JP2005326680A - 焦点検出方法および焦点検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像コントラスト法による焦点検出装置において、高精度の焦点検出を可能にすること。
【解決手段】撮影レンズを介して撮像手段で撮像した被写体像のコントラストに基づいて焦点状態を検出する焦点検出装置であって、前記撮影レンズの焦点調節レンズ群を調節可動範囲内においてステップ駆動させるレンズ駆動手段と、該レンズ駆動手段によって前記撮影レンズの焦点調節レンズ群を一方の可動端から他方の可動端に向かってステップ移動させながら前記撮像手段により撮像して被写体像のコントラスト値を検出する制御手段とを備え、該制御手段は、前記検出した複数のコントラスト値について一方の可動端または他方の可動端側から順に隣接位置のコントラスト値を比較して、２回連続して増加しかつ２回連続して減少する極大値が存在するか否かを検出する。
【選択図】 図８

Description

本発明は、デジタルカメラの焦点検出方法および焦点検出装置に関する。

いわゆるコンパクトタイプのデジタルカメラの焦点調節方法として、画像コントラスト法により合焦点を検出するものが知られている。画像コントラスト法による焦点調節装置は、撮像素子によって撮像した被写体像のコントラストが極大値となる焦点調節レンズ群の位置を求める。そのために従来の焦点調節装置は、焦点調節レンズ群を無限遠合焦位置から至近（最短）合焦位置までステップ駆動しながら複数位置で撮像し、撮像した映像信号から各レンズ位置におけるコントラストを求め、さらにコントラストの極大値（ピーク）を求めて、極大値が得られたレンズ位置を合焦点と判定してそのレンズ位置に焦点調節レンズ群を移動していた（特許文献１）。
特開2001-249267号公報

しかし従来のコントラスト法では、コントラストが複数回連続して増加した後反転してコントラストが減少したとき（図９（Ａ））、または逆にコントラストが増加から減少に反転した後複数回連続して減少したとき（図９（Ｂ）、（Ｃ））に反転位置をピークと判定し、あるいは連続増加数、または連続減少数の一方のみをカウントして変曲点をピークとして検出していたので、検出したピークの信頼性が低く、したがって合焦精度が低かった。

本発明は、かかる従来の画像コントラスト式焦点検出装置の問題に鑑みてなされたもので、合焦位置検出精度が高い焦点検出方法および焦点検出装置を提供することを目的とする。

被写体像のコントラストに基づいて焦点状態を検出する焦点検出装置であって、撮影レンズの焦点調節レンズ群を調節可動範囲内において移動させるレンズ駆動手段と、該レンズ駆動手段によって前記撮影レンズの焦点調節レンズ群を一方の可動端から他方の可動端に向かって移動させながら複数位置において被写体像のコントラスト値を検出する制御手段とを備え、該制御手段は、前記検出した複数位置におけるコントラスト値について一方の可動端または他方の可動端側から順に隣接位置のコントラスト値を比較して、第１の複数回連続して増加しかつ第２の複数回連続して減少する極大値を検出すること、に特徴を有する。

より実際的には、前記制御手段は、前記極大値を検出したときは、該極大値を含む複数のコントラスト値から補間処理によって極大値および該極大値が得られたレンズ位置を求め、該レンズ位置を合焦位置とする。そうして、該合焦位置に焦点調節レンズ群を移動させる。

請求項２記載発明は、被写体像のコントラストに基づいて焦点状態を検出する焦点検出装置であって、撮影レンズの焦点調節レンズ群を調節可動範囲内において移動させるレンズ駆動手段と、該レンズ駆動手段によって前記撮影レンズの焦点調節レンズ群を一方の可動端から他方の可動端に向かって移動させながら複数位置において被写体像のコントラスト値を検出する制御手段とを備え、該制御手段は、前記コントラスト値を検出する毎に、直前の連続した複数位置分のコントラストについて順に隣接位置のコントラスト値を比較してコントラスト値が第１の複数回連続して増加しかつ第２の複数回連続して減少する極大値が存在するか否かを検出すること、に特徴を有する。

