JP2009284117A - 撮像装置および撮像装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 手振れのためにコントラストＡＦの精度が低下することを防止し、かつ電池消耗が少ない撮像装置および撮像装置の制御方法を提供する。
【解決手段】 撮影レンズ１０１を介して被写体像を撮像し、画像信号を出力する撮像素子２２１と、画像信号のＡＦ検出領域３３について、コントラスト値を検出するコントラストＡＦ回路２５３と、コントラスト値が最大になるように撮影レンズ１０１の焦点調節を行うボディＣＰＵ（ＡＦ制御部）２５１と、手振れ量を検出する手振れ量検出回路２２を具備しており、手振れ量に基づいてＡＦ検出領域３３を変更する（＃１１７）。
【選択図】 図７

Description

本発明は、撮像装置および撮像装置の制御方法に関し、詳しくは、コントラストＡＦ機能と手振れ補正機構（防振機構）とを併せ持つ撮像装置および撮像装置の制御方法に関する。

近年のデジタルカメラの自動焦点調節機構は、ほとんどがコントラスト方式を採用している。この方式は、焦点調節レンズを駆動しながら被写体像信号の一部領域におけるコントラスト値（鮮鋭度）を繰り返し検出し、そのコントラスト値が最も高くなる位置にて焦点調節レンズを停止させるものである（以下、この方式による自動焦点調節動作をコントラストＡＦと称する）。コントラストＡＦにおいては、前回と今回のコントラスト値を比較することで合焦状態を判定するので、その間に手振れが発生すると検出精度が低下し、焦点調節不能になってしまうことがあった。

ところで、最近のデジタルカメラには手振れ補正機構（像ぶれ補正機構、防振機構ともいう）が搭載されているものが多くなってきている。この機構には、カメラに加わった振動に対して、これを打ち消すように撮影光学系の一部のレンズ（手振れ補正レンズ）を駆動する光学系補正方式と、カメラ本体内の撮像素子を直接駆動する撮像系補正方式とがある。したがって、コントラストＡＦを行う際にいずれかの手振れ補正機構を動作させれば、コントラストＡＦにおける上述の問題は解決できると考えられる。特許文献１には、コントラストＡＦの実行中に光学系補正方式の手振れ補正を行うようにしたカメラが開示されている。
特開２００１−１６６２０１号公報

一般に、コントラストＡＦを行う場合、撮像動作を繰り返しながら焦点調節レンズを駆動するので、その間の電力消費が非常に多くなる。その上、手振れ補正動作のために手振れ補正機構を動作させることは、電池の短期消耗の原因となる。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、手振れのためにコントラストＡＦの精度が低下することを防止し、かつ電池消耗が少ない撮像装置および撮像装置の制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため第１の発明に係わる撮像装置は、撮影レンズを介して被写体像を撮像し、画像信号を出力する撮像部と、上記画像信号の特定領域について、コントラスト値を検出するコントラスト検出部と、上記コントラスト値が最大になるように上記撮影レンズの焦点調節を行うＡＦ制御部と、手振れ量を検出する手振れ検知部と、を具備しており、上記コントラスト検出部は、上記手振れ量に基づいて上記特定領域を変更する。

第２の発明に係わる撮像装置は、上記第１の発明において、上記手振れ量に基づいて、上記撮像装置に加えられた手振れを打ち消す手振れ補正動作を行う手振れ補正部を有し、上記ＡＦ制御部によって上記撮影レンズの焦点調節を行っている間は、上記手振れ補正部による上記手振れ補正動作を禁止する。

第３の発明に係わる撮像装置は、上記第１の発明において、上記特定領域が変更可能な範囲を越えたか否かを判定する判定部を有し、この判定部によって上記特定領域が変更可能な範囲を越えたと判定された場合には、上記コントラスト検出部は上記特定領域を固定する。

第４の発明に係わる撮像装置は、上記第１の発明において、上記撮影レンズは焦点距離可変レンズであり、上記撮像装置はさらに上記撮影レンズの焦点距離情報を検知する焦点距離検知機構を有し、上記コントラスト検出部は、上記手振れ量に関する情報に加えて上記焦点距離情報に基づいて、上記特定領域を変更する。

第５の発明に係わる撮像装置の制御方法は、撮像素子から出力された画像信号の特定領域についてコントラスト値を検出し、このコントラスト値が最大になるように撮影レンズの焦点調節を行うコントラストＡＦ動作を実行可能な撮像装置の制御方法において、上記コントラストＡＦ動作の実行中に発生した手振れ量を検出し、該手振れ量に応じて上記特定領域を変更する。

本発明によれば、コントラストＡＦ動作の実行中に発生した手振れ量を検出し、この手振れ量に応じて上記特定領域を変更するようにしたので、手振れのためにコントラストＡＦの精度が低下することを防止し、かつ電池消耗が少ない撮像装置および撮像装置の制御方法を提供することができる。

