JP2010171565A - 電子カメラ - Google Patents

Abstract

【構成】撮像装置１６は、フォーカスレンズ１２を通して被写界を捉える撮像面で生成された被写界像を繰り返し出力する。フォーカスレンズ１２の位置は、ＣＰＵ３０の制御の下で移動量Ｗｒｏｕｇｈずつ繰り返し変更される。フォーカスレンズ１２から撮像面までの距離はまた、ＣＰＵ３０の制御の下で移動量Ｗｒｏｕｇｈよりも小さい移動量Ｗｆｉｎｅずつ繰り返し変更される。ＣＰＵ３０は、このような粗調整処理および／または微調整処理と並列して撮像装置１６から出力された被写界像に基づいて、フォーカスレンズ１２の位置を合焦点に対応する位置に調整する。ただし、ＣＰＵ３０は、被写界に属する物体のコントラストが基準を下回るとき、粗調整処理を制限する。
【効果】低コントラストの被写体に対する合焦精度の低下を抑制することができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、電子カメラに関し、特にフォーカスレンズから撮像面までの距離を合焦点に対応する距離に調整する、電子カメラに関する。

この種のカメラの一例が、特許文献１に開示されている。この背景技術によれば、レンズはまず粗いステップで移動され、通常の評価方法に従う合焦位置の粗検出が試行される。合焦位置の粗検出に失敗すれば、レンズは再び粗いステップで移動され、低コントラスト用の評価方法に従う合焦位置の粗検出が試みられる。低コントラスト用の評価方法でも合焦位置を検出できなれば、警告が発生される。一方、通常の評価方向または低コントラスト用の評価方法に従う合焦位置の検出に成功すると、レンズは細かいステップで移動され、最終的な合焦位置が検出される。

特開平５−１９１７０７号公報

しかし、粗検出動作のようにレンズのステップ幅が大きければ、レンズの移動が完了する前に露光動作が開始されるおそれがある。このようなレンズ移動期間と露光期間との重複が発生すると、特に被写体のコントラストが低い場合に合焦位置の粗検出の精度が低下し、ひいては最終的な合焦位置の検出精度が低下してしまう。

それゆえに、この発明の主たる目的は、低コントラストの被写体に対する合焦精度の低下を抑制することができる、電子カメラを提供することである。

この発明に従う電子カメラ(10：実施例で相当する参照符号。以下同じ)は、フォーカスレンズ(12)を通して被写界を捉える撮像面で生成された被写界像を繰り返し出力する撮像手段(16)、フォーカスレンズから撮像面までの距離を第１量ずつ繰り返し変更する第１変更手段(S51, S55, S63)、フォーカスレンズから撮像面までの距離を第１量よりも小さい第２量ずつ繰り返し変更する第２変更手段(S71, S75, S83)、第１変更手段および／または第２変更手段の変更処理と並列して撮像手段から出力された被写界像に基づいてフォーカスレンズから撮像面までの距離を合焦点に対応する距離に調整する調整手段(S59, S79, S89, S91~S93)、および被写界に属する物体のコントラストが基準を下回るとき第１変更手段の変更処理を制限する制限手段(S27)を備える。

撮像手段は、フォーカスレンズを通して被写界を捉える撮像面で生成された被写界像を繰り返し出力する。フォーカスレンズから撮像面までの距離は、第１変更手段によって第１量ずつ繰り返し変更される。フォーカスレンズから撮像面までの距離はまた、第２変更手段によって第１量よりも小さい第２量ずつ繰り返し変更される。調整手段は、第１変更手段および／または第２変更手段の変更処理と並列して撮像手段から出力された被写界像に基づいて、フォーカスレンズから撮像面までの距離を合焦点に対応する距離に調整する。第１変更手段の変更処理は、被写界に属する物体のコントラストが基準を下回るとき、制限手段によって制限される。

したがって、被写界に属する物体のコントラストが高ければ、合焦点は、第１変更手段の変更処理と並列して生成された被写界像および第２変更手段の変更処理と並列して生成された被写界像の両方に基づいて探索される。これによって、高コントラストの被写界に対する合焦精度を向上させることができる。

これに対して、被写界に属する物体のコントラストが低ければ、第１変更手段の変更処理が制限され、合焦点は、第２変更手段の変更処理と並列して生成された被写界像に基づいて探索される。これによって、低コントラストの被写体に対する合焦精度の低下を抑制することができる。

