JP5598094B2

JP5598094B2 - オートフォーカス制御装置およびオートフォーカスカメラ

Info

Publication number: JP5598094B2
Application number: JP2010124807A
Authority: JP
Inventors: 尚人中原
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2010-05-31
Filing date: 2010-05-31
Publication date: 2014-10-01
Anticipated expiration: 2030-05-31
Also published as: JP2011252956A

Description

本発明は、オートフォーカス制御装置およびオートフォーカスカメラに関する。

フォーカスレンズを移動させながら撮像素子で順次得られる撮像画像のコントラスト値（焦点評価値）を算出し、コントラストを最大にする合焦位置を検出する方式のオートフォーカス装置が知られている（特許文献１参照）。従来技術では、シャッターボタンが全押し操作される（撮影指示が行われる）と、フォーカスレンズの移動速度を速めたり、コントラスト値の算出間隔を狭めたりすることにより、全押し操作前に比べてフォーカス調節処理時間の短縮化が図られている。

特開２００６−２５９６８８号公報

従来技術では、撮影指示の前後で焦点評価値とフォーカスレンズ位置間隔との関係が異なるので、合焦位置の算出精度が撮影指示の前後で異なるおそれが生じるという問題があった。

本発明によるオートフォーカス制御装置は、撮影光学系を通して被写体像を撮像する撮像素子と、撮影光学系におけるフォーカス調節光学系の光軸方向への移動とフォーカス調節光学系の移動の停止とを制御する光学系駆動制御部と、光学系駆動制御部によるフォーカス調節光学系の移動に応じて撮像素子からの撮像信号を用いて焦点評価値を算出する評価値算出部と、評価値算出部による算出値に基づいて合焦位置を演算する演算部と、フォーカス調節光学系の停止時に、フォーカス調節光学系の駆動に対する供給電力を制限し、その後、供給電力の供給を行う第１駆動モード、またはフォーカス調節光学系の停止時に、供給電力を制限しない第２駆動モードを選択するモード選択部と、フォーカス調節の指示、若しくは記録用画像の撮像を指示する操作部材と、操作部材による操作がフォーカス調節の指示であるか記録用画像の撮像の指示であるかを判別する指示判別部とを備え、モード選択部は、指示判別部によりフォーカス調節の指示であると判別された場合に、第１駆動モードを選択し、指示判別部により記録用画像の撮像の指示であると判別された場合に、第２駆動モードを選択する。

本発明によるオートフォーカス駆動制御により、適切にフォーカス調節時間を短縮できる。

本発明の一実施の形態によるオートフォーカス制御装置を搭載する電子カメラの要部構成を説明するブロック図である。撮影シーケンス処理の流れを説明するフローチャートである。ＡＦ処理の詳細について説明するフローチャートである。初期位置駆動処理の詳細について説明するフローチャートである。サーチ駆動開始処理の詳細について説明するフローチャートである。サーチ停止処理の詳細について説明するフローチャートである。合焦駆動処理の詳細について説明するフローチャートである。フォーカスレンズの位置とコントラスト値との関係の一例を示す図である。ＡＦ処理中の経過時間とフォーカスレンズの位置との関係の一例を示す図である。励磁継続フラグが１、０の場合におけるＡＦ処理時間を比較する図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。図１は、本発明の一実施の形態によるオートフォーカス制御装置を搭載する電子カメラの要部構成を説明するブロック図である。電子カメラは、ＣＰＵ４によって制御される。

撮影レンズ１は、撮像素子２の撮像面上に被写体像を結像させる。撮像素子２は、たとえば、ＣＭＯＳイメージセンサによって構成される。撮像素子２は被写体像を撮像し、画像信号を画像信号処理回路３へ出力する。画像信号処理回路３は、ＡＦＥ(Analog Front End)回路と、Ａ／Ｄ変換回路、および信号処理回路とを含む。

ＡＦＥ回路は、入力された画像信号に対して相関二重サンプリングやゲイン調整などを行う。Ａ／Ｄ変換回路は、ゲイン調整後の画像信号をデジタル画像データに変換する。信号処理回路は、画像データに対して画像処理を施す。画像処理には、たとえば、γ変換処理、輪郭強調処理、フィルタ処理や色温度調整（ホワイトバランス調整）処理、画像圧縮・伸張処理などが含まれる。

ＣＰＵ４は、カメラ内の各ブロックから出力される信号を入力して所定の演算を行い、演算結果に基づく制御信号を各ブロックへ出力する。ＣＰＵ４はさらに、撮像された画像のコントラスト情報に基づいて撮影レンズ１による焦点位置を検出するための焦点評価値演算を行う。焦点評価値演算については後述する。

ＬＣＤモニタ５は、ＣＰＵ４からの指示に応じて撮像画像を表示したり、操作メニューを表示したりする。電源スイッチ６は、電源ボタン（不図示）の押下操作に連動してオン／オフし、オン操作信号またはオフ操作信号をＣＰＵ４へ送出する。

半押しスイッチ７およびレリーズスイッチ８は、それぞれレリーズボタン（不図示）の押下操作に連動してオン／オフする。半押しスイッチ７は、レリーズボタンが半押し操作されるとオンして半押し操作信号をＣＰＵ４へ出力する。半押しスイッチ７は、レリーズボタンの半押し操作が解除されるとオフして半押し操作信号の出力を停止する。