以下、図面に従って本発明を適用したデジタルカメラを用いて好ましい実施形態について説明する。本発明の一実施形態に係わるデジタルカメラ内には、手振れセンサを有する防振機構が配置されている。レリーズ釦の半押し操作に応答して撮影準備状態となり、レリーズ釦の全押しに応答して撮影が開始され、このとき取得した静止画の画像データが記録媒体に記録される。また、撮影準備状態となると、コントラストＡＦを実行し、撮像素子の出力に基づく特定領域の画像データのコントラスト情報が最大となるように撮影レンズの焦点調節を行う。このとき手振れセンサの出力に基づいて、撮影画面内のコントラストＡＦの検出領域を移動させるようにしている。なお、コントラストＡＦを行っているときは手振れ補正機構の駆動は行わない。

図１は、本発明の一実施形態に係るデジタルカメラの電気系を主とする全体構成を示すブロック図である。本実施形態に係わるデジタルカメラは、交換レンズ１００とカメラ本体２００とから構成され、通信接点２９１にて電気的に接続されている。なお、交換レンズ１００とカメラ本体２００を一体に構成しても良い。

交換レンズ１００の内部には、焦点調節および焦点距離調節用の撮影レンズ１０１と、開口量を調節するための絞り１０３が配置されている。撮影レンズ１０１はレンズ駆動機構１０７によって駆動され、絞り１０３は絞り駆動機構１０９によって駆動されるよう接続されている。撮影レンズ１０１はズーム光学系によって構成され、ズーム値検知機構１０５は、撮影レンズ１０１の焦点距離を検出する。

ズーム値検知機構１０５、レンズ駆動機構１０７および絞り駆動機構１０９は、それぞれレンズＣＰＵ１１１に接続されており、このレンズＣＰＵ１１１は通信接点２９１を介してカメラ本体２００に接続されている。レンズＣＰＵ１１１は交換レンズ１００内の制御を行うものであり、レンズ駆動機構１０７を制御してピント合わせや、ズーム駆動を行うとともに、絞り駆動機構１０９を制御して絞り値制御を行う。また、ズーム値検知機構１０５から撮影レンズ１０１の焦点距離を検出し、このズーム情報をカメラ本体２００に伝達する。

また、レンズＣＰＵ１１１内または図示しないＥＥＰＲＯＭ等の電気的に書き換え可能なメモリには、交換レンズ１００の焦点距離情報（ズームレンズの場合には、最短焦点距離および最長焦点距離）、開放絞り値、最小絞り値、レンズの色バランス情報、収差情報、ＡＦのための情報等のレンズ情報が記憶されている。これらのレンズ情報はレンズＣＰＵ１１１より通信接点２９１を介してカメラ本体２００に送信される。

カメラ本体２００内であって、撮影レンズ１０１の後方には、露光時間制御用のフォーカルプレーンタイプのシャッタ２１３が配置されており、このシャッタ２１３はシャッタ駆動機構２３７によって駆動制御される。シャッタ２１３の後方には撮像素子２２１が配置されており、撮影レンズ１０１によって結像される被写体像を電気信号に光電変換する。なお、撮像素子２２１としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）またはＣＭＯＳ（Complementary
Metal Oxide Semiconductor）等の二次元撮像素子を使用できることは言うまでもない。

撮像素子２２１は撮像素子駆動回路２２３に接続され、この撮像素子駆動回路２２３によって、撮像素子２２１から画像信号の読出し等が行われる。撮像素子２２１の出力は、前処理回路２２５に接続されており、前処理回路２２５は、ライブビュー表示のための画素間引き処理、拡大表示のための切り出し処理等の画像処理のための前処理を行なう。

前述のシャッタ２１３と撮像素子２２１の間には、防塵フィルタ２１５、圧電素子２１６、赤外カットフィルタ・ローパスフィルタ２１７が配置されている。防塵フィルタ２１５の周囲には圧電素子２１６が固定されており、この圧電素子２１６は防塵フィルタ駆動回路２３５によって、超音波で振動する。防塵フィルタ２１５の付着した塵埃は、圧電素子２１６に発生する振動波によって、除塵される。

赤外カットフィルタ・ローパスフィルタ２１７は、被写体光束から赤外光成分と、高周波成分を除去するための光学フィルタである。防塵フィルタ２１５、圧電素子２１６、赤外カットフィルタ・ローパスフィルタ２１７および撮像素子２２１からなる撮像ユニット２１９は、塵埃等が侵入しないように気密に一体に構成されている。これら一体化された撮像素子２２１等を含む撮像ユニット２１９は、防振機構２３３によって、撮像素子２２１の撮像面におけるＸ軸方向とＹ軸方向に沿って、それぞれ移動させることができる。

