(57)【要約】【課題】電子カメラの構成上の制限(例えば、焦点評価値のデータのビット数)から焦点評価値には上限があるので、算出された焦点評価値がオーバーフローする事態が起こり得る場合がある。また、無限遠位置と至近位置の間で算出された焦点評価値の各々が極めて小さい場合、焦点評価値間の有意差が得られずに、合焦位置が適切に設定されない事態が起こり得る場合がある。【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為に本発明は、レンズの初期位置において撮像手段により生成された画像信号のうち第１の画素数に基づく画像信号を選択し、選択された画像信号により焦点評価値を算出し、算出された焦点評価値が所定の範囲内にない場合は、前記初期位置で取得した焦点評価値を調整することを特徴とする。【選択図】図２
2009258690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズを介して取り込んだ被写体の画像を電気信号に変換して出力する撮像部と、
前記撮影レンズと前記撮像部との相対位置を変更する駆動部と、
複数の相対位置の各々に応じて前記撮像部から出力された電気信号を処理し、その相対位置に応じたデジタル画像信号を生成する信号処理部と、
前記複数の相対位置の各々に対応したデジタル画像信号から、そのデジタル画像信号の画像に設定されたフォーカスエリアから選択された画素について高周波成分を抽出して、その相対位置に対応する焦点評価値を算出し、算出された焦点評価値の中で最大の焦点評価値を特定して、前記最大の焦点評価値を与える相対位置に前記撮像レンズを移動させるフォーカス制御部と、を備えており、
前記フォーカス制御部は、前記撮像レンズの初期位置に対応する焦点評価値が所定の範囲に含まれるか否かを判定し、前記初期位置に対応する焦点評価値が前記所定の範囲に含まれない場合、前記フォーカスエリアから選択される画素の数を変更すること
を特徴とするカメラ機能付き電子機器。
【請求項２】
前記フォーカス制御部は、前記撮像レンズの初期位置に対応する焦点評価値が前記所定の範囲の最大値を超えている場合、前記フォーカスエリアから選択される画素の数を減少させ、その焦点評価値が前記所定の範囲の最小値未満である場合、前記フォーカスエリアから選択される画素の数を増加させること
を特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記初期位置は、前記撮像レンズの無限遠位置であること
を特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項４】
前記フォーカス制御部は、前記フォーカスエリアから選択された画素について前記デジタル画像信号の高周波成分を積算して焦点評価値を算出すること
を特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項５】
所定数の画素で構成される単位領域毎に１つの画素が前記フォーカスエリアから選択されること
を特徴とする請求項２に記載の電子機器。
【請求項６】
前記フォーカス制御部は、前記単位領域を構成する画素の数を増加させることで、前記フォーカスエリアから選択される画素の数を減少させ、前記単位領域を構成する画素の数を減少させることで、前記フォーカスエリアから選択される画素の数を増加させること
を特徴とする請求項５に記載の電子機器。
【請求項７】
撮像レンズを介して取り込んだ被写体の画像を電気信号に変換して出力する撮像部と、
前記撮影レンズと前記撮像部との相対位置を変更する駆動部と、
複数の相対位置の各々に応じて前記撮像部から出力された電気信号を処理し、その相対位置に応じたデジタル画像信号を生成する信号処理部と、
前記複数の相対位置の各々に対応したデジタル画像信号から、そのデジタル画像信号の画像に設定されたフォーカスエリアから選択された画素について高周波成分を抽出して、その相対位置に対応する焦点評価値を算出し、算出された焦点評価値の中で最大の焦点評価値を特定して、前記最大の焦点評価値を与える相対位置に前記撮像レンズを移動させるフォーカス制御部と、を備えており、
前記フォーカス制御部は、前記撮像レンズの初期位置に対応する焦点評価値が所定の値を超えているか否かを判定し、前記初期位置に対応する焦点評価値が前記所定の値を超えている場合、前記フォーカスエリアから選択される画素の数を減少させること
を特徴とするカメラ機能付き電子機器。
【請求項８】
