JP2003322789A - 合焦装置、カメラ、及び合焦位置検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】無限遠の被写体に対する高精度な焦点調整を可
能にする。 【解決手段】電子カメラのＡＦ部１０は、通常位置検出
用と該通常位置検出用に対して高周波成分をより多く通
過させる無限遠位置検出用の２つのフィルタ手段を備え
ている。無限遠検出ボタンが押下されると、無限遠に対
応する焦点位置近傍範囲において、通常撮影処理のＡＦ
処理における移動量よりも細かい移動量によるフォーカ
ス用レンズ３の移動と撮像を繰り返し、その撮像により
得られた撮像信号に対し無限遠位置検出用のフィルタ手
段によるフィルタ処理を行い、得られた撮像信号のコン
トラスト値に基づいて合焦検出を行う。これにより上記
課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無限遠の被写体に
対して焦点調整を行うのに好適な合焦装置、カメラ、及
び合焦位置検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】カメラにおいて、一般的に利用される焦
点調整手段としてＡＦ（オートフォーカス）がある。こ
のＡＦには、アクティブ方式、パッシブ方式、コントラ
スト方式など様々な方式がある。例えば、デジタルカメ
ラにおいては、コントラスト方式によるＡＦが一般的に
採用されている。このコントラスト方式によるＡＦで
は、撮像信号を利用するのでパララックスが無く、また
専用のＡＦセンサーを必要としない、等といった大きな
メリットがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一方で、このコントラ
スト方式によるＡＦでは、焦点調整困難な被写体がある
というデメリットもある。例えば、被写体が夜間の天体
等の場合である。夜間の天体は、輝度が著しく低くコン
トラストが全体として非常に低くなるために、コントラ
ストピークが見つからず、焦点調整が困難になる場合が
あった。また、夜間の天体は、焦点位置が少しずれてぼ
んやりとした状態のときにコントラストが高くなること
があるため、真の合焦位置より手前の位置でコントラス
トピークが生じてしまい、偽の合焦位置が検出されてし
まうことがあった。

【０００４】一方、一眼レフカメラのようにＭＦ（マニ
ュアルフォーカス）を備えたカメラであっても、被写体
が夜間の天体等の場合には被写体輝度が低いため、その
ＭＦを利用して、ピントマット上の被写体を目視で合焦
させるのは容易ではなかった。

【０００５】本発明の課題は、上記実情に鑑み、無限遠
の被写体に対する高精度な焦点調整を可能にする合焦装
置、カメラ、及び合焦位置検出方法を提供することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の態様は、
撮像信号に周波数フィルタ処理を行うフィルタ手段を備
え、該フィルタ手段により周波数フィルタ処理が行われ
た撮像信号のコントラスト値に基づいて合焦位置を検出
する合焦装置であって、前記フィルタ手段は、通常位置
検出用の第１のフィルタ手段と、無限遠位置検出用であ
って前記第１のフィルタ手段に対して周波数特性の異な
る第２のフィルタ手段と、前記周波数フィルタ処理を行
う手段として前記第１のフィルタ手段又は前記第２のフ
ィルタ手段の何れかを選択する選択手段と、を備えた合
焦装置である。

【０００７】上記の構成によれば、無限遠の被写体に対
する合焦位置を検出する場合には、無限遠位置検出用の
第２のフィルタ手段により周波数フィルタ処理を行わせ
て合焦位置を検出させることができる。これにより、無
限遠の被写体に対する高精度な焦点調整が可能になる。
尚、撮像信号に周波数フィルタ処理を行うとは、撮像信
号の特定の周波数成分に対しフィルタ処理を行うことを
言う。

【０００８】本発明の第二の態様は、前記第一の態様に
おいて、前記第２のフィルタ手段は、前記第１のフィル
タ手段に対して撮像信号の高周波成分をより多く通過さ
せる特性を有する、構成である。この構成によれば、無
限遠位置検出用の第２のフィルタ手段により周波数フィ
ルタ処理が行われることにより、第１のフィルタ手段に
対し撮像信号の高周波成分がより多く通過される。一般
的に、撮像された画像の空間周波数は、被写体が遠距離
になるほど撮像エリアサイズに対する被写体の相対的な
大きさが小さくなるために、高周波成分が多くなる。従
って、無限遠等のように遠距離の被写体に対して合焦検
出を行う場合には、撮像された画像の高周波成分に対し
て行う方が有利であり、前述の第２のフィルタ手段によ
り周波数フィルタ処理を行うことによって、無限遠の被
写体に対する高精度な焦点調整が可能になる。

【０００９】本発明の第三の態様は、所定の位置間隔で
焦点位置を移動させ、各焦点位置での撮像信号を取得
し、該取得した撮像信号のコントラスト値に基づいて合
焦位置を検出する合焦装置であって、前記焦点位置を移
動させる移動手段と、無限遠位置を検出するよう指示が
あった時には、前記無限遠位置が含まれると予想される
範囲について、前記焦点位置の移動を通常時より細かい
位置間隔で行わせるように制御する制御手段と、を備え
た合焦装置である。

