JP4393034B2

JP4393034B2 - 自動焦点調節方法、自動焦点調節装置及び撮像装置

Info

Publication number: JP4393034B2
Application number: JP2002109437A
Authority: JP
Inventors: 吉彦今野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-04-11
Filing date: 2002-04-11
Publication date: 2010-01-06
Anticipated expiration: 2022-04-11
Also published as: JP2003302571A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の自動焦点調節装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、銀塩フィルムを用いる交換レンズ式のオートフォーカス一眼レフカメラのオートフォーカス機構としては、ＴＴＬ(Through The Lens)位相差オートフォーカス等が用いられている。
【０００３】
このオートフォーカス機構はカメラ本体にオートフォーカスの為のデフォーカス検出機構が設けられ、交換レンズの焦点調節レンズをレンズ内若しくはカメラ内のモーターにより焦点調節動作を行なっている。
【０００４】
また、ビデオカメラ等では、撮像素子の信号の高周波成分によりコントラスト検知を行う所謂山登りＡＦが行われている。
【０００５】
ＴＴＬ位相差オートフォーカスとコントラスト検知オートフォーカスは、それぞれ特徴があり、用途に応じて使い分けられている。
【０００６】
特開平第５−６４０５６号公報では、コントラスト検知オートフォーカスのみではデフォーカス方向やデフォーカス量を一回の焦点検出で知る事ができないので、コントラスト検知オートフォーカスと、ＴＴＬ位相差オートフォーカスを組み合わせて行う技術が開示されている。
【０００７】
また、特開平第６−２２５１９８号公報では、コントラスト検知オートフォーカスによるレンズ制御に粗調節用のフォーカスモーター制御手段と微調節用のフォーカスモーター制御手段を使い分け、迅速で安定したフォーカス制御を行う技術が開示されている。
【０００８】
更に、特開平第７−２８４５０２号公報では、高速で粗調節を行う手段と低速で微調節を行う手段の連携により、焦点の粗微調節をスムーズに行う技術が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例においては、以下のような欠点があり、微小デフォーカス時と大デフォーカス時における高速高精度合焦調節を両立させる事が難しかった。
【００１０】
上記の特開平第５−６４０５６号公報や特開平第６−２２５１９８号公報に記載の従来例では、焦点調節の最終精度を上げる為には、焦点位置調節の分解能を十分に細かくする必要があり、そのためには焦点調節機構を細かく制御せねばならず、調節の為の速度がどうしても犠牲になり調節速度が低くなるという問題点がある。
【００１１】
また、特開平第７−２８４５０２号公報の技術では、オートフォーカスと連携を行う方法が示されていない。
【００１２】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、合焦精度を向上させながら調節速度の低下を防止し、特に微小デフォーカス時の合焦調節の高速化を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の焦点調節部材を駆動して焦点を粗調節する第１のアクチュエータと、第２の焦点調節部材を駆動して焦点を微調節する第２のアクチュエータとを用いた本発明の自動焦点調節方法は、位相差検出により得られた焦点ずれ量から、前記第１の焦点調節部材及び前記第２の焦点調節部材をそれぞれ単独で駆動した場合に合焦状態になるまでに必要となる前記第１のアクチュエータの駆動量と前記第２のアクチュエータの駆動量とを算出する算出工程と、前記第２のアクチュエータの駆動量が予め決められた所定範囲外にある場合に、前記第１のアクチュエータを駆動して焦点を調節し、前記第２のアクチュエータの駆動量が前記所定範囲内にある場合に、前記第２のアクチュエータを駆動して焦点を調節するように、前記第１のアクチュエータと前記第２のアクチュエータの駆動を切り換える切り換え工程とを有し、前記第１のアクチュエータを駆動して焦点を調節する場合には、前記算出工程で求めた前記第１のアクチュエータの駆動量に基づいて、前記第１のアクチュエータを駆動することにより焦点を粗調節し、前記第２のアクチュエータを駆動して焦点を調節する場合には、撮像画像のコントラストを検出し、検出したコントラストに基づいて焦点を微調節する。
