(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光束に対応する第１信号および第２信号を取得する取得手段と、
前記第１信号および前記第２信号に対して帯域が互いに異なる複数のフィルタ処理を行い、各々のフィルタ処理後の周波数帯域の第１信号および第２信号に基づいて複数の像ずれ量および複数の信頼性を算出する算出手段と、
前記複数の像ずれ量のそれぞれから算出された複数のデフォーカス量の差と、前記複数の信頼性の少なくとも一つとに基づいて、該複数のデフォーカス量の中から焦点調節に用いられるデフォーカス量を選択する制御手段と、を有し、
前記算出手段は、第１周波数帯域の前記第１信号および前記第２信号に基づいて第１デフォーカス量を算出し、該第１周波数帯域よりも高い第２周波数帯域の前記第１信号および前記第２信号に基づいて第２デフォーカス量および第２信頼性を算出し、
前記算出手段は、前記第２周波数帯域の前記第１信号および前記第２信号の相関変化量に関する前記第２デフォーカス量の標準偏差に基づいて、前記第２信頼性を算出し、
前記制御手段は、前記第２信頼性が第１基準信頼性以上であって、かつ周期的なパターンを有する被写体が検出されない場合、前記焦点調節に用いられるデフォーカス量として前記第２デフォーカス量を選択する、ことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記第１基準信頼性は、過去のフレームと現在のフレームとを用いて算出された複数のデフォーカス量の加算平均値が所定値以下となる場合に合焦可能となるための基準信頼性であることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記被写体を検出する検出手段を更に有することを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第１デフォーカス量と前記第２デフォーカス量との差が第１閾値よりも大きい場合、前記第１デフォーカス量を、前記焦点調節に用いられるデフォーカス量として選択することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記算出手段は、前記第１周波数帯域の前記第１信号および前記第２信号に基づいて第１信頼性を算出し、
前記制御手段は、
前記第２信頼性が前記第１信頼性よりも高く、かつ、該第２信頼性が第２基準信頼性よりも高い場合、前記焦点調節に用いられるデフォーカス量として前記第２デフォーカス量を選択し、
前記第２信頼性が前記第１信頼性よりも低い場合、または、該第２信頼性が前記第２基準信頼性よりも低い場合、前記焦点調節に用いられるデフォーカス量として前記第１デフォーカス量を選択し、
前記第２基準信頼性は、前記第１基準信頼性よりも低いことを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記算出手段は、前記第２周波数帯域よりも高い第３周波数帯域の前記第１信号および前記第２信号に基づいて第３デフォーカス量および第３信頼性を算出し、
前記制御手段は、前記第２デフォーカス量と前記第３デフォーカス量との差が第２閾値よりも大きい場合、前記焦点調節に用いられるデフォーカス量として該第２デフォーカス量を選択することを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記第３信頼性が前記第２信頼性よりも高く、かつ、前記第２信頼性および前記第３信頼性のそれぞれが前記第２基準信頼性よりも高い場合、前記焦点調節に用いられるデフォーカス量として前記第３デフォーカス量を選択し、
前記第３信頼性が前記第２信頼性よりも低い場合、または、前記第２信頼性もしくは前記第３信頼性が前記第２基準信頼性よりも低い場合、前記焦点調節に用いられるデフォーカス量として前記第２デフォーカス量を選択することを特徴とする請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
前記制御手段は、絞り値が第１絞り値よりも大きい場合、前記第１基準信頼性を変更することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項９】
前記算出手段は、前記デフォーカス量の前記標準偏差と該標準偏差の閾値とを比較して前記信頼性を算出することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、絞り値が第１絞り値よりも大きい場合、前記第１基準信頼性を決定するための前記標準偏差の閾値を変更することを特徴とする請求項９に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記第１信号または前記第２信号の輝度評価値に基づいて、前記第１基準信頼性を決定するための前記標準偏差の閾値を変更することを特徴とする請求項９または１０に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、
前記輝度評価値が第１輝度評価値の場合、前記標準偏差の閾値を第１標準偏差閾値に設定し、
前記輝度評価値が前記第１輝度評価値よりも低い第２輝度評価値の場合、前記標準偏差の閾値を、前記第１標準偏差閾値よりも高い第２標準偏差閾値に設定することを特徴とする請求項１１に記載の制御装置。
【請求項１３】
前記輝度評価値は、前記第１信号もしくは前記第２信号の振幅、最大値、最小値、または、被写体輝度であることを特徴とする請求項１１または１２に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、絞り値が第２絞り値よりも大きい場合、前記焦点調節に用いられる前記デフォーカス量として前記第２デフォーカス量を選択することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１５】
撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光束を受光する第１光電変換部および第２光電変換部を有する撮像素子と、