レリーズスイッチ８は、レリーズボタンが半押し操作時より深い全押し位置まで押下操作されるとオンして全押し押し操作信号をＣＰＵ４へ出力する。レリーズスイッチ８は、レリーズボタンの全押し操作が解除されるとオフして全押し操作信号の出力を停止する。以降の説明では、半押し操作信号がＣＰＵ４へ出力される状態をＳ１オン、全押し操作信号がＣＰＵ４へ出力される状態（すなわち撮影開始が指示された状態）をＳ２オンと表す。

ステッピングモータ９Ａは、例えば、ステータ（固定体）とロータ（回転体）とから構成され、レンズ駆動機構９は、レンズ駆動制御回路１０からのレンズ駆動信号に応じて所定の通電位相をステッピングモータ９Ａに入力し、撮影レンズ１を構成するフォーカスレンズは、入力された所定の通電位相に応じて回転するロータの回転力を駆動力源として光軸方向へ進退移動させられる。これにより、電子カメラのフォーカス調節が行われる。レンズ駆動制御回路１０は、ＣＰＵ４からの指示に応じてレンズ駆動信号（レンズ駆動方向およびレンズ駆動量を指示する信号）をレンズ駆動機構９へ出力する。なお、本実施形態では、ステッピングモータが通電されている状態を励磁のオン状態とし、通電されていない状態を励磁のオフ状態とする。また、ロータの静止状態において、励磁のオン状態ではステータに対しロータは拘束されており、励磁のオフ状態ではステータに対しロータは拘束されないものとする。

電圧検出回路１１は、装填された電池２１の電圧を検出し、検出電圧を示す信号をＣＰＵ４へ送出する。ＣＰＵ４は、検出電圧に基づいて電池２１の残量を判定する。バッファメモリ１２は、画像データ処理時の一次保存用メモリ、およびフラグ値の保持用メモリとして使用される。不揮発性メモリ１３には、ＣＰＵ４が実行するプログラム（処理の詳細は後述する）が記録されている。

＜フォーカス調節＞
ＣＰＵ４は、撮像素子２が有する画素のうち、焦点検出エリアに対応する画素からのデータに基づいてコントラスト検出方式によるフォーカス調節を行う。たとえば、無限遠側（無限遠の被写体にピントが合う位置）から至近側（最短撮影距離の被写体にピントが合う位置）へフォーカスレンズを移動させながら、コントラストが最大になるレンズ位置を探し、該レンズ位置へフォーカスレンズを移動させることによって電子カメラのピント調節を行う。

具体的には、焦点検出エリアに対応する画素データの低周波数成分、とくに直流成分を除去するようにフィルタ処理を施し、該フィルタ処理後の画像データを積算する。積算処理では、高周波数成分による差分を積算するために、画像データの絶対値を積算する。

ＣＰＵ４は、上記積算値を用いて焦点評価値（コントラスト値）を得る。図８は、撮影レンズ１内のフォーカスレンズの位置とコントラスト値との関係の一例を示す図である。図８において、横軸はフォーカスレンズの位置であり、縦軸はコントラスト値を表す。コントラスト曲線のピークに対応するレンズ位置は、主要被写体に対するフォーカスレンズの合焦位置である。

本実施形態では、フォーカスレンズを無限遠側から至近側まで一通り移動させた上で、コントラスト値の「山」のピークに対応するレンズ位置へフォーカスレンズを移動させるが、フォーカスレンズを至近側から無限遠側まで一通り移動させた上で、コントラスト値の「山」のピークに対応するレンズ位置へフォーカスレンズを移動させるようにしてもよい。

＜撮影シーケンス処理＞
以上説明したフォーカス調節処理を含むカメラ処理の流れについて、図２に例示するフローチャートを参照して説明する。図２は、ＣＰＵ４が実行する撮影シーケンス処理の流れを説明する図である。ＣＰＵ４は、電池２１が装填されると図２による処理を起動させる。

図２のステップＳ１において、ＣＰＵ４は電源オン状態か否かを判定する。ＣＰＵ４は、電源オン状態（後述する電源オン処理を施した状態）の場合にステップＳ１を肯定判定してステップＳ４へ進み、電源オフ状態（電源オン処理を行う前の状態）の場合にステップＳ１を否定判定してステップＳ２へ進む。

ステップＳ２において、ＣＰＵ４は電源スイッチ６がオン操作されたか否かを判定する。ＣＰＵ４は、オン操作信号が電源スイッチ６から入力された場合にステップＳ２を肯定判定してステップＳ３へ進み、オン操作信号が電源スイッチ６から入力されない場合にはステップＳ２を否定判定してステップＳ１へ戻る。ステップＳ１へ戻る場合は、上述した処理を繰り返す。

