JP2008015494A - 焦点検出方法および焦点検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被写体が暗い場合でも誤合焦が少なく、かつ合焦に要する時間が短い焦点検出方法をおよび焦点検出方法を提供する。
【解決手段】焦点検出エリアとオーバーラップするサポートエリアを設定し、被写体輝度が所定値以上高い場合は、前記焦点検出エリアについて焦点状態を検出し、合焦状態が得られたときはその合焦状態が得られた焦点調節レンズ群の位置を合焦位置として設定し、被写体輝度が所定値未満の場合は、前記焦点検出エリアおよびその焦点検出エリアとオーバーラップしたサポートエリアについて焦点状態を検出し、前記焦点検出エリアおよびオーバーラップしたサポートエリアの両方が合焦状態であると検出したときに、その合焦状態が得られた焦点検出エリアにおける焦点調節レンズ群の位置を合焦位置として設定する。と設定する。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、撮像した画像のコントラストから焦点状態を検出する焦点検出方法および焦点検出装置に関する。

従来、焦点調節レンズ群を、至近端または無限遠端より他方端までサーチして焦点状態を検出する画像コントラスト方式の焦点検出装置であって、サーチ途中でコントラストのピークが出現した場合にそのピークを合焦位置としてサーチを停止させるデジタルカメラがある。無限遠端から至近端方向にサーチするときは、複数エリアにおいて同時にピークを検出したときにサーチを終了し、至近端から無限遠端方向のサーチの場合は１個のエリアでもピークを検出したらサーチを終了する発明が知られている（特許文献１）。また、サーチ時間を短縮するために、焦点調節レンズ群の位置が無限遠端に近い場合は無限遠端からサーチを開始し、至近端に近い場合は至近端からサーチを開始する発明が知られている（特許文献２）。
特開２００２-３１１３２５号公報 特開２００２-０７２０７４号公報

しかしながら従来の焦点検出装置は、近端から無限遠端方向にサーチする場合であっても、被写体が暗い場合は、いわゆる多画素加算でコントラストを検出したり、露光時間を長くしたりするために、検出エリア外のコントラスト値の影響を受けて、偽ピークを検出してサーチを途中停止してしまうおそれがある。

そこで本発明は、被写体が暗い場合でも誤合焦が少なく、かつ合焦に要する時間が短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。

かかる課題を解決する本発明の焦点検出方法は、撮影光学系の焦点調節レンズ群を至近端または無限遠端から他方の端方向に移動させながら、前記撮影光学系によって形成された、少なくとも１個の焦点検出エリアにおける画像に基づいて焦点状態をサーチする焦点検出方法であって、前記焦点検出エリアとオーバーラップするサポートエリアを設定し、被写体輝度が所定値以上高い場合は、前記焦点検出エリアについて焦点状態を検出し、合焦状態が得られたときはその合焦状態が得られた焦点調節レンズ群の位置を合焦位置として設定し、被写体輝度が所定値未満の場合は、前記焦点検出エリアおよびその焦点検出エリアとオーバーラップしたサポートエリアについて焦点状態を検出し、前記焦点検出エリアおよびオーバーラップしたサポートエリアの両方が合焦状態であると検出したときに、その合焦状態が得られた焦点検出エリアにおける焦点調節レンズ群の位置を合焦位置として設定することに特徴を有する。

より実際的には、前記焦点調節レンズ群をステップ移動させながら画像のコントラストを検出して、コントラストのピークが得られた焦点調節レンズ群の位置を合焦位置とするコントラストＡＦ方式とする。

そうして被写体輝度が所定値未満の場合は、前記焦点検出エリアにおいて合焦状態を検出したときの焦点調節レンズ群の位置と、その焦点検出エリアとオーバーラップするサポートエリアにおいて合焦状態を検出したときの焦点調節レンズ群の位置とが所定ステップ範囲内のときは、その合焦状態が得られた焦点検出エリアにおける焦点調節レンズ群の位置を合焦位置として設定することが好ましい。

好ましい実施形態では、前記１個の焦点検出エリアに対して前記オーバーラップしたサポートエリアは複数個設定されていて、該複数個のサポートエリアのいずれかにおいて前記合焦状態が得られたときにその合焦状態が得られた焦点検出エリアにおける焦点調節レンズ群の位置を合焦位置として設定する。

実際的には、前記合焦位置を設定したときは前記焦点調節レンズ群が他方の端に達していなくても前記サーチを停止して前記設定した合焦位置に焦点調節レンズ群を移動させる。この場合、前記サーチを途中で停止するときは、前記合焦位置として設定する条件を加重することが好ましい。

焦点検出装置にかかる本発明は、撮影光学系によって形成された被写体像を電気的な画像データに変換する撮像手段と、前記撮影光学系の焦点調節レンズ群を至近端または無限遠端から他方の端方向に移動させながら前記撮像手段によって変換された、少なくとも１個の焦点検出エリアおよびその焦点検出エリアとオーバーラップしたサポートエリアにおける画像データに基づいて焦点状態を検出する制御手段とを備え、この制御手段は、被写体輝度が所定値以上高い場合は、前記焦点検出エリアについて焦点状態を検出し、合焦状態が得られたときはその合焦状態が得られた焦点調節レンズ群の位置を合焦位置として設定し、被写体輝度が所定値未満の場合は、前記焦点検出エリアおよびその焦点検出エリアとオーバーラップしたサポートエリアについて焦点状態を検出し、前記焦点検出エリアおよびオーバーラップしたサポートエリアの両方が合焦状態であると検出したときに、その合焦状態が得られた焦点検出エリアにおける焦点調節レンズ群の位置を合焦位置として設定することに特徴を有する。

以上の通り本発明によれば、被写体が暗い場合は、焦点検出エリアおよびこの焦点検出エリアとオーバーラップするサポートエリアの両方において合焦状態を検出したときに合焦とするので、誤った合焦判断が少なくなる。

