JP5089098B2 - 焦点調節装置、撮像装置、および制御方法 - Google Patents

Description

本願発明は撮像装置の焦点調節技術に関するものである。

ビデオカメラ等の撮像装置における自動焦点制御は、ＣＣＤやＣＭＯＳといった撮像素子等により被写体像を光電変換して得られた映像信号中より画面の鮮鋭度を表す焦点信号を検出して行うものがある。これらは、その焦点信号が最大となるようにフォーカスレンズ位置を制御して自動焦点調節を行う方式（以下、ＴＶ−ＡＦ方式ともいう。）である。

ＴＶ−ＡＦ方式の焦点信号は、一般にある帯域のバンドパスフィルタにより抽出された映像信号の高周波成分を使用している。通常の被写体像の場合、図２のように横軸にフォーカスレンズの位置、縦軸に焦点信号をとると、焦点が合ってくるにしたがってその値は大きくなり、焦点信号のレベルが最大になる点を合焦位置とする。

一方、他の自動焦点調節方式として、銀塩フィルムによる一眼レフカメラに広く使用されている内測位相差検出方式がある。内測位相差検出方式とは、まず、撮影レンズの射出瞳を通過した光束を２分割し、２分割した光束を一組の焦点検出用センサによりそれぞれ受光する。その受光量に応じて出力される信号のズレ量、すなわち、２分割された光束の分割方向の相対的位置ズレ量（位相差）を検出するものである。この位相差から撮影レンズのピント方向のズレ量を求めるものである。従って、焦点検出用センサにより一度蓄積動作を行えばピントズレの量と方向が得られるため、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測距センサを撮影レンズとは独立して設ける、外測位相差検出方式がある。外測位相差検出方式とは、被写体からの光束を一組の焦点検出用センサによりそれぞれ受光し、相対的位置ズレ量を検出することで、三角測量から被写体距離を求めるものである。その他、外部測距センサを用いる自動焦点調節方式としては、超音波センサを用いて伝搬速度を測定する方式やコンパクトカメラによく使用される赤外線センサを用いて三角測量する方式などがある。

近年では、上記の自動焦点調節方式を組み合わせ、例えば内測位相差検出方式で合焦点近傍まで移動した後、ＴＶ−ＡＦ方式に移行してピント位置の追い込みを行うような複合型自動焦点調節方式も提案されている（特許文献１、特許文献２）。

複合型自動焦点調節方式は、まず位相差検出方式により合焦位置とされた位置にフォーカスレンズを移動し、焦点信号が所定量より大きい場合のみＴＶ―ＡＦ方式に変更して合焦位置に停止させる制御が一般的である。これは、他の自動焦点調節方法に比べ、ＴＶ−ＡＦ方式は合焦判別精度が高いことに起因する。ただし、一般にＴＶ−ＡＦ方式では位相差検出方式よりもフォーカスレンズの駆動速度を小さくする必要がある。フォーカスレンズ位置を動かしながら焦点信号を検出する必要があるからである。

この点に関して、特許文献１に記載されている技術手法は、焦点信号情報と位相差センサにより得られた合焦位置情報との比較結果に応じて最適なＴＶ−ＡＦの駆動パラメータを設定する。これにより、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、違和感のあるピント変化の問題に対応している。
特開２００５−１２１８１９号公報 特開平０５−３４６５３６号公報

ところが、被写体がカメラに対して近い距離に存在する場合や被写体のコントラストが低い場合などは、位相差による被写体測距が不可能、あるいは測距可能な場合でもその結果に十分な精度が得られないことがある。特許文献２では、位相差検出方式における像パターンの一致程度、すなわち、焦点検出光学系により結像させた一対の像がどれだけ近似しているか、さらには一致している程度を求め、これにより位相差検出結果の信頼性を求める手法が記載されている。

このように位相差検出方式の信頼性が低い場合、特許文献１に記載されている技術手法のように位相差センサの出力情報をＴＶ−ＡＦ方式に使用すると、ＴＶ−ＡＦ方式の際フォーカスレンズの駆動速度が位相差検出方式の際の駆動速度に比べて極端に遅くなる場合が生じ得る。すなわち、フォーカスレンズの駆動速度が撮影被写体に大きく依存することになる。そのため、ＴＶ−ＡＦ方式と位相差検出方式とを併用した場合、被写体の状態によってはフォーカスレンズのＴＶ−ＡＦ方式の際の駆動速度と位相差検出方式の際の駆動速度の差が大きくなってしまう。そうした速度差によってユーザに違和感を与えてしまうといった問題が発生し得る。

