超え、最大となるサブエリアを、合焦評価対象エリアとして選択し、焦点探索を行うため、起動またはＣＡＦ設定直後、レンズスキャンを違和感なく動作させて、対象被写体Ｐについて自然な動作でピントを合わせることができるＣＡＦ探索方式を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態１におけるカメラ装置の要部構成例を示すブロック図である。
【図２】図１のカメラ装置におけるＣＡＦ探索方式を示すフローチャートである。
【図３】図２のステップＳ３で設定するＣＡＦエリアの配置例を示す撮影画面図である。
【図４】図２のステップＳ３におけるＣＡＦエリアを図３で配置した場合の、フォーカスレンズ位置におけるＡＦ評価値を模式的にグラフ化した図である。
【図５】図２のカメラ装置のＣＡＦ探索方式の特徴部分をより簡潔に示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態２として、本発明の実施形態１のカメラ装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下に、本発明のカメラ装置およびそのＣＡＦ制御方法の実施形態１および、このカメラ装置の実施形態１を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の実施形態２について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４０】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１におけるカメラ装置の要部構成例を示すブロック図である。
【００４１】
図１において、本実施形態１のカメラ装置１０において、被写体光はフォーカスレンズ１を通して、イメージセンサ２に入射される。フォーカスレンズ１は、モータドライバ３により駆動し、光軸方向に移動することにより被写体光像の焦点調節を行う。
【００４２】
モータドライバ３はフォーカスレンズ１を駆動する駆動機構とその駆動回路とをそれぞれ備えており、制御部（ＣＰＵ）４により制御される。本発明の説明に必要なフォーカスレンズ１のみを図示しているが、ズームレンズやメカシャッタ、絞りなどの光量調節機構を有しても構わない。その場合、それぞれの機構を１つ以上のドライバで駆動し、制御部（ＣＰＵ）４により制御される。
【００４３】
イメージセンサ２は、ＣＣＤ型固体撮像素子やＭＯＳ型固体撮像素子が二次元状に配列された撮像面を有している。撮像面上に結像された被写体像の光強度に応じた電気信号を生成する。イメージセンサ２は、固体撮像素子の他にアナログ信号処理回路やＡ／Ｄ変換器、これらを制御するタイミング発生回路を有しているが本発明の説明に不要であるためこれらはここでは図示しない。イメージセンサ２からはデジタル信号処理回路５に、撮像されたデジタル信号が出力される。
【００４４】
デジタル信号処理回路５では、ゲイン制御回路、輝度信号生成回路および色差信号生成回路など、各種の信号処理回路を備えており、この他に、入力された撮像信号に対して、露出制御回路、ガンマ補正回路、レンズシェーディング補正回路、ホワイトバランス調整回路および輪郭強調回路など種々の画像処理を行う。この露出制御回路においては、撮像画像が適切な明るさになるようイメージセンサ２にフィードバックを行い、撮像素子に入射される光強度を露出時間で調節している。
【００４５】
制御部（ＣＰＵ）４は、モータードライバ３に対して駆動制御を行い、デジタル信号処理回路５に対しては、ＡＦエリアの座標の計算および設定など、ＳＡＦ駆動やＣＡＦ駆動に必要な制御を行う。また、制御部（ＣＰＵ）４は、カメラ装置全体の制御を行い、デジタル信号処理回路５から参照されるＡＥ、ＷＢなどの各種情報を用いて画像処理なども行う。
【００４６】
制御部（ＣＰＵ）４は、ワークメモリとして働く揮発性メモリのＲＡＭ６を有しており、デジタル信号処理回路５から取得したデータの一時保存などを行う。
【００４７】
カメラ装置１０に対する外部から設定については、入力装置７から行われる。この外部からの設定は、電源ＯＮやシャッタボタン押下、メニュの選択などが含まれる。入力装置７からの設定はデジタル信号処理回路５を通して制御部（ＣＰＵ）４に伝達され、実行中の制御プログラムが設定に応じた処理を行う。
【００４８】
デジタル信号処理回路５および制御部（ＣＰＵ）４で画像処理された画像データは、ＬＣＤなどへ表示、またはＳＤカードなど不揮発性メモリへ記録保存するために表示装置・記録媒体８に出力される。
【００４９】