本発明について、添付図面に示した実施形態を参照して詳述する。図１は、本発明を適用したコントラスト方式の多点測距装置を備えた、いわゆるデジタルカメラの要部構成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ＬＣＤ（モニタ）１７で表示可能な画像信号に変換してＬＣＤ１７により表示し、コントラストＡＦ処理のときは設定されたエリア内の画像を取り込んで処理し、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、マルチ測距に対応した撮像素子１１の受光面（撮像面）１２と焦点検出エリアとの一例として、５個の焦点検出エリアＭＭ０、ＭＭ１、ＭＭ２、ＭＭ３、ＭＭ４およびこれらのエリアをサポートする６個のサポートエリアＭＳ０、ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３、ＭＳ４、ＭＳ５の関係を示してある。図２（Ａ）には、焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４およびサポートエリアＭＳ０乃至ＭＳ５が含まれるフォーカス枠１２ａを示し、図２（Ｂ）には、焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４およびサポートエリアＭＳ０乃至ＭＳ５のオーバーラップ状態を模式的に示してある。

この実施形態では、焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４をそれぞれ、一部のエリアを隣り合う焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４とオーバーラップさせ、さらに各焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４についてそれらの両側に位置するサポートエリアＭＳ０乃至ＭＳ５をオーバーラップさせて設定してある。

焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４とサポートエリアＭＳ０乃至ＭＳ５のオーバーラップおよび補完関係は次の通りである。
焦点検出エリアＭＭ０は、サポートエリアＭＳ０、ＭＳ１によりサポートされ、焦点検出エリアＭＭ１は、サポートエリアＭＳ０、ＭＳ２によりサポートされ、焦点検出エリアＭＭ２は、サポートエリアＭＳ１、ＭＳ３によりサポートされ、焦点検出エリアＭＭ３は、サポートエリアＭＳ２、ＭＳ４によりサポートされ、焦点検出エリアＭＭ４は、サポートエリアＭＳ３、ＭＳ５によりサポートされる。

各焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４およびそのサポートエリアＭＳ０乃至ＭＳ５を一組のエリアとして焦点検出状態の検出に使用する。

図３には、スポット測距に対応した、受光面１２と１個の焦点検出エリアＳＭ０およびこのエリアをサポートするサポートエリアＳＳ０、ＳＳ１の関係を示してある。図３（Ａ）には、焦点検出エリアＳＭ０およびサポートエリアＳＳ０、ＳＳ１が含まれるフォーカス枠１２ｂを示し、図３（Ｂ）は、焦点検出エリアＳＭ０とサポートエリアＳＳ０、ＳＳ１のオーバーラップ状態を模式的に示している。

この実施形態において、サポートエリアは、オーバーラップする焦点検出エリアの検出精度を高めるため、つまりオーバーラップ部分に含まれた被写体のコントラストの検出精度を高めるために使用し、検出エリアの選択には使用しない。またこの実施形態では、スポット測距用のフォーカス枠１２ｂの方がマルチ測距用のフォーカス枠１２ａよりも狭い。

撮像素子１１の受光面１２には、詳細は図示しないが、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（積分）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４には、受光面１２中、焦点検出エリアＭＭ０に含まれる領域のフィルタパターンを示してある。この実施形態では、一般的な原色フィルタの配置パターン（ベイヤ配列）を採用している。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が交互に配置された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蓄積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ブロックずらして繰り返す。以上の処理を、焦点検出エリアの最下段、右端のブロックに達するまで繰り返す。

以上の処理によって得られる、焦点検出エリアＭＭ０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焦点検出エリアＭＭ０のコントラスト値になる。このコントラスト値は、下記数１式で現すことができる。

なお、他の焦点検出エリアＭＭ１乃至ＭＭ４、ＳＭ０、サポートエリアＭＳ０乃至ＭＳ５、ＳＳ０、ＳＳ１も同様である。

本実施形態のコントラストＡＦ処理では、被写体の明るさに応じて、ＣＣＤ高速モードおよび少画素加算モードと、ＣＣＤ低速モードおよび多画素加算モード（ＶＧＡ）のいずれかに切り換わる。

以上は、被写体が明るい場合の、つまり撮像素子１１の露光時間が短いＣＣＤ高速モードで動作し、加算する画素数が少ない少画素加算モードである。

被写体が暗い場合は、撮像素子１１の露光時間が長いＣＣＤ低速モードで動作し、さらに加算する画素数が少画素加算モードよりも多い、例えば４ブロック分１６個の画素の輝度を加算、あるいは各ブロックを中心とした４×４個分の画素の輝度を加算する多画素加算モードで動作する。

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２７、ＡＦモータ２５、レンズ駆動機構２３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、予め設定された検出エリア内の画像信号を入力して各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位置（最短合焦位置）または∞位置（無限遠合焦位置）から他方の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、至近合焦位置および無限遠合焦位置を原点センサ２３ａ、２３ｂで検知し、各位置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２６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、説明を簡単にするために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、１ステップが１個の駆動パルス、位置パルスに対応するものとする。

また、この実施形態では、至近合焦位置から無限遠合焦位置方向にサーチする場合も、無限位置合焦位置から至近合焦位置方向にサーチする場合も、初期位置における位置パルスを０、初期位置から他の位置にステップ駆動するときは位置パルスを加算し、初期位置方向にステップ駆動するときは位置パルスを減算するものとする。

『サーチ途中停止』
本実施形態のデジタルカメラは、コントラストＡＦ処理において、サーチ途中でコントラストのピークが出現したときは、所定条件下でサーチ処理を途中停止させて、誤合焦することなく焦点調節時間の短縮を図ることができる。

『被写体が明るい場合』
本実施形態のデジタルカメラは、コントラストＡＦ処理において、被写体が明るい場合は、ＣＣＤ高速駆動モード、少画素加算モードおよびシングル出現停止モードで動作する。