【００１０】上記の構成によれば、無限遠位置を検出す
るよう指示があった時には、無限遠位置が含まれると予
想される範囲について、焦点位置の移動が通常時より細
かい位置間隔で行われて合焦位置の検出が行われる。一
般的に、撮像された画像の空間周波数は被写体が遠距離
になるほど高周波成分が多くなるため、被写体が遠距離
になるほど焦点位置の移動量に対するコントラスト変化
が顕著になる。従って、無限遠等のような遠距離の被写
体に対して合焦検出を行う場合には、焦点位置の移動を
通常時より細かい位置間隔で行うことにより、無限遠の
被写体に対する高精度な焦点調整が可能になる。

【００１１】本発明の第四の態様は、所定の位置間隔で
焦点位置を移動させ、各焦点位置での撮像信号を取得
し、該取得した撮像信号のコントラスト値に基づいて合
焦位置を検出する合焦装置であって、無限遠位置を検出
するよう指示があった時には、前記無限遠位置が含まれ
ると予想される範囲についての移動及び撮像信号の取得
を複数回繰り返すように制御する制御手段と、前記複数
回の繰り返しにより取得された撮像信号のコントラスト
値に基づいて合焦位置を検出する検出手段と、を備えた
合焦装置である。

【００１２】上記の構成によれば、無限遠位置を検出す
るよう指示があった時には、無限遠位置が含まれると予
想される範囲についての移動及び撮像信号の取得が複数
回繰り返され、該複数回の繰り返しにより取得された撮
像信号のコントラスト値に基づいて合焦位置が検出され
る。これにより、無限遠の被写体に対する高精度な焦点
調整が可能になる。

【００１３】本発明の第五の態様は、前記第四の態様に
おいて、前記検出手段は、前記無限遠位置が含まれると
予想される範囲についての少なくとも１回の前記移動毎
に取得された撮像信号によるコントラスト値に基づいて
仮合焦値を検出し、検出された複数の前記仮合焦値から
最終の合焦位置を検出する、構成である。

【００１４】この構成によれば、複数回の仮合焦値から
最終合焦値が検出されるようになる。これにより、無限
遠の被写体に対する高精度な焦点調整が可能になる。本
発明の第六の態様は、請求項１乃至５の何れか一項記載
の合焦装置を、撮影光学手段の合焦位置調整用として備
えた、カメラである。

【００１５】上記の構成によれば、無限遠の被写体に対
する高精度な焦点調整が可能なカメラを実現することが
できる。本発明の第七の態様は、前記第六の態様におい
て、前記合焦装置により検出された無限遠位置の合焦位
置を、無限遠位置の合焦値として記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶された無限遠位置の合焦値に基づい
て、前記撮影光学手段の焦点位置の無限遠位置調整を行
うように指示する指示手段と、を備えたカメラである。

【００１６】この構成によれば、無限遠位置調整を行う
ように指示されたときには、記憶された無限遠位置の合
焦値に基づいて無限遠位置調整が行われる。これによ
り、無限遠の被写体に対する高精度な焦点調整が可能に
なる。本発明の第八の態様は、前記第七の態様におい
て、前記撮影光学手段はズーム光学手段を備え、前記記
憶手段は、前記無限遠位置の合焦値を、該無限遠位置の
合焦値とされたときの無限遠位置の合焦位置が検出され
た時に設定されていた焦点距離と共に記憶する、構成で
ある。

【００１７】この構成によれば、無限遠位置の合焦値と
共に、そのときの焦点距離も記憶される。これにより、
ズーム光学手段を備えたカメラにおいても、無限遠の被
写体に対する高精度な焦点調整が可能になる。本発明の
第九の態様は、周波数フィルタ処理として、通常位置検
出用の第１の周波数フィルタ処理、若しくは無限遠位置
検出用であって前記第１の周波数フィルタ処理に対して
撮像信号の高周波成分をより多く通過させる第２の周波
数フィルタ処理の何れかを選択し、撮像信号に前記選択
した周波数フィルタ処理を行い、該周波数フィルタ処理
を行った撮像信号のコントラスト値に基づいて合焦位置
を検出する、合焦位置検出方法である。

【００１８】上記の方法によれば、前述の第一の態様と
同様の効果を得ることができる。本発明の第十の態様
は、所定の位置間隔で焦点位置を移動させ、各焦点位置
での撮像信号を取得し、該取得した撮像信号のコントラ
スト値に基づいて合焦位置を検出する合焦位置検出方法
であって、無限遠位置を検出するよう指示があった時に
は、前記無限遠位置が含まれると予想される範囲につい
て、前記焦点位置の移動を通常時より細かい位置間隔で
行う、合焦位置検出方法である。

【００１９】上記の方法によれば、前述の第三の態様と
同様の効果を得ることができる。本発明の第十一の態様
は、所定の位置間隔で焦点位置を移動させ、各焦点位置
での撮像信号を取得し、該取得した撮像信号のコントラ
スト値に基づいて合焦位置を検出する合焦位置検出方法
であって、無限遠位置を検出するよう指示があった時に
は、前記無限遠位置が含まれると予想される範囲につい
ての移動及び撮像信号の取得を複数回繰り返し、該複数
回の繰り返しにより取得された撮像信号のコントラスト
値に基づいて合焦位置を検出する、合焦位置検出方法で
ある。