そこで、本願記載の技術思想は、フォーカスレンズの移動に伴って得られる画像信号の高周波成分の変化に基づいて合焦状態の検出を行う第１の検出手段と、撮影レンズのピントズレ量を求める第２の検出手段と、前記第１の検出手段と前記第２の検出手段とを併用する第１のモードと、前記第２の検出手段を用いずに前記第１の検出手段を用いる第２のモードとを少なくとも選択可能なモード設定手段と、前記モード設定手段の選択の結果に応じて、前記フォーカスレンズの駆動制御を行う制御手段とを有し、前記制御手段は、前記第１の検出手段に伴う前記フォーカスレンズの移動を行うにあたって、前記モード設定手段において前記第１のモードが選択された場合には前記第２のモードが選択された場合よりも前記フォーカスレンズを速く駆動制御する。

本発明によれば、ＴＶ−ＡＦ方式とＴＶ−ＡＦ方式以外の処理を併用して合焦位置を判断する技術において、ユーザの違和感を従来に比べて画期的に軽減する焦点調節技術を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施例）
図１は本実施形態の撮像装置のブロック図である。図１において、１０１は固定の第１群レンズ、１０２は変倍を行う変倍レンズ、１０３は絞り、１０４は固定の第２群レンズである。１０５は変倍に伴う焦点面の移動補正及びピント合わせの機能を兼ね備えたフォーカスコンペレンズ（以下、フォーカスレンズともいう。）である。１０６は撮像素子としてのＣＣＤである。１０７はＣＣＤ１０６の出力をサンプリング、ゲイン調整、デジタル化するＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤコンバータである。１０８はＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤコンバータ１０７からの出力信号を処理し映像信号を生成するカメラ信号処理回路である。１０９はカメラ信号処理１０８の出力信号が表示され撮影者が画像をモニタするために用いられる表示装置、１１０は磁気テープ、光ディスク、半導体メモリ等を使用した記録装置である。１１１はＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤコンバータ１０７の出力信号中より焦点検出に用いられる領域の信号のみを通すＡＦゲート、１１２はＡＦゲート１１１を通過した信号から高周波成分を抽出する焦点信号処理回路である。１１３は焦点信号処理回路１１２の出力信号に基づいて、後述のフォーカスレンズ駆動源１１５を制御しフォーカスレンズ１０５を駆動するとともに、記録装置１１０へ画像記録命令を出力するカメラ／ＡＦマイコンである。１１４は変倍レンズ１０２を移動させるためのアクチュエータおよびそのドライバを含む変倍レンズ駆動源である。１１５はフォーカスレンズ１０５を移動させるためのアクチュエータおよびそのドライバを含むフォーカスレンズ駆動源である。１１６は撮影者が位相差検出方式の使用／非使用モードを切り替える際に操作するメニューボタンおよびズーミングを行うときに操作するズームスイッチを含む外部キーユニット、１１７は外部測距ユニットである。なお、外部測距ユニット１１７は、従来の技術にあるような外測や内測（ＴＴＬ）での位相差検出方式、超音波センサ方式、赤外線センサ方式等ＴＶ−ＡＦ方式以外のいずれの技術でもでも構わない。

ここで、カメラ／ＡＦマイコン１１３で行われる焦点調節制御の概要について説明する。図３においての説明は特に示さない限りカメラ／ＡＦマイコン１１３の制御により行う。まず、ステップＳ３０１は処理の開始を示す。ステップＳ３０２では外部キーユニット１１６の情報から、位相差検出方式を使用するモードであるかを判別する。位相差検出方式を使用するモードである場合はステップＳ３０３、そうでない場合はステップＳ３０９へ遷移する。これは、被写体変化後は合焦位置が大きく変化する可能性があることから、通常時よりフォーカスレンズ１０５を敏感に駆動させる必要があるためである。

ステップＳ３０３では位相差検出方式を使用すべきシーン、例えばパンニングや被写体の移動等による被写体変化後であるかを判別し、そうである場合はステップＳ３０４、そうでない場合はステップＳ３０９へ遷移する。

