JP2010191073A - 焦点調節装置及び焦点調節方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 撮影準備時に合焦すべき被写体に素早くピントを合わせるため、撮影準備前に画面内の合焦すべき被写体領域を的確に特定する。
【解決手段】 フォーカスレンズの合焦状態を検出する際の焦点検出領域を設定する設定ステップと、前記フォーカスレンズを移動させながら、前記設定ステップで設定された焦点検出領域における合焦状態を検出する焦点検出ステップと、前記合焦状態の分布に基づいて画面内の合焦すべき被写体領域を特定する特定ステップとを有し、前記焦点検出ステップでは、撮影準備の指示を受ける前に前記フォーカスレンズを移動させながら合焦状態を検出することにより合焦すべき被写体領域を特定することを特徴とする。
【選択図】 図１５

Description

本発明は、焦点調節装置及び、焦点調節方法に関しており、特に電子スチルカメラ及びビデオ等に利用されるオートフォーカスに関する。

従来から、電子スチルカメラやビデオカメラなどではオートフォーカス（以下、ＡＦという）を行う場合、ＣＣＤ（電荷結合素子）などを用いた撮像素子から得られる輝度信号の高域周波数成分が最大になるレンズ位置を合焦位置とする方式が用いられている。

この方式の一つとして、レンズを駆動しながら撮像素子から得られる輝度信号の高域周波数成分に基づく評価値（以下、焦点評価値）をその都度に記憶していき、記憶した値の最大値に相当するレンズ位置を合焦位置とするスキャン方式が知られている。また、もう一つの方式として、焦点評価値が増加する方向にレンズを動かし、焦点評価値が最大になる位置を合焦位置とする山登り方式（以下、コンティニュアスＡＦという）が知られている。

これまでに、撮影準備指示前に、コンティニュアスＡＦを行い合焦状態を維持することで、撮影準備指示後に行うスキャン方式のＡＦにおけるフォーカスレンズの移動範囲を制限し、ＡＦ動作の時間を短縮する方法がある。（特許文献１）

特許第０４１０６４８５号公報

上述のコンティニュアスＡＦにおいて、焦点評価値の増加する方向にレンズを動かそうとした場合に、画面内における合焦すべき領域が特定されていないと所望の被写体にピントを合わせられないことがあった。

特許文献１では、コンティニュアスＡＦに、スキャン方式を組み合わせることでより合焦動作を早くしている。しかしながら、ユーザがピントを合わせたいと考えている画面内の合焦すべき被写体（以下、主被写体という）を判断していないので、撮影シーンによっては合焦すべき被写体にピントを合わせることができないという問題がある。

本発明の目的は、撮影準備時において合焦すべき被写体に素早くピントを合わせるため、撮影準備前に画面内の合焦すべき被写体領域を的確に特定することである。

上述のような課題を解決するために、本発明の技術的特徴としては、フォーカスレンズの合焦状態を検出する際の焦点検出領域を設定する設定ステップと、前記フォーカスレンズを移動させながら、前記設定ステップで設定された焦点検出領域における合焦状態を検出する焦点検出ステップと、前記合焦状態の分布に基づいて画面内の合焦すべき被写体領域を特定する特定ステップとを有し、前記焦点検出ステップでは、撮影準備の指示を受ける前に前記フォーカスレンズを移動させながら合焦状態を検出することにより合焦すべき被写体領域を特定し、撮影準備の指示を受けた後、前記特定された合焦すべき被写体領域の情報に基づいて前記フォーカスレンズを移動させながら合焦状態を検出して、前記フォーカスレンズの焦点調節を行うことを特徴とする。

画面内の合焦すべき被写体領域を的確に特定することが可能となる。

自動合焦装置の構成を示すブロック図である。 自動合焦装置の動作を表すフローチャート図である。 図２における安定判断のサブルーチンを説明するフローチャート図である。 図２における顔検出時ＡＦスキャンのサブルーチンを説明するフローチャート図である。 図４、図１１、図１４、図２１におけるシーン変化判定のサブルーチンを説明するフローチャートである。 図４、図１２、図１５における合焦判定のサブルーチンを説明するフローチャートである。 図６における合焦判定のしかたを説明する図である。 図２における被写体領域特定ＡＦスキャンのサブルーチンを説明するフローチャートである。 図８におけるＡＦ枠設定の例を説明する図である。 図８における前回参照判定のサブルーチンを説明するフローチャートである。 図８における前回参照ＡＦスキャンのサブルーチンを説明するフローチャートである。 図１３、図１４における主被写体領域判定のサブルーチンを説明するフローチャートである。 図１３、図１４における主被写体領域判定のサブルーチンを説明するための図である。 図８におけるゾーンＡＦスキャンのサブルーチンを説明するフローチャートである。 図１４におけるゾーン更新判定のサブルーチンを説明するフローチャートである。 図１５におけるゾーン更新判定の例を説明する図である。 図８における一様面判断のサブルーチンを説明するフローチャートである。 図１７における一様面判定のサブルーチンを説明するフローチャートである。 図１７における一様面判定のしかたを説明する図である。 図８におけるフォーカス駆動のサブルーチンを説明するフローチャートである。 図２におけるコンティニュアスＡＦのサブルーチンを説明するフローチャートである。 図２におけるシーン不安定判断のサブルーチンを説明するフローチャートである。 図２における撮影処理のサブルーチンを説明するフローチャートである。 図２３における本露光用ＡＦのサブルーチンを説明するフローチャートである。 図２４における本露光用ＡＦスキャンのサブルーチンを説明するフローチャートである。 図２３における本露光処理のサブルーチンを説明するフローチャートである。

以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態を説明する。

＜電子カメラのブロック図＞
以下、図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。図１は本発明の実施例を適用した電子カメラの構成を示すブロック図である。

１０１はズーム機構を含む撮影レンズである。１０２は光量を制御する絞り及びシャッターである。１０３はＡＥ処理部である。１０４は後述する撮像素子上に焦点をあわせるためのフォーカスレンズである。１０５はＡＦ処理部である。１０６はストロボである。１０７はＥＦ処理部である。１０８はフォーカスレンズ１０４を介して結像された被写体からの反射光である被写体像を電気信号に変換する受光手段又は光電変換手段としての撮像素子である。１０９は撮像素子１０８の出力ノイズを除去するＣＤＳ回路やＡ／Ｄ変換前に行う非線形増幅回路を含むＡ／Ｄ変換部である。１１０は画像処理部である。１１１はＷＢ処理部である。１１２はフォーマット変換部である。１１３は高速な内蔵メモリ（例えばランダムアクセスメモリなど、以下ＤＲＡＭと記す）である。１１４はメモリーカードなどの記録媒体とそのインターフェースからなる画像記録部である。１１５は撮影シーケンスなどシステムを制御するシステム制御部（以下ＣＰＵと記す）である。１１６は画像表示用メモリ（以下ＶＲＡＭと記す）、１１７は画像表示の他、操作補助のための表示やカメラ状態の表示の他、撮影時には撮影画面と測距領域を表示する操作表示部である。１１８はカメラを外部から操作するための操作部である。１１９は顔検出モードをＯＮまたはＯＦＦに切換える等の設定を行う撮影モードスイッチである。１２０はユーザの指示によりシステムに電源を投入するためのメインスイッチ、１２１はＡＦやＡＥ等の撮影スタンバイ動作を行うためのスイッチ（以下ＳＷ１と記す）である。１２２はＳＷ１の操作後、撮影を行う撮影スイッチ（以下ＳＷ２と記す）である。１２３は画像処理部１１０で処理された画像信号を用いて顔検出を行い、検出した一つ又は複数の顔情報（位置・大きさ・信頼度）をＣＰＵ１１５に送る顔検出モジュールである。なお、顔の検出方法は、本発明の主眼点ではないため詳細な説明は省略する。１２４は画面内の被写体及び背景が動いているかどうかを検出して動体情報をシステム制御部１１５に送る動体検出部である。具体的には、画像処理部１１０で処理された画像信号のうち、時系列的に並んだ２枚の画像を比較し、その差分情報から被写体／背景の動体情報（動作量、位置、範囲）を検出する。１２５は、カメラ自体の動きを検出してカメラ動き情報をＣＰＵ１１５に送る角速度センサ部である。この角速度センサ部を用いてカメラが縦位置の状態で構えられているのか、横位置の状態で構えられているのかを検出することも可能である。