好ましくは、物体のコントラストが基準を下回るとき第１範囲を第２変更手段の距離変更範囲として指定する第１範囲指定手段(S37)、および物体のコントラストが基準以上のとき第１範囲よりも狭い第２範囲を第２変更手段の距離変更範囲として指定する第２範囲指定手段(S33)がさらに備えられる。

或る局面では、第１変更手段は第１範囲において変更処理を実行する。

他の局面では、第１変更手段の変更処理と並列して撮像手段から出力された被写界像に基づいて合焦点に対応する距離を暫定的に検出する距離検出手段(S67)がさらに備えられ、第２範囲は距離検出手段によって検出された距離を含む範囲に相当する。

好ましくは、撮像手段から出力された被写界像から指定周波数を上回る高周波成分を抽出する抽出手段(26f)、物体のコントラストが基準を下回るとき指定周波数の大きさを減少させる減少手段(S35)、および物体のコントラストが基準以上のとき指定周波数の大きさを増大させる増大手段(S29)がさらに備えられる。

好ましくは、撮像手段から出力された被写界像に基づいて被写界の複数の部分の明るさを検出する明るさ検出手段(24)、および検出手段の検出結果に基づいて物体のコントラストを検出するコントラスト検出手段(S21~S25)がさらに備えられる。

この発明に従う合焦制御プログラムは、フォーカスレンズ(12)を通して被写界を捉える撮像面で生成された被写界像を繰り返し出力する撮像手段(16)を備える電子カメラ(10)のプロセッサ(30)に、フォーカスレンズから撮像面までの距離を第１量ずつ繰り返し変更する第１変更ステップ(S51, S55, S63)、フォーカスレンズから撮像面までの距離を第１量よりも小さい第２量ずつ繰り返し変更する第２変更ステップ(S71, S75, S83)、第１変更ステップおよび／または第２変更ステップの変更処理と並列して撮像手段から出力された被写界像に基づいてフォーカスレンズから撮像面までの距離を合焦点に対応する距離に調整する調整ステップ(S59, S79, S89, S91~S93)、および被写界に属する物体のコントラストが基準を下回るとき第１変更ステップの変更処理を制限する制限ステップ(S27)を実行させるための、合焦制御プログラムである。

この発明に従う合焦制御方法は、フォーカスレンズ(12)を通して被写界を捉える撮像面で生成された被写界像を繰り返し出力する撮像手段(16)を備える電子カメラ(10)によって実行される合焦制御方法であって、フォーカスレンズから撮像面までの距離を第１量ずつ繰り返し変更する第１変更ステップ(S51, S55, S63)、フォーカスレンズから撮像面までの距離を第１量よりも小さい第２量ずつ繰り返し変更する第２変更ステップ(S71, S75, S83)、第１変更ステップおよび／または第２変更ステップの変更処理と並列して撮像手段から出力された被写界像に基づいてフォーカスレンズから撮像面までの距離を合焦点に対応する距離に調整する調整ステップ(S59, S79, S89, S91~S93)、および被写界に属する物体のコントラストが基準を下回るとき第１変更ステップの変更処理を制限する制限ステップ(S27)を備える。

この発明によれば、被写界に属する物体のコントラストが高ければ、合焦点は、第１変更手段の変更処理と並列して生成された被写界像および第２変更手段の変更処理と並列して生成された被写界像の両方に基づいて探索される。これによって、高コントラストの被写界に対する合焦精度を向上させることができる。

これに対して、被写界に属する物体のコントラストが低ければ、第１変更手段の変更処理が制限され、合焦点は、第２変更手段の変更処理と並列して生成された被写界像に基づいて探索される。これによって、低コントラストの被写体に対する合焦精度の低下を抑制することができる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

この発明の一実施例の構成を示すブロック図である。 撮像面における評価エリアの割り当て状態の一例を示す図解図である。 （Ａ）は粗調整用テーブルの一例を示す図解図であり、（Ｂ）は微調整用テーブルの一例を示す図解図である。 コントラストが基準以上の物体を含む被写界に対応する粗調整動作の一例を示すグラフである。 コントラストが基準以上の物体を含む被写界に対応する微調整動作の一例を示すグラフである。 コントラストが基準を下回る物体を含む被写界に対応する微調整動作の一例を示すグラフである。 図１実施例に適用されるＣＰＵの動作の一部を示すフロー図である。 図１実施例に適用されるＣＰＵの動作の他の一部を示すフロー図である。 図１実施例に適用されるＣＰＵの動作のその他の一部を示すフロー図である。 図１実施例に適用されるＣＰＵの動作のさらにその他の一部を示すフロー図である。 図１実施例に適用されるＣＰＵの動作の他の一部を示すフロー図である。

