(57)【要約】【課題】被写体の周波数特性に依存せずに高速かつ高精度な合焦位置を求めることが可能な制御装置を提供する。【解決手段】制御装置（１５）は、焦点状態を評価するための周波数帯域の異なる複数の評価値および複数の評価値から算出された評価値の比を複数取得する取得手段（１５ａ）と、複数の評価値の比に基づいて合焦位置を決定する決定手段（１５ｃ）とを有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦点状態を評価するための周波数帯域の異なる複数の評価値を取得し、該複数の評価値から算出された該評価値の比を複数取得する取得手段と、
複数の前記評価値の比に基づいて合焦位置を決定する決定手段と、を有することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記複数の評価値は、
最も高い第一周波数帯域の第一評価値と、
前記第一周波数帯域よりも低い第二周波数帯域の第二評価値と、
前記第二周波数帯域よりも低い第三周波数帯域の第三評価値と、
を含み、
複数の前記評価値の比は、前記第一評価値に対する前記第二評価値の比と前記第一評価値に対する前記第二評価値の比とを含むことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記決定手段は、前記複数の評価値のうち最も高い第一周波数帯域の第一評価値と複数の前記評価値の比とに基づいて、前記合焦位置を決定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】
前記決定手段は、
前記評価値の比のピークが存在する場合、前記第一評価値と該評価値の比とに基づいて前記合焦位置を決定し、
前記評価値の比の前記ピークが存在しない場合、該評価値の比を用いることなく、前記第一評価値に基づいて前記合焦位置を決定することを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記決定手段は、第一評価値のピーク位置を指数関数として求め、該ピーク位置に基づいて前記合焦位置を決定することを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記取得手段は、前記第一評価値のピークおよび前記評価値の比のピークが検出された後、所定範囲において該第一評価値および該評価値の比がともに増加しない場合、前記第一評価値の取得を終了することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記複数の評価値の信頼性および複数の該評価値の比の信頼性の少なくとも一つを判定する判定手段を更に有し、
前記決定手段は、前記複数の評価値の少なくとも一つと前記評価値の比と前記信頼性とに基づいて、前記合焦位置を決定することを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項８】
前記判定手段は、前記第一評価値の信頼性があると判定した場合であって、かつ該第一評価値のピーク値を含む所定範囲において前記評価値の比が単調増加または単調減少している場合、該信頼性の判定を誤判定であるとすることを特徴とする請求項７に記載の制御装置。
【請求項９】
前記決定手段は、
前記第一評価値の信頼性があると判定された場合、該第一評価値に基づいて前記合焦位置を決定し、
前記第一評価値の信頼性がないと判定された場合、該第一評価値を用いることなく、前記評価値の比に基づいて前記合焦位置を決定することを特徴とする請求項７または８に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記決定手段は、前記評価値の比のうち最も信頼性の高い比に基づいて前記合焦位置を決定することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記決定手段は、前記判定手段により判定された前記信頼性に応じた重み係数を用いて前記合焦位置を決定することを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記決定手段は、前記複数の評価値の比のピーク位置の検出順序および該複数の比のピーク値に基づいて前記重み係数を決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】
前記決定手段は、前記複数の比のうち特定の比の前記ピーク値が所定値以下である場合、該特定の比が前記合焦位置の決定に用いられないように前記重み係数を決定することを特徴とする請求項１２に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記決定手段は、前記ピーク位置の検出前に取得された信号に基づいて前記合焦位置を決定することを特徴とする請求項１２または１３に記載の制御装置。
【請求項１５】
撮像光学系を介して形成された光学像を光電変換して画像データを出力する撮像素子と、
前記画像データに基づいて、焦点状態を評価するための周波数帯域の異なる複数の評価値を取得し、該複数の評価値から算出された該評価値の比を複数取得する取得手段と、
複数の前記評価値の比に基づいて合焦位置を決定する決定手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１６】
焦点状態を評価するための周波数帯域の異なる複数の評価値を取得するステップと、
前記複数の評価値に基づいて該評価値の比を複数算出するステップと、
複数の前記評価値の比に基づいて合焦位置を決定するステップと、を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１７】
焦点状態を評価するための周波数帯域の異なる複数の評価値を取得するステップと、
前記複数の評価値に基づいて該評価値の比を複数算出するステップと、
複数の前記評価値の比に基づいて合焦位置を決定するステップと、をコンピュータに実行させ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、自動焦点調節を行う撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、異なる周波数特性を持つフィルタからの出力信号の比信号を用いて自動焦点調整（ＡＦ）を行うことが知られている。
【０００３】
