(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に対応する光を所定の結像位置に結像する結像手段と、
前記結像手段を介して入射された前記被写体に対応する光を所定の受光面にて受光し、当該光の受光量に基づいて前記被写体に対応する画像情報を生成する撮像手段と、
前記撮像手段により生成される前記画像情報を取得する撮影処理の実行制御をする撮影制御手段と、
前記結像手段及び前記撮像手段の少なくとも一方を、前記結像手段を介して入射された光の光軸方向に移動する移動手段と、
前記撮影制御手段による撮影処理実行以前の待機時において、前記結像手段による結像位置と前記撮像手段の受光面位置とが一致する合焦状態を継続的に設定するように前記移動手段を制御する待機時合焦制御手段と、
前記撮影制御手段による撮影処理実行時において、前記合焦状態に設定するよう指示する合焦指示手段と、
前記合焦指示手段による指示がなされた時点で前記待機時合焦制御手段による合焦制御を中断すると共に、当該中断時点の合焦制御の動作状態別に、前記合焦状態の設定にかかる処理時間が最短となるように前記移動手段を制御する撮影時合焦制御手段と、を有し、
前記撮影時合焦制御手段は、前記動作状態が微動調整の状態の場合、前記結像手段の現在位置の近傍である所定範囲のみをサーチし合焦位置を検出し、検出した合焦位置に前記結像手段を移動させるように前記移動手段を制御し、前記動作状態が合焦位置へ駆動中の状態の場合、前記合焦位置の近傍である所定範囲のみで合焦位置を検出し、検出した合焦位置に前記結像手段を移動させるように前記移動手段を制御し、前記動作状態がＡＦ評価値のピークを検索している状態の場合、前記結像手段を現在位置から現在の駆動方向に向かってサーチし合焦位置を検出し、検出した合焦位置に前記結像手段を移動させるように前記移動手段を制御するデジタルカメラ。
【請求項２】
前記待機時合焦制御手段による合焦制御の動作状態を逐次記憶する記憶手段をさらに備え、
前記撮影時合焦制御手段は、前記記憶手段に記憶された合焦制御の動作状態別に、前記合焦状態の設定にかかる処理時間が最短となるように前記移動手段を制御することを特徴とする請求項１記載のデジタルカメラ。
【請求項３】
前記撮影時合焦制御手段は、前記待機時合焦制御手段による合焦制御の動作状態別に前記合焦状態の設定にかかる処理時間が最短となるように予め定めた複数種類の制御方法から前記中断時点の合焦制御の動作状態別に適宜選択した制御方法により前記移動手段を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラに係り、特に、焦点調整を自動的に行うオートフォーカス（ＡＦ）機能を備えたデジタルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年、被写体を撮像するＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ等の固体撮像素子を含んで構成された固体撮像系を用いて被写体像を静止画像或いは動画像として撮影するデジタルカメラが普及している。このようなデジタルカメラでは、通常、前記固体撮像素子に被写体像を結像するためのレンズ系を備えており、このレンズ系は、複数のレンズ群により構成されたズームレンズと、撮影対象の被写体像を合焦させるフォーカスレンズと、を含んで構成されている。
【０００３】
上記レンズ系は、デジタルカメラ本体の電源がオフの状態では、上記ズームレンズ及びフォーカスレンズを筐体内に沈胴された鏡筒の内部にコンパクトに纏めて収納されている。ここで、デジタルカメラ本体の電源がオンになると、鏡筒を予め定めた基準位置まで伸張させると共に、ズームレンズ及びフォーカスレンズを、鏡筒の伸張により筐体内部に形成される空間内の所定の位置に移動させて撮影スタンバイ状態にセットされるようになっている。
【０００４】
被写体を撮影する際には、上記ズームレンズを駆動することによってレンズ系の焦点距離を変更することで撮影角度範囲（画角）を所望に設定可能であると共に、被写体像が合焦状態となる合焦位置を検索（ＡＦサーチ）して当該合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させる合焦制御を自動的に実行する（ＡＦ機能）ようになっている。なお、上記ＡＦ機能は、ユーザが被写体を撮影する際にレリーズボタンを半押しした時点で実行され、これによって、ファインダー内に設けられたＡＦフレームに対応する被写体像が合焦状態にセットされ（ＡＦロック）、良好な画像を撮影可能な状態に設定される。
