JP2014067054A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＴＶ−ＡＦ制御の誤動作を回避し、合焦が得られるまでの時間を短縮する。
【解決手段】 フォーカスレンズ１０５を含む撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子１０６と、撮像素子の出力信号の高周波成分に基づいて、撮影光学系の焦点状態を表すフォーカス評価値信号を出力する第１の検出手段１１３と、フォーカス評価値信号とは異なる検出信号を出力する第２の検出手段１２６と、フォーカス評価値信号に基づいてフォーカスレンズの合焦位置を探索するための情報を得る第１の処理を行う制御手段１１４とを有する。制御手段は、第２の検出手段からの検出信号に基づいてフォーカスレンズの合焦位置に関する情報を得る第２の処理を行い、第１の処理により得られた情報と第２の処理により得られた情報との比較結果に応じて異なる処理を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ビデオカメラ等の撮像装置に関するものである。

近年、ビデオカメラのオートフォーカス制御は、撮像素子によって被写体像を光電変換して得られた映像信号中より映像の鮮鋭度を検出してこれをＡＦ評価値とし、このＡＦ評価値が最大となるフォーカスレンズの位置を検索するよう制御する、いわゆるＴＶ−ＡＦ方式が主流である。

ＴＶ―ＡＦ方式のＡＦ評価値としては、一般にある帯域のバンドパスフィルターによって映像信号から抽出された高周波成分を用いている。ＡＦ評価値は、通常の被写体像を撮影した場合、図２のように合焦点（合焦位置）に近づくにしたがって大きくなり、そのレベルが最大になる点が合焦点となる。

また、他のＡＦ方式としては、内測（ＴＴＬ）位相差検出方式がある。内測位相差検出方式では、撮影レンズの射出瞳を通過した光束を２分割し、これら２分割した光束を一組のラインセンサにそれぞれ受光させる。そして、その受光量に応じて出力される信号のずれ量、すなわち光束の分割方向の相対的位置ずれ量を検出することで、撮影レンズのピントずれ量（デフォーカス量）を直接求める。従って、焦点検出用センサにより一度蓄積動作を行えば、フォーカスレンズを駆動すべき量と方向が得られ、高速な焦点調節動作が可能となっている。

また、同じ位相差検出方式でも、撮影レンズを通過した光を用いない、外測位相差検出方式がある。外測位相差検出方式では、被写体からの光束を２分割し、これら２分割した光束を一組のラインセンサにそれぞれ受光させる。そして、その受光量に応じて出力される信号のずれ量、すなわち光束の分割方向の相対的位置ずれ量を検出することで、三角測量方法によって被写体までの距離を求める。

その他、外測式センサを用いるＡＦ方式としては、超音波センサを用いて超音波の伝搬速度から被写体までの距離を測定する方式や、赤外線センサを用いて三角測量する方式等もある。

さらに、これら各ＡＦ方式を組み合わせたハイブリッドＡＦ方式もある。ハイブリッドＡＦ方式では、例えば、内測位相差検出方式で合焦点の近傍までフォーカスレンズを駆動した後、ＴＶ−ＡＦ方式でさらに高精度にフォーカスレンズを合焦位置に駆動する（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−６４０５６号公報（第４頁、図１）

しかしながら、ＴＶ−ＡＦ方式によれば、一般には他のＡＦ方式に比べて高精度に合焦を得ることができるが、もともとＴＶ−ＡＦ方式は、合焦精度が高い分、合焦を得るまでに要する時間が他のＡＦ方式に比べて長くなる傾向がある。さらに、被写体が低コントラストである場合や暗い状態での撮影時には、ＴＶ−ＡＦ方式の合焦位置探索が必ずしも正確に行われるとは限らない。このため、合焦位置探索が真の合焦位置に対して誤った方向に対して行われると、合焦を得るまでにより長時間を要してしまう。

さらに、上記ハイブリッドＡＦ方式では、まずＴＶ−ＡＦ方式よりも合焦精度の低いＴＶ−ＡＦ方式以外のＡＦ方式で焦点調節を行う。このため、はじめにＴＶ−ＡＦ方式以外のＡＦ方式でフォーカスレンズを駆動したときに、ＴＶ−ＡＦ方式で得られるはずの合焦位置をフォーカスレンズが乗り越えてしまう（通り越してしまう）場合がある。したがって、撮影されている映像を見ていると、一旦ジャストピント状態になった後に若干のぼけが発生し、その後ＴＶ−ＡＦ方式でＡＦを行うことによって再びジャストピント状態に近づくという、違和感のあるピント変化を持つ映像が撮影されてしまうことになる。

本発明は、ＴＶ−ＡＦ方式による合焦位置探索の正確性を高めて合焦が得られるまでの時間を短縮し、上記のような違和感のあるピント変化の発生をできるだけ抑えることができるようにした撮像装置およびそのフォーカス制御方法を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明の撮像装置は、フォーカスレンズを含む撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子の出力信号の高周波成分を検出する第１の検出手段と、位相差検出方式によって被写体距離に対応する情報を検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段により検出された高周波成分に基づいて前記被写体像のコントラストが高くなる前記フォーカスレンズの移動方向に合焦位置があるとして前記フォーカスレンズを第１の移動速度で移動させる第１の処理と、前記フォーカスレンズの移動方向を反転させる第２の処理とを行う制御手段とを有し、前記第１の処理中において、少なくとも前記第２の検出手段による検出結果に基づく合焦位置が存在する前記フォーカスレンズの移動方向と前記第１の処理において得られる合焦位置が存在する前記フォーカスレンズの移動方向とが一致する場合は、合焦位置探索のために前記フォーカスレンズの移動方向の反転を決定する条件を変更し、該変更した条件を満たしたときに前記第２の処理を行い、前記第２の検出手段による検出結果に基づく合焦位置が存在する前記フォーカスレンズの移動方向と前記第１の処理において得られる合焦位置が存在する前記フォーカスレンズの移動方向とが一致しない場合は、変更する前の条件を満たしたときに前記第２の処理を行うことを特徴とする。

また、本発明の他の側面としての撮像装置は、フォーカスレンズを含む撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子の出力信号の高周波成分を検出する第１の検出手段と、位相差検出方式によって被写体距離に対応する情報を検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段により検出された高周波成分に基づいて前記被写体像のコントラストが高くなる前記フォーカスレンズの移動方向に合焦位置があるとして前記フォーカスレンズの移動振幅を所定量として移動させる第１の処理と、前記フォーカスレンズが合焦位置にあるとの合焦判定を行う第２の処理とを行う制御手段とを有し、前記第１の処理中において、少なくとも前記第２の検出手段による検出結果に基づく合焦位置と前記第１の処理において得られる前記フォーカスレンズの振幅中心位置とが所定範囲内にない場合は、前記フォーカスレンズが合焦位置にあることの判定条件を変更し、該変更した条件を満たしたときに前記第２の処理を行い、前記第２の検出手段による検出結果に基づく合焦位置と前記第１の処理において得られる前記フォーカスレンズの振幅中心位置とが所定範囲内にある場合は、変更する前の条件を満たしたときに前記第２の処理を行うことを特徴とする。

