(57)【要約】【課題】  点光源のように、コントラストＡＦに用いる評価値形状が合焦位置近傍で変化が少ない場合でも精度よく合焦位置を検出できる撮像装置を提供ことを目的とする。【解決手段】  本発明の撮像装置は、第１の焦点検出エリアに重なっている第２の焦点検出エリアに対応する前記撮像素子の第２の撮像エリアから出力された画像信号から前記第１の周波数帯域の空間周波数の成分よりも高い空間周波数の成分を含む第２の周波数帯域の空間周波数の成分を抽出して算出される第２の焦点評価値とを算出する評価値算出手段と、前記第１の焦点評価値と前記第２の焦点評価値とを差分することで求められた第３の焦点評価値の中のピーク値を前記焦点調節手段の合焦位置とする合焦位置算出手段を有することを特徴とする。【選択図】  図５
2014211479.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を備えた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、前記撮像素子から出力された画像信号に基づいて前記焦点調節手段を駆動させる制御手段と、を有する撮像装置であって、
第１の焦点検出エリアに対応する前記撮像素子の第１の撮像エリアから出力された画像信号から第１の周波数帯域の空間周波数の成分を抽出して算出される第１の焦点評価値と、前記第１の焦点検出エリアに重なっている第２の焦点検出エリアに対応する前記撮像素子の第２の撮像エリアから出力された画像信号から前記第１の周波数帯域の空間周波数の成分よりも高い空間周波数の成分を含む第２の周波数帯域の空間周波数の成分を抽出して算出される第２の焦点評価値とを算出する評価値算出手段と、前記第１の焦点評価値と前記第２の焦点評価値とを差分することで求められた第３の焦点評価値の中のピーク値を前記焦点調節手段の合焦位置とする合焦位置算出手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
被写体像の焦点状態を調節する焦点調節手段を備えた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、前記撮像素子から出力された画像信号に基づいて前記焦点調節手段を駆動させる制御手段と、を有する撮像装置であって、
第１の焦点検出エリアに対応する前記撮像素子の第１の撮像エリアから出力された画像信号から第１の周波数帯域の空間周波数の成分を抽出して算出される第１の焦点評価値と、前記第１の焦点検出エリアに重なっている第２の焦点検出エリアに対応する前記撮像素子の第２の撮像エリアから出力された画像信号から前記第１の周波数帯域の空間周波数の成分よりも高い空間周波数の成分を含む第２の周波数帯域の空間周波数の成分を抽出して算出される第２の焦点評価値とを算出する評価値算出手段と、前記第１の焦点評価値と前記第２の焦点評価値との割合をとることで求められた第３の焦点評価値の中のピーク値を前記焦点調節手段の合焦位置とする合焦位置算出手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記第２の焦点検出エリアは、前記第１の焦点検出エリアよりも狭い請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１の焦点検出エリア及び前記第２の焦点検出エリアの少なくとも一方に所定値以上の輝度の被写体が存在するか否かを判定する輝度判定手段を有し、前記第１の焦点検出エリア及び前記第２の焦点検出エリアの少なくとも一方に前記所定値以上の輝度の被写体が存在すると判定された場合、前記合焦位置算出手段による合焦位置の算出を行う請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第１の焦点評価値が極小値を有するか否かを判定する極小値判定手段を有し、前記第１の焦点評価値が極小値を有すると判定された場合、前記輝度判定手段は、前記第１の焦点検出エリア及び前記第２の焦点検出エリアの少なくとも一方に前記所定値以上の輝度の被写体が存在すると判定する請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第１の焦点評価値が極小値を有すると判定された場合、前記極小値を含む領域の第１の焦点評価値の変化量の絶対値に対して前記極小値を含む領域の第２の焦点評価値の変化量の絶対値が小さいとき、前記輝度判定手段は、前記第１の焦点検出エリア及び前記第２の焦点検出エリアの少なくとも一方に前記所定値以上の輝度の被写体が存在すると判定する請求項４に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記輝度判定手段にて前記第１の焦点検出エリア及び前記第２の焦点検出エリアの少なくとも一方に前記所定値以上の輝度の被写体が存在しないと判定された場合、前記第１の焦点評価値の変化量を用いて前記焦点調節手段を駆動する方向を判別する方向判別手段を有することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記輝度判定手段にて前記第１の焦点検出エリア及び前記第２の焦点検出エリアの少なくとも一方に前記所定値以上の輝度の被写体が存在しないと判定された場合、前記第２の焦点評価値のピーク値に基づいて合焦位置を算出することを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記第１の周波数帯域の中心周波数と前記第２の周波数帯域の中心周波数は、前記撮像素子の画素ピッチから算出されるナイキスト周波数に対して１割以上異なることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
被写体像の焦点状態を調節する焦点調節手段を備えた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から出力された画像信号に基づいて前記焦点調節手段を駆動させる制御工程と、を有する撮像方法であって、
第１の焦点検出エリアに対応する前記撮像素子の第１の撮像エリアから出力された画像信号から第１の周波数帯域の空間周波数の成分を抽出して算出される第１の焦点評価値と、前記第１の焦点検出エリアに重なっている第２の焦点検出エリアに対応する前記撮像素子の第２の撮像エリアから出力された画像信号から前記第１の周波数帯域の空間周波数の成分よりも高い空間周波数の成分を含む第２の周波数帯域の空間周波数の成分を抽出して算出される第２の焦点評価値とを算出する評価値算出工程と、前記第１の焦点評価値と前記第２の焦点評価値とを差分することで求められた第３の焦点評価値の中のピーク値を前記焦点調節手段の合焦位置とする合焦位置算出工程と、を有することを特徴とする撮像方法。
【請求項１１】
被写体像の焦点状態を調節する焦点調節手段を備えた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から出力された画像信号に基づいて前記焦点調節手段を駆動させる制御工程と、を有する撮像方法であって、