前記第１光電変換部および前記第２光電変換部からの出力信号のそれぞれに対応する第１信号および第２信号を取得する取得手段と、
前記第１信号および前記第２信号に対して帯域が互いに異なる複数のフィルタ処理を行い、各々のフィルタ処理後の周波数帯域の第１信号および第２信号に基づいて複数の像ずれ量および複数の信頼性を算出する算出手段と、
前記複数の像ずれ量のそれぞれから算出された複数のデフォーカス量の差と、前記複数の信頼性の少なくとも一つとに基づいて、該複数のデフォーカス量の中から焦点調節に用いられるデフォーカス量を選択する制御手段と、を有し、
前記算出手段は、第１周波数帯域の前記第１信号および前記第２信号に基づいて第１デフォーカス量を算出し、該第１周波数帯域よりも高い第２周波数帯域の前記第１信号および前記第２信号に基づいて第２デフォーカス量および第２信頼性を算出し、
前記算出手段は、前記第２周波数帯域の前記第１信号および前記第２信号の相関変化量に関する前記第２デフォーカス量の標準偏差に基づいて、前記第２信頼性を算出し、
前記制御手段は、前記第２信頼性が第１基準信頼性以上であって、かつ周期的なパターンを有する被写体が検出されない場合、前記焦点調節に用いられるデフォーカス量として前記第２デフォーカス量を選択する、ことを特徴とする撮像装置。
【請求項１６】
撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光束に対応する第１信号および第２信号を取得する取得ステップと、
前記第１信号および前記第２信号に対して帯域が互いに異なる複数のフィルタ処理を行い、各々のフィルタ処理後の周波数帯域の第１信号および第２信号に基づいて複数の像ずれ量および複数の信頼性を算出する算出ステップと、
前記複数の像ずれ量のそれぞれから算出された複数のデフォーカス量の差と、前記複数の信頼性の少なくとも一つとに基づいて、該複数のデフォーカス量の中から焦点調節に用いられるデフォーカス量を選択する選択ステップと、を有し、
前記算出ステップは、第１周波数帯域の前記第１信号および前記第２信号に基づいて第１デフォーカス量を算出し、該第１周波数帯域よりも高い第２周波数帯域の前記第１信号および前記第２信号に基づいて第２デフォーカス量および第２信頼性を算出するステップを有し、
前記算出ステップは、前記第２周波数帯域の前記第１信号および前記第２信号の相関変化量に関する前記第２デフォーカス量の標準偏差に基づいて、前記第２信頼性を算出するステップを有し、
前記選択ステップは、前記第２信頼性が第１基準信頼性以上であって、かつ周期的なパターンを有する被写体が検出されない場合、前記焦点調節に用いられるデフォーカス量として前記第２デフォーカス量を選択するステップを有する、ことを特徴とする制御方法。
【請求項１７】
撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光束に対応する第１信号および第２信号を取得する取得ステップと、
前記第１信号および前記第２信号に対して帯域が互いに異なる複数のフィルタ処理を行い、各々のフィルタ処理後の周波数帯域の第１信号および第２信号に基づいて複数の像ずれ量および複数の信頼性を算出する算出ステップと、
前記複数の像ずれ量のそれぞれから算出された複数のデフォーカス量の差と、前記複数の信頼性の少なくとも一つとに基づいて、該複数のデフォーカス量の中から焦点調節に用いられるデフォーカス量を選択する選択ステップと、をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記算出ステップは、第１周波数帯域の前記第１信号および前記第２信号に基づいて第１デフォーカス量を算出し、該第１周波数帯域よりも高い第２周波数帯域の前記第１信号および前記第２信号に基づいて第２デフォーカス量および第２信頼性を算出するステップを有し、
前記算出ステップは、前記第２周波数帯域の前記第１信号および前記第２信号の相関変化量に関する前記第２デフォーカス量の標準偏差に基づいて、前記第２信頼性を算出するステップを有し、
前記選択ステップは、前記第２信頼性が第１基準信頼性以上であって、かつ周期的なパターンを有する被写体が検出されない場合、前記焦点調節に用いられるデフォーカス量として前記第２デフォーカス量を選択するステップを有する、ことを特徴とするプログラム。
【請求項１８】
請求項１７に記載のプログラムを記憶していることを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相差検出方式によるフォーカス制御を行う撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被写体像を撮像するための撮像素子からの出力信号を用いて、位相差検出方式（撮像面位相差検出方式）による焦点検出を行う撮像装置が知られている。しかし、撮像面位相差検出方式を含む位相差検出方式では、人物の顔のような低コントラスト被写体を逆光などの低輝度状況で撮影する場合、高輝度や高コントラスト被写体を撮影する場合と比較して、得られる像信号が小さくなり、フォーカス制御の精度が低下する。
【０００３】
特許文献１には、デフォーカス量を算出する際に出力される評価値（フォーカス制御のために用いられる評価値）と予め設定された閾値とを比較して、デフォーカス量の信頼性を評価する撮像装置が開示されている。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−５７５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された撮像装置は、直接デフォーカス量の検出バラつきを算出しておらず、撮像装置の設定（絞り値など）や被写体（輝度やコントラスト）に応じて評価値が変化する。このため、低輝度または低コントラスト被写体の撮影の際に、評価値の精度が低下する場合がある。
【０００６】
