JP2001281529A - デジタルカメラ - Google Patents

デジタルカメラ

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JP2001281529A
JP2001281529A JP2000090310A JP2000090310A JP2001281529A JP 2001281529 A JP2001281529 A JP 2001281529A JP 2000090310 A JP2000090310 A JP 2000090310A JP 2000090310 A JP2000090310 A JP 2000090310A JP 2001281529 A JP2001281529 A JP 2001281529A
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digital camera
aperture
lens
evaluation value
focus position
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JP2000090310A
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Kazuhiko Yugawa
和彦 湯川
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Minolta Co Ltd
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
    • H04N23/673—Focus control based on electronic image sensor signals based on contrast or high frequency components of image signals, e.g. hill climbing method
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/95—Computational photography systems, e.g. light-field imaging systems
    • H04N23/958—Computational photography systems, e.g. light-field imaging systems for extended depth of field imaging
    • H04N23/959—Computational photography systems, e.g. light-field imaging systems for extended depth of field imaging by adjusting depth of field during image capture, e.g. maximising or setting range based on scene characteristics

Abstract

(57)【要約】 【課題】 デジタルカメラにおいて効率的に合焦位置を
求めること。 【解決手段】 被写界深度よりも大きい間隔で撮像レン
ズのレンズ位置を段階的に駆動させ（ＰＯＳ１〜ＰＯＳ
６）、各駆動段階でＣＣＤ撮像素子から得られる撮像画
像に基づいて評価値Ｃ１〜Ｃ６を求め、複数の駆動段階
における複数の評価値Ｃ１〜Ｃ６に対して所定の補間処
理を行うことで、合焦面を撮像面に一致させるための撮
像レンズの合焦位置Ｈ３を導出する。そして、合焦位置
Ｈ３に撮像レンズを駆動させて合焦とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、デジタルカメラ
に関し、特にデジタルカメラにおけるオートフォーカス
技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、デジタルカメラにおいて使用され
るＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像素子は画素の
高密度化が進み、１つのＣＣＤ撮像素子が数百万画素を
有するものも出現しつつある。そして、ＣＣＤ撮像素子
における画素の高密度化が進むと、各画素間のピッチが
小さくなることになる。
【０００３】このため、複数の画素が従来よりも高密度
に配置されたＣＣＤ撮像素子を用いて、デジタルカメラ
を構成する場合、従来よりも許容錯乱円が小さくなるた
め、オートフォーカス（以下、単にＡＦとも呼ぶ。）の
際の合焦位置検出精度は高く要求される。
【０００４】一方、従来より、ビデオカメラ等の撮影装
置においては、いわゆるコントラスト方式と呼ばれる技
術（または山登り方式とも呼ばれる。）がオートフォー
カスを行うために適用されている。このコントラスト方
式は、フォーカシングレンズを駆動させつつ各駆動段階
で得られる撮像画像のコントラストを評価値として取得
し、最も評価値の高いレンズ位置をもって合焦位置とす
る方式である。
【０００５】ところが、ビデオカメラ等の分野において
は、動画像撮影を目的とするものであるため、使用され
るＣＣＤ撮像素子の画素数が数十万画素程度であるた
め、許容錯乱円も大きく、オートフォーカスの際の高精
度化は要求されるものではない。また、ビデオ撮影時に
フォーカシング速度が速すぎると、カメラの動きや被写
体の動きに応じて頻繁にフォーカス移動があるため目が
ついていけず違和感のある映像となる。このようにビデ
オカメラにおいて要求されるオートフォーカス時の特性
は静止画像の場合と異なる。
【０００６】これに対して、静止画像を撮像するための
デジタルカメラにおいては、オートフォーカスを速やか
に行って、シャッタチャンスを逃がさないようにするこ
とが望まれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画素密
度の高いＣＣＤ撮像素子を有するデジタルカメラにおい
ては、合焦位置を精度よく求める必要があるため、許容
錯乱円に応じた被写界深度に基づく微小ピッチでのレン
ズ駆動を繰り返して最も評価値の高いレンズ位置を検出
することが必要となる。
【０００８】このため、高密度化されたＣＣＤ撮像素子
を使用したデジタルカメラにおいて、従来のコントラス
ト方式のオートフォーカスを適用すると、レンズの駆動
回数が多くなるため、合焦位置を求めるのに時間がかか
り、シャッタチャンスを逃してしまうこととなる。
【０００９】特に、大幅にピントがぼけている場合に
は、合焦位置を求めるのに多大な時間かかるため、シャ
ッタチャンスを逃さないために効率的なオートフォーカ
スを行うことが必要となる。
【００１０】この発明は、上記課題に鑑みてなされたも
のであって、効率的に合焦位置を求めることのできるデ
ジタルカメラを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、デジタルカメラであっ
て、所定ピッチで複数の画素が撮像面内に２次元配列さ
れ、被写体像を受光し、光電変換することで撮像画像を
生成する撮像素子と、被写界深度よりも大きくない間隔
で前記被写体像の合焦面を移動させることの可能な撮像
レンズと、前記被写界深度よりも大きい間隔で前記撮像
レンズを段階的に駆動させ、各駆動段階で前記撮像素子
から得られる撮像画像に基づいて評価値を求め、複数の
駆動段階における複数の前記評価値に対して所定の補間
処理を行うことで、合焦面を前記撮像面に一致させるた
めの前記撮像レンズの合焦位置を導出するとともに、前
記合焦位置に前記撮像レンズを駆動させる制御手段とを
備えている。
【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のデジタルカメラにおいて、前記補間処理は、急傾斜延
長法によって前記評価値の最大位置を特定することで前
記合焦位置を導出する処理であることを特徴としてい
る。
【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載のデジタルカメラにおいて、前記制御手
段は、前記合焦面が前記撮像面の前側にあるときの前記
評価値および前記合焦面が前記撮像面の後側にあるとき
の前記評価値に基づいて、前記補間処理を行うことで前
記合焦位置を導出することを特徴としている。
【００１４】請求項４に記載の発明は、デジタルカメラ
であって、所定ピッチで複数の画素が撮像面内に２次元
配列され、被写体像を受光し、光電変換することで撮像
画像を生成する撮像素子と、前記被写体像の合焦面を移
動させることの可能である撮像レンズと、開口径を可変
させることの可能な絞りと、前記合焦面が前記撮像面に
一致する合焦位置を検出するために、前記絞りを所定の
開口径よりも絞った状態として、前記撮像レンズを駆動
させ、各駆動位置で前記撮像素子から得られる撮像画像
に基づいて評価値を求めて、前記合焦位置に前記撮像レ
ンズを駆動するための駆動方向を特定する制御手段とを
備えている。
【００１５】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
のデジタルカメラにおいて、露出演算を行って前記絞り
の適正値を求める露出演算手段をさらに備え、前記制御
手段は、前記絞りを前記適正値によって定まる開口径よ
りも絞った状態として、前記駆動方向を特定することを
特徴としている。
【００１６】請求項６に記載の発明は、請求項４または
請求項５に記載のデジタルカメラにおいて、前記撮像素
子で得られる撮像画像のゲインを調整するゲイン調整手
段をさらに備え、前記ゲイン調整手段は、前記制御手段
によって絞った状態とされる前記絞りの開口径に応じて