第１の焦点検出エリアに対応する前記撮像素子の第１の撮像エリアから出力された画像信号から第１の周波数帯域の空間周波数の成分を抽出して算出される第１の焦点評価値と、前記第１の焦点検出エリアに重なっている第２の焦点検出エリアに対応する前記撮像素子の第２の撮像エリアから出力された画像信号から前記第１の周波数帯域の空間周波数の成分よりも高い空間周波数の成分を含む第２の周波数帯域の空間周波数の成分を抽出して算出される第２の焦点評価値とを算出する評価値算出工程と、前記第１の焦点評価値と前記第２の焦点評価値との割合をとることで求められた第３の焦点評価値の中のピーク値を前記焦点調節手段の合焦位置とする合焦位置算出工程と、を有することを特徴とする撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像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により取得された画像信号を使用して、焦点調節を行うデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話に搭載される撮像装置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、いわゆるコントラスト検出式ＡＦが一般的である。
【０００３】
従来提案されているコントラスト検出式ＡＦの評価値として水平ライン毎の評価値のピーク値を垂直方向に積分したラインピーク積分評価値がある。これは、積分効果でノイズに影響を受けにくい安定した評価値である。したがって、少しの焦点移動で敏感に信号が変化する場合においても、合焦位置の検出や方向判定に適している（特許文献１）。
【０００４】
また、コントラスト検出式ＡＦで高輝度被写体に合焦できないという問題に関して、ラインピーク積分評価値の極小値を検出し、焦点調節を行う方法も提案されている（特許文献２）。上述したラインピーク積分評価値では、その値が大きくなるレンズ位置が必ずしも合焦点とならない場合が存在する。図９は、通常の被写体の場合のラインピーク積分評価値とフォーカスレンズ位置の関係を示す図である。
【０００５】
また、図１０は、例えば夜景のような点光源を被写体とした場合のラインピーク積分評価値とフォーカスレンズ位置の関係を示す図である。通常の被写体ではラインピーク積分評価値が最大となるフォーカスレンズ位置が合焦点となることが分かる。一方、例えば夜景のような点光源を被写体とした場合、ラインピーク積分評価値の最大点が合焦点とならない。これは、合焦の度合いに応じて画像中の点光源の大きさが変化することによる。以下、図１１を参照して具体的に説明する。
【０００６】
図１１（ａ）及び（ｂ）は、例えば夜景のような点光源を被写体とした場合の合焦時の画像と非合焦時の画像の例をそれぞれ示す図である。図１１（ａ）に示すように合焦している時はそれぞれのラインのピーク値は大きいが被写体像が掛かるライン数が少なく、図１１（ｂ）に示すように非合焦になると画像中の点光源の大きさがぼやけて大きくなる。
【０００７】
よって、それぞれのラインのピーク値は小さくなるが、被写体像が掛かるライン数が増えるためラインピーク積分評価値が増加してしまう。
【０００８】
このように、ラインピーク積分評価値が大きくなるように焦点調節を行うと、点光源を被写体とした場合には合焦できないという問題を生じる。
【０００９】
このような問題に関して、上述したように、ラインピーク積分評価値の極小値を検出し、焦点調節を行う方法も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平０７−２９８１２０号公報
【特許文献２】特開２００６‐１８９６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、画面内に高輝度部があるときに必ずしもラインピーク積分評価値の極小値が合焦位置とはならないという問題があった。図１２は、ラインピークの極小値を取るフォーカスレンズ位置が合焦位置とはならない場合を説明する図である。横軸に、フォーカスレンズ位置、縦軸にラインピーク積分評価値を示している。
【００１２】
図１２では、合焦位置近傍で、ラインピーク積分評価値が変化していない。これは、合焦位置近傍のラインピーク積分評価値の形状は、ラインピーク積分評価値を算出する範囲（ＡＦ評価範囲）の内部の点光源のサイズ、数などの状況やラインピーク積分評価値を算出する際に抽出する空間周波数帯域によって変わる。一般に、評価値を算出する際の帯域が高周波であればあるほど、ラインピーク積分評価値の合焦位置近傍の形状は凸形状となり、低周波であればあるほど、ラインピーク積分評価値の合焦位置近傍の形状は凹形状となる。
【００１３】
そのため、その中間的な周波数帯域のラインピーク積分評価値は、図１１に示すように変化がないことがある。図１１のように、合焦位置近傍で、ラインピーク積分評価値の変化量が少ない場合、ラインピーク積分評価値の極大値や極小値を検出できず、合焦位置の検出精度が劣化してしまうことがあった。
【００１４】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、点光源のように、コントラストＡＦに用いる評価値形状が、合焦位置近傍で変化が少ない場合でも、精度よく合焦位置を検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
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を備えた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、前記撮像素子から出力された画像信号に基づいて前記焦点調節手段を駆動させる制御手段と、を有する撮像装置であって、
第１の焦点検出エリアに対応する前記撮像素子の第１の撮像エリアから出力された画像信号から第１の周波数帯域の空間周波数の成分を抽出して算出される第１の焦点評価値と、前記第１の焦点検出エリアに重なっている第２の焦点検出エリアに対応する前記撮像素子の第２の撮像エリアから出力された画像信号から前記第１の周波数帯域の空間周波数の成分よりも高い空間周波数の成分を含む第２の周波数帯域の空間周波数の成分を抽出して算出される第２の焦点評価値とを算出する評価値算出手段と、前記第１の焦点評価値と前記第２の焦点評価値とを差分することで求められた第３の焦点評価値の中のピーク値を前記焦点調節手段の合焦位置とする合焦位置算出手段と、を有することを特徴とする。
【００１６】
また、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を備えた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、前記撮像素子から出力された画像信号に基づいて前記焦点調節手段を駆動させる制御手段と、を有する撮像装置であって、