撮像レンズを介して取り込んだ被写体の画像を電気信号に変換して出力する撮像部と、
前記撮影レンズと前記撮像部との相対位置を変更する駆動部と、
複数の相対位置の各々に応じて前記撮像部から出力された電気信号を処理し、その相対位置に応じたデジタル画像信号を生成する信号処理部と、
前記複数の相対位置の各々に対応したデジタル画像信号から、そのデジタル画像信号の画像に設定されたフォーカスエリアから選択された画素について高周波成分を抽出して、その相対位置に対応する焦点評価値を算出し、算出された焦点評価値の中で最大の焦点評価値を特定して、前記最大の焦点評価値を与える相対位置に前記撮像レンズを移動させるフォーカス制御部とを備えており、
前記フォーカス制御部は、前記撮像レンズの初期位置に対応する焦点評価値が所定の値未満であるか否かを判定し、前記初期位置に対応する焦点評価値が前記所定の値未満である場合、前記フォーカスエリアから選択される画素の数を増加させること
を特徴とするカメラ機能付き電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オートフォーカスカメラ機能を備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
オートフォーカスの手法として電子カメラで広く採用されているコントラストＡＦ方式では、一般的に、撮影光学系に含まれており、焦点調節に作用するフォーカスレンズを移動させながら、被写体が撮像され、その被写体の画像信号が生成される。生成された画像信号から輝度信号が生成されて、輝度信号から高周波成分が抽出される。そして、抽出された高周波成分に基づいて、合焦位置の特定に使用される焦点評価値が算出される。
【０００３】
フォーカスレンズは、所定の範囲内で、例えば、無限遠位置と至近位置の間で駆動されて、その範囲に含まれ複数の位置の各々で、焦点評価値が算出される。そして、焦点評価値が最大となる位置が、フォーカスレンズの合焦位置として特定される。
【特許文献１】特開平３−６８２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コントラストＡＦ方式では、焦点評価値が最大になるフォーカスレンズ又は撮影光学系の位置に、合焦位置が設定される。しかしながら、電子カメラの構成上の制限(例えば、焦点評価値のデータのビット数)から焦点評価値には上限があるので、算出された焦点評価値がオーバーフローする事態が起こり得る。オーバーフローした焦点評価値が存在する場合、焦点評価値の最大値が適切に特定されずに、フォーカスレンズ又は撮影光学系が誤った合焦位置に配置されるおそれがある。
【０００５】
一方、無限遠位置と至近位置の間で算出された焦点評価値の各々が極めて小さい場合、焦点評価値間の有意差が得られずに、合焦位置が適切に設定されない事態が起こり得る。
【０００６】
本発明は、算出される焦点評価値がオーバーフローしないように、又は、合焦位置を設定するのに十分な大きさの焦点評価値が算出されるように制御を行うことで高精度なオートフォーカスを実現する、カメラ機能を備える電子機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のカメラ機能を備える電子機器は、撮像レンズを介して取り込んだ被写体の画像を電気信号に変換して出力する撮像部と、前記撮影レンズと前記撮像部との相対位置を変更する駆動部と、複数の相対位置の各々に応じて前記撮像部から出力された電気信号を処理し、その相対位置に応じたデジタル画像信号を生成する信号処理部と、前記複数の相対位置の各々に対応したデジタル画像信号から、そのデジタル画像信号の画像に設定されたフォーカスエリアから選択された画素について高周波成分を抽出して、その相対位置に対応する焦点評価値を算出し、算出された焦点評価値の中で最大の焦点評価値を特定して、前記最大の焦点評価値を与える相対位置に前記撮像レンズを移動させるフォーカス制御部とを備えており、前記フォーカス制御部は、前記撮像レンズの初期位置に対応する焦点評価値が所定の範囲に含まれるか否かを判定し、前記初期位置に対応する焦点評価値が前記所定の範囲に含まれない場合、前記フォーカスエリアから選択される画素の数を変更する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電子機器では、撮像レンズが初期位置にある状態で算出された焦点評価値が予め定められた値を超えた場合、フォーカスエリアから選択される画素数を減少させた後に、オートフォーカス処理が行われる。これによって、オートフォーカス処理中に算出される焦点評価値がオーバーフローする事態が防止又は抑制される。
