撮像装置及びフォーカス制御方法
【課題】誤った外測情報に基づいてフォーカス制御が行われることを回避する。
【解決手段】 撮像装置は、撮像素子１１１を用いて撮影された映像のコントラスト状態に対応する第１の情報を生成する第１の検出手段１２１と、被写体からの光を受けて第１の情報とは異なる第２の情報を検出する第２の検出手段１４１と、第１の情報及び第２の情報を用いてフォーカス制御を行うフォーカス制御手段１３１，１９２と、撮像素子に入射する光量を調節する絞り１０３を制御する絞り制御手段１９１とを有する。フォーカス制御手段は、絞り制御手段による絞りの制御状態を検出し、第２の検出手段の受光状態に関する情報が該絞りの制御状態の変化に対応して変化しないときは、第２の情報を用いずに第１の情報を用いてフォーカス制御を行う。
【解決手段】 撮像装置は、撮像素子１１１を用いて撮影された映像のコントラスト状態に対応する第１の情報を生成する第１の検出手段１２１と、被写体からの光を受けて第１の情報とは異なる第２の情報を検出する第２の検出手段１４１と、第１の情報及び第２の情報を用いてフォーカス制御を行うフォーカス制御手段１３１，１９２と、撮像素子に入射する光量を調節する絞り１０３を制御する絞り制御手段１９１とを有する。フォーカス制御手段は、絞り制御手段による絞りの制御状態を検出し、第２の検出手段の受光状態に関する情報が該絞りの制御状態の変化に対応して変化しないときは、第２の情報を用いずに第１の情報を用いてフォーカス制御を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置に関し、さらに詳しくは該撮像装置におけるフォーカス制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラ等のオートフォーカス（ＡＦ）制御では、撮像素子を用いて生成された映像信号の鮮鋭度（コントラスト状態）を示すＡＦ評価値信号を生成し、該ＡＦ評価値信号が最大となるフォーカスレンズの位置を探索するＴＶ−ＡＦ方式が主流である。
【０００３】
また、ＡＦ方式には、測距センサを撮影レンズとは独立に設け、該測距センサにより検出された被写体までの距離からフォーカスレンズの合焦位置を演算し、そこにフォーカスレンズを移動させる外測測距方式（外測位相差検出方式）がある。
【０００４】
外測位相差検出方式では、被写体から受けた光束を２分割し、該２分割した光束を一組の受光素子列（ラインセンサ）によりそれぞれ受光する。そして、該一組のラインセンサ上に形成された像のずれ量、すなわち位相差を検出し、該位相差から三角測量法を用いて被写体距離を求め、該被写体距離に対して合焦する位置にフォーカスレンズを移動させる。
【０００５】
さらに、これらのＡＦ方式を組み合わせたハイブリッドＡＦ方式もある。ハイブリッドＡＦ方式では、例えば、内測位相差検出方式で合焦位置近傍までフォーカスレンズを駆動した後、ＴＶ−ＡＦ方式でさらに高精度にフォーカスレンズを合焦位置に駆動する（例えば、特許文献１参照）。また、外測位相差検出方式とＴＶ−ＡＦ方式とを組み合わせたハイブリッドＡＦ方式もある（例えば、特許文献２参照）。特許文献２にて提案されているハイブリットＡＦ方式では、ＴＶ−ＡＦ方式と外測位相差検出方式における各々の信号の変化量に応じて、どちらの方式でフォーカス制御をするかを選択する。
【特許文献１】特開平５−６４０５６号公報（段落０００８〜０００９、図１等）
【特許文献２】特開２００５−２３４３２５号公報（段落００３７〜００６２、図３等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＴＶ−ＡＦ方式と外部測距方式を併用するハイブリッドＡＦでは、測距センサと被写体との間に被写体ではない障害物が存在する場合に、正確な被写体距離情報が得られない。例えば、測距センサは、撮影レンズによる撮影視野と測距センサによる検出視野とのパララックスをできるだけ避けるために、撮影レンズの周辺に配置されることが一般的である。この場合、撮影者の手等が測距センサと被写体との間に置かれて測距センサへの被写体からの光の入射が遮られてしまう場合が少なくない。
【０００７】
そして、測距センサへの被写体からの光の入射が遮られると、合焦を得るまでの時間が長くなったり合焦が得られなかったりするため、外測測距方式を併用することによる合焦の高速性を図れるというメリットを生かせなくなる。
【０００８】
さらに、被写体が暗い場合や被写体に変化がないような場合にも、正確な被写体距離情報が得られにくく、上記と同様の問題が生じる可能性がある。
【０００９】
本発明は、誤った外測情報に基づいてフォーカス制御が行われることを回避できる撮像装置及びフォーカス制御方法を提供することを目的の１つとしている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一側面としての撮像装置は、撮像素子を用いて撮影された映像のコントラスト状態に対応する第１の情報を生成する第１の検出手段と、被写体からの光を受けて第１の情報とは異なる第２の情報を検出する第２の検出手段と、第１の情報及び第２の情報を用いてフォーカス制御を行うフォーカス制御手段と、撮像素子に入射する光量を調節する絞りを制御する絞り制御手段とを有する。そして、フォーカス制御手段は、絞り制御手段による絞りの制御状態を検出し、第２の検出手段の受光状態に関する情報が該絞りの制御状態の変化に対応して変化しないときは、第２の情報を用いずに第１の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の他の側面としての撮像装置は、撮影映像のコントラスト状態に対応する第１の情報を生成する第１の検出手段と、被写体からの光を受けて第１の情報とは異なる第２の情報を検出する第２の検出手段と、第１の情報及び第２の情報を用いてフォーカス制御を行うフォーカス制御手段と、撮影映像の色バランスを制御する色バランス制御手段とを有する。そして、フォーカス制御手段は、色バランス制御手段による色バランスの制御状態を検出し、第２の検出手段の受光状態に関する情報が該色バランスの制御状態の変化に対応して変化しないときは、第２の情報を用いずに第１の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の他の側面としての撮像装置は、撮影映像のコントラスト状態に対応する第１の情報を生成する第１の検出手段と、被写体からの光を受けて第１の情報とは異なる第２の情報を検出する第２の検出手段と、第１の情報及び第２の情報を用いてフォーカス制御を行うフォーカス制御手段と、該撮像装置の振れを検出する振れ検出手段とを有する。そして、フォーカス制御手段は、第２の検出手段の受光状態に関する情報が振れ検出手段による検出状態の変化に対応して変化しないときは、第２の情報を用いずに第１の情報を用いてフォーカス制御を行う。
【００１３】
また、本発明の他の側面としてのフォーカス制御方法は、撮像素子を用いて撮影された映像のコントラスト状態に対応する第１の情報を取得するステップと、被写体からの光を受ける検出手段を用いて第１の情報とは異なる第２の情報を取得するステップと、第１の情報及び第２の情報を用いてフォーカス制御を行うフォーカス制御ステップと、撮像素子に入射する光量を調節する絞りを制御する絞り制御ステップとを有する。そして、フォーカス制御ステップにおいて、絞り制御ステップでの絞りの制御状態を検出し、検出手段の受光状態に関する情報が該絞りの制御状態の変化に対応して変化しないときは、第２の情報を用いずに第１の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の他の側面としてのフォーカス制御方法は、撮影映像のコントラスト状態に対応する第１の情報を生成するステップと、被写体からの光を受ける検出手段を用いて第１の情報とは異なる第２の情報を取得するステップと、第１の情報及び前記第２の情報を用いてフォーカス制御を行うフォーカス制御ステップと、撮影映像の色バランスを制御する色バランス制御ステップとを有する。そして、フォーカス制御ステップにおいて、色バランス制御ステップでの色バランスの制御状態を検出し、検出手段の受光状態に関する情報が該色バランスの制御状態の変化に対応して変化しないときは、第２の情報を用いずに第１の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明の他の側面としてのフォーカス制御方法は、撮影映像のコントラスト状態に対応する第１の情報を生成するステップと、被写体からの光を受けて第１の情報とは異なる第２の情報を検出するステップと、第１の情報及び第２の情報を用いてフォーカス制御を行うフォーカス制御ステップと、振れを検出する振れ検出ステップとを有する。そして、フォーカス制御ステップにおいて、検出手段の受光状態に関する情報が振れの検出状態の変化に対応して変化しないときは第２の情報を用いずに第１の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、絞りや色バランスの制御状態や振れの検出状態が変化したにもかかわらず検出手段（第２の検出手段）の受光状態が該制御状態の変化に対応した変化を示さない場合には、第２の情報を用いたフォーカス制御を制限する。これにより、検出手段と被写体との間に障害物が存在する等して正しい第２の情報が得られないときの誤ったフォーカス制御を回避することができ、正しい合焦状態を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１には、本発明の実施例１であるビデオカメラ（撮像装置）の構成を示している。なお、本実施例及び後述する他の実施例では、ビデオカメラについて説明するが、本発明は、デジタルスチルカメラ等の他の撮像装置にも適用することができる。
【００１９】
同図において、１０２は固定されている固定レンズ、１０３は絞り、１０４は光軸方向に移動して焦点調節を行うフォーカスレンズである。固定レンズ１０１、絞り１０３及びフォーカスレンズ１０４により撮像光学系が構成される。
【００２０】
１１１はＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサにより構成される光電変換素子としての撮像素子である。被写体からの光束は、固定レンズ１０２、絞り１０３及びフォーカスレンズ１０４を経て撮像素子１１１上に結像する。被写体像は撮像素子１１１により光電変換され、撮像素子１１１からは撮像信号が出力される。
【００２１】
１２４はフォーカスレンズ１０４を光軸方向に駆動するフォーカス駆動回路である。フォーカス駆動回路１２４は、ステッピングモータ、ＤＣモータ、振動型モータ及びボイスコイルモータ等のアクチュエータと、該アクチュエータを駆動する駆動回路とを含む。
【００２２】
１１２は撮像素子１１１から出力された撮像信号を、ＮＴＳＣ等の標準ビデオ信号（映像信号）に変換するカメラ信号処理回路である。２０１は記録部であり、カメラ信号処理回路１１２から出力されたビデオ信号を、磁気テープ、光ディスク、半導体メモリ等の記録媒体に記録する。
【００２３】
２０３はＬＣＤ等により構成されるモニタであり、カメラ信号処理回路１１２から出力されたビデオ信号を映像として表示する。
【００２４】
２０４は表示設定回路であり、該表示設定回路２０４のメモリ（図示せず）内に用意された文字、図形等のキャラクタを示すキャラクタ表示信号を重畳回路２０５に出力する。この場合、この場合、映像とキャラクタとがモニタ２０３に表示される。
【００２５】
１２１は第１の検出手段としての焦点信号検出回路である。焦点信号検出回路１２１は、カメラ信号処理回路１１２から出力されたビデオ信号の輝度信号成分から高周波成分や該高周波信号から生成した輝度差成分（輝度レベルの最大値と最小値の差分）等を抽出して第１の情報としてのＡＦ評価値信号を生成する。ＡＦ評価値信号は、撮像素子１１１からの撮像信号に基づいて生成される映像の鮮鋭度（コントラスト状態）を表すものであるが、鮮鋭度は撮像光学系の焦点状態によって変化するので、結果的に撮像光学系の焦点状態を表す信号となる。
【００２６】
１３１はＡＦ制御回路であり、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）１３０内に構成されている。マイクロコンピュータ１３０は、ビデオカメラ全体の動作の制御を司る。また、ＡＦ制御回路１３１は、フォーカス駆動回路１２４を制御してフォーカスレンズ１０４を移動させるフォーカス制御を行う。
【００２７】
ＡＦ制御回路１３１は、フォーカス制御として、ＴＶ−ＡＦ方式でのフォーカス制御（以下、単にＴＶ−ＡＦという）と、外測測距（外測位相差検出）方式でのフォーカス制御（以下、単に外測ＡＦという）とを行う。
【００２８】