第１の焦点検出エリアに対応する前記撮像素子の第１の撮像エリアから出力された画像信号から第１の周波数帯域の空間周波数の成分を抽出して算出される第１の焦点評価値と、前記第１の焦点検出エリアに重なっている第２の焦点検出エリアに対応する前記撮像素子の第２の撮像エリアから出力された画像信号から前記第１の周波数帯域の空間周波数の成分よりも高い空間周波数の成分を含む第２の周波数帯域の空間周波数の成分を抽出して算出される第２の焦点評価値とを算出する評価値算出手段と、前記第１の焦点評価値と前記第２の焦点評価値との割合をとることで求められた第３の焦点評価値の中のピーク値を前記焦点調節手段の合焦位置とする合焦位置算出手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、点光源のように、コントラストＡＦに用いる評価値形状が、合焦位置近傍で変化が少ない場合でも、精度よく合焦位置を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例における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】本発明の実施例における各種ＡＦ要評価値を算出する回路のブロック図である。
【図４】本発明の実施例における焦点検出エリア（ＡＦ評価範囲）の設定について示した図である。
【図５】本発明の実施例におけるＡＦ評価範囲内の点光源の有無による焦点評価値の例を示す図である。
【図６】本発明の実施例における図１のステップＳ２で行うＡＦ開始時点光源判定処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施例における図１のステップＳ７で行う合焦位置検出時点光源判定処理を示すフローチャートである。
【図８】ある点光源被写体に対するＢＰＦの中心周波数毎の焦点評価値の形状の例を示す図である。
【図９】従来技術における通常の被写体の場合のラインピーク積分評価値とフォーカスレンズ位置の関係を示す図である。
【図１０】従来技術における点光源を被写体とした場合のラインピーク積分評価値とフォーカスレンズ位置の関係を示す図である。
【図１１】従来技術における点光源を被写体とした場合の合焦時の画像と非合焦時の画像の例を示す図である。
【図１２】従来技術における高輝度部面積の最小位置が合焦位置とはならない場合を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（実施例１）
以下に、本発明の好ましい実施例を、図１〜図８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い。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。
【００２０】
（ブロック図の説明）
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は焦点調節手段としての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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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最適な形態とする。その最適な形態とは、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に記憶された画像データの再生表示をするのに最適な形態とする。
【００２４】
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。スキャンＡＦ動作回路１４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演算処理部としての機能がある。本実施例においては、焦点検出エリアとＡＦ評価範囲は、同義で用いられている。
【００２５】
スキャンＡＦ動作回路１４は、第１の焦点評価値と、第２の焦点評価値とを算出する評価値算出手段を有する。
【００２６】
第１の焦点評価値は、第１の焦点検出エリアに対応する撮像素子の第１の撮像エリアから出力された画像信号から第１の周波数帯域の空間周波数の成分を抽出して算出される。
【００２７】
第２の焦点評価値は、第１の焦点検出エリアに重なっている第２の焦点検出エリアに対応する撮像素子の第２の撮像エリアから出力された画像信号から第２の周波数帯域の空間周波数の成分を抽出して算出される。
【００２８】
また、スキャンＡＦ動作回路１４は、第１の焦点評価値と第２の焦点評価値とを差分することで求められた第３の焦点評価値の中のピーク値を焦点調節手段の合焦位置とする合焦位置算出手段を有する。
【００２９】
また、スキャンＡＦ動作回路１４は、点光源判定用や点光源時の合焦位置計算に用いる評価値を算出する。
【００３０】
これらの評価値については、詳細は後述する。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。
【００３１】
ＣＰＵ１５は、スキャンＡＦ動作回路１４で算出される各種評価値を用いて、合焦位置の演算や点光源判定を行う。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。
【００３２】
ＣＰＵ１５は、スキャンＡＦ動作回路１４で算出される焦点評価値を用いて、第２モータ駆動回路１９を通じて、フォーカス駆動モータ２２を制御する。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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、焦点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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
（各種焦点評価値の説明）
次に、図３を参照して、図２のＣＰＵ１５及びスキャンＡＦ処理回路１４を用いて算出される各種ＡＦ用評価値（焦点評価値）について説明する。
【００３８】
Ａ／Ｄ変換回路７で変換されたデジタル信号が、スキャンＡＦ回路１４に入力されると、ＡＦ評価用信号処理回路４０１で、輝度信号Ｙへの変換と、低輝度成分を強調して高輝度成分を抑圧するガンマ補正処理が施される。
【００３９】
Ｙピーク評価値の算出方法について説明する。ガンマ補正された輝度信号Ｙは、水平ライン毎のラインピーク値を検出するためのラインピーク検出回路４０２へ入力される。この回路によって、領域設定回路４１２によって設定されたＡＦ評価範囲内で水平ライン毎のＹラインピーク値が求められる。更に、ラインピーク検出回路４０２の出力は垂直ピーク検出回路４０５に入力される。
【００４０】
この回路によって、領域設定回路４１４によって設定されたＡＦ評価範囲内で垂直方向にピークホールドが行われ、Ｙピーク評価値が生成される。Ｙピーク評価値は、高輝度被写体や低照度被写体の判定に有効である。
【００４１】
