JP6529895B2 - 撮像装置及び撮像方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置、撮像方法およびフォーカス制御装置に関する。

従来、デジタルカメラや監視カメラなどの多くの撮像装置には、フォーカスレンズのフォーカス制御を自動的に行うオートフォーカス機能が搭載されている。このオートフォーカス機能における合焦方式として、撮影映像のコントラスト信号の値が最大値になる位置が合焦（ジャストフォーカス）状態であることを利用してフォーカスの調整を行うコントラスト方式がある。

撮像装置においては、フォーカスレンズをその光軸方向に移動させることによって、撮影映像がボケたりフォーカスが合ったりするが、これに伴ってコントラスト信号の値も変化する。最も基本的なコントラスト方式では、フォーカスレンズをその光軸方向にとりあえず移動させ、移動前後のコントラスト信号の値の大小に基づいて、合焦する方向を検出し、その方向にフォーカスレンズを移動させる。

コントラスト方式を利用したオートフォーカス制御においては、ピント合わせを行う領域（オートフォーカス領域）の選択を間違うと、利用者の意図しない領域にピントが合ってしまうといった問題が発生する。これに対して、デジタルカメラなどの撮像装置では、タッチパネルを設けることにより、利用者の意図する領域を判断する方式が利用されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、「液晶表示部に表示されている撮影範囲内の被写体のうち、合焦させたいフォーカスブロックをタッチパネルにて指定し、当該フォーカスブロック内の被写体までの距離を測定し、該測定結果に基づいてオートフォーカス駆動回路を制御する」と記載されている。

特開２００９−２３９７３３号公報

ところで、監視カメラなどの撮像装置の設置時には、オートフォーカス動作の実施を指示する操作ボタンが一つのみのインタフェースであることも非常に多く、また、設置者なども操作ボタンが一つのみのインタフェースに慣れ親しんでいることも多い。したがって、特許文献１に記載のタッチパネルによる操作は利便性に欠ける。デジタルカメラなどの撮像装置においても、タッチパネルによる操作ではなく、従来のシャッターボタンのみの操作で、利用者の意図する被写体にピントを合わせることができれば、従来と同様の簡単な操作でピント合わせを行えることになり、利用者の利便性が向上する。

そこで、本発明は、一つの操作ボタンによる簡単な操作で、利用者の意図する被写体にピントを合わせることができる、利便性に優れた撮像装置および撮像方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、本発明の撮像装置は、モータによってレンズ軸方向に移動可能なフォーカスレンズと、レンズ原点検出器を含むレンズユニットと、レンズユニットを通して映像を撮影する撮像素子と、オートフォーカス実施指示ボタンと、撮像素子からの撮像信号を信号処理してオートフォーカス評価値となるコントラスト信号を生成するコントラスト信号生成部と、コントラスト信号及びオートフォーカス実施指示ボタンからの指示信号に基づいてモータを駆動してフォーカスレンズのオートフォーカス動作を制御する制御部と、を備える。
そして、本発明の撮像装置の備える制御部は、オートフォーカス実施指示ボタンからの指示信号を受けて、フォーカスレンズに対する複数回のオートフォーカス動作を設定することができ、第一回目のオートフォーカス動作では、撮像素子で撮影した映像の画面全体を、ピント合わせを行う第一のオートフォーカス領域として、撮像素子で撮影した映像の画面を複数の領域に分割し、その分割した複数の領域全てのコントラスト値の和のピーク位置に前記フォーカスレンズを移動させるフォーカス動作を行う。
また、第一回目のオートフォーカス動作の完了時から、オートフォーカス実施指示ボタンからの指示信号が発生するまでの時間が、あらかじめ設定した一定時間よりも短いことを条件として第二回目のオートフォーカス動作を設定し、この第二回目のオートフォーカス動作では、撮像素子で撮影した映像の画面よりも小さい領域を第二のオートフォーカス領域として、第一回目のオートフォーカス動作中に得た、分割した複数の領域の中のそれぞれのコントラスト値がピークとなる領域を除外し、この除外した領域以外の領域のコントラスト値の和のピーク位置に前記フォーカスレンズを移動させることによってフォーカス動作を行う。