ＴＶ−ＡＦは、フォーカスレンズ１０４を移動させてＡＦ評価値信号の変化をモニタし、該ＡＦ評価値信号が最大となるフォーカスレンズ位置を検出することで、合焦を得るフォーカス制御である。
【００２９】
ＡＦ評価値信号としては、一般に、ビデオ信号の輝度信号成分のうちある帯域のバンドパスフィルタにより抽出された高周波成分を用いている。この高周波成分は、特定の距離の被写体を撮像してフォーカスレンズ１０４を至近位置から無限位置に移動させた場合には、図８に示すように変化する。図８において、ＡＦ評価値が最大になるフォーカスレンズ位置が、その被写体に対する合焦位置（合焦点）となる。
【００３０】
さらに、図１において、１４１は第２の検出手段としての外部測距センサユニットであり、被写体距離を検出し、第２の情報としての被写体距離情報をＡＦ制御回路１３１に入力する。ＡＦ制御回路１３１は、入力された被写体距離情報に応じて、該被写体距離に対して合焦状態が得られる位置を算出し、該合焦位置にフォーカスレンズ１０４を移動させる。これが外測ＡＦである。ここで、「算出」には、計算式を用いた演算だけでなく、予め不図示のメモリに記憶された、被写体距離に対する合焦位置のデータを読み出すことも含む。
【００３１】
ここで、外部測距センサユニット１４１を用いた被写体距離の検出原理について説明する。測距方法としては種々の方式が従来用いられているが、図１０及び図１１にはそのうちの１つである位相差パッシブ方式による測距原理を示している。
【００３２】
外部測距センサユニット１４１は、本実施例では、いわゆるパッシブＡＦ方式用の測距センサとして用いられる。この外部測距ユニット１４１は、撮像光学系とは別に設けられている。すなわち、外部測距ユニット１４１には、撮像光学系を通らない被写体からの光束が入射する。
【００３３】
外部測距センサユニット１４１の構成例を図１０に示す。図１０において、３０１は被写体、３３１は第１の結像レンズ、３４１は第１の受光素子列（ラインセンサ）、３３２は第２の結像レンズ、３４２は第２の受光素子列（ラインセンサ）である。第１及び第２のラインセンサ３４１，３４２はそれぞれ、複数の受光素子（画素）を一列に並べて構成されている。第１及び第２のラインセンサ３４１，３４２は、基線長Ｂだけ互いに離れて設置されている。
【００３４】
被写体３０１からの光のうち第１の結像レンズ３３１を通った光は、第１のラインセンサ３４１上に結像し、第２の結像レンズ３３２を通った光は第２のラインセンサ３４２上に結像する。
【００３５】
ラインセンサ３４１，３４２上に形成された２つの被写体像は、それぞれのラインセンサによって光電変換される。そして、ラインセンサ３４１，３４２から読み出された信号（像信号）は、ラインメモリ３５１，３５２にそれぞれ蓄積される。図１１には、一方のラインセンサ３４１から読み出されてラインメモリ３５１に蓄積された像信号４５１と、他方のラインセンサ３４２から読み出されてラインメモリ３５２に蓄積された像信号４５２とを示している。
【００３６】
ラインメモリ３５１，３５２に蓄積された２つの像信号は、相関演算回路３６１に入力される。相関演算回路３６１は、該２つの像信号の非相関値を算出する。
【００３７】
具体的には、まずラインセンサ３４１の画素毎の光量（受光輝度）を、ラインセンサ３４２において対応する画素毎の光量と比較し、その差分を画素対毎に求める。そして、すべての画素対の光量差を加算して非相関値を得る。
【００３８】
次に、先に光量差を求めた画素対のうち一方の画素を他方の画素に対して１画素分どちらか一方の方向にずらして（シフトさせて）、上記と同様に光量差及び非相関値を求める。こうして、画素対のうち一方の画素を他方の画素に対して１画素ずつ同一方向へ順次シフトさせながら、各シフト量に対する非相関値を演算する。また、同様に、画素対のうち一方の画素を他方の画素に対して反対方向に順次シフトさせながら、各シフト量に対する非相関値を演算する。
【００３９】
上記演算の結果、非相関値が最小、すなわち光量を比較した画素対のうち画素間での輝度差が最も小さい画素対での画素シフト量が、相関値最大シフト量となる。すなわち、図１１において、像信号４５１，４５２の相関をとった場合に非相関値が最小となる比較画素４４１，４４２間の距離Ｘが、相関最大になるシフト量Ｘである。また、そのときのシフト量は、「シフトした画素数×画素サイズ」により求めることができる。
【００４０】
次に、この画素シフト量に基づいて、被写体距離演算回路３６２は、三角測量の原理により被写体までの距離Ｌを求める。
【００４１】
画素シフト量をＸ（図１０参照）、基線長をＢ、結像レンズ３３１，３３２の焦点距離をｆとするとき、被写体距離Ｌは、以下の式（１）により求められる。
【００４２】
Ｌ＝Ｂ・ｆ／Ｘ …（１）。
【００４３】
なお、本発明では、このパッシブ測距方式に限らず、他の測距方式を用いることができる。例えば、アクティブ測距方式として、赤外線を投光して三角測量原理で距離を求める方法式を用いてもよい。また、外部測距ユニットから上記画素ずらし量Ｘ（第２の情報）を出力させ、マイクロコンピュータにて該Ｘに基づいて被写体距離を求めるようにしてもよい。
【００４４】
図１において、輝度信号検波回路１８１は、カメラ信号処理回路１１２から出力されたビデオ信号の輝度信号成分に含まれる輝度成分を積分検波する。その演算結果は、マイクロコンピュータ１３０内のＡＥ制御回路１９１に入力される。
【００４５】
次に、自動露出（ＡＥ）動作について説明する。輝度信号検波回路１８１より得られた輝度検波信号は、ＡＥ制御回路１９１において予め決められている適正露出となる明るさのレベル（特定露出レベル）と比較される。ＡＥ制御回路１９１は、その差分に応じた絞り制御信号を絞り駆動回路１２６に出力し、絞り駆動回路１２６は該絞り制御信号に応じて絞り１０３を駆動する。これにより、絞り１０３内における複数の絞り羽根（図示せず）により形成される絞り開口の径が変化し、撮像素子１１１に到達する光量が調節される。
【００４６】
輝度検波信号の輝度レベルが特定露出レベルより高い場合（被写体輝度が高い場合）は、ＡＥ制御回路１９１は、絞り開口径を小さくする方向に絞り１０３を駆動するための絞り制御信号を出力する。これにより、撮像素子１１１への入射光量が低下する。また、輝度検波信号の輝度レベルが特定露出レベルより低い場合（被写体輝度が低い場合）は、ＡＥ制御回路１９１は、絞り開口径を大きくする方向に絞り１０３を駆動するための絞り制御信号を出力する。これにより、撮像素子１１１への入射光量が増加する。
【００４７】
こうして、輝度検波信号の輝度レベルが特定露出レベルに一致する（実際には、特定露出レベルを基準とした一定範囲内に収まる）と、その絞り開口径で絞り１０３の制御が安定し、適正な露出状態が維持される。
【００４８】
また、ＡＥ制御回路１９１より得られる絞り制御信号は、ＡＥ変化判定回路１９２にも入力される。ＡＥ変化判定回路１９２は、入力された絞り制御信号に所定レベル以上の変化が生じたか否かを判定し、その結果をＡＦ制御回路１３１に出力する。ここにいう所定レベルは、ＴＶ−ＡＦと外測ＡＦとの頻繁な切り替わりを防止するために適当な絞りステップ数に対応する値が設定される。また、ＡＦ制御回路１３１は、ＡＥ変化判定回路１９２を介して絞り制御信号が指示する絞り開口径（絞り値）を検出する。
【００４９】
ＡＦ制御回路１３１は、ＡＥ変化判定回路１９２からの判定結果及び絞り値に応じて、ＴＶ−ＡＦと外測ＡＦとを切り替える。ＡＦ制御回路１３１とＡＥ変化判定回路１９２とにより、請求項にいうフォーカス制御手段が構成される。
【００５０】
また、ＡＦ制御回路１３１は、外部測距センサユニット１４１のラインセンサ３４１，３４２から出力される像信号の輝度成分のレベル（受光状態に関する情報：以下、受光輝度レベルという）を検出する機能も有する。
【００５１】
次に、本実施例におけるＡＦ制御回路１３１を含むマイクロコンピュータ１３０によるＡＦ制御について、図２に示すフローチャートを用いて説明する。このＡＦ制御は、マイクロコンピュータ１３０内に格納されたコンピュータプログラムに従って実行される。このことは、後述する他の実施例でも同じである。
【００５２】
まず、図２を用いてＡＦ制御の全体の流れを説明する。
【００５３】
ステップ（以下、Ｓと記す）８００では、マイクロコンピュータ１３０はＡＦ制御を開始する。本フローに示す処理は、例えば１フィールド画像を生成するための撮像素子１１１からの撮像信号の読み出し周期にて実行される。
【００５４】
Ｓ８０１では、マイクロコンピュータ１３０は、合焦状態が得られているか否かを判定する。合焦状態であると判断した場合はＳ８０８に進み、合焦状態ではないと判断した場合はＳ８０２に進む。ここでの合焦状態の判定は、後述するＴＶ−ＡＦの動作での合焦判定処理と同様に行うことができる。
【００５５】
Ｓ８０２では、外測ＡＦによるフォーカスレンズ１０４の合焦動作中か否かを判定する。合焦動作中であればＳ８０８に進み、合焦動作中でなければＳ８０３に進む。
【００５６】
Ｓ８０３では、図９のフローチャートに示すＴＶ−ＡＦの動作を実行する。
【００５７】
図９において、Ｓ１００１で合焦処理を開始すると、Ｓ１００２では、焦点信号処理回路１２１からＡＦ評価値信号を取得する。
【００５８】
Ｓ１００３では、合焦フラグを確認する。合焦フラグがクリアされている非合焦状態であればＳ１００４へ、合焦フラグがセットされている合焦状態であればＳ１０１０へ進む。
【００５９】
Ｓ１００４では、合焦判定されたか否かを判別する。合焦判定は、後述するＳ１００６とＳ１００７においてフォーカスレンズ１０４の移動方向が交互に反転した回数が所定回数以上となったことをもって行われる。合焦判定された場合はＳ１００８へ、合焦判定されていない場合はＳ１００５に進む。
【００６０】
Ｓ１００５では、フォーカスレンズ１０２の移動方向が正しいか否かを判定する。例えば、前回のルーチンで取り込んだＡＦ評価値に対して今回のルーチンで取り込んだＡＦ評価値が増加した場合は、フォーカスレンズ１０４の移動方向は合焦位置に向かう方向であるので正しいと判定してＳ１００７に進む。一方、前回取り込んだＡＦ評価値に対して今回取り込んだＡＦ評価値が減少した場合は、フォーカスレンズ１０４の移動方向は合焦位置とは反対方向であるので誤り（逆）と判定してＳ１００６に進む。
【００６１】
Ｓ１００６では、フォーカスレンズ１０４の移動方向を反転させる。
【００６２】
Ｓ１００７では、フォーカスレンズ１０４を、これまでと同一方向にさらに移動させる。
【００６３】
Ｓ１００８では、合焦状態と判定し、フォーカスレンズ１０４の移動を停止させて合焦状態を維持する。
【００６４】
Ｓ１００９では、合焦フラグをセットするとともに、合焦状態でのＡＦ評価値を不図示のメモリに記憶する。
【００６５】
Ｓ１０１０では、Ｓ１００９で前回のルーチンで記憶されたＡＦ評価値と今回のルーチンで取り込んだＡＦ評価値とが所定値以上異なるか否かを判断する。今回取り込んだＡＦ評価値が記憶ＡＦ評価値に対して所定値以上減少した場合は、合焦状態から外れたとしてＳ１０１１に進む。今回取り込んだＡＦ評価値の記憶ＡＦ評価値に対する減少量が所定値未満である場合は、合焦状態が維持されているとしてＳ１０１２に進む。
【００６６】
Ｓ１０１１では、合焦フラグをクリアする。
【００６７】
Ｓ１０１２では、前回記憶されたＡＦ評価値に代えて、今回取り込んだＡＦ評価値を不図示のメモリに記憶する。
【００６８】
Ｓ１０１３では、合焦判定処理を終了する。
【００６９】
図２において、Ｓ８０４では、外部測距センサユニット１４１から得られた被写体距離情報に基づいて、該被写体距離に対して合焦が得られるフォーカスレンズ１０４の位置（以下、外測合焦位置という）を算出する。そして、外測合焦位置と不図示のレンズ位置検出器により検出された現在のフォーカスレンズ１０４の位置とを比較して、現在のフォーカスレンズ１０４の位置が外測合焦位置から外れているか否かを判定する。フォーカスレンズ１０４が外測合焦位置を含む所定範囲外に位置する場合はＳ８０５に進み、外測合焦位置に対して所定範囲内に位置する場合はＳ８０８に進む。
【００７０】
Ｓ８０５では、ＡＥ変化判定回路１９２からの判定結果が、絞り制御信号に所定レベル以上の変化があった（すなわち、絞りの制御状態に変化があった）ことを示しているか否かを判別する。また、絞り制御信号が指示する絞り値が特定開口径以下の開口径に対応する値か否かを判別する。絞り制御信号に所定レベル以上の変化があった場合又は絞り制御信号が特定開口径以下の開口径を指示している場合はＳ８０９に進み、そうでなければＳ８０８に進む。
【００７１】
ここで、特定開口径は、例えば開放開口径より小さい開口径である。また、特定開口径を開放開口径としてもよい。この場合、絞り１０３が開放状態で、さらに絞り１０３を開く方向の絞り制御信号が出力されている場合は、絞り制御信号が特定開口径以下の開口径を指示していないとしてＳ８０８に進む。なお、絞り１０３が特定開口径以下の開口径に制御されることで、適正露出が得られる。