したがって、本実施形態１のカメラ装置１０は、結像面に結像される光学像を画像データに変換する撮像手段としてのイメージセンサ２と、光学像の焦点調節を行うためにフォーカスレンズ１を移動させて合焦位置を検出し、検出した合焦位置にフォーカスレンズ１を停止させる焦点調節を連続的に行う焦点調節手段を持つモータドライバ３および制御部４とを備え、焦点調節手段を持つモータドライバ３および制御部４は、合焦状態を検出するためのメインエリアと、メインエリアの周辺に配置した一つ以上のサブエリアとを配置し、メインエリアのＡＦ評価値が所定閾値よりも小さい場合に、サブエリアのうちＡＦ評価値が所定閾値を超え、最大となるサブＡＦエリアを、合焦評価対象エリアとして探索を行うように制御する。
【００５０】
制御部４は、合焦位置探索中にメインエリアのＡＦ評価値が所定閾値を超えた場合、メインエリアを合焦評価対象エリアに切り替えて探索を行う。また、制御部４は、メインエリアの評価値が所定閾値を超えない状態のまま、サブＡＦエリアで合焦位置に到達した場合、その位置を合焦位置とする。
【００５１】
ここで、本実施形態１のカメラ装置１０における制御部４のソフトウェア構成について説明する。
【００５２】
本実施形態１のカメラ装置１０における制御部４は、モータドライバ３を介してフォーカスレンズ１を初期位置に移動させるように制御する初期位置移動手段４１と、フォーカスレンズ１の初期位置からの移動方向として無限遠端方向かまたは至近端方向かを決定するレンズ移動方向決定手段４２と、モータドライバ３を介してフォーカスレンズ１を所定決定方向に１ステップ分の移動を行うフォーカスレンズ移動手段４３と、メインエリアおよびその周辺のサブエリア全てのＡＦ評価値を求めるＡＦ評価値獲得手段４４と、メインエリアおよびその周辺のサブエリア全てのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいかどうかを決定し、メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいことを検出した場合に、メインエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にＲＡＭ６内に保存し、メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも小さいことを検出した場合に、サブエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にＲＡＭ６内に保存するＡＦ評価値選択手段４５と、フォーカスレンズ１が合焦位置にあるかどうかを決定する合焦位置決定手段４６と、合焦位置決定手段４６で合焦していると判定された場合にレンズ駆動を停止する合焦レンズ移動停止手段４７と、合焦位置決定手段４６で合焦していないと判定された場合に、フォーカスレンズ１のＡＦ評価値の変動量の正負を決定して、そのＡＦ評価値の変動量が正の場合に移動方向を至近方向に設定し、そのＡＦ評価値の変動量が正よりも小さい場合に移動方向を無限遠方向と設定するレンズ移動方向設定手段４８とを有し、フォーカスレンズ移動手段４３の処理に戻って繰り返して焦点調節を連続的に行う。
【００５３】
ＡＦ評価値選択手段４５は、メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいかどうかを決定するメインエリアＡＦ評価値判定手段４５１と、メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいことを検出した場合に、メインエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にメモリ内に保存するメインエリア選択手段４５２と、メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも小さいことを検出した場合に、サブエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいかどうかを決定するサブエリアＡＦ評価値判定手段４５３と、サブエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいことを検出した場合に、サブエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にメモリ内に保存するサブエリア選択手段４５４と、サブエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも小さいことを検出した場合に、レンズ駆動を停止する非合焦レンズ移動停止手段４５５とを有している。
【００５４】