特許文献１には、第１のカットオフ周波数に応じた第１のコントラスト信号と、第１のカットオフ周波数よりも高い第２のカットオフ周波数に応じた第２のコントラスト信号を生成するフォーカス制御装置が開示されている。このフォーカス制御装置は、第１のコントラスト信号の値を第２のコントラスト信号の値で除算して得られた値が合焦位置から所定量だけ前後した位置でピークとなるように各カットオフ周波数が設定する。そして、ピーク位置でフォーカスレンズの停止制御を開始することにより、合焦位置の近傍にフォーカスレンズを停止させる。
【０００４】
特許文献２には、ハイパスフィルタを通過した信号から焦点評価値ＦＶ１を求め、バンドパスフィルタを通過した信号から焦点評価値ＦＶ２を求めるオートフォーカスシステムが開示されている。また、このオートフォーカスシステムは、焦点評価値ＦＶ１、ＦＶ２の比に基づいてフォーカスレンズの移動速度（または移動量）を設定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４８８５１５６号公報
【特許文献２】特開２００６−６４９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のフォーカス制御装置では、被写体の周波数成分によってはピーク位置が所望の位置とならない場合がある。その結果、合焦位置の近傍にフォーカスレンズを停止させることができず、高精度に合焦位置を求めることが難しい。
【０００７】
特許文献２のオートフォーカスシステムでは、合焦位置を、焦点評価値ＦＶ１、ＦＶ２の比を用いずに焦点評価値ＦＶ１を用いて求める。このため、合焦位置を過ぎないと合焦位置を求めることができず、高速に合焦位置を求めることができない。
【０００８】
そこで本発明は、被写体の周波数特性に依存せずに高速かつ高精度な合焦位置を求める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】
【０００９】
本発明の一側面としての制御装置は、焦点状態を評価するための周波数帯域の異なる複数の評価値、および、該複数の評価値から算出された該評価値の比を複数取得する取得手段と、複数前記評価値の比に基づいて合焦位置を決定する決定手段とを有する。
【００１０】
本発明の他の側面としての撮像装置は、撮像光学系を介して形成された光学像を光電変換して画像データを出力する撮像素子と、前記画像データに基づいて、焦点状態を評価するための周波数帯域の異なる複数の評価値、および、該複数の評価値から算出された該評価値の比を複数取得する取得手段と、複数前記評価値の比に基づいて合焦位置を決定する決定手段とを有する。
【００１１】
本発明の他の側面としての制御方法は、焦点状態を評価するための周波数帯域の異なる複数の評価値を取得するステップと、前記複数の評価値に基づいて該評価値の比を複数算出するステップと、複数前記評価値の比に基づいて合焦位置を決定するステップとを有する。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、被写体の周波数特性に依存せずに高速かつ高精度な合焦位置を求める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】
【００１６】
【図１】各実施例における撮像装置のブロック図である。
【図２】各実施例における撮像装置の撮影動作を示すフローチャートである。
【図３】各実施例におけるスキャンＡＦ処理の説明図である。
【図４】実施例１におけるスキャンＡＦ処理を示すフローチャートである。
【図５】実施例１における合焦位置の算出手順を示すフローチャートである。
【図６】実施例１におけるスキャン継続判定の説明図である。
【図７】実施例１におけるスキャン継続判定手順を示すフローチャートである。
【図８】実施例１における偽合焦判定の説明図である。
【図９】実施例１における偽合焦判定手順のフローチャートである。
【図１０】実施例２におけるスキャンＡＦ処理を示すフローチャートである。
【図１１】実施例２におけるスキャンＡＦ条件変更手順を示すフローチャートである。
【図１２】実施例２における合焦位置の算出手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
まず、図１を参照して、本発明の実施例１における撮像装置について説明する。図１は、撮像装置１のブロック図である。撮像装置１において、２はズームレンズ群、３はフォーカスレンズ群である。４は、ズームレンズ群２およびフォーカスレンズ群３などを含む撮像光学系を透過する光束の量を制御する光量調節手段（露出手段）としての絞りである。３１は、ズームレンズ群２、フォーカスレンズ群３、および、絞り４などを備えたレンズ鏡筒である。レンズ鏡筒３１（撮像光学系）は、撮像装置本体に対して一体的に構成されている。ただし本実施形態は、これに限定されるものではなく、撮像装置は、撮像装置本体と、撮像装置本体に着脱可能なレンズ鏡筒（撮像光学系）とを備えて構成されてもよい。
【００１９】
５は、ＣＭＯＳセンサまたはＣＣＤセンサなどを含み、撮像光学系を介して形成された被写体像（光学像）を光電変換して電気信号（画像データ）を出力する撮像センサ（固体撮像素子）である。６は、撮像センサ５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である。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換するＡ／Ｄ変換回路である。８は、Ａ／Ｄ変換回路７の出力を受けて画像信号を一時的に記憶するバッファメモリなどのメモリ（ＶＲＡＭ）である。
【００２０】
９は、ＶＲＡＭ８に記憶された画像信号を読み出して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。１０は、Ｄ／Ａ変換回路９から出力された画像信号を表示する液晶表示装置などの画像表示装置（ＬＣＤ）である。１２は、画像データを記憶する記憶用メモリ（半導体メモリ）である。１１は、圧縮回路および伸長回路を含む圧縮／伸長回路である。圧縮回路は、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行う。伸長回路は、記憶用メモリ１２に記憶された画像データを再生表示などに適した形態とするための復号化処理や伸長処理を行う。
【００２１】