【００７２】
Ｓ８０９では、外部測距センサユニット１４１の受光輝度レベルが、絞り制御信号の変化に対応して変化しているか否かを判定する。ここで、受光輝度レベルの変化について、図３を用いて説明する。
【００７３】
図３において、点線のグラフは、絞り制御信号（絞り開口径）の変化の例を示す。一方、実線のグラフは、外部測距センサユニット１４１の受光輝度レベルの変化の例を示す。時間ｔ０からｔ１までは、絞り制御信号の変化に対応して外部測距センサユニット１４１の受光輝度レベルが変化している。つまり、外部測距センサユニット１４１の検出視野内に、撮像素子１１１により撮像されている被写体が存在していることを示している。
【００７４】
しかし、時間ｔ１以降では、外部測距センサユニット１４１の受光輝度レベルがＬ１より小さくなり、かつほとんど変化しなくなる。つまり、絞り制御信号の変化に対応して外部測距センサユニット１４１の受光輝度レベルが変化しなくなる。このことは、時間ｔ１において、外部測距センサユニット１４１の前面が撮影者の手等の障害物で覆われたことを意味している。
【００７５】
外部測距センサユニット１４１の受光輝度レベルが、絞り制御信号の変化に対応して変化している場合は、正確な被写体距離情報を得るための適正な受光状態であるとしてＳ８０６に進む。また、絞り制御信号の変化に対応して変化していない場合は、正確な被写体距離情報を得るための適正な露光状態ではないとしてＳ８１０に進む。
【００７６】
Ｓ８０６では、外部測距センサユニット１４１により得られた被写体距離情報から算出された合焦位置（以下、外測合焦位置という）の方向と、Ｓ８０３のＴＶ−ＡＦ（図９のＳ１００５）で判定された合焦方向とが同一か否かを判定する。同一方向である場合は、外測センサによる被写体距離検出結果は正しいとしＳ８０７に進む。また、同一でない場合は、Ｓ８０８に進む。
【００７７】
Ｓ８０７では、外測合焦位置にフォーカスレンズ１０４を移動させる。すなわち、外測ＡＦを行う。
【００７８】
Ｓ８１０では、モニタ２０３に、表示設定回路２０４を通じて、例えば「距離センサ情報は用いられません」の文字やこの旨を示す図形等のキャラクタを表示させる。
【００７９】
Ｓ８０８では、ＡＦ制御の処理を終了する。
【００８０】
以上説明したように、本実施例では、絞り１０３の制御状態を参照して外部測距センサユニット１４１の検出視野内に存在する被写体の変化を検出する。そして、外部測距センサユニット１４１の受光状態に関する受光輝度レベルが被写体の変化に応じて変化していないことを検出して、該センサユニット１４１と被写体との間に障害物が存在することを判別する。この場合に外測ＡＦを制限することで、誤ったフォーカス制御を回避することができ、ＴＶ−ＡＦにより正確なフォーカス制御を行うことができる。これにより、円滑なフォーカス制御を実現することができる。
【００８１】
なお、本実施例では、外測測距センサユニット１４１の受光輝度レベルが絞り１０３の制御状態の変化に対応して変化するか否かを判別する場合について説明した。しかし、後述する実施例のように、外測測距センサユニット１４１で得られる相関値が絞り１０３の制御状態の変化に対応して変化するか否かを判別してもよい。
【実施例２】
【００８２】
図４には、本発明の実施例２であるビデオカメラの構成を示している。なお、本実施例において、実施例１と同一の構成要素には、実施例１と同符号を付している。
【００８３】
本実施例では、自動ホワイトバランス（ＡＷＢ）の制御状態の変化に応じて外測測距センサユニット１４１の受光状態に関する情報が変化しているか否かによって外測ＡＦを制限するか否かを決定する。また、外測測距センサユニット１４１の受光状態に関する情報として、外測測距センサユニット１４１で得られる相関値を用いる。
【００８４】
図４において、１９５はホワイトバランス制御回路であり、カメラ信号処理回路１１２でのホワイトバランス（色バランス）を制御する。具体的には、ホワイトバランス制御回路１９５は、カメラ信号処理回路１１２から得られるビデオ信号に含まれるＲＧＢの色信号の総和が白となるように、該各色信号の利得を制御する。
【００８５】
１９６はマイクロコンピュータ１３０内に設けられたホワイトバランス変化判定回路である。該ホワイトバランス変化判定回路１９６は、ホワイトバランス制御回路１９５で制御される各色信号の利得（すなわち、ホワイトバランスの制御状態）に所定レベル以上の変化があったか否かを判定する。ここにいう所定レベルは、ＴＶ−ＡＦと外測ＡＦとの頻繁な切り替わりを防止するために適当な利得幅に対応する値が設定される。
【００８６】
外部測距センサユニット１４１における非相関値の演算方法及び被写体距離の算出方法は、実施例１で説明した通りである。すなわち、図１０に示したラインセンサ３４１，３４２から読み出されてラインメモリ３５１，３５２に蓄積された２つの像信号は、相関演算回路３６１に入力され、ここで該２つの像信号の非相関値が算出される。また、ラインセンサ３４１，３４２上の画素のうち、非相関値が最小となる（相関値が最大となる）光量比較画素間のシフト量に基づいて被写体距離が算出される。
【００８７】
ここで、相関値について図１２を用いて説明する。図１２において、４５１′は一方のラインセンサ３４１から読み出されてラインメモリ３５１に蓄積された像信号、４５２′は他方のラインセンサ３４２から読み出されてラインメモリ３５２に蓄積された像信号である。図１２では、像信号４５１′，４５２′を、これらの相関値が最大となるようにシフト量Ｘだけずらした状態で重ねて示している。
【００８８】
４５４，４５５は予め定められた相関比較エリアで相関値を求める際の最大シフト量を示している。一般的には、該最大シフト量を、ラインセンサの長さの１／２以上に相当するシフト量に設定することで、精度良く相関値を得ることができる。
【００８９】
ハッチングで示す部分４５３は、実施例１でも説明した２つの像信号の非相関値に相当する。この非相関値４５３が小さい、すなわち相関値が大きいほど、被写体距離を正確に得ることができる。この相関値（最大相関値）は、外部測距センサユニット１４１の検出視野内に撮像されている被写体が存在する状態では、ホワイトバランスの制御状態の変化に応じて変化する。
【００９０】
しかし、外部測距センサユニット１４１と被写体との間に障害物が存在する状態では、相関値はホワイトバランスの制御状態の変化に応じて変化しなくなる。本実施例では、このことを利用して、障害物の存在を判別する。
【００９１】
次に、本実施例におけるＡＦ制御回路１３１を含むマイクロコンピュータ１３０によるＡＦ制御について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。
【００９２】
Ｓ１２００では、マイクロコンピュータ１３０はＡＦ制御を開始する。本フローに示す処理は、例えば１フィールド画像を生成するための撮像素子１１１からの撮像信号の読み出し周期にて実行される。
【００９３】
Ｓ１２２０では、マイクロコンピュータ１３０は、ホワイトバランス制御回路１９５に、ホワイトバランス制御を行わせる。
【００９４】
Ｓ１２０１では、マイクロコンピュータ１３０は、合焦状態が得られているか否かを判定する。合焦状態であると判断した場合はＳ１２０８に進み、合焦状態ではないと判断した場合はＳ１２０２に進む。ここでの合焦状態の判定は、後述するＴＶ−ＡＦの動作での合焦判定処理と同様に行うことができる。
【００９５】
Ｓ１２０２では、外測ＡＦによるフォーカスレンズ１０４の合焦動作中か否かを判定する。合焦動作中であればＳ１２０８に進み、合焦動作中でなければＳ１２０３に進む。
【００９６】
Ｓ１２０３では、図９のフローチャートに示したＴＶ−ＡＦの動作を実行する。
【００９７】
Ｓ１２０４では、レンズ位置検出器により検出されたフォーカスレンズ位置と外部測距センサユニット１４１により得られた被写体距離情報に基づいて算出された合焦位置とを比較して、これらの差が所定値より大きいか否かを判別する。差が所定値より大きい場合は、フォーカスレンズ１０４が合焦位置から外れているとしてＳ１２０５に進み、差が所定値以下の場合は合焦位置にあるとしてＳ１２０８に進む。
【００９８】
Ｓ１２０５では、ホワイトバランス変化判定回路１９６での判定結果により、ホワイトバランス制御状態が変化したか否かを判定する。ホワイトバランス制御状態が変化した場合はＳ１２０９に進み、ホワイトバランス制御状態が変化していない場合はＳ１２０８に進む。
【００９９】
Ｓ１２０９では、外部測距センサユニット１４１で得られた相関値が、ホワイトバランス制御状態に対応して変化しているか否かを判定する。相関値とホワイトバランス制御状態との対応関係は、図３に示した絞り制御信号と受光輝度レベルとの対応関係と同様である。
【０１００】
相関値がホワイトバランス制御状態の変化に対応して変化している場合は、外部測距センサユニット１４１は正確な被写体距離情報を得るための適正な受光状態であるとしてＳ１２０６に進む。また、相関値がホワイトバランス制御状態の変化に対応して変化していない場合は、外部測距センサユニット１４１は正確な被写体距離情報を得るための適正な露光状態ではないとしてＳ１２０８に進む。
【０１０１】
Ｓ１２０６では、外部測距センサユニット１４１により得られた被写体距離情報から算出された外測合焦位置の方向と、Ｓ１２０３のＴＶ−ＡＦ（図９のＳ１００５）で判定された合焦方向とが同一か否かを判定する。同一方向である場合は、外測センサによる被写体距離検出結果は正しいとしＳ１２０７に進む。また、同一でない場合は、Ｓ１２０８に進む。
【０１０２】
Ｓ１２０７では、外測合焦位置にフォーカスレンズ１０４を移動させる。これにより、外測ＡＦによる合焦状態又は合焦に近い状態が得られる。
【０１０３】
Ｓ１２０８では、本フローを終了する。
【０１０４】
以上説明したように、本実施例では、ホワイトバランスの制御状態を参照して外部測距センサユニット１４１の検出視野内に存在する被写体の変化を検出する。そして、外部測距センサユニット１４１の受光状態に関する相関値が被写体の変化に応じて変化していないことを検出して、該センサユニット１４１と被写体との間に障害物が存在することを判別する。この場合に外測ＡＦを制限することで、誤ったフォーカス制御を回避することができ、ＴＶ−ＡＦにより正確なフォーカス制御を行うことができる。これにより、円滑なフォーカス制御を実現することができる。
【０１０５】
また、ホワイトバランスの制御状態に変化がない、すなわち被写体又は被写体像（撮影映像）に変化がない場合にも外測ＡＦを制限し、ＴＶ−ＡＦを行うことで、上記障害物がある場合以外の状況でも、円滑なフォーカス制御が可能となる。
【０１０６】
なお、本実施例では、外測測距センサユニット１４１で得られる相関値がホワイトバランスの制御状態の変化に対応して変化するか否かを判別する場合について説明した。しかし、実施例１で説明したように、外測測距センサユニット１４１の受光輝度レベルがホワイトバランスの制御状態の変化に対応して変化するか否かを判別してもよい。
【実施例３】
【０１０７】
図６には、本発明の実施例３であるビデオカメラの構成を示している。なお、本実施例において、実施例１と同一の構成要素には、実施例１と同符号を付している。
【０１０８】
本実施例では、手振れ等によるカメラの振れの検出状態の変化に応じて外測測距センサユニット１４１の受光状態に関する情報が変化しているか否かによって外測ＡＦを制限するか否かを決定する。また、実施例２と同様に、外測測距センサユニット１４１の受光状態に関する情報として、外測測距センサユニット１４１で得られる相関値を用いる。
【０１０９】
図６において、２１１は該カメラの振れを検出する振れ検出センサであり、角速度センサや角加速度センサにより構成されている。なお、振れ検出センサ２１１に代えて、ビデオ信号における動きベクトルを算出することで、該カメラの振れを検出してもよい。
【０１１０】
１０５は防振レンズであり、撮像光学系内において光軸に直交する方向に移動して撮像素子１１１上での像位置を移動させる。防振レンズ１０５としては、これ以外に、光軸上の特定位置を中心として回動するタイプのものや、いわゆる可変頂角プリズムを用いてもよい。
【０１１１】
２１２はマイクロコンピュータ１３０内に設けられた防振制御回路であり、振れ検出センサ２１１からの出力に基づいて防振レンズ駆動回路２１３を通じて防振レンズ１０５の駆動を制御する。具体的には、防振制御回路２１２は、振れ検出センサ２１１からの振れ信号（例えば、角速度信号）を積分してカメラの振れ量とその方向を算出する。そして、防振制御回路２１２は、該振れによる被写体像の変位を打ち消すために必要な防振レンズ１０５の駆動量と駆動方向を求め、これらを示す防振信号を防振レンズ駆動回路２１３に出力する。これにより、防振レンズ１０５が光軸直交方向等に駆動され、像振れが抑制される。
