JP2008107665A - 手ぶれ補正装置を備えたカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】動きの激しい状況においても合焦精度を高めることができる手ぶれ補正装置を備えたカメラを提供する。
【解決手段】撮影光学系の焦点調節レンズ群を合焦サーチ開始位置から終了位置方向に移動しながら撮像手段により撮像して得た複数位置の画像のコントラストに基づいて合焦位置を検出する合焦サーチ動作をする焦点調節装置と、カメラの振動を検知する振動検知手段と、該信号検知手段によりカメラの振動を検知したときに、前記撮像手段に形成された被写体像が撮像手段に対して移動しないように補正手段を駆動してぶれを補正する手ぶれ補正駆動手段と、前記合焦サーチ動作中に前記振動検知手段が振動を検知したときまたは振動が一定時間以上継続していることを検知したときは、前記焦点調節装置に前記合焦サーチ動作を中断または中止させる制御手段とを備えた。
【選択図】図６

Description

本発明は、手ぶれ補正装置を備えたカメラに関する。

従来、いわゆるコンパクトデジタルカメラでは、焦点調節レンズ群を近端（最短合焦位置）または無限遠端（無限遠合焦位置）から無限遠端または近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調節装置を備えている（特許文献１）。この種のコンパクトデジタルカメラにおいて、手ぶれ（像ぶれ）を補正する光学要素を備えた手ぶれ補正装置を搭載したものが種々開発されている（特許文献２）。
特開２００２-３１１３２５号公報 特開平０８−０８７０４７号公報

しかしながら従来のカメラでは、フォーカス動作中に撮影者が、またはカメラ自体が激しい動きをした場合、主要被写体がフォーカスフレームから外れるなどして正確なピント位置が得られず、主要被写体に合焦させることができなかったり、主要被写体以外の被写体に誤合焦してしまうという問題があった。

本発明はかかる従来のコンパクトデジタルカメラの問題に鑑みてなされたものであって、動きの激しい状況においても合焦精度を高めることができる手ぶれ補正装置を備えたカメラ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は、撮影光学系の焦点調節レンズ群を合焦サーチ開始位置から終了位置方向に移動しながら撮像手段により撮像して得た複数位置の画像のコントラストに基づいて合焦位置を検出する合焦サーチ動作をする焦点調節装置と、カメラの振動を検知する振動検知手段と、該信号検知手段によりカメラの振動を検知したときに、前記撮像手段に形成された被写体像が撮像手段に対して移動しないように補正手段を駆動してぶれを補正する手ぶれ補正駆動手段と、前記合焦サーチ動作中に前記振動検知手段が振動を検知したときまたは振動が一定時間以上継続していることを検知したときは、前記焦点調節装置に前記合焦サーチ動作を中断または中止させる制御手段とを備えたことに特徴を有する。

実施形態では、前記制御手段は、前記合焦サーチ動作を中止させたときは、前記焦点調節装置に前記焦点調節レンズ群を合焦サーチ開始位置に戻させる。

実際的には、前記制御手段は、前記合焦サーチ動作を中断または中止させたときは、前記振動が前記中断したときよりも小さくなったことを前記振動検知手段が検知したとき、前記振動が収束したことを前記振動検知手段が検知したとき、所定時間経過したときのいずれかのときに前記合焦サーチ動作を再開または再起動させる。
好ましくは、前記制御手段は、前記振動が収束したことまたは中断したときよりも小さい所定値以下になったことを前記振動検知手段が検知したとき、あるいは所定時間が経過したときのいずれか早いときに前記合焦サーチ動作を再開または再起動させる。

前記制御手段は、前記中断または中止させた後に前記合焦サーチ動作を再開または再起動させたときは、振動にかかわらず前記中断または中止をさせない。
より実際的には、前記制御手段は、前記中断または中止を所定回以下に制限し、所定回前記中断または中止させた後に前記合焦サーチ動作を再開または再起動させた後は、振動にかかわらず前記中断または中止をさせない。

前記制御手段が合焦サーチ動作を中断または中止させる振動は、前記撮影光学系の現焦点距離に応じた所定値以上の振動とすることが好ましい。より好ましくは、前記現焦点距離に応じた所定値以上の振動は、焦点距離が長いほど小さく設定する。