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ＡＦ評価値を生成する自動焦点調節（ＡＦ）処理を行うスキャンＡＦ処理回路である。１５は、撮像装置１の制御を行う演算用のメモリを内蔵したＣＰＵ（制御装置）である。ＣＰＵ１５は、取得手段１５ａ、決定手段１５ｂ、および、判定手段１５ｃを有する。取得手段１５ａは、焦点状態を評価するための周波数帯域の異なる複数の評価値、および、評価値の比を、スキャンＡＦ処理回路１４から取得する。決定手段１５ｂは、評価値の比に基づいて合焦位置を決定する。判定手段１５ｃは、複数の評価値の信頼性および評価値の比の信頼性の少なくとも一つを判定する。好ましくは、決定手段１５ｂは、複数の評価値の少なくとも一つと評価値の比と信頼性とに基づいて、合焦位置を決定する。なお、これらの各部の詳細については後述する。
【００２２】
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（ＴＧ）である。１７は、撮像センサ５を駆動するドライバ（駆動部）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を駆動制御する第一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。１９は、フォーカス駆動モータ２２を駆動制御する第二モータ駆動回路である。２３は、ズームスレンズ群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を駆動制御する第三モータ駆動回路である。
【００２３】
２４は、各種のスイッチ群からなる操作スイッチ（操作ＳＷ）である。２５は、各種制御など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などを予め記憶した、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は電池である。２８は、ストロボ発光部である。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である。２９は、警告表示などを行う表示素子（ＬＥＤ）である。
【００２４】
３０は、音声によるガイダンスや警告などを行うためのスピーカである。３３はＡＦ補助光部であり、ＡＦ評価値を取得する際に被写体の全部または一部を照明する照明手段（ＬＥＤなどの光源）を備えて構成される。３２は、ＡＦ補助光部３３を駆動するためのＡＦ補助光部駆動回路である。３５は、手振れなどを検出する振れ検出センサである。３４は、振れ検出センサ３５の信号を処理する振れ検出回路である。３６は、Ａ／Ｄ変換回路７からの出力を受けて画面上での顔位置や顔の大きさなどを検出する顔検出回路である。３７は、取得時刻の異なる複数の画像信号から画像信号上での被写体の動き量を求める動きベクトル検出回路である。
【００２５】
なお、画像データなどの記憶媒体である記憶用メモリ１２として、フラッシュメモリなどの固定型の半導体メモリや、カード形状やスティック形状の撮像装置１に対して着脱可能なフラッシュメモリなどの半導体メモリが適用可能である。それ以外にも、記憶用メモリ１２として、ハードディスクやフロッピィーディスクなどの磁気記憶媒体など、様々な形態のメモリが適用可能である。
【００２６】
操作スイッチ２４は、撮像装置１を起動させ電源供給を行うための主電源スイッチや撮影動作（記憶動作）を開始させるレリーズスイッチ、再生動作を開始させる再生スイッチ、撮像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ズームスイッチなどを含む。レリーズスイッチは、撮影動作に先立ち行われるＡＥ処理、ＡＦ処理を開始させる指示信号を発生する第一ストローク（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ニストローク（ＳＷ２）との二段スイッチにより構成される。
【００２７】
続いて、このように構成された撮像装置１の動作について説明する。まず、撮像装置１のレンズ鏡筒３１を通過した被写体光束は、絞り４によってその光量が調整された後、撮像センサ５の受光面に結像される。この被写体像は、撮像センサ５による光電変換処理により電気的な信号に変換され撮像回路６に出力される。撮像回路６は、入力信号に対して各種の信号処理を施し、所定の画像信号を生成する。この画像信号は、Ａ／Ｄ変換回路７に出力されてデジタル信号（画像データ）に変換された後、ＶＲＡＭ８に一時的に格納される。ＶＲＡＭ８に格納された画像データは、Ｄ／Ａ変換回路９へ出力されてアナログ信号に変換され、表示するのに適した形態の画像信号に変換された後、画像としてＬＣＤ１０に表示される。ＶＲＡＭ８に格納された画像データは、圧縮伸長回路１１にも出力される。圧縮伸長回路１１における圧縮回路は、画像データに対して圧縮処理を行って記憶に適した形態の画像データに変換し、変換後の画像データを記憶用メモリ１２に記憶させる。
【００２８】
操作スイッチ２４のうち再生スイッチ（不図示）が操作されオン状態になると、再生動作が開始される。このとき、記憶用メモリ１２に圧縮された形で記憶された画像データは、圧縮伸長回路１１に出力され、伸長回路において復号化処理や伸長処理等が施された後、ＶＲＡＭ８に出力され一時的に記憶される。更に、この画像データは、Ｄ／Ａ変換回路９へ出力されてアナログ信号に変換され、表示に適した形態の画像信号に変換された後、ＬＣＤ１０に画像として表示される。
【００２９】
一方、Ａ／Ｄ変換回路７によりデジタル化された画像データは、前述のＶＲＡＭ８とは別に、ＡＥ処理回路１３、スキャンＡＦ処理回路１４、顔検出回路３６、および、動きベクトル検出回路３７に対しても出力される。ＡＥ処理回路１３は、入力されたデジタル画像信号を受けて、一画面分の画像データの輝度値に対して累積加算などの演算処理を行う。これにより、被写体の明るさに応じたＡＥ評価値が算出される。このＡＥ評価値は、ＣＰＵ１５に出力される。
【００３０】