ＤＲＡＭ１１３は一時的な画像記憶手段としての高速バッファとして、あるいは画像の圧縮伸張における作業用メモリなどに使用される。操作部１１８は、例えば次のようなものが含まれる。撮像装置の撮影機能や画像再生時の設定などの各種設定を行うメニュースイッチ、撮影レンズのズーム動作を指示するズームレバー、撮影モードと再生モードの動作モード切換えスイッチ、などである。

＜電子カメラの動作＞
次に図２のフローチャートを参照しながら本発明の電子カメラの動作について説明する。

まずＳ２０１ではＣＰＵ１１５が、撮影準備を指示するＳＷ１の状態（ＯＮ／ＯＦＦ）を判定し、該状態がＯＮ（オン）状態ならばＳ２１２へ進み、ＯＦＦ（オフ）状態の場合にはＳ２０２へ進む。Ｓ２０２では後述する手順に従ってシーン安定判断を行う。Ｓ２０３ではＳ２０２において撮影シーンが安定したと判断したかどうかを調べ、安定したと判断していればＳ２０４へ進み、安定したと判断されていなければＳ２０１へ戻る。ここで撮影シーンが安定した状態とは、撮影する被写体、カメラの状態が安定して維持され、撮影に適した状態になっていることである。

Ｓ２０４では、被写体輝度が所定値以下かどうかを調べ、被写体輝度が所定値以下であればＳ２０５へ進み、そうでなければＳ２０６へ進む。Ｓ２０５では、低照度時用のＡＦ枠設定を行う。ここでＡＦ枠とは、画面内の焦点評価値を取得する領域のことである。また、焦点評価値とは、撮像素子１０８から読み出されたアナログ映像信号をＡ／Ｄ変換部１０９がデジタル信号に変換し、その出力から画像処理部１１０が輝度信号の高周波成分を抽出した値のことである。この焦点評価値は、フォーカスレンズ１０４の位置とＡＦ枠位置と対応づけてＣＰＵ１１５に記憶しておく。焦点評価値を取得するとは、ＡＦ処理部１０５がＡＦ制御における判断のために、ＣＰＵ１１５で記憶している焦点評価値を読み出すことである。低照度時は、露光時間が延びる為に、スキャンでのＡＦ精度を確保することが出来ない。この為、本実施例では、低照度時は、被写体領域特定や、顔検出時のスキャンは行わず、画面中央付近に所定の大きさのＡＦ枠を１枠設定することとする。

Ｓ２０６では、顔検出モジュール１２３において、顔検出されたかどうかを調べ、顔検出されていればＳ２０７へ進み、顔検出されていなければＳ２０８へ進む。Ｓ２０７では、後述する手順に従って顔検出時ＡＦスキャンを行いＳ２０９へ進む。Ｓ２０８では、後述する手順に従って被写体領域を特定するためのＡＦスキャンを行う。Ｓ２０９では、後述する手順に従ってコンティニュアスＡＦを行う。Ｓ２１０では後述する手順に従ってシーン不安定判断を行う。Ｓ２１１では、Ｓ２１０において撮影シーンが不安定と判断されたかどうかを調べ、不安定となっていればＳ２０１へ進み、不安定となっていなければＳ２０９へ進む。ここで、撮影シーンが不安定とは、撮影する被写体の状態、カメラの状態が不安定となり、撮影に適した状態ではなくなることである。

Ｓ２１２では、合焦度判定フラグをＦＡＬＳＥにする。Ｓ２１３では、後述する手順に従って撮影処理を行う。

また、上述した動作と並行して、常にＣＰＵ１１５からの制御信号に基づきＡＥ処理部１０３により、絞り及びシャッター１０２を制御して操作表示部１１７に表示される画像の明るさが適正になるようにＡＥ動作を行っている。

＜シーン安定判断＞
図３は図２におけるＳ２０２のシーン安定判断を説明するフローチャートである。Ｓ３０１では角速度センサ部１２５で検出したカメラ動作量が所定量以下となっているかどうかを調べ、所定量以下であればＳ３０２へ進み、そうでなければＳ３０４へ進む。

ここではカメラ動作量が所定量以下になっていることを調べることにより、カメラの状態が安定しているかを判断する。

Ｓ３０２では前回からの輝度変化量が所定量以下かどうかを調べ、所定量以下であればＳ３０３へ進み、そうでなければＳ３０４へ進む。ここでは輝度変化量が所定値以下になっていることを調べることにより、撮影する被写体が変化していないことを判断する。Ｓ３０３では撮影シーンが安定状態となったと判断して本処理を終了する。Ｓ３０４では撮影シーンが安定状態ではないと判断して本処理を終了する。

＜顔検出時のＡＦスキャン＞
図４は図２におけるＳ２０７の顔検出時ＡＦスキャンを説明するフローチャートである。Ｓ４０１では顔検出モジュール１２３で検出した顔情報（位置・大きさ）に基づいてＡＦ枠設定を行う。Ｓ４０２ではＡＦ処理部１０５がフォーカスレンズ１０４をスキャン開始位置へと移動させる。ここで、スキャン開始位置は、例えば、検出した顔の大きさより推定した人物の距離に基づいて決定する。Ｓ４０３では、ＣＰＵ１１５は、現在のフォーカスレンズ位置における焦点評価値を、ＤＲＡＭ１１３へ記憶させる。Ｓ４０４ではフォーカスレンズ１０４の現在位置を取得してＣＰＵ１１５が該位置のデータをＤＲＡＭ１１３へ記憶させる。Ｓ４０５ではＣＰＵ１１５が、撮影準備を指示するＳＷ１の状態（ＯＮ／ＯＦＦ）を判定し、該状態がＯＮ（オン）状態なら本処理を終了してＳ２１２へ進み、ＯＦＦ（オフ）状態の場合にはＳ４０６へ進む。Ｓ４０６では後述する手順に従ってシーン変化判定を行う。シーン変化判定とは、撮影するシーンが変わったかを、カメラの状態、被写体の状態から判定する処理である。

Ｓ４０７ではＣＰＵ１１５がフォーカスレンズ１０４の現在位置がスキャン終了位置と等しいかを調べ、両者が等しい場合にはＳ４０９へ進み、そうでなければＳ４０８へ進む。ここでスキャン終了位置は、例えば、検出した顔の大きさより推定した人物の距離に基づいて決定する。Ｓ４０８ではＡＦ処理部１０５がフォーカスレンズ１０４をスキャン終了方向へ向かって所定量だけ移動させた後、Ｓ４０３に戻る。Ｓ４０９では後述する手順に従って合焦判定を行う。Ｓ４１０ではＳ４０９における合焦判定で○判定となったかどうかを調べ、○判定となっていればＳ４１１へ進み、そうでなければＳ４１４へ進む。ここで○判定とは、被写体のコントラストが十分にあり、かつ、スキャンした距離範囲内（フォーカスレンズを移動させた移動範囲）に被写体が存在する場合のことである。

Ｓ４１１ではＳ４０３で取得した焦点評価値がピークとなる合焦位置を算出する。Ｓ４１２ではＡＦ処理部１０５がフォーカスレンズ１０４を、Ｓ４１１で算出した合焦位置へと移動させる。Ｓ４１３ではピーク検出フラグをＴＲＵＥにする。Ｓ４１４では○判定ではない、つまり、被写体のコントラストが不十分、もしくは、スキャンした距離範囲外に被写体が存在するので、ＡＦ処理部１０５がフォーカスレンズ１０４を、予めＤＲＡＭ１１３に記憶している位置（定点）へと移動させる。ここで、定点は被写体の存在確率の高い距離に設定する。例えば、顔が検出されていれば、検出した顔の大きさより推定した人物の距離とする。