前記制御手段は、前記合焦サーチ動作が所定範囲以上終了していたときは前記振動にかかわらず前記中断または中止をしない。

本発明の手ぶれ補正装置を備えたカメラは、前記撮影光学系によって形成された被写体像を撮像する撮像手段を備えたデジタルカメラに適用した場合は、前記補正手段は前記撮像手段を含み、前記手ぶれ補正駆動手段は、前記撮像手段を光軸と直交する方向に運動させて前記手ぶれを補正する。
また本発明は、前記補正手段は前記撮影光学系中に配置された補正光学素子であって、前記手ぶれ補正駆動手段が前記補正光学素子を光軸と直交する方向に運動させて前記手ぶれを補正する手ぶれ補正装置を備えたカメラに適用できる。

さらに本発明は、前記手ぶれ補正駆動手段をオン／オフ設定する手ぶれスイッチ手段を備え、前記制御手段は、前記焦点調節装置が前記合焦サーチ動作を開始するときは前記手ぶれスイッチ手段による設定にかかわらず前記振動検知手段及び前記手ぶれ補正駆動手段を作動させる。

以上の通り本発明によれば、合焦サーチ動作中に振動検知手段が振動を検知したときは合焦サーチ動作を中断または中止するので、主要被写体に対して非合焦となったり誤合焦してしまうおそれがない。

合焦サーチ動作中に振動検知手段が振動を検知したときは、合焦サーチ動作を中止して合焦サーチ開始位置まで焦点調節レンズ群を移動するので、合焦サーチ動作のやり直しが短時間で可能になる。合焦サーチ動作を中止して合焦サーチ開始位置まで焦点調節レンズ群を移動した後、所定時間経過したときに合焦サーチ動作を再開する場合は、撮影者が電車等に載っていて撮影者自体が振動している場合でも、迅速に合焦サーチ動作を再開させることが可能になり、カメラ振動が収まったときに合焦サーチ動作を再開する場合は、撮影者が微妙な構図調整を行った場合でも構図調整後迅速に合焦サーチ動作を再開させることが可能になる。いずれの場合も手ぶれ補正動作しているので正確な合焦が可能なる。

手ぶれ補正駆動手段をオン／オフする操作スイッチを備えたカメラに適用した本発明によれば、操作スイッチがオフしていても、合焦サーチ動作を実行するときは手ぶれ補正駆動手段をオンするので、手ぶれの影響が小さくなり、正確な合焦サーチが可能になる。

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、手ぶれ補正装置及びコントラストＡＦ方式の焦点調節装置を備えたコンパクトデジタルカメラの要部構成をブロックで示す図、図２は同デジタルカメラの背面図である。

このデジタルカメラは、主にズーミングに寄与するズームレンズ群Ｌ１、主に焦点調節に寄与する焦点調節レンズ群Ｌ２を含むズームレンズ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、それぞれに原色フィルターが配置された多数の画素（光電変換素子）を有し、露光時には受光した被写体像を各画素が電荷に変換して蓄積（積分）する。露光が終了すると、蓄積した電荷が画素単位で画像信号として信号処理回路１３に出力する。信号処理回路１３は、入力した画像信号を増幅し、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Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）のデジタル画像データを画像信号処理回路１５及びコントラストＡＦ演算回路２３に出力する。

画像信号処理回路１５は、入力したＲＧＢデジタル画像信号に基づいて公知の画像信号処理を施して、キャッシュメモリ１７への書き込み、モニタ１９への表示、及び記録媒体としてのメモリカード２１への書き込みを実行する。なお、以上の画像信号処理回路１５による処理は、制御部（ＣＰＵ）２５によって制御される。

コントラストＡＦ演算回路２３は、コントラストＡＦ処理において、信号処理回路３５からフォーカスエリア内のデジタル画像信号を入力してコントラストを演算し、コントラストデータを制御部２５に出力する。制御部２５は、ＡＦ駆動回路２７を介して焦点調節レンズ群Ｌ２を移動させながらコントラストＡＦ演算回路２３から入力した被写体画像のコントラストデータに基づいてコントラストを演算して内蔵ＲＡＭ２５ｂに書き込む処理を、焦点調節レンズ群Ｌ２を所定の可動範囲内においてステップ駆動しながら繰り返し実行するＡＦサーチ処理を実行する。そうして、ＡＦサーチ処理が終了すると、最短撮影距離から無限遠まで所定間隔で得たコントラストに基づいてコントラストのピークが得られる焦点調節レンズ群Ｌ２の位置を演算し、演算した位置に焦点調節レンズ群Ｌ２を移動させてコントラストＡＦ処理を終了する。

制御部２５は、メインスイッチ３７のＯＮ操作を受けて起動し、レリーズボタン３９の半押しに連動する測光スイッチＳＷＳのＯＮ操作を受けて前記コントラストＡＦ処理を実行し、レリーズボタン３９の全押しに連動するレリーズスイッチＳＷＲのＯＮ操作を受けて、ＣＣＤ１１が撮像した画像信号をメモリカード２１に書き込む。