図１を参照して、この実施例のディジタルカメラ１０は、ドライバ１８ａおよび１８ｂによってそれぞれ駆動されるフォーカスレンズ１２および絞り機構１４を含む。フォーカスレンズ１２および絞り機構１４を経た被写界の光学像は、撮像装置１６の撮像面に照射され、光電変換を施される。これによって、被写界像を表す電荷が生成される。

電源が投入されると、ＣＰＵ３０は、スルー画像処理を実行するべく、ドライバ１８ｃにプリ露光動作および間引き読み出し動作の繰り返しを命令する。ドライバ１８ｃは、ＳＧ(Signal Generator)２０から周期的に発生する垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに応答して、撮像面にプリ露光を施し、かつ撮像面で生成された電荷を間引き態様で読み出す。撮像装置１６からは、読み出された電荷に基づく低解像度の生画像データが、ラスタ走査態様で周期的に出力される。

信号処理回路２２は、撮像装置１６から出力された生画像データに白バランス調整，色分離，ＹＵＶ変換などの処理を施し、これによって作成されたＹＵＶ形式の画像データをメモリ制御回路３２を通してＳＤＲＡＭ３４に書き込む。ＬＣＤドライバ３６は、ＳＤＲＡＭ３４に書き込まれた画像データをメモリ制御回路３２を通して繰り返し読み出し、読み出された画像データに基づいてＬＣＤモニタ３８を駆動する。この結果、被写界のリアルタイム動画像（スルー画像）がモニタ画面に表示される。

図２を参照して、撮像面の中央には評価エリアＥＶＡが割り当てられる。評価エリアＥＶＡは、垂直方向および水平方向の各々において１６分割される。つまり、評価エリアＥＶＡは、合計２５６個の分割エリアの集合に相当する。

輝度評価回路２４は、信号処理回路２２から出力されたＹデータのうち評価エリアＥＶＡに属するＹデータを、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに応答して分割エリア毎に積分する。この結果、２５６個の分割エリアにそれぞれ対応する２５６個のＡＥ評価値が、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに応答してＡＥ評価回路２４から出力される。ＣＰＵ３０は、ＡＥ評価回路２４から出力された２５６個の輝度評価値に基づいて適正ＥＶ値を算出するべく、上述のスルー画像処理と並列してスルー画像用ＡＥ処理（簡易ＡＥ処理）を繰り返し実行する。算出された適正ＥＶ値を定義する絞り量および露光時間は、ドライバ１８ｂおよび１８ｃにそれぞれ設定される。この結果、ＬＣＤモニタ３８に表示されるスルー画像の明るさが適度に調整される。

キー入力装置２８上のシャッタボタン２８ｓが半押しされると、輝度評価回路２４から出力された２５６個の輝度評価値に基づいて最適ＥＶ値を算出するべく、厳格な記録用ＡＥ処理が実行される。算出された最適ＥＶ値を定義する絞り量および露光時間は、上述と同様、ドライバ１８ｂおよび１８ｃにそれぞれ設定される。

記録用ＡＥ処理が完了すると、フォーカス評価回路２６の出力に基づくＡＦ処理が実行される。フォーカス評価回路２６は、信号処理回路２２から出力されたＹデータのうち評価エリアＥＶＡに属するＹデータの高周波成分（高周波成分：カットオフ周波数を上回る周波数成分）をＨＰＦ２６ｆを利用して抽出し、抽出された高周波成分を垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに応答して分割エリア毎に積分する。これによって、２５６個の分割エリアにそれぞれ対応する２５６個のＡＦ評価値が、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに応答してフォーカス評価回路２６から出力される。

ＣＰＵ３０は、フォーカス評価回路２６からこうして出力されたＡＦ評価値を取り込み、いわゆる山登り処理によって合焦点に対応する位置を探索する。フォーカスレンズ１２は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが発生する毎に光軸方向に段階的に移動した後、合焦点に対応する位置に配置される。

