JP2005173269A - 光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 フォーカスレンズの合焦位置を迅速に決定し、合焦時間の短縮化を図る。
【解決手段】 フォーカスレンズを含む光学系（１０１）により形成された物体の像を光電変換することにより得られた信号を用いて、前記フォーカスレンズを合焦位置に駆動する制御を行う焦点調節手段（１０９）と、前記物体の色温度を検出する色温度検出手段（１０３）とを有し、前記焦点調節手段は、前記色温度に応じて前記フォーカスレンズの駆動制御方法を変更することを特徴とする光学機器。
【選択図】 図３（Ａ）

Description

本発明は、所望の合焦位置に撮影光学系を移動させる光学機器に関する。

一般に、デジタルカメラやビデオカメラのように二次元撮像素子を有する電子撮像装置では、撮像素子で光電変換された映像信号によって画面の鮮鋭度を検出し、この鮮鋭度が最大になるようにフォーカシングレンズの位置を制御して焦点調節を行う。この鮮鋭度の検出方法としては、バンドパスフィルタにより抽出された映像信号の高周波成分の強度や、微分回路等により映像信号を微分して得られた被写体のエッジ部におけるぼけ幅の検出強度が用いられる。

通常、この鮮鋭度は、ピントがぼけている状態では小さく、ピントが合うにつれて大きくなり、ピントが完全に合った状態で最大値に達する。従来のフォーカシングレンズの制御では、鮮鋭度が小さい場合に鮮鋭度が大きくなる方向にフォーカシングレンズをできるだけ速く移動させ、大きくなるにつれてこの速度を徐々に遅くし、鮮鋭度の山の頂上でフォーカシングレンズを精度良く停止させるいわゆる山登り法オートフォーカス（以下「山登りＡＦ」と略す）が一般に用いられている。

また、もうひとつの別の制御手段として、撮影ボタンを第１ストローク操作することにより、無限端から近端までフォーカスレンズを徐々に動かすとともに、複数の位置で被写体を撮影し、撮影された複数の画像データを鮮鋭度検出部に入力して得られた鮮鋭度のうち、もっとも鮮鋭度が高い画像が得られたフォーカスレンズの位置を合焦位置とする全スキャン方式ＡＦが用いられている。
特開平０５−０４８９５２号公報

しかしながら、上記従来のフォーカスレンズの制御方法のみでは、例えばフォーカスレンズを無限端から近端まで動かす場合に、風景など無限遠に被写体がある時に比べて、人物撮影などより近い距離に合焦ポイントがある時のほうが、ＡＦ時間がより多くかかってしまう欠点がある。

またＡＦ精度を向上させるために、フォーカスレンズの移動量を細かくすると、撮影及び信号処理の時間が長くなり、ＡＦ時間が長くなる欠点がある。

上記課題を解決するために、本願発明の光学機器の第１の構成は、フォーカスレンズを含む光学系により形成された物体の像を光電変換することにより得られた信号を用いて、フォーカスレンズを合焦位置に駆動する制御を行う焦点調節手段と、物体の色温度を検出する色温度検出手段とを有し、焦点調節手段は、色温度に応じてフォーカスレンズの駆動制御方法を変更することを特徴とする。

焦点調節手段に、フォーカスレンズを所定移動量ずつ移動させるごとに物体の像の光電変換信号から高周波成分を抽出させ、該高周波成分の値が最大レベルとなる位置にフォーカスレンズを駆動させるとよい。

焦点調節手段に、色温度に応じて、フォーカスレンズの駆動開始位置を変更させるとよい。

焦点調節手段に、検出された色温度に応じて物体が屋内か屋外かを判別させ、屋内と判別したときは、屋外と判別したときよりも駆動開始位置を至近側に設定させてもよい。焦点調節手段に、物体が屋内と判別したときは駆動開始位置を至近端に設定させてもよい。焦点調節手段に、物体が屋外と判別したときは駆動開始位置を無限遠端に設定させてもよい。

焦点調節手段に、色温度に応じて、フォーカスレンズの駆動方向を変更させるようにしてもよい。

焦点調節手段に、色温度に応じて、所定移動量を変更させるようにしてもよい。

焦点調節手段に、色温度に応じて物体が屋内か屋外かを判別させ、屋内と判別したときは、至近側での所定移動量を無限遠側での所定移動量よりも小さく設定するようにさせてもよい。