この防振機構２３３は、カメラ本体２００に加えられた手振れ等による振動を検出する振動センサと、この振動センサの出力を受け手振れ等の振動を除去するための手振れ補正信号を生成する手振れ補正コントローラと、この手振れ補正コントローラからの手振れ補正信号を入力し、この信号に基づいて、撮像素子２２１を撮像面に沿ってシフトする駆動機構と、この駆動機構によって駆動された撮像素子２２１の位置を検出する位置検出センサ等から構成される。この防振機構２３３によって、カメラ本体２００に加えられた手振れ等の振動を打ち消すように、撮像素子２２１等を移動させ、防振を行なう。この防振機構２３３については図２を用いて後述する。

前処理回路２２５は、ＡＳＩＣ（Application Specific
Integrated Circuit：特定用途向け集積回路）２５０内のデータバス２５２に接続されている。このデータバス２５２には、シーケンスコントローラ(以下、「ボディＣＰＵ」と称す)２５１、画像処理回路２５７、圧縮伸張回路２５９、ビデオ信号出力回路２６１、ＳＤＲＡＭ制御回路２６５、入出力回路２７１、通信回路２７３、記録媒体制御回路２７５、フラッシュメモリ制御回路２７９、スイッチ検知回路２８３が接続されている。

データバス２５２に接続されているボディＣＰＵ２５１は、このデジタルカメラの動作を制御するものである。前述の前処理回路２２５とボディＣＰＵ２５１の間には、コントラストＡＦ回路２５３が接続されている。コントラストＡＦ回路２５３は、前処理回路２２５から出力される画像データに基づいて高周波成分を抽出し、この高周波成分に基づくコントラスト情報をボディＣＰＵ２５１に出力する。なお、高周波成分の抽出にあたっては、前処理回路２２５から出力される画像信号のうち、ＡＦ検出領域３３（図７参照）の画像信号を用いて行う。

データバス２５２に接続された画像処理回路２５７は、デジタル画像データのデジタル的増幅（デジタルゲイン調整処理）、色補正、ガンマ（γ）補正、コントラスト補正、ライブビュー表示用画像生成等の各種の画像処理を行なう。また、画像処理回路２５７は、撮像素子２２１から出力される画像データから被写体の輝度を求める。

圧縮伸張回路２５９はＳＤＲＡＭ２６７に記憶された画像データをＪＰＥＧやＴＩＦＦ等の圧縮方式で圧縮し、圧縮されて記録された画像データを伸張するための回路である。なお、画像圧縮はＪＰＥＧやＴＩＦＦに限らず、他の圧縮方式も適用できる。

ビデオ信号出力回路２６１は液晶モニタ駆動回路２６３を介して背面液晶モニタ２６に接続される。背面液晶モニタ２６は、カメラ本体２００の背面に配置されるが、撮影者が観察できる位置であれば、背面に限らないし、また液晶に限らず他の表示装置でも構わない。また、背面液晶モニタ２６は、ライブビュー表示を行い、また、撮影済みの被写体像を再生表示し、撮影情報やメニューを表示するための表示装置である。

ビデオ信号出力回路２６１は、ＳＤＲＡＭ２６７、記録媒体２７７に記憶された画像データや、画像処理回路２５７から出力されるライブビュー用の画像データや、その他のカメラ制御用の種々の情報を、背面液晶モニタ２６に表示するためのビデオ信号に変換するための回路である。

ＳＤＲＡＭ２６７は、ＳＤＲＡＭ制御回路２６５を介してデータバス２５２に接続されており、このＳＤＲＡＭ２６７は、画像処理回路２５７によって画像処理された画像データまたは圧縮伸張回路２５９によって圧縮された画像データを一時的に記憶するためのバッファメモリである。

上述の撮像素子駆動回路２２３、防振機構２３３、防塵フィルタ駆動回路２３５、シャッタ駆動機構２３７に接続される入出力回路２７１は、データバス２５２を介してボディＣＰＵ２５１等の各回路とデータの入出力を制御する。

レンズＣＰＵ１１１と通信接点２９１を介して接続された通信回路２７３は、データバス２５２に接続され、ボディＣＰＵ２５１等とのデータのやりとりや制御命令の通信を行う。データバス２５２に接続された記録媒体制御回路２７５は、記録媒体２７７に接続され、この記録媒体２７７への画像データ等の記録及び画像データ等の読み出しの制御を行う。

記録媒体２７７は、ｘDピクチャーカード(登録商標)、コンパクトフラッシュ(登録商標)、ＳＤメモリカード(登録商標)またはメモリスティック(登録商標)等の書換え可能な記録媒体のいずれかが装填可能となるように構成され、カメラ本体２００に対して着脱自在となっている。その他、通信接点を介してハードディスクを接続可能に構成してもよい。

フラッシュメモリ制御回路２７９は、フラッシュメモリ（Flash Memory）２８１に接続され、このフラッシュメモリ２８１は、デジタルカメラの動作を制御するためのプログラムが記憶されており、ボディＣＰＵ２５１はこのフラッシュメモリ２８１に記憶されたプログラムに従ってデジタルカメラの制御を行う。なお、フラッシュメモリ２８１は、電気的に書換可能な不揮発性メモリである。