シャッタボタン２８ｓが全押しされると、記録処理が実行される。ＣＰＵ３０は、本露光動作および全画素読み出しを１回ずつ実行することをドライバ１８ｃに命令する。ドライバ１８ｃは、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの発生に応答して撮像面に本露光を施し、電荷読み出しエリアで生成された全ての電荷をラスタ走査態様で読み出す。この結果、被写界を表す高解像度の生画像データが撮像装置１６から出力される。

出力された生画像データは上述と同様の処理を施され、この結果、ＹＵＶ形式に従う高解像度の画像データがＳＤＲＡＭ３４に確保される。Ｉ／Ｆ４０は、こうしてＳＤＲＡＭ３４に格納された高解像度の画像データをメモリ制御回路３２を通して読み出し、読み出された画像データをファイル形式で記録媒体４２に記録する。なお、スルー画像処理は、高解像度の画像データがＳＤＲＡＭ３４に格納された時点で再開される。

ＡＦ処理は、以下に述べる要領で実行される。まず、記録用ＡＥ処理の際に注目された２５６個の輝度評価値の中から最大輝度評価値および最小輝度評価値が特定され、特定された最大輝度評価値および最小輝度評価値の差分が算出される。算出された差分は、閾値ＴＨと比較される。差分≧閾値ＴＨであれば被写界に存在する物体のコントラストは基準以上であるとみなされる一方、差分＜閾値ＴＨであれば被写界に存在する物体のコントラストは基準を下回るとみなされる。なお、“物体のコントラスト”は“物体の高周波成分”または“物体の平坦度”と呼ぶこともできる。

物体のコントラストが基準以上である場合は、フォーカス評価回路２６に設けられたＨＰＦ２６ｆのカットオフ周波数が高域の周波数ＦＨに設定され、フォーカスレンズ１２の検索必要範囲の全域を粗調整範囲とする粗調整処理と、粗調整処理によって検出された暫定ピーク位置ＰＰｅａｋを含む一部の範囲を微調整範囲とする微調整処理と、微調整処理によって検出された確定ピーク位置ＦＰｅａｋにフォーカスレンズ１２を配置する位置確定処理とが実行される。

粗調整処理にあたって、フォーカスレンズ１２は、図４に示す粗調整範囲の至近側端部に配置され、無限側端部に向けて移動量Ｗｒｏｕｇｈずつ移動される。フォーカス評価回路２６は、移動量Ｗｒｏｕｇｈに相当する距離を隔てた複数のレンズ位置Ｐ（ｉ）（ｉ：１，２，３，…）の各々で捉えられた被写界像の高周波成分を、ＡＦ評価値Ｙｈ（ｉ）として出力する。図３（Ａ）に示す粗調整用テーブルＴＢＬ１には、こうして得られたＡＦ評価値Ｙｈ（ｉ）が記述される。

フォーカス評価回路２６から今回取り込まれたＡＦ評価値は、前回までに取り込まれたＡＦ評価値以上である場合に、最大ＡＦ評価値としてレジスタＲＧＳＴ１に登録される。その後に取り込まれたＡＦ評価値が２回連続して最大ＡＦ評価値を下回ると、フォーカスレンズ１２は合焦点を跨いだとみなされ、粗調整用テーブルＴＢＬ１に記述された複数のＡＦ評価値のうち最大ＡＦ評価値に対応するレンズ位置が暫定ピーク位置ＰＰｅａｋとして検出される。粗調整処理は、暫定ピーク位置ＰＰｅａｋの検出によって終了する。

図４によれば、ＡＦ評価値はレンズ位置Ｐ（９）に対応して最大となり、レンズ位置Ｐ（９）が暫定ピーク位置ＰＰｅａｋとされる。粗調整処理は、レンズ位置Ｐ（１２）〜Ｐ（１７）のＡＦ評価値Ｙｈ（１２）〜Ｙｈ（１７）を取得することなく終了する。

粗調整処理が終了すると、暫定ピーク位置ＰＰｅａｋを中心とする一部の範囲が微調整範囲として定義される。微調整範囲の広さは、移動量Ｗｒｏｕｇｈよりも小さい移動量Ｗｆｉｎｅの５倍に相当する。