【０１１２】
また、防振制御回路２１２は、振れ検出センサ２１１により検出される振れの有無をＡＦ制御回路１３１に伝える。
【０１１３】
外部測距センサユニット１４１の相関値（最大相関値）は、外部測距センサユニット１４１の検出視野内に撮像されている被写体が存在する状態では、検出視野と被写体との相対的な振れ、すなわち振れ検出センサ２１１の検出状態の変化に応じて変化する。
【０１１４】
しかし、外部測距センサユニット１４１と被写体との間に障害物が存在する状態では、相関値は振れの検出状態の変化に応じて変化しなくなる。本実施例では、このことを利用して、障害物の存在を判別する。
【０１１５】
次に、本実施例におけるＡＦ制御回路１３１を含むマイクロコンピュータ１３０によるＡＦ制御について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。
【０１１６】
Ｓ１３００では、マイクロコンピュータ１３０はＡＦ制御を開始する。本フローに示す処理は、例えば１フィールド画像を生成するための撮像素子１１１からの撮像信号の読み出し周期にて実行される。
【０１１７】
Ｓ１３２０では、マイクロコンピュータ１３０は、振れ検出センサ２１１を起動し、防振制御回路１９５に防振レンズ１０５の駆動を制御させる。
【０１１８】
Ｓ１３０１では、マイクロコンピュータ１３０は、合焦状態が得られているか否かを判定する。合焦状態であると判断した場合はＳ１３０８に進み、合焦状態ではないと判断した場合はＳ１３０２に進む。ここでの合焦状態の判定は、後述するＴＶ−ＡＦの動作での合焦判定処理と同様に行うことができる。
【０１１９】
Ｓ１３０２では、外測ＡＦによるフォーカスレンズ１０４の合焦動作中か否かを判定する。合焦動作中であればＳ１３０８に進み、合焦動作中でなければＳ１３０３に進む。
【０１２０】
Ｓ１３０３では、図９のフローチャートに示したＴＶ−ＡＦの動作を実行する。
【０１２１】
Ｓ１３０４では、レンズ位置検出器により検出されたフォーカスレンズ位置と外部測距センサユニット１４１により得られた被写体距離情報に基づいて算出された合焦位置とを比較して、これらの差が所定値より大きいか否かを判別する。差が所定値より大きい場合は、フォーカスレンズ１０４が合焦位置から外れているとしてＳ１３０５に進み、差が所定値以下の場合は合焦位置にあるとしてＳ１３０８に進む。
【０１２２】
Ｓ１３０５では、振れ検出センサ２１１からの出力により振れが生じているか否かを判別する。振れが生じている（すなわち、振れの検出状態が変化した）場合はＳ１３０９に進み、振れが生じていない場合はＳ１３０８に進む。なお、ここでの振れが生じたか否かの判別は、振れ検出センサ２１１かの出力が所定レベル以上変化したか否かにより行ってもよい。ＴＶ−ＡＦと外測ＡＦとの頻繁な切り替わりを防止するためである。
【０１２３】
Ｓ１３０９では、外部測距センサユニット１４１で得られた相関値が、振れの検出状態に対応して変化しているか否かを判定する。相関値と振れの検出状態との対応関係は、図３に示した絞り制御信号と受光輝度レベルとの対応関係と同様である。
【０１２４】
相関値が振れの検出状態の変化に対応して変化している場合は、外部測距センサユニット１４１は正確な被写体距離情報を得るための適正な受光状態であるとしてＳ１３０６に進む。また、相関値が振れの検出状態の変化に対応して変化していない場合は、外部測距センサユニット１４１は正確な被写体距離情報を得るための適正な露光状態ではないとしてＳ１３０８に進む。
【０１２５】
Ｓ１３０６では、外部測距センサユニット１４１により得られた被写体距離情報から算出された外測合焦位置の方向と、Ｓ１３０３のＴＶ−ＡＦ（図９のＳ１００５）で判定された合焦方向とが同一か否かを判定する。同一方向である場合は、外測センサによる被写体距離検出結果は正しいとしＳ１３０７に進む。また、同一でない場合は、Ｓ１３０８に進む。
【０１２６】
Ｓ１３０７では、外測合焦位置にフォーカスレンズ１０４を移動させる。これにより、外測ＡＦによる合焦状態又は合焦に近い状態が得られる。
【０１２７】
Ｓ１３０８では、本フローを終了する。
【０１２８】
以上説明したように、本実施例では、振れの検出状態を参照して外部測距センサユニット１４１の検出視野と被写体との相対的振れを検出する。そして、外部測距センサユニット１４１の受光状態に関する相関値が検出視野と被写体との相対的振れに応じて変化していないことを検出して、該センサユニット１４１と被写体との間に障害物が存在することを判別する。この場合に外測ＡＦを制限することで、誤ったフォーカス制御を回避することができ、ＴＶ−ＡＦにより正確なフォーカス制御を行うことができる。これにより、円滑なフォーカス制御を実現することができる。
【０１２９】
また、カメラの振れがない、すなわち被写体像（撮影映像）に変化がない場合にも外測ＡＦを制限し、ＴＶ−ＡＦを行うことで、上記障害物がある場合以外の状況でも、円滑なフォーカス制御が可能となる。
【０１３０】
なお、本実施例では、外測測距センサユニット１４１で得られる相関値が振れの検出状態の変化に対応して変化するか否かを判別する場合について説明した。しかし、実施例１で説明したように、外測測距センサユニット１４１の受光輝度レベルが振れの検出状態の変化に対応して変化するか否かを判別してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の実施例１であるビデオカメラの構成を示すブロック図。
【図２】実施例１におけるＡＦ制御の手順を示すフローチャート。
【図３】実施例１における絞り制御信号と外測測距センサユニットの受光輝度レベルとの関係を示すグラフ図。
【図４】本発明の実施例２であるビデオカメラの構成を示すブロック図。
【図５】実施例２におけるＡＦ制御の手順を示すフローチャート。
【図６】本発明の実施例３であるビデオカメラの構成を示すブロック図。
【図７】実施例３におけるＡＦ制御の手順を示すフローチャート。
【図８】実施例におけるＴＶ−ＡＦの原理を示す図。
【図９】実施例におけるＴＶ−ＡＦの制御手順を示すフローチャート。
【図１０】実施例における測距方法を示す図。
【図１１】実施例における相関演算に用いられる像信号の波形を示す図。
【図１２】実施例２における相関演算の概念図。
【符号の説明】
【０１３２】
１０３ 絞り
１０４ フォーカスレンズ
１０５ 防振レンズ
１１１ 撮像素子
１２１ 焦点信号検出回路
１３０ マイクロコンピュータ
１３１ ＡＦ制御回路
１４１ 外部測距センサユニット
１８１ 輝度信号検波回路
１９１ ＡＥ制御回路
１９２ ＡＥ変化判定回路
１９５ ホワイトバランス制御回路
１９６ ホワイトバランス変化判定回路
２１１ 振れ検出センサ
２１２ 防振制御回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置に関し、さらに詳しくは該撮像装置におけるフォーカス制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラ等のオートフォーカス（ＡＦ）制御では、撮像素子を用いて生成された映像信号の鮮鋭度（コントラスト状態）を示すＡＦ評価値信号を生成し、該ＡＦ評価値信号が最大となるフォーカスレンズの位置を探索するＴＶ−ＡＦ方式が主流である。
【０００３】
また、ＡＦ方式には、測距センサを撮影レンズとは独立に設け、該測距センサにより検出された被写体までの距離からフォーカスレンズの合焦位置を演算し、そこにフォーカスレンズを移動させる外測測距方式（外測位相差検出方式）がある。
【０００４】
外測位相差検出方式では、被写体から受けた光束を２分割し、該２分割した光束を一組の受光素子列（ラインセンサ）によりそれぞれ受光する。そして、該一組のラインセンサ上に形成された像のずれ量、すなわち位相差を検出し、該位相差から三角測量法を用いて被写体距離を求め、該被写体距離に対して合焦する位置にフォーカスレンズを移動させる。
【０００５】
さらに、これらのＡＦ方式を組み合わせたハイブリッドＡＦ方式もある。ハイブリッドＡＦ方式では、例えば、内測位相差検出方式で合焦位置近傍までフォーカスレンズを駆動した後、ＴＶ−ＡＦ方式でさらに高精度にフォーカスレンズを合焦位置に駆動する（例えば、特許文献１参照）。また、外測位相差検出方式とＴＶ−ＡＦ方式とを組み合わせたハイブリッドＡＦ方式もある（例えば、特許文献２参照）。特許文献２にて提案されているハイブリットＡＦ方式では、ＴＶ−ＡＦ方式と外測位相差検出方式における各々の信号の変化量に応じて、どちらの方式でフォーカス制御をするかを選択する。
【特許文献１】特開平５−６４０５６号公報（段落０００８〜０００９、図１等）
【特許文献２】特開２００５−２３４３２５号公報（段落００３７〜００６２、図３等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＴＶ−ＡＦ方式と外部測距方式を併用するハイブリッドＡＦでは、測距センサと被写体との間に被写体ではない障害物が存在する場合に、正確な被写体距離情報が得られない。例えば、測距センサは、撮影レンズによる撮影視野と測距センサによる検出視野とのパララックスをできるだけ避けるために、撮影レンズの周辺に配置されることが一般的である。この場合、撮影者の手等が測距センサと被写体との間に置かれて測距センサへの被写体からの光の入射が遮られてしまう場合が少なくない。
【０００７】
そして、測距センサへの被写体からの光の入射が遮られると、合焦を得るまでの時間が長くなったり合焦が得られなかったりするため、外測測距方式を併用することによる合焦の高速性を図れるというメリットを生かせなくなる。
【０００８】
さらに、被写体が暗い場合や被写体に変化がないような場合にも、正確な被写体距離情報が得られにくく、上記と同様の問題が生じる可能性がある。
【０００９】
本発明は、誤った外測情報に基づいてフォーカス制御が行われることを回避できる撮像装置及びフォーカス制御方法を提供することを目的の１つとしている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一側面としての撮像装置は、撮像素子を用いて撮影された映像のコントラスト状態に対応する第１の情報を生成する第１の検出手段と、被写体からの光を受けて第１の情報とは異なる第２の情報を検出する第２の検出手段と、第１の情報及び第２の情報を用いてフォーカス制御を行うフォーカス制御手段と、撮像素子に入射する光量を調節する絞りを制御する絞り制御手段とを有する。そして、フォーカス制御手段は、絞り制御手段による絞りの制御状態を検出し、第２の検出手段の受光状態に関する情報が該絞りの制御状態の変化に対応して変化しないときは、第２の情報を用いずに第１の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の他の側面としての撮像装置は、撮影映像のコントラスト状態に対応する第１の情報を生成する第１の検出手段と、被写体からの光を受けて第１の情報とは異なる第２の情報を検出する第２の検出手段と、第１の情報及び第２の情報を用いてフォーカス制御を行うフォーカス制御手段と、撮影映像の色バランスを制御する色バランス制御手段とを有する。そして、フォーカス制御手段は、色バランス制御手段による色バランスの制御状態を検出し、第２の検出手段の受光状態に関する情報が該色バランスの制御状態の変化に対応して変化しないときは、第２の情報を用いずに第１の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の他の側面としての撮像装置は、撮影映像のコントラスト状態に対応する第１の情報を生成する第１の検出手段と、被写体からの光を受けて第１の情報とは異なる第２の情報を検出する第２の検出手段と、第１の情報及び第２の情報を用いてフォーカス制御を行うフォーカス制御手段と、該撮像装置の振れを検出する振れ検出手段とを有する。そして、フォーカス制御手段は、第２の検出手段の受光状態に関する情報が振れ検出手段による検出状態の変化に対応して変化しないときは、第２の情報を用いずに第１の情報を用いてフォーカス制御を行う。
【００１３】