前記ゲインを上昇させることを特徴としている。
【００１７】請求項７に記載の発明は、請求項４または
請求項５に記載のデジタルカメラにおいて、前記制御手
段は前記絞りを絞った状態とする際に、前記絞りの開口
径に応じて、前記撮像素子によって前記被写体像を撮像
するときの電荷蓄積時間を長くすることを特徴としてい
る。
【００１８】請求項８に記載の発明は、請求項４に記載
のデジタルカメラにおいて、前記制御手段は、前記駆動
方向に向かって前記撮像レンズを駆動させ、前記撮像レ
ンズが前記合焦位置近傍まで移動したときに、前記絞っ
た状態の前記絞りの開口径を大きくすることを特徴とし
ている。
【００１９】請求項９に記載の発明は、請求項８に記載
のデジタルカメラにおいて、露出演算を行って前記絞り
の適正値を求める露出演算手段をさらに備え、前記制御
手段は、前記撮像レンズが前記合焦位置近傍まで移動し
たときに、前記絞りを前記適正値によって定まる開口径
よりも開いた状態とすることを特徴としている。
【００２０】請求項１０に記載の発明は、請求項９に記
載のデジタルカメラにおいて、前記撮像素子で得られる
撮像画像のゲインを調整するゲイン調整手段をさらに備
え、前記ゲイン調整手段は、前記制御手段によって前記
開いた状態とされる前記絞りの開口径に応じて前記ゲイ
ンを低下させることを特徴としている。
【００２１】請求項１１に記載の発明は、請求項４ない
し請求項１０のいずれかに記載のデジタルカメラにおい
て、前記制御手段は、前記絞りが前記所定の開口径であ
る状態において前記駆動方向が特定できない場合に、前
記絞りを前記所定の開口径よりも絞ることを特徴として
いる。
【００２２】請求項１２に記載の発明は、請求項４ない
し請求項１０のいずれかに記載のデジタルカメラにおい
て、前記制御手段は、撮影指示があったときに機能する
ことを特徴としている。
【００２３】請求項１３に記載の発明は、請求項４ない
し請求項１０のいずれかに記載のデジタルカメラにおい
て、前記制御手段は、電源がオン状態となったときに機
能することを特徴としている。
【００２４】請求項１４に記載の発明は、請求項４ない
し請求項１０のいずれかに記載のデジタルカメラにおい
て、前記制御手段は、撮影処理後に機能することを特徴
としている。
【００２５】請求項１５に記載の発明は、撮影モードと
再生モードとを切り替え可能な、請求項４ないし請求項
１０のいずれかに記載のデジタルカメラにおいて、前記
制御手段は、撮影モードへの切り替えが行われたときに
機能することを特徴としている。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２７】＜１．デジタルカメラの構成＞図１ないし
図４は、デジタルカメラ１の外観構成の一例を示す図で
あり、図１は正面図、図２は背面図、図３は側面図、図
４は底面図である。
【００２８】デジタルカメラ１は、図１に示すように、
箱型のカメラ本体部２と直方体状の撮像部３（図１、図
２および図４に太線で図示）とから構成されている。
【００２９】撮像部３の前面側には、撮影レンズである
マクロ機能付きズームレンズ３０１が設けられるととも
に、銀塩レンズシャッターカメラと同様に、被写体から
のフラッシュ光の反射光を受光する調光センサ３０５及
び光学ファインダ３１が設けられる。
【００３０】カメラ本体部２の前面側には左端部にグリ
ップ部４、そのグリップ部４の上部側に外部器機と赤外
線通信を行うためのＩＲＤＡ（Infrared Data Associat
ion）インタフェース２３６、および中央上部に内蔵フ
ラッシュ５が設けられ、上面側にはシャッタボタン８が
設けられている。
【００３１】一方、図２に示すように、カメラ本体部２
の背面側には、略中央に撮像画像のモニタ表示（ビュー
ファインダに相当）、記録画像の再生表示等を行うため
の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Displa
y）１０が設けられている。また、ＬＣＤ１０の下方
に、デジタルカメラ１の操作を行うキースイッチ群２２
１〜２２６および電源スイッチ２２７が設けられる。電
源スイッチ２２７の左側には、電源がオン状態で点灯す
るＬＥＤ２２８およびメモリカードへのアクセス中であ
る旨を表示するＬＥＤ２２９が配置される。
【００３２】さらに、カメラ本体部２の背面側には、
「撮影モード」及び「再生モード」の間でモードを切り
替えるモード設定スイッチ１４が設けられる。撮影モー
ドは写真撮影を行って被写体に関する撮像画像を生成す
るモードであり、再生モードはメモリカードに記録され
た撮像画像を読み出してＬＣＤ１０に再生表示するモー
ドである。
【００３３】モード設定スイッチ１４は２接点のスライ
ドスイッチであり、下方位置にスライドセットすると撮
影モードが機能し、上方位置にスライドセットすると再
生モードが機能するように構成される。
【００３４】また、カメラ背面右側には、４連スイッチ
２３０が設けられ、撮影モードにおいてはボタン２３
１，２３２を押すことによりズーミング倍率の変更が行
われ、ボタン２３３，２３４を押すことによって露出補
正が行われる。
【００３５】撮像部３の背面には、図２に示すように、
ＬＣＤ１０をオン／オフさせるためのＬＣＤボタン３２
１およびマクロボタン３２２が設けられる。ＬＣＤボタ
ン３２１が押されるとＬＣＤ表示のオン／オフが切り替
わる。例えば、専ら光学ファインダ３１のみを用いて撮
影するときには、節電の目的でＬＣＤ表示をオフにす
る。マクロ撮影（接写）時には、マクロボタン３２２を
押すことにより、撮像部３においてマクロ撮影が可能な
状態になる。
【００３６】カメラ本体部２の側面には、図３に示すよ
うに端子部２３５が設けられており、端子部２３５には
ＤＣ入力端子２３５ａと、ＬＣＤ１０に表示されている
内容を外部のビデオモニタに出力するためのビデオ出力
端子２３５ｂとが設けられている。
【００３７】カメラ本体部２の底面には、図４に示すよ
うに、電池装填室１８とカードスロット（カード装填
室）１７とが設けられる。カードスロット１７は、撮像
画像等を記録するための着脱自在なメモリカード９１等
を装填するためのものである。カードスロット１７及び
電池装填室１８は、クラムシェルタイプの蓋１５により
開閉自在になっている。なお、このデジタルカメラ１で
は、４本の単三形乾電池を電池装填室１８に装填するこ
とにより、これらを直列接続してなる電源電池を駆動源
としている。また、図３に示すＤＣ入力端子２３５ａに
アダプタを装着することで外部から電力を供給して使用
することも可能である。
【００３８】＜２．デジタルカメラの内部構成＞次に、
デジタルカメラ１における内部構成について説明する。
図５は、デジタルカメラ１の機能的構成を示すブロック
図である。また、図６は撮像部３における各部の配置を
示す概略図である。
【００３９】撮像部３におけるズームレンズ３０１の後
方位置の適所にはＣＣＤ撮像素子３０３を備えた撮像回
路が設けられている。また、撮像部３の内部には、上記
ズームレンズ３０１のズーム比の変更と収容位置、撮像
位置間のレンズ移動を行うためのズームモータＭ１、自
動的に合焦を行うためのオートフォーカスモータ（ＡＦ
モータ）Ｍ２、ズームレンズ３０１内に設けられた絞り
３０２の開口径を調整するための絞りモータＭ３とが設
けられている。これらズームモータＭ１、ＡＦモータＭ
２、絞りモータＭ３は、カメラ本体部２に設けられたズ
ームモータ駆動回路２１５、ＡＦモータ駆動回路２１
４、絞りモータ駆動回路２１６によってそれぞれ駆動さ
れる。また、各駆動回路２１４〜２１６はカメラ本体部
２の全体制御部２１１から与えられる制御信号に基づい
て各モータＭ１〜Ｍ３を駆動する。
【００４０】ＣＣＤ撮像素子３０３は、ズームレンズ３
０１によって結像された被写体の光像を、Ｒ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の色成分の画像信号（各画素で受光さ
れた画素信号の信号列からなる信号）に光電変換して出
力する。
【００４１】撮像部３における露出制御は、絞り３０２
の調整と、ＣＣＤ撮像素子３０３の露光量、すなわちシ
ャッタスピードに相当するＣＣＤ撮像素子３０３の電荷
蓄積時間を調整して行われる。被写体コントラストが低
コントラスト時に適切な絞り及びシャッタースピードが
設定できない場合には、ＣＣＤ３０３から出力される画
像信号のレベル調整を行うことにより露光不足による不
適正露出が補正される。すなわち、低コントラスト時
は、絞りとシャッタースピードとゲイン調整とを組み合
わせて露出レベルが適正レベルとなるように制御が行わ
れる。なお、画像信号のレベル調整は、信号処理回路３
１３内のＡＧＣ（Auto Gain Control）回路３１３ｂの
ゲイン調整において行われる。
【００４２】タイミングジェネレータ３１４は、カメラ
本体部２のタイミング制御回路２０２から送信される基
準クロックに基づきＣＣＤ撮像素子３０３の駆動制御信
号を生成するものである。タイミングジェネレータ３１
４は、例えば、積分開始／終了（露出開始／終了）のタ
イミング信号、各画素の受光信号の読出制御信号（水平
同期信号、垂直同期信号、転送信号等）等のクロック信
号を生成し、ＣＣＤ撮像素子３０３に出力する。
【００４３】信号処理回路３１３は、ＣＣＤ撮像素子３
０３から出力される画像信号（アナログ信号）に所定の
アナログ信号処理を施すものである。信号処理回路３１
３は、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路３１３ａと
ＡＧＣ回路３１３ｂとを有し、ＣＤＳ回路３１３ａによ
り画像信号のノイズの低減を行い、ＡＧＣ回路３１３ｂ
でゲインを調整することにより画像信号のレベル調整を
行う。
【００４４】調光回路３０４は、フラッシュ撮影におけ