ステップＳ３０４では外部測距ユニット１１７で位相差演算を行い、被写体距離に相当するフォーカスレンズ１０５の位置を算出する。

ステップＳ３０５ではステップＳ３０４にて外部測距ユニット１１７での演算結果が信頼でき、フォーカスレンズ駆動に使用することが可能であるかを判別する。使用できると判断する場合はステップＳ３１０へ遷移し、そうでない場合はステップＳ３０６へ遷移する。

ステップＳ３０６ではステップＳ３０４にて外部測距ユニット１１７での演算された結果が被写体距離に相当する情報として得られたかを判別し、そうである場合はステップＳ３０７へ遷移し、そうでない場合はステップＳ３０８へ遷移する。

ステップＳ３０７ではＴＶ−ＡＦの駆動パラメータを応答性優先モードＡに設定する。応答性優先モードＡは、後述する山登り移行条件、フォーカスレンズ１０５の駆動速度が設定される。

具体的には、後述するモードＣに設定された場合よりも少ない回数同一方向へ繰り返しフォーカスレンズ１０５が動かされた場合に山登りモードへ移行する。また、後述の山登り駆動モードにおけるフォーカスレンズ１０５の駆動速度を後述するモードＣが設定された場合よりも大きくする。このように、フォーカスレンズ１０５の駆動を速くすることによって、位相差検出方式とＴＶ−ＡＦ方式とのフォーカスレンズ１０５の駆動速度差を軽減するものである。

ステップＳ３０８ではＴＶ−ＡＦの駆動パラメータを応答性優先モードＢに設定する。応答性優先モードＢは、前述の応答性優先モードＡでの設定パラメータに加え、更にフォーカスレンズ１０５の振動振幅が設定される。

具体的には、後述の微小駆動モードにおけるフォーカスレンズ１０５の往復駆動の際、振幅や、中心移動振幅を応答性優先モードＡや後述するモードＣが設定された場合よりも大きくなるように設定する。フォーカスレンズ１０５を大きく移動させることによって、取得する焦点信号の差を大きくするためである。すなわち、被写体距離が検出できない状況下でも、焦点信号の差が大きければ、近側遠側のどちらの方向に焦点信号の山（合焦位置）があるか等の判断が容易になるからである。一方、応答性優先モードＡの場合には、ステップＳ３０６において被写体距離が検出されたと判断されているので、その情報に基づいてフォーカスレンズ１０５を駆動制御することで足りるため、応答性優先モードＢの場合に比べて振動振幅を小さくしている。

ステップＳ３０９ではモードＣに設定する。この場合、ステップＳ３０２における位相差検出方式での検出結果を利用するモード、もしくはステップＳ３０３における位相差検出方式での検出結果を利用すべきシーンに該当しないからである。すなわち、被写体像の変化に対して焦点調節の応答性を上げることより、撮影画像の安定性を重視したＴＶ−ＡＦ制御を行うことが望まれるためである。したがって、このモードＣの場合には、前述の山登り条件が、応答性優先モードＡ、Ｂに比べて厳しい（こうしたモードの場合よりも同一方向に続けてフォーカスレンズ１０５の移動が無いと山登りに移行しない。）。また、フォーカスレンズ１０５の駆動速度も応答性優先モードＡ、Ｂに比べて小さい。フォーカスレンズ１０５の移動距離に対して、より細かく焦点信号を取得するためである。さらに、微小駆動の際フォーカスレンズ１０５の振幅も応答性優先モードＢに比べて狭い。応答性優先モードでは、被写体距離が検出できない状況下でも素早く合焦方向を算出することが必要なのに対し、モードＣでは、撮影画質の安定性を重視するためである。

ステップＳ３１０ではフォーカスレンズ１０５をステップＳ３０４にて演算された位置まで所定の速度で駆動する。

ステップＳ３１１ではステップＳ３０７またはステップＳ３０８またはステップＳ３０９で設定されたモードに基づき、ＴＶ−ＡＦ制御を行う。

続いて、図４を用いて図３で説明したステップＳ３１１でのＴＶ−ＡＦ制御について説明する。同図において、ステップＳ４０１は処理の開始を示す。ステップＳ４０２では焦点信号処理回路内より焦点信号を取得するための領域の映像信号に対する位置と大きさを設定する。ステップＳ４０３では焦点信号処理回路内のフィルタ係数を設定し、抽出特性の異なる複数のバンドパスフィルタを構築する。抽出特性とはバンドパスフィルタの周波数特性であり、ここでの設定とは焦点信号処理回路内のバンドパスフィルタの設定値を変更することを意味する。ステップＳ４０４では焦点信号処理回路より焦点信号を取得する。ここで取得した焦点信号は所定比率で加算したのち、以降の焦点調節制御に使用される。