【００２０】上記の方法によれば、前述の第四の態様と
同様の効果を得ることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施の形
態に係る電子カメラの構成例である。同図において、撮
影レンズ部１は、ズーム光学手段であるズーム用レンズ
２やフォーカス用レンズ３等を含んで構成され、被写体
像を撮像素子４へ結像する。尚、撮影レンズ部１は、無
限遠の被写体に対し、焦点距離に応じてフォーカス用レ
ンズ３の合焦位置が変化する構成を有している。

【００２２】撮像素子４は、例えばＣＣＤ（Charge Cou
pled Device ）であり、撮影レンズ部１の作用により撮
像素子４上に結像されている被写体像を光電変換して画
像を表現しているアナログ電気信号を出力する。撮像部
５は、ノイズ成分を低減させるＣＤＳ（Correlated Dou
ble Sampling）、信号レベルを調整するＡＧＣ（Automa
tic Gain Control）、及びアナログ電気信号をデジタル
電気信号に変換するＡ／Ｄ等を含んで構成され、撮像素
子４から出力されたアナログ電気信号のノイズ成分を低
減させると共に、信号レベルを調整し、それをデジタル
電気信号に変換して出力する。

【００２３】また、撮像部５、ＤＲＡＭ６、画像処理部
７、圧縮伸長部８、ＬＣＤディスプレイ９、ＡＦ部１
０、ＣＰＵ１１は、何れもバス１２に接続されており、
相互にデータの授受が可能になるように構成されてい
る。ＤＲＡＭ（ Dynamic Random Access Memory ）６
は、撮像部５から出力されるデジタル電気信号である画
像データや画像処理部７による各種画像処理における処
理中の画像データ等の一時保存用として、或いはＣＰＵ
１１による制御処理の実行のためのワークエリア等とし
て使用されるメモリである。

【００２４】画像処理部７は、画像データの記録の際に
行うガンマ補正やホワイトバランス補正等の各種補正処
理や、画像を構成する画素数を増減させる画像の拡大・
縮小処理（リサイズ処理）、等といった各種の画像処理
を行う。圧縮伸長部８は、画像データの記録・再生のた
めのＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方
式等による画像データの圧縮・伸張処理を行う。

【００２５】メモリカード１３は、この電子カメラに着
脱可能な記録媒体であって、この電子カメラで撮影され
た画像を表現している画像データ等を記録して保存す
る。尚、不図示ではあるが、このメモリカード１３は、
カードＩ／Ｆを介して圧縮伸長部８に接続される。

【００２６】ＬＣＤディスプレイ９は、画像データで表
現されている撮影画像や各種メニュー等を表示する。
尚、不図示ではあるが、このＬＣＤディスプレイ９は、
ＬＣＤドライバを介してバス１２に接続される。ＡＦ部
１０は、撮像素子４の出力信号に基づく撮像信号から画
面の一部の領域の撮像信号を抽出し、該抽出した撮像信
号の空間周波数に対して周波数フィルタ処理を行い、該
周波数フィルタ処理が行われた撮像信号のコントラスト
値に基づいて合焦位置を検出する。但し、ＡＦ部１０
は、周波数フィルタ処理を行う手段として、通常位置検
出用のフィルタ手段と無限遠位置検出用のフィルタ手段
を備えており、周波数フィルタ処理を行うときには、何
れかのフィルタ手段を選択し、該選択したフィルタ手段
により前述の周波数フィルタ処理を行う。尚、無限遠位
置検出用のフィルタ手段は、通常位置検出用のフィルタ
手段に対して撮像信号の高周波成分をより多く通過させ
る周波数特性を有している。

【００２７】ＣＰＵ１１は、中央演算処理部であり、フ
ラッシュメモリ１４に格納されているカメラプログラム
を実行することで、このデジタルカメラ全体の動作を制
御する。例えば、前述のＡＦ部１０により求められた合
焦位置に基づくフォーカス用レンズ３の駆動制御や、後
述するズームボタンの押下に応じたズーム用レンズ２の
駆動制御などを行う。

【００２８】フラッシュメモリ１４は、電気的に書き換
え動作を行わせることも可能な不揮発性メモリであり、
ＣＰＵ１１により実行されるカメラプログラムの他、そ
のカメラプログラムの実行中に使用される各種データ、
例えば前述のＡＦ部１０により求められた無限遠の被写
体に対応する合焦位置（同図の無限遠位置データ）等が
格納される。

【００２９】駆動モータ／回路部１５は、ＣＰＵ１１か
ら出力されるパルス値に応じて、ズーム用の駆動モータ
を回転させ、ズーム用レンズ２を駆動する。駆動モータ
／回路部１６は、ＣＰＵ１１から出力されるパルス値に
応じて、フォーカス用の駆動モータを回転させ、フォー
カス用レンズ３を駆動する。

【００３０】尚、ズーム用の駆動モータとフォーカス用
の駆動モータは、例えばステッピングモータである。操
作手段１７は、撮影者からの各種指示を受け付け、それ
をＣＰＵ１１へ通知するための各種ボタン等であり、例
えば、撮影準備指示及び撮影開始指示を可能にするレリ
ースボタン、無限遠の被写体に対する合焦位置の検出指
示を可能にする無限遠検出ボタン、無限遠の被写体に対
応する位置へフォーカス用レンズ３等の移動指示を可能
にする無限遠移動ボタン、ズーム比（テレ、ワイド）の
設定指示を可能にするズームボタン等である。