スキャンＡＦ処理回路１４は、入力されたデジタル画像信号を受けて、画像データの高周波成分をハイパスフィルタ（ＨＰＦ）を介して抽出し、更に累積加算などの演算処理を行い、高域側の輪郭成分量などに対応するＡＦ評価値信号を算出する。具体的には、スキャンＡＦ処理は、ＡＦ領域として指定された画面の一部領域に相当する画像データの高周波成分を複数（例えば４つ）のハイパスフィルタ（ＨＰＦ）、すなわち周波数特性の異なる複数のフィルタを介して抽出し、累積加算などの演算処理を行う。これにより、高域側の輪郭成分量などに対応するＡＦ評価値信号（焦点状態を評価するための周波数帯域の異なる複数の評価値）が算出される。またスキャンＡＦ処理回路１４は、複数のＡＦ評価値信号の比を算出し、複数のＡＦ評価値比信号（比信号）を生成する。
【００３１】
例えば４つのハイパスフィルタを介して４つのＡＦ評価値信号が算出される場合について説明する。すなわち、周波数特性の異なる複数のフィルタをそれぞれ通過した周波数帯域の異なる複数の評価値を、周波数帯域が高い順に、第一周波数帯域の第一評価値、第二周波数帯域の第二評価値、第三周波数帯域の第三評価値、第四周波数帯域の第四評価値とする。すなわち、第一評価値は最も高い周波数帯域を有し、第二評価値は第一評価値よりも低い周波数帯域を有し、第三評価値は第二評価値よりも低い周波数帯域を有し、第四評価値は第三評価値よりも低い周波数帯域を有する。
【００３２】
このとき、最も高域の周波数特性を持つハイパスフィルタを介して算出された第一評価値で、他の３つのハイパスフィルタを介して算出された３つのＡＦ評価値信号（第二評価値、第三評価値、第四評価値）を割る。これにより、３つのＡＦ評価値比信号（第二評価値／第一評価値、第三評価値／第一評価値、第四評価値／第一評価値）が生成される。ＡＦ評価値比信号（評価値の比）を算出する領域は、中央部分または画面上の任意の部分の一箇所である場合や、中央部分または画面上の任意の部分とそれに隣接する複数箇所である場合、離散的に分布する複数箇所である場合などである。このようにスキャンＡＦ処理回路１４は、ＡＦ処理を行う過程において、撮像センサ５によって生成された画像信号から所定の高周波成分を検出する高周波成分検出手段、および、検出された高周波成分の比を取る比信号算出手段の役割を担っている。なお本実施例において、４つのハイパスフィルタを介して４つのＡＦ評価値信号が算出している場合について説明しているが、これに限定されるものではない。本実施例は、少なくとも２つのＡＦ評価値比信号が算出される場合にも適用可能である。つまり、３種類以上のハイパスフィルタを介して、ＡＦ評価値信号を３つ以上算出すればよい。
【００３３】
顔検出回路３６は、入力されたデジタル画像信号を受けて、目や眉などの顔を特徴付ける部分を画像上で探索し、人物の顔の画像上での位置を求める。また顔検出回路３６は、顔の大きさや傾きなどを、顔を特徴付ける部分の間隔などの位置関係から求める。
【００３４】
動きベクトル検出回路３７は、動きベクトルを算出する領域の過去の画像信号が記録されている場合、その画像信号と今回取得された画像信号との相関演算を行い、動きベクトルを求めるとともに、過去の画像信号を今回取得された画像信号に置換する。なお過去の画像信号が記録されていない場合、動きベクトル検出回路３７は、今回取得された画像信号を所定の領域に記録する。
【００３５】
ＴＧ１６は、所定のタイミング信号をＣＰＵ１５、撮像回路６、および、撮像センサドライバ１７へ出力する。ＣＰＵ１５は、このタイミング信号に同期させて各種の制御を行う。撮像回路６は、ＴＧ１６からのタイミング信号を受け、このタイミング信号に同期させて色信号の分離等の各種画像処理を行う。撮像センサドライバ１７は、ＴＧ１６のタイミング信号を受け、このタイミング信号に同期して撮像センサ５を駆動する。
【００３６】
ＣＰＵ１５は、第一モータ駆動回路１８、第二モータ駆動回路１９、および、第三モータ駆動回路２０を制御する。これによりＣＰＵ１５は、絞り駆動モータ２１、フォーカス駆動モータ２２、および、ズーム駆動モータ２３を介して、絞り４、フォーカスレンズ群３、および、ズームスレンズ群２をそれぞれ駆動制御する。すなわちＣＰＵ１５は、ＡＥ処理回路１３にて算出されたＡＥ評価値などに基づいて、第一モータ駆動回路１８を制御して絞り駆動モータ２１を駆動し、絞り４の絞り量を適正になるように調整するＡＥ制御を行う。またＣＰＵ１５は、スキャンＡＦ処理回路１４にて算出されるＡＦ評価値信号またはＡＦ評価値比信号に基づいて、第二モータ駆動回路１９を制御してフォーカス駆動モータ２２を駆動し、フォーカスレンズ群３を合焦位置に移動させるＡＦ制御を行う。操作スイッチ２４のうち不図示のズームスイッチが操作された場合、これを受けてＣＰＵ１５は、第三モータ駆動回路２０を制御してズーム駆動モータ２３を駆動制御することによりズームレンズ群２を移動させ、撮像光学系の変倍動作（ズーム動作）を行う。
【００３７】
次に、図２を参照して、撮像装置１の撮影動作について説明する。図２は、撮像装置１の撮影動作を示すフローチャートである。図２の各ステップは、ＣＰＵ１５の指令に基づいて、撮像装置１の各部により実行される。
【００３８】
本実施例において、フォーカスレンズ群３を所定位置に駆動しながらＡＦ評価値を取得する動作をスキャン、ＡＦ評価値を取得するフォーカスレンズ群３の位置の間隔をスキャン間隔、ＡＦ評価値を取得する数をスキャンポイント数という。また本実施例において、ＡＦ評価値を取得する範囲をスキャン範囲、合焦位置を検出するための画像信号を取得する領域をＡＦ枠（ＡＦ領域）という。なおスキャン範囲は、スキャン間隔と（スキャンポイント数−１）との積により決定される。また本実施例において、説明を簡単にするため、ＡＦ領域は中央の一箇所に設定されているものとする。撮像装置１の主電源スイッチがオン状態であり、かつ撮像装置１の動作モードが撮影（録画）モードである場合、撮影処理シーケンスが実行され、撮像センサ５などに電源を供給することにより撮像（撮影動作）が可能となる。
【００３９】
まずステップＳ２０１において、ＣＰＵ１５は、レンズ鏡筒３１を通過して撮像センサ５上に結像した像をＬＣＤ１０に画像として表示する。すなわち撮像センサ５上に結像した被写体像は、撮像センサ５の光電変換処理により電気信号に変換された後、撮像回路６に出力される。撮像回路６は、入力信号に対して各種の信号処理を施し、所定の画像信号を生成する。所定の画像信号は、Ａ／Ｄ変換回路７に出力されデジタル信号（画像データ）に変換されてＶＲＡＭ８に一時的に格納される。ＶＲＡＭ８に格納された画像データは、Ｄ／Ａ変換回路９へ出力されてアナログ信号に変換され、表示に適した形態の画像信号に変換された後、ＬＣＤ１０に画像として表示される。
【００４０】