【００１４】
また、本発明の自動焦点調節装置は、第１の焦点調節部材を駆動して焦点を粗調節する第１のアクチュエータと、第２の焦点調節部材を駆動して焦点を微調節する第２のアクチュエータと、焦点ずれ量を検出する位相差検出手段と、撮影画像のコントラストを検出するコントラスト検出手段と、前記位相差検出手段により検出された焦点ずれ量から、前記第１の焦点調節部材及び前記第２の焦点調節部材をそれぞれ単独で駆動した場合に合焦状態になるまでに必要となる前記第１のアクチュエータの駆動量と前記第２のアクチュエータの駆動量とを算出し、前記第２のアクチュエータの駆動量が予め決められた所定範囲内にあるかどうかを判断する判断手段と、前記第２のアクチュエータの駆動量が予め決められた所定範囲外にある場合に、前記第１のアクチュエータの駆動量に基づいて前記第１のアクチュエータを駆動して焦点を調節し、前記第２のアクチュエータの駆動量が前記所定範囲内にある場合に、前記コントラスト検出手段により検出されたコントラストに基づいて前記第２のアクチュエータを駆動して焦点を調節するように、前記第１のアクチュエータと前記第２のアクチュエータの駆動を切り換え制御する制御手段とを有する。
【００１５】
更に、本発明の撮像装置は、上記の自動焦点調節装置と、カメラ本体と、前記カメラ本体に着脱可能なレンズユニットとを有する。
【００１６】
上記構成によれば、焦点距離の微調節を行う第２の調節手段により調節可能な範囲内であれば、微小調節用の調節手段のみでフォーカス調整を行うので、起動から停止に時間のかかる粗調節用の調節手段の使用を可能な限り減らすことができるため、微小デフォーカス時の合焦時間の短縮が可能となる。
【００２０】
上記構成によれば、コントラストＡＦと位相差ＡＦの信頼性の高い方の結果を採用し合焦信頼性を向上させることが可能になる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
(第１の実施形態)
【００２４】
図１は本発明の第１の実施形態におけるレンズ交換式のデジタルスチルカメラの構成を示す図で、本発明の粗調節用アクチュエーターと微調節用アクチュエーターの両方を交換レンズに搭載した例を示す。
【００２５】
図１において、１はデジタルスチルカメラ本体、２は交換レンズである。交換レンズ２にはフォーカスレンズ３が含まれ、フォーカスレンズ３により焦点調節がなされる。なお、図１ではレンズ１枚のみを示しているが、交換レンズ２は実際には複数のレンズから成るものである。
【００２６】
６はフォーカス鏡筒５を光軸方向に調節する第１の焦点調節部、４はフォーカスレンズ３をフォーカス鏡筒５内で光軸方向に調節する第２の焦点調節部であって、フォーカスレンズ３と第２の焦点調節部４はフォーカス鏡筒５に保持されている。本実施形態においては、第１の焦点調節部６は粗調節用、第２の焦点調節部４は微調節用であり、それぞれアクチュエーターなどから成る。従って、上記構成では、フォーカスレンズ３は第１及び第２の焦点調節部６、４の何れによっても調節可能になっている。また、第２の焦点調節部４はフォーカス鏡筒５とフォーカスレンズ３の相対位置関係を示す位置エンコーダーを有している。７はレンズコントロール回路で、デジタルスチルカメラ本体１と通信すると共に、第１焦点調節部６と第２の焦点調節部４を制御する。
【００２７】
８はハーフミラー、９は撮像素子、１０は位相差ＡＦセンサーである。
【００２８】
ハーフミラー８は撮影光束を撮像素子９と位相差ＡＦセンサー１０に分割する。この構成により、撮像動作と位相差ＡＦ検出動作を同時に行うことが出来る。