る内蔵フラッシュ５の発光量を全体制御部２１１により
設定された所定の発光量に制御するものである。フラッ
シュ撮影時には、露出開始と同時に被写体からのフラッ
シュ光の反射光が調光センサ３０５により受光され、こ
の受光量が所定の発光量に達すると、調光回路３０４か
ら発光停止信号が出力される。発光停止信号はカメラ本
体部２に設けられた全体制御部を介してフラッシュ制御
回路２１７に導かれ、フラッシュ制御回路２１７はこの
発光停止信号に応答して内蔵フラッシュ５の発光を強制
的に停止し、これにより内蔵フラッシュ５の発光量が所
定の発光量に制御される。
【００４５】次に、カメラ本体部２の内部ブロックにつ
いて説明する。
【００４６】カメラ本体部２内において、Ａ／Ｄ変換器
２０５は、画像信号の各画素信号を例えば１０ビットの
デジタル信号に変換するものである。Ａ／Ｄ変換器２０
５は、タイミング制御回路２０２から入力されるＡ／Ｄ
変換用のクロックに基づいて各画素信号（アナログ信
号）を１０ビット等のデジタル信号に変換する。
【００４７】タイミング制御回路２０２は、基準クロッ
ク、タイミングジェネレータ３１４、Ａ／Ｄ変換器２０
５に対するクロックを生成するように構成されている。
このタイミング制御回路２０２は、ＣＰＵ（Central Pr
ocessing Unit）で構成される全体制御部２１１によっ
て制御される。
【００４８】黒レベル補正回路２０６は、Ａ／Ｄ変換さ
れた撮像画像の黒レベルを所定の基準レベルに補正する
ものである。また、ＷＢ（ホワイトバランス）回路２０
７は、γ補正後にホワイトバランスも併せて調整される
ように、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分の画素データのレベル変
換を行うものである。ＷＢ回路２０７は、全体制御部２
１１から入力されるレベル変換テーブルを用いてＲ、
Ｇ、Ｂの各色成分の画素データのレベルを変換する。な
お、レベル変換テーブルの各色成分の変換係数（特性の
傾き）は全体制御部２１１により撮像画像ごとに設定さ
れる。
【００４９】γ補正回路２０８は、撮像画像のγ特性を
補正するものである。画像メモリ２０９は、γ補正回路
２０８から出力される撮像画像データを記憶するメモリ
である。画像メモリ２０９は、１フレーム分の記憶容量
を有している。すなわち、画像メモリ２０９は、ＣＣＤ
撮像素子３０３がｎ行ｍ列の画素を有している場合、ｎ
×ｍ画素分の画素データの記憶容量を有し、各画素デー
タが対応する画素位置に記憶されるようになっている。
【００５０】ＶＲＡＭ（ビデオＲＡＭ）２１０は、ＬＣ
Ｄ１０に再生表示される撮像画像のバッファメモリであ
る。ＶＲＡＭ２１０は、ＬＣＤ１０の画素数に対応した
画像データを格納することが可能な記憶容量を有してい
る。
【００５１】撮影モードにおける撮影待機状態では、Ｌ
ＣＤボタン３２１によってＬＣＤ表示がオン状態となっ
ているときに、ＬＣＤ１０にライブビュー表示が行われ
る。具体的には、撮像部３から所定間隔ごとに得られる
各撮像画像に対して、Ａ／Ｄ変換器２０５〜γ補正回路
２０８において各種の信号処理を施した後、全体制御部
２１１が画像メモリ２０９に格納される撮像画像を取得
し、それをＶＲＡＭ２１０に転送することで、ＬＣＤ１
０に撮像画像を表示する。そしてＬＣＤ１０に表示され
る撮像画像を所定時間ごとに更新することで、ライブビ
ュー表示が行われるのである。このライブビュー表示に
より、撮影者はＬＣＤ１０に表示された画像により被写
体像を視認することができる。なお、ＬＣＤ１０におい
て画像を表示する際には、全体制御部２１１の制御によ
りバックライト１６が点灯する。
【００５２】また、再生モードにおいては、メモリカー
ド９１から読み出された画像が全体制御部２１１で所定
の信号処理が施された後、ＶＲＡＭ２１０に転送され、
ＬＣＤ１０に再生表示される。
【００５３】カードインタフェース２１２は、メモリカ
ード９１への撮像画像の書き込み及び読み出しを行うた
めのインタフェースである。
【００５４】フラッシュ制御回路２１７は、内蔵フラッ
シュ５の発光を制御する回路であり、全体制御部２１１
からの制御信号に基づいて内蔵フラッシュ５を発光させ
る一方、既述の発光停止信号に基づいて内蔵フラッシュ
５の発光を停止させる。
【００５５】ＲＴＣ（リアルタイムクロック）回路２１
９は、撮影日時を管理するための時計回路である。
【００５６】操作部２５０は、上述した、各種スイッ
チ、ボタンを包括するものであり、ユーザによって操作
入力される情報は、操作部２５０を介して全体制御部２
１１に伝達される。
【００５７】シャッタボタン８は、銀塩カメラで採用さ
れているような半押し状態と全押し状態とが検出可能な
２段階スイッチになっている。
【００５８】全体制御部２１１は、上述した撮像部３内
及びカメラ本体部２内の各部材の駆動を有機的に制御し
てデジタルカメラ１の撮影動作を総括に制御する制御手
段として機能する。
【００５９】また、全体制御部２１１は、自動焦点合わ
せを効率的に行うための動作制御を行うＡＦ（オートフ
ォーカス）制御部２１１ａと、自動露出を行うためのＡ
Ｅ（オートエクスポージャ）演算部２１１ｂとを備えて
いる。
【００６０】ＡＦ制御部２１１ａは黒レベル補正回路２
０６から出力される撮像画像を入力し、オートフォーカ
スに用いるための評価値を求め、この評価値を評価して
各部を制御することで、ズームレンズ３０１の合焦位置
をＣＣＤ撮像素子３０３の撮像面に一致させるように構
成される。
【００６１】また、ＡＥ演算部２１１ｂも黒レベル補正
回路２０６から出力される撮像画像を入力し、所定のプ
ログラムに基づいて、シャッタスピード（ＳＳ）と絞り
３０２との適正値を演算する。ＡＥ演算部２１１ｂは、
被写体のコントラストに基づいて、シャッタスピード
（ＳＳ）と絞り３０２との適正値を所定のプログラムに
従って演算する。
【００６２】さらに全体制御部２１１は、撮影モードに
おいて、シャッタボタン８により撮影が指示されると、
撮影指示後に画像メモリ２０９に取り込まれた画像のサ
ムネイル画像と操作部２５０に含まれるスイッチから設
定入力された圧縮率によりＪＰＥＧ方式で圧縮された圧
縮画像とを生成し、撮像画像に関するタグ情報（コマ番
号、露出値、シャッタスピード、圧縮率、撮影日、撮影
時のフラッシュのオンオフのデータ、シーン情報、画像
の判定結果等の情報）とともに両画像をメモリカード９
１に記憶する。
【００６３】撮影モード及び再生モードを切り替えるた
めのモード設定スイッチ１４を再生モードに設定したと
きには、例えばメモリカード９１内のコマ番号の最も大
きな画像データが読み出され、全体制御部２１１にてデ
ータ伸張され、その撮像画像がＶＲＡＭ２１０に転送さ
れることにより、ＬＣＤ１０にはコマ番号の最も大きな
画像、すなわち最後に撮影された撮像画像が表示され
る。
【００６４】また、全体制御部２１１は、ＩＲＤＡイン
タフェース２３６を介してコンピュータや他のデジタル
カメラといった外部器機５００と赤外線無線通信を行う
ように構成され、撮像画像の無線転送等を行うことが可
能となっている。
【００６５】以上のように構成されたデジタルカメラ１
において、オートフォーカスを行う際には、ＡＦ制御部
２１１ａが黒レベル補正回路２０６から得られる撮像画
像の所定領域に含まれる画像成分を抽出し、その画像成
分からオートフォーカス用の評価値を求める。
【００６６】図７は撮像画像の一例を示す図である。ま
た、図８はオートフォーカス領域を示す図である。
【００６７】図７に示すように、黒レベル補正回路２０
６から撮像画像４００が得られると、撮像画像４００の
ほぼ中央にオートフォーカス領域４１０が設定される。
このオートフォーカス領域４１０は図８に示すようにな
っており、水平方向にｉ個、垂直方向にｊ個の画素を有
している。
【００６８】したがって、ＡＦ制御部２１１ａは黒レベ
ル補正回路２０６から撮像画像４００を取得すると、オ
ートフォーカス領域４１０に含まれるｉ×ｊ個の画素で
構成される画像成分を抽出する。
【００６９】そして、ＡＦ制御部２１１ａはオートフォ
ーカス領域４１０に含まれる各画素の値に基づいて、オ
ートフォーカス用の評価値を求める。具体的には、各画
素のデータをＤとすると、評価値Ｃは、
【００７０】
【数１】
【００７１】によって求められる。数１は、オートフォ
ーカス領域４１０の水平方向についての隣接画素間での
データの差分を積算したものであり、評価値Ｃは抽出さ
れた画像成分の水平方向についてのコントラストに相当
する。なお、数１では、水平方向についてのコントラス
トを抽出する場合の計算式について示しているが、垂直
方向についてのコントラストを求めてもよく、また、水
平方向と垂直方向との双方を考慮して２次元空間におけ
るコントラストを求めるようにしてもよい。そして、こ
のようにして求められるコントラストを評価値としてＡ
Ｆ制御部２１１ａは、オートフォーカスのための制御動
作を行う。
【００７２】一般に、撮像レンズが合焦位置にあるとき
には、ＣＣＤ撮像素子３０３において得られる撮像画像
の鮮明度は高くなり、コントラストは高くなる。逆に、
撮像レンズが合焦位置にないときには、撮像画像はぼけ
た画像となって鮮明度は低くなるため、コントラストは
低くなる。したがって、コントラストを評価値としてＡ
Ｆ制御部２１１ａがオートフォーカス制御を行う際に
は、ズームレンズ３０１を駆動しつつ評価値の最大値を
求めるようにし、その最大値を示すレンズ位置を合焦位
置とすることができる。
【００７３】また、ズームレンズ３０１を駆動してオー
トフォーカスを行うためには、被写界深度以下でズーム
レンズ３０１内に含まれるフォーカシングレンズを駆動
することが必要となる。
【００７４】図９は、オートフォーカスの概念を示す図