また、本発明の他の側面としての撮像装置は、フォーカスレンズを含む撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子の出力信号の高周波成分を検出する第１の検出手段と、位相差検出方式によって被写体距離に対応する情報を検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段により検出された高周波成分に基づいて前記被写体像のコントラストが高くなる前記フォーカスレンズの移動方向に合焦位置があるとして前記フォーカスレンズの移動振幅を所定量として移動させる第１の処理と、前記フォーカスレンズが合焦位置にあるとの合焦判定を行う第２の処理とを行う制御手段とを有し、前記第１の処理中において、少なくとも前記第２の検出手段による検出結果に基づく合焦位置と前記第１の処理において得られる前記フォーカスレンズの振幅中心位置とが所定範囲内にない場合は、前記第２の処理を禁止し、前記第２の検出手段による検出結果に基づく合焦位置と前記第１の処理において得られる前記フォーカスレンズの振幅中心位置とが所定範囲内にある場合は、前記第２の処理を行うことを特徴とする。

ここで、「合焦位置に関する情報」とは、合焦位置を示す情報のみならず、合焦位置の方向を示す情報、合焦位置へのフォーカスレンズの駆動量を示す情報も含む。

また、「第２の検出手段」としては、被写体までの距離を検出するための検出信号を出力するものであってもよいし、撮像素子の出力信号に基づいて撮影光学系のデフォーカス量を検出するための検出信号を出力するものであってもよい。

制御手段（制御ステップ）にて行われる「異なる処理」としては以下のような具体例が考えられる。

具体例１として、第１の処理（ステップ）を行うためにフォーカスレンズを駆動する第１の制御（ステップ）と、第１の処理（ステップ）により得られた情報に応じてフォーカスレンズを合焦位置探索のために駆動する第２の制御（ステップ）とを行う場合に、第１の制御（ステップ）から第２の制御（ステップ）への移行を決定する処理であって、該移行を決定する条件が異なる処理を行う。若しくは、上記異なる処理として、第１の制御（ステップ）から第２の制御（ステップ）への移行を許容する処理と該移行を禁止する処理とを行う。

また、具体例２として、フォーカスレンズを振動駆動する処理であって、該振動駆動の振幅が異なる処理を行う。

また、具体例３として、合焦位置探索のためにフォーカスレンズを駆動する処理であって、フォーカスレンズの駆動速度が異なる処理を行う。

また、具体例３として、合焦位置探索のためにフォーカスレンズの駆動方向の反転を決定する処理であって、該反転を決定する条件が異なる処理を行う。若しくは、合焦位置探索のためにフォーカスレンズの駆動方向の反転を許容する処理と、該反転を禁止する処理とを行う。

また、具体例４として、フォーカスレンズが合焦位置にあることの判定を行う処理であって、該判定の条件が異なる処理を行う。若しくは、フォーカスレンズが合焦位置にあることの判定を許容する処理と、該判定を禁止する処理とを行う。

本発明によれば、第１の処理により得られた第１の方向情報（すなわちＴＶ−ＡＦ方式によるフォーカス評価値信号に基づいて得られた合焦位置が存在するフォーカスレンズの移動方向を示す情報）と第２の検出手段（又は第２の検出ステップ）により得られた第２の方向情報（すなわち、位相差検出方式によって検出された被写体距離に対応する情報に基づいて得られた合焦位置が存在するフォーカスレンズの移動方向を示す情報）とが一致するか否かに応じてフォーカスレンズの移動制御を変えるので、ＴＶ−ＡＦ方式による合焦位置探索の正確性を向上させたり（誤動作を回避したり）、ＴＶ−ＡＦ方式によって合焦が得られるまでの時間を短縮したりすることができる。

具体例１によれば、第１の処理において得られた誤った情報に基づいて第２の制御が実行されてしまうことを少なくすることができる。

また、具体例２および具体例３によれば、フォーカスレンズを合焦位置に速く移動させることができる。

また、具体例４によれば、フォーカスレンズの駆動方向の誤った反転制御が行われることを少なくすることができる。

さらに、具体例５によれば、フォーカスレンズが合焦位置にあるとの誤った判定により合焦制御が停止してしまうことを少なくすることができる。

本発明の実施例１であるビデオカメラの構成を示すブロック図。 ＡＦ評価値とフォーカスレンズユニットの位置との関係を示すグラフ。 実施例１のビデオカメラにおけるＡＦ制御の概要を示すフローチャート。 ＡＦ制御のうちフォーカスレンズユニットの微小駆動制御を示すフローチャート。 ＡＦ制御のうちフォーカスレンズユニットの微小駆動制御を示すフローチャート。 ＡＦ制御のうちフォーカスレンズユニットの微小駆動制御の概要を示す図。 上記山登り駆動制御を示すフローチャート。 上記山登り駆動制御の概要を説明する図。 本発明の実施例２であるビデオカメラの構成を示すブロック図。 実施例２のＡＦ制御のうち微小駆動制御を示すフローチャート。 実施例２のＡＦ制御のうち微小駆動制御を示すフローチャート。 実施例２のＡＦ制御のうち山登り駆動制御を示すフローチャート。 従来のＡＦ制御のうち微小駆動制御を示すフローチャート。 従来のＡＦ制御のうち山登り駆動制御を示すフローチャート。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら、かつ本発明の前提となる技術を交えながら説明する。

図１には、本発明の実施例１であるビデオカメラ（撮像装置）の構成を示している。なお、ここでは撮影レンズ一体型のビデオカメラについて説明するが、本発明は、撮影レンズの装着が可能なビデオカメラにも適用できる。この場合、後述するカメラ／ＡＦマイクロコンピュータで生成された制御信号が、撮影レンズ内のマイクロコンピュータに通信され、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータは、該レンズマイクロコンピュータを介してフォーカスレンズユニットの駆動を制御する。また、ここでは、ビデオカメラについて説明するが、本発明は、デジタルスチルカメラ等、各種撮像装置にも適用できる。このことは、後述する実施例２でも同様である。

図１において、１０１は第１固定レンズユニット、１０２は変倍を行うレンズユニット（以下、ズームレンズユニットという）、１０３は絞り、１０４は第２固定レンズユニット、１０５は焦点調節機能と変倍による像面移動を補正するいわゆるコンペンセータ機能とを兼ね備えたレンズユニット（以下、フォーカスレンズユニットという）である。これらレンズユニットにより構成される撮影光学系は、物体側（図の左側）から順に、正、負、正、正の光学パワーを有する４つのレンズユニットで構成されたリアフォーカス光学系である。なお、図中には、各レンズユニットが１枚のレンズにより構成されているように記載されているが、実際には、１枚のレンズにより構成されていてもよいし、複数枚のレンズにより構成されていてもよい。また、本発明は、他の光学構成の撮影光学系を有する場合にも適用することができる。