１１は、バックライトを内蔵した電子ビューファインダー用のＬＣＤパネル、１２は、ＬＣＤパネル１１を観察するためのファインダー光学系、１３は、位相差ＡＦセンサー１０の出力から焦点ずれ量を算出する第１の合焦評価部、１４は、画像処理部である。画像処理部１４は、撮像素子９の出力信号を処理し、画像のコントラスト情報を取り出すと共に、ホワイトバランス、γ処理、カラーマトリックス処理等を行い、撮影画像とファインダー用の画像を形成する。画像処理部１４により形成されたファインダー用の画像はＬＣＤパネル１１に送られ、ＬＣＤパネル１１に表示されたファインダー用の画像はファインダー光学系１２を介して観察される。
【００２９】
１５は第２の合焦評価部で、画像処理部１４から得られるコントラスト情報の履歴を判断することで合焦評価値を出力する。１６はカメラコントロール回路でデジタルスチルカメラ本体１の全体を制御する。１７はレンズインターフェース回路で、交換レンズ２のレンズコントロール回路７と信号の授受を行う。１８はレリーズスイッチである。レリーズスイッチ１８の押下に応じて撮影された画像は、不揮発メモリ（不図示）等に記憶される。
【００３０】
次に、上記構成を有するデジタルスチルカメラの動作を図２のフローチャートを用いて説明する。
【００３１】
不図示の電源が投入されると、ステップＳ１０１で、カメラコントロール回路１６は初期化動作を開始し、レンズインターフェース回路１７を介してレンズコントロール回路７に初期リセットの指令を送る。初期リセット指令を受けたレンズコントロール回路７は第２の焦点調節部４によりフォーカスレンズ３をフォーカス鏡筒５の所定位置Ｘini（以降、「リセット位置」と呼ぶ。）に移動する。本実施形態では、センター位置に移動している。ステップＳ１０２で、フォーカス鏡筒５内におけるフォーカスレンズ３の位置Ｘiniを現在のフォーカスレンズの位置Ｘpとして不図示のメモリに記憶する。ここでは、センターである事を記憶する。
【００３２】
ステップＳ１０３でレリーズスイッチ１８の半押しなどにより、スイッチＳＷ１がＯＮされ、撮影準備が指示されるまで待つ。スイッチＳＷ１がＯＮされると、ステップＳ１０４に進み、記憶されているフォーカス鏡筒５内における現在のフォーカスレンズ３の位置Ｘp（電源オン直後は、Ｘp＝Ｘini）を取得し、無限・至近方向への可動範囲を算出する。ここで、現在のフォーカスレンズ３の位置Ｘｐのから無限方向端までの可動距離をＸinf、至近方向端までの可動距離をＸnearとする。
【００３３】
次にステップＳ１０５で位相差ＡＦセンサー１０から信号を取得し、第１の合焦評価部１３により焦点ずれ量を算出する。ステップＳ１０６で得られた焦点ずれ量から、焦点ずれ量を合焦状態にする為に第１の焦点調節部６と第２の焦点調節部４による焦点調節をそれぞれ単独で行った場合に、どれだけの駆動が必要になるか算出する。算出した第１の焦点調節部６の駆動量をＸ１、第２の焦点調節部４の駆動量をＸ２とする。
【００３４】
ステップＳ１０７で、ステップＳ１０６で算出された第２の焦点調節部４の必要駆動量Ｘ２に、位相差ＡＦの想定誤差量Ｘdと、コントラストＡＦを行う範囲の半分に相当する確認量Ｘafを加え、その値がフォーカス鏡筒５内におけるフォーカスレンズ３の可動範囲内にあるかどうかを判断することで、微調節可能範囲で確実に合焦可能かどうかを判断する。ここでは、Ｘ２の値が無限方向の時は、（Ｘ２+Ｘd+Ｘaf）＜Ｘinf、Ｘ２の値が至近方向の時は、（Ｘ２+Xd+Xaf）＜Ｘnear」可動かどうかを判断する。
【００３５】
上記関係式を満足し、第２の焦点調節部４の駆動量Ｘ２が微調節可能範囲に含まれていればステップＳ１１４に、微調節可能範囲を超えていればステップＳ１０８に進む。
【００３６】
ステップＳ１０８では、フォーカス鏡筒５内におけるフォーカスレンズ３の所定位置（リセット位置）Ｘiniと、フォーカス鏡筒５内の現在位置Ｘpの差分だけＸ１の駆動量を補正する。このようにして得られる最終駆動量をＸ１’とする。ステップＳ１０９で、最終駆動量Ｘ１’をレンズコントロール回路７に送る。レンズコントロール回路７は第１の焦点調節部６によりフォーカス鏡筒５の駆動を開始する。
【００３７】
ステップＳ１１０で、微調節用の第２の焦点調節部４がリセット位置ＸiniにあればステップＳ１１３に進む。一方、リセット位置Ｘiniに無ければステップＳ１１１に進み、レンズインターフェース回路１７を介してレンズコントロール回路７に初期リセットの指令を送る。初期リセット指令を受けたレンズコントロール回路７は第２の焦点調節部４によりフォーカスレンズ３をフォーカス鏡筒５のリセット位置Ｘiniに移動する。