本発明によれば、一つの操作ボタンによる簡単な操作で、利用者の意図する被写体にピントを合わせることができるため、利用者の利便性を向上できる。

本発明の一実施形態に係る撮像装置を示す構成図の例である。 オートフォーカス動作の際に用いるオートフォーカス領域について説明する図の例である。 被写体が撮像装置によって撮影されるシーンの一例を示す図の例である。 図３のシーンにおいて、撮像装置で撮影した映像を示す図の例である。 ９個の分割領域に領域番号１〜９を割り振った例を示す図の例である。 ９個の領域１〜９それぞれのフォーカスレンズ位置とコントラスト値を示す図の例である。 ９個の領域１〜９全てのコントラスト値の和とフォーカスレンズの位置を示す図の例である。 木にピントが合うフォーカス位置にピークがある領域２，５，８を除外し、領域１，３，４，６，７，９のコントラスト値の和とフォーカスレンズの位置を示す図の例である。 本実施形態に係るオートフォーカス制御を実現する具体的な実施例の処理の流れの一例を示すフローチャートの例である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と記述する）について図面を用いて詳細に説明する。本発明は実施形態に限定されるものではなく、実施形態における種々の数値等は例示である。なお、以下の説明や各図において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

［撮像装置の構成例］
図１は、本発明の一実施形態に係る撮像装置を示す構成図の例である。本実施形態に係る撮像装置１は、レンズユニット１１、撮像素子１２、ノイズ除去部１３、自動利得制御（ＡＧＣ：Auto Gain Controller）回路部１４、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路部１５、カメラ信号処理部１６、モータドライバ回路部１７，１８、制御部１９およびオートフォーカス実施指示ボタン２０を備えている。

上記構成の撮像装置１において、レンズユニット１１は、バリエータレンズ１１１およびフォーカスレンズ１１２を備えている。バリエータレンズ１１１は、その光軸方向において移動可能に設けられており、被写体からの光束の変倍を行う。フォーカスレンズ１１２は、その光軸方向において移動可能に設けられており、撮像装置１のピント調節を行う。図示を省略するが、レンズユニット１１は、受光光量を調整するための絞りおよび当該絞りを駆動するモータを備えている。

また、レンズユニット１１は、例えばフォトインタラプタなどから構成されるレンズ原点検出器１１３を備えている。レンズ原点検出器１１３は、バリエータレンズ１１１およびフォーカスレンズ１１２の絶対位置を検出し、その検出結果をレンズ絶対位置情報として制御部１９、もしくは、撮像装置１と通信を行える外部システム（図示せず）に送信する。

レンズユニット１１は更に、バリエータレンズ１１１、フォーカスレンズ１１２をそれぞれ駆動するモータ１１４，１１５を有している。モータ１１４は、モータドライバ回路部１７から与えられるモータ制御信号に基づいて、バリエータレンズ１１１を駆動する。モータ１１５は、モータドライバ回路部１８から与えられるモータ制御信号に基づいて、フォーカスレンズ１１２を駆動する。

レンズユニット１１は、被写体の光学像（像光）を撮像素子１２の受光面（撮像面）に結像する。撮像素子１２は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)型イメージセンサや、ＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型イメージセンサなどから構成され、受光面に結像された被写体の光学像を光電変換し、光電変換によって得られた撮像信号を出力する。

ノイズ除去部１３は、撮像素子１２から入力される撮像信号に対して所定のノイズ除去処理を施す。自動利得制御回路部１４は、ノイズ除去された撮像信号を最適なレベルに増幅する。アナログ／デジタル変換回路部１５は、自動利得制御回路部１４を経たアナログ撮像信号をデジタル変換し、デジタル撮像信号として出力する。

カメラ信号処理部１６は、信号変換処理部１６１およびコントラスト信号生成部１６２を有している。信号変換処理部１６１は、アナログ／デジタル変換回路部１５から入力されるデジタル撮像信号に対して、所定の信号処理を施すことにより、デジタル撮像信号を例えばＮＴＳＣ（National Television Standards Committee）規格やＰＡＬ（Phase Alternating Line）規格等の所定のテレビジョン方式に準拠した標準的なテレビジョン信号に変換して外部に出力する。