そこで本発明は、低輝度または低コントラスト被写体を撮影する際にも高精度なフォーカス制御を行うことが可能な制御装置、撮像装置、制御方法、プログラム、および、記憶媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての制御装置は、撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光束に対応する第１信号および第２信号を取得する取得手段と、前記第１信号および前記第２信号に対して帯域が互いに異なる複数のフィルタ処理を行い、各々のフィルタ処理後の周波数帯域の第１信号および第２信号に基づいて複数の像ずれ量および複数の信頼性を算出する算出手段と、前記複数の像ずれ量のそれぞれから算出された複数のデフォーカス量の差と、前記複数の信頼性の少なくとも一つとに基づいて、該複数のデフォーカス量の中から焦点調節に用いられるデフォーカス量を選択する制御手段とを有し、前記算出手段は、第１周波数帯域の前記第１信号および前記第２信号に基づいて第１デフォーカス量を算出し、該第１周波数帯域よりも高い第２周波数帯域の前記第１信号および前記第２信号に基づいて第２デフォーカス量および第２信頼性を算出し、前記算出手段は、前記第２周波数帯域の前記第１信号および前記第２信号の相関変化量に関する前記第２デフォーカス量の標準偏差に基づいて、前記第２信頼性を算出し、前記制御手段は、前記第２信頼性が第１基準信頼性以上であって、かつ周期的なパターンを有する被写体が検出されない場合、前記焦点調節に用いられるデフォーカス量として前記第２デフォーカス量を選択する。
本発明の他の側面としての撮像装置は、撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光束を受光する第１光電変換部および第２光電変換部を有する撮像素子と、前記制御装置とを有する。
【０００８】
本発明の他の側面としての制御方法は、撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光束に対応する第１信号および第２信号を取得する取得ステップと、前記第１信号および前記第２信号に対して帯域が互いに異なる複数のフィルタ処理を行い、各々のフィルタ処理後の周波数帯域の第１信号および第２信号に基づいて複数の像ずれ量および複数の信頼性を算出する算出ステップと、前記複数の像ずれ量のそれぞれから算出された複数のデフォーカス量の差と、前記複数の信頼性の少なくとも一つとに基づいて、該複数のデフォーカス量の中から焦点調節に用いられるデフォーカス量を選択する選択ステップとを有し、前記算出ステップは、第１周波数帯域の前記第１信号および前記第２信号に基づいて第１デフォーカス量を算出し、該第１周波数帯域よりも高い第２周波数帯域の前記第１信号および前記第２信号に基づいて第２デフォーカス量および第２信頼性を算出するステップを有し、前記算出ステップは、前記第２周波数帯域の前記第１信号および前記第２信号の相関変化量に関する前記第２デフォーカス量の標準偏差に基づいて、前記第２信頼性を算出するステップを有し、前記選択ステップは、前記第２信頼性が第１基準信頼性以上であって、かつ周期的なパターンを有する被写体が検出されない場合、前記焦点調節に用いられるデフォーカス量として前記第２デフォーカス量を選択するステップを有する。
【０００９】
本発明の他の側面としてのプログラムは、前記制御方法をコンピュータに実行させる。
【００１０】
本発明の他の側面としての記憶媒体は、前記プログラムを記憶している。
【００１１】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、低輝度または低コントラスト被写体を撮影する際にも高精度なフォーカス制御を行うことが可能な制御装置、撮像装置、制御方法、プログラム、および、記憶媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態における撮像装置のブロック図である。
【図２】（ａ）非撮像面位相差方式および（ｂ）撮像面位相差方式の画素構成例を示す図である。
【図３】本実施形態における２像の相関変化量に関する評価値の説明図である。
【図４】本実施形態における標準偏差の閾値の算出方法のフローチャートである。
【図５】本実施形態における撮影処理のフローチャートである。
【図６】本実施形態における自動焦点検出処理のフローチャートである。
【図７】本実施形態におけるデフォーカス量の選択方法のフローチャートである。
【図８】本実施形態における振幅とデフォーカス量の標準偏差閾値との関係図である。
【図９】本実施形態における大Ｄｅｆから中Ｄｅｆへの引き継ぎ判定のフローチャートである。
【図１０】本実施形態における中Ｄｅｆから小Ｄｅｆへの引き継ぎ判定のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
まず、図１を参照して、本実施形態における撮像装置について説明する。図１は、本実施形態における撮像装置１（レンズ交換式カメラシステム）のブロック図である。図１に示されるように、撮像装置１は、交換レンズ１０（レンズ装置）とカメラ本体２０（撮像装置本体）とを備えて構成されている。また、交換レンズ１０の全体の動作を統括制御するレンズ制御部１０６と、カメラ本体２０の全体の動作を統括制御するカメラ制御部２１２とが互いに情報を通信している。
【００１６】
まず、交換レンズ１０の構成について説明する。交換レンズ１０は、固定レンズ１０１、絞り１０２、フォーカスレンズ１０３、絞り駆動部１０４、フォーカスレンズ駆動部１０５、レンズ制御部１０６、および、レンズ操作部１０７を有する。固定レンズ１０１、絞り１０２、および、フォーカスレンズ１０３により撮像光学系が構成される。絞り１０２は、絞り駆動部１０４により駆動され、後述する撮像素子２０１への入射光量を制御する。フォーカスレンズ１０３は、フォーカスレンズ駆動部１０５により光軸ＯＡに沿った方向（光軸方向）に駆動され、後述する撮像素子２０１に結像する焦点の調節（フォーカス制御）を行う。絞り駆動部１０４およびフォーカスレンズ駆動部１０５は、レンズ制御部１０６により制御され、絞り１０２の開口量、および、フォーカスレンズ１０３の光軸方向における位置を決定する。レンズ操作部１０７はユーザにより操作される。レンズ操作部１０７がユーザにより操作された場合、レンズ制御部１０６は、ユーザの操作に応じた制御を行う。レンズ制御部１０６は、後述するカメラ制御部２１２から受信した制御命令や制御情報に応じて絞り駆動部１０４やフォーカスレンズ駆動部１０５を制御するとともに、レンズ制御情報をカメラ制御部２１２に送信する。