ズームレンズ１０２およびフォーカスレンズ１０５はそれぞれ、ズームモータ１１０およびフォーカシングモータ１１１により光軸方向（図の左右方向）に駆動される。

被写体からの入射光は、レンズユニットおよび絞り１０１〜１０５を通って撮像素子１０６上に結像する。撮像素子１０６は、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどの光電変換素子であり、撮像面上に形成された被写体像を電気信号に変換する。撮像素子１０６から出力された電気信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０７によりサンプリングされてゲイン調整され、カメラ信号処理回路１０８に入力される。

カメラ信号処理回路１０８は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０７から入力された信号に所定の処理を施して、記録ユニット１０９およびモニタユニット１１５での記録および表示に適した映像信号を生成する。記録ユニット１０９は、入力された映像信号を記録媒体（磁気テープ、光学ディスク、半導体メモリなど）に記録する。モニタユニット１１５は、入力された映像信号に基づいて電子ビューファインダーや液晶パネルなどのディスプレイ（図示せず）に被写体映像を表示する。

一方、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０７の映像信号出力は、ＡＦゲート１１２にも出力される。ＡＦゲート１１２では、全画面に相当する映像信号のうちフォーカス制御に用いられる画面範囲の信号を選択してＡＦ信号処理回路（第１の検出手段）１１３に出力する。ここで、フォーカス制御に用いられる画面範囲は任意に設定可能であり、複数の範囲を設定してもよい。

ＡＦ信号処理回路１１３は、入力された映像信号から、ＴＶ−ＡＦ方式によるフォーカス制御に用いる高周波成分や該高周波信号から生成した輝度差成分（映像信号の輝度レベルの最大値と最小値の差分）などのＡＦ評価値信号（フォーカス評価信号）を抽出し、これをカメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４に出力する。ＡＦ評価値信号は、撮像素子１０６からの出力信号に基づく映像の鮮鋭度を表すものであるが、鮮鋭度は撮影光学系の焦点状態によって変化するので、結果的に撮影光学系の焦点状態を表す信号となる。

カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、ＡＦ評価値が最大レベル（最大値又はその近傍の値）となるフォーカスレンズユニット１０５の位置（合焦位置）を検索（サーチ）するように、フォーカシングモータ１１１に制御信号を出力してフォーカスレンズユニット１０５を微小量ずつ駆動させる。この制御方式が、いわゆる「ＴＶ−ＡＦ方式」である。

カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、ビデオカメラ全体の制御を司る。前述したＡＦ信号処理回路１１３の出力および後述する外部測距ユニット（第２の検出手段）１２６の出力は、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４に入力され、ＡＦ制御の演算に用いられる。カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、その演算結果に応じて、前述したフォーカシングモータ１１１に制御信号を出力し、フォーカスレンズユニット１０５を駆動させる。

外部測距ユニット１２６は、外測式、すなわち撮影光学系（撮影レンズ）を通ってきた光を使用せずに被写体までの距離を計測し、距離に応じた信号を出力するタイプのセンサである。外部測距ユニット１２６としては、パッシブ方式の距離センサを使用することができる。このパッシブ方式の測距方式では、被写体からの光束を２分割し、これら２分割した光束を一組のラインセンサにそれぞれ受光させる。そして、その受光量に応じて出力される信号のずれ量、すなわち光束の分割方向の相対的位置ずれ量を検出することで、三角測量方法によって被写体までの距離を求める。

また、このようなパッシブ方式での測距方式のほか、アクティブ方式の測距方式として、超音波センサを用いて測定した超音波の伝搬速度から距離を求める方式や、コンパクトカメラでよく使用される被写体に投光した赤外線を用いた三角測距方式などがある。本発明における第２の検出手段としては、これらの測距方式又はこれら以外の測距方式のためのセンサ若しくは回路を用いることができる。

カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、このように外部測距ユニット１２６からの検出信号によって検出又は測定された被写体までの距離情報と、撮影光学系の焦点距離情報（ズームレンズユニット１０２の位置を検出する不図示の位置センサからの出力又はズームモータ１１０の基準位置からの駆動パルスカウント値から得ることができる）とに基づいて、合焦を得るためのフォーカスレンズユニット１０５の位置（合焦位置）や現在位置から該合焦位置への方向を演算し、あるいはテーブルデータから読み出す。そして、この検出方式をここでは「外測距離検出方式」という。

ズームスイッチ１１６は、使用者により操作され、その操作方向および操作量に応じた操作信号を出力する。カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、該操作信号に応じてズームモータ１１０（ズームレンズユニット１０２）を駆動して変倍を行わせる。この際、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、不図示のメモリに記憶されたズームトラッキングデータに従ってフォーカシングモータ１１１（フォーカスレンズユニット１０５）を駆動し、変倍に伴う像面移動を補正する。

次に、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４で行われるＡＦ制御について図２〜７を用いて詳しく説明する。まず、図３を用いてＡＦ動作全体について説明する。この図３にて説明するＡＦ動作の全体は、本発明の前提技術と同様である。

ビデオカメラの電源が投入され、又はＡＦスイッチがオンされることにより、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、Ｓｔｅｐ３０１で処理を開始する。

次に、Ｓｔｅｐ３０２では、フォーカスレンズユニット１０５の微小駆動を行い、合焦か否か、合焦でないならばどちらの駆動方向に合焦点（合焦位置）があるかを判別する。上記微小駆動については、後に図４Ａ，４Ｂを用いて説明する。

次に、Ｓｔｅｐ３０３においては、ＡＦ信号処理回路１１３からＡＦ評価値を示す信号（フォーカス評価信号）を読み込み、このＡＦ評価値が所定の閾値より小さいか否かを判定する。小さければＳｔｅｐ３０４へ進み、大きい場合はＳｔｅｐ３０５へ進む。

Ｓｔｅｐ３０４では、ＡＦ評価値が小さい場合にはフォーカスレンズユニット１０５を合焦に向けて駆動すべき方向を判別するのが困難であり、また方向判別に時間を要して応答性が悪くなるので、直ちに山登り駆動へ移行することになる。このため、本Ｓｔｅｐでは、現在のフォーカスレンズユニット１０５の位置（フォーカスレンズユニット１０５の位置を検出する不図示の位置センサからの出力又はフォーカシングモータ１１１の基準位置からの駆動パルスカウント値から得ることができる）を基準として合焦位置が存在する可能性が高い方向を山登り方向と設定する。具体的には、現在のフォーカスレンズユニット１０５の位置が合焦位置に対して無限遠側であれば山登り方向は至近方向、合焦位置に対して至近側であれば山登り方向は無限遠方向である。

なお、ここにいう閾値は、映像信号によっては被写体像が判別できなくなるくらいぼけたときのＡＦ評価値の値を参考に決めればよい。そして、Ｓｔｅｐ３０７へ進む。

Ｓｔｅｐ３０５においては、Ｓｔｅｐ３０２の微小駆動によって合焦判定ができたかどうかを判別する。合焦判別できた場合（後述する合焦判別フラグが１の場合）はＳｔｅｐ３１１へ進み、合焦・再起動判定処理を行い、合焦判定ができていない場合（後述する合焦判別フラグが０の場合）はＳｔｅｐ３０６へ進む。