＜シーン変化判定＞
図５は、図４のＳ４０６、後述する図１１のＳ１１０５、図１４のＳ１４０５、図２１のＳ２１０７、におけるシーン変化判定を説明するフローチャートである。Ｓ５０１では顔検出モジュール１２３で検出した顔検出状態が変化したかどうかを調べ、顔検出状態が変化していれば本判定処理を終了してＳ２０１へ戻り、そうでなければＳ５０２へ進む。ここで、顔検出状態とは、顔検出されているかどうかである。つまり、前回のシーン変化判定時に顔検出されていて今回のシーン変化判定時に顔検出されていなければ、顔検出状態が変化したことになる。

Ｓ５０２では角速度センサ部１２５で検出したカメラ動作量が所定量以上となっているかどうかを調べ、所定量以上であれば、本判定処理を終了してＳ２０１へ戻り、そうでなければＳ５０３へ進む。

Ｓ５０３では後述するコンティニュアスＡＦ中であるかどうかを調べ、コンティニュアスＡＦ中であればＳ５０４へ進む。Ｓ５０４では、被写体輝度差が所定値以下かを判断する。被写体輝度差とは、前回のシーン変化判定時に取得した被写体輝度値と、今回のシーン変化判定時に検出された被写体輝度値の差である。被写体輝度値の差が大きい場合は、シーンが変化したと判断する。被写体輝度差が、所定値以下であれば、本判定処理を終了し、所定値より大きい場合は、本判定処理を終了してＳ２０１へ戻る。

コンティニュアスＡＦ中でなければ、Ｓ５０５へ進む。Ｓ５０５では露光時間が所定時間以上であるかどうかを調べ、露光時間が所定時間以上であれば、本判定処理を終了してＳ２０１へ戻る。これは、露光時間が所定時間以上の場合、焦点評価値取得する間隔が延びてしまう為、ＡＦの精度を確保出来なくなるからである。そうでなければＳ５０６へ進む。

Ｓ５０６では絞り１０２の状態が変化したかどうかを調べ、状態が変化していればＳ５０７へ進み、そうでなければ本判定処理を終了する。なお、本実施形では、絞り制御を用いた場合について説明しているが、絞り制御の変わりにＮＤフィルタによって露出制御を行った場合は、ＮＤフィルタ状態の変化を見てもよい。これは、絞り、もしくはＮＤフィルタの状態が変化した場合は、焦点評価値のピーク位置が変化する為である。

Ｓ５０７では顔検出モジュール１２３で顔を検出しているかどうかを調べ、顔を検出していれば本判定処理を終了してＳ４０２へ進み、そうでなければ本判定処理を終了して後述する図８のＳ８０９へ進む。

＜合焦判定＞
以下、図４のＳ４０９、後述する図１２のＳ１２０１、図１５のＳ１５０１、における合焦判定のサブルーチンについて図６〜図７を用いて説明する。

焦点評価値は遠近競合などの場合を除けば、横軸にフォーカスレンズ位置、縦軸に焦点評価値をとると、その形は図７に示すような山状になる。そこで焦点評価値の、最大値と最小値の差、一定値（ＳｌｏｐｅＴｈｒ）以上の傾きで傾斜している部分の長さ、傾斜している部分の勾配から、山の形状を判断することにより、合焦判定を行うことができる。

合焦判定における判定結果は、以下に示すように○判定、×判定で出力される。
○判定：被写体のコントラストが十分、かつスキャンした距離範囲内の距離に被写体が存在する。
×判定：被写体のコントラストが不十分、もしくはスキャンした距離範囲外の距離に被写体が位置する。
また、×判定のうち、至近側方向のスキャンした距離範囲外に被写体が位置する場合を△判定とする。

山の形状を判断する為の、一定値以上の傾きで傾斜している部分の長さＬ、傾斜している部分の勾配ＳＬ／Ｌを、図７を用いて説明する。

山の頂上（Ａ点）から傾斜が続いていると認められる点をＤ点、Ｅ点とし、Ｄ点とＥ点の幅を山の幅Ｌとする。傾斜が続いていると認める範囲は、Ａ点から、所定量（ＳｌｏｐｅＴｈｒ）以上、焦点評価値が下がったスキャンポイントが続く範囲とする。スキャンポイントとは、連続的にフォーカスレンズを動かして、スキャン開始点から、スキャン終了点まで移動する間に、焦点評価値を取得するポイントのことである。

Ａ点とＤ点の焦点評価値の差ＳＬ１とＡ点とＥ点の焦点評価値の差ＳＬ２の和ＳＬ１＋ＳＬ２をＳＬとする。

図６は、図４のＳ４０９、後述する図１２のＳ１２０１、図１５のＳ１５０１における合焦判定を説明するフローチャートである。Ｓ６０１では焦点評価値の最大値と最小値を求め、次にＳ６０２では焦点評価値が最大となるスキャンポイントを求め、Ｓ６０３へ進む。

Ｓ６０３では、スキャンポイント、焦点評価値から、山の形状を判断する為のＬ、ＳＬを求め、Ｓ６０４へ進む。

Ｓ６０４では、山の形状が至近側登り止まりかを判断する。至近側登り止まりだと判断するのは、焦点評価値が最大値となるスキャンポイントがスキャンを行った所定範囲における近端である場合である。また、近端のスキャンポイントにおける焦点評価値の値と、近端のスキャンポイントより１ポイント分無限遠よりのスキャンポイントにおける焦点評価値の値の差が、所定値以上である場合である。至近側への登り止まりだと判断した場合は、Ｓ６１２へ進み、そうでなければＳ６０５へ進む。

Ｓ６０５では山の形状が無限遠側への登り止まりかを判断する。無限遠側への登り止まりだと判断するのは、焦点評価値の最大値となるスキャンポイントがスキャンを行った所定範囲における無限遠端である。また、かつ無限遠端スキャンポイントにおける焦点評価値の値と、無限遠端スキャンポイントより１ポイント分至近端よりのスキャンポイントにおける焦点評価値の値の差が、所定値以上である場合である。無限遠側への登り止まりだと判断した場合は、Ｓ６０８へ進み、そうでなければＳ６０６へ進む。

Ｓ６０６では一定値以上の傾きで傾斜している部分の長さＬが所定値以上である場合Ｓ６０７にすすむ。そして、傾斜している部分の傾斜の平均値ＳＬ／Ｌが所定値以上であり、かつ焦点評価値の最大値（Ｍａｘ）と最小値（Ｍｉｎ）の差が所定値以上であれば、Ｓ６０７へ進み、そうでなければＳ６０８へ進む。Ｓ６０７では得られた焦点評価値が山状となっていて、被写体にコントラストがあり、焦点調節が可能である為、判定結果を○判定としている。Ｓ６０８では、得られた焦点評価値が山状となっておらず、被写体にコントラストがなく、焦点調節が不可能であるため判定結果を×判定としている。Ｓ６０９では得られた焦点評価値が山状となってはいないが、近端方向に登り続けている状態となっており、さらに至近側に被写体ピークが存在している可能性があるため判定結果を△判定としている。
以上のようにして、合焦判定を行う。

＜主被写体領域を特定するためのＡＦスキャン＞
図８は図２におけるＳ２０８の被写体領域特定ＡＦスキャンを説明するフローチャートである。ここでは画面内の主被写体の領域を特定するためのＡＦスキャンを行う。

まずＳ８０１では電子ズームをしているかどうかを調べ、電子ズームをしていればＳ８０２へ進み、そうでなければＳ８０３へ進む。Ｓ８０２では電子ズーム時用のＡＦ枠設定を行う。ここで電子ズームとは画面中央領域を拡大して操作表示部１１７に表示することである。拡大するため操作表示部に表示される画像の画素数は電子ズームしない時に比べて少なくなる。従って電子ズーム時に操作表示部１１７に表示される画像に対して電子ズームをしない時と同じ割合になるようにＡＦ枠を設定すると、電子ズームしない時に比べてＡＦ枠内の画素数が少なくなり、焦点評価値のＳ／Ｎが低下する。そのため、電子ズーム時と電子ズームをしない時とでＡＦ枠設定の仕方を変える必要がある。本実施例では、電子ズーム時は、画面中央付近に所定の大きさのＡＦ枠を１枠設定することとする。

