(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系により結像された被写体像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子の所定撮像領域の撮像信号に基づいて前記被写体像の焦点評価値を演算する評価値演算手段と、
前記撮影光学系のフォーカシングレンズを所定量移動する前に算出された前記焦点評価値と、その移動の後に算出された前記焦点評価値とから、該フォーカシングレンズを次に移動する時の移動方向を決定し、前記移動方向に該フォーカシングレンズを移動する移動手段と、
前記移動手段による移動動作を繰り返し行うことにより前記フォーカシングレンズを焦点評価値のピーク位置に移動するコンティニュアスＡＦ撮影モードに設定するモード設定手段と、
前記コンティニュアスＡＦ撮影モードに設定された状況下でカメラ起動がなされたことが判定された場合には、前記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前記評価値演算手段による前記焦点評価値を複数取得し、且つ前記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最至近ピーク位置に前記フォーカシングレンズを移動せしめる制御手段と、
カメラ起動がなされたと判定された後であって、且つ、前記最至近ピーク位置へ前記フォーカシングレンズを移動せしめた後に、それ以降の前記焦点評価値の変化の程度に応じて前記移動手段による前記フォーカシングレンズの移動を行うか否かを判定する判定手段とを備え、
前記判定手段による判定後に撮影動作が行われた後には、前記判定手段は、前記制御手段による制御を経ること無く前記判定動作を行うことを特徴とするカメラ。
【請求項２】
撮影光学系により結像された被写体像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子の所定撮像領域の撮像信号に基づいて前記被写体像の焦点評価値を演算する評価値演算手段と、
前記撮影光学系のフォーカシングレンズを所定量移動する前に算出された前記焦点評価値と、その移動の後に算出された前記焦点評価値とから、該フォーカシングレンズを次に移動する時の移動方向を決定し、前記移動方向に該フォーカシングレンズを移動する移動手段と、
前記移動手段による移動動作を繰り返し行うことにより前記フォーカシングレンズを焦点評価値のピーク位置に移動するコンティニュアスＡＦ撮影モードを含む複数の動作モードのいずれか一つに切り換えるモード切換手段と、
前記モード切換手段により前記コンティニュアスＡＦ撮影モードに切り換えられたことが判定された場合には、前記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前記評価値演算手段による前記焦点評価値を複数取得し、且つ前記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最至近ピーク位置に前記フォーカシングレンズを移動せしめる制御手段と、
前記コンティニュアスＡＦ撮影モードへの切換の判定後であって且つ前記最至近ピーク位置に前記フォーカシングレンズを移動せしめた後に、それ以降の前記焦点評価値の変化の程度に応じて前記移動手段による前記フォーカシングレンズの移動を行うか否か判定する判定手段とを備え、
前記判定手段による判定後に撮影動作が行われた後には、前記判定手段は、前記制御手段による制御を経ること無く前記判定手段での判定動作を行うことを特徴とするカメラ。
【請求項３】
請求項２に記載のカメラにおいて、
画像を表示する表示モニタを備え、前記動作モードとして、記録手段に記録された画像を前記表示モニタに再生表示する再生モードを有することを特徴とするカメラ。
【請求項４】
請求項２に記載のカメラにおいて、
前記動作モードとして、カメラの動作条件を設定するセットアップモードおよび前記撮像素子の撮像信号に基づく画像データを外部機器に送信する通信モードの少なくとも一方を有することを特徴とするカメラ。
【請求項５】
請求項２に記載のカメラにおいて、
合焦動作の実行を指示する指示手段を備え、前記動作モードとして、前記指示手段の指示により合焦動作を行うシングルＡＦ撮影モードを有することを特徴とするカメラ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のカメラにおいて、
前記制御手段は、前記可動範囲の至近端から前記移動を開始させることを特徴とするカメラ。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載のカメラにおいて、
前記制御手段は、前記可動範囲の無限端から前記移動を開始させることを特徴とするカメラ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のカメラにおいて、
前記撮影光学系の焦点距離を変更する変更手段を備え、
前記制御手段は、前記変更手段により前記焦点距離を最短焦点距離に変更した後に、前記移動を開始することを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コントラスト方式でＡＦ動作を行い、コンティニュアスＡＦ撮影モードを有するカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カメラのＡＦ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。この方式では、被写体をＣＣＤ等の撮像素子で撮像し、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、レリーズ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コンティニュアスＡＦモードとがある。
