(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、ＡＦ中の被写体の変化の影響を受けずに、少ない演算負荷で、かつ短時間でＡＦ動作を実行することを可能にした撮像装置を提供することである。【解決手段】  そこで、本発明の撮像装置は、被写体像の焦点状態を示す焦点評価値の変化量を示す変化曲線は、前記変化曲線のピーク値で曲線の傾きの符号が反転する前の第１の斜面部及び前記変化曲線のピーク値で曲線の傾きの符号が反転した後の第２の斜面部を備えており、  前記制御手段は、前記第１の斜面部の傾き及び前記第２の斜面部の傾きに基づいて前記変化曲線のピーク値に対応する焦点評価値を前記合焦動作に用いるか否かを判定することを特徴とする構成とした。【選択図】  図４
2014013368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像の焦点状態を調節する焦点調節手段と、前記焦点調節手段を有する撮影光学系により結像された被写体像を光電変換する撮像素子と、焦点検出エリアに対応する前記撮像素子の撮像エリアから出力された画像信号から特定周波数成分を抽出して焦点評価値を算出する焦点評価値算出手段と、前記焦点評価値に基づいて前記焦点調節手段を駆動させて合焦動作を行う制御手段と、を有する撮像装置であって、
前記被写体像の焦点状態を示す焦点評価値の変化量を示す変化曲線は、前記変化曲線のピーク値で曲線の傾きの符号が反転する前の第１の斜面部及び前記変化曲線のピーク値で曲線の傾きの符号が反転した後の第２の斜面部を備えており、
前記制御手段は、前記第１の斜面部の傾き及び前記第２の斜面部の傾きに基づいて前記変化曲線のピーク値に対応する焦点評価値を前記合焦動作に用いるか否かを判定することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１の斜面部の傾き及び前記第２の斜面部の傾きの少なくとも１つの傾きが第１の閾値以上である変化曲線のピーク値に対応する焦点評価値を前記合焦動作に用いず、
前記第１の斜面部の傾き及び前記第２の斜面部の傾きの両方の傾きが前記第１の閾値よりも小さい変化曲線のピーク値に対応する焦点評価値を前記合焦動作に用いることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１の斜面部の傾きの絶対値と前記第２の斜面部の傾きの絶対値の差分が第１の閾値以上である変化曲線のピーク値に対応する焦点評価値を前記合焦動作に用いず、
前記第１の斜面部の傾きと前記第２の斜面部の傾きの差分が第１の閾値よりも小さい変化曲線のピーク値に対応する焦点評価値を前記合焦動作に用いることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
１から前記第１の斜面部の傾きと前記第２の斜面部の傾きの比率の絶対値を差し引いた値が第１の閾値以上である変化曲線のピーク値に対応する焦点評価値を前記合焦動作に用いず、
１から前記第１の斜面部の傾きと前記第２の斜面部の傾きの比率の絶対値を差し引いた値が前記第１の閾値よりも小さい変化曲線のピーク値に対応する焦点評価値を前記合焦動作に用いることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮影光学系の被写界深度情報が大きい場合の第１の閾値を前記撮影光学系の被写界深度情報が小さい場合の第１の閾値よりも小さくする請求項１乃至４の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記被写体像の明暗差情報が大きい場合の第１の閾値を前記被写体像の明暗差情報が小さい場合の第１の閾値よりも大きくする請求項１乃至５の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記合焦動作に用いられる変化曲線がない場合、前記合焦動作に用いられない変化曲線の幅の情報に基づいて前記焦点検出エリアの幅を狭く再設定し、再度、焦点調節を行うことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項８】
被写体像の焦点状態を調節する焦点調節工程と、前記焦点調節手段を有する撮影光学系により結像された被写体像を光電変換する撮像工程と、焦点検出エリアに対応する前記撮像素子の撮像エリアから出力された画像信号から特定周波数成分を抽出して焦点評価値を算出する焦点評価値算出工程と、前記焦点評価値に基づいて前記焦点調節手段を駆動させて合焦動作を行う制御工程と、を有する撮像装置の制御方法であって、
前記被写体像の焦点状態を示す焦点評価値の変化量を示す変化曲線は、前記変化曲線のピーク値で曲線の傾きの符号が反転する前の第１の斜面部及び前記変化曲線のピーク値で曲線の傾きの符号が反転した後の第２の斜面部を備えており、
前記制御工程は、前記第１の斜面部の傾き及び前記第２の斜面部の傾きに基づいて前記変化曲線のピーク値に対応する焦点評価値を前記合焦動作に用いるか否かを判定することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影光学系により結像される被写体像を光電変換する撮像素子により取得される画像信号を使用して、焦点調節を行う撮像装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラやビデオカメラにおいては、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子からの出力信号を利用し、被写体のコントラストに応じた信号を検出して合焦させるオートフォーカス（以下、ＡＦ）方法が一般的である。
【０００３】
しかしながら、上記の方法では、フォーカスレンズを所定の移動範囲にわたって光軸方向に移動させながら被写体のコントラストを順次検出する必要がある（スキャン動作）。
【０００４】
そのスキャン動作中に被写体の動きや被写体のボケ状態の変化に伴い焦点検出エリア内に被写体が出たり入ったりすると、ＡＦ動作中に被写体が変化してしまうため（被写体出入り）、正確に合焦させることは難しかった。
【０００５】
ＡＦ動作中の被写体の変化がある場合に対応するものとして、例えば、特許文献１にあるように、サイズの異なる２個の焦点検出エリア（測距領域）を撮影範囲内に重畳して配し、より大きい焦点検出エリアのみで大きな評価値変化がある場合に、被写体の動きがあったと判定して、焦点検出エリアの位置やサイズを変更するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０９−０１８７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、ＡＦ中に被写体の変化があることを検出した後に、焦点検出エリア（測距領域）の変更を行うため、再度、ＡＦ動作を行う必要があり、ＡＦ時間が長くなってしまう。ＡＦ時間が長くなることは、被写体の動きがある場合には、ＡＦ評価結果の信頼性も損ねてしまう。