ステップＳ４０５では微小駆動モードであるかを判別し、そうである場合はステップＳ４０６以降の微小駆動処理、そうでない場合はステップＳ４１２へ遷移する。ステップＳ４０６では微小駆動動作を行い、フォーカスレンズ１０５を設定されたモードでの振幅で駆動する。そして、合焦しているか、あるいはどちらの方向に合焦点が存在するかを判別する。ステップＳ４０６での詳細な動作は図５で説明する。

ステップＳ４０７では合焦判別が行われたかどうかを判別し、そうである場合はステップＳ４１０、そうでない場合はステップＳ４０８へ遷移する。ステップＳ４０８では設定されたモード（応答性優先モードＡ，Ｂ、及びモードＣ）に基づき、ステップＳ４０６の微小駆動動作で方向判別がができたかどうかを判別する。すなわち、方向判別ができた場合はステップＳ４０９へ遷移し山登り駆動モードを設定する。方向判別ができなかった場合はステップＳ４０２へ戻り微小駆動モードを継続する。ステップＳ４１０では合焦の際焦点信号の状態をメモリに格納した後、ステップＳ４１１へ遷移し再起動判定モードへ移行する。

ステップＳ４１２では山登り駆動モードであるか否かを判別する。山登り駆動モードである場合はステップＳ４１３以降の山登り駆動処理、そうでない場合はステップＳ４１７へ遷移する。ステップＳ４１３では焦点信号が大きくなる方向へ設定されたモードに応じた所定の速度でフォーカスレンズ１０５を山登り駆動する。ここでの詳細な動作は図６で説明する。

ステップＳ４１４ではステップＳ４１３の山登り駆動で合焦位置として焦点信号のピーク位置が発見されたかどうかを判別する。ピーク位置が発見された場合はステップＳ４１５へ遷移し、そうでない場合はステップＳ４０４へ戻り山登り駆動動作を継続する。ステップＳ４１５では焦点信号がピークとなったフォーカスレンズ１０５の位置を目標位置に設定した後、ステップＳ４１６へ遷移し停止モードを設定する。

ステップＳ４１７では停止モードであるかを判別し、そうである場合はステップＳ４１８以降の停止処理、そうでない場合はステップＳ４２０へ遷移する。ステップＳ４１８ではフォーカスレンズ１０５が焦点信号のピークとなる位置に戻ったかどうかを判断する。ピーク位置に戻ったと判断する場合はステップＳ４１９へ遷移し微小駆動モードを設定する。ピーク位置に戻ったと判断できない場合はステップＳ４０２へ戻り停止モードを継続する。ステップＳ４２０ではステップＳ４１０で保持した焦点信号と現在の焦点信号を比較し、そのレベルの変動が大きいかどうかを判別する。焦点信号が大きく変動していればステップＳ４２１へ遷移し微小駆動モードを設定する。そうでなければそのまま停止しステップＳ４０２へ戻る。

次に、図５を用いて微小駆動動作について説明する。同図において、ステップＳ５０１は処理の開始を示している。

ステップＳ５０２では現在のカウンタを判別し、０であればステップＳ５０３のフォーカスレンズ１０５が無限側にある場合の処理へ移行し、それ以外であればステップＳ５０４へ遷移する。

ステップＳ５０３ではフォーカスレンズ１０５の位置が無限側にある場合の処理として、焦点信号を保持する。ここでの焦点信号は、後述のステップＳ５１１でフォーカスレンズ１０５の位置が至近側にあるときにＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子１０６から生成された映像信号によるものである。

ステップＳ５０４では現在のカウンタを判別し、１であればステップＳ５０５以降のフォーカスレンズ１０５を無限側に駆動する処理へ移行し、それ以外であればステップＳ５１０へ遷移する。