ステップＳ３において、ＣＰＵ４は、電源オン処理を行ってステップＳ４へ進む。電源オン処理は、不図示の電源回路からカメラ内の各ブロックに対する通電を開始させて、各ブロックに対して初期設定を行うことをいう。ステップＳ４において、ＣＰＵ４は電源スイッチ６がオフ操作されたか否かを判定する。ＣＰＵ４は、オフ操作信号が電源スイッチ６から入力された場合にステップＳ４を肯定判定してステップＳ１０へ進み、オフ操作信号が電源スイッチ６から入力されない場合にはステップＳ４を否定判定してステップＳ５へ進む。

ステップＳ１０において、ＣＰＵ４は、電源オフ処理を行ってステップＳ１へ戻る。電源オフ処理は、処理中の処理を終了後に電源回路（不図示）からカメラ内の各ブロックに対する通電を終了させることをいう。ステップＳ１へ戻った後は、上述した処理を繰り返す。

ステップＳ５において、ＣＰＵ４はＳ１オンか否かを判定する。ＣＰＵ４は、Ｓ１オンの場合にステップＳ５を肯定判定してステップＳ６へ進み、Ｓ１オンでない場合にはステップＳ５を否定判定してステップＳ１へ戻る。ステップＳ１へ戻る場合は上述した処理を繰り返す。

ステップＳ６において、ＣＰＵ４はＡＦ（オートフォーカス）処理を行ってステップＳ７へ進む。ＡＦ処理の詳細については後述する。ステップＳ７において、ＣＰＵ４は、Ｓ１オンが継続されているか否かを判定する。ＣＰＵ４は、Ｓ１オンが継続されている場合にステップＳ７を肯定判定してステップＳ８へ進み、Ｓ１オンが継続されていない場合にはステップＳ７を否定判定してステップＳ１へ戻る。ステップＳ１へ戻る場合は上述した処理を繰り返す。

ステップＳ８において、ＣＰＵ４はＳ２オンか否かを判定する。ＣＰＵ４は、Ｓ２オンの場合にステップＳ８を肯定判定してステップＳ９へ進み、Ｓ２オンでない場合にはステップＳ８を否定判定してステップＳ７へ戻る。ステップＳ７へ戻る場合は上述した処理を繰り返す。

ステップＳ９において、ＣＰＵ４は、撮像処理を行ってステップＳ１へ戻る。これにより、一連の撮影処理を終了する。ＣＰＵ４は、ステップＳ１へ戻ると上述した処理を繰り返す。

＜ＡＦ処理＞
ＡＦ処理の詳細について、図３に例示するフローチャートを参照して説明する。図３のステップＳ６１において、ＣＰＵ４は、励磁継続フラグに初期値０をセットしてステップＳ６２へ進む。励磁継続フラグは、フォーカスレンズ移動中にＳ２オンが検出されると１をセットするフラグである。

ステップＳ６２において、ＣＰＵ４は、コントラストＡＦ初期設定を行ってステップＳ６３へ進む。ステップＳ６３において、ＣＰＵ４は、フォーカスレンズを初期位置（サーチ開始位置）へ駆動するようにレンズ駆動制御回路１０へ指示を送り、レンズ駆動機構９のステッピングモータ９Ａを駆動させてステップＳ６４へ進む（初期位置駆動処理）。初期位置駆動処理の詳細については後述する。

ステップＳ６４において、ＣＰＵ４は、サーチ開始位置における焦点評価値（コントラスト値）および対応するレンズ位置情報を取得してステップＳ６５へ進む。レンズ位置情報は、たとえば、レンズ駆動制御回路１０がレンズ駆動機構９へ送出した制御パルス数に基づいて算出することができる。

ステップＳ６５において、ＣＰＵ４は、フォーカスレンズを所定の速度で所定方向（本例では無限遠側から至近側へ向かう方向）へサーチ駆動するようにレンズ駆動制御回路１０へ指示を送り、レンズ駆動機構９のステッピングモータ９Ａのサーチ駆動処理を開始させてステップＳ６６へ進む（サーチ駆動開始処理）。サーチ駆動開始処理の詳細については後述する。

ステップＳ６６において、ＣＰＵ４は、所定時間ごとに焦点評価値（コントラスト値）および対応するレンズ位置情報を取得するとともに、コントラスト曲線の「山」のピークを判定する処理を行ってステップＳ６７へ進む。

ステップＳ６７において、ＣＰＵ４はＳ２オンか否かを判定する。ＣＰＵ４は、Ｓ２オンの場合にステップＳ６７を肯定判定してステップＳ７２へ進み、Ｓ２オンでない場合にはステップＳ６７を否定判定してステップＳ６８へ進む。ステップＳ７２において、ＣＰＵ４は、励磁継続フラグに１をセットしてステップＳ６８へ進む。

ステップＳ６８において、ＣＰＵ４は、フォーカスレンズの位置がサーチ端点（すなわちサーチ終了位置）か否かを判定する。ＣＰＵ４は、サーチ端点（本例では至近端）の場合にステップＳ６８を肯定判定してステップＳ６９へ進み、サーチ端点でない場合にはステップＳ６８を否定判定してステップＳ６６へ戻る。ステップＳ６６へ戻る場合は、上述した処理を繰り返す。

ステップＳ６９において、ＣＰＵ４はフォーカスレンズの駆動を停止するようにレンズ駆動制御回路１０へ指示を送り、レンズ駆動機構９のステッピングモータ９Ａを停止させる処理を行ってステップＳ７０へ進む（サーチ停止処理）。サーチ停止処理の詳細については後述する。