焦点調節手段に、色温度に応じて物体が屋内か屋外かを判別させ、屋外と判別したときは、無限遠側での所定移動量を至近側での所定移動量よりも小さく設定するようにさせてもよい。

本願発明の光学機器の第２の構成は、フォーカスレンズを含む光学系により形成された物体の像を光電変換することにより得られた信号を用いて、フォーカスレンズを合焦位置に駆動する制御を行う焦点調節手段と、使用者により設定された、ホワイトバランス制御に関する設定情報を取得する情報取得手段とを有し、焦点調節手段は、設定情報に応じてフォーカスレンズの駆動制御方法を変更することを特徴とする。

ここで、焦点調節手段に、フォーカスレンズを所定移動量移動させるごとに物体の像の光電変換信号から高周波成分を抽出させ、該高周波成分の値が最大レベルとなる位置にフォーカスレンズを駆動させるとよい。

焦点調節手段に、設定情報に応じて、フォーカスレンズの駆動開始位置を変更させるようにしてもよい。

設定情報が光源の種類を示す情報であり、焦点調節手段に、光源が第１の光源か該第１の光源よりも明るい第２の光源かを判別させ、第１の光源と判別したときに、第２の光源と判別したときよりも駆動開始位置を至近側に設定させるようにしてもよい。

焦点調節手段に、光源が第１の光源と判別したときに駆動開始位置を至近端に設定させるようにしてもよい。

焦点調節手段に、光源が第２の光源と判別したときに駆動開始位置を無限遠端に設定させるようにしてもよい。

焦点調節手段に、設定情報に応じて、フォーカスレンズの駆動方向を変更させるようしてもよい。

焦点調節手段に、設定情報に応じて、所定移動量を変更させるようにしてもよい。

設定情報が光源の種類を示す情報であり、焦点調節手段に、光源が第１の光源か該第１の光源よりも明るい第２の光源かを判別させ、第１の光源と判別したときは、至近側での所定移動量を無限遠側での所定移動量よりも小さく設定させるようにしてもよい。

設定情報が光源の種類を示す情報であり、焦点調節手段に、光源が第１の光源か該第１の光源よりも明るい第２の光源かを判別させ、第２の光源と判別したときは、無限遠側での所定移動量を至近側での所定移動量よりも小さく設定させるようにしてもよい。

物体の像を光電変換する撮像素子を有するようにしてもよい。光学機器に光学系を備え付けるようにしてもよい。

本願発明の光学機器（例えば、レンズ一体型カメラ、一眼レフカメラ、交換レンズ）の第１の構成によれば、色温度に応じてフォーカスレンズの駆動制御方法を変更することができるため、被写体像のボケが大きく、ＡＦ用高周波信号が得られない場合であっても、色温度に応じて例えばフォーカスレンズの駆動開始位置や駆動方向を決定することにより、ＡＦ用高周波信号がえられる位置に迅速かつ容易にフォーカスレンズを移動させることができる。

焦点調節手段に、検出された色温度に応じて物体が屋内か屋外かを判別させ、屋内と判別したときは、屋外と判別したときよりも駆動開始位置を至近側に設定することにより、至近よりに位置する物体の合焦位置を迅速に決定することができる。

焦点調節手段に、物体が屋内と判別したときは駆動開始位置を至近端に設定させることにより、至近よりに位置する物体の合焦位置を迅速に決定することができる。

物体が屋外と判別したときは駆動開始位置を無限遠端に設定することにより、無限遠端よりに位置する物体の合焦位置を迅速に決定することができる。
色温度に応じて、フォーカスレンズの駆動方向を変更させることにより、例えば、初めにフォーカスレンズを至近端と無限遠端の中間位置に移動させ、その後物体の色温度情報により屋内と判別したときは近端側に、屋外と判別したとき無限遠端側に移動させることができるため、物体の合焦位置を迅速に決定することができる。

焦点調節手段に、色温度に応じて物体が屋内か屋外かを判別させ、屋内と判別したときは、至近側での所定移動量を無限遠側での所定移動量よりも小さく設定することにより、至近よりに位置する物体の合焦位置からフォーカスレンズが離れるにしたがい、焦点検出ポイントの数が減る（所定移動量が長くなる）ため、合焦位置から離れた駆動領域においてフォーカスレンズの駆動速度が速くなり、合焦位置を迅速に決定することができる。