Ｙ積分評価値の算出方法について説明する。ガンマ補正された輝度信号Ｙは、水平ライン毎の積分値を検出するための水平積分回路４０３へ入力される。この回路によって、領域設定回路４１２によって設定されたＡＦ評価範囲内で水平ライン毎のＹの積分値が求められる。更に、水平成分回路４０３の出力は垂直積分回路４０６に入力される。この回路によって、領域設定回路４１２によって設定されたＡＦ評価範囲内で垂直方向に積分が行われ、Ｙ積分評価値を生成される。Ｙ積分評価値は、焦点検出エリアとしてのＡＦ評価範囲内全体の明るさを判断することができる。
【００４２】
Ｍａｘ−Ｍｉｎ評価値の算出方法について説明する。ガンマ補正された輝度信号Ｙは、ラインピーク検出回路４０２に入力され、ＡＦ評価範囲内で水平ライン毎のＹラインピーク値が求められる。また、ガンマ補正された輝度信号Ｙは、ライン最小値検出回路４０４に入力される。この回路によって、輝度信号ＹのＡＦ評価範囲内で水平ライン毎のＹの最小値が検出される。検出された水平ライン毎のＹのラインピーク値及び最小値は減算器に入力され、（ラインピーク値−最小値）を計算した上で垂直ピーク検出回路４０７に入力される。この回路によって、ＡＦ評価範囲内で垂直方向にピークホールドが行われ、Ｍａｘ−Ｍｉｎ評価値が生成される。Ｍａｘ−Ｍｉｎ評価値は、低コントラスト・高コントラストの判定に有効である。
【００４３】
領域ピーク評価値の算出方法について説明する。ガンマ補正された輝度信号Ｙは、ＢＰＦ（Ｈｉｇｈ）４０８に通すことによって特定の周波数帯域の空間周波数の成分が抽出され焦点信号が生成される。ここで抽出する周波数帯域の空間周波数の成分は、後述するＢＰＦ（Ｌｏｗ）４０７に比べて、高い周波数帯域の空間周波数の成分を主として抽出する周波数特性を有する。この焦点信号は、水平ライン毎のラインピーク値を検出するためのピークホールド手段であるラインピーク検出回路４１０へ入力される。
【００４４】
ラインピーク検出回路４１０は、ＡＦ評価範囲内で水平ライン毎のラインピーク値を求める。求めたラインピーク値は、垂直ピーク検出回路４１７によってＡＦ評価範囲内でピークホールドされ、領域ピーク評価値が生成される。領域ピーク評価値は、ＡＦ評価範囲内で被写体が移動しても変化が少ないので、合焦状態から再度合焦点を探す処理に移行するための再起動判定に有効である。
【００４５】
高周波全ライン積分評価値、高周波全ライン積分評価値Ｈｉの算出方法について説明する。領域ピーク評価値と同様に、ラインピーク検出回路４１０は、ＡＦ評価範囲内で水平ライン毎のラインピーク値を求める。次に、ラインピーク値を垂直積分回路４１５に入力し、ＡＦ評価範囲内で垂直方向に全水平走査ライン数について積分して高周波全ライン積分評価値を生成する。
【００４６】
高周波全ライン積分評価値は、積分の効果でダイナミックレンジが広く、感度が高いので、合焦位置の検出を行うためのＡＦのメインの評価値として有効である。ＢＰＦ（Ｈｉｇｈ）は第２の周波数帯域の空間周波数の成分に相当し、高周波全ライン積分評価値は、第２の焦点評価値と相当する。
【００４７】
また、水平ライン毎のＹピーク値は、ＣＰＵ１５によって所定の閾値を設定した比較器４１３に入力され、切替スイッチ４１４を制御する。これにより、Ｙピーク値が所定閾値より大きいラインのピーク値のみ、垂直積分回路４１６で加算され、高周波全ライン積分評価値Ｈｉが生成される。高周波全ライン積分評価値と高周波全ライン積分評価値Ｈｉを比較することで、積分評価値は高輝度のラインによる成分が大きいのか、それ以外の成分が大きいのかが判別できる。
【００４８】
低周波全ライン積分評価値の算出方法について説明する。ガンマ補正された輝度信号Ｙは、ＢＰＦ（Ｌｏｗ）４０９に通すことによって特定の周波数成分が抽出され焦点信号が生成される。ここで抽出する周波数成分は、ＢＰＦ（Ｈｉｇｈ）４０８に比べて、低い周波数成分を主として抽出し、直流成分（空間周波数が０の成分）は抽出しない周波数特性を有する。ラインピーク検出回路４１１は、ＡＦ評価範囲内で水平ライン毎のラインピーク値を求める。次に、ラインピーク値を垂直積分回路４１８に入力し、ＡＦ評価範囲内で垂直方向に全水平走査ライン数について積分して低周波全ライン積分評価値を生成する。
【００４９】
低周波全ライン積分評価値は、積分の効果でダイナミックレンジが広く、大ボケ時にも評価値変化が検出できるので、大ボケ時の合焦方向の検出を行うための評価値として有効である。ＢＰＦ（Ｌｏｗ）は第１の周波数帯域の空間周波数の成分に相当し、低周波全ライン積分評価値は、第１の焦点評価値と相当する。
【００５０】
領域設定回路４１２は、ＣＰＵ１５により設定された画面内の所定の位置にある信号を選択するためのＡＦ評価範囲用のゲート信号を生成する。
【００５１】
ゲート信号は、ラインピーク検出回路４０２、水平積分回路４０３、ライン最小値検出回路４０４、ラインピーク検出回路４１０、４１１、垂直積分回路４０６、４１５、４１６、４１８、垂直ピーク検出回路４０５、４０７、４１７の各回路に入力される。ゲート信号は、各焦点評価値がＡＦ評価範囲内の輝度信号Ｙで生成されるように、輝度信号Ｙが各回路に入力するタイミングが制御される。
【００５２】
ＡＦ制御部１５２は、各焦点評価値を取り込み、第２モータ駆動回路１９を通じてフォーカスレンズ駆動モータ２２を制御し、フォーカスレンズ群３を光軸方向に移動させてＡＦ制御を行う。
【００５３】
本実施例１では、デフォーカス状態に応じて評価値が変化し、焦点調節に用いる高周波全ライン積分評価値、低周波全ライン積分評価値、点光源用評価値を焦点評価値と称する。点光源用評価値については、詳細は後述する。
【００５４】
本実施例では、各種のＡＦ用評価値を水平ライン方向に算出する構成としたが、水平方向、垂直方向のいずれか、もしくは両方の方向で算出すればよい。
【００５５】
（フローチャートの説明）
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、本発明の実施例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。
【００５６】
ＣＰＵ１５に含まれる領域設定回路４１２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ＡＦ評価範囲を設定する。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。
【００５７】
（焦点検出エリアの設定の説明）
図４は、焦点検出エリアとしてのＡＦ評価範囲の設定について示した図である。図４では、撮影画面５００の中央にＡＦ評価範囲５０４、５０５が設定されている。焦点検出エリアとしてのＡＦ評価範囲５０４、５０５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ＡＦ評価範囲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。
【００５８】