【００３８】
上記動作により、フォーカス鏡筒５の駆動中に、フォーカスレンズ３のフォーカス鏡筒５のリセット位置Ｘiniへのリセット動作が平行して行われる。また、フォーカス鏡筒５の駆動量Ｘ１’はリセット動作によるフォーカスレンズ３の移動量を加味しているので、リセット動作により駆動量が不適正になる事も防止している。次にステップＳ１１２で、フォーカス鏡筒５内におけるフォーカスレンズ３の現在位置Ｘp（ここでは、Ｘp＝Ｘini）を記憶する。
【００３９】
ステップＳ１１３では、駆動量Ｘ１’の駆動が完了していればステップＳ１０５へ戻り、完了していなければ駆動を継続する。
【００４０】
一方、ステップＳ１０７で微調節のみにより焦点調節が可能であると判断されるとステップＳ１１４に進み、検出された最終合焦位置の前後ΔＸの範囲を第２の焦点調節部４によりサーチし、コントラストＡＦの評価値を得ると共に、最適位置に第２の焦点調節部４を停止させる。ここで、サーチ範囲はΔＸ=Ｘd+Ｘafであり、位相差ＡＦの検出誤差をカバーし、なおかつコントラストＡＦ時にピーク確認を行う事の可能な最小限の領域に設定してある。なお、ステップＳ１１４における微調節処理の内容は、図３のフローチャートを参照して詳細に後述する。
【００４１】
ステップＳ１１５では図３に示す後述する処理により得られるピーク評価値がコントラストＡＦにより得られた値かどうかを判断し、コントラストＡＦにより得られた値あればステップＳ１１７へ、コントラストＡＦにより得られた値でなければステップＳ１１６に進む。
【００４２】
ステップＳ１１６で、例えば図５に示すような、位相差ＡＦのみで合焦させたことを示す表示を行う。
【００４３】
図５において、２４はシャッター速度表示、２５は絞り値表示、２６は測距エリア表示、２７が位相差ＡＦのみで合焦させたことを示す表示である。
【００４４】
一方、ステップＳ１１７では、例えば図４で示すような、コントラストＡＦにより合焦させた事を示す表示を行う。図４において、２０はシャッター速度表示、２１は絞り値表示、２２は測距エリア表示、２３がコントラストＡＦにより合焦させたことを示す表示である。
【００４５】
ステップＳ１１６及びＳ１１７における表示後、ステップＳ１１８に進む
【００４６】
次に、ステップＳ１１８において、フォーカス鏡筒５内におけるフォーカスレンズ３の現在位置Ｘpを記憶する。
【００４７】
上記手順による合焦後、レリーズスイッチ１８の全押しなどにより、撮影が指示されると、ステップＳ１１９において通常の撮影シーケンスによる撮影が行われる。撮影終了後、ステップＳ１０３に戻る。
【００４８】
図３は、ステップＳ１１４で行われる第２の焦点調節部４による合焦検出動作の手順を示すフローチャートである。
【００４９】
まずステップＳ２０１で、コントラストＡＦのサーチ範囲を設定する。サーチ範囲は、ステップＳ１０５で位相差ＡＦにより得られた駆動量Ｘ２だけフォーカスレンズ３を駆動した後のレンズ位置を中心位置とし、その前後ΔＸに設定される。なお、ΔＸは前述した通りである。
【００５０】
ステップＳ２０２で、現在位置から、サーチ範囲端の近い側に第２の焦点調節部４を制御してフォーカスレンズ３を移動し、ステップＳ２０３で移動後の位置でコントラストＡＦの評価値を取り込む。
【００５１】
ステップＳ２０４で、ステップＳ２０３で取得した評価値とフォーカスレンズ３の位置を評価値履歴として記憶する。
【００５２】
ステップＳ２０５で、評価値履歴を参照し、合焦点（評価値のピーク値）を通過したか確認する。通過していればステップＳ２０８へ、通過していなければステップＳ２０６に進む。
【００５３】
ステップＳ２０６でステップＳ２０１で設定されたサーチ範囲を全てサーチし終わったかどうかを判断し、終わっていればステップＳ２１０へ、サーチする領域が残っていればステップＳ２０７に進み、第２の焦点調節部４を制御して、フォーカスレンズ３の位置を更新する。更新後、ステップＳ２０３に戻る。
【００５４】
上記ステップＳ２０３〜ステップＳ２０７の処理を繰り返すことで、コントラストＡＦのピーク探索が行われる。
【００５５】
ステップＳ２０８では、評価値履歴からピーク位置を示した位置に第２の焦点調節部４を移動し、ステップＳ２０９でコントラストＡＦの結果であるピーク評価値を記憶して処理を終了後、メインルーチンに戻る。