コントラスト信号生成部１６２は、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）回路１６３および積分器１６４からなる。ハイパスフィルタ回路１６３は、カットオフ周波数の値を自在に変更でき、任意のカットオフ周波数よりも高いコントラスト信号ＶＦを生成し、積分器１６４に出力する。積分器１６４は、ハイパスフィルタ回路１６３から入力されるコントラスト信号ＶＦを積分し、制御部１９に出力する。なお、ハイパスフィルタ回路１６３および積分器１６４からなるコントラスト信号生成部１６２は、信号変換処理部１６１から出力されるテレビジョン信号に基づく出力画像の任意の領域から値を取得することができる。

制御部１９は、内部メモリ１９１を有しており、当該内部メモリ１９１に格納されたオートフォーカス処理プログラム（ＡＦＰ）１９２に基づいて、コントラスト信号ＶＦの値（以下、「コントラスト値」と記述する）であるオートフォーカス評価値を取得する。そして、制御部１９は、オートフォーカス評価値に基づいてフォーカスレンズ１１２の合焦方向および合焦位置を検出するとともに、検出結果に基づくモータ制御信号を生成し、当該モータ制御信号をモータドライバ回路部１８に送出する。

モータドライバ回路部１８は、制御部１９で生成されたモータ制御信号に応じてモータ１１５を駆動し、フォーカスレンズ１１２をモータ制御信号に基づく合焦方向および合焦位置に移動させる。このカメラ信号処理部１６→制御部１９→モータドライバ回路部１８→モータ１１５→フォーカスレンズ１１２の系によってフォーカス制御装置が形成され、フォーカスレンズ１１２のフォーカス制御を自動的に行うオートフォーカス制御が実施される。

また、制御部１９は、レンズ原点検出器１１３から与えられるレンズ絶対位置情報に基づいて、現在のズーム倍率を表すズーム倍率情報を得る。そして、制御部１９は、レンズ絶対位置情報から得たズーム倍率情報と、内部メモリ１９１に格納されているトレースカーブデータとに基づいてモータ制御信号を生成し、当該モータ制御信号をモータドライバ回路部１７に出力する。モータドライバ回路部１７は、入力されたモータ制御信号に基づいてモータ１１４を駆動し、レンズユニット１１のバリエータレンズ１１１を光軸方向に移動させる。

オートフォーカス実施指示ボタン２０は、制御部１９によるオートフォーカス制御の実施を指示する操作ボタンであり、利用者によって押されることにより、オートフォーカス動作の実施を指示する指示信号を制御部１９に与える。この指示信号を受けて、制御部１９は、オートフォーカス制御、即ち上記オートフォーカス評価値に基づく合焦方向および合焦位置にフォーカスレンズ１１２を移動させ、被写体にピントを合わせる制御を行う。ここで、「被写体にピントを合わせる」とは、フォーカスレンズ１１２の焦点位置を被写体の位置に合致させることをいう。

本実施形態に係る撮像装置１は、デジタルカメラや監視カメラなどとして用いて好適なものである。以下では、撮像装置１を例えば監視カメラとして用いる場合を例に挙げて説明する。監視カメラは、例えば、コンビニエンスストアの店内や店外、銀行や郵便局などの金融機関の店内やＡＴＭ（現金自動預け払機）コーナー、商店街など、あらゆる監視対象場所に設置されて用いられる。

［本撮像装置におけるオートフォーカス制御］
次に、上記構成の撮像装置１におけるオートフォーカス制御について、図２を用いて説明する。図２は、上記のフォーカス制御装置で実施されるオートフォーカス動作の際に用いる、ピント合わせを行う領域（以下、「オートフォーカス領域」と記述する）について説明する図の例である。オートフォーカス領域の設定は、制御部１９による制御の下に、コントラスト信号生成部１６２の積分器１６４によって行われる。

本実施形態に係るオートフォーカス制御では、制御部１９による制御の下に、利用者の操作に基づくオートフォーカス実施指示ボタン２０からの指示信号を受けて、複数回のオートフォーカス動作の設定が可能である。具体的には、監視カメラとしての撮像装置１を所定の設置場所に設置後、利用者（例えば、監視カメラの設置者）によってオートフォーカス実施指示ボタン２０が押されると、第一回目のオートフォーカス動作が設定される。第一回目のオートフォーカス動作の完了後、利用者によって再びオートフォーカス実施指示ボタン２０が押される場合がある。