ステップＳ７０において、ＣＰＵ４は、コントラスト曲線の「山」のピークを判定してステップＳ７１へ進む。ステップＳ７１において、ＣＰＵ４はレンズ駆動制御回路１０へ指示を送り、コントラスト値の「山」のピークに対応するレンズ位置へフォーカスレンズを移動させて（合焦駆動処理）、図３による処理を終了する。合焦駆動処理の詳細については後述する。

＜初期位置駆動処理＞
初期位置駆動処理の詳細について、図４に例示するフローチャートを参照して説明する。図４のステップＳ６３１において、ＣＰＵ４は駆動制御回路１０へ指示を送り、レンズ駆動機構９のステッピングモータ９Ａに対する所定時間（たとえばＴmsec）の前励磁を指示してステップＳ６３２へ進む。前励磁は、ステッピングモータ９Ａを回転させる前に該モータに対して所定の電圧を印加する（または所定の電流を供給する）駆動準備状態をいう。駆動準備状態では、ロータがステータ（いずれも不図示）に引きつけられて固定状態になる。

図９は、ＡＦ処理中の経過時間とフォーカスレンズの位置との関係の一例を示す図である。図９において、横軸はフォーカスレンズの位置であり、縦軸は経過時間を表す。ステップＳ６３１は、図９における前励磁（Ａ）に対応する。

図４のステップＳ６３２において、ＣＰＵ４は駆動制御回路１０へ指示を送り、フォーカスレンズの初期位置駆動を開始させる。これにより、フォーカスレンズがサーチ開始位置である無限遠側へ移動を始める。

ステップＳ６３３において、ＣＰＵ４はＳ２オンか否かを判定する。ＣＰＵ４は、Ｓ２オンの場合にステップＳ６３３を肯定判定してステップＳ６３７へ進み、Ｓ２オンでない場合にはステップＳ６３３を否定判定してステップＳ６３４へ進む。ステップＳ６３７において、ＣＰＵ４は、励磁継続フラグに１をセットしてステップＳ６３４へ進む。

ステップＳ６３４において、ＣＰＵ４は、フォーカスレンズの位置が初期位置（すなわちサーチ開始位置）か否かを判定する。ＣＰＵ４は、初期位置（本例では無限遠端）に到達した場合にステップＳ６３４を肯定判定してステップＳ６３５へ進み、初期位置に到達していない場合にはステップＳ６３４を否定判定してステップＳ６３３へ戻る。ステップＳ６３３へ戻る場合は、上述した処理を繰り返す。ステップＳ６３３およびステップＳ６３４間で繰り返すループ処理は、図９における初期位置駆動（Ｂ）に対応する。

ステップＳ６３５において、ＣＰＵ４は駆動制御回路１０へ指示を送り、フォーカスレンズの初期位置駆動を停止させ、所定時間（たとえばＴmsec）待機（ウェイト）してステップＳ６３６へ進む。所定時間（たとえばＴmsec）は、フォーカスレンズの初期位置駆動を停止させた後フォーカスレンズの位置が安定するのに要する時間に相当する。例えば、ＣＰＵ４の停止指示により、フォーカスレンズが移動状態から停止状態へ移行する際に、フォーカスレンズにはある方向に慣性力が働いているため、ある方向へ動こうとする状態が安定するまでに時間を要する。待機中はステッピングモータ９Ａに対する電圧の印加（または電流の供給）を維持させる（後励磁）。この待機は、図９における後励磁（Ｃ）に対応する。

ステップＳ６３６において、ＣＰＵ４は、励磁継続フラグが１か否かを判定する。ＣＰＵ４は、励磁継続フラグが１（すなわち、フォーカスレンズ移動中にＳ２オンが検出されている）場合にステップＳ６３６を肯定判定して図４による処理を終了する。すなわち、フォーカスレンズ移動中にＳ２オンが検出されている場合は、ステッピングモータ９Ａへの励磁状態を維持したまま初期位置駆動処理を終了する。

一方、励磁継続フラグが１でない（すなわち、フォーカスレンズ移動中にＳ２オンが検出されていない）場合のＣＰＵ４は、ステップＳ６３６を否定判定してステップＳ６３８へ進む。ステップＳ６３８において、ＣＰＵ４は駆動制御回路１０へ指示を送り、ステッピングモータ９Ａへの励磁をオフさせてから図４による処理を終了する。すなわち、フォーカスレンズ移動中にＳ２オンが検出されない場合は、ステッピングモータ９Ａを励磁しない状態で初期位置駆動処理を終了する。

＜サーチ駆動開始処理＞
サーチ駆動開始処理の詳細について、図５に例示するフローチャートを参照して説明する。図５のステップＳ６５１において、ＣＰＵ４は、ＶＤ同期待ちをしてステップＳ６５２へ進む。ＶＤ同期待ちは、撮像素子２で撮像された画像信号が画像信号処理回路３へ出力されるまで待機することをいう。このＶＤ同期待ちにより、１フレーム分の画像データの出来上がりを待って焦点評価値を算出する。ステップＳ６５１は、図９におけるＶＤ同期待ち（Ｄ）に対応する。