被写体が明るい場合は、撮像素子２１の露光時間が短く、画素加算数も暗い場合に比べて少ないため、検出エリア外のコントラストを拾ったり拾わなかったりすることが少ない。そこで、マルチ測距モードの場合は焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４のいずれかにコントラストのピークが出現したときにサーチ処理を途中停止させ、スポット測距モードの場合は焦点検出エリアＳＭ０にコントラストのピークが出現したときにサーチ処理を停止させる。

このサーチ処理途中停止により、焦点調節に要する時間をより短縮できる。

『被写体が暗い場合』
本実施形態のデジタルカメラは、コントラストＡＦ処理において、被写体が暗い場合は、ＣＣＤ低速駆動モード、多画素加算モードおよび複数出現停止モードで動作する。

被写体が暗い場合は、撮像素子２１の露光時間が長いため、サーチ処理中に手ぶれなどにより焦点検出エリア外のコントラスト値を拾ったり拾わなかったりし、また多画素加算モード（ＶＧＡ）により画素数が増えるので焦点検出エリア外のコントラスト値を拾ったり拾わなかったりすることが多く、偽ピーク出現の可能性が高い。そこで本実施形態では、マルチ測距モードの場合は焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４およびそのサポートエリアＭＳ０乃至ＭＳ５のいずれかに同時にコントラストのピークが出現したとき、スポット測距モードの場合は焦点検出エリアＳＭ０およびそのサポートエリアＳＳ０、ＳＳ１のいずれかに同時にコントラストのピークが出現したときにサーチ動作を停止させる。

１個の焦点検出エリアにコントラストのピークが出現したときにサーチ動作を終了させるよりも、偽ピークを検出する可能性が低く、誤合焦する可能性が低い。

サポートエリアにおけるピークの出現は、連続した２パルス位置または３パルス位置の範囲内としてもよい。この場合、焦点検出エリアを選択、至近距離位置を選択、または中間位置を選択する設定にしてもよい。

『サーチ方向』
焦点検出エリアが広い、あるいは１個の焦点検出エリアは狭くても広範囲に多数が分布している場合、つまりマルチ測距の場合は、焦点調節レンズ群Ｌ１の現停止位置にかかわらず、サーチ方向を最短合焦位置から無限遠合焦位置方向に固定する（図１２参照）。焦点検出エリアが小さい場合、例えばスポット測距の場合は、焦点調節レンズ群Ｌ１の現停止位置に応じて、サーチ方向を無限遠合焦位置から最短合焦位置方向（図１３（Ａ））、または最短合焦位置から無限遠合焦位置方向（図１３(Ｂ)）とする。

『マルチ測距の場合』
フォーカス枠１２ａが大きいマルチ測距の場合は、サーチ方向を最短合焦位置から無限遠合焦位置方向とする。複数の焦点検出エリア内に遠近異なる距離の被写体が含まれることがあるので、サーチ方向を最短合焦位置から無限遠合焦位置方向に固定することにより、近い方を優先して合焦させる。

『スポット測距の場合』
フォーカス枠１２ｂが小さいスポット測距の場合は、サーチ方向を無限遠合焦位置から最短合焦位置方向および最短合焦位置方向から無限遠合焦位置方向のいずれも許可する。
スポット測距のときは、遠近の被写体が焦点検出エリアに含まれることが少ないので、サーチ処理を開始してコントラストのピークが出現したときにサーチ処理を停止させることにより、焦点調節時間が短縮される。

次に、このデジタルカメラにおけるコントラストＡＦ動作について、図５乃至図１１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。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、合焦したら停止する、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（Ｓ１０１）。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、レンズ位置パルス数ＰＮの初期化（ＰＮ＝０）、コントラストの最大値＝０、最小値＝FFFFFFFF、途中停止確認フラグのクリア、途中停止ＯＫフラグのクリア、焦点距離に応じたエリア数設定等を実行する。

ここで、変数等は次の通り定義される。
コントラスト値は実際に得られた各焦点検出エリア、サポートエリアのコントラスト値である。
レンズ位置パルス数ＰＮは、焦点調節レンズ群Ｌ１が初期位置である最短合焦位置または無限遠合焦位置にあるときを０として、他方の合焦位置方向にＡＦモータ２５を駆動したときにエンコーダ２６から駆動パルスが１個出力される毎に１カウントアップする変数である。したがって、ＡＦモータ２５を初期位置方向に駆動したときはエンコーダ２６から駆動パルスが１個出力される毎に１カウントダウンされる。
コントラストの最大値、最小値は、実際に得られたコントラスト値の最大値、最小値である。
途中停止確認フラグ（ＰｅｒｈａｐｓＯＫフラグ）は、ＡＦサーチ処理の途中停止を確認するフラグであって、"０"は途中停止無し、"１"は途中停止有りである。
途中停止ＯＫフラグ（ＳｔｏｐＯＫフラグ）は、ＡＦサーチ処理の途中で停止を許可するフラグであって、"０"は不可、"１"は許可である。
途中停止チェックフラグ（ＳｔｏｐＣｈｅｃｋフラグ）は、途中停止の条件をチェックするか否かを識別するフラグであって、"０"は否、"１"はチェックである。

次に、途中停止方法を決定する（Ｓ１０３）。つまり、コントラストのピークが、複数エリア同時出現したときに停止するか、１エリアでも出現したときに停止するかを決定する。

途中停止方法を決定する条件は、被写体輝度もしくは被写体輝度に連動したＣＣＤの駆動モードとする。

フォーカスイニシャライズ処理を実行する（Ｓ１０５）。フォーカスイニシャライズ処理は、現在のフォーカス位置（レンズ位置）とフォーカスエリアに応じ初期位置に焦点調節レンズ群Ｌ１を移動させる処理である。

そうして、現在の焦点レンズ群Ｌ１の停止位置である初期位置におけるコントラスト値算出処理を実行する（Ｓ１０７）。つまり、撮像素子１１から入力した画像データに基づいて、初期位置におけるコントラスト値Ｐ［０］を算出し、コントラスト値の最大値、最小値を更新する。

