JPH11331676A - 自動焦点制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速・高精度な合焦動作が可能な自動焦点制
御装置を提供すること。 【解決手段】 本発明の自動焦点制御装置は、初期焦点
レンズ位置において撮像して画像データを出力し、当該
画像データに対して、点像半径に対応した複数の復元フ
ィルタを用いて画像データの復元を行って各復元フィル
タ毎に復元された画像データ群について各々ＡＦ評価値
を算出し、当該算出した各ＡＦ評価値を照合して概略の
合焦位置を特定するワンショットＡＦ動作を行い、つい
で、概略の合焦位置近傍で、山登りサーボ法により最終
的な合焦位置を決定する自動焦点制御装置において、ワ
ンショットＡＦ動作の際には、撮影者によって選択され
た撮影モードを検知し、当該設定された当該撮影モード
に従い、復元フィルタの走査する範囲を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動焦点制御装
置に関し、詳細には、ビデオカメラ、スチルビデオカメ
ラ等の撮像素子を用いた画像入力機器に適用される自動
焦点制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動焦点制御装置における合焦位
置決定方式には、赤外線や超音波を用いたアクティブＡ
Ｆ方式、外光パッシブや、山登りサーボ等のパッシブＡ
Ｆ方式がある。特に、デジタルスチルビデオカメラ（以
下、「ＤＳＶＣ」と略す）などでは、特別な測距部品を
必要としないパッシブＡＦ方式が多く採用されている。
パッシブＡＦ方式においては、近時ワンショットで合焦
位置を検出するものとして、特開平６−１８１５３２号
公報「電子カメラの合焦位置検出装置」がある。かかる
合焦位置検出装置は、ワンショットＡＦを用いており、
すなわち、復元フィルタを用いてワンショットで合焦位
置を検出するものである。

【０００３】より具体的には、かかる合焦位置検出装置
は、光学撮像系の点像分布関数又はそれを変換処理して
得られる関数を焦点位置及びその前後のレンズ位置で複
数点求めて記憶した特性値記憶手段と、１画面分又はそ
の一部の撮像データを前記特性値記憶手段に記憶された
特性値によって前記複数点のレンズ位置毎に画像復元す
る画像復元手段と、該画像復元された画像データからレ
ンズ位置毎の合焦位置の評価値を求め各評価値を比較し
て合焦位置を推測する合焦位置推測手段と、を備えたこ
とにより、合焦位置の検出をより早く、より正確に行う
ことを可能としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の如き復元フィルタを用いたワンショットＡＦでは、
搭載されるメモリ（ＲＯＭ）容量などの制限から、多数
の復元フィルタを用意することが難しく高精度な合焦動
作が困難であるという問題がある。また、多数の復元フ
ィルタを使用した場合、その画像の復元の際に演算量が
多くなり、高速な合焦動作が難しいという問題がある。

【０００５】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、高速・高精度な合焦動作が可能な自動焦点制御
装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述課題を解決するため
に、請求項１に係る自動焦点制御装置は、初期焦点レン
ズ位置において撮像して画像データを出力し、当該画像
データに対して、点像半径に対応した複数の復元フィル
タを用いて画像データの復元を行って各復元フィルタ毎
に復元された画像データ群について各々ＡＦ評価値を算
出し、当該算出した各ＡＦ評価値を照合して概略の合焦
位置を特定するワンショットＡＦ動作を行い、ついで、
前記概略の合焦位置近傍で、山登りサーボ法により最終
的な合焦位置を決定する自動焦点制御装置において、前
記ワンショットＡＦ動作の際には、撮影者によって選択
された撮影モードを検知し、当該設定された当該撮影モ
ードに従い、復元フィルタの走査する範囲を変化させる
ものである。

【０００７】また、請求項２に係る自動焦点制御装置
は、初期焦点レンズ位置において撮像して画像データを
出力し、当該画像データに対して、点像半径に対応した
複数の復元フィルタを用いて画像データの復元を行って
各復元フィルタ毎に復元された画像データ群について各
々ＡＦ評価値を算出し、当該算出した各ＡＦ評価値を照
合して概略の合焦位置を特定するワンショットＡＦ動作
を行い、ついで、前記概略の合焦位置近傍で、山登りサ
ーボ法により最終的な合焦位置を決定する自動焦点制御
装置において、前記ワンショットＡＦ動作の際には、撮
像された画像フレーム内の構図情報や輝度・色情報等を
解析し、当該解析結果に基づき前記復元フィルタの走査
する範囲を変化させるものである。

【０００８】また、請求項３に係る自動焦点制御装置
は、初期焦点レンズ位置において撮像して画像データを
出力し、当該画像データに対して、点像半径に対応した
複数の復元フィルタを用いて画像データの復元を行って
各復元フィルタ毎に復元された画像データ群について各
々ＡＦ評価値を算出し、当該算出した各ＡＦ評価値を照
合して概略の合焦位置を特定するワンショットＡＦ動作
を行い、ついで、前記概略の合焦位置近傍で、山登りサ
ーボ法により最終的な合焦位置を決定する自動焦点制御
装置において、前記ワンショットＡＦ動作の場合には、
前記山登りサーボ法による合焦動作に比して、焦点レン
ズを高速に駆動するものである。