レリーズ釦の第1ストローク（半押し）を検出する１Ｒスイッチや、第２ストローク（全押し）を検出する２Ｒスイッチを含む各種スイッチ２８５は、スイッチ検知回路２８３を介してデータバス２５２に接続されている。また、各種スイッチ２８５としては、電源釦に連動するパワースイッチ、メニュー釦に連動するメニュースイッチ、再生釦に連動する再生スイッチ、その他の操作部材に連動するその他の各種スイッチ等を含んでいる。パワースイッチがオンとなると、カメラを動作状態に設定することができる。

スイッチ検知回路２８３は各種スイッチ２８５のスイッチのオン・オフ状態等を検知する。また、スイッチ検知回路２８３には着脱検知スイッチ２８７が接続されている。着脱検知スイッチ２８７は、カメラ本体２００に交換レンズ１００が装着されているか、外されているかを検出するためのスイッチである。

次に、図２を用いて防振動作に関連する構成について説明する。図２は、防振機構２３３を含む防振動作に関連する構成を示すブロック図であり、図１に示されていない具体的な構成も含めて示している。防振機構２３３は、手振れ補正コントローラ２０、ＸＹ方向振動センサ２１、手振れ量検出回路２２、駆動機構２３、および位置検出センサ２４から構成される。

カメラ本体２００に設けられた撮像素子２２１は可動支持部材２７(撮像ユニット２１９の一部である)に支持されており、この可動支持部材２７はｘ軸方向およびｙ軸方向に、駆動機構２３によってそれぞれ移動自在となっている。

ＸＹ方向振動センサ２１は、カメラ本体２００に加えられた手振れ等による振動を検出し、手振れ信号を出力する。ＸＹ方向振動センサ２１としては、加速度センサや角加速度センサ等が用いられる。手振れ量検出回路２２は、ＸＹ方向振動センサ２１から手振れ信号を入力し、この信号に基づいて手振れ量に応じた手振れ量情報をＡＳＩＣ２５０と手振れ補正コントローラ２０に出力する。

手振れ補正コントローラ２０は、防振機構２３３の制御部であり、ＡＳＩＣ２５０中のボディＣＰＵ２５１より制御信号を入力し、また手振れ量検出回路２２から手振れ量情報を入力し、位置検出センサ２４より可動支持部材２７（撮像素子２２１も含めて）の位置を示す位置信号、初期位置信号、および可動終端信号を入力する。ここで、位置信号は可動支持部材（撮像素子２２１）の現在位置を示す信号であり、初期位置信号は可動支持部材の初期位置を示す信号（通常はセンタリング位置）であり、可動終端信号は可動支持部材の移動範囲内における終端位置を示す信号である。

また、手振れ補正コントローラ２０がボディＣＰＵ２５１より入力する制御信号としては、手振れ補正動作の開始指令、手振れ補正動作の停止指令、手振れ補正機構のセンタリング指令がある。手振れ補正コントローラ２０は、ボディＣＰＵ２５１より制御指令を受けると、駆動機構２３に制御信号に沿った動作を実行させる。

駆動機構２３は、撮像素子２２１を保持する可動支持部材２７を、手振れ補正コントローラ２０からの手振れ補正信号またはセンタリング制御信号に従って、ｘ軸方向およびｙ軸方向に駆動する駆動機構である。これらの部材によって手振れ補正動作（防振動作）やセンタリング動作を実行する。位置検出センサ２４は、撮像素子２２１を保持する可動支持部材２７の可動範囲の終端に達した場合には、前述したように、その旨は手振れ補正コントローラ２０に送信される。

次に、本発明の一実施形態におけるデジタルカメラの動作について図３乃至図５に示すフローチャートを用いて説明する。図３は、カメラ本体２００側のボディＣＰＵ２５１によるパワーオンリセットの動作である。カメラ本体２００に電池が装填されると、このフローがスタートし、はじめにカメラ本体２００のパワースイッチがオンであるかを判定する（＃１）。

ステップ＃１における判定の結果、パワースイッチがオフの場合には、低消費電力の状態であるスリープ状態となる（＃３）。このスリープ状態ではパワースイッチがオンとなった場合のみに割り込み処理を行い、ステップ＃５以下においてパワースイッチオンのための処理を行う。パワースイッチが再びオンとなるまでは、パワースイッチ割り込み処理以外の動作を停止し、電源電池の消耗を防止する。

ステップ＃１における判定の結果、パワースイッチがオンであった場合、またはステップ＃３におけるスリープ状態を脱した場合には、電源供給を開始する（＃５）。次に、防塵フィルタ２１５における塵埃除去動作を行う（＃７）。これは防塵フィルタ２１５に固着された圧電素子２１６に防塵フィルタ駆動回路２３５から駆動電圧を印加し、超音波振動波によって塵埃等を除去する動作である。

続いて、手振れ補正機構のセンタリングを行う（＃９）。このステップでは、防振機構２３３に対して、センタリング制御信号を出力することにより、可動支持部材２７（撮像素子２２１）のセンタリング動作を行う。位置センサ２４より初期位置信号を受信するとセンタリング動作を停止する。