本実施例１では、第２の焦点検出エリアであるＡＦ評価範囲５０４内に、木に施された装飾が点光源であることを示している。ＡＦ評価範囲５０４に対して、第１の焦点検出エリアであるＡＦ評価範囲５０５は、図４中で水平方向に長く設定される。第２の焦点検出エリアは、第１の焦点検出エリアよりも狭い。
【００５９】
本実施例では、点光源を含む被写体に対して、周波数帯域の異なる評価値毎に、異なるＡＦ評価範囲を設定する。詳細は後述する。ＡＦ評価範囲５０４は、第１の範囲に相当し、ＡＦ評価範囲５０５は第２の範囲に相当する。
【００６０】
図１に戻りフローチャートの説明を続ける。
【００６１】
ステップＳ２では、図３におけるＣＰＵ１５内の点光源判定部１５１で点光源判定処理を行う。ステップＳ２では、合焦方向の検出や概略の合焦位置を検出するために用いる評価値を設定するために、点光源を含む撮影シーンであるか否かを判定する。判定処理の詳細は、後述する。点光源判定部１５１は、高輝度判定手段に相当する。
【００６２】
次に、ステップＳ３では、ステップＳ２で行われた点光源判定に基づき、ＡＦ評価範囲内に点光源を含まない場合にはステップＳ４に進む。後に行うＡＦスキャン時に用いる評価値として通常時評価値である高周波全ライン積分評価値と低周波全ライン積分評価値を選択する。
【００６３】
図５（ａ）は、ＡＦ評価範囲内に点光源を含まない場合の高周波全ライン積分評価値と低周波全ライン積分評価値の例を示したものである。
【００６４】
横軸にフォーカスレンズ位置、縦軸に焦点評価値を示している。一般に、高周波全ライン積分評価値は、合焦位置近傍でのみ大きな変化量を検出できるため、合焦位置の検出に用いる。また、低周波全ライン積分評価値は、デフォーカス量が大きい時に変化量を検出できるため、合焦方向の検出に用いる。
【００６５】
一方、ＡＦ評価範囲内に点光源を含む場合には、ステップＳ５に進み、後に行うＡＦスキャン時に用いる評価値として、高周波全ライン積分評価値と点光源用評価値を選択する。点光源用評価値は、下記の式にて算出される。
（式１）
点光源用評価値＝高周波全ライン積分評価値−低周波全ライン積分評価値＋Ａ
【００６６】
式１でＡは、点光源用評価値が負の値にならないように加算するオフセット値である。
【００６７】
つまり、第２の焦点評価値である高周波全ライン積分評価値と第１の焦点評価値である高低周波全ライン積分評価値の差分値をとって第３の焦点評価値である点光源用評価値を算出している。
【００６８】
（点光源用評価値の説明）
図５（ｂ）、図５（ｃ）に、ＡＦ評価範囲内に点光源を含む場合の高周波全ライン積分評価値と低周波全ライン積分評価値、点光源用評価値の例を示したものである。横軸にフォーカスレンズ位置、縦軸に焦点評価値を示している。
【００６９】
図５（ｂ）は、ＡＦ評価範囲内で点光源により飽和している画素数が比較的少ない場合を示している。高周波全ライン積分評価値は、点光源がない場合（図５（ａ））に対して、評価値形状が幅広くなり、合焦位置近傍の急峻性も失われている。
【００７０】
そのため、高周波全ライン積分評価値は、点光源がない場合（図５（ａ））に合焦位置の検出に用いていたが、検出精度の劣化が懸念される。本発明では、図５（ｂ）の破線で示した点光源用評価値を用いて合焦位置の検出を行うことにより、点光源がある場合でも高い合焦位置の検出精度を保つことができる。
【００７１】
また、低周波全ライン積分評価値は、点光源がない場合（図５（ａ））に対して、評価値の変化量が少なくなり、合焦位置近傍で、谷形状を有している。そのため、低周波全ライン積分評価値は、点光源がない場合（図５（ａ））に合焦方向の検出に用いられていたが、検出精度の劣化が懸念される。
【００７２】
本発明では、高周波全ライン積分評価値を用いて方向の検出を行う。これは、デフォーカス量が大きい時に低周波積分評価値よりも高周波全ライン積分評価値の方が、合焦位置に近づくと評価値が増加することに関して、信頼性が高いためである。また、点光源用評価値は、デフォーカス量が大きい時に、極小値を取る場合があり、合焦方向にも、その反対方向にも評価値が増加する場合があるため、合焦方向の検出には用いない。
【００７３】
図５（ｃ）は、ＡＦ評価範囲内で点光源により飽和している画素数が図５（ｂ）より多い場合を示している。高周波全ライン積分評価値は、図５（ｂ）の状態に対して、更に、評価値形状が幅広くなり、合焦位置近傍で谷形状を有している。
【００７４】
そのため、高周波全ライン積分評価値で合焦位置の検出を行うと、誤った極大値で合焦位置の検出を行ってしまう。本発明では、図５（ｃ）の破線で示した点光源用評価値を用いて合焦位置の検出を行うことにより、点光源がある場合でも高い合焦位置の検出精度を保つことができる。
【００７５】
また、低周波全ライン積分評価値は、フォーカスレンズの可動範囲内の全域で合焦位置を極小値として単調増加する形状を有している。そのため、低周波全ライン積分評価値を合焦方向の検出に用いると、誤検出してしまう。本発明では、図５（ｂ）の場合と同様に高周波全ライン積分評価値を用いて方向検出を行う。
【００７６】
本発明において、高周波全ライン積分評価値を算出する際に用いるＡＦ評価範囲５０４に対して、低周波全ライン積分評価値を算出する際に用いるＡＦ評価範囲５０５を広く設定している理由について説明する。本発明で算出する点光源用評価値は、合焦位置の検出に用いるため、合焦位置近傍（極大値）で大きな変化量を有する方が望ましい。
【００７７】
このような点光源用評価値を得るためには、高周波全ライン積分評価値は、凸形状でなるべく大きな変化量を有する方がよりよく、低周波全ライン積分評価値は、凹形状（谷形状）でなるべく大きな変化量を有する方がよりよい。このことをＡＦ評価範囲の設定で実現しようとすると、高周波全ライン積分評価値は点光源の影響をなるべく受けにくい狭いＡＦ評価範囲が望ましく、低周波全ライン積分評価値は点光源の影響を受けやすい広いＡＦ評価範囲が望ましい。そのため、本発明では、各々の評価値を算出する際に用いるＡＦ評価範囲の広さを上述の通り区別している。
【００７８】
このように、本実施例では、点光源用評価値として、狭いＡＦ評価範囲の高周波全ライン積分評価値と広いＡＦ評価範囲の低周波全ライン積分評価値の差を算出し、合焦位置の検出に用いる。これにより、図５（ｂ）、（ｃ）のようにＡＦ評価範囲内の点光源の大きさ、数、明るさの程度によらず、合焦位置近傍で、安定した凸形状の評価値形状を得ることができ、高い合焦位置の検出精度を実現することができる。
【００７９】
また、上述の高周波全ライン積分評価値や低周波全ライン積分評価値として各々をＹ積分評価値で正規化したものを用いてもよい。図１０で説明した通り、点光源のような被写体では、合焦時よりも非合焦時の方が、Ｙ積分評価値が大きくなる。そのため、高周波全ライン積分評価値や低周波全ライン積分評価値をＹ積分評価値で正規化することによって、合焦位置近傍でピーク値である極大値を取りやすくすることができる。
【００８０】
図１に戻りフローチャートの説明を続ける。
【００８１】