【０００８】
また、上述の特許文献１に開示された従来技術では、少なくとも２つの焦点検出エリア（測距領域）に関して評価を行う必要があるため、演算負荷が大きいという課題があった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、ＡＦ動作中の被写体の変化の影響を受けずに、少ない演算負荷で、かつ短時間でＡＦ動作を実行することを可能にした焦点調節装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、被写体像の焦点状態を調節する焦点調節手段と、前記焦点調節手段を有する撮影光学系により結像された被写体像を光電変換する撮像素子と、焦点検出エリアに対応する前記撮像素子の撮像エリアから出力された画像信号から特定周波数成分を抽出して焦点評価値を算出する焦点評価値算出手段と、前記焦点評価値に基づいて前記焦点調節手段を駆動させて合焦動作を行う制御手段と、を有する撮像装置であって、
前記被写体像の焦点状態を示す焦点評価値の変化量を示す変化曲線は、前記変化曲線のピーク値で曲線の傾きの符号が反転する前の第１の斜面部及び前記変化曲線のピーク値で曲線の傾きの符号が反転した後の第２の斜面部を備えており、
前記制御手段は、前記第１の斜面部の傾き及び前記第２の斜面部の傾きに基づいて前記変化曲線のピーク値に対応する焦点評価値を前記合焦動作に用いるか否かを判定することを特徴とする構成とした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ＡＦ動作中の被写体の変化の影響を受けずに、少ない演算負荷で、かつ短時間でＡＦ動作を実行することを可能にした焦点調節装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１における焦点調節装置のＡＦ動作手順を示すフローチャートである
【図２】本発明の実施例における焦点調節装置を有する撮像装置のブロック図である
【図３】本発明の実施例１における焦点検出エリア（測距領域）の設定について示した図である
【図４】本発明の実施例における焦点評価値の偽山判定のサブルーチンである
【図５】本発明の実施例１におけるＡＦスキャン中の撮影範囲の変化を、模式的に示した図である
【図６】本発明の実施例１における図５の状況における焦点検出エリア（測距領域）の焦点評価値Ｅを示す図である
【図７】本発明の実施例２における焦点調節装置のＡＦ動作手順を示すフローチャートである
【図８】本発明の実施例２における焦点検出エリア（測距領域）の設定について示した図である
【図９】本発明の実施例２における図８の状況における焦点検出エリア（測距領域）の焦点評価値Ｅを示す図である
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施例１）
以下に、本発明の好ましい実施例１を、図１〜図６に基づいて詳細に説明する。図２は、本発明の実施例にかかわる焦点調節装置を有する撮像装置の概略構成例を示すブロック図である。撮像装置は、例えば、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラを含むが、これに限るものではなく、入射する光学像をエリアセンサなどの２次元配列された撮像素子を用いて光電変換により電気的な画像として取得するものであれば、本発明を適用することが可能である。
【００１４】
（撮像装置のブロック図）
図２において、１は撮像装置である。２はズームレンズ群、３はフォーカスレンズ群で、撮影光学系を構成している。４は撮影光学系を通過した光束の量を制御する光量調節手段であり露出手段である絞りである。３１はズームレンズ群２、フォーカスレンズ群３、絞り４、等からなるレンズ鏡筒である。
【００１５】
５は撮影光学系を通過した被写体像が結像し、これを光電変換するＣＣＤ等の撮像素子（以下ＣＣＤ）である。被写体像の焦点状態を調節する焦点調節手段を有する撮影光学系５により結像された被写体像を光電変換する撮像素子は、ＣＭＯＳでも良い。６はＣＣＤ５によって光電変換された電気信号を受けて各種の画像処理を施すことにより所定の画像信号を生成する撮像回路を示している。７は撮像回路６により生成されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変化するＡ／Ｄ変換回路である。
【００１６】
８はＡ／Ｄ変換回路７から出力されるデジタル画像信号を一時的に記憶するバッファメモリ等のメモリ（ＶＲＡＭ）である。９はＶＲＡＭ８に記憶された画像信号を読み出してこれをアナログ信号に変換するとともに再生出力に適する形態の画像信号に変換するＤ／Ａ変換回路である。
【００１７】
１０は画像信号を表示する液晶表示装置（ＬＣＤ）等の画像表示装置（以下ＬＣＤ）である。１２は半導体メモリ等からなる画像データを記憶する記憶用メモリである。１１は復号化処理や伸長処理等を施す伸長回路とからなる圧縮伸長回路である。圧縮伸長回路１１は、ＶＲＡＭ８に一時記憶された画像信号を読み出して記憶用メモリ１２に対する記憶に適した形態にするために画像データの圧縮処理や符号化処理を施す圧縮回路及び記憶用メモリ１２に記憶された画像データの再生表示等をするのに最適な形態とする。
【００１８】
また、１３はＡ／Ｄ変換回路７からの出力を受けて自動露出（ＡＥ）処理を行うＡＥ処理回路である。１４はＡ／Ｄ変換回路７からの出力を受けてオートフォーカス（ＡＦ）処理を行うスキャンＡＦ動作回路である。１５は撮像装置の制御を行う演算用のメモリを内蔵したＣＰＵである。１６は所定のタイミング信号を発生するタイミングジェネレータ（以下ＴＧ）である。
【００１９】
ＣＰＵ１５は、焦点検出エリアに対応する撮像素子の撮像エリアから出力された画像信号から特定周波数成分を抽出して焦点評価値を算出する焦点評価値算出手段としての機能がある。
【００２０】
１７はＣＣＤドライバである。２１は絞り４を駆動する絞り駆動モータである。１８は絞り駆動モータ２１を駆動制御する第１モータ駆動回路である。２２はフォーカスレンズ群３を駆動するフォーカス駆動モータである。フォーカスレンズ群３とフォーカス駆動モータ２２は、焦点調節手段に相当する。１９はフォーカス駆動モータ２２を駆動制御する第２モータ駆動回路である。２３はズームレンズ群２を駆動するズーム駆動モータである。２０はズーム駆動モータ２３を駆動制御する第３モータ駆動回路である。