より実際的には、前記制御手段は、前記極大値を検出したときは前記レンズ移動および撮像処理を中止し、前記極大値を含む複数のコントラスト値から補間処理によって極大値および該極大値が得られたレンズ位置を求め、該レンズ位置を合焦位置とする。そうして、該合焦位置に焦点調節レンズ群を移動させる。

請求項１または２記載発明は、実際的には、前記制御手段は、前記の焦点調節レンズ群を一方の可動端部から他方の可動端部に向かってステップ移動させ、停止させる毎に撮像して被写体像のコントラスト値を検出する。さらに、前記一方の可動端部は最短合焦位置とし、他方の可動端部は無限遠合焦位置とする。

さらに本発明は、合焦位置と判定した位置まで焦点調節レンズ群を移動させる。第１の所定回数および第２の所定回数は同数とすることが好ましい。

焦点検出方法に関する本発明は、被写体像のコントラストに基づいて焦点状態を検出する焦点検出方法であって、撮影レンズの焦点調節レンズ群を一方の可動端から他方の可動端に向かって移動させながら複数位置において被写体像のコントラスト値を検出し、前記検出した複数位置におけるコントラスト値について一方の可動端または他方の可動端側から順に隣接位置のコントラスト値を比較して、第１の複数回連続して増加しかつ第２の複数回連続して減少する極大値を検出すること、に特徴を有する。

本発明によれば、コントラストのピークであるかどうかを正確に検出できるので、誤認識が減り、確実に合焦位置を検出できる。
請求項２記載発明によれば、焦点調節レンズ群を可動範囲全域に移動させなくても合焦位置を検出できるので、焦点調節に要する時間を短縮できる。

さらに請求項２記載発明によれば、焦点調節レンズ群を移動領域全域を移動させることなくコントラストのピークを検出できるので、焦点調節開始から合焦するまでの時間が短縮される。

本発明の実施形態について、図を参照して説明する。図１は、本発明を適用したデジタルカメラの概要をブロックで示す図である。

このデジタルカメラは、焦点調節レンズ群Ｌ１を含む撮影レンズＬにより被写体像を、撮像手段としての撮像素子（ＣＣＤイメージセンサ）１１の受光面に形成する。撮像素子１１は、所定間隔で縦横に配置された多数の画素（光電変換素子）を有し、受光した被写体像を各画素が電荷に変換し、蓄積（積分）する。露光が終了すると、蓄積した電荷を画素単位で画像信号として画像信号処理回路１３に出力する。画像信号処理回路１３は、入力した画像信号についてホワイトバランス調整等所定の調整処理、Ａ／Ｄ変換処理を施してデジタル映像データをＣＰＵ１５に出力する。つまり、画像信号処理回路１３において所定の処理が施され、画素単位でデジタル変換された画像データが、ＣＰＵ１５に出力される。ＣＰＵ１５は、スルーモード（モニタモード）のときは入力した画像データをＬＣＤ１７で表示可能な画像信号に変換してＬＣＤ１７により表示し、記録モードのときは所定フォーマットの画像データに変換して画像メモリ制御回路１９を介して画像メモリ２１に書き込む。

図２には、撮像素子の撮像面と焦点検出エリアとの一例として、撮像素子１１の受光面１２と３個の焦点検出エリア１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃとの関係を示してある。図３は、中央の焦点検出エリア１２Ａを拡大して示した図である。焦点検出エリア１２Ａは受光面１２のほぼ中央に位置し、他の焦点検出エリア１２Ｂ、１２Ｃは、焦点検出エリア１２Ａを挟んで左右に位置している。受光面１２は、各画素（光電変換素子）より被写体側に、原色フィルタとしての赤（Ｒ）フィルタ、緑（Ｇ）フィルタおよび青（Ｂ）フィルタが配置されていて、各画素は、被写体光束中、各原色フィルタＲ、Ｇ、Ｂを透過した赤、緑および青成分を受光して光電変換し、電荷として蓄積する。所定時間蓄積した電荷は、画素単位で読み出され、画像信号として出力される。