【０００５】
ところで、上述のようなデジタルカメラを用いて撮影する場合に、良好なシャッターチャンスを逃さないために、レリーズボタンを半押ししてから被写体に対してＡＦロックがなされ撮影可能な状態となるまでのＡＦ制御処理時間は可能な限り短いことが好ましい。
【０００６】
このことにより、ＡＦ制御処理時間を短縮するために、従来から、デジタルカメラの撮影モードに応じて、ＡＦサーチのサーチ開始点、サーチ方向、サーチ範囲、合焦判定方法等を設定する技術が提案されている（例えば、特開２００１−２０８９５９号公報参照）。
【０００７】
しかしながら、上記の従来技術におけるＡＦ制御では、撮影したいタイミングに間に合わず良好なシャッターチャンスを逃してしまうことになる場合があり、撮影時の被写体に対するＡＦ処理性能は充分なものであるとは言い難かった。
【０００８】
本発明は上記の問題点を解決するために成されたものであり、ＡＦ制御処理時間を短縮して撮影時の被写体に対するＡＦ処理性能を向上させたデジタルカメラを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、被写体に対応する光を所定の結像位置に結像する結像手段と、前記結像手段を介して入射された前記被写体に対応する光を所定の受光面にて受光し、当該光の受光量に基づいて前記被写体に対応する画像情報を生成する撮像手段と、前記撮像手段により生成される前記画像情報を取得する撮影処理の実行制御をする撮影制御手段と、前記結像手段及び前記撮像手段の少なくとも一方を、前記結像手段を介して入射された光の光軸方向に移動する移動手段と、前記撮影制御手段による撮影処理実行以前の待機時において、前記結像手段による結像位置と前記撮像手段の受光面位置とが一致する合焦状態を継続的に設定するように前記移動手段を制御する待機時合焦制御手段と、前記撮影制御手段による撮影処理実行時において、前記合焦状態に設定するよう指示する合焦指示手段と、前記合焦指示手段による指示がなされた時点で前記待機時合焦制御手段による合焦制御を中断すると共に、当該中断時点の合焦制御の動作状態別に、前記合焦状態の設定にかかる処理時間が最短となるように前記移動手段を制御する撮影時合焦制御手段と、を有し、前記撮影時合焦制御手段が、前記動作状態が微動調整の状態の場合、前記結像手段の現在位置の近傍である所定範囲のみをサーチし合焦位置を検出し、検出した合焦位置に前記結像手段を移動させるように前記移動手段を制御し、前記動作状態が合焦位置へ駆動中の状態の場合、前記合焦位置の近傍である所定範囲のみで合焦位置を検出し、検出した合焦位置に前記結像手段を移動させるように前記移動手段を制御し、前記動作状態がＡＦ評価値のピークを検索している状態の場合、前記結像手段を現在位置から現在の駆動方向に向かってサーチし合焦位置を検出し、検出した合焦位置に前記結像手段を移動させるように前記移動手段を制御している。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、結像手段は、被写体に対応する光を所定の結像位置に結像し、撮像手段は、結像手段を介して入射された前記被写体に対応する光を所定の受光面にて受光し、当該光の受光量に基づいて前記被写体に対応する画像情報を生成する。撮影制御手段は、前記撮像手段により生成される前記画像情報を取得する撮影処理の実行制御をする。また、待機時合焦制御手段は、前記撮影制御手段による撮影処理実行以前の待機時において、前記結像手段による結像位置と前記撮像手段の受光面位置とが一致する合焦状態を継続的に設定するように、前記結像手段及び前記撮像手段の少なくとも一方を前記結像手段を介して入射された光の光軸方向に移動する移動手段を制御する。ここで、待機時合焦制御手段は、例えば、撮像手段の受光面に対する結像位置の一致度を繰り返し評価することで合焦状態であるか否かの判断処理を行いながら継続的に合焦状態に設定されるように移動手段を制御する。このことにより、例えば、被写体が動体である場合にも被写体の動きに追従して合焦制御を行うことができる。また、合焦指示手段は、撮影制御手段による撮影処理実行時において、合焦状態に設定するよう指示する。待機時合焦制御手段による合焦制御が実行されている待機時において合焦指示手段による合焦状態設定の指示がなされると、撮影時合焦制御手段は、合焦指示手段による指示がなされた時点で待機時合焦制御手段による合焦制御を中断すると共に、当該中断時点の合焦制御の動作状態別に、前記合焦状態の設定にかかる処理時間が最短となるように前記移動手段を制御する。ここで、中断された待機時合焦制御手段による合焦制御の動作状態からは、合焦状態に設定するために移動手段により制御すべき合焦位置をある程度予測できる。このことにより、中断された待機時合焦制御手段による合焦制御の動作状態別に合焦状態の設定にかかる処理時間が最短となるように移動手段を制御することで、合焦指示手段による合焦状態設定の指示がなされてから合焦状態に設定するまでの処理時間を大幅に短縮することができる。