【０００９】また、請求項４に係る自動焦点制御装置
は、初期焦点レンズ位置において撮像して画像データを
出力し、当該画像データに対して、点像半径に対応した
複数の復元フィルタを用いて画像データの復元を行って
各復元フィルタ毎に復元された画像データ群について各
々ＡＦ評価値を算出し、当該算出した各ＡＦ評価値を照
合して概略の合焦位置を特定するワンショットＡＦ動作
を行い、ついで、前記概略の合焦位置近傍で、山登りサ
ーボ法により最終的な合焦位置を決定する自動焦点制御
装置において、前記ワンショットＡＦ動作の際には、撮
影者によって選択された撮影モードを検知し、当該設定
された当該撮影モードに従い、復元フィルタの走査する
範囲を変化させ、更に、前記ワンショットＡＦ動作の際
には、前記山登りサーボ法による合焦動作に比して、焦
点レンズを高速に駆動するものである。

【００１０】また、請求項５に係る自動焦点制御装置
は、初期焦点レンズ位置において撮像して画像データを
出力し、当該画像データに対して、点像半径に対応した
複数の復元フィルタを用いて画像データの復元を行って
各復元フィルタ毎に復元された画像データ群について各
々ＡＦ評価値を算出し、当該算出した各ＡＦ評価値を照
合して概略の合焦位置を特定するワンショットＡＦ動作
を行い、ついで、前記概略の合焦位置近傍で、山登りサ
ーボ法により最終的な合焦位置を決定する自動焦点制御
装置において、前記ワンショットＡＦ動作の際には、撮
像された画像フレーム内の構図情報や輝度・色情報等を
解析し、当該解析結果に基づき前記復元フィルタの走査
する範囲を変化させ、更に、前記ワンショットＡＦ動作
の際には、前記山登りサーボ法による合焦動作に比し
て、焦点レンズを高速に駆動するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明に係る自動焦点制御装置をデジタルスチルカメラに
適用した好適な実施の形態を詳細に説明する。

【００１２】（実施の形態１）図１は、本実施の形態１
に係るデジタルスチルカメラの構成図である。図１に示
すデジタルスチルカメラは、大別すると、被写体像をＣ
ＣＤに結像するレンズ系１、絞り２，被写体像に応じた
画像データを出力するフロントエンド部３，画像データ
の各種データ処理を行うイメージプリプロセッサ（Imag
e Pre-Processor 以下、「ＩＰＰ」と称する）部４
と、ＣＰＵＩ／Ｆ５と、デジタルスチルカメラの各部の
動作を制御するＣＰＵ６と、レンズ系１を駆動制御する
焦点レンズ制御部７と、絞り２の絞り値（ｆ値）を制御
する絞り制御部８と、を備えている。

【００１３】上記レンズ系１は撮像レンズと焦点レンズ
を備える。上記フロントエンド部３は、レンズ系１によ
り結像された被写体像を電気信号（アナログ画像デー
タ）に変換して出力するＣＣＤ３１と、ＣＣＤ３１から
入力される電気信号のノイズ除去やゲイン調整等を行う
信号処理部３２と、信号処理部３２を介してＣＣＤ３１
から入力されるアナログ画像データをデジタル画像デー
タに変換して、ＩＰＰ部４に出力するＡ／Ｄ変換器３３
と、を備える。

【００１４】上記ＩＰＰ部４は、フロントエンド部３か
ら入力されるデジタル画像データを、Ｒ・Ｇ・Ｂの各成
分（ＲＧＢデジタル信号）に分離するＲＧＢ分離部４１
と、分離したＲＧＢデジタル信号の各色成分のゲインを
夫々調整して、輝度値生成部４３に出力するＲＧＢゲイ
ン調整部４２と、入力されるＲＧＢデジタル信号を輝度
信号に変換してＦＦＴ（ＩＦＦＴ）演算部４４に出力す
る輝度値生成部４３と、輝度値生成部４３から入力され
る輝度信号の空間成分を周波数成分に変換してフィルタ
リング部４５に出力し、また、フィルタリング部４５を
経た周波数成分をＩＦＦＴ変換して空間成分に逆変換し
て負値積算部４８に出力するＦＦＴ（ＩＦＦＴ）演算部
４４と、を備える。

【００１５】更に、上記ＩＰＰ部４は、復元フィルタデ
ータＲＯＭ４６に格納された復元フィルタに基づき、Ｆ
ＦＴ（ＩＦＦＴ）演算部４４で周波数成分に変換された
信号の復元処理を行うフィルタリング部４５と、複数の
点像半径に各々対応した複数の復元フィルタのデータが
格納された復元フィルタデータＲＯＭ４６と、周波数成
分に変換された信号をフィルタリング処理を経た後、そ
の特定の高周波成分を抽出して累積して得られる高周波
成分積算値をＣＰＵ６に出力する高周波成分積算器４７
と、ＦＦＴ（ＩＦＦＴ）演算部４４から入力される空間
周波数成分の負値を積算して得られる負値積算値をＣＰ
Ｕ６に出力する負値積算部４８と、を備える。尚、ＩＰ
Ｐ部４の各機能はソフトウエアでも実現可能であるが、
図示の如くハードウエアで構成した方が、高速処理が可
能となり好ましい。