また、本発明の他の側面としてのフォーカス制御方法は、撮像素子を用いて撮影された映像のコントラスト状態に対応する第１の情報を取得するステップと、被写体からの光を受ける検出手段を用いて第１の情報とは異なる第２の情報を取得するステップと、第１の情報及び第２の情報を用いてフォーカス制御を行うフォーカス制御ステップと、撮像素子に入射する光量を調節する絞りを制御する絞り制御ステップとを有する。そして、フォーカス制御ステップにおいて、絞り制御ステップでの絞りの制御状態を検出し、検出手段の受光状態に関する情報が該絞りの制御状態の変化に対応して変化しないときは、第２の情報を用いずに第１の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の他の側面としてのフォーカス制御方法は、撮影映像のコントラスト状態に対応する第１の情報を生成するステップと、被写体からの光を受ける検出手段を用いて第１の情報とは異なる第２の情報を取得するステップと、第１の情報及び前記第２の情報を用いてフォーカス制御を行うフォーカス制御ステップと、撮影映像の色バランスを制御する色バランス制御ステップとを有する。そして、フォーカス制御ステップにおいて、色バランス制御ステップでの色バランスの制御状態を検出し、検出手段の受光状態に関する情報が該色バランスの制御状態の変化に対応して変化しないときは、第２の情報を用いずに第１の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明の他の側面としてのフォーカス制御方法は、撮影映像のコントラスト状態に対応する第１の情報を生成するステップと、被写体からの光を受けて第１の情報とは異なる第２の情報を検出するステップと、第１の情報及び第２の情報を用いてフォーカス制御を行うフォーカス制御ステップと、振れを検出する振れ検出ステップとを有する。そして、フォーカス制御ステップにおいて、検出手段の受光状態に関する情報が振れの検出状態の変化に対応して変化しないときは第２の情報を用いずに第１の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、絞りや色バランスの制御状態や振れの検出状態が変化したにもかかわらず検出手段（第２の検出手段）の受光状態が該制御状態の変化に対応した変化を示さない場合には、第２の情報を用いたフォーカス制御を制限する。これにより、検出手段と被写体との間に障害物が存在する等して正しい第２の情報が得られないときの誤ったフォーカス制御を回避することができ、正しい合焦状態を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１には、本発明の実施例１であるビデオカメラ（撮像装置）の構成を示している。なお、本実施例及び後述する他の実施例では、ビデオカメラについて説明するが、本発明は、デジタルスチルカメラ等の他の撮像装置にも適用することができる。
【００１９】
同図において、１０２は固定されている固定レンズ、１０３は絞り、１０４は光軸方向に移動して焦点調節を行うフォーカスレンズである。固定レンズ１０１、絞り１０３及びフォーカスレンズ１０４により撮像光学系が構成される。
【００２０】
１１１はＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサにより構成される光電変換素子としての撮像素子である。被写体からの光束は、固定レンズ１０２、絞り１０３及びフォーカスレンズ１０４を経て撮像素子１１１上に結像する。被写体像は撮像素子１１１により光電変換され、撮像素子１１１からは撮像信号が出力される。
【００２１】
１２４はフォーカスレンズ１０４を光軸方向に駆動するフォーカス駆動回路である。フォーカス駆動回路１２４は、ステッピングモータ、ＤＣモータ、振動型モータ及びボイスコイルモータ等のアクチュエータと、該アクチュエータを駆動する駆動回路とを含む。
【００２２】
１１２は撮像素子１１１から出力された撮像信号を、ＮＴＳＣ等の標準ビデオ信号（映像信号）に変換するカメラ信号処理回路である。２０１は記録部であり、カメラ信号処理回路１１２から出力されたビデオ信号を、磁気テープ、光ディスク、半導体メモリ等の記録媒体に記録する。
【００２３】
２０３はＬＣＤ等により構成されるモニタであり、カメラ信号処理回路１１２から出力されたビデオ信号を映像として表示する。
【００２４】
２０４は表示設定回路であり、該表示設定回路２０４のメモリ（図示せず）内に用意された文字、図形等のキャラクタを示すキャラクタ表示信号を重畳回路２０５に出力する。この場合、この場合、映像とキャラクタとがモニタ２０３に表示される。
【００２５】
１２１は第１の検出手段としての焦点信号検出回路である。焦点信号検出回路１２１は、カメラ信号処理回路１１２から出力されたビデオ信号の輝度信号成分から高周波成分や該高周波信号から生成した輝度差成分（輝度レベルの最大値と最小値の差分）等を抽出して第１の情報としてのＡＦ評価値信号を生成する。ＡＦ評価値信号は、撮像素子１１１からの撮像信号に基づいて生成される映像の鮮鋭度（コントラスト状態）を表すものであるが、鮮鋭度は撮像光学系の焦点状態によって変化するので、結果的に撮像光学系の焦点状態を表す信号となる。
【００２６】
１３１はＡＦ制御回路であり、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）１３０内に構成されている。マイクロコンピュータ１３０は、ビデオカメラ全体の動作の制御を司る。また、ＡＦ制御回路１３１は、フォーカス駆動回路１２４を制御してフォーカスレンズ１０４を移動させるフォーカス制御を行う。
【００２７】
ＡＦ制御回路１３１は、フォーカス制御として、ＴＶ−ＡＦ方式でのフォーカス制御（以下、単にＴＶ−ＡＦという）と、外測測距（外測位相差検出）方式でのフォーカス制御（以下、単に外測ＡＦという）とを行う。
【００２８】
ＴＶ−ＡＦは、フォーカスレンズ１０４を移動させてＡＦ評価値信号の変化をモニタし、該ＡＦ評価値信号が最大となるフォーカスレンズ位置を検出することで、合焦を得るフォーカス制御である。
【００２９】
ＡＦ評価値信号としては、一般に、ビデオ信号の輝度信号成分のうちある帯域のバンドパスフィルタにより抽出された高周波成分を用いている。この高周波成分は、特定の距離の被写体を撮像してフォーカスレンズ１０４を至近位置から無限位置に移動させた場合には、図８に示すように変化する。図８において、ＡＦ評価値が最大になるフォーカスレンズ位置が、その被写体に対する合焦位置（合焦点）となる。
【００３０】
さらに、図１において、１４１は第２の検出手段としての外部測距センサユニットであり、被写体距離を検出し、第２の情報としての被写体距離情報をＡＦ制御回路１３１に入力する。ＡＦ制御回路１３１は、入力された被写体距離情報に応じて、該被写体距離に対して合焦状態が得られる位置を算出し、該合焦位置にフォーカスレンズ１０４を移動させる。これが外測ＡＦである。ここで、「算出」には、計算式を用いた演算だけでなく、予め不図示のメモリに記憶された、被写体距離に対する合焦位置のデータを読み出すことも含む。
【００３１】
ここで、外部測距センサユニット１４１を用いた被写体距離の検出原理について説明する。測距方法としては種々の方式が従来用いられているが、図１０及び図１１にはそのうちの１つである位相差パッシブ方式による測距原理を示している。
【００３２】
外部測距センサユニット１４１は、本実施例では、いわゆるパッシブＡＦ方式用の測距センサとして用いられる。この外部測距ユニット１４１は、撮像光学系とは別に設けられている。すなわち、外部測距ユニット１４１には、撮像光学系を通らない被写体からの光束が入射する。
【００３３】
外部測距センサユニット１４１の構成例を図１０に示す。図１０において、３０１は被写体、３３１は第１の結像レンズ、３４１は第１の受光素子列（ラインセンサ）、３３２は第２の結像レンズ、３４２は第２の受光素子列（ラインセンサ）である。第１及び第２のラインセンサ３４１，３４２はそれぞれ、複数の受光素子（画素）を一列に並べて構成されている。第１及び第２のラインセンサ３４１，３４２は、基線長Ｂだけ互いに離れて設置されている。
【００３４】
被写体３０１からの光のうち第１の結像レンズ３３１を通った光は、第１のラインセンサ３４１上に結像し、第２の結像レンズ３３２を通った光は第２のラインセンサ３４２上に結像する。
【００３５】
ラインセンサ３４１，３４２上に形成された２つの被写体像は、それぞれのラインセンサによって光電変換される。そして、ラインセンサ３４１，３４２から読み出された信号（像信号）は、ラインメモリ３５１，３５２にそれぞれ蓄積される。図１１には、一方のラインセンサ３４１から読み出されてラインメモリ３５１に蓄積された像信号４５１と、他方のラインセンサ３４２から読み出されてラインメモリ３５２に蓄積された像信号４５２とを示している。
【００３６】
ラインメモリ３５１，３５２に蓄積された２つの像信号は、相関演算回路３６１に入力される。相関演算回路３６１は、該２つの像信号の非相関値を算出する。
【００３７】
具体的には、まずラインセンサ３４１の画素毎の光量（受光輝度）を、ラインセンサ３４２において対応する画素毎の光量と比較し、その差分を画素対毎に求める。そして、すべての画素対の光量差を加算して非相関値を得る。
【００３８】
次に、先に光量差を求めた画素対のうち一方の画素を他方の画素に対して１画素分どちらか一方の方向にずらして（シフトさせて）、上記と同様に光量差及び非相関値を求める。こうして、画素対のうち一方の画素を他方の画素に対して１画素ずつ同一方向へ順次シフトさせながら、各シフト量に対する非相関値を演算する。また、同様に、画素対のうち一方の画素を他方の画素に対して反対方向に順次シフトさせながら、各シフト量に対する非相関値を演算する。
【００３９】
上記演算の結果、非相関値が最小、すなわち光量を比較した画素対のうち画素間での輝度差が最も小さい画素対での画素シフト量が、相関値最大シフト量となる。すなわち、図１１において、像信号４５１，４５２の相関をとった場合に非相関値が最小となる比較画素４４１，４４２間の距離Ｘが、相関最大になるシフト量Ｘである。また、そのときのシフト量は、「シフトした画素数×画素サイズ」により求めることができる。
【００４０】
次に、この画素シフト量に基づいて、被写体距離演算回路３６２は、三角測量の原理により被写体までの距離Ｌを求める。
【００４１】
画素シフト量をＸ（図１０参照）、基線長をＢ、結像レンズ３３１，３３２の焦点距離をｆとするとき、被写体距離Ｌは、以下の式（１）により求められる。
【００４２】
Ｌ＝Ｂ・ｆ／Ｘ …（１）。
【００４３】
なお、本発明では、このパッシブ測距方式に限らず、他の測距方式を用いることができる。例えば、アクティブ測距方式として、赤外線を投光して三角測量原理で距離を求める方法式を用いてもよい。また、外部測距ユニットから上記画素ずらし量Ｘ（第２の情報）を出力させ、マイクロコンピュータにて該Ｘに基づいて被写体距離を求めるようにしてもよい。
【００４４】
図１において、輝度信号検波回路１８１は、カメラ信号処理回路１１２から出力されたビデオ信号の輝度信号成分に含まれる輝度成分を積分検波する。その演算結果は、マイクロコンピュータ１３０内のＡＥ制御回路１９１に入力される。
【００４５】
次に、自動露出（ＡＥ）動作について説明する。輝度信号検波回路１８１より得られた輝度検波信号は、ＡＥ制御回路１９１において予め決められている適正露出となる明るさのレベル（特定露出レベル）と比較される。ＡＥ制御回路１９１は、その差分に応じた絞り制御信号を絞り駆動回路１２６に出力し、絞り駆動回路１２６は該絞り制御信号に応じて絞り１０３を駆動する。これにより、絞り１０３内における複数の絞り羽根（図示せず）により形成される絞り開口の径が変化し、撮像素子１１１に到達する光量が調節される。
【００４６】
輝度検波信号の輝度レベルが特定露出レベルより高い場合（被写体輝度が高い場合）は、ＡＥ制御回路１９１は、絞り開口径を小さくする方向に絞り１０３を駆動するための絞り制御信号を出力する。これにより、撮像素子１１１への入射光量が低下する。また、輝度検波信号の輝度レベルが特定露出レベルより低い場合（被写体輝度が低い場合）は、ＡＥ制御回路１９１は、絞り開口径を大きくする方向に絞り１０３を駆動するための絞り制御信号を出力する。これにより、撮像素子１１１への入射光量が増加する。
【００４７】
こうして、輝度検波信号の輝度レベルが特定露出レベルに一致する（実際には、特定露出レベルを基準とした一定範囲内に収まる）と、その絞り開口径で絞り１０３の制御が安定し、適正な露出状態が維持される。
【００４８】
また、ＡＥ制御回路１９１より得られる絞り制御信号は、ＡＥ変化判定回路１９２にも入力される。ＡＥ変化判定回路１９２は、入力された絞り制御信号に所定レベル以上の変化が生じたか否かを判定し、その結果をＡＦ制御回路１３１に出力する。ここにいう所定レベルは、ＴＶ−ＡＦと外測ＡＦとの頻繁な切り替わりを防止するために適当な絞りステップ数に対応する値が設定される。また、ＡＦ制御回路１３１は、ＡＥ変化判定回路１９２を介して絞り制御信号が指示する絞り開口径（絞り値）を検出する。
【００４９】
ＡＦ制御回路１３１は、ＡＥ変化判定回路１９２からの判定結果及び絞り値に応じて、ＴＶ−ＡＦと外測ＡＦとを切り替える。ＡＦ制御回路１３１とＡＥ変化判定回路１９２とにより、請求項にいうフォーカス制御手段が構成される。
