JP5063381B2

JP5063381B2 - 電子カメラ

Info

Publication number: JP5063381B2
Application number: JP2008007517A
Authority: JP
Inventors: 基弘弓場; 貴裕堀
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2008-01-17
Filing date: 2008-01-17
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2028-01-17
Also published as: JP2009169124A

Description

この発明は、電子カメラに関し、特に光学レンズから撮像面までの距離を撮像面で捉えられた被写界像の高周波成分に基づいて調整する、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、フォーカスレンズはまず粗いスキャン間隔で光軸方向に移動する。粗いスキャンによって得られた評価値に基づいてピーク位置が検出ないし予測されると、検出ないし予測されたピーク位置を中心とする詳細スキャンが実行される。フォーカスレンズは、詳細スキャンによって得られた評価値に基づいて合焦位置に配置される。
特開２００５−１３４８２０号公報［G02B 7/28, 7/36, G03B 13/36, H04N 5/232, H04N 101:00］

しかし、背景技術では、詳細スキャンの範囲の広さが評価値の特性に応じて変更されることはなく、この結果、合焦調整に要する時間の短縮化に限界がある。

それゆえに、この発明の主たる目的は、短時間かつ高精度の合焦動作を実現することができる、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、光学レンズ(12)を経た被写体の光学像が照射される撮像面を有し、撮像面に結像した被写体像に対応する画像信号を繰り返し出力する撮像手段(16)、光学レンズから撮像面までの距離を第１量ずつ変更しながら撮像手段から出力された画像信号の高域周波数成分を検出する第１検出手段(S25~S35)、撮像面までの距離を前記第１量よりも小さい第２量ずつ変更しながら撮像手段から出力された画像信号の高域周波数成分を検出する第２検出手段(S65~S73)、第１検出手段によって検出された複数の高域周波数成分のばらつきに応じて第２検出手段による検出処理を行う距離範囲を設定する範囲設定手段(S37~S59)、およびばらつきが閾値以下であった場合は第１検出手段によって検出された複数の高域周波数成分に基づいて光学レンズから撮像面までの距離を被写体に焦点が合う距離に調整し、前記ばらつきが閾値を上回る場合に範囲設定手段によって設定された距離範囲にしたがって第２検出手段を実行し、第２検出手段によって検出された複数の高周波成分に基づいて前記光学レンズから撮像面までの距離を被写体に焦点が合う距離に調整する調整手段(S61,S75)を備える。

撮像手段は、光学レンズを経た被写体の光学像が照射される撮像面を有し、撮像面に結像した被写体像に対応する画像信号を繰り返し出力する。第１検出手段は、前記光学レンズから前記撮像面までの距離を第１量ずつ変更しながら撮像手段から出力された画像信号の高域周波数成分を検出する。
また、第２検出手段は、光学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量ずつ変更しながら撮像手段から出力された画像信号の高域周波数成分を検出する。範囲設定手段は、第１検出手段の検出処理と並列して第１検出手段によって検出された複数の高域周波数成分のばらつきに応じて、第２検出手段が実行される距離範囲を定義する。

調整手段は、ばらつきが閾値以下であった場合は第１検出手段によって検出された複数の高域周波数成分に基づいて光学レンズから撮像面までの距離を被写体に焦点が合う距離に調整し、ばらつきが閾値を上回る場合に第２検出手段を実行し、該第２検出手段によって検出された複数の高周波成分に基づいて光学レンズから撮像面までの距離を被写体に焦点が合う距離に調整する。

好ましくは、範囲定義手段は、複数の高周波成分の特性を示す近似曲線を作成する作成手段(S37)、および作成手段によって作成された近似曲線に対する複数の高周波成分の相違をばらつきとして算出する算出手段(S43~S47)を含む。これによって、ばらつきの程度を客観的に特定することができる。