特に、本発明では、前記撮影時合焦制御手段が、前記動作状態が微動調整の状態の場合、前記結像手段の現在位置の近傍である所定範囲のみをサーチし合焦位置を検出し、検出した合焦位置に前記結像手段を移動させるように前記移動手段を制御し、前記動作状態が合焦位置へ駆動中の状態の場合、前記合焦位置の近傍である所定範囲のみで合焦位置を検出し、検出した合焦位置に前記結像手段を移動させるように前記移動手段を制御し、前記動作状態がＡＦ評価値のピークを検索している状態の場合、前記結像手段を現在位置から現在の駆動方向に向かってサーチし合焦位置を検出し、検出した合焦位置に前記結像手段を移動させるように前記移動手段を制御する。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記待機時合焦制御手段による合焦制御の動作状態を逐次記憶する記憶手段をさらに備え、前記撮影時合焦制御手段は、前記記憶手段に記憶された合焦制御の動作状態別に、前記合焦状態の設定にかかる処理時間が最短となるように前記移動手段を制御することを特徴としている。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、記憶手段は、待機時合焦制御手段による合焦制御の動作状態を逐次記憶する。撮影時合焦制御手段による合焦制御では、記憶手段に記憶された合焦制御の動作状態別に移動手段を制御するため、撮影処理実行時に中断された待機時合焦制御手段による合焦制御の動作状態を適切に認識して合焦制御に反映することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記撮影時合焦制御手段は、前記待機時合焦制御手段による合焦制御の動作状態別に前記合焦状態の設定にかかる処理時間が最短となるように予め定めた複数種類の制御方法から前記中断時点の合焦制御の動作状態別に適宜選択した制御方法により前記移動手段を制御することを特徴としている。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、撮影時合焦制御手段は、中断された待機時合焦制御手段による合焦制御の動作状態別に合焦状態の設定にかかる処理時間が最短となるように予め定めた複数種類の制御方法から中断時点の合焦制御の動作状態別に適宜選択した制御方法により移動手段を制御する。ここで合焦制御の動作状態別に、その動作状態から最短で合焦状態へ設定できるように適宜選択される制御方法としては、例えば、結像手段又は撮像手段の少なくとも一方を移動制御する際の移動方向を変更する方法や、結像手段又は撮像手段の少なくとも一方を移動制御する際の移動範囲を変更する方法等を挙げることができる。このことにより、複雑な制御処理を行うことなく、合焦状態に設定するまでの処理時間を大幅に短縮することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１６】
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）には、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の概略構成が示されている。このデジタルカメラ１０は、本体１１が略箱型形状であり、正面から見て左側には、本体１１の把持を容易とするための把持部が形成されている。
【００１７】
本体１１の正面側には、図１（Ａ）に示すように、レンズ部１４、撮影範囲等を目視で確認するためのファインダ１５、低照度での撮影等の場合に補助光を発するためのストロボ１６が取付けられている。なお、上記レンズ部１４は、オートフォーカス（ＡＦ）機能を備えたズームレンズ（焦点距離可変レンズ）を有し、図示しないレンズ駆動機構が設けられている。このレンズ駆動機構は、上記ズームレンズの焦点距離を変更するズーム機構の駆動源であるズームモータ、及び上記ＡＦ機能においてフォーカスレンズを所定の移動可能範囲内で移動させることで焦点調整を行うＡＦ機構の駆動源である焦点調整（フォーカス）モータを含んで構成されている。
【００１８】