一方、本実施形態１のカメラ装置１０ののＣＡＦ制御方法は、図示しない可読記録媒体としてのＲＯＭからワークメモリとして働くＲＡＭ６内に起動時に読み出された制御プログラムおよびそのデータに基づいて、初期位置移動手段４１が、モータドライバ３を介してフォーカスレンズ１を初期位置に移動させるように制御する初期位置移動ステップと、レンズ移動方向決定手段４２が、フォーカスレンズ１の初期位置からの移動方向として無限遠端方向かまたは至近端方向かを決定するレンズ移動方向決定ステップと、フォーカスレンズ移動手段４３が、モータドライバ３を介してフォーカスレンズ１を所定決定方向に１ステップ分の移動を行うフォーカスレンズ移動ステップと、ＡＦ評価値獲得手段４４が、メインエリアおよびその周辺のサブエリア全てのＡＦ評価値を求めるＡＦ評価値獲得ステップと、ＡＦ評価値選択手段４５が、メインエリアおよびその周辺のサブエリア全てのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいかどうかを決定し、メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいことを検出した場合に、メインエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にＲＡＭ６内に保存し、メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも小さいことを検出した場合に、サブエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にＲＡＭ６内に保存するＡＦ評価値選択ステップと、合焦位置決定手段４６が、フォーカスレンズ１が合焦位置にあるかどうかを決定する合焦位置決定ステップと、合焦レンズ移動停止手段４７が、合焦位置決定手段４６で合焦していると判定された場合にレンズ駆動を停止する合焦レンズ移動停止ステップと、レンズ移動方向設定手段４８が、合焦位置決定手段４６で合焦していないと判定された場合に、フォーカスレンズ１のＡＦ評価値の変動量の正負を決定して、そのＡＦ評価値の変動量が正の場合に移動方向を至近方向に設定し、そのＡＦ評価値の変動量が正よりも小さい場合に移動方向を無限遠方向と設定するレンズ移動方向設定ステップとを実行し、フォーカスレンズ移動手段４３の処理に戻って繰り返して焦点調節を連続的に行う。
【００５５】
ＡＦ評価値選択ステップは、メインエリアＡＦ評価値判定手段４５１が、メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいかどうかを決定するメインエリアＡＦ評価値判定ステップと、メインエリア選択手段４５２が、メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいことを検出した場合に、メインエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にメモリ内に保存するメインエリア選択ステップと、サブエリアＡＦ評価値判定手段４５３が、メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも小さいことを検出した場合に、サブエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいかどうかを決定するサブエリアＡＦ評価値判定ステップと、サブエリア選択手段４５４が、サブエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいことを検出した場合に、サブエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にメモリ内に保存するサブエリア選択ステップと、非合焦レンズ移動停止手段４５５が、サブエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも小さいことを検出した場合に、レンズ駆動を停止する非合焦レンズ移動停止ステップとを有している。
【００５６】
可読記録媒体としてのＲＯＭ（図示せず）としては、ハードディスクの他、形態自在な光ディスク、光磁気ディスク、磁気ディスクおよびＩＣメモリなどで構成されていてもよい。この制御プログラムおよびそのデータなどがＲＯＭに記憶されるが、この制御プログラムおよびそのデータは、他の可読記録媒体から、または、無線、有線またはインターネットなどを介してＲＯＭにダウンロードされてもよい。
【００５７】
上記構成により、本実施形態１のカメラ装置１０のＣＡＦ制御フローについて、図２に基づいて説明する。