【００１６】ＣＰＵ６は、上記した如く、デジタルスチ
ルカメラの各部の動作を制御を司るものであり、具体的
には、例えば、ＣＰＵ６は、入力される高周波成分積算
値及び／又は負値積算値に基づき、ワンショットＡＦ評
価値を算出し、ワンショットＡＦ制御を行い、また、入
力される高周波成分積算値に基づき山登りサーボＡＦ評
価値を算出し、山登りサーボ法によるＡＦ制御を行う。
また、ＣＰＵ６は、ＡＷＢ制御やＡＥ制御等も行う。

【００１７】また、図示しない操作部は、撮影指示、撮
影モード（マクロモード、ポートレートモード、風景モ
ード、スナップモード、ノーマルモード）の選択等を行
うためのボタンを備えている。

【００１８】次に、上記構成のデジタルスチルカメラの
ＡＦ動作の概略を説明する。本発明においては、ワンシ
ョットＡＦを粗調に使用し、山登りサーボ法を微調に使
用する。

【００１９】まず、ワンショットＡＦによる粗調のＡＦ
動作が行われる。ＣＣＤ３１からＡ／Ｄ変換器３３を通
じて得られたＲＧＢデジタル色信号は、画像信号処理を
行うＩＰＰ部４に入力する。ＩＰＰ部４においては、ま
ず、輝度値生成部４３により、輝度信号に変換された
後、ＦＦＴ（ＩＦＦＴ）演算部４４によって空間成分か
ら周波数成分に変換される。フィルタリング部４５で
は、この周波数成分に変換された信号に対し、復元フィ
ルタデータＲＯＭ４６から読み込まれたデータ（１の復
元フィルタ）に基づいて復元処理が行われる。このフィ
ルタリング処理が施された信号は、高周波成分積算器４
７に出力されると共に、ＦＦＴ（ＩＦＦＴ）演算部４４
に出力される。

【００２０】高周波成分積算器４７では、入力される信
号の特定の高周波成分が抽出され、この特定の高周波成
分が累積された高周波成分積算値が、ＣＰＵＩ／Ｆ５を
介してＣＰＵ６に出力される。

【００２１】他方、フィルタリング処理されたデータ
は、再度ＦＦＴ（ＩＦＦＴ）演算部４４に入力されて再
び空間成分に変換され負値積算部４８に出力される。こ
こで、この再変換されたデータ（画像データ）には負値
が含まれることがある。負値積算部４８では、再変換さ
れたデータの負値の積算が行われ得られる負値積算値
が、ＣＰＵＩ／Ｆ５を介してＣＰＵ６に出力される。す
なわち、１の復元フィルタに対応する高周波成分積算値
及び負値積算値がＣＰＵ６に入力されることになる。

【００２２】これら、フィルタリング処理→高周波成分
積算→ＩＦＦＴ→負値積算の一連の処理は復元フィルタ
の数だけ繰り返され、復元フィルタの数だけの高周波成
分積算値と負値積算値がＣＰＵ６に出力される。

【００２３】ＣＰＵ６では、入力される高周波成分積算
値及び／又は負値積算値に基づき、ワンショットＡＦ評
価値を算出し、例えばその最小値を検索する。そして、
検索された最小値に対応する復元フィルタナンバーを合
焦点指標として、対応する焦点レンズ位置（目標位置）
すなわち概略の合焦位置（粗調合焦点検出位置）が特定
される。そして、ＣＰＵ６は、焦点レンズ制御部７に、
焦点レンズを概略の合焦位置までの移動を指示する制御
データを出力し、これに応じて、焦点レンズ制御部７
は、焦点レンズを概略の合焦位置まで駆動する。

【００２４】ついで、概略の合焦位置近傍で山登りサー
ボ法による真の合焦点検出が行われる。ＣＰＵ６は、焦
点レンズ制御部７に概略の合焦位置近傍で焦点レンズを
移動させる。そして、この移動範囲内で撮像された画像
フレーム内での高周波成分に基づき山登りサーボＡＦ評
価値を算出し、真の合焦位置を特定する。具体的には、
焦点レンズの移動に伴い、フロントエンド部３を介して
ＲＧＢデジタル色信号がＩＰＰ部４に入力し、輝度値生
成部４３により、輝度信号に変換された後、ＦＦＴ（Ｉ
ＦＦＴ）演算部４４によって空間成分から周波数成分に
変換される。そして、高周波成分積算器４７では、入力
される信号の特定の高周波成分が抽出され、この特定の
高周波成分が累積された高周波成分積算値が、ＣＰＵＩ
／Ｆ５を介してＣＰＵ６に出力される。そして、ＣＰＵ
６では、入力される高周波成分積算値に基づき、山登り
サーボＡＦ評価値を算出し、例えば山登りサーボＡＦ評
価値が最大となる位置を真の合焦位置と特定する。

【００２５】図２は、上記ＡＦ動作の具体例を説明する
ための図であり、ワンショットＡＦ動作を説明するため
の図（同図の上方に示す図）と山登りサーボ法を説明す
るための図（同図の下方に示す図）を対応づけて示す。