【００１７】
続いて、カメラ本体２０の構成について説明する。カメラ本体２０は、交換レンズ１０の撮像光学系を通過した光束から撮像信号（画像データ）を取得することが可能である。カメラ本体２０は、バス２１、撮像素子２０１、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤコンバータ２０２、画像入力コントローラ２０３、ＡＦ信号処理部２０４、表示制御部２０５、および、表示部２０６を有する。またカメラ本体２０は、記録媒体制御部２０７、記録媒体２０８、ＳＤＲＡＭ２０９、ＲＯＭ２１０、フラッシュＲＯＭ２１１、カメラ制御部２１２、ＡＦ制御部２１３、カメラ操作部２１４、および、タイミングジェネレータ２１５を有する。
【００１８】
撮像素子２０１は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどを有し、撮像光学系を介して形成された被写体像（光学像）を受光面上に結像し、フォトダイオードによって入射光量に応じた信号電荷に変換する（被写体像を光電変換する）。各フォトダイオードに蓄積された信号電荷は、カメラ制御部２１２の指令に従い、タイミングジェネレータ２１５から与えられる駆動パルスに基づいて、信号電荷に応じた電圧信号として撮像素子２０１から順次読み出される。
【００１９】
ここで、図２を参照して、撮像素子２０１の画素構成について説明する。図２（ａ）は、撮像面位相差ＡＦ方式に対応していない画素の構成、図２（ｂ）は、撮像面位相差ＡＦ方式に対応した画素の構成例を模式的に示している。図２（ａ）、（ｂ）のいずれの画素構成でも、ベイヤー配列が用いられており、Ｒは赤のカラーフィルタを、Ｂは青のカラーフィルタを、Ｇｒ、Ｇｂは緑のカラーフィルタをそれぞれ示している。撮像面位相差ＡＦに対応する図２（ｂ）の画素構成では、図２（ａ）に示される撮像面位相差ＡＦ方式に非対応の画素構成における１画素（実線で示される画素）内に、図２（ｂ）の水平方向に２分割された２つのフォトダイオードＡ、Ｂが設けられている。フォトダイオードＡ、Ｂ（第１光電変換部、第２光電変換部）は、撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過した光束を受光する。このように、フォトダイオードＡとフォトダイオードＢは、撮像光学系の射出瞳の異なる領域を通過した光束を受光するため、Ｂ像信号はＡ像信号に対して視差を有している。また、上述の撮像用信号（Ａ＋Ｂ像信号）と一対の視差画像信号のうち、一方の像信号（Ａ像信号またはＢ像信号）も視差を有する。なお、図２（ｂ）に示される画素の分割方法は一例であり、図２（ｂ）の垂直方向に分割した構成や、水平方向および垂直方向に２分割ずつ（合計４分割）した構成などの他の構成を採用してもよい。また、同じ撮像素子内において互いに異なる分割方法で分割された複数種類の画素が含まれてもよい。
【００２０】
撮像素子２０１は、撮像面位相差ＡＦを行うため、図２（ｂ）に示されるように、一つの画素に２つのフォトダイオードＡ、Ｂを含む。また撮像素子２０１は、撮像光学系からの光束をマイクロレンズ（不図示）で分離し、２つのフォトダイオードＡ、Ｂで結像することにより、撮像用信号および焦点検出用信号の２つの信号を取り出すことが可能である。２つのフォトダイオードＡ、Ｂの信号を加算した信号（Ａ＋Ｂ像信号）が撮像用信号である。一方、フォトダイオードＡ、Ｂのそれぞれの信号（Ａ像信号およびＢ像信号の２つの像信号）が焦点検出用信号（撮像面位相差ＡＦ用の信号）である。ＡＦ信号処理部２０４は、焦点検出用信号に基づいて、２つの像信号に対して相関演算を行い、像ずれ量や各種の信頼性に関する情報を算出する。なお本実施形態では、１つのマイクロレンズに対して複数の光電変換部が配置され、瞳分割された光束が各光電変換部に入射される構成を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば焦点検出用画素の構成は、マイクロレンズ下に１つのＰＤを有し、遮光層により左右または上下を遮光することで瞳分割を行う構成でもよい。また、複数の撮像用画素の配列の中に一対の焦点検出用画素を離散的に配置し、その一対の焦点検出用画素から一対の像信号を取得する構成でもよい。
【００２１】
撮像素子２０１から読み出された撮像用信号および焦点検出用信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤコンバータ２０２に入力され、リセットノイズを除去するための相関二重サンプリング、ゲインの調節、および、信号のデジタル化を行う。ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤコンバータ２０２は、撮像用信号を画像入力コントローラ２０３に、焦点検出用信号（ＡＦ用信号）をＡＦ信号処理部２０４にそれぞれ出力する。
【００２２】
画像入力コントローラ２０３は、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤコンバータ２０２から出力された撮像用信号を、画像データとしてＳＤＲＡＭ２０９に格納する。ＳＤＲＡＭ２０９に格納された画像データは、バス２１を介して、表示制御部２０５により表示部２０６に表示される。また、撮像用信号（画像データ）を記録するモードである場合、記録媒体制御部２０７は画像データを記録媒体２０８に記録する。バス２１を介して接続されたＲＯＭ２１０には、カメラ制御部２１２が実行する制御プログラムおよび制御に必要な各種データなどが格納されている。フラッシュＲＯＭ２１１には、ユーザ設定情報などのカメラ本体２０の動作に関する各種設定情報などが格納されている。
【００２３】
ＡＦ信号処理部２０４（取得手段２０４ａ）は、撮像素子２０１からの出力信号に対応する像信号、すなわちＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤコンバータ２０２から出力されたＡＦ用信号（一対の像信号としての第１信号（Ａ像信号）および第２信号（Ｂ像信号））を取得する。またＡＦ信号処理部２０４（算出手段２０４ｂ）は、ＡＦ用信号に基づいて相関演算を行って像ずれ量を算出する。またＡＦ信号処理部２０４（算出手段２０４ｂ）は、ＡＦ用信号の信頼性情報（二像の一致度、二像の急峻度、コントラスト情報、飽和情報、および、キズ情報など）を算出する。ＡＦ信号処理部２０４により算出された像ずれ量および信頼性情報（信頼性、信頼性評価値）は、カメラ制御部２１２（ＡＦ制御部２１３）へ出力される。