Ｓｔｅｐ３０６においては、Ｓｔｅｐ３０２での微小駆動によって方向判別ができたかどうかを判別する。方向判別できた場合（後述する方向判別フラグが１の場合）はＳｔｅｐ３０７へ進み、山登り駆動を行う。方向判別ができていない場合（後述する方向判別フラグが０の場合）は、Ｓｔｅｐ３０２へ戻り、微小駆動を継続する。

Ｓｔｅｐ３０７では、フォーカスレンズユニット１０５を山登り駆動する。この山登り駆動については、後に図６を用いて説明する。

Ｓｔｅｐ３０８においては、山登り駆動によってＡＦ評価値がピーク（最大値：図２の合焦点における値）を越えたかどうかを判別する。ピークを越えたと判別した場合はＳｔｅｐ３１０へ進む。ピークを越えていないと判別した場合はＳｔｅｐ３０７へ戻って山登り駆動を継続する。

Ｓｔｅｐ３０９では、山登り駆動中のＡＦ評価値がピークとなる位置（合焦点）にフォーカスレンズユニット１０５を戻すようにフォーカシングモータ１１１に制御信号を出力する。

Ｓｔｅｐ３１０では、ＡＦ評価値がピークとなる位置（もしくはその近傍）にフォーカスレンズユニット１０５が戻ったかどうかを判別する。ピークに戻っている場合にはＳｔｅｐ３０２へ戻って再び微小駆動を行い、ピークに戻っていない場合はＳｔｅｐ３０９へ戻ってピークに戻す動作を継続する。

一方、Ｓｔｅｐ３０５で合焦判別できた場合において、Ｓｔｅｐ３１１からＳｔｅｐ３１６では、合焦・再起動判定処理を行う。

Ｓｔｅｐ３１１では、合焦判定された合焦位置へフォーカスレンズユニット１０５を移動させる。

次にＳｔｅｐ３１２では、フォーカスレンズユニット１０５が合焦位置に移動したかどうかを判別し、移動していればＳｔｅｐ３１３へ進み、移動していなければＳｔｅｐ３１１へ戻る。

Ｓｔｅｐ３１３では、Ｓｔｅｐ３１２でフォーカスレンズユニット１０５が合焦位置（合焦点）に移動したと判別された時点でのＡＦ評価値を不図示のメモリに記憶保持する。

次に、Ｓｔｅｐ３１４では、この時点での（最新の）ＡＦ評価値をＡＦ信号処理回路１１３から取り込む。そして、Ｓｔｅｐ３１５では、Ｓｔｅｐ３１３で保持したＡＦ評価値と最新のＡＦ評価値とを比較し、ＡＦ評価値の変動が所定値より大きいか否かを判定する。ＡＦ評価値の変動が所定値より大きいときは、Ｓｔｅｐ３０２へ進み、微小駆動動作を再開する。ＡＦ評価値の変動が所定値より小さければ、Ｓｔｅｐ３１６へ進む。

Ｓｔｅｐ３１６では、フォーカスレンズユニット１０５を停止させ、Ｓｔｅｐ３１４へ戻って合焦・再起動判定処理を継続する。

〈前提技術〉
ここで、以下に説明する実施例１での微小駆動制御（第１の制御，第１の制御ステップ）および山登り駆動制御（第２の制御、第２の制御ステップ）の理解を容易にするために、まず本発明の前提技術である従来の微小駆動制御および山登り駆動制御について図１１を用いて説明する。

Ｓｔｅｐ４０１で、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４はこの処理を開始する。次に、Ｓｔｅｐ４０２では、現在のＭｏｄｅが０か否かを判別する。０であればＳｔｅｐ４０３へ進んで後述する、フォーカスレンズユニット１０５が、微小駆動において、無限遠側にあると判断されるような場合の処理を行う。一方、至近側にあると判断されるような場合には、Ｓｔｅｐ４１１へ進む。

（フォーカスレンズユニット１０５が至近側に位置するときの処理）
Ｓｔｅｐ４０３では、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、ＡＦ評価値処理回路１１３からＡＦ評価値を取り込む。このＡＦ評価値は、後述するＭｏｄｅ＝２で無限側にフォーカスレンズユニット１０５が位置している時に撮像素子１０６に蓄積された電荷から作られた映像信号に基づいたものになる。

次にＳｔｅｐ４０４では、Ｓｔｅｐ４０３で取り込んだＡＦ評価値を、不図示のメモリに無限側ＡＦ評価値として保存する。

次に、Ｓｔｅｐ４０５においては、合焦位置の方向（合焦方向）と判別された方向が、所定回数ａ、連続して同一か否かを判別し、そうであればＳｔｅｐ４０７へ進み、そうでなればＳｔｅｐ４０６へ進む。

次に、Ｓｔｅｐ４０６においては、微小駆動制御に入ってからの所定期間のフォーカスレンズ位置の平均位置を演算し、ＴＶ−ＡＦによる合焦位置として不図示のメモリに保存する。

続いて、Ｓｔｅｐ４０７では、フォーカスレンズユニット１０５が所定回数ｂ、同一エリア（つまりは、合焦位置の近傍）で往復を繰り返していれるか否かを判別する。そうであればＳｔｅｐ４０９へ進む。そうでなければＳｔｅｐ４１０へ進み、Ｍｏｄｅを加算（４以上になった場合は０に戻す）してＳｔｅｐ４０２へ戻る。

Ｓｔｅｐ４０８では、方向判別ができたとして（方向判別フラグに１を立て）、Ｓｔｅｐ４１１へ進み、処理を終了して山登り駆動へ移行する。

Ｓｔｅｐ４０９では、合焦判定できたとして（合焦判別フラグに１を立て）、Ｓｔｅｐ４１１へ進み、処理を終了して再起動判定へ移行する。

Ｓｔｅｐ４１２では、現在のＭｏｄｅが１か否かを判別する。１であればＳｔｅｐ４１２へ進み、後述するフォーカスレンズユニット１０５を無限遠側に駆動する処理を行い、そうでなければＳｔｅｐ４１８へ進む。

（フォーカスレンズユニット１０５を無限遠側に駆動する処理）
Ｓｔｅｐ４１３では、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、微小駆動における振動振幅、中心移動振幅を演算する。ここでは詳しく述べないが、焦点深度を基準に、深度が浅い時は振幅を小さく、深度が深いときは振幅を大きくするのが一般的である。

Ｓｔｅｐ４１４では、前述したＭｏｄｅ＝０における無限遠側ＡＦ評価値と、後述するＭｏｄｅ＝３における至近側ＡＦ評価値とを比較する。無限遠側ＡＦ評価値が至近側ＡＦ評価値よりも大きければＳｔｅｐ４１５へ進み、無限遠側ＡＦ評価値が至近側ＡＦ評価値以下であれば、Ｓｔｅｐ４１６へ進む。