サーチ方向を決定する（Ｓ１０９）。焦点調節レンズ群Ｌ１をＳ１０５のフォーカスイニシャライズ処理で、最短合焦位置に移動した場合は無限遠合焦位置方向、無限位置合焦位置に移動した場合は最短合焦位置方向である。

決定したサーチ方向にＡＦモータ２５を１ステップ駆動し（Ｓ１１１）、レンズ位置パルス数ＰＮを１カウントアップする（Ｓ１１３）。そうして、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、コントラスト値の最大値、最小値を更新するコントラスト値算出処理を実行する（Ｓ１１５）。

次に、得られたコントラスト値Ｐ［ＰＮ］が設定条件を満足するピーク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（Ｓ１１７）。

コントラスト値算出処理（Ｓ１１５）およびピークチェック処理（Ｓ１１７）は、Ｓ１０１で設定された全ての焦点検出エリアおよびサポートエリアについて実行する。

途中停止ＯＫフラグ（ＳｔｏｐＯＫフラグ）が"１"であるか否かをチェックする（Ｓ１１９）。途中停止ＯＫフラグが"１"でない場合（Ｓ１１９；ＮＯ）は、サーチ終了端であるか否かをチェックする（Ｓ１２１）。サーチ終了端でない場合（Ｓ１２１；ＮＯ）はＳ１１１に戻ってＳ１１１乃至Ｓ１１９、Ｓ１２３の処理を繰り返す。

以上のＳ１１１乃至Ｓ１２１の処理を、焦点調節レンズ群Ｌ１をサーチ終了端方向に駆動パルス単位でステップ駆動しながら繰り返す（Ｓ１２１；ＮＯ、Ｓ１１１）。

焦点調節レンズ群Ｌ１がサーチ終了端に達するか（Ｓ１２１；ＹＥＳ）、途中停止ＯＫフラグに"１"がセットされると（Ｓ１１９；ＹＥＳ）、ＡＦモータ２５を停止させる（Ｓ１２３）。そうして、Ｓ１１１からＳ１２１のループ処理で得た、ピーク値が得られた５位置分のコントラストデータに基づいて、ピーク値を近似演算するピーク算出処理を実行する（Ｓ１２５）。つまり、ステップ位置毎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、近似演算によってより正確と推定されるピーク値およびその位置を近似演算する。

そうして、マルチ測距の場合は焦点検出エリア毎に得た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し、その焦点検出エリアおよびレンズ位置を選択するエリア選択処理を実行し（Ｓ１２７）、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（Ｓ１２９）、コントラストＡＦ処理を終了する（ＥＮＤ）。

『途中停止方法決定』
ステップＳ１０３で実行される、途中停止方法決定処理の詳細について、図６に示したフローチャートを参照して説明する。

途中停止方法決定処理に入ると、まず、ＣＣＤモードが高速駆動モードかどうかをチェックする（Ｓ２０１）。被写体輝度が所定値よりも高いときは高速駆動（短時間露光）モード、被写体輝度が所定値未満のときは低速駆動（長時間露光時）モードで動作する。

ＣＣＤモードが高速駆動の場合（Ｓ２０１；ＹＥＳ）は、停止方法としてシングル出現停止モードを設定してリターンし（Ｓ２０３）、ＣＣＤモードが高速駆動で無い場合（Ｓ２０１；ＮＯ）は、停止方法として複数出現停止モードを設定してリターンする（Ｓ２０５）。高速駆動の場合は、輝度が所定値以上の明るい被写体であり、高速駆動で無い場合、つまり低速駆動の場合は輝度が所定値未満の暗い被写体の場合である。

シングル出現停止モードは、ピークが焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４、ＳＭ０に出現したときにサーチ処理を停止するモードである。

複数出現停止モードは、ピークが焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４、ＳＭ０と、対応するサポートエリアＭＳ０乃至ＭＳ５、ＳＳ０、ＳＳ０１のいずれかに同時に出現したときにサーチ処理を停止するモードである。

『フィーカスイニシャライズ処理』
ステップＳ１０５で実行される、フォーカスイニシャライズ処理について、さらに図７に示したフローチャートを参照して説明する。

フォーカスイニシャライズ処理に入ると、まず、マルチ測距（多点測距）か否かチェックする（Ｓ３０１）。マルチ測距の場合（Ｓ３０１；ＹＥＳ）は、近位置駆動処理（Ｓ３０５）を実行する。近位置駆動処理は、ＡＦモータ２５を最短合焦位置方向に駆動して焦点調節レンズ群Ｌ１を最短合焦位置まで移動させる処理である。マルチ測距で無い場合（Ｓ３０１；ＮＯ）は、現在のレンズ位置は近位置に近いか否かチェックする（Ｓ３０３）。そうして、近位置に近い場合（Ｓ３０３；ＹＥＳ）は近位置駆動処理（Ｓ３０５）を実行し、近く無い場合（Ｓ３０３；ＮＯ）は遠位置駆動処理（Ｓ３０７）を実行する。遠位置駆動処理は、ＡＦモータ２５を無限遠方向に駆動して焦点調節レンズ群Ｌ１を無限遠合焦位置まで移動させる処理である。

そうして、焦点調節レンズ群Ｌ１が最短合焦位置または無限遠合焦位置に達したかどうかのチェックを繰り返す（Ｓ３０９；ＮＯ、Ｓ３０９）。焦点調節レンズ群Ｌ１が最短合焦位置または無限遠合焦位置に達すると（Ｓ３０９；ＹＥＳ）、リターンする。

以上のフォーカスイニシャライズ処理により焦点調節レンズ群Ｌ１が、マルチ測距の場合は最短合焦位置に移動し、スポット測距の場合は、現在のレンズ位置に近い方の端点である最短合焦位置または無限遠合焦位置に移動し、その位置を初期位置（サーチ開始端）、他方の合焦位置をサーチ終了端とする。