ステップＳ６５２において、ＣＰＵ４は、励磁継続フラグが１か否かを判定する。ＣＰＵ４は、励磁継続フラグが１（すなわち、フォーカスレンズ移動中にＳ２オンが検出されている）場合にステップＳ６５２を肯定判定してステップＳ６５３へ進む。フォーカスレンズ移動中にＳ２オンが検出されている場合は、ステッピングモータ９Ａに対する励磁状態を維持しているので、そのままステッピングモータ９Ａの駆動が可能である。

一方、励磁継続フラグが１でない（すなわち、フォーカスレンズ移動中にＳ２オンが検出されていない）場合のＣＰＵ４は、ステップＳ６５２を否定判定してステップＳ６５４へ進む。ステップＳ６５４において、ＣＰＵ４は駆動制御回路１０へ指示を送り、レンズ駆動機構９のステッピングモータ９Ａに対する所定時間（たとえばＴmsec）の前励磁を指示してステップＳ６５３へ進む。前励磁によってロータがステータ（いずれも不図示）に引きつけられて固定状態になり、ステッピングモータ９Ａの駆動が可能になる。ステップＳ６５４は、図９における前励磁（Ｅ）に対応する。

ステップＳ６５３において、ＣＰＵ４は駆動制御回路１０へ指示を送り、フォーカスレンズのサーチ駆動を開始させる。これにより、フォーカスレンズがサーチ終了位置であるサーチ端（至近端）側へ移動を始める。以降サーチ停止処理までは、図９におけるサーチ駆動（Ｆ）に対応する。

＜サーチ停止処理＞
サーチ停止処理の詳細について、図６に例示するフローチャートを参照して説明する。図６のステップＳ６９１において、ＣＰＵ４は駆動制御回路１０へ指示を送り、フォーカスレンズのサーチ駆動を停止させ、所定時間（たとえばＴmsec）待機（ウェイト）してステップＳ６９２へ進む。所定時間（たとえばＴmsec）は、フォーカスレンズの位置が停止後安定するのに要する時間に相当する。待機中はステッピングモータ９Ａへの励磁状態を維持させる（後励磁）。この待機は、図９における後励磁（Ｇ）に対応する。

ステップＳ６９２において、ＣＰＵ４は、励磁継続フラグが１か否かを判定する。ＣＰＵ４は、励磁継続フラグが１（すなわち、フォーカスレンズ移動中にＳ２オンが検出されている）場合にステップＳ６９２を肯定判定して図６による処理を終了する。すなわち、フォーカスレンズ移動中にＳ２オンが検出されている場合は、ステッピングモータ９Ａの励磁状態を維持したままサーチ駆動を終了する。

一方、励磁継続フラグが１でない（すなわち、フォーカスレンズ移動中にＳ２オンが検出されていない）場合のＣＰＵ４は、ステップＳ６９２を否定判定してステップＳ６９３へ進む。ステップＳ６９３において、ＣＰＵ４は駆動制御回路１０へ指示を送り、ステッピングモータ９Ａへの励磁をオフさせてから図６による処理を終了する。フォーカスレンズ移動中にＳ２オンが検出されない場合は、ステッピングモータ９Ａを励磁しない状態でサーチ駆動を終了する。

＜合焦駆動処理＞
合焦駆動処理の詳細について、図７に例示するフローチャートを参照して説明する。図７のステップＳ７１１において、ＣＰＵ４は、合焦表示および合焦音処理を行ってステップＳ７１２へ進む。具体的には、ＬＣＤモニタ５に表示させている焦点検出エリアを示す枠の表示色を合焦前と異ならせたり、不図示のスピーカから合焦を示す所定音を再生させる。

ステップＳ７１２において、ＣＰＵ４は、励磁継続フラグが１か否かを判定する。ＣＰＵ４は、励磁継続フラグが１（すなわち、フォーカスレンズ移動中にＳ２オンが検出されている）場合にステップＳ７１２を肯定判定してステップＳ７１３へ進む。すなわち、フォーカスレンズ移動中にＳ２オンが検出されている場合は、ステッピングモータ９Ａに対する励磁状態を維持しているので、そのままステッピングモータ９Ａの駆動が可能である。

一方、励磁継続フラグが１でない（すなわち、フォーカスレンズ移動中にＳ２オンが検出されていない）場合のＣＰＵ４は、ステップＳ７１２を否定判定してステップＳ７２３へ進む。ステップＳ７２３において、ＣＰＵ４は駆動制御回路１０へ指示を送り、レンズ駆動機構９のステッピングモータ９Ａに対する所定時間（たとえばＴmsec）の前励磁を指示してステップＳ７１３へ進む。前励磁によってロータがステータ（いずれも不図示）に引きつけられて固定状態になり、ステッピングモータ９Ａの駆動が可能になる。ステップＳ７２３は、図９における前励磁（Ｉ）に対応する。

ステップＳ７１３において、ＣＰＵ４は駆動制御回路１０へ指示を送り、フォーカスレンズの合焦駆動を開始させる。この場合の駆動目標位置は、合焦位置よりバックラッシュ相当分サーチ開始側の位置である。これにより、フォーカスレンズがサーチ終了位置から駆動目標位置へ移動を始める。以降ステップ７１４までは、図９における合焦駆動（Ｊ）に対応する。