Ｓｔｅｐ４１５は、駆動振幅を、振動振幅＋中心移動振幅に設定する。

また、Ｓｔｅｐ４１６では、駆動振幅を、振動振幅に設定する。

Ｓｔｅｐ４１７では、フォーカスレンズユニット１０５を無限遠方向へＳｔｅｐ４１５あるいはＳｔｅｐ４１６で決められた振幅で駆動するようフォーカシングモータ１１１に制御信号を出力する。そして、前述したＳｔｅｐ４０５以降の処理に移行する。

Ｓｔｅｐ４１８では、現在のＭｏｄｅが２か否かを判別する。２であればＳｔｅｐ４１９へ進み、後述する、フォーカスレンズユニット１０５が、微小駆動において無限遠側にあると判断するような場合の処理を行う。一方、至近側にあると判断するような場合であればＳｔｅｐ４２１へ進む。
（フォーカスレンズユニット１０５が無限遠側に位置する場合の処理）
Ｓｔｅｐ４１９では、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、ＡＦ評価値処理回路からＡＦ評価値を取り込む。このＡＦ評価値は、前述したＭｏｄｅ＝０のときに至近側にフォーカスレンズユニット１０５が位置する場合に撮像素子１０６に蓄積された電荷から作られた映像信号に基づくものである。

Ｓｔｅｐ４２０では、Ｓｔｅｐ４１９で取り込んだＡＦ評価値を至近側ＡＦ評価値として不図示のメモリに保存する。そして、前述したＳｔｅｐ４０５以降の処理に進む。

（フォーカスレンズユニット１０５を至近側に駆動する処理）
Ｓｔｅｐ４２１では、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、フォーカスレンズユニット１０５の微小駆動における振動振幅、中心移動振幅を演算する。ここでは詳しく述べないが、被写体深度を基準に、深度が浅い時は振幅を小さく、深度が深いときは振幅を大きくするのが一般的である。

Ｓｔｅｐ４２２では、前述したＭｏｄｅ＝０における無限遠側ＡＦ評価値と前述したＭｏｄｅ＝３における至近側ＡＦ評価値とを比較する。至近側ＡＦ評価値が無限遠側ＡＦ評価値よりも大きければＳｔｅｐ４２３へ進み、至近側ＡＦ評価値が無限遠ＡＦ評価値以下であるときはＳｔｅｐ４２４へ進む。

Ｓｔｅｐ４２３では、駆動振幅を、振動振幅＋中心移動振幅に設定する。

Ｓｔｅｐ４２４では、駆動振幅を、振動振幅に設定する。

次に、Ｓｔｅｐ４２５では、フォーカスレンズユニット１０５を無限遠方向へＳｔｅｐ４２３あるいはＳｔｅｐ４２４で決められた振幅で駆動するようフォーカシングモータ１１１に制御信号を出力する。そして、前述したＳｔｅｐ４０５以降の処理に移行する。

上記フォーカスレンズ動作の時間経過を示したのが図５である。ここで、横軸は時間を、縦軸はフォーカスレンズユニット１０５の位置を示す。また、図の上部に示されたパルス波形のうち下に向かう凸部は、映像信号の垂直同期信号を表している。

図５において、Ａの間に撮像素子１０６に蓄積された電荷（斜線楕円で示す）に対するＡＦ評価値ＥＶＡが時刻ＴＡで取り込まれ、Ｂの間に撮像素子１０６に蓄積された電荷（斜線楕円で示す）に対するＡＦ評価値ＥＶＢが時刻ＴＢで取り込まれる。時刻ＴＣ では、ＡＦ評価値ＥＶＡ、ＥＶＢを比較し、ＥＶＢ＞ＥＶＡであれば振動中心を移動させ（駆動振幅＝振動振幅＋中心移動振幅）。一方、ＥＶＡ＞ＥＶＢであれば、振動中心を移動させない（駆動振幅＝振動振幅）。

次に、従来のフォーカスレンズユニット１０５の山登り駆動制御について図１２を用いて説明する。Ｓｔｅｐ６０１において、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４はこの処理を開始する。

Ｓｔｅｐ６０２では、ＡＦ評価値処理回路１１３からＡＦ評価値を取り込む。

次に、Ｓｔｅｐ６０３では、山登り駆動制御におけるフォーカスレンズユニット１０５の駆動スピードを所定値に設定する。ここで、所定値としては、詳しくは述べないが、被写体深度を基準として、深度が浅いときはスピードを小さく、深度が深いときはスピードを大きくするのが一般的である。

Ｓｔｅｐ６０４では、Ｓｔｅｐ６０２で取り込んだＡＦ評価値が前回のＡＦ評価値より所定量小さいどうかを判別する。小さくなければＳｔｅｐ６０５へ進み、小さければＳｔｅｐ６１１へ進む。ここで、所定量とは、ＡＦ評価値のＳ／Ｎ比を考慮して決められる値であり、被写体を固定し、フォーカスレンズユニット１０５の位置が一定でのＡＦ評価値の変動幅以上の値とする。このようにしないと、ＡＦ評価値の変動の影響を受け、正しい方向に山登り駆動ができない。

Ｓｔｅｐ６０５では、フォーカスレンズユニット１０５が無限遠端に達した否かを判定する。無限遠端とは、設計上決められたフォーカスレンズユニット１０５のストロークのうち最も無限遠寄りの位置である。無限遠端に達していればＳｔｅｐ６０８へ進む。達していなければＳｔｅｐ６０５へ進む。

Ｓｔｅｐ６０５では、フォーカスレンズユニット１０５が至近端に達しているかどうかを判定する。至近端とは、設計上決められたフォーカスレンズユニット１０５のストロークのうち最も至近寄りの位置である。至近端に達していればＳｔｅｐ６１０へ進む。達していなければＳｔｅｐ６０７へ進む。

Ｓｔｅｐ６０９では、無限遠端であることを示すフラグをセットし、Ｓｔｅｐ６１０では、至近端であることを示すフラグをセットして、いずれからもＳｔｅｐ６１３へ進む。Ｓｔｅｐ６１３では、フォーカスレンズユニット１０５が上記フラグにより示される端とは反対方向に山登り駆動を続けるようフォーカシングモータ１１１に制御信号を出力する。

Ｓｔｅｐ６０７では、フォーカスレンズユニット１０５を、前回と同じ方向（順方向）に所定の速度で山登り駆動するようフォーカシングモータ１１１に制御信号を出力する。そして、Ｓｔｅｐ６０８へ進み、今回の処理を終了する。

Ｓｔｅｐ６１１においては、ＡＦ評価値がピークを越えて減ったかどうかを判別する。ＡＦ評価値がピークを越えて減っていなければＳｔｅｐ６１２へ進む。ＡＦ評価値がピークを越えて減っていればＳｔｅｐ６１４へ進み、山登り駆動を終了してＳｔｅｐ６０８を介して微小駆動制御へ移行する。

Ｓｔｅｐ６１２では、ＡＦ評価値が所定回数ｃ、連続して減少しているか判別し、連続して減少していればＳｔｅｐ６１３へ進み、連続して減少していなければＳｔｅｐ６０７へ進む。