焦点調節手段に、色温度に応じて物体が屋内か屋外かを判別させ、屋外と判別したときは、無限遠側での所定移動量を至近側での所定移動量よりも小さく設定することにより、無限遠よりに位置する物体の合焦位置からフォーカスレンズが離れるにしたがい、焦点検出ポイントの数が減る（所定移動量が長くなる）ため、合焦位置から離れた駆動領域におけるフォーカスレンズの駆動速度が速くなり、合焦位置を迅速に決定することができる。

本願発明の光学機器の第２の構成によれば、ホワイトバランス制御に関する設定情報に応じてフォーカスレンズの駆動制御方法が変更されるため、被写体像のボケが大きく、ＡＦ用高周波信号が得られない場合であっても、認定情報に応じて、例えばフォーカスレンズの駆動開始位置や駆動方向を決定することにより、ＡＦ用高周波信号がえられる位置に迅速かつ容易にフォーカスレンズを移動させることができる。

設定情報が光源の種類を示す情報であり、焦点調節手段に、光源が第１の光源か該第１の光源よりも明るい第２の光源かを判別させ、第１の光源と判別したときに、第２の光源と判別したときよりも駆動開始位置を至近側に設定させることにより、フォーカスレンズを至近よりに位置する物体の合焦位置へ迅速に移動させることができる。

焦点調節手段に、光源が第１の光源（例えば蛍光灯）と判別したときに駆動開始位置を至近端に設定させることにより、フォーカスレンズを至近端に位置する物体の合焦位置へ迅速に移動させることができる。

焦点調節手段に、光源が第２の光源と判別したときに駆動開始位置を無限遠端に設定させることにより、フォーカスレンズを無限遠端に位置する物体の合焦位置へ迅速に移動させることができる。

焦点調節手段に、設定情報に応じて、フォーカスレンズの駆動方向を変更させることにより、認定情報に応じて、フォーカスレンズの駆動方向を変更させることにより、例えば、初めにフォーカスレンズを至近端と無限遠端の中間位置に移動させ、その後物体の色温度情報により屋内と判別したときは近端側に、屋外と判別したとき無限遠端側に移動させることができるため、物体の合焦位置を迅速に決定することができる。

設定情報が光源の種類を示す情報であり、焦点調節手段に、光源が第１の光源か該第１の光源よりも明るい第２の光源かを判別させ、第１の光源と判別したときは、至近側での所定移動量を無限遠側での所定移動量よりも小さく設定させることにより、至近よりに位置する物体の合焦位置からフォーカスレンズが離れるにしたがい、焦点検出ポイントの数が減る（所定移動量が長くなる）ため、合焦位置から離れた駆動領域においてフォーカスレンズの駆動速度が速くなり、合焦位置を迅速に決定することができる。

設定情報が光源の種類を示す情報であり、焦点調節手段に、光源が第１の光源か該第１の光源よりも明るい第２の光源かを判別させ、第２の光源と判別したときは、無限遠側での所定移動量を至近側での所定移動量よりも小さく設定させることにより、無限遠よりに位置する物体の合焦位置からフォーカスレンズが離れるにしたがい、焦点検出ポイントの数が減る（所定移動量が長くなる）ため、合焦位置から離れた駆動領域におけるフォーカスレンズの駆動速度が速くなり、合焦位置を迅速に決定することができる。

本発明の実施例は、以下のとおりである。

図１は本実施例の撮像装置におけるＡＦ制御ブロックの回路図である。この図を用いてオートフォーカスを制御する際の撮影装置の動作を説明する。

被写体（不図示）からの反射光は、フォーカスレンズ群を含むレンズ１０１を透過した後、撮像素子１０２（例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳイメージセンサ）の撮像面に結像し、光電変換される。

光電変換によって生成された画像信号は、ホワイトバランスブロック１０３（色温度検出手段）にて各色フィルタのゲインが調整される。ホワイトバランスブロック１０３から出力された画像データは、Ｙ−ＬＰＦブロック１０４にて、水平垂直に適当なローパスフィルタ（ＬＰＦ）がかけられ帯域制限され、各水平ライン毎に、ＢＰＦ回路１０５にて高周波信号が検出される。

次に各水平ライン毎にＢＰＦ回路の出力信号の絶対値の最大値がピークホールド回路１０６にて出力され（図５）、これがＡＦ用高周波信号となる。予め設定された焦点検出エリア内（図６）の全ての水平ラインにおいて上述のＡＦ用高周波信号が作られメモリ１０７に記録され、全ラインの高周波信号の和をとる。

