WO2010098181A1 - 撮影装置の自動合焦方法、自動合焦装置、撮影装置 - Google Patents

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正剛 山中
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三洋電機株式会社
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    • G03B3/10—Power-operated focusing
    • H—ELECTRICITY
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    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
    • H04N23/673—Focus control based on electronic image sensor signals based on contrast or high frequency components of image signals, e.g. hill climbing method

Definitions

  • the present invention relates to an automatic focusing method for an imaging apparatus, and more particularly, to an imaging method that suppresses the influence of gravity, a focusing apparatus that uses the automatic focusing method, and an imaging apparatus that includes the focusing apparatus.
  • a photographic lens used in a photographing apparatus is usually configured by combining a plurality of optical lenses. At the time of focusing (focusing), a part or all of each optical lens constituting the lens is moved in the direction of the optical axis so that the object to be photographed is adjusted.
  • the photographing device performs focusing on behalf of the photographer using the focusing device provided in the photographing device.
  • an automatic focusing method using a contrast detection method is often used.
  • One example will be described below.
  • Contrast detection method is a CCD image sensor (Charge Coupled Device Image Sensor) that moves part or all of the above optical lens (hereinafter simply referred to as “lens movement”) in order for the entire focusing area of the photographic lens.
  • An image is obtained by actually forming an image on an image sensor such as the above.
  • the obtained images are compared, and the image with the highest contrast is determined as the image in the focused state.
  • a part or all of the optical lenses constituting the photographic lens are moved to a position where an image in this in-focus state is obtained, and the in-focus state is completed. Focus by such a method.
  • This method focuses on infinity compared to the active method in which the object (subject) is irradiated with infrared rays or ultrasonic waves, and the distance is detected and focused by the time until the reflected wave returns and the irradiation angle.
  • the point that the focusing accuracy is high is excellent.
  • Patent Document 1 a technique for correcting the inclination of the lens with respect to the optical axis before and after the focusing operation (focusing operation) has been proposed (for example, Patent Document 1).
  • the tilt of the lens can be corrected by rotating the movable part. Therefore, the lens is positioned at two positions before the focus operation (initial position) and after the focus operation. It is possible to provide a lens driving device that maintains an appropriate posture with respect to the optical axis of the lens.
  • the present invention has been made in view of such a situation, and it is possible to suppress the influence of gravity acting in the optical axis direction on the lens movement, and to enable automatic focusing of an imaging apparatus capable of focusing more accurately than in the past. Provide a focusing method.
  • a part or all of the plurality of optical lenses of a photographic lens including a plurality of optical lenses are placed at a plurality of positions between the minimum extension position and the maximum extension position in the optical axis direction.
  • the influence of gravity acting in the optical axis direction during the automatic focusing is suppressed. According to the above configuration, since the influence of gravity acting in the direction of the optical axis is suppressed, more accurate automatic focusing is possible than in the conventional case.
  • a part or all of the optical lens is moved in the optical axis direction from the minimum extension position toward the maximum extension position, and the in-focus state is measured.
  • a plurality of measurement data of the first group is obtained by performing a plurality of times and the number of data of the plurality of measurement data is less than a prescribed number
  • a part or all of the optical lens is moved in the optical axis direction.
  • a plurality of measurement data of a second group is obtained by moving the maximum feeding position from the maximum feeding position toward the minimum feeding position and measuring the in-focus state a plurality of times.
  • the first step An optimum in-focus position is calculated based on a plurality of measurement data of the group having a large number of effective measurement data, one of the plurality of measurement data of the group and the plurality of measurement data of the second group Door is preferable.
  • the gravity that can be placed in the optical axis direction by the measurement by moving in either direction As a result, it is possible to obtain a result with less influence. Since the optimum in-focus position is calculated based on the plurality of measurement data of the group having a large number of effective measurement data, one of the plurality of measurement data of the first group and the plurality of measurement data of the second group, a more accurate group A plurality of measurement data can be selected.
  • placed on an optical axis direction can be suppressed by calculating an optimal focusing position based on several measurement data of the group with such a high precision.
  • the specified number can be arbitrarily determined based on the required focusing accuracy.
  • part or all of the optical lens is moved from the maximum extension position toward the minimum extension position in the optical axis direction, and the in-focus state is measured.
  • a plurality of measurement data of the second group is obtained by performing a plurality of times and the number of data of the plurality of measurement data is less than a prescribed number, a part or all of the optical lens is moved in the optical axis direction.
  • a plurality of measurement data of the first group is acquired by moving the minimum extension position toward the maximum extension position and measuring the in-focus state a plurality of times.
  • the first step An optimum in-focus position is calculated based on a plurality of measurement data of the group having a large number of effective measurement data, one of the plurality of measurement data of the group and the plurality of measurement data of the second group It is also preferably characterized and.
  • the gravity that can be placed in the optical axis direction by the measurement by moving in either direction As a result, it is possible to obtain a result with less influence. Since the optimum in-focus position is calculated based on the plurality of measurement data of the group having a large number of effective measurement data, one of the plurality of measurement data of the first group and the plurality of measurement data of the second group, a more accurate group A plurality of measurement data can be selected.
  • the specified number can be arbitrarily determined based on the required focusing accuracy.
  • the measurement data is set so that the number of data of the plurality of measurement data of the first group is larger than the specified number. It is also preferable to set the number of times to acquire.
  • the number of times measurement data is acquired is set so that the number of data of the plurality of measurement data in the first group is larger than the specified number. Therefore, it is not necessary to measure the in-focus state by moving in the opposite direction. Further, the influence of gravity that can be placed in the optical axis direction can be suppressed by calculating the optimum focus position based on a plurality of measurement data of a group with high accuracy. Furthermore, compared with the case where the in-focus state is measured by the backward movement, only the in-focus state is measured by the forward movement, so that the in-focus speed can be increased.
  • the specified number can be arbitrarily determined based on the required focusing accuracy.
  • the measurement data is set so that the number of data of the plurality of measurement data in the second group is larger than the specified number. It is also preferable to preset the number of times to acquire.
  • the number of times measurement data is acquired is set so that the number of data of the plurality of measurement data in the second group is larger than the specified number Therefore, it is not necessary to measure the in-focus state by moving in the opposite direction. Further, the influence of gravity that can be placed in the optical axis direction can be suppressed by calculating the optimum focus position based on a plurality of measurement data of a group with high accuracy. Furthermore, compared to the case where the in-focus state is measured by moving in the reverse direction, only the forward direction measurement is required, so that the in-focus speed can be increased.
  • the specified number can be arbitrarily determined based on the required focusing accuracy.
  • an optimum in-focus position is calculated based on the maximum value of the measurement value in the in-focus state and the measurement values before and after the measurement data among the plurality of measurement data. It is also preferable to characterize.
  • the optimum in-focus position is calculated based on the maximum value of the measured value in the in-focus state and the measured values before and after that.
  • the optimum focus position is calculated not taking the position where the maximum value of the measured value in the in-focus state is obtained as it is as the optimum focus position but taking into account the previous and subsequent data. For example, if the measured value in the front position of the position where the maximum value of the measured value in the in-focus state is obtained is larger than the measured value in the rear direction, the position where the maximum value of the measured value in the in-focus state is obtained and It can be estimated that an optimum in-focus position exists at a position that is not measured between the front measurement position.
  • the optimum focus position based on the maximum measured value of the in-focus state and the measured values before and after that, it is possible to calculate such position as the optimum focus position, and improve the focus accuracy. Is possible.
  • the automatic focusing method according to the present invention is preferably characterized in that the measurement of the in-focus state in the first step is performed by measuring a contrast value of image formation of the photographic lens. According to the above configuration, since the measurement of the in-focus state is performed by measuring the contrast value of the imaging of the photographic lens, it can be performed by a general method.
  • the automatic focusing device is an automatic focusing device using the above-described automatic focusing method.
  • a photographing apparatus is a photographing apparatus using the automatic focusing device described above.
  • the influence of gravity on the direction of lens movement is suppressed, and the automatic focusing of the photographing apparatus that enables more accurate focusing than in the past.
  • a method can be provided.
  • FIG. 1 shows a folded state, and a cover glass 9 which is a part of the photographic lens 1a is exposed on the front surface.
  • FIG. 2A is a diagram in which the mobile phone is opened and the display unit 81 and the operation unit 82 are in front.
  • FIG. 2B is a view of the opened mobile phone as viewed from the back. The photographer can take a picture by shooting the object by operating the operation unit 82 toward the object for which the cover glass 9 is desired to be photographed while the mobile phone is opened.
  • the lens driving device 1 is provided with a photographic lens 1a that is movable in the optical axis direction, a driving force applied to the photographic lens 1a, and a fixing that is fixed to a device on which the lens driving device 1 is mounted. It is comprised by the body 1b.
  • the photographic lens 1a is moved in the optical axis direction to realize autofocus.
  • the lens driving device 1 of the present embodiment is formed in a square of about 8.5 mm in a plan view in the optical axis direction, and the height of the lens driving device 1 in the optical axis direction is formed to be about 3 mm. ing.
  • the photographic lens 1a includes a plurality of optical lenses constituting the photographic lens 1a, a lens holder RH that holds the plurality of optical lenses, a holder 10 that is formed of a resin that holds the lens holder RH, and a plurality of pieces that are fixed to the holder 10.
  • the magnet 20 is configured. Note that four magnets 20 of the present embodiment are fixed to the holder 10 so as to surround the lens holder RH in the circumferential direction from the outside in the radial direction through a certain distance in the circumferential direction.
  • the fixed body 1 b includes a base 30 and a case 40 that constitute an outer frame of the lens driving device 1, and a shaft 50 that is fixed to the base 30 and guides the movement of the holder 10 in the optical axis direction. And a coil 60 that forms a magnetic field when an electric current is applied.
  • a magnetic plate 70 which is a rectangular plate-like magnetic member formed of a magnetic steel plate, is fixed to the base 30 on the outer side in the radial direction of the coil 60.
  • the base 30 is provided with a base portion 31 constituting the lower surface of the outer frame of the lens driving device 1 and a column portion 32 extending from the base portion 31 along the optical axis direction.
  • the base 31 is formed in a square shape in a plan view in the optical axis direction.
  • pillar part 32 is provided in the four corners of the base 31, respectively.
  • An opening 33 that is a circular through hole is formed at the center of the base 31.
  • two magnetic plates 70 are fixed at two positions on the periphery of the base 30. Specifically, the magnetic plate 70 is fixed at the center position of each side constituting the periphery of the base 30.
  • the case 40 constitutes an outer side surface and an upper surface of the lens driving device 1.
  • the case 40 is attached to the base 30 so as to surround the outer side of the coil 60 in the radial direction. Further, two through holes 41 into which the shaft 50 is inserted and an opening 42 through which the photographic lens 1a can be inserted are provided on the upper surface of the case 40.
  • the shaft 50 is fixed to the base 31 of the base 30 and is inserted into the through hole 41 of the case 40 so as to be held along the optical axis direction.
  • the holder 10 is inserted into the shaft 50.
  • the holder 10 can move along the shaft 50 by making it slidable with respect to the shaft 50. That is, the photographic lens 1a is guided by the shaft 50 and moves in the optical axis direction.
  • the coil 60 is wound around the four support portions of the base 30. Then, when a current is applied to the coil 60, a magnetic field is generated around the coil 60. The magnetic field and the magnet 20 generate a force that moves the photographic lens 1a in the optical axis direction.
  • FIG. 4A the photographic lens 1a is located at the minimum extension position. Specifically, the lower surface of the holder 10 of the photographic lens 1 a is in contact with the upper surface of the base portion 31 of the base 30. When the photographic lens 1a is located at the minimum extension position, no current is applied to the coil 60.
  • the photographic lens 1a moves to the position shown in FIG. More specifically, when a current flows through the coil 60, a magnetic field is generated around the coil 60. A magnetic circuit is formed by the magnetic field and the magnet 20, and a force for moving the photographic lens 1a toward the maximum extension position in the optical axis direction is generated. With this force, the photographic lens 1a moves from the minimum extension position shown in FIG. 4A toward the maximum extension position in the optical axis direction to the position shown in FIG. 4B.
  • the photographic lens 1a can be moved to the target position by moving the photographic lens 1a toward the maximum extension position and the minimum extension position in the optical axis direction. Note that, after the lens is moved to the target position, the application of current to the coil 60 is interrupted, but the photographic lens 1a is maintained at the target position by the magnetic force between the magnet 20 and the magnetic plate 70.
  • a filter 2 and an image sensor 3 are arranged on the base 30 side of the lens driving device 1. That is, the filter 2 and the image sensor 3 are disposed below the base 30 in the optical axis direction.
  • a CPU (Central Processing Unit) 5 controls the driver 6 to move the photographic lens 1a from the minimum extension position to a preset extension position (step) toward the maximum extension position in the optical axis direction. . More specifically, the photographic lens 1a is moved toward the maximum feeding position by applying the coil 60 for a predetermined time. When the movement is completed, the CPU 5 processes a signal input from the image sensor 3 to obtain a contrast value of the captured image. Such an operation is repeated until the photographic lens 1a reaches the maximum extended position, and the extended position (step) of the photographic lens 1a having the largest contrast is acquired as the in-focus position and stored in the RAM 8. Next, the CPU 5 moves the photographic lens 1a to the acquired in-focus position. By this method, autofocus is realized.
  • a CPU Central Processing Unit
  • the focusing operation in the present embodiment is characterized in that the influence of gravity during autofocus (automatic focusing) is suppressed based on information indicating the movement state in the gravity direction and the antigravity direction. The method will be described in detail below.
  • the photographic lens moves to the minimum extension position. This position is adjusted so that it is normally focused at infinity (S1). After the contrast is measured at the minimum feeding position (S2), it is moved three steps to the maximum feeding position side (S3), and it is confirmed whether vertical synchronization (VSYNC) is established (S4), and then a contrast value is acquired ( S5).
  • the focusing time is shortened by moving three steps and reducing the number of times the contrast value is acquired.
  • the step determination is first determined whether or not the obtained contrast value is valid (S31). If it is not valid, it has been obtained so far. It is determined whether there is an effective contrast value (S31). If no contrast value is valid, it is determined that the user has not stepped on since the effective contrast value has not yet been acquired. On the other hand, if a valid contrast value has already been acquired, it is determined whether or not the same value is continued N times or more (S34).
  • the effective contrast value is the minimum contrast value that is recognized as being in focus, and can be arbitrarily determined for each photographing apparatus. Further, “stepping” refers to a state in which the photographic lens stays at the same position even when a movement signal is issued because the maximum movement amount has already been reached.
  • the contrast value obtained immediately before starting the stepping determination is an effective contrast value (S31: YES)
  • a comparison is made by taking the difference from the previously acquired contrast value (S32), If the difference is equal to or less than a specified value determined separately (S33: YES), it is determined whether the same value is continuously obtained or not (S34). If the same value continues N times or more (S34: YES), it is determined that the vehicle is in a stepped state. If the same value does not continue N times or more (S34: NO), it is not in a stepped state. Make a decision. Further, if the difference from the previously acquired contrast value is not equal to or less than a predetermined value determined separately (S33: NO), it cannot be said that the same value is continuously obtained, and thus it is not a stepping state. Judge.
  • the effective range of the contrast value stored in the ROM 7 is first confirmed (S41), and then the number of data obtained is determined. It is determined whether the value is equal to or less than a specified value (S42). If the number of obtained data is less than or equal to the specified number (S42: YES), it is highly likely that the direction of movement of the photographic lens is downward compared to the horizontal direction, so it is determined that a reverse search is necessary. . On the other hand, when it is determined that the obtained number of data is greater than or equal to the specified number (S42: NO), it is determined that the reverse search is unnecessary.
  • the in-focus optimum position is calculated (S20).
  • the optimum focus position is calculated by comparing the contrast values obtained before and after the step having the maximum contrast value (S51). S52: YES), it is determined that the step with the maximum contrast value is the optimum focus position, and the position is calculated (S55).
  • S52: NO it is determined which contrast value is larger (S53). If the contrast value acquired later is larger (S53: YES), the optimum position is the maximum contrast position. It is determined that the position is one step later, and the position is calculated (S54).
  • the previously acquired contrast value is large (S53: NO)
  • it is determined that the optimum position is a position one step before the maximum contrast position, and the position is calculated (S56).
  • the photographic lens is at the minimum extension position and moves toward the maximum extension position. That is, the movable range of the photographic lens is from the minimum extension position to the maximum extension position.
  • the photographic lens 1a is set to move in 24 steps to move the movable range. With this setting, if the photographic lens 1a is moved in the direction opposite to the gravity as shown in FIG. 6A, the gravity works in the direction opposite to the direction in which the photographic lens 1a is to be moved.
  • the contrast value acquired at the start position step 0 (S2) is 100, and the contrast value after moving in the direction toward the maximum extension position of 3 steps (S3) is 112. It is.