ステップＳ６では、ステップＳ１で設定した各測距領域における焦点評価値算出しながら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上述の各焦点評価値をＣＰＵ１５に記憶する。スキャン終了位置については、スキャン開始前から終了位置を設定しＡＦスキャンを行ってもよいし、評価値のピーク位置を通過したことを検出した際にスキャンを終了させてもよい。
【００８２】
評価値のピーク位置を通過した際にスキャンを終了させる場合は、ステップＳ２の点光源判定処理の結果により、ピーク位置を検出する評価値を変更する。ＡＦ評価範囲内に点光源を含まない場合には、高周波全ライン積分評価値を用いて、スキャンを終了させる。一方で、ＡＦ評価範囲内に点光源を含む場合には、高周波全ライン積分評価値と点光源用評価値の両方がピーク位置を検出した後にスキャンを終了させる。
【００８３】
また、高周波全ライン積分評価値を用いたＡＦスキャン動作の詳細については、例えば、特開２０１２−１３７５３０号公報の図８から図１３で説明されているような方法を用いればよい。
【００８４】
次に、ステップＳ７に進み、点光源判定部１５１で、合焦位置検出時の点光源判定処理を行う。これは、ＡＦ開始時には、デフォーカス量が大きく輝度信号が飽和している画素が検出できず、ＡＦ評価範囲内に点光源が存在しないと判定されたが、合焦位置近傍では、飽和する画素が発生し点光源を含むと判定されることがあるため行う処理である。処理の詳細は、後述する。点光源判定部１５１は、高輝度判定手段に相当する。
【００８５】
ステップＳ８では、ステップＳ７で行った点光源判定に基づき、点光源が存在しないと判定された場合には、ステップＳ９に進み、点光源が存在すると判定された場合には、ステップＳ１０に進む。ステップＳ９では、点光源が存在しない通常の評価値として、高周波全ライン積分評価値を選択する。一方、ステップＳ１０では、点光源が存在する場合の評価値として、点光源用評価値を選択する。
【００８６】
次に、ステップＳ１１では、ステップＳ９，Ｓ１０で選択された評価値の極大値に関して、信頼性評価を行う。ここでは、焦点評価値がピーク値である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。
【００８７】
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。
【００８８】
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分、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。
【００８９】
ステップＳ１２で、ステップＳ１１の信頼性判定結果に基づき信頼性が有ると判定された場合には、ステップＳ１３に進み、ＣＰＵ１５は、全ライン積分評価値もしくは点光源用評価値を用いてピーク位置を演算する。その後、ステップＳ１４で、ＡＦ制御部１５２は、ピーク位置と対応する位置にフォーカスレンズ群３を駆動する。ステップＳ１１において、信頼性が有る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Ｓ１５で、ＣＰＵ１５は、合焦表示を行い、本ＡＦ動作を終了する。
【００９０】
一方、ステップＳ１２で、ステップＳ１１の信頼性判定結果に基づき信頼性が無いと判定された場合には、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６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Ｓ１７で、ＣＰＵ１５は、非合焦表示を行い、本ＡＦ動作を終了する。
【００９１】
（ＡＦ開始時点の光源判定処理の説明）
次に、図１のステップＳ２で行うＡＦ開始時点光源判定処理について、図６を用いて説明する。
【００９２】
まず、ステップＳ２１では焦点評価値の高輝度のラインの比率が大きいかどうか判断し、大きい場合はステップＳ２２へ進み、小さい場合はステップＳ２６へ進む。焦点評価値の高輝度のラインの比率は、全ライン積分評価値と全ライン積分評価値Ｈｉを比較して求める。全ライン積分評価値が全ライン積分評価値Ｈｉに近ければ、全ライン積分評価値は高輝度のラインピーク値が占める割合が多いことが分かる。
【００９３】
点光源被写体がある場合、積分評価値は高輝度のラインピーク値が占める割合が多くなるので、これによって点光源被写体を判断する要因の一つとすることができる。なお、所定ライン積分評価値を使用している場合は、全ライン積分評価値Ｈｉは生成しているものの全ライン積分評価値を生成していないので、全ライン積分評価値と全ライン積分評価値Ｈｉを比較することはできない。
【００９４】
従って、最初に全ライン積分評価値から所定ライン積分評価値を使用する様に切替スイッチを切り替えた際に、その時点の全ライン積分評価値Ｈｉを保持しておく。この保持した値と、新しく取得した全ライン積分評価値Ｈｉを比較し、新しく取得した全ライン積分評価値Ｈｉの減少量が大きければ、焦点評価値の高輝度ラインの比率が大きくないと見なして制御を行う。
【００９５】
次に、ステップＳ２２では、点光源被写体がある場合はＹピーク評価値が大きくなるので、Ｙピーク評価値が所定値より大きいかどうかを判断し、大きい場合はステップＳ２３へ進み、小さい場合はステップＳ２６へ進む。ステップＳ２３では、点光源被写体がある場合は点光源のあるラインにおける輝度の最大と最小の差が大きくなるので、Ｍａｘ−Ｍｉｎ評価値が所定値より大きいかを判断し、大きい場合はステップＳ２４へ進み、小さい場合はステップＳ２６へ進む。ステップＳ２４では、点光源被写体撮影時は画面全体が暗いのでＹ積分評価値が小さいか判断し、小さい場合はステップＳ２５へ進み、大きい場合はステップＳ２６へ進む。
【００９６】
以上の処理を踏まえて、ステップＳ２５では点光源があると判断し、処理を終えると共に、上述の点光源時評価値設定を行う（図１のステップＳ５）。一方、ステップＳ２６では点光源がないと判断し、処理を終えると共に、通常評価値設定を行う（図１のステップＳ４）。
【００９７】
ここで行う点光源判定（Ｓ２１〜Ｓ２４）は、全て行う必要はない。いくつかの判定を行った段階で、点光源の存在するシーンであると判定される場合には、幾つかの処理を省いてもよい。これにより点光源判定処理の高速化を図れる。
【００９８】
（合焦位置検出時点の光源判定処理の説明）
次に、図１のステップＳ７で行う合焦位置検出時点の光源判定処理について、図７を用いて説明する。本サブルーチンで行う点光源判定処理は、図６のサブルーチンで同じ処理を行うステップは、同じ番号を付している。図７の合焦位置検出時点光源判定処理で、図６と同様な処理を行う理由は、デフォーカス状態によって、点光源判定の精度が異なるためである。デフォーカス量が大きい場合には、点光源が大きくボケて、飽和が発生しないために、点光源と判定されないことがある。そのため、図１のステップＳ７で、合焦位置近傍で再度点光源判定処理を行うことで、精度のよい点光源判定を行う。
【００９９】