【００２１】
更に、２４は各種のスイッチ群からなる操作スイッチである。２５は各種制御等を行うプログラムや各種動作を行わせるために使用するデータ等が予め記憶されている電気的に書き換え可能な読み出し専用メモリであるＥＥＰＲＯＭである。２６は電池、２８はストロボ発光部、２７はストロボ発光部２８の閃光発光を制御するスイッチング回路、２９はＡＦ動作のＯＫ・ＮＧを表示するためのＬＥＤなどの表示素子である。
【００２２】
なお、画像データ等の記憶媒体である記憶用メモリは、フラッシュメモリ等の固定型の半導体メモリで、カード形状やスティック形状から成りたつ。また、装置に対して着脱自在に形成されるカード型フラッシュメモリ等の半導体メモリの他、ハードディスクやフレキシブルディスク等の磁気記憶媒体等、様々な形態のものが適用される。
【００２３】
また、操作スイッチ２４としては、主電源スイッチ、レリーズスイッチ、再生スイッチ、ズームスイッチ、ＡＦ評価値信号のモニターへの表示をＯＮ／ＯＦＦするためのスイッチ等を含む。主電源スイッチは、撮像装置１を起動させ、電源供給を行うためのものである。
【００２４】
また、レリーズスイッチは、撮影動作（記憶動作）等を開始させる。再生スイッチは、再生動作を開始させる。ズームスイッチは、撮影光学系のズームレンズ群２を移動させズームを行わせる。
【００２５】
そして、レリーズスイッチは撮影動作に先立って行われるＡＥ処理、ＡＦ動作を開始させる指示信号を発生する第１ストローク（以下ＳＷ１）と実際の露光動作を開始させる指示信号を発生する第２ストローク（以下ＳＷ２）との二段スイッチにより構成される。
【００２６】
（実施例１１よる合焦動作）
次に、図１を参照して、上記構成を有する撮像装置１の本発明の実施例による合焦動作（ＡＦ動作）について説明する。図１は、実施例１における焦点調節装置のＡＦ動作手順を示すフローチャートである。この動作に関する制御プログラムは、ＣＰＵ１５によって実行される。
【００２７】
ＣＰＵ１５は、焦点検出エリアに対応する撮像素子の撮像エリアから出力された画像信号から特定周波数成分を抽出して焦点評価値を算出する焦点評価値算出手段としての機能がある。
【００２８】
ＣＰＵ１５は、ＡＦ動作を開始すると、まず、被写体に対する焦点調節を行うための測距領域を設定する。このステップＳ１の処理では、画像内に１つの測距領域が設定される。
【００２９】
（焦点検出エリアの設定）
図３は、焦点検出エリアとしての測距領域の設定について示した図である。図３では、撮影画面５００の中央に測距領域５０４が設定されている。焦点検出エリアとしての測距領域５０４は、後述するＡＦ動作により、焦点調節を行うための画像信号を評価する範囲であり、ＡＦ動作の目的は、焦点検出エリアとしての測距領域５０４内の撮影者が意図する被写体に焦点調節を行うことである。後に、焦点検出エリアとしての測距領域５０４がＡＦ動作中に被写体の移動の影響を受けているか否かの判別を行う。
【００３０】
図１に戻りフローチャートの説明を続ける。
【００３１】
ステップＳ２では、ステップＳ１で設定した各測距領域でＡＦスキャン（焦点調節動作）を行う。ＡＦスキャンでは、フォーカスレンズ群３をスキャン開始位置からスキャン終了位置まで所定量ずつ移動させながら、スキャンＡＦ動作回路１４により各フォーカスレンズ群位置における焦点評価値Ｅ［ｎ］（但し、ｎ＝０，１，２，…，Ｎ−１）及び輝度信号差分値Ｃ［ｎ］（但し、ｎ＝０，１，２，…，Ｎ−１）をＣＰＵ１５に記憶していく。
【００３２】
焦点評価値Ｅ［ｎ］は、ＡＦスキャン開始位置からｎ番目のフォーカスレンズ群３の位置での測距領域５０４の焦点評価値を表す。また、ＡＦスキャン開始から終了までスキャン点数をＮ点とする。焦点評価値Ｅは、スキャンＡＦ動作回路１４で、入力された画像信号を受けて、測距領域５０４内の画像信号の高周波成分がハイパスフィルターなどを介して抽出され、更に累積加算などの演算処理を行い算出される。このように算出される焦点評価値Ｅは、測距領域５０４内の画像信号において、空間周波数が高域の輪郭成分量に対応し、デフォーカスすると減少し、ピントがあった状態で最大となる評価値となる。
【００３３】
高周波成分を抽出する方向は、行方向、列方向のいずれか、もしくは両方の方向として、焦点評価値Ｅを算出すればよい。
【００３４】
焦点評価値Ｅは、焦点検出エリアとしての測距領域内の代表的な１行の高周波成分の値を用いてもよい。代表的な１行としては、例えば、最も高周波成分の値が大きい行の値を用いる。また、焦点評価値Ｅは、測距領域内の全ての行の高周波成分の積分値を用いてもよい。
【００３５】
輝度信号差分値Ｃ［ｎ］は、ＡＦスキャン開始位置からｎ番目のフォーカスレンズ位置での測距領域５０４の輝度信号差分値を表す。また、ＡＦスキャン開始から終了までスキャン点数をＮ点とする。輝度信号差分値Ｃ［ｎ］は、測距領域５０４内の明暗差情報であり、後述する焦点評価値Ｅに対して設定される閾値を設定する際に用いる評価値である。
【００３６】
例えば、焦点検出エリアとしての測距領域５０４内の輝度信号差分値は、スキャンＡＦ動作回路１４で、入力された画像信号を受けて、下記式で算出される。
【００３７】
【数１】
2014013368.tif 000003
【００３８】
ｍａｘ（ｌ）、ｍｉｎ（ｌ）は、測距領域５０４を構成するＬ行の画素配列の内のｌ行目の輝度信号の最大値と最小値を示すものである。上記の数式では、各行ごとに、輝度信号の最大値と最小値の差分を算出し、算出された差分を測距領域内の全ての行の総和を算出し、輝度信号差分値Ｃ［ｎ］としている。ここで、輝度信号としては、画像信号をそのまま用いてもよいし、画像信号にローパスフィルタ処理を施し、高周波数のノイズを除去してから用いてもよい。
【００３９】
本実施例では、各行の輝度信号の最大値と最小値の差分の積算値を輝度信号差分値Ｃとしたが、算出方法は、これに限らない。例えば、各行ごとに、輝度信号の最大値と最小値を算出し、各行の差分値の最大値を輝度信号差分値Ｃとしてもよい。また、焦点評価値Ｅの高周波成分を抽出する方向に合わせた方向に、輝度信号差分値Ｃも算出を行う。
【００４０】
式１を用いて算出される輝度信号差分値Ｃは、被写体の輪郭部の合焦状態の変化による影響は小さいが、焦点評価値Ｅの大きさと、概ね比例関係の相関を持つ。これは、輝度信号差分値Ｃは、被写体の明暗差を表しているためで、照明状態の変化などにより被写体の明暗差が倍大きくなるよう変化した場合、輝度信号差分値Ｃも焦点評価値Ｅも倍だけ大きくなる性質がある。
【００４１】
なお、焦点評価値Ｅ、輝度信号差分値Ｃの求め方としては、フォーカスレンズ群３を移動しながら求める方法でもよい。