ステップＳ７１４において、ＣＰＵ４は、フォーカスレンズの位置が駆動目標位置（すなわち合焦位置からバックラッシュ相当分サーチ開始位置側）か否かを判定する。ＣＰＵ４は、駆動目標位置へ到達した場合にステップＳ７１４を肯定判定してステップＳ７１５へ進み、駆動目標位置へ到達していない場合にはステップＳ７１４を否定判定して当該判定処理を繰り返す。

ステップＳ７１５において、ＣＰＵ４は駆動制御回路１０へ指示を送り、フォーカスレンズの駆動を停止させ、所定時間（たとえばＴmsec）待機（ウェイト）してステップＳ７１６へ進む。所定時間（たとえばＴmsec）は、フォーカスレンズの位置が停止後安定するのに要する時間に相当する。待機中はステッピングモータ９Ａに対する電圧の印加（または電流の供給）を維持させる（後励磁）。この待機は、図９における後励磁（Ｋ）に対応する。

ステップＳ７１６において、ＣＰＵ４は、励磁継続フラグが１か否かを判定する。ＣＰＵ４は、励磁継続フラグが１（すなわち、フォーカスレンズ移動中にＳ２オンが検出されている）場合にステップＳ７１６を肯定判定してステップＳ７１８へ進む。フォーカスレンズ移動中にＳ２オンが検出されている場合は、ステッピングモータ９Ａへの励磁状態を維持したままで次へ進む。

一方、励磁継続フラグが１でない（すなわち、フォーカスレンズ移動中にＳ２オンが検出されていない）場合のＣＰＵ４は、ステップＳ７１６を否定判定してステップＳ７１７へ進む。ステップＳ７１７において、ＣＰＵ４は駆動制御回路１０へ指示を送り、ステッピングモータ９Ａへの励磁をオフさせてステップＳ７１８へ進む。すなわち、フォーカスレンズ移動中にＳ２オンが検出されない場合は、ステッピングモータ９Ａを励磁しない状態で次へ進む。

ステップＳ７１８において、ＣＰＵ４は、励磁継続フラグが１か否かを判定する。ＣＰＵ４は、励磁継続フラグが１（すなわち、フォーカスレンズ移動中にＳ２オンが検出されている）場合にステップＳ７１８を肯定判定してステップＳ７１９へ進む。すなわち、フォーカスレンズ移動中にＳ２オンが検出されている場合は、ステッピングモータ９Ａに対する励磁状態を維持しているので、そのままステッピングモータ９Ａの駆動が可能である。

一方、励磁継続フラグが１でない（すなわち、フォーカスレンズ移動中にＳ２オンが検出されていない）場合のＣＰＵ４は、ステップＳ７１８を否定判定してステップＳ７２４へ進む。ステップＳ７２４において、ＣＰＵ４は駆動制御回路１０へ指示を送り、レンズ駆動機構９のステッピングモータ９Ａに対する所定時間（たとえばＴmsec）の前励磁を指示してステップＳ７１９へ進む。前励磁によってロータがステータ（いずれも不図示）に引きつけられて固定状態になり、ステッピングモータ９Ａの駆動が可能になる。ステップＳ７２４は、図９における前励磁（Ｌ）に対応する。

ステップＳ７１９において、ＣＰＵ４は駆動制御回路１０へ指示を送り、フォーカスレンズのバックラッシュ駆動を開始させる。バックラッシュ駆動は、サーチ駆動と同じ方向へ行う。これにより、フォーカスレンズが合焦位置へ移動を始める。以降ステップ７２０までは、図９におけるバックラッシュ駆動（Ｍ）に対応する。

ステップＳ７２０において、ＣＰＵ４は、フォーカスレンズの位置が合焦位置か否かを判定する。ＣＰＵ４は、合焦位置へ到達した場合にステップＳ７２０を肯定判定してステップＳ７２１へ進み、合焦位置へ到達していない場合にはステップＳ７２０を否定判定して当該判定処理を繰り返す。

ステップＳ７２１において、ＣＰＵ４は駆動制御回路１０へ指示を送り、フォーカスレンズの駆動を停止させ、所定時間（たとえばＴmsec）待機（ウェイト）してステップＳ７２２へ進む。所定時間（たとえばＴmsec）は、フォーカスレンズの位置が停止後安定するのに要する時間に相当する。待機中はステッピングモータ９Ａに対する励磁状態を維持させる（後励磁）。この待機は、図９における後励磁（Ｎ）に対応する。

ステップＳ７２２において、ＣＰＵ４は駆動制御回路１０へ指示を送り、ステッピングモータ９Ａへの励磁をオフさせて図７による処理を終了する。

図１０は、励磁継続フラグが１（すなわち、ＡＦ処理にともなうフォーカスレンズ移動中にＳ２オンが検出された）場合と、励磁継続フラグが０（すなわち、ＡＦ処理にともなうフォーカスレンズ移動中にＳ２オンが検出されていない）場合とにおける、ＡＦ処理時間を比較する図である。上側の図は、励磁継続フラグが０の場合の処理時間の内訳を表し、下側の図は、励磁継続フラグが１の場合の処理時間の内訳を表す。