【０００３】
一般的に、コントラスト方式のカメラの場合、コンティニュアスＡＦ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る。山登り方式の合焦動作では、フォーカシングレンズを所定量移動して、移動前後の焦点評価値の大きさを比較して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。そして、このような処理を繰り返し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シングレンズを移動する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、山登り合焦動作開始時点では、フォーカシング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。そのため、フォーカシング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、シャッターチャンスを逃してしまうというおそれがあった。
【０００５】
本発明の目的は、「山登り方式」の合焦動作を行うカメラにおいて、より素早く合焦動作を行わせることができるカメラを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（１）請求項１の発明によるカメラは、撮影光学系により結像された被写体像を撮像する撮像素子と、撮像素子の所定撮像領域の撮像信号に基づいて被写体像の焦点評価値を演算する評価値演算手段と、撮影光学系のフォーカシングレンズを所定量移動する前に算出された焦点評価値と、その移動の後に算出された焦点評価値とから、該フォーカシングレンズを次に移動する時の移動方向を決定し、移動方向に該フォーカシングレンズを移動する移動手段と、移動手段による移動動作を繰り返し行うことによりフォーカシングレンズを焦点評価値のピーク位置に移動するコンティニュアスＡＦ撮影モードに設定するモード設定手段と、コンティニュアスＡＦ撮影モードに設定された状況下でカメラ起動がなされたことが判定された場合には、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、且つ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最至近ピーク位置にフォーカシングレンズを移動せしめる制御手段と、カメラ起動がなされたと判定された後であって、且つ、最至近ピーク位置へフォーカシングレンズを移動せしめた後に、それ以降の焦点評価値の変化の程度に応じて移動手段による前記フォーカシングレンズの移動を行うか否かを判定する判定手段とを備え、判定手段による判定後に撮影動作が行われた後には、判定手段は、制御手段による制御を経ること無く判定動作を行うことを特徴とする。
（２）請求項２の発明によるカメラは、撮影光学系により結像された被写体像を撮像する撮像素子と、撮像素子の所定撮像領域の撮像信号に基づいて被写体像の焦点評価値を演算する評価値演算手段と、撮影光学系のフォーカシングレンズを所定量移動する前に算出された焦点評価値と、その移動の後に算出された焦点評価値とから、該フォーカシングレンズを次に移動する時の移動方向を決定し、移動方向に該フォーカシングレンズを移動する移動手段と、移動手段による移動動作を繰り返し行うことによりフォーカシングレンズを焦点評価値のピーク位置に移動するコンティニュアスＡＦ撮影モードを含む複数の動作モードのいずれか一つに切り換えるモード切換手段と、モード切換手段によりコンティニュアスＡＦ撮影モードに切り換えられたことが判定された場合には、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、且つ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最至近ピーク位置にフォーカシングレンズを移動せしめる制御手段と、コンティニュアスＡＦ撮影モードへの切換の判定後であって且つ最至近ピーク位置にフォーカシングレンズを移動せしめた後に、それ以降の焦点評価値の変化の程度に応じて移動手段によるフォーカシングレンズの移動を行うか否か判定する判定手段とを備え、判定手段による判定後に撮影動作が行われた後には、前記判定手段は、制御手段による制御を経ること無く前記判定手段での判定動作を行うことを特徴とするカメラ。
（３）請求項３の発明は、請求項２に記載のカメラにおいて、画像を表示する表示モニタを備え、動作モードとして、記録手段に記録された画像を表示モニタに再生表示する再生モードを有するものである。
（４）請求項４の発明は、請求項２に記載のカメラにおいて、動作モードとして、カメラの動作条件を設定するセットアップモードおよび撮像素子の撮像信号に基づく画像データを外部機器に送信する通信モードの少なくとも一方を有するものである。
（５）請求項５の発明は、請求項２に記載のカメラにおいて、合焦動作の実行を指示する指示手段を備え、動作モードとして、指示手段の指示により合焦動作を行うシングルＡＦ撮影モードを有するものである。
（６）請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載のカメラにおいて、可動範囲の至近端からフォーカシングレンズの移動を開始させるものである。