  • the triangular dot graph shown in FIG. 10 is obtained. According to this graph, the contrast value becomes maximum at step 12, and then the contrast value decreases and becomes a constant value after step 18. That is, it is a stepping state (S7: YES, S34: YES).
  • the contrast value after step 18 is 115 and is 100 or more, it is an effective contrast value (S41).
  • S41 an effective contrast value
  • the number of data of the measured value is 7 data in total of steps 0, 3, 6, 9, 12, 15, and 18, which is less than the specified number of 9. Therefore, it is concluded that the reverse search is necessary (S42: YES, S10: YES).
  • a group of data acquired by moving the photographic lens from the minimum extension position to the maximum extension position in this way corresponds to a plurality of measurement data of the first group.
  • the reverse search the same operation is repeated from the maximum payout position to the minimum payout position, but the number of measurement data is larger than that in the forward search, as can be seen from the square dot graph shown in FIG. This is because the amount of movement per step is small because the photographic lens is moved against gravity.
  • a total of 11 data of steps 30, 27, 24, 21, 18, 15, 12, 12, 9, 6, 3, and 0 was obtained by the reverse search.
  • a group of data acquired by moving the photographic lens from the maximum extension position to the minimum extension position in this way corresponds to the plurality of measurement data of the second group.
  • an optimum in-focus position is calculated based on a plurality of measurement data of a group having a large number of effective measurement data, either the plurality of measurement data of the first group or the plurality of measurement data of the second group (S19).
  • the effective value of the contrast value is 100 or more. Therefore, among the 7 data of the first group, the effective value is 6 data excluding the data of Step 0. On the other hand, among the 11 data of the second group, the effective value is 10 data excluding the data of Step 0.
  • the optimum in-focus position is calculated based on a plurality of measurement data of the second group with a large number of effective measurement data. In other words, the effective search route changes from the maximum extension position to the minimum extension position.
  • the method for calculating the optimum focus position based on the plurality of measurement data of the second group is as follows. First, find the position where the contrast value is the maximum. In this case, the maximum value 140 is obtained in step 18. Next, the contrast values before and after are compared (S51). Since the contrast value in step 15 is 130 and the contrast value in step 21 is 135, the values are different (S52: NO). Further, since the contrast value in step 21 is larger (S53: YES), the optimum focus position is calculated to be step 19 obtained by adding 1 to step 18 in which the contrast value was the highest (S54).
  • the contrast value is actually measured by calculating the optimum focus position based on the maximum value of the measurement value in the focused state and the measurement values before and after the measurement value among the plurality of measurement data.
  • the position of step 19 that is not present can be calculated as the optimum focus position.
  • the contrast value is actually measured only every 11 positions every 3 steps, any of the 31 positions from 0 to 30 steps can be set as the in-focus position. Therefore, compared with the case where the contrast values are measured for all 31 positions, the focusing speed can be increased while suppressing a decrease in focusing accuracy.
  • step 20 When the optimum focus position is calculated (S20), the photographic lens is moved to the start position of the effective search path, that is, the maximum extension position which is the start position of the reverse search (S21). Move to step 19. This step is the third step. Since the photographic lens is moved in the same direction as when a plurality of measurement data of the second group is measured, the gravity acting in the optical axis direction at the time of movement is also the same, and thus accurate movement is possible.
  • the contrast value acquired at the start position step 0 (S2) is 100, and the contrast value after moving in the direction toward the maximum extension position of 3 steps (S3) is also 100. It is. Furthermore, the contrast value after moving in the direction to the maximum extension position of 3 steps (S3) becomes 110.
  • the triangular dot graph shown in FIG. 13 is obtained. According to this graph, the contrast value becomes maximum at step 12, and then the contrast value decreases, returns to 100 at step 18, and remains constant at 100 thereafter. That is, it is a stepping state (S7: YES, S34: YES).
  • the contrast value after step 18 is 100, which is not an effective contrast value. For this reason, since the contrast value is below the measurement limit, it cannot be objectively determined whether the same value is repeatedly measured or whether the photographic lens maximum extension position has been reached. Even in this case, if the data of step 21 or more that may be in a stepped state is excluded, the number of measurement data is the total of steps 0, 3, 6, 9, 12, 15, and 18. 7 data, less than the specified number of 9. Therefore, it is concluded that the reverse search is necessary (S42: YES, S10: YES). A group of data acquired by moving the photographic lens from the minimum extension position to the maximum extension position in this way corresponds to a plurality of measurement data of the first group.
  • the reverse search the same operation is repeated from the maximum extension position toward the minimum extension position, but as can be seen from the square dot graph, the number of data of the measured values is larger than that in the forward search. This is because the amount of movement per step is small because the photographic lens is moved against gravity. Even when performing a reverse search, if the data of step 6 and subsequent steps that may be in a stepped state is excluded, the reverse search results in steps 30, 27, 24, 21, 18, 15, 12, and 9. A total of 8 data were obtained. A group of data acquired by moving the photographic lens from the maximum extension position to the minimum extension position in this way corresponds to the plurality of measurement data of the second group.
  • the operations so far move part or all of the plurality of optical lenses of the photographic lens including the plurality of optical lenses to a plurality of positions between the minimum extension position and the maximum extension position in the optical axis direction.
  • an optimum in-focus position is calculated based on a plurality of measurement data of a group having a large number of effective measurement data, either the plurality of measurement data of the first group or the plurality of measurement data of the second group (S19).
  • the effective value of the contrast value is 100 or more. Therefore, among the 7 data of the first group, the effective value is 4 data excluding 3 data of steps 0, 3 and 18. On the other hand, among the 8 data of the second group, the effective value is 5 data excluding 3 data of steps 30, 27 and 6.
  • the optimum in-focus position is calculated based on a plurality of measurement data of the second group with a large number of effective measurement data. In other words, the effective search route changes from the maximum extension position to the minimum extension position.
  • the optimum in-focus position is calculated as follows. First, a position where the contrast value is maximized is found. In this case, the maximum value 140 is obtained in step 18. Next, the contrast values before and after are compared (S51). Since the contrast value in step 15 is 130 and the contrast value in step 21 is 135, the values are different (S52: NO). Further, since the contrast value in step 21 is larger (S53: YES), the optimum focus position is calculated to be step 19 obtained by adding 1 to step 18 in which the contrast value was the highest (S54).
  • the contrast value is actually measured by calculating the optimum focus position based on the maximum value of the measured value in the focused state and the measured values before and after the measured value among the plurality of measurement data.
  • the position of step 19 that has not been performed can be calculated as the optimum focus position.
  • the contrast value is actually measured only every 11 positions every 3 steps, any of the 31 positions from 0 to 30 steps can be set as the in-focus position. Therefore, compared with the case where the contrast values are measured for all 31 positions, the focusing speed can be increased while suppressing a decrease in focusing accuracy.
  • step 20 When the optimum focus position is calculated (S20), the photographic lens is moved to the start position of the effective search path, that is, the maximum extension position which is the start position of the reverse search (S21). Move to step 19. This step is the third step. Since the photographic lens is moved in the same direction as when a plurality of measurement data of the second group is measured, the gravity acting in the optical axis direction at the time of movement is also the same, and thus accurate movement is possible.
  • pattern 3 Since pattern 3 also has a subject to be photographed below the photographing apparatus, when moving the photographic lens from the minimum extension position to the maximum extension position, the movement direction is affected by gravity, and the photographic lens is moved from the maximum extension position to the minimum extension position. In the case of moving to, gravity is applied in the direction opposite to the direction of movement. That is, this is the case shown in FIG. It differs from patterns 1 and 2 in that the focusing range is narrower than pattern 2.
  • the flowchart will be described below with reference to FIG. 14 and Table 3 in addition to FIGS.
  • the contrast value after step 12 is 100, which is not an effective contrast value. For this reason, since the contrast value is below the measurement limit, it cannot be objectively determined whether the same value is repeatedly measured or whether the photographic lens maximum extension position has been reached. Even in this case, if the data of step 15 or more that may be in a stepping state is excluded, the number of data of the measurement values is a total of 5 data of steps 0, 3, 6, 9, and 12. , Less than the specified number of nine. Therefore, it is concluded that the reverse search is necessary (S42: YES, S10: YES). A group of data acquired by moving the photographic lens from the minimum extension position to the maximum extension position in this way corresponds to a plurality of measurement data of the first group.
  • the reverse search the same operation is repeated from the maximum feed position to the minimum feed position, but as can be seen from the square dot graph, the number of measurement data is the same as in the forward search. This is because the photographic lens is moved against gravity, and the amount of movement per step is small, but the focusing range is very narrow, so it does not appear clearly on the graph. Even when performing a reverse search, considering the data in step 9 and the following steps that may be in a stepped state, a total of 7 steps 30, 27, 24, 21, 18, 15, and 12 are performed by the reverse search. Data was obtained. A group of data acquired by moving the photographic lens from the maximum extension position to the minimum extension position in this way corresponds to the plurality of measurement data of the second group.
  • the operations so far move part or all of the plurality of optical lenses of the photographic lens including the plurality of optical lenses to a plurality of positions between the minimum extension position and the maximum extension position in the optical axis direction.
  • an optimum in-focus position is calculated based on a plurality of measurement data of a group having a large number of effective measurement data, either the plurality of measurement data of the first group or the plurality of measurement data of the second group (S19).
  • the effective value of the contrast value is 100 or more. Therefore, among the five data of the first group, the effective value is only one data excluding the four data of steps 0, 3, 9, and 15. On the other hand, among the 8 data of the second group, the effective value is only 1 data excluding 4 data of steps 30, 27, 24 and 18. Then, since the number of effective measurement data is the same, the optimum in-focus position may be calculated based on any of the plurality of measurement data in the first group and the plurality of measurement data in the second group.
  • the effective search route may be any of the route from the maximum extension position to the minimum extension position and the route from the minimum extension position to the maximum extension position.
  • the optimum in-focus position based on a plurality of measurement data of the second group, it is as follows. First, a position where the contrast value is maximized is found. In this case, the maximum value 150 is obtained in step 15. Next, the contrast values before and after are compared (S51). Since the contrast value of step 18 is 100 and the contrast value of step 12 is 100, they are the same value (S52: YES). Accordingly, the optimum in-focus position is calculated to be step 15 having the highest contrast value (S55).
  • step 20 When the optimum focus position is calculated (S20), the photographic lens is moved to the start position of the effective search path, that is, the maximum extension position which is the start position of the reverse search (S21). Move to step 19. This step is the third step. Since the photographic lens is moved in the same direction as when a plurality of measurement data of the second group is measured, the gravity acting in the optical axis direction at the time of movement is also the same, and thus accurate movement is possible.
  • the pattern 4 Since the pattern 4 also has a subject to be photographed below the photographing apparatus, when the photographic lens is moved from the minimum extension position to the maximum extension position, the movement direction is affected by gravity, and the photographic lens is moved from the maximum extension position to the minimum extension position. In the case of moving to, gravity is applied in the direction opposite to the direction of movement. That is, this is the case shown in FIG.
  • the patterns 1 to 3 are different from each other in that the optimum in-focus positions are very close to each other, in other words, the subject to be photographed is in the vicinity of the lens. The flowchart will be described below with reference to FIG. 15 and Table 4 in addition to FIGS.
  • the contrast value after step 15 is 135 and the effective value of the contrast value is 100 or more, it is an effective contrast value (S41).
  • S41 an effective contrast value
  • the contrast measurement is repeated at the same position when the effective contrast values are continuous. That is, it is determined that the photographic lens maximum extension position has already been reached.
  • the number of data of the measured value is 6 data in total of steps 0, 3, 6, 9, 12, and 15, which is less than the specified number of 9. Therefore, it is concluded that the reverse search is necessary (S42: YES, S10: YES).
  • a group of data acquired by moving the photographic lens from the minimum extension position to the maximum extension position in this way corresponds to a plurality of measurement data of the first group.
  • the operations so far move part or all of the plurality of optical lenses of the photographic lens including the plurality of optical lenses to a plurality of positions between the minimum extension position and the maximum extension position in the optical axis direction.
  • an optimum in-focus position is calculated based on a plurality of measurement data of a group having a large number of effective measurement data, either the plurality of measurement data of the first group or the plurality of measurement data of the second group (S19).
  • the effective value of the contrast value is 100 or more. Therefore, among the 6 data of the first group, the effective value is 2 data excluding 4 data of steps 0, 3, 6, and 9. On the other hand, among the 11 data of the second group, the effective value is 4 data excluding 7 data of steps 18, 15, 12, 9, 6, 6, and 0.
  • the optimum in-focus position is calculated based on a plurality of measurement data of the second group with a large number of effective measurement data. In other words, the effective search route changes from the maximum extension position to the minimum extension position.
  • the optimum in-focus position is calculated as follows. First, a position where the contrast value is maximized is found. In this case, the maximum value 140 is obtained in step 27. Next, the contrast values before and after are compared (S51). Since the contrast value of step 24 is 130 and the contrast value of step 30 is 135, they are different values (S52: NO). Further, since the contrast value in step 30 is larger (S53: YES), the optimum focus position is calculated to be step 28 obtained by adding 1 to step 27 in which the contrast value was the highest (S54).
  • the contrast value is actually measured by calculating the optimum focus position based on the maximum value of the measured value in the focused state and the measured values before and after the measured value among the plurality of measurement data.
  • the position of step 28 that has not been performed can be calculated as the optimum focus position.
  • the contrast value is actually measured only every 11 positions every 3 steps, any of the 31 positions from 0 to 30 steps can be set as the in-focus position. Therefore, compared with the case where the contrast values are measured for all 31 positions, the focusing speed can be increased while suppressing a decrease in focusing accuracy.
  • the photographic lens is moved to the start position of the effective search path, that is, the maximum extension position which is the start position of the reverse search (S21). Move to a certain step 28.
  • This step is the third step. Since the photographic lens is moved in the same direction as when a plurality of measurement data of the second group is measured, the gravity acting in the optical axis direction at the time of movement is also the same, and thus accurate movement is possible.
  • the contrast value acquired at the start position step 0 (S2) is 135, and the contrast value after moving in the direction toward the maximum extension position of 3 steps (S3) is 132. It is.
  • the triangular dot graph shown in FIG. 16 is obtained. According to this graph, the contrast value becomes maximum at step 0, and then the contrast value decreases, and becomes the reference value 100 at step 9, and thereafter becomes a constant value. That is, it is a stepping state (S7: YES, S34: YES).
  • the contrast value 100 after step 9 is not an effective contrast value (S41). For this reason, since the contrast value is below the measurement limit, it cannot be objectively determined whether the same value is repeatedly measured or whether the photographic lens maximum extension position has been reached. Even in this case, if the data of step 15 or more that may be in a stepping state is excluded, the number of data of the measurement values is a total of 4 data of steps 0, 3, 6, and 9, and the prescribed value. Less than the number 9. Therefore, it is concluded that the reverse search is necessary (S42: YES, S10: YES). A group of data acquired by moving the photographic lens from the minimum extension position to the maximum extension position in this way corresponds to a plurality of measurement data of the first group.
  • the operations so far move part or all of the plurality of optical lenses of the photographic lens including the plurality of optical lenses to a plurality of positions between the minimum extension position and the maximum extension position in the optical axis direction.
  • an optimum in-focus position is calculated based on a plurality of measurement data of a group having a large number of effective measurement data, either the plurality of measurement data of the first group or the plurality of measurement data of the second group (S19).
  • the effective value of the contrast value is a value exceeding 100. Therefore, among the 7 data of the first group, the effective value is 3 data excluding the data of Step 9. On the other hand, among the 11 data of the second group, the effective value is 4 data excluding 7 data of steps 30 to 12.
  • the optimum in-focus position is calculated based on a plurality of measurement data of the second group with a large number of effective measurement data. In other words, the effective search route changes from the maximum extension position to the minimum extension position.
  • the optimum in-focus position is calculated as follows. First, a position where the contrast value is maximized is found. In this case, the maximum value 140 is obtained in step 3. Next, the contrast values before and after are compared (S51). Since the contrast value of Step 0 is 135 and the contrast value of Step 6 is 130, they are different values (S52: NO). Furthermore, since the contrast value of step 0 is larger (S53: YES), the optimum focus position is calculated to be step 2 obtained by subtracting 1 from step 3 where the contrast value was the highest (S54).
  • the contrast value is actually measured by calculating the optimum focus position based on the maximum value of the measured value in the focused state and the measured values before and after the measured value among the plurality of measurement data.
  • the position of step 2 that has not been performed can be calculated as the optimum focus position.
  • any of 31 positions from 0 step to 30 steps can be set as the in-focus position. Therefore, compared with the case where the contrast values are measured for all 31 positions, the focusing speed can be increased while suppressing a decrease in focusing accuracy.
  • step 2 the photographic lens is moved to the start position of the effective search path, that is, the maximum extension position which is the start position of the reverse search (S21). Move to step 2.