【００４２】
次に、ステップＳ３で、焦点評価値Ｅのフォーカスレンズ群３の位置に対する変化曲線の極大値（ピーク値）の信頼性判定を行う。ここでは、焦点評価値がピーク値としての極大値をとるフォーカスレンズ群３の位置を算出する。更に、極大値近傍の焦点評価値の変化曲線の信頼性を評価する。この信頼性評価は、求められた焦点評価値が、被写体の十分な合焦状態を得るために、十分な焦点評価値の変化曲線形状であるか否かを評価する。
【００４３】
信頼性判定の詳細な方法としては、例えば、特開２０１０−０７８８１０号公報の図１０から図１３で説明されているような方法を用いればよい。
【００４４】
つまり、合焦状態を示す焦点評価値が信頼性の高い山状になっているか否かを、焦点評価値の最大値と最小値の差、一定値（ＳｌｏｐｅＴｈｒ）以上の傾きで傾斜している部分の長さ、および傾斜している部分の勾配から判断する。これにより、信頼性判定を行うことができる。
【００４５】
（焦点評価値の偽山判定）
次に、ステップＳ４において、焦点評価値の偽山判定を行う。ステップＳ３で取得した焦点評価値Ｅのフォーカスレンズ群３の位置に対する変化曲線が有する極大値について、偽山の判定を行う。
【００４６】
ここで行う偽山判定は、様々な外乱の影響により、評価値の変化曲線が、真の合焦位置とは別の位置でピーク形状を持つ、所謂、偽山を合焦位置として選択することを避けるために行う。様々な外乱としては、ステップＳ２で行ったＡＦスキャン中の被写体の移動がＡＦに与える影響や、像倍率変化やボケの変化に伴う測距領域外の被写体のＡＦに与える影響などが考えられる。なお、焦点評価値の偽山判定の方法の詳細については後述する。
【００４７】
次に、ステップＳ５では、フォーカスレンズ群の位置に対する焦点評価値Ｅの偽山を除く極大値の有無の判定を行う。フォーカスレンズ群の位置に対する焦点評価値Ｅの変化曲線が１つ以上の極大値を持つ場合に、ステップＳ４において極大値ごとに偽山判定が行われ、偽山ではないと判定されたピーク値としての極大値が存在するか否かを、ステップＳ５で判定する。
【００４８】
ステップＳ５において、焦点評価値の変化曲線が、偽山ではないピーク値としての極大値を持つ場合には、ステップＳ６に進み、ＣＰＵ１５は、焦点評価値Ｅに基づいてピーク位置を演算し、ピーク位置にフォーカスレンズ群３を駆動する。ステップＳ６において、信頼性が有り、かつ、偽山ではない焦点評価値の極大値が複数存在する場合には、より至近側のフォーカスレンズ位置を示す極大値を合焦位置として設定し、レンズ駆動を行う。そして、ステップＳ７で、ＣＰＵ１５は、合焦表示を行い、本ＡＦ動作を終了する。
【００４９】
一方、ステップＳ５で焦点評価値の変化曲線に偽山以外の極大値がない場合には、ステップＳ８に進む。ステップＳ８で、ＣＰＵ１５は、あらかじめ設定された定点と呼ばれる被写体の存在確率が高い位置にフォーカスレンズ群３を駆動する。そして、ステップＳ９で、ＣＰＵ１５は、非合焦表示を行い、本ＡＦ動作を終了する。
【００５０】
（ステップＳ３で行う焦点評価値の偽山判定のサブルーチン）
以下、図４を参照して、上記構成を有する焦点調節装置の本発明の実施例による図１のステップＳ３で行う焦点評価値の偽山判定のサブルーチンについて説明する。図４は、焦点評価値の偽山判定の処理手順を示すフローチャートである。この動作に関する制御プログラムは、ＣＰＵ１５によって実行される。
【００５１】
ステップＳ４１では、図１のステップＳ３で行われた焦点評価値のピーク値としての極大値の信頼性判定により、信頼性があると判定された極大値の中から、偽山判定を行う極大値を設定する。
【００５２】
次に、ステップＳ４２で、以降の偽山判定に用いる閾値の設定を行う。ここでは、２種類の閾値の設定を行う。
【００５３】
第１の閾値は、極大値の近傍の焦点評価値の変化量に対する閾値である。上述の通り焦点評価値Ｅは、非合焦状態から合焦状態に向うにつれて増加する。その増加の程度は、撮影光学系を通過した被写体像の明暗差と空間周波数特性、撮影光学系のデフォーカスによる焦点評価値の変化特性によって、概ね決まる。つまり、これらの情報から、焦点評価値の増加量の上限を算出することができる。
【００５４】
一方で、ＡＦスキャン中の被写体の移動がＡＦに与える影響や、像倍率変化やボケの変化に伴う測距領域外の被写体のＡＦに与える影響により、上述の上限を上回る焦点評価値の増加を示す場合がある。第１の閾値は、被写体の合焦状態を検出する上で、あり得ない焦点評価値の増減を検出し、閾値以上の焦点評価値の増減を有する極大値近傍の評価値形状を偽山と判定するために用いる。
【００５５】
第１の閾値は、以下の式２によって算出される。
【００５６】
【数２】
2014013368.tif 000004
【００５７】
式２中のＥｍａｘは、撮影光学系の被写界深度が最も浅く、被写体の明暗差がＣＣＤ５の露光寛容度と等しい条件における単位フォーカスレンズ駆動量に対する焦点評価値の変化量の最大値である。
【００５８】
露光寛容度とは、写真において像として再現できる露光の範囲を意味する。
【００５９】
言い換えると、Ｅｍａｘは、焦点評価値Ｅの変化量が最大となる条件下（撮影光学系の焦点距離が最長、Ｆ値が最小や、被写体距離が無限遠、被写体の明暗差が最大）で、デフォーカスした際に得られる焦点評価値の変化曲線の傾きの最大値である。Ｅｍａｘは、予めＥＥＰＲＯＭ２５に記憶されている。また、Ｅｍａｘは、被写体の画像信号の高周波成分を抽出する際に用いるハイパスフィルターの周波数特性によっても異なるため、用いるハイパスフィルターごとに、Ｅｍａｘを記憶しておけばよい。このように、第１の閾値を、被写界深度情報Ｄや、被写体像の明暗差情報Ｃにより変更することにより、偽山の検出を、撮影状況に合わせて、より精度よく行うことができる。
【００６０】
また、Ｃｍａｘは、被写体の明暗差がＣＣＤ５の露光寛容度と等しい条件、言い換えるとＣＣＤ５で得られる最大の明暗差で算出される輝度信号差分値Ｃであり、輝度信号差分値Ｃとして算出されうる最大値である。式２中のＣは、偽山判定の評価を行っている極大値が得られたフォーカスレンズ群３位置における輝度信号差分値Ｃであり、上述の説明の通り算出される。
【００６１】
また、Ｄｍｉｎは、撮影光学系と被写体距離から算出される被写界深度の最小値である。一般に、被写界深度は、被写体の位置に対して前側と後側に異なる距離を有するが、ここでは、前側と後側の平均値を被写界深度として算出し用いる。Ｄは、偽山判定の評価を行っている極大値が得られたフォーカスレンズ群３の位置における被写界深度である。本実施例の撮像装置は、フォーカスレンズ群３の位置から被写体距離を換算できる換算テーブルを予めＥＥＰＲＯＭ２５に記憶している。被写界深度は、撮影光学系の焦点距離、撮影光学系のＦ値、被写体の距離、許容錯乱円径により算出される。