【０００９】
また、本発明の電子機器では、撮像レンズが初期位置にある状態で算出された焦点評価値が予め定められた値未満である場合、フォーカスエリアから選択される画素数を増加させた後に、オートフォーカス処理が行われる。これによって、有意差が認められない程に小さな焦点評価値が計算される事態が防止又は抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例である電子カメラの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例である電子カメラに含まれるフォーカス制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例である電子カメラのオートフォーカス動作を示すフロー図である。
【図４】本発明の実施例である電子カメラに含まれる画素設定部が有する画素設定リストの説明図である。
【図５】本発明の実施例である電子カメラのオートフォーカス動作における画素設定の説明図である。
【図６】本発明の第２実施例である電子カメラの動作を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施例である電子カメラについて、添付の図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施例である電子カメラの概略構成図である。電子カメラは、撮影光学系として、撮像レンズ１０及び絞りユニット１１などを含んでいる。被写体の光学像は、これらの光学要素を通してＣＣＤイメージャ１２の受光面又は撮像面に照射される。撮像デバイスであるＣＣＤイメージャ１２には、画素のアレイが設けられており、ＣＣＤイメージャ１２の撮像面では、被写体の光学像に対応する電荷が、光電変換によって画素毎に蓄積される。
【００１３】
電子カメラは、撮像レンズ１０を光軸方向に移動させて、撮像レンズ１０のＣＣＤイメージャ１２に対する相対位置を変更させる駆動機構を有している。駆動機構は、レンズドライバ２９及び図示を省略したモータ(又はピエゾアクチュエータ)などで構成される。
【００１４】
電子カメラは液晶表示装置(ＬＣＤ)1８を有しており、ＬＣＤ１８は、撮影又は記録された画像を表示するために使用される。また、ＬＣＤ１８は、被写体のリアルタイム動画像、即ちスルー画像を表示するためにも使用される。
【００１５】
スルー画像をＬＣＤ１８に表示する処理は、次のように実行される。まず、中央処理装置(ＣＰＵ)２８は、絞りユニット１１の開放を絞りドライバ３０に命令し、プリ露光及び電荷読み出しの繰り返しをＣＣＤドライバ３１に命令する。絞りドライバ３０は、絞りユニット１１の絞り量を調整し、ＣＣＤドライバ３１は、ＣＣＤイメージャ１２のプリ露光とこれによって蓄積された電荷の読み出しとを繰り返して実行する。
【００１６】
プリ露光及び電荷の読み出しは、例えば、１／３０秒周期で発生する垂直同期信号に応答して繰り返し実行される。これによって、被写体の光学像に対応した生画像信号が、つまり、電荷の読み出しにより生じた電気信号が、３０ｆｐｓのフレームレートでＣＣＤイメージャ１２から出力される。なお、スルー画像の表示処理では、ＣＣＤイメージャ１２の全ての画素について電荷が読み出されるのではなく、電荷が読み出される画素は間引かれる。
【００１７】
ＣＣＤイメージャ１２から出力された各フレームの低解像度の生画像信号は、信号処理部４０に送られる。生画像信号は、信号処理部４０に含まれるＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ処理部１３にて、ノイズ除去、レベル調整及びＡ／Ｄ変換などの処理を施される。その結果、デジタル画像信号である生画像データがフレーム毎に得られる。
【００１８】
信号処理部４０の信号変換部１４は、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ処理部１３から出力された生画像データに、白バランス調整、色分離及びＹＵＶ変換などの処理を施して、デジタル画像信号である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、メモリ制御部１５によってＳＤＲＡＭ１６に書き込まれる。ＳＤＲＡＭ１６に記録されている画像データは、メモリ制御部１５によって適宜読み出される。