図２はフォーカスレンズの動作を示した概略図である。焦点調節コントローラ１０９（焦点調節手段）は、フォーカスレンズを無限端にセットし、高周波信号を算出する。次に、フォーカスレンズを予め決められた微小移動量分だけ（１Ｓｔｅｐと呼ぶ）動かし、この位置で被写体を撮影して高周波信号を算出する。この動作を繰り返して、高周波信号の和が最大となる位置でフォーカスレンズを止めて、これを合焦位置とする（山登り方式）。

この山登り方式について図３(Ｂ)のフローチャートを用いて更に詳細に説明する。まず、図２の無限端にフォーカスレンズが位置する状態で、ＢＰＦ回路１０５で検出される高周波信号を用いて得られる光学系の焦点状態を表す信号であるＡＦ評価値信号を取得する（ステップ５０１）。このＡＦ評価値信号は、最初に取得された信号であるため、まだメモリ１０７内には比較の対象となるＡＦ評価値信号が記録されていない。

そこで、フォーカスレンズを近端側に１ステップ駆動し（ステップ５０３）、この位置でＡＦ評価値信号を取得するとともに（ステップ５０１）、この信号と無限端で取得されたＡＦ評価値信号を比較して大小を判定する（ステップ５０４）。そして、無限端で取得されたＡＦ評価値信号の値よりも１ステップ駆動した位置で取得されたＡＦ評価値信号のほうが大きい場合には（ステップ５０４）、フォーカスレンズを更に１ステップ近端側に駆動し（ステップ５０３）、前回取得した評価値信号との大小を判定する（ステップ５０４）。

この大小の判定→フォーカスレンズ１ステップ駆動→ＡＦ評価値信号取得というルーチンは、取得したＡＦ評価値信号が前回のＡＦ評価値信号より小さいと判定されるまで繰り返され、小さいと判定された場合には、フォーカスレンズの駆動方向を反転させ（ステップ５０６）、フォーカスレンズを無限端側に１ステップ駆動する（ステップ５０３）。

そして、この１ステップ戻った位置でＡＦ評価値信号を取得し（ステップ５０１）、前回のＡＦ評価値信号よりも大きい場合には、この位置を合焦位置とする（ステップ５０７）。

また、全スキャン方式の場合には、全てのＡＦステップポイント（フォーカスレンズの動きえるポイント）にて、被写体を撮影し高周波信号の和を算出した後、合焦位置判定ブロック１０８にて最も高周波信号の和が大きいステップポイントを合焦位置と判定し、フォーカスレンズ１１１を合焦位置に動かす。その後、本撮影を実施する。

この全スキャン方式について図３(Ｃ)のフローチャートを用いて更に詳細に説明する。
まず、図２の無限端までフォーカスレンズを駆動し、この位置で取得されたＡＦ評価値信号をメモリ１０７に記録して（ステップ６０１）、フォーカスレンズを次のＡＦステップポイントまで移動させる（ステップ６０２）。ここで、フォーカスレンズの移動領域には、複数のＡＦステップポイントが設けられており、全スキャン方式の場合、全てのＡＦステップポイントにおいてＡＦ評価値信号が取得される。

したがって、最後のＡＦポイントにおけるＡＦ評価値信号が取得されるまで、ステップ１とステップ２を繰り返す（ステップ６０３）。

全てのＡＦポイントにおけるＡＦ評価値信号がメモリ１０７に記録されるとステップ３からステップ６０４に進み、メモリ１０７に記録された各ＡＦ評価値信号を比較して、最大のＡＦ評価値信号が得られたＡＦポイント、即ち合焦位置が特定される。

合焦位置が特定されると、焦点調節コントローラ１０９によりフォーカスレンズが合焦位置まで駆動され（ステップ６０５）、焦点が合った状態で撮影動作を行うことができる。

以上が、撮像装置で一般的に使用されているフォーカスレンズの駆動制御方法であり、これらのフォーカスレンズ駆動制御方法では、フォーカスレンズ駆動開始点の位置（最初のＡＦ評価値信号を取得するときのフォーカスレンズの位置）を無限端としている。