図３には、一般的な原色フィルタの配置を示してある。原色フィルタは、水平方向に、２種類のフィルタＧ、Ｒが交互に配置されたＧＲラインと、２種類のフィルタＢ、Ｇ交互に配置されたＢＧラインとを備え、ＧＲラインとＢＧラインとが垂直方向に交互に配置されている。この実施形態では、水平方向２個分、垂直方向２個分（２×２）の正方形内の４画素、つまり２個のフィルタＧと各１個のフィルタＲ、Ｂを含む計４画素の組み合わせを１ブロックとして、各ブロック内の画素が積分した画像信号の大きさの和を輝度ａ_nとする。
ａ_n= G + R + B + G

そうして、１ブロックの輝度ａ_nと、水平方向に１ブロック飛ばした１ブロックの輝度ａ_n+2との差（ａ_n+2 - ａ_n）を求める処理を、焦点検出エリア内において水平右方向に繰り返し、輝度差（ａ_n+2 - ａ_n）を加算する。この輝度差（ａ_n+2 - ａ_n）を求める処理が水平方向右端のブロックに到達すると、垂直方向下方に１ブロックずらしてから輝度差を求める処理および加算処理を水平右方向に右端のブロックに達するまで繰り返す。以上の差の加算処理を、焦点検出エリア内の全ブロックについて繰り返し実行する。さらに同様の処理を、３個の焦点検出エリア１２Ａ乃至１２Ｃそれぞれについて実行する。

以上の処理によって得られる、各焦点検出エリア１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃについて求めた輝度差（ａ_n+2 - ａ_n）の和がそのレンズ位置における各焦点検出エリア１２Ａ焦点検出エリア１２Ｃのコントラスト値になる。このコントラスト値は、数１式で現すことができる。

この実施形態において、コントラストＡＦ処理のときにＣＰＵ１５は、モータドライバ２３、ＡＦモータ２５、レンズ駆動機構２７を介して焦点調節レンズ群Ｌ１をステップ駆動しながら撮像素子１１により撮像し、撮像した画像信号中、予め設定された焦点検出エリア内の画像信号を入力して各焦点検出エリア内のコントラスト値を求め、コントラストデータとして内蔵ＲＡＭに記憶する。ＣＰＵ１５はこのコントラストＡＦ処理を、焦点調節レンズ群Ｌ１を一方の移動限界位置である至近（最短）合焦位置から他方の移動限界位置である無限遠合焦位置方向にステップ駆動させながら繰り返す。

この実施形態では、焦点調節レンズ群Ｌ１の位置を、至近（最短）合焦位置を原点位置として原点センサ２７ａで検知し、原点からの駆動パルス数としてカウントする。駆動パルスは、例えばＡＦモータ２５の出力軸に装着されたフォトインタラプタ等のエンコーダが出力するパルスとして定義する。なお、通常は、焦点調節レンズ群Ｌ１を至近（最短）合焦位置から無限遠合焦位置まで駆動するのに数百パルスあるいはそれ以上要するが、本実施形態におけるコントラストＡＦ処理では、数パルスまたは数十パルス単位でステップ駆動（撮像）するものとし、本実施形態のＡＦ処理における駆動パルスは、フォトインタラプタが出力する複数パルスを１パルスとする。

至近（最短）合焦位置から無限遠合焦位置までの複数位置におけるコントラストデータが得られたら、近距離側から遠距離側に連続した複数位置におけるコントラストデータを隣同士で比較し、コントラスト値が所定回連続して増加し、かつ所定回連続して減少しているかどうか判定する。本実施形態では、近距離側から５個ずつ、隣接する５位置分のコントラストデータについて、コントラスト値が２回連続して増加しかつ２回連続して減少しているかどうか判定する。コントラスト値が２回連続して増加しかつ２回連続して減少していなければ、１個分遠距離側にずらせた５個分のコントラストデータについて同様の判定を実施する。

図４、図５に、レンズ位置とコントラストの関係をグラフで示した。図において、横軸はレンズ位置、縦軸はコントラストである。原点は至近（最短）合焦位置である。

判定結果が肯定、つまりコントラスト値が２回連続して増加しかつ２回連続して減少している場合は（図５参照）、コントラスト値の極大値が得られたレンズ位置またはその前後近傍に合焦位置があると判定する。そうして通常は、合焦位置の精度をより上げるために、その極大値および前後のコントラスト値を使用した補間演算により、極大値および極大値が得られたレンズ位置を近似演算し、そのレンズ位置を合焦点（合焦レンズ位置）とする。そうしてその合焦レンズ位置に焦点調節レンズ群Ｌ１を移動させてＡＦ処理を終了する。