【００１９】
エンコーダ１７は、メモリ制御部１５によってＳＤＲＡＭ１６から読み出された画像データをＮＴＳＣフォーマットのコンポジットビデオ信号に変換し、得られたコンポジットビデオ信号はＬＣＤ１８に送られる。この結果、被写体のスルー画像がＬＣＤ１８に表示される。
【００２０】
被写体の撮影とその画像の記録は、以下に説明するように行われる。まず、シャッタボタン３２が半押しされると、ＣＰＵ２８は、フォーカス制御部２２にＡＦ(オートフォーカス)処理を命令する。ＣＰＵ２８は、フォーカス制御部２２から出力された結果に基づいて、レンズドライバ２９を駆動し、撮像レンズ１０を合焦位置に配置する。ＡＦ処理の詳細については後述する。
【００２１】
次に、シャッタボタン３２が全押しされると、ＣＰＵ２８は、画像記録処理を実行する。まず、ＣＰＵ２８は、露光(本露光)及び電荷読み出しをＣＣＤドライバ３１に命令する。ＣＣＤドライバ３１は、ＣＣＤイメージャ１２の露光と、露光によって蓄積された電荷の読み出しとを共に１回ずつ実行する。電荷の読み出しは、ＣＣＤイメージャ１２の全ての画素について行われる。これによって、被写体の光学像に対応する高解像度の生画像信号が、ＣＣＤイメージャ１２から出力される。
【００２２】
ＣＣＤイメージャ１２から出力された生画像信号を用いて、撮影された被写体に係るＹＵＶ形式の静止画像データが生成される。静止画像データの生成は、上述したように行われる。生成された静止画像データは、メモリ制御部１５によってＳＤＲＡＭ１６に書き込まれる。ＣＰＵ２８がＪＰＥＧコーデック１９に向けて画像圧縮命令を発行すると、ＪＰＥＧコーデック１９は、メモリ制御部１５を通してＳＤＲＡＭ１６から、撮影された被写体に係る静止画像データを読み出してＪＰＥＧ圧縮を施す。
【００２３】
ＪＰＥＧコーデック１９は、ＪＰＥＧ圧縮により生成された圧縮画像データ、つまりＪＰＥＧデータを、メモリ制御部１５を通してＳＤＲＡＭ１６に書き込む。ＣＰＵ２８は、メモリ制御部１５を通してＳＤＲＡＭ１６からＪＰＥＧデータを読み出して、そのＪＰＥＧデータを含む画像ファイルを生成し、生成した画像ファイルをＩ／Ｆ部２０を通して記録媒体２１に記録する。記録媒体２１には、例えば、ハードディスク、ＤＶＤ、又はフラッシュメモリが用いられる。このような画像記録処理が完了すると、上述のスルー画像表示処理が再開される。
【００２４】
次に、本発明の実施例である電子カメラが行うＡＦ処理について、詳細に説明する。図２は、電子カメラが備えるフォーカス制御部２２の概略構成図である。フォーカス制御部２２は、画素設定部２６と、評価値算出部２３と、評価値比較部２７と、合焦位置特定部２４と、レンズ位置制御部２５とを含んでいる。
【００２５】
レンズ位置制御部２５は、駆動機構のレンズドライバ２９をＣＰＵ２８を介して制御することにより、無限遠位置と至近位置の間で撮像レンズ１０を移動させる。
【００２６】
評価値算出部２３は、信号変換部１４によって生成された１フレーム分のＹＵＶ形式の画像データに含まれるＹデータ、即ち輝度データから、画像データの画像に設定されたフォーカスエリア内の画素の輝度データを取得して、焦点評価値を算出する。フォーカスエリアは、例えば、画像の中央に配置された矩形の領域である(図５参照)。フォーカスエリアは、画像の中央以外の場所に設定されてもよく、複数のフォーカスエリアが設定されてもよい。
【００２７】
具体的には、評価値算出部２３は、フォーカスエリア(内の画素)から選択された画素について輝度データの高周波成分を積算することで、焦点評価値を算出する。焦点評価値の算出で考慮される画素の選択は、画素設定部２６が定める画素設定に基づいて行われる。評価値算出部２３は、フレーム毎に算出した(つまり、無限遠位置から至近位置の間における撮像レンズ１０の位置の各々に対応した)焦点評価値を合焦位置特定部２４に出力する。また、評価値算出部２３は、撮像レンズ１０の初期位置に対応した焦点評価値を評価値比較部２７に出力する。
【００２８】
評価値比較部２７は、評価値算出部２３によって算出された焦点評価値が所定の範囲内にあるか否かを判定し、さらに、焦点評価値が所定の範囲内にない場合には、焦点評価値が、所定の範囲の最大値を超えているか、又は、所定の範囲の最小値未満であるかを判定して、その判定結果を画素設定部２６に出力する。所定の範囲は、例えば、実験や試験等を行うことで予め定められる。所定の範囲の最小値は、例えば、算出可能な焦点評価値の上限の６％、つまり、焦点評価値のダイナミックレンジの６％とされる。所定の範囲の最大値は、例えば、ダイナミックレンジの１２％とされる。