このデジタルカメラはさらに、カメラボディの振動、チルト及びパーンを検出する振動検出手段として角速度センサ３３を備えている。この角速度センサ３３は、カメラボディが正位置に構えられた状態で、光軸Ｏが水平面内で振れる横方向（水平）振れを検知する第１角速度センサ３３ａと、光軸Ｏが垂直面内で振れる縦方向（垂直）振れを検知する第２角速度センサ３３ｂを備えている。第１、第２角速度センサ３３ａ、３３ｂの各検知信号は、アンプ・ハイパスフィルタ回路３５で増幅され、低周波成分が除去されて手ぶれ検知信号Ｖｘ、Ｖｙとして制御部２５に出力される。前記検知出力から低周波成分を除去することにより、撮影者が、例えば移動する主要被写体を追っている場合カメラをチルト、またはパーンさせた場合に生じるチルト、パーンのぶれ成分が除去される。

制御部２５は、入力した手ぶれ検知信号Ｖｘ、Ｖｙと、ズームレンズＬの現在の焦点距離に基づいて、ＣＣＤイメージセンサ１１上に投影された被写体像がＣＣＤイメージセンサ１１に対して移動しないように、つまり被写体像と一緒にイメージセンサ１１を移動させるために必要なＣＣＤイメージセンサ１１の移動方向及び移動速度を演算し、防振駆動回路３１を介してＣＣＤイメージセンサ１１を移動させる。なお、ズームレンズＬの現在の焦点距離は、ズーミングレンズ群Ｌ１の位置を検知して焦点距離を求める公知のズームコード検知手段によって検知する。このデジタルカメラではＣＣＤイメージセンサ１１が手ぶれ補正装置の補正要素を構成しているが、補正要素はこれに限定されず、ズームレンズＬ中の光学要素を補正要素として光軸と直交方向に運動させてもよい。

また、制御部２５は、ズームスイッチ４１の操作を受けてズーム駆動回路２９を介してズームレンズ群Ｌ１を駆動し、ズーミングし、十字キースイッチ４３の操作を受けて、撮影モード、記録モードなど種々のモード等の設定や、防振動作（手ぶれ補正動作）をオン／オフする。なお、防振動作のオン／オフは、別個に手ぶれスイッチ４５を設け、この手ぶれスイッチ４５がオンされる毎に、手ぶれ機能をオン／オフする構成としてもよい。

次に、フォーカスエリア内に入っていた被写体像が、手ぶれによってフォーカスエリアから外れてしまう様子を図３（Ａ）、（Ｂ）に示した。図４（Ａ）、（Ｂ）には、ＡＦサーチ処理中に、手ぶれを生じ無かった場合と手ぶれを生じた場合の被写体像とフォーカスエリアとの関係を示した。図４（Ｃ）は、手ぶれを生じ無かった場合の焦点調節レンズ群Ｌ２の移動軌跡を示し、図４（Ｄ）には手ぶれを検知した場合の焦点調節レンズ群Ｌ２の移動軌跡を示した。

主要被写体５５が撮像画面５１内のフォーカスエリア５３内に入るように構図決めされ（図３（Ａ））、シャッタボタン３９が半押し（測光スイッチＳＷＳがＯＮ）されると、制御部２５はＡＦサーチ処理を開始する。この実施形態では、焦点調節レンズ群Ｌ２をサーチ開始端点（最短撮影位置）に移動し、サーチ開始端点からサーチ終了端点（無限遠合焦位置）まで、ＣＣＤイメージセンサ１１による撮像、フォーカスエリア４１内の画素信号読み込み及びコントラスト演算、及び焦点調節レンズ群Ｌ２のステップ駆動を繰り返す（図４（Ｃ））。ここで、ＡＦサーチ開始から終了まで主要被写体５５がフォーカスエリア５３内に収まっていた場合は、図４（Ａ）に示したようにコントラストのピークＰが得られる。このピークＰが得られた焦点調節レンズ群Ｌ２の位置が合焦位置である。

ところが、ＡＦサーチ中に手ぶれを生じて主要被写体５５がフォーカスエリア５３から外れてしまうと、フォーカスエリア５３内に収まった他の被写体のコントラストを求めてしまう。例えば本来ピークが得られるレンズ位置前後で手ぶれを生じて主要被写体がフォーカスエリアから外れてしまうと、フォーカスエリア内入った主要被写体以外の被写体のコントラストを検出してしまい、ピークが得られないこととなる。そのため、例えば図３（Ｂ）に示したように主要被写体がフォーカスエリア５３内に収まっていたなら得られたであろうピークＰが得られなくなる場合や、ピーク検知できずに合焦不能になる場合または他のピークを誤検知して誤合焦してしまう場合がある（図４（Ｂ））。

