JP4905436B2 - 自動焦点調節装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動焦点調節装置に関する。特に、山登り方式のオートフォーカス制御を行う自動焦点調節装置に関する。

特許文献１は、山登り制御方式のオートフォーカス動作を実行する撮像装置を開示する。この撮像装置は、フォーカスエリアを複数に分割し、それぞれの領域毎にデジタル積分器から焦点評価値を得る。そして、オートフォーカス動作が監視モードに入っている状態から焦点評価値の変化に応じてオートフォーカス動作を再起動する際、フォーカスレンズ位置を常に近方向側に向かって強制的に移動させながら焦点評価値のさらなる山の検出を行い、一旦検出された焦点評価値の最大値が一定基準値に満たない場合にはオートフォーカス動作をさらに実行する。

これにより、被写体が遠近混在したり被写体が撮像領域の中央に存在しないような状態であっても、所望の被写体に対して正確にピントを合わせることができる。
特開２００１−２５５４５０号公報

遠側に被写体が存在した場合、遠側から近側に合焦点を探していくと、遠側の被写体に焦点が合ってしまい、近側の被写体がぼけてしまうことがある。特に、遠側の被写体が樹木などのコントラストの高い被写体である場合には、その傾向が顕著である。

しかし、近側に被写体が存在する場合、使用者の意図としては近側の被写体（例えば人物等）に焦点を合わせたい場合が多い。

そこで、本発明は、遠側にピークを有する被写体がある場合でも、近側の被写体の存在を捉えて、近側の被写体にピントを合わせることを容易にし、かつより迅速に自動焦点調節動作を終了できる自動焦点調節装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の自動焦点調節装置は、被写体からの光を集光して被写体像を形成する光学系と、光学系に含まれ、光学系の光軸方向に移動することにより、被写体像を合焦状態に調節可能なフォーカスレンズと、光学系で形成された被写体像を撮像し、画像データを生成する撮像手段と、生成された画像データを、第１の領域と第２の領域とに分割する画像分割手段と、フォーカスレンズを移動させつつ撮像手段で生成された画像データを評価することにより、被写体像が合焦された状態におけるフォーカスレンズの位置である合焦点を検出する合焦制御手段と、を備え、合焦制御手段は、第１の領域の画像データを用いて合焦点を検出したとき、第２の領域の画像データの評価結果が、第１の領域の画像データを用いて検出した合焦点とは異なる位置に別の合焦点が存在する傾向を示している場合、第２の領域の画像データを用いて合焦点の検出動作を続行する。

本発明によれば、近側に被写体が存在していない場合には、第１の領域の画像データを用いて合焦点を検出したときに合焦点の検出動作を終了するので、迅速な合焦動作を実現できる。一方、近側に被写体が存在する場合、第１の領域の画像データを用いて合焦点を検出した場合でも、近側の被写体の存在を捉えて、合焦動作を続行するので、至近優先の合焦動作を実現可能である。したがって、迅速かつ至近優先の合焦動作を両立可能である。

（実施の形態１）
１．１ 構成
本発明の実施の形態１について、以下、図１〜図１０を用いて説明する。

図１は、本発明の実施の形態１にかかるデジタルカメラ１００の構成を示すブロック図である。デジタルカメラ１００は、フォーカスレンズ１１０とＣＣＤイメージセンサー１２０と画像処理部１４０とコントローラー１５０とフォーカスレンズ１１０とを備える。

デジタルカメラ１００は、被写体からの光を集光して被写体像を形成する光学系を含む。光学系は、フォーカスレンズ１１０を含む。フォーカスレンズ１１０は、光学系の光軸方向に移動することにより、被写体像を合焦状態に調節可能である。すなわち、フォーカスレンズ１１０は、被写体像のピント状態を調節可能である。図１において、便宜上、光学系としてフォーカスレンズ１１０のみを示したが、実際には他のレンズを含む構成としてもよい。例えば、ズームレンズや対物レンズ、手振れ補正用レンズ等を含むようにしてもよい。また、光学系は、何群構成でもよい。例えば、２群構成でもよく、３群構成でもよく、それ以上の構成であってもよい。フォーカスモータ１１１は、コントローラー１５０の制御に従って、フォーカスレンズ１１０を駆動する。