【００２６】上記ワンショットＡＦ動作を説明するため
の図は、レンズ位置、被写体位置、復元フィルタ、及び
ワンショットＡＦ評価値の関係を示している。同図に示
す如く、フィルタリング部４５は、焦点位置が∞〜Ｎｅ
ａｒ（最至近）の間に、各々が各距離に対応した７つの
復元フィルタＮｏ．１〜Ｎｏ．７（フィルタ群）を備え
ている。各々の復元フィルタＮｏ．１〜Ｎｏ．７によっ
て画像を復元しワンショットＡＦ用ＡＦ評価値を求め
る。ここで、合焦点はワンショットＡＦ評価値の最小値
を示すフィルタナンバーであり、同図では、被写体位置
近傍のフィルタＮｏ．６において、ワンショットＡＦ評
価値が合焦位置である旨の信号をＣＰＵ６が焦点レンズ
制御部７に出力する。この信号に基づき、焦点レンズ制
御部７は焦点レンズをフィルタＮｏ．６に対応する位置
まで移動させる。

【００２７】ついで、上記山登りサーボ法を説明するた
めの図に示すように、フィルタＮｏ．５とフィルタＮ
ｏ．６の間で、山登り法により真の合焦点を検出する。
このようにして、最終的に、焦点レンズは被写体に合焦
した位置に移動される。

【００２８】以上説明したように、復元フィルタを用い
て画像データの復元を行い、当該復元された画像データ
に基づいてＡＦ評価値を算出し、当該算出したＡＦ評価
値を照合して概略の合焦位置を決定し、ついで、概略の
合焦位置近傍で、山登りサーボ法により最終的な合焦位
置を決定することとしたので、復元フィルタを格納する
メモリ容量を低減でき、安価な構成で高精度な自動合焦
動作を行うことが可能となる。

【００２９】また、山登りサーボ法で使用する高周波成
分は、ワンショットＡＦで使用するＦＦＴエンジン（Ｆ
ＦＴ（ＩＦＦＴ）演算部４４及び高周波成分積算器４
７）を利用できるので、山登りサーボ法のための新たな
デバイスを必要としないという効果を奏する。

【００３０】（実施の形態２）実施の形態２について、
図３及び図４を参照して説明する。実施の形態２では、
実施の形態１の構成のデジタルスチルカメラにおいて、
ワンショットＡＦ動作の際に、撮影者により選択された
撮像モードの状態を検知し、設定された当該撮影モード
に従い、復元フィルタの走査する範囲を変化させて走査
範囲を狭めることにより、無駄な範囲の画像復元を省略
した動作例を説明する。他のＡＦ動作は、図２で説明し
た動作と同様である。

【００３１】図３は、各撮影モードにおける復元フィル
タ走査範囲及び未走査範囲の割付例を示している。同図
に示すように、マクロモードでは復元フィルタＮｏ．
６，７を走査範囲とし、ポートレートモードでは復元フ
ィルタＮｏ．４〜７を走査範囲としてそれぞれ近距離に
対応した範囲を走査範囲として設定している。また、風
景モードでは、復元フィルタＮｏ．１〜４を走査範囲と
して遠距離に対応した範囲を走査範囲として設定してい
る。また、スナップモードでは、復元フィルタＮｏ．２
〜６を走査範囲として中距離に対応した範囲を走査範囲
として設定している。そして、通常の撮影モードである
ノーマルモードの場合、従来通り、フィルタＮｏ．１〜
フィルタＮｏ．７の全ての範囲を走査するように設定し
ている。図３に示した、各撮影モードにおけるフィルタ
走査範囲及び未走査範囲の割付はデータ化されて図示し
ないＲＯＭに予め格納されている。

【００３２】図４は、ポートレートモード時のＡＦ動作
の具体例を説明するための図であり、ワンショットＡＦ
動作を説明するための図（同図の上方に示す図）と山登
りサーボ法を説明するための図（同図の下方に示す図）
を対応づけて示す。図２で説明した動作と共通する部分
の説明は省略し、特徴的な部分についてのみ説明する。

【００３３】図４に示す動作例では、ワンショットＡＦ
は粗調に使用し、概略の被写体位置を決定し、その対応
位置まで焦点レンズを移動させる。図４の動作例は、図
２で説明した動作例と同様に、焦点位置∞の位置から至
近まで７つの復元フィルタ群を用意し、各々の復元フィ
ルタによって画像を復元し、ワンショットＡＦ評価値を
求めている。

【００３４】まず、復元処理する前に、ＣＰＵ６は、撮
像モードがどのような設定になっているのかを検出す
る。そして、ＣＰＵ６は、上記ＲＯＭ（図３参照）を参
照して、撮影モードに対応する復元フィルタの走査範囲
を特定し、この走査範囲内で、復元フィルタを走査す
る。撮影モードの設定は、撮影者が、図示しない操作部
のボタンにより設定する。この動作例では、撮影モード
がポートレートモードに設定されている場合について説
明を行う。