【００３１】続いて、前述の通常位置検出用のフィルタ
手段と無限遠位置検出用のフィルタ手段の周波数特性の
違いについて説明する。図２(a) は、通常位置検出用の
フィルタ手段の周波数特性、同図(b) は、無限遠位置検
出用のフィルタ手段の周波数特性を示した図である。
尚、同図(a),(b)において、縦軸は量子化された撮像信
号の信号レベルを０〜２５５で示し、横軸は空間周波数
ｆを示している。また、点線はフィルタ処理前の撮像信
号の空間周波数分布を示し、実線はフィルタ処理後の撮
像信号の空間周波数分布を示している。

【００３２】同図(a) に示したように、通常位置検出用
のフィルタ手段は、撮像信号の低周波成分及び高周波成
分をカットし、それ以外の周波数成分を抽出する周波数
特性を有している。一方、同図(b) に示したように、無
限遠位置検出用のフィルタ手段は、通常位置検出用のフ
ィルタ手段に対して撮像信号の高周波成分をより多く通
過させる周波数特性、すなわち、撮像信号の高周波成分
のみを抽出する周波数特性を有している。一般的に、撮
像された画像は、被写体が遠距離になるほど撮像エリア
サイズに対する被写体の相対的な大きさが小さくなるの
で、空間周波数は高周波成分が多くなる。従って、無限
遠等のように遠距離の被写体に対して合焦検出を行う場
合には、撮像された画像の高周波成分に対して行う方が
有利であり、このような場合には、無限遠位置検出用の
フィルタ手段による周波数フィルタ処理を行うことによ
って、無限遠の被写体に対する高精度な焦点調整が可能
にしている。

【００３３】次に、上述したデジタルカメラのＣＰＵ１
１によって行われる制御処理について説明する。尚、こ
の制御処理は、ＣＰＵ１１がフラッシュメモリ１４に格
納されているカメラプログラムを読み込んで実行するこ
とによって実現される。まず、その制御処理の一つとし
て行われる、無限遠検出ボタンが押下されたときの合焦
位置検出処理について説明する。本処理は、所定の焦点
距離における無限遠の被写体に対する合焦位置を検出
し、該合焦位置とそのときの焦点距離を記憶させる処理
である。

【００３４】図３は、その無限遠検出ボタンが押下され
たときの合焦位置検出処理の一例を示すフローチャート
である。同図において、まず、Ｓ３０１では、無限遠検
出ボタンが押下されて、無限遠の被写体に対する合焦位
置の検出指示が為される。

【００３５】Ｓ３０２では、カウンターの値Ｎが０にリ
セットされる。尚、カウンターの値Ｎは、後述する仮の
合焦値（仮合焦値）を１つ算出して記憶する毎にインク
リメントされる値である。Ｓ３０３では、無限遠の被写
体に対応する焦点位置を含む該焦点位置の近傍範囲（無
限遠位置が含まれると予想される範囲）の始端位置に、
フォーカス用レンズ３が移動される。尚、この無限遠の
被写体に対応する焦点位置を含む該焦点位置の近傍範囲
を、以下、単に無限遠の被写体に対応する焦点位置の近
傍範囲と言うＳ３０４では、ＡＦ処理用の撮像処理が行
われる。すなわち、撮像素子４に結像されている被写体
像が撮像され、被写体像に応じたアナログ電気信号が得
られる。但し、本ステップは、ＡＦ処理用の撮像処理で
あるため、間引き処理等を行ってアナログ電気信号のデ
ータ量を少なくするようにしている。

【００３６】Ｓ３０５では、前ステップで得られたアナ
ログ電気信号に対しＡ／Ｄ変換処理が行われ、デジタル
電気信号である撮像信号が得られる。Ｓ３０６では、前
ステップで得られた撮像信号から、ＡＦエリアとして設
定された範囲内の撮像信号が抽出される。

【００３７】Ｓ３０７では、周波数フィルタ処理を行う
手段として、無限遠位置検出用のフィルタ手段が選択さ
れ、該フィルタ手段により前ステップで抽出された撮像
信号に対し周波数フィルタ処理が行われ、撮像信号の高
周波成分が抽出される。Ｓ３０８では、前ステップで周
波数フィルタ処理が行われた撮像信号の各画素の輝度値
（コントラスト値）が積分され、該積分値が評価値とし
て算出される。

【００３８】Ｓ３０９では、前ステップで算出された評
価値と、この時のフォーカス用レンズ３の位置とがＤＲ
ＡＭ６に記憶される。Ｓ３１０では、この時のフォーカ
ス用レンズ３の位置が、無限遠の被写体に対応する焦点
位置の近傍範囲の終端位置であるか否かが判定され、そ
の判定結果がＹｅｓの場合にはＳ３１２へ処理が進み、
Ｎｏの場合にはＳ３１１へ処理が進む。

【００３９】Ｓ３１１では、１ステップに対応する位置
間隔分、フォーカス用レンズ３が移動される。但し、本
ステップにおける１ステップに対応する位置間隔は、後
述する通常の撮影処理のＡＦ処理における１ステップに
対応する位置間隔よりも細かくなるように設定されてい
る。これは、前述したように、撮像された画像の空間周
波数は被写体が遠距離になるほど高周波成分が多くなる
ため、被写体が遠距離になるほどフォーカス用レンズ３
の移動量に対するコントラスト変化が顕著になる。従っ
て、無限遠の被写体に対して合焦検出を行う場合には、
フォーカス用レンズ３の移動量を通常時より細かい位置
間隔で行うことにより、より高精度な焦点調整を可能に
している。