次いでステップＳ２０２において、ＣＰＵ１５は、レリーズスイッチの状態を確認（ＳＷ１がオン状態か否かを判定）する。撮影者によりレリーズスイッチが操作され、ＳＷ１（レリーズスイッチの第一ストローク）がオン状態になったことをＣＰＵ１５が確認すると、ステップＳ２０３に進み、ＡＥ処理回路１３は通常のＡＥ処理を実行する。続いてステップＳ２０４において、スキャンＡＦ処理回路１４は、ＡＦ評価値およびＡＦ評価値の比をそれぞれ複数取得し、その結果に基づいて合焦位置を検出するためのスキャンＡＦ処理を行う。なお、スキャンＡＦ処理の詳細については後述する。
【００４１】
ステップＳ２０４にて合焦位置が得られると、ステップＳ２０５に進み、ＣＰＵ１５はＡＦ表示（ＡＦＯＫ表示）を行う。具体的には、ＣＰＵ１５は、表示素子２９を点灯することなどによりＡＦＯＦ表示を行うと同時に、ＬＣＤ１０上に緑の枠を表示するなどの処理を行う。またステップＳ２０４にて合焦位置が得られない場合、ステップＳ２０５に進み、ＡＦＮＧ表示を行う。具体的には、ＣＰＵ１５は、表示素子２９を点滅表示することなどによりＡＦＮＧ表示を行うと同時に、ＬＣＤ１０上に黄色の枠を表示するなどの処理を行う。
【００４２】
続いてステップＳ２０６において、ＣＰＵ１５は、レリーズスイッチの状態を確認（ＳＷ２がオン状態か否かを判定）する。ＳＷ２（レリーズスイッチの第ニストローク）がオン状態になったことをＣＰＵ１５が確認すると、ステップＳ２０７に進み、ＣＰＵ１５は露光処理を実行する。
【００４３】
図３を参照して、図２のステップＳ２０４にて合焦位置を検出するためのスキャンＡＦ処理の概念について説明する。図３は、スキャンＡＦ処理の説明図である。スキャンＡＦ処理回路１４は、入力されたデジタル画像信号を受けて、複数（例えば４つ）の異なる周波数特性のハイパスフィルタ（ＨＰＦ）を介して、複数のＡＦ評価値信号を算出する。複数のＡＦ評価値信号のうち最も高域の特性を持つハイパスフィルタ（ＨＰＦ）を介して算出された第一ＡＦ評価値信号は、図３中のＳ１で示されるグラフとなる。図３において、横軸はフォーカスレンズ群３の位置を示し、左側が遠方の被写体、右側が近側の被写体に合焦するフォーカスレンズ群３の位置に相当する。スキャンＡＦ処理において、ＣＰＵ１５は、フォーカスレンズ群３を図３中の位置Ａから位置Ｂへ向けて駆動し、デジタル画像信号を取得してＡＦ評価値信号を算出する。ＡＦ評価値信号は、合焦位置で最大となるため、図３中の位置Ｃが合焦位置となる。
【００４４】
スキャンＡＦの高速化のため、全てのフォーカスレンズ群３の停止位置についてＡＦ評価値信号を取得する代わりに、所定のスキャン間隔ごとにＡＦ評価値信号を取得する。例えば、図３に示される点ａ１、ａ２、ａの３点においてＡＦ評価値信号を取得する。この場合、取得されたＡＦ評価値信号が最大値（ピーク値）となった点とその前後の点とに基づいて、合焦位置Ｃ（ＡＦ評価値信号が最大となる位置）を計算にて求める。
【００４５】
ここで、フォーカスレンズ群３の位置Ｘ１で取得したＡＦ評価値信号の最大値をＹ１（図３中の点ａ２）、その前後の位置Ｘ２、Ｘ３で取得したＡＦ評価値信号をＹ２、Ｙ３（図３中の点ａ１、ａ３）とする。このとき、合焦位置Ｃでのフォーカスレンズ群３の位置Ｘ０は、以下の式（１）のように求められる。
【００４６】
【数１】
2018084680.tif 000003
【００４７】
ただし、Ｙ１＞Ｙ３、Ｙ１≧Ｙ２である。
【００４８】
従来は、このようにして合焦位置を求めていたが、合焦位置をフォーカスレンズ群３が通り過ぎた後に求めるため、ＬＣＤ１０に表示される画像が一旦ボケるなどの表示品位における弊害や、フォーカスレンズ群３を合焦位置へ戻すための時間が必要になる。
【００４９】
そこで本実施例では、複数のＡＦ評価値信号の比を求めて複数のＡＦ評価値比信号（比信号）を生成し、その比信号を用いて合焦位置を求める。例えば４つのハイパスフィルタを介して４つのＡＦ評価値信号が算出されている場合を考える。このとき、最も高域の周波数特性のハイパスフィルタを介して算出された第一ＡＦ評価値信号Ｓ１で、他の３つのハイパスフィルタを介して算出された３つのＡＦ評価値信号（第二ＡＦ評価値信号Ｓ２、第三ＡＦ評価値信号Ｓ３、第四ＡＦ評価値信号Ｓ４）を割る。その結果、３つのＡＦ評価値比信号（第一ＡＦ評価値比信号Ｓ２／Ｓ１、第二ＡＦ評価値比信号Ｓ３／Ｓ１、第三ＡＦ評価値比信号Ｓ４／Ｓ１）が生成される。
【００５０】
このような比信号の特性は、図３に示されるように、合焦位置から所定位置だけ離れた位置でピークとなる。この比信号のピークとなる位置は、比信号の算出に用いられる各信号を出力するハイパスフィルタの周波数特性に応じて決定される。各信号の互いの周波数特性が近いほど、比信号がピークとなる位置は合焦位置に近くなる。図３の場合、ＡＦ評価値信号Ｓ４、Ｓ３、Ｓ２、Ｓ１の順に周波数特性が高域の特性となるように設定されている。このため、ＡＦ評価値信号Ｓ２／Ｓ１、Ｓ３／Ｓ１、Ｓ４／Ｓ１の順に合焦位置に近い位置にそれぞれのピーク位置が検出される。
【００５１】
ただし、このように合焦位置から全てのハイパスフィルタの周波数特性にマッチした周波数が被写体に含まれていることが前提である。特定の周波数のみ存在する場合や特定の周波数のみコントラストが強い場合、特定周波数以外の周波数特性を持つハイパスフィルタの出力を用いた比信号は、ピーク正確に検出できないことがある。また、この場合、コントラストの強い周波数成分の影響を受けその周波数特性のハイパスフィルタで検出されるべきピーク位置と異なる位置がピーク位置となることがある。このため、設定された周波数特性どおりの順序でピーク位置を検出できない可能性がある。
【００５２】
そこで本実施例では、互いに異なる周波数特性を持つ複数の信号（第二ＡＦ評価値信号、第三ＡＦ評価値信号、第四ＡＦ評価値）を、最も高域の周波数特性を持つ信号（第一ＡＦ評価値信号）で除算した複数の比信号を算出する。そして、複数の比信号のピーク位置と比信号を算出する際の信号の周波数特性とに基づいて、複数の合焦位置を求める。また、複数の比信号の信頼度をその比信号の検出された最大値（ピーク値）に基づいて算出し、複数の比信号から求められた複数の合焦位置のうち比信号の信頼度の高い合焦位置のみを用いて、最終的な合焦位置を算出する。更に、比信号がピークを迎えたことを検出するまでに得られた比信号の分母となる最も高域の周波数特性を持つ信号のピーク位置の信頼性が高いと判定される場合、このピーク位置をも用いて最終的な合焦位置を算出する。