『ピークチェック処理』
ステップＳ１１７で実行されるピークチェック処理について、図８および図９に示したフローチャートを参照して説明する。このピークチェック処理は、焦点調節レンズ群Ｌ１をステップ駆動させながら得たレンズ位置パルス数ＰＮ毎のコントラスト値Ｐ［ＰＮ］から、焦点検出エリア毎にピークを求める処理である。この実施形態では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、サーチ開始初期位置側からサーチ終了端側に順に隣同士で比較して、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、コントラスト値が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］をピークコントラスト（極大値）と判定する。

ピークチェック処理に入ると、まず、レンズ位置パルスＰＮに現在のレンズ位置パルス数ＰＮを代入する（Ｓ４０１）。

次に、焦点検出エリア、サポートエリアごとに設定された途中停止チェックフラグを全て初期化（"０"をセット）する（Ｓ４０２、Ｓ４０３、Ｓ４０４）。途中停止チェックフラグは、そのエリアについて停止条件を満たしているか否かのチェックを抑止するフラグであって、"０"は抑止、"１"は許容である。

次に、レンズ位置パルス数ＰＮが５を超えているかどうかチェックする（Ｓ４０５）。つまりピークチェックに必要な連続した５位置以上においてコントラスト値が得られる範囲であるかどうかチェックする。レンズ位置パルス数ＰＮが５を超えていない場合（Ｓ４０５；ＮＯ）はＳ４２３に飛ぶ。レンズ位置パルス数ＰＮが５を超えている場合は、各焦点検出エリアについてＳ４０７乃至Ｓ４２１の処理を繰り返す（Ｓ４０６、Ｓ４２２）。

直前位置（ＰＮ-１）から４個前位置（ＰＮ-５）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（Ｓ４０７）。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は次の焦点検出エリアに進む（Ｓ４０７；ＮＯ、Ｓ４０６）。

５個のコントラスト値Ｐ［ＰＮ-５］からＰ［ＰＮ-１］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（Ｓ４０７；ＹＥＳ、図１４（Ａ））は、極大値となるレンズ位置（ＰＮ-３）におけるコントラスト値Ｐ［ＰＮ-３］の８０パーセントの値を求めて下限値ｄａｔ０に代入する（Ｓ４０９）。そうして、信頼性条件の一つである、極大値を決定した両端位置のコントラスト値Ｐ［ＰＮ-５］、Ｐ［ＰＮ-１］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（Ｓ４１１）。つまり、ピークのコントラスト値と両端位置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。両端位置のコントラスト値Ｐ［ＰＮ-５］、Ｐ［ＰＮ-１］のいずれもが下限値ｄａｔ０未満でないときは次の焦点検出エリアに進む（Ｓ４１１；ＮＯ、Ｓ４０６）。コントラストの変化が小さく、信頼性が低いと推定されるからである。

両端位置のコントラスト値Ｐ［ＰＮ-５］、Ｐ［ＰＮ-１］のいずれかが下限値ｄａｔ０未満の場合（Ｓ４１１；ＹＥＳ）は、二番目の信頼性条件である、ピークのコントラスト値Ｐ［ＰＮ-３］と、これまでの処理で得たコントラスト値の最小値との差がピークのコントラスト値Ｐ［ＰＮ-３］の１０パーセントより大きいかどうかをチェックする（Ｓ４１３）。ピークのコントラスト値Ｐ［ＰＮ-３］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-３］の１０パーセントより大きくない場合は次の焦点検出エリアに進む（Ｓ４１３；ＮＯ、Ｓ４０６）。この場合はピークのコントラスト値が低いので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-３］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-３］の１０パーセントより大きい場合（Ｓ４１３；ＹＥＳ）は、さらに三番目の信頼性条件である、ピークのコントラスト値Ｐ［ＰＮ-３］がコントラストの最大値以上かどうかをチェックする（Ｓ４１５）。

ピークのコントラスト値Ｐ［ＰＮ-３］が最大値以上ではない場合（Ｓ４１５；ＮＯ）は、次の焦点検出エリアに進む（Ｓ４０６）。

ピークのコントラスト値Ｐ［ＰＮ-３］が最大値以上の場合（Ｓ４１５；ＹＥＳ）は、位置インデックスＩｎｄｅｘにピークのコントラスト値Ｐ［ＰＮ-３］が得られたレンズ位置パルス数（ＰＮ-３）を代入し、ピーク存在フラグＳｔａｔｕｓに"１"をセットして（Ｓ４１７）、Ｓ４１９に進む。

なお、位置インデックスＩｎｄｅｘは、合焦位置として焦点調節レンズ群Ｌ１を停止させる位置パルスが入る変数であって、サーチ停止後、セットされた位置インデックスＩｎｄｅｘのレンズ位置パルス数に焦点調節レンズ群Ｌ１を移動させる。ピーク存在フラグＳｔａｔｕｓはピーク値が得られたことを識別するフラグである。

Ｓ４１９では、ピークチェックした両端位置のコントラスト値Ｐ［ＰＮ-５］、コントラスト値Ｐ［ＰＮ-１］が、さらに前後位置のコントラスト値Ｐ［ＰＮ-６］、コントラスト値Ｐ［ＰＮ］よりも大きいかどうかをチェックする。つまり、ピークのコントラスト値Ｐ［ＰＮ-３］が３回連続して増加し、かつ３回連続して減少するピーク値であるか否かをチェックする（図１４（Ｂ））。コントラスト値が３回連続して増加しかつ３回連続して減少するピーク値であった場合（Ｓ４１９；ＹＥＳ）は、途中停止チェックフラグに"１"をセットして（Ｓ４２１）Ｓ４２３に進む。同ピーク値でなかった場合（Ｓ４１９；ＮＯ）は次の焦点検出エリアに進む（Ｓ４０６）。途中停止させる場合は条件を厳しくしているので、誤合焦が少ない。