Ｓｔｅｐ６１３では、フォーカスレンズユニット１０５が前回と逆方向に所定の一定速度で山登り駆動するようフォーカシングモータ１１１に制御信号を出力する。そして、Ｓｔｅｐ６０８へ進み、今回の処理を終了する。

以上の山登り駆動時のフォーカスレンズユニット１０５の動きを示したのが、図７である。縦軸はＡＦ評価値を、横軸はフォーカスレンズユニット１０５の位置を示す。ここで、矢印Ａは、ＡＦ評価値がピークを越えて減少している場合を示し、合焦点を越えたとして山登り駆動を終了し、微小駆動に移行する、一方、矢印Ｂは、ＡＦ評価値がピークを越えずに減少しているので、方向を間違えたものとして駆動方向を反転し、山登り駆動を続ける。

以上説明したように、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は再起動判定→微小駆動→ 山登り駆動→微小駆動→再起動判定を繰り返しながら、ＡＦ評価値が常に最大になるようにフォーカスレンズユニット１０５の駆動を制御する。これにより、合焦状態が維持される。

〈実施例１における微小駆動制御および山登り駆動制御〉
以下、実施例１における微小駆動制御および山登り駆動制御について説明する。ここでは、先に説明した従来の微小駆動制御および山登り駆動制御との相違点を中心に説明する。

まず、図４Ａ，４Ｂを用いて本実施例の微小駆動制御について説明する。ここで、先に図１１を用いて説明した従来の微小駆動制御と同じステップについては、図４において同符号を付して説明に代える。また、図４Ａ，４Ｂにおいて、同じ丸囲み数字が付された部分は互いにつながっていることを示す。

Ｓｔｅｐ４０４においてＡＦ評価値を不図示のメモリに取り込んだ後、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、Ｓｔｅｐ４２６において、ＴＶ−ＡＦ方式により検出されている合焦位置（ここでは、振動駆動における振幅中心位置）の現在位置に対する方向（以下、振幅中心移動方向という：第１の方向情報）と、外部測距ユニット１２６からの検出信号に基づいて得られた合焦位置の現在位置に対する方向（以下、外測合焦方向という：第２の方向情報）とを比較し、これらが同じか否かを判別する。同じであればＳｔｅｐ４０５へ進み、異なればＳｔｅｐ４２７へ進む。

Ｓｔｅｐ４０５においては、前述したように、所定回数ａ、連続して合焦方向と判断された方向が同一か否かを判別するが、Ｓｔｅｐ４２７においては、所定回数ａ’、連続して合焦方向と判別された方向が同一か否かを判別する。所定回数ａ同一である場合はＳｔｅｐ４０８へ進み、所定回数ａ’同一でなければＳｔｅｐ４０６へ進む。

ここで、
所定回数ａ＜所定回数ａ’ …（１）
と設定することで、Ｓｔｅｐ４０８に進むための条件（すなわち、Ｓｔｅｐ４０８で方向判別ができたものとされ、Ｓｔｅｐ４１１を介して山登り駆動制御への移行を決定するための条件）が異なる処理が行われることになる。

そして、この条件を（１）の関係とすることにより、振幅中心移動方向と外測合焦方向とが異なる場合に、山登り駆動制御への移行を制限することができる。

したがって、ＴＶ−ＡＦ方式（微小駆動制御）における方向判別精度を高めることができ、誤った方向に山登り駆動してしまう頻度を少なくすることができる。

なお、本実施例では、振幅中心方向と外測合焦方向との比較結果に応じて山登り駆動制御への移行条件を変える場合について説明したが、振幅中心方向と外測合焦方向とが同じ場合には該移行を所定条件のもとで許容し、異なる場合には該移行を禁止するようにしてもよい。

また、Ｓｔｅｐ４０６の後、Ｓｔｅｐ４２８においては、ＴＶ−ＡＦ方式により検出されている合焦位置（ここでは、振動駆動における振幅の中心位置、以下、振幅中心位置という：第１の位置情報）が、外部測距ユニット１２６からの検出信号に基づいて得られた合焦位置（以下、外測合焦位置という：第２の位置情報）に対して焦点深度（所定範囲）内にあるか否かを判別する。焦点深度内であればＳｔｅｐ４０７へ進み、焦点深度外であればＳｔｅｐ４２９へ進む。

そして、Ｓｔｅｐ４０７において、所定回数ｂ、フォーカスレンズユニット１０５が同一エリアで往復を繰り返していればＳｔｅｐ４０９へ進む。また、Ｓｔｅｐ４２９では、所定回数ｂ’、フォーカスレンズユニット１０５が同一エリアで往復を繰り返しているか否かを判別し、そうでなければＳｔｅｐ４１０に進む。

ここで、
所定回数ｂ＜所定回数ｂ’ …（２）
と設定することで、Ｓｔｅｐ４０９に進むための条件（すなわち、Ｓｔｅｐ４０９で合焦判定ができたものとされ、Ｓｔｅｐ４１１を介して再起動判定処理への移行を決定するための条件）が異なる処理が行われることになる。

そして、この条件を（２）の関係とすることにより、振幅中心位置と外測合焦位置とが焦点深度内にない場合に、フォーカスレンズユニット１０５が合焦位置にあることの合焦判定（つまりは微小駆動制御動作の停止および再起動判定処理への移行）がなされることを制限することができる。

したがって、ＴＶ−ＡＦ方式（微小駆動制御）における合焦判定精度を高めることができ、誤って合焦動作が停止してしまう頻度を少なくすることができる。

なお、本実施例では、振幅中心位置と外測合焦位置との比較結果に応じて合焦判定条件を変える場合について説明したが、振幅中心位置と外測合焦位置とが同じ場合には該判定を所定条件のもとで許容し、異なる場合には該判定を禁止するようにしてもよい。

また、Ｓｔｅｐ４１４において、無限側ＡＦ評価値が至近側ＡＦ評価値よりも大きければＳｔｅｐ４３０へ進み、無限側ＡＦ評価値が至近側ＡＦ評価値よりも小さければＳｔｅｐ４１６へ進む。また、Ｓｔｅｐ４２２において、至近側ＡＦ評価値が無限側ＡＦ評価値よりも大きければＳｔｅｐ４３２へ進み、至近側ＡＦ評価値が無限側ＡＦ評価値よりも小さければＳｔｅｐ４２４へ進む。

Ｓｔｅｐ４３０およびＳｔｅｐ４３２では、これからフォーカスレンズユニット１０５が移動する方向である振幅中心移動方向が外測合焦方向と同じであり、かつ振幅中心位置が外測合焦位置に対して焦点深度外であるか否かを判別する。Ｓｔｅｐ４３０およびＳｔｅｐ４３２においてＮｏであればそれぞれ、そのままＳｔｅｐ４１５およびＳｔｅｐ４２３へ進む。これにより、駆動振幅は、従来と同じ振幅（第１の振幅）に設定される。