  • This step is the third step. Since the photographic lens is moved in the same direction as when a plurality of measurement data of the second group is measured, the gravity acting in the optical axis direction at the time of movement is also the same, and thus accurate movement is possible.
  • the contrast value acquired at the start position Step 0 (S2) is 100, and the contrast value after moving in the direction toward the 3-step maximum feed position (S3) is 110. It is.
  • the triangular dot graph shown in FIG. 17 is obtained. According to this graph, the contrast value becomes maximum in step 18, and then the contrast value decreases. Therefore, the stepping state does not occur (S7: NO, S33: NO).
  • the number of data of the measured values is 11 data in total of steps 0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27, and 30, which is larger than the specified number of 9. Accordingly, it is concluded that the reverse search is unnecessary (S42: NO, S10: NO).
  • a group of data acquired by moving the photographic lens from the minimum extension position to the maximum extension position in this way corresponds to a plurality of measurement data of the first group.
  • a plurality of measurement data of the second group is not generated.
  • the operation so far moves part or all of the plurality of optical lenses of the photographic lens including the plurality of optical lenses to a plurality of positions between the minimum extension position and the maximum extension position in the optical axis direction. This corresponds to the first step of acquiring a plurality of measurement data by measuring the focus state a plurality of times.
  • the optimum in-focus position is calculated based on the plurality of measurement data of the first group (S19).
  • the effective value of the contrast value is 100 or more. Therefore, among the 11 data of the first group, the effective value is 10 data excluding the data of Step 0.
  • the method for calculating the optimum focus position based on the plurality of measurement data of the first group is as follows. First, find the position where the contrast value is the maximum. In this case, the maximum value 140 is obtained in step 18. Next, the contrast values before and after are compared (S51). Since the contrast value in step 15 is 130 and the contrast value in step 21 is 135, the values are different (S52: NO). Further, since the contrast value in step 21 is larger (S53: YES), the optimum focus position is calculated to be step 19 obtained by adding 1 to step 18 in which the contrast value was the highest (S54).
  • the contrast value is actually measured by calculating the optimum focus position based on the maximum value of the measurement value in the focused state and the measurement values before and after the measurement value among the plurality of measurement data.
  • the position of step 19 that is not present can be calculated as the optimum focus position.
  • the contrast value is actually measured only at every 11 positions every 3 steps, any of 31 positions from 0 step to 30 steps can be set as the in-focus position. Therefore, compared with the case where the contrast values are measured for all 31 positions, the focusing speed can be increased while suppressing a decrease in focusing accuracy.
  • step 19 This step is the third step. Since the photographic lens is moved in the same direction as when a plurality of measurement data of the first group is measured, the gravity acting in the direction of the optical axis at the time of movement is also the same, so that accurate movement is possible.
  • the graph obtained when the reverse search is performed is displayed for reference with triangular dots.
  • the effective value in this case is 6 data, which is smaller than the number of data obtained in the forward search.
  • the pattern 7 Since the subject to be photographed is also above the photographing device, the pattern 7 is subjected to the action of gravity in the direction opposite to the moving direction when moving the photographic lens from the minimum extension position to the maximum extension position. When moving from 1 to the minimum payout position, the action of gravity is applied in the direction of movement. That is, this is the case shown in FIG. That is, this is the case shown in FIG. The flowchart will be described below with reference to FIGS. 18 and 7 in addition to FIGS.
  • the contrast value acquired from Step 0 to Step 9 as the start position (S2) is 100, and further moved in the direction to the maximum extension position of 3 steps (S3).
  • the later contrast value is 125.
  • the triangular dot graph shown in FIG. 18 is obtained. According to this graph, the contrast value becomes maximum in step 18, and then the contrast value decreases. Then, the contrast value decreases, becomes the reference value 100 in step 27, and the final step, step 30, has the same value. However, if the same value is repeated twice, it is not determined to be a foot foot (S7: NO, S34: NO). Further, since all steps 30 have been completed, the search has been completed (S8: YES).
  • step 30 Even in this case, if the data of step 30 that may be in the stepped state is excluded, the number of data of the measured values is steps 0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, This is a total of 10 data of 24 and 27, which is more than the specified number of 9. Accordingly, it is concluded that the reverse search is unnecessary (S42: NO, S10: NO).
  • a group of data acquired by moving the photographic lens from the minimum extension position to the maximum extension position in this way corresponds to a plurality of measurement data of the first group. In this case, since the reverse search is not performed, a plurality of measurement data of the second group is not generated.
  • the operation so far moves part or all of the plurality of optical lenses of the photographic lens including the plurality of optical lenses to a plurality of positions between the minimum extension position and the maximum extension position in the optical axis direction.
  • This corresponds to the first step of acquiring a plurality of measurement data by measuring the focus state a plurality of times.
  • the optimum in-focus position is calculated based on the plurality of measurement data of the first group (S19).
  • the effective value of the contrast value is 100 or more. Accordingly, among the 10 data of the first group, the effective values are 5 data excluding the data of steps 0 to 9 and the data of steps 27 and 30.
  • the method for calculating the optimum focus position based on the plurality of measurement data of the first group is as follows. First, find the position where the contrast value is the maximum. In this case, the maximum value 140 is obtained in step 18. Next, the contrast values before and after are compared (S51). Since the contrast value in step 15 is 130 and the contrast value in step 21 is 135, the values are different (S52: NO). Further, since the contrast value in step 21 is larger (S53: YES), the optimum focus position is calculated to be step 19 obtained by adding 1 to step 18 in which the contrast value was the highest (S54).
  • the contrast value is actually measured by calculating the optimum focus position based on the maximum value of the measurement value in the focused state and the measurement values before and after the measurement value among the plurality of measurement data.
  • the position of step 19 that is not present can be calculated as the optimum focus position.
  • the contrast value is actually measured only every 11 positions every 3 steps, any of the 31 positions from 0 to 30 steps can be set as the in-focus position. Therefore, compared with the case where the contrast values are measured for all 31 positions, the focusing speed can be increased while suppressing a decrease in focusing accuracy.
  • step 19 This step is the third step. Since the photographic lens is moved in the same direction as when a plurality of measurement data of the first group is measured, the gravity acting in the direction of the optical axis at the time of movement is also the same, so that accurate movement is possible.
  • the graph obtained when the reverse search is performed is displayed for reference with triangular dots.
  • the effective value in this case is 4 data, which is smaller than the number of data obtained in the forward search.
  • the pattern 8 is a case where the photographing object is at the same height in the vertical direction as the photographing apparatus, and therefore, when the photographic lens is moved from the minimum extension position to the maximum extension position, the movement direction is not affected by gravity. . That is, this is the case where the photographic lens is moved in the horizontal direction, as shown in FIG.
  • the flowchart will be described below with reference to FIG. 19 and Table 8 in addition to FIGS.
  • the contrast value acquired at step 0, which is the start position (S2), is 100, and the contrast value after moving in the direction toward the maximum extension position of 3 steps (S3) Is 111.
  • S3 the contrast value after moving in the direction toward the maximum extension position of 3 steps
  • S7 the contrast value becomes maximum at step 15, and then the contrast value decreases and becomes constant at 115 after step 24. Therefore, it is determined that the stepping has occurred (S7: YES, S34: YES).
  • the number of data of the measured values is steps 0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24 total 9 data, which is equal to the specified number of 9. Accordingly, it is concluded that the reverse search is unnecessary (S42: NO, S10: NO).
  • a group of data acquired by moving the photographic lens from the minimum extension position to the maximum extension position in this way corresponds to a plurality of measurement data of the first group. In this case, since the reverse search is not performed, a plurality of measurement data of the second group is not generated.
  • the operation so far moves part or all of the plurality of optical lenses of the photographic lens including the plurality of optical lenses to a plurality of positions between the minimum extension position and the maximum extension position in the optical axis direction.
  • This corresponds to the first step of acquiring a plurality of measurement data by measuring the focus state a plurality of times.
  • the optimum in-focus position is calculated based on the plurality of measurement data of the first group (S19).
  • the effective value of the contrast value is 100 or more. Accordingly, among the 9 data of the first group, the effective value is 8 data excluding the data of Step 0.
  • the method for calculating the optimum focus position based on the plurality of measurement data of the first group is as follows. First, find the position where the contrast value is the maximum. In this case, the maximum value 137 is obtained in step 15. Next, the contrast values before and after are compared (S51). Since the contrast value in step 12 is 133 and the contrast value in step 18 is 110, the values are different (S52: NO). Further, since the contrast value in step 12 is larger (S53: NO), the optimum focus position is calculated as step 14 obtained by subtracting 1 from step 15 in which the contrast value was the highest (S56).
  • the contrast value is actually measured by calculating the optimum focus position based on the maximum value of the measurement value in the focused state and the measurement values before and after the measurement value among the plurality of measurement data.
  • the position of step 14 that is not present can be calculated as the optimum focus position.
  • any of 31 positions from 0 step to 30 steps can be set as the in-focus position. Therefore, compared with the case where the contrast values are measured for all 31 positions, the focusing speed can be increased while suppressing a decrease in focusing accuracy.
  • step 19 This step is the third step. Since the photographic lens is moved in the same direction as when a plurality of measurement data of the first group is measured, the gravity acting in the direction of the optical axis at the time of movement is also the same, so that accurate movement is possible.
  • the graph obtained when the reverse search is performed is displayed for reference with triangular dots.
  • the effective value is 8 data, and the same number of data can be obtained for both forward search and reverse search. Therefore, it is considered that the optimum in-focus position is obtained with the same accuracy regardless of which case is used for the search.
  • the pattern 9 also has a subject to be photographed at the same height in the vertical direction as the photographing apparatus, and therefore, when the photographic lens is moved from the minimum extension position to the maximum extension position, the movement direction is not affected by gravity. . That is, this is the case where the photographic lens is moved in the horizontal direction, as shown in FIG.
  • the flowchart will be described below with reference to FIG. 20 and Table 9 in addition to FIGS.
  • the contrast value acquired in Steps 0 to 3 as the start position (S2) is 100, and further moved in the direction toward the maximum extension position of 3 steps (S3).
  • the 9-step contrast value is 125.
  • the triangular dot graph shown in FIG. 20 is obtained. According to this graph, the contrast value becomes maximum at step 15, and then the contrast value decreases and becomes constant at 100 after step 21. Therefore, it is determined that the stepping has occurred (S7: YES, S34: YES).
  • a group of data acquired by moving the photographic lens from the maximum extension position to the minimum extension position in this way corresponds to the plurality of measurement data of the second group.
  • an optimum in-focus position is calculated based on a plurality of measurement data of a group having a large number of effective measurement data, either the plurality of measurement data of the first group or the plurality of measurement data of the second group (S19).
  • the effective value of the contrast value is a value exceeding 100. Therefore, among the 8 data of the first group, the effective values are the data of steps 0 to 6 and 4 data excluding 21. On the other hand, among the 7 data of the second group, the effective value is 5 data excluding 2 data of steps 30 and 12.
  • the optimum in-focus position is calculated based on a plurality of measurement data of the second group with a large number of effective measurement data. In other words, the effective search route changes from the maximum extension position to the minimum extension position.
  • the optimum in-focus position is calculated as follows. First, a position where the contrast value is maximized is found. In this case, the maximum value 140 is obtained in step 21. Next, the contrast values before and after are compared (S51). Since the contrast value of step 18 is 128 and the contrast value of step 24 is 132, they are different values (S52: NO). Further, since the contrast value in step 24 is larger (S53: YES), the optimum focus position is calculated as step 22 obtained by adding 1 to step 21 in which the contrast value was the highest (S54).
  • the contrast value is actually measured by calculating the optimum focus position based on the maximum value of the measured value in the focused state and the measured values before and after the measured value among the plurality of measurement data.
  • the position of step 28 that has not been performed can be calculated as the optimum focus position.
  • any of 31 positions from 0 step to 30 steps can be set as the in-focus position. Therefore, compared with the case where the contrast values are measured for all 31 positions, the focusing speed can be increased while suppressing a decrease in focusing accuracy.
  • the photographic lens is moved to the start position of the effective search path, that is, the maximum extension position which is the start position of the reverse search (S21). Move to a certain step 28.
  • This step is the third step. Since the photographic lens is moved in the same direction as when a plurality of measurement data of the second group is measured, the gravity acting in the optical axis direction at the time of movement is also the same, and thus accurate movement is possible.
  • the focusing operation is performed while securing the effective number of data when the imaging target is vertically downward, upward, or horizontal, respectively.
  • the description is limited to the simple case.
  • the photographing target is in the middle position between the vertical downward direction and the horizontal direction of the photographing device, and the photographing target is each of the photographing device. The same can be considered for the case of being at an intermediate position between the upward in the vertical direction and the horizontal direction.
  • the in-focus state is measured by moving in the opposite direction. You can get results that are less affected by gravity. Since the optimum in-focus position is calculated based on the plurality of measurement data of the group having a large number of effective measurement data, one of the plurality of measurement data of the first group and the plurality of measurement data of the second group, a more accurate group A plurality of measurement data can be selected. Moreover, the influence of the gravity which can be set
  • the specified number can be arbitrarily determined based on the required focusing accuracy.
  • the optimum in-focus position is calculated based on the maximum value of the measured value in the in-focus state and the measured values before and after that.
  • the optimum focus position is calculated not taking the position where the maximum value of the measured value in the in-focus state is obtained as it is as the optimum focus position but taking into account the previous and subsequent data. For example, if the measured value in the front position of the position where the maximum value of the measured value in the in-focus state is obtained is larger than the measured value in the rear direction, the position where the maximum value of the measured value in the in-focus state is obtained and It can be estimated that an optimum in-focus position exists at a position that is not measured between the front measurement position.
  • the optimum focus position based on the maximum measured value of the in-focus state and the measured values before and after that, it is possible to calculate such position as the optimum focus position, and improve the focus accuracy. Is possible.
  • the measurement of the in-focus state is performed by measuring the contrast value of the imaging of the photographic lens, it can be performed by a general-purpose method.
  • An automatic focusing device is an automatic focusing device using the automatic focusing method described above.
  • a photographing apparatus is a photographing apparatus using the automatic focusing device described above.
  • the second embodiment is a configuration in which the focusing method of the first embodiment is only changed, and the basic structure and the like are all the same. Therefore, the detailed description of the same parts including the structure of the mobile phone and the basic focusing method is omitted.
  • the photographic lens 1a when the optical axis direction is horizontal, the photographic lens 1a is set to move in 39 steps to move the movable range.
  • the gravity works in the direction opposite to the direction in which the photographic lens 1a is to be moved. It becomes smaller than when the optical axis direction is horizontal. As a result, it takes 48 steps to move the movable range.
  • the photographic lens 1a if the photographic lens 1a is moved in the same direction as the gravity, the gravity acts in the same direction as the direction in which the photographic lens 1a is moved. Therefore, the moving distance of one step is larger than when the optical axis direction is horizontal. Become. As a result, 30 steps are required to move the movable range.
  • the number of steps is 30 which is the maximum in the first embodiment. Since the steps can be secured, the number of data of the plurality of measurement data in the first group becomes larger than the specified number only by the normal search. Therefore, there is no need for reverse search. As a result, regardless of the positional relationship between the photographing apparatus and the photographed object, it is only necessary to perform a correct search, so that the focusing speed can be increased.
  • the measurement data is acquired so that the number of data of the plurality of measurement data in the first group is larger than the specified number. Since the number of times is set, it is not necessary to measure the in-focus state by moving in the opposite direction. Further, the influence of gravity that can be placed in the optical axis direction can be suppressed by calculating the optimum focus position based on a plurality of measurement data of a group with high accuracy. Furthermore, compared to the case where the in-focus state is measured by moving in the reverse direction, only the forward direction measurement is required, so that the in-focus speed can be increased.
  • the specified number can be arbitrarily determined based on the required focusing accuracy.
  • the optimum in-focus position is calculated based on the maximum value of the measured value in the in-focus state and the measured values before and after that.
  • the optimum focus position is calculated not taking the position where the maximum value of the measured value in the in-focus state is obtained as it is as the optimum focus position but taking into account the previous and subsequent data. For example, if the measured value in the front position of the position where the maximum value of the measured value in the in-focus state is obtained is larger than the measured value in the rear direction, the position where the maximum value of the measured value in the in-focus state is obtained and It can be estimated that an optimum in-focus position exists at a position that is not measured between the front measurement position.
  • the optimum focus position based on the maximum measured value of the in-focus state and the measured values before and after that, it is possible to calculate such position as the optimum focus position, and improve the focus accuracy. Is possible.
  • the measurement of the in-focus state is performed by measuring the contrast value of the imaging of the photographic lens, it can be performed by a general-purpose method.
  • An automatic focusing device is an automatic focusing device using the automatic focusing method described above.
  • a photographing apparatus is a photographing apparatus using the automatic focusing device described above.