【００５０】
また、ＡＦ制御回路１３１は、外部測距センサユニット１４１のラインセンサ３４１，３４２から出力される像信号の輝度成分のレベル（受光状態に関する情報：以下、受光輝度レベルという）を検出する機能も有する。
【００５１】
次に、本実施例におけるＡＦ制御回路１３１を含むマイクロコンピュータ１３０によるＡＦ制御について、図２に示すフローチャートを用いて説明する。このＡＦ制御は、マイクロコンピュータ１３０内に格納されたコンピュータプログラムに従って実行される。このことは、後述する他の実施例でも同じである。
【００５２】
まず、図２を用いてＡＦ制御の全体の流れを説明する。
【００５３】
ステップ（以下、Ｓと記す）８００では、マイクロコンピュータ１３０はＡＦ制御を開始する。本フローに示す処理は、例えば１フィールド画像を生成するための撮像素子１１１からの撮像信号の読み出し周期にて実行される。
【００５４】
Ｓ８０１では、マイクロコンピュータ１３０は、合焦状態が得られているか否かを判定する。合焦状態であると判断した場合はＳ８０８に進み、合焦状態ではないと判断した場合はＳ８０２に進む。ここでの合焦状態の判定は、後述するＴＶ−ＡＦの動作での合焦判定処理と同様に行うことができる。
【００５５】
Ｓ８０２では、外測ＡＦによるフォーカスレンズ１０４の合焦動作中か否かを判定する。合焦動作中であればＳ８０８に進み、合焦動作中でなければＳ８０３に進む。
【００５６】
Ｓ８０３では、図９のフローチャートに示すＴＶ−ＡＦの動作を実行する。
【００５７】
図９において、Ｓ１００１で合焦処理を開始すると、Ｓ１００２では、焦点信号処理回路１２１からＡＦ評価値信号を取得する。
【００５８】
Ｓ１００３では、合焦フラグを確認する。合焦フラグがクリアされている非合焦状態であればＳ１００４へ、合焦フラグがセットされている合焦状態であればＳ１０１０へ進む。
【００５９】
Ｓ１００４では、合焦判定されたか否かを判別する。合焦判定は、後述するＳ１００６とＳ１００７においてフォーカスレンズ１０４の移動方向が交互に反転した回数が所定回数以上となったことをもって行われる。合焦判定された場合はＳ１００８へ、合焦判定されていない場合はＳ１００５に進む。
【００６０】
Ｓ１００５では、フォーカスレンズ１０２の移動方向が正しいか否かを判定する。例えば、前回のルーチンで取り込んだＡＦ評価値に対して今回のルーチンで取り込んだＡＦ評価値が増加した場合は、フォーカスレンズ１０４の移動方向は合焦位置に向かう方向であるので正しいと判定してＳ１００７に進む。一方、前回取り込んだＡＦ評価値に対して今回取り込んだＡＦ評価値が減少した場合は、フォーカスレンズ１０４の移動方向は合焦位置とは反対方向であるので誤り（逆）と判定してＳ１００６に進む。
【００６１】
Ｓ１００６では、フォーカスレンズ１０４の移動方向を反転させる。
【００６２】
Ｓ１００７では、フォーカスレンズ１０４を、これまでと同一方向にさらに移動させる。
【００６３】
Ｓ１００８では、合焦状態と判定し、フォーカスレンズ１０４の移動を停止させて合焦状態を維持する。
【００６４】
Ｓ１００９では、合焦フラグをセットするとともに、合焦状態でのＡＦ評価値を不図示のメモリに記憶する。
【００６５】
Ｓ１０１０では、Ｓ１００９で前回のルーチンで記憶されたＡＦ評価値と今回のルーチンで取り込んだＡＦ評価値とが所定値以上異なるか否かを判断する。今回取り込んだＡＦ評価値が記憶ＡＦ評価値に対して所定値以上減少した場合は、合焦状態から外れたとしてＳ１０１１に進む。今回取り込んだＡＦ評価値の記憶ＡＦ評価値に対する減少量が所定値未満である場合は、合焦状態が維持されているとしてＳ１０１２に進む。
【００６６】
Ｓ１０１１では、合焦フラグをクリアする。
【００６７】
Ｓ１０１２では、前回記憶されたＡＦ評価値に代えて、今回取り込んだＡＦ評価値を不図示のメモリに記憶する。
【００６８】
Ｓ１０１３では、合焦判定処理を終了する。
【００６９】
図２において、Ｓ８０４では、外部測距センサユニット１４１から得られた被写体距離情報に基づいて、該被写体距離に対して合焦が得られるフォーカスレンズ１０４の位置（以下、外測合焦位置という）を算出する。そして、外測合焦位置と不図示のレンズ位置検出器により検出された現在のフォーカスレンズ１０４の位置とを比較して、現在のフォーカスレンズ１０４の位置が外測合焦位置から外れているか否かを判定する。フォーカスレンズ１０４が外測合焦位置を含む所定範囲外に位置する場合はＳ８０５に進み、外測合焦位置に対して所定範囲内に位置する場合はＳ８０８に進む。
【００７０】
Ｓ８０５では、ＡＥ変化判定回路１９２からの判定結果が、絞り制御信号に所定レベル以上の変化があった（すなわち、絞りの制御状態に変化があった）ことを示しているか否かを判別する。また、絞り制御信号が指示する絞り値が特定開口径以下の開口径に対応する値か否かを判別する。絞り制御信号に所定レベル以上の変化があった場合又は絞り制御信号が特定開口径以下の開口径を指示している場合はＳ８０９に進み、そうでなければＳ８０８に進む。
【００７１】
ここで、特定開口径は、例えば開放開口径より小さい開口径である。また、特定開口径を開放開口径としてもよい。この場合、絞り１０３が開放状態で、さらに絞り１０３を開く方向の絞り制御信号が出力されている場合は、絞り制御信号が特定開口径以下の開口径を指示していないとしてＳ８０８に進む。なお、絞り１０３が特定開口径以下の開口径に制御されることで、適正露出が得られる。
【００７２】
Ｓ８０９では、外部測距センサユニット１４１の受光輝度レベルが、絞り制御信号の変化に対応して変化しているか否かを判定する。ここで、受光輝度レベルの変化について、図３を用いて説明する。
【００７３】
図３において、点線のグラフは、絞り制御信号（絞り開口径）の変化の例を示す。一方、実線のグラフは、外部測距センサユニット１４１の受光輝度レベルの変化の例を示す。時間ｔ０からｔ１までは、絞り制御信号の変化に対応して外部測距センサユニット１４１の受光輝度レベルが変化している。つまり、外部測距センサユニット１４１の検出視野内に、撮像素子１１１により撮像されている被写体が存在していることを示している。
【００７４】
しかし、時間ｔ１以降では、外部測距センサユニット１４１の受光輝度レベルがＬ１より小さくなり、かつほとんど変化しなくなる。つまり、絞り制御信号の変化に対応して外部測距センサユニット１４１の受光輝度レベルが変化しなくなる。このことは、時間ｔ１において、外部測距センサユニット１４１の前面が撮影者の手等の障害物で覆われたことを意味している。
【００７５】
外部測距センサユニット１４１の受光輝度レベルが、絞り制御信号の変化に対応して変化している場合は、正確な被写体距離情報を得るための適正な受光状態であるとしてＳ８０６に進む。また、絞り制御信号の変化に対応して変化していない場合は、正確な被写体距離情報を得るための適正な露光状態ではないとしてＳ８１０に進む。
【００７６】
Ｓ８０６では、外部測距センサユニット１４１により得られた被写体距離情報から算出された合焦位置（以下、外測合焦位置という）の方向と、Ｓ８０３のＴＶ−ＡＦ（図９のＳ１００５）で判定された合焦方向とが同一か否かを判定する。同一方向である場合は、外測センサによる被写体距離検出結果は正しいとしＳ８０７に進む。また、同一でない場合は、Ｓ８０８に進む。
【００７７】
Ｓ８０７では、外測合焦位置にフォーカスレンズ１０４を移動させる。すなわち、外測ＡＦを行う。
【００７８】
Ｓ８１０では、モニタ２０３に、表示設定回路２０４を通じて、例えば「距離センサ情報は用いられません」の文字やこの旨を示す図形等のキャラクタを表示させる。
【００７９】
Ｓ８０８では、ＡＦ制御の処理を終了する。
【００８０】
以上説明したように、本実施例では、絞り１０３の制御状態を参照して外部測距センサユニット１４１の検出視野内に存在する被写体の変化を検出する。そして、外部測距センサユニット１４１の受光状態に関する受光輝度レベルが被写体の変化に応じて変化していないことを検出して、該センサユニット１４１と被写体との間に障害物が存在することを判別する。この場合に外測ＡＦを制限することで、誤ったフォーカス制御を回避することができ、ＴＶ−ＡＦにより正確なフォーカス制御を行うことができる。これにより、円滑なフォーカス制御を実現することができる。
【００８１】
なお、本実施例では、外測測距センサユニット１４１の受光輝度レベルが絞り１０３の制御状態の変化に対応して変化するか否かを判別する場合について説明した。しかし、後述する実施例のように、外測測距センサユニット１４１で得られる相関値が絞り１０３の制御状態の変化に対応して変化するか否かを判別してもよい。
【実施例２】
【００８２】
図４には、本発明の実施例２であるビデオカメラの構成を示している。なお、本実施例において、実施例１と同一の構成要素には、実施例１と同符号を付している。
【００８３】
本実施例では、自動ホワイトバランス（ＡＷＢ）の制御状態の変化に応じて外測測距センサユニット１４１の受光状態に関する情報が変化しているか否かによって外測ＡＦを制限するか否かを決定する。また、外測測距センサユニット１４１の受光状態に関する情報として、外測測距センサユニット１４１で得られる相関値を用いる。
【００８４】
図４において、１９５はホワイトバランス制御回路であり、カメラ信号処理回路１１２でのホワイトバランス（色バランス）を制御する。具体的には、ホワイトバランス制御回路１９５は、カメラ信号処理回路１１２から得られるビデオ信号に含まれるＲＧＢの色信号の総和が白となるように、該各色信号の利得を制御する。
【００８５】
１９６はマイクロコンピュータ１３０内に設けられたホワイトバランス変化判定回路である。該ホワイトバランス変化判定回路１９６は、ホワイトバランス制御回路１９５で制御される各色信号の利得（すなわち、ホワイトバランスの制御状態）に所定レベル以上の変化があったか否かを判定する。ここにいう所定レベルは、ＴＶ−ＡＦと外測ＡＦとの頻繁な切り替わりを防止するために適当な利得幅に対応する値が設定される。
【００８６】
外部測距センサユニット１４１における非相関値の演算方法及び被写体距離の算出方法は、実施例１で説明した通りである。すなわち、図１０に示したラインセンサ３４１，３４２から読み出されてラインメモリ３５１，３５２に蓄積された２つの像信号は、相関演算回路３６１に入力され、ここで該２つの像信号の非相関値が算出される。また、ラインセンサ３４１，３４２上の画素のうち、非相関値が最小となる（相関値が最大となる）光量比較画素間のシフト量に基づいて被写体距離が算出される。
【００８７】
ここで、相関値について図１２を用いて説明する。図１２において、４５１′は一方のラインセンサ３４１から読み出されてラインメモリ３５１に蓄積された像信号、４５２′は他方のラインセンサ３４２から読み出されてラインメモリ３５２に蓄積された像信号である。図１２では、像信号４５１′，４５２′を、これらの相関値が最大となるようにシフト量Ｘだけずらした状態で重ねて示している。
【００８８】
４５４，４５５は予め定められた相関比較エリアで相関値を求める際の最大シフト量を示している。一般的には、該最大シフト量を、ラインセンサの長さの１／２以上に相当するシフト量に設定することで、精度良く相関値を得ることができる。
【００８９】
ハッチングで示す部分４５３は、実施例１でも説明した２つの像信号の非相関値に相当する。この非相関値４５３が小さい、すなわち相関値が大きいほど、被写体距離を正確に得ることができる。この相関値（最大相関値）は、外部測距センサユニット１４１の検出視野内に撮像されている被写体が存在する状態では、ホワイトバランスの制御状態の変化に応じて変化する。
【００９０】
しかし、外部測距センサユニット１４１と被写体との間に障害物が存在する状態では、相関値はホワイトバランスの制御状態の変化に応じて変化しなくなる。本実施例では、このことを利用して、障害物の存在を判別する。
【００９１】
次に、本実施例におけるＡＦ制御回路１３１を含むマイクロコンピュータ１３０によるＡＦ制御について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。
【００９２】
Ｓ１２００では、マイクロコンピュータ１３０はＡＦ制御を開始する。本フローに示す処理は、例えば１フィールド画像を生成するための撮像素子１１１からの撮像信号の読み出し周期にて実行される。
【００９３】
Ｓ１２２０では、マイクロコンピュータ１３０は、ホワイトバランス制御回路１９５に、ホワイトバランス制御を行わせる。
【００９４】
Ｓ１２０１では、マイクロコンピュータ１３０は、合焦状態が得られているか否かを判定する。合焦状態であると判断した場合はＳ１２０８に進み、合焦状態ではないと判断した場合はＳ１２０２に進む。ここでの合焦状態の判定は、後述するＴＶ−ＡＦの動作での合焦判定処理と同様に行うことができる。