【００５３】
例えば図３において、第二ＡＦ評価値信号Ｓ３の信頼性が高く、比信号Ｓ３／Ｓ１を用いて合焦位置を求める場合を考える。このとき、比信号Ｓ３／Ｓ１の最大値が得られる点α２とその両隣の点α１、α３のそれぞれに対応するフォーカスレンズ群３の位置と、比信号とに基づき、式（１）を用いてピーク位置を求める。このように、比信号のピーク位置、および、最も高域の周波数特性を持つ信号（第一ＡＦ評価値信号Ｓ１）のピーク位置を求める。そして、用いた比信号の周波数特性から定まる所定値と比信号のピーク位置から求まる合焦位置、および、最も高域の周波数特性を持つ信号（第一ＡＦ評価値信号Ｓ１）のピーク位置に基づいて合焦位置Ｃを求め、その位置へフォーカスレンズ群３を駆動する。
【００５４】
次に、図４および図５を参照して、本実施例におけるスキャンＡＦ処理について説明する。図４は、本実施例におけるスキャンＡＦ処理を示すフローチャートである。図４の各ステップは、主に、ＣＰＵ１５の指令に基づいてスキャンＡＦ処理回路１４などの各部により実行される。
【００５５】
まずステップＳ４０１において、ＣＰＵ１５は、使用する変数・フラグの初期化やフォーカスレンズ群３のスキャン開始位置（例えば、図３中の位置Ａ）への移動などの初期化動作を行う。次いでステップＳ４０２において、ＣＰＵ１５は、スキャン開始位置からスキャン終了位置（例えば、図３中の位置Ｂ）へ向けてフォーカスレンズ群３の移動を開始する。そしてステップＳ４０３において、ＣＰＵ１５は、所定のタイミングで、スキャンＡＦ処理回路１４により生成されたＡＦ評価値信号およびＡＦ評価値比信号を取得することで、所定の位置におけるＡＦ評価値信号およびＡＦ評価値比信号を取得する。具体的には、ＣＰＵ１５は、第一ＡＦ評価値信号、第二ＡＦ評価値信号、第三ＡＦ評価値信号、および、第四ＡＦ評価値信号を取得する。またＣＰＵ１５は、第一ＡＦ評価値比信号（第二ＡＦ評価値信号／第一ＡＦ評価値信号）、第二ＡＦ評価値比信号（第三ＡＦ評価値信号／第一ＡＦ評価値信号）、および、第三ＡＦ評価値比信号（第四ＡＦ評価値信号／第一ＡＦ評価値信号）を取得する。
【００５６】
続いてステップＳ４０４において、ＣＰＵ１５は、ＡＦ評価値信号およびＡＦ評価値比信号のピークを検出する。そしてステップＳ４０５において、ＣＰＵ１５は、第一ＡＦ評価値信号のピークが存在するか否か（第一ＡＦ評価値信号のピークを検出したか否か）を判定する。ＣＰＵ１５が第一ＡＦ評価値信号のピークを検出した場合、ステップＳ４１１へ進む。一方、第一ＡＦ評価値のピークを検出していない場合、ステップＳ４０６へ進む。ＣＰＵ１５は、あるスキャンポイントで取得された第一ＡＦ評価値が両隣のスキャンポイントで取得されたＡＦ評価値に対して所定値以上大きい場合、第一ＡＦ評価値信号のピークを検出したと判定する。例えば図３の「Ａ」から「ａ３」までスキャンして第一ＡＦ評価値信号を取得した場合、「ａ２でのＡＦ評価値−ａ１でのＡＦ評価値」および「ａ２でのＡＦ評価値−ａ３でのＡＦ評価値」がともに所定値以上のとき、第一ＡＦ評価値のピークを検出したと判定する。
【００５７】
ただし、ピーク付近では隣接するスキャンポイントで取得したＡＦ評価値は略等しくなる場合がある。このため、以下のような場合も、第一ＡＦ評価値信号のピークを検出したと判定してもよい。例えば図３において「ａ２でのＡＦ評価値−ａ１でのＡＦ評価値」が所定値以上、かつ、「ａ２でのＡＦ評価値−ａ３でのＡＦ評価値」が所定値未満の場合を考える。このときＣＰＵ１５、ａ３でのＡＦ評価値とａ３のａ２とは反対側の隣のスキャンポイント（ａ４）でのＡＦ評価値の差分「ａ３でのＡＦ評価値−ａ４でのＡＦ評価値」を算出し、その差分が所定値以上ならば、第一ＡＦ評価値信号のピークを検出したと判定する。
【００５８】
またＣＰＵ１５は、第一ＡＦ評価値信号に関するピーク検出の方法と同様に、ＡＦ評価値比信号のピークを検出したか否かを判定する。ただし、値の単位が異なるため、判定に使用する所定値を異ならせる。また、判定に使用する所定値としては、比信号検出のためのハイパスフィルタの周波数特性が異なるため、周波数特性ごとに異なる値が用いられる。
【００５９】
ステップＳ４０６において、ＣＰＵ１５は、ステップＳ４０４にて行われたＡＦ評価値比信号のピーク検出の結果に基づいて、所定個数以上のＡＦ評価値比信号（比信号）のピークを検出したか否かを判定する。通常、周波数特性の差の大きい比信号からそのピークが、第一ＡＦ評価値信号のピークが検出されるよりも前に検出される。ただし、被写体の周波数特性により、ピークを検出できない比信号がある可能性もある。また、被写体がスキャン開始位置付近に対応する距離にある場合、第一ＡＦ評価値信号のピークが検出されるよりも前に検出された比信号のピークは、スキャン範囲外になるため、第一ＡＦ評価値信号のピークが先に検出される。このためＣＰＵ１５は、所定個数以上（本実施例では３つの比信号が存在するため、例えば２つ以上（所定個数は２））比信号のピークを検出した場合、比信号による合焦位置の算出が可能と判定する。ＣＰＵ１５が所定個数以上の比信号のピークを検出した場合、ステップＳ４０７へ進む。一方、ＣＰＵ１５が所定個数以上の比信号のピークを検出していない場合、ステップＳ４０３へ戻り、同様の処理を繰り返す。このようにＣＰＵ１５（決定手段１５ｂ）は、少なくとも一つの比信号のピーク位置の検出前に取得された信号に基づいて合焦位置を決定する。
【００６０】
ステップＳ４０７において、ＣＰＵ１５は、取得されたＡＦ評価値比信号の信頼性（合焦条件を満たすか否か）を判定する。信頼性判定方法については、例えば特許第４２３５４２２号公報や特許第４１８５７４１号公報に記載されているため、ここでは図３を参照してその概略を説明する。
【００６１】
ＡＦ評価値比信号（比信号）は、特殊な場合を除けば、横軸を距離（位置）、縦軸を比信号とすると、その形状はピーク付近では図３に示されるような山状になる。ＣＰＵ１５は、比信号がピーク付近で山状になっているか否かを、比信号の最大値と最小値の差、一定値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に基づいて判定することにより、比信号の信頼性を判定する。ただし、前記の各特許文献と比べて山状になっている範囲が狭くまた縦軸の単位も異なるため、信頼性を判定するためのしきい値として比信号用のしきい値を用意し、そのしきい値も設定したハイパスフィルタの周波数特性ごとに異ならせる。