全ての焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４またはＳＭ０についてチェックしたら、ステップＳ４２３に進む（Ｓ４０６、Ｓ４２２）。ステップＳ４２３では、停止方法が複数出現停止モードかどうかをチェックする。複数出現停止モードでなければＳ４４３に飛び（Ｓ４２３；ＮＯ、Ｓ４４３）、複数出現停止モードであればＳ４２５に進む（Ｓ４２３；ＹＥＳ、Ｓ４２５）。Ｓ４２５乃至Ｓ４４２の処理は、Ｓ４０５乃至Ｓ４２２と同様の処理を、サポートエリアＭＳ０乃至ＭＳ５またはサポートエリアＳＳ０およびＳＳ１に対して実行するものである。

レンズ位置パルス数ＰＮが５を超えているかどうかチェックする（Ｓ４２５）。つまりピークチェックに必要な５レンズ位置以上のコントラスト値が得られる範囲であるかどうかチェックする。レンズ位置パルス数ＰＮが５を超えていない場合（Ｓ４２５；ＮＯ）はＳ４４３に飛ぶ。レンズ位置パルス数ＰＮが５を超えている場合は、各サポートエリアについてＳ４２７乃至Ｓ４４１の処理を繰り返す（Ｓ４２６、Ｓ４４２）。

直前位置（ＰＮ-１）から４個前位置（ＰＮ-５）までの計５個のコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-１］乃至ＰＳ［ＰＮ-５］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（Ｓ４２７）。５個のコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-１］乃至ＰＳ［ＰＮ-５］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（Ｓ４２７；ＮＯ）は次のサポートエリアに進み、最後のサポートエリアであったならばＳ４４３に進む。

５個のコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-５］乃至ＰＳ［ＰＮ-１］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（Ｓ４２７；ＹＥＳ）は、極大値となるレンズ位置（ＰＮ-３）におけるコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-３］の８０パーセントの値を求めて下限値ｄａｔ０に代入する（Ｓ４２９）。そうして、信頼性条件の一つである一番目の信頼性条件として、極大値を決定した両端位置のコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-５］、ＰＳ［ＰＮ-１］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（Ｓ４３１）。つまり、ピークのコントラスト値と両端位置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。両端位置のコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-５］、ＰＳ［ＰＮ-１］のいずれもが下限値ｄａｔ０未満でないときは次のサポートエリアに進む（Ｓ４３１；ＮＯ、Ｓ４２６）。コントラストの変化が小さく、信頼性が低いと推定されるからである。

両端位置のコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-５］、ＰＳ［ＰＮ-１］のいずれかが下限値ｄａｔ０未満の場合（Ｓ４３１；ＹＥＳ）は、二番目の信頼性条件である、ピークのコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-３］と、これまでの処理で得たコントラスト値の最小値との差がピークのコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-３］の１０パーセントより大きいかどうかをチェックする（Ｓ４３３）。同１０パーセントより大きくない場合は次のサポートに進む（Ｓ４３３；ＮＯ、Ｓ４２６）。この場合はピークのコントラスト値が低いので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ＰＳ［ＰＮ-３］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ＰＳ［ＰＮ-３］の１０パーセントより大きい場合（Ｓ４３３；ＹＥＳ）は、さらに三番目の信頼性条件である、ピークのコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-３］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（Ｓ４３５）。ピークのコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-３］が最大値未満の場合は次のサポートエリアに進む（Ｓ４３５；ＮＯ、Ｓ４２６）。ピークのコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-３］が最大値以上の場合（Ｓ４３５；ＹＥＳ）は、位置インデックスＩｎｄｅｘにピークのコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-３］が得られたレンズ位置パルス数（ＰＮ-３）を代入し、ピーク存在フラグＳｔａｔｕｓに"１"をセットして（Ｓ４３７）、Ｓ４３９に進む。

ステップＳ４３９では、ピークチェックした両端位置のコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-５］、コントラスト値ＰＳ［ＰＮ-１］がさらに前後位置のコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-６］、コントラスト値ＰＳ［ＰＮ］よりも大きいかどうかをチェックする。つまり、ピークのコントラスト値ＰＳ［ＰＮ-３］が３回連続して増加し、かつ３回連続して減少するピーク値であるか否かをチェックする。ピーク値であった場合（Ｓ４３９；ＹＥＳ）は、途中停止チェックフラグに"１"をセットしてＳ４４３に進む。同ピーク値でなかった場合は次のサポートエリアに進む（Ｓ４３９；ＮＯ、Ｓ４２６）。途中停止させる場合は条件を厳しくしているので、誤合焦が少ない。

ステップＳ４４３では、停止方法がシングル出現停止モードか否かチェックする。シングル出現停止モードであった場合（Ｓ４４３；ＹＥＳ）はシングル出現停止チェック処理（Ｓ４４５）を実行してリターンし、シングル出現停止モードでなかった場合（Ｓ４４３；ＮＯ）は複数出現停止チェック処理（Ｓ４４７）を実行してリターンする。

『シングル出現停止チェック処理』
ステップＳ４４５で実行されるシングル出現停止チェック処理の詳細について、図１０に示したフローチャートを参照して説明する。この処理に入ると、まず、途中停止確認フラグに"０"がセットされているか否かをチェックする。最初は"０"がセットされているので（Ｓ５０１；ＹＥＳ）、Ｓ５０２乃至Ｓ５０６のループ処理に進む。

ステップＳ５０２乃至Ｓ５０６のループ処理では、エリアごとに、途中停止チェックフラグに"１"がセットされているか否かチェックする（Ｓ５０３）。途中停止チェックフラグに"１"がセットされているのは、コントラスト値が３回連続して増加しかつ３回連続して減少していて、ステップＳ４４１で"１"がセットされたエリアである。途中停止チェックフラグに"１"がセットされていない場合（Ｓ５０３；ＮＯ）は、次のエリアについて同様にチェックする（Ｓ５０３、Ｓ５０２）。