  • the positive search for repeating the measurement from the minimum feeding position toward the maximum feeding position is performed first, but other configurations may be used. That is, a reverse search that repeats measurement from the maximum feeding position toward the minimum feeding position may be performed first.
  • the reverse search is not required.
  • other configurations may be used. That is, it is possible to perform a reverse search only and omit the normal search. Even in such a configuration, the number of times the measurement data is acquired is set so that the number of data of the plurality of measurement data in the second group is larger than the specified number. There is no need to measure the focus state.
  • the imaging device in the said embodiment is set as the structure which moves the whole photographic lens, another structure may be sufficient.
  • the design of the photographic lens it is possible to move a part of the optical lens constituting the photographic lens for automatic focusing. With such a configuration, a so-called inner focus design can be performed, and an easy-to-handle photographing apparatus that does not change the overall length of the photographic lens can be obtained.
  • the imaging apparatus in the above embodiment employs a contrast detection method, but other methods of focusing may be employed.
  • a passive external light method that is the same passive method as the contrast detection method may be used, or an active method using infrared rays or ultrasonic waves may be employed. Regardless of which method is used to determine the in-focus state, the influence of gravity acting in the moving direction can be suppressed by applying the method of this embodiment.
  • the imaging device in the above embodiment is a mobile phone, but may have other configurations.
  • a compact digital camera, a digital single-lens reflex camera, or a camera for silver salt photography may be used.
  • the present invention may be applied to a digital video camera or film camera for moving image shooting.
  • the present invention relates to an automatic focusing method for an imaging apparatus, and more particularly to an imaging method in which the influence of gravity is suppressed, a focusing apparatus using the automatic focusing method, and an imaging apparatus including the focusing apparatus. Widely available.
  • SYMBOLS 1 ... Lens drive device, 1a ... Photo lens, 1b ... Fixed body, 2 ... Filter, 3 ... Image sensor, 6 ... Driver, 7 ... ROM, 8 ... RAM, 9 ... Cover glass, 10 ... Holder, 3 0 ... base, 31 ... base, 32 ... support, 33 ... opening, 40 ... case, 41 ... through hole, 42 ... Opening part, 50 ... Shaft, 60 ... Coil, 70 ... Magnetic plate, 81 ... Display part, 82 ... Operating part, F ... Force, G ... Force, H ... Hinge, RH ... Lens holder.

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Abstract

【課題】光軸方向において作用する重力がレンズ移動に影響を与えることを抑制し、従来に比して正確な合焦を可能とした撮影装置の自動合焦方法を提供する。 【解決手段】複数の光学レンズを備える写真レンズの該複数の光学レンズの一部または全部を、最小繰出し位置と最大繰出し位置との間の複数位置に、光軸方向において移動させるとともに合焦状態を測定することを複数回行うことにより複数の測定データを取得する第１工程と、前記複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出する第２工程と、前記最適合焦位置に前記光学レンズの一部または全部を移動させることにより自動合焦させる第３工程とを備える撮影装置の自動合焦方法において、前記自動合焦時に光軸方向に働く重力の影響の抑制を行うことを特徴とする自動合焦方法。

Description

撮影装置の自動合焦方法、自動合焦装置、撮影装置
　本発明は、撮影装置の自動合焦方法に係り、詳しくは重力の影響を抑制した撮影方法、係る自動合焦方法を用いた合焦装置および係る合焦装置を備えた撮影装置に関する。
　撮影装置に使用する写真レンズは、通常複数の光学レンズを組み合わせて構成されている。ピント合わせ（合焦）時においては構成している各光学レンズの一部または全部を光軸方向に移動させることにより、撮影対象にピントが合うように調整する。
　ところで、現在使用されている撮影装置の多くは、オートフォーカス（自動合焦）機能を有している。これは撮影装置が備える合焦装置を用いて、撮影者に代わって、撮影装置が合焦を行うものである。特に、小型のデジタル式撮影装置においてはコントラスト検出方式の自動合焦方法を用いることが多い。その一例を以下に説明する。
　コントラスト検出方式は、写真レンズの合焦領域全体について、上述の光学レンズの一部または全部の移動（以下、単に、「レンズ移動」という）を順に行い、ＣＣＤイメージセンサ（Charge Coupled Device Image Sensor）等の撮像素子上に実際に結像させることにより像を得る。得られた各像を比較し、最もコントラストが大きくなった状態の像を合焦状態における像と判断する。この合焦状態における像が得られる位置まで、写真レンズを構成する光学レンズの一部または全部を移動させて、合焦が終了する。といった方法で合焦を行う。この方法は対象物（被写体）に赤外線・超音波などを照射し、その反射波が戻るまでの時間や照射角度により距離を検出し合焦するアクティブ方式に比して、無限遠にも合焦する点、実際の結像された像を基に判断するため、合焦精度が高い点が優れている。
　ところで、上述の合焦を行う際に、光学レンズの移動をさせる必要があるが、係る移動に対して重力が影響することが知られている。そこで、合焦動作（フォーカス動作）の前後で光軸に対するレンズの傾斜を矯正する技術が提示されている（例えば、特許文献１)。特許文献１に係る発明によれば、「可動部を回転させることにより、レンズの傾きを矯正することができる。したがって、フォーカス動作前（初期位置）と、フォーカス動作後の２つの位置において、レンズの光軸に対する適切な姿勢を維持するレンズ駆動装置を提供することができる。」と記載されている。
特開２００７―０４７６８３号公報
　ところで、合焦時の重力の影響が問題となるのは、写真レンズの傾きだけではない。レンズ移動の方向に及ぼす重力の影響が大きく合焦精度に影響を及ぼす。例えば、光軸方向においてレンズ移動と同じ向きに重力が作用すれば、設定された移動量よりレンズ移動は大きくなる。逆に光軸方向においてレンズ移動と逆の向きに重力が作用すれば、設定された移動量よりレンズ移動は小さくなる。その結果、合焦状態における像が得られる位置にレンズ移動させることができなければ、合焦精度が悪化する。この光軸方向における重力の作用については特許文献１に提示された方法によっても矯正することができない。
　本発明はかかる実情に鑑みて成されたもので、光軸方向において作用する重力がレンズ移動に影響を与えることを抑制し、従来に比して正確な合焦を可能とした撮影装置の自動合焦方法を提供する。
　本発明に係る自動合焦方法は、複数の光学レンズを備える写真レンズの該複数の光学レンズの一部または全部を、最小繰出し位置と最大繰出し位置との間の複数位置に、光軸方向において移動させるとともに合焦状態を測定することを複数回行うことにより複数の測定データを取得する第１工程と、前記複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出する第２工程と、前記最適合焦位置に前記光学レンズの一部または全部を移動させることにより自動合焦させる第３工程とを備える撮影装置の自動合焦方法である。また、前記自動合焦時に光軸方向に働く重力の影響の抑制を行うことを特徴とする。
上記構成によると、光軸方向に働く重力の影響の抑制を行うため、上記従来に比して、正確な自動合焦が可能となる。
　本発明に係る自動合焦方法は、前記第１工程において、前記光学レンズの一部または全部を光軸方向において前記最小繰出し位置から前記最大繰出し位置に向って移動させるとともに、合焦状態を測定することを複数回行うことにより第１群の複数の測定データを取得し、該複数の測定データのデータ数が規定数より少ない場合には、前記光学レンズの一部または全部を光軸方向において前記最大繰出し位置から前記最小繰出し位置に向って移動させるとともに、合焦状態を測定することを複数回行うことにより第２群の複数の測定データを取得し、前記第２工程において、前記第１群の複数の測定データおよび前記第２群の複数の測定データのいずれか有効な測定データ数の多い群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出することが好ましい。
　上記構成によると、複数の測定データのデータ数が規定数より少ない場合には逆向きの移動による合焦状態の測定を行うため、いずれかの向きの移動による測定により、光軸方向に置ける重力の影響がより小さい結果を得ることができる。第１群の複数の測定データおよび第２群の複数の測定データのいずれか有効な測定データ数の多い群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出するため、より精度の高い群の複数の測定データを選択することができる。また、係る精度の高い群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出ことにより光軸方向に置ける重力の影響を抑制することができる。ここで、規定数は要求される合焦精度に基づいて任意に決めることができる。
　本発明に係る自動合焦方法は、前記第１工程において、前記光学レンズの一部または全部を光軸方向において前記最大繰出し位置から前記最小繰出し位置に向って移動させるとともに、合焦状態を測定することを複数回行うことにより第２群の複数の測定データを取得し、該複数の測定データのデータ数が規定数より少ない場合には、前記光学レンズの一部または全部を光軸方向において前記最小繰出し位置から前記最大繰出し位置に向って移動させるとともに、合焦状態を測定することを複数回行うことにより第１群の複数の測定データを取得し、前記第２工程において、前記第１群の複数の測定データおよび前記第２群の複数の測定データのいずれか有効な測定データ数の多い群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出することを特徴とすることも好ましい。
　上記構成によると、複数の測定データのデータ数が規定数より少ない場合には逆向きの移動による合焦状態の測定を行うため、いずれかの向きの移動による測定により、光軸方向に置ける重力の影響がより小さい結果を得ることができる。第１群の複数の測定データおよび第２群の複数の測定データのいずれか有効な測定データ数の多い群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出するため、より精度の高い群の複数の測定データを選択することができる。また、係る精度の高い群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出ことにより、光軸方向に置ける重力の影響を抑制することができる。ここで、規定数は要求される合焦精度に基づいて任意に決めることができる。
　本発明に係る自動合焦方法は、光軸方向に働く重力の影響が最大である場合においても、前記第１群の複数の測定データのデータ数が前記規定数より大きくなるように、測定データを取得する回数を設定することも好ましい。
　上記構成によると、光軸方向に働く重力の影響が最大である場合においても、第１群の複数の測定データのデータ数が前記規定数より大きくなるように、測定データを取得する回数を設定するため、逆向きの移動による合焦状態の測定を行う必要が発生しない。また、精度の高い群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出ことにより光軸方向に置ける重力の影響を抑制することができる。更に、逆向きの移動による合焦状態の測定を行う場合に比して、順向きの移動による合焦状態の測定のみで済むため、合焦速度を速くしうる。ここで、規定数は要求される合焦精度に基づいて任意に決めることができる。
　本発明に係る自動合焦方法は、光軸方向に働く重力の影響が最大である場合においても、前記第２群の複数の測定データのデータ数が前記規定数より大きくなるように、測定データを取得する回数を予め設定したことも好ましい。
　上記構成によると、光軸方向に働く重力の影響が最大である場合においても、第２群の複数の測定データのデータ数が前記規定数より大きくなるように、測定データを取得する回数を設定するため、逆向きの移動による合焦状態の測定を行う必要が発生しない。また、精度の高い群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出ことにより光軸方向に置ける重力の影響を抑制することができる。更に、逆向きの移動による合焦状態の測定を行う場合に比して、順向きのみの測定で済むため、合焦速度を速くしうる。ここで、規定数は要求される合焦精度に基づいて任意に決めることができる。
　本発明に係る自動合焦方法は、前記第２工程において、前記複数の測定データのうち、合焦状態の測定値の最大値とその前後における測定値に基づいて最適合焦位置を算出することを特徴とすることも好ましい。
　上記構成によると、合焦状態の測定値の最大値とその前後における測定値に基づいて最適合焦位置を算出する。即ち、合焦状態の測定値の最大値が得られた位置をそのまま最適合焦位置とするのではなく、前後のデータをも考慮して、最適焦点位置を算出する構成である。例えば、合焦状態の測定値の最大値が得られた位置の前方の位置の測定値が、後方の測定値より大きかった場合、合焦状態の測定値の最大値が得られた位置とその前方の測定位置との間の測定していない位置において最適な合焦位置が存在すると推定できる。合焦状態の測定値の最大値とその前後における測定値に基づいて最適合焦位置を算出することにより、かかる位置を最適合焦位置として算出することが可能となり、合焦精度を向上させることが可能となる。
　本発明に係る自動合焦方法は、前記第１工程における前記合焦状態の測定は、前記写真レンズの結像のコントラスト値を測定することにより行うことを特徴とすることも好ましい。
上記構成によると、合焦状態の測定は、前記写真レンズの結像のコントラスト値を測定することにより行うため、汎用な方法で行うことが可能となる。
　本発明に係る自動合焦装置は、上記の自動合焦方法を用いた自動合焦装置である。また、本発明に係る撮影装置は上記の自動合焦装置を用いた撮影装置である。
　本発明によれば、センサ等の別段の部材を追加することなく、レンズ移動の方向に及ぼす重力の影響を抑制し、従来に比して正確な合焦を可能とした撮影装置の自動合焦方法を提供することができる。