Ｓ８０３では画面内にＮ×Ｎ個のＡＦ枠を設定する。例えば、Ｎ＝５、ＡＦ枠の大きさを縦横の長さ共に画面の１０％とした場合、図９に示すようなＡＦ枠設定となる。Ｎ、またはＡＦ枠の大きさは画面内の主被写体の存在確率を考慮して設定してもよい。また、横方向と縦方向でＡＦ枠数を異ならせてもよい。

Ｓ８０４では後述する手順に従って前回参照判定を行う。Ｓ８０５ではＳ８０４において前回参照判定した結果、前回と撮影シーンがあまり変わらないと判定された場合はＳ８０６へ進み、そうでなければＳ８０９へ進む。Ｓ８０６では後述する手順に従って前回参照ＡＦスキャンを行う。Ｓ８０７ではＳ８０６の前回参照ＡＦスキャンにおいて主被写体領域が特定できたかどうかを調べ、主被写体領域が特定できていればＳ８０８へ進み、そうでなければＳ８０９へ進む。Ｓ８０８ではピーク検出フラグをＴＲＵＥにする。Ｓ８０９では後述する手順に従ってゾーンＡＦスキャンを行う。Ｓ８１０ではＳ８０９のゾーンＡＦスキャンにおいて主被写体領域が特定できたかどうかを調べ、主被写体領域が特定できていればＳ８０８へ進み、そうでなければＳ８１１へ進む。Ｓ８１１では後述する手順に従って一様面判断を行う。Ｓ８１２では、Ｓ８０９のゾーンＡＦスキャンにおいて主被写体領域が特定できなかったので、画面内に予め設定してある所定領域にＡＦ枠を設定する。ここで所定領域は、例えば画面の中央領域に１枠設定するなど、主被写体が存在しそうな領域に設定する。Ｓ８１３では後述する手順に従ってフォーカス駆動を行う。

＜前回参照判定＞
図１０は図８におけるＳ８０４の前回参照判定を説明するフローチャートである。ここでは、前回ＡＦスキャンを行った撮影シーンに対して、今回、撮影シーンがあまり変化していないかどうかを判定する。

まずＳ１００１では前回のＡＦスキャンにおいて主被写体領域を特定できていたかどうかを調べ、主被写体領域を特定できていればＳ１００２へ進み、そうでなければＳ１００６へ進む。Ｓ１００２では現在のフォーカスレンズ１０４の位置が所定位置より至近側にあるかどうかを調べ、至近側にあればＳ１００３へ進み、そうでなければＳ１００６へ進む。ここでは所定位置よりも至近側かどうかの判定を行ったが、所定位置より無限遠側かどうかの判定にしてもよい。Ｓ１００３では前回のＡＦスキャンからの時間差が所定時間以内かどうかを調べ、所定時間以内であればＳ１００４へ進み、そうでなければＳ１００６へ進む。Ｓ１００４では前回のＡＦスキャン時のカメラの向きと同じかどうかを調べ、同じであればＳ１００５へ進み、そうでなければＳ１００６へ進む。ここで、カメラの向きとは例えばカメラの縦横位置のことであり、角速度センサ部１２５により検出する。Ｓ１００５では前回ＡＦスキャンでの撮影シーンとあまり変わらないと判定して本判定処理を終了する。Ｓ１００６では前回のＡＦスキャンと撮影シーンが大きく変わったと判定して本判定処理を終了する。

＜前回参照ＡＦスキャン＞
図１１は図８におけるＳ８０６の前回参照ＡＦスキャンを説明するフローチャートである。

まずＳ１１０１では現在のフォーカスレンズ１０４の位置を中心にスキャン範囲を第１の範囲に設定する。ここでは前回の撮影シーンとあまり変わらないと判断されているので第１のスキャン範囲は狭い範囲とする。Ｓ１１０２ではフォーカスレンズ１０４をスキャン開始位置へと移動させる。Ｓ１１０３では撮像素子１０８から読み出されたアナログ映像信号をＡ／Ｄ変換部１０９がデジタル信号に変換し、その出力から画像処理部１１０が輝度信号の高周波成分を抽出し、ＣＰＵ１１５はこれを焦点評価値として記憶させる。Ｓ１１０４ではフォーカスレンズ１０４の現在位置を取得してＣＰＵ１１５が該位置のデータを記憶させる。Ｓ１１０５ではＣＰＵ１１５が、撮影準備を指示するＳＷ１の状態（ＯＮ／ＯＦＦ）を判定し、該状態がＯＮ（オン）状態なら本処理を終了してＳ２１２へ進み、ＯＦＦ（オフ）状態の場合にはＳ１１０６へ進む。Ｓ１１０６では前述したシーン変化判定を行う。Ｓ１１０７ではＣＰＵ１１５がフォーカスレンズ１０４の現在位置がスキャン終了位置と等しいかを調べ、両者が等しい場合にはＳ１１０８へ進み、そうでなければＳ１１０９へ進む。Ｓ１１０８では後述する主被写体領域判定を行う。Ｓ１１０９ではＡＦ処理部１０５がフォーカスレンズ１０４をスキャン終了方向へ向かって所定量だけ移動させた後、Ｓ１１０３に戻る。

＜主被写体領域判定＞
図１２は図１１におけるＳ１１０８、後述する図１４におけるＳ１４１１の主被写体領域判定を説明するフローチャートである。ここでは画面内の主被写体領域が特定できたかどうかを判定する。図１３は図１２における主被写体領域判定の例を説明する図である。この例では、ＡＦ枠サイズの大きさを画面の１０％、Ｎ＝５、スキャン範囲を０〜５００、所定深度範囲を±１０とする。なおスキャン範囲及び所定深度範囲の数値はフォーカスレンズ１０４の位置を表す数値である。これは図示しないフォーカスレンズ１０４の駆動用モータにステッピングモータを使用する場合のパルス数に相当し、値が大きい方が至近側とする。