手振れ補正機構のセンタリング動作の指示を行うと、次に、ライブビュー動作を開始する（＃１１）。このステップでは、ライブビューは撮像素子２２１によって取得した画像データに基づいて、被写体像を背面液晶モニタ２６に動画表示を開始する。

ライブビュー動作を開始すると、次に、再生スイッチがオンか否かの判定を行う（＃１７）。再生モードは、再生釦が操作された際に、記録媒体２７７に記録された静止画データを読み出して背面液晶モニタ２６に表示するモードである。判定の結果、再生スイッチがオンの場合には、再生動作を実行する（＃３３）。

ステップ＃１７における判定の結果、再生スイッチがオンではなかった場合には、メニュースイッチがオンか否かの判定を行なう（＃１９）。このステップでは、メニュー釦３７が操作され、メニューモードが設定されたか否かを判定する。判定の結果、メニュースイッチがオンであった場合には、背面液晶モニタ２６にメニュー表示し、メニュー設定動作を行う（＃３５）。メニュー設定動作によって、ＡＦモード、ホワイトバランス、ＩＳＯ感度設定、ドライブモードの設定等、各種の設定動作を行うことができる。また、ライブビュー表示を行うか否かの設定も、このメニュー設定動作によって行う。

ステップ＃１９における判定の結果、メニュースイッチがオンでなかった場合には、レリーズ釦が半押しされたか、すなわち、１Ｒスイッチがオンか否かの判定を行う。判定の結果、１Ｒスイッチがオンであった場合には、撮影準備と撮影を行う撮影動作のサブルーチンを実行する（＃３７）。このサブルーチンの詳細は図４を用いて後述する。

ステップ＃２１における判定の結果、１Ｒスイッチがオンでなかった場合には、交換レンズ１００が取り外されたか否かの判定を行う（＃２２）。このステップでは、着脱検知スイッチ２８７の状態を検出し判定を行う。この判定の結果、交換レンズ１００が取り外されていた場合には、ライブビュー動作の停止を行う（＃３８）。交換レンズ１００が取り外され、撮像素子２２１上に被写体像が結像されないことから、ライブビュー表示を停止している。続いて、カメラ本体２００および交換レンズ１００に対して電源供給を停止する（＃３９）。

電源供給を停止すると、次に交換レンズ１００が装着されたか否かの判定を行う（＃４１）。判定の結果、装着されていない場合には、ステップ＃４１に戻る待機状態となる。なお、ステップ＃３９において電源供給を停止しても、ボディＣＰＵ２５１、着脱検知スイッチ２８７等の制御系には電源が供給されており、交換レンズ１００の装着の判定を行うことができる。ステップ＃４１における判定の結果、レンズ装着を検出すると、ステップ＃５に戻る。

ステップ＃２２における判定の結果、交換レンズ１００が装着されていた場合には、ステップ＃１と同様に、パワースイッチがオンか否かの判定を行なう（＃２３）。判定の結果、パワースイッチがオンであった場合には、ステップ＃１６に戻り、前述の動作を繰り返す。一方、パワースイッチがオンではなかった場合には、電源供給を停止し（＃２５）、ステップ＃３に戻り、前述のスリープ状態となる。なお、ステップ＃２５において電源供給の停止を行う際に、ライブビュー動作の停止も併せて行う。

次に、図４を用いて、ステップ＃３７における撮影動作のサブルーチンについて説明する。撮影動作のサブルーチンに入ると、まず、コントラストＡＦを実行する（＃５１）。このステップでは、コントラストＡＦ回路２５３から出力されるコントラスト情報がピーク値となるように、レンズＣＰＵ１１１、レンズ駆動機構１０７を介して撮影レンズ１０１を駆動する。このコントラストＡＦのサブルーチンについては、図５を用いて後述する。

コントラストＡＦを実行すると、次に、測光・露光量演算を行い、シャッタ速度や絞り値等の露出制御値を求める（＃５３）。このステップでは、画像処理回路２５７は撮像素子２２１から取得した画像データに基づいて被写体輝度を求め、この被写体輝度に基づいてボディＣＰＵ２５１は露光量を演算し、この露光量を用いて撮影モード・撮影条件に従ってシャッタ速度や絞り値等の露光制御値の演算を行う。なお、この演算された露光制御値は、背面液晶モニタ２６または図示されないコントロールパネル等の表示部に表示される。

続いて、レリーズ釦が全押しされたか、すなわち、２Ｒスイッチがオンか否かを判定する（＃５５）。この判定の結果、２Ｒスイッチがオンとはなっていなかった場合には、レリーズ釦が半押しされたままか、すなわち、１Ｒスイッチがオンか否かを判定する（＃８１）。この判定の結果、１Ｒスイッチがオンではなかった場合、すなわち、レリーズ釦から手が離れた場合には、元のフローに戻る。一方、ステップ＃８１における判定の結果、１Ｒスイッチがオンであった場合には、ステップ＃５３に戻り、レリーズ釦の状態を判定する待機状態となる。