微調整処理に際して、フォーカスレンズ１２は、図５に示す微調整範囲の至近側端部に配置され、無限側端部に向けて移動量Ｗｆｉｎｅずつ移動される。フォーカス評価回路２６は、上述と同様、移動量Ｗｆｉｎｅに相当する距離を隔てた複数のレンズ位置Ｐ（ｉ）（ｉ：１，２，３，…）の各々で捉えられた被写界像の高周波成分をＡＦ評価値Ｙｈ（ｉ）として出力する。図３（Ｂ）に示す微調整用テーブルＴＢＬ２には、こうして得られたＡＦ評価値Ｙｈ（ｉ）が記述される。微調整処理は、微調整範囲の無限側端部に対応するＡＦ評価値Ｙｈ（ｉ）が取得された時点で終了する。

微調整処理に続く位置確定処理では、微調整用テーブルＴＢＬ２から最大ＡＦ評価値が特定され、特定された最大ＡＦ評価値に対応するレンズ位置が確定ピーク位置ＦＰｅａｋ（合焦点に対応する位置）として検出される。フォーカスレンズ１２は、確定ピーク位置Ｆｐｅａｋに配置される。

図５によれば、ＡＦ評価値はレンズ位置Ｐ（３）に対応して最大となり、レンズ位置Ｐ（３）が確定ピーク位置ＦＰｅａｋとされる。フォーカスレンズ１２は、レンズ位置Ｐ（３）に配置される。

一方、物体のコントラストが基準を下回る場合は、フォーカス評価回路２６に設けられたＨＰＦ２６ｆのカットオフ周波数が低域の周波数ＦＬに設定され、フォーカスレンズ１２の検索必要範囲の全域を微調整範囲とする微調整処理と、微調整処理によって検出された確定ピーク位置ＦＰｅａｋにフォーカスレンズ１２を配置する位置確定処理とが実行される。物体のコントラストが基準以上である場合と異なり、粗調整処理は制限ないし禁止される。

図６を参照して、フォーカスレンズ１２は、微調整範囲の至近側端部に配置され、移動量Ｗｆｉｎｅずつ無限側端部に向けて移動される。微調整用テーブルＴＢＬ２には、上述と同様、移動量Ｗｆｉｎｅに相当する距離を隔てた複数のレンズ位置Ｐ（ｉ）（ｉ：１，２，３，…）の各々に対応するＡＦ評価値Ｙｈ（ｉ）が記述される。微調整処理は、微調整範囲の無限側端部に対応するＡＦ評価値Ｙｈ（ｉ）が取得された時点で終了する。

位置確定処理では、上述と同様、微調整用テーブルＴＢＬ２から最大ＡＦ評価値が特定され、特定された最大ＡＦ評価値に対応するレンズ位置が確定ピーク位置ＦＰｅａｋとして検出される。フォーカスレンズ１２は、確定ピーク位置Ｆｐｅａｋに配置される。

図６によれば、ＡＦ評価値はレンズ位置Ｐ（１４）に対応して最大となり、レンズ位置Ｐ（１４）が確定ピーク位置ＦＰｅａｋとされる。フォーカスレンズ１２は、レンズ位置Ｐ（１４）に配置される。

ＣＰＵ３０は、図７〜図１１に示す撮像タスクに従う処理を実行する。この撮像タスクに対応する制御プログラムは、フラッシュメモリ４４に記憶される。

まずステップＳ１でスルー画像処理を実行する。この結果、被写界を表すスルー画像がＬＣＤモニタ３８から出力される。ステップＳ３ではシャッタボタン２８ｓが半押しされたか否かを判別し、判別結果がＮＯである限りステップＳ５のスルー画像用ＡＥ処理を繰り返す。この結果、スルー画像の明るさが適度に調整される。シャッタボタン２８ｓが半押しされると、ステップＳ３で記録用ＡＥ処理を実行し、ステップＳ７でＡＦ処理を実行する。ステップＳ７の処理によってスルー画像の明るさが最適値に調整され、ステップＳ９の処理によってフォーカスレンズ１２が合焦点に配置される。

ステップＳ１１ではシャッタボタン２８ｓが全押しされたか否かを判別し、ステップＳ１３ではシャッタボタン２８ｓの操作が解除されたか否かを判別する。ステップＳ１１でＹＥＳであればステップＳ１５の記録処理を経てステップＳ１に戻る。ステップＳ１３でＹＥＳであればそのままステップＳ３に戻る。