【００５６】
一方、合焦点（ピーク値）を得ることなく（ステップＳ２０５でＮＯ）、サーチ範囲での処理を終了した場合（ステップＳ２０６でＮＯ）はステップＳ２１０に進み、サーチ範囲の中心位置、すなわち駆動量Ｘ２だけ移動した位置に、第２の焦点調節部４によりフォーカスレンズ３を移動する。これは、位相差ＡＦの結果の中心値の位置に移動した事と等価である。
【００５７】
ステップＳ２１１でコントラストＡＦが不能であった事を記憶して処理を終了し、メインルーチンに戻る。
【００５８】
なお、電源オンのまま２コマ目以降が撮影される場合は、ステップＳ１１８で記憶された現在のレンズ位置Ｘpを基準にステップＳ１０７の判断が行われる。この為、被写体（若しくはカメラ）が前後に多少の範囲で動いているだけであれば、第２の焦点調節部４の範囲のみで焦点調節が可能である。
【００５９】
上記の通り、第１の焦点調節部６により合焦位置近傍までの粗調節を行い、第２の焦点調節部４は最終合焦の為の微調節動作に用いられる。
【００６０】
なお、本実施形態の構成では、上記機能を達成するために第１及び第２の焦点調節部６、４に異なる特性を持たせている。第２の焦点調節部４は片寄せをおこないガタの影響を排除すると共に焦点調節ピッチが細かく設定されている。一方、第１の焦点調節部６は高速動作を最優先に設定されており、駆動負荷低減の為にガタも多くなっている。また焦点調節ピッチも粗くなっている。この為、反転時のバックラッシュ量が大きく、また微調節もできなくなっている。
【００６１】
本発明は、粗調節用の第１の焦点調節部６と微調節用の第２の焦点調節部４のそれぞれの使い分けにあたり、予想合焦位置までの絶対量が検出可能な位相差ＡＦ手段により検出された必要移動量と、記憶された微調節可能範囲との比較を行い、微調節で対応できるときには粗調節用の第１の焦点調節部６を使用せずに第２の焦点調節部４のみで合焦を試みる。この為、小駆動時にはかえって駆動時間のかかる第１の焦点調節部６を小駆動時に使用せずに済ませる事が可能となり、小駆動の合焦時間が向上する。
【００６２】
また、上記第１の実施形態においては、位相差ＡＦとコントラストＡＦを併用し高速化と高精度化を図っているが、被写体によりコントラストＡＦが不能であった場合、位相差ＡＦの目標位置に合焦点を移動すると共に、合焦表示の形態を変えて使用者に伝える。これにより、使用者が現在の合焦状態を的確に判断する事が可能となる。
【００６３】
なお、上記第１の実施形態においては、鏡筒５内におけるフォーカスレンズ３の現在位置を記憶したが、これに限るものではなく、鏡筒５内でのフォーカスレンズ３の正方向、逆方向への移動による微調節可能範囲を記憶しても良い。
(第２の実施形態)
【００６４】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。上記第１の実施形態においては、微調節をフォーカスレンズ３の鏡筒５内の駆動により行っていたが、第２の実施形態では、撮像素子の位置、すなわち、焦点面を微小駆動することにより、焦点の微調節を行う。
【００６５】
図６は本発明の第２の実施形態におけるレンズ交換式のデジタルスチルカメラの構成を示す図で、本発明の粗調節用アクチュエーターを交換レンズ側に、微調節用アクチュエーターをカメラ本体側に搭載した例を示す。
【００６６】
図６において、５１はデジタルスチルカメラ本体、５２は交換レンズである。交換レンズ５２にはフォーカスレンズ５３が含まれ、フォーカスレンズ５３により焦点調節がなされる。
【００６７】
５４はフォーカスレンズ５３を光軸方向に調節する第１の焦点調節部、５５はデジタルスチルカメラ本体５１と通信すると共に、第１の焦点調節部５４をコントロールするレンズコントロール回路である。
【００６８】
５６はハーフミラー、５７は撮像素子、５８は第２の焦点調節部であり、撮像素子５７を光軸方向に調節する。５９は位相差ＡＦセンサーである。ハーフミラー５６は撮影光束を撮像素子５７への光束と位相差ＡＦセンサー５９への光束とに分割する。この構成により、撮像動作と位相差ＡＦ検出動作を同時に行うことができる。
【００６９】
本第２の実施形態においては、交換レンズ側の第１の焦点調節部５４は粗調節用、デジタルスチルカメラ本体側の第２の焦点調節部５８は微調節用に用いられる。