ステップ＃５５における判定の結果、２Ｒスイッチがオンとなると、撮影を行なうためのステップに移る。まず、手振れ補正動作を開始させる（＃５７）。この手振れ補正動作においては、防振機構２３３の手振れ補正コントローラ２０に対して手振れ補正動作開始指令を送信することによって行う。手振れ補正動作を開始すると、前述したようにＸＹ方向振動センサ２１の手振れ信号に基づいて手振れの動きを軽減するように可動支持部材２７（撮像素子２２１も含む）を移動させる。

次に、ライブビュー動作の停止（フリーズ）を行う（＃５９）。露光動作時には、撮像素子２２１からの画像データを取得することから、露光動作に入る前に、ライブビュー動作を停止している。

続いて、レンズＣＰＵ１１１に絞込み動作を指示する（＃６１）。これで、撮像動作に入る準備ができたので、露光動作を開始する（＃６３）。露光は、シャッタ２１３の先幕の走行を開始させると共に、撮像素子２２１の電荷蓄積を開始する。ステップ＃５３で求められたシャッタ速度もしくは撮影者によって手動設定されたシャッタ速度に対応する時間が経過すると、シャッタ２１３の後幕の走行を開始させると共に、撮像素子２２１の電荷蓄積を終了する。

露光動作が終了すると、絞り開放の指示をレンズＣＰＵ１１１に指示し（＃６５）、画像処理を行う（＃６７）。画像処理のステップでは、撮像素子２２１から画像信号を読み出し、この静止画の画像信号の画像処理を画像処理回路２５７等によって行なう。画像処理を行うと、次に、処理された画像データを記録媒体２７７に画像記録し（＃６９）、この記録された静止画を背面液晶モニタ２６に所定時間の間、画像表示する（＃７１）。

次に、手振れ補正動作の停止を行う（＃７３）。この手振れ補正動作の停止は、防振機構２３３の手振れ補正コントローラ２０に対して手振れ補正動作停止指令を送信することによって行う。続いて、手振れ補正機構のセンタリングを行う（＃７５）。このセンタリング動作は、手振れ補正コントローラ２０に対してセンタリング動作指令を送信することにより行う。センタリングを行うと、ライブビュー動作を再開し（＃７７）、元のフローに戻る。

次に、図５を用いて、ステップ＃５１のコントラストＡＦのサブルーチンについて説明する。コントラストＡＦのサブルーチンに入ると、まず、手振れ検出を開始する（＃１０１）。このステップでは、防振機構２３３内のＸＹ方向振動センサ２１が出力する手振れ信号に基づく手振れ量情報の取得を開始する。

続いて、ズーム情報の取得する（＃１０３）。このステップでは、ズーム値検知機構１０５によって検知された焦点距離に関するズーム情報を取得する。ズーム情報を取得すると、次に、ＡＦ領域を中央位置に設定する（＃１０５）。すなわち、コントラストＡＦ処理回路２５３にて高周波成分を抽出する領域として、図７（ａ）に示すように、画面３１のほぼ中央にＡＦ検出領域３３を設定する。

ＡＦ領域を中央位置に設定すると、次に、レンズ駆動方向として繰り出し方向を設定する（＃１０７）。コントラストＡＦ方式では、撮影レンズを移動させながら、コントラスト情報が最も高くなるレンズ位置を求めることから、このステップでは撮影レンズ１０１の駆動方向の設定を行っている。

続いて、レジスタＤＣに１をセットする（＃１０９）。このレジスタＤＣは、レンズ駆動の駆動方向を決めるために用いられるレジスタである。この後、ステップ＃１０５において設定したＡＦ領域におけるコントラスト情報を、コントラストＡＦ回路２５３から取得する（＃１１１）。

コントラスト情報を取得すると、次に、レンズ駆動を開始する（＃１１３）。このステップでは、レンズＣＰＵ１１１にレンズ駆動の指令を出力し、レンズ駆動機構１０７は撮影レンズ１０１を繰り出し方向に駆動する。続いて、手振れ量情報を取得する（＃１１５）。このステップでは、防振機構２３３内のＸＹ方向振動センサ２１の手振れ信号に基づいて手振れ量検出回路２２から出力される手振れ量情報を取得する。

手振れ量を取得すると、次に、手振れ量情報とズーム情報から画面上でのＡＦ検出領域の移動量を算出する（＃１１７）。この移動量について、図６を用いて説明する。手振れがない状態では、図６（ａ）に示すように、撮影レンズ１０１の光軸を通過した被写体光束は撮像素子２２１の中心位置に達する。このため、ＡＦ検出領域３３は、図７（ａ）に示すように画面３１のほぼ中央にある。