図７のサブルーチンで、図６と異なるのは、点光源を判定する処理が２つ増えていることである。ステップＳ２４を終えてＹ積分評価値が小さいと判定された場合には、ステップＳ３１に進む。ステップＳ３１では、ＣＰＵ１５は、低周波全ライン積分評価値に極小値が存在するかを判定する。これは、上述の通り、低周波全ライン積分評価値の方が、点光源の影響を受けやすく、合焦位置近傍で、谷形状となり極小値を取りやすいためである。
【０１００】
ステップＳ３１では、この特徴を利用して点光源であるかを判定する。高周波全ライン積分評価値もしくは点光源用評価値がピーク値である極大値をとるフォーカスレンズ群位置の近傍で、低周波全ライン積分評価値の極小値を検出する。ここで、極小値が検出された場合は、ステップＳ３２に進み、検出されない場合には、ステップＳ２６に進む。ＣＰＵ１５は、極小値判定手段に相当する。
【０１０１】
ステップＳ３２では、低周波全ライン積分評価値が極小値を取るフォーカスレンズ群位置の近傍で、高周波全ライン積分評価値の変化量の絶対値が、低周波全ライン積分評価値の変化量の絶対値よりも小さいか否かを判定する。この判定は、低周波全ライン積分評価値の極小値に対応するフォーカスレンズ群位置近傍でもよいし、高周波全ライン積分評価値もしくは点光源用評価値が極大値をとるフォーカスレンズ群位置の近傍でもよい。
【０１０２】
上述の通り、図５（ｃ）のように点光源の影響を強く受けると、合焦位置近傍では、高周波全ライン積分評価値の変化量が、低周波全ライン積分評価値の変化量よりも小さくなる。ここでは、この特徴を利用して点光源であるかを判定する。ここで、高周波全ライン積分評価値の変化量が、低周波全ライン積分評価値の変化量よりも小さい場合は、ステップＳ２５に進み、検出されない場合には、ステップＳ２６に進む。
【０１０３】
以上の処理を踏まえて、ステップＳ２５では点光源があると判断し、処理を終えると共に、上述の点光源時評価値設定を行う（図１のステップＳ９）。一方、ステップＳ２６では点光源がないと判断し、処理を終えると共に、通常評価値設定を行う（図１のステップＳ１０）。
【０１０４】
ここで行う点光源判定（Ｓ２１〜Ｓ３２）は、全て行う必要はない。いくつかの判定を行った段階で、点光源の存在するシーンであると判定される場合には、幾つかの処理を省いてもよい。これにより点光源判定処理の高速化を図れる。
【０１０５】
本実施例１では、点光源判定をＡＦ開始時と合焦位置検出時のみとしたが、ＡＦスキャン動作中に、複数回行ってもよい。点光源判定をフォーカスレンズ群位置毎に得られる評価値から算出することにより、演算の負荷は増えるが、より正確な点光源判定を行うことができる。
【０１０６】
（合焦度の説明）
また、点光源の影響を受けやすい合焦位置近傍でのみ、点光源判定を行ってもよい。合焦位置近傍であるか否かの判断には、下記式で算出される合焦度を用いればよい。
（式２）
合焦度＝領域ピーク評価値／Ｍａｘ−Ｍｉｎ評価値
【０１０７】
合焦度は、領域ピーク評価値を用いて算出されるため、被写体の移動や手振れなどの影響を受けにくい。また、Ｍａｘ−Ｍｉｎ評価値で正規化することにより、被写体のコントラストの大小の影響を受けにくい。式２で算出される合焦度が所定の閾値より高ければ、合焦位置近傍であると判断し、点光源判定を行う。このようにすることで、点光源判定を必要時のみ行うことができ、演算負荷を増やすことなく効率的に行うことができる。
【０１０８】
また、ＡＦ開始時の点光源判定処理では、合焦位置検出時の点光源判定処理で行った処理（ステップＳ３１、Ｓ３２）を行わなかったが、これは、ＡＦ開始時にフォーカスレンズ群が移動していないためである。ＡＦ制御の方法として公知のウォブリング動作を行っている場合には、ＡＦ開始時に、合焦位置検出時と同様な点光源判定処理を行ってもよい。その場合には、合焦位置近傍からＡＦを開始する際にも、精度よく点光源の判定を行うことができる。ウォブリング動作等の動画撮影時のＡＦ処理については、上述の特開２０１２−１３７５３０号公報に記載されているため、ここでは割愛する。
【０１０９】
（周波数の差の説明）
また、本実施例の高周波全ライン積分評価値と低周波全ライン積分評価値を算出する際のＢＰＦの主とする周波数の差は、撮像素子上の画素ピッチから算出されるナイキスト周波数に対して、１０％以上あった方が良い。図８にある点光源被写体に対するＢＰＦの中心周波数毎の全ライン積分評価値（焦点評価値）の形状を示した。図８の横軸は、フォーカスレンズ群位置を示しており、縦軸は、焦点評価値を示している。
【０１１０】
図８のグラフ内の５本の曲線は、全ライン積分評価値を算出する際のＢＰＦの主とする周波数が異なるもので、評価値１に対して、評価値２は、主とする周波数がナイキスト周波数に対して５％低いＢＰＦを用いたものを示している。同様に、評価値３から評価値５も主とする周波数がナイキスト周波数に対して５％ずつ低いＢＰＦを用いたものを示している。この図からわかるとおり、谷形状を示しているのは、評価値５のみで、評価値４は極大値近傍で評価値変化が少なく合焦位置の検出精度の劣化が懸念される評価値形状である。
【０１１１】
このような場合に、高周波全ライン積分評価値として評価値４を選択し、低周波全ライン積分評価値として評価値５を選択した場合に、評価値４と評価値５の差分である点光源用評価値は、合焦位置近傍で、凸形状となり合焦位置の検出を行うことができる。しかし、高周波全ライン積分評価値としては、主とする周波数のより高い評価値１から３を用いた方が、合焦位置近傍で、より変化量の大きい点光源用評価値形状を得られ、合焦位置の検出精度が高まる。全ライン積分評価値算出の際の主とする周波数と評価値形状は、点光源の状況（数、大きさ、明るさなど）によって変わるが、一般には、ナイキスト周波数の１０％程度以上の差のある高周波と低周波のＢＰＦを用いた方が良い。
【０１１２】
以上のように、高周波全ライン積分評価値と低周波全ライン積分評価値の差である点光源用評価値を用いた焦点調節を行う。よって、点光源のように、コントラストＡＦに用いる評価値形状が、合焦位置近傍で変化が少ない場合でも、精度よく合焦位置を検出することができる。
【０１１３】
また、低周波全ライン積分評価値が極小値を有するか否かを用いて、点光源判定を行うことにより、より精度良い点光源判定を行うことができ、有効に点光源用評価値を用いた合焦位置検出を行うことができる。
【０１１４】
また、低周波全ライン積分評価値が極小値を有する場合に、その極小値に対応するフォーカスレンズ群位置の近傍で高周波全ライン評価値の変化量の絶対値と低周波全ライン積分評価値の変化量の絶対値を比較して、より精度良い点光源判定を行うことができる。
【０１１５】
また、点光源判定により点光源ではない場合に用いる評価値（高周波全ライン積分評価値、低周波全ライン積分評価値）と点光源である場合に用いる評価値（点光源用評価値、高周波全ライン積分評価値）は、同一の評価値を用いている。よって、点光源の判定結果によらず、算出する評価値が同じであるため、演算負荷を低減することができる。
【０１１６】
但し、点光源であるか否かによって、算出される評価値を異なるようにしてもよい。その場合は、演算負荷は増えるが、点光源であるか否かに応じて、最適な評価値を用いることができる。