なお、第１検出手段および第２検出手段は、合焦点を含む範囲で距離を変更する。

この発明に従う合焦制御プログラムは、光学レンズ(12)を経た被写体の光学像が照射される撮像面を有し、撮像面に結像した被写体像に対応する画像信号を繰り返し出力する撮像手段(16)、前記光学レンズから前記撮像面までの距離を第１量ずつ変更しながら前記撮像手段から出力された画像信号の高域周波数成分を検出する第１検出手段(S25~S35)、および前記第１検出手段による検出処理の後に前記光学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量ずつ変更しながら前記撮像手段から出力された画像信号の高域周波数成分を検出する第２検出手段(S65~S73)を備える電子カメラ(10)のプロセサ(30)に、前記第１検出手段による検出処理と並列して、前記第１検出手段によって検出された複数の高域周波数成分のばらつきに応じて前記第２検出手段が実行される距離範囲を定義する範囲定義ステップ(S37~S59)、および、前記ばらつきが閾値以下であった場合は前記第１検出手段によって検出された複数の高域周波数成分に基づいて前記光学レンズから前記撮像面までの距離を被写体に焦点が合う距離に調整し、前記ばらつきが閾値を上回る場合に前記第２検出手段を実行し、該第２検出手段によって検出された複数の高周波成分に基づいて前記光学レンズから前記撮像面までの距離を被写体に焦点が合う距離に調整する調整ステップを実行させるための(S61, S75)を実行させるための、合焦制御プログラムである。

上述と同様、短時間かつ高精度の合焦動作が実現される。

この発明に従う合焦制御方法は、光学レンズ(12)を経た被写界の光学像が照射される撮像面を有し、被写界像を繰り返し出力する撮像手段(16)、および撮像手段から出力された被写界像の高周波成分を検出する検出手段(28)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、光学レンズから撮像面までの距離を第１量ずつ変更する第１変更ステップ(S33)、第１変更手段の変更処理の後に光学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量ずつ変更する第２変更ステップ(S73)、第１変更手段の変更処理と並列して検出手段によって検出された複数の高周波成分のばらつきが小さいほど第２変更手段によって変更される距離範囲を狭める範囲定義ステップ(S37~S59)、および検出手段によって検出された複数の高周波成分に基づいて光学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(S61, S75)を備える。

上述と同様、短時間かつ高精度の合焦動作が実現される。

この発明によれば、第１変更手段は第１量ずつ距離を変更し、第２変更手段は第１量よりも小さい第２量ずつ距離を変更する。また、第２変更手段によって変更される距離範囲は、第１変更手段の変更処理と並列して検出された高周波成分のばらつきが小さいほど狭められる。これによって、短時間かつ高精度の合焦動作が実現される。

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。

図１を参照して、この実施例のディジタルカメラ１０は、フォーカスレンズ１２および絞りユニット１４を含む。これらの部材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２０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２０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、撮像面の中央には測光エリアＥＡが割り当てられる。輝度評価回路２４は、信号処理回路２２から出力されたＹデータのうち測光エリアＥＡに属するＹデータを、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが発生する毎に積分する。積分値つまり輝度評価値は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの発生周期で輝度評価回路２４から出力される。ＣＰＵ３０は、輝度評価回路２４から出力された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、絞りユニット１４およびドライバ１８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、絞りユニット１４およびドライバ１８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データのうち図２に示すフォーカスエリアＦＡに属するＹデータの高周波成分を、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが発生する毎に積分する。積分値つまりＡＦ評価値は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの発生周期で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、検出された合焦点に配置される。

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１８に命令する。ドライバ１８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、粗調整動作が開始される。フォーカスレンズ１２は、予め定義された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Ｗ１ずつ移動される。フォーカス評価回路２６は、移動量Ｗ１に相当する距離を隔てた複数のレンズ位置Ｐｉ（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Ｙｈｉとして出力する。出力されたＡＦ評価値Ｙｈｉは、レンズ位置Ｐｉに対応して図３に示すテーブル３０ｔに記述される。

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３０ｒ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、ピークが検出されたとみなされ、これによって粗調整動作が終了する。