ステップＳ９のＡＦ処理は、図８〜図１１に示すサブルーチンに従って実行される。ステップＳ２１では、ステップＳ７の記録用ＡＥ処理のために取り込まれた２５６個の輝度評価値の中から最大輝度評価値を特定する。ステップＳ２３では、同じ２５６個の輝度評価値の中から最小輝度評価値を特定する。ステップＳ２５では特定された最大輝度評価値と最小輝度評価値との差分を算出し、ステップＳ２７では算出された差分が閾値ＴＨ以上であるか否かを判別する。判別結果がＹＥＳであれば、被写界に属する物体のコントラストは基準以上であるとみなしてステップＳ２９に進む。一方、判別結果がＮＯであれば、被写界に属する物体のコントラストは基準を下回るとみなしてステップＳ３５に進む。

ステップＳ２９ではＨＰＦ２６ｆのカットオフ周波数を高域の周波数ＦＨに設定し、続くステップＳ３１では粗調整処理を実行する。ステップＳ３３では、粗調整処理によって検出された暫定ピーク位置ＰＰｅａｋを中心として“Ｗｆｉｎｅ×５”に相当する広さを有する範囲を微調整範囲として定義する。一方、ステップＳ３５ではＨＰＦ２６ｆのカットオフ周波数を低域の周波数ＦＬに設定し、続くステップＳ３７ではフォーカスレンズ１２の検索必要範囲の全域を微調整範囲として定義する。ステップＳ３３またはＳ３７の処理が完了すると、ステップＳ３９で微調整処理を実行し、さらにステップＳ４１で位置確定処理を実行する。ステップＳ４１の処理が完了すると、上階層のルーチンに復帰する。

ステップＳ３１の粗調整処理は、図９に示すサブルーチンに従って実行される。まずステップＳ５１でフォーカスレンズ１２を粗調整範囲の至近側端部に配置する。ステップＳ５３では変数ｉを“１”に設定し、ステップＳ５５ではフォーカスレンズ１２の移動量を“Ｗｒｏｕｇｈ”に設定する。

垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが発生するとステップＳ５７からステップＳ５９に進み、ＡＦ評価値Ｙｈ（ｉ）をフォーカス評価回路２６から取り込む。取り込まれたＡＦ評価値Ｙｈ（ｉ）は、レンズ位置Ｐ（ｉ）に関連付けて図３（Ａ）に示す粗調整用テーブルＴＢＬ１に記述される。

ステップＳ６１では、フォーカスレンズ１２が合焦点を跨いだか否かを粗調整用テーブルＴＢＬ１に記述された複数のＡＦ評価値に基づいて判別する。ここでＮＯであれば、ステップＳ６３でフォーカスレンズ１２を移動量Ｗｒｏｕｇｈだけ無限側に移動させ、ステップＳ６５で変数ｉをインクリメントし、そしてステップＳ５７に戻る。ステップＳ６１の判別結果がＹＥＳであればステップＳ６７に進み、粗調整用テーブルＴＢＬ１に記述された複数のＡＦ評価値のうち最大ＡＦ評価値に対応するレンズ位置を暫定ピーク位置ＴＰｅａｋとする。ステップＳ６７の処理が完了すると、上階層のルーチンに復帰する。

図８に示すステップＳ３９の微調整処理は、図１０に示すサブルーチンに従って実行される。まずステップＳ７１で、微調整範囲の至近側端部にフォーカスレンズ１２を配置する。ステップＳ７３では変数ｉを“１”に設定し、ステップＳ７５ではフォーカスレンズ１２の移動量を“Ｗｆｉｎｅ”に設定する。垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが発生するとステップＳ７７からステップＳ７９に進み、ＡＦ評価値Ｙｈ（ｉ）をフォーカス評価回路２６から取り込む。取り込まれたＡＦ評価値Ｙｈ（ｉ）は、レンズ位置Ｐ（ｉ）に関連付けて図３（Ｂ）に示す微調整用テーブルＴＢＬ２に記述される。

ステップＳ８１では、フォーカスレンズ１２が微調整範囲の無限側端部に到達したか否かを判別する。ここでＮＯであれば、ステップＳ８３でフォーカスレンズ１２を移動量Ｗｆｉｎｅだけ無限側に移動させる。移動処理が完了すると、ステップＳ８５で変数ｉをインクリメントし、ステップＳ７７に戻る。

ステップＳ８１でＹＥＳであれば、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの発生を待ってステップＳ８７からステップＳ８９に進み、ＡＦ評価値Ｙｈ（ｉ＋１）をフォーカス評価回路２６から取り込む。取り込まれたＡＦ評価値Ｙｈ（ｉ＋１）は、レンズ位置Ｐ（ｉ＋１）に関連付けて微調整用テーブルＴＢＬ２に記述される。ステップＳ８９の処理が完了すると、上階層のルーチンに復帰する。