制御部１９は、第一回目のオートフォーカス動作の完了時から、二回目のオートフォーカス実施指示ボタン２０の操作によって指示信号が発生するまでの時間が、あらかじめ設定した一定時間よりも短かいことを条件として第二回目のオートフォーカス動作を設定する。第二回目のオートフォーカス動作を設定する上記の条件や、第二回目のオートフォーカス動作を設定するか否かの詳細については後述する実施例で具体的に説明する。

制御部１９による制御の下に、第一回目のオートフォーカス動作では、図２Ａに示すように、撮影映像の画面（以下、「撮像画面」と記述する）の全体を、ピント合わせを行うオートフォーカス領域として設定してフォーカス動作を行う。すなわち、撮像画面１０の全体の領域を、第一回目のオートフォーカス動作でピント合わせを行うオートフォーカス領域ＡＦＥ１とする。また、第二回目のオートフォーカス動作では、図２Ｂに示すように、撮像画面１０よりも小さい領域ＡＦＥ２をオートフォーカス領域としてフォーカス動作を行う。すなわち、第一回目のオートフォーカス動作のオートフォーカス領域ＡＦＥ１よりも小さい領域を、第二回目のオートフォーカス動作のオートフォーカス領域ＡＦＥ２とする。

第二回目のオートフォーカス動作のオートフォーカス領域ＡＦＥ２については、撮像画面１０の中央部に設定することが好ましい。また、ここでは、オートフォーカス動作の設定を２回としたが、これに限られるものではなく、３回以上とすることも可能である。そして、例えば第三回目のオートフォーカス動作では、図２Ｂに示すオートフォーカス領域ＡＦＥ２の外側の領域をオートフォーカス領域としたり、当該オートフォーカス領域ＡＦＥ２よりも更に小さい領域をオートフォーカス領域としたりすることもできる。

上述したように、第一回目のオートフォーカス動作では、撮像画面全体をオートフォーカス領域ＡＦＥ１とし、第二回目のオートフォーカス動作では、第一回目よりも小さい領域をオートフォーカス領域ＡＦＥ２とすることで、次のような作用・効果を得ることができる。すなわち、第一回目よりも第二回目のオートフォーカス領域を絞る（小さくする）ことで、第一回目ではピントを合わせることができなかった、利用者の意図する被写体に対して、第二回目でピントを合わせることができる。

このオートフォーカス制御の技術は、特に監視カメラに用いて有用なものである。すなわち、監視カメラの場合には、監視したい被写体が特定されない。したがって、まず、撮像画面全体をオートフォーカス領域としてオートフォーカス動作を実行し、被写体を特定できなかった場合は、オートフォーカス領域を絞って（小さくして）オートフォーカス動作を実行することで、利用者の意図する被写体を特定し、当該被写体にピントを合わせることができる。

次に、本実施形態に係るオートフォーカス制御を実現する具体的な実施例について、図３乃至図８を用いて説明する。

図３は、被写体が撮像装置１によって撮影されるシーンの一例を示す図の例である。図４は、図３のシーンにおいて、撮像装置１で撮影した映像を示す図の例である。図５は、９個の領域に領域番号１〜９を割り振った例を示す図の例である。図６は、９個の領域１〜９それぞれのフォーカスレンズ位置とコントラスト値を示す図の例である。図７は、９個の領域１〜９全てのコントラスト値の和とフォーカスレンズの位置を示す図の例である。図８は、木にピントが合うフォーカス位置にピークがある領域２，５，８を除外し、領域１，３，４，６，７，９のコントラスト値の和とフォーカスレンズの位置を示す図の例である。

撮像装置１は、監視カメラとして用いられ、撮影しようとする被写体に対して向けられて固定された状態で設置される。その後、オートフォーカス実施指示ボタン２０が、利用者によって押されると、制御部１９は、オートフォーカス実施指示ボタン２０からの指示信号に応答して、オートフォーカス動作の制御を開始する。図３に示す撮影シーンは、撮像装置１からみて、遠方に木２があり、近くに人３がいるといったシーンである。