次に、テーブル３０ｔに記述された複数のＡＦ評価値に基づく近似曲線が作成される。近似曲線の作成には、たとえば２次関数が用いられる。図４（Ａ）に示す近似曲線Ｃ１は、同じ図４（Ａ）に黒丸で示すＡＦ評価値に基づいて作成される。図５（Ａ）に示す近似曲線Ｃ２は、同じ図５（Ａ）に黒丸で示すＡＦ評価値に基づいて作成される。図６（Ａ）に示す近似曲線Ｃ３は、同じ図６（Ａ）に黒丸で示すＡＦ評価値に基づいて作成される。図７に示す近似曲線Ｃ４は、同じ図７に黒丸で示すＡＦ評価値に基づいて作成される。近似曲線が作成されると、ピーク位置が補正される。つまり、近似曲線のピークに対応するレンズ位置が補正後のピーク位置とされる。

ピーク位置の補正が完了すると、テーブル３０ｔに記述された複数のＡＦ評価値Ｙｈ１〜Ｙｈｍａｘのばらつきが検出される（ｍａｘ：ＡＦ評価値が検出された最も無限遠側のレンズ位置の識別番号）。具体的には、レンズ位置Ｐｉにおける近似曲線のレベルとＡＦ評価値Ｙｈｉとの差分の絶対値がΔＹｈｉとして算出され、複数のレンズ位置Ｐ１〜Ｐｍａｘにそれぞれ対応する複数の差分絶対値ΔＹｈ１〜ΔＹｈｍａｘの平均値ΔＹａｖｅが“ばらつき”を表すパラメータとして算出される。

算出された平均値ΔＹａｖｅは閾値ＴＨ１〜ＴＨ３の各々と比較され、平均値ΔＹａｖｅが閾値ＴＨ３を上回る場合に、微調整範囲Ｒ１〜Ｒ３のいずれか１つが微調整動作のために指定される。なお、閾値ＴＨ１〜ＴＨ３の間にはＴＨ１＞ＴＨ２＞ＴＨ３の関係が成り立ち、微調整範囲Ｒ１〜Ｒ３の間にはＲ１＞Ｒ２＞Ｒ３の関係が成り立つ。

具体的には、平均値ΔＹａｖｅが閾値ＴＨ１を上回るとき、微調整範囲Ｒ１が指定される。また、平均値ΔＹａｖｅが閾値ＴＨ１以下でかつ閾値ＴＨ２を上回るとき、微調整範囲Ｒ２が指定される。さらに、平均値ΔＹａｖｅが閾値ＴＨ２以下でかつ閾値ＴＨ３を上回るとき、微調整範囲Ｒ３が指定される。微調整範囲Ｒ１〜Ｒ３のいずれも、補正後のピーク位置を中央に有する範囲とされる。

したがって、粗調整動作と並列して検出されたＡＦ評価値Ｙｈ１〜Ｙｈ７が図４（Ａ）に示す要領でばらつく場合、図４（Ｂ）に示す微調整範囲Ｒ１が指定される。また、粗調整動作と並列して検出されたＡＦ評価値Ｙｈ１〜Ｙｈ７が図５（Ａ）に示す要領でばらつく場合、図５（Ｂ）に示す微調整範囲Ｒ２が指定される。さらに、粗調整動作と並列して検出されたＡＦ評価値Ｙｈ１〜Ｙｈ７が図６（Ａ）に示す要領でばらつく場合、図６（Ｂ）に示す微調整範囲Ｒ３が指定される。

こうして微調整範囲Ｒ１〜Ｒ３のいずれかが指定されると、微調整動作が開始される。フォーカスレンズ１２は、指定された微調整範囲の至近側端部に配置され、移動量Ｗ１よりも小さい移動量Ｗ２ずつ無限側端部に向けて移動される。フォーカス評価回路２６は、上述と同様、移動量Ｗ２に相当する距離を隔てた複数のレンズ位置にそれぞれ対応する複数のＡＦ評価値を検出する。フォーカスレンズ１２が指定された微調整範囲の無限遠側端部に達すると、微調整動作と並列して検出された複数のＡＦ評価値の中から、最大ＡＦ評価値が検出される。検出された最大ＡＦ評価値に対応する位置がピーク位置つまり合焦点とされ、フォーカスレンズ１２はこの合焦点に配置される。