【００５８】
図２は、図１のカメラ装置１０におけるＣＡＦ探索方式を示すフローチャートである。
【００５９】
図２に示すように、まず、ステップＳ１で、外部の入力装置７から、カメラ起動、スリープ状態からの復帰、ＡＦ動作モードの変更などの設定が通知される。
【００６０】
次に、ステップＳ２でＣＡＦ設定状態かどうかを判定する。ＣＡＦ設定状態の場合（ＹＥＳ）、ステップＳ３の処理に進み、そうでない場合（ＮＯ）は、ステップＳ４のＳＡＦ動作処理に移行する。ステップＳ４のＳＡＦ動作処理は、ＣＡＦ以外の処理を意味するが、本発明の説明に必要ではないためここではその説明を省略する。
【００６１】
続いて、ステップＳ３のＣＡＦエリア設定から、本発明のＣＡＦ方式となる。このＣＡＦエリアは、ユーザから指定されるかまたは中央など予め用意された位置をメインエリアとし、その周辺に１つ以上配置したサブエリアとで構成する。制御部（ＣＰＵ）４で各エリアの座標を計算し、デジタル信号処理回路５に算出された座標を設定する。
【００６２】
その後、ステップＳ５で、レンズ移動位置を初期位置の無限遠側の探索端として、モータドライバ３に設定する。なお、移動位置はＲＡＭ６のバッファメモリ６１に保存する。次のステップＳ６でレンズ移動方向を至近方向としてバッファメモリ６１に保存する。
【００６３】
さらに、ステップＳ７で、バッファメモリ６１内のＡＦ評価値を初期化するために、「０」にクリアする。ここまでが本発明のＣＡＦ方式の初期設定処理となる。
【００６４】
ステップＳ８のレンズ駆動からは、本発明のＣＡＦ中のレンズ駆動毎に実行されるフローを示している。
【００６５】
まず、ステップＳ８で制御部４はモータドライバ３に１ステップのレンズ駆動の指示を行う。
【００６６】
次に、ステップＳ９では、ステップＳ３で設定したＣＡＦエリア全てのＡＦ評価値をデジタル信号処理回路５から取得し、この取得したＡＦ評価値をバッファメモリ６１内に保存する。
【００６７】
さらに、ステップＳ１０では、ステップＳ９で保存したメインＡＦ評価値を用い、所定の閾値を超えたかどうかを判定する。閾値は事前に調整された固定の値でもよいし、ＡＦエリアサイズや評価値の大きさなどで固定の値を正規化しても構わない。
【００６８】
ステップＳ１０でメインＡＦ評価値が閾値を超えた場合（ＹＥＳ）はステップＳ１３の処理に移行し、ステップＳ１０でメインＡＦ評価値が閾値を超えない場合（ＮＯ）はステップＳ１１の処理に移行してサブＡＦ評価値を判定する。
【００６９】
さらに、ステップＳ１１では、ステップＳ９で保存したサブＡＦ評価値のうち、最大となるサブエリアのＡＦ評価値を用い、その最大となるサブエリアのＡＦ評価値が所定の閾値を超えたかどうかを判定する。ここで、閾値はステップＳ１０で使用した閾値と同じものを用いる。
【００７０】
ステップＳ１１でサブＡＦ評価値が閾値を超えた場合（ＹＥＳ）はステップＳ１３の処理に進み、ステップＳ１１でサブＡＦ評価値が閾値を超えない場合（ＮＯ）はステップＳ１２の処理に進んで、ステップＳ１２で非合焦としてレンズ駆動を停止処理する。
【００７１】
さらに、ステップＳ１３では、ステップＳ１０またはステップＳ１１で判定に使用されたＡＦ評価値のエリア番号をバッファメモリ６１に保存する。この保存するエリア番号はステップＳ３でＣＡＦエリアを設定したときに連番が割り付けられている。
【００７２】
さらに、ステップＳ１４では、ステップＳ１０またはステップＳ１１で判定に使用されたＡＦ評価値の変動量を算出し、この算出したＡＦ評価値の変動量をバッファメモリ６１に保存する。この保存したＡＦ評価値の変動量は、ステップＳ１３で保存したエリア番号をキーとしてＡＦ評価値を参照し、ＡＦエリアの現在のＡＦ評価値から、１つ前のＡＦ評価値を減算して算出する。
【００７３】
さらに、ステップＳ１５は、これまで保存したＡＦ評価値、ＡＦ評価値の変動量、移動方向、移動位置を使用して合焦状態かどうかを判定する。合焦状態の判定方法は、ここでは、本発明の説明に重要でないため省略する。
【００７４】
ステップＳ１５で合焦していないと判定された場合（ＮＯ）は、ステップＳ１７の処理に移行し、ステップＳ１５で合焦していると判定された場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ１６の処理へと進んでレンズ駆動を停止処理する。
【００７５】
さらに、ステップＳ１７では、ステップＳ１４で保存したＡＦ評価値の変動量を用いて移動方向を計算する。このＡＦ評価値の変動量が「０」よりも大きい場合（ＹＥＳ）は、移動方向を至近方向と設定してステップＳ１８の処理に進み、ＡＦ評価値の変動量が「０」以下の場合（ＮＯ）は、移動方向を無限遠方向と設定してステップＳ１９の処理に進む。これらのステップＳ１８またはステップＳ１９で設定した移動方向はバッファメモリ６１内に保存する。