である。図９に示すようにズームレンズ３０１に含まれ
る絞り３０２の開口径をｄとし、ズームレンズ３０１の
焦点距離をｆとすると、被写体像は図８に示す位置Ｚ１
に結像される。ここで、デジタルカメラ１の場合、ＣＣ
Ｄ撮像素子３０３の画素間のピッチ（間隔）が許容錯乱
円δに相当すると考えられるため、位置Ｚ１に受光面が
位置すればズームレンズ３０１が合焦位置に位置するこ
ととなる。ところが、許容錯乱円δは一定の大きさを有
するものであるため、受光面が位置Ｚ２に位置する場合
であっても１画素内に被写体像が結像される。このた
め、受光面は位置Ｚ１〜Ｚ２の範囲のいずれの位置にあ
っても合焦位置となる。したがって、位置Ｚ１〜Ｚ２の
距離ｐが被写界深度となり、ズームレンズ３０１のＦナ
ンバがＦ＝ｆ／ｄで表されることを考えると、ｐ＝Ｆδ
となる。
【００７５】つまり、ズームレンズ３０１を駆動してオ
ートフォーカスを行って、合焦位置を高精度に求めるた
めには、合焦面の移動量が被写界深度ｐと同等若しくは
小さくなるような駆動量でフォーカシングレンズを駆動
することが必要となる。そこで、この実施形態における
ズームレンズ３０１は、ＡＦモータＭ２によって合焦面
の移動量が被写界深度ｐ＝Ｆδと等しくなる微小ピッチ
Ｐでフォーカシングレンズを駆動させることができるよ
うに構成される。
【００７６】ところが、ＣＣＤ撮像素子３０３の撮像面
に複数画素が高密度で配置されている場合にはδの値が
小さくなるため、微小ピッチＰでフォーカシングレンズ
を駆動させると、駆動回数が多くなり、合焦位置まで移
動させるのに時間を要することから、この実施形態では
以下に説明するような動作制御を行うことで、効率よく
オートフォーカスを行うように構成される。
【００７７】＜３．オートフォーカス制御＞ ＜３−１．第１のオートフォーカス制御＞まず、第１の
オートフォーカス制御について説明する。
【００７８】図１０は、第１のオートフォーカス制御の
駆動形態を示す図である。図１０に示すように、まず、
合焦を行う際には、無限位置に相当するレンズ位置ＰＯ
Ｓ１にレンズを駆動する。そして、レンズ位置ＰＯＳ１
にてＡＦ制御部２１１ａは撮像画像からオートフォーカ
ス領域４１０に含まれる画像成分の評価値Ｃ１を数１等
の演算を行うことによって導く。
【００７９】次に、ＡＦ制御部２１１ａはＡＦモータ駆
動回路２１４に対して所定の制御信号を送出することに
より、ＡＦモータＭ２を駆動させ、ズームレンズ３０１
におけるフォーカシングレンズのレンズ位置を移動させ
る。このとき、レンズ位置を移動させる際の駆動量ＰＴ
は、合焦面が被写回深度ｐ＝Ｆδよりも大きい幅で移動
するように設定される。ここでは一例として、駆動量Ｐ
Ｔは、合焦面が被写界深度ｐ＝Ｆδよりも大きい４Ｆδ
で移動するように微小ピッチＰの４倍、すなわちＰＴ＝
４Ｐに設定される場合について説明する。レンズの駆動
量と合焦面の移動量とが等しい場合には、ＰＴ＝４Ｆδ
となる。ただし、駆動量ＰＴは４Ｐであることに限定さ
れるものではない。
【００８０】そして、ＡＦ制御部２１１ａはレンズ位置
をＰＯＳ２に移動させると、その位置で得られる撮像画
像から再び評価値Ｃ２を求める。このときＣ２＞Ｃ１な
らば、レンズ駆動に伴って評価値が上昇しているため、
レンズの駆動方向に合焦位置があることを認識すること
ができる。
【００８１】また、評価値の変化量ΔＣ＝｜Ｃ２−Ｃ１
｜が、所定値よりも大きい場合には、レンズ位置は合焦
位置から大幅に離れていることを認識することができ
る。なぜなら、図１０に示すように合焦位置は評価値が
最大となるレンズ位置であり、合焦位置付近では評価値
曲線の変化量が小さくなるからである。
【００８２】そして、以下同様に、ＡＦ制御部２１１ａ
は、レンズ位置をＰＯＳ３，ＰＯＳ４，…というように
駆動量ＰＴ＝４Ｐで駆動させ、各レンズ位置にて得られ
る撮像画像から評価値Ｃ３，Ｃ４，…を順次求めてい
く。
【００８３】そして、各レンズ位置に得られる評価値を
前回のレンズ位置にて得られた評価値と比較して、前回
得られた評価値よりも今回の評価値の方が大きく、か
つ、評価値の変化量が所定値以下となったときに、レン
ズ位置が合焦位置近傍に位置することが認識できるの
で、レンズの駆動量ＰＴを微小ピッチＰに設定し、高精
度に合焦位置を求めていく。
【００８４】図１０の例では、レンズ位置ＰＯＳ５で得
られた評価値の変化量が所定値以下になっており、以後
のレンズ駆動は駆動量ＰＴ＝Ｐとして設定されている。
そして、レンズ位置をＰＯＳ６，ＰＯＳ７，ＰＯＳ８，
…というように駆動量ＰＴ＝Ｐで駆動させ、各レンズ位
置にて得られる評価値Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８，…を順次求め
ていく。
【００８５】そして、現在のレンズ位置にて得られた評
価値が前回の評価値よりも小さくなったときに、評価値
が最大値を示すレンズ位置を越えたものと判断すること
ができる。しかしながら、現在のレンズ位置にて得られ
た評価値が前回の評価値よりも小さくなったとしても、
ノイズ等の影響によって偶然小さくなることも考えられ
る。
【００８６】そこで、この実施形態では、図１０に示す
ように評価値の最大値を示すレンズ位置ＰＯＳ８を越え
て２回のレンズ駆動を行うように構成されている。つま
り、レンズ位置ＰＯＳ９にて初めて評価値が前回値を下
回ったとしても、ノイズの影響による可能性があるもの
とし、さらにレンズ駆動を行ってレンズ位置ＰＯＳ１０
にて得られる評価値も前回値を下回ったときには、２回
連続して評価値が下降傾向にあることからノイズの影響
は少ないものと判断して、評価値の最大値を示したレン
ズ位置ＰＯＳ８を合焦位置として決定する。そして、そ
の後、レンズ位置ＰＯＳ８にフォーカシングレンズを移
動させて、高精度なオートフォーカスを行うことができ
る。
【００８７】このように図１０に示すようなオートフォ
ーカス制御では、合焦位置よりも大幅に離れたレンズ位
置においてはレンズ駆動を大きくしているので効率的に
レンズ駆動を行うことができる。また、レンズ位置が合
焦位置近傍に近づくとレンズ駆動を微小ピッチＰに設定
するため、高精度に合焦位置を検出することができる。
【００８８】＜３−２．第２のオートフォーカス制御＞
次に、第２のオートフォーカス制御について説明する。
【００８９】上記第１のオートフォーカス制御では、合
焦位置近傍においてレンズ駆動量を微小ピッチＰに設定
して繰り返しレンズ駆動を行う必要があるため、従来ほ
どではないが、合焦位置近傍においては合焦に要する時
間が長くなる。
【００９０】また、上記第１のオートフォーカス制御の
ように合焦位置近傍においてレンズ駆動量を微小ピッチ
Ｐに設定して繰り返してレンズ駆動を行ったとしても、
撮像画像におけるオートフォーカス領域内に太い線が写
っている場合等ように、被写体像の空間周波数が低い場
合には、合焦位置近傍においても評価値変化の小さい部
分が広く分布することとなり、正確な合焦位置を求める
ことが困難である。図１１は、この場合の合焦位置近傍
における評価値変化を示す図である。図１１に示すよう
に、合焦位置近傍において評価値変化が小さい場合に
は、ノイズの影響を受けやすく、微小ピッチＰでレンズ
駆動を行ったとしても正確な合焦位置を求めることは困
難となる。
【００９１】そこで、第２のオートフォーカス制御で
は、レンズ位置を移動させる際の駆動量ＰＴは、常に合
焦面が被写回深度ｐ＝Ｆδよりも大きい幅で移動するよ
うに設定される。そして、合焦位置近傍でもレンズの駆
動量ＰＴが大きいことに起因する合焦位置の精度低下を
回避するために、第２のオートフォーカス制御では、駆
動量ＰＴごとに得られた評価値に対して補間処理を施す
ことで、合焦位置を高精度に求めることが可能となる。
【００９２】以下、具体的に、第２のオートフォーカス
制御について説明する。なお、ここでも一例として、駆
動量ＰＴは、常に合焦面が被写界深度ｐ＝Ｆδよりも大
きい４Ｆδで移動するように微小ピッチＰの４倍、すな
わちＰＴ＝４Ｐに設定される場合について説明する。
【００９３】図１２は、第２のオートフォーカス制御の
駆動形態を示す図である。図１２に示すように、まず、
合焦を行う際には、無限位置に相当するレンズ位置ＰＯ
Ｓ１にレンズを駆動する。そして、レンズ位置ＰＯＳ１
にてＡＦ制御部２１１ａは撮像画像からオートフォーカ
ス領域４１０に含まれる画像成分の評価値Ｃ１を数１等
の演算を行うことによって導く。
【００９４】次に、ＡＦ制御部２１１ａはＡＦモータ駆
動回路２１４に対して所定の制御信号を送出することに
より、ＡＦモータＭ２を駆動させ、ズームレンズ３０１
におけるフォーカシングレンズのレンズ位置を駆動量４
Ｐだけ移動させる。
【００９５】そして、ＡＦ制御部２１１ａはレンズ位置
をＰＯＳ２に移動させると、その位置で得られる撮像画
像から再び評価値Ｃ２を求める。このときＣ２＞Ｃ１な
らば、レンズ駆動に伴って評価値が上昇しているため、
レンズの駆動方向に合焦位置があることを認識すること
ができる。
【００９６】そして、以下同様に、ＡＦ制御部２１１ａ
は、レンズ位置をＰＯＳ３，ＰＯＳ４，…というように
駆動量ＰＴ＝４Ｐで駆動させ、各レンズ位置にて得られ
る撮像画像から評価値Ｃ３，Ｃ４，…を順次求めてい
く。
【００９７】図１３は、第２のオートフォーカス制御に
おける第１の補間処理を示す図である。ＡＦ制御部２１
１ａは、上記のように駆動量ＰＴ＝４Ｐでのレンズ駆動
を繰り返し、各レンズ位置にて得られる評価値の最大値
を求める。図１３の場合は、レンズ位置ＰＯＳ４の位置
における評価値Ｃ４が最大値を示す。
【００９８】そして、ＡＦ制御部２１１ａは最大の評価
値を１００％としたときの８０％の値を求め８０％の値
を示す評価値のレンズ位置を山登り前と山登り後との２
カ所について特定する。ところが、レンズ駆動における