（７）請求項７の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載のカメラにおいて、可動範囲の無限端からフォーカシングレンズの移動を開始させるものである。
（８）請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載のカメラにおいて、撮影光学系の焦点距離を変更する変更手段を備え、変更手段により焦点距離を最短焦点距離に変更した後に、フォーカシングレンズの移動を開始するようにしたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施の形態によるＡＦ(オートフォーカス)デジタルカメラの機能ブロック図である。１０１は電動ズーム式の撮影レンズであり、図示していないが、焦点調節を行うためのフォーカシングレンズと焦点距離を変えるための変倍レンズとを有している。フォーカシングレンズはドライバ１１３により駆動され、変倍レンズはドライバ１１８により駆動される。各ドライバ１１３，１１８は、レンズ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、それぞれＣＰＵ１１２により制御される。
【０００８】
撮影レンズ１０１は撮像素子１０３の撮像面上に被写体像を結像する。撮像素子１０３は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出力する光電変換撮像素子であり、ＣＣＤ型やＭＯＳ型の固体撮像素子が用いられる。撮像素子１０３は信号取り出しのタイミングをコントロールするドライバ１１５により駆動される。撮影レンズ１０１と撮像素子１０３との間には絞り１０２が設けられている。絞り１０２は、絞り駆動機構とその駆動回路を備えたドライバ１１４により駆動される。
【０００９】
撮像素子１０３からの撮像信号はアナログ信号処理回路１０４に入力され、アナログ信号処理回路１０４において相関二重サンプリング処理（ＣＤＳ処理）等の処理が行われる。アナログ信号処理回路１０４で処理された撮像信号は、Ａ／Ｄ変換器１３５によりアナログ信号からデジタル信号に変換された後に、デジタル信号処理回路１０６に入力される。デジタル信号処理回路１０６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の信号処理回路を備えており、入力された撮像信号に対して輪郭強調やガンマ補正やホワイトバランス調整などの種々の画像処理を行う。
【００１０】
なお、デジタル信号処理回路１０６に入力された撮像信号は一旦バッファメモリ１０５に記憶され、上述した各処理毎にバッファメモリ１０５から読み出され、処理後の信号は再びバッファメモリ１０５に格納される。バッファメモリ１０５は、撮像素子１０３で撮像された複数フレーム分のデータを記憶することができるフレームメモリである。
【００１１】
デジタル信号処理回路１０６における一連の処理が施された画像データは、バッファメモリ１０５に格納される。その後、記録・再生信号処理回路１１０を介してメモリカード等の外部記憶媒体１１１に記録される。画像データを外部記憶媒体１１１に記録する際には、一般的に所定の圧縮形式、例えば、ＪＰＥＧ方式でデータ圧縮が行われる。記録・再生信号処理回路１１０では、画像データを外部記録媒体１１１に記録する際のデータ圧縮および外部記憶媒体１１１から圧縮された画像データを読み込む際のデータ伸長処理を行う。記録・再生信号処理回路１１０には外部記憶媒体１１１とデータ通信を行うためのインタフェースも含まれている。
【００１２】
１０９は被写体画像を表示するためのモニタであり、例えば、液晶表示装置が用いられる。後述する撮影モードにおいては、撮像素子１０３により所定時間間隔毎に撮像された撮像信号が、アナログ信号処理回路１０４，Ａ／Ｄ変換器１３５，デジタル信号処理回路１０６により信号処理された後、バッファメモリ１０５に記憶されるとともにＶＲＡＭ１０８に転送され、ＶＲＡＭ１０８に記憶された画像データに基づく画像がモニタ１０９に表示される。よって、撮影者はモニタ１０９に表示された画像により被写体を視認することができる。一方、再生モードにおいては、外部記憶媒体１１１から読み出された画像がＶＲＡＭ１０８に転送され、モニタ１０９に再生表示される。
【００１３】
ＣＰＵ１１２はデジタル信号処理回路１０６およびドライバ１１３〜１１５，１１８等と接続され、カメラ動作のシーケンス制御を行う。ＣＰＵ１１２のＡＥ演算部１１２１では撮像素子１０３からの画像信号に基づいて自動露出演算を行い、ＡＷＢ演算部１１２２ではホワイトバランス調整係数の演算が行われる。バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１１２４は、撮像領域に設けられた焦点検出エリア内の撮像信号に基づいて所定帯域の高周波成分を抽出する。なお、複数の焦点検出エリアが設定されている場合には、各エリア内の信号が順に読み出され、各エリア毎の抽出処理がバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１１２４によって行われる。以下では焦点検出エリアが一つの場合を例に説明する。
【００１４】
ＢＰＦ１１２４の出力は、評価値演算部１１２５に入力される。評価値演算部１１２５では、高周波成分の絶対値を積分して焦点検出エリア内の被写体像に関する焦点評価値を算出する。ＡＦ演算部１１２６は算出された焦点評価値に基づいてコントラスト法によりＡＦ演算を行う。ＣＰＵ１１２はＡＦ演算部１１２６の演算結果に基づいてドライバ１１８を制御し、撮影レンズ１０１に設けられたフォーカシングレンズの位置を調整して合焦動作を行わせる。