そこで本実施形態では、ＡＦ処理中に手ぶれを検出、本実施形態では手ぶれが所定時間以上継続していることを検出したときは、ＡＦサーチ処理を中止する。そうして、ＡＦサーチ開始位置まで焦点調節レンズ群Ｌ２を戻して所定時間経過するのを待つか、手ぶれが小さくなるのを待ち、所定時間経過したときまたは手ぶれが小さくなったときのいずれか早いときにＡＦサーチ処理を再開する。

本発明の他の実施形態では、ＡＦサーチ途中で手ぶれを検出したときは直ちにＡＦサーチを中断し、所定時間内に手ぶれが収まったらその中断状態からＡＦサーチを継続し、待ち時間内に手ぶれが収まらなかったらＡＦサーチ開始位置まで焦点調節レンズ群Ｌ２を戻してさらに所定時間経過するのを待つか、手ぶれが小さくなるのを待ち、所定時間経過したときまたは手ぶれが小さくなったときのいずれか早いときにＡＦサーチ処理を再開する。

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８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。図５は、このデジタルカメラのメインシーケンスをフローチャートで示す図である。このメインシーケンスには、バッテリ（図示せず）が装填され、メインスイッチ３７が電源ＯＮ操作されたときに、ＲＯＭ２５ａに書き込まれたプログラムを読み込んで実行する。

メインシーケンスに入ると、先ずステップ（以下「Ｓ」と略する）１０１において、内蔵ＲＡＭ２５ｂ、ポート、変数などハード、ソフト的な初期化を実行しする。そうして、メニューモードが選択されているか、撮像モードが選択されているか、再生モードが選択されているかチェックする（Ｓ１０３）。この実施形態ではデフォルトは撮像モードとし、十字キースイッチ４３が操作されたときに操作に応じてメニュー処理（Ｓ１０５）、再生モード（Ｓ１０７）が選択される。

メニュー処理が選択された場合はモニタ１９にメニュー画面を表示して、防振（手ぶれ補正）ＯＮ／ＯＦＦ設定、記録モードなどの各種モード選択を可能にし、終了操作されたらＳ１３７に飛ぶ。再生モードが選択された場合は、メモリカード２１に書き込まれた画像データを読み込んでモニタ１９に表示する再生処理を実行し、終了操作されたらＳ１３７に飛ぶ。以上のようにこの実施形態では、防振、つまり手ぶれ補正のＯＮ／ＯＦＦを十字キー４３操作によって設定する。

撮像モードの場合は、Ｓ１０９以下の処理を実行する。Ｓ１０９では、ＣＣＤイメージセンサ１１により定期的に撮像して撮像した画像をモニタ１９に表示するスルー処理を開始する。

次に、防振駆動ＯＮ設定か否かチェックする（Ｓ１１１）。防振駆動ＯＮ設定で無い場合（Ｓ１１１：ＮＯ）は防振駆動ＯＦＦ処理し（Ｓ１１３）、防振駆動ＯＮ設定の場合（Ｓ１１１：ＹＥＳ）は防振駆動ＯＮ処理を実行する（Ｓ１１５）。防振駆動ＯＮ処理では、ぶれ検知センサ３３を作動させて像ぶれしないように防振駆動回路３１を介してＣＣＤイメージセンサ１１を光軸と垂直な面内において運動させる。防振駆動ＯＦＦ処理では、ＣＣＤイメージセンサ１１を初期位置に戻す処理を実行する。初期位置とは、ＣＣＤイメージセンサ１１の撮像面中心が光軸と一致する位置をいう。

そうして、測光スイッチＳＷＳがＯＮされたか否かチェックし（Ｓ１１７）、ＯＮされていなければＳ１０３に戻る。

測光スイッチＳＷＳがＯＮすると（Ｓ１１７：ＹＥＳ）、防振ＯＦＦ設定か否かチェックし（Ｓ１１９）、防振ＯＦＦ設定の場合（Ｓ１１９：ＹＥＳ）は防振駆動ＯＮ処理を実行してＳ１２３に進み、防振ＯＦＦ設定でなければ（Ｓ１１９：ＮＯ）そのままＳ１２３に進む。つまり、ＡＦサーチ処理中は防振駆動をＯＮして、手ぶれの影響を除去して正確な焦点検出処理を可能にする。