これに対して、本実施例では、被写体（物体）の色温度に応じてフォーカスレンズ駆動開始点の位置を変更している。

具体的には、被写体の色温度情報に基づき、被写体が屋外又は屋内にいるかを判断し、屋外と判断された場合にはフォーカスレンズ駆動開始点を無限端にセットする。他方、屋内と判断され場合はフォーカスレンズ駆動開始点を近端にセットする。これは、屋外の場合は被写体が無限よりにある場合が多く、屋内の場合は被写体が近端よりにある場合が多いことによる。これにより、山登りＡＦ方式において、駆動開始位置から合焦位置に至るまでのフォーカスレンズの移動時間（合焦時間）を短縮化することができる。

全スキャン方式でフォーカス駆動の制御を行う場合、被写体が屋外にいる場合には、無限端から約３ｍ合焦位置（この３ｍという値は実験によるもの）までのステップ幅を小さく（細かく）設定し、約３ｍより近端までのステップ幅を大きく（あらく）設定する。他方、屋内の場合には、近端から約３ｍ合焦位置までのステップ幅を小さく設定し、約３ｍより無限端までのステップ幅を大きく設定する。これにより、ＡＦ時の合焦時間の短縮化を図るとともに合焦位置の精度を高めることもできる。

次に、図３(Ａ)を用いて本実施例のフォーカスレンズの駆動制御について詳細に説明する。ここで、図３(Ａ)は、フォーカスレンズを駆動する際の制御手順を示すフローチャートである。
まず、撮像素子１０２からの出力信号に基づきＷＢブロック１０３にてＷＢ係数が算出される（ステップ３０１）。

ＷＢ係数の算出方法を簡単に説明すると、デジタル化された撮像素子出力信号は図７のような任意の複数のブロックに分割され、以下の計算式を用いてブロックごとに色評価値
Ｃｘ ＝ （Ｒ−Ｂ）／Ｙ
Ｃｙ ＝ （Ｒ＋Ｂ−２Ｇ）／Ｙ
Ｙ ＝ （Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）／２
を算出し、この色評価値が予め設定した白検出領域に含まれる場合に、そのブロックが白であると仮定し、白と仮定されたブロックを用いてホワイトバランスゲインを算出する。

図８は、白検出領域の例であり、予め高色温度から低色温度光源下で任意の色温度ステップで白を撮影し、撮像素子から得られた信号値より色評価値を算出し、それをプロットする。Ｃｘ軸が色温度に対応し、Ｃｙ軸が蛍光灯の度合いに対応している。

そして、以下の計算式を用いてＷＢ係数（ＷＢＣｏＲ，ＷＢＣｏＧ，ＷＢＣｏＢ）を色評価値（ＷＢＣｘ、ＷＢＣｙ）に変換する（ステップ３０２）。

ＰｉｘｅｌＶａｌｕｅＲ ＝ １／ＷＢＣｏＲ
ＰｉｘｅｌＶａｌｕｅＧ ＝ １／ＷＢＣｏＧ
ＰｉｘｅｌＶａｌｕｅＢ ＝ １／ＷＢＣｏＢ
ＷＢＣｘ ＝ （ＰｉｘｅｌＶａｌｕｅＲ−ＰｉｘｅｌＶａｌｕｅＢ）／ＰｉｘｅｌＹ
ＷＢＣｙ ＝ （ＰｉｘｅｌＶａｌｕｅＲ＋ＰｉｘｅｌＶａｌｕｅＢ−ＰｉｘｅｌＶａｌｕｅＧ＊２）／ＰｉｘｅｌＹ
ＰｉｘｅｌＹ ＝ （ＰｉｘｅｌＶａｌｕｅＲ＋ＰｉｘｅｌＶａｌｕｅＧ＋ＰＩｘｅｌＶａｌｕｅＢ）／２
図８のように、ＷＢＣｘにおける色評価軸上のＣｙ値、ＣｙＯｎＬｉｎｅを算出し、これらを以下の計算式に代入して蛍光灯度ＤｉｓＣｙを算出する（ステップ３０３）。

ＤｉｓＣｙ ＝ ＣｙＯｎＬｉｎｅ − Ｃｙ
算出されたＤｉｓＣｙが予め設定された蛍光灯度しきい値ＴｈＣｙより大きい場合には、屋内と判定する（ステップ３０４）。

ＤｉｓＣｙが予め設定された蛍光灯度しきい値ＴｈＣｙより小さい場合には、ＷＢＣｘから被写体色温度を算出する。ここで、白検出軸が予め任意の色温度で撮影された白を用いて作成されているため、Ｃｘ値がわかれば色温度を特定できる（ステップ３０５）。
そして、被写体色温度が５０００Ｋ以上場合には被写体が屋外にいると判定され（ステップ３０６、ステップ３０７）、被写体色温度が５０００Ｋ未満の場合には、被写体が屋内にいると判定される（ステップ３０８）。