【００７０】
６０は、バックライトを内蔵した、電子ビューファインダー用のＬＣＤパネル、６１は、ＬＣＤパネル６０を観察するためのファインダー光学系、６２は、位相差ＡＦセンサー５９の出力から焦点ずれ量を算出する第１の合焦評価部、６３は、画像処理部である。画像処理部６３は、撮像素子５７の出力信号を処理し、画像のコントラスト情報を取り出すと共に、ホワイトバランス、γ処理、カラーマトリックス処理等を行い、撮影画像とファインダー用の画像を形成する。画像処理部６３により形成されたファインダー用の画像はＬＣＤパネル６０に送られ、ＬＣＤパネル６０に表示されたファインダー用の画像はファインダー光学系６１を介して観察される。
【００７１】
６４は第２の合焦評価部で、画像処理部６３から得られるコントラスト情報の履歴を判断することで合焦評価値を出力する。
【００７２】
６５はカメラコントロール回路でデジタルスチルカメラ本体５１の全体をコントロールする。
【００７３】
６６はレンズインターフェース回路で、交換レンズ５２のレンズコントロール回路５５と信号の授受を行う。６７はレリーズスイッチである。レリーズスイッチ６６の押下に応じて撮影された画像は、不揮発メモリ（不図示）等に記憶される。
【００７４】
上記構成を有するデジタルスチルカメラの動作は、上記第１実施形態にて図２及び図３を参照して説明した動作の内、鏡筒５内のフォーカスレンズ３の位置移動を撮像素子５７の位置駆動に置き換えたものであるため、ここでは詳しい説明を省略する。
【００７５】
なお、上記第１及び第２の実施形態においては、デジタルスチルカメラにおける焦点検出装置及び方法について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、本発明の焦点検出装置及び方法を、ビデオカメラ、ビデオスチルカメラ、一眼レフカメラ、レンズシャッタカメラ、監視カメラなど、種々の形態の撮像装置、更には、それら撮像装置に適用される装置、方法に対しても適用可能である。
【００７６】
【他の実施形態】
なお、本発明は、複数の機器（例えばカメラ本体、レンズユニットなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、レンズ一体型のデジタルカメラなど）に適用してもよい。
【００７７】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。ここでプログラムコードを記憶する記憶媒体としては、例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯなどが考えられる。
【００７８】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７９】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した図２および図３に示すフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、合焦精度を向上させながら調節速度の低下を防止し、特に微小デフォーカス時の合焦調節の高速化をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるレンズ交換式のデジタルスチルカメラの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるデジタルスチルカメラの動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態における微調節動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施形態における合焦表示の一例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における合焦表示の一例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態におけるレンズ交換式のデジタルスチルカメラの構成を示す図である。
【符号の説明】
１、５１デジタルスチルカメラ本体
２、５２交換レンズ
３、５３フォーカスレンズ
４、５８第２の焦点調節部
５フォーカス鏡筒
６、５４第１の焦点調節部
７、５５レンズコントロール回路