このように本実施形態では、連続した所定個分のコントラスト値について増加および減少を同時に判定するので、極大値（ピーク値）検出精度が高くなる。図５には本実施形態のアルゴリズムにより極大値と判定される例を示し、図９の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）には本実施形態のアルゴリズムでは極大値と判定されない例を示している。

本実施形態のコントラストＡＦ処理では、各焦点検出エリア１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ毎に、至近（最短）合焦位置側から無限遠合焦位置側に順に繰り返す。そうして、最初に検出した合焦点に焦点調節レンズ群Ｌ１を移動させてＡＦ処理を終了する。なお本発明は、焦点検出エリアが選択されていたときはその焦点検出エリアについてのみ実行するなど、以上の実施形態に限定されない。

また、焦点調節レンズ群Ｌ１は、至近（最短）合焦位置から無限遠合焦位置まで移動させて全域のコントラストデータを求めてからピーク値判定処理を実行してもよいが、焦点調節レンズ群Ｌ１を至近（最短）合焦位置から無限遠合焦位置方向にステップ駆動させながら５回分のコントラストが得られたらピーク判定処理を実施し、コントラストが２回連続して増加しかつ２回連続して減少して極大値が得られたときはその極大値に基づく合焦点（レンズ位置）にレンズを移動させてＡＦ処理を終了させてもよい。この実施形態によれば、焦点調節時間を短縮できる。

本発明のコントラストＡＦ処理の実施形態について、さらに図６から図８に示したフローチャートを参照して詳細に説明する。この実施形態は、測光スイッチＳＷＳがオンしたときに、このフローチャートに入り、コントラストＡＦ処理を１回実行する、いわゆるワンショットＡＦとする。

コントラストＡＦ処理に入ると、まず各変数等の初期化を実行する（Ｓ１１）。例えばこの実施形態では、各ステータスのクリア、コントラスト値のクリア、位置パルス数PNの初期化（PN = 0）、コントラストの最大値 = 0、最小値 = FFFFFFFF、焦点距離によるエリア数設定等を実行する。ここで位置パルス数PNは、焦点調節レンズ群Ｌ１が至近（最短）合焦位置にあるときを０として、無限遠合焦位置方向に、１パルス分移動する毎に１カウントアップされる変数である。
なお、焦点距離によるエリア数とは、焦点距離に応じて予め設定されたコントラスト値を算出するエリア数である。

フォーカスイニシャライズ処理を実行する（Ｓ１３）。フォーカスイニシャライズ処理とは、焦点調節レンズ群Ｌ１を一方の移動限界位置、本実施形態では至近（最短）合焦位置まで移動することである。至近（最短）合焦位置に移動したどうかは、原点センサ２７ａによって検知される。

そうして、現在の焦点レンズ群位置である至近合焦位置におけるコントラスト値算出処理を実行する（Ｓ１５）。つまり、撮像素子１１から入力した画像データに基づいて、至近（最短）合焦位置におけるコントラスト値P[0]を算出し、コントラストの最大値、最小値を更新する。

そうして、位置パルス数PNをカウントアップし（Ｓ１７）、ＡＦモータ２５を無限遠合焦位置方向にステップ駆動するモータ駆動処理を開始する（Ｓ１９）。つまり、焦点調節レンズ群Ｌ１を至近（最短）合焦位置から無限遠合焦位置方向にステップ移動させるレンズ駆動処理を開始する。

撮像素子１１から入力した画像データに基づいてコントラスト値P[PN]を算出し、最大値、最小値を更新する（Ｓ２１）。そうして、位置パルス数PNをカウントアップする（Ｓ２３）。さらに、そのコントラスト値P[PN]が設定条件を満足する極大値であるかどうかをチェックするピークチェック処理を実行する（Ｓ２５）。以上の処理を焦点調節レンズ群Ｌ１を無限遠合焦位置方向に１パルス単位でステップ駆動しながら繰り返す（Ｓ２７；N0、Ｓ２１）。このようにレンズ駆動処理途中にピークチェック処理を実行するので、至近（最短）合焦位置から無限遠合焦位置まで駆動して全域のコントラスト値を得た後にまとめてピークチェック処理を実行するより処理時間を短縮できる。