本発明にかかる撮影装置の一実施形態について説明する図面であって、撮影装置である携帯電話の閉じた状態を示す模式図である。 本発明にかかる撮影装置の一実施形態について説明する図面であって、撮影装置である携帯電話の開いた状態を示す模式図であるとともに、（ａ）は内面を示す斜視図であり、（ｂ）は背面を示す斜視図である。 本発明にかかる撮影装置の一実施形態について説明する図面であって、レンズ駆動装置の分解斜視図である。 本発明にかかる撮影装置の一実施形態について説明する図面であって、（ａ）は写真レンズが最小繰出し位置に位置する状態の断面構造を示す断面図であり、（ｂ）は写真レンズが最小繰出し位置に位置する状態の断面構造を示す断面図である。 本発明にかかる撮影装置の一実施形態について説明する図面であって、レンズ駆動装置を搭載した携帯電話の構成を示す模式図である。 本発明にかかる撮影装置の一実施形態について説明する図面であって、（ａ）は重力と反対向きに写真レンズを移動させる場合を説明する断面図であり、（ｂ）は重力と同じ向きに写真レンズを移動させる場合を説明する断面図である。 本発明にかかる撮影装置の一実施形態について説明する図面であって、自動合焦操作を示すフローチャートである。 本発明にかかる撮影装置の一実施形態について説明する図面であって、自動合焦操作のうち、足踏み判断の方法を説明するフローチャートである。 本発明にかかる撮影装置の一実施形態について説明する図面であって、自動合焦操作のうち、逆探索の方法を説明するフローチャートである。 本発明にかかる撮影装置の一実施形態について説明する図面であって、自動合焦操作のうち、最適位置算出の方法を説明するフローチャートである。 本発明にかかる撮影装置の一実施形態について説明する図面であって、移動可能範囲とステップ数の関係を示すグラフである。（ａ）は重力の影響を受けない場合のステップ数を示しており、（ｂ）は移動の向きと反対向きに重力の影響を受けた場合のステップ数を示しており、（ｃ）は移動の向きと同じ向きに重力の影響を受けた場合のステップ数を示している。 本発明にかかる撮影装置の一実施形態について説明する図面であって、パターン１の場合のステップとコントラストとの関係を示すグラフである。 本発明にかかる撮影装置の一実施形態について説明する図面であって、パターン２の場合のステップとコントラストとの関係を示すグラフである。 本発明にかかる撮影装置の一実施形態について説明する図面であって、パターン３の場合のステップとコントラストとの関係を示すグラフである。 本発明にかかる撮影装置の一実施形態について説明する図面であって、パターン４の場合のステップとコントラストとの関係を示すグラフである。 本発明にかかる撮影装置の一実施形態について説明する図面であって、パターン５の場合のステップとコントラストとの関係を示すグラフである。 本発明にかかる撮影装置の一実施形態について説明する図面であって、パターン６の場合のステップとコントラストとの関係を示すグラフである。 本発明にかかる撮影装置の一実施形態について説明する図面であって、パターン７の場合のステップとコントラストとの関係を示すグラフである。 本発明にかかる撮影装置の一実施形態について説明する図面であって、パターン８の場合のステップとコントラストとの関係を示すグラフである。 本発明にかかる撮影装置の一実施形態について説明する図面であって、パターン９の場合のステップとコントラストとの関係を示すグラフである。
　（第１の実施の形態）
　以下、本発明の撮影装置を具体化した携帯電話の一実施形態を図面を用いて説明する。図１に示すように、係る携帯電話はヒンジＨを中心に折り畳む構成の電話である。図１は折り畳んだ状態を示す図であり前面には写真レンズ１ａの一部であるカバーガラス９が露出している。図２（ａ）は、この携帯電話を開いて表示部８１、操作部８２を前面にした図である。図２（ｂ）は、開いた携帯電話を背面から見た図である。撮影者は、このように携帯電話を開いた状態でカバーガラス９を撮影したい対象に向けて操作部８２を操作することによりシャッターを切り、対象物を撮影することができる。
　次に、図３を参照して、写真レンズ１ａを駆動するレンズ駆動装置１の全体構成について説明する。
　図３に示すように、レンズ駆動装置１は、光軸方向に移動可能な写真レンズ１ａと、写真レンズ１ａに駆動力を与えるとともに、このレンズ駆動装置１が搭載される機器に固定される固定体１ｂとにより構成されている。このレンズ駆動装置１により、写真レンズ１ａを光軸方向の移動させることにより、オートフォーカスが実現される。また、本実施形態のレンズ駆動装置１は、光軸方向の平面視において、約８．５ｍｍの正方形に形成されており、レンズ駆動装置１の光軸方向の高さが、約３ｍｍに形成されている。
　写真レンズ１ａは、写真レンズ１ａを構成する複数の光学レンズ、複数の光学レンズを保持するレンズホルダＲＨ、レンズホルダＲＨを保持する樹脂によって形成されたホルダ１０、およびホルダ１０に固定される複数の磁石２０により構成されている。なお、本実施形態の磁石２０は、互いに周方向に一定の距離を介して、レンズホルダＲＨを径方向外方より周方向に取り囲むようにホルダ１０に４個固定されている。
　図３に示すように、固定体１ｂは、レンズ駆動装置１の外枠を構成するベース３０及びケース４０と、ベース３０に固定されて、ホルダ１０の光軸方向への移動をガイドするシャフト５０と、電流が印加されることにより磁場を形成するコイル６０とにより構成されている。また、コイル６０の径方向の外側には、磁性体の鋼板によって形成された長方形の板状の磁性部材である磁性板７０がベース３０に固定されている。
　ベース３０には、レンズ駆動装置１の外枠の下面を構成する基部３１と、基部３１より光軸方向に沿って延設される支柱部３２とが設けられている。基部３１は、光軸方向の平面視において、正方形に形成される。そして、支柱部３２は、基部３１の四隅にそれぞれ設けられている。また、基部３１の中央位置には、円形の貫通孔である開口部３３が形成されている。また、ベース３０の周縁の２箇所には、２個の磁性板７０が固定されている。具体的には、磁性板７０は、ベース３０の周縁を構成する各辺の中央位置に固定されている。
　ケース４０は、レンズ駆動装置１の外側の側面及び上面を構成している。そして、ケース４０は、コイル６０の径方向の外側を外囲するようにベース３０に取り付けられる。また、ケース４０の上面には、シャフト５０を挿入する２個の貫通孔４１と、写真レンズ１ａを挿通可能とする開口部４２とが設けられている。
　シャフト５０は、ベース３０の基部３１にそれぞれ固定されるとともに、ケース４０の貫通孔４１に挿入されることにより、光軸方向に沿うように保持される。このシャフト５０には、ホルダ１０が挿入される。そして、ホルダ１０は、シャフト５０に対して摺動可能とすることにより、シャフト５０に沿って移動可能となる。即ち、写真レンズ１ａは、シャフト５０にガイドされて、光軸方向に移動する。
　コイル６０は、ベース３０の４個の支柱部の周囲に巻き付けられている。そして、コイル６０に電流が印加されることにより、コイル６０の周囲に磁場が発生する。この磁場と磁石２０とにより、写真レンズ１ａを光軸方向に移動させる力が発生する。
　次に、図４を参照して、レンズ駆動装置１の駆動動作について説明する。図４中の一点鎖線は、光軸方向を示す。図４（ａ）では、写真レンズ１ａは、最小繰出し位置に位置している。具体的には、写真レンズ１ａのホルダ１０の下面が、ベース３０の基部３１の上面と接触している。写真レンズ１ａが最小繰出し位置に位置しているとき、コイル６０には、電流が印加されていない。
　次に、コイル６０に電流が印加されると、写真レンズ１ａは、図４（ｂ）に示す位置まで移動する。より具体的には、コイル６０に電流が流れることにより、コイル６０の周囲に磁場が発生する。この磁場と磁石２０とにより磁気回路が形成されて、写真レンズ１ａを光軸方向の最大繰出し位置に向かい移動させる力が発生する。係る力により、写真レンズ１ａは、図４（ａ）に示す最小繰出し位置から光軸方向の最大繰出し位置に向かい図４（ｂ）の位置まで移動する。
　一方、コイル６０に逆向きの電流が印加された場合、コイル６０の周囲に上記とは逆向きの磁場が発生する。この磁場と磁石２０とにより磁気回路が形成されて、写真レンズ１ａを光軸方向の最小繰出し位置に向かい移動させる力が発生する。係る力によって、写真レンズ１ａは、図４（ｂ）の位置から最小繰出し位置に向かい移動する。
　以上のように、写真レンズ１ａを光軸方向の最大繰出し位置向き及び最小繰出し位置向きに移動させることにより写真レンズ１ａを目的位置に移動させることができる。なお、レンズを目的位置に移動させた後に、コイル６０への電流の印加は遮断されるが、磁石２０と磁性板７０との間の磁力により、写真レンズ１ａは目的位置に維持される。
　次に、図５を参照して、本実施形態における携帯電話のカメラモジュールの構成について説明する。
　図５に示すように、レンズ駆動装置１のベース３０側には、フィルタ２とイメージセンサ３とが配置されている。即ち、ベース３０の光軸方向の下側には、フィルタ２とイメージセンサ３とが配置されている。
　フォーカス動作時、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５は、ドライバ６を制御して、写真レンズ１ａを最小繰出し位置から予め設定された繰出し位置（ステップ）まで光軸方向において最大繰出し位置に向って移動させる。より具体的には、予め決められた時間だけコイル６０へ印加することにより、最大繰出し位置向きに写真レンズ１ａを移動させる。移動が完了すると、ＣＰＵ５は、イメージセンサ３から入力される信号を処理して撮像画像のコンストラスト値を取得する。係る動作を写真レンズ１ａが最大繰出し位置に達するまで繰り返し、最もコンストラストが大きくなる写真レンズ１ａの繰出し位置（ステップ）を合焦位置として位置として取得し、ＲＡＭ８に記憶する。次に、ＣＰＵ５は、写真レンズ１ａを取得した合焦位置に移動させる。係る方法により、オートフォーカスが実現される。
　ところで、携帯電話（撮影装置）は常に水平方向に向けて使用されるとは限らない。例えば、図６（ａ）に示すように、最大繰り出し位置が重力方向において上向きになるように携帯電話を向けて撮影をする場合、磁気回路による最大繰出し位置方向の力Ｆが加わる一方で、重力による力Ｇが最小繰出し位置方向に作用する。相反する方向に力が加わるため、写真レンズ１ａは、想定されている位置よりも小さく最大繰出し位置方向に移動することとなる。
　また逆に、図６（ｂ）に示すように、最大繰り出し位置が最小繰り出し位置に対して、重力方向において下向きになるように携帯電話を向けて撮影をする場合、磁気回路による最大繰出し位置方向の力Ｆに加えて、重力による力Ｇが最大繰出し位置方向に作用する。
そのため、写真レンズ１ａは、想定されている位置よりも大きく最大繰出し位置方向に移動することとなる。
　このようにいずれの場合においても、重力が光軸方向に作用すると、繰出し位置が想定される位置よりずれることとなり、合焦精度が低下する。本実施形態における合焦操作は重力方向および反重力方向における移動の状態を示す情報に基づいてオートフォーカス（自動合焦）の際における重力の影響を抑制することを特徴とする。その方法を以下に詳説する。
　図７～１０は、ＣＰＵが実際に行う合焦操作を示すフローチャートである。係る手順を踏むことにより、光軸方向に作用する重力の影響を抑制できる。手順につき、以下に説明する。
　まず、写真レンズを最小繰出し位置に移動させる。この位置が通常無限遠に焦点が合う位置となるよう調整されている（Ｓ１）。最小繰出し位置においてコントラストを測定した（Ｓ２）後、最大繰出し位置側に３ステップ移動させ（Ｓ３）、垂直同期（ＶＳＹＮＣ）が取れているかどうかを確認（Ｓ４）した後、コントラスト値を取得する（Ｓ５）。ここで、３ステップ移動し、コントラスト値を取得する回数を減らすことにより、合焦時間を短縮している。
　この時点でコントラスト値が２サンプル取得されたため、足踏み判断を実施（Ｓ６）する。足踏み判断は図８に示したフローチャートにあるように、まず、得られたコントラスト値が有効なものであるか否かを判断し（Ｓ３１）、有効なものでなければ、それまでに得られたコントラスト値に有効なものがあるか否かを判断（Ｓ３１）する。何れのコントラスト値も有効でなければ、まだ有効なコントラスト値を取得していないのであるから、足踏みをしていないと判断する。一方、既に有効なコントラスト値を取得していれば、同一値がＮ回以上連続しているかどうかを判断する（Ｓ３４）。
　ここで、有効なコントラスト値とは、合焦したと認められる最小限のコントラスト値であって、撮影装置ごとに任意に決定することが可能である。また足踏みとは既に最大移動量に達するなどの理由により、移動信号を発しても同じ位置に写真レンズが留まっている状態を示す。
　さて、足踏み判断を開始する直前に得られたコントラスト値が有効なコントラスト値であれば（Ｓ３１：ＹＥＳ）、一つ前に取得されたコントラスト値との差分を取ることにより比較し（Ｓ３２）、その差が別に定める規定値以下であれば（Ｓ３３：ＹＥＳ）同一値が連続して得られているとして、同一値がＮ回以上連続しているかどうかを判断する（Ｓ３４）。同一値がＮ回以上連続していれば（Ｓ３４：ＹＥＳ）足踏み状態であるとの判断をし、同一値がＮ回以上連続していなければ（Ｓ３４：ＮＯ）脚踏み状態ではないとの判断をする。また、一つ前に取得されたコントラスト値との差が別に定める規定値以下でなければ（Ｓ３３：ＮＯ）同一値が連続して得られているとはいえないため、脚踏み状態ではないと判断する。
　このようにして足踏み判断が（Ｓ６）が終了し、足踏み（Ｓ７）が生じていると判断されば（Ｓ７：ＹＥＳ）逆探索の必要性の判断に（Ｓ９）に移る。一方、足踏み（Ｓ７）が生じていないと判断されれば（Ｓ７：ＮＯ）、検索を終了してよいか否かを判断する（Ｓ８）。例えば、規定の移動回数を満たしていれば、検索を終了してよいと判断できる。検索終了できなければ（Ｓ８：ＮＯ）、最大繰出し位置側に３ステップ写真レンズを移動させ（Ｓ３）一連のコントラスト取得および判断作業を繰り返す（Ｓ４～Ｓ９）。検索終了できれば（Ｓ８：ＹＥＳ）逆探索の必要性の判断に（Ｓ９）に移る。
　逆探索の必要性の判断（Ｓ９）においては、図９に示すように、ＲＯＭ７に記憶されたコントラスト値の有効範囲を確認すること（Ｓ４１）をまず行ったうえで、得られたデータ数が規定値以下であるかどうかを判断する（Ｓ４２）。得られたデータ数が規定数以下である場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、写真レンズの移動の向きが水平方向に比して、下を向いている可能性が高いため、逆探索が必要と判断する。一方、得られたデータ数が規定数以上であると判断した場合（Ｓ４２：ＮＯ）、逆探索は不要と判断する。
　図７に示すように、逆探索が不要であれば（Ｓ１０：ＮＯ）、合焦最適位置を算出する（Ｓ２０）。合焦最適位置の算出は図１０に示すように、それまでに取得した、コントラスト値が最大であるステップの前後のステップにおけるコントラスト値を比較し（Ｓ５１）、前後のコントラスト値が一致すれば（Ｓ５２：ＹＥＳ）、コントラスト値が最大であるステップが合焦最適位置であると判断し、係る位置を算出する（Ｓ５５）。一方、前後のコントラスト値が異なる場合は（Ｓ５２：ＮＯ）、いずれのコントラスト値が大きいかを判断し（Ｓ５３）、後に取得したコントラスト値が大きければ（Ｓ５３：ＹＥＳ）、最適位置はコントラスト最大位置より１ステップ後の位置であると判断し、係る位置を算出する（Ｓ５４）。逆に、前に取得したコントラスト値が大きければ（Ｓ５３：ＮＯ）、最適位置はコントラスト最大位置より１ステップ前の位置であると判断し、係る位置を算出する（Ｓ５６）。
　逆に、逆探索が必要と判断した場合は、図７に示すように、Ｓ１とは逆に最大繰出し位置へ移動し（Ｓ１１）、Ｓ２～Ｓ８と同様の操作を行った後（Ｓ１２～Ｓ１８）、探索が終了（Ｓ１８：ＹＥＳ）すれば、有効コントラスト値の数に基づいて有効探索経路を求める。より具体的には、最小繰出し位置から最大繰出し位置まで移動させた場合と、最大繰出し位置から最小繰出し位置まで移動させた場合とを比較し、いずれにおいて有効なコントラスト値が多いかを判断する。例えば、最小繰出し位置から最大繰出し位置まで移動させた場合に有効なコントラスト値が多い場合には、最小繰出し位置を開始位置として係る位置まで写真レンズをまず移動させる（Ｓ２１）。次に、開始位置からＳ２０によって算出した合焦最適位置へ写真レンズを移動させ（Ｓ２２）ることにより、合焦動作が終了する。
　次に、上述の方法により、撮影装置の向きにかかわらず、正確な合焦が可能であることを、いくつかのパターンに分けて、グラフを用いて具体的に説明する。以下の説明において、いずれも合焦操作開始時において、写真レンズは最小繰出し位置にあり、最大繰出し位置へ向い移動する。つまり、最小繰出し位置から最大繰出し位置までが写真レンズの移動可能範囲である。光軸方向が水平である場合、図１１（ａ）に示すように、写真レンズ１ａは移動可能範囲を移動するのに２４ステップで移動するように設定されている。かかる設定で、図６（ａ）のように写真レンズ１ａを重力と反対向きに移動させると、写真レンズ１ａを移動させようとする向きと反対向きに重力が働くため、１ステップの移動距離が光軸方向が水平である場合より小さくなる。その結果、移動可能範囲を移動するのに図１１（ｂ）に示すように３０ステップかかることとなる。一方、図６（ｂ）のように写真レンズ１ａを重力と同じ向きに移動させると、写真レンズ１ａを移動させようとする向きと同じ向きに重力が働くため、１ステップの移動距離が光軸方向が水平である場合より大きくなる。その結果、移動可能範囲を移動するのに図１１（ｃ）に示すように１８ステップですむ。また、以下のパターンにおける測定値において、有効なコントラスト値の下限を１００としている。
　〔パターン１〕
　パターン１は撮影対象が撮影装置の下方にあるため、写真レンズを最小繰出し位置から最大繰出し位置に移動させる際に、移動の向きに重力の作用を受け、写真レンズを最大繰出し位置から最小繰出し位置に移動させる際には、移動の向きとは反対向きに重力の作用を受ける場合である。即ち、図１１（ｃ）に示した場合であり、写真レンズを最小繰出し位置から最大繰出し位置に移動させた場合には、移動可能範囲を１８ステップで移動する。フローチャート図７～１０に加え、図１２および表１を参照し、以下に説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１の「最小→最大」欄に示すように、開始位置ステップ０において取得した（Ｓ２）コントラスト値は１００であり、３ステップ最大繰出し位置に向きに移動（Ｓ３）した後のコントラスト値は１１２である。このように写真レンズを３ステップずつ移動させるごとにコントラスト値を取得することにより、図１０に示す三角ドットのグラフが得られる。このグラフによると、ステップ１２でコントラスト値最大となり、その後コントラスト値は低下し、ステップ１８以後一定値となる。即ち脚踏み状態である（Ｓ７：ＹＥＳ，Ｓ３４：ＹＥＳ）。
　ここで、ステップ１８以後におけるコントラスト値は１１５であり、１００以上であるので、有効なコントラスト値である（Ｓ４１）。このように有効なコントラスト値が連続している状態は、同一位置でコントラスト測定を繰り返していると考えられる。即ち、既に写真レンズ最大繰出し位置に達していると判断される。結局、測定値のデータ数はステップ０，３，６，９，１２，１５，１８の計７データであり、規定数の９より少ない。従って、逆探索必要との結論に至る（Ｓ４２：ＹＥＳ，Ｓ１０：ＹＥＳ）。このように最小繰出し位置から最大繰出し位置へ写真レンズを移動させることによって取得された一群のデータが第１群の複数の測定データに該当する。