なお、ステップＳ８７〜Ｓ８９の処理は、撮像装置１６からの生画像データの出力動作が撮像面の露光動作から１フレーム期間遅れることを考慮した処理である。

図８に示すステップＳ４１の処理は、図１１に示すサブルーチンに従って実行される。ステップＳ９１では、微調整用テーブルＴＢＬ２に記述された複数のＡＦ評価値の中から最大ＡＦ評価値を特定し、特定された最大ＡＦ評価値に対応するレンズ位置を確定ピーク位置ＦＰｅａｋとして検出する。ステップＳ９３では、検出された確定ピーク位置ＦＰｅａｋつまり合焦点に対応する位置にフォーカスレンズ１２を配置する。ステップＳ９３の処理が完了すると、上階層のルーチンに復帰する。

以上の説明から分かるように、撮像装置１６は、フォーカスレンズ１２を通して被写界を捉える撮像面で生成された被写界像を繰り返し出力する。フォーカスレンズ１２の位置は、ＣＰＵ３０の制御の下で移動量Ｗｒｏｕｇｈずつ繰り返し変更される(S51, S55, S63)。フォーカスレンズ１２から撮像面までの距離はまた、ＣＰＵ３０の制御の下で移動量Ｗｒｏｕｇｈよりも小さい移動量Ｗｆｉｎｅずつ繰り返し変更される(S71, S75, S83)。ＣＰＵ３０は、このような粗調整処理および／または微調整処理と並列して撮像装置１６から出力された被写界像に基づいて、フォーカスレンズ１２の位置を合焦点に対応する位置に調整する(S59, S79, S89, S91~S93)。ただし、ＣＰＵ３０は、被写界に属する物体のコントラストが基準を下回るとき、粗調整処理を制限する(S27)。

したがって、被写界に属する物体のコントラストが高ければ、合焦点は、粗調整処理と並列して生成された被写界像および微調整処理と並列して生成された被写界像の両方に基づいて探索される。これによって、高コントラストの被写界に対する合焦精度を向上させることができる。

これに対して、被写界に属する物体のコントラストが低ければ、粗調整処理が制限され、合焦点は、微調整処理と並列して生成された被写界像に基づいて探索される。これによって、低コントラストの被写体に対する合焦精度の低下を抑制することができる。

なお、この実施例では、ＡＦ処理の際にフォーカスレンズ１２を光軸方向に移動させるようにしているが、フォーカスレンズ１２の代わりに或いはフォーカスレンズ１２とともに、撮像面を光軸方向に移動させるようにしてよい。

また、この実施例では、粗調整処理において、フォーカスレンズ１２が合焦点を跨いだ時点でレンズ移動動作を終了するようにしている（図９のステップＳ６１参照）。しかし、フォーカスレンズ１２が粗調整範囲の無限側端部に達した後に粗調整処理を終了するようにしてもよい。

さらに、この実施例では、粗調整処理および微調整処理のいずれにおいても、フォーカスレンズ１２を至近側端部の近傍から無限側に移動させるようにしている（図９のステップＳ５１，Ｓ６３および図１０のステップＳ７１，Ｓ８３参照）。しかし、粗調整処理の後に実行される微調整処理においては、フォーカスレンズ１２を無限縁側端部から至近側に移動させるようにしてもよい。また、粗調整処理時にフォーカスレンズ１２を無限側端部から至近側端部に移動させるようにしてもよい。

また、この実施例では、微調整処理において、フォーカスレンズ１２が微調整範囲の無限側端部に到達するまでレンズ移動動作を継続するようにしている（図１０のステップＳ８１参照）。しかし、粗調整処理の後に実行される微調整処理においては、フォーカスレンズ１２が合焦点を跨いだ時点でレンズ移動動作を終了するようにしてもよい。

さらに、この実施例では、微調整用テーブルＴＢＬ２に記述された最大ＡＦ評価値に対応するレンズ位置を確定ピーク位置ＦＰｅａｋとして検出するようにしている。しかし、微調整用テーブルＴＢＬ２に記述された複数のＡＦ評価値に曲線近似を施し、これによって作成された近似曲線のピークに対応するレンズ位置を確定ピーク位置ＦＰｅａｋとして検出するようにしてもよい。