【００２９】
画素設定部２６は、評価値算出部２３がフォーカスエリアから選択する画素を、評価値比較部２７の判定結果に基づいて設定する。本実施例では、画素設定部２６は、図４に示す画素設定リストを備えており、評価値比較部２７の判定結果に基づいて画素設定リストから画素設定を選択して、選択した画素設定を評価値算出部２３に設定する。
【００３０】
図５は、画素設定リストに含まれる画素設定の説明図である。例えば、「２×２画素」が選択されると、縦２画素、横２画素の正方配置された４画素を単位として、フォーカスエリア内の画素が選択される。具体的には、フォーカスエリアに含まれる「２×２画素」の各々、つまり正方配置された４画素の単位領域の各々から、左上隅に位置する１つの画素(図５にてハッチングで示す)が選択される。なお、右上隅、右下隅又は左下隅に位置する画素が選択されてもよい。
【００３１】
また、「４×４画素」が選択されると、縦４画素、横４画素の正方配置された１６個の画素を単位として、フォーカスエリア内の画素が選択される。「８×８画素」が選択されると、縦８画素、横８画素の正方配置された６４画素を１単位として、フォーカスエリア内の画素が選択される。「４×４画素」又は「８×８画素」が選択されている場合も、「２×２画素」と同様に、これらの単位領域にて左上隅にある１つの画素が選択される(単位領域内のその他の画素が選択されてもよい)。なお、本実施例では、デフォルト状態、又は初期状態において、「４×４画素」の画素設定が選択されている。
【００３２】
仮に、フォーカスエリアに２５６００個の画素がある場合、画素設定として「２×２画素」が選択されると、「２×２画素」を単位としてフォーカスエリア内の６４００個の画素が選択される。そして、それらの選択された画素に関する輝度データの高周波成分が積算されることで、焦点評価値が算出される。
【００３３】
「４×４画素」から「２×２画素」に画素設定が変更されると、焦点評価値の算出におけるサンプル数が増加するので、算出される焦点評価値は大きくなる。「４×４画素」から「８×８画素」に画素設定が変更されると、焦点評価値の算出におけるサンプル数が減少するので、算出される焦点評価値は小さくなる。
【００３４】
合焦位置特定部２４は、評価値算出部２３によって算出された焦点評価値を１フレーム毎に(又は、無限遠位置から至近位置の間における撮像レンズ１０の位置の各々に応じて)取得する。そして、合焦位置特定部２４は、取得した焦点評価値の中で最大の焦点評価値を特定し、最大の焦点評価値が計算された撮像レンズ１０の位置、即ち合焦位置を特定できる情報(例えば、最大の焦点評価値に対応するフレーム番号)をレンズ位置制御部２５に出力する。 レンズ位置制御部２５は、ＣＰＵ２８を介してレンズドライバ２９を制御して、最大の焦点評価値を与える位置に撮像レンズ１０を移動させる。
【００３５】
次に、図３のフローチャートを参照して、本発明の実施例の電子カメラのＡＦ処理を説明する。ＣＰＵ２８は、シャッタボタン３２が半押しされたか否かを検出する(Ｓ０１)。シャッタボタン３２の半押しが検出されると、ＣＰＵ２８は、フォーカス制御部２２にＡＦ処理の開始を命令する(Ｓ０２)。
【００３６】
レンズ位置制御部２５は、ＣＰＵ２８からＡＦ処理の命令を受け取ると、ＣＰＵ２８を介してレンズドライバ２９を制御して、撮像レンズ１０を、初期位置に移動させる(Ｓ０３)。本実施例では、無限遠位置が初期位置とされる。その後、撮像レンズ１０が無限遠位置にある状態で、被写体を撮影した１フレーム分のＹＵＶ形式の画像データが生成される。評価値算出部２３は、上述したようにして、生成された画像データを用いて焦点評価値を算出する(Ｓ０４)。なお、評価値算出部２３には、初期設定として「４×４画素」が設定されている。
【００３７】
次に、評価値比較部２７は、ステップＳ０４において評価値算出部２３によって算出された焦点評価値が所定の範囲内にあるか否かを判定する(Ｓ０５)。
【００３８】
ステップＳ０５において、焦点評価値が所定の範囲内にあると判定された場合、レンズ位置制御部２５は、撮像レンズ１０を無限遠位置から至近位置まで移動させることを開始する(Ｓ０６)。撮像レンズ１０が無限遠点位置から至近位置まで移動している間に、無限遠位置と至近位置の間の複数の位置の各々にて(初期位置は除く)、１フレーム分のＹＵＶ形式の画像データが生成されると共にその画像データを用いて焦点評価値が算出される。合焦位置特定部２４は、評価値算出部２３によって算出された各フレームの焦点評価値を比較して(Ｓ０７)、合焦位置に対応する最大の焦点評価値を特定する(Ｓ０８)。そして、レンズ位置制御部２５は、最大の焦点評価値が算出された位置、つまり合焦位置に撮像レンズ１０を移動させる。