被写体が屋外にいると判定された場合、焦点調節コントーラ１０９から駆動信号が出力され、フォーカスレンズは図２に示す無限端（フォーカスレンズ駆動開始点）にセットされる（ステップ３０９、ステップ３１０）。

ここで、屋外で撮影する場合には、図４に示すようにフォーカスレンズの位置に応じてステップ幅を変化させるとよい。具体的には、無限端側は細かくＳｃａｎ（フォーカスレンズの移動量を小さく設定）し、近端側は若干ステップ幅をあらくＳｃａｎ（フォーカスレンズの移動量を大きく設定）する。屋外撮影では、被写体が無限側にある場合が比較的多いため、このようにフォーカスレンズ駆動をすることで合焦時間を短縮化することができる。また、全スキャン方式では、無限端から近端側（約１ｍ程度）までにスキャン範囲を限定することで、合焦スピードを早くしても構わない。

駆動開始点に移動後、焦点調節動作が開始され、フォーカスレンズは図３(Ｂ)又は図３(Ｃ)に示すフローチャートにしたがって駆動制御される。

被写体が屋内にいると判定された場合、焦点調節コントローラ１０９から駆動信号が出力され、フォーカスレンズは図２に示す近端（フォーカスレンズ駆動開始点）にセットされる（ステップ３０９、ステップ３１１）。

ここで、屋内で撮影する場合には、図４に示すようにフォーカスレンズ位置に応じてステップ幅を変化させるとよい。具体的には、無限端側はステップ幅をあらくＳｃａｎし、近端側は細かくする。屋内撮影では、被写体が近端側にある場合が比較的多いため、このようにフォーカスレンズ駆動をすることで合焦時間を短縮化することができる。また、全スキャン方式において、近端から無限端側（約３ｍ程度）までにスキャン範囲を限定することで、合焦スピードを早くしても構わない。

駆動開始点に移動後、焦点調節動作が開始され、フォーカスレンズは図３(Ｂ)又は図３(Ｃ)に示すフローチャートにしたがって駆動制御される。

なお、本実施例では、被写体の色温度情報に基づき、屋内か屋外かの判別を行なっていたが、例えばＡＥ時に用いた被写体輝度情報と色温度情報を組み合わせて、判別精度を向上させるようにしてもよい。この場合、例えば被写体の輝度値が大きい、もしくは画面上部が極端に明るい場合などは屋外と判定する。

また、被写体の色温度情報に加え、フラッシュのＯＮ、ＯＦＦ情報を用いても構わない。この場合、フラッシュＯＮの時には、屋内と判別する。フラッシュＯＮ時は、たとえ屋外撮影の場合あっても、主被写体が近距離に存在する確率が高いことを利用し、フォーカスレンズの駆動開始点を近端側に設定し、更に近端側のステップ幅を細かするとともに無限端側のステップ幅あらくスキャンすることで、合焦スピード早くすることができる。

また、駆動開始点ではなく駆動方向を決定してもよい。例えば初めにフォーカスレンズを近端と無限端の中間位置に移動させ、その後被写体の色温度情報により屋内と判別したときは近端側に、屋外と判別したとき無限端側に移動させてもよい。

実施例１では、オートホワイトバランスの結果による色温度情報に基づき屋内及び屋外を判定し、この判定結果に基づきフォーカスレンズの駆動方法を変更していたが、本実施例では、ユーザがＷＢを指定できるマニュアルＷＢのスイッチを操作することによりフォーカスレンズの駆動方法を変更している。

マニュアルＷＢ指定として、「晴れ」「くもり」「蛍光灯」「タングステン」の４つのモードがある撮像装置を例にとり本実施例について説明する。「晴れ」及び「くもり」は屋外モードと設定し、実施例１と同様にフォーカスレンズを駆動する。また、「蛍光灯」及び「タングステン」は屋内モードと設定し、実施例１と同様にフォーカスレンズを駆動する。