一方、Ｓｔｅｐ４３０およびＳｔｅｐ４３２においてＹｅｓであればそれぞれ、Ｓｔｅｐ４３１およびＳｔｅｐ４３３へ進み、Ｓｔｅｐ４１５，４２３での駆動振幅の算出に用いられる中心移動振幅を所定量加算する。これにより、駆動振幅は、従来よりも大きい振幅（第２の振幅）に設定される。すなわち、フォーカスレンズユニット１０５を振動駆動する際に、振幅中心移動方向が外測合焦方向と同じか否かに応じて、駆動振幅が異なる処理を行う。

なお、焦点深度外であるかどうかを判別しているのは、合焦点近傍であれば中心移動振幅を大きくしてフォーカスレンズユニット１０５を速く移動させる必要がないからである。

このように、振幅中心移動方向と外測合焦方向とが同じ方向である場合に、これらが異なる場合に比べて、フォーカスレンズユニット１０５の振動駆動における振幅が大きくなるように制御することで、合焦点に速く到達することができる。

次に、本実施例の山登り駆動制御について図６を用いて説明する。ここで、先に図１２を用いて説明した従来の山登り駆動制御と同じステップについては、図６において同符号を付して説明に代える。

Ｓｔｅｐ６０３において、山登り駆動制御におけるフォーカスレンズユニット１０５の駆動スピードを所定値（第１の駆動速度）に設定した後、Ｓｔｅｐ６１５において、現在のフォーカスレンズユニット１０５の山登り駆動方向（微小駆動制御により方向判定された方向：第１の方向情報）と外測合焦方向とが同じか否かを判別し、これらが同一方向でなければＳｔｅｐ６０４へそのまま進み、同一方向であれば、Ｓｔｅｐ６１６へ進んで、駆動スピードを所定量加算する。これにより、従来の駆動速度（所定値）よりも速い駆動速度（第２の駆動速度）が設定される。これは、山登り駆動方向と外測合焦方向とが同じ場合には、当該方向に合焦位置が存在する確率が高いので、速い速度で駆動することで短時間で合焦位置に到達させることができるからである。

そして後のＳｔｅｐ６０７においては、該設定されたそれぞれの駆動速度でフォーカスレンズレンズユニット１０５が駆動されることになる。

このように、山登り駆動方向と外測合焦方向とが同じか否かに応じて、山登り駆動制御におけるフォーカスレンズユニット１０５の駆動速度が異なる処理を行い、両方向が同一の場合には駆動速度を速くすることにより、合焦が得られるまでに要する時間を短縮することができる。

また、Ｓｔｅｐ６１１において、ＡＦ評価値がピークを越えて減っていなければ、Ｓｔｅｐ６１７へ進み、ＡＦ評価値がピークを越えて減っていればＳｔｅｐ６１４へ進む。

Ｓｔｅｐ６１７では、現在のフォーカスレンズユニット１０５の山登り駆動方向が外測合焦方向と異なるか否かを判別し、同じであればＳｔｅｐ６１２へ進み、そうでなければＳｔｅｐ６１８へ進む。

Ｓｔｅｐ６１２では、ＡＦ評価値が所定回数ｃ、連続して減少しているか否かを判別し、連続して減少していればＳｔｅｐ６１３へ進み、連続して減少していなければＳｔｅｐ６０７へ進む。

一方、Ｓｔｅｐ６１８では、ＡＦ評価値が所定回数ｃ’連続して減少しているか否かを判別し、連続して減少していればＳｔｅｐ６１３へ進み、連続して減少していなければＳｔｅｐ６０７へ進む。

ここで、
所定回数ｃ＜所定回数ｃ’ …（３）
と設定することで、Ｓｔｅｐ６１３に進むための条件（すなわち、Ｓｔｅｐ６１３でフォーカスレンズユニット１０５の駆動方向の反転を決定するための条件）が異なる処理が行われることになる。

そして、この条件を（３）の関係とすることにより、外測合焦方向と異なる方向に反転してフォーカスレンズユニット１０５を山登り駆動することを制限することができる。したがって、ＴＶ−ＡＦ方式（山登り駆動制御）におけるフォーカスレンズユニット１０５の駆動方向反転精度を高めることができ、誤った方向に反転駆動されてしまう頻度を少なくすることができる。

なお、本実施例では、山登り駆動方向と外測合焦方向との比較結果に応じて駆動方向の反転条件を変える場合について説明したが、山登り駆動方向と外測合焦方向とが異なる場合には該反転を許容し、同じ場合には該反転を禁止するようにしてもよい。

以上説明したように、本実施例によれば、ＴＶ−ＡＦ方式により得られた情報と、外測測距ユニット１２６からの検出信号により得られた情報との比較結果に応じて、ＴＶ−ＡＦ方式の制御を合焦位置を探索できる確率が高い制御に変更するので、誤った制御が行われてしまう可能性を低くすることができる。

これにより、フォーカスレンズが合焦点へ速く移動することができ、またフォーカスレンズが誤った方向へ移動したり、映像がぼけた状態で合焦動作が停止したりすることが極力回避される。また、本実施例では、主にＴＶ−ＡＦ方式により得られた情報でフォーカスレンズユニットが制御され、ＴＶ−ＡＦ方式以外のＡＦ方式でフォーカスレンズユニとが駆動されることがないので、フォーカスレンズユニットが合焦点を乗り越えてしまうような不都合もなくなる。

図８には、本発明の実施例２であるビデオカメラ（撮像装置）のシステム構成を示すブロック図である。本実施例において、上記実施例１と共通する構成要素については、実施例１と同符号を付して説明に代える。

実施例１では、第２の検出手段として、外部測距ユニット１２６を用いた場合について説明したが、本実施例においては、ＴＴＬ（内測）位相差検出を行うＡＦ回路を用いた場合について説明する。

図８において、１３１は固定されている第１固定レンズユニット、１３２は変倍を行うレンズユニット（以下、ズームレンズユニットという）、１３３は焦点調節機能と変倍による像面移動を補正するいわゆるコンペンセータ機能とを兼ね備えたレンズユニット（以下、フォーカスレンズユニットという）である。１２０は、絞り１０３と撮像素子１０６との間に配置された結像レンズユニットである。なお、図中には、各レンズユニットが１枚のレンズにより構成されているように記載されているが、実際には、１枚のレンズにより構成されていてもよいし、複数枚のレンズにより構成されていてもよい。

また、１２１は、フォーカスレンズユニット１３３と絞り１０３との間に配置され、オートフォーカスのための光分割を行うハーフプリズムである。１２２はハーフプリズム１２１からの光束を反射するサブミラー、１２３はサブミラー１２１からの光束を結像させる、ＡＦ結像レンズである。１２５は、位相差検出方式のためのラインセンサ（ＡＦセンサ）１２４を備えたＡＦ回路（第２の検出手段）である。

カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、ＡＦ回路１２５を介したＡＦセンサ１２４の出力から、撮影光学系のピントずれ量（デフォーカス量）およびピントずれ方向（デフォーカス方向）を検出する。