【００７６】
さらに、ステップＳ２０では、制御部４は、現在位置と移動方向から次の移動位置を計算し、この計算した次の移動位置をモータードライバ３に設定する。この次の移動位置はバッファメモリ６１に保存する。
【００７７】
続いて、ステップＳ８のレンズ駆動処理に戻り、上記ステップＳ８〜Ｓ２０の処理を合焦状態または非合焦状態になるまで繰り返す。以上が、本発明のＣＡＦの制御フローである。
【００７８】
図３は、図２のステップＳ３で設定するＣＡＦエリアの配置の事例を示す撮影画面図である。
【００７９】
図３において、撮影画面８１は、イメージセンサ２で撮像されて表示装置８の表示画面上に表示される画像を示している。撮影画面８１に撮影されている被写体８４は、ピントを合わせたい対象の被写体で、人物などが該当する。撮影画面８１のうち、対象被写体８４以外の領域は背景を示しており、この背景は一般的に対象被写体８４よりも後方に位置する。ピントを合わせたい対象被写体８４の中央にメインエリア８２が配置される。
【００８０】
この事例では、メインエリア８２は、撮影画面８１の中央に位置している。メインエリア８２は、ここでは人物の顔のみが配置されている。メインエリア８２の周囲にサブエリア８３が等間隔に８つ配置されている。レンズ１が無限遠側にある場合、メインエリア８２のコントラストが低い状態にあり、また、フォーカスレンズ１を至近方向に移動させても、変化量が少なく、移動方向が正しく判定される可能性が低い。
【００８１】
しかし、このような場合でも、メインエリア８２の周辺にサブエリア８３を配置することにより、被写体８４の境界やその外側の背景など、よりコントラストの高い被写体８４がサブエリア８３内に含まれる領域が多くなり、移動方向が正しく判定される可能性が高くなる。
【００８２】
図４は、図２のステップＳ３におけるＣＡＦエリアを図３で配置した場合の、フォーカスレンズ位置におけるＡＦ評価値を模式的にグラフ化した図である。なお、簡単にするために、サブエリア８３のＡＦ評価値情報は一つのみ図示している。図４の縦軸はＡＦ評価値の量を示し、上方向はＡＦ評価値が大きいことを示している。図４の横軸は、フォーカスレンズ位置を示し、グラフ左側が無限遠側、右側が至近側を示している。
【００８３】
図４において、縦破線Ｅ１はＣＡＦ時にフォーカスレンズ１を可動させる無限遠側の端を示し、縦破線Ｅ２は至近側の端を示している。実線Ｌ１は、メインエリア８２のＡＦ評価値の遷移状態を示しており、破線Ｌ２は、メインエリア８２の周囲にあるサブエリア８３のＡＦ評価値の遷移状態を示している。縦破線Ｐ２はサブエリア８３で最も評価値が高くなる位置Ｌ２ｍであり、サブエリア８３でピントが合う位置はこの位置であることを示している。これと同様に、縦破線Ｐ３はメインエリア８２で最も評価値が高くなる位置Ｌ１ｍであり、メインエリア８２でピントが合う位置を示している。横点線Ａ１は閾値を示しており、縦破線Ｐ１はメインエリア８２のＡＦ評価値が横点線に示す閾値Ａ１を超える位置を示している。
【００８４】
図４では、無限遠端を示す縦破線Ｅ１から至近側端を示す縦破線Ｅ２までの、各エリアのＡＦ評価値の遷移状態を示しているが、ＣＡＦでは例えばピントの合う縦破線Ｐ３のＡＦ評価値Ｌ１ｍの位置までフォーカスレンズ１が移動したら、それよりも至近側に移動することはない。
【００８５】
この場合、メインエリア８２では無限遠端を示す縦破線Ｅ１から至近方向の途中までほとんどＡＦ評価値の変動がない。このような状態では、フォーカスレンズ１の移動方向が正しく判断できず、ピントが合わない状態が長く続いてしまう。
【００８６】
一点破線Ｌ３は、メインエリアのＡＦ評価値の遷移状態を示しており、制御部４は、メインエリア８２の評価値が所定閾値を超えない状態のまま、サブエリア８３で合焦位置に到達した場合、その位置を合焦位置とする。
【００８７】
しかし、本実施形態１の発明では、以下のように制御部１が制御し、前述した上記従来の問題を回避することができる。
【００８８】
図２のステップＳ８で、フォーカスレンズ１を無限遠端を示す縦破線Ｅ１に移動させる。ここから徐々に至近方向にフォーカスレンズ１を駆動させるが、メインエリア８２のＡＦ評価値は閾値を示す横点線Ａ１を下回るため、ステップＳ１０ではＮＯとなり、ステップＳ１１でサブエリア８３のＡＦ評価値を用いて移動方向を判定する。サブエリア８３には背景などが領域内にあり、無限遠側のコントラストは閾値を示す横点線Ａ１を超えるため、ステップＳ１１ではＹＥＳとなる。また、変動量も一定以上確保可能であるため、ステップＳ１７での変動量の正負の判定により移動方向を至近方向として移動方向が正しく判定される。