【００６２】
よって、本実施例では、撮影光学系の被写界深度情報Ｄが大きい場合の第１の閾値を撮影光学系の被写界深度情報が小さい場合の第１の閾値よりも小さくする。被写体像の明暗差情報Ｃが大きい場合の第１の閾値を被写体像の明暗差情報が小さい場合の第１の閾値よりも大きくする。
【００６３】
第２の閾値は、極大値の近傍の焦点評価値の変化曲線の左右の非対称性を判定する閾値である。上述の通り焦点評価値Ｅは、フォーカスレンズ群３の位置が無限遠側から至近端側に移動すると、増加し減少する。その際に形成される焦点評価値Ｅの変化曲線は、被写体のブレや撮像装置のブレがない場合には、概ね対称となる。
【００６４】
一方で、ＡＦスキャン中の被写体の移動がＡＦに与える影響や、像倍率変化やボケの変化に伴う測距領域外の被写体のＡＦに与える影響により、焦点評価値の変化曲線の左右の対称性が著しく損なわれる場合がある。第２の閾値は、被写体の合焦状態を検出する上で、あり得ない焦点評価値の非対称性を検出し、閾値以上の焦点評価値の非対称性を有する極大値近傍の評価値形状を偽山と判定するために用いる。
【００６５】
第２の閾値は、後述する焦点評価値の極大値近傍の変化曲線の極大値に対して左側（上り側）の傾きと右側（下り側）の傾きの割合の１に対する乖離量を設定し、例えば、１０％とする。
【００６６】
ＡＦスキャン中の被写体ブレや撮像装置のブレを検出している場合にはブレ検出量を利用して、ブレが大きさに合わせて、第２の閾値を変更してもよい。例えば、ブレ検出量が大きい場合には、焦点評価値の変化曲線にノイズが多いため、真の合焦位置の焦点評価値の変化曲線も非対称性を有する可能性が高い。そのような場合には、第２の閾値を大きくすることにより、真の合焦位置近傍の焦点評価値の極大値を偽山と判定することを防ぐことができる。
【００６７】
図４に戻りフローチャートの説明を続ける。
【００６８】
ステップＳ４３では、偽山判定を行う極大値近傍の焦点評価値Ｅから焦点評価値の変化曲線の傾きである評価値変化量を算出する。ＡＦスキャン開始位置からｋ番目のフォーカスレンズ群３の位置での測距領域５０４の焦点評価値Ｅ［ｋ］が極大値を取り、偽山判定を行う場合には、以下の式３、式４により、第１の評価値変化と第２の評価値変化を算出する。
【００６９】
【数３】
2014013368.tif 000005
【００７０】
【数４】
2014013368.tif 000006
【００７１】
上記の式によりピーク値としての極大値の近傍３か所のＡＦスキャン位置における焦点評価値の変化量の平均値が算出される。本実施例では、評価値変化を極大値の近傍３か所の焦点評価値を用いて行ったが、用いる焦点評価値の数はこれに限らない。一般に、ＡＦスキャンを行う際のフォーカスレンズ群の移動間隔が小さくなればなるほど、用いる焦点評価値の数を増やした方が、ノイズが少ない情報を得ることができる。第１の評価値変化を算出するために用いた焦点評価値Ｅは、第１の斜面部（上り斜面部）と対応し、第１の評価値変化は、第１の斜面部の傾きと対応する。第２の評価値変化を算出するために用いた焦点評価値Ｅは、第２の斜面部（下り斜面部）と対応し、第２の評価値変化は、第２の斜面部の傾きと対応する。
【００７２】
次に、ステップＳ４４に進み、第１の評価値変化に関して、第１の閾値に対する大小を判定する。第１の閾値より小さい場合（判定がＹＥＳ）、言い換えると、焦点評価値Ｅの変化が、合焦状態の変化としてあり得る変化であった場合には、ステップＳ４５に進む。ステップＳ４５では、第２の評価値変化に関して、第１の閾値に対する大小を判定する。第１の閾値より小さい場合（判定がＹＥＳ）、言い換えると、焦点評価値Ｅの変化が、合焦状態の変化としてあり得る変化であった場合には、ステップＳ４６に進む。
【００７３】
ステップＳ４４、Ｓ４５では、被写体像の焦点状態を示す焦点評価値の変化量を示す変化曲線は、変化曲線の極値で曲線の傾きの符号が反転する前の第１の斜面部及び変化曲線の極値で曲線の傾きの符号が反転した後の第２の斜面部を備えており、第１の斜面部の傾き及び第２の斜面部の傾きの少なくとも１つの傾きが第１の閾値以上である変化曲線の極値に対応する焦点評価値を被写体像の合焦動作に用いず、第１の斜面部の傾き及び第２の斜面部の傾きの両方の傾きが第１の閾値よりも小さい変化曲線の極値に対応する焦点評価値を被写体像の合焦動作に用いないように制御した。
【００７４】
次に、ステップＳ４６で、下記の式５により、第１の評価値変化に対する第２の評価値変化の割合の１に対する差分の絶対値が、第２の閾値に対して小さいか否かを判定する。
【００７５】
【数５】
2014013368.tif 000007
【００７６】
第１の評価値変化に対する第２の評価値変化の割合の１に対する差分の絶対値が、第２の閾値より小さい場合（判定がＹＥＳ）、言い換えると、極大値近傍の焦点評価値の変化曲線の対称性が高い場合、ステップＳ４７に進む。
【００７７】
本実施例では、第１の評価値変化と第２の評価値変化の割合を用いて、焦点評価値の変化曲線の極大値近傍の非対称性を判定したが、非対称性の判定方法はこれに限らない。例えば、下記の式６のように、第１の評価値変化と第２の評価値変化の差分の第２の閾値対する大小を設定してもよい。
【００７８】
【数６】
2014013368.tif 000008
【００７９】
式６により、焦点評価値の変化曲線の極大値近傍の非対称性を判定する場合には、式５を用いる場合と異なる第２の閾値を設定する。式６を用いる場合には、式２を用いて算出される第１の閾値に対して、ある係数、例えば０．２を乗じたものを第２の閾値として設定する。上述の通り、第１の閾値は、撮影光学系の被写界深度や被写体の明暗差によって変わるため、第２の閾値もそれに応じて変更される。式６を用いて、焦点評価値の変化曲線の極大値近傍の非対称性を判定すると、第１の閾値に係数を乗じるのみのため、判定に用いる第２の閾値を計算する負荷を減らすことができる。
【００８０】
つまり、本実施例の変形例として、１から前記第１の斜面部の傾きと前記第２の斜面部の傾きの比率の絶対値を差し引いた値が第１の閾値以上である変化曲線の極値に対応する焦点評価値を前記被写体像の合焦動作に用いず、１から前記第１の斜面部の傾きと前記第２の斜面部の傾きの比率の絶対値を差し引いた値が前記第１の閾値よりも小さい変化曲線の極値に対応する焦点評価値を前記被写体像の合焦動作に用いる構成とした。
【００８１】
式５を用いたＳ４６では、第１の斜面部の傾きの絶対値と第２の斜面部の傾きの絶対値の差分が第１の閾値以上である変化曲線の極値に対応する焦点評価値を被写体像の合焦動作に用いず、第１の斜面部の傾きと第２の斜面部の傾きの差分が第１の閾値よりも小さい変化曲線の極値に対応する焦点評価値を被写体像の合焦動作に用いる。