【００４０】そして、このＳ３１１の処理が終了する
と、Ｓ３０４へ処理が戻り、前述の処理が繰り返され
る。これにより、無限遠の被写体に対応する焦点位置の
近傍範囲の始端位置から終端位置までにおいて、フォー
カス用レンズ３の１ステップの移動毎に評価値が算出さ
れ記憶されるようになる。

【００４１】Ｓ３１２では、そのようにして記憶された
評価値の中から最大となる評価値が求められ、該最大と
なる評価値が得られたときのフォーカス用レンズ３の位
置がＤＲＡＭ６から読み出され、その位置が仮の合焦値
としてＤＲＡＭ６に記憶される。

【００４２】Ｓ３１３では、カウンターの値Ｎがインク
リメントされる。Ｓ３１４では、カウンターの値Ｎが３
であるか否かが判定され、その判定結果がＹｅｓの場合
にはＳ３１５へ処理が進み、Ｎｏの場合にはＳ３０３へ
処理が戻って前述の処理が繰り返される。これにより、
ＤＲＡＭ６に仮の合焦値が３つ記憶されるようになる。

【００４３】Ｓ３１５では、記憶された３つの仮の合焦
値の平均から最終的な合焦値（最終合焦値）が算出され
る。これにより、より高精度な合焦値を得ることができ
る。そして、その最終的な合焦値とこの時の焦点距離と
が共にフラッシュメモリ１４に記憶され、本フローが終
了する。

【００４４】以上の合焦位置検出処理が実行されること
により、無限遠検出ボタンが押下された時の焦点距離に
おける無限遠の被写体に対する合焦置（最終的な合焦
置）が取得され、その合焦置がその時の焦点距離と共に
フラッシュメモリ１４に記憶されるようになる。

【００４５】従って、例えば、適当な無限遠被写体（例
えば山やビルディング等）にカメラを向け、撮影者がズ
ームボタンを押下して意図する画角になるようにズーム
用レンズ２を移動させた後に無限遠検出ボタンを押下す
ることにより、その時の焦点距離における無限遠の被写
体に対する合焦値と、その焦点距離とをフラッシュメモ
リ１４に記憶させることができる。また、例えば無限遠
指標等のように設計上の無限遠の被写体に対応する焦点
位置が、経時変化等によりずれた場合であっても、前述
の無限遠検出ボタンを押下することにより、いつでも正
確な無限遠の被写体に対応する焦点位置を得ることがで
きる。

【００４６】尚、前述の合焦位置検出処理では、無限遠
の被写体に対応する焦点位置の近傍範囲の始端位置から
終端位置までの移動を１回とする移動を３回繰り返し、
その１回毎に仮の合焦値を求め、合計３つの仮の合焦値
の平均から最終的な合焦値を算出しているが、その移動
の繰り返し回数は３回に限られない。また、仮の合焦値
もその１回毎に算出することには限られず、例えばその
何回かに１回仮の合焦値を算出し、該複数の仮の合焦値
から最終的な合焦値を求めるようにしても良い。

【００４７】次に、ＣＰＵ１１による制御処理の一つと
して行われる、無限遠移動ボタンが押下された後にレリ
ースボタンが押下されたときの撮影処理について説明す
る。本処理は、前述のフラッシュメモリ１４に記憶され
た無限遠の被写体に対する合焦置及び焦点距離に基づい
て、無限遠の被写体に対する撮影を行わせる処理であ
る。

【００４８】図４は、その無限遠移動ボタンが押下され
た後にレリースボタンが押下されたときの撮影処理の一
例を示すフローチャートである。同図において、まず、
Ｓ４０１では、無限遠移動ボタンが押下されて、無限遠
の被写体に対応する位置へフォーカスレンズ３等の移動
指示が為される。

【００４９】Ｓ４０２では、前述のＳ３１５の処理でフ
ラッシュメモリ１４に記憶された、合焦値及び焦点距離
が読み出される。Ｓ４０３では、前ステップで読み出さ
れた合焦値及び焦点距離に基づいてフォーカス用レンズ
３及びズーム用レンズ２が移動される。すなわち、その
合焦値に応じた位置へフォーカス用レンズ３が移動さ
れ、その焦点距離に応じた位置へズーム用レンズ２が移
動される。

【００５０】Ｓ４０４では、レリースボタンが１ｓｔレ
リース位置へ押下されて撮影準備指示が為されたか否か
が判定され、この判定結果がＹｅｓの場合にはＳ４０５
へ処理が進み、Ｎｏの場合には本処理が繰り返される。
Ｓ４０５では、ＡＥ処理（自動露出処理）が行われる。
このＡＥ処理では、被写体を撮像し、該撮像により得ら
れた撮像信号に基づいて被写体の明るさを測定し、該測
定値に基づいて適正露出を求める、等といった処理が行
われる。尚、被写体の明るさの測定を、測光センサー等
の専用センサーを用いて行うようにしても良い。