【００１５】
ＣＰＵ１１２に接続された操作部１１６には、カメラの電源をオン・オフするための電源スイッチ１１６１、不図示のレリーズボタンに連動してオンオフする全押しスイッチ１１６２および半押しスイッチ１１６３、撮影シーンに応じた設定条件が選択できるシーン設定ボタン１１６４、モニタ１０９をオン・オフするためのモニタボタン１１６５、モニタ１０９にセットアップメニュー等のメニューを表示させるためのメニューボタン１１６６、モード選択用のセレクトダイアル１１６７、が設けられている。
【００１６】
これらのスイッチやボタン等を操作すると、その操作に応じた信号がＣＰＵ１１２に入力される。セレクトダイアル１１６７は、ダイアルを回転することによりカメラのモードを撮影モード、再生モード、セットアップモードおよび通信モードのいずれかに切り換えることができる。なお、カメラの動作モードの詳細については後述する。
【００１７】
ＡＦ用補助光１２２は低輝度時に被写体を照明する。ＣＰＵ１１２は各種データが記憶される記憶部１１２３とタイマ１１２７とを有している。タイマ１１２７は一般的に半押しタイマと呼ばれるものであり、レリーズボタンの半押し操作が解除されたときや、後述するように電源オン後の最初の合焦の後にカウントを開始する。また、本実施のカメラはオートパワーオフ機能を備えており、例えば、操作部１１６の操作完了時にタイマ１１２７がカウントを開始し、所定時間が経過してタイムアップすると自動的にパワーオフ状態（スリープ状態と呼ばれる）となる。スリープ状態のときにレリーズボタンが半押しされたりモニタボタン１１６５が操作されると、スリープ状態が解除されてパワーオン状態となる。すなわち、カメラが再起動される。
【００１８】
ＣＰＵ１１２には通信部１２３が接続されており、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の外部機器１２４との間で画像データを送信および／または受信することができる。上述したセレクトダイアル１１６７を通信モードに設定すると通信部１２３が起動し、外部機器１２４との間の通信を確立する。通信形態としては、図１のような無線式の他に、通信ケーブルを介して外部機器１２４と通信するものであっても良い。通信ケーブルを用いる場合には、通信ケーブルにより通信部１２３と外部機器１２４とが接続されると通信部１２３が起動して通信モードとなり、外部機器１２４との通信が確立される。逆に、通信ケーブルと通信部１２３との接続が解除されると、接続前の動作モードが復帰する。
【００１９】
本実施の形態のカメラではコントラスト法によりＡＦ演算を行う。コントラスト法では、像のボケの程度とコントラストとの間には相関があり、焦点が合ったときに像のコントラストは最大になることを利用して焦点合わせを行う。コントラストの大小は撮像信号の高周波成分の大小により評価することができる。すなわち、ＢＰＦ１１２４により撮像信号の高周波成分を抽出し、評価値演算部１１２５で高周波成分の絶対値を積分したものを焦点評価値とする。この焦点評価値は、合焦状態となってコントラストが最大となったときに最大値となる。
【００２０】
前述したように、ＡＦ演算部１１２６は焦点評価値に基づいてＡＦ演算を行う。ＣＰＵ１１２はＡＦ演算部１１２６の演算結果に基づいてドライバ１１３を制御し、撮影レンズ１０１のフォーカシングレンズを合焦位置に駆動する。図２は、焦点評価値の一例を示す図であり、焦点評価値Ｌ０は合焦位置Ｐにピークを有している。図２において横軸はフォーカシングレンズのレンズ位置を表している。焦点評価値のピークを探す際には、後述するスキャン動作や山登り動作を行う。これらの動作により焦点評価値のピーク位置Ｐが得られたならば、撮影レンズ１０１のフォーカシングレンズの位置をピーク位置Ｐに駆動する。
【００２１】
《モードの説明》
また、本実施の形態のカメラでは、モードとして、セレクトダイアル１１６７の操作により選択される撮影モード、再生モード、セットアップモードおよび通信モードの他に、ＡＦモードであるシングルＡＦモード（Ｓ−ＡＦモード）とコンティニュアスＡＦモード（Ｃ−ＡＦモード）とを備えている。Ｓ−ＡＦモードでは、半押しスイッチ１１６３が半押しされた場合にのみＡＦ動作が行われ、いったん合焦すると半押しが解除されるまでその合焦状態が保持される。
【００２２】
一方、Ｃ−ＡＦモードでは、半押しスイッチ１１６３の操作が行われなくてもＡＦ動作が所定間隔で繰り返し行われる。ＡＦモードの設定は、撮影モード状態のときにメニューボタン１１６６を操作して、モニタ１０９に撮影モード時のセットアップメニューを呼び出して行う。このセットアップメニューが表示されている状態をセットアップモードと呼び、動作モードの一つとして扱う。
【００２３】
本実施の形態では、Ｃ−ＡＦモードに設定され、かつ、セレクトダイアル１１６７で撮影モードが選択されている場合をＣ−ＡＦ撮影モードと呼ぶ。一方、Ｓ−ＡＦモードに設定され、かつ、撮影モードが選択されている場合はＳ−ＡＦ撮影モードと呼ぶ。セレクトダイアル１１６７により再生モードが選択されている場合には、ＡＦ動作モードに関わらず再生モードと呼ぶことにする。これら、Ｃ−ＡＦ撮影モード、Ｓ−ＡＦ撮影モード、再生モードおよびセットアップモードおよび通信モードを動作モードと呼ぶことにする。
【００２４】
また、シーン設定ボタン１１６４で設定できるシーン条件もモードと呼ばれ、通常の撮影条件を広くカバーできる通常撮影モード、風景撮影に適した遠景撮影モード、背景に対して人物が浮き立つように撮影できる人物撮影モード、被写体を非常に近距離から撮影する接写モード、夜景を美しく撮影できる夜景撮影モードなどがある。撮影モードにおいて上述したシーン設定ボタン１１６４を操作すると、モニタ１０９にシーン設定用メニューが表示される。なお、これらのモードは、上述した動作モードとは区別して考える。
