【手続補正書】
【提出日】平成30年9月4日(2018.9.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号からＡＦ評価値を生成する生成手段と、
前記ＡＦ評価値に基づいてフォーカスレンズの合焦位置を検出する検出手段と、
前記検出された合焦位置が、無限遠の位置にある被写体に対応する予め定められた基準位置から所定範囲内にある場合に、前記検出された合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させ、前記検出された合焦位置が、前記所定範囲内にない場合に、所定位置に前記フォーカスレンズを移動させる制御手段と、
を有し、
前記所定位置は、前記基準位置または、前記検出手段が過去に検出した合焦位置のうち前記基準位置から所定範囲内にある合焦位置であることを特徴とする自動焦点調節装置。
【請求項２】
前記所定範囲が、前記基準位置の近距離側の範囲と遠距離側の範囲とを有し、前記近距離側の範囲が、前記遠距離側の範囲より狭いことを特徴とする請求項１に記載の自動焦点調節装置。
【請求項３】
前記基準位置が、前記画像信号が撮影された環境に応じて異なることを特徴とする請求項１または２に記載の自動焦点調節装置。
【請求項４】
前記環境が、撮影光学系の焦点距離、前記撮影光学系の鏡筒の内部温度、および前記画像信号を撮像した撮像装置の仰角を含む複数のパラメータの組み合わせであることを特徴とする請求項３に記載の自動焦点調節装置。
【請求項５】
前記基準位置を、前記検出された合焦位置を用いて更新する更新手段をさらに有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の自動焦点調節装置。
【請求項６】
前記更新手段は、前記画像信号が撮影された環境に対応する前記基準位置が存在しない場合、前記検出された合焦位置を前記画像信号が撮影された環境に対応する基準位置として記録することを特徴とする請求項５に記載の自動焦点調節装置。
【請求項７】
前記更新手段はさらに、前記検出された合焦位置を用いて、前記画像信号が撮影された環境とは異なる環境に対応した基準位置を求めて記録することを特徴とする請求項５または６に記載の自動焦点調節装置。
【請求項８】
前記画像信号が撮影された環境に対応する前記基準位置を、前記画像信号が撮影された環境とは異なる環境で測定された基準位置を換算して算出する算出手段をさらに有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の自動焦点調節装置。
【請求項９】
前記基準位置を換算するために用いる換算係数を、前記検出された合焦位置を用いて更新する更新手段をさらに有することを特徴とする請求項８に記載の自動焦点調節装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、無限遠の位置にある被写体を撮影するための動作モードで前記自動焦点調節装置が動作している場合に、前記検出された合焦位置と前記基準位置との関係に応じた前記フォーカスレンズの移動を行うことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の自動焦点調節装置。
【請求項１１】
前記無限遠の位置にある被写体を撮影するための動作モードで前記自動焦点調節装置が動作している場合には、一般的な被写体を撮影するための動作モードで前記自動焦点調節装置が動作している場合よりも、前記画像信号に含まれる高周波成分が多いことを特徴とする請求項１０に記載の自動焦点調節装置。
【請求項１２】
前記無限遠の位置にある被写体を撮影するための動作モードおいて前記検出手段で検出された合焦位置と、前記一般的な被写体を撮影するための動作モードにおいて前記検出手段で検出された合焦位置との差を、前記一般的な被写体を撮影するための動作モードにおいて前記検出手段で検出された合焦位置の補正量として記録することを特徴とする請求項１１に記載の自動焦点調節装置。
【請求項１３】
撮像素子と、
前記撮像素子から画像信号を生成する手段と、
前記画像信号を用いる請求項１から１２のいずれか１項に記載の自動焦点調節装置と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１４】
画像信号からＡＦ評価値を生成する工程と、
前記ＡＦ評価値に基づいてフォーカスレンズの合焦位置を検出する工程と、
前記検出された合焦位置が、無限遠の位置にある被写体に対応する予め定められた基準位置から所定範囲内にある場合に、前記検出された合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる工程と、
前記検出された合焦位置が、前記基準位置から前記所定範囲内にない場合に、所定位置に前記フォーカスレンズを移動させる工程と、を有し、
前記所定位置は、前記基準位置または、過去に検出した合焦位置のうち前記基準位置から所定範囲内にある合焦位置であることを特徴とする自動焦点調節装置の制御方法。
【請求項１５】