図４に示す撮像画面１０内において、木２は撮像画面１０の中心部に位置しており、人３は撮像画面１０の右側に位置している。図４において、点線は撮像画面１０を複数に分割、例えば９個に分割した場合の例を示している。この分割した９個の領域に対して、図５に示すように、領域番号１〜９を割り振る。本例では、領域を重複させていないが、例えば、中心付近に一つ（相対的に小さい領域）、全体にもう一つ（画面全体の領域）といった具合にそれぞれの領域が他の領域に重複するように領域を決めてもよい。

撮像画面１０の中心部には木２が位置しているため（図４参照）、図６の領域２，５，８のコントラスト値（コントラスト信号ＶＦの値）のピーク位置は、木２にピントが合うフォーカスレンズ位置を示している。一方、撮像画面１０の右側には人３が存在しているため、図６の領域６，９のコントラスト値のピーク位置は、人３にピントが合うフォーカスレンズ位置を示している。

図７には、９個の領域１〜９全てのコントラスト値の和とフォーカスレンズの位置を示している。木２のコントラスト値が大きいために、図７のコントラスト値のピーク位置は、木２にピントが合うフォーカスレンズ位置を示している。図８には、木２にピントが合うフォーカス位置にコントラスト値のピークがある領域２，５，８を除外し、領域１，３，４，６，７，９のコントラスト値の和とフォーカスレンズの位置を示している。木２にピントが合うフォーカスレンズ位置にコントラスト値のピークがある領域を除外したことによって、図８のコントラスト値のピーク位置は、人３にピントが合うフォーカスレンズ位置を示している。

続いて、本実施形態に係るオートフォーカス制御を実現する具体的な実施例の処理の流れについて、図９のフローチャートを用いて説明する。図９は、本実施形態に係るオートフォーカス制御を実現する具体的な実施例の処理の流れの一例を示すフローチャートの例である。

本実施例に係るオートフォーカス制御の処理は、制御部１９による制御の下に実行される。すなわち、制御部１９は、内部メモリ１９１に格納されたオートフォーカス処理プログラム（ＡＦＰ）１９２に基づいて、図９に示すオートフォーカス制御のための一連の処理を実行する。

撮像装置１の電源が投入されると、制御部１９は、本実施例に係るオートフォーカス制御のための処理を開始し、まず、利用者によってオートフォーカス実施指示ボタン２０が押されたか否かを判断する（ステップＳ１）。制御部１９は、オートフォーカス実施指示ボタン２０が押されないと判断した場合（Ｓ１のＮＯ）、ステップＳ１の処理をオートフォーカス実施指示ボタン２０が押されるまで繰り返して実行する。制御部１９は、オートフォーカス実施指示ボタン２０が押されたと判断した場合（Ｓ１のＹＥＳ）、第一回目のオートフォーカス動作の指示か否かを判断する（ステップＳ２）。撮像装置１の電源投入後、最初にオートフォーカス実施指示ボタン２０が押されたときの指示が、第一回目のオートフォーカス動作の指示となる。

第一回目のオートフォーカス指示であると判断した場合（Ｓ２のＹＥＳ）、制御部１９は、第一回目のオートフォーカス動作を実行する（ステップＳ３）。第一回目のオートフォーカス動作では、制御部１９は、図５に示すように、撮像画面１０を複数の領域、例えば９個の領域１〜９に分割する。そして、制御部１９は、撮像画面１０の全体を第一回目のオートフォーカス動作のオートフォーカス領域（図２Ａのオートフォーカス領域ＡＦＥ１に相当）として設定し、コントラスト値がピークとなるフォーカスレンズ１１２（図１参照）の位置を記憶する。これは、図６のデータを取得することに該当する。

そして、制御部１９は、分割した９個の領域１〜９の全てのコントラスト値の和のピーク位置、即ち図７に示すフォーカスレンズ位置「木」にフォーカスレンズ１１２を移動させることで、オートフォーカス動作を実行する。この時点で、ピントは木２に合っていることになる。利用者が木２にピントを合わせたいと思っていた場合には、この時点で利用者の意図する被写体にピントが合っていることになり、問題なくオートフォーカス動作の完了となる。