また、本体１１の正面から見て右側の側面には、撮影した画像情報等の各種情報を記録する後述のメモリカードを装填可能なスロット１７が設けられており、本体１１の上面には、正面から見て左側にモードダイヤル１３、及び電源スイッチ１８が設けられ、モードダイヤル１３の中央部がレリーズボタン１２となっている。
【００１９】
モードダイヤル１３は、デジタルカメラの動作モードを選択するダイヤルであり、オート撮影モード（オートフォーカス（ＡＦ）、オート露出（ＡＥ）等による）、マニュアル撮影モードの切り換え選択や、例えば、撮影対象が主に人物である場合に用いるポートレート撮影モード、撮影対象に接近して撮影する場合に用いるマクロ撮影モード、撮影画像再生モード、パソコンに接続して画像を出力するＰＣ出力モード、及び各種機能の初期条件を設定するセットアップ項目設定モードの選択をするためのものである。
【００２０】
また、図１（Ｂ）に示すように、本体１１の背面の下方側には、カラー表示可能な反射型又は透過型の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）２０が取付けられており、このＬＣＤ２０の上方側には、モノクロ表示の液晶表示パネル２２、ストロボボタン２４、十字ボタン１９、及びメニュー実行ボタン２６等の各種選択ボタンが設けられている。
【００２１】
ＬＣＤ２０は、表示画面サイズが所定ピクセル数（例えば、６４０×４８０ピクセル）に設定された液晶表示パネルで構成されており、画像表示指示がある場合に、撮影時における撮影対象の画像や後述するメモリ及びメモリカードから読み込んだ画像ファイルに基づく画像を、画面全体に表示したり、複数の縮小画像を並べて表示したサムネイル表示をしたり、各種機能選択画面を表示する。また、液晶表示パネル２２は、動作モード、画質、バッテリー量、ストロボの発光／非発光、撮影可能枚数等の各種設定済み項目を表示する。
【００２２】
十字ボタン１９は、ＬＣＤ２０が各種項目選択画面のときにＬＣＤ２０に表示されたボタンを選択したり、カーソルを動かすためのボタンである。また、ストロボボタン２４は、ストロボ１６を強制発光するときに強制発光指示を出したり、ストロボ１６を発光禁止するときに発光禁止指示を出すボタンであり、メニュー実行ボタン２６は、ＬＣＤ２０に表示されて十字ボタン１９で選択された項目の実行を決定するためのボタンである。
【００２３】
図２には、デジタルカメラ１０の制御系の概略構成が示されている。このデジタルカメラ１０は、上記レンズ部１４を含んで構成された光学ユニット３０と、上記レンズ１４の光軸方向後方に配設されたＣＣＤ３２と、当該ＣＣＤ３２からの出力される画像信号（ＣＣＤ３２の受光面上にマトリクス状に配列された複数個の光電変換セルの各々における受光量を表す信号）に基づき被写体像を示す所定のデジタル画像データを生成する画像信号処理部３４と、光学ユニット３０の各部及びＣＣＤ３２等を駆動するためのタイミング信号を生成するタイミングジェネレータ３６と、ＣＣＤ３２を駆動する垂直・水平ドライバ３８と、光学ユニット３０に含まれるシャッタ及び絞り機構を駆動するシャッタ・アイリスモータドライバ４０と、上記フォーカスモータを駆動するフォーカスモータドライバ４２と、上記ズームモータを駆動するズームモータドライバ４４と、デジタルカメラ１０の全体的な動作制御を司る主制御部５０と、を含んで構成されている。なお、画像信号処理部３４及び主制御部５０は１チップＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit）として構成されており、これによってデジタルカメラ１０の小型化、高信頼性化、及び低コスト化が図られている。
【００２４】
画像信号処理部３４は、図示しない相関２重サンプリング（Correlated Double Sampling）回路（ＣＤＳ）、ゲインコントロールアンプ（ＧＣＡ）、及びＡ／Ｄコンバータを含んで構成されており、ＣＣＤ３２から入力された上記画像信号は、上記ＣＤＳによって相関２重サンプリング処理が施され、ＧＣＡによってＲＧＢ各色毎の感度調整がなされた後、Ａ／Ｄコンバータで上記デジタル画像データに変換されるようになっている。
【００２５】
主制御部５０は、主制御部５０全体の動作制御を司るＣＰＵ（中央演算処理装置）５１と、所定容量のラインバッファを内蔵すると共に、ホワイトバランスの変動を調整するホワイトバランス調整回路（ＷＢ）及びＲＧＢデータをＹＣ信号に変換するＹ／Ｃ変換回路（Ｙ／Ｃ）を含んで構成された撮像制御部５２と、所定の圧縮形式（例えば、ＪＰＥＧ形式等）でデジタル画像データに対して圧縮処理を施すと共に、圧縮処理されたデジタル画像データに対して伸張処理を施す圧縮・伸張部５３と、メディア制御部５４と、ＬＣＤ制御部５５と、がバス５６を介して相互に接続されて構成されている。