途中停止チェックフラグに"１"がセットされていた場合（Ｓ５０３；ＹＥＳ）は、条件（ａ）および（ｂ）を満足しているか否かチェックする（Ｓ５０５）。条件（ａ）および（ｂ）は、次の通りである。
（ａ） 他の焦点検出エリアにおいて近側にピークが存在しない。
（ｂ） 他の焦点検出エリアにピークが存在しても±１パルス位置内。

条件（ａ）および（ｂ）を満足しないとき（Ｓ５０５；ＮＯ）は、次のエリアについてチェックを行う（Ｓ５０６、Ｓ５０２）。全てのエリアが条件（ａ）および（ｂ）を満足しなかったときはリターンする（Ｓ５０２、Ｓ５０６）。

いずれかのエリアが条件（ａ）および（ｂ）を満足したとき（Ｓ５０５；ＹＥＳ）は、途中停止確認フラグに"１"をセットし（Ｓ５０７）、そのエリア番号をエリア番号ＡＮｏに代入して（Ｓ５０９）リターンする。リターンすると、ステップＳ１２７においてこのエリア番号ＡＮｏの焦点検出エリアが選択される。

途中停止確認フラグに"０"がセットされていない場合（Ｓ５０１；ＮＯ）は、エリアＡＮｏにおいて、現在位置のコントラスト値Ｐ［ＰＮ］が１個前のコントラスト値Ｐ［ＰＮ-１］未満であるか否かチェックする。未満である場合（Ｓ５１１；ＹＥＳ）は、途中停止ＯＫフラグに"１"をセットして（Ｓ５１３）リターンする。未満でない場合（Ｓ５１１；ＮＯ）はそのままリターンする。

なお、途中停止確認フラグに"１"がセットされているのは、シングル出現停止チェック処理に入るのが２回目以降であって、Ｓ５０７にて途中停止確認フラグに"１"がセットされた場合である。

現在位置のコントラスト値Ｐ［ＰＮ］が１個前のコントラスト値Ｐ［ＰＮ-１］未満の場合は、コントラスト値がピークから連続して４回減少している場合である（図１４（Ｂ））。

『複数出現停止チェック処理』
ステップＳ４４７で実行される複数出現停止チェック処理について、図１１に示したフローチャートを参照して説明する。

この処理に入ると、まず、途中停止確認フラグに"０"がセットされているか否かをチェックする。最初は"０"がセットされているので（Ｓ６０１；ＹＥＳ）、Ｓ６０２乃至Ｓ６０８のループ処理に進む。

ステップＳ６０２乃至Ｓ６０８のループ処理では、各エリアについて順に、途中停止チェックフラグに"１"がセットされているか否かチェックする（Ｓ６０３）。途中停止チェックフラグに"１"がセットされているのは、コントラスト値が３回連続して増加しかつ３回連続して減少していて、ステップＳ４４１で"１"がセットされたエリアである。
途中停止チェックフラグに"１"がセットされていない場合（Ｓ６０３；ＮＯ）は、次のエリアについて同様にチェックする（Ｓ６０２、Ｓ６０３）。

途中停止チェックフラグに"１"がセットされていた場合（Ｓ６０３；ＹＥＳ）は、その焦点検出エリアに対応する２個のサポートエリアについてサポートエリアの途中停止チェックフラグに"１"がセットされている否かチェックする（Ｓ６０５）。いずれのサポートエリアの途中停止チェックフラグに"１"がセットされていなかった場合（Ｓ６０５；ＮＯ）は、次の焦点検出エリアについて同様にチェックする（Ｓ６０２乃至Ｓ６０５）。

いずれかのサポートエリアの途中停止チェックフラグに"１"がセットされていた場合（Ｓ６０５；ＹＥＳ）は、条件（ａ）および（ｂ）を満足しているか否かチェックする（Ｓ６０７）。

条件（ａ）および（ｂ）を満足しない場合（Ｓ６０７；ＮＯ）は、次の焦点検出エリアについて同様のチェック処理を繰り返す（Ｓ６０８、Ｓ６０２）。全ての焦点検出エリアが条件（ａ）および（ｂ）を満足しなかったときは（Ｓ６０７；ＮＯ）、リターンする（Ｓ６０２、Ｓ６０８）。

条件（ａ）および（ｂ）の全てを満足していたとき（Ｓ６０７；ＹＥＳ）は、途中停止確認フラグに"１"をセットし（Ｓ６０９）、その満足していた焦点検出エリアのエリア番号をエリア番号ＡＮｏに代入して（Ｓ６１１）、リターンする。リターンすると、ステップＳ１２７においてこのエリア番号ＡＮｏの焦点検出エリアが選択される。

途中停止確認フラグに"０"がセットされていない場合（Ｓ６０１；ＮＯ）は、エリアＡＮｏにおいて、現在位置のコントラスト値Ｐ［ＰＮ］が１個前のコントラスト値Ｐ［ＰＮ-１］未満であるか否かチェックする。未満である場合（Ｓ６１３；ＹＥＳ）は、途中停止チェックフラグに"１"をセットして（Ｓ６１５）リターンする。未満でない場合（Ｓ６１３；ＮＯ）はそのままリターンする。

なお、途中停止確認フラグに"１"がセットされているのは、複数出現停止チェック処理に入るのが２回目以降であって、Ｓ６０９にて途中停止確認フラグに"１"がセットされた場合である。

現在位置のコントラスト値Ｐ［ＰＮ］が１個前のコントラスト値Ｐ［ＰＮ-１］未満の場合は、コントラスト値がピークから連続して４回減少している場合である（図１４（Ｂ））。

以上のシングル出現停止チェック処理または複数出現停止チェック処理によって途中停止ＯＫフラグに"１"がセットされた場合は、リターン後、Ｓ１１９からＳ１２３に抜けて、サーチ処理を終了する。