また、この実施例では、被写界に属する物体のコントラストの高低判断のために最大輝度評価値と最小輝度評価値との差分を利用しているが、その他コントラストの高低の判断の目安とすることが可能であれば、どのような指標を利用してもよい。

１０ …ディジタルカメラ
１２ …フォーカスレンズ
１６ …撮像装置
２４ …輝度評価回路
２６ …フォーカス評価回路
３０ …ＣＰＵ
４４ …フラッシュメモリ

Claims (8)

1. フォーカスレンズを通して被写界を捉える撮像面で生成された被写界像を繰り返し出力する撮像手段、
   前記フォーカスレンズから前記撮像面までの距離を第１量ずつ繰り返し変更する第１変更手段、
   前記フォーカスレンズから前記撮像面までの距離を前記第１量よりも小さい第２量ずつ繰り返し変更する第２変更手段、
   前記第１変更手段および／または前記第２変更手段の変更処理と並列して前記撮像手段から出力された被写界像に基づいて前記フォーカスレンズから前記撮像面までの距離を合焦点に対応する距離に調整する調整手段、および
   前記被写界に属する物体のコントラストが基準を下回るとき前記第１変更手段の変更処理を制限する制限手段を備える、電子カメラ。
2. 前記物体のコントラストが前記基準を下回るとき第１範囲を前記第２変更手段の距離変更範囲として指定する第１範囲指定手段、および
   前記物体のコントラストが前記基準以上のとき前記第１範囲よりも狭い第２範囲を前記第２変更手段の距離変更範囲として指定する第２範囲指定手段をさらに備える、請求項１記載の電子カメラ。
3. 前記第１変更手段は前記第１範囲において変更処理を実行する、請求項２記載の電子カメラ。
4. 前記第１変更手段の変更処理と並列して前記撮像手段から出力された被写界像に基づいて前記合焦点に対応する距離を暫定的に検出する距離検出手段をさらに備え、
   前記第２範囲は前記距離検出手段によって検出された距離を含む範囲に相当する、請求項２または３記載の電子カメラ。
5. 前記撮像手段から出力された被写界像から指定周波数を上回る高周波成分を抽出する抽出手段、
   前記物体のコントラストが前記基準を下回るとき前記指定周波数の大きさを減少させる減少手段、および
   前記物体のコントラストが前記基準以上のとき前記指定周波数の大きさを増大させる増大手段をさらに備える、請求項１ないし４のいずれかに記載の電子カメラ。
6. 前記撮像手段から出力された被写界像に基づいて前記被写界の複数の部分の明るさを検出する明るさ検出手段、および
   前記検出手段の検出結果に基づいて前記物体のコントラストを検出するコントラスト検出手段をさらに備える、請求項１ないし５のいずれかに記載の電子カメラ。
7. フォーカスレンズを通して被写界を捉える撮像面で生成された被写界像を繰り返し出力する撮像手段を備える電子カメラのプロセッサに、
   前記フォーカスレンズから前記撮像面までの距離を第１量ずつ繰り返し変更する第１変更ステップ、
   前記フォーカスレンズから前記撮像面までの距離を前記第１量よりも小さい第２量ずつ繰り返し変更する第２変更ステップ、
   前記第１変更ステップおよび／または前記第２変更ステップの変更処理と並列して前記撮像手段から出力された被写界像に基づいて前記フォーカスレンズから前記撮像面までの距離を合焦点に対応する距離に調整する調整ステップ、および
   前記被写界に属する物体のコントラストが基準を下回るとき前記第１変更ステップの変更処理を制限する制限ステップを実行させるための、合焦制御プログラム。
8. フォーカスレンズを通して被写界を捉える撮像面で生成された被写界像を繰り返し出力する撮像手段を備える電子カメラによって実行される合焦制御方法であって、
   前記フォーカスレンズから前記撮像面までの距離を第１量ずつ繰り返し変更する第１変更ステップ、
   前記フォーカスレンズから前記撮像面までの距離を前記第１量よりも小さい第２量ずつ繰り返し変更する第２変更ステップ、
   前記第１変更ステップおよび／または前記第２変更ステップの変更処理と並列して前記撮像手段から出力された被写界像に基づいて前記フォーカスレンズから前記撮像面までの距離を合焦点に対応する距離に調整する調整ステップ、および
   前記被写界に属する物体のコントラストが基準を下回るとき前記第１変更ステップの変更処理を制限する制限ステップを備える、合焦制御方法。

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