駆動量ＰＴは４Ｐとして粗く設定しているため、評価値
の最大値の８０％を示す評価値は実際には求められてい
ない場合が多い。
【００９９】そこで、ＡＦ制御部２１１ａは評価値曲線
の山登り前と山登り後との双方について、８０％の値を
挟む２つの連続した評価値を特定する。図１３の場合
は、評価値Ｃ１，Ｃ２が山登り前の２つの連続した評価
値として特定され、評価値Ｃ５，Ｃ６が山登り後の２つ
の連続した評価値として特定される。
【０１００】そしてＡＦ制御部２１１ａは、直線補間に
より８０％を示す評価値のレンズ位置を特定する。具体
的には、レンズ位置ＰＯＳ１における評価値Ｃ１とレン
ズ位置ＰＯＳ２における評価値Ｃ２とを直線で結び、そ
の直線と８０％のレベルとが交差するレンズ位置Ｈ１を
特定する。また同様に、レンズ位置ＰＯＳ５における評
価値Ｃ５とレンズ位置ＰＯＳ６における評価値Ｃ６とを
直線で結び、その直線と８０％のレベルとが交差するレ
ンズ位置Ｈ２を特定する。
【０１０１】そしてＡＦ制御部２１１ａは、レンズ位置
Ｈ１とレンズ位置Ｈ２との中点Ｈ３を求め、この中点Ｈ
３のレンズ位置を合焦位置として決定する。そしてその
後、中点Ｈ３のレンズ位置にフォーカシングレンズを移
動させれば、高精度なオートフォーカスを行うことがで
きる。なお、中点Ｈ３のレンズ位置にフォーカシングレ
ンズを移動させる際には、駆動量ＰＴは中点Ｈ３のレン
ズ位置に導くための適当な値に設定される。
【０１０２】このように評価値を取得する際には、粗い
駆動量で段階的にレンズ駆動を行い、各段階ごとに得ら
れる評価値に基づいて補間処理により合焦位置を求める
ようにすれば、合焦位置付近において微小ピッチでレン
ズ駆動を行う必要がないとともに、合焦位置付近におい
て評価値変化が小さい場合であってもノイズによる影響
を軽減することができるので、高速かつ高精度に合焦位
置を求めることが可能になるのである。また、この補間
処理は、演算処理に要する時間が短いことも特徴の一つ
であり、効率的に合焦位置を求めるために有効なものと
なる。
【０１０３】次に、他の補間処理について説明する。図
１４は、第２のオートフォーカス制御における第２の補
間処理を示す図である。ＡＦ制御部２１１ａは、上記の
ように駆動量ＰＴ＝４Ｐでのレンズ駆動を繰り返し、各
レンズ位置にて得られる評価値から、評価値の最大値、
２番目に大きい値を示す評価値、及び３番目に大きい値
を示す評価値を求める。図１４の場合は、レンズ位置Ｐ
ＯＳ４における評価値Ｃ４が最大値を示し、レンズ位置
ＰＯＳ３における評価値Ｃ３が２番目に大きい値を示
し、さらにレンズ位置ＰＯＳ５における評価値Ｃ５が３
番目に大きい値を示しているため、ＡＦ制御部２１１ａ
はこれらの評価値Ｃ４，Ｃ３，Ｃ５を特定することとな
る。
【０１０４】そして、ＡＦ制御部２１１ａはこれらの評
価値Ｃ４，Ｃ３，Ｃ５及び各レンズ位置ＰＯＳ４，ＰＯ
Ｓ３，ＰＯＳ５に対して急傾斜延長法に基づく補間処理
を行って合焦位置を特定する。具体的には、上記３点の
うちから２点を直線で結んだときにその傾斜が最も急傾
斜となる２点を選び、その２点を結ぶ急傾斜直線を延長
する。また、他の１点に対して急傾斜直線と傾きの大き
さが同じで逆の傾き（符号のみが異なる傾き）を有する
直線を設定する。そして、これら２直線の交点を合焦位
置として特定するのである。
【０１０５】図１４の場合には、レンズ位置ＰＯＳ４の
評価値Ｃ４とレンズ位置ＰＯＳ５の評価値Ｃ５とを通る
直線Ｌ１が急傾斜直線として設定され、レンズ位置ＰＯ
Ｓ３を通る直線Ｌ２が急傾斜直線Ｌ１と逆の傾き有する
直線として設定され、これらの直線Ｌ１，Ｌ２を延長し
たときの交点Ｈ４のレンズ位置が合焦位置として特定さ
れる。
【０１０６】そしてその後、交点Ｈ４のレンズ位置にフ
ォーカシングレンズを移動させれば、高精度なオートフ
ォーカスを行うことができる。なお、交点Ｈ４のレンズ
位置にフォーカシングレンズを移動させる際には、駆動
量ＰＴは交点Ｈ４のレンズ位置に導くための適当な値に
設定される。
【０１０７】ここに説明した急傾斜延長法に基づく補間
方法は、演算に要する時間が短いため、効率的に合焦位
置を求めるためは有効であるが、最大値を示す評価値を
用いて補間処理を行うため、補間精度が低くなることも
考えられる。つまり、評価値の最大値付近では、ノイズ
の影響によって評価値が比較的大きく変化するため、そ
のようなノイズの影響によって補間精度が低くなること
も考えられるのである。そして、補間精度が低くなる場
合には合焦精度も低下することになる。このため、合焦
精度をより高くすることが必要な場合には、急傾斜延長
法で求められた合焦位置（交点Ｈ４）の付近を微小ステ
ップＰでレンズ駆動して通常のコントラスト方式のよう
に評価値が最大値を示すレンズ位置をさらに探索するよ
うにしてもよい。ただし、この場合には、微小ピッチＰ
でのレンズ駆動を複数回行うことが必要であるため、従
来ほどではないが、合焦のために要する時間が長くなる
ことになる。
【０１０８】また、さらに他の補間処理について説明す
る。図１５は、第２のオートフォーカス制御における第
３の補間処理を示す図である。ＡＦ制御部２１１ａは、
上記のように駆動量ＰＴ＝４Ｐでのレンズ駆動を繰り返
し、各レンズ位置にて得られる評価値から、評価値の最
大値を除いた大きい値の評価値を３つ、すなわち２番目
に大きい値を示す評価値、３番目に大きい値を示す評価
値、及び４番目に大きい値を示す評価値を求める。図１
５の場合は、レンズ位置ＰＯＳ３における評価値Ｃ３が
２番目に大きい値を示し、レンズ位置ＰＯＳ５における
評価値Ｃ５が３番目に大きい値を示し、さらにレンズ位
置ＰＯＳ２における評価値Ｃ２が４番目に大きい値を示
しているため、ＡＦ制御部２１１ａはこれらの評価値Ｃ
３，Ｃ５，Ｃ２を特定することとなる。
【０１０９】そして、ＡＦ制御部２１１ａはこれらの評
価値Ｃ３，Ｃ５，Ｃ２及び各レンズ位置ＰＯＳ３，ＰＯ
Ｓ５，ＰＯＳ２に対して上記と同様の急傾斜延長法に基
づく補間処理を行って合焦位置を特定する。つまり、図
１４の場合には、レンズ位置ＰＯＳ３の評価値Ｃ３とレ
ンズ位置ＰＯＳ２の評価値Ｃ２とを通る直線Ｌ１が急傾
斜直線として設定され、レンズ位置ＰＯＳ５を通る直線
Ｌ２が急傾斜直線Ｌ１と逆の傾き有する直線として設定
され、これらの直線Ｌ１，Ｌ２を延長したときの交点Ｈ
５のレンズ位置が合焦位置として特定される。
【０１１０】そしてその後、交点Ｈ５のレンズ位置にフ
ォーカシングレンズを移動させれば、高精度なオートフ
ォーカスを行うことができる。なお、交点Ｈ５のレンズ
位置にフォーカシングレンズを移動させる際には、駆動
量ＰＴは交点Ｈ５のレンズ位置に導くための適当な値に
設定される。
【０１１１】ここに説明した急傾斜延長法に基づく補間
方法では、最大値を示す評価値を用いて補間処理を行う
場合に比べて補間精度が低下する傾向にある。しかしな
がら、ノイズの影響を受けやすい評価値の最大値を除い
て急傾斜延長法による補間処理を行うため、ノイズ成分
が大きい場合には、補間精度も高くなり、有効な方法で
ある。
【０１１２】以上説明したように、第２のオートフォー
カス制御では、評価値を取得する際に粗い駆動量で段階
的にレンズ駆動を行い、各段階ごとに得られる評価値に
基づいて補間処理を行うことで合焦位置を求め、その合
焦位置にフォーカシングレンズを移動させるように制御
動作が行われるため、合焦位置付近において微小ピッチ
でレンズ駆動を行う必要がない。また、演算処理を効率
的に行うことができるので、高速かつ高精度に合焦位置
を求めることが可能になるのである。
【０１１３】なお、この第２のオートフォーカス制御
は、既述の第１のオートフォーカス制御と併用するよう
に構成されてもよい。
【０１１４】＜３−３．第３のオートフォーカス制御＞
次に、第３のオートフォーカス制御について説明する。
【０１１５】上記第１及び第２のオートフォーカス制御
では、レンズ駆動によって評価値の値が変化し、レンズ
位置を駆動する際に評価値の山登り方向がどの方向にあ
るかを判定できる場合には有効な方法である。
【０１１６】しかしながら、レンズ位置が合焦位置から
非常に遠い位置にある場合等には、撮像画像は大幅にぼ
けた画像となり、コントラストである評価値も小さな値
となり、かつ、レンズ位置を駆動量ＰＴを大きな値（例
えば４Ｐ）としても移動前後で得られる評価値の変化は
極めて小さいものとなる。
【０１１７】このため、上記第１及び第２のオートフォ
ーカス制御を行ったとしても、山登り方向とは逆方向に
複数回駆動した後に駆動方向とは逆方向に合焦位置があ
ることが認識される場合もあり、効率的なオートフォー
カスを行うことが困難になる。
【０１１８】そこで、第３のオートフォーカス制御で
は、得られる評価値が小さく、かつ、レンズ駆動を行っ
ても評価値変化が小さい場合であっても、有効に合焦位
置のあるレンズ駆動方向を特定することのできる制御形
態について説明する。
【０１１９】ＡＦ制御部２１１ａは、レンズ駆動の前後
における評価値を導出し、それらの評価値から合焦位置
方向へのレンズ駆動方向を特定することができない場合
には、絞りモータ駆動回路２１６に対して所定の制御信
号を送出し、ズームレンズ３０１に含まれる絞り３０２
の開口径を小さくする。例えば、ズームレンズ３０１の
Ｆナンバが２．８であったならば、ＡＦ制御部２１１ａ
はＦナンバを５．６に変更すべく制御信号を送出する。
【０１２０】これにより、被写界深度ｐ（＝Ｆδ）は深
くなるため、評価値変化を大きくすることが可能にな
る。
【０１２１】図１６は、絞りを制御する前後における評
価値変化曲線を示す図である。図１６において、破線で
示す変化曲線は絞り３０２を絞る前（例えばＦ＝２．
８）の評価値変化曲線Ｔ１を示しており、実線で示す変
化曲線は絞り３０２を絞った状態（例えばＦ＝５．６）
としたときの評価値変化曲線Ｔ２を示している。