Ｓ１２３では、コントラストＡＦ処理を実行して、フォーカスエリア５３内の主要被写体５５に対するコントラストのピークをサーチし、コントラストのピークが得られた合焦位置に焦点調節レンズ群Ｌ２を移動して主要被写体５５に対して合焦させる（Ｓ１２３）。

コントラストＡＦ処理が終了すると、合焦状態で撮像した画像信号に基づいて、適正なシャッタ速度及び絞り値を設定するＡＥ処理及びホワイトバランス調整するオートホワイトバランス（ＡＷＢ）処理を実行する（Ｓ１２５）。

続いて、防振ＯＦＦ設定か否かチェックし（Ｓ１２７）、防振ＯＦＦ設定でない場合はそのままＳ１３１に進み、防振ＯＦＦ設定の場合は防振駆動ＯＦＦ処理を実行してＳ１３１に進む。防振駆動ＯＦＦ処理では、ＣＣＤイメージセンサ１１を初期位置に戻して防振駆動回路３１をＯＦＦし、防振駆動ＯＮ設定の場合は、防振駆動を継続する。

Ｓ１３１では測光スイッチＳＷＳがＯＮしているか否かチェックし、ＯＮしていない場合はＳ１０３に戻る。測光スイッチＳＷＳがＯＮしている場合（Ｓ１３１：ＹＥＳ）は、レリーズスイッチＳＷＲがＯＮしている否かチェックし（Ｓ１３３）、ＯＮしていない場合（Ｓ１３３：ＮＯ）はＳ１３１に戻る。レリーズスイッチＳＷＲがＯＮすると（Ｓ１３３：ＹＥＳ）、Ｓ１２５で求めたシャッタ速度及び絞り値で撮像する撮像処理、及び同ＡＷＢで信号補正処理を行って、設定された記録フォーマットでメモリカード２１に書き込む記録処理を実行する（Ｓ１３５）。その後、メインスイッチ３７が電源オフ処理されたか否かチェックし（Ｓ１３７）、電源オフ処理でない場合（Ｓ１３７：ＮＯ）はＳ１０３に戻り、電源オフ処理の場合（Ｓ１３７）はこのフローチャートを終了する。なお、終了すると、電源をオフしてメインスイッチ３７の状態を定期的にチェックするチェック処理を実行する。

次に、Ｓ１２３で実行されるコントラストＡＦ処理について、図６に示したフローチャートを参照して詳細に説明する。コントラストＡＦ処理では、焦点調節レンズ群Ｌ２を最短撮影位置（至近短）であるサーチ開始位置まで移動して、サーチ終了位置までステップ駆動しながらＣＣＤイメージセンサ１１によって撮像し、フォーカスエリア５３内の被写体画像データに基づいてコントラスト値を検出するサーチ動作（スキャン、ＡＦスキャン）を実行する。そうして、コントラスト値のピークを求めてピークが得られたレンズ位置を合焦位置として焦点調節レンズ群Ｌ２と移動させることを基本動作としている。

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（Ｓ２０１）。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のセット、再スキャンフラグ（Flg_ReScan）のクリア、再スキャン回数（ReScanNo）のクリア等を実行する。

ここで、主要な変数、フラグ等は次の通り定義される。
コントラスト値は、各焦点検出エリア、サポートエリア内の画素から得られた実際に得られた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Ｌ２が初期位置である最短撮影位置に停止しているときを０として、無限遠位置方向にＡＦ駆動回路１７を駆動したときに駆動に応じて出力されるレンズ位置パルスのカウント値である。そうして、焦点調節レンズ群Ｌ２を無限遠位置方向に駆動するときは所定駆動量ごとに１カウントアップされ、最短撮影位置方向に駆動するときは所定量駆動ごとに１カウントダウンされるものとする。
再スキャンフラグはスキャンを他途中で停止した後に再開したスキャンであるか否かを識別し、再スキャンの場合を"１"、そうでない場合を"０"とする。
再スキャン回数RescanNoは、何回目の再スキャンであるかを示す変数である。

次に、フォーカスイニシャライズ処理を実行する（Ｓ２０３）。フォーカスイニシャライズ処理は、焦点調節レンズ群Ｌ２をサーチ開始端点まで駆動する処理である。

次に、サーチ開始端点における画像データを取得してコントラスト値算出処理を実行する（Ｓ２０５）。つまり、撮像素子１１から入力した画像データに基づいて、サーチ開始端点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。