【００６２】
図３に示されるように、山の頂上（点α２）から傾斜していると認められるスキャンポイントを、隣接するＡＦ評価値比の差に基づいて判定する。この判定は、山の頂上（点α２）から開始し、点α２と無限遠側の隣接点との差に基づいて、山の頂上（点α２）の方が大きければ傾斜していると判定する。次いで、山の頂上（点α２）と比較した点とその隣接点のＡＦ評価値比の差に基づいて、山の頂上（点α２）に近い方の点の値が大きくかつその差が所定値以上であれば、比信号が傾斜していると判定する。ＣＰＵ１５は、このような判定を隣接する点の値の大小関係が逆転するか、または、差が所定値よりも小さくなるまで続ける。またＣＰＵ１５は、至近側に関しても同様の判定を行う。
【００６３】
そしてＣＰＵ１５は、傾斜していると認められる点までの幅を山の幅Ｌ、山の頂上と傾斜していると認められる無限遠側の点の値の差と、至近側の点の値の差との和を求め、それを山の勾配ＳＬとする。最大値と最小値は、ＡＦ評価値比信号の全体の最大値と最小値である。ＣＰＵ１５は、このようにして取得されたＡＦ評価値比信号の信頼性を判定するための諸係数をそれぞれのしきい値と比較し、全ての条件（合焦条件）を満たした場合、ＡＦ評価値比信号の信頼性があると判定する。ＣＰＵ１５は、この信頼性の判定を、ピークが検出された全てのＡＦ評価値比信号に対して行う。
【００６４】
ステップＳ４０７にて少なくとも一つの比信号の信頼性がある場合、ＣＰＵ１５は合焦条件を満たすとしてステップＳ４０９へ進む。一方、信頼性を満たす比信号が一つもない場合、ステップＳ４０８へ進む。ステップＳ４０８において、ＣＰＵ１５は、スキャンを継続するか否かを判定する。低コントラストの被写体を撮影する場合など、合焦位置を検出できている場合でも合焦条件を満たさずスキャン範囲の終端（例えば図３の位置「Ｂ」）までスキャンを行ってしまう場合がある。このような状況を回避するため、ＣＰＵ１５は、複数のＡＦ評価値信号と複数のＡＦ評価値比信号とを用いてスキャンを継続するか否かを判定する。その結果、スキャンを継続すると判定された場合、ステップＳ４０３へ戻る。一方、スキャンを打ち切ると判定された場合、ステップＳ４０９へ進む。
【００６５】
ステップＳ４０９において、信頼性のある比信号および第一ＡＦ評価値のピーク位置がある場合、ＣＰＵ１５は、用いた比信号の周波数特性に応じて決定される所定値と比信号のピーク位置および第一ＡＦ評価値のピーク位置とに基づいて合焦位置Ｃを算出する。そしてステップＳ４１０において、ＣＰＵ１５は、ステップＳ４０９にて算出した合焦位置へフォーカスレンズ群３を駆動する。
【００６６】
一方、ステップＳ４０５からステップＳ４１１へ進むと、ＣＰＵ１５は、第一ＡＦ評価値信号の信頼性（合焦条件を満たすか否か）を判定する。なお信頼性判定方法は、前述のように特許第４２３５４２２号公報や特許第４１８５７４１号公報に記載されているため、その説明は省略する。合焦条件を満たすと判定された場合、ステップＳ４１２において、ＣＰＵ１５は、第一ＡＦ評価値信号のピークを検出したことを表すフラグをセットするとともに、第一ＡＦ評価値信号のピーク位置情報を記録する。これによりＣＰＵ１５は、後続の処理で第一ＡＦ評価値信号のピーク位置を用いて合焦位置を算出することができる。なお、既に第一ＡＦ評価値信号のピーク位置情報が存在する場合、ＣＰＵ１５は、その情報を更新するのではなく、新たに今回検出された第一ＡＦ評価値信号のピーク位置情報を記録する。
【００６７】
一方、ステップＳ４１１にて合焦条件を満たさない場合、ステップＳ４２１において、ＣＰＵ１５は、既にいずれかのＡＦ評価値比信号が検出されているか否かを判定する。ＡＦ評価値比信号が検出されている場合、ステップＳ４０６へ進む。一方、ＡＦ評価値比信号が検出されていない場合、ステップＳ４１３へ進み、ＣＰＵ１５はステップＳ４０８と同様にスキャンを継続するか否かを判定する。ステップＳ４１３にてスキャンを継続すると判定された場合、ステップＳ４０３へ戻る。一方、スキャンを打ち切ると判定された場合、ステップＳ４１４へ進む。
【００６８】
ステップＳ４１４において、ＣＰＵ１５は偽合焦判定を行う。偽合焦と判定された場合、ステップＳ４０３へ戻る。一方、偽合焦と判定されなかった場合、ステップＳ４１５へ進む。ステップＳ４１５において、ステップＳ４０９と同様に、ＣＰＵ１５は、比信号の周波数特性に応じて決定される所定値と比信号のピーク位置および第一ＡＦ評価値信号のピーク位置とから合焦位置Ｃを算出する。そしてステップＳ４１０において、ＣＰＵ１５は、合焦位置Ｃへフォーカスレンズ群３を駆動する。
【００６９】
次に、図５を参照して、図４のステップＳ４０９、Ｓ４１５にて行われる合焦位置Ｃを算出する処理について説明する。図５は、合焦位置の算出手順を示すフローチャートである。図５の各ステップは、主にＣＰＵ１５により実行される。
【００７０】
まずステップＳ５０１において、ＣＰＵ１５は、ＡＦ評価値比信号（比信号）のピーク検出順序を決定する。ステップＳ４０９の処理である場合、所定個の比信号のピークが検出されている。このためＣＰＵ１５は、そのピーク検出順序に従ってそれぞれの比信号のピーク位置の確からしさを判定し、それぞれの比信号のピーク位置から求められる合焦位置を算出するための重み（重み係数）を決定する。一方、ステップＳ４１５の処理に関しても、比信号のピークが検出されている場合にはステップＳ４０９の処理と同様であるが、比信号のピークが未検出の場合がある。その場合、ＣＰＵ１５は本フローの一部の処理（ステップＳ５０１〜Ｓ５０７）を実行しない（スキップする）。続いてステップＳ５０２において、ＣＰＵ１５は、複数のスキャンポイントで取得された比信号の最大値を、比信号ごとに検出する（取得する）。このようにＣＰＵ１５（取得手段１５ａ）は、複数の評価値に基づいて算出された評価値の比を複数取得する（複数算出する）。そしてＣＰＵ１５（決定手段１５ｂ）は、複数の比のピーク位置の検出順序および複数の比のピーク値に基づいて重み係数を決定する。
【００７１】