まずＳ１２０１では設定した各ＡＦ枠すべてにおいて、前述した合焦判定を行う。例えば、各ＡＦ枠において図１３（ａ）に示すような合焦判定結果となるとする。Ｓ１２０２では各ＡＦ枠における焦点評価値のピーク位置（以下ＰｅａｋＰｏｓと記す）を算出して記憶しておく。例えば、各ＡＦ枠において図（ｂ）に示すようなピーク位置算出結果になるとする。Ｓ１２０３では設定しているＡＦ枠が１枠かどうかを調べ、設定しているＡＦ枠が１枠であればＳ１２１４へ進み、そうでなければＳ１２０４へ進む。Ｓ１２０４では中央Ｍ×Ｍ枠の各ＡＦ枠のＰｅａｋＰｏｓを至近順にソートし、ソートされた数をＳとする。以下の説明ではＭ＝３とする。図１３の太線で囲んだ縦３枠、横３枠の合計９枠がこれを示す。ここで、Ｓ１２０１の合焦判定で×判定のＡＦ枠ではピーク位置が算出できないのでソートの対象としない。例えば、図１３（ｂ）の場合は、至近順に４１０、４００、４００、４００、１００、１００、１００、９０とソートされ、ソート数Ｓ＝８となる。Ｓ１２０５ではＳ１２０２で算出したＭ×Ｍ枠内のピーク位置の至近順を示すカウンタＰを１に設定する。Ｓ１２０６ではソート順でＰ番目のＰｅａｋＰｏｓをＰｅａｋＰｏｓＰとする。例えば、図１３（ｂ）の場合はＰ＝１の場合、ＰｅａｋＰｏｓＰ＝４１０となる。Ｓ１２０７では中央のＭ×Ｍ個のＡＦ枠中において○判定、かつＰｅａｋＰｏｓＰに対して所定深度範囲内のＡＦ枠の「かたまり」を検出し、「かたまり」を構成するＡＦ枠の数と各ＡＦ枠の位置を記憶しておく。ここで、「かたまり」とは、例えば、条件を満たすＡＦ枠が上下左右方向に隣接している状態のものである。また、「かたまり」が複数存在する場合には、「かたまり」を構成するＡＦ枠の数や「かたまり」の位置に基づいて、複数の「かたまり」のうちの１つを選択してもよい。Ｓ１２０８では中央のＮ×Ｎ個のＡＦ枠中において、中央のＭ×Ｍ個のＡＦ枠中を１枠以上含むように○判定、かつＰｅａｋＰｏｓＰに対して所定深度内の「かたまり」を検出し、「かたまり」を構成するＡＦ枠の数と各ＡＦ枠の位置を記憶しておく。例えば、図１３（ａ），（ｂ）のような判定結果に対して、図１３（ｃ）に灰色の枠で示すような「かたまり」が検出される。Ｓ１２０９ではＳ１２０７またはＳ１２０８で検出した「かたまり」が中央枠を含む「かたまり」であるかどうかを調べ、中央枠を含む「かたまり」であればＳ１２１５へ進み、そうでなければＳ１２１０へ進む。Ｓ１２１０ではＳ１２０７またはＳ１２０８で検出した「かたまり」が、Ｍ×Ｍ枠内に所定枠数以上含む「かたまり」であるかどうかを調べ、そうであればＳ１２１５へ進み、そうでなければＳ１２１１へ進む。Ｓ１２１１ではＳ１２０７またはＳ１２０８で検出した「かたまり」が、中央Ｍ×Ｍ枠のうち１枠は含みＮ×Ｎ枠内のＡＦ枠を所定数以上含む「かたまり」であるかどうかを調べる。中央Ｍ×Ｍ枠のうち１枠は含みＮ×Ｎ枠内のＡＦ枠を所定数以上含む「かたまり」であればＳ１２１５へ進み、そうでなければＳ１２１２へ進む。Ｓ１２１２ではカウンタＰに１を加える。Ｓ１２１３ではカウンタＰがソート数Ｓよりも大きいどうかを調べ、カウンタＰがソート数Ｓよりも大きければＳ１２１６へ進み、そうでなければＳ１２０６に戻る。Ｓ１２１４では、Ｓ１２０１での合焦判定結果が○判定かどうかを調べ、○判定であればＳ１２１５へ進み、そうでなければＳ１２１６へ進む。Ｓ１２１５では主被写体領域が特定できたと判定する。Ｓ１２１６ではかたまりを構成する各ＡＦ枠を主被写体領域と判断して選択して本判定処理を終了する。ここで設定しているＡＦ枠が１枠の場合はその１枠を選択する。Ｓ１２０６では主被写体領域の特定ができなかったと判定して本判定処理を終了する。

Ｓ１２１０、Ｓ１２１１における所定数はフォーカス位置によらず一律で決めてもよいし、フォーカス位置に応じて変えてもいい。例えば、被写体距離が至近側になるほど、所定数を大きくしてもよい。

＜ゾーンＡＦスキャン＞
図１４は図８におけるＳ８０９のゾーンＡＦスキャンを説明するフローチャートである。ここでゾーンとは、合焦可能距離範囲を複数の範囲に分割した際１つ１つの範囲のことを指す。

まずＳ１４０１ではフォーカスレンズ１０４をスキャン開始位置へと移動させる。ここで、スキャン開始位置は、例えば、無限遠端位置とする。Ｓ１４０２では撮像素子１０８から読み出されたアナログ映像信号をＡ／Ｄ変換部１０９がデジタル信号に変換し、その出力から画像処理部１１０が輝度信号の高周波成分を抽出し、ＣＰＵ１１５はこれを焦点評価値として記憶させる。Ｓ１４０３ではフォーカスレンズ１０４の現在位置を取得してＣＰＵ１１５が該位置のデータを記憶させる。Ｓ１４０４ではＣＰＵ１１５が、撮影準備を指示するＳＷ１の状態（ＯＮ／ＯＦＦ）を判定し、該状態がＯＮ（オン）状態なら本処理を終了してＳ２１２へ進み、ＯＦＦ（オフ）状態の場合にはＳ１４０５へ進む。Ｓ１４０５では前述したシーン変化判定を行う。Ｓ１４０６ではフォーカスレンズ１０４が予め設定したゾーンの境界位置にあるかどうかを調べ、そうであればＳ１４０７へ進み、そうでなければＳ１４０９へ進む。Ｓ１４０７では後述する手順に従ってゾーン更新判定を行う。ここでゾーン更新とは、あるゾーンをスキャンした後、引き続き隣接するゾーンをスキャンすることを指す。Ｓ１４０８ではＳ１４０７で判定した結果、ゾーン更新すると判定されたかどうかを調べ、ゾーン更新すると判定されていればＳ１４０９へ進み、そうでなければＳ１４１１へ進む。Ｓ１４０９ではＣＰＵ１１５がフォーカスレンズ１０４の現在位置がスキャン終了位置と等しいかを調べ、両者が等しい場合にはＳ１４１１へ進み、そうでなければＳ１４１１へ進む。Ｓ１４１０ではフォーカスレンズ１０４をスキャン終了方向へ向かって所定量だけ移動させた後、Ｓ１４０２に戻る。Ｓ１４１１では前述した主被写体領域判定を行う。

＜ゾーン更新判定＞
図１５は図１４におけるＳ１４０７のゾーン更新判定を説明するフローチャートである。ここではスキャン方向の先に主被写体が存在していそうかどうか、つまりＡＦスキャンを続けるかどうかを判定する。図１６は図１５におけるゾーン更新判定の例を説明する図である。この例では、ＡＦ枠の大きさを画面の１０％、Ｎ＝５、Ｍ＝３とする。

まずＳ１５０１では設定した各ＡＦ枠すべてにおいて前述した合焦判定を行う。例えば、各ＡＦ枠において図１６（ａ）に示すような合焦判定結果となるとする。Ｓ１５０２では最終ゾーンまでスキャンをしたかどうか調べ、最終ゾーンまでスキャンしていればＳ１５１２へ進み、そうでなければＳ１５０３へ進む。Ｓ１５０３では○判定枠があるかどうかを調べ、○判定枠があればＳ１５０４へ進み、そうでなければＳ１５１１へ進む。Ｓ１５０４では中央枠が△判定かどうかを調べ、中央枠が△判定であればＳ１５１１へ進み、そうでなければＳ１５０５へ進む。Ｓ１５０５では中央Ｍ×Ｍ枠の中で△判定枠が所定枠数以上の「かたまり」があるかどうかを調べ、そうであればＳ１５１１へ進み、そうでなければＳ１５０６へ進む。図１６では、例として所定数を２とする。Ｓ１５０６では中央Ｍ×Ｍ枠のうち１枠以上を含むようにＮ×Ｎ枠のＡＦ枠中に△判定枠が所定枠数以上の「かたまり」があるかどうかを調べ、そうであればＳ１５１１へ進み、そうでなければＳ１５０７へ進む。図１６では、例として所定数を４とする。Ｓ１５０７では中央Ｍ×Ｍ枠中に○判定枠が所定数以上の「かたまり」があるかどうかを調べ、そうであればＳ１５１２へ進み、そうでなければＳ１５０８へ進む。図１６では、例として所定数を５とする。Ｓ１５０８では中央枠が×判定かどうかを調べ、中央枠が×判定であればＳ１５１１へ進み、そうでなければＳ１５０９へ進む。Ｓ１５０９では中央Ｍ×Ｍ枠の中で△判定枠または×判定枠が所定枠数以上の「かたまり」があればＳ１５１１へ進み、そうでなければＳ１５１０へ進む。図１６では、例として所定数を２とする。Ｓ１５１０では、中央Ｍ×Ｍ枠の１枠以上を含むようにＮ×Ｎ枠の全ての枠中に△判定枠または×判定枠が所定数以上「かたまり」があるかどうかを調べ、そうであればＳ１５１１へ進み、そうでなければＳ１５１２へ進む。図１６では、例として所定数を４とする。Ｓ１５１１では「ゾーン更新する」と判定して本判定処理を終了する。Ｓ１５１２では「ゾーン更新しない」と判定して本判定処理を終了する。