ステップＳ５０５では設定されたモード（応答性優先モードＡ，Ｂ、及びモードＣ）に基づき、振動振幅、中心移動振幅を演算する。なお、モードＣの場合、これらの振幅は焦点深度内に設定される。

ステップＳ５０６ではステップＳ５０３で保持した無限側の焦点信号レベルと後述のステップＳ５１１で保持した至近側の焦点信号レベルを比較し、前者が大きい場合はステップＳ５０７へ、後者が大きい場合はステップＳ５０８へ遷移する。

ステップＳ５０７では振動振幅と中心移動振幅を加算し、駆動振幅を求める。ステップＳ５０８では振動振幅を駆動振幅とする。ステップＳ５０９ではステップＳ５０７またはステップＳ５０８で求めた駆動振幅を用い、無限方向へ駆動する。

ステップＳ５１０では現在のカウンタを判別し、２であればステップＳ５１１のフォーカスレンズ１０５が至近側にある場合の処理へ移行する。それ以外であればステップＳ５１２へ遷移する。ステップＳ５１１ではフォーカスレンズ１０５の位置が至近側にある場合の処理として、焦点信号を保持する。ここでの焦点信号は、ステップＳ５０３でフォーカスレンズ１０５の位置が無限側にあるときにＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子１０６から生成された映像信号によるものである。

ステップＳ５１２での演算は、設定されたモード（応答性優先モードＡ，Ｂ、及びモードＣ）に基づく。設定された駆動パラメータのモードを考慮した振動振幅、中心移動振幅を演算する。通常モードの場合、これらの振幅は焦点深度内に設定されるのが一般的である。

ステップＳ５１３ではステップＳ５１１で保持した至近側の焦点信号のレベルとステップＳ５０３で保持した無限側の焦点信号のレベルを比較する。前者が大きい場合はステップＳ５１４へ、後者が大きい場合はステップＳ５１５へ遷移する。ステップＳ５１４では振動振幅と中心移動振幅を加算し、駆動振幅を求める。ステップＳ５１５では振動振幅を駆動振幅とする。

ステップＳ５１６ではステップＳ５１４またはステップＳ５１５で求めた駆動振幅を用い、至近方向へ駆動する。ステップＳ５１７では所定回数連続して同一方向に合焦点が存在しているかと判断しているか否かを判別する。ここでの判別基準となる回数も、設定されたモード（応答性優先モードＡ，Ｂ、及びモードＣ）に基づく。合焦点のある方向の方向判別ができたと判断した場合はステップＳ５２０へ、そうでない場合はステップＳ５１８へ遷移する。ステップＳ５１８ではフォーカスレンズ１０５が所定回数同一エリアで往復しているかを判断する。ここでの判別基準となる回数も、設定されたモード（応答性優先モードＡ，Ｂ、及びモードＣ）に基づく。所定回数往復していると判断した場合はステップＳ５１９へ、そうでない場合はステップＳ５２１へ遷移する。ステップＳ５１９では合焦判定できたと判断する。ステップＳ５２０では方向判別できたと判断する。

ステップＳ５２１ではカウンタが３であれば０に戻し、その他の値であればカウンタを加算してステップＳ５２２へ遷移する。ステップＳ５２２は処理の終了を示す。

この微小駆動におけるフォーカスレンズ１０５の動作の時間経過を図７に示す。同図上部は、映像信号の垂直同期信号である。また同図下部は、横軸は時間、縦軸はフォーカスレンズ１０５の位置を表している。

ラベルＡの時刻に撮像素子１０６で取得した焦点信号ＥＶ_Ａは時刻Ｔ_ＡでＡＦマイコンに取り込まれる。また、ラベルＢの時刻に撮像素子１０６で取得した焦点信号ＥＶ_Ｂは時刻Ｔ_ＢでＡＦマイコンに取り込まれる。時刻Ｔ_Ｃでは焦点信号ＥＶ_ＡとＥＶ_Ｂを比較し、ＥＶＢが大きい場合のみ振動中心を移動する。なお、ここでのフォーカスレンズ１０５の移動は焦点深度を基準とし、画面上操作者が認識できない移動量に設定する。

続いて、図６を用いて山登り駆動動作について説明する。同図において、ステップＳ６０１は処理の開始を示す。ステップＳ６０２では焦点信号のレベルが前回のものより増加しているかを判別して、そうである場合はステップＳ６０３へ、そうでない場合はステップＳ６０４へ遷移する。