　逆探索は最大繰出し位置から最小繰出し位置に向って、同様の操作を繰り返すのであるが、図１２に示す四角ドットのグラフからも判るように、測定値のデータ数が正探索時より多くなる。これは、重力に逆らって、写真レンズを移動させているため、１ステップあたりの移動量が小さくなっているためである。逆探索によって、ステップ３０，２７，２４，２１，１８，１５，１２，９，６，３，０の計１１データが得られた。このように最大繰出し位置から最小繰出し位置へ写真レンズを移動させることによって取得された一群のデータが第２群の複数の測定データに該当する。またここまでの操作が、複数の光学レンズを備える写真レンズの該複数の光学レンズの一部または全部を、最小繰出し位置と最大繰出し位置との間の複数位置に、光軸方向において移動させるとともに合焦状態を測定することを複数回行うことにより複数の測定データを取得する第１工程に該当する。
　次に、第１群の複数の測定データおよび第２群の複数の測定データのいずれか有効な測定データ数の多い群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出する（Ｓ１９）。
ここで、コントラスト値の有効値は１００以上である。従って、第１群の７データのうち、有効値はステップ０のデータを除く６データである。一方、第２群の１１データのうち、有効値はステップ０のデータを除く１０データである。そうすると、有効な測定データ数の多い第２群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出することとなる。言い換えれば有効な探索経路は最大繰出し位置から最小繰出し位置となる。
　第２群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出方法は以下の通りである。まずコントラスト値最大となる位置を見つける。この場合ステップ１８で最大値１４０を得ている。次にその前後のコントラスト値を比較する（Ｓ５１）。ステップ１５のコントラスト値は１３０でステップ２１のコントラスト値は１３５であるため、異なる値である（Ｓ５２：ＮＯ）。更に、ステップ２１のコントラスト値の方が大きいため（Ｓ５３：ＹＥＳ）、最適合焦位置は、コントラスト値が最高であったステップ１８に１を加えたステップ１９であると算出する（Ｓ５４）。
　上記のように第２工程において、複数の測定データのうち、合焦状態の測定値の最大値とその前後における測定値に基づいて最適合焦位置を算出することにより実際にコントラスト値を測定していないステップ１９の位置を最適合焦位置と算出することができる。つまり、実際には３ステップ毎１１の位置しかコントラスト値を測定していないにもかかわらず、０ステップ～３０ステップの３１のいずれの位置について合焦位置とすることができる。従って、全３１の位置についてコントラスト値を測定する場合に比べて、合焦精度の低下を抑制しつつ、合焦速度を高速化できる。
　最適合焦位置が算出（Ｓ２０）されると、有効検索経路の開始位置、即ち逆探索の開始位置である最大繰出し位置に写真レンズを移動させ（Ｓ２１）、そこから改めて、最適合焦位置であるステップ１９へ移動させる。この工程が第３工程となる。第２群の複数の測定データを測定したときと同じ方向に写真レンズを移動させるため、移動時における光軸方向に作用する重力も同様となるため、正確な移動が可能となる。
　〔パターン２〕
　パターン２も撮影対象が撮影装置の下方にあるため、写真レンズを最小繰出し位置から最大繰出し位置に移動させる際に、移動の向きに重力の作用を受け、写真レンズを最大繰出し位置から最小繰出し位置に移動させる際には、移動の向きとは反対向きに重力の作用を受ける場合である。即ち、図１１（ｃ）に示した場合である。合焦範囲がパターン１に比して狭い点においてパターン１と異なっている。フローチャート図７～１０に加え、図１３および表２を参照し、以下に説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２の「最小→最大」欄に示すように、開始位置ステップ０において取得した（Ｓ２）コントラスト値は１００であり、３ステップ最大繰出し位置に向きに移動（Ｓ３）した後のコントラスト値も１００である。更に３ステップ最大繰出し位置に向きに移動（Ｓ３）した後のコントラスト値が１１０となる。このように写真レンズを３ステップずつ移動させるごとにコントラスト値を取得することにより、図１３に示す三角ドットのグラフが得られる。このグラフによると、ステップ１２でコントラスト値最大となり、その後コントラスト値は低下し、ステップ１８で１００に戻り以後１００のまま一定となる。即ち脚踏み状態である（Ｓ７：ＹＥＳ，Ｓ３４：ＹＥＳ）。
　上述のように、ステップ１８以後におけるコントラスト値は１００であり、有効なコントラスト値ではない。そのため、コントラスト値が測定限界以下となったため同一値が繰り返し測定されるのか、既に写真レンズ最大繰出し位置に達しているのか客観的には判定できない。この場合においても、脚踏み状態となっている可能性があるステップ２１以上のデータを除いて考えると、測定値のデータ数はステップ０，３，６，９，１２，１５，１８の計７データであり、規定数の９より少ない。従って、逆探索必要との結論に至る（Ｓ４２：ＹＥＳ，Ｓ１０：ＹＥＳ）。このように最小繰出し位置から最大繰出し位置へ写真レンズを移動させることによって取得された一群のデータが第１群の複数の測定データに該当する。
　逆探索は最大繰出し位置から最小繰出し位置に向って、同様の操作を繰り返すのであるが、四角ドットのグラフからも判るように、測定値のデータ数が正探索時より多くなる。
これは、重力に逆らって、写真レンズを移動させているため、１ステップあたりの移動量が小さくなっているためである。逆探索時においても、脚踏み状態となっている可能性があるステップ６以下のデータを除いて考えると、逆探索によって、ステップ３０，２７，２４，２１，１８，１５，１２，９の計８データが得られた。このように最大繰出し位置から最小繰出し位置へ写真レンズを移動させることによって取得された一群のデータが第２群の複数の測定データに該当する。またここまでの操作が、複数の光学レンズを備える写真レンズの該複数の光学レンズの一部または全部を、最小繰出し位置と最大繰出し位置との間の複数位置に、光軸方向において移動させるとともに合焦状態を測定することを複数回行うことにより複数の測定データを取得する第１工程に該当する。
　次に、第１群の複数の測定データおよび第２群の複数の測定データのいずれか有効な測定データ数の多い群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出する（Ｓ１９）。
ここで、コントラスト値の有効値は１００以上である。従って、第１群の７データのうち、有効値はステップ０，３，１８の３データを除く４データである。一方、第２群の８データのうち、有効値はステップ３０，２７，６の３データを除く５データである。そうすると、有効な測定データ数の多い第２群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出することとなる。言い換えれば有効な探索経路は最大繰出し位置から最小繰出し位置となる。
　第２群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を次のように算出する。まず、コントラスト値最大となる位置を見つける。この場合ステップ１８で最大値１４０を得ている。次にその前後のコントラスト値を比較する（Ｓ５１）。ステップ１５のコントラスト値は１３０でステップ２１のコントラスト値は１３５であるため、異なる値である（Ｓ５２：ＮＯ）。更に、ステップ２１のコントラスト値の方が大きいため（Ｓ５３：ＹＥＳ）、最適合焦位置は、コントラスト値が最高であったステップ１８に１を加えたステップ１９であると算出する（Ｓ５４）。
　この場合においても、第２工程において、複数の測定データのうち、合焦状態の測定値の最大値とその前後における測定値に基づいて最適合焦位置を算出することにより実際にコントラスト値を測定していないステップ１９の位置を最適合焦位置と算出することができる。つまり、実際には３ステップ毎１１の位置しかコントラスト値を測定していないにもかかわらず、０ステップ～３０ステップの３１のいずれの位置について合焦位置とすることができる。従って、全３１の位置についてコントラスト値を測定する場合に比べて、合焦精度の低下を抑制しつつ、合焦速度を高速化できる。
　最適合焦位置が算出（Ｓ２０）されると、有効検索経路の開始位置、即ち逆探索の開始位置である最大繰出し位置に写真レンズを移動させ（Ｓ２１）、そこから改めて、最適合焦位置であるステップ１９へ移動させる。この工程が第３工程となる。第２群の複数の測定データを測定したときと同じ方向に写真レンズを移動させるため、移動時における光軸方向に作用する重力も同様となるため、正確な移動が可能となる。
　〔パターン３〕
　パターン３も撮影対象が撮影装置の下方にあるため、写真レンズを最小繰出し位置から最大繰出し位置に移動させる際に、移動の向きに重力の作用を受け、写真レンズを最大繰出し位置から最小繰出し位置に移動させる際には、移動の向きとは反対向きに重力の作用を受ける場合である。即ち、図１１（ｃ）に示した場合である。合焦範囲がパターン２に比して更に狭い点においてパターン１および２と異なっている。フローチャート図７～１０に加え、図１４および表３を参照し、以下に説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３の「最小→最大」欄に示すように、開始位置ステップ０～３において取得した（Ｓ２）コントラスト値は全て１００である。更に３ステップ最大繰出し位置に向きに移動（Ｓ３）したステップ９におけるコントラスト値が１５０となる。このように写真レンズを３ステップずつ移動させるごとにコントラスト値を取得することにより、図１４に示す三角ドットのグラフが得られる。このグラフによると、ステップ９でコントラスト値最大となり、更に３ステップ移動させたステップ１２ではコントラスト値は低下し、再び１００となり、そのままステップ３０まで一定となる。即ち脚踏み状態である（Ｓ７：ＹＥＳ，Ｓ３４：ＹＥＳ）。
　上述のように、ステップ１２以後におけるコントラスト値は１００であり、有効なコントラスト値ではない。そのため、コントラスト値が測定限界以下となったため同一値が繰り返し測定されるのか、既に写真レンズ最大繰出し位置に達しているのか客観的には判定できない。この場合においても、脚踏み状態となっている可能性があるステップ１５以上のデータを除いて考えると、測定値のデータ数はステップ０，３，６，９，１２の計５データであり、規定数の９より少ない。従って、逆探索必要との結論に至る（Ｓ４２：ＹＥＳ，Ｓ１０：ＹＥＳ）。このように最小繰出し位置から最大繰出し位置へ写真レンズを移動させることによって取得された一群のデータが第１群の複数の測定データに該当する。
　逆探索は最大繰出し位置から最小繰出し位置に向って、同様の操作を繰り返すのであるが、四角ドットのグラフからも判るように、測定値のデータ数は正探索の場合と同じである。これは、重力に逆らって写真レンズを移動させているため、１ステップあたりの移動量が小さくなっているものの、合焦範囲が極めて狭いため、グラフ上明確に現れなかったためである。逆探索時においても、脚踏み状態となっている可能性があるステップ９以下のデータを除いて考えると、逆探索によって、ステップ３０，２７，２４，２１，１８，１５，１２の計７データが得られた。このように最大繰出し位置から最小繰出し位置へ写真レンズを移動させることによって取得された一群のデータが第２群の複数の測定データに該当する。またここまでの操作が、複数の光学レンズを備える写真レンズの該複数の光学レンズの一部または全部を、最小繰出し位置と最大繰出し位置との間の複数位置に、光軸方向において移動させるとともに合焦状態を測定することを複数回行うことにより複数の測定データを取得する第１工程に該当する。
　次に、第１群の複数の測定データおよび第２群の複数の測定データのいずれか有効な測定データ数の多い群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出する（Ｓ１９）。
ここで、コントラスト値の有効値は１００以上である。従って、第１群の５データのうち、有効値はステップ０，３，９，１５の４データを除く１データのみである。一方、第２群の８データのうち、有効値はステップ３０，２７，２４，１８の４データを除く１データのみである。そうすると、有効な測定データ数は同じであるので、第１群の複数の測定データおよび第２群の複数の測定データのいずれに基づいて最適合焦位置を算出してもよいこととなる。言い換えれば、有効な探索経路は、最大繰出し位置から最小繰出し位置の経路と、最小繰出し位置から最大繰出し位置の経路のいずれでも良いこととなる。
　例えば、第２群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出するときは、以下のようになる。まず、コントラスト値最大となる位置を見つける。この場合ステップ１５で最大値１５０を得ている。次にその前後のコントラスト値を比較する（Ｓ５１）。ステップ１８のコントラスト値は１００でステップ１２のコントラスト値とも１００であるため、同じ値である（Ｓ５２：ＹＥＳ）。従って、最適合焦位置は、コントラスト値が最高であったステップ１５であると算出する（Ｓ５５）。
　最適合焦位置が算出（Ｓ２０）されると、有効検索経路の開始位置、即ち逆探索の開始位置である最大繰出し位置に写真レンズを移動させ（Ｓ２１）、そこから改めて、最適合焦位置であるステップ１９へ移動させる。この工程が第３工程となる。第２群の複数の測定データを測定したときと同じ方向に写真レンズを移動させるため、移動時における光軸方向に作用する重力も同様となるため、正確な移動が可能となる。
　〔パターン４〕
　パターン４も撮影対象が撮影装置の下方にあるため、写真レンズを最小繰出し位置から最大繰出し位置に移動させる際に、移動の向きに重力の作用を受け、写真レンズを最大繰出し位置から最小繰出し位置に移動させる際には、移動の向きとは反対向きに重力の作用を受ける場合である。即ち、図１１（ｃ）に示した場合である。最適合焦位置がかなり近接している、言い換えると、撮影対象がかなりレンズの近房にある点がパターン１～３にと異なっている。フローチャート図７～１０に加え、図１５および表４を参照し、以下に説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表４の「最小→最大」欄に示すように、開始位置ステップ０～９において取得した（Ｓ２）コントラスト値は全て１００である。更に３ステップ最大繰出し位置に向きに移動（Ｓ３）したステップ１２におけるコントラスト値が１２２となる。このように写真レンズを３ステップずつ移動させるごとにコントラスト値を取得することにより、図１５に示す三角ドットのグラフが得られる。このグラフによると、ステップ１５でコントラスト値１３５と最大となり、その後コントラスト値一定のまま脚踏み状態となる（Ｓ７：ＹＥＳ，Ｓ３４：ＹＥＳ）。
　ここで、ステップ１５以後におけるコントラスト値は１３５であり、コントラスト値の有効値は１００以上であるので、有効なコントラスト値である（Ｓ４１）。このように有効なコントラスト値が連続している状態は、同一位置でコントラスト測定を繰り返していると考えられる。即ち、既に写真レンズ最大繰出し位置に達していると判断される。結局、測定値のデータ数はステップ０，３，６，９，１２，１５の計６データであり、規定数の９より少ない。従って、逆探索必要との結論に至る（Ｓ４２：ＹＥＳ，Ｓ１０：ＹＥＳ）。このように最小繰出し位置から最大繰出し位置へ写真レンズを移動させることによって取得された一群のデータが第１群の複数の測定データに該当する。
　逆探索は最大繰出し位置から最小繰出し位置に向って、同様の操作を繰り返すのであるが、四角ドットのグラフからも判るように、測定値のデータ数が正探索時より多くなる。
これは、重力に逆らって、写真レンズを移動させているため、１ステップあたりの移動量が小さくなっているためである。逆探索時においても、逆探索によって、ステップ３０，２７，２４，２１，１８，１５，１２，９，６，３，０の計１１データが得られた。このように最大繰出し位置から最小繰出し位置へ写真レンズを移動させることによって取得された一群のデータが第２群の複数の測定データに該当する。またここまでの操作が、複数の光学レンズを備える写真レンズの該複数の光学レンズの一部または全部を、最小繰出し位置と最大繰出し位置との間の複数位置に、光軸方向において移動させるとともに合焦状態を測定することを複数回行うことにより複数の測定データを取得する第１工程に該当する。
　次に、第１群の複数の測定データおよび第２群の複数の測定データのいずれか有効な測定データ数の多い群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出する（Ｓ１９）。
ここで、コントラスト値の有効値は１００以上である。従って、第１群の６データのうち、有効値はステップ０，３，６，９の４データを除く２データである。一方、第２群の１１データのうち、有効値はステップ１８，１５，１２，９，６，６，０の７データを除く４データである。そうすると、有効な測定データ数の多い第２群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出することとなる。言い換えれば有効な探索経路は最大繰出し位置から最小繰出し位置となる。
　第２群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を次のように算出する。まず、コントラスト値最大となる位置を見つける。この場合ステップ２７で最大値１４０を得ている。次にその前後のコントラスト値を比較する（Ｓ５１）。ステップ２４のコントラスト値は１３０でステップ３０のコントラスト値は１３５であるため、異なる値である（Ｓ５２：ＮＯ）。更に、ステップ３０のコントラスト値の方が大きいため（Ｓ５３：ＹＥＳ）、最適合焦位置は、コントラスト値が最高であったステップ２７に１を加えたステップ２８であると算出する（Ｓ５４）。
　この場合においても、第２工程において、複数の測定データのうち、合焦状態の測定値の最大値とその前後における測定値に基づいて最適合焦位置を算出することにより実際にコントラスト値を測定していないステップ２８の位置を最適合焦位置と算出することができる。つまり、実際には３ステップ毎１１の位置しかコントラスト値を測定していないにもかかわらず、０ステップ～３０ステップの３１のいずれの位置について合焦位置とすることができる。従って、全３１の位置についてコントラスト値を測定する場合に比べて、合焦精度の低下を抑制しつつ、合焦速度を高速化できる。
　最適合焦位置が算出（Ｓ２０）されると、有効検索経路の開始位置、即ち逆探索の開始位置である最大繰出し位置に写真レンズを移動させ（Ｓ２１）、そこから改めて、最適合焦位置であるステップ２８へ移動させる。この工程が第３工程となる。第２群の複数の測定データを測定したときと同じ方向に写真レンズを移動させるため、移動時における光軸方向に作用する重力も同様となるため、正確な移動が可能となる。
　〔パターン５〕