【００２５】
《動作説明》
次に、カメラの具体的な動作例について、図３〜図７を参照して説明する。図３は動作モードの処理を示すフローチャートである。本実施の形態では、動作モードとして、少なくともＣ−ＡＦ撮影モード、Ｓ−ＡＦ撮影モード、再生モード、セットアップモードおよび通信モードの５つのモードを備えている。図４は、カメラの設定切換に応じた処理を行わせるためのフローチャートであり、設定変更があるとその条件を記憶し、記憶された条件に基づいて図３の動作を行わせる。図４に示す処理は、所定時間間隔毎に起動される。
【００２６】
まず、図４から説明する。ステップＳ２００でオートパワーオフが解除されたか否か、すなわち、オートパワーオフが動作してパワーオフ状態のときに半押しスイッチ１１６３やモニタボタン１１６５が操作されたか否かを判定する。ステップＳ２００で解除されたと判定されるとステップＳ２０３に進み、解除されていないと判定されるとステップＳ２０１へ進む。
【００２７】
ステップＳ２０１では、図１の記憶部１１２３に記憶されているモード設定と現在のモード設定とを比較し、動作モードの設定変更があったか否かを判定する。例えば、図１のセレクトダイアル１１６７によりモードが切り換えられたり、Ｃ−ＡＦモードとＳ−ＡＦモードとの間で切り換えられたりした場合には、設定変更があったと判定される。ステップＳ２０１でモード設定の変更があったと判定されるとステップＳ２０２へ進み、変更が無かったと判定されると図４の処理を終了する。ステップＳ２０２では、記憶部１１２３に記憶されているモード設定を現在のモード設定と置き換える。その後、ステップＳ２０３で図３の動作モードの処理を再スタートさせると、一連の処理を終了する。ステップ２０３による再スタートの指示は、Ｓ−ＡＦ撮影モード、Ｃ−ＡＦ撮影モード、再生モード、セットアップモードおよび通信モードの間でモード切換が行われると発生される。
【００２８】
次に、図３のフローチャートを説明する。図３のフローチャートは、カメラの電源スイッチ１１６１がオンされるとスタートする。なお、図４のステップＳ２０３の処理により再スタートの指示があったときにも、ステップＳ１００から処理が開始される。ステップＳ１００では、動作モードが通信モードか否かを判定する。ステップＳ１００で通信モードと判定されるとステップＳ１０２へ進み、通信モード処理が実行される。通信モードでは図１の通信部１２３が起動されて、例えば、外部記憶媒体１１１に記憶された画像データを外部機器１２４に転送する処理が実行される。なお、通信モード処理の詳細は説明を省略する。
【００２９】
一方、ステップＳ１００で通信モードでないと判定されるとステップＳ１０１へ進み、動作モードが(a)Ｓ−ＡＦ撮影モードまたはＣ−ＡＦ撮影モード、(b)再生モード、および(c)セットアップモードのいずれになっているを判定する。ステップＳ１００で(a)Ｓ−ＡＦ撮影モードまたはＣ−ＡＦ撮影モードであると判定されると、すなわち、セレクトダイアル１１６７が撮影モードに設定されているとステップＳ１０３へ進む。また、(b)再生モードであると判定されるとステップＳ１０４へ進み、再生モードに関する一連の処理が実行される。さらに、(c)セットアップモードであるとステップＳ１０５へ進み、セットアップに関する処理が実行される。
【００３０】
(b)再生モードは、外部記憶媒体１１１に記憶された画像データに基づく画像をモニタ１０９に再生するモードである。セレクトダイアル１１６７を再生モードに切り換えることにより設定される。また、(c)セットアップモードはカメラの各種設定を行うモードであり、モニタ１０９にセットアップメニューを表示させて各項目の設定を行う。前述したように、セレクトダイアル１１６７を撮影モードまたは再生モードに設定してメニューボタン１１６６を操作すると、それぞれのモードに応じたセットアップメニューがモニタ１０９に表示される。
【００３１】
例えば、撮影モードに設定されているときのセットアップメニュー項目としては、装着された外部記憶媒体１１１のフォルダ設定や、モニタ１０９の設定やパワーオフ設定などがある。なお、ステップＳ１０４の再生処理およびステップＳ１０５の詳細は説明を省略し、以下では、(a)Ｓ−ＡＦ撮影モードまたはＣ−ＡＦ撮影モードと判定されてステップＳ１０１からステップＳ１０３へ進んだ場合について説明する。
【００３２】
ステップＳ１０３では、ＣＣＤ１０３からの撮像信号の読み出し、およびＡ／Ｄ変換器１３５による撮像信号のＡ／Ｄ変換が行われる。さらに、デジタル信号処理回路１０６からバッファメモリ１０５へ取り込み、ＡＥ演算部１１２１によるＡＥ演算が行われる。ステップＳ１０６では、ＡＥ演算部１１２１により算出された被写体輝度が所定レベル以下か否かを判定する。つまり、低輝度か否かを判定する。ステップＳ１０６において被写体輝度が所定レベル以下と判定されるとステップＳ１０７へ進み、被写体輝度が所定レベルより高いと判定されるとステップＳ１１２へ進む。
【００３３】
ステップＳ１０６からステップＳ１０７へ進んだ場合には、ステップＳ１０７においてゲイン設定が上限値か否かを判定する。ここのゲインとは、デジタル信号処理回路１０６内でＡ／Ｄ出力に掛け合わされるものである。ステップＳ１０７においてゲイン設定が上限値でないと判定されるとステップＳ１０８へ進み、ゲイン設定を１段階上げる。例えば、ＩＳＯ感度が１００に設定されていた場合には、１段階上げて感度を２００に設定する。
【００３４】