焦点調節レンズ群Ｌ１が無限遠合焦位置に達したら（Ｓ２７；YES）、ＡＦモータ２５を停止させる（Ｓ２９）。そうして、Ｓ２１からＳ２７のループ処理で得たコントラストデータから、最も大きい第一極大値と２番目に大きい第二極大値の差が所定値未満であるかどうかを判定する極大差チェック処理を実行する（Ｓ３１）。この判定処理は、各焦点検出エリア毎に実施する。差が所定値未満の場合はどちらの極大値が真の極大値か判断が困難なため、極大値は無いものと判断する。

選択した極大値を含む５位置分のコントラスト値に基づいて、極大値（ピーク値）を補間（近似）演算するピーク算出処理を実行する（Ｓ３３）。つまり、実際に求めたコントラスト値のピーク値の前後に真のピーク値が存在する可能性があるので、補間演算によってより正確と推定されるピーク値を求める。この実施形態では、極大値を挟む前後のコントラスト値を結ぶ二本の直線の交点を求める。この交点が、より正確なピーク値と推定され、このピーク値が得られたレンズ位置を合焦点、合焦レンズ位置とする。

各焦点検出エリア毎に得たピークのコントラストのピーク値に基づいて、最も近距離の値が得られた焦点検出エリアを合焦エリアとするエリア選択処理を実行する（Ｓ３５）。そうして、この合焦エリアにおいてピーク値が得られたレンズ位置に焦点調節レンズ群Ｌ１を移動させて、コントラストＡＦ処理を終了する（Ｓ３７、END）。

「コントラスト値算出処理」
Ｓ１５およびＳ２１で実行されるコントラスト値算出処理について、図７に示したフローチャートを参照してより詳細に説明する。なお、このフローチャートの処理は３個の焦点検出エリア１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃについて実行するが、各焦点検出エリア毎に同じ処理を繰り返すので、１個の焦点検出エリア１２Ａについての処理として説明する。

コントラスト値算出処理に入ると、焦点調節レンズ群Ｌ１をステップ駆動させながら得たパルス位置（数）PN毎のコントラストデータからコントラスト値P[PN]を、数２式により求める（Ｓ１０１）。

そうして、求めたコントラスト値P[PN]について、最大のコントラスト値P[PN]と（Ｓ１０３、Ｓ１０５）、最小のコントラスト値P[PN]を求める（Ｓ１０７、Ｓ１０９）。最大のコントラスト値P[PN]および最小のコントラスト値P[PN]が求まればリターンする（Ｓ１０３；ＹＥＳ、Ｓ１０７；ＹＥＳ、RETURN）。

「ピークチェック処理」
Ｓ２５で実行されるピークチェック処理の詳細について、さらに図８に示したフローチャートを参照して説明する。この処理は、各焦点検出エリアについて、焦点調節レンズ群Ｌ１をステップ駆動させながら得たステップ位置毎のコントラスト値P[PN]からピークを求める処理である。そうして、１ステップ単位で得た連続した５位置分のコントラスト値P[PN]について、最短（至近）側から無限遠側に順に隣同士比較して、コントラスト差が第１の所定回数である２回連続して増加し、かつ第２の所定回数である２回連続して減少したかどうかをチェックする。そうして、コントラスト差が２回連続して増加し、かつ２回連続して減少していた場合は、そのときの最大のコントラスト値P[PN]を極大値（ピーク値）と判定する。そうして、その極大値となるコントラスト値P[PN]を挟むコントラストを利用した近似（補間）演算によってより精度の高い極大値を求め、その極大値に対応するレンズ位置に焦点調節レンズ群Ｌ１を移動させる。図５は本実施形態のアルゴリズムにより極大値を検出した場合を示している。