例えばＮ＝５、Ｍ＝３、としたとき、図１６（ｂ）に示している灰色の領域の「かたまり」となり「ゾーン更新する」と判定される。

上記においては、Ｓ１５０５、Ｓ１５０６、Ｓ１５０７、Ｓ１５０９、Ｓ１５１０における所定数を一律で決めた場合を説明したが、ゾーン範囲やフォーカス位置に応じて変えてもいい。例えば、被写体距離が至近側になるほど、所定数を大きくしてもよい。

＜一様面判断＞
図１７は図８におけるＳ８１１の一様面判断を説明するフローチャートである。ここで「一様面である状態」とは画面内に輝度差がなく、コントラストがないため、ＡＦを行っても焦点評価値ピークが充分に得られない状態のことである。「一様面である状態」において撮影シーンが安定するたびにＳ２０８の被写体領域特定ＡＦスキャンが繰り返されると、画面のピント変動が無駄に繰り返されるため、煩わしい。そのため、この一様面判断フローでは、「一様面である状態」を判定した場合には、「一様面である状態」を判定しなくなるまでフォーカスレンズ１０４を停止する動作を行う。

まずＳ１７０１では後述する手順に従って一様面判定を行う。Ｓ１７０２ではＳ１７０１で判定した結果、撮影シーンが一様面と判定したかどうかを調べ、一様面と判定していればＳ１７０３へと進み、そうでなければ本判断処理を終了する。Ｓ１７０３ではＡＦ処理部１０５がフォーカスレンズ１０４を所定位置へと移動させる。ここで所定位置とは、例えば無限遠を被写体深度の無限遠側に含む過焦点距離とする。Ｓ１７０４ではＣＰＵ１１５が、撮影準備を指示するＳＷ１の状態（ＯＮ／ＯＦＦ）を判定し、該状態がＯＮ（オン）状態なら本処理を終了してＳ２１２へ進み、ＯＦＦ（オフ）状態の場合にはＳ１７０５へ進む。Ｓ１７０５では後述する一様面判定を行う。Ｓ１７０６ではＳ１７０５で判定した結果、撮影シーンが一様面と判定したかどうかを調べ、一様面と判定していればＳ１７０４に戻り、そうでなければ本判断処理を終了してＳ２０１に戻る。

以上のように「一様面である状態」でなくなるまでフォーカスレンズ１０４を停止することができる。

＜一様面判定＞
図１８は図１７におけるＳ１７０１、Ｓ１７０５の一様面判定を説明するフローチャートである。ここでは、画面内の輝度情報及び焦点評価値に基づいて「一様面である状態」かどうかを判定する。図１９は図１８の一様面判定について図で説明したものである。図１９（ａ）の（１）部分は、「一様面である状態」を示しており、図１９（ａ）の（２）部分は、「一様面でない状態」を示している。

まずＳ１８０１では設定しているＡＦ枠が１枠かどうかを調べ、そうであればＳ１８０５へ進み、そうでなければＳ１８０２へ進む。Ｓ１８０２では「画面中央Ｍ×Ｍ枠と、画面全体Ｎ×Ｎ枠中の４隅Ｍ×Ｍ枠それぞれの輝度積分値の差分」を算出する。例えば、枠サイズ１０％、Ｎ＝５、Ｍ＝３とすると、図１９（ａ）の風景の中で（１）部分の領域を撮影シーンとした場合、画面中央Ｍ×Ｍ枠の輝度積分値は図１９（ｂ）のＡに示す灰色の領域の輝度値を積分したものとなる。また、画面全体Ｎ×Ｎ枠中の４隅Ｍ×Ｍ枠それぞれの輝度積分値は図１９（ｂ）のＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅに示すそれぞれの灰色の領域の輝度値を積分したものとなる。それぞれの輝度積分値を、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅとすると、Ａ−Ｂ、Ａ−Ｃ、Ａ−Ｄ、Ａ−Ｅの絶対値が、「画面中央Ｍ×Ｍ枠と、画面全体Ｎ×Ｎ枠中の４隅Ｍ×Ｍ枠それぞれの輝度積分値の差分」となる。

Ｓ１８０３ではＳ１８０２で算出した「画面中央Ｍ×Ｍ枠と、画面全体Ｎ×Ｎ枠中の４隅Ｍ×Ｍ枠それぞれの輝度積分値の差分」のうち所定値以上の輝度差分となるものがあるかどうを調べ、そうであればＳ１８０７へ進み、そうでなければＳ１８０４へ進む。Ｓ１８０４では中央Ｍ×Ｍ枠の各ＡＦ枠の焦点評価値を演算したものを新たな焦点評価値とする。演算の仕方は例えば加算する。Ｓ１８０５では焦点評価値が所定値以上かどうかを調べ、そうであればＳ１８０７へ進み、そうでなければＳ１８０６へ進む。Ｓ１８０６では撮影シーンが「一様面である」と判定して本判定処理を終了する。Ｓ１８０７では撮影シーンが「一様面ではない」と判定して本判定処理を終了する。

これにより図１９（ａ）の（１）部分のような「一様面である状態」では、「一様面である」と判定することができ、図１９（ａ）の（２）部分のような「一様面ではない状態」では、「一様面ではない」と判定することができる。

＜フォーカス駆動＞
図２０は図８におけるＳ８１３のフォーカス駆動を説明するフローチャートである。

まずＳ２００１では主被写体領域が特定できたかどうかを調べ、特定できていればＳ２００２へ進み、そうでなければＳ２００３へ進む。Ｓ２００２では、選択したＡＦ枠中の最至近位置にフォーカスを駆動して本処理を終了する。Ｓ２００３では中央Ｍ×Ｍ枠中に○判定があるかどうかを調べ、○判定があればＳ２００４へ進み、そうでなければＳ２００５へ進む。Ｓ２００４では中央Ｍ×Ｍ枠中の○判定のうち最至近位置にフォーカスを駆動して本処理を終了する。Ｓ２００５では予め記憶している位置（定点）へと移動させて本処理を終了する。ここで定点は、例えば、被写体の存在確率の高い距離に設定する。

＜コンティニュアスＡＦ＞
図２１は図２におけるＳ２０９のコンティニュアスＡＦを説明するフローチャートである。まずＳ２１０１では合焦度判定フラグをＴＲＵＥにする。Ｓ２１０２では設定した各ＡＦ枠で焦点評価値を取得する。

Ｓ２１０３では設定しているＡＦ枠が１枠かどうかを調べ、設定しているＡＦ枠が１枠の場合はＳ２１０５へ進み、そうでない場合はＳ２１０４へ進む。Ｓ２１０４では主被写体領域として選択したＡＦ枠の焦点評価値を用いて演算した評価値をＳ２１０５以降に用いる焦点評価値として設定し直す。これにより、撮影シーンが変化して画面内の主被写体領域が変化が変わっても、常に画面内の主被写体領域の焦点評価値を算出することができる。

Ｓ２１０５では焦点評価値に基づいて合焦度を算出する。本実施形では、焦点評価値に基づいて、合焦度を高、中、低の３段階で決定することにする。

Ｓ２１０６ではＣＰＵ１１５が、撮影準備を指示するＳＷ１の状態（ＯＮ／ＯＦＦ）を判定し、該状態がＯＮ（オン）状態ならば本処理を終了してＳ２１３へ進み、ＯＦＦ（オフ）状態の場合にはＳ２１０７へ進む。Ｓ２１０７では前述したシーン変化判定を行う。