【００８２】
また、被写体のブレや撮像装置のブレが大きくなるに従い、第２の閾値を大きくすることで、偽山判定をより正確に行える。
【００８３】
ステップＳ４７では、偽山判定を行った極大値は、極大値近傍の焦点評価値の変化量が妥当であり、左右の対称性も高いと判断されるため、真の合焦位置候補と判定する。一方で、ステップＳ４４、ステップＳ４５で、第１の評価値変化、第２の評価値変化が第１の閾値より大きい場合（判定がＮＯ）に、ステップＳ４９に進み、偽山判定を行った極大値は偽山であると判定する。
【００８４】
また、ステップＳ４６において、第１の評価値変化に対する第２の評価値変化の割合の１に対する差分の絶対値が、第２の閾値より大きい場合（判定がＮＯ）に、同様にステップＳ４９に進み、偽山判定を行った極大値は偽山であると判定する。
【００８５】
ステップＳ４７及びステップＳ４９で、１つの極大値について偽山判定を終えるとステップＳ４８に進み、焦点評価値Ｅ［ｎ］中の全ての極大値について偽山判定を終えたか否かを判断する。全ての極大値の偽山判定が終わっていない場合、ステップＳ４１に戻り、偽山判定を続ける。全ての極大値の偽山判定が終わっている場合には、焦点評価値の偽山判定のサブルーチンを終了する。
【００８６】
次に、図５を用いて、ＡＦ動作のフローおよび偽山判定のサブルーチン処理の理解を容易にするために、任意の撮影条件で実際にＡＦ動作を行うケースについて説明する。
【００８７】
（主被写体である人物５０１ピントの変化）
図５は、主被写体である人物５０１ピントがあった状態を示している図３で示した撮影画面５００内のＡＦスキャン中のフォーカスレンズ群３の移動による変化を模式的に示した図である。
【００８８】
図５（ａ）は、図５中では、最も遠側にピントがあった状態を示している。主被写体である人物５０１や、樹木５０３はボケている。一方、撮像装置から距離が遠い樹木５０２には、概ねピントがあっている。
【００８９】
図５（ｂ）は、図５（ａ）より至近側にピントが合った状態を示している。人物５０１や樹木５０２がボケているのに対して、樹木５０３は概ねピントが合った状態を示している。樹木５０３の輪郭は、概ねピントが合っているため、測距領域５０４の内部に存在しない。
【００９０】
図５（ｃ）は、図５（ｂ）より至近側にピントが合った状態を示している。主被写体である人物５０１に概ねピントが合っているのに対して、樹木５０２、５０３や人物５０５はボケた状態を示している。図３と同様のピント状態である。
【００９１】
図５（ｄ）は、図５（ｃ）より至近側にピントが合った状態を示している。被写体によってボケ状態は異なるが、撮影範囲５００内の全ての被写体がボケた状態を示している。
【００９２】
また、ＡＦスキャン中のフォーカスレンズ群３が無限側から至近側に移動するにつれて（図５（ａ）から図５（ｄ））、撮影光学系による像倍率変化が発生し、画面周辺に存在する樹木が、画面中央寄りに若干移動している。そのため、図５（ｄ）では、樹木５０３の輪郭が像倍率変化とボケにより測距領域５０４内部に侵入している。
【００９３】
図６は、図５のような状況におけるフォーカスレンズ群３の位置と測距領域の焦点評価値Ｅを示した図である。図中の曲線は焦点評価値Ｅの変化を示す曲線である。また、ＬＰ１、ＬＰ２、ＬＰ３、ＬＰ４は、それぞれフォーカスレンズ群３の位置を示すもので、図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）、図５（ｄ）に示したフォーカスレンズ群３の位置と対応している。
【００９４】
図５の状況では、測距領域５０４の焦点評価値Ｅは、３か所のフォーカスレンズ群３の位置で極大値を取る。図６で、ＬＰ１、ＬＰ３、ＬＰ４近傍の極大値をＭ［１］、Ｍ［２］、Ｍ［３］とする。ＬＰ３近傍で極大値Ｍ［２］は、人物５０１がフォーカスレンズ群３の位置ＬＰ３で概ね合焦状態となるため、焦点評価値Ｅは極大値を取る。また、測距領域５０４の左側の境界近傍に存在する樹木５０３の影響を受け、フォーカスレンズ群３の位置ＬＰ１近傍とＬＰ４近傍に極大値をもつ変化曲線となっている。
【００９５】
フォーカスレンズ群３の位置ＬＰ１近傍の極大値Ｍ［１］は、樹木５０３の輪郭がボケた状態で測距領域５０４内に侵入し、焦点評価値Ｅが増加する。しかし、樹木５０３が合焦近傍のフォーカスレンズ群３の位置ＬＰ２に近づくにつれて、樹木５０３の輪郭は、測距領域５０４から出るため、焦点評価値Ｅは減少する。
【００９６】
フォーカスレンズ３群の位置ＬＰ４近傍の極大値Ｍ［３］は、樹木５０３の輪郭が像倍率変化と、合焦状態からボケた状態への変化により、測距領域５０４内に侵入し、焦点評価値Ｅが増加する。しかし、樹木５０３の輪郭が大きくボケることにより、焦点評価値Ｅは減少する。
【００９７】
フォーカスレンズ群の位置ＬＰ１近傍の極大値とフォーカスレンズ群の位置ＬＰ４近傍の極大値については、樹木５０３の輪郭のボケの影響が焦点評価値Ｅに表れている点では類似している。しかし、本実施例の撮影光学系において像倍率変化の影響は、フォーカスレンズ群の位置が至近側に移動するにつれて、周辺の被写体の倍率が小さくなり、周辺の被写体が測距領域５０４内に侵入しやすくなる。そのため、樹木５０３の輪郭のボケが大きくなるフォーカスレンズ群３の移動方向と像倍率変化により樹木５０３の輪郭が測距領域５０４に近づくフォーカスレンズ３の移動方向が同じ方向である至近側のフォーカスレンズ群３の位置ＬＰ４近傍の極大値の方が、値が大きい。
【００９８】
また、ＬＰ３近傍で極大値に対して、フォーカスレンズ群３の位置ＬＰ４近傍の極大値の大小関係は、人物５０１と背景の明暗差と背景と樹木５０３の明暗差によって決まる。図６の状況では、背景と樹木５０３の明暗差の方が高いため、より大きな焦点評価値Ｅが、フォーカスレンズ群３の位置ＬＰ４近傍の極大値として表されている。
【００９９】
一般的なコントラストＡＦでは、焦点評価値Ｅの最大値を示すフォーカスレンズ群３の位置を合焦位置として検出するため、図６の場合には、ＬＰ４近傍を合焦位置とし、図５（ｄ）のように全体的にボケた画像を取得することとなる。本実施例では、偽山判定により偽山を排除し、ＬＰ３近傍で極大値を真の合焦位置として検出することにより、正しい焦点調節動作を行うことができる。
【０１００】
図５、図６の状況におけるＡＦ動作について、図１、図４のフローにより説明する。まず、ステップＳ１で測距領域５０４を設定し、ステップＳ２で、ＡＦスキャンを行う。ステップＳ３で焦点評価値Ｅに対して極大値を３つ検出し、それぞれの極大値を取るフォーカスレンズ群の位置を算出する。図６では、極大値をＭ［１］、Ｍ［２］、Ｍ［３］を取るフォーカスレンズ群の位置としてＬＰ１、ＬＰ３、ＬＰ４の近傍のレンズ位置を算出する。