【００８９】
サブエリア８３のＡＦ評価値を用いて、ステップＳ８からステップＳ２０までの処理を繰り返し、フォーカスレンズ１を至近方向へ移動すると、サブエリア８３のピントが合う位置を示す縦破線Ｐ２への到達前に、縦破線Ｐ１の時点で、メインエリア８２のＡＦ評価値が閾値を示す横点線Ａ１を超える。このため、ここから至近方向へのフォーカスレンズ１の移動は、実線Ｌ１のメインエリア８２のＡＦ評価値を使用して、フォーカスレンズ１の至近方向への移動を行う。この至近方向への移動をメインエリア８２のピントが合う位置を示す縦破線Ｐ３まで繰り返す。
【００９０】
ここで、図２のカメラ装置１０のＣＡＦ探索方式を本実施形態１の動作原理として図５を参照して詳細に説明する。
【００９１】
図５は、図２のカメラ装置１０のＣＡＦ探索方式の特徴部分をより簡潔に示すフローチャートである。
【００９２】
図５に示すように、まず、ステップＳ３１において、制御部４は、モータドライバ３を介してフォーカスレンズ１を初期位置（無限遠端）に移動させるように制御する。
【００９３】
次に、ステップＳ３２において、制御部４は、移動方向を決定する。制御部４が、移動方向として無限遠端から至近方向かまたはその逆方向かを決定する。
【００９４】
続いて、ステップＳ３３において、制御部４は、設定ＣＡＦエリア（ＡＦ対象エリアおよび周辺エリア）全てのＡＦ評価値をデジタル信号処理回路５から取得し、この取得したＡＦ評価値をＲＡＭ６のバッファメモリ６１内に保存する。
【００９５】
さらに、ステップＳ３４において、制御部４は、モータドライバ３を介してフォーカスレンズ１を所定方向に１ステップ分の移動を行う。
【００９６】
さらに、ステップＳ３５において、制御部４は、設定ＣＡＦエリア（ＡＦ対象エリアおよび周辺エリア）全てのＡＦ評価値をデジタル信号処理回路５から取得し、この取得したＡＦ評価値をＲＡＭ６のバッファメモリ６１内に保存する。
【００９７】
さらに、ステップＳ３６において、制御部４は、ＡＦ対象エリア評価値が閾値よりも大きいかどうかを決定し、ＡＦ対象エリア評価値が閾値よりも大きければ（ＹＥＳ）、ステップＳ３７の処理に移行し、ＡＦ対象エリアの評価値が閾値よりも小さければ（ＮＯ）、ステップＳ３８の処理に移行する。
【００９８】
さらに、ステップＳ３７において、制御部４は、ＡＦ対象エリア（メインエリア８２）の評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にＲＡＭ６のバッファメモリ６１内に保存する。
【００９９】
さらに、ステップＳ３８において、制御部４は、周辺エリア（サブエリア８３）の評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にＲＡＭ６のバッファメモリ６１内に保存する。
【０１００】
さらに、ステップＳ３９において、制御部４は、これまで保存したＡＦ評価値、ＡＦ評価値の変動量、移動方向、移動位置を使用してフォーカスレンズ１が合焦状態であるかどうかを決定する。ステップＳ３９で合焦していると判定された場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ４０の処理へと進んでレンズ駆動を停止処理する。また、ステップＳ３９で合焦していないと判定された場合（ＮＯ）は、ステップＳ４１の処理に移行し、ステップＳ４１でフォーカスレンズ１の移動方向を決定する。即ち、制御部４は、フォーカスレンズ１のＡＦ評価値の変動量の正負を決定して、ＡＦ評価値の変動量が正の場合に移動方向を至近方向と設定し、ＡＦ評価値の変動量が正よりも小さい場合に移動方向を無限遠方向と設定する。
【０１０１】
したがって、本実施形態１のコンティニュアスＡＦの探索方式は、結像面に結像される光学像を画像データに変換するイメージセンサ２と、光学像の焦点調節を行うためにフォーカスレンズ１を移動させて合焦位置を検出し、検出した合焦位置にフォーカスレンズ１を停止させる焦点調節を連続的に行う制御部４およびこれによって制御されるモータドライバ３とを備えたカメラ装置１０において、合焦状態を検出するためのメインエリアと、このメインエリア８２の周辺に配置した一つ以上のサブエリア８３とを配置し、制御部４は、メインエリア８２のＡＦ評価値が所定閾値よりも小さい場合に、サブエリア８３のうちＡＦ評価値が所定閾値を超え、最大となるサブエリア８３を、合焦評価対象エリアとして選択し、焦点探索を行うように制御する。
【０１０２】