Ｓ２１０８では、ピーク検出フラグがＴＲＵＥであるかどうかを調べ、ＴＲＵＥであればＳ２１２５へ進み、ＦＡＬＳＥであればＳ２１０９へ進む。Ｓ２１０９では、フォーカスレンズ１０４の現在位置を取得する。Ｓ２１１０では、焦点評価値の取得及びフォーカスレンズ１０４の現在位置の取得をカウントするための取得カウンタに１を加える。この取得カウンタは、初期化動作（図示略）において予め０に設定されているものとする。Ｓ２１１１では、取得カウンタの値が１かどうかを調べ、取得カウンタの値が１ならば、Ｓ２１１４へ進み、取得カウンタの値が１でなければＳ２１１２へ進む。

Ｓ２１１２では、「今回の焦点評価値」が「前回の焦点評価値」よりも大きいかどうかを調べ、そうであればＳ２１１３へ進み、そうでなければＳ２１２０へ進む。Ｓ２１１３では増加カウンタに１を加える。Ｓ２１１４では、今回の焦点評価値を焦点評価値の最大値としてＣＰＵ１１５に内蔵される図示しない演算メモリに記憶する。Ｓ２１１５では、フォーカスレンズ１０４の現在の位置を焦点評価値のピーク位置としてＣＰＵ１１５に内蔵される図示しない演算メモリに記憶する。Ｓ２１１６では、今回の焦点評価値を前回の焦点評価値としてＣＰＵ１１５に内蔵される図示しない演算メモリに記憶する。Ｓ２１１７では、フォーカスレンズ１０４の現在位置が測距範囲の端にあるかどうかを調べ、そうであれば、Ｓ２１１８へ進み、そうでなければＳ２１１９へ進む。Ｓ２１１８では、フォーカスレンズ１０４の移動方向を反転する。Ｓ２１１９では、フォーカスレンズ１０４を所定量移動する。

Ｓ２１２０では、「焦点評価値の最大値−今回の焦点評価値」が所定量より大きいかどうかを調べ、「焦点評価値の最大値−今回の焦点評価値」が所定量より大きければステップＳ２１２１へ進み、そうでなければステップＳ２１１６へ進む。ここで「焦点評価値の最大値−今回の焦点評価値」が所定量より大きいこと、即ち最大値から所定量減少していれば、その最大値をピントのピーク位置での値とみなす。Ｓ２１２１では増加カウンタが０より大きいかどうかを調べ、０より大きければＳ２１２２へ進み、０より小さければＳ２１１６へ進む。Ｓ２１２２では、フォーカスレンズ１０４をＳ２１１５で記憶した焦点評価値が最大値となったピーク位置へ移動させる。Ｓ２１２３では、ピーク検出フラグをＴＲＵＥとする。Ｓ２１２４では、取得カウンタを０とする。

Ｓ２１２５では、今回の焦点評価値が焦点評価値の最大値に対して所定割合以上変動したかどうかを調べ、所定割合以上の大きな変動をしていればＳ２１２７へ進み、小さな変動であればＳ２１２６へ進む。Ｓ２１２６ではフォーカスレンズ１０４の位置をそのまま保持する。Ｓ２１２７では、焦点評価値が最大となるフォーカスレンズ位置を再び求め直すため、ピーク検出フラグをＦＡＬＳＥとし、焦点評価値の最大値およびピーク位置をリセットする。Ｓ２１２８では増加カウンタリセットをリセットする。

以上のようにして、コンティニュアスＡＦ動作では常に主被写体が合焦状態となるようにフォーカスレンズを駆動する。

＜シーン不安定判断＞
図２２は図２におけるＳ２１０のシーン不安定判断を説明するフローチャートである。まずＳ２２０１では角速度センサ部１２５で検出したカメラ動作量が所定量以上となっているかどうかを調べ、所定量以上であればＳ２２０５へ進み、そうでなければＳ２２０２でへ進む。Ｓ２２０２では前回からの輝度変化量が所定量以上かどうかを調べ、所定量以上であればＳ２２０５へ進み、そうでなければＳ２２０３へ進む。Ｓ２２０３では顔検出モジュール１２３で検出した顔検出状態が変化したかどうかを調べ、顔検出状態が変化していればＳ２２０５へ進み、そうでなければＳ２２０４へ進む。ここで、顔検出状態とは、例えば顔検出されているかどうかである。つまり、前回のシーン不安定判断で顔検出されていて今回のシーン不安定判断で顔検出されていなければ、顔検出状態が変化したことになる。Ｓ２２０４では撮影シーンが変化していないと判断して本処理を終了する。Ｓ２２０５では撮影シーンが変化したと判断して本処理を終了する。

＜撮影処理＞
図２３は図２におけるＳ２１３の撮影処理を説明するフローチャートである。
まずＳ２３０１ではＡＥ処理部１０３で本露光用のＡＥ処理を行う。Ｓ２３０２では後述する手順に従って本露光用のＡＦを行う。Ｓ２３０３ではＣＰＵ１１５は撮影スイッチＳＷ２の状態（ＯＮ／ＯＦＦ）を判定し、該状態がＯＮならばＳ２３０５へ進むが、ＯＦＦ状態の場合にはＳ２３０４へ進む。Ｓ２３０４では撮影準備を指示するＳＷ１の状態（ＯＮ／ＯＦＦ）を判定し、該状態がＯＮ（オン）状態ならＳ２３０３へ進み、ＯＦＦ（オフ）状態の場合には本処理を終了する。Ｓ２３０５では後述する手順に従って本露光処理を行い、本処理を終了する。

＜本露光用ＡＦ＞
図２４は図２３におけるＳ２３０２の本露光用ＡＦを説明するフローチャートである。

まずＳ２４０１では本露光用のＡＦ枠設定を行う。本露光用のＡＦ枠設定は、中央領域に所定の大きさで一枠設定しても、Ｎ×Ｎ枠の複数枠で設定してもよい。Ｓ２４０２では主被写体検出フラグがＴＲＵＥであるかどうかを調べ、ＴＲＵＥであればＳ２４０３へ進み、そうでなければＳ２４０９へ進む。Ｓ２４０３ではＳ２１０５で算出した合焦度が「高」であるかどうかを調べ、合焦度が「高」であればＳ２４０４へ進み、そうでなければＳ２４０５へ進む。Ｓ２４０４では現在のフォーカスレンズ１０４の位置を中心にスキャン範囲を第１の範囲に設定する。ここではコンティニュアスＡＦ動作により主被写体にほぼピントが合っている状態、つまり焦点評価値がピークを示す合焦位置付近にフォーカスレンズが位置すると判断して、狭いスキャン範囲を設定する。Ｓ２４０５ではＳ２１０５で算出した合焦度が「中」であるかどうかを調べ、合焦度が「中」であればＳ２４０６へ進み、そうでなければＳ２４０７へ進む。Ｓ２４０６では現在のフォーカスレンズ１０４の位置を中心にスキャン範囲を第２の範囲に設定する。ここではコンティニュアスＡＦ動作により合焦位置付近にフォーカスレンズが位置しているが、合焦度が「高」状態ほどではないと判断して第１のスキャン範囲より範囲を広げた狭い範囲とする。Ｓ２４０７ではフォーカスレンズ１０４の現在位置がマクロ領域かどうかを調べ、マクロ領域であればＳ２４０８へ進み、そうでなければＳ２４０９へ進む。Ｓ２４０８では予め記憶してあるマクロ領域であるスキャン範囲を第３の範囲に設定する。Ｓ２４０９ではスキャン範囲を予め記憶してある測距可能範囲全域である第４のスキャン範囲に設定する。Ｓ２４１０では後述する手順に従って本露光用ＡＦスキャンを行う。Ｓ２４１１では後述する図２５のＳ２５０６で算出したピーク位置にフォーカスレンズ１０４を移動させる。