このような構成のビデオカメラでは、絞り１０３は、動画撮影中に実際に動作中であるため、絞り１０３の手前でハーフプリズム１２１により撮影光学系に入射した光束を分割する必要がある。

本実施例においても、実施例１で説明したのとほぼ同様なＡＦ制御のアルゴリズムを適用することができ、ＴＶ−ＡＦ制御の全体は図３に示したものと同じ内容である。図９Ａ，９Ｂおよび図１０には、本実施例における微小駆動制御および山登り駆動制御のフローチャートを示す。なお、図９Ａ，９Ｂにおいて、同じ丸囲み数字が付された部分は互いにつながっていることを示す。

本実施例では、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、ＡＦ回路１２５から出力に基づいて内測ズレ情報（デフォーカス量およびデフォーカス方向）を得る。そして、この内測ズレ情報からフォーカスレンズユニット１０５の合焦位置を示す情報および合焦方向を示す情報を得る。

こうして得られた情報（図には、内測ズレ情報と記す）は、Ｓｔｅｐ４３４、Ｓｔｅｐ４３５、Ｓｔｅｐ４３６、Ｓｔｅｐ４３７、Ｓｔｅｐ６１９およびＳｔｅｐ６２０において、実施例１にて説明した外測位置方向や外測合焦方向に代えて、ＴＶ−ＡＦ方式により得られた合焦位置や合焦方向と比較される。その他のステップは、実施例１において図４および図５を用いて説明したのと同じである。

本実施例においても、実施例１と同様に、ＴＶ−ＡＦ方式により得られた情報と、位相差検出を行うＡＦ回路１２５からの検出信号により得られた情報との比較結果に応じて、ＴＶ−ＡＦ方式の制御を合焦位置を探索できる確率が高い制御に変更するので、誤った制御が行われてしまう可能性を低くすることができる。

これにより、フォーカスレンズが合焦点へ速く移動することができ、またフォーカスレンズが誤った方向へ移動したり、映像がぼけた状態で合焦動作が停止したりすることが極力回避される。また、本実施例では、主にＴＶ−ＡＦ方式により得られた情報でフォーカスレンズユニットが制御され、ＴＶ−ＡＦ方式以外のＡＦ方式でフォーカスレンズユニットが駆動されることがないので、フォーカスレンズユニットが合焦点を乗り越えてしまうような不都合もなくなる。

１０１ 第１固定レンズユニット
１０２ ズームレンズユニット
１０３ 絞り
１０４ 第２固定レンズユニット
１０５ フォーカスレンズユニット
１０６ 撮像素子
１１４ カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ

Claims (4)

1. フォーカスレンズを含む撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子と、
   前記撮像素子の出力信号の高周波成分を検出する第１の検出手段と、
   位相差検出方式によって被写体距離に対応する情報を検出する第２の検出手段と、
   前記第１の検出手段により検出された高周波成分に基づいて前記被写体像のコントラストが高くなる前記フォーカスレンズの移動方向に合焦位置があるとして前記フォーカスレンズを第１の移動速度で移動させる第１の処理と、前記フォーカスレンズの移動方向を反転させる第２の処理とを行う制御手段とを有し、
   前記第１の処理中において、少なくとも前記第２の検出手段による検出結果に基づく合焦位置が存在する前記フォーカスレンズの移動方向と前記第１の処理において得られる合焦位置が存在する前記フォーカスレンズの移動方向とが一致する場合は、合焦位置探索のために前記フォーカスレンズの移動方向の反転を決定する条件を変更し、該変更した条件を満たしたときに前記第２の処理を行い、前記第２の検出手段による検出結果に基づく合焦位置が存在する前記フォーカスレンズの移動方向と前記第１の処理において得られる合焦位置が存在する前記フォーカスレンズの移動方向とが一致しない場合は、変更する前の条件を満たしたときに前記第２の処理を行うことを特徴とする撮像装置。
2. 前記制御手段は、前記フォーカスレンズの移動ごとに前記被写体像のコントラストに対応するフォーカス評価値信号を検出し、
   前記第２の検出手段による検出結果に基づく合焦位置が存在する前記フォーカスレンズの移動方向と前記第１の処理において得られる合焦位置が存在する前記フォーカスレンズの移動方向とが一致しない場合は、前記フォーカス評価値信号が第１の回数連続して減少したことを条件として前記フォーカスレンズの移動方向を反転させる前記第２の処理を行い、前記第２の検出手段による検出結果に基づく合焦位置が存在する前記フォーカスレンズの移動方向と前記第１の処理において得られる合焦位置が存在する前記フォーカスレンズの移動方向とが一致する場合は、前記フォーカス評価値信号が前記第１の回数よりも多い第２の回数連続して減少したことを条件として前記フォーカスレンズの移動方向を反転させる前記第２の処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. フォーカスレンズを含む撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子と、
   前記撮像素子の出力信号の高周波成分を検出する第１の検出手段と、
   位相差検出方式によって被写体距離に対応する情報を検出する第２の検出手段と、
   前記第１の検出手段により検出された高周波成分に基づいて前記被写体像のコントラストが高くなる前記フォーカスレンズの移動方向に合焦位置があるとして前記フォーカスレンズの移動振幅を所定量として移動させる第１の処理と、前記フォーカスレンズが合焦位置にあるとの合焦判定を行う第２の処理とを行う制御手段とを有し、
   前記第１の処理中において、少なくとも前記第２の検出手段による検出結果に基づく合焦位置と前記第１の処理において得られる前記フォーカスレンズの振幅中心位置とが所定範囲内にない場合は、前記フォーカスレンズが合焦位置にあることの判定条件を変更し、該変更した条件を満たしたときに前記第２の処理を行い、前記第２の検出手段による検出結果に基づく合焦位置と前記第１の処理において得られる前記フォーカスレンズの振幅中心位置とが所定範囲内にある場合は、変更する前の条件を満たしたときに前記第２の処理を行うことを特徴とする撮像装置。
4. フォーカスレンズを含む撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子と、
   前記撮像素子の出力信号の高周波成分を検出する第１の検出手段と、
   位相差検出方式によって被写体距離に対応する情報を検出する第２の検出手段と、
   前記第１の検出手段により検出された高周波成分に基づいて前記被写体像のコントラストが高くなる前記フォーカスレンズの移動方向に合焦位置があるとして前記フォーカスレンズの移動振幅を所定量として移動させる第１の処理と、前記フォーカスレンズが合焦位置にあるとの合焦判定を行う第２の処理とを行う制御手段とを有し、
   前記第１の処理中において、少なくとも前記第２の検出手段による検出結果に基づく合焦位置と前記第１の処理において得られる前記フォーカスレンズの振幅中心位置とが所定範囲内にない場合は、前記第２の処理を禁止し、前記第２の検出手段による検出結果に基づく合焦位置と前記第１の処理において得られる前記フォーカスレンズの振幅中心位置とが所定範囲内にある場合は、前記第２の処理を行うことを特徴とする撮像装置。