ピークチェック処理に入ると、まず、レンズ位置Pulse[PN]に現在の位置パルス数PNを代入する（Ｓ２０１）。最初は、至近（最短）合焦位置である０を代入する。

次に、位置パルス数PNがN×2以下であるかどうかをチェックする（Ｓ２０３）。ここで“N”は予め設定された所定回数であって、本実施形態では、N = 2に設定してある。したがって、４≦PN でない場合（Ｓ２０３；NO）はリターンする（RETURN）。 ４≦PN の場合（Ｓ２０３；YES）は、現在から４個前までの計５個のコントラスト値について、２回連続して増加しかつ２回連続して減少したかどうかをチェックする（Ｓ２０５）。直前の５個のコントラスト値が２回連続して増加しかつ２回連続して減少していない場合（Ｓ２０５；NO）はリターンする（RETURN）。リターンすると、焦点調節レンズ群Ｌ１を１パルス分無限遠合焦位置方向に駆動してコントラストを取得し、５個分のコントラストが更新された状態で、再びこのフローチャートに入る。

直前５個のコントラスト値P[PN-4]からP[PN]が２回連続して増加しかつ２回連続して減少していた場合（Ｓ２０５；YES）は、極大値となるレンズ位置（位置パルス数PN-2）におけるコントラスト値P[PN-2]の８０パーセントの値を求めて下限値dat0に代入する（Ｓ２０７）。そうして、極大値を決定した両端のコントラスト値P[PN-4]、P[PN]のいずれかが下限値dat0未満であるかどうかをチェックする（Ｓ２０９）。つまり、ピークのコントラスト値と両端のコントラスト値との差が十分大きいかどうかをチェックする。

両端のコントラスト値P[PN-4]、P[PN]のいずれかが下限値dat0未満でないときはリターンする（Ｓ２０９；NO、RETURN）。コントラストの変化が小さいからである。両端のコントラスト値P[PN-4]、P[PN]のいずれかが下限値dat0未満の場合（Ｓ２０９；YES）は、ピークのコントラスト値P[PN-2]と、これまでの処理で得たコントラストの最小値との差がピークのコントラスト値P[PN-2]の１０パーセントより大きいかどうかをチェックする（Ｓ２１１）。ピークのコントラスト値P[PN-2]とコントラスト値の最小値の差がピークのコントラスト値P[PN-2]の１０パーセントより大きくない場合はリターンする（２１１；NO、RETURN）。この場合はコントラストが低く、信頼性が低いと推定されるからである。

ピークのコントラスト値P[PN-2]とコントラストの最小値の差がピークのコントラスト値P[PN-2]の１０パーセントより大きい場合（Ｓ２１１；YES）は、ピークのコントラスト値P[PN-2]がコントラストの最大値以上かどうか、つまり最大値であるかどうかをチェックする（Ｓ２１３）。

ピークのコントラスト値P[PN-2]が最大値以上の場合（Ｓ２１３；YES）は、位置索引Indexにピークのコントラスト値P[PN-2]が得られたレンズの位置パルス数PN-2を代入し、Statusに“１”を代入してリターンする（Ｓ２１５、RETURN）。位置索引Indexはピークのコントラスト値P[PN-2]が得られたレンズの位置パルス数PNを表示し、フラグStatusはピーク値が得られたことを識別するフラグである。

ピークのコントラスト値P[PN-2]が最大値以上でなかった場合（Ｓ２１３；NO）、つまりピークのコントラスト値P[PN-2]より大なるコントラスト値が存在した場合は、そのままリターンする（RETURN）。ピークのコントラスト値P[PN-2]が得られたレンズ位置が合焦位置でない可能性が大だからである。

以上の処理により、連続した５位置分のコントラストデータを使用してコントラスト値が２回連続して上昇しかつ２回連続して下降したかどうかをチェックし、ピーク値を判別できるので、精度の高いピーク値検出が可能になる。

本実施形態のコントラストＡＦ処理では、焦点調節レンズ群Ｌ１を至近（最短）合焦位置から無限遠合焦位置までステップ駆動したが、ステップ駆動しながら、５位置分のコントラスト毎にピーク判定を実行し、ピークありと判定した時点でステップ駆動を終了し、直線近似により合焦位置を求めてその合焦位置に焦点調節レンズ群Ｌ１を移動させてもよい。