【００３９】
ステップＳ０５において、撮像レンズ１０が無限遠位置にある状態で算出された焦点評価値(ステップＳ０４で算出した焦点評価値)が、所定の範囲内にないと判定された場合、評価値比較部２７は、無限遠位置の焦点評価値が所定の範囲の最大値を超えているか否かを判定する(Ｓ１１)。ステップＳ１１にて、焦点評価値が所定の範囲の最大値を超えていると判定された場合、画素設定部２６は、「４×４画素」から「８×８画素」に評価値算出部２３の画素設定を変更する(Ｓ１２)。これにより、焦点評価値の算出におけるサンプルの数が減少して、算出される焦点評価値が小さくなるように調整される。
【００４０】
ステップＳ１１にて、焦点評価値が所定の範囲の最小値未満であると評価値比較部２７が判定した場合(即ち、焦点評価値が所定の範囲外であって、且つ、焦点評価値が所定の範囲の最大値を超えていないと判定された場合)、画素設定部２６は、「４×４画素」から「２×２画素」に、評価値算出部２３の画素設定を変更する(Ｓ２１)。これにより、焦点評価値の算出におけるサンプルの数が増加して、算出される焦点評価値が大きくなるように調整される。
【００４１】
ステップＳ１２又はＳ２１の後、評価値算出部２３は、変更された画素設定に基づいて、初期位置、つまり無限遠位置における焦点評価値を計算する(Ｓ２２)。ステップＳ２２の後、ステップＳ０６及びそれ以降のステップが実行される。なお、ステップＳ１２又はＳ２１の後に実行されるステップＳ０７及びＳ０８では、変更された画素設定に基づいて計算された焦点評価値が比較されて、撮像レンズ１０の合焦位置が設定される。
【００４２】
以上に説明したように、本実施例の電子カメラのＡＦ処理では、初期位置で算出された焦点評価値が所定の範囲内に含まれない場合、焦点評価値の算出における画素設定を変更して焦点評価値が算出される。これによって、焦点評価値がオーバーフローする事態(ダイナミックレンジを超える事態)や、有意差が認められない程に小さな焦点評価値が計算される事態が防止又は抑制されるので、高精度な合焦を行うことが可能となっている。
【００４３】
上述した実施例の電子カメラでは、撮像レンズ１０の初期位置における焦点評価値が所定の範囲になるか否かを判定し、その判定結果に基づいて画素設定が変更されている。実施例では、初期位置は無限遠位置であるが、無限遠位置以外の撮像レンズ１０の位置が初期位置とされてもよい。例えば、至近位置が初期位置とされてよく、又は、ＡＦ処理を開始した時点における撮像レンズ１０の位置が初期位置とされてもよい(いずれの場合でも、無限遠位置と至近位置の間における複数のレンズ位置の各々にて、焦点評価値が算出される)。
【００４４】
上述した実施例のＡＦ処理では、撮像レンズ１０が移動しているが、撮像レンズ１０の代わりにＣＣＤイメージャ１２を光軸方向に移動させて、ＣＣＤイメージャ１２と撮像レンズ１０の相対位置を変更させてもよい。
【００４５】
上述した実施例の電子カメラでは、「２×２画素」、「４×４画素」及び「８×８画素」から画素設定が選択され、「８×８画素」が選択されると、焦点評価値の計算におけるサンプル数が最小となる。「８×８画素」に代えて「１６×１６画素」なる画素設定が採用されてもよく、「２×２画素」、「４×４画素」、「８×８画素」及び「１６×１６画素」の中から使用する画素設定が選択されてもよい。また、本発明の目的を達成できる限りにおいて、これら以外の画素設定が採用されてもよい。
【００４６】
実施例の電子カメラでは、シャッタボタン３２の半押しで開始されるＡＦ処理時と全押しで開始される画像記録処理とにおいて、ＣＣＤイメージャ１２の全画素読み出しがなされている。しかしながら、ＡＦ処理時にて、ＣＣＤイメージャ１２から、垂直及び水平方向に画素を間引いて、蓄積電荷が読み出されてもよい。この場合、ＣＣＤイメージャ１２の間引き読み出しで得られた電気信号から生成された低解像度の画像データを用いて焦点評価値が算出される。
【００４７】