自動焦点調節装置が有するコンピュータを、請求項１から１２のいずれか１項に記載の自動焦点調節装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明はこのような従来技術の課題に鑑みてなされてもので、無限遠の被写体に適した距離に合焦させることが可能な自動焦点調節装置およびその制御方法、撮像装置を提供することを目的とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明によれば、無限遠の被写体に適した距離に合焦させることが可能な自動焦点調節装置およびその制御方法、撮像装置を提供することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
以下、添付図面を参照して本発明の例示的な実施形態について説明する。なお、以下では本発明に係る自動焦点調節装置およびその制御方法を撮像装置の一例としてのデジタルカメラに適用した実施形態について説明する。しかし、本発明は無限遠に位置する低照度の被写体を対象とした動作モードを有する自動焦点調節（ＡＦ）機能、もしくはそのような被写体を撮影するための撮影モードを備える任意の電子機器に適用可能である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
ＡＥ処理回路１３は、Ａ／Ｄ変換回路７の出力に基づいて自動露出（ＡＥ）処理用の評価値を生成し、ＣＰＵ１５に出力する。ＣＰＵ１５はＡＥ評価値に基づいてシャッタースピード、絞り値（Ｆ値）、撮影感度などの露出条件を決定する。ＡＦ処理回路１４（生成手段）は、Ａ／Ｄ変換回路７の出力に基づいてＡＦ評価値を生成する。制御装置であるＣＰＵ１５は、記憶装置２５に記憶されたプログラムを実行してデジタルカメラ１の機能を実現する。ＣＰＵ１５はＡＦ評価値に基づいてフォーカスレンズ３の合焦位置を検出する検出手段として機能する。また、ＣＰＵ１５は、特定の被写体を撮影するための動作モードがデジタルカメラ１に設定されている場合、検出した合焦位置が、動作モードが対象とする特定の被写体に対する合焦位置として信頼性を有するか否かを判定する判定手段としても機能する。また、ＣＰＵ１５は、検出された合焦位置が信頼性を有すると判定されれば、検出された合焦位置にフォーカスレンズ３を移動させる駆動手段としても機能する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
タイミングジェネレータ（ＴＧ）１６は、基準クロック信号から所定のタイミング信号を生成し、ＣＰＵ１５、撮像回路６、およびドライバ回路１７に供給する。ドライバ回路１７は撮像素子５を駆動する。絞り駆動モータ２１は第１モータ駆動回路１８の制御に従って、絞り４を駆動する。フォーカス駆動モータ２２は第２モータ駆動回路１９の制御に従ってフォーカスレンズ３を駆動する。ズーム駆動モータ２３は第３モータ駆動回路２０の制御に従ってズームレンズ２を駆動する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
Ｓ２３０でＣＰＵ１５は、通常の撮影準備処理を行う。通常の撮影準備処理は、従来と同様の撮影準備処理であってよい。撮影準備処理においてＣＰＵ１５は、上述したレリーズボタンの半押し操作（ＳＷ１オン）に応じてＡＥ処理やＡＦ処理を行い、Ｓ２１２でレリーズボタンの全押し操作（ＳＷ２オン）が検出されたかどうかを判定する。なお、ＳＷ１オンが検出されなければ、ＣＰＵ１５は処理をＳ２１２へ進める代わりにＳ２０１へ戻す。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
一方、天体モードが設定されていると判定された場合、ＣＰＵ１５はＳ２５０において天体ＡＦの実施を推奨するか否かの判定を行い、推奨すると判定した場合にはそれを報知するためのメッセージを表示装置１０に表示し、処理をＳ２０３に進める。例えばＣＰＵ１５は、現在から所定時間以内の過去に、現在の環境と同じ環境で天体ＡＦが行われているか、同じ環境についての基準位置が更新されていれば、天体ＡＦの実施を推奨せずに、処理をＳ２１２に進める。本実施形態では、天体ＡＦに関する環境を、撮影光学系３１の焦点距離、撮影光学系３１の鏡筒の内部温度、デジタルカメラ１の仰角、の３つのパラメータの組み合わせで特定するものとするが、これは一例であり、例えば他のパラメータが含まれてもよい。なお、基準位置とは、過焦点距離、つまり無限遠が被写界深度に入る一番近い撮影距離に対応するフォーカスレンズ３の位置である。現在から所定時間以内の過去に現在と同じ環境で天体ＡＦが行われていないか、現在と同じ環境についての基準位置が更新されていない場合、ＣＰＵ１５は天体ＡＦ実施を推奨する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
次にＣＰＵ１５は過去に天体ＡＦを実行した際の撮影環境に関する情報と、現在の撮影環境に関する情報を取得する（Ｓ５０３）。ここでは、撮影環境に関する情報として、撮影光学系３１の内部温度とデジタルカメラ１の姿勢（仰角）とを少なくとも用い、必要により撮影光学系３１の焦点距離をさらに用いる。内部温度は温度センサ３８から、焦点距離は第２モータ駆動回路１９から、角度は触れ検出センサ３５からそれぞれ取得できる。撮影環境に関する情報は、対応する基準位置とともに記憶装置２５に保存されている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