【０１２２】図１６に示すように、評価値変化曲線Ｔ１
においてレンズ位置ＰＯＳ１〜ＰＯＳ４といった低コン
トラスト側で評価値変化を良好に検出することがきない
場合であっても、絞り３０２を絞ることによって被写界
深度ｐを深くすることで、評価値変化曲線Ｔ２に示すよ
うに評価値変化に傾斜が生じることとなり、良好に評価
値変化を検出することが可能になる。
【０１２３】そして、この結果、いずれのレンズ駆動方
向に合焦位置があるかを容易に認識することができ、効
率的にレンズ駆動方向を特定することができる。
【０１２４】ところが、絞り３０２を絞った状態では、
被写界深度ｐが深いことに伴い、合焦位置近傍での評価
値変化は小さくなる。このため、合焦位置近傍までレン
ズ駆動を行った後には、ＡＦ制御部２１１ａは絞り３０
２を開放側に開くように所定の制御信号を絞りモータ駆
動回路２１６に送出し、被写界深度ｐを浅くするように
制御する。この結果、合焦位置近傍では評価値変化が大
きくなり、微小なレンズ駆動で大きな評価値変化を得る
ことができ、高精度に合焦位置を求めることが可能にな
る。
【０１２５】このように、第３のオートフォーカス制御
では、合焦位置方向へのレンズ駆動方向を特定するため
に絞り３０２を絞るように制御動作が行われるので、被
写界深度を深くすることができ、それによって評価値変
化の小さいレンズ位置においても比較的大きな評価値変
化を実現することができる。したがって、このような制
御を行うことにより、効率的に合焦位置方向へのレンズ
駆動方向を特定することができ、オートフォーカスを高
速に行うことが可能になるのである。
【０１２６】ただし、第３のオートフォーカス制御で
は、絞り３０２を例えば適正値よりも絞った状態とする
ため、ＣＣＤ撮像素子３０３によって得られる撮像画像
の露出値が低下する。このため、撮像画像の明るさが低
下し、オートフォーカスを適切に行うことが困難となる
ことも想定される。したがって、そのような場合には、
露出値を適正レベルに維持すべく、絞り３０２の絞り量
に応じてＡＧＣ回路３１３ｂで設定されるゲイン値を上
昇させたり、又は、ＣＣＤ撮像素子３０３のシャッタス
ピードに相当する電荷蓄積時間を長くすることで露出値
の低下を防止することができ、かつ、被写界深度ｐを深
くすることによる合焦位置方向の効率的な検出が可能と
なる。
【０１２７】なお、この第３のオートフォーカス制御
は、上記第１および第２のオートフォーカス制御と併用
するように構成されてもよい。
【０１２８】＜４．オートフォーカス制御の処理シーケ
ンス＞次に、デジタルカメラ１において実際にオートフ
ォーカスを行う際の処理シーケンスについて説明する。
図１７ないし図１９は、デジタルカメラ１において撮影
時にオートフォーカスを行う処理シーケンスを示すフロ
ーチャートである。
【０１２９】まず、全体制御部２１１は、操作部２５０
に含まれるシャッタボタン８がユーザによる操作によっ
て半押し状態とされたか否かを判断する（ステップＳ１
０１２）。そして、シャッタボタン８が半押し状態とさ
れたときに、オートフォーカス制御を行うべく、ステッ
プＳ１０２に進む。
【０１３０】そして全体制御部２１１においてＡＥ演算
部２１１ｂが機能し、黒レベル補正回路２０６から得ら
れる撮像画像に基づいてＡＥ演算を行い、適正露出とな
る絞り値及びシャッタスピードを決定し（ステップＳ１
０２）、絞り３０２を演算結果に基づいて駆動し、絞り
３０２を演算に基づく絞り値に設定する（ステップＳ１
０３）。なお、このとき、ＣＣＤ撮像素子３０３の電荷
蓄積時間も演算結果に基づいて設定される。
【０１３１】そしてＡＦ制御部２１１ａが機能し、ズー
ムレンズ３０１の駆動前における得られる撮像画像に基
づいてオートフォーカス用の評価値を演算により求める
（ステップＳ１０４）。そしてＡＦ制御部２１１ａはズ
ームレンズ３０１のレンズ駆動を行った後（ステップＳ
１０５）、再び撮像画像を取得して評価値を求める（ス
テップＳ１０６）。
【０１３２】そしてＡＦ制御部２１１ａは、レンズ駆動
の前後における評価値を比較し、評価値変化が基準値よ
りも小さいか否かを判断する（ステップＳ１０７）。こ
こで、評価値変化が基準値よりも小さい場合とは、ズー
ムレンズ３０１を合焦位置方向へ駆動するための駆動方
向が特定できない場合であり、逆に、評価値変化が基準
値よりも大きい場合とは、ズームレンズ３０１を合焦位
置方向へ駆動するための駆動方向が評価値変化により特
定できる場合である。
【０１３３】したがって、ステップＳ１０７においてＹ
ＥＳと判断された場合には、まず、合焦位置方向へのレ
ンズ駆動方向を特定すべく、ＡＦ制御部２１１ａは絞り
３０２の絞り値をＡＥ演算（ステップＳ１０２）で得ら
れた値よりも例えば１段上げ、絞り３０２の開口径を小
さく、すなわち１段階絞った状態とする（ステップＳ１
０８）。
【０１３４】そして絞り３０２を絞った状態とすること
により、露出値が適正露出よりも小さくなるため、ＣＣ
Ｄ撮像素子３０３で得られる撮像画像を適正露出とする
ために、ＡＦ制御部２１１ａはＡＧＣ回路３１３ｂにお
けるゲイン値を所定値よりも１段階上昇させる（ステッ
プＳ１０９）。ただし、ゲイン値を上昇させる代わり
に、ＣＣＤ撮像素子３０３の電荷蓄積時間を長くしても
同様の効果を得ることができる。
【０１３５】ステップＳ１０８，Ｓ１０９の処理によ
り、被写界深度を浅くすることができ、合焦位置方向へ
のレンズ駆動方向を特定することが可能な程度に評価値
変化を生じさせることができる。
【０１３６】そしてＡＦ制御部２１１ａは、評価値を導
出し（ステップＳ１１０）、レンズ駆動を行って（ステ
ップＳ１１１）、再び評価値を導出する（ステップＳ１
１２）。そしてステップＳ１１０とＳ１１２とで得られ
た評価値を比較することで、ＡＦ制御部２１１ａは合焦
位置方向へのレンズ駆動方向を特定し、評価値が合焦位
置近傍に近づいたことを示す所定値以上となるまで、合
焦位置方向へのレンズ駆動と評価値取得とを繰り返す
（ステップＳ１１３）。
【０１３７】そして、評価値が所定値以上となったとき
には、レンズ位置が合焦位置近傍にあると認識できるた
め、ＡＦ制御部２１１ａは、レンズ位置を高精度に合焦
位置に一致させるべく、絞り３０２の開口径を大きく
し、被写界深度を浅くする（ステップＳ１１４）。な
お、このとき、ＡＦ制御部２１１ａは、ＡＥ演算（ステ
ップＳ１０２）にて得られた絞り値よりも大きく開放側
に絞りを開く。これによって、実際の撮影時よりも被写
界深度を浅くすることができ、合焦位置を高精度に求め
ることができるのである。
【０１３８】次にＡＦ制御部２１１ａは、絞り３０２の
開口径を大きくしたことに伴い、露出値を適正レベルに
維持するために、ＡＧＣ回路３１３ｂにおけるゲイン値
を低下させる（ステップＳ１１５）。なお、電荷蓄積時
間を調整する場合には、電荷蓄積時間を短くさせる。
【０１３９】そして、図１９のフローチャートに進み、
ＡＦ制御部２１１ａは評価値を取得し（ステップＳ１３
１）、レンズ駆動を行って（ステップＳ１３２）、再び
評価値を取得する（ステップＳ１３３）。そして、ステ
ップＳ１３４において、ＡＦ制御部２１１ａは評価値が
最大値を越えたか否かにより、合焦位置を決定すること
が可能であるか否かを判断する。そして、未だ最大値を
超えておらず、合焦位置を決定することができない場合
には、レンズ駆動と評価値の取得とを繰り返すべく、ス
テップＳ１３２以降の動作を繰り返す。一方、合焦位置
を決定することが可能である場合には、ステップＳ１３
５に進む。
【０１４０】そしてステップＳ１３５においてＡＦ制御
部２１１ａは、合焦位置を決定し、その合焦位置にレン
ズ位置を合わせる。なお、このとき、ＡＦ制御部２１１
ａは、必要に応じて、上述した補間処理や微小ピッチＰ
でのレンズ駆動等を行って、合焦位置を高精度に求め
る。
【０１４１】そして、ズームレンズ３０１のレンズ位置
を合焦位置に一致させると、ＡＦ制御部２１１ａは絞り
３０２をＡＥ演算（ステップＳ１０２）で得られた絞り
値に戻すとともに（ステップＳ１３６）、ＡＧＣ回路３
１３ｂにおけるゲイン値を元の所定値に戻す（ステップ
Ｓ１３７）。なお、電荷蓄積時間で調整を行った場合に
は、電荷蓄積時間が元の時間に戻される。
【０１４２】以上で、被写体像を撮影するための準備が
整ったことになり、ＡＦ制御部２１１ａの役割は終了す
る。そして、全体制御部２１１は、ユーザによるシャッ
タボタン８の全押し操作があったか否かを検出する（ス
テップＳ１３８）。
【０１４３】シャッタボタン８の全押しが行われたとき
には、全体制御部２１１はＣＣＤ撮像素子３０３で得ら
れる撮像画像に対して各種の画像処理を施して画像メモ
リ２０９に撮像画像を格納する撮影処理を行う（ステッ
プＳ１３９）。そして全体制御部２１１は、画像メモリ
２０９に格納されている撮像画像をメモリカード９１に
記録して処理を終了させる（ステップＳ１４０）。
【０１４４】上記一連の処理により、合焦位置方向への
レンズ駆動方向を特定することができない場合であって
も絞り３０２を絞ることで容易にレンズ駆動方向を特定
することができ、効率的に合焦位置にレンズ位置を移動
させることができる。
【０１４５】一方、ステップＳ１０７において、評価値
変化が基準値よりも大きい場合には、図１８のフローチ
ャートに示す処理を行うことになる。つまり、ＡＦ制御
部２１１ａは、評価値変化に基づいて合焦位置方向を特
定し、その方向へのレンズ駆動を行うとともに（ステッ
プＳ１２１）、評価値を取得し（ステップＳ１２２）、
合焦位置を決定することが可能であるか否かを判断する
（ステップＳ１２３）。このステップＳ１２３における
処理は、既述のステップＳ１３４と同様の処理である。
【０１４６】そして、ＡＦ制御部２１１ａは合焦位置の
決定を行い、その合焦位置にレンズ位置を一致させる