ところが、利用者が木２ではなく人３にピントを合わせたいと考えていた場合、人３にピントが合わなかったことを利用者が感じ取り、自然にオートフォーカス実施指示ボタン２０を押すこととなる。そこで、制御部１９は再度、利用者によってオートフォーカス実施指示ボタン２０が押されたか否かを判断し（ステップＳ４）、オートフォーカス実施指示ボタン２０が押されないと判断した場合（Ｓ４のＮＯ）、上述したように、利用者の意図する被写体にピントが合っている訳であるから、本オートフォーカス制御のための一連の処理を終了する。

制御部１９は、オートフォーカス実施指示ボタン２０が押されたと判断した場合（Ｓ４のＹＥＳ）、ステップＳ２に戻る。この場合、第二回目のオートフォーカス動作の指示であることから、制御部１９は、第一回目のオートフォーカス動作の指示ではないと判断し（Ｓ２のＮＯ）、次いで、第一回目のオートフォーカス動作の完了時刻から一定時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ５）。

利用者は、意図する被写体に、はやくピント合わせを行いたいと感じるものであることから、第二回目のオートフォーカス動作の指示が行われるまでは、第一回目のオートフォーカス動作（Ｓ３）の完了からほとんど時間は経過していないことが多い。よって、制御部１９は、第一回目のオートフォーカス動作の完了時刻から一定時間（例えば、１０秒程度の時間）が経過していないと判断し（Ｓ５のＮＯ）、次いで、画面全体のコントラスト値が一定の値以下か否かを判断する（ステップＳ６）。

ステップＳ３の第一回目のオートフォーカス動作で、木２にピントが合っている状態であるため、画面全体のコントラスト値は一定の値を超える。したがって、制御部１９は、画面全体のコントラスト値が一定の値以下でないと判断し（Ｓ６のＮＯ）、次いで、第三回目のオートフォーカス動作の指示であるか否かを判断する（ステップＳ７）。今回は、ステップＳ５で第一回目のオートフォーカス動作の完了時刻から一定時間（例えば、１０秒程度の時間）が経過していないと判断し、第二回目のオートフォーカス動作の指示である。したがって、制御部１９は、第三回目のオートフォーカス動作の指示でないと判断し（Ｓ７のＮＯ）、第二回目のオートフォーカス動作を実行する（ステップＳ８）。

第二回目のオートフォーカス動作では、制御部１９は、第一回目のオートフォーカス動作の完了時のフォーカスレンズ１１２の位置と、第一回目のオートフォーカス動作中に得た領域１〜９のそれぞれのコントラスト値がピークとなるフォーカスレンズ１１２の位置とを対比する。このとき、制御部１９は、前者の位置と後者の位置との間の距離が所定距離よりも近い領域を除き、その除いた領域以外の領域を、第二回目のオートフォーカス動作のオートフォーカス領域（図２Ｂのオートフォーカス領域ＡＦＥ２に相当）として設定する。そして、制御部１９は、当該オートフォーカス領域のコントラスト値の和のピーク位置にフォーカスレンズ１１２を移動させる。

ここで、第一回目のオートフォーカス動作の完了時のフォーカスレンズ１１２の位置は、木２にピントが合うフォーカスレンズ位置である。コントラスト値がピークとなるフォーカスレンズ位置が所定距離よりも近い領域については、図６の例では、領域２と領域５と領域８のピーク位置は木２の位置であり、コントラスト値がピークとなるフォーカスレンズ位置が所定距離よりも近いと判断する。そして、領域２と領域５と領域８を除いた領域を第二回目のオートフォーカス動作のオートフォーカス領域とする。また、第二回目のオートフォーカス動作におけるオートフォーカス領域のコントラスト値の和は、図８に示すように、領域１と領域３と領域４と領域６と領域７と領域９の各コントラスト値の和である。

上述した本実施例に係るオートフォーカス制御によれば、木２にピントを合わせたい利用者にとっては一回のオートフォーカス動作の指示で、意図する被写体である木２にピントが合わせることができることになる。また、人３にピントを合わせたい利用者にとっても、特別な動作を伴うことなく、自然に再度同じオートフォーカス実施指示ボタン２０を押すことにより、利用者の意図する被写体である人３にピントを合わせることができる。ここで、「特別な動作」とは、領域を指示する、撮像装置１の向きを変える、操作ボタンを長く押すなどといった動作である。