【００５１】Ｓ４０６では、レリースボタンが２ｎｄレ
リース位置へ押下されて撮影開始指示が為されたか否か
が判定され、この判定結果がＹｅｓの場合にはＳ４０７
へ処理が進み、Ｎｏの場合には本処理が繰り返される。
Ｓ４０７では、前述のＳ４０５のＡＥ処理で求められた
適正露出に応じた絞りやシャッタースピード等の撮影条
件により、実際の撮影処理が行われる。すなわち、その
撮影条件により撮像素子４に結像された被写体像が撮像
され、撮像部５によるＡ／Ｄ変換等の処理、画像処理部
７による各種の画像処理、及び圧縮伸長部８による圧縮
処理等が行われ、メモリカード１３へ記録する形式の画
像データが得られる。

【００５２】Ｓ４０８では、前ステップで得られた画像
データがメモリカード１３へ記録され、本フローが終了
する。以上の撮影処理が実行されることにより、前述の
合焦位置検出処理によりフラッシュメモリ１４に記憶さ
れた合焦値と焦点距離に基づいて、その焦点距離におけ
る無限遠の被写体に対する撮影が行われるようになる。

【００５３】これにより、撮影者が予め無限遠検出ボタ
ンを押下して、無限遠の被写体に対する合焦値とその時
の焦点距離とを記憶させておくことにより、その後、そ
の焦点距離における無限遠の被写体に対する撮影を行う
場合には、無限遠移動ボタンを押下するだけで、その焦
点距離に応じた位置へズーム用レンズ２を移動させ、ま
た、その合焦値に応じた位置へフォーカス用レンズ３を
移動させることができ、高精度な焦点調整が可能にな
る。

【００５４】例えば、夜間の天体に対し所定の焦点距離
で正確に合焦させたい場合等には、昼間に、無限遠とみ
なせるような十分に遠い距離にある被写体に対して、ズ
ームボタンを押下してその焦点距離を設定し、無限遠検
出ボタンを押下してその焦点距離における無限遠の被写
体に対する合焦値とその焦点距離とを記憶させておき、
夜間に、無限遠移動ボタンを押下すれば良い。これによ
り、夜間の天体に対し高精度な焦点調整が可能になる。

【００５５】尚、前述のＳ４０３の処理では、ズーム用
レンズ３がフラッシュメモリ１４に記憶された焦点距離
に応じた位置へ自動的に移動されるものであったが、例
えば、その焦点距離に応じた位置へズーム用レンズ２を
移動可能なように指示する焦点距離指示用手段を電子カ
メラに設け、撮影者が、その指示に応じてズームボタン
を押下して、ズーム用レンズ３をその焦点距離に応じた
位置へ手動的に移動させるように構成しても良い。尚、
焦点距離指示用手段は、例えば、ＬＥＤの点灯等によ
り、その指示を行うものである。

【００５６】また、この撮影処理では、無限遠移動ボタ
ンが押下されると、フラッシュメモリ１４に記憶された
合焦値及び焦点距離に応じて一律に、前述の無限遠検出
ボタンが押下されたときの焦点距離における無限遠の被
写体に対応する位置へフォーカス用レンズ３及びズーム
用レンズ２が移動されるものであったが、無限遠検出ボ
タンが押下されたときの焦点距離とは異なる焦点距離に
おける無限遠の被写体に対する焦点調整を行いたい場合
も考えられる。そのような場合、例えば、前述の撮影処
理において、無限遠移動ボタンが押下されたときには、
撮影が行われようとしているときの焦点距離と、フラッ
シュメモリ１４に記録された合焦値及び焦点距離とに基
づいて、計算により、その撮影が行われようとしている
ときの焦点距離における無限遠の被写体に対する合焦値
を算出し、該合焦値に応じた位置へフォーカス用レンズ
３を移動させるようにしても良い。

【００５７】尚、本実施形態では、前述の合焦位置検出
処理と前述の撮影処理とを別々の処理として説明した
が、両処理が連続して行われるようにしても良い。すな
わち、Ｓ３１５の処理が終了した後に続いてＳ４０２以
降の処理が行われるようにしても良い。

【００５８】次に、ＣＰＵ１１による制御処理の一つと
して行われる、通常撮影処理について説明する。図５
(a),(b) は、通常撮影処理の一例を示すフローチャート
である。同図(a) において、Ｓ５０１乃至Ｓ５０２の処
理では、前述のＳ４０４乃至Ｓ４０５の処理と同様の処
理が行われる。

【００５９】Ｓ５０３では、後述するＡＦ処理が行わ
れ、合焦位置が検出されてフォーカス用レンズ３が合焦
位置へ移動される。Ｓ５０４乃至Ｓ５０６の処理では、
前述のＳ４０６乃至Ｓ４０８の処理と同様の処理が行わ
れ、本フローが終了する。

【００６０】続いて、前述のＳ５０３のＡＦ処理を、同
図(b) を用いて説明する。同図(b) において、Ｓ５１１
乃至Ｓ５１３の処理は、前述のＳ３０４乃至Ｓ３０６の
処理と同様の処理が行われる。Ｓ５１４では、周波数フ
ィルタ処理を行う手段として、通常位置検出用のフィル
タ手段が選択され、該フィルタ手段により、前ステップ
で得られた撮像信号に周波数フィルタ処理が行われ、撮
像信号の低周波成分と高周波成分がカットされる。