【００２４】
カメラ制御部２１２は、ＡＦ信号処理部２０４から取得した像ずれ量および信頼性情報に基づいて、これらを算出する設定の変更をＡＦ信号処理部２０４に通知する。例えば、像ずれ量が大きい場合に相関演算を行う領域を広げるような設定を行い、または、コントラスト情報に応じてバンドパスフィルタの種類を変更する。またカメラ制御部２１２（ＡＦ制御部２１３）は、ＡＦ信号処理部２０４から取得した像ずれ量から複数のデフォーカス量を算出する。またカメラ制御部２１２は、周期的なパターンを有する被写体を検出する検出部２１６（検出手段）を有する。
【００２５】
なお本実施形態は、撮像用信号（Ａ＋Ｂ像信号）および焦点検出用信号（ＡＦ用信号、すなわちＡ像信号およびＢ像信号）の２つの計３つの信号を撮像素子２０１から取り出しているが、これに限定されるものではない。撮像素子２０１の負荷を考慮し、例えば撮像用信号（Ａ＋Ｂ像信号）と２つの焦点検出用信号のうちの一方の信号（Ａ像信号）の計２つの信号を取り出し、撮像用信号と焦点検出用信号との差分を取ることで、他方の焦点検出用信号（Ｂ像信号）を生成してもよい。
【００２６】
カメラ制御部２１２は、カメラ本体２０の各部の全体と情報をやり取りして制御を行う。またカメラ制御部２１２は、カメラ本体２０内の処理だけでなく、カメラ操作部２１４からの入力信号に応じて、電源のＯＮ／ＯＦＦ、設定の変更、記録の開始、ＡＦ制御の開始、および、記録映像の確認など、ユーザが操作した種々のカメラ機能を実行する。また、前述のように、交換レンズ１０内のレンズ制御部１０６と情報をやり取りし、交換レンズ１０の制御命令や制御情報を送り、また交換レンズ１０から情報を取得する。カメラ制御部２１２に設けられたＡＦ制御部２１３は、本実施形態の特徴的な部分であり、被写体に対して合焦制御を行う。
【００２７】
次に、図５を参照して、本実施形態の撮影処理を説明する。図５は、撮影処理のフローチャートである。図５の各ステップは、主にカメラ制御部２１２の指令に基づいて各部により実行される。
【００２８】
まず、ステップＳ５０１において、カメラ制御部２１２は、撮影のための第１スイッチ（ＳＷ１）がオン状態であるか否かを判定する。ＳＷ１がオフ状態の場合、待ち状態であり、ステップＳ５０１の判定を繰り返す。一方、ＳＷ１がオン状態の場合、ステップＳ５０２へ進む。ステップＳ５０２において、ＡＦ制御部２１３およびＡＦ信号処理部２０４は、自動焦点検出処理を行う。自動焦点検出処理の詳細については後述する。
【００２９】
続いてステップＳ５０３において、ＡＦ制御部２１３は焦点検出情報を取得し、ステップＳ５０２にて算出された焦点検出結果が合焦位置であるか否か、すなわち焦点検出結果が合焦範囲に入っているか否かを判定する。焦点検出結果が合焦範囲外である場合、ステップＳ５０４へ進む。ステップＳ５０４において、ＡＦ制御部２１３はレンズ駆動を行う。すなわちＡＦ制御部２１３は、フォーカスレンズ１０３の駆動命令をレンズ制御部１０６へ送信する。これにより、ＡＦ制御部２１３は、ステップＳ５０２にて算出された焦点検出結果に基づいてフォーカスレンズ１０３を駆動するように制御する。
【００３０】
一方、ステップＳ５０３にて焦点検出結果が合焦範囲内である場合、ステップＳ５０５へ進む。ステップＳ５０５において、カメラ制御部２１２は、撮影のための第２スイッチ（ＳＷ２）がオン状態であるか否かを判定する。ＳＷ２がオフ状態の場合、ステップＳ５０７へ進む。ステップＳ５０７において、カメラ制御部２１２は、ＳＷ１がオン状態であるか否かを判定する。ＳＷ１がオン状態の場合、ステップＳ５０５へ戻る。一方、ＳＷ１がオフ状態の場合、本フロー（撮影処理）を終了する。ステップＳ５０５にてＳＷ２がオン状態の場合、ステップＳ５０６へ進む。ステップＳ５０６において、カメラ制御部２１２は撮影準備処理を行う。続いてステップＳ５０８において、カメラ制御部２１２は、撮像した画像データの記録処理を行い、撮影処理を終了する。
【００３１】
次に、図６を参照して、図５のステップＳ５０２（自動焦点検出処理）について説明する。図６は、自動焦点検出処理のフローチャートである。図６の各ステップは、主に、ＡＦ制御部２１３およびＡＦ信号処理部２０４により実行される。
【００３２】
まずステップＳ６０１において、ＡＦ信号処理部２０４は、ＡＦ制御部２１３からの指令に基づいて、撮像素子２０１から取得した対の像信号（位相差信号）に対する相関演算を行い、相関量を算出する（焦点検出演算）。そしてＡＦ制御部２１３は、ＡＦ信号処理部２０４から受け取った相関量が極小値となるシフト量Ｓｈｉｆｔである像ずれ量に基づいて、デフォーカス量を算出する。このときＡＦ信号処理部２０４は、低域用・中域用・高域用の周波数帯域（第１、第２、第３周波数帯域）の異なる３種類のフィルタを用いた相関演算を行い、低域用・中域用・高域用の３種類のデフォーカス量を算出する。またＡＦ信号処理部２０４は、ＡＦ制御部２１３からの指令に基づいて、対の像信号（位相差信号）の相関量をシフト量Ｓｈｉｆｔごとに算出する。ＡＦ制御部２１３は、ＡＦ信号処理部２０４から受け取ったシフト量Ｓｈｉｆｔごとの相関量の波形を生成する。
【００３３】
続いてステップＳ６０２において、ＡＦ制御部２１３は、２像の相関変化量を算出する。図３は、２像の相関変化量に関する評価値の説明図であり、撮像面位相差ＡＦにおいてボケの度合が大きい状態から合焦点付近までフォーカスレンズ１０３を駆動する際の相関変化量を示すグラフである。図３において、横軸は被写体のボケの度合を示し、縦軸は相関変化量ＭＡＸＤＥＲを示している。相関変化量ＭＡＸＤＥＲは、以下の式（１）により算出することができる。
【００３４】
ＭＡＸＤＥＲ（ｋ）＝（ＣＯＲ［ｋ−３］−ＣＯＲ［ｋ−１］）−（ＣＯＲ［ｋ−２］−ＣＯＲ［ｋ］）  …  （１）