以上の通り本実施形態によれば、被写体輝度が低い、またはＣＣＤ低速駆動のときは、複数出現停止チェック処理によって、焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４のいずれかで合焦状態を検出したときは、その焦点検出エリアＭＭ０乃至ＭＭ４とオーバーラップするサポートエリアＭＳ０乃至ＭＳ５のいずれかも合焦状態を検出していることを検出し、かつ（ａ）他の焦点検出エリアにおいて近側にピークが存在しない、（ｂ）他の焦点検出エリアにピークが存在しても±１パルス位置内、という全ての条件を満足したときにその焦点検出エリアで合焦状態が得られたレンズ位置を合焦位置とするので、誤合焦となるおそれが少ない。

本発明の焦点検出方法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。 同デジタルカメラにおける撮像素子の受光面とマルチ測距の場合の焦点検出エリアとの関係を示す図であって、（Ａ）は焦点検出エリアが分布するフォーカス枠を示す図、（Ｂ）は焦点検出エリアとサポートエリアとの関係を模式的に示す図である。 同デジタルカメラにおける撮像素子の受光面とスポット測距の場合の焦点検出エリアとの関係を示す図であって、（Ａ）は焦点検出エリアが分布するフォーカス枠を示す図、（Ｂ）は焦点検出エリアとサポートエリアとの関係を模式的に示す図である。 同撮像素子のフィルタの配置パターンおよび画素加算を説明する図である。 本実施形態の焦点検出方法を適用したコントラスト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処理中の途中停止方法決定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処理中のフォーカスイニシャライズ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処理中のピークチェック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処理中のピークチェック処理をフローチャートで示す図である。 同ピークチェック処理中のシングル出現停止チェック処理をフローチャートで示す図である。 同ピークチェック処理中の複数出現停止チェック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処理において、マルチ測距の場合の焦点調節レンズ群の動きをグラフ化して示す図であって、（Ａ）は焦点調節レンズ群が無限遠合焦位置に近い場合を示す図、（Ｂ）は焦点調節レンズ群が最短合焦位置に近い場合を示す図である。 同コントラストＡＦ処理において、スポット測距の場合のコントラストと焦点調節レンズ群の動きをグラフ化して示す図であって、（Ａ）は焦点調節レンズ群が無限遠合焦位置に近い場合を示す図、（Ｂ）は焦点調節レンズ群が最短合焦位置に近い場合を示す図である。 同コントラストＡＦ処理により、コントラストと焦点調節レンズ群の位置との関係をグラフ化して、合焦位置として検出されるコントラストの例を示す図である。 コントラストＡＦによるサーチ処理よって得られるコントラストの態様例をグラフで示す図である。

符号の説明

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

Claims (7)

1. 撮影光学系の焦点調節レンズ群を至近端または無限遠端から他方の端方向に移動させながら、前記撮影光学系によって形成された、少なくとも１個の焦点検出エリアにおける画像に基づいて焦点状態をサーチする焦点検出方法であって、
   前記焦点検出エリアとオーバーラップするサポートエリアを設定し、
   被写体輝度が所定値以上高い場合は、前記焦点検出エリアについて焦点状態を検出し、合焦状態が得られたときはその合焦状態が得られた焦点調節レンズ群の位置を合焦位置として設定し、
   被写体輝度が所定値未満の場合は、前記焦点検出エリアおよびその焦点検出エリアとオーバーラップしたサポートエリアについて焦点状態を検出し、前記焦点検出エリアおよびオーバーラップしたサポートエリアの両方が合焦状態であると検出したときに、その合焦状態が得られた焦点検出エリアにおける焦点調節レンズ群の位置を合焦位置として設定すること、を特徴とする焦点検出方法。
2. 請求項１記載の焦点検出方法は、前記焦点調節レンズ群をステップ移動させながら画像のコントラストを検出して、コントラストのピークが得られた焦点調節レンズ群の位置を合焦位置とするコントラストＡＦ方式である焦点検出方法。
3. 請求項２記載の焦点検出方法において、被写体輝度が所定値未満の場合は、前記焦点検出エリアにおいて合焦状態を検出したときの焦点調節レンズ群の位置と、その焦点検出エリアとオーバーラップするサポートエリアにおいて合焦状態を検出したときの焦点調節レンズ群の位置とが所定ステップ範囲内のときは、その合焦状態が得られた焦点検出エリアにおける焦点調節レンズ群の位置を合焦位置として設定する焦点検出方法。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項記載の焦点検出方法において、前記１個の焦点検出エリアに対して前記オーバーラップしたサポートエリアは複数個設定されていて、該複数個のサポートエリアのいずれかにおいて前記合焦状態が得られたときにその合焦状態が得られた焦点検出エリアにおける焦点調節レンズ群の位置を合焦位置として設定する焦点検出方法。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項記載の焦点検出方法において、前記合焦位置を設定したときは、前記焦点調節レンズ群が他方の端に達していなくても前記サーチを停止して前記設定した合焦位置に焦点調節レンズ群を移動させる焦点検出方法。
6. 請求項５記載の焦点検出方法において、前記サーチを途中で停止するときは、前記合焦位置として設定する条件を加重する焦点検出方法。
7. 撮影光学系によって形成された被写体像を電気的な画像データに変換する撮像手段と、
   前記撮影光学系の焦点調節レンズ群を至近端または無限遠端から他方の端方向に移動させながら前記撮像手段によって変換された、少なくとも１個の焦点検出エリアおよびその焦点検出エリアとオーバーラップしたサポートエリアにおける画像データに基づいて焦点状態を検出する制御手段とを備え、
   この制御手段は、
   被写体輝度が所定値以上高い場合は、前記焦点検出エリアについて焦点状態を検出し、合焦状態が得られたときはその合焦状態が得られた焦点調節レンズ群の位置を合焦位置として設定し、
   被写体輝度が所定値未満の場合は、前記焦点検出エリアおよびその焦点検出エリアとオーバーラップしたサポートエリアについて焦点状態を検出し、前記焦点検出エリアおよびオーバーラップしたサポートエリアの両方が合焦状態であると検出したときに、その合焦状態が得られた焦点検出エリアにおける焦点調節レンズ群の位置を合焦位置として設定すること、を特徴とする焦点検出装置。

Images