【００６１】Ｓ５１５乃至Ｓ５１６の処理では、前述の
３０８乃至Ｓ３０９の処理と同様の処理が行われる。Ｓ
５１７では、前ステップで記憶した評価値と前回に記憶
した評価値とを比較し、一定以上の差が生じているか否
かを判定し、その判定結果がＹｅｓの場合にはＳ５１８
へ処理が進み、Ｎｏの場合にはＳ５１９へ処理が進む。
尚、本判定処理では、両評価値に一定以上の差が生じて
いた場合に、コントラストピークありと判定し、合焦位
置が検出される。

【００６２】Ｓ５１８では、コントラストピークが得ら
れている位置へフォーカス用レンズ３が移動され、本フ
ローがリターンする。Ｓ５１９では、フォーカス用レン
ズ３が、該フォーカス用レンズ３の移動範囲の終端位置
であるか否かが判定され、その判定結果がＹｅｓの場合
にはＳ５２０へ処理が進み、Ｎｏの場合にはＳ５２１へ
処理が進む。

【００６３】Ｓ５２０では、エラー表示が行われる。例
えば、ＬＣＤディスプレイ９に、コントラストピークが
見つからないために合焦位置が検出されなかった旨等
が、エラー表示として表示される。Ｓ５２１では、１ス
テップに対応する通常の位置間隔分、フォーカス用レン
ズ３が移動され、Ｓ５１１へ処理が戻って前述の処理が
繰り返される。

【００６４】これにより、コントラストピークありと判
定されるか、若しくはフォーカス用レンズ３が前述の終
端位置に移動されるまで、撮像とフォーカス用レンズ３
の移動が繰り返し行われるようになる。以上の通常の撮
影処理が行われることにより、そのＡＦ処理において、
通常位置検出用のフィルタ手段が選択され、該選択した
フィルタ手段により撮像信号に対し周波数フィルタ処理
が行われ、該周波数フィルタ処理が行われた撮像信号の
コントラスト値に基づいて合焦位置の検出が行われて撮
影が行われるようになる。

【００６５】尚、この通常の撮影処理におけるＡＦ処理
では、コントラストピークを検出しながら処理を行って
いくので、前述の１ステップに対応する通常の位置間隔
は、ＡＦ処理時間の短縮とＡＦ精度の向上という観点か
ら適切なフォーカス用レンズ３の移動量になるように設
定される。

【００６６】尚、上述した本実施形態において、ワイド
端又はテレ端など撮影者が容易に設定可能な焦点距離に
おける無限遠の被写体に対する合焦値を、工場出荷時な
どに、予め検出してフラッシュメモリ１４に記憶させて
おくようにし、後に、撮影者により、ズームボタンが押
下されて、ズーム用レンズ２をワイド端又はテレ端に当
てつかせた状態で無限遠移動ボタンが押下されたときに
は、対応する合焦値をフラッシュメモリ１４から読み出
し、該合焦値に応じた位置へフォーカス用レンズ３を移
動させるようにしても良い。

【００６７】また、本実施形態において、撮影レンズ部
１の構成を、無限遠の被写体に対し、焦点距離に応じて
フォーカス用レンズ３の合焦位置が変化しないような構
成としても良い。但し、この場合には、フラッシュメモ
リ１４に焦点距離は記憶されず、合焦値のみが記憶され
るようになる。また、撮影レンズ部１の構成が、ズーム
用レンズ３を備えていない単焦点の構成である場合にも
同様に、合焦値のみが記憶されるようになる。

【００６８】また、本実施形態において、フォーカス用
の駆動モータをステッピングモータとする場合、その駆
動制御角度を更に細かくするために、その駆動制御方式
としてマイクロステップ駆動制御方式を適用するように
しても良い。また、本実施形態に係る電子カメラは、撮
像信号に周波数フィルタ処理を行うフィルタ手段を備
え、該フィルタ手段により周波数フィルタ処理が行われ
た撮像信号のコントラスト値に基づいて合焦位置を検出
する合焦装置を備えた電子カメラでもある。

【００６９】また、本実施形態に係る電子カメラは、所
定の位置間隔で焦点位置を移動させ、各焦点位置での撮
像信号を取得し、該取得した撮像信号のコントラスト値
に基づいて合焦位置を検出する合焦装置を備えた電子カ
メラでもある。また、本実施形態では、カメラの一例と
して電子カメラを適用したが、その一例として銀塩カメ
ラやビデオカメラ等を適用するようにしても良い。

【００７０】以上、本発明の合焦装置、カメラ、及び合
焦位置検出方法について詳細に説明したが、本発明は上
記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範
囲において、各種の改良及び変更を行っても良いのはも
ちろんである。

【００７１】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、無限遠の被写体に対する高精度な焦点調整が可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る電子カメラの構成
例である。

【図２】(a) は通常位置検出用のフィルタ手段の周波数
特性、(b) は無限遠位置検出用のフィルタ手段の周波数
特性を示した図である。

【図３】無限遠検出ボタンが押下されたときの合焦位置
検出処理の一例を示すフローチャートである。

【図４】無限遠移動ボタンが押下された後にレリースボ
タンが押下されたときの撮影処理の一例を示すフローチ
ャートである。

【図５】(a),(b) は、通常撮影処理の一例を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】 １ 撮影レンズ部 ２ ズーム用レンズ ３ フォーカス用レンズ ４ 撮像素子 ５ 撮像部 ６ ＤＲＡＭ ７ 画像処理部 ８ 圧縮処理部 ９ ＬＣＤディスプレイ １０ ＡＦ部 １１ ＣＰＵ １２ バス １３ メモリカード １４ フラッシュメモリ １５，１６ 駆動モータ／回路部 １７ 操作手段