しかし、図７（ｂ）に示すように、手振れが発生すると、ＡＦ検出領域３３にある被写体の範囲は、図７（ａ）の被写体とは異なってくる。これは、図６（ｂ）に示すように、手振れのために撮影レンズ１０１の向いている方向が、図７（ａ）の状態とは異なってしまい、撮影レンズ１０１の光軸に沿った光束は、撮像素子２２１上で異なる位置に、すなわち、手振れ量だけずれた位置に到達する。

そこで、手振れが発生していないときと同じ被写体のコントラスト情報を得られるように、ＡＦ検出範囲３３を、図７（ｃ）に示すように、手振れ量情報とステップ＃１０３において取得したズーム情報に応じて移動させる。これによって、手振れが生じていても常に同じ被写体のコントラスト情報を得ることができるので、精度の高い自動焦点調節を行うことができる。

次に、ＡＦ領域が移動可能か否かを判定する（＃１１９）。すなわち、ＡＦ検出領域３３は、撮像素子２２１に対応する画面３１内でしか移動できない。このため、手振れ量に応じてＡＦ検出領域３３を移動させていった場合、ＡＦ検出領域３３が画面３１の端部に達すると、それ以上移動することができなくなる。このステップ＃１１９においては、ＡＦ検出領域３３が画面３１に達しておらず、移動できるか否かを判定する。

ステップ＃１１９における判定の結果、移動可能であった場合には、ＡＦ検出領域３３の移動を行う（＃１２１）。一方、判定の結果、移動可能でなかった場合には、ＡＦ検出領域３３を終端に固定する。すなわち、図７（ｄ）に示すように、検出領域３３を画面３１内の終端側で固定する。

続いて、再設定されたＡＦ検出領域３３において、コントラスト情報の取得を行う（＃１２３）。次に、この取得したコントラスト情報が向上したか否かを判定する（＃１２５）。前述したようにコントラストＡＦ方式は、コントラスト値が最大となる位置に撮影レンズ１０１を移動させる自動焦点調節方法であることから、このステップでは、コントラスト情報が最大値に向かって向上しているか否かを判定する。

ステップ＃１２５における判定の結果、コントラスト情報が向上していた場合には、レジスタＤＣに１を加算してから（＃１４３）、ステップ＃１１３に戻る。コントラスト情報が向上していると判定された場合には、コントラスト情報が向上する可能性があることから、同じ駆動方向に向けて更に撮影レンズ１０１を駆動するためである。

ステップ＃１２５における判定の結果、コントラスト情報が向上していなかった場合には、レジスタＤＣが１か否かを判定する（＃１２７）。この判定の結果、レジスタＤＣが１であった場合には、レンズ駆動方向を繰込み方向に設定して（＃１４５）、ステップ＃１１３に戻る。ステップ＃１０７において、レンズ駆動方向を繰出し方向に設定し、この方向に１回目の駆動を行った場合、コントラスト情報が低下する場合がある。そこで、ステップ＃１２７では、１回目の駆動か否かを判定し、１回目であった場合にはレンズ駆動方向を逆にして、再度、コントラスト情報を取得し、これの最大位置を探すようにしている。

ステップ＃１２７における判定の結果、レジスタＤＣが１でなかった場合には、レンズ駆動を停止する（＃１２９）。すなわち、コントラスト情報の向上から低下に変化し、しかもレジスタＤＣが１でないことから、コントラスト情報の最大値を越えたと判断されることから、撮影レンズ１０１の駆動を停止するようにしている。

続いて、前回逆方向に所定量レンズ駆動を行う（＃１３１）。すなわち、コントラスト情報の最大値を越えたことから、最大値に向けて所定量だけ戻すようにしている。ここで、所定量は適宜、設計値として決めれば良いが、例えば、１回当たりの駆動量の半分程度でも良い。

所定量レンズ駆動を行うと、合焦表示を行う（＃１３３）。合焦表示としては、例えば、光学ファインダ内やライブビュー表示画面内に視覚的な聴覚的な合焦表示を行う。続いて、ステップ＃１０１で開始した、手振れ検出を終了する。手振れ検出を終了すると、元のフローに戻る。

このように、本実施形態においては、コントラストＡＦを行うにあたって、手振れ量に基づいてＡＦ検出領域（特定領域）３３を変更するようにしている。このため、手振れがあったとしても被写体の同じ部分についてコントラスト検出を行うことができることから、手振れのためにコントラストＡＦの精度が低下することを防止し、かつ電池消耗を防止することができる。

また、本実施形態においては、コントラストＡＦを実行する際には、手振れ補正動作を行わないようにしている。このため、手振れ補正動作のための電源消耗を防止することができる。さらに、本実施形態においては、ＡＦ検出領域（特定領域）３３が、移動できる範囲を越えた場合には（＃１１９Ｎ）、ＡＦ検出領域３３を終端に固定するようにしている。このため、精度は落ちる可能性はあるものの、コントラストＡＦによる自動焦点調節を続行することができる。さらに、本実施形態においては、ズームレンズの場合には、ズーム情報を取得して、ＡＦ検出領域３３の移動量を算出している（＃１１７）。このため、ズームレンズであっても、高精度にコントラストＡＦを行うことができる。