【０１０１】
そして、それぞれの極大値近傍の焦点評価値Ｅの変化曲線の信頼性を判定する。ここでは、極大値近傍の起伏の小さいＭ［１］は、焦点評価値の最大値と最小値の差が所定値よりも小さいため、信頼性の低い極大値と判定される。焦点評価値の最大値と最小値の差が所定値よりも大きいため、極大値Ｍ［２］、Ｍ［３］については、信頼性の高い極大値と判定される。
【０１０２】
次に、ステップＳ４において、焦点評価値の偽山判定のサブルーチンに進むと、ステップＳ４１で、偽山判定を行う極大値としてＭ［２］を設定する。次に、ステップＳ４２で、上述の方法で、閾値の計算を行う。ステップＳ４３で第１の評価値変化と第２の評価値変化を算出する。
【０１０３】
次に、ステップＳ４４からＳ４６で、第１の評価値変化、第２の評価値変化が第１の閾値よりも小さく、第１の評価値変化と第２の評価値変化の割合と１の差分の絶対値が、第２の閾値よりも小さいため、極大値Ｍ［２］は、真（信頼性が高い）の合焦位置候補として設定される。
【０１０４】
ステップＳ４８で全ての極大値の判定を終了していないと判定され、ステップＳ４１に戻り、極大値Ｍ［３］が設定される。ステップＳ４２で算出される閾値については、極大値Ｍ［３］をとるフォーカスレンズ群の位置ＬＰ４に合わせて、閾値を再度算出する。ステップＳ４３で第１の評価値変化と第２の評価値変化を算出する。
【０１０５】
次に、ステップＳ４４で、第１の評価値変化が第１の閾値よりも大きいため、ステップＳ４９に進み、極大値Ｍ［３］は偽山と判定される。これは、図６の焦点評価値Ｅの変化曲線の極大値Ｍ［３］近傍において、左側の斜面の傾きは、撮影光学系、被写体の状況を鑑みるとありえない大きさとなっていることを示している。
【０１０６】
また、図４において、第１の評価値変化、第２の評価値変化の大小を判定するステップＳ４４、Ｓ４５がなかったとしても、ステップＳ４６において、第１の評価値変化と第２の評価値変化の割合と１の差分の絶対値が、第２の閾値よりも大きくなり、ステップＳ４９に進む。これは、図６の焦点評価値Ｅの変化曲線の極大値Ｍ［３］近傍において、変化曲線の左右の対称性がないことを示している。
【０１０７】
以上の偽山判定方法からわかるとおり、極大値近傍の焦点評価値の大小を判定するステップＳ４４、Ｓ４５と極大値近傍の焦点評価値の左右の対称性を判定するステップＳ４６は、いずれか一方があれば、偽山判定の効果を得ることができる。本実施例では、より高精度に偽山の判定を行うために、両方の判定を行ったが、実施の形態はこれに限らない。いずれか一方の判定とし、処理を行う負荷の低減を行ってもよい。
【０１０８】
そして、再び、ステップＳ４８に進み、全ての極大値の判定を終了していると判定され、図１のステップＳ５に進む。ステップＳ５では、偽山以外の極大値として、極大値Ｍ［２］が存在するため、ステップＳ６に進む。図５の状況では、偽山以外の極大値として候補が１つしか存在しなかったため、選択の余地がないが、複数の信頼性の高い極大値がある場合は、より撮影者の意図する被写体が存在する確率の高い至近側の極大値を選択する。ステップＳ６では、極大値Ｍ［２］を示すフォーカスレンズ位置ＬＰ３にレンズ駆動を行う。その後、ステップＳ７で合焦表示を行い、ＡＦ動作を終える。
【０１０９】
以上のように、本実施例では、被写体像の焦点状態を調節する焦点調節工程と、前記焦点調節手段を有する撮影光学系により結像された被写体像を光電変換する撮像工程と、焦点検出エリアに対応する前記撮像素子の撮像エリアから出力された画像信号から特定周波数成分を抽出して焦点評価値を算出する焦点評価値算出工程と、前記焦点評価値に基づいて前記焦点調節手段を駆動させて合焦動作を行う制御工程と、を有する撮像装置の制御方法であって、
前記被写体像の焦点状態を示す焦点評価値の変化量を示す変化曲線は、前記変化曲線のピーク値で曲線の傾きの符号が反転する前の第１の斜面部及び前記変化曲線のピーク値で曲線の傾きの符号が反転した後の第２の斜面部を備えており、
前記制御工程は、前記第１の斜面部の傾き及び前記第２の斜面部の傾きに基づいて前記変化曲線のピーク値に対応する焦点評価値を前記合焦動作に用いるか否かを判定する構成とした。
【０１１０】
以上の説明では、焦点検出エリアとしての測距領域５０４が１つのみの場合であったが、複数の測距領域がある場合には、各々の測距領域に対して上述のＡＦ動作を行えばよい。
【０１１１】
以上の実施例では、被写体の合焦状態の変化を、フォーカスレンズ群３の移動により実現したが、合焦状態の変化を実現する方法についてはこれに限らない。例えば、フォーカスレンズ群ではなく撮像素子を移動させることにより実現してもよい。また、特開２０１１−１１３１７４号公報のように、光線の入射角度情報（ライトフィールド情報）を取得できる撮像装置で、再構成処理により合焦状態の変化を実現してもよい。
【０１１２】
以上のような構成により、ＡＦ中の被写体の変化の影響を受けずに、少ない演算負荷で、かつ短時間でＡＦ動作を実行することを可能にした焦点調節装置を提供することができる。
【０１１３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【０１１４】
（実施例２）
以下、図７から図９を参照して、本発明の実施例２について説明する。実施例１との主な違いは、焦点評価値の偽山判定結果から、偽山のみ検出された場合の処理方法の違いである。上述の実施例では、偽山のみ検出された場合には、定点へレンズ移動を行い、非合焦表示を行うため、正確な焦点調節を行えない。実施例２では、こういった場合にも、焦点調節範囲を再度設定し、焦点調節をやりなおすことにより、正確な焦点調節を行える状況を増やすことができる。
【０１１５】
なお、実施例１における焦点調節装置を有する撮像装置のブロック図（図２）、ＡＦ動作において偽山判定の処理を説明する図（図４）に関しては、実施例２においても同様の構成であり、同様の動作を行うため、説明は省略する。
【０１１６】
実施例２で行う処理内容が、実施例１とは異なる図１のＡＦ動作について、図７を用いて説明する。
【０１１７】
図７は、実施例２における焦点調節装置のＡＦ動作手順を示すフローチャートである。図中、実施例１と同じ動作をする箇所については、図１と同じステップ番号を記している。この動作に関する制御プログラムは、ＣＰＵ１５によって実行される。
【０１１８】
ＣＰＵ１５は、焦点検出エリアに対応する撮像素子の撮像エリアから出力された画像信号から特定周波数成分を抽出して焦点評価値を算出する焦点評価値算出手段としての機能がある。
【０１１９】