この場合に、制御部４は、合焦位置探索中にメインエリア８２のＡＦ評価値が所定閾値を超えた場合に、メインエリア８２を合焦評価対象エリアとして切り替え、焦点探索を行うように制御する。
【０１０３】
また、制御部４は、メインエリア８２のＡＦ評価値が所定閾値を超えない状態のまま、サブエリア８３で合焦位置に到達した場合、その到達した位置を合焦位置とする。
【０１０４】
以上のように、本実施形態１によれば、合焦状態を検出するためのメインエリアと、このメインエリア８２の周辺に配置した一つ以上のサブエリア８３とを配置し、メインエリア８２のＡＦ評価値が所定閾値よりも小さい場合に、サブエリア８３のうちＡＦ評価値が所定閾値を超え、最大となるサブエリア８３を、合焦評価対象エリアとして選択し、焦点探索を行うため、起動またはＣＡＦ設定直後、レンズスキャンを違和感なく動作させて、対象被写体Ｐについて自然な動作でピントを合わせることができるＣＡＦ探索方式を得ることができる。
【０１０５】
なお、上記実施形態１では、カメラ装置１０は、フォーカスレンズ１と、イメージセンサ２と、モータドライバ３と、制御部（ＣＰＵ）４と、デジタル信号処理回路５と、ＲＡＭ６と、入力装置７と、表示装置・記録媒体８とを有する場合について説明したが、これに限らず、被写体を撮像した各画素毎の撮像信号に対して所定の信号処理を行ってカラー画像信号を得るカメラ装置９１として、フォーカスレンズ１と、イメージセンサ２と、モータドライバ３と、制御部（ＣＰＵ）４と、デジタル信号処理回路５と、ＲＡＭ６と、入力装置７とを有していてもよい。
【０１０６】
なお、上記実施形態１では、ＡＦ評価値選択手段４５は、メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいかどうかを決定するメインエリアＡＦ評価値判定手段４５１と、メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいことを検出した場合に、メインエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にメモリ内に保存するメインエリア選択手段４５２と、メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも小さいことを検出した場合に、サブエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいかどうかを決定するサブエリアＡＦ評価値判定手段４５３と、サブエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいことを検出した場合に、サブエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にメモリ内に保存するサブエリア選択手段４５４と、サブエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも小さいことを検出した場合に、レンズ駆動を停止する非合焦レンズ移動停止手段４５５とを有する場合について説明したが、これに限らず、ＡＦ評価値選択手段は、メインエリアおよびサブエリア全てのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいかどうかを決定するＡＦ評価値判定手段と、メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きい場合に、メインエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用にメモリ内に保存するメインエリア選択手段と、メインエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも小さい場合に、サブエリアの評価値をＣＡＦ合焦位置計算用に該メモリ内に保存するサブエリア選択手段とを有する場合であってもよい。
【０１０７】
（実施形態２）
図６は、本発明の実施形態２として、本発明の実施形態１のカメラ装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【０１０８】