また、第一回目のオートフォーカス動作の完了時刻から一定時間が経過していた場合には（Ｓ５のＹＥＳ）、撮像装置１、即ち監視カメラを別の場所に設置したことが考えられる。したがって、この場合には、制御部１９は、第二回目のオートフォーカス動作の指示を第一回目のオートフォーカス動作の指示とみなしてステップＳ３へ移行し、もう一度第一回目のオートフォーカス動作を実行する。これにより、監視カメラを別の場所に設置したときや、監視カメラの向き（撮影方向）を変えたときなどでも、新規に監視カメラを設置した場合と同様に、オートフォーカス動作を行うことができる。

また、画面全体のコントラスト値が一定の値以下の場合には、どの被写体にもピントが合っていなかったり、コントラストが低く、ピント合わせの難しい撮影映像であったりなど、領域を除外することがメリットとならない場面が多いことが考えられる。この場合、第一回目のオートフォーカス動作では、第二回目のオートフォーカス動作で必要となる領域１〜９のコントラスト情報が得られていないことになる。したがって、制御部１９は、画面全体のコントラスト値が一定の値以下の場合（Ｓ６のＹＥＳ）、第二回目のオートフォーカス動作の指示を第一回目のオートフォーカス動作の指示とみなしてステップＳ３へ移行し、再度第一回目のオートフォーカス動作を実行する。これにより、第二回目のオートフォーカス動作で必要となる領域１〜９のコントラスト情報が得られていない状況下で、無駄に第二回目のオートフォーカス動作に移行することを防止することができる。

また、第三回目のオートフォーカス動作の指示に関しては、第一回目のオートフォーカス動作によるピント合わせの方が、第二回目のオートフォーカス動作によるピント合わせよりも良かったと利用者が判断し、利用者が更にオートフォーカス実施指示ボタン２０を押した場合が考えられる。したがって、制御部１９は、第三回目のオートフォーカス動作の指示であると判断した場合（Ｓ７のＹＥＳ）、第三回目のオートフォーカス動作の指示を第一回目のオートフォーカス動作の指示とみなしてステップＳ３へ移行し、再度第一回目のオートフォーカス動作を実行する。これにより、利用者が意図する被写体に対してピント合わせを行うことができる。

なお、本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細したものであり、必ずしも全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

また、上記した実施例では、監視カメラに適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明は、監視カメラへの適用に限られるものではなく、デジタルカメラなど、オートフォーカス制御機能を備える撮像装置全般に対して適用することができる。

例えば、デジタルカメラに適用する場合には、カメラのシャッターボタンがオートフォーカス実施指示ボタン２０として用いられ、当該シャッターボタンの例えば半押しでオートフォーカス動作を指示する指示信号が発生されることになる。これにより、シャッターボタンのみの操作で、利用者の意図する被写体にピントを合わせることができるため、利用者の利便性の向上に寄与できる。

１…撮像装置、 １０…撮像画面（撮影映像の画面）、 １１…レンズユニット、 １２…撮像素子、 １３…ノイズ除去部、 １４…自動利得制御（ＡＧＣ）回路部、 １５…アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路部、 １６…カメラ信号処理部、 １７，１８…モータドライバ、 １９…制御部、 ２０…オートフォーカス実施指示ボタン、 １１１…バリエータレンズ、 １１２…フォーカスレンズ、 １６１…信号変換処理部、 １６２…コントラスト信号生成部、 １６３…ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）回路、 １６４…積分器、 １９１…内部メモリ、 １９２…オートフォーカス処理プログラム（ＡＦＰ）、 ＡＦＥ１…第一回目のオートフォーカス領域、 ＡＦＥ２…第二回目のオートフォーカス領域

Claims (5)