したがって、微調整動作と並列して検出されたＡＦ評価値が図４（Ｂ）に白丸で示す要領で変化した場合、フォーカスレンズ１２は同じ図４（Ｂ）に示す合焦点に配置される。また、微調整動作と並列して検出されたＡＦ評価値が図５（Ｂ）に白丸で示す要領で変化した場合、フォーカスレンズ１２は同じ図５（Ｂ）に示す合焦点に配置される。さらに、微調整動作と並列して検出されたＡＦ評価値が図６（Ｂ）に白丸で示す要領で変化した場合、フォーカスレンズ１２は同じ図６（Ｂ）に示す合焦点に配置される。

一方、平均値ΔＹａｖｅが閾値ＴＨ３以下であれば、上述のような微調整動作は省略される。フォーカスレンズ１２は、粗調整動作に基づいて補正されたピーク位置に配置される。粗調整動作と並列して検出されたＡＦ評価値Ｙｈ１〜Ｙｈ６および近似曲線Ｃ４が図７に示す要領で変化し、この結果、平均値ΔＹａｖｅが閾値ＴＨ３以下となる場合、微調整動作は実行されず、フォーカスレンズ１２は、同じ図７に示す補正後のピーク位置に配置される。

ＣＰＵ３０は、図８〜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Ｓ７のＡＦ処理は、図９〜図１１に示すサブルーチンに従って実行される。まずステップＳ２１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Ｓ２３では変数ｉを“１”に設定し、ステップＳ２５ではフォーカスレンズ１２の移動量を“Ｗ１”に設定する。

垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが発生するとステップＳ２７でＹＥＳと判断し、ステップＳ２９でフォーカス評価回路２６からＡＦ評価値Ｙｈｉを取り込む。取り込まれたＡＦ評価値Ｙｈｉは、レンズ位置Ｐｉに関連付けて図３に示すテーブル３０ｔに記述される。ステップＳ３１では、ピークが検出されたか否かをステップＳ２９で取り込まれたＡＦ評価値Ｙｈｉに基づいて判別する。ここでＮＯであればステップＳ３３に進み、フォーカスレンズ１２を移動量“Ｗ１”だけ光軸方向に移動させる。その後、ステップＳ３５で変数ｉをインクリメントし、ステップＳ２７に戻る。

ステップＳ３１でＹＥＳと判断されるとステップＳ３７に進み、テーブル３０ｔに記述された複数のＡＦ評価値Ｙｈ１〜Ｙｈｍａｘに基づいて近似曲線を作成する。ステップＳ３９では、ステップＳ３７で作成された近似曲線のピークに対応するレンズ位置にピーク位置を補正する。

ピーク位置の補正が完了すると、ステップＳ４１で変数ｉを再度“１”に設定する。ステップＳ４３では、ステップＳ３７で作成された近似曲線を参照して差分絶対値ΔＹｈｉを算出する。算出された差分絶対値ΔＹｈｉは、レンズ位置Ｐｉに関連付けて図３に示すテーブル３０ｔに記述される。ステップＳ４５では変数ｉが最大値ｍａｘを上回るか否かを判別し、ＮＯであればステップＳ４３に戻る一方、ＹＥＳであればステップＳ４７に進む。

ステップＳ４７では、テーブル３０ｔに記述された差分絶対値ΔＹｈ１〜ΔＹｈｍａｘの平均値をΔＹａｖｅとして算出する。算出された平均値ΔＹａｖｅは、近似曲線に対するＡＦ評価値Ｙｈ１〜Ｙｈｍａｘのばらつきを示す。ステップＳ４９では平均値ΔＹａｖｅが閾値ＴＨ１を上回るか否かを判別し、ステップＳ５１では平均値ΔＹａｖｅが閾値ＴＨ２を上回るか否かを判別し、ステップＳ５３では平均値ΔＹａｖｅが閾値ＴＨ３を上回るか否かを判別する。

平均値ΔＹａｖｅが閾値ＴＨ３未満であれば、ステップＳ５３からステップＳ６１に進み、ステップＳ３９で補正されたピーク位置にフォーカスレンズ１２を配置する。ステップＳ６１の処理が完了すると、上階層のルーチンに復帰する。