なお、本実施形態においては、手振れ補正動作は、撮像素子２２１を手振れ量に応じて移動させる方式であった。しかし、これ以外の防振方式であっても良く、例えば、撮影レンズ１０１に防振光学系を設け、手振れを打ち消すように防振光学系を駆動する方式や、撮像素子２２１から出力される画像データを手振れ量に応じて切り出す位置を変更するように画像処理方式であっても良い。

さらに、本実施形態においては、撮像装置としてコンパクトデジタルカメラに適用した例を説明したが、これに限らず、デジタル一眼レフカメラでも良く、また、携帯電話やＰＤＡ等に組み込まれるような撮像装置にも本発明を適用できることは勿論である。

以上、本発明の一実施形態を用いて説明したが、本発明は、上記実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。

本発明の一実施形態におけるデジタルカメラの電気系を主とする全体構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態における防振動作に関連する構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態におけるカメラ本体側におけるパワーオンリセットの動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態における撮影動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態におけるコントラストＡＦの動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態において、手振れ状態の有無における結像位置の変化を説明する図である。 本発明の一実施形態において、手振れ状態とＡＦ検出領域の移動について説明する図である。

符号の説明

２０・・・手振れコントローラ、２１・・・ＸＹ方向振動センサ、２２・・・手振れ量検出回路、２３・・・駆動機構、２４・・・位置検出センサ、２６・・・背面液晶モニタ、２７・・・可動支持部材、３１・・・画面、３３・・・ＡＦ検出領域、１００・・・交換レンズ、１０１・・・撮影レンズ、１０３・・・絞り、１０５・・・ズーム値検知機構、１０７・・・レンズ駆動機構、１０９・・・絞り駆動機構、１１１・・・レンズＣＰＵ、２００・・・カメラ本体、２１３・・・フォーカルプレーンシャッタ、２１５・・・防塵フィルタ、２１６・・・圧電素子、２１７・・・赤外カットフィルタ・ローパスフィルタ、２１９・・・撮像ユニット、２２１・・・撮像素子、２２３・・・撮像素子駆動回路、２２５・・・前処理回路、２３３・・・防振機構、２３５・・・防塵フィルタ駆動回路、２３７・・・シャッタ駆動機構、２５０・・・ＡＳＩＣ、２５１・・・シーケンスコントローラ（ボディＣＰＵ）、２５２・・・データバス、２５３・・・コントラストＡＦ回路、２５７・・・画像処理回路、２５９・・・圧縮伸張回路、２６１・・・ビデオ信号出力回路、２６３・・・液晶モニタ駆動回路、２６５・・・ＳＤＲＡＭ検知回路、２６７・・・ＳＤＲＡＭ、２７１・・・入出力回路、２７３・・・通信回路、２７５・・・記録媒体制御回路、２７７・・・記録媒体、２７９・・・フラッシュメモリ制御回路、２８１・・・フラッシュメモリ、２８３・・・スイッチ検知回路、２８５・・・各種スイッチ、２８７・・・着脱検知スイッチ、２９１・・・通信接点

Claims (5)

1. 撮影レンズを介して被写体像を撮像し、画像信号を出力する撮像部と、
   上記画像信号の特定領域について、コントラスト値を検出するコントラスト検出部と、
   上記コントラスト値が最大になるように上記撮影レンズの焦点調節を行うＡＦ制御部と、
   手振れ量を検出する手振れ検知部と、
   を具備しており、
   上記コントラスト検出部は、上記手振れ量に基づいて上記特定領域を変更するようにしたことを特徴とする撮像装置。
2. 上記手振れ量に基づいて、上記撮像装置に加えられた手振れを打ち消す手振れ補正動作を行う手振れ補正部を有し、上記ＡＦ制御部によって上記撮影レンズの焦点調節を行っている間は、上記手振れ補正部による上記手振れ補正動作を禁止することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 上記特定領域が変更可能な範囲を越えたか否かを判定する判定部を有し、この判定部によって上記特定領域が変更可能な範囲を越えたと判定された場合には、上記コントラスト検出部は上記特定領域を固定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 上記撮影レンズは焦点距離可変レンズであり、上記撮像装置はさらに上記撮影レンズの焦点距離情報を検知する焦点距離検知機構を有し、上記コントラスト検出部は、上記手振れ量に関する情報に加えて上記焦点距離情報に基づいて、上記特定領域を変更するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
5. 撮像素子から出力された画像信号の特定領域についてコントラスト値を検出し、このコントラスト値が最大になるように撮影レンズの焦点調節を行うコントラストＡＦ動作を実行可能な撮像装置の制御方法において、
   上記コントラストＡＦ動作の実行中に発生した手振れ量を検出し、該手振れ量に応じて上記特定領域を変更することを特徴とする撮像装置の制御方法。