【０１１７】
本実施例では、第１の焦点検出エリア及び第２の焦点検出エリアの少なくとも一方に所定値以上の輝度の被写体が存在するか否かを判定する輝度判定手段を有する。そして、第１の焦点検出エリア及び第２の焦点検出エリアの少なくとも一方に所定値以上の輝度の被写体が存在すると判定された場合、合焦位置算出手段による合焦位置の算出を行う。
【０１１８】
本実施例では、第１の焦点評価値が極小値を有するか否かを判定する極小値判定手段を有する。そして、第１の焦点評価値が極小値を有すると判定された場合、輝度判定手段は、第１の焦点検出エリア及び第２の焦点検出エリアの少なくとも一方に所定値以上の輝度の被写体が存在すると判定する。
【０１１９】
本実施例では、第１の焦点評価値が極小値を有する場合で、極小値を含む領域の第１の焦点評価値の変化量の絶対値に対して極小値を含む領域の第２の焦点評価値の変化量の絶対値が小さいとする。その際、第１の焦点検出エリア及び第２の焦点検出エリアの少なくとも一方に前記所定値以上の輝度の被写体が存在すると判定する。
【０１２０】
本実施例では、輝度判定手段にて第１の焦点検出エリア及び第２の焦点検出エリアの少なくとも一方に所定値以上の輝度の被写体が存在しないと判定されたとする。その際、第１の焦点評価値の変化量を用いて前記焦点調節手段を駆動する方向を判別する方向判別手段を有する。
【０１２１】
本実施例では、輝度判定手段にて第１の焦点検出エリア及び第２の焦点検出エリアの少なくとも一方に所定値以上の輝度の被写体が存在しないと判定された場合、第２の焦点評価値のピーク値に基づいて合焦位置を算出する。
【０１２２】
本実施例では、第１の周波数帯域の中心周波数と第２の周波数帯域の中心周波数は、撮像素子の画素ピッチから算出されるナイキスト周波数に対して１割以上異なる。
【０１２３】
（実施例２）
次に、上述の点光源用評価値の算出方法についての変形例について説明する。本発明では、低周波全ライン積分評価値に対する高周波全ライン積分評価値の大きさを点光源用評価値として用いることにより、高精度な合焦位置の検出という目的は達せられる。そのため、点光源用評価値として算出される評価値は、式１によるものに限らない。例えば、下記の式にて算出される。
（式３）
点光源用評価値＝高周波全ライン積分評価値／低周波全ライン積分評価値×Ｂ
【０１２４】
つまり、第２の焦点評価値である高周波全ライン積分評価値と第１の焦点評価値である高低周波全ライン積分評価値の割合をとって第３の焦点評価値である点光源用評価値を算出している。
【０１２５】
式３の分母に低周波全ライン積分評価値がきて、式３の分子に高周波全ライン積分評価値がくる。
【０１２６】
式３でＢは、点光源用評価値が小さくなり過ぎないように乗算するゲイン値である。
【０１２７】
また、点光源用の評価値は、複数算出してもよい。例えば、低周波全ライン積分評価値を算出する際のＢＰＦの抽出する周波数成分が異なるものを用いて、第１の低周波全ライン積分評価値と第２の低周波積分評価値を算出し、これらを用いて、点光源用評価値を、式１や式３を用いて複数算出してもよい。この場合には、評価値形状に関して、より信頼性の高い評価値を用いて、合焦位置の検出を行えばよい。同様に、高周波全ライン積分評価値を複数算出し、点光源用評価値を複数算出してもよい。
【０１２８】
また、低周波全ライン積分評価値を複数算出する方法として、ＡＦ評価範囲の異なる第１の低周波全ライン積分評価値と第２の低周波全ライン積分評価値を算出してもよい。上述の通り、低周波全ライン積分評価値は、点光源の影響を受けやすくするために、広い範囲である方が望ましい。しかし、高周波全ライン積分評価値と低周波全ライン積分評価値を算出する際の範囲が異なることに起因する弊害もある。例えば、高周波全ライン積分評価値の評価範囲には存在せず、低周波全ライン積分評価値の評価範囲にのみ存在する被写体の影響を受け、誤った位置に極値（谷形状）を有する評価値形状となってしまうこともあり得る。
【０１２９】
そのため、高周波全ライン積分評価値の評価範囲と同じ範囲で算出される第１の低周波全ライン積分評価値と、高周波全ライン積分評価値の評価範囲より広い範囲で算出される第２の低周波全ライン積分評価値の両方を算出してもよい。この場合には、これら２つの低周波全ライン積分評価値を用いて、上述と同様に式１、式３を用いて２つの点光源用評価値を算出する。そして、より信頼性の高い点光源用評価値を用いて合焦位置を算出することで、より高精度に合焦位置の検出を行うことができる。
【０１３０】
（プログラムの説明）
本発明の目的は、各実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体をシステムまたは装置に供給し、そのシステムまたはコンピュータが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
【０１３１】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体およびプログラムは本発明を構成することになる。
【０１３２】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【０１３３】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した各実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳが実際の処理の一部または全部を行う。その処理によって前述した各実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【０１３４】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【０１３５】
（携帯電話の説明）
本発明の実施形態としての携帯電話も適用できる。
【０１３６】
本実施形態の携帯電話は、音声通話機能の他、電子メール機能や、インターネット接続機能、画像の撮影、再生機能等を有する。
【０１３７】
画像の撮影に本発明の形態が適用できる。
携帯電話の通信部は、ユーザが契約した通信キャリアに従う通信方式により他の電話との間で音声データや画像データを通信する。音声処理部は、音声通話時において、マイクロフォンからの音声データを発信に適した形式に変換して通信部に送る。
【０１３８】
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。
【符号の説明】
【０１３９】
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
１５１  点光源判定部
４０８  ＢＰＦ（Ｈｉｇｈ）
４０９  ＢＰＦ（Ｌｏｗ）
４１５、４１８  垂直積分回路
５０４、５０５  ＡＦ評価範囲（焦点検出エリア）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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