（ステップＳ１２４）。このステップＳ１２４における
処理も既述のステップＳ１３５と同様の処理である。
【０１４７】そして、図１９に示すステップＳ１３８に
進み、シャッタボタン８の全押し操作があれば、撮影処
理（ステップＳ１３９）を行うことになる。
【０１４８】以上の動作シーケンスでユーザがシャッタ
ボタン８を操作した際のオートフォーカスが効率よく実
現されることとなる。ただし、オートフォーカス制御が
機能するのは、ユーザがシャッタボタン８を操作したと
きに限られず、デジタルカメラ１の電源をオン状態と
し、かつ、そのときにライブビュー表示がオン状態とな
っているときに行ってもよい。また、再生モードから撮
影モードへのモード切替が行われたときに、速やかに撮
影動作を可能とするためにオートフォーカス制御を機能
させてもよい。さらに、撮影処理後の連続撮影に備えて
オートフォーカス制御を機能させてもよい。
【０１４９】以下においては、このような場合の処理シ
ーケンスについて説明する。
【０１５０】図２０ないし図２２は、デジタルカメラ１
の電源をオン状態とし、かつ、そのときにライブビュー
表示がオン状態となっているときにオートフォーカス制
御を行うためのフローチャートである。なお、図２０な
いし図２２において、上記図１７ないし図１９と同様の
処理を行うものについては同一符号を付したステップで
記載しており、ここではそれらについての説明を省略す
る。
【０１５１】まず、全体制御部２１１は、デジタルカメ
ラ１の電源がオン状態とされると、ライブビュー表示が
オン状態であるか否かを判断する（ステップＳ２０
１）。そして、ライブビュー表示がオン状態である場合
には、上記図１７ないし図１９に示した処理と同様の処
理（ステップＳ１０２〜Ｓ１１５，Ｓ１２１〜Ｓ１２
４，Ｓ１３１〜Ｓ１３７）を行って、合焦位置を効率的
に求めるとともに、合焦位置にズームレンズ３０１のレ
ンズ位置を移動させる。
【０１５２】そして、全体制御部２１１はＬＣＤ１０に
対して合焦した撮像画像をライブビュー表示する（ステ
ップＳ２０２）。
【０１５３】このような処理を行うことにより、電源が
オン状態とされた後、速やかに合焦した撮像画像をＬＣ
Ｄ１０にライブビュー表示することができるため、デジ
タルカメラ１の操作性を向上させることが可能になる。
【０１５４】次に、図２３は、再生モードから撮影モー
ドへのモード切替が行われたときに、オートフォーカス
制御を行うためのフローチャートである。なお、図２３
にフローチャート以降に続く処理としては、上記の図２
１及び図２２と同一であるため、それらを参照すること
とする。また、図２３において、上記と同様の処理を行
うものについては同一符号を付したステップで記載して
おり、ここではそれらについての説明を省略する。
【０１５５】全体制御部２１１は、デジタルカメラ１の
モードが再生モードから撮影モードに切り替えられる
と、ライブビュー表示がオン状態であるか否かを判断す
る（ステップＳ２０１）。そして、ライブビュー表示が
オン状態である場合には、上記図２３、図２１及び図２
２に示した処理（ステップＳ１０２〜Ｓ１１５，Ｓ１２
１〜Ｓ１２４，Ｓ１３１〜Ｓ１３７）を行って、合焦位
置を効率的に求めるとともに、合焦位置にズームレンズ
３０１のレンズ位置を移動させる。
【０１５６】そして、全体制御部２１１はＬＣＤ１０に
対して合焦した撮像画像をライブビュー表示する（図２
２のステップＳ２０２参照）。
【０１５７】このような処理を行うことにより、撮影モ
ードに切り替わった時点で、速やかに合焦した撮像画像
をＬＣＤ１０にライブビュー表示することができるとと
もに、撮影処理のための準備を行うことができるため、
デジタルカメラ１の操作性を向上させることが可能にな
る。
【０１５８】次に、図２４は、撮影処理後に再びオート
フォーカス制御を行うためのフローチャートである。な
お、図２４にフローチャート以降に続く処理としては、
上記の図２１及び図２２と同一であるため、それらを参
照することとする。また、図２４において、上記と同様
の処理を行うものについては同一符号を付したステップ
で記載しており、ここではそれらについての説明を省略
する。
【０１５９】上述のように全体制御部２１１は、シャッ
タボタン８の全押し後に、撮影処理を行って、撮像画像
をメモリカード９１に記録する。そして、全体制御部２
１１は、撮像画像のメモリカード９１への記録処理が終
了したか否かを判断する（ステップＳ２１１）。そし
て、記録処理が終了すると、上記図２３、図２１及び図
２２に示した処理（ステップＳ１０２〜Ｓ１１５，Ｓ１
２１〜Ｓ１２４，Ｓ１３１〜Ｓ１３７）を行って、合焦
位置を効率的に求めるとともに、合焦位置にズームレン
ズ３０１のレンズ位置を移動させる。
【０１６０】そして、全体制御部２１１はＬＣＤ１０に
対して合焦した撮像画像をライブビュー表示する（図２
２のステップＳ２０２参照）。
【０１６１】このような処理を行うことにより、撮影処
理後に、速やかに次の撮影が連続して行われる場合であ
っても速やかに合焦位置にレンズ駆動を行うことがで
き、操作性が向上する。また、撮影処理後、速やかに合
焦した撮像画像をＬＣＤ１０にライブビュー表示するこ
とができるため、デジタルカメラ１の操作性を向上させ
ることが可能になる。
【０１６２】＜５．変形例＞以上、この発明の実施の形
態について説明したが、この発明は上記の内容のものに
限定されるものではない。
【０１６３】例えば、オートフォーカス用の評価値を求
めるために上記構成例では、黒レベル補正回路２０６か
ら撮像画像を全体制御部２１１に入力していたが、これ
に限定されるものではなく、他の部分から全体制御部２
１１に入力するように構成してもよい。
【０１６４】また、上記説明においては、撮像レンズが
ズームレンズ３０１である場合を例示したが、撮像レン
ズはズームレンズに限定されるものでもない。
【０１６５】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、被写界深度よりも大きい間隔で撮像レン
ズを段階的に駆動させ、各駆動段階で撮像素子から得ら
れる撮像画像に基づいて評価値を求め、複数の駆動段階
における複数の評価値に対して所定の補間処理を行うこ
とで、合焦面を撮像面に一致させるための撮像レンズの
合焦位置を導出するとともに、そのように導出された合
焦位置に撮像レンズを駆動させるように構成されている
ため、効率的に合焦位置を求めることができ、短時間か
つ高精度に撮像レンズを合焦位置に移動させることが可
能になる。
【０１６６】請求項２に記載の発明によれば、補間処理
が、急傾斜延長法によって評価値の最大位置を特定する
ことで合焦位置を導出する処理であるため、演算に要す
る時間が短く、効率的に合焦位置を求めることができ、
短時間で撮像レンズを合焦位置に移動させることが可能
になる。
【０１６７】請求項３に記載の発明によれば、合焦面が
撮像面の前側にあるときの評価値および合焦面が撮像面
の後側にあるときの評価値に基づいて、補間処理を行う
ことで合焦位置を導出するように構成されているため、
高精度に合焦位置を求めることができるとともに、短時
間で撮像レンズを合焦位置に移動させることが可能にな
る。
【０１６８】請求項４に記載の発明によれば、合焦面が
撮像面に一致する合焦位置を検出するために、絞りを所
定の開口径よりも絞った状態として、撮像レンズを駆動
させ、各駆動位置で撮像素子から得られる撮像画像に基
づいて評価値を求めて、合焦位置に撮像レンズを駆動す
るための駆動方向を特定するように構成されているた
め、例えば撮像レンズが合焦位置から大幅に外れている
場合であっても、合焦位置の方向を容易に判別すること
が可能になるので、効率よく撮像レンズを合焦位置に移
動させることができる。
【０１６９】請求項５に記載の発明によれば、絞りを露
出演算手段によって求められる適正値によって定まる開
口径よりも絞った状態として、駆動方向を特定するた
め、被写界深度を深くすることができ、容易に合焦位置
の方向を判別することが可能になる。
【０１７０】請求項６に記載の発明によれば、制御手段
によって絞った状態とされる絞りの開口径に応じてゲイ
ンを上昇させるように構成されているため、露出レベル
の低下を回避した状態で効率よく合焦位置を求めること
ができる。
【０１７１】請求項７に記載の発明によれば、絞りの開
口径に応じて、撮像素子によって被写体像を撮像すると
きの電荷蓄積時間を長くするように構成されているた
め、露出レベルの低下を回避した状態で効率よく合焦位
置を求めることができる。
【０１７２】請求項８に記載の発明によれば、撮像レン
ズが合焦位置近傍まで移動したときに、絞った状態の絞
りの開口径を大きくするように構成されているため、合
焦位置近傍で被写界深度を浅くすることができ、高精度
に合焦位置を求めることができる。
【０１７３】請求項９に記載の発明によれば、撮像レン
ズが合焦位置近傍まで移動したときに、絞りを適正値に
よって定まる開口径よりも開いた状態とするため、高精
度に合焦位置を求めることができる。
【０１７４】請求項１０に記載の発明によれば、開いた
状態とされる絞りの開口径に応じてゲインを低下させる
ため、露出レベルを一定の状態に維持することができ
る。
【０１７５】請求項１１に記載の発明によれば、絞りが
所定の開口径である状態において駆動方向が特定できな
い場合に、絞りを所定の開口径よりも絞るため、駆動方
向が特定できる場合には絞り調整は行われず、無駄な動
作を行うことがないので効率的に合焦位置を求めること
ができる。
【０１７６】請求項１２に記載の発明によれば、制御手
段が撮影指示があったときに機能するため、撮影時にお
いて効率よくかつ高精度で撮像レンズを合焦位置に移動
させることができる。
【０１７７】請求項１３に記載の発明によれば、制御手
段が電源オン状態となったときに機能するため、電源が