ＣＣＤイメージセンサー１２０は、光学系で形成された被写体像を撮像し、画像データを生成する撮像素子である。本実施の形態では、撮像素子として、ＣＣＤイメージセンサーを用いるが、本発明はこれに限らない。例えば、ＭＯＳイメージセンサー等を用いてもよい。ＡＤコンバーター１３０は、ＣＣＤイメージセンサー１２０で生成された画像データをデジタルデータに変換する。

画像処理部１４０は、ＡＤコンバーター１３０から受信した画像データに対して様々な画像処理を施す。様々な画像処理としては、例えば、ガンマ補正処理、ホワイトバランス補正処理、キズ補正処理、ＹＣ変換処理、電子ズーム処理、圧縮処理等が挙げられる。画像処理部１４０は、他の画像処理を施すようにしてもよい。また、画像処理部１４０は、上記に挙げた処理を常に全て行わなければならないという訳ではない。

コントローラー１５０は、デジタルカメラ１００全体を制御する。コントローラー１５０は、ハードワイヤードな回路で構成してもよく、マイクロコンピューターで構成してもよい。コントローラー１５０は、ＡＦ評価値算出部１５１及びＡＦ制御部１５２を含む。ＡＦ評価値算出部１５１及びＡＦ制御部１５２は、コントローラー１５０の内部の回路で構成可能である。ＡＦ評価値算出部１５１は、画像処理部１４０で生成された輝度データの高周波成分の和を求めることにより、ＡＦ評価値を求める。ＡＦ評価値は、オートフォーカス制御時に使用する値であって、ＣＣＤイメージセンサー１２０上に形成された被写体像のピントが合っているほど、高い値になる。ＡＦ制御部１５２は、ＡＦ評価値算出部１５１で算出したＡＦ評価値に基づいて、フォーカスモータ１１１をどのように駆動するかを決定する。

バッファメモリ１６０は、画像処理部１４０やコントローラー１５０の処理の際にワークメモリとして機能する。バッファメモリ１６０は、ＤＲＡＭ等で実現可能である。メモリカード１６２は、カードスロット１６１を介して、デジタルカメラ１００に着脱可能である。メモリカード１６２は、不揮発性メモリを内蔵しており、画像処理部１４０で処理された画像データを格納可能である。フラッシュメモリ１６３は、内蔵メモリとして機能し、ＣＣＤイメージセンサー１２０で撮像された画像データや各種の設定条件を示すデータ等を格納する。

液晶モニタ１７０は、ＣＣＤイメージセンサー１２０で撮像された画像やメモリカード１６２内に格納された画像等を表示可能である。また、液晶モニタ１７０は、各種の設定条件等を表示可能である。なお、本実施の形態では、表示手段として液晶モニタを用いたが、本発明はこれには限らない。例えば、液晶モニタに替えて、有機ＥＬディスプレイ等を用いてもよい。

レリーズ釦１８０は、ＣＣＤイメージセンサー１２０で撮像された画像データの記録開始を指示するための操作手段である。使用者がレリーズ釦１８０を全押しすると、画像データは、ＣＣＤイメージセンサー１２０で生成され、画像処理部１４０及びコントローラー１５０で処理され、最終的に、メモリカード１６２又はフラッシュメモリ１６３に格納される。一方使用者がレリーズ釦１８０を半押しすると、ＣＣＤイメージセンサー１２０で生成された画像データに基づいて、コントローラー１５０は、オートフォーカス動作を行う。より詳細には、レリーズ釦１８０が半押しされると、ＣＣＤイメージセンサー１２０で生成された画像データに基づいて、画像処理部１４０で輝度データが生成される。すると、ＡＦ評価値算出部１５１は、画像処理部１４０で生成された輝度データに基づいて、ＡＦ評価値を算出する。ＡＦ制御部１５２は、ＡＦ評価値算出部１５１で算出されたＡＦ評価値に基づいて、合焦点を求め、求められた合焦点にフォーカスレンズ１１０が移動するようにフォーカスモータ１１１を制御する。なお、合焦点とは、ＣＣＤイメージセンサー１２０上に形成された被写体像が合焦された状態におけるフォーカスレンズ１１０の位置をいう。

１．２ 画像の分割
コントローラー１５０は、画像処理部１４０で生成された画像データを複数の領域に分割する。図２は、コントローラー１５０が画像データを複数の領域に分割した際の状態を示す模式図である。画像データは、Ａ１１〜Ａ３３の２３の領域及びその他の領域に分割されている。ここで、本実施の形態では、Ａ１１〜Ａ１９の９の領域を総称して第１の領域という。