その後、ステップＳ１０８からステップ１０６に戻って、ゲイン設定変更後の被写体輝度が所定レベル以下か否かを判定する。一方、ステップＳ１０７においてゲイン設定が上限値であると判定されると、すなわちＩＳＯ感度の最終段（例えば、８００）であると判定されると、ステップＳ１０９においてＡＦ用補助光１２２を点灯する。なお、補助光点灯は合焦動作が終了するまで継続される。
【００３５】
続くステップＳ１１０では、ＣＣＤ１０３から出力される撮像信号のフレームレート設定が下限値であるか否かを判定する。ステップＳ１１０で下限値であると判定されるとステップＳ１１２へ進み、下限値でないと判定されるとステップＳ１１１へ進む。ステップＳ１１１に進んだ場合には、ステップＳ１１１でフレームレートを１段階下げた後に、ステップＳ１０６へ戻る。すなわち、被写体輝度が低いので、ステップＳ１１１においてフレームレートを下げてＣＣＤ１０３の蓄積時間を長くする。ゲイン設定と同様に、フレームレート設定に関しても複数の設定が予め用意されている。ステップＳ１１２では、フォーカシングレンズの絶対位置をフォトカプラ等で検出してレンズの基準位置を決定する。
【００３６】
ステップＳ１１３ではＡＦモードの設定がＣ−ＡＦモードかＳ−ＡＦモードかを判定し、Ｓ−ＡＦモードと判定されるとステップＳ１１４へ進み、Ｃ−ＡＦモードと判定されるとステップ１１５へ進む。ステップＳ１１４では半押しスイッチ１１６２がオンか否かが判定され、オフ（ｎｏ）と判定されるとステップＳ１１３へ戻り、オン（ｙｅｓ）と判定されるとステップＳ１１６へ進む。ステップＳ１１６ではフォーカシングレンズを初期位置に移動する。ステップＳ１１６の初期位置としては、例えば、無限側最端位置や至近側最端位置が選ばれる。本実施の形態では、至近側最端位置を初期位置として説明する。
【００３７】
一方、ステップＳ１１３からステップＳ１１５へ進んだ場合には、ステップＳ１１５において撮影レンズ１０１の焦点距離が最短となるように、撮影レンズ１０１の変倍レンズをワイド側最端位置に移動する。その後、ステップＳ１１６においてフォーカシングレンズを初期位置に移動したならば、図５のステップＳ１１７へと進む。
【００３８】
ステップＳ１１７からステップＳ１２０までの処理では、レンズ位置全域における焦点評価値のサンプリングを行う。まず、ステップＳ１１７では、撮影レンズ１０１のフォーカシングレンズの無限側への移動を開始する。ステップＳ１１８では、焦点検出エリア内の撮像信号をＢＰＦ１１２４で処理し、その信号に関してエリア内積分を評価値演算部１１２５で行う。それらの結果はサンプリング時のレンズ位置と対で記憶部１１２３にそれぞれ記憶される。
【００３９】
ステップＳ１１９では、レンズ位置が無限側最端位置となったか否かを判定する。ステップＳ１１９で無限側最端位置と判定されると、ステップＳ１２０へ進みレンズ駆動を停止する。一方、ステップＳ１１９で無限側最端位置でないと判定されるとステップＳ１１８へ戻り、再び焦点評価値の演算と記憶を行う。したがって、ステップＳ１１７〜Ｓ１２０の処理により、フォーカシングレンズの至近側最端から無限側最端位置までのサンプル位置毎に焦点評価値が記憶部１１２３に記憶される。
【００４０】
ステップＳ１２１では、算出された各焦点評価値に対して、所定の重み付け処理を行う。図８，９は重み付けの一例を示す図である。図８は重み付けの曲線を示す図であり、横軸はレンズ位置を示し、縦軸は重みを示している。横軸の原点側が無限遠側であり、横軸正方向が至近側である。図８の重み付け曲線は至近側最端の被写体を優先するようなＡＦモードに関するものであり、至近側最端位置の重みを１とし、無限遠側になるほど重みが小さくなるような直線になっている。
【００４１】
図８に示す重み付けを図９の曲線Ｌ１で示すような焦点評価値に対して行うと、曲線Ｌ２のような焦点評価値に補正される。なお、焦点評価値はとびとびのデータなので、補間により曲線Ｌ１，Ｌ２を推定する。曲線Ｌ１，Ｌ２はともに２つのピークを有しており、曲線Ｌ１の無限遠側ピークＰ２の焦点評価値は至近側のピークＰ１よりも大きくなっている。
【００４２】
一方、重み付け後の焦点評価値曲線Ｌ２では、至近側のピークＰ１１の焦点評価値の方が無限遠側ピークＰ１２よりも大きくなっている。そのため、焦点評価値が最大となるレンズ位置を合焦位置に選ぶと、至近側のピークＰ１１が選択されることになる。このように、図８の重み付け曲線は、ポートレートや接写撮影などの至近撮影に適した重み付けになっている。
【００４３】
図１０の重み付け曲線は他の例を示したものであり、遠景撮影モードのときの重み付け曲線である。重み付け曲線はレンズ位置ｘ１を境にして階段状に変化しており、レンズ位置ｘ１よりも無限遠側の重みに対して至近側の重みが小さくなっている。
【００４４】
図５に戻り、ステップＳ１２２では、ステップＳ１２１で重み付けされた焦点評価値に基づいて最至近ピークを選択する。例えば、焦点評価値が図１３の曲線Ｌ２のような場合には、ピークＰ１１のレンズ位置が最至近ピークとして選択される。ステップＳ１２３では、ステップＳ１２２で選択された最至近ピークのレンズ位置にフォーカシングレンズを移動する。レンズ移動後、ステップＳ１２４ではレンズ移動後の焦点評価値を求め、合焦状態にあることを再確認する。
【００４５】
次いで、図６のステップＳ１２５では、カメラのＡＦモード設定がＣ−ＡＦモードかＳ−ＡＦモードかを判定する。ステップＳ１２５においてＣ−ＡＦモードと判定されると図７のステップＳ１３２へ進み、Ｓ−ＡＦモードと判定されるとステップＳ１２６へ進む。まず、Ｓ−ＡＦモードの場合、すなわちステップＳ１２５からステップＳ１２６へ進んだ場合について説明する。
【００４６】