ＣＰＵ１５は、ＡＦ動作を開始すると、まず、ステップＳ２１でＡＦ動作カウンタＮをリセットし、０に設定する。その後、ステップＳ１で、被写体に対する焦点調節を行うための測距領域を設定する。このステップＳ１の処理では、画像内に１つの測距領域が設定される。
【０１２０】
図８は、焦点検出エリアとしての測距領域の設定について示した図である。図８（ａ）では、撮影画面５００の中央に測距領域６０４が設定されている。焦点検出エリアとしての測距領域６０４は、後述するＡＦ動作により、焦点調節を行うための画像信号を評価する範囲であり、ＡＦ動作の目的は、焦点検出エリアとしての測距領域６０４内の撮影者が意図する被写体に焦点調節を行うことである。後に、焦点検出エリアとしての測距領域６０４がＡＦ動作中に被写体の移動の影響を受けているか否かの判別を行う。
【０１２１】
その後、ステップＳ２に進むが、ステップＳ２からステップＳ５までの処理内容は、実施例１と同じであるため、説明を省略する。ステップＳ４で行う焦点評価値の偽山判定に関する説明（図４）に関しても同様の為、説明を省略する。
【０１２２】
ステップＳ５において、焦点評価値の変化曲線が、偽山ではない極大値を持つ場合には、ステップＳ６に進み、ＣＰＵ１５は、焦点評価値Ｅに基づいてピーク位置を演算し、ピーク位置にフォーカスレンズ群３を駆動する。ステップＳ６において、信頼性が有り、かつ、偽山ではない焦点評価値の極大値が複数存在する場合には、より至近側のフォーカスレンズ位置を示す極大値を合焦位置として設定し、レンズ駆動を行う。そして、ステップＳ７で、ＣＰＵ１５は、合焦表示を行い、本ＡＦ動作を終了する。ここで、行うステップＳ５からステップＳ７の処理内容も、実施例１と同様である。
【０１２３】
一方、ステップＳ５で焦点評価値の変化曲線に偽山以外の極大値がない場合には、ステップＳ２２に進む。
【０１２４】
図９に、焦点評価値の変化曲線に偽山のみ存在する場合を示している。図９では、焦点評価値Ｅは、２つの極大値Ｍ［４］、Ｍ［５］を取る。これらの２つの極大値は、測距領域６０４の左右の境界近傍に存在する樹木の影響を受けて形成された極大値である。
【０１２５】
極大値Ｍ［４］は、左右の対称性がないために、図４のステップＳ４６で、偽山と判定された極大値である。極大値Ｍ［５］は、左側斜面の傾きが大きいために、ステップＳ４４で、偽山と判定された極大値である。
【０１２６】
図９において、得られた極大値が偽山のみであるということは、図８の状況では、図５の状況に比べて測距領域６０４の左右の境界近傍に存在する樹木の影響を大きく受けていることを示している。言い換えると、図８の状況は、図５に比べて、樹木が、測距領域６０４の中心に近い位置に存在していることを示している。
【０１２７】
本実施例では、得られた焦点評価値の変化曲線の形状から、偽山の幅を算出し、その幅から、測距領域６０４の境界近傍に存在する不要な被写体の影響を推定し、測距領域６０４の縮小量を算出する。そして、より小さく設定された測距領域６０４を用いて再度、ＡＦ動作を行う。これにより、測距領域の境界近傍の被写体の影響を低減し、正しい焦点調節結果を得ることができる。
【０１２８】
ステップＳ２２では、各偽山の幅の算出を行う。ここでは、焦点評価値が一定値以上の傾きで傾斜している部分の幅を算出する。図９では、極大値Ｍ［４］、Ｍ［５］の幅として、Ｒ［４］、Ｒ［５］が算出される。
【０１２９】
ステップＳ２３では、算出された偽山の幅から、測距領域を狭めて再設定する。再設定前の測距領域の横幅をＡＦｘ＿ＯＬＤとし、再設定後の測距領域の横幅をＡＦｘ＿ＮＥＷとすると、ＡＦｘ＿ＮＥＷは下記の式にて、算出される。
（式７）
ＡＦｘ＿ＮＥＷ＝Ｋ（ＭＡＸ（Ｒ［４］，Ｒ［５］））×ＡＦｘ＿ＯＬＤ
式７で、Ｋ（Ｒ）は、測距領域の横幅を再設定するための係数で、偽山の幅に関する関数である。
【０１３０】
Ｋ（Ｒ）は、偽山の幅Ｒが大きければ大きいほど、小さい値を取る。これは、偽山の幅が大きいほど、測距領域の境界近傍の被写体の影響を大きく受けているため、その影響を避けるためには、測距領域をより小さくする必要があるためである。また、ＭＡＸ（Ｒ［４］，Ｒ［５］））は、偽山が複数存在する場合に、偽山の幅の中で最も大きい値をとる関数である。
【０１３１】
図８（ｂ）に、再設定後の測距領域６０５を示す。このように設定することで、被写体周囲の影響を低減することができる。
【０１３２】
次に、ステップＳ２４では、ＡＦ動作カウンタＮを１増加させる。
【０１３３】
ステップＳ２５では、ＡＦ動作カウンタＮが、閾値Ｔｈｒより大きいか否かを判定する。ＡＦ動作カウンタＮが閾値Ｔｈｒより小さい場合には、ステップＳ２５でＮｏとなり、ステップＳ２に戻り、再設定された測距領域を用いたＡＦ処理を再度行う。
【０１３４】
このように、実施例２では、焦点評価値の変化曲線で、合焦動作に用いない偽山の凸部の形状の幅が大きければ大きいほど、焦点検出領域（焦点検出エリア）を、より小さく再設定し、再度、焦点調節を行う。
【０１３５】
一方、ＡＦ動作カウンタＮが、閾値Ｔｈｒより大きい場合には、ステップＳ２５でＹｅｓとなり、ステップＳ８に進む。ステップＳ８、Ｓ９で行われる処理は、実施例１と同様であるので、説明は省略する。
【０１３６】
以上のように、構成することにより、当初設定した測距領域内に、不要な被写体が大きく侵入している場合でも、偽山の幅から測距領域の縮小量を算出することができる。これにより、撮影者が意図する被写体に、焦点調節を行うことができる可能性を高めることができる。
【０１３７】
本実施例では、焦点評価値の変化曲線に、偽山による極値のみが存在する場合に測距領域をより小さくリサイズしたが、真の合焦位置候補の極値がある場合にも、同様の処理を行ってもよい。これは、真の合焦位置候補が存在する場合でも、その他の真の合焦位置候補が、偽山による極値により検出できていない恐れがあるためである。そのような場合に対して、上述のように、測距領域の再設定を行うことにより、偽山による影響を低減することができる。
【符号の説明】
【０１３８】
１  撮像装置
２  ズームレンズ群
３  フォーカスレンズ群
４  絞り
５  撮像素子（ＣＣＤ）
１４  スキャンＡＦ動作回路
１５  ＣＰＵ
【図１】
2014013368.tif 000009
【図２】
2014013368.tif 000010
【図３】
2014013368.tif 000011
【図４】
2014013368.tif 000012
【図５】
2014013368.tif 000013
【図６】
2014013368.tif 000014
【図７】
2014013368.tif 000015
【図８】
2014013368.tif 000016
【図９】
2014013368.tif 000017