コントローラー１５０は、さらに画像データを分割する。図３は、画像データの分割の状態を示す模式図である。コントローラー１５０は、Ａ１１〜Ａ３３の分割に加えて、Ｂ１１〜Ｂ１５にも分割する。Ｂ１１は、Ａ１２の中に含まれる領域に存在し、Ｂ１２は、Ａ１６の中に含まれる領域に存在し、Ｂ１３は、Ａ１８の中に含まれる領域に存在し、Ｂ１４は、Ａ１４の中に含まれる領域に存在し、Ｂ１５は、Ａ１５の中に含まれる領域に存在する。なお、本実施の形態では、Ｂ１１〜Ｂ１５の５の領域を総称して第２の領域という。従って、第２の領域は、第１の領域の中に含まれるよう配置されている。ここで、第２の領域内で分割された各領域は、第１の領域内に含まれていればよく、第１の領域内で分割された領域の１つの中に含まれるようにしてもよく、複数の分割領域にまたがるように配置されてもよい。例えば、領域Ｂ１２は、領域Ａ１１〜Ａ１９からなる第１の領域内に配置されていればよく、Ａ１６及びＡ１５にまたがって配置されていてもよい。

次に、ＡＦ評価値算出部１５１におけるＡＦ評価値の算出方法について、詳述する。ＡＦ評価値算出部１５１は、第１の領域の画像データに基づいて第１のＡＦ評価値を算出するとともに、第２の領域の画像データに基づいて第２のＡＦ評価値を算出する。

ＡＦ評価値算出部１５１は、Ａ１１〜Ａ１９の各領域の輝度データの高周波成分に基づいて、分割領域Ａ１１〜Ａ１９のそれぞれについてピークがあるかどうかを検出する。そして、ピークを検出した分割領域については、図４に示す点数の和を求める。例えば、分割領域Ａ１４でのみピークを検出している状態では、合焦点の点数の和は８０点となる。また、Ａ１１及びＡ１４でピークを検出している状態では、合焦点の点数の和は１００点となる。そして、合焦点の和が所定の点数を超えたとき、オートフォーカス動作を終了する。これによって、点数の大きい領域を重視したオートフォーカス動作を可能にできる。図４においては、Ａ１５の領域が最も重視した領域となっている。ここで、Ａ１１〜Ａ１９の各領域の輝度データの高周波成分を用いて生成されるＡＦ評価値を本明細書において第１のＡＦ評価値という。また、以下において、第１の領域の画像データを用いて合焦点を検出したとは、本実施の形態においては、第１の領域の各分割領域の合焦点の点数の和が所定の点数を超えたことを意味する。但し、一般には、第１の領域の画像データを用いて合焦点を検出したとは、何らかのピークを検出した状態であればよく、合焦点の点数の和が所定の点数を超えたことに限定されない。

また、ＡＦ評価値算出部１５１は、Ｂ１１〜Ｂ１５のそれぞれについて、第２のＡＦ評価値を求める。したがって、本実施の形態では、ＡＦ評価値算出部１５１は、第２のＡＦ評価値として５種類のＡＦ評価値を求めることになる。

１．３ 本発明との対応
なお、ＣＣＤイメージセンサー１２０は、本発明の撮像手段の一例である。コントローラー１５０は、本発明の画像分割手段の一例である。ＡＦ制御部１５２は、本発明の合焦制御手段の一例である。液晶モニタ１７０は、本発明の表示手段の一例である。デジタルカメラ１００は、本発明の自動焦点調節装置の一例である。