【００２６】
メディア制御部５４には、スロット１７にてデジタルカメラ１０に着脱可能に装填される可搬型記録メディアとしての上記メモリカード６０（例えば、スマート・メディア（SmartMedia（Ｒ））、コンパクト・フラッシュ（CompactFlash）、マイクロ・ドライブ等）が接続されており、メディア制御部６４によってメモリカード６０に対する各種情報の書き込みや当該メモリカード６０に書き込まれている各種情報の読み出しが制御される。また、ＬＣＤ制御部５５には上記ＬＣＤ２０が接続されており、ＬＣＤ２０ではＬＣＤ制御部５５の制御下で、ＣＣＤ３２による撮像によって得られた被写体像の画像情報やその他の各種情報の表示がなされる。なお、ＬＣＤ２０は、ＣＣＤ３２による連続的な撮像によって得られた動画像（スルー画像）を表示してファインダとして使用することができる。
【００２７】
上記モードダイアル１３、電源スイッチ１８、ストロボボタン２４、十字ボタン１９、及びメニュー実行ボタン２６等を含む各種操作ボタン系６６は、ＣＰＵ５１に接続されており、それぞれの制御信号をＣＰＵ５１へ伝達可能に構成されている。
【００２８】
また、上記レリーズボタン１２はＣＰＵ５１に接続されており、ユーザの操作によって、このレリーズボタン１２が半押し状態とされた場合に所定の制御信号（Ｓ１信号）をＣＰＵ５１へ伝達すると共に、このレリーズボタン１２が全押し状態とされた場合に所定の制御信号（Ｓ２信号）をＣＰＵ５１へ伝達するようになっている。これにより、ＣＰＵ５１は、上記Ｓ１信号を受信することでＡＦ制御処理（詳細は後述）を実行し、上記Ｓ２信号を受信することで撮影画像記録処理（詳細は後述）を実行する。
【００２９】
また、デジタルカメラ１０は、主としてＣＣＤ３２による撮像によって得られたデジタル画像データを記憶するＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic RAM）６２と、各種パラメータやプログラム等を記憶したフラッシュＲＯＭ６４と、を含んで構成されており、これらＳＤＲＡＭ６２及びフラッシュＲＯＭ６４は、主制御部５０のバス５６に接続されている。従って、ＣＰＵ５１は、ＳＤＲＡＭ６２及びフラッシュＲＯＭ６４に記憶されている各種データに任意にアクセスすることができる。
【００３０】
撮像制御部５２では、上述の画像信号処理部３４から順次入力されるデジタル画像データを、内蔵しているラインバッファに蓄積して一旦ＳＤＲＡＭ６２に格納するようになっている。ＳＤＲＡＭ６２に格納されたデジタル画像データは、ＣＰＵ５１の制御下で、上記ＷＢに読み出されてホワイトバランス調整がなされると共に、ガンマ処理及びシャープネス処理等がなされ、更に、上記Ｙ／ＣにてＹＣ信号変換処理が施されてＹＣ信号データ（輝度信号Ｙ及びクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂ）に変換され、再びＳＤＲＡＭ６２に格納される。なお、ＬＣＤ２０をファインダとして使用する場合には、生成したＹＣ信号データがＬＣＤ制御部５５に順次出力され、ＬＣＤ２０にてスルー画像が表示されることになる。
【００３１】
また、レリーズボタン１２がユーザの操作によって全押し状態とされた場合に実行される上記撮影画像記録処理では、ＳＤＲＡＭ６２に格納された上記ＹＣ信号データを、圧縮・伸張部５３によって所定の圧縮形式で圧縮した後にメディア制御部５４を介してメモリカード６０に記憶する。
【００３２】
上記タイミングジェネレータ３６には、垂直・水平ドライバ３８、シャッタ・アイリスモータドライバ４０、フォーカスモータドライバ４２、ズームモータドライバ４４、及び撮像制御部５２が接続されており、このタイミングジェネレータ３６は、ＣＣＤ３２を駆動させるためのタイミング信号を垂直・水平ドライバ３８に、又、光学ユニット３０に備えられたメカシャッターや絞り機構を駆動させるためのタイミング信号をシャッタ・アイリスモータドライバ４０に、又、撮像制御部５２を駆動させるためのタイミング信号を撮像制御部５２に、各々出力する。
【００３３】
また、フォーカスモータドライバ４２及びズームモータドライバ４４の入力端は主制御部５０に各々接続され、フォーカスモータドライバ４２の出力端は上記フォーカスモータに、ズームモータドライバ４４の出力端は上記ズームモータに、各々接続されている。これにより、フォーカスモータ及びズームモータは、主制御部５０の制御下でフォーカスモータドライバ４２及びズームモータドライバ４４各々から供給される駆動信号によって駆動される。