　パターン５も撮影対象が撮影装置の下方にあるため、写真レンズを最小繰出し位置から最大繰出し位置に移動させる際に、移動の向きに重力の作用を受け、写真レンズを最大繰出し位置から最小繰出し位置に移動させる際には、移動の向きとは反対向きに重力の作用を受ける場合である。即ち、図１１（ｃ）に示した場合である。最適合焦位置が無限遠に近いところにある、言い換えると、撮影対象がかなり撮影装置の遠方にある点がパターン１～３と異なっている。フローチャート図７～１０に加え、図１６および表５を参照し、以下に説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　表５の「最小→最大」欄に示すように、開始位置ステップ０において取得した（Ｓ２）コントラスト値は１３５であり、３ステップ最大繰出し位置に向きに移動（Ｓ３）した後のコントラスト値は１３２である。このように写真レンズを３ステップずつ移動させるごとにコントラスト値を取得することにより、図１６に示す三角ドットのグラフが得られる。このグラフによると、ステップ０でコントラスト値最大となり、その後コントラスト値は低下し、ステップ９で基準値１００となり以後一定値となる。即ち脚踏み状態である（Ｓ７：ＹＥＳ，Ｓ３４：ＹＥＳ）。
　ここで、コントラスト値の有効値は１００超えた値であるので、ステップ９以後におけるコントラスト値１００は有効なコントラスト値（Ｓ４１）ではない。そのため、コントラスト値が測定限界以下となったため同一値が繰り返し測定されるのか、既に写真レンズ最大繰出し位置に達しているのか客観的には判定できない。この場合においても、脚踏み状態となっている可能性があるステップ１５以上のデータを除いて考えると、測定値のデータ数はステップ０，３，６，９の計４データであり、規定数の９より少ない。従って、逆探索必要との結論に至る（Ｓ４２：ＹＥＳ，Ｓ１０：ＹＥＳ）。このように最小繰出し位置から最大繰出し位置へ写真レンズを移動させることによって取得された一群のデータが第１群の複数の測定データに該当する。
　逆探索は最大繰出し位置から最小繰出し位置に向って、同様の操作を繰り返すのであるが、四角ドットのグラフからも判るように、測定値のデータ数が正探索時より多くなる。
これは、重力に逆らって、写真レンズを移動させているため、１ステップあたりの移動量が小さくなっているためである。逆探索時においても、逆探索によって、ステップ３０，２７，２４，２１，１８，１５，１２，９，６，３，０の計１１データが得られた。このように最大繰出し位置から最小繰出し位置へ写真レンズを移動させることによって取得された一群のデータが第２群の複数の測定データに該当する。またここまでの操作が、複数の光学レンズを備える写真レンズの該複数の光学レンズの一部または全部を、最小繰出し位置と最大繰出し位置との間の複数位置に、光軸方向において移動させるとともに合焦状態を測定することを複数回行うことにより複数の測定データを取得する第１工程に該当する。
　次に、第１群の複数の測定データおよび第２群の複数の測定データのいずれか有効な測定データ数の多い群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出する（Ｓ１９）。
上述のように、コントラスト値の有効値は１００を超えた値である。従って、第１群の７データのうち、有効値はステップ９のデータを除く３データである。一方、第２群の１１データのうち、有効値はステップ３０～１２の７データを除く４データである。そうすると、有効な測定データ数の多い第２群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出することとなる。言い換えれば有効な探索経路は最大繰出し位置から最小繰出し位置となる。
　第２群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を次のように算出する。まず、コントラスト値最大となる位置を見つける。この場合ステップ３で最大値１４０を得ている。
次にその前後のコントラスト値を比較する（Ｓ５１）。ステップ０のコントラスト値は１３５でステップ６のコントラスト値は１３０であるため、異なる値である（Ｓ５２：ＮＯ）。更に、ステップ０のコントラスト値の方が大きいため（Ｓ５３：ＹＥＳ）、最適合焦位置は、コントラスト値が最高であったステップ３から１を減じたステップ２であると算出する（Ｓ５４）。
　この場合においても、第２工程において、複数の測定データのうち、合焦状態の測定値の最大値とその前後における測定値に基づいて最適合焦位置を算出することにより実際にコントラスト値を測定していないステップ２の位置を最適合焦位置と算出することができる。つまり、実際には３ステップ毎１１の位置しかコントラスト値を測定していないにもかかわらず、０ステップ～３０ステップの３１のいずれの位置について合焦位置とすることができる。従って、全３１の位置についてコントラスト値を測定する場合に比べて、合焦精度の低下を抑制しつつ、合焦速度を高速化できる。
　最適合焦位置が算出（Ｓ２０）されると、有効検索経路の開始位置、即ち逆探索の開始位置である最大繰出し位置に写真レンズを移動させ（Ｓ２１）、そこから改めて、最適合焦位置であるステップ２へ移動させる。この工程が第３工程となる。第２群の複数の測定データを測定したときと同じ方向に写真レンズを移動させるため、移動時における光軸方向に作用する重力も同様となるため、正確な移動が可能となる。
　〔パターン６〕
　パターン６は撮影対象が撮影装置の上方にあるため、写真レンズを最小繰出し位置から最大繰出し位置に移動させる際に、移動の向きとは反対向きに重力の作用を受け、写真レンズを最大繰出し位置から最小繰出し位置に移動させる際には、移動の向きに重力の作用を受ける場合である。即ち、図１１（ｂ）に示した場合である。フローチャート図７～１０に加え、図１７および表６を参照し、以下に説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　表６の「最小→最大」欄に示すように、開始位置ステップ０において取得した（Ｓ２）コントラスト値は１００であり、３ステップ最大繰出し位置に向きに移動（Ｓ３）した後のコントラスト値は１１０である。このように写真レンズを３ステップずつ移動させるごとにコントラスト値を取得することにより、図１７に示す三角ドットのグラフが得られる。このグラフによると、ステップ１８でコントラスト値最大となり、その後コントラスト値は低下する。従って、脚踏み状態は発生しない（Ｓ７：ＮＯ，Ｓ３３：ＮＯ）。
　この場合、測定値のデータ数はステップ０，３，６，９，１２，１５，１８，２１，２４，２７，３０の計１１データであり、規定数の９より多い。従って、逆探索不要との結論に至る（Ｓ４２：ＮＯ，Ｓ１０：ＮＯ）。このように最小繰出し位置から最大繰出し位置へ写真レンズを移動させることによって取得された一群のデータが第１群の複数の測定データに該当する。この場合、逆探索を実施しないので、第２群の複数の測定データは発生しない。ここまでの操作が、複数の光学レンズを備える写真レンズの該複数の光学レンズの一部または全部を、最小繰出し位置と最大繰出し位置との間の複数位置に、光軸方向において移動させるとともに合焦状態を測定することを複数回行うことにより複数の測定データを取得する第１工程に該当する。
　次に、第１群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出する（Ｓ１９）。ここで、コントラスト値の有効値は１００以上である。従って、第１群の１１データのうち、有効値はステップ０のデータを除く１０データである。
　第１群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出方法は以下の通りである。まずコントラスト値最大となる位置を見つける。この場合ステップ１８で最大値１４０を得ている。次にその前後のコントラスト値を比較する（Ｓ５１）。ステップ１５のコントラスト値は１３０でステップ２１のコントラスト値は１３５であるため、異なる値である（Ｓ５２：ＮＯ）。更に、ステップ２１のコントラスト値の方が大きいため（Ｓ５３：ＹＥＳ）、最適合焦位置は、コントラスト値が最高であったステップ１８に１を加えたステップ１９であると算出する（Ｓ５４）。
　上記のように第２工程において、複数の測定データのうち、合焦状態の測定値の最大値とその前後における測定値に基づいて最適合焦位置を算出することにより実際にコントラスト値を測定していないステップ１９の位置を最適合焦位置と算出することができる。つまり、実際には３ステップ毎１１の位置しかコントラスト値を測定していないにもかかわらず、０ステップ～３０ステップの３１のいずれの位置について合焦位置とすることができる。従って、全３１の位置についてコントラスト値を測定する場合に比べて、合焦精度の低下を抑制しつつ、合焦速度を高速化できる。
　最適合焦位置が算出（Ｓ２０）されると、有効検索経路の開始位置、正探索の開始位置である最小繰出し位置に写真レンズを移動させ（Ｓ２１）、そこから改めて、最適合焦位置であるステップ１９へ移動させる。この工程が第３工程となる。第１群の複数の測定データを測定したときと同じ方向に写真レンズを移動させるため、移動時における光軸方向に作用する重力も同様となるため、正確な移動が可能となる。
　なお、実際には行わないのであるが、逆探索を行った場合に得られるグラフを三角ドットで参考のため表示している。この場合の有効値は６データであり、順探索のときに得られるデータ数より少ない。
　〔パターン７〕
　パターン７も撮影対象が撮影装置の上方にあるため、写真レンズを最小繰出し位置から最大繰出し位置に移動させる際に、移動の向きとは反対向きに重力の作用を受け、写真レンズを最大繰出し位置から最小繰出し位置に移動させる際には、移動の向きに重力の作用を受ける場合である。即ち、図１１（ｂ）に示した場合である。即ち、図１１（ｂ）に示した場合である。フローチャート図７～１０に加え、図１８および表７を参照し、以下に説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　表８の「最小→最大」欄に示すように、開始位置であるステップ０からステップ９において取得した（Ｓ２）コントラスト値は１００であり、更に３ステップ最大繰出し位置に向きに移動（Ｓ３）した後のコントラスト値は１２５である。このように写真レンズを３ステップずつ移動させるごとにコントラスト値を取得することにより、図１８に示す三角ドットのグラフが得られる。このグラフによると、ステップ１８でコントラスト値最大となり、その後コントラスト値は低下するその後コントラスト値は低下し、ステップ２７で基準値１００となり最終ステップであるステップ３０も同値である。しかし同値を２回繰り返しただけでは、足ふみとは判断されない（Ｓ７：ＮＯ，Ｓ３４：ＮＯ）。また、ステップ３０全てを終了しているので探索は終了している（Ｓ８：ＹＥＳ）。
　この場合においても、脚踏み状態となっている可能性があるステップ３０のデータを除いて考えると、測定値のデータ数はステップ０，３，６，９，１２，１５，１８，２１，２４，２７の計１０データであり、規定数の９より多い。従って、逆探索不要との結論に至る（Ｓ４２：ＮＯ，Ｓ１０：ＮＯ）。このように最小繰出し位置から最大繰出し位置へ写真レンズを移動させることによって取得された一群のデータが第１群の複数の測定データに該当する。この場合、逆探索を実施しないので、第２群の複数の測定データは発生しない。ここまでの操作が、複数の光学レンズを備える写真レンズの該複数の光学レンズの一部または全部を、最小繰出し位置と最大繰出し位置との間の複数位置に、光軸方向において移動させるとともに合焦状態を測定することを複数回行うことにより複数の測定データを取得する第１工程に該当する。
　次に、第１群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出する（Ｓ１９）。ここで、コントラスト値の有効値は１００以上である。従って、第１群の１０データのうち、有効値はステップ０～９のデータおよびステップ２７，３０のデータを除く５データである。
　第１群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出方法は以下の通りである。まずコントラスト値最大となる位置を見つける。この場合ステップ１８で最大値１４０を得ている。次にその前後のコントラスト値を比較する（Ｓ５１）。ステップ１５のコントラスト値は１３０でステップ２１のコントラスト値は１３５であるため、異なる値である（Ｓ５２：ＮＯ）。更に、ステップ２１のコントラスト値の方が大きいため（Ｓ５３：ＹＥＳ）、最適合焦位置は、コントラスト値が最高であったステップ１８に１を加えたステップ１９であると算出する（Ｓ５４）。
　上記のように第２工程において、複数の測定データのうち、合焦状態の測定値の最大値とその前後における測定値に基づいて最適合焦位置を算出することにより実際にコントラスト値を測定していないステップ１９の位置を最適合焦位置と算出することができる。つまり、実際には３ステップ毎１１の位置しかコントラスト値を測定していないにもかかわらず、０ステップ～３０ステップの３１のいずれの位置について合焦位置とすることができる。従って、全３１の位置についてコントラスト値を測定する場合に比べて、合焦精度の低下を抑制しつつ、合焦速度を高速化できる。
　最適合焦位置が算出（Ｓ２０）されると、有効検索経路の開始位置、正探索の開始位置である最小繰出し位置に写真レンズを移動させ（Ｓ２１）、そこから改めて、最適合焦位置であるステップ１９へ移動させる。この工程が第３工程となる。第１群の複数の測定データを測定したときと同じ方向に写真レンズを移動させるため、移動時における光軸方向に作用する重力も同様となるため、正確な移動が可能となる。
　なお、実際には行わないのであるが、逆探索を行った場合に得られるグラフを三角ドットで参考のため表示している。この場合の有効値は４データであり、順探索のときに得られるデータ数より少ない。
　〔パターン８〕
　パターン８は撮影対象が撮影装置と鉛直方向において同じ高さにあるため、写真レンズを最小繰出し位置から最大繰出し位置に移動させる際に、移動の向きに重力の作用を受けることがない場合である。つまり水平方向に写真レンズを移動させた場合であり、図１１（ａ）に示した場合である。フローチャート図７～１０に加え、図１９および表８を参照し、以下に説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　表８の「最小→最大」欄に示すように、開始位置であるステップ０において取得した（Ｓ２）コントラスト値は１００であり、３ステップ最大繰出し位置に向きに移動（Ｓ３）した後のコントラスト値は１１１である。このように写真レンズを３ステップずつ移動させるごとにコントラスト値を取得することにより、図１９に示す三角ドットのグラフが得られる。このグラフによると、ステップ１５でコントラスト値最大となり、その後コントラスト値は低下し、ステップ２４以降で１１５で一定となる。従って、足踏み発生と判断される（Ｓ７：ＹＥＳ，Ｓ３４：ＹＥＳ）。
　この場合、脚踏み状態となっている可能性があるステップ２７および３０のデータを除いて考えると、測定値のデータ数はステップ０，３，６，９，１２，１５，１８，２１，２４の計９データであり、規定数の９に等しい。従って、逆探索不要との結論に至る（Ｓ４２：ＮＯ，Ｓ１０：ＮＯ）。このように最小繰出し位置から最大繰出し位置へ写真レンズを移動させることによって取得された一群のデータが第１群の複数の測定データに該当する。この場合、逆探索を実施しないので、第２群の複数の測定データは発生しない。ここまでの操作が、複数の光学レンズを備える写真レンズの該複数の光学レンズの一部または全部を、最小繰出し位置と最大繰出し位置との間の複数位置に、光軸方向において移動させるとともに合焦状態を測定することを複数回行うことにより複数の測定データを取得する第１工程に該当する。
　次に、第１群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出する（Ｓ１９）。ここで、コントラスト値の有効値は１００以上である。従って、第１群の９データのうち、有効値はステップ０のデータを除く８データである。
　第１群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出方法は以下の通りである。まずコントラスト値最大となる位置を見つける。この場合ステップ１５で最大値１３７を得ている。次にその前後のコントラスト値を比較する（Ｓ５１）。ステップ１２のコントラスト値は１３３でステップ１８のコントラスト値は１１０であるため、異なる値である（Ｓ５２：ＮＯ）。更に、ステップ１２のコントラスト値の方が大きいため（Ｓ５３：ＮＯ）、最適合焦位置は、コントラスト値が最高であったステップ１５から１を減じたステップ１４であると算出する（Ｓ５６）。
　上記のように第２工程において、複数の測定データのうち、合焦状態の測定値の最大値とその前後における測定値に基づいて最適合焦位置を算出することにより実際にコントラスト値を測定していないステップ１４の位置を最適合焦位置と算出することができる。つまり、実際には３ステップ毎１１の位置しかコントラスト値を測定していないにもかかわらず、０ステップ～３０ステップの３１のいずれの位置について合焦位置とすることができる。従って、全３１の位置についてコントラスト値を測定する場合に比べて、合焦精度の低下を抑制しつつ、合焦速度を高速化できる。
　最適合焦位置が算出（Ｓ２０）されると、有効検索経路の開始位置、正探索の開始位置である最小繰出し位置に写真レンズを移動させ（Ｓ２１）、そこから改めて、最適合焦位置であるステップ１９へ移動させる。この工程が第３工程となる。第１群の複数の測定データを測定したときと同じ方向に写真レンズを移動させるため、移動時における光軸方向に作用する重力も同様となるため、正確な移動が可能となる。
　なお、実際には行わないのであるが、逆探索を行った場合に得られるグラフを三角ドットで参考のため表示している。この場合も有効値は８データであり、順探索であっても、逆探索であっても同じデータ数が得られる。したがって、いずれで検索をした場合であっても、同等の精度で最適合焦位置を得られたものと考えられる。
　〔パターン９〕
　パターン９も撮影対象が撮影装置と鉛直方向において同じ高さにあるため、写真レンズを最小繰出し位置から最大繰出し位置に移動させる際に、移動の向きに重力の作用を受けることがない場合である。つまり水平方向に写真レンズを移動させた場合であり、図１１（ａ）に示した場合である。フローチャート図７～１０に加え、図２０および表９を参照し、以下に説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
　表９の「最小→最大」欄に示すように、開始位置であるステップ０～３において取得した（Ｓ２）コントラスト値は１００であり、更に３ステップ最大繰出し位置に向きに移動（Ｓ３）した第９ステップのコントラスト値は１２５である。このように写真レンズを３ステップずつ移動させるごとにコントラスト値を取得することにより、図２０に示す三角ドットのグラフが得られる。このグラフによると、ステップ１５でコントラスト値最大となり、その後コントラスト値は低下し、ステップ２１以降で１００で一定となる。従って、足踏み発生と判断される（Ｓ７：ＹＥＳ，Ｓ３４：ＹＥＳ）。