再スキャンフラグが"１"かどうかチェックする（Ｓ２０９）。"０"の場合（１回目の場合は"０"）（Ｓ２０９：ＮＯ）は、Ｓ２１５に進んでＡＦ駆動回路２７を介して焦点調節レンズ群Ｌ２を１ステップ分遠方向駆動する。再スキャンフラグが"１"の場合（Ｓ２０９：ＹＥＳ）は、スキャン途中で停止しているのでスキャン再開判定処理（Ｓ２１１）を実行し、再スキャン開始フラグ(Rescanstart)に"１"がセットされたかどうかチェックする（Ｓ２１３）。再スキャン開始フラグに"１"がセットされていない場合（Ｓ２１３：ＮＯ）はＳ２１１に戻ってスキャン再開判定処理を実行し、再スキャン開始フラグに"１"がセットされた場合（Ｓ２１３：ＹＥＳ）はＳ２１５に進む。

Ｓ２１５ではＡＦ駆動回路２７を介して焦点調節レンズ群Ｌ２を１ステップ分遠方向駆動し、続いて再スキャンチェック処理を実行する（Ｓ２１５）。再スキャンチェック処理では（図７参照）、ぶれ検知センサ３１の出力Ｖｘ、Ｖｙが、ズーム位置に応じたレベル未満であるか否かチェックする（Ｓ３０１）。いずれもが未満の場合（Ｓ３０１：ＹＥＳ）は再スキャンフラグに"０"をセットしてリターンし（Ｓ３０３、ＲＥＴＵＲＮ）、いずれかが未満で無い場合（Ｓ３０１：ＮＯ）は再スキャンフラグに"１"をセットして終了（リターン）する（Ｓ３０５：ＲＥＴＵＲＮ）。
ぶれ検知センサ３１の出力Ｖｘ、Ｖｙのズーム位置に応じたレベルは、現焦点距離が短い程大きく、現焦点距離が長いほど小さくなるように設定されている。長焦点距離ほど手ぶれの影響が大きいからである。

再スキャンチェック処理が終了すると、再スキャンフラグに"１"がセットされているか否かチェックする（Ｓ２１９）。再スキャンフラグに"１"がセットされていない場合（Ｓ２１９：ＮＯ）は、撮像素子１１から画像データを入力してコントラスト値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し（Ｓ２２７）、レンズ位置パルスＰＮを１インクリメントする（Ｓ２２９）。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（Ｓ２３１）。その後、スキャン終了端点か否かチェックし（Ｓ２３３）、スキャン終了端点で無い場合（Ｓ２３３：ＮＯ）はＳ２１５に戻り、スキャン終了端点の場合（Ｓ２３３：ＹＥＳ）は、ピーク値が得られたレンズ位置を挟む遠近の複数レンズ位置のコントラストに基づいて真のピーク値及びそのピーク値が得られるレンズ位置を近似演算し（Ｓ２３７）、演算したレンズ位置に焦点調節レンズ群Ｌ２を移動する合焦駆動処理を実行してリターンする（Ｓ２３９、ＲＥＴＵＲＮ）。

再スキャンチェック処理におけるＳ３０５（図７）において、再スキャンフラグに"１"がセットされた場合は、Ｓ２１９からＳ２２１に進む（Ｓ２１９：ＹＥＳ、Ｓ２２１）。Ｓ２２１では、再スキャン回数を１インクリメントし、続いて再スキャン回数が予め設定されているＮ回以下か否かチェックする（Ｓ２２３）。再スキャン回数がＮ回以下で無い場合（Ｓ２２３：ＮＯ）はＳ２２７に戻ってＡＦスキャン処理を継続し、再スキャン回数がＮ回以上の場合（Ｓ２２３：ＹＥＳ）は再開用タイマをスタートさせて（Ｓ２２５）からＳ２０３のフォーカスイニシャライズ処理に戻る。

再スキャン回数をＮ回以下をＡＦスキャンを再スタートさせる条件としたのは、再スキャン回数がＮ回以下で無い場合は、手ぶれを検知してから短時間しか経過していないので主要被写体がフォーカスエリア内にある可能性が高いが、再スキャン回数がＮ回を超えている場合は手ぶれが長く続いており、主要被写体がフォーカスエリアから外れている可能性が高いからである。

再開用タイマをスタートさせＳ２０３に戻ると、焦点調節レンズ群Ｌ２をサーチ開始端点に戻し、防振動作をオンし（Ｓ２０５）、コントラスト値算出処理を実行し（Ｓ２０７）、再スキャンフラグに"１"がセットされているので（Ｓ２０９：ＹＥＳ）スキャン再開判定処理に入る（Ｓ２１１）。スキャン再開判定処理の詳細について、図８に示したフローチャートを参照して説明する。