図６において、本実施形態２の電子情報機器９０は、上記実施形態１において、カメラ装置１０の代わりに、被写体を撮像した各画素毎の撮像信号に対して所定の信号処理を行ってカラー画像信号を得るカメラ装置９１と、このカメラ装置９１からのカラー画像信号を記録用に所定の信号処理した後にデータ記録可能とする記録メディアなどのメモリ部９２と、このカメラ装置９１からのカラー画像信号を表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示可能とする液晶表示装置などの表示部９３と、このカメラ装置９１からのカラー画像信号を通信用に所定の信号処理をした後に通信処理可能とする送受信装置などの通信部９４と、このカメラ装置９１からのカラー画像信号を印刷用に所定の印刷信号処理をした後に印刷処理可能とするプリンタなどの画像出力部９５とを有している。なお、この電子情報機器９０として、これに限らず、カメラ装置９１の他に、メモリ部９２と、表示部９３と、通信部９４と、プリンタなどの画像出力部９５とのうちの少なくともいずれかを有していてもよい。
【０１０９】
この電子情報機器９０としては、前述したように例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラ、ドアホンカメラ、車載用後方監視カメラなどの車載用カメラおよびテレビジョン電話用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置（ＰＤＡ）などの画像入力デバイスを有した電子機器が考えられる。
【０１１０】
したがって、本実施形態２によれば、このカメラ装置９１からのカラー画像信号に基づいて、これを表示画面上に良好に表示したり、これを紙面にて画像出力部９５により良好にプリントアウト（印刷）したり、これを通信データとして有線または無線にて良好に通信したり、これをメモリ部９２に所定のデータ圧縮処理を行って良好に記憶したり、各種データ処理を良好に行うことができる。
【０１１１】
以上のように、本発明の好ましい実施形態１、２を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１、２に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１、２の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明は、コントラスト方式でオートフォーカス動作を行い、シャッタ半押しなどによる指示がなくても自動焦点調節を行うコンティニュアスオートフォーカス（以下「ＣＡＦ」と略記する）機能を有するカメラ装置およびそのＣＡＦ制御方法、このカメラ装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の分野において、合焦状態を検出するためのメインエリアと、このメインエリアの周辺に配置した一つ以上のサブエリアとを配置し、制御部が、メインエリアのＡＦ評価値が所定閾値よりも小さい場合に、サブエリアのうちＡＦ評価値が所定閾値を超え、最大となるサブエリアを、合焦評価対象エリアとして選択し、焦点探索を行うため、起動またはＣＡＦ設定直後、レンズスキャンを違和感なく動作させて、対象被写体Ｐについて自然な動作でピントを合わせることができるＣＡＦ探索方式を得ることができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１  フォーカスレンズ
２  イメージセンサ
３  モータドライバ
４  制御部（ＣＰＵ）
４１  初期位置移動手段
４２  レンズ移動方向決定手段
４３  フォーカスレンズ移動手段
４４  ＡＦ評価値獲得手段
４５  ＡＦ評価値選択手段
４５１  メインエリアＡＦ評価値判定手段
４５２  メインエリア選択手段
４５３  サブエリアＡＦ評価値判定手段
４５４  サブエリア選択手段
４５５  非合焦レンズ移動停止手段
４６  合焦位置決定手段
４７  合焦レンズ移動停止手段
４８  レンズ移動方向設定手段
５  デジタル信号処理回路
６  ＲＡＭ
７  入力装置
８  表示装置・記録媒体
１０  カメラ装置
８１  撮影画面
８２  メインエリア
８３  サブエリア
８４  被写体
Ｌ１  実線（メインエリアのＡＦ評価値の遷移状態）
Ｌ１ｍ  実線Ｌ１で最も評価値が高くなる位置
Ｌ２  破線（サブエリアのＡＦ評価値の遷移状態）
Ｌ２ｍ  破線Ｌ２で最も評価値が高くなる位置
Ｌ３  一点破線（メインエリアのＡＦ評価値の遷移状態）
Ｅ１  無限遠端を示す縦破線
Ｅ２  至近側端を示す縦破線
Ｐ１  閾値を示す横点線Ａ１を超える位置を示す縦破線
Ｐ２  破線Ｌ２でピントの合う縦破線
Ｐ３  実線Ｌ１でピントの合う縦破線
Ａ１  横点線に示す閾値
９０  電子情報機器
９１  カメラ装置
９２  メモリ部
９３  表示部
９４  通信部
９５  画像出力部
【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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