平均値ΔＹａｖｅが閾値ＴＨ１を上回るときは、ステップＳ４９でＹＥＳと判断し、ステップＳ５５で微調整範囲Ｒ１を指定する。平均値ΔＹａｖｅが閾値ＴＨ１以下でかつ閾値ＴＨ２を上回るときは、ステップＳ５１でＹＥＳと判断し、ステップＳ５７で微調整範囲Ｒ２を指定する。平均値ΔＹａｖｅが閾値ＴＨ２以下でかつ閾値ＴＨ３を上回るときは、ステップＳ５３でＹＥＳと判断し、ステップＳ５９で微調整範囲Ｒ３を指定する。微調整範囲Ｒ１〜Ｒ３のいずれも、ステップＳ３９で補正されたピーク位置を中央に有する範囲とされる。

ステップＳ５５〜Ｓ５９の処理が完了するとステップＳ６３に進み、指定された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。続くステップＳ６５では、フォーカスレンズ１２の移動量を“Ｗ２”に設定する。垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが発生するとステップＳ６７でＹＥＳと判断し、ステップＳ６９でフォーカス評価回路２６からＡＦ評価値Ｙｈｉを取り込む。ステップＳ７１では、フォーカスレンズ１２が微調整範囲の無限側端部に達したか否かを判別する。ここでＮＯであればステップＳ７３でフォーカスレンズ１２を移動量“Ｗ２”だけ光軸方向に移動させ、その後にステップＳ６７に戻る。ステップＳ７１でＹＥＳであればステップＳ７５に進み、ステップＳ６９で取り込まれた複数のＡＦ評価値のうち最大ＡＦ評価値に対応する位置つまりピーク位置にフォーカスレンズ１２を配置する。ステップＳ７５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を経た被写界の光学像が照射される撮像面を有し、被写界像を表す生画像データを繰り返し出力する。撮像装置１２から出力された生画像データの高周波成分に相当するＡＦ評価値は、ＡＦ評価回路２６によって検出される。フォーカスレンズ１２から撮像面までの距離は、ＣＰＵ３０によって移動量Ｗ１（＝第１量）ずつ変更される(S33)。フォーカスレンズ１２から撮像面までの距離はまた、移動量Ｗ１に従う変更処理の後に、ＣＰＵ３０によって移動量Ｗ２（＝第２量）ずつ変更される(S73)。ここで、移動量Ｗ２は移動量Ｗ１よりも小さい。ＣＰＵ３０は、移動量Ｗ１に従う変更処理と並列してＡＦ評価回路２６によって検出された複数のＡＦ評価値のばらつきが小さいほど、移動量Ｗ２に従って変更される距離範囲を狭める(S37~S59)。ＣＰＵ３０は、ＡＦ評価回路２６によって検出された複数のＡＦ評価値に基づいて、フォーカスレンズ１２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(S61, S75)。

このように、ＣＰＵ３０は、フォーカスレンズ２から撮像面までの距離を、まず移動量Ｗ１ずつ変更し、次に移動量Ｗ２ずつ変更する。また、移動量Ｗ２に従って変更される距離範囲は、移動量Ｗ１に従う変更処理と並列して検出されたＡＦ評価値のばらつきが小さいほど狭められる。これによって、合焦点を短時間かつ高精度に特定することができる。

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、差分絶対値ΔＹｈ１〜Ｙｈｍａｘの平均値をＡＦ評価値Ｙｈ１〜Ｙｈｍａｘのばらつきを表すパラメータとするようにしているが、差分絶対値ΔＹｈ１〜Ｙｈｍａｘのうち最大の差分絶対値をＡＦ評価値Ｙｈ１〜Ｙｈｍａｘのばらつきを表すパラメータとするようにしてもよい。

この発明の一実施例の構成を示すブロック図である。測光エリアおよびフォーカスエリアの割り当て状態の一例を示す図解図である。図１実施例に適用されるテーブルの一例を示す図解図である。（Ａ）は粗調整動作の一例を示す図解図であり、（Ｂ）は微調整動作の一例を示す図解図である。（Ａ）は粗調整動作の他の一例を示す図解図であり、（Ｂ）は微調整動作の他の一例を示す図解図である。（Ａ）は粗調整動作のその他の一例を示す図解図であり、（Ｂ）は微調整動作のその他の一例を示す図解図である。粗調整動作のさらにその他の一例を示す図解図である。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。