スキャン再開判定処理に入ると、先ず、再開用タイマ値が予め設定された経過時間Ｔms以内であるか否かチェックする（Ｓ４０１）。経過時間Ｔms以内である場合（Ｓ４０１：ＹＥＳ）は、ぶれ検知センサ３１の出力Ｖｘ、Ｖｙが、ズーム位置に応じたレベル未満であるか否かチェックする（Ｓ４０３）。いずれかが未満で無い場合（Ｓ４０３：ＮＯ）は、再スキャン開始フラグに"０"をセットしてリターンする（Ｓ４０５：ＲＥＴＵＲＮ）。

再開用タイマ値が予め設定された経過時間Ｔms以内では無い場合（Ｓ４０１：ＮＯ）、経過時間Ｔms以内であっても（Ｓ４０１：ＹＥＳ）ぶれ検知センサ３１の出力Ｖｘ、Ｖｙがいずれもズーム位置に応じたレベル未満の場合（Ｓ４０３：ＹＥＳ）は、再スキャン開始フラグに"１"をセットしてリターンする（Ｓ４０７、Ｓ４０９、ＲＥＴＵＲＮ）。

以上のスキャン再開判定処理により、所定時間経過したとき、または手ぶれが収まったときのいずれか早いときにＡＦスキャンが再開されるので、手ぶれ後、迅速に、主要被写体に対して精度の高い合焦が可能になる。

また、ＡＦスキャンが終了した範囲に応じて、振動を検知したときに中断または中止するかしないかを設定してもよい。例えば、ＡＦスキャンが全スキャン領域の（２／３）以上終了していた場合、あるいはコントラストが上昇していた場合、所定量上昇した後に下降していた場合は、焦点検出レンズ群Ｌ２の駆動を停止（中断）させても焦点検出レンズ群Ｌ２をスキャン開始位置まで戻さない構成にしてもよい。この場合は、停止する直前までに取得したコントラストデータは保存し、ＡＦスキャンを再開するときはこの停止位置でコントラストデータを取得して再開する。以上の構成によれば、非合焦、誤合焦の確率を低く抑えかつ合焦に要する時間を短縮できる。

本発明を適用したコンパクトタイプの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。 同デジタルカメラの背面図である。 同デジタルカメラの撮像画面におけるフォーカスエリアと主要被写体との関係を説明する図であって、（Ａ）は主要被写体がフォーカスエリア内に収まっている様子を示す図、（Ｂ）は主要被写体がフォーカスエリア外に存在する様子を示す図である。 同デジタルカメラにおいて、コントラストＡＦ処理におけるＡＦスキャン処理を説明する図であって、（Ａ）は手ぶれ無しの状態でＡＦスキャン処理を実行した場合のレンズ位置とコントラストの関係をグラフで示す図、（Ｂ）ＡＦスキャン途中で手ぶれが発生した場合のレンズ位置とコントラストの関係をグラフで示す図、（Ｃ）は通常ＡＦスキャン処理における焦点調節レンズ群の移動軌跡を示す図、（Ｄ）は本発明の実施形態のＡＦスキャン処理における焦点調節レンズ群の移動軌跡を示す図である。 同デジタルカメラおける電源ＯＮ後のメイン処理をフローチャートで示す図である。 同メイン処理において実行されるコントラスト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処理において実行される再スキャン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処理において実行されるスキャン再開判定処理をフローチャートで示す図である。

符号の説明

１１ 撮像素子（撮像手段）
１３ 信号処理回路
１５ 画像信号処理回路
２３ コントラストＡＦ演算回路
２５ ＣＰＵ（比較手段、焦点検出装置）
２７ ＡＦ駆動回路
２９ ズーム駆動回路
３１ 防振駆動回路（手ぶれ補正駆動回路）
Ｌ２ 焦点調節レンズ群

Claims (14)