８、５６ハーフミラー
９、５７撮像素子
１０、５９位相差ＡＦセンサー
１１、６０ＬＣＤパネル
１２、６１ファインダー光学系
１３、６２第１の合焦評価部
１４、６３画像処理部
１５、６４第２の合焦評価部
１６、６５カメラコントロール回路
１７、６６レンズインターフェース回路
１８、６７レリーズスイッチ

Claims

第１の焦点調節部材を駆動して焦点を粗調節する第１のアクチュエータと、第２の焦点調節部材を駆動して焦点を微調節する第２のアクチュエータとを用いた自動焦点調節方法であって、
位相差検出により得られた焦点ずれ量から、前記第１の焦点調節部材及び前記第２の焦点調節部材をそれぞれ単独で駆動した場合に合焦状態になるまでに必要となる前記第１のアクチュエータの駆動量と前記第２のアクチュエータの駆動量とを算出する算出工程と、
前記第２のアクチュエータの駆動量が予め決められた所定範囲外にある場合に、前記第１のアクチュエータを駆動して焦点を調節し、前記第２のアクチュエータの駆動量が前記所定範囲内にある場合に、前記第２のアクチュエータを駆動して焦点を調節するように、前記第１のアクチュエータと前記第２のアクチュエータの駆動を切り換える切り換え工程とを有し、
前記第１のアクチュエータを駆動して焦点を調節する場合には、前記算出工程で求めた前記第１のアクチュエータの駆動量に基づいて、前記第１のアクチュエータを駆動することにより焦点を粗調節し、前記第２のアクチュエータを駆動して焦点を調節する場合には、撮像画像のコントラストを検出し、検出したコントラストに基づいて焦点を微調節することを特徴とする自動焦点調節方法。
第１の焦点調節部材を駆動して焦点を粗調節する第１のアクチュエータと、
第２の焦点調節部材を駆動して焦点を微調節する第２のアクチュエータと、
焦点ずれ量を検出する位相差検出手段と、
撮影画像のコントラストを検出するコントラスト検出手段と、
前記位相差検出手段により検出された焦点ずれ量から、前記第１の焦点調節部材及び前記第２の焦点調節部材をそれぞれ単独で駆動した場合に合焦状態になるまでに必要となる前記第１のアクチュエータの駆動量と前記第２のアクチュエータの駆動量とを算出し、前記第２のアクチュエータの駆動量が予め決められた所定範囲内にあるかどうかを判断する判断手段と、
前記第２のアクチュエータの駆動量が予め決められた所定範囲外にある場合に、前記第１のアクチュエータの駆動量に基づいて前記第１のアクチュエータを駆動して焦点を調節し、前記第２のアクチュエータの駆動量が前記所定範囲内にある場合に、前記コントラスト検出手段により検出されたコントラストに基づいて前記第２のアクチュエータを駆動して焦点を調節するように、前記第１のアクチュエータと前記第２のアクチュエータの駆動を切り換え制御する制御手段と
を有することを特徴とする自動焦点調節装置。
前記第２の焦点調節部材はフォーカスレンズであって、前記第１の焦点調節部材は、前記フォーカスレンズを含むレンズ鏡筒であって、前記第２のアクチュエータは、前記フォーカスレンズを前記レンズ鏡筒内で駆動することを特徴とする請求項２に記載の自動焦点調節装置。
前記第１の焦点調節部材はフォーカスレンズであって、前記第２の焦点調節部材は、撮影対象物の光学像を電気信号に変換する為の撮像素子であることを特徴とする請求項２に記載の自動焦点調節装置。
前記コントラスト検出手段の検出結果に基づく焦点の調節の結果、合焦点の信頼性が低い場合には、前記位相差検出手段による検出結果に基づいて焦点の調節を行うことを特徴とする請求項２に記載の自動焦点調節装置。
前記位相差検出手段及び前記コントラスト検出手段のいずれに基づいて焦点を調節したかを通知する通知手段を更に有することを特徴とする請求項２に記載の自動焦点調節装置。
請求項２に記載の自動焦点調節装置と、
カメラ本体と、
前記カメラ本体に着脱可能なレンズユニットと
を有することを特徴とする撮像装置。
前記第１及び第２のアクチュエータが前記レンズユニットに搭載されていることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
コンピュータに、請求項１に記載の自動焦点調節方法の各工程を実行させるためのプログラム。
請求項９に記載のプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。