図２に戻り、Ｓ２０９でＣＰＵ１５は撮像素子５の駆動モードをライブビュー表示用のモードに戻すとともに、表示装置１０の表示もライブビュー画像の表示に戻す。さらにＣＰＵ１５は、Ｓ２０８で行った天体ＡＦの成否をユーザに報知する。例えば、天体ＡＦが成功した場合、ＣＰＵ１５はＬＥＤ２９を点灯させ、表示装置１０のライブビュー画像に緑の枠を重畳表示する。また、天体ＡＦが失敗した場合、ＣＰＵ１５は表示素子２９を点滅させ、表示装置１０のライブビュー画像に黄色の枠を重畳表示する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
図２に戻り、Ｓ２０９でＣＰＵ１５は撮像素子５の駆動モードをライブビュー表示用のモードに戻すとともに、表示装置１０の表示もライブビュー画像の表示に戻す。さらにＣＰＵ１５は、Ｓ２０８で行った天体ＡＦの成否をユーザに報知する。例えば、天体ＡＦが成功した場合、ＣＰＵ１５はＬＥＤ２９を点灯させ、表示装置１０のライブビュー画像に緑の枠を重畳表示する。また、天体ＡＦが失敗した場合、ＣＰＵ１５は表示素子２９を点滅させ、表示装置１０のライブビュー画像に黄色の枠を重畳表示する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
天体ＡＥの実行後ＣＰＵ１５はＳ２１２において、ＳＷ２がオンしているか（レリーズボタンが全押し操作されたか）確認し、ＳＷ２がオンしていれば処理をＳ２１３に進め、記録用画像の生成（露光）処理および、記録用画像の記録処理を実行する。記録用画像の生成処理や、記録処理は公知であるため説明を省略する。ＳＷ２がオンになっていなければ、ＣＰＵ１５は処理をＳ２０１へ戻す。なお、Ｓ２１２の処理において用いられるフォーカスレンズ３の位置は、定点（Ｓ２２０）、天体ＡＦ（Ｓ２０８）の結果、通常ＡＦ（Ｓ２３０）の結果、もしくは現在から所定時間以内の過去に現在と同じ環境で行われた天体ＡＦの結果である。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
Ｓ６０８でＣＰＵ１５は、基準位置を内部温度について補間可能か否かを判定する。具体的にはＣＰＵ１５は、焦点距離と仰角が等しく、内部温度が異なる複数の更新された基準位置が存在すれば、基準位置を内部温度について補間可能と判定する。したがって、図８のように、仰角４５度、内部温度２０℃（Ｉｎｄｅｘ１〜６）と、仰角４５度、内部温度１０℃（Ｉｎｄｅｘ７〜１２）について、更新された基準位置が存在すれば、ＣＰＵ１５は内部温度１０〜２０℃について補間可能と判定する。補間方法に制限はないが、例えば線形補間を用いることができる。したがって、内部温度１０℃と２０℃に対応する基準位置の平均値を内部温度１５℃の基準位置として補間することができる（Ｉｎｄｅｘ１３〜１８）。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
そしてＣＰＵ１５は、Ｓ９０５で過去にほぼ等しい撮影環境（焦点距離、Ｆ値、およびフォーカスレンズ位置（範囲））についてピント補正量の記録・更新が行われたか否かを調べる。これは例えば記憶装置２５の、図９（ｂ）に示した「記録・更新されたピント補正量」の記録領域を参照することで実行可能である。なお、ここでは絞り値を開放Ｆ値に換算したピント補正量を記録するものとするが、絞り値の換算を行わないピント補正量と絞り値とを記録するようにしてもよい。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０６】
そして、ＣＰＵ１５は、換算係数の信頼性、具体的には更新の度合いに基づいてスキャンポイント数を決定する（Ｓ５０４）。ＣＰＵ１５は、天体ＡＦがまだ行われていない場合、初期値としてＣＰＵ１５は例えばスキャンポイント数を９点とする。一方の換算係数だけが更新されている場合、ＣＰＵ１５は初期値からスキャンポイント数を−１して８点とする。
また、内部温度と仰角の両方について換算係数が更新されている場合、ＣＰＵ１５は初期値からスキャンポイント数を−２して７点とする。
また、内部温度と仰角の両方について換算係数が更新されており、かつ、一方の換算係数が複数回更新されている場合、ＣＰＵ１５は初期値からスキャンポイント数を−３して６点とする。
内部温度と仰角の両方について換算係数が複数回更新されている場合、ＣＰＵ１５は初期値からスキャンポイント数を−４して５点とする。
スキャンポイント数の決定後、Ｓ５０５以降は第１実施形態と同様の処理を行う。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2017072809.tif 000001
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2017072809.tif 000002
【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2017072809.tif 000003