符号の説明

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

Claims

光学レンズを経た被写体の光学像が照射される撮像面を有し、該撮像面に結像した被写体像に対応する画像信号を繰り返し出力する撮像手段、
前記光学レンズから前記撮像面までの距離を第１量ずつ変更しながら前記撮像手段から出力された画像信号の高域周波数成分を検出する第１検出手段、
前記撮像面までの距離を前記第１量よりも小さい第２量ずつ変更しながら前記撮像手段から出力された画像信号の高域周波数成分を検出する第２検出手段、
前記第１検出手段によって検出された複数の高域周波数成分のばらつきに応じて前記第２検出手段による検出処理を行う距離範囲を設定する範囲設定手段、および
前記ばらつきが閾値以下であった場合は前記第１検出手段によって検出された複数の高域周波数成分に基づいて前記光学レンズから前記撮像面までの距離を前記被写体に焦点が合う距離に調整し、前記ばらつきが閾値を上回る場合に前記範囲設定手段によって設定された距離範囲に渡って前記第２検出手段による検出処理を行い、該第２検出手段によって検出された複数の高域周波数成分に基づいて前記光学レンズから前記撮像面までの距離を前記被写体に焦点が合う距離に調整する調整手段を備える、電子カメラ。
前記範囲設定手段は、前記複数の高周波成分の特性を示す近似曲線を作成する作成手段、および前記作成手段によって作成された近似曲線に対する前記複数の高周波成分の相違を前記ばらつきとして算出する算出手段を含む、請求項１記載の電子カメラ。
前記第１検出手段および前記第２検出手段は前記合焦点を含む範囲で実行される、請求項１ないし２のいずれかに記載の電子カメラ。
光学レンズを経た被写体の光学像が照射される撮像面を有し、該撮像面に結像した被写体像に対応する画像信号を繰り返し出力する撮像手段、前記光学レンズから前記撮像面までの距離を第１量ずつ変更しながら前記撮像手段から出力された画像信号の高域周波数成分を検出する第１検出手段、および前記光学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量ずつ変更しながら前記撮像手段から出力された画像信号の高域周波数成分を検出する第２検出手段を備える電子カメラのプロセサに、
前記第１検出手段による検出処理によって検出された複数の高域周波数成分のばらつきに応じて前記第２検出手段による検出処理を行う距離範囲を設定する範囲設定ステップ、および
前記ばらつきが閾値以下であった場合は前記第１検出手段によって検出された複数の高域周波数成分に基づいて前記光学レンズから前記撮像面までの距離を前記被写体に焦点が合う距離に調整し、前記ばらつきが閾値を上回る場合に前記範囲設定ステップによって設定された距離範囲に渡って前記第２検出手段による検出処理を実行し、該第２検出手段によって検出された複数の高周波成分に基づいて前記光学レンズから前記撮像面までの距離を前記被写体に焦点が合う距離に調整する調整ステップを実行させるための、合焦制御プログラム。
光学レンズを経た被写体の光学像が照射される撮像面を有し、該撮像面に結像した被写体像に対応する画像信号を繰り返し出力する撮像手段、前記光学レンズから前記撮像面までの距離を第１量ずつ変更しながら前記撮像手段から出力された画像信号の高域周波数成分を検出する第１検出手段、および前記光学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量ずつ変更しながら前記撮像手段から出力された画像信号の高域周波数成分を検出する第２検出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、
前記第１検出手段による検出処理によって検出された複数の高域周波数成分のばらつきに応じて前記第２検出手段による検出処理を行う距離範囲を設定する範囲設定ステップ、および
前記ばらつきが閾値以下であった場合は前記第１検出手段によって検出された複数の高域周波数成分に基づいて前記光学レンズから前記撮像面までの距離を前記被写体に焦点が合う距離に調整し、前記ばらつきが閾値を上回る場合に前記範囲設定ステップによって設定された距離範囲に渡って前記第２検出手段による検出処理を行い、該第２検出手段によって検出された複数の高域周波数成分に基づいて前記光学レンズから前記撮像面までの距離を前記被写体に焦点が合う距離に調整する調整ステップを備える、合焦制御方法。