式（１）において、ｋは位置を特定するための整数の変数であり、ＣＯＲ［ｋ］は位置ｋでの２像の相関量である。このときＡＦ制御部２１３は、ステップＳ６０１と同様に、フィルタの周波数帯域が異なる低域用・中域用・高域用の３種類の相関変化量ＭＡＸＤＥＲを算出する。図３に示されるように、撮像面位相差ＡＦではボケの度合が大きい状態から合焦点に近づくにつれて、相関変化量の値が大きくなることが分かる。
【００３５】
続いて、図６のステップＳ６０３において、ＡＦ制御部２１３は、相関変化量ＭＡＸＤＥＲに基づいてデフォーカス量の標準偏差Ｄｅｆｏｃｕｓ３σを算出する。デフォーカス量の標準偏差Ｄｅｆｏｃｕｓ３σは、以下の式（２）により算出することができる。
【００３６】
Ｄｅｆｏｃｕｓ３σ＝Ｋ×（Ａ×ＭＡＸＤＥＲＢ）  …  （２）
式（２）において、Ｋは像ずれ量をデフォーカス量に変換する変換係数であり、ＡとＢは相関変化量ＭＡＸＤＥＲから像ずれ量の標準偏差に変換するための変換式の係数である。このときＡＦ制御部２１３は、ステップＳ６０３にて算出された、周波数帯域の異なる低域用・中域用・高域用の３種類の相関変化量ＭＡＸＤＥＲを代入することにより、３種類のデフォーカス量の標準偏差Ｄｅｆｏｃｕｓ３σを算出する。
【００３７】
続いてステップＳ６０４において、ＡＦ制御部２１３は、デフォーカス量の信頼性に関する情報を示す信頼性評価値Ｒｅｌを算出するため、算出されたデフォーカス量の標準偏差Ｄｅｆｏｃｕｓ３σの閾値を算出する。本実施形態において、信頼性評価値Ｒｅｌは、信頼性の高い順に信頼性評価値Ｒｅｌ３、信頼性評価値Ｒｅｌ２、信頼性評価値Ｒｅｌ１、および、信頼性評価値Ｒｅｌ０の４段階で決定される。また本実施形態において、信頼性評価値Ｒｅｌ２を第１基準信頼性とし、信頼性評価値Ｒｅｌ０を第１の基準信頼性よりも低い第２基準信頼性とする。
【００３８】
信頼性評価値Ｒｅｌ３は、デフォーカス量の信頼性が高いために合焦可能な条件であるとする。信頼性評価値Ｒｅｌ２は、過去ｍフレーム分（過去の少なくとも一つのフレーム）のデフォーカス量と現在のフレームとを用いて算出された複数のデフォーカス量の加算平均値が所定値以下となる場合に合焦可能となる条件であるとする。信頼性評価値Ｒｅｌ１は算出されたデフォーカス量の方向が合っていることを意味し、信頼性評価値Ｒｅｌ０はデフォーカス量としての信頼性が最も低いことを意味し、それぞれ合焦できない条件であるとする。ただし本実施形態はこれに限定されるものではなく、信頼性評価値の設定数や条件を変更してもよい。
【００３９】
算出されたデフォーカス量の標準偏差Ｄｅｆｏｃｕｓ３σが標準偏差閾値Ｄｅｆ３σＴＨ１よりも大きい場合、ＡＦ制御部２１３は信頼性評価値Ｒｅｌ０を選択する。算出されたデフォーカス量の標準偏差Ｄｅｆｏｃｕｓ３σが標準偏差閾値Ｄｅｆ３σＴＨ２よりも大きく、かつ標準偏差閾値Ｄｅｆ３σＴＨ１以下の場合、ＡＦ制御部２１３は信頼性評価値Ｒｅｌ１を選択する。算出されたデフォーカス量の標準偏差Ｄｅｆｏｃｕｓ３σが標準偏差閾値Ｄｅｆ３σＴＨ３より大きく、かつ標準偏差閾値Ｄｅｆ３σＴＨ２以下の場合、ＡＦ制御部２１３は信頼性評価値Ｒｅｌ２を選択する。その他の場合、ＡＦ制御部２１３は信頼性評価値Ｒｅｌ３を選択する。
【００４０】
ここで、図４を参照して、ステップＳ６０４にて標準偏差Ｄｅｆｏｃｕｓ３σの閾値を算出する方法を説明する。図４は、標準偏差Ｄｅｆｏｃｕｓ３σの閾値の算出方法のフローチャートである。図４の各ステップは、主に、ＡＦ制御部２１３により実行される。
【００４１】
まずステップＳ４０１において、ＡＦ制御部２１３は、標準偏差の閾値（標準偏差閾値Ｄｅｆ３σＴＨ１）を算出する。標準偏差閾値Ｄｅｆ３σＴＨ１として、予め決められた値が設定される。続いてステップＳ４０２において、ＡＦ制御部２１３は、標準偏差閾値Ｄｅｆ３σＴＨ２を算出する。標準偏差閾値Ｄｅｆ３σＴＨ２は、標準偏差閾値Ｄｅｆ３σＴＨ１よりも小さい値である。
【００４２】
続いてステップＳ４０３において、ＡＦ制御部２１３は、中域用のデフォーカス量に対する標準偏差閾値を算出しているか否かを判定し、かつ絞り値Ｆ（Ｆ値）が所定値Ｆ＿ＴＨ以上であるか否かを判定する。両方の条件を満たす場合、ステップＳ４０４へ進む。一方、少なくとも一方の条件を満たさない場合、ステップＳ４０５へ進む。すなわち本実施形態において、ＡＦ制御部２１３は、絞り値が第１絞り値よりも大きい場合、第１基準信頼性（信頼性評価値Ｒｅｌ２）を変更する。より具体的には、ＡＦ制御部２１３は、絞り値が第１絞り値よりも大きい場合、第１基準信頼性を決定するための標準偏差の閾値（標準偏差閾値Ｄｅｆ３σＴＨ２）を変更する。
【００４３】
ステップＳ４０４において、ＡＦ制御部２１３は、像信号の最大値と最小値との差分である振幅ＰＢ（輝度評価値）に応じて、標準偏差閾値Ｄｅｆ３σＴＨ２を可変にする。図８は、振幅ＰＢと標準偏差閾値Ｄｅｆ３σＴＨ２との関係図である。図８において、横軸は振幅ＰＢを示し、縦軸は標準偏差閾値Ｄｅｆ３σＴＨ２を示している。図８に示されるように、振幅ＰＢがＰＢ１よりも小さい場合、標準偏差閾値Ｄｅｆ３σＴＨ２はＴｈ２＿１である。振幅ＰＢがＰＢ１とＰＢ２との間の値である場合、標準偏差閾値Ｄｅｆ３σＴＨ２はＴｈ２＿１とＴｈ２＿０との間で線形に変化する。振幅ＰＢがＰＢ２よりも大きい場合、標準偏差閾値Ｄｅｆ３σＴＨ２はＴｈ２＿０である。
【００４４】
このようにＡＦ制御部２１３は、像信号（第１信号または第２信号）の輝度評価値に基づいて、第１基準信頼性（信頼性評価値Ｒｅｌ２）を決定するための標準偏差の閾値（Ｄｅｆ３σＴＨ２）を変更する。好ましくは、ＡＦ制御部２１３は、輝度評価値（ＰＢ）が第１輝度評価値（ＰＢ１）の場合、標準偏差の閾値を第１標準偏差閾値（Ｔｈ２＿０）に設定する。一方、ＡＦ制御部２１３は、輝度評価値が第１輝度評価値よりも低い第２輝度評価値（ＰＢ１）の場合、標準偏差の閾値を、第１標準偏差閾値よりも高い第２標準偏差閾値（Ｔｈ２＿１）に設定する。本実施形態において、輝度評価値は、像信号（第１信号または第２信号）の振幅であるが、これに限定されるものではなく、像信号の最大値もしくは最小値、または、被写体輝度であってもよい。振幅ＰＢは、被写体輝度に応じて変化する値である。振幅ＰＢが小さい場合には被写体輝度が低い。このため振幅ＰＢが小さい場合、標準偏差閾値Ｄｅｆ３σＴＨ２を大きくすることにより、信頼性評価値Ｒｅｌを上げることができる。