実施例の電子カメラでは、エンコーダ１７は、メモリ制御部１５によってＳＤＲＡＭ１６から読み出された画像データをＮＴＳＣフォーマットのコンポジットビデオ信号に変換し、そのコンポジットビデオ信号がＬＣＤ１８に与えられている。ＮＴＳＣフォーマットのコンポジットビデオ信号以外の信号がＬＣＤ１８に与えられててもよく、例えば、エンコーダ１７は、読み出された画像データをＩＴＵ−ＲＢＴ６０１に従うＲＧＢ信号に変換して、そのＲＧＢ信号がＬＣＤ１８に与えられてもよい。
【００４８】
実施例の電子カメラでは、撮像デバイスとしてＣＣＤイメージャ１２が使用されているが、それに代えてＣＭＯＳイメージャが使用されてもよい。また、実施例の電子カメラのフレームレートは３０ｆｐｓであるが、１５ｆｐｓのフレームレートが採用されてもよい。
【００４９】
実施例の電子カメラでは、フォーカスエリアから選択された画素について輝度データの高周波成分が積算されることで、焦点評価値が算出されているが、現在、焦点評価値を算出する様々な手法が存在している。フォーカスケリア内の画素数、又はフォーカスエリア内から選択された画素の数が、算出される焦点評価値の大きさに影響を与えるような任意の手法に対して、本発明が有効であることに留意すべきである。
【００５０】
実施例の電子カメラでは、上述したように、ステップＳ０５及びＳ１１の結果に応じて画素設定が変更されている。しかしながら、例えば、電子カメラの構成上、オーバーフローが起こる可能性が極めて低い場合には、ステップＳ０５にて、初期位置における焦点評価値が所定の値未満であるか否かが判定されて、焦点評価値が所定の値以上である場合にはステップＳ０６が、焦点評価値が所定の値未満である場合にはステップＳ２１が実行されるように、図３のフローチャートが変更されてもよい。また、電子カメラの構成上、焦点評価値間の有意差が得られない事態が起こる可能性が極めて低い場合には、ステップＳ０５にて、初期位置における焦点評価値が所定の値を超えているか否かが判定されて、焦点評価値が所定の値以下である場合にはステップＳ０６が、焦点評価値が所定の値を超えている場合にはステップＳ１２が実行されるように、図３のフローチャートが変更されてもよい。
【００５１】
実施例の電子カメラでは、シャッタボタン３２が半押しされると合焦位置を設定するＡＦ処理が開始され、そのＡＦ処理において、本発明の特徴とする画素設定の変更がなされているが、このような画素設定の変更は、シャッタボタン３２が半押しされる前に、つまり、ＡＦ処理に先だってなされてもよい。
【００５２】
例えば、スルー画像がＬＣＤ１８に表示された後に、撮像レンズ１０の無限遠位置における焦点評価値が所定の範囲内にあるか否かが判定されて、(判定結果に応じて)画素設定が変更されてもよい。この場合、スルー画像表示時にシャッタボタン３２が半押しされると、画素設定が適切である状態でＡＦ処理が行われるので、無限遠位置における焦点評価値が所定の範囲内にあるか否かをＡＦ処理にて判定する必要はない。
【００５３】
図６は、本発明の第２実施例である電子カメラの動作を示すフローチャートである。ＣＰＵ２８は、上述したようなスルー画像表示処理を実行すべきか否かを判定する(Ｓ４１)。例えば、ＣＰＵ２８は、モード選択キー(図示せず)が操作されて撮影モードが選択されたが否かを判定し、電源投入時には、撮影モードがデフォルトとして設定されているか否かを判定する。
【００５４】
ステップＳ４１にてスルー画像表示処理を実行すべきと判定された場合(例えば、撮影モードが選択された場合)、レンズ位置制御部２５は、ＣＰＵ２８の指示を受けて、撮像レンズ１０を初期位置である無限遠位置に移動させる(Ｓ４２)。ステップＳ４２の後、ＣＰＵ２８は、上述したようなスルー画像表示処理を実行する(Ｓ４３)。
【００５５】
ステップＳ４３の後、図３に示すステップＳ０４及び０５に夫々相当するステップＳ４４及びＳ４５が実行される。また、ステップＳ４５にて、ステップＳ４４で算出された無限遠位置の焦点評価値が所定の範囲外であると判定された場合、ステップＳ１１に相当するステップＳ４６が実行される。そして、ステップＳ４６の結果に応じて、ステップＳ１２に相当するステップＳ４７、又はステップＳ２１に相当するステップＳ４８が実行される。ステップＳ４７又はＳ４８の後、ステップＳ２２に相当するステップＳ４９が実行される。
【００５６】
ステップＳ４９の後、又は、ステップＳ４５にて、ステップＳ４４で算出された無限遠位置の焦点評価値が所定の範囲に含まれると判定された場合、ＣＰＵ２８は、シャッタボタン３２が半押しされたか否かを検出する(Ｓ５０)。シャッタボタン３２が半押しされた場合、ステップＳ５０の後、図３に示すステップＳ０６、Ｓ０７及びＳ０８に夫々相当するステップＳ５１、Ｓ５２及びＳ５３が実行される。