次に、図９を用いて本実施例のフォーカスレンズの駆動制御について詳細に説明する。ここで、図９は、フォーカスレンズの駆動制御方法を示すフローチャートである。

まず、ユーザが不図示のモードスイッチを操作することにより、ホワイトバランスのモードを「晴れ」、「くもり」、「蛍光灯」及び「タングステン」のうちいずれかに設定する（ステップ４０１）。

そして、ホワイトバランスのモードが晴れ又はくもりに設定された場合には、被写体が屋外にいるものと判定され（ステップ４０２、ステップ４０３）、蛍光灯又はタングステンに設定された場合には、被写体が屋内にいるものと判定される（ステップ４０２、ステップ４０５）。

ここで、上述のように屋外で撮影を行なう場合には被写体が無限端よりにいることが多く、屋内で撮影を行なう場合には被写体が近端よりにいることが多い。

そこで、実施例１と同様に、屋外と判定された場合には、フォーカスレンズの駆動開始点を無限端にセットし（ステップ４０４）、屋内と判定された場合には、フォーカスレンズの駆動開始点を近端にセットする（ステップ４０６）。

駆動開始点に移動後、焦点調節動作が開始され、フォーカスレンズは図３(Ｂ)又は図３(Ｃ)に示すフローチャートにしたがって駆動制御される。

本実施例では、ユーザがマニュアルモードでホワイトバランスを設定した情報を用いて、フォーカスレンズの駆動方法をかえることを特徴としている。これにより、フォーカス時間の短縮化が実現できる。

本発明は、レンズ一体型カメラ、一眼レフカメラ、交換レンズのいずれにも適用できる。

以上説明したように、本発明の実施例１によれば、被写体の色温度情報に基づき、被写体が屋外か屋内かを判断し、屋外と判断された場合にはフォーカスレンズ駆動開始点を無限端にセットし、また屋内と判断され場合はフォーカスレンズ駆動開始点を近端にセットする構成をとるため、山登りＡＦ方式時の合焦時間の短縮化を実現できる。さらに屋外の場合は、無限端から約３ｍ合焦位置までのフォーカスレンズステップ幅を小さく設定し、約３ｍより近端までのフォーカスレンズステップを大きく設定する構成をとり、屋内の場合は、近端から約３ｍ合焦位置までのフォーカスレンズステップ幅を小さく設定し、約３ｍより無限端までは大きく設定する構成をとるため、全スキャンＡＦ時の合焦時間の短縮化を実現させる。

本発明における実施例２では、ユーザが指定するホワイトバランスモードにより、屋内か屋外かを決定し、その情報を用いて実施例１のフォーカスレンズ駆動手段と同じ駆動を行なう構成をとるため、ＡＦ合焦速度の向上を実現することができる。

実施例のＡＦ制御ブロック回路概略図 実施例のフォーカスレンズ移動の概略図 実施例１のフォーカスレンズの動作フロー図 山登り方式を用いたときのフォーカスレンズの動作フロー図 全スキャン方式を用いたときのフォーカスレンズの動作フロー図 実施例１のフォーカスレンズ位置とその位置におけるフォーカスレンズ移動量（Ｓｃａｎステップ幅）を示した図 バンドパスフィルタ出力を示した図 撮像エリアと焦点検出エリアを示した図 ホワイトバランス検出ブロックを示した図 白検出軸と白検出領域を示した図（色評価値座標） 実施例２のフォーカスレンズの動作フロー図

符号の説明

１０１： フォーカスレンズ群
１０２： 撮像素子
１０３： ホワイトバランス回路
１０４： 輝度ノッチ回路
１０５： バンドパスフィルタ
１０６： ピークホールド、高周波信号検出回路
１０７： メモリ
１０８： 合焦位置判定ブロック
１０９： フォーカスレンズ駆動手段
２０１： レンズ（前球）
２０２： フォーカスレンズ近端位置
２０３： フォーカスレンズ無限端位置

Claims (22)