２．１ オートフォーカス動作
以上のように構成されたデジタルカメラ１００のオートフォーカス動作を、図５を用いて説明する。

コントローラー１５０は、レリーズ釦１８０が半押し操作されるか否かを監視する（Ｓ１１）。

レリーズ釦１８０が半押し操作されると、ＡＦ制御部１５２は、フォーカスレンズ１１０を遠側から近側へと移動させつつ（Ｓ１２）、ＣＣＤイメージセンサー１２０で生成された画像データを評価することにより（Ｓ１３）、合焦点を検出しようとする。その際、ＡＦ制御部１５２は、第１の領域Ａ１１〜Ａ１９の画像データを用いてオートフォーカス制御を行う。そして、ＡＦ制御部１５２は、合焦点を検出した場合は、ステップＳ１７に移行する。一方、ＡＦ制御部１５２は、合焦点を検出できなかった場合、フォーカスレンズ１１０が至近端に達しているか否かを検出し（Ｓ１５）、至近端に達していない場合は、フォーカスレンズ１１０をさらに移動して（Ｓ１２）、再び第１のＡＦ評価値を算出する（Ｓ１３）。従って、ＡＦ制御部１５２は、第１のＡＦ評価値を用いて合焦点を検出するまで、ステップＳ１２〜ステップＳ１５のループ状の制御動作を繰り返す。但し、ステップＳ１５において、フォーカスレンズ１１０が至近端に達した場合、フォーカスレンズ１１０の移動範囲の全範囲にわたって合焦点を検出できなかったことを意味するので、コントローラー１５０は、使用者に対してその旨を示すエラー通知を行う（Ｓ１６）。

なお、ステップＳ１２〜ステップＳ１５のループ状の制御動作を繰り返している間、ＡＦ評価値算出部１５１は、領域Ｂ１１〜Ｂ１５の画像データに基づいて第２のＡＦ評価値も求める。そして、ＡＦ制御部１５２は、ＡＦ評価値算出部１５１で算出した第２のＡＦ評価値を監視する。

ＡＦ制御部１５２は、ステップＳ１４において合焦点を検出した場合、その合焦点の位置をバッファメモリ１６０に記憶する。そして、ＡＦ制御部１５２は、監視中の第２のＡＦ評価値が上昇傾向にあるか否かを検出する（Ｓ１７）。ＡＦ制御部１５２は、第２のＡＦ評価値が上昇傾向にある場合（Ｓ１７のＹｅｓの場合）、第１のＡＦ評価値を用いて検出した合焦点とは異なる位置に別の合焦点が存在する傾向を示している、と判断する。

すると、ＡＦ制御部１５２は、フォーカスレンズ１１０を遠側から近側へと移動させつつ（Ｓ１８）、ＣＣＤイメージセンサー１２０で生成された画像データを評価することにより（Ｓ１９）、合焦点を検出しようとする。すなわち、ＡＦ制御部１５２は、第２の領域の画像データを用いて合焦点の検出動作を続行する。その際、ＡＦ評価値算出部１５１は、第２の領域Ｂ１１〜Ｂ１５の画像データを用いて第２のＡＦ評価値を算出し（Ｓ１９）、ＡＦ制御部１５２は、第２のＡＦ評価値を用いてオートフォーカス制御を行う。そして、ＡＦ制御部１５２は、領域Ｂ１１〜Ｂ１５のいずれかの画像データを用いて合焦点が検出されたか否かを監視する（Ｓ２０）。

ＡＦ制御部１５２は、ステップＳ２０において、合焦点を検出した場合、第２のＡＦ評価値がピークとなる位置にフォーカスレンズ１１０を移動させる（Ｓ２３）。

一方、ＡＦ制御部１５２は、合焦点を検出できなかった場合、フォーカスレンズ１１０が至近端に達しているか否かを検出し（Ｓ２１）、至近端に達していない場合は、フォーカスレンズ１１０をさらに移動して（Ｓ１８）再び第２のＡＦ評価値を算出する（Ｓ１９）。従って、ＡＦ制御部１５２は、第２のＡＦ評価値を用いて合焦点を検出するまで、ステップＳ１８〜ステップＳ２１で構成されるループ状の制御動作を繰り返す。但し、ステップＳ２１において、フォーカスレンズ１１０が至近端に達した場合、第２のＡＦ評価値を用いたＡＦ制御においては合焦点を検出できなかったことを意味するので、コントローラー１５０は、バッファメモリ１６０から第１のＡＦ評価値に基づく合焦点の位置を読み出し（Ｓ２２）、フォーカスモータ１１１を制御して、フォーカスレンズ１１０をその位置に駆動させる（Ｓ２３）。

また、ステップＳ１７において、第２のＡＦ評価値が上昇傾向にない場合（Ｓ１７のＮｏの場合）、第１のＡＦ評価値を用いて検出した合焦点とは異なる位置に別の合焦点が存在しない、と判断する。そして、ＡＦ制御部１５２は、バッファメモリ１６０から第１のＡＦ評価値に基づく合焦点の位置を読み出し、フォーカスモータ１１１を制御して、フォーカスレンズ１１０をその位置に駆動させる（Ｓ２３）。