【００３４】
これにより、主制御部５０（より詳しくは、ＣＰＵ５１）による制御によって、光学ズーム倍率を変更する際に上記ズームモータを駆動制御してレンズ系の焦点距離を変更して撮影画角を所望に変化させることができ、また、上記フォーカスモータを駆動制御してＣＣＤ３２による撮像で得られた画像のコントラストが最大となる位置（合焦位置）に上記フォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う上記ＡＦ制御処理を実行することができる。なお、このＡＦ制御処理では、撮像画像のコントラストに応じて定まる被写体像の合焦状態のレベルを示す値（ＡＦ評価値）を取得し、このＡＦ評価値に基づいてフォーカスモータを駆動制御してフォーカスレンズの位置を移動し、ＡＦ評価値がピークとなる位置を合焦位置として設定する。
【００３５】
本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、電源がオンされて撮影スタンバイ状態に移行した状態において、ＬＣＤ２０にはＣＣＤ３２による連続的な撮影によって得られたスルー画像が表示されるが、このときＣＣＤ３２の撮像駆動タイミング（詳しくは、ＣＣＤ３２における垂直同期信号の出力タイミング）に同期して、ＡＦフレームによって示される撮影位置に位置する被写体像に対する読取り画像のコントラストが最大の状態（合焦状態）となるように、継続的にレンズ部１４の焦点調整（すなわち、フォーカスレンズの合焦位置をサーチして検出した合焦位置にフォーカスレンズをセットする。）を行うコンティニュアスＡＦ処理（以下、Ｃ−ＡＦ処理という。）が行われるようになっている。このことにより、ＬＣＤ２０には、ある程度合焦状態とされたスルー画像が継続的に表示される。なお、ここでは、レンズ部１４の焦点調整が継続的になされるために生じる、ピント合わせが決まらずにわずかに前後し続け画面が揺れているように見える所謂ハンチング現象を抑制するようになっている。
【００３６】
また、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、上記Ｃ−ＡＦ処理が実行されている撮影スタンバイ状態において、レリーズボタン１２が半押し状態とされてＣＰＵ５１によりＳ１信号が検出されると、Ｃ−ＡＦ処理を中断して、上述のＡＦ制御処理を行いＡＦロックするようになっている。このとき実行されるＡＦ制御処理では、フォーカスレンズの合焦位置の検索時間を短縮するように、中断されたＣ−ＡＦ処理の動作状態に応じて所定の合焦位置検索方法（詳細は後述）が選択されるようになっている。このことにより、ＡＦ制御処理における処理時間を短縮することができる。また、さらに、レリーズボタン１２が全押し状態とされてＣＰＵ５１にてＳ２信号が検出されると、上記撮影処理が実行される。
【００３７】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
【００３８】
電源がオンされ撮影スタンバイ状態となったデジタルカメラ１０では、図３に示す処理ルーチンが実行される。
【００３９】
まず、ステップ１００では、上述のＣ−ＡＦ処理を開始する。ここでは、図４に示されるＣ−ＡＦ処理における動作状態の遷移の様子を参照しながら、Ｃ−ＡＦ処理について説明する。まず、レンズ部１４のフォーカスレンズをその光軸方向に微少量駆動し、このとき、撮像画像から得られるコントラストに応じて得られたＡＦ評価値に基づいてサーチ方向を判断する（状態ＳＴ１）。ここで、ＡＦ評価値はフォーカスレンズの移動位置の変化に応じて変化するため（図５参照）、ＡＦ評価値が上昇する方向（例えば、図５の矢印Ａ方向）をサーチ方向として設定する。
【００４０】
次に、設定されたサーチ方向へフォーカスレンズを移動させることで、ＡＦ評価値のピークを検索する（状態ＳＴ２）。ここでは、フォーカスレンズの移動に応じて得られたＡＦ評価値が、図５に示すように、所定の上昇判定しきい値以上上昇した後で所定の下降しきい値以上下降した場合に、その移動範囲内にピークＰを検出したと判定する（ピーク判定）。
【００４１】