【００４５】
ステップＳ４０５において、ＡＦ制御部２１３は、標準偏差閾値Ｄｅｆ３σＴＨ３を算出する。標準偏差閾値Ｄｅｆ３σＴＨ３は、標準偏差閾値Ｄｅｆ３σＴＨ２よりも小さい値である。これにより、小絞りにおける低輝度被写体の撮影時において合焦率を高めることが可能になる。
【００４６】
続いて、図６のステップＳ６０５において、ＡＦ制御部２１３は、算出されたデフォーカス量の信頼性を表す信頼性評価値Ｒｅｌを算出する。具体的には、ＡＦ制御部２１３は、ステップＳ６０４で算出した標準偏差閾値Ｄｅｆ３σＴＨ１、Ｄｅｆ３σＴＨ２、Ｄｅｆ３σＴＨ３に基づいて、ステップＳ６０１で算出した低域用・中域用・高域用の３種類のデフォーカス量に対する信頼性をそれぞれ算出する。
【００４７】
続いてステップＳ６０６において、ＡＦ制御部２１３は、ステップＳ６０１で算出した低域用・中域用・高域用の３種類のデフォーカス量とステップＳ６０５で算出した信頼性とに基づいて、１つのデフォーカス量を選択する。以降、低域用のフィルタを介して算出したデフォーカス量を大Ｄｅｆ、中域用のフィルタを介して算出したデフォーカス量を中Ｄｅｆ、高域用のフィルタを介して算出したデフォーカス量を小Ｄｅｆとする。
【００４８】
次に、図７を参照して、デフォーカス量の選択方法（図６のステップＳ６０６）について説明する。図７は、デフォーカス量の選択方法のフローチャートである。図７の各ステップは、主に、ＡＦ制御部２１３により実行される。
【００４９】
まずステップＳ７０１において、ＡＦ制御部２１３は、後述する大Ｄｅｆ（第１デフォーカス量）から中Ｄｅｆ（第２デフォーカス量）への引き継ぎ判定を行う。続いてステップＳ７０２において、ＡＦ制御部２１３は、大Ｄｅｆから中Ｄｅｆへの引き継ぎを行うことができたか否かを判定する。大Ｄｅｆから中Ｄｅｆへの引き継ぎを行うことができた場合、ステップＳ７０３へ進む。一方、大Ｄｅｆから中Ｄｅｆへの引き継ぎを行うことができなかった場合、ステップＳ７０７へ進む。
【００５０】
ステップＳ７０３において、ＡＦ制御部２１３は、後述する中ｄｅｆ（第２デフォーカス量）から小ｄｅｆ（第３デフォーカス量）への引き継ぎ判定を行う。続いてステップＳ７０４において、ＡＦ制御部２１３は、中Ｄｅｆから小Ｄｅｆへの引き継ぎを行うことができたか否かを判定する。中Ｄｅｆから小Ｄｅｆへの引き継ぎを行うことができた場合、ステップＳ７０５へ進む。一方、中Ｄｅｆから小Ｄｅｆへの引き継ぎを行うことができなかった場合、ステップＳ７０６へ進む。
【００５１】
ステップＳ７０５において、ＡＦ制御部２１３は、フォーカスレンズ１０３の駆動（フォーカス制御）に用いるデフォーカス量として小ｄｅｆを選択し、本フローを終了する。また、ステップＳ７０６において、ＡＦ制御部２１３は、フォーカス制御に用いるデフォーカス量として中Ｄｅｆを選択し、本フローを終了する。また、ステップＳ７０７において、ＡＦ制御部２１３は、フォーカス制御に用いるデフォーカス量として大ｄｅｆを選択し、本フローを終了する。
【００５２】
次に、図９を参照して、大Ｄｅｆから中Ｄｅｆへの引き継ぎ判定（図７のステップＳ７０１）について説明する。図９の各ステップは、主に、カメラ制御部２１２（ＡＦ制御部２１３または検出部２１６）により実行される。
【００５３】
まず、ステップＳ９０１において、ＡＦ制御部２１３は、中Ｄｅｆの信頼性（信頼性評価値）が信頼性評価値Ｒｅｌ２以上であるか否かを判定する。ステップＳ９０１の判定により、低コントラスト被写体であっても中Ｄｅｆに引き継ぐ可能性を高め、合焦率を高めることが可能である。中Ｄｅｆの信頼性が信頼性評価値Ｒｅｌ２以上である場合、ステップＳ９０２へ進む。一方、中Ｄｅｆの信頼性が信頼性評価値Ｒｅｌ２よりも小さい場合、ステップＳ９０３へ進む。
【００５４】
ステップＳ９０２において、カメラ制御部２１２（検出部２１６）は、周期的なパターンを有する被写体を検出したか否かを判定する。周期的なパターンを有する被写体は、デフォーカス量の信頼性が低くなる。このため、周期的なパターンを有する被写体を検出した場合、大Ｄｅｆから中Ｄｅｆへ引き継がないようにする。周期的なパターンを有する被写体の相関量を示す波形には、合焦点の候補となる相関量が極小となる部分が周期的に現れる。このため、このときの判定方法は、例えば合焦点の候補ごとに２像の相関変化量を算出し、算出された２像の相関変化量の差分と閾値とを比較することにより行われる。周期的なパターンを有する被写体が検出された場合、ステップＳ９０３へ進む。一方、周期的なパターンを有する被写体が検出されない場合、ステップＳ９０５へ進む。
【００５５】
ステップＳ９０３において、ＡＦ制御部２１３は、大Ｄｅｆと中Ｄｅｆのデフォーカス量の差が予め設定した第１深度閾値（第１閾値）以下であるか否かを判定する。大Ｄｅｆと中Ｄｅｆのデフォーカス量の差が第１深度閾値以下である場合、ステップＳ９０４へ進む。一方、この差が第１深度閾値よりも大きい場合、ステップＳ９０６へ進む。第１深度閾値は、大Ｄｅｆから中Ｄｅｆへ適切に引き継ぐことができるように、例えば焦点深度の９倍の量に設定される。また、第１深度閾値を、焦点深度を基準として設定する（焦点深度よりも大きくする）ことにより、Ｆ値や焦点検出領域が変化しても一律の閾値を設定することができる。
【００５６】
ステップＳ９０４において、ＡＦ制御部２１３は、中Ｄｅｆの信頼性（第２信頼性）が大Ｄｅｆの信頼性（第１信頼性）以上であり、かつ、中Ｄｅｆの信頼性が信頼性評価値Ｒｅｌ０よりも高いか否かを判定する。これらの両方の条件を満たす場合、ステップＳ９０５へ進む。一方、少なくとも一方の条件を満たさない場合、ステップＳ９０６へ進む。
【００５７】
ステップＳ９０５において、ＡＦ制御部２１３は、大Ｄｅｆから中Ｄｅｆへの引き継ぎを行うことができると判定し、本フローを終了する。一方、ステップＳ９０６において、ＡＦ制御部２１３は、大Ｄｅｆから中Ｄｅｆへの引き継ぎを行うことができないと判定し、本フローを終了する。これにより、大ボケ状態から小ボケ状態へフォーカスレンズ１０３を移動させる過程において、大Ｄｅｆと中Ｄｅｆのデフォーカス量の差とそれぞれの信頼性とに基づいて、大Ｄｅｆから中Ｄｅｆへの引き継ぎを行うことが可能であるか否かを判定することができる。