【００３５】ポートレートモードでは、被写体は通常、
１〜２ｍの人物等であることが多い。従って、このポー
トレートモードの場合には、被写体距離を３ｍ〜∞の範
囲の画像復元処理することは殆ど無駄であることが多
い。よって、この場合には、図３に示すように、フィル
タＮｏ．１〜フィルタＮｏ．３は未走査範囲とし、フィ
ルタＮｏ．４〜フィルタＮｏ．７までを走査して画像を
復元する。

【００３６】以上説明したように、本実施の形態２にお
いては、ワンショットＡＦにおいて、撮影者により選択
された撮像モードの状態を検知し、設定された当該撮影
モードに従い、復元フィルタの走査する範囲を変化さ
せ、撮影モードに応じて走査範囲を狭めることとしたの
で、無駄な範囲の画像復元を省略することができ、高精
度・高速なＡＦ動作が可能となる。

【００３７】（実施の形態３）実施の形態３について、
図５を参照して説明する。実施の形態３では、実施の形
態１の構成のデジタルスチルカメラにおいて、ワンショ
ットＡＦの際に、撮像した画像フレーム内の構図情報や
輝度・色情報等を解析し、解析結果に基づき復元フィル
タを走査する範囲を変化させて走査範囲を狭めることに
より、無駄な範囲の画像復元を省略する動作例を説明す
る。他のＡＦ動作は、図２で説明した動作と同様であ
る。

【００３８】図５は、各照明条件等におけるフィルタ走
査範囲及び未走査範囲の割付例を示している。同図に示
すように、室内・屋内撮影の時には復元フィルタＮｏ．
３〜７を走査範囲とし、夜間近景撮影時には復元フィル
タＮｏ．５〜７を走査範囲とし、夜間中景・遠景撮影時
には、復元フィルタＮｏ．１〜５を走査範囲として設定
している。図５に示した、各照明条件等におけるフィル
タ走査範囲及び未走査範囲の割付はデータ化されて図示
しないＲＯＭに予め格納されている。

【００３９】次に、実施の形態３の動作を説明する。基
本的なＡＦ動作は、上記図２で示した動作と同様であ
る。本実施の形態３の動作例では、ワンショットＡＦは
粗調に使用し、概略の被写体位置を決定し、その対応位
置まで焦点レンズを移動させる。本実施の形態３では、
図２の動作例と同様に、焦点位置∞の位置から至近まで
７つの復元フィルタ群を用意し、各々の復元フィルタに
よって画像を復元し、ワンショットＡＦ評価値を求めて
いる。

【００４０】まず、復元処理する前に、ＣＰＵ６は、画
像フレームの構図情報や輝度・色情報等を参照して、照
明条件等を判断する。本実施の形態では、図示しない自
動露出（ＡＥ）処理部や図示しない自動白調整（ＡＷ
Ｂ）処理部が、上記構図情報や色情報を提供している場
合を想定している。例えば、ＡＷＢ処理部からの情報に
より、光源が蛍光灯又は白熱灯であると判断した場合、
屋内撮影又は室内撮影と推定する。そして、上記ＲＯＭ
（図５参照）を参照して復元フィルタの対応する走査範
囲を決定し、図５に示すように、フィルタＮｏ．３〜フ
ィルタＮｏ．７までは復元フィルタ走査範囲、フィルタ
Ｎｏ．１〜フィルタＮｏ．２までは未処理範囲とし、近
景・中景に対応するフィルタＮｏ．３〜フィルタＮｏ．
７まで走査・復元する。

【００４１】また、ＣＰＵ６は、画像全体の平均輝度が
非常に低く（ＡＥ処理部からの情報）、フラッシュ発光
操作の検知（撮影モードからの情報）がなされた場合に
は、夜間の近景撮影と判断し、上記ＲＯＭ（図５参照）
を参照して復元フィルタの復元範囲を決定し、図５に示
すように、近景に対応するフィルタＮｏ．５〜フィルタ
Ｎｏ．７までを走査・復元する。

【００４２】また、ＣＰＵ６は、画像全体の平均輝度が
非常に低く（ＡＥ処理部からの情報）、かつフラッシュ
発光操作は検知されない（撮像モードからの情報）場合
には、夜間の中景・遠景撮影と判断し、上記ＲＯＭ（図
５参照）を参照して復元フィルタの復元範囲を決定し、
図５に示すように、中景・遠景に対応するフィルタＮ
ｏ．１〜フィルタＮｏ．５までを走査・復元する。

【００４３】以上説明したように、本実施の形態３で
は、ワンショットＡＦの際に、画像フレーム内の構図情
報や輝度・色情報等を解析し、解析結果に基づき復元フ
ィルタを走査する範囲を変化させて走査範囲を狭めてい
るので、無駄な範囲の画像復元を省略でき、高精度・高
速なＡＦ動作が可能となる。

【００４４】（実施の形態４）実施の形態４について、
図６を参照して説明する。実施の形態４では、実施の形
態１の構成のデジタルスチルカメラにおいて、ＡＦ動作
に際し、ワンショットＡＦ動作の際には焦点レンズの高
速駆動を行い、山登りサーボ法のよるＡＦ動作の際には
焦点レンズの通常駆動を行う動作を説明する。他のＡＦ
動作は、図２で説明した動作と同様である。