【００９５】
Ｓ１２０２では、外測ＡＦによるフォーカスレンズ１０４の合焦動作中か否かを判定する。合焦動作中であればＳ１２０８に進み、合焦動作中でなければＳ１２０３に進む。
【００９６】
Ｓ１２０３では、図９のフローチャートに示したＴＶ−ＡＦの動作を実行する。
【００９７】
Ｓ１２０４では、レンズ位置検出器により検出されたフォーカスレンズ位置と外部測距センサユニット１４１により得られた被写体距離情報に基づいて算出された合焦位置とを比較して、これらの差が所定値より大きいか否かを判別する。差が所定値より大きい場合は、フォーカスレンズ１０４が合焦位置から外れているとしてＳ１２０５に進み、差が所定値以下の場合は合焦位置にあるとしてＳ１２０８に進む。
【００９８】
Ｓ１２０５では、ホワイトバランス変化判定回路１９６での判定結果により、ホワイトバランス制御状態が変化したか否かを判定する。ホワイトバランス制御状態が変化した場合はＳ１２０９に進み、ホワイトバランス制御状態が変化していない場合はＳ１２０８に進む。
【００９９】
Ｓ１２０９では、外部測距センサユニット１４１で得られた相関値が、ホワイトバランス制御状態に対応して変化しているか否かを判定する。相関値とホワイトバランス制御状態との対応関係は、図３に示した絞り制御信号と受光輝度レベルとの対応関係と同様である。
【０１００】
相関値がホワイトバランス制御状態の変化に対応して変化している場合は、外部測距センサユニット１４１は正確な被写体距離情報を得るための適正な受光状態であるとしてＳ１２０６に進む。また、相関値がホワイトバランス制御状態の変化に対応して変化していない場合は、外部測距センサユニット１４１は正確な被写体距離情報を得るための適正な露光状態ではないとしてＳ１２０８に進む。
【０１０１】
Ｓ１２０６では、外部測距センサユニット１４１により得られた被写体距離情報から算出された外測合焦位置の方向と、Ｓ１２０３のＴＶ−ＡＦ（図９のＳ１００５）で判定された合焦方向とが同一か否かを判定する。同一方向である場合は、外測センサによる被写体距離検出結果は正しいとしＳ１２０７に進む。また、同一でない場合は、Ｓ１２０８に進む。
【０１０２】
Ｓ１２０７では、外測合焦位置にフォーカスレンズ１０４を移動させる。これにより、外測ＡＦによる合焦状態又は合焦に近い状態が得られる。
【０１０３】
Ｓ１２０８では、本フローを終了する。
【０１０４】
以上説明したように、本実施例では、ホワイトバランスの制御状態を参照して外部測距センサユニット１４１の検出視野内に存在する被写体の変化を検出する。そして、外部測距センサユニット１４１の受光状態に関する相関値が被写体の変化に応じて変化していないことを検出して、該センサユニット１４１と被写体との間に障害物が存在することを判別する。この場合に外測ＡＦを制限することで、誤ったフォーカス制御を回避することができ、ＴＶ−ＡＦにより正確なフォーカス制御を行うことができる。これにより、円滑なフォーカス制御を実現することができる。
【０１０５】
また、ホワイトバランスの制御状態に変化がない、すなわち被写体又は被写体像（撮影映像）に変化がない場合にも外測ＡＦを制限し、ＴＶ−ＡＦを行うことで、上記障害物がある場合以外の状況でも、円滑なフォーカス制御が可能となる。
【０１０６】
なお、本実施例では、外測測距センサユニット１４１で得られる相関値がホワイトバランスの制御状態の変化に対応して変化するか否かを判別する場合について説明した。しかし、実施例１で説明したように、外測測距センサユニット１４１の受光輝度レベルがホワイトバランスの制御状態の変化に対応して変化するか否かを判別してもよい。
【実施例３】
【０１０７】
図６には、本発明の実施例３であるビデオカメラの構成を示している。なお、本実施例において、実施例１と同一の構成要素には、実施例１と同符号を付している。
【０１０８】
本実施例では、手振れ等によるカメラの振れの検出状態の変化に応じて外測測距センサユニット１４１の受光状態に関する情報が変化しているか否かによって外測ＡＦを制限するか否かを決定する。また、実施例２と同様に、外測測距センサユニット１４１の受光状態に関する情報として、外測測距センサユニット１４１で得られる相関値を用いる。
【０１０９】
図６において、２１１は該カメラの振れを検出する振れ検出センサであり、角速度センサや角加速度センサにより構成されている。なお、振れ検出センサ２１１に代えて、ビデオ信号における動きベクトルを算出することで、該カメラの振れを検出してもよい。
【０１１０】
１０５は防振レンズであり、撮像光学系内において光軸に直交する方向に移動して撮像素子１１１上での像位置を移動させる。防振レンズ１０５としては、これ以外に、光軸上の特定位置を中心として回動するタイプのものや、いわゆる可変頂角プリズムを用いてもよい。
【０１１１】
２１２はマイクロコンピュータ１３０内に設けられた防振制御回路であり、振れ検出センサ２１１からの出力に基づいて防振レンズ駆動回路２１３を通じて防振レンズ１０５の駆動を制御する。具体的には、防振制御回路２１２は、振れ検出センサ２１１からの振れ信号（例えば、角速度信号）を積分してカメラの振れ量とその方向を算出する。そして、防振制御回路２１２は、該振れによる被写体像の変位を打ち消すために必要な防振レンズ１０５の駆動量と駆動方向を求め、これらを示す防振信号を防振レンズ駆動回路２１３に出力する。これにより、防振レンズ１０５が光軸直交方向等に駆動され、像振れが抑制される。
【０１１２】
また、防振制御回路２１２は、振れ検出センサ２１１により検出される振れの有無をＡＦ制御回路１３１に伝える。
【０１１３】
外部測距センサユニット１４１の相関値（最大相関値）は、外部測距センサユニット１４１の検出視野内に撮像されている被写体が存在する状態では、検出視野と被写体との相対的な振れ、すなわち振れ検出センサ２１１の検出状態の変化に応じて変化する。
【０１１４】
しかし、外部測距センサユニット１４１と被写体との間に障害物が存在する状態では、相関値は振れの検出状態の変化に応じて変化しなくなる。本実施例では、このことを利用して、障害物の存在を判別する。
【０１１５】
次に、本実施例におけるＡＦ制御回路１３１を含むマイクロコンピュータ１３０によるＡＦ制御について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。
【０１１６】
Ｓ１３００では、マイクロコンピュータ１３０はＡＦ制御を開始する。本フローに示す処理は、例えば１フィールド画像を生成するための撮像素子１１１からの撮像信号の読み出し周期にて実行される。
【０１１７】
Ｓ１３２０では、マイクロコンピュータ１３０は、振れ検出センサ２１１を起動し、防振制御回路１９５に防振レンズ１０５の駆動を制御させる。
【０１１８】
Ｓ１３０１では、マイクロコンピュータ１３０は、合焦状態が得られているか否かを判定する。合焦状態であると判断した場合はＳ１３０８に進み、合焦状態ではないと判断した場合はＳ１３０２に進む。ここでの合焦状態の判定は、後述するＴＶ−ＡＦの動作での合焦判定処理と同様に行うことができる。
【０１１９】
Ｓ１３０２では、外測ＡＦによるフォーカスレンズ１０４の合焦動作中か否かを判定する。合焦動作中であればＳ１３０８に進み、合焦動作中でなければＳ１３０３に進む。
【０１２０】
Ｓ１３０３では、図９のフローチャートに示したＴＶ−ＡＦの動作を実行する。
【０１２１】
Ｓ１３０４では、レンズ位置検出器により検出されたフォーカスレンズ位置と外部測距センサユニット１４１により得られた被写体距離情報に基づいて算出された合焦位置とを比較して、これらの差が所定値より大きいか否かを判別する。差が所定値より大きい場合は、フォーカスレンズ１０４が合焦位置から外れているとしてＳ１３０５に進み、差が所定値以下の場合は合焦位置にあるとしてＳ１３０８に進む。
【０１２２】
Ｓ１３０５では、振れ検出センサ２１１からの出力により振れが生じているか否かを判別する。振れが生じている（すなわち、振れの検出状態が変化した）場合はＳ１３０９に進み、振れが生じていない場合はＳ１３０８に進む。なお、ここでの振れが生じたか否かの判別は、振れ検出センサ２１１かの出力が所定レベル以上変化したか否かにより行ってもよい。ＴＶ−ＡＦと外測ＡＦとの頻繁な切り替わりを防止するためである。
【０１２３】
Ｓ１３０９では、外部測距センサユニット１４１で得られた相関値が、振れの検出状態に対応して変化しているか否かを判定する。相関値と振れの検出状態との対応関係は、図３に示した絞り制御信号と受光輝度レベルとの対応関係と同様である。
【０１２４】
相関値が振れの検出状態の変化に対応して変化している場合は、外部測距センサユニット１４１は正確な被写体距離情報を得るための適正な受光状態であるとしてＳ１３０６に進む。また、相関値が振れの検出状態の変化に対応して変化していない場合は、外部測距センサユニット１４１は正確な被写体距離情報を得るための適正な露光状態ではないとしてＳ１３０８に進む。
【０１２５】
Ｓ１３０６では、外部測距センサユニット１４１により得られた被写体距離情報から算出された外測合焦位置の方向と、Ｓ１３０３のＴＶ−ＡＦ（図９のＳ１００５）で判定された合焦方向とが同一か否かを判定する。同一方向である場合は、外測センサによる被写体距離検出結果は正しいとしＳ１３０７に進む。また、同一でない場合は、Ｓ１３０８に進む。
【０１２６】
Ｓ１３０７では、外測合焦位置にフォーカスレンズ１０４を移動させる。これにより、外測ＡＦによる合焦状態又は合焦に近い状態が得られる。
【０１２７】
Ｓ１３０８では、本フローを終了する。
【０１２８】
以上説明したように、本実施例では、振れの検出状態を参照して外部測距センサユニット１４１の検出視野と被写体との相対的振れを検出する。そして、外部測距センサユニット１４１の受光状態に関する相関値が検出視野と被写体との相対的振れに応じて変化していないことを検出して、該センサユニット１４１と被写体との間に障害物が存在することを判別する。この場合に外測ＡＦを制限することで、誤ったフォーカス制御を回避することができ、ＴＶ−ＡＦにより正確なフォーカス制御を行うことができる。これにより、円滑なフォーカス制御を実現することができる。
【０１２９】
また、カメラの振れがない、すなわち被写体像（撮影映像）に変化がない場合にも外測ＡＦを制限し、ＴＶ−ＡＦを行うことで、上記障害物がある場合以外の状況でも、円滑なフォーカス制御が可能となる。
【０１３０】
なお、本実施例では、外測測距センサユニット１４１で得られる相関値が振れの検出状態の変化に対応して変化するか否かを判別する場合について説明した。しかし、実施例１で説明したように、外測測距センサユニット１４１の受光輝度レベルが振れの検出状態の変化に対応して変化するか否かを判別してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の実施例１であるビデオカメラの構成を示すブロック図。
【図２】実施例１におけるＡＦ制御の手順を示すフローチャート。
【図３】実施例１における絞り制御信号と外測測距センサユニットの受光輝度レベルとの関係を示すグラフ図。
【図４】本発明の実施例２であるビデオカメラの構成を示すブロック図。
【図５】実施例２におけるＡＦ制御の手順を示すフローチャート。
【図６】本発明の実施例３であるビデオカメラの構成を示すブロック図。
【図７】実施例３におけるＡＦ制御の手順を示すフローチャート。
【図８】実施例におけるＴＶ−ＡＦの原理を示す図。
【図９】実施例におけるＴＶ−ＡＦの制御手順を示すフローチャート。
【図１０】実施例における測距方法を示す図。
【図１１】実施例における相関演算に用いられる像信号の波形を示す図。
【図１２】実施例２における相関演算の概念図。
【符号の説明】
【０１３２】
１０３ 絞り
１０４ フォーカスレンズ
１０５ 防振レンズ
１１１ 撮像素子
１２１ 焦点信号検出回路
１３０ マイクロコンピュータ
１３１ ＡＦ制御回路
１４１ 外部測距センサユニット
１８１ 輝度信号検波回路
１９１ ＡＥ制御回路
１９２ ＡＥ変化判定回路
１９５ ホワイトバランス制御回路
１９６ ホワイトバランス変化判定回路
２１１ 振れ検出センサ
２１２ 防振制御回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子を用いて撮影された映像のコントラスト状態に対応する第１の情報を生成する第１の検出手段と、
被写体からの光を受けて前記第１の情報とは異なる第２の情報を検出する第２の検出手段と、
前記第１の情報及び前記第２の情報を用いてフォーカス制御を行うフォーカス制御手段と、
前記撮像素子に入射する光量を調節する絞りを制御する絞り制御手段とを有し、