ピークＰが検出された場合には、ピークＰに対応する位置（合焦位置）にフォーカスレンズを移動させて位置決めする（状態ＳＴ３）。ここで、検出されたピークＰは、被写体の動きやカメラのパンニング等によって過渡的に生じたものである可能性があるため、フォーカスレンズを微小量駆動して、ＡＦ評価値が上昇すれば同方向へ、一方、下降すれば反転して逆方向へ、駆動する処理を行なって、フォーカスレンズ位置を微動調整する（状態ＳＴ４）。この微動調整により、ＡＦ評価値が安定した状態になると、そのときのフォーカスレンズ位置を合焦位置として位置決めすることで合焦状態に設定する（状態ＳＴ５）。合焦状態に設定された後は、所定のタイミングでＡＦ評価値を再検出し、変動がある場合には、上記状態ＳＴ４へ移行して微動調整を再度行う。また、上記状態ＳＴ４（微動調整）、又は上記状態ＳＴ５（合焦状態設定）において、ＡＦ評価値が大きく変動した場合には、Ｃ−ＡＦ処理を再起動することになり、上記状態ＳＴ１へ移行する。
【００４２】
一方、上記状態ＳＴ２にて、上記のピーク判定によるピークが検出されずに、フォーカスレンズの移動可能範囲の端点（ＮＥＡＲ端点またはＩＮＦ端点）の位置まで移動した場合にはフォーカスレンズの駆動方向を反転して、両端点を検出した時点で被写体像のコントラストが低い（ローコントラスト）と判断し、それまで得られたＡＦ評価値の最大値に対応する位置（ローコントラスト合焦位置）にフォーカスレンズを移動させ位置決めする（状態ＳＴ６）。ここで、検出されたピークＰは、被写体の動きやカメラのパンニング等によって過渡的に生じたものである可能性があるため、フォーカスレンズを微小量駆動して、ＡＦ評価値が上昇すれば同方向へ、一方、下降すれば反転して逆方向へ、駆動する処理を行なって、フォーカスレンズ位置を微動調整する（状態ＳＴ７）。この微動調整により、ＡＦ評価値が安定した状態になると、そのときのフォーカスレンズ位置をローコントラスト合焦位置として位置決めすることでローコントラスト合焦状態に設定する（状態ＳＴ８）。ローコントラスト合焦状態に設定された後は、所定のタイミングでＡＦ評価値を再検出し、変動がある場合には、上記状態ＳＴ７へ移行して微動調整を再度行う。また、上記状態ＳＴ７（微動調整）、又は上記状態ＳＴ８（ローコントラスト合焦状態設定）において、ＡＦ評価値が大きく変動した場合には、Ｃ−ＡＦ処理を再起動することになり、上記状態ＳＴ１へ移行する。
【００４３】
上述のようにＣ−ＡＦ処理が実行されているときに、ユーザによりレリーズボタン１２が半押し状態（Ｓ１状態）とされると、ステップ１０２で肯定判断され、ステップ１０４へ進み、実行中のＣ−ＡＦ処理を中断すると共に、そのときのＣ−ＡＦ処理の動作状態を表す動作状態情報を記憶して、次のステップ１０６へ進む。
【００４４】
ステップ１０６では、ＡＦ制御処理が実行される。ここで、ＡＦ制御処理を、図６に示す処理ルーチンに沿って説明する。
【００４５】
まず、ステップ２００では、記憶された上記動作状態情報を参照することで、上記ステップ１０４で中断されたＣ−ＡＦ処理の動作状態が合焦状態であるか否かを判断する。
【００４６】
Ｓ１状態直前のＣ−ＡＦ処理の動作状態が、合焦状態に設定されている状態（上記状態ＳＴ５又は状態ＳＴ８）の場合には、ステップ２００で肯定判断され、本処理ルーチンを終了する。
【００４７】
一方、Ｓ１状態直前のＣ−ＡＦ処理の動作状態が、微動調整の状態（上記状態ＳＴ４又は状態ＳＴ７）の場合には、ステップ２００で否定判断されてステップ２０４へ進み、ステップ２０４で肯定判断されてステップ２０６へ進み、フォーカスレンズの移動位置が合焦位置の近傍であることから、フォーカスレンズの現在位置の近傍である所定範囲のみをサーチし合焦位置を検出して、ステップ２１８へ進み、フォーカスレンズを合焦位置へ駆動して合焦状態に設定する。
【００４８】
また、Ｓ１状態直前のＣ−ＡＦ処理の動作状態が、フォーカスレンズが合焦位置へ駆動中の状態（上記状態ＳＴ３又は状態ＳＴ６）の場合には、ステップ２００及び２０４で否定判断されてステップ２０８へ進み、ステップ２０８で肯定判断されてステップ２１０へ進み、Ｃ−ＡＦ処理において検出したピークに対応する位置（合焦位置）の近傍である所定範囲のみをサーチし合焦位置を検出して、ステップ２１８へ進み、フォーカスレンズを合焦位置へ駆動して合焦状態に設定する。
【００４９】
また、Ｓ１状態直前のＣ−ＡＦ処理の動作状態が、サーチ方向判断が終了してピークサーチ状態（上記状態ＳＴ２）となってピーク位置が検出されていない状態の場合には、ステップ２００、２０４、及び２０８で否定判断されてステップ２１２へ進み、ステップ２１２で肯定判断されてステップ２１４へ進み、既にサーチした範囲にはピーク位置が存在しないものとみなせることから、フォーカスレンズの現在位置から現在の駆動方向に向かってサーチし合焦位置を検出して、ステップ２１８へ進み、フォーカスレンズを合焦位置へ駆動して合焦状態に設定する。