【００４５】図６は、実施の形態４のＡＦ動作を説明す
るための図であり、ワンショットＡＦ動作を説明するた
めの図（同図の上方に示す図）と山登りサーボ法を説明
するための図（同図の下方に示す図）を対応づけて示
す。図２の動作と共通する部分の説明は省略し、特徴的
な部分についてのみ説明する。

【００４６】図６に示す動作例では、ワンショットＡＦ
で、復元フィルタを全範囲で走査し、粗調合焦位置（概
略の合焦位置）を算出し、算出した粗調合焦位置（この
実施例では、フィルタＮｏ．６）まで、焦点レンズを駆
動する。この場合の焦点レンズの駆動速度は、山登りサ
ーボ法による微調を行うときの焦点レンズ駆動速度より
も高くする。これにより、粗調合焦点位置決定から山登
りサーボ法による微調開始までの焦点レンズの移動によ
る無駄な時間を減らすことができる。この後、焦点レン
ズは通常速度の駆動となり、山登りサーボ法による微調
が行われる。

【００４７】以上説明したように、本実施の形態４にお
いては、ＡＦ動作において、ワンショットＡＦの際には
焦点レンズの高速駆動を行い、山登りサーボ法によるＡ
Ｆ動作の際には焦点レンズの通常駆動を行うこととした
ので、高精度・高速なＡＦ動作を行うことが可能とな
る。

【００４８】（実施の形態５）実施の形態５について、
図７を参照して説明する。実施の形態５では、実施の形
態１の構成のデジタルスチルカメラにおいて、ＡＦ動作
の際に、実施の形態２、３と実施の形態４のＡＦ動作を
組み合わせたものである。すなわち、実施の形態５で
は、ワンショットＡＦ動作の際には高速駆動を行い、山
登りサーボ法によるＡＦ動作の際には通常駆動を行うと
ともに、撮影モードや撮影された画像情報（画像フレー
ム内の構図情報や輝度・色情報等）の解析結果に応じ
て、復元フィルタの走査範囲を限定して走査範囲を狭め
ることにより、無駄な範囲の画像復元を省略した動作例
を説明する。他のＡＦ動作は、図２で説明した動作と同
様である。

【００４９】図７は、実施の形態５のＡＦ動作を説明す
るための図であり、ワンショットＡＦ動作を説明するた
めの図（同図の上方に示す図）と山登りサーボ法を説明
するための図（同図の下方に示す図）を対応づけて示
す。図２の動作と共通する部分の説明は省略し、特徴的
な部分についてのみ説明する。

【００５０】まず、ＣＰＵ６は、復元処理する前に、撮
像モードがどのような設定になっているのかを検出す
る。撮影モードの設定は、撮影者が、図示しない操作ボ
タンにより設定する。この動作例では、撮影モードがポ
ートレートモードに設定されている場合について説明を
行う。

【００５１】つづいて、ＣＰＵ６は、上記ＲＯＭ（図３
参照）を参照して復元フィルタの走査範囲を特定し、ワ
ンショットＡＦで、フィルタＮｏ．４〜フィルタＮｏ．
７の復元フィルタ範囲で走査し、粗調合焦位置（概略の
合焦位置）を算出する。これは、撮影モードのポートレ
ートモードを検出して復元フィルタの走査範囲を限定し
ているためである。そして、算出した粗調合焦位置（こ
の実施例では、フィルタＮｏ．６）まで焦点レンズを駆
動する。この場合の焦点レンズの駆動速度は、山登りサ
ーボ法による微調を行うときの焦点レンズ駆動速度より
も高くする。これにより、粗調合焦位置決定から山登り
サーボ法による粗調開始までの、焦点レンズ移動による
無駄な時間を減らすことができる。この後、焦点レンズ
は通常速度の駆動となり、山登りサーボ法による微調が
行われる。

【００５２】尚、上記図７に示す動作例では、撮影モー
ドに応じて復元フィルタの走査範囲を限定する例を示し
ているが、撮影された画像情報（画像フレーム内の構図
情報や輝度・色情報等）を解析結果に応じて、復元フィ
ルタの走査範囲を限定することにしても良い。

【００５３】以上説明したように、本実施の形態５にお
いては、ワンショットＡＦ動作の際には高速駆動を行
い、山登りサーボ法によるＡＦ動作の際には通常駆動を
行うとともに、撮影モードや撮影された画像情報の解析
結果に応じて復元フィルタの範囲を限定して走査範囲を
狭めることとしたので、無駄な範囲の画像復元を省略で
き、高精度・高速なＡＦ動作が可能となる。

【００５４】尚、上記した実施の諸形態では、ワンショ
ットＡＦの粗調用に７個の復元フィルタを備えた例を説
明したが、本発明においてはフィルタ数はこれに限定さ
れるものではない。

【００５５】尚、本発明は上記した実施の形態に限定さ
れるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で適宜
変更可能である。