２．２ 具体例
以上、デジタルカメラ１００のオートフォーカス動作を図５を用いて説明した。次に、近側に被写体が存在する場合と近側に被写体が存在しない場合とに分けてデジタルカメラ１００のオートフォーカス動作をより具体的に説明する。近側に被写体が存在する場合は図６〜図８を用いて説明し、近側に被写体が存在しない場合は図９及び図１０を用いて説明する。

２．２．１ 近側に被写体が存在する場合
図６は、液晶モニタ１７０に表示されている画像に第１の領域及び第２の領域を示す枠を重畳して示した模式図である。ただし、実際には、液晶モニタ１７０は、第１の領域及び第２の領域を示す枠を表示しない。図６において、第１の領域及び第２の領域を示す枠を重畳して示したのは以下の説明を容易にするためである。

図６において、近側の被写体（人物）は、第１の領域のうち領域Ａ１３、Ａ１６、Ａ１９にわたって存在するとともに領域Ｂ１２にも存在している。一方、遠側の被写体（樹木）は、第１の領域全面（領域Ａ１１〜Ａ１９）にわたって存在する。

図７は、フォーカスレンズ１１０を遠側から近側へと移動させた場合の各位置におけるＡＦ評価値を示した図である。実線は、第１のＡＦ評価値を示し、破線は第２のＡＦ評価値を示す。

レリーズ釦１８０が半押し操作されると、ＡＦ制御部１５２は、フォーカスレンズ１１０を遠側から近側へと移動させつつ（Ｓ１２）ＣＣＤイメージセンサー１２０で生成された画像データを評価する（Ｓ１３）。これにより、フォーカスレンズ１１０が図７におけるＰ１となる位置において、樹木にピントが合うため、第１のＡＦ評価値がピークを示す。ＡＦ制御部１５２は、ピークを越えた後（例えば、フォーカスレンズ１１０がＰ３の位置にあるとき）、Ｐ１が合焦点であることを検出する（Ｓ１４におけるＹｅｓの場合）。そのとき、ＡＦ制御部１５２は、第２のＡＦ評価値が上昇傾向にあることを検出する（Ｓ１７におけるＹｅｓの場合）。領域Ｂ１２に近側の被写体が存在するからである。そこで、ＡＦ制御部１５２は、領域１２内の画像データを用いて、第２のＡＦ評価値によるオートフォーカス動作を続行する（Ｓ１８〜Ｓ２１）。すると、ＡＦ制御部１５２は、フォーカスレンズ１１０がＰ２にある位置を合焦点として認識する（Ｓ２０）。そこで、ＡＦ制御部１５２は、フォーカスレンズ１１０を位置Ｐ２に移動させてオートフォーカス動作を終了する。このとき、コントローラー１５０は、図８に示すように、ＣＣＤイメージセンサー１２０で生成し液晶モニタ１７０で表示される画像に重畳させて、領域Ａ１６を示す枠を表示するよう液晶モニタ１７０を制御する。すなわち、合焦した領域は領域Ｂ１２であるが、領域Ｂ１２を含む領域Ａ１６を示す枠を表示するのである。言い換えると、液晶モニタ１７０は、第２の領域のいずれかの領域においてＡＦ制御部１５２が合焦点を検出した場合、その領域が含まれる領域であって、第１の領域内の分割された領域を焦点が合っている領域として明示する。

２．２．２ 近側に被写体が存在しない場合
次に、近側に被写体が存在しない場合について説明する。図９は、液晶モニタ１７０に表示されている画像に第１の領域及び第２の領域を示す枠を重畳して示した模式図である。ただし、実際には、液晶モニタ１７０は、第１の領域及び第２の領域を示す枠を表示しない。図９において、第１の領域及び第２の領域を示す枠を重畳して示したのは以下の説明を容易にするためである。

図９において、樹木のみが撮像されており、近側には被写体は存在しない。樹木は、第１の領域全面（領域Ａ１１〜Ａ１９）にわたって存在するとともに、第２の領域にも存在する。

図１０は、フォーカスレンズ１１０を遠側から近側へと移動させた場合の各位置におけるＡＦ評価値を示した図である。実線は、第１のＡＦ評価値を示し、破線は第２のＡＦ評価値を示す。