図１０によれば、励磁継続フラグが１の場合には、励磁継続フラグが０の場合に行うステップＳ６３８（図４）、ステップＳ６９３（図６）、およびステップＳ７１７（図７）の励磁オフをしないようにしたので、ステップＳ６５４（図５）の前励磁（Ｅ）、ステップＳ７２３（図７）の前励磁（Ｉ）、およびステップＳ７２４（図７）の前励磁（Ｌ）をそれぞれ省略できる。これにより、これらの前励磁に要する時間（本例では３×Ｔmsec）だけＡＦ処理時間を短縮できる。短縮時間３Ｔは、使用するステッピングモータ９Ａの仕様や電源電圧等により異なるが、たとえば数十msecの時間短縮につながる。

以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）電子カメラのオートフォーカス制御装置は、撮影レンズ１を通して被写体像を撮像する撮像素子２と、撮影レンズ１におけるフォーカスレンズの光軸方向への移動とフォーカスレンズの移動の停止とを制御するＣＰＵ４およびレンズ駆動制御回路１０と、レンズ駆動機構９によるフォーカスレンズの移動の停止に応じて撮像素子２からの撮像信号を用いて焦点評価値を算出し、該算出値に基づいて合焦位置を演算するＣＰＵ４と、フォーカスレンズの停止時にフォーカスレンズの駆動に対する供給電力を制限する第１駆動モード（励磁継続フラグ０）またはフォーカスレンズの停止時に供給電力を制限しない第２駆動モード（励磁継続フラグ１）を選択するＣＰＵ４と、を備えるようにした。これにより、前励磁に要する時間が短縮され、適切にフォーカス調節時間を短縮できる。

（２）上記（１）のオートフォーカス制御装置はさらに、フォーカス調節を指示可能であり、記録用画像の撮像を指示可能であるレリーズスイッチ８を備え、ＣＰＵ４はさらに、レリーズスイッチ８による操作が、フォーカス調節の指示であるか記録用画像の撮像の指示であるかを判別し、記録用画像の撮像の指示であると判別した場合に、供給電力を制限しない第２駆動モード（励磁継続フラグ１）を選択するようにした。これにより、供給電力を制限する場合に比べてフォーカス調節時間を短縮し得る。

（３）励磁継続フラグ０に対応する第１駆動モードは、ＣＰＵ４、レンズ駆動制御回路１０によりフォーカスレンズを第１所定位置へ移動後所定時間停止させてから第２所定位置へ向けて移動開始させる場合において停止中に供給電力を制限するので、電力消費の抑制に効果がある。

（４）上記（３）のオートフォーカス制御装置は、フォーカスレンズを無限遠端へ移動後所定時間停止させてから至近端へ向けて移動開始させる場合において電力消費の抑制に効果がある。

（５）上記（３）のオートフォーカス制御装置は、フォーカスレンズを至近端へ移動後所定時間停止させてから無限遠端へ向けて移動開始させる場合において電力消費の抑制に効果がある。

（６）上記（３）のオートフォーカス制御装置は、フォーカスレンズを至近端または無限遠端へ移動後所定時間停止させてから合焦位置へ向けて移動開始させる場合において電力消費の抑制に効果がある。

（変形例１）
上述した説明では、励磁継続フラグが０の場合に第１駆動モードとして励磁をオフする例を説明したが、励磁オフの代わりに、駆動準備状態を維持する範囲でステッピングモータ９Ａへ印加する電圧を所定電圧より下げる（または供給する電流を所定電流よりしぼる）ように構成してもよい。所定の励磁（所定電圧の印加または所定電流の供給）を継続する場合に比べて、電力消費を抑えることができる。

（変形例２）
また、上述した説明では、励磁継続フラグが１の場合に第２駆動モードとして所定の励磁（所定電圧の印加または所定電流の供給）を継続する例を説明したが、所定の励磁を継続する代わりに、駆動準備状態を維持する範囲でステッピングモータ９Ａへ印加する電圧を所定電圧より下げる（または供給する電流を所定電流よりしぼる）ように構成してもよい。所定の励磁（所定電圧の印加または所定電流の供給）を継続する場合に比べて、電力消費を抑えることができる。

（変形例３）
また、撮影開始の指示（Ｓ２オン）があったとしても、ＣＰＵ４により電池２１の残量が所定値以下であると判定された場合には、ＣＰＵ４は励磁継続フラグを０にセットするようにしてもよい。ＣＰＵ４が励磁継続フラグを０にセットすることにより、ステップＳ６３８（図４）、ステップＳ６９３（図６）、およびステップＳ７１７（図７）において励磁がオフされる。これにより、電池残量が低下した場合はフォーカス調節時間の短縮よりも電力消費の抑制を優先させることができる。

（変形例４）
以上の説明では、撮影レンズを含む電子カメラ１の場合を例に説明した。この代わりに、交換レンズとカメラ本体から構成されるレンズ交換式電子カメラシステムにも本発明を適用できる。