ステップＳ１２６では、ステップＳ１２４で確認された合焦位置にＡＦロックする。ステップＳ１２６でＡＦロックしたならば、続くステップＳ１２７でレリーズ許可状態を表すフラグをセットする。ステップＳ１２８では、半押しスイッチ１１６３がオンか否かを判定する。、半押し状態が継続されていてステップＳ１２８でＹＥＳと判定されるとステップＳ１２９へ進み、半押し状態が解除されてＮＯと判定されるとステップＳ１３１へ進む。
【００４７】
ステップＳ１２８からステップＳ１２９へ進んだ場合には、ステップＳ１２９において全押しスイッチ１１６２がオンか否かを判定する。ステップＳ１２９でＹＥＳと判定されると、ステップＳ１３０へ進んで撮影処理動作が実行され、その後、ステップＳ１２５へ戻る。一方、ステップＳ１２８からステップＳ１３１へ進んだ場合には、ステップＳ１３１においてＡＦモード設定がＣ−ＡＦモードかＳ−ＡＦモードかを判定する。ステップＳ１３１でＣ−ＡＦモードと判定されるとステップＳ１２５へ戻り、Ｓ−ＡＦモードと判定されると図３のステップＳ１１３へ戻る。
【００４８】
次に、Ｃ−ＡＦモードに設定されていてステップＳ１２５から図７のステップＳ１３２に進んだ場合について説明する。ステップＳ１３２では、図１のタイマ１１２７のカウントを開始する。ステップＳ１３３ではフォーカシングレンズの駆動を停止する。ステップＳ１３４では、半押しスイッチ１１６３がオンされたか否かを判定する。ステップＳ１３４において判押しスイッチ１１６３がオンされたと判定されるとステップＳ１３５へ進み、半押しされていないと判定されるとステップＳ１３９へ進む。
【００４９】
半押しスイッチ１１６３がオフのままでステップＳ１３４からステップＳ１３９へ進んだ場合には、ステップＳ１３９において再起動が必要か否かを判定する。例えば、再起動時間間隔Δｔが経過したか否かにより、再起動が必要か否かを判定する。ステップＳ１３９においてΔｔが経過していないと判定されるとステップＳ１３３へ戻り、Δｔが経過したと判定されるとステップＳ１４０へ進む。ステップＳ１４０において周知の山登り合焦動作が実行される。山登り合焦動作の概略説明は後述する。
【００５０】
続くステップＳ１４１では、合焦位置が見つけられて合焦ができたか否かを判定する。ステップＳ１４０の山登り動作によって必ずしも合焦位置が見つかるわけではないので、合焦できなかったと判定されるとステップＳ１４２へ進んでフォーカシングレンズを所定位置に移動し、その後、ステップＳ１３３へ戻る。一方、ステップＳ１４１で合焦と判定されるとステップＳ１３３へ戻る。なお、山登り合焦動作の際に得られた焦点評価値データは、ステップＳ１１８で記憶された全域サンプリング時のデータとは別個に記憶部１１２３に記憶される。この山登り合焦動作で得られて記憶されたデータは、山登り合焦動作が行われる度に新しいデータに置き換えられる。
【００５１】
一方、ステップＳ１３４からステップＳ１３５へ進んだ場合には、ステップＳ１３５において焦点評価値がレリーズ許可範囲内か否かを判定する。これは、合焦時からの焦点評価値の変化の程度をチェックするステップである。変化が所定値よりも大きいと判定されると、すなわち焦点評価値がレリーズ許可範囲を越えた場合にはステップＳ１３５からステップＳ１３６へ進み、ステップＳ１４０と同様の山登り動作を行う。一方、ステップＳ１３５でレリーズ許可範囲内と判定されると図６のステップＳ１２６へ進む。
【００５２】
ステップＳ１３７では、ステップＳ１４１と同様に山登り動作により合焦できたか否かを判定する。ステップＳ１３７で合焦と判定されると図６のステップＳ１２６へ進み、合焦できなかったと判定されるとステップＳ１３８へ進んでレンズを所定位置に移動する。その後、図６のステップＳ１２６へ進む。
【００５３】
（山登り合焦動作およびスキャン合焦動作の説明）
ここで、ステップＳ１３６やステップＳ１４０で行われる山登り移動による合焦動作と、図５のステップＳ１１７からステップＳ１２３までの処理により行われるスキャン移動による合焦動作との違いについて説明する。
【００５４】
まず、山登り合焦動作について説明する。図１１は山登り合焦動作の概念を説明する図であり、Ｌ３は被写体に対して得られる焦点評価値曲線を示している。ｘ３は山登り開始時のフォーカシングレンズ位置であり、そのときの焦点評価値はｙ３である。なお、レンズ位置ｘ３および焦点評価値ｙ３は記憶部１１２３に記憶される。合焦動作を開始すると、例えばレンズを至近側に所定量移動して、移動後の位置ｘ４における焦点評価値ｙ４を算出する。なお、これらの焦点評価値に対しては、レンズ位置による重み付けを行っても良いし、行わなくても良い。
【００５５】
次いで、算出された焦点評価値ｙ４と記憶部１１２３に記憶されている移動開始時の焦点評価値ｙ３とを比較する。図１１の場合、得られた焦点評価値ｙ４は焦点評価値ｙ３よりも大きいので焦点評価値は移動方向に関して増加傾向にあり、焦点評価値がピークとなる位置Ｐはレンズ位置ｘ４よりも至近側にあると判定される。このように至近側と判定されるとフォーカシングレンズをさらに至近側に所定量だけ移動し、移動後のレンズ位置ｘ５における焦点評価値ｙ５を算出する。その後、焦点評価値ｙ４と焦点評価値ｙ５とを比較する。
【００５６】
２回目の移動では、レンズ位置ｘ５の焦点評価値ｙ５はレンズ位置ｘ４の焦点評価値ｙ４よりも小さいと判定される。すなわち、ピーク位置Ｐはレンズ位置ｘ５よりも無限側にあると判定される。そこで、データ（ｘ３、ｙ３）、（ｘ４、ｙ４）、（ｘ５、ｙ５）に基づく補間演算を行って焦点評価値のピーク位置Ｐを算出し、そのピーク位置Ｐにフォーカシングレンズを移動する。このように、山登り合焦動作では、「レンズ移動」→「焦点評価値の算出」→「焦点評価値の比較」という一連の処理を繰り返し行うことにより、フォーカシングレンズを焦点評価値のピーク位置Ｐに移動する。なお、レンズ移動の際には、現在位置の焦点評価値と前回に得られた焦点評価値とを比較することにより移動方向が決定される。