1. モータによってレンズ軸方向に移動可能なフォーカスレンズと、レンズ原点検出器を含むレンズユニットと、
   前記レンズユニットを通して映像を撮影する撮像素子と、
   オートフォーカス実施指示ボタンと、
   前記撮像素子からの撮像信号を信号処理してオートフォーカス評価値となるコントラスト信号を生成するコントラスト信号生成部と、
   前記コントラスト信号及び前記オートフォーカス実施指示ボタンからの指示信号に基づいて前記モータを駆動して前記フォーカスレンズのオートフォーカス動作を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記オートフォーカス実施指示ボタンからの指示信号を受けて、前記フォーカスレンズに対する複数回のオートフォーカス動作を設定することができ、
   第一回目のオートフォーカス動作では、前記撮像素子で撮影された映像の画面全体を、ピント合わせを行う第一のオートフォーカス領域として、前記撮像素子で撮影された映像の画面を複数の領域に分割し、その分割した複数の領域全てのコントラスト値の和のピーク位置に前記フォーカスレンズを移動させるフォーカス動作を行い、
   前記第一回目のオートフォーカス動作の完了時から、前記オートフォーカス実施指示ボタンからの指示信号が発生するまでの時間が、あらかじめ設定した一定時間よりも短いことを条件として第二回目のオートフォーカス動作を設定し、
   前記第二回目のオートフォーカス動作では、前記撮像素子で撮影された映像の画面よりも小さい領域を第二のオートフォーカス領域として、前記分割した複数の領域の中の、前記第一回目のオートフォーカス動作の完了時のコントラスト値がピークとなる、前記フォーカスレンズの位置が所定距離よりも近い領域を除外し、この除外した領域以外の領域のコントラスト値の和のピーク位置に前記フォーカスレンズを移動させることによってフォーカス動作を行う
   撮像装置。
2. 前記制御部は、前記第一回目のオートフォーカス動作の完了時から、前記オートフォーカス実施指示ボタンから指示信号が発生するまでに前記一定時間が経過した場合には、前記第一回目のオートフォーカス動作によってオートフォーカス動作を行う
   請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御部は、前記撮影された映像の画面全体のコントラスト値が一定の値以下の場合には、前記第一回目のオートフォーカス動作によってオートフォーカス動作を行う
   請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記制御部は、前記第二回目のオートフォーカス動作の完了後に前記オートフォーカス実施指示ボタンから第三回目のオートフォーカス指示信号が発生したときは、前記第一回目のオートフォーカス動作によってオートフォーカス動作を行う
   請求項１に記載の撮像装置。
5. モータによってレンズ軸方向に移動可能なフォーカスレンズとレンズ原点検出器を含むレンズユニットと、オートフォーカス実施指示ボタンと、前記レンズユニットを通して映像を撮影する撮像素子と、前記撮像素子からの撮像信号を信号処理してオートフォーカス評価値となるコントラスト信号を生成するコントラスト信号生成部と、内部メモリを有し、前記コントラスト信号及びオートフォーカス実施指示ボタンからの指示信号に基づいて前記モータを駆動して前記フォーカスレンズのオートフォーカス動作を制御する制御部と、を備えた撮像装置にオートフォーカス動作を行わせる撮像方法であって、
   前記オートフォーカス実施指示ボタンからのオートフォーカス実施の指示があったことを検出するステップと、
   前記オートフォーカス実施指示ボタンからのオートフォーカス実施の指示があった場合には、この指示が第一回目のオートフォーカス動作の指示であることを検出するステップと、
   前記オートフォーカス実施指示ボタンからのオートフォーカス実施の指示が前記第一回目のオートフォーカス動作の指示である場合には、前記撮像素子で撮影した映像の画面全体を、ピント合わせを行う第一のオートフォーカス領域として、前記撮像素子で撮影した映像の画面を複数の領域に分割し、その分割した複数の領域全てのコントラスト値の和のピーク位置に前記フォーカスレンズを移動させることによってフォーカス動作を行うステップと、
   前記第一回目のオートフォーカス動作の完了時から、前記オートフォーカス実施指示ボタンからの指示信号が発生するまでの時間が、あらかじめ設定した一定時間よりも短いことを条件として第二回目のオートフォーカス動作を設定するステップと、
   前記第二回目のオートフォーカス動作では、前記撮像素子で撮影した映像の画面よりも小さい領域を第二のオートフォーカス領域として、前記分割した複数の領域の中の、前記第一回目のオートフォーカス動作の完了時のコントラスト値がピークとなる、前記フォーカスレンズの位置が所定距離よりも近い領域を除外し、この除外した領域以外の領域のコントラスト値の和のピーク位置に前記フォーカスレンズを移動させるフォーカス動作を行うステップと、を含む
   撮像方法。

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