オン状態となったときに合焦した撮像画像を表示するこ
とができるとともに、速やかに撮影準備を行うことがで
き、操作性が向上する。
【０１７８】請求項１４に記載の発明によれば、制御手
段が撮影処理後に機能するため、連続撮影時に対処する
ことができ、操作性が向上する。
【０１７９】請求項１５に記載の発明によれば、制御手
段が撮影モードへの切り替えが行われたときに機能する
ため、速やかに撮影準備を行うことができ、操作性が向
上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】デジタルカメラの外観構成の一例を示す図であ
る。
【図２】デジタルカメラの外観構成の一例を示す図であ
る。
【図３】デジタルカメラの外観構成の一例を示す図であ
る。
【図４】デジタルカメラの外観構成の一例を示す図であ
る。
【図５】デジタルカメラの機能的構成を示すブロック図
である。
【図６】撮像部における各部の配置を示す概略図であ
る。
【図７】撮像画像の一例を示す図である。
【図８】オートフォーカス領域を示す図である。
【図９】オートフォーカスの概念を示す図である。
【図１０】第１のオートフォーカス制御の駆動形態を示
す図である。
【図１１】合焦位置近傍におじて評価値変化が小さい場
合を示す図である。
【図１２】第２のオートフォーカス制御の駆動形態を示
す図である。
【図１３】第２のオートフォーカス制御における第１の
補間処理を示す図である。
【図１４】第２のオートフォーカス制御における第２の
補間処理を示す図である。
【図１５】第２のオートフォーカス制御における第３の
補間処理を示す図である。
【図１６】第３のオートフォーカス制御において絞りを
制御する前後における評価値変化曲線を示す図である。
【図１７】デジタルカメラにおける理シーケンスの一例
を示すフローチャートである。
【図１８】デジタルカメラにおける理シーケンスの一例
を示すフローチャートである。
【図１９】デジタルカメラにおける理シーケンスの一例
を示すフローチャートである。
【図２０】デジタルカメラにおける理シーケンスの一例
を示すフローチャートである。
【図２１】デジタルカメラにおける理シーケンスの一例
を示すフローチャートである。
【図２２】デジタルカメラにおける理シーケンスの一例
を示すフローチャートである。
【図２３】デジタルカメラにおける理シーケンスの一例
を示すフローチャートである。
【図２４】デジタルカメラにおける理シーケンスの一例
を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ デジタルカメラ ３ 撮像部 １０ ＬＣＤ ３０１ ズームレンズ（撮像レンズ） ３０２ 絞り ３０３ ＣＣＤ撮像素子 ３１３ 信号処理回路 ３１３ｂ ＡＧＣ回路（ゲイン調整手段） ２０６ 黒レベル補正回路 ２１１ 全体制御部 ２１１ａ ＡＦ制御部 ２１１ｂ ＡＥ演算部 ２１４ ＡＦモータ駆動回路 ２１５ ズームモータ駆動回路 ２１６ 絞りモータ駆動回路 ４００ 撮像画像 ４１０ オートフォーカス領域 Ｍ１ ズームモータ Ｍ２ ＡＦモータ Ｍ３ 絞りモータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/232 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｎ 5/235 Ｄ // Ｈ０４Ｎ 101:00 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 デジタルカメラであって、 所定ピッチで複数の画素が撮像面内に２次元配列され、
    被写体像を受光し、光電変換することで撮像画像を生成
    する撮像素子と、 被写界深度よりも大きくない間隔で前記被写体像の合焦
    面を移動させることの可能な撮像レンズと、 前記被写界深度よりも大きい間隔で前記撮像レンズを段
    階的に駆動させ、各駆動段階で前記撮像素子から得られ
    る撮像画像に基づいて評価値を求め、複数の駆動段階に
    おける複数の前記評価値に対して所定の補間処理を行う
    ことで、合焦面を前記撮像面に一致させるための前記撮
    像レンズの合焦位置を導出するとともに、前記合焦位置
    に前記撮像レンズを駆動させる制御手段と、を備えるこ
    とを特徴とするデジタルカメラ。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のデジタルカメラにおい
    て、 前記補間処理は、急傾斜延長法によって前記評価値の最
    大位置を特定することで前記合焦位置を導出する処理で
    あることを特徴とするデジタルカメラ。
  3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のデジタ
    ルカメラにおいて、 前記制御手段は、前記合焦面が前記撮像面の前側にある
    ときの前記評価値および前記合焦面が前記撮像面の後側
    にあるときの前記評価値に基づいて、前記補間処理を行
    うことで前記合焦位置を導出することを特徴とするデジ
    タルカメラ。
  4. 【請求項４】 デジタルカメラであって、 所定ピッチで複数の画素が撮像面内に２次元配列され、
    被写体像を受光し、光電変換することで撮像画像を生成
    する撮像素子と、 前記被写体像の合焦面を移動させることの可能である撮
    像レンズと、 開口径を可変させることの可能な絞りと、 前記合焦面が前記撮像面に一致する合焦位置を検出する
    ために、前記絞りを所定の開口径よりも絞った状態とし
    て、前記撮像レンズを駆動させ、各駆動位置で前記撮像
    素子から得られる撮像画像に基づいて評価値を求めて、
    前記合焦位置に前記撮像レンズを駆動するための駆動方
    向を特定する制御手段と、を備えることを特徴とするデ
    ジタルカメラ。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載のデジタルカメラにおい
    て、 露出演算を行って前記絞りの適正値を求める露出演算手
    段をさらに備え、 前記制御手段は、前記絞りを前記適正値によって定まる
    開口径よりも絞った状態として、前記駆動方向を特定す
    ることを特徴とするデジタルカメラ。
  6. 【請求項６】 請求項４または請求項５に記載のデジタ
    ルカメラにおいて、 前記撮像素子で得られる撮像画像のゲインを調整するゲ
    イン調整手段をさらに備え、 前記ゲイン調整手段は、前記制御手段によって絞った状
    態とされる前記絞りの開口径に応じて前記ゲインを上昇
    させることを特徴とするデジタルカメラ。
  7. 【請求項７】 請求項４または請求項５に記載のデジタ
    ルカメラにおいて、 前記制御手段は前記絞りを絞った状態とする際に、前記
    絞りの開口径に応じて、前記撮像素子によって前記被写
    体像を撮像するときの電荷蓄積時間を長くすることを特
    徴とするデジタルカメラ。
  8. 【請求項８】 請求項４に記載のデジタルカメラにおい
    て、 前記制御手段は、前記駆動方向に向かって前記撮像レン
    ズを駆動させ、前記撮像レンズが前記合焦位置近傍まで
    移動したときに、前記絞った状態の前記絞りの開口径を
    大きくすることを特徴とするデジタルカメラ。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載のデジタルカメラにおい
    て、 露出演算を行って前記絞りの適正値を求める露出演算手
    段をさらに備え、 前記制御手段は、前記撮像レンズが前記合焦位置近傍ま
    で移動したときに、前記絞りを前記適正値によって定ま
    る開口径よりも開いた状態とすることを特徴とするデジ
    タルカメラ。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載のデジタルカメラにお
    いて、 前記撮像素子で得られる撮像画像のゲインを調整するゲ
    イン調整手段をさらに備え、 前記ゲイン調整手段は、前記制御手段によって前記開い
    た状態とされる前記絞りの開口径に応じて前記ゲインを
    低下させることを特徴とするデジタルカメラ。
  11. 【請求項１１】 請求項４ないし請求項１０のいずれか
    に記載のデジタルカメラにおいて、 前記制御手段は、前記絞りが前記所定の開口径である状
    態において前記駆動方向が特定できない場合に、前記絞
    りを前記所定の開口径よりも絞ることを特徴とするデジ
    タルカメラ。
  12. 【請求項１２】 請求項４ないし請求項１０のいずれか
    に記載のデジタルカメラにおいて、 前記制御手段は、撮影指示があったときに機能すること
    を特徴とするデジタルカメラ。
  13. 【請求項１３】 請求項４ないし請求項１０のいずれか
    に記載のデジタルカメラにおいて、 前記制御手段は、電源がオン状態となったときに機能す
    ることを特徴とするデジタルカメラ。
  14. 【請求項１４】 請求項４ないし請求項１０のいずれか
    に記載のデジタルカメラにおいて、 前記制御手段は、撮影処理後に機能することを特徴とす
    るデジタルカメラ。
  15. 【請求項１５】 撮影モードと再生モードとを切り替え
    可能な、請求項４ないし請求項１０のいずれかに記載の
    デジタルカメラにおいて、 前記制御手段は、撮影モードへの切り替えが行われたと
    きに機能することを特徴とするデジタルカメラ。
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