【００５６】また、本発明の自動焦点制御装置は、ビデ
オカメラ、スチルビデオカメラ等の撮像素子を用いた画
像入力機器に広く適用可能である。

【００５７】

【発明の効果】請求項１に係る自動焦点制御装置によれ
ば、初期焦点レンズ位置において撮像して画像データを
出力し、当該画像データに対して、点像半径に対応した
複数の復元フィルタを用いて画像データの復元を行って
各復元フィルタ毎に復元された画像データ群について各
々ＡＦ評価値を算出し、当該算出した各ＡＦ評価値を照
合して概略の合焦位置を特定するワンショットＡＦ動作
を行い、ついで、概略の合焦位置近傍で、山登りサーボ
法により最終的な合焦位置を決定する自動焦点制御装置
において、ワンショットＡＦ動作の際には、撮影者によ
って選択された撮影モードを検知し、当該設定された当
該撮影モードに従い、復元フィルタの走査する範囲を変
化させることとしたので、撮影モードに応じて走査範囲
を狭め、無駄な範囲の画像復元を省略することができ、
高精度・高速なＡＦ動作が可能となる。

【００５８】また、請求項２に係る自動焦点制御装置に
よれば、初期焦点レンズ位置において撮像して画像デー
タを出力し、当該画像データに対して、点像半径に対応
した複数の復元フィルタを用いて画像データの復元を行
って各復元フィルタ毎に復元された画像データ群につい
て各々ＡＦ評価値を算出し、当該算出した各ＡＦ評価値
を照合して概略の合焦位置を特定するワンショットＡＦ
動作を行い、ついで、概略の合焦位置近傍で、山登りサ
ーボ法により最終的な合焦位置を決定する自動焦点制御
装置において、ワンショットＡＦ動作の際には、撮像さ
れた画像フレーム内の構図情報や輝度・色情報等を解析
し、当該解析結果に基づき復元フィルタの走査する範囲
を変化させることとしたので、無駄な範囲の画像復元を
省略でき、高精度・高速なＡＦ動作が可能となる。

【００５９】また、請求項３に係る自動焦点制御装置に
よれば、初期焦点レンズ位置において撮像して画像デー
タを出力し、当該画像データに対して、点像半径に対応
した複数の復元フィルタを用いて画像データの復元を行
って各復元フィルタ毎に復元された画像データ群につい
て各々ＡＦ評価値を算出し、当該算出した各ＡＦ評価値
を照合して概略の合焦位置を特定するワンショットＡＦ
動作を行い、ついで、概略の合焦位置近傍で、山登りサ
ーボ法により最終的な合焦位置を決定する自動焦点制御
装置において、ワンショットＡＦ動作の場合には、山登
りサーボ法による合焦動作に比して、焦点レンズを高速
に駆動することとしたので、高精度・高速なＡＦ動作を
行うことが可能となる。

【００６０】また、請求項４に係る自動焦点制御装置
は、初期焦点レンズ位置において撮像して画像データを
出力し、当該画像データに対して、点像半径に対応した
複数の復元フィルタを用いて画像データの復元を行って
各復元フィルタ毎に復元された画像データ群について各
々ＡＦ評価値を算出し、当該算出した各ＡＦ評価値を照
合して概略の合焦位置を特定するワンショットＡＦ動作
を行い、ついで、概略の合焦位置近傍で、山登りサーボ
法により最終的な合焦位置を決定する自動焦点制御装置
において、前記ワンショットＡＦ動作の際には、撮影者
によって選択された撮影モードを検知し、当該設定され
た当該撮影モードに従い、復元フィルタの走査する範囲
を変化させ、更に、ワンショットＡＦ動作の際には、山
登りサーボ法による合焦動作に比して、焦点レンズを高
速に駆動することとしたので、無駄な範囲の画像復元を
省略でき、高精度・高速なＡＦ動作が可能となる。

【００６１】また、請求項５に係る自動焦点制御装置に
よれば、初期焦点レンズ位置において撮像して画像デー
タを出力し、当該画像データに対して、点像半径に対応
した複数の復元フィルタを用いて画像データの復元を行
って各復元フィルタ毎に復元された画像データ群につい
て各々ＡＦ評価値を算出し、当該算出した各ＡＦ評価値
を照合して概略の合焦位置を特定するワンショットＡＦ
動作を行い、ついで、概略の合焦位置近傍で、山登りサ
ーボ法により最終的な合焦位置を決定する自動焦点制御
装置において、ワンショットＡＦ動作の際には、撮像さ
れた画像フレーム内の構図情報や輝度・色情報等を解析
し、当該解析結果に基づき復元フィルタの走査する範囲
を変化させ、更に、ワンショットＡＦ動作の際には、山
登りサーボ法による合焦動作に比して、焦点レンズを高
速に駆動することとしたので、無駄な範囲の画像復元を
省略でき、高精度・高速なＡＦ動作が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１に係る自動焦点制御装置を適用し
たデジタルスチルカメラの構成を示すブロック図であ
る。