ＡＦ制御部１５２が位置Ｐ１を合焦点であると検出するまでは、上記の近側に被写体が存在する場合と同様であるので説明を省略する。ＡＦ制御部１５２が位置Ｐ１を合焦点であると検出すると、ＡＦ制御部１５２は、第２のＡＦ評価値が上昇傾向にないことを検出する（Ｓ１７におけるＮｏの場合）。近側に被写体が存在しないからである。そこで、ＡＦ制御部１５２は、Ｐ１を合焦点としてフォーカスレンズ１１０を移動させるようフォーカスモータ１１１を制御する（Ｓ２３）。

３．まとめ
以上のように本発明の実施の形態１にかかるデジタルカメラ１００は、光学系とフォーカスレンズ１１０とＣＣＤイメージセンサー１２０とコントローラー１５０とＡＦ制御部１５２とを備える。光学系は、被写体からの光を集光して被写体像を形成するフォーカスレンズ１１０は、光学系に含まれ、光学系の光軸方向に移動することにより、被写体像を合焦状態に調節可能である。ＣＣＤイメージセンサー１２０は、光学系で形成された被写体像を撮像し、画像データを生成する。コントローラー１５０は、生成された画像データを、第１の領域と第２の領域とに分割する。ＡＦ制御部１５２は、フォーカスレンズを移動させつつＣＣＤイメージセンサー１２０で生成された画像データを評価することにより、被写体像が合焦された状態におけるフォーカスレンズ１１０の位置である合焦点を検出する。そして、ＡＦ制御部１５２は、第１の領域の画像データを用いて合焦点を検出したとき、第２の領域の画像データの評価結果が、第１の領域の画像データを用いて検出した合焦点とは異なる位置に別の合焦点が存在する傾向を示している場合、第２の領域の画像データを用いて合焦点の検出動作を続行する。

これにより、近側に被写体が存在していない場合には、第１の領域の画像データを用いて合焦点を検出したときに合焦点の検出動作を終了するので、迅速な合焦動作を実現できる。一方、近側に被写体が存在する場合、第１の領域の画像データを用いて合焦点を検出した場合でも、近側の被写体の存在を捉えて、合焦動作を続行するので、至近優先の合焦動作を実現可能である。したがって、迅速かつ至近優先の合焦動作を両立可能である。

また、本発明は、本実施の形態１で示すように、第２の領域は、第１の領域の中に含まれるようにしてもよい。このようにすることにより、第２の領域を第１の領域よりも小さくすることができる。一般に、合焦領域を大きくすると、広い画像領域でピークを拾う可能性を高めることができるが、一方で、余分なピークを拾う可能性も高くなる。本発明のように、第１の領域を大きくし、第２の領域を小さくすることにより、第１の領域の画像データを用いた合焦動作を迅速にする一方、第２の領域の画像データを用いた合焦動作では至近の被写体を捉えやすくできる。

また、本発明は、本実施の形態１で示すように、合焦制御手段は、フォーカスレンズを遠側から近側へと移動させつつ、第１の領域の画像データの評価および第２の画像データの評価を行い、第１の領域の画像データを用いて合焦点を検出したとき、第２の画像データの評価値が上昇傾向にある場合に、第１の領域の画像データを用いて検出した合焦点とは異なる位置に別の合焦点が存在する傾向を示している、と判断するようにしてもよい。

これにより、第１の領域の画像データを用いて検出した合焦点とは異なる位置に別の合焦点が存在する傾向を示しているか否かの判断を簡便な判断方法により容易に行うことができる。

また、本発明は、本実施の形態１に示すように、撮像手段で生成された画像データが示す画像を表示するとともに、画像中の焦点が合っている領域を明示する表示手段をさらに備え、画像分割手段は、第１の領域を複数に分割するとともに、第２の領域を複数に分割し、表示手段は、第２の領域のいずれかの領域において合焦制御手段が合焦点を検出した場合、その領域が含まれる領域であって、第１の領域内の分割された領域を焦点が合っている領域として明示するようにしてもよい。

これにより、第２の領域の画像データを用いて合焦点を検出した場合であっても、使用者にとって見慣れた表示枠により合焦領域を認識できるので、使い勝手が良くなる。仮に、第２の領域の画像データを用いて合焦点を検出した場合にその第２の領域を示す枠を表示するようにすると、複数種類の大きさの枠が表示可能となってしまい、使用者にとって煩雑に感じるため、使い勝手が悪くなる。