本発明を適用したデジタルカメラの実施形態の主要構成をブロックで示す図である。 本実施形態のデジタルカメラにおける撮像素子の受光面と焦点検出エリアとの関係を示す図である。 同焦点検出エリアと画素との関係を説明する図である。 本実施形態のデジタルカメラによるレンズ位置とコントラストの関係をグラフで示す図である。 本実施形態のデジタルカメラによる画像コントラスト法によるコントラストチェック処理をグラフで説明する図である。 本実施形態のデジタルカメラにおけるコントラストＡＦ処理をフローチャートで示す図である。 同コントラストＡＦ処理におけるコントラスト値算出処理をフローチャートで示す図である。 同コントラストＡＦ処理におけるピークチェック処理をフローチャートで示す図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は従来のデジタルカメラの画像コントラスト法によるコントラストチェックにより極大値が検出される例をグラフで説明する図である。

符号の説明

１１ 撮像素子
１３ 画像信号処理回路
１５ ＣＰＵ
１７ ＬＣＤ
１９ メモリ制御回路
２１ 画像メモリ
２３ モータドライバ
２５ ＡＦモータ
２７ レンズ駆動機構
２７ａ 原点センサ
Ｌ１ 焦点調節レンズ群

Claims (9)

1. 被写体像のコントラストに基づいて焦点状態を検出する焦点検出装置であって、
   撮影レンズの焦点調節レンズ群を調節可動範囲内において移動させるレンズ駆動手段と、
   該レンズ駆動手段によって前記撮影レンズの焦点調節レンズ群を一方の可動端から他方の可動端に向かって移動させながら複数位置において被写体像のコントラスト値を検出する制御手段とを備え、
   該制御手段は、前記検出した複数位置におけるコントラスト値について一方の可動端または他方の可動端側から順に隣接位置のコントラスト値を比較して、第１の複数回連続して増加しかつ第２の複数回連続して減少する極大値を検出すること、を特徴とする焦点検出装置。
2. 被写体像のコントラストに基づいて焦点状態を検出する焦点検出装置であって、
   撮影レンズの焦点調節レンズ群を調節可動範囲内において移動させるレンズ駆動手段と、
   該レンズ駆動手段によって前記撮影レンズの焦点調節レンズ群を一方の可動端から他方の可動端に向かって移動させながら複数位置において被写体像のコントラスト値を検出する制御手段とを備え、
   該制御手段は、前記コントラスト値を検出する毎に、直前の連続した複数位置分のコントラストについて順に隣接位置のコントラスト値を比較してコントラスト値が第１の複数回連続して増加しかつ第２の複数回連続して減少する極大値が存在するか否かを検出すること、を特徴とする焦点検出装置。
3. 前記制御手段は、前記の焦点調節レンズ群を一方の可動端部から他方の可動端部に向かってステップ移動させて、停止させる毎に撮像して被写体像のコントラスト値を検出する請求項１または２記載の焦点検出装置。
4. 前記制御手段は、前記極大値を検出したときは、該極大値を含む複数のコントラスト値から補間処理によって極大値および該極大値が得られたレンズ位置を求め、該レンズ位置を合焦位置とする請求項１または３記載の焦点検出装置。
5. 前記制御手段は、前記極大値を検出したときは前記レンズ移動および撮像処理を中止し、前記極大値を含む複数のコントラスト値から補間処理によって極大値および該極大値が得られたレンズ位置を求め、該レンズ位置を合焦位置とする請求項２または３記載の焦点検出装置。
6. 前記制御手段は、前記極大値を検出したときは、該極大値が得られたレンズ位置に前記焦点調節レンズ群を移動させて処理を終了する請求項２または４記載の焦点検出装置。
7. 前記第１の複数回および第２の複数回は同数である請求項１または２記載の焦点検出装置。
8. 前記一方の可動端部は最短合焦位置であり、他方の可動端部は無限遠合焦位置である請求項１から７のいずれか一項記載の焦点検出装置。
9. 被写体像のコントラストに基づいて焦点状態を検出する焦点検出方法であって、
   撮影レンズの焦点調節レンズ群を一方の可動端から他方の可動端に向かって移動させながら複数位置において被写体像のコントラスト値を検出し、
   前記検出した複数位置におけるコントラスト値について一方の可動端または他方の可動端側から順に隣接位置のコントラスト値を比較して、第１の複数回連続して増加しかつ第２の複数回連続して減少する極大値を検出すること、を特徴とする焦点検出方法。

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