ステップＳ６０３での駆動は、設定されたモード（応答性優先モードＡ，Ｂ、およびモードＣ）に基づく。モードに応じた速度でフォーカスレンズ１０５を前回と同じ方向に山登り駆動し、ステップＳ６０７へ遷移する。

ステップＳ６０４では焦点信号がピークを越えて減少している場合はステップＳ６０６へ、それ以外の要因で減少している場合はステップＳ６０５へ遷移する。ステップＳ６０５での駆動は、設定されたモード（応答性優先モードＡ，Ｂ、及びモードＣ）に基づく。設定されたモードに応じた速度でフォーカスレンズ１０５を前回と逆の方向に山登り駆動し、ステップＳ６０７へ遷移する。

ステップＳ６０６ではピーク位置を発見したと判断する。ステップＳ６０７は処理の終了を示す。

上記山登り駆動動作のフォーカスレンズ１０５の動きを示したものが図８である。同図において、フォーカスレンズ１０５がＡのように駆動している場合は焦点信号が増加しているため、同じ方向への山登り駆動を継続する。ここで、フォーカスレンズ１０５をＢの範囲で駆動すると焦点信号はピーク位置を越えて減少する。このとき、合焦点が存在するとして山登り駆動動作を終了し、フォーカスレンズ１０５をピーク位置まで戻した後、微小駆動動作に移行する。一方、Ｃのようにピーク位置を越えずに焦点信号が減少した場合は駆動すべき方向を間違えたものとして反転し、山登り駆動動作を継続する。

このように、上記実施例によれば、位相差検出方式の結果を利用するモードを設定した場合、位相差検出方式によるときとＴＶ−ＡＦ方式によるときとで焦点検出精度を維持したままフォーカスレンズの駆動を近づけることができる。ひいては、ユーザに違和感のない焦点調節動作を提供することができる。

（第２の実施例）
次に、第２の実施例を説明する。撮像装置のシステム構成を示すブロック図は、第１の実施例と同じく図１である。以降、第１の実施例と構成要素が同一の説明は省略する。

ここで、カメラ／ＡＦマイコン１１３で行われる焦点調節制御の概要について図９で説明する。図９は第１の実施例で説明した図３に対応する図で、ステップＳ９０５からステップＳ９０６への遷移に特徴を有する。

ステップＳ９０５ではステップＳ３０４にて演算された被写体距離精度が信頼でき、フォーカスレンズ１０５の駆動に使用することが可能であるかを判別する。フォーカスレンズ１０５の駆動に使用することが可能であると判別する場合はステップＳ３１０へ遷移し、そうでない場合はステップＳ９０６へ遷移する。ステップＳ９０６ではＴＶ−ＡＦ方式でのフォーカスレンズの駆動パラメータを上述の応答性優先モードＢに設定する。すなわち、本実施例においては、被写体距離が検出できたか否かに拘らず、山登り移行条件、フォーカスレンズ１０５の駆動速度、更にフォーカスレンズ１０５の振動振幅が設定される。これによれば、実施例１に比べて、被写体距離が検出できた場合でも、位相差検出方式とＴＶ―ＡＦ方式とを兼用する場合には、合焦方向や、合焦判定を素早く判断することができる。ただし、被写体距離が検出できるような場合にもフォーカスレンズの駆動振幅が大きくなるので、画面がちらつく可能性を有することになる。ステップＳ３１１ではステップＳ９０６またはステップＳ３０９で設定された駆動パラメータに基づき、ＴＶ−ＡＦ制御を行う。

第１の実施例と異なる点は、図３におけるステップＳ３０６ではステップＳ３０４にて演算された結果が被写体距離として得られたかを判別している点である。第２の実施例では、ステップＳ９０５にてステップＳ３０４で演算された被写体距離精度が信頼できないと判断された場合は、ＴＶ−ＡＦの駆動パラメータを変更することにある。

なお、実施例２ではステップＳ９０６で常に上述の応答性優先モードＢと設定したが、応答性優先モードＡとしても構わない。応答性優先モードＡとすることにより、被写体距離が検出できる場合のフォーカスレンズの駆動振幅はモードＣの場合と同様となる。また、深度外の被写体に対する見え方も安定する。