【００５０】
また、Ｓ１状態直前のＣ−ＡＦ処理の動作状態が、上述の何れの状態でもない場合には、ステップ２００、２０４、２０８、及び２１２で否定判断されてステップ２１６へ進み、フォーカスレンズの移動可能範囲の全域をサーチし合焦位置を検出して、ステップ２１８へ進み、フォーカスレンズを合焦位置へ駆動して合焦状態に設定する。
【００５１】
上述のＡＦ制御処理の実行後、ステップ１０８へ進み、ユーザによりレリーズボタン１２の半押し状態（Ｓ１状態）が解除されたか否かを判断し、肯定判断の場合には上記ステップ１００へ戻り、否定判断の場合には次のステップ１１０へ進む。
【００５２】
ステップ１１０では、ユーザによりレリーズボタン１２が全押し状態（Ｓ２状態）とされたか否かを判断し、否定判断の場合には上記ステップ１０８へ戻り、肯定判断の場合には次のステップ１１２へ進み、上述のＡＦ制御処理により合焦状態にされた被写体像に対する撮影処理を行い本処理ルーチンを終了して、上記の撮影スタンバイ状態へ戻る。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態に係るデジタルカメラによれば、Ｃ−ＡＦ処理によってＳ１信号検出前にある程度合焦位置を予測できることを利用して、Ｃ−ＡＦの動作状態に基づいてＡＦ制御の処理時間が最短となるようにＳ１信号検出時におけるＡＦ制御方法を切り換えることにより、ＡＦ制御の処理時間を大幅に短縮することができる。このことにより、適切にフォーカスされた状態での撮影を好適なシャッターチャンスを逃さずに迅速に行うことができる。
【００５４】
なお、本実施の形態では、Ｓ１状態時におけるＡＦ処理時間短縮のほかの方法として、Ｃ−ＡＦ処理時のＡＦ評価値の大きさからピーク位置までの距離を推定してＳ１状態でのＡＦサーチ範囲を切り換えるようにしてもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、撮影処理実行以前の待機時において、待機時合焦制御手段により結像手段による結像位置と撮像手段の受光面位置とが一致する合焦状態を継続的に設定するように合焦制御すると共に、撮影処理実行時において合焦指示手段による合焦状態設定の指示がなされた時点で、撮影時合焦制御手段により前記待機時合焦制御手段による合焦制御を中断し、当該中断時点の合焦制御の動作状態別に前記合焦状態の設定にかかる処理時間が最短となるように合焦制御するようにしたので、ＡＦ制御処理時間を短縮して撮影時の被写体に対するＡＦ処理性能を向上させたデジタルカメラを提供することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は、本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの正面側の外観を示す斜視図であり、（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの背面側の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの制御系の概略構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る撮影制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態に係るＣ−ＡＦ処理における動作状態の遷移の様子を説明するための図である。
【図５】フォーカスレンズの各移動位置に対応するＡＦ評価値の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るＡＦ制御処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０    デジタルカメラ
１２    レリーズボタン
１４    レンズ部
２０    ＬＣＤ
３０    光学ユニット
３２    ＣＣＤ
３４    画像信号処理部
４０    シャッタ・アイリスモータドライバ
４２    フォーカスモータドライバ
４４    ズームモータドライバ
５０    主制御部
５１    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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【図６】
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