1. 撮影光学系の焦点調節レンズ群を合焦サーチ開始位置から終了位置方向に移動しながら撮像手段により撮像して得た複数位置の画像のコントラストに基づいて合焦位置を検出する合焦サーチ動作をする焦点調節装置と、
   カメラの振動を検知する振動検知手段と、
   該信号検知手段によりカメラの振動を検知したときに、前記撮像手段に形成された被写体像が撮像手段に対して移動しないように補正手段を駆動してぶれを補正する手ぶれ補正駆動手段と、
   前記合焦サーチ動作中に前記振動検知手段が振動を検知したときまたは振動が一定時間以上継続していることを検知したときは、前記焦点調節装置に前記合焦サーチ動作を中断または中止させる制御手段とを備えたことを特徴とする手ぶれ補正装置を備えたカメラ。
2. 請求項１記載の手ぶれ補正装置を備えたカメラにおいて、前記制御手段は、前記合焦サーチ動作を中止させたときは、前記焦点調節装置に前記焦点調節レンズ群を合焦サーチ開始位置に戻させる手ぶれ補正装置を備えたカメラ。
3. 請求項１または２記載の手ぶれ補正装置を備えたカメラにおいて、前記制御手段は、前記合焦サーチ動作を中断または中止させたときは、前記振動が前記中断したときよりも小さくなったことを前記振動検知手段が検知したときに前記合焦サーチ動作を再開または再起動させる手ぶれ補正装置を備えたカメラ。
4. 請求項１または２記載の手ぶれ補正装置を備えたカメラにおいて、前記制御手段は、前記合焦サーチ動作を中断または中止させたときは、前記振動が収束したことを前記振動検知手段が検知したときに前記合焦サーチ動作を再開または再起動させる手ぶれ補正装置を備えたカメラ。
5. 請求項１記載または２記載の手ぶれ補正装置を備えたカメラにおいて、前記制御手段は、前記合焦サーチ動作を中断させたときは、所定時間経過したときに前記合焦サーチ動作を再開または再起動させる手ぶれ補正装置を備えたカメラ。
6. 請求項１または２記載の手ぶれ補正装置を備えたカメラにおいて、前記制御手段は、前記合焦サーチ動作を中断または中止させたときは、前記振動が収束したことまたは中断したときよりも小さい所定値以下になったことを前記振動検知手段が検知したとき、あるいは所定時間が経過したときのいずれか早いときに前記合焦サーチ動作を再開または再起動させる手ぶれ補正装置を備えたカメラ。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項記載の手ぶれ補正装置を備えたカメラにおいて、前記制御手段は、前記中断または中止させた後に前記合焦サーチ動作を再開または再起動させたときは、振動にかかわらず前記中断または中止をさせない手ぶれ補正装置を備えたカメラ。
8. 請求項１乃至６のいずれか一項記載の手ぶれ補正装置を備えたカメラにおいて、前記制御手段は、前記中断または中止を所定回以下に制限し、所定回前記中断または中止させた後に前記合焦サーチ動作を再開または再起動させた後は、振動にかかわらず前記中断または中止をさせない手ぶれ補正装置を備えたカメラ。
9. 請求項３記載の手ぶれ補正装置を備えたカメラにおいて、前記制御手段が合焦サーチ動作を中断または中止させる振動は、前記撮影光学系の現焦点距離に応じた所定値以上の振動である手ぶれ補正装置を備えたカメラ。
10. 請求項９記載の手ぶれ補正装置を備えたカメラにおいて、前記現焦点距離に応じた所定値以上の振動は、焦点距離が長いほど小さく設定されている手ぶれ補正装置を備えたカメラ。
11. 請求項１乃至１０のいずれか一項記載の手ぶれ補正装置を備えたカメラにおいて、前記制御手段は、前記合焦サーチ動作が所定範囲以上終了していたときは前記振動にかかわらず前記中断または中止をしない手ぶれ補正装置を備えたカメラ。
12. 請求項１乃至請求項１１のいずれか一項記載の手ぶれ補正装置を備えたカメラは、前記撮影光学系によって形成された被写体像を撮像する撮像手段を備えたデジタルカメラであって、前記補正手段は前記撮像手段を含み、前記手ぶれ補正駆動手段は、前記撮像手段を光軸と直交する方向に運動させて前記手ぶれを補正する手ぶれ補正装置を備えたカメラ。
13. 請求項１乃至請求項１１のいずれか一項記載の手ぶれ補正装置を備えたカメラにおいて、前記補正手段は前記撮影光学系中に配置された補正光学素子であって、前記手ぶれ補正駆動手段は、前記補正光学素子を光軸と直交する方向に運動させて前記手ぶれを補正する手ぶれ補正装置を備えたカメラ。
14. 請求項１乃至１３のいずれか一項記載の手ぶれ補正装置を備えたカメラはさらに、前記手ぶれ補正駆動手段をオン／オフ設定する手ぶれスイッチ手段を備え、前記制御手段は、前記焦点調節装置が前記合焦サーチ動作を開始するときは前記手ぶれスイッチ手段による設定にかかわらず前記振動検知手段及び前記手ぶれ補正駆動手段を作動させる手ぶれ補正装置を備えたカメラ。

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