1. フォーカスレンズを含む光学系により形成された物体の像を光電変換することにより得られた信号を用いて、前記フォーカスレンズを合焦位置に駆動する制御を行う焦点調節手段と、
   前記物体の色温度を検出する色温度検出手段とを有し、
   前記焦点調節手段は、前記色温度に応じて前記フォーカスレンズの駆動制御方法を変更することを特徴とする光学機器。
2. 前記焦点調節手段は、前記フォーカスレンズを所定移動量ずつ移動させるごとに前記物体の像の光電変換信号から高周波成分を抽出し、該高周波成分の値が最大レベルとなる位置に前記フォーカスレンズを駆動することを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
3. 前記焦点調節手段は、前記色温度に応じて、前記フォーカスレンズの駆動開始位置を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学機器。
4. 前記焦点調節手段は、前記検出された色温度に応じて前記物体が屋内か屋外かを判別し、前記屋内と判別したときは、前記屋外と判別したときよりも前記駆動開始位置を至近側に設定することを特徴とする請求項３に記載の光学機器。
5. 前記焦点調節手段は、前記物体が前記屋内と判別したときは前記駆動開始位置を至近端に設定することを特徴とする請求項４に記載の光学機器。
6. 前記焦点調節手段は、前記物体が前記屋外と判別したときは前記駆動開始位置を無限遠端に設定することを特徴とする請求項４に記載の光学機器。
7. 前記焦点調節手段は、前記色温度に応じて、前記フォーカスレンズの駆動方向を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学機器。
8. 前記焦点調節手段は、前記色温度に応じて、前記所定移動量を変更することを特徴とする請求項２に記載の光学機器。
9. 前記焦点調節手段は、前記色温度に応じて前記物体が屋内か屋外かを判別し、前記屋内と判別したときは、至近側での前記所定移動量を無限遠側での前記所定移動量よりも小さく設定することを特徴とする請求項８に記載の光学機器。
10. 前記焦点調節手段は、前記色温度に応じて前記物体が屋内か屋外かを判別し、前記屋外と判別したときは、無限遠側での前記所定移動量を至近側での前記所定移動量よりも小さく設定することを特徴とする請求項８に記載の光学機器。
11. フォーカスレンズを含む光学系により形成された物体の像を光電変換することにより得られた信号を用いて、前記フォーカスレンズを合焦位置に駆動する制御を行う焦点調節手段と、
    使用者により設定された、ホワイトバランス制御に関する設定情報を取得する情報取得手段とを有し、
    前記焦点調節手段は、前記設定情報に応じて前記フォーカスレンズの駆動制御方法を変更することを特徴とする光学機器。
12. 前記焦点調節手段は、前記フォーカスレンズを所定移動量移動させるごとに前記物体の像の光電変換信号から高周波成分を抽出し、該高周波成分の値が最大レベルとなる位置に前記フォーカスレンズを駆動することを特徴とする請求項１１に記載の光学機器。
13. 前記焦点調節手段は、前記設定情報に応じて、前記フォーカスレンズの駆動開始位置を変更することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の光学機器。
14. 前記設定情報が光源の種類を示す情報であり、
    前記焦点調節手段は、前記光源が第１の光源か該第１の光源よりも明るい第２の光源かを判別し、前記第１の光源と判別したときは、前記第２の光源と判別したときよりも前記駆動開始位置を至近側に設定することを特徴とする請求項１３に記載の光学機器。
15. 前記焦点調節手段は、前記光源が前記第１の光源と判別したときは前記駆動開始位置を至近端に設定することを特徴とする請求項１４に記載の光学機器。
16. 前記焦点調節手段は、前記光源が前記第２の光源と判別したときは前記駆動開始位置を無限遠端に設定することを特徴とする請求項１４に記載の光学機器。
17. 前記焦点調節手段は、前記設定情報に応じて、前記フォーカスレンズの駆動方向を変更することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の光学機器。
18. 前記焦点調節手段は、前記設定情報に応じて、前記所定移動量を変更することを特徴とする請求項１２に記載の光学機器。
19. 前記設定情報が光源の種類を示す情報であり、
    前記焦点調節手段は、前記光源が第１の光源か該第１の光源よりも明るい第２の光源かを判別し、前記第１の光源と判別したときは、至近側での前記所定移動量を無限遠側での前記所定移動量よりも小さく設定することを特徴とする請求項１８に記載の光学機器。
20. 前記設定情報が光源の種類を示す情報であり、
    前記焦点調節手段は、前記光源が第１の光源か該第１の光源よりも明るい第２の光源かを判別し、前記第２の光源と判別したときは、無限遠側での前記所定移動量を至近側での前記所定移動量よりも小さく設定することを特徴とする請求項１８に記載の光学機器。
21. 前記物体の像を光電変換する撮像素子を有することを特徴とする請求項１から２０のいずれか１つに記載の光学機器。
22. 前記光学系を有することを特徴とする請求項１から２１のいずれか１つに記載の光学機器。