【００５８】
また図９において、更に、絞り値（Ｆ値）が所定の絞り値（第２絞り値）よりも大きいか否かを判定するステップを追加してもよい。絞り値が所定の絞り値よりも大きい場合、ＡＦ制御部２１３は、焦点調節に用いられるデフォーカス量として中Ｄｅｆのデフォーカス量（第２デフォーカス量）を選択する。
【００５９】
次に、図１０を参照して、中Ｄｅｆから小Ｄｅｆへの引き継ぎ判定（図７のステップＳ７０３）について説明する。図１０の各ステップは、主に、ＡＦ制御部２１３により実行される。
【００６０】
まずステップＳ１００１において、ＡＦ制御部２１３は、中Ｄｅｆと小Ｄｅｆのデフォーカス量の差が予め設定した第２深度閾値（第２閾値）以下であるか否かを判定する。中Ｄｅｆと小Ｄｅｆのデフォーカス量の差が第２深度閾値以下である場合、ステップＳ１００２へ進む。一方、この差が第２深度閾値よりも大きい場合、ステップＳ１００４へ進む。第２深度閾値は、中Ｄｅｆから小Ｄｅｆへ適切に引き継ぐことができるように、例えば焦点深度の３倍の量に設定される。また、第２深度閾値を、焦点深度を基準として設定する（焦点深度よりも大きくする）ことにより、Ｆ値や焦点検出領域が変化しても一律の閾値を設定することができる。また、第２深度閾値は、図９のステップＳ９０３の判定にて用いられる第１深度閾値よりも小さい値に設定される。これは、小Ｄｅｆ→中Ｄｅｆ→大Ｄｅｆと変化するにつれて、デフォーカス量の検出ばらつきが大きくなる結果、小Ｄｅｆと中Ｄｅｆの差よりも中Ｄｅｆと大Ｄｅｆの差の方が大きくなるためである。
【００６１】
ステップＳ１００２において、ＡＦ制御部２１３は、小Ｄｅｆの信頼性（信頼性評価値）が中Ｄｅｆの信頼性以上であり、かつ、小Ｄｅｆの信頼性および中Ｄｅｆの信頼性の両方がそれぞれ信頼性評価値Ｒｅｌ０よりも高いか否かを判定する。これらの条件を全て満たす場合、ステップＳ１００３へ進む。一方、少なくとも一つの条件を満たさない場合、ステップＳ１００４へ進む。
【００６２】
ステップＳ１００３において、ＡＦ制御部２１３は、中Ｄｅｆから小Ｄｅｆへの引き継ぎを行うことができると判定し、本フローを終了する。一方、ステップＳ１００４において、ＡＦ制御部２１３は、中Ｄｅｆから小Ｄｅｆへの引き継ぎを行うことができないと判定し、本フローを終了する。これにより、小ボケ状態から合焦位置へフォーカスレンズ１０３を移動させる過程において、中Ｄｅｆと小Ｄｅｆのデフォーカス量の差とそれぞれの信頼性とに基づいて、中Ｄｅｆから小Ｄｅｆへの引き継ぎを行うことが可能であるか否かを判定することができる。
【００６３】
このように本実施形態において、制御装置は、ＡＦ信号処理部２０４（取得手段２０４ａ、算出手段２０４ｂ）、および、ＡＦ制御部２１３（制御手段）を有する。取得手段は、撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光束に対応する第１信号（Ａ像信号）および第２信号（Ｂ像信号）を取得する。算出手段は、第１信号および第２信号に対して帯域が互いに異なる複数のフィルタ処理（バンドパスフィルタ処理）を行い、各々のフィルタ処理後の第１信号および第２信号に基づいて複数の像ずれ量および複数の信頼度を算出する。制御手段は、複数の像ずれ量のそれぞれから算出された複数のデフォーカス量の差と、複数の信頼度の少なくとも一つとに基づいて、複数のデフォーカス量の中から焦点調節（フォーカス制御）に用いられるデフォーカス量を決定する。算出手段は、第１周波数帯域の第１信号および第２信号に基づいて第１デフォーカス量（大Ｄｅｆ）を算出する。また算出手段は、第１周波数帯域よりも高い第２周波数帯域の第１信号および第２信号に基づいて第２デフォーカス量（中Ｄｅｆ）および第２信頼性（中Ｄｅｆ信頼性）を算出する。制御手段は、第２信頼性が第１基準信頼性以上（信頼性評価値Ｒｅｌ２以上、すなわちＲｅｌ２またはＲｅｌ３）である場合、焦点調節に用いられるデフォーカス量として第２デフォーカス量を選択する（Ｓ９０１）。
【００６４】
好ましくは、制御装置は、周期的なパターンを有する被写体を検出する検出手段（検出部２１６）を有する。制御手段は、検出手段により周期的なパターンを有する被写体が検出されない場合、焦点調節に用いられるデフォーカス量として第２デフォーカス量を選択する（Ｓ９０２）。また好ましくは、算出手段は、第１信号および第２信号の相関変化量に関するデフォーカス量の標準偏差（Ｄｅｆｏｃｕｓ３σ）に基づいて、信頼性を算出する。より好ましくは、算出手段は、デフォーカス量の標準偏差（Ｄｅｆｏｃｕｓ３σ）と標準偏差の閾値（Ｄｅｆｏｃｕｓ３σＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３）とを比較して信頼性を算出する。
【００６５】
本実施形態によれば、大ボケ状態から合焦位置へフォーカスレンズを移動させる過程で、大ボケ状態では合焦位置の方向を判定し、合焦位置近傍では精度の高いデフォーカス量を適用することで、合焦精度の向上およびＡＦ時間の短縮が可能になる。また、非合焦状態での撮影シーンを減らし、画像がボケたまま合焦してしまう弊害を防ぎつつ、精度良く合焦できる撮影シーンを増やすことが可能となる。
【００６６】
（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【００６７】
各実施形態によれば、低輝度または低コントラスト被写体を撮影する際にも高精度なフォーカス制御を行うことが可能な制御装置、撮像装置、制御方法、プログラム、および、記憶媒体を提供することができる。
【００６８】
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】
【００６９】
２０４ａ  取得手段
２０４ｂ  算出手段  
２１３    ＡＦ制御部（制御手段）
【図１】
0006987524.tif 000002
【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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