───────────────────────────────────────────────────── 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 101:00 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像信号に周波数フィルタ処理を行うフ
   ィルタ手段を備え、該フィルタ手段により周波数フィル
   タ処理が行われた撮像信号のコントラスト値に基づいて
   合焦位置を検出する合焦装置であって、 前記フィルタ手段は、 通常位置検出用の第１のフィルタ手段と、 無限遠位置検出用であって前記第１のフィルタ手段に対
   して周波数特性の異なる第２のフィルタ手段と、 前記周波数フィルタ処理を行う手段として前記第１のフ
   ィルタ手段又は前記第２のフィルタ手段の何れかを選択
   する選択手段と、 を備えたことを特徴とする合焦装置。
2. 【請求項２】 前記第２のフィルタ手段は、 前記第１のフィルタ手段に対して撮像信号の高周波成分
   をより多く通過させる特性を有する、 ことを特徴とする請求項１記載の合焦装置。
3. 【請求項３】 所定の位置間隔で焦点位置を移動させ、
   各焦点位置での撮像信号を取得し、該取得した撮像信号
   のコントラスト値に基づいて合焦位置を検出する合焦装
   置であって、 前記焦点位置を移動させる移動手段と、 無限遠位置を検出するよう指示があった時には、前記無
   限遠位置が含まれると予想される範囲について、前記焦
   点位置の移動を通常時より細かい位置間隔で行わせるよ
   うに制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする合焦装置。
4. 【請求項４】 所定の位置間隔で焦点位置を移動させ、
   各焦点位置での撮像信号を取得し、該取得した撮像信号
   のコントラスト値に基づいて合焦位置を検出する合焦装
   置であって、 無限遠位置を検出するよう指示があった時には、前記無
   限遠位置が含まれると予想される範囲についての移動及
   び撮像信号の取得を複数回繰り返すように制御する制御
   手段と、 前記複数回の繰り返しにより取得された撮像信号のコン
   トラスト値に基づいて合焦位置を検出する検出手段と、 を備えたことを特徴とする合焦装置。
5. 【請求項５】 前記検出手段は、 前記無限遠位置が含まれると予想される範囲についての
   少なくとも１回の前記移動毎に取得された撮像信号によ
   るコントラスト値に基づいて仮合焦値を検出し、検出さ
   れた複数の前記仮合焦値から最終の合焦位置を検出す
   る、 ことを特徴とする請求項４記載の合焦装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５の何れか一項記載の合焦
   装置を、撮影光学手段の合焦位置調整用として備えた、 ことを特徴とするカメラ。
7. 【請求項７】 前記合焦装置により検出された無限遠位
   置の合焦位置を、無限遠位置の合焦値として記憶する記
   憶手段と、 該記憶手段に記憶された無限遠位置の合焦値に基づい
   て、前記撮影光学手段の焦点位置の無限遠位置調整を行
   うように指示する指示手段と、 を備えたことを特徴とする請求項６記載のカメラ。
8. 【請求項８】 前記撮影光学手段はズーム光学手段を備
   え、 前記記憶手段は、前記無限遠位置の合焦値を、該無限遠
   位置の合焦値とされたときの無限遠位置の合焦位置が検
   出された時に設定されていた焦点距離と共に記憶する、 ことを特徴とする請求項７記載のカメラ。
9. 【請求項９】 周波数フィルタ処理として、通常位置検
   出用の第１の周波数フィルタ処理、若しくは無限遠位置
   検出用であって前記第１の周波数フィルタ処理に対して
   撮像信号の高周波成分をより多く通過させる第２の周波
   数フィルタ処理の何れかを選択し、 撮像信号に前記選択した周波数フィルタ処理を行い、 該周波数フィルタ処理を行った撮像信号のコントラスト
   値に基づいて合焦位置を検出する、 ことを特徴とする合焦位置検出方法。
10. 【請求項１０】 所定の位置間隔で焦点位置を移動さ
    せ、各焦点位置での撮像信号を取得し、該取得した撮像
    信号のコントラスト値に基づいて合焦位置を検出する合
    焦位置検出方法であって、 無限遠位置を検出するよう指示があった時には、前記無
    限遠位置が含まれると予想される範囲について、前記焦
    点位置の移動を通常時より細かい位置間隔で行う、 ことを特徴とする合焦位置検出方法。
11. 【請求項１１】 所定の位置間隔で焦点位置を移動さ
    せ、各焦点位置での撮像信号を取得し、該取得した撮像
    信号のコントラスト値に基づいて合焦位置を検出する合
    焦位置検出方法であって、 無限遠位置を検出するよう指示があった時には、前記無
    限遠位置が含まれると予想される範囲についての移動及
    び撮像信号の取得を複数回繰り返し、該複数回の繰り返
    しにより取得された撮像信号のコントラスト値に基づい
    て合焦位置を検出する、 ことを特徴とする合焦位置検出方法。