【００５７】
一方、スキャン移動による合焦動作では、フォーカシングレンズをスキャン領域の一端から他端まで一方向に移動させる。そして、その移動の最中に焦点評価値が複数算出され、それらは位置データと対で記憶部１１２３に記憶される。なお、フォーカシングレンズの移動形態としては、連続移動であっても良いし、ステップ状に移動しても良い。
【００５８】
このスキャン合焦動作において山登り合焦動作と大きく異なる点は、山登りでは前回の焦点評価値との比較により移動方向がその都度決定されるフィードバック動作になっているが、スキャン合焦動作では予め定められた一方向にスキャン移動する。スキャン領域内の焦点評価値を複数取得したら、それらの焦点評価値の大きさを比較することによりピーク位置Ｐを算出する。そして、算出されたピーク位置Ｐにフォーカシングレンズを移動する。
【００５９】
上述した実施の形態では、全域スキャンを行う際に、初期的にフォーカシングレンズを至近側最端位置に移動して、その後、至近側最端位置から無限側最端位置へとスキャンしたが、逆に、無限側最端位置を初期位置とし、無限側最端位置から至近側最端位置へとスキャンするようにしても良い。
【００６０】
上述した本実施の形態のカメラは以下のような特徴を有している。
（１）カメラの電源スイッチ１１６１がオンされたり、カメラのスリープ状態が解除されて再起動されたときにＣ−ＡＦ撮影モードに設定されている場合には、最初の合焦動作はフォーカシングレンズを可動範囲の全域にスキャンして、焦点評価値のピーク位置をサーチするようにした。そして、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た。そのため、カメラ起動時であっても素早く合焦動作が行え、撮影者は起動後直ちに撮影動作を開始することが可能となる。
（２）また、Ｃ−ＡＦ撮影モード以外の動作モードからＣ−ＡＦ撮影モードに切り換えられた場合にも、同様の全域スキャンを行うようにしたので、同様の効果を得ることができる。
（３）さらに、撮影レンズ１０１のズーム位置を自動的にワイド側にした後に、フォーカシングレンズを端部に移動して全域スキャンを行うようにしたのでフォーカシングレンズの駆動量が小さくなり、より素早く合焦させることができる。
【００６１】
上述した実施の形態では電子カメラを例に説明したが、本発明は、電子カメラに限らず銀塩カメラなどコントラスト法でＡＦを行うカメラであれば同様に適用することができる。
【００６２】
以上説明した実施の形態と特許請求の範囲の要素との対応において、操作部１１６はモード設定手段およびモード切換手段を、ＣＰＵ１１２およびドライバ１１３は移動手段および制御手段を、半押しスイッチ１１６３は指示手段を、ＣＰＵ１１２およびドライバ１１８は変更手段を、外部記憶媒体１１１は記録手段をそれぞれ構成する。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、移動手段によるコンティニュアスＡＦ撮影モードでカメラ起動されたり、他の動作モードからコンティニュアスＡＦ撮影モードに切り換えられると、まずはフォーカシングレンズを可動範囲の一端から他端に一方向に移動して焦点評価値を取得し、それらの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し、その後に必要であれば山登りＡＦを行わせる。そのため、コンティニュアスＡＦ撮影モード開始時に素早く合焦動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＡＦデジタルカメラの機能ブロック図である。
【図２】焦点評価値曲線Ｌ０を示す図である。
【図３】動作モードの処理を示すフローチャートである。
【図４】設定切換に関する処理を示すフローチャートである。
【図５】図３のフローチャートに続く処理を示すフローチャートである。
【図６】図５のフローチャートに続く処理を示すフローチャートである。
【図７】図６のフローチャートに続く処理を示すフローチャートである。
【図８】重み付け曲線の一例を示す図である。
【図９】重み付け処理前後の焦点評価値曲線を示す図である。
【図１０】遠景撮影モードの場合の重み付け曲線を示す図である。
【図１１】山登り合焦動作を説明する図である。
【符号の説明】
１０１  撮影レンズ
１０２  絞り
１０３  撮像素子
１０４  アナログ信号処理回路
１０６  デジタル信号処理回路
１０９  モニタ
１１１  外部記憶媒体
１１２  ＣＰＵ
１１３〜１１５，１１８  ドライバ
１１６  操作部
１２３  通信部
１２４  外部機器
１３５  Ａ／Ｄ変換器
１１２５  評価値演算部
１１２６  ＡＦ演算部
１１６１  電源スイッチ
１１６２  全押しスイッチ
１１６３  半押しスイッチ
１１６７  セレクトダイアル
【図１】
0004106485.tif 000002
【図２】
0004106485.tif 000003
【図３】
0004106485.tif 000004
【図４】
0004106485.tif 000005
【図５】
0004106485.tif 000006
【図６】
0004106485.tif 000007
【図７】
0004106485.tif 000008
【図８】
0004106485.tif 000009
【図９】
0004106485.tif 000010
【図１０】
0004106485.tif 000011
【図１１】
0004106485.tif 000012