前記フォーカス制御手段は、前記第２の検出手段の受光状態に関する情報が前記絞り制御手段による前記絞りの制御状態の変化に対応して変化しないときは、前記第２の情報を用いずに前記第１の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記フォーカス制御手段は、前記第２の検出手段の受光状態に関する情報が前記絞りの制御状態の変化に対応して変化している場合において、前記第２の情報に基づいて得られるフォーカスレンズの合焦位置の方向が前記第１の情報に基づいて得られる該方向と一致するときに、前記第２の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
撮影映像のコントラスト状態に対応する第１の情報を生成する第１の検出手段と、
被写体からの光を受けて前記第１の情報とは異なる第２の情報を検出する第２の検出手段と、
前記第１の情報及び前記第２の情報を用いてフォーカス制御を行うフォーカス制御手段と、
撮影映像の色バランスを制御する色バランス制御手段とを有し、
前記フォーカス制御手段は、前記第２の検出手段の受光状態に関する情報が前記色バランス制御手段による色バランスの制御状態の変化に対応して変化しないときは、前記第２の情報を用いずに前記第１の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
前記フォーカス制御手段は、前記第２の検出手段の受光状態に関する情報が前記色バランスの制御状態の変化に対応して変化している場合において、前記第２の情報に基づいて得られるフォーカスレンズの合焦位置の方向が前記第１の情報に基づいて得られる該方向と一致するときに、前記第２の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
撮影映像のコントラスト状態に対応する第１の情報を生成する第１の検出手段と、
被写体からの光を受けて前記第１の情報とは異なる第２の情報を検出する第２の検出手段と、
前記第１の情報及び前記第２の情報を用いてフォーカス制御を行うフォーカス制御手段と、
該撮像装置の振れを検出する振れ検出手段とを有し、
前記フォーカス制御手段は、前記第２の検出手段の受光状態に関する情報が前記振れ検出手段による検出状態の変化に対応して変化しないときは、前記第２の情報を用いずに前記第１の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
前記フォーカス制御手段は、前記第２の検出手段の受光状態に関する情報が前記振れの検出状態の変化に対応して変化している場合において、前記第２の情報に基づいて得られるフォーカスレンズの合焦位置の方向が前記第１の情報に基づいて得られる該方向と一致するときに、前記第２の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第２の検出手段は、被写体までの距離に対応する前記第２の情報を検出することを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第２の検出手段の受光状態に関する情報は、受光輝度レベルであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項９】
前記第２の検出手段は、それぞれ複数の受光素子を有する少なくとも一対の受光素子列を有し、該受光素子列から出力される信号の相関を演算して前記第２の情報を生成し、
前記第２の検出手段の受光状態に関する情報は、前記少なくとも一対の受光素子列から出力される信号の相関値であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項１０】
撮像素子を用いて撮影された映像のコントラスト状態に対応する第１の情報を取得するステップと、
被写体からの光を受ける検出手段を用いて前記第１の情報とは異なる第２の情報を取得するステップと、
前記第１の情報及び前記第２の情報を用いてフォーカス制御を行うフォーカス制御ステップと、
前記撮像素子に入射する光量を調節する絞りを制御する絞り制御ステップとを有し、
前記フォーカス制御ステップにおいて、前記検出手段の受光状態に関する情報が前記絞り制御ステップでの前記絞りの制御状態の変化に対応して変化しないときは、前記第２の情報を用いずに前記第１の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とするフォーカス制御方法。
【請求項１１】
撮影映像のコントラスト状態に対応する第１の情報を生成するステップと、
被写体からの光を受ける検出手段を用いて前記第１の情報とは異なる第２の情報を取得するステップと、
前記第１の情報及び前記第２の情報を用いてフォーカス制御を行うフォーカス制御ステップと、
撮影映像の色バランスを制御する色バランス制御ステップとを有し、
前記フォーカス制御ステップにおいて、前記検出手段の受光状態に関する情報が前記色バランス制御ステップでの色バランスの制御状態の変化に対応して変化しないときは、前記第２の情報を用いずに前記第１の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とするフォーカス制御方法。
【請求項１２】
撮影映像のコントラスト状態に対応する第１の情報を生成するステップと、
被写体からの光を受けて前記第１の情報とは異なる第２の情報を取得するステップと、
前記第１の情報及び前記第２の情報を用いてフォーカス制御を行うフォーカス制御ステップと、
振れを検出する振れ検出ステップとを有し、
前記フォーカス制御ステップにおいて、前記検出手段の受光状態に関する情報が前記振れ検出ステップでの前記振れの検出状態の変化に対応して変化しないときは、前記第２の情報を用いずに前記第１の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とするフォーカス制御方法。
【請求項１】
撮像素子を用いて撮影された映像のコントラスト状態に対応する第１の情報を生成する第１の検出手段と、
被写体からの光を受けて前記第１の情報とは異なる第２の情報を検出する第２の検出手段と、
前記第１の情報及び前記第２の情報を用いてフォーカス制御を行うフォーカス制御手段と、
前記撮像素子に入射する光量を調節する絞りを制御する絞り制御手段とを有し、
前記フォーカス制御手段は、前記第２の検出手段の受光状態に関する情報が前記絞り制御手段による前記絞りの制御状態の変化に対応して変化しないときは、前記第２の情報を用いずに前記第１の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記フォーカス制御手段は、前記第２の検出手段の受光状態に関する情報が前記絞りの制御状態の変化に対応して変化している場合において、前記第２の情報に基づいて得られるフォーカスレンズの合焦位置の方向が前記第１の情報に基づいて得られる該方向と一致するときに、前記第２の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
撮影映像のコントラスト状態に対応する第１の情報を生成する第１の検出手段と、
被写体からの光を受けて前記第１の情報とは異なる第２の情報を検出する第２の検出手段と、
前記第１の情報及び前記第２の情報を用いてフォーカス制御を行うフォーカス制御手段と、
撮影映像の色バランスを制御する色バランス制御手段とを有し、
前記フォーカス制御手段は、前記第２の検出手段の受光状態に関する情報が前記色バランス制御手段による色バランスの制御状態の変化に対応して変化しないときは、前記第２の情報を用いずに前記第１の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
前記フォーカス制御手段は、前記第２の検出手段の受光状態に関する情報が前記色バランスの制御状態の変化に対応して変化している場合において、前記第２の情報に基づいて得られるフォーカスレンズの合焦位置の方向が前記第１の情報に基づいて得られる該方向と一致するときに、前記第２の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
撮影映像のコントラスト状態に対応する第１の情報を生成する第１の検出手段と、
被写体からの光を受けて前記第１の情報とは異なる第２の情報を検出する第２の検出手段と、
前記第１の情報及び前記第２の情報を用いてフォーカス制御を行うフォーカス制御手段と、
該撮像装置の振れを検出する振れ検出手段とを有し、
前記フォーカス制御手段は、前記第２の検出手段の受光状態に関する情報が前記振れ検出手段による検出状態の変化に対応して変化しないときは、前記第２の情報を用いずに前記第１の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
前記フォーカス制御手段は、前記第２の検出手段の受光状態に関する情報が前記振れの検出状態の変化に対応して変化している場合において、前記第２の情報に基づいて得られるフォーカスレンズの合焦位置の方向が前記第１の情報に基づいて得られる該方向と一致するときに、前記第２の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第２の検出手段は、被写体までの距離に対応する前記第２の情報を検出することを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第２の検出手段の受光状態に関する情報は、受光輝度レベルであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項９】
前記第２の検出手段は、それぞれ複数の受光素子を有する少なくとも一対の受光素子列を有し、該受光素子列から出力される信号の相関を演算して前記第２の情報を生成し、
前記第２の検出手段の受光状態に関する情報は、前記少なくとも一対の受光素子列から出力される信号の相関値であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項１０】
撮像素子を用いて撮影された映像のコントラスト状態に対応する第１の情報を取得するステップと、
被写体からの光を受ける検出手段を用いて前記第１の情報とは異なる第２の情報を取得するステップと、
前記第１の情報及び前記第２の情報を用いてフォーカス制御を行うフォーカス制御ステップと、
前記撮像素子に入射する光量を調節する絞りを制御する絞り制御ステップとを有し、
前記フォーカス制御ステップにおいて、前記検出手段の受光状態に関する情報が前記絞り制御ステップでの前記絞りの制御状態の変化に対応して変化しないときは、前記第２の情報を用いずに前記第１の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とするフォーカス制御方法。
【請求項１１】
撮影映像のコントラスト状態に対応する第１の情報を生成するステップと、
被写体からの光を受ける検出手段を用いて前記第１の情報とは異なる第２の情報を取得するステップと、
前記第１の情報及び前記第２の情報を用いてフォーカス制御を行うフォーカス制御ステップと、
撮影映像の色バランスを制御する色バランス制御ステップとを有し、
前記フォーカス制御ステップにおいて、前記検出手段の受光状態に関する情報が前記色バランス制御ステップでの色バランスの制御状態の変化に対応して変化しないときは、前記第２の情報を用いずに前記第１の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とするフォーカス制御方法。
【請求項１２】
撮影映像のコントラスト状態に対応する第１の情報を生成するステップと、
被写体からの光を受けて前記第１の情報とは異なる第２の情報を取得するステップと、
前記第１の情報及び前記第２の情報を用いてフォーカス制御を行うフォーカス制御ステップと、
振れを検出する振れ検出ステップとを有し、
前記フォーカス制御ステップにおいて、前記検出手段の受光状態に関する情報が前記振れ検出ステップでの前記振れの検出状態の変化に対応して変化しないときは、前記第２の情報を用いずに前記第１の情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とするフォーカス制御方法。
【図２】
【図３】
【図１】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図３】
【図１】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−４６３８６（Ｐ２００８−４６３８６Ａ）
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２２２２１０（Ｐ２００６−２２２２１０）
【出願日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]