　この場合、脚踏み状態となっている可能性があるステップ２４，２７および３０のデータを除いて考えると、測定値のデータ数はステップ０，３，６，９，１２，１５，１８，２１の計８データであり、規定数の９より少ない。従って、逆探索必要との結論に至る（Ｓ４２：ＹＥＳ，Ｓ１０：ＹＥＳ）。このように最小繰出し位置から最大繰出し位置へ写真レンズを移動させることによって取得された一群のデータが第１群の複数の測定データに該当する。
　最大繰出し位置から最小繰出し位置に向って、同様の操作を繰り返す逆探索によって、ステップ３０，２７，２４，２１，１８，１５，１２の計７データが得られ、ステップ９，６，３，０においてコントラスト値１００で足踏みしている。このように最大繰出し位置から最小繰出し位置へ写真レンズを移動させることによって取得された一群のデータが第２群の複数の測定データに該当する。またここまでの操作が、複数の光学レンズを備える写真レンズの該複数の光学レンズの一部または全部を、最小繰出し位置と最大繰出し位置との間の複数位置に、光軸方向において移動させるとともに合焦状態を測定することを複数回行うことにより複数の測定データを取得する第１工程に該当する。
　次に、第１群の複数の測定データおよび第２群の複数の測定データのいずれか有効な測定データ数の多い群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出する（Ｓ１９）。
上述のように、コントラスト値の有効値は１００を超えた値である。従って、第１群の８データのうち、有効値はステップ０～６のデータおよび２１を除く４データである。一方、第２群の７データのうち、有効値はステップ３０および１２の２データを除く５データである。そうすると、有効な測定データ数の多い第２群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出することとなる。言い換えれば有効な探索経路は最大繰出し位置から最小繰出し位置となる。
　第２群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を次のように算出する。まず、コントラスト値最大となる位置を見つける。この場合ステップ２１で最大値１４０を得ている。次にその前後のコントラスト値を比較する（Ｓ５１）。ステップ１８のコントラスト値は１２８でステップ２４のコントラスト値は１３２であるため、異なる値である（Ｓ５２：ＮＯ）。更に、ステップ２４のコントラスト値の方が大きいため（Ｓ５３：ＹＥＳ）、最適合焦位置は、コントラスト値が最高であったステップ２１に１を加えたステップ２２であると算出する（Ｓ５４）。
　この場合においても、第２工程において、複数の測定データのうち、合焦状態の測定値の最大値とその前後における測定値に基づいて最適合焦位置を算出することにより実際にコントラスト値を測定していないステップ２８の位置を最適合焦位置と算出することができる。つまり、実際には３ステップ毎１１の位置しかコントラスト値を測定していないにもかかわらず、０ステップ～３０ステップの３１のいずれの位置について合焦位置とすることができる。従って、全３１の位置についてコントラスト値を測定する場合に比べて、合焦精度の低下を抑制しつつ、合焦速度を高速化できる。
　最適合焦位置が算出（Ｓ２０）されると、有効検索経路の開始位置、即ち逆探索の開始位置である最大繰出し位置に写真レンズを移動させ（Ｓ２１）、そこから改めて、最適合焦位置であるステップ２８へ移動させる。この工程が第３工程となる。第２群の複数の測定データを測定したときと同じ方向に写真レンズを移動させるため、移動時における光軸方向に作用する重力も同様となるため、正確な移動が可能となる。
　このように、撮影対象がそれぞれ撮影装置の鉛直方向下向きにある場合、上向きにある場合、水平方向にある場合について、有効なデータ数を確保して、合焦動作をすることがわかる。また、説明の便宜のため、端的な場合に限定して説明したが、例えば、撮影対象がそれぞれ撮影装置の鉛直方向下向きと水平方向との中間位置にある場合、および撮影対象がそれぞれ撮影装置の鉛直方向上向きと水平方向との中間位置にある場合、についても同様に考えることが可能である。
　上記実施形態のレンズ装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
　（１）上記実施形態では、上記構成によると、光軸方向に働く重力の影響の抑制を行うため、上記従来に比して、正確な合焦が可能となる。
　（２）上記実施形態では、複数の測定データのデータ数が規定数より少ない場合には逆向きの移動による合焦状態の測定を行うため、いずれかの向きの移動による測定により、光軸方向に置ける重力の影響がより小さい結果を得ることができる。第１群の複数の測定データおよび第２群の複数の測定データのいずれか有効な測定データ数の多い群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出するため、より精度の高い群の複数の測定データを選択することができる。また、係る精度の高い群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出ことにより光軸方向に置ける重力の影響を抑制することができる。ここで、規定数は要求される合焦精度に基づいて任意に決めることができる。
　（３）上記実施形態によると、合焦状態の測定値の最大値とその前後における測定値に基づいて最適合焦位置を算出する。即ち、合焦状態の測定値の最大値が得られた位置をそのまま最適合焦位置とするのではなく、前後のデータをも考慮して、最適焦点位置を算出する構成である。例えば、合焦状態の測定値の最大値が得られた位置の前方の位置の測定値が、後方の測定値より大きかった場合、合焦状態の測定値の最大値が得られた位置とその前方の測定位置との間の測定していない位置において最適な合焦位置が存在すると推定できる。合焦状態の測定値の最大値とその前後における測定値に基づいて最適合焦位置を算出することにより、かかる位置を最適合焦位置として算出することが可能となり、合焦精度を向上させることが可能となる。
　（４）上記実施形態によると、合焦状態の測定は、前記写真レンズの結像のコントラスト値を測定することにより行うため、汎用な方法で行うことが可能となる。
　（５）本発明に係る自動合焦装置は、上記の自動合焦方法を用いた自動合焦装置である。また、本発明に係る撮影装置は上記の自動合焦装置を用いた撮影装置である。
　（第２の実施形態）
　次に、本発明の撮影装置を具体化した携帯電話の第２の実施形態を説明する。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態の合焦方法を変更したのみの構成であり、基本的構造等は全て同一である。従って、携帯電話の構造、基本的な合焦方法を含む同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
　第２の実施形態においては、光軸方向が水平である場合、写真レンズ１ａは移動可能範囲を移動するのに３９ステップで移動するように設定されている。かかる設定で、図６（ａ）のように写真レンズ１ａを重力と反対向きに移動させると、写真レンズ１ａを移動させようとする向きと反対向きに重力が働くため、１ステップの移動距離が光軸方向が水平である場合より小さくなる。その結果、移動可能範囲を移動するのに４８ステップかかることとなる。一方、写真レンズ１ａを重力と同じ向きに移動させると、写真レンズ１ａを移動させようとする向きと同じ向きに重力が働くため、１ステップの移動距離が光軸方向が水平である場合より大きくなる。その結果、移動可能範囲を移動するのに３０ステップですむのである。
　このように、写真レンズ１ａを重力と同じ向きに移動させた場合、即ち、光軸方向に働く重力の影響が最大である場合においても、第１の実施形態において最大のステップ数であった３０ステップを確保できるため、正検索のみで第１群の複数の測定データのデータ数が規定数より大きくなる。従って、逆検索の必要は生じない。その結果、撮影装置と撮影物との位置関係にかかわらず、正検索のみの測定で済むため、合焦速度を速くしうる。
　上記実施形態のレンズ装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
　（１）上記実施形態では、上記構成によると、光軸方向に働く重力の影響の抑制を行うため、上記従来に比して、正確な合焦が可能となる。
　（２）上記実施形態では、光軸方向に働く重力の影響が最大である場合においても、第１群の複数の測定データのデータ数が前記規定数より大きくなるように、測定データを取得する回数を設定するため、逆向きの移動による合焦状態の測定を行う必要が発生しない。また、精度の高い群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出ことにより光軸方向に置ける重力の影響を抑制することができる。更に、逆向きの移動による合焦状態の測定を行う場合に比して、順向きのみの測定で済むため、合焦速度を速くしうる。ここで、規定数は要求される合焦精度に基づいて任意に決めることができる。
　（３）上記実施形態によると、合焦状態の測定値の最大値とその前後における測定値に基づいて最適合焦位置を算出する。即ち、合焦状態の測定値の最大値が得られた位置をそのまま最適合焦位置とするのではなく、前後のデータをも考慮して、最適焦点位置を算出する構成である。例えば、合焦状態の測定値の最大値が得られた位置の前方の位置の測定値が、後方の測定値より大きかった場合、合焦状態の測定値の最大値が得られた位置とその前方の測定位置との間の測定していない位置において最適な合焦位置が存在すると推定できる。合焦状態の測定値の最大値とその前後における測定値に基づいて最適合焦位置を算出することにより、かかる位置を最適合焦位置として算出することが可能となり、合焦精度を向上させることが可能となる。
　（４）上記実施形態によると、合焦状態の測定は、前記写真レンズの結像のコントラスト値を測定することにより行うため、汎用な方法で行うことが可能となる。
　（５）本発明に係る自動合焦装置は、上記の自動合焦方法を用いた自動合焦装置である。また、本発明に係る撮影装置は上記の自動合焦装置を用いた撮影装置である。
　なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
　・上記実施形態において、最小繰出し位置から最大繰出し位置に向って、測定を繰り返す正探索を先に行っているが、他の構成であっても良い。即ち、最大繰出し位置から最小繰出し位置に向って、測定を繰り返す逆探索を先に行っても良い。
　・また、第２の実施形態は、正探索のみを行い、逆検索を行う必要がない構成としているが、他の構成であっても良い。即ち逆検索のみを行い、正検索を省略できる構成としても良い。係る構成であっても、第２群の複数の測定データのデータ数が規定数より大きくなるように、測定データを取得する回数を設定するため、繰出し最小位置から繰出し最大位置への移動による合焦状態の測定を行う必要が発生しない。
　・上記実施形態における撮影装置は、写真レンズ全体を移動させる構成としているが、他の構成であっても良い。写真レンズの設計によっては、写真レンズを構成する光学レンズの一部を移動させて自動合焦させることも可能である。かかる構成とすれば、いわゆるインナーフォーカス設計が可能となり、写真レンズの全長が変化しない扱いやすい撮影装置とすることが可能となる。
　・上記実施形態における撮影装置は、コントラスト検出方式を採用しているが、他の方式の合焦方法を採用しても良い。コントラスト検出方式と同じパッシブ方式であるパッシブ外光方式を用いても良いし、赤外線や超音波を用いたアクティブ方式を採用しても良い。いずれの方式で合焦を判断した場合であっても本実形態の方法を適用することにより、移動方向に働く重力の影響を抑制しうる。
　・上記実施形態における撮影装置は、携帯電話であるが、他の構成であっても良い。コンパクトデジタルカメラ、デジタル一眼レフカメラであってもよいし、銀塩写真用のカメラであっても良い。また、動画撮影用のデジタルビデオカメラやフィルムカメラに適用しても良い。
　本発明は、撮影装置の自動合焦方法に係り、詳しくは重力の影響を抑制した撮影方法、係る自動合焦方法を用いた合焦装置および係る合焦装置を備えた撮影装置に関するため、産業上広く利用可能である。
　１…レンズ駆動装置、１ａ…写真レンズ、１ｂ…固定体、２…フィルタ、３…イメージ
センサ、６…ドライバ、７…ＲＯＭ、８…ＲＡＭ、９…カバーガラス、１０…ホルダ、３
０…ベース、３１…基部、３２…支柱部、３３…開口部、４０…ケース、４１…貫通孔、
４２…開口部、５０…シャフト、６０…コイル、７０…磁性板、８１…表示部、８２…操
作部、Ｆ…力、Ｇ…力、Ｈ…ヒンジ、ＲＨ…レンズホルダ。

Claims (9)

  1. 　複数の光学レンズを備える写真レンズの該複数の光学レンズの一部または全部を、最小繰出し位置と最大繰出し位置との間の複数位置に、光軸方向において移動させるとともに合焦状態を測定することを複数回行うことにより複数の測定データを取得する第１工程と、
    　前記複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出する第２工程と、
    　前記最適合焦位置に前記光学レンズの一部または全部を移動させることにより自動合焦させる第３工程とを備える撮影装置の自動合焦方法において、
    　前記自動合焦時に光軸方向に働く重力の影響の抑制を行うことを特徴とする自動合焦方法。
  2. 　前記第１工程において、前記光学レンズの一部または全部を光軸方向において前記最小繰出し位置から前記最大繰出し位置に向って移動させるとともに、合焦状態を測定することを複数回行うことにより第１群の複数の測定データを取得し、該複数の測定データのデータ数が規定数より少ない場合には、前記光学レンズの一部または全部を光軸方向におい
    て前記最大繰出し位置から前記最小繰出し位置に向って移動させるとともに、合焦状態を測定することを複数回行うことにより第２群の複数の測定データを取得し、
    　前記第２工程において、前記第１群の複数の測定データおよび前記第２群の複数の測定データのいずれか有効な測定データ数の多い群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出することを特徴とする請求項１に記載の自動合焦方法。
  3. 　前記第１工程において、前記光学レンズの一部または全部を光軸方向において前記最大繰出し位置から前記最小繰出し位置に向って移動させるとともに、合焦状態を測定することを複数回行うことにより第２群の複数の測定データを取得し、該複数の測定データのデータ数が規定数より少ない場合には、前記光学レンズの一部または全部を光軸方向において前記最小繰出し位置から前記最大繰出し位置に向って移動させるとともに、合焦状態を測定することを複数回行うことにより第１群の複数の測定データを取得し、
    　前記第２工程において、前記第１群の複数の測定データおよび前記第２群の複数の測定データのいずれか有効な測定データ数の多い群の複数の測定データに基づいて最適合焦位置を算出することを特徴とする請求項１に記載の自動合焦方法。
  4. 　光軸方向に働く重力の影響が最大である場合においても、前記第１群の複数の測定データのデータ数が前記規定数より大きくなるように、測定データを取得する回数を設定したことを特徴とする請求項２に記載の自動合焦方法。
  5. 　光軸方向に働く重力の影響が最大である場合においても、前記第２群の複数の測定データのデータ数が前記規定数より大きくなるように、測定データを取得する回数を予め設定したことを特徴とする請求項３に記載の自動合焦方法。
  6. 　前記第２工程において、前記複数の測定データのうち、合焦状態の測定値の最大値とその前後における測定値に基づいて最適合焦位置を算出することを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の自動合焦方法。
  7. 　前記第１工程における前記合焦状態の測定は、前記写真レンズの結像のコントラスト値を測定することにより行うことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の自動合焦方法。
  8. 　請求項１～７のいずれか１項に記載の自動合焦方法を用いた自動合焦装置。
  9. 　請求項８に記載の自動合焦装置を用いた撮影装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103309120A (zh) * 2012-03-14 2013-09-18 阿尔卑斯电气株式会社 透镜驱动装置
CN105116669A (zh) * 2015-09-01 2015-12-02 深圳华侨城文化旅游科技股份有限公司 相机自动对焦的方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08154196A (ja) * 1994-11-25 1996-06-11 Sanyo Electric Co Ltd オートフォーカスビデオカメラ
JPH08304689A (ja) * 1995-04-28 1996-11-22 Victor Co Of Japan Ltd レンズ駆動制御装置
JP2007148249A (ja) * 2005-11-30 2007-06-14 Canon Inc 自動焦点調整装置
JP2008129111A (ja) * 2006-11-17 2008-06-05 Sanyo Electric Co Ltd レンズ駆動装置及びレンズ駆動方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08154196A (ja) * 1994-11-25 1996-06-11 Sanyo Electric Co Ltd オートフォーカスビデオカメラ
JPH08304689A (ja) * 1995-04-28 1996-11-22 Victor Co Of Japan Ltd レンズ駆動制御装置
JP2007148249A (ja) * 2005-11-30 2007-06-14 Canon Inc 自動焦点調整装置
JP2008129111A (ja) * 2006-11-17 2008-06-05 Sanyo Electric Co Ltd レンズ駆動装置及びレンズ駆動方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103309120A (zh) * 2012-03-14 2013-09-18 阿尔卑斯电气株式会社 透镜驱动装置
CN105116669A (zh) * 2015-09-01 2015-12-02 深圳华侨城文化旅游科技股份有限公司 相机自动对焦的方法及系统

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