（変形例５）
上記レンズ交換式カメラシステムの場合において、レンズ駆動機構９が交換レンズ側に含まれており、ＣＰＵ４、レンズ駆動制御回路１０がカメラ本体側に含まれている場合、ＣＰＵ４から指示を受けたレンズ駆動制御回路１０が、交換レンズ鏡筒側のレンズ駆動機構９を構成するステッピングモータ９Ａに対して上述した前励磁、後励磁、駆動指示、停止指示等の制御信号を送る。
なお、カメラ側に含めたＣＰＵ４、および、レンズ駆動制御回路１０の両方もしくは片方の構成を交換レンズ側に含めても良い。

（変形例６）
上述した説明では、ＣＰＵ４がステッピングモータ９Ａへの励磁をオフさせてから（ステップＳ７２２）合焦駆動処理（図７）を終了するようにした。連写撮影の場合には、ステップＳ７２２をスキップさせて励磁を継続したままにするとよい。次に初期位置駆動処理を実行する際に前励磁（ステップＳ６３１：図９における前励磁（Ａ）に対応）を省略して時間短縮をすることができる。

以上の説明はあくまで一例であり、上記の実施形態の構成に何ら限定されるものではない。

１…撮影レンズ
２…撮像素子
３…画像信号処理回路
４…ＣＰＵ
５…ＬＣＤモニタ
６…電源スイッチ
８…レリーズスイッチ
９…レンズ駆動機構
９Ａ…ステッピングモータ
１０…レンズ駆動制御回路
１１…電圧検出回路
１２…バッファメモリ
１３…不揮発性メモリ
２１…電池

Claims

撮影光学系を通して被写体像を撮像する撮像素子と、
前記撮影光学系におけるフォーカス調節光学系の光軸方向への移動と前記フォーカス調節光学系の移動の停止とを制御する光学系駆動制御部と、
前記光学系駆動制御部による前記フォーカス調節光学系の移動に応じて前記撮像素子からの撮像信号を用いて焦点評価値を算出する評価値算出部と、
前記評価値算出部による算出値に基づいて合焦位置を演算する演算部と、
前記フォーカス調節光学系の停止時に、前記フォーカス調節光学系の駆動に対する供給電力を制限し、その後、前記供給電力の供給を行う第１駆動モード、または前記フォーカス調節光学系の停止時に、前記供給電力を制限しない第２駆動モードを選択するモード選択部と、
フォーカス調節の指示、若しくは記録用画像の撮像を指示する操作部材と、
前記操作部材による操作が前記フォーカス調節の指示であるか前記記録用画像の撮像の指示であるかを判別する指示判別部とを備え、
前記モード選択部は、前記指示判別部によりフォーカス調節の指示であると判別された場合に、前記第１駆動モードを選択し、前記指示判別部により前記記録用画像の撮像の指示であると判別された場合に、前記第２駆動モードを選択するオートフォーカス制御装置。
請求項１に記載のオートフォーカス制御装置において、
前記光学系駆動制御部は、前記フォーカス調節光学系の移動と停止とを制御するモータを備え、前記第１駆動モードでは、前記フォーカス調節光学系の停止時に前記モータへの励磁を所定時間行った後に前記励磁を解除し、その後、前記励磁を行って、前記フォーカス調節光学系の移動を制御し、前記第２駆動モードでは、前記フォーカス調節光学系の停止時に前記モータへの励磁を前記所定時間行った後も前記励磁を維持し、その後前記フォーカス調節光学系の移動を制御するオートフォーカス制御装置。
請求項１に記載のオートフォーカス制御装置において、
前記モード選択部は、電池残量が所定値以下である場合に前記第１駆動モードを選択するオートフォーカス制御装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載のオートフォーカス制御装置において、
前記第１駆動モードは、前記光学系駆動制御部により前記フォーカス調節光学系を第１所定位置へ移動後所定時間停止させてから第２所定位置へ向けて移動開始させる場合において前記停止中に前記供給電力を制限するモードであるオートフォーカス制御装置。
請求項４に記載のオートフォーカス制御装置において、
前記第１所定位置は無限遠端であり、前記第２所定位置は至近端であるオートフォーカス制御装置。
請求項４に記載のオートフォーカス制御装置において、
前記第１所定位置は至近端であり、前記第２所定位置は無限遠端であるオートフォーカス制御装置。
請求項４に記載のオートフォーカス制御装置において、
前記第１所定位置は至近端または無限遠端であり、前記第２所定位置は前記合焦位置であるオートフォーカス制御装置。
請求項１〜７のいずれか一項に記載のオートフォーカス制御装置において、
前記第１駆動モードは、前記停止中において、前記供給電力を遮断するモードまたは前記第２駆動モード時の供給電力に比べて低い電力を供給するモードであるオートフォーカス制御装置。
請求項１〜８のいずれか一項に記載のオートフォーカス制御装置を備えたオートフォーカスカメラ。
請求項９に記載のオートフォーカスカメラにおいて、
さらに、前記光学系駆動制御部により駆動制御される光学系駆動部を備え、
前記光学系駆動部は、ステッピングモータを含み、
前記第１駆動モードは、前記ステッピングモータを励磁する電力を遮断または前記第２駆動モード時に前記ステッピングモータを励磁する電力に比べて低い励磁電力を供給するモードであるオートフォーカスカメラ。