なお、本発明は、必ずしも無限遠端からオートフォーカス動作を開始する必要はない。例えば、無限遠端と至近端との間にある位置からオートフォーカス動作を開始してもよい。この場合、図５に示すステップＳ１５におけるＹｅｓの場合、オートフォーカス動作を開始した位置に戻り、近側から遠側へとフォーカスレンズ１１０を駆動しつつＡＦ評価値を算出するようにしてもよい。

また、フォーカスレンズ１１０の移動範囲の全範囲においてＡＦ評価値を算出した結果、合焦点の点数の和が所定の点数に足りない場合、本実施例のようにエラー表示をしてもよく（Ｓ１６）、それに替えて、ピークを検出した分割領域があるのであれば、その分割領域の画像データを用いて合焦動作を行うようにしてもよい。

本発明は、山登り方式のオートフォーカス制御を行う自動焦点調節装置に適用可能である。より具体的には、デジタルスチルカメラ、ムービー、カメラ機能付き携帯電話端末等に適用できる。

本発明の実施の形態１にかかるデジタルカメラの構成を示すブロック図 画像内の第１の領域を示す模式図 画面内の第１の領域及び第２の領域を示す模式図 ＡＦ評価値算出にかかる第１の領域内の分割された領域毎の重み付けを示す模式図 本発明の実施の形態１にかかるデジタルカメラのオートフォーカス動作を説明するためのフローチャート 液晶モニタの表示例（近側に被写体が存在する例）を示す図 ＡＦ評価値の例を示す模式図 合焦後の液晶モニタの表示例を示す図 液晶モニタの表示例（遠側に被写体が存在しない例）を示す図 ＡＦ評価値の例を示す模式図

符号の説明

１００ デジタルカメラ
１１０ フォーカスレンズ
１１１ フォーカスモータ
１２０ ＣＣＤイメージセンサー
１３０ ＡＤコンバーター
１４０ 画像処理部
１５０ コントローラー
１５１ ＡＦ評価値算出部
１５２ ＡＦ制御部
１６０ バッファメモリ
１６１ カードスロット
１６２ メモリカード
１６３ フラッシュメモリ
１７０ 液晶モニタ
１８０ レリーズ釦

Claims (1)

1. 被写体からの光を集光して被写体像を形成する光学系と、
   前記光学系に含まれ、前記光学系の光軸方向に移動することにより、前記被写体像を合焦状態に調節可能なフォーカスレンズと、
   前記光学系で形成された被写体像を撮像し、画像データを生成する撮像手段と、
   前記生成された画像データを、第１の領域と第２の領域とに分割する画像分割手段と、
   前記フォーカスレンズを移動させつつ前記撮像手段で生成された画像データを評価することにより、被写体像が合焦された状態における前記フォーカスレンズの位置である合焦点を検出する合焦制御手段と、を備え、
   前記合焦制御手段は、
   前記第１の領域の画像データを用いて合焦点を検出したとき、前記第２の領域の画像データの評価結果が、前記第１の領域の画像データを用いて検出した合焦点とは異なる位置に別の合焦点が存在する傾向を示している場合、前記第２の領域の画像データを用いて合焦点の検出動作を続行する一方、
   前記第１の領域の画像データを用いて合焦点を検出したとき、前記第２の領域の画像データの評価結果が、前記第１の領域の画像データを用いて検出した合焦点とは異なる位置に別の合焦点が存在する傾向を示さない場合、前記第１の領域の画像データを用いて検出した合焦点に基づき前記フォーカスレンズを移動させ、合焦動作を終了し、
   前記第２の領域は、前記第１の領域の中に含まれ、
   前記合焦制御手段は、前記フォーカスレンズを遠側から近側へと移動させつつ、前記第１の領域の画像データの評価および前記第２の画像データの評価を行い、前記第１の領域の画像データを用いて合焦点を検出したとき、前記第２の画像データの評価値が上昇傾向にある場合に、前記第１の領域の画像データを用いて検出した合焦点とは異なる位置に別の合焦点が存在する傾向を示している、と判断し、
   前記撮像手段で生成された画像データが示す画像を表示するとともに、前記画像中の焦点が合っている領域を明示する表示手段をさらに備え、前記画像分割手段は、前記第１の領域を複数に分割するとともに、前記第２の領域を複数に分割し、
   前記表示手段は、前記第２の領域のいずれかの領域において前記合焦制御手段が合焦点を検出した場合、その領域が含まれる領域であって、前記第１の領域内の分割された領域を焦点が合っている領域として明示する、
   自動焦点調節装置。

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