＜本露光用ＡＦスキャン＞
図２５は図２４におけるＳ２４０５の本露光用ＡＦスキャンを説明するフローチャートである。

まずＳ２５０１ではフォーカスレンズ１０４をスキャン開始位置へと移動させる。ここでスキャン開始位置とは、図２４のＳ２４０４またはＳ２４０６またはＳ２４０８またはＳ２４０９で設定したスキャン範囲の端位置とする。Ｓ２５０２では撮像素子１０８から読み出されたアナログ映像信号をＡ／Ｄ変換部１０９がデジタル信号に変換し、その出力から画像処理部１１０が輝度信号の高周波成分を抽出し、ＣＰＵ１１５はこれを焦点評価値として記憶させる。Ｓ２５０３ではフォーカスレンズ１０４の現在位置を取得してＣＰＵ１１５が該位置のデータを記憶させる。Ｓ２５０４ではＣＰＵ１１５がフォーカスレンズ１０４の現在位置がスキャン終了位置と等しいかを調べ、両者が等しい場合にはＳ２５０６へ進み、そうでなければＳ２５０５へ進む。Ｓ２５０５ではフォーカスレンズ１０４をスキャン終了方向へ向かって所定量だけ移動させた後、Ｓ２５０２に戻る。Ｓ２５０６ではＳ２５０２で記憶した焦点評価値とそのレンズ位置から、焦点評価値のピーク位置を計算する。ここで焦点評価値のピーク位置を計算するにあたって、ＡＦ枠を複数枠設定した場合は、図１２で説明した主被写体領域判定により決定した主被写体領域の最至近ピーク位置に基づいて計算してもよいし、別の判断の仕方をしてピーク位置計算を行ってもよい。

＜本露光処理＞
図２６は図２３におけるＳ２３０５の本露光処理を説明するフローチャートである。

まずＳ２６０１における撮像素子１０８の露光後に、Ｓ２６０２では撮像素子１０８に蓄積されたデータを読み出す。Ｓ２６０３ではＡ／Ｄ変換部１０９で撮像素子１０８から読み出したアナログ信号をデジタル信号に変換する。Ｓ２６０４では画像処理部１１０で、Ａ／Ｄ変換部１０９から出力されるデジタル信号に対して各種画像処理を施す。Ｓ２６０５ではＳ２６０４で処理した画像をＣＰＵ１１５の制御下でＪＰＥＧなどのフォーマットにしたがって圧縮する。Ｓ２６０６ではＳ２６０５で圧縮したデータを画像記録部１１４に送り、記録させるようにＣＰＵ１１５が制御を行う。

以上説明したように、複数の焦点検出領域におけるＡＦ結果の分布に基づいて、撮影準備指示前に画面内の合焦すべき被写体領域を的確に特定することができる。

１０１ 固定レンズ
１０２ 絞り及びシャッター
１０３ ＡＥ処理部
１０４ フォーカスレンズ部
１０５ ＡＦ処理部
１０６ ストロボ
１０７ ＥＦ処理部
１０８ 撮像素子
１０９ Ａ／Ｄ変換部
１１０ 画像処理部
１１１ ＷＢ処理部
１１２ フォーマット変換部
１１３ ＤＲＡＭ
１１４ 画像記録部
１１５ システム制御部
１１６ ＶＲＡＭ
１１７ 操作表示部
１１８ 操作部
１１９ 撮影モードスイッチ
１２０ メインスイッチ
１２１ 撮影スタンバイスイッチ
１２２ 撮影スイッチ
１２３ 顔検出モジュール
１２４ 動体検出部
１２５ 角速度センサ部

Claims (12)

1. ユーザからの焦点調節を含む撮影準備の指示を受ける指示手段と、
   前記焦点調節を行うためのフォーカスレンズを介して結像された被写体像を電気信号に変換する光電変換手段と、
   前記フォーカスレンズの合焦状態を検出する際の焦点検出領域を設定する設定手段と、
   前記フォーカスレンズを移動させながら、前記設定手段で設定された焦点検出領域における合焦状態を検出する焦点検出手段と、
   前記合焦状態の分布に基づいて画面内の合焦すべき被写体領域を特定する特定手段とを有し、
   前記焦点検出手段は、前記指示手段により撮影準備の指示を受ける前に前記フォーカスレンズを移動させながら合焦状態を検出することにより合焦すべき被写体領域を特定し、撮影準備の指示を受けると前記特定された合焦すべき被写体領域の情報に基づいて前記フォーカスレンズを移動させながら合焦状態を検出して前記フォーカスレンズの焦点調節を行うことを特徴とする焦点調節装置。
2. 前記焦点検出手段における前記フォーカスレンズを移動させる移動範囲を設定する範囲設定手段をさらに備え、
   前記範囲設定手段は、前記合焦すべき被写体領域を特定するための移動範囲を分割し、前記合焦状態の分布に基づいて前記フォーカスレンズを移動させる移動範囲を更新するか否かの決定を行うことを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
3. 前記フォーカスレンズの位置に応じて、前記合焦状態の分布に基づいた前記合焦すべき被写体領域を特定するための移動範囲の更新をするか否かの判断のしかたを変えることを特徴とする請求項２に記載の焦点調節装置。
4. 前記フォーカスレンズの位置が、前記分割した移動範囲のうちいずれの範囲内に位置するかに応じて、前記合焦状態の分布に基づいた前記合焦すべき被写体領域を特定するための移動範囲の更新をするか否かの判断のしかたを変えることを特徴とする請求項２に記載の焦点調節装置。
5. 前記設定手段により設定した複数の焦点検出領域における前記合焦状態に基づいて、同じ被写体領域を含んだ前記複数の焦点検出領域が画面内の上下左右方向のいずれかの方向に隣接している状態のかたまり領域を検出する検出手段を更に備え、
   前記検出手段で検出した前記かたまり領域の、大きさ、画面内での位置、被写体距離に基づいて合焦すべき被写体領域を特定することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の焦点調節装置。
6. 前記合焦状態とは、前記焦点検出手段において被写体の合焦位置の検出ができたか否かを示す情報であることを特徴とする請求項５に記載の焦点調節装置。
7. 前記合焦状態とは、前記焦点検出手段により検出した被写体距離の情報であることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の焦点調節装置。
8. 前記撮影準備の指示の後の前記フォーカスレンズの移動範囲は、前記撮影準備の指示の前の前記フォーカスレンズの移動範囲とは異ならせることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の焦点調節装置。
9. 前記撮影準備の指示の後の前記フォーカスレンズの移動範囲は、前記撮影準備の指示の前の前記フォーカスレンズの移動範囲より狭くすることを特徴とする請求項８に記載の焦点調節装置。
10. 前記フォーカスレンズを所定量移動させる前に検出した合焦状態と、移動させた後に検出した合焦状態とから、前記フォーカスレンズを次に移動させる際の移動方向を決定して、前記フォーカスレンズを移動させる動作を繰り返し行う第２の焦点検出手段をさらに備え、
    前記第２の焦点検出手段は、撮影準備の指示前に、前記特定手段により特定した画面内の合焦すべき被写体領域において検出された合焦状態に基づいて、フォーカスレンズを移動させる動作を行うことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の焦点調節装置。
11. 前記第２の焦点検出手段は、前記焦点検出手段により前記合焦すべき被写体領域を含む一つまたは複数の焦点検出領域において検出された合焦状態に基づいて、前記フォーカスレンズを移動させる動作を制御することを特徴とする請求項１０に記載の焦点調節装置。
12. フォーカスレンズの合焦状態を検出する際の焦点検出領域を設定する設定ステップと、
    前記フォーカスレンズを移動させながら、前記設定ステップで設定された焦点検出領域における合焦状態を検出する焦点検出ステップと、
    前記合焦状態の分布に基づいて画面内の合焦すべき被写体領域を特定する特定ステップとを有し、
    前記焦点検出ステップでは、撮影準備の指示を受ける前に前記フォーカスレンズを移動させながら合焦状態を検出することにより合焦すべき被写体領域を特定し、撮影準備の指示を受けた後、前記特定された合焦すべき被写体領域の情報に基づいて前記フォーカスレンズを移動させながら合焦状態を検出して、前記フォーカスレンズの焦点調節を行うことを特徴とする焦点調節方法。