【図２】実施の形態１におけるＡＦ動作を説明するため
の図である。

【図３】実施の形態２に係わり、各撮影モードにおける
復元フィルタ走査範囲及び未走査範囲の割付例を示す図
である。

【図４】実施の形態２に係わり、ポートレートモード時
のＡＦ動作の具体例を説明するための図である。

【図５】実施の形態３に係わり、各照明条件等における
フィルタ走査範囲及び未走査範囲の割付例を示す図であ
る。

【図６】実施の形態４におけるＡＦ動作を説明するため
の図である。

【図７】実施の形態５におけるＡＦ動作を説明するため
の図である。

【符号の説明】

１ レンズ系 ２ 絞り ３ フロントエンド部 ４ イメージプリプロセッサ（ＩＰＰ）部 ５ ＣＰＵＩ／Ｆ ６ ＣＰＵ ７ 焦点レンズ制御部 ８ 絞り制御部 ３１ ＣＣＤ ３２ 信号処理部 ３３ Ａ／Ｄ変換器 ４１ ＲＧＢ分離部 ４２ ＲＧＢゲイン調整部 ４３ 輝度値生成部 ４４ ＦＦＴ（ＩＦＦＴ）演算部 ４５ フィルタリング部 ４６ 復元フィルタＲＯＭ ４７ 高周波成分積算器 ４８ 負値積算部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 初期焦点レンズ位置において撮像して画
   像データを出力し、当該画像データに対して、点像半径
   に対応した複数の復元フィルタを用いて画像データの復
   元を行って各復元フィルタ毎に復元された画像データ群
   について各々ＡＦ評価値を算出し、当該算出した各ＡＦ
   評価値を照合して概略の合焦位置を特定するワンショッ
   トＡＦ動作を行い、ついで、前記概略の合焦位置近傍
   で、山登りサーボ法により最終的な合焦位置を決定する
   自動焦点制御装置において、 前記ワンショットＡＦ動作の際には、撮影者によって選
   択された撮影モードを検知し、当該設定された当該撮影
   モードに従い、前記復元フィルタの走査する範囲を変化
   させることを特徴とする自動焦点制御装置。
2. 【請求項２】 初期焦点レンズ位置において撮像して画
   像データを出力し、当該画像データに対して、点像半径
   に対応した複数の復元フィルタを用いて画像データの復
   元を行って各復元フィルタ毎に復元された画像データ群
   について各々ＡＦ評価値を算出し、当該算出した各ＡＦ
   評価値を照合して概略の合焦位置を特定するワンショッ
   トＡＦ動作を行い、ついで、前記概略の合焦位置近傍
   で、山登りサーボ法により最終的な合焦位置を決定する
   自動焦点制御装置において、 前記ワンショットＡＦ動作の際には、撮像された画像フ
   レーム内の構図情報や輝度・色情報等を解析し、当該解
   析結果に基づき前記復元フィルタの走査する範囲を変化
   させることを特徴とする自動焦点制御装置。
3. 【請求項３】 初期焦点レンズ位置において撮像して画
   像データを出力し、当該画像データに対して、点像半径
   に対応した複数の復元フィルタを用いて画像データの復
   元を行って各復元フィルタ毎に復元された画像データ群
   について各々ＡＦ評価値を算出し、当該算出した各ＡＦ
   評価値を照合して概略の合焦位置を特定するワンショッ
   トＡＦ動作を行い、ついで、前記概略の合焦位置近傍
   で、山登りサーボ法により最終的な合焦位置を決定する
   自動焦点制御装置において、 前記ワンショットＡＦ動作の場合には、前記山登りサー
   ボ法による合焦動作に比して、焦点レンズを高速に駆動
   することを特徴とする自動焦点制御装置。
4. 【請求項４】 初期焦点レンズ位置において撮像して画
   像データを出力し、当該画像データに対して、点像半径
   に対応した複数の復元フィルタを用いて画像データの復
   元を行って各復元フィルタ毎に復元された画像データ群
   について各々ＡＦ評価値を算出し、当該算出した各ＡＦ
   評価値を照合して概略の合焦位置を特定するワンショッ
   トＡＦ動作を行い、ついで、前記概略の合焦位置近傍
   で、山登りサーボ法により最終的な合焦位置を決定する
   自動焦点制御装置において、 前記ワンショットＡＦ動作の際には、撮影者によって選
   択された撮影モードを検知し、当該設定された当該撮影
   モードに従い、前記復元フィルタの走査する範囲を変化
   させ、 更に、前記ワンショットＡＦ動作の際には、前記山登り
   サーボ法による合焦動作に比して、焦点レンズを高速に
   駆動することを特徴とする自動焦点制御装置。
5. 【請求項５】 初期焦点レンズ位置において撮像して画
   像データを出力し、当該画像データに対して、点像半径
   に対応した複数の復元フィルタを用いて画像データの復
   元を行って各復元フィルタ毎に復元された画像データ群
   について各々ＡＦ評価値を算出し、当該算出した各ＡＦ
   評価値を照合して概略の合焦位置を特定するワンショッ
   トＡＦ動作を行い、ついで、前記概略の合焦位置近傍
   で、山登りサーボ法により最終的な合焦位置を決定する
   自動焦点制御装置において、 前記ワンショットＡＦ動作の際には、撮像された画像フ
   レーム内の構図情報や輝度・色情報等を解析し、当該解
   析結果に基づき前記復元フィルタの走査する範囲を変化
   させ、 更に、前記ワンショットＡＦ動作の際には、前記山登り
   サーボ法による合焦動作に比して、焦点レンズを高速に
   駆動することを特徴とする自動焦点制御装置。