【００５７】
ステップＳ５０にて、シャッタボタン３２の半押しが検出されない場合、ＣＰＵ２８は、ステップＳ４４が完了してから所定時間が経過したかを判定する(Ｓ５４)。所定時間が経過していない間、ステップＳ５０によってシャッタボタン３２の半押しの有無が検出される。シャッタボタン３２の半押しが検出されることなく、所定時間が経過した場合、ステップＳ５４の後、ステップＳ４４及びそれ以後のステップが再度行われる。これによって、撮影環境や被写体の変更に応じて適切に画素設定がなされる。
【００５８】
本発明は、電子カメラ以外にも、カメラ機能を備える様々な電子機器に適用することができ、例えば、カメラ機能を備える携帯電話、カメラ機能を備えるノートパソコン、及びカメラ機能を備える携帯ゲーム機に適用可能である。このような電子機器には、半押し可能なシャッタボタン３２に相当する操作手段が設けられていないことが多い。例えば、カメラ機能を備える一般的な携帯電話では、スルー画像の表示中に決定キーが押されると、ＡＦ処理、さらには、被写体の画像の撮影及び記録処理が行われる。
【００５９】
カメラ機能を付加的に備えるような電子機器に本発明が適用されて、図３に示す動作が実行される場合、図３のステップＳ０１では、画像の撮影と記録を指示する操作手段が操作された否かが(例えば、携帯電話の決定キーが押されたか否か)判定されるであろう。そして、ステップＳ０８にてＡＦ処理が完了した後、引き続いて画像の撮影及び記録処理が実行されるであろう。また、カメラ機能を付加的に備えるような電子機器に本発明が適用されて、図６に示す動作が実行される場合、図６のステップＳ５０では、画像の撮影と記録を指示する操作手段が操作された否かが判定され、ステップＳ５３の後に画像の撮影及び記録処理が実行されるであろう。
【００６０】
図３のフローチャートに示す動作では、撮像レンズ１０が初期位置にある状態で、デフォルトの画素設定である「４×４画素」に基づいて計算された焦点評価値が所定の範囲外である場合に、画素設定が「２×２画素」又は「８×８画素」に変更されている。しかしながら、本発明では、画素設定が変更された後に、必要に応じてさらに画素設定が変更されてもよい。
【００６１】
例えば、図３のフローチャートのステップＳ２２の後に、再計算された焦点評価値が所定の範囲内であるか否かが、さらには、所定の範囲の最大値を超えているか、又はその最小値未満であるかが判定されてもよい。そして、「８×８画素」の画像設定に基づいて再計算された焦点評価値が所定の範囲の最大値を超えている場合には、画素設定を「８×８画素」から、例えば「１６×１６画素」に変更して焦点評価値を再計算する処理が実行され、「２×２画素」の画像設定に基づいて再計算された焦点評価値が所定の範囲の最小値未満である場合には、画素設定を「２×２画素」から、例えば「１×１画素」(つまり、フォーカスエリアに含まれる全ての画素が選択される)に変更して焦点評価値を再計算する処理が実行されてもよい。図６のフローチャートについても同様である。なお、上述したように本発明で使用される画素設定に制限はなく、例えば、デフォルトの「８×８画素」から「１６×１６画素」、さらには「３２×３２画素」に移行するような画素設定の変更や、デフォルトの「８×８画素」から「４×４画素」、さらには「２×２画素」に移行するような画素設定の変更がなされてもよい。
【００６２】
上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、オートフォーカスカメラ機能を備える電子機器に利用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１０  レンズ
１１  絞りユニット
１２  ＣＣＤイメージャ
１３  ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ処理部
１４  信号処理部
１５  メモリ制御部
１６  ＳＤＲＡＭ
１７  エンコーダ
１８  ＬＣＤ
１９  ＪＰＥＧコーデック
２２  フォーカス評価部
２３  焦点評価値算出部
２４  合焦位置特定部
２５  レンズ位置制御部
２６  画素数設定部
２７  比較制御部
２８  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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