上記第１および第２の実施例では、外部測距ユニット１１７を用いたが、これに限らない。例えば、ＴＴＬ位相差検出方式を用いてもよい。これは、絞りの前にハーフプリズムを用い被写体光を被写体距離に関する情報を算出するためのＡＦセンサーに導く系である。ただし、このような構成の撮像装置の場合、ハーフプリズムによる入力光の分割は絞りの手前で行う必要がある。

第１の実施例の構成図である。 焦点信号の特性を示した図である。 複合型焦点調節制御のフローチャート図である。 ＴＶ−ＡＦ制御のフローチャート図である。 微小駆動モードのフローチャート図である。 山登り駆動モードのフローチャート図である。 微小駆動モードのフォーカスレンズ動作を示した図である。 山登り駆動モードのフォーカスレンズ動作を示した図である。 第２の実施例の複合型焦点調節制御のフローチャート図である。

符号の説明

１０１ 固定の第１群レンズ
１０２ 変倍レンズ
１０３ 絞り
１０４ 固定の第２群レンズ
１０５ フォーカスコンペレンズ
１０６ ＣＣＤ
１０７ ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤコンバータ
１０８ カメラ信号処理回路
１０９ 表示装置
１１０ 記録装置
１１１ ＡＦゲート
１１２ 焦点信号処理回路
１１３ カメラ／ＡＦマイコン
１１４ 変倍レンズ駆動源
１１５ フォーカスレンズ駆動源
１１６ 外部キーユニット
１１７ 外部測距ユニット

Claims (7)

1. フォーカスレンズの移動に伴って得られる画像信号の高周波成分の変化に基づいて合焦状態の検出を行う第１の検出手段と、
   撮影レンズのピントズレ量を求める第２の検出手段と、
   前記第１の検出手段と前記第２の検出手段とを併用する第１のモードと、前記第２の検出手段を用いずに前記第１の検出手段を用いる第２のモードとを少なくとも選択可能なモード設定手段と、
   前記モード設定手段の選択の結果に応じて、前記フォーカスレンズの駆動制御を行う制御手段とを有し、
   前記制御手段は、前記第１の検出手段に伴う前記フォーカスレンズの移動を行うにあたって、前記モード設定手段において前記第１のモードが選択された場合には前記第２のモードが選択された場合よりも前記フォーカスレンズを速く駆動制御することを特徴とする焦点調節装置。
2. 前記第１の合焦位置判断手段は、微小駆動モードと山登り駆動モードを持ち、前記制御手段は、前記微小駆動モードから前記山登り駆動モードへの移行にあたって、前記モード設定手段において前記第１のモードが選択されている場合には、前記第２のモードが選択されている場合よりも少ない回数において同一方向に繰り返し前記フォーカスレンズが動かされたときに移行することを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
3. 前記制御手段は、前記モード設定手段において前記第１のモードが選択された場合には前記第２のモードが選択された場合よりもフォーカスレンズの駆動振幅を大きくすることを特徴とする請求項１または２に記載の焦点調節装置。
4. 前記第１のモードが選択されている場合において、前記第２の検出手段の結果を利用するときに、前記第１の検出手段の結果に基づくフォーカスレンズの駆動速度を大きくすることを特徴とする前記請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記第２の検出手段は、対応する２つの被写体像の相対的位相差を測定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の焦点調節装置。
6. 前記画像信号を出力する撮像手段と、請求項１〜５のいずれか１項に記載の焦点調節装置とを有することを特徴とする撮像装置。
7. フォーカスレンズの移動に伴って得られる画像信号の高周波成分の変化に基づいて合焦位置の判断を行う第１の検出手段と、撮影レンズのピントズレ量を求める第２の検出手段と、前記第１の検出手段と前記第２の検出手段とを併用する第１のモードと、前記第２の検出手段を用いずに前記第１の検出手段を用いる第２のモードとを少なくとも選択可能なモード設定手段と、前記モード設定手段の選択の結果に応じて、前記フォーカスレンズの駆動制御を行う制御手段とを有する撮像装置の制御方法であって、
   前記モード設定手段において、前記第１の検出手段に伴う前記フォーカスレンズの移動を行うにあたって、前記第１のモードが選択された場合には前記第２のモードが選択された場合よりも前記フォーカスレンズの駆動速度を速くすることを特徴とする制御方法。

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