続いてステップＳ５０３において、ＣＰＵ１５（決定手段１５ｂ）は、それぞれの比信号のピーク位置から求められる合焦位置を算出するための重み係数（重み）を、比信号の検出順序とそれぞれの最大値とに基づいて決定する。比信号のピーク位置は、比をとるそれぞれの信号を出力するハイパスフィルタの周波数特性（評価値信号の周波数帯域）に応じて決定される。このため理論的には、比信号のピーク位置は、周波数特性の異なる度合いが大きい順序で検出されるが、被写体の周波数特性によっては順序が入れ替わることがある。そこでＣＰＵ１５は、理論的な順序どおりに比信号のピーク位置が検出されたか否かを判定することにより信頼性を判定する。そしてＣＰＵ１５は、信頼性の低い比信号の重みを「０」とする。
【００７２】
ここで、具体的な処理に関して、図３に示される４つのＡＦ評価値信号に基づいて３つの比信号が生成される場合を例に説明する。まず、順序どおりに分子の周波数特性が低域である比信号のピーク位置が検出された場合、ＣＰＵ１５は、全ての比信号の順序に関する重みを「１」とする。すなわち、初めに第三ＡＦ評価値比信号のピークが検出され、その後、第二ＡＦ評価値比信号のピーク、第一ＡＦ評価値比信号のピークが順に検出された場合、全てのＡＦ評価値比信号の順序に関する重みを「１」とする。
【００７３】
一方、順序が入れ替わっている場合、いずれかの比信号の順序に関する重みを「０」とする。初めに第三ＡＦ評価値比信号のピークが検出され、その後、第一ＡＦ評価値比信号のピーク、第二ＡＦ評価値比信号のピークが順に検出された場合、第一ＡＦ評価値比信号の最大値と第二ＡＦ評価値比信号の信頼性が低い可能性がある。このためＣＰＵ１５は、第一ＡＦ評価値比信号の最大値と第二ＡＦ評価値比信号の最大値とを比較し、その値が小さい方の順序に関する重みを「０」、大きい方の順序に関する重みを「１」とする。
【００７４】
第二ＡＦ評価値比信号のピーク、第三ＡＦ評価値比信号のピーク、第一ＡＦ評価値比信号のピークの順に検出された場合、ＣＰＵ１５は、第二ＡＦ評価値比信号の最大値と第三ＡＦ評価値比信号の最大値とを比較する。そしてＣＰＵ１５は、その値が小さい方の順序に関する重みを「０」、大きい方の順序に関する重みを「１」とする。
【００７５】
第二ＡＦ評価値比信号のピーク、第一ＡＦ評価値比信号のピーク、第三ＡＦ評価値比信号のピークの順に検出された場合、ＣＰＵ１５は、第三ＡＦ評価値比信号の最大値が３つの最大値の中で最大であるか否かを判定する。第三ＡＦ評価値比信号の最大値が３つの最大値の中で最大である場合、ＣＰＵ１５は、第三ＡＦ評価値比信号の順序に関する重みを「１」、他の２つの順序に関する重みを「０」とする。一方、第三ＡＦ評価値比信号の最大値が３つの最大値の中で最大でない場合、ＣＰＵ１５は、第三ＡＦ評価値比信号の順序に関する重みを「０」、他の２つの順序に関する重みを「１」とする。
【００７６】
第一ＡＦ評価値比信号のピーク、第三ＡＦ評価値比信号のピーク、第二ＡＦ評価値比信号のピークの順に検出された場合、ＣＰＵ１５は、第一ＡＦ評価値比信号の最大値が３つの最大値の中で最大であるか否かを判定する。第一ＡＦ評価値比信号の最大値が３つの最大値の中で最大である場合、ＣＰＵ１５は、第一ＡＦ評価値比信号の順序に関する重みを「１」、他の２つの順序に関する重みを「０」とする。一方、第一ＡＦ評価値比信号の最大値が３つの最大値の中で最大でない場合、第一ＡＦ評価値比信号の順序に関する重みを「０」、他の２つの順序に関する重みを「１」とする。
【００７７】
第一ＡＦ評価値比信号のピーク、第二ＡＦ評価値比信号のピーク、第三ＡＦ評価値比信号のピークの順に検出された場合、ＣＰＵ１５は、ＡＦ評価値比信号の最大値が３つの最大値の中で最大であるか否かを判定する。ＡＦ評価値比信号の最大値が３つの最大値の中で最大である場合、ＣＰＵ１５は、ＡＦ評価値比信号の順序に関する重みを「１」、他の２つの順序に関する重みを「０」とする。
【００７８】
ＡＦ評価値比信号のピークが検出された個数が２つの場合、順序が正しければ、ＣＰＵ１５は両者ともにＡＦ評価値比信号の順序に関する重みを「１」とする。一方、順序が入れ替わっている場合、ＣＰＵ１５は、ＡＦ評価値比信号の最大値を比較し、その値が小さい方の順序に関する重みを「０」、大きい方の順序に関する重みを「１」とする。
【００７９】
またＣＰＵ１５は、第一ＡＦ評価値信号のピークより後に検出されたＡＦ評価値比信号の順序に関する重みを「０」とする。例えば図３中の「Ｃ」よりも右側のスキャンポイントにおける順序に関する重みは「０」となる。その後、ＣＰＵ１５は、各ＡＦ評価値比信号の最大値による重み係数（重み）を求める処理を行う。
【００８０】
図３に示される３つのＡＦ評価値比信号が検出されている場合を例として説明する。まずＣＰＵ１５は、３つのＡＦ評価値比信号の最大値（ピーク値）の中の最大値を求め、それに適当な係数（例えば０．８）を掛けた値を閾値として、その最大値が閾値以下である場合には最大値による重みを「０」にする。これは、ＡＦ評価値比信号の最大値が小さい場合、順序的に正しくそのピークが検出されていても、他の比信号に比べてピーク位置の検出精度が低いと推測されるため、合焦位置の計算から除外するための処理である。
【００８１】
実際には、最大値による重み係数＝（比信号の最大値―所定値）／（全ての比信号の最大値―閾値）とする。ただし、閾値＝ＡＦ評価値比信号の最大値の中の最大値×所定値である。そして最終的な重み係数は、順序に関する重みと最大値による重みの積となる。
【００８２】
その後、ＣＰＵ１５は、ステップＳ５０４からＡＦ評価値比信号による合焦位置を求める処理を実行する。まずステップＳ５０４において、ＣＰＵ１５は、合焦位置を求める対象となるＡＦ評価値比信号の初期設定を行う。続いてステップＳ５０５において、ＣＰＵ１５は、重み係数が「０」でないか否か（重み係数＞０であるか否か）を判定する。重み係数が「０」でない場合、ステップＳ５０６へ進む。ステップＳ５０６において、ＣＰＵ１５は、ＡＦ評価値比信号のピーク位置と比信号を求めるためのＡＦ評価値信号の周波数特性とに基づいて、特許文献１などに開示されている方法を用いて合焦位置を求め、ステップＳ５０７へ進む。一方、重み係数が「０」である場合、ステップＳ５０６をスキップしてステップＳ５０７へ進む。このようにＣＰＵ１５（決定手段１５ｂ）は、判定手段１５ｃにより判定された信頼性に応じた重み係数を用いて合焦位置を決定する。すなわちＣＰＵ１５は、複数の比のうち特定の比のピーク値が所定値以下である場合、特定の比が合焦位置の決定に用いられないように重み係数を決定する。
【００８３】
ステップＳ５０７において、ＣＰＵ１５は、全てのＡＦ評価値比信号に対する処理が終了したか否かを判定する。全てのＡＦ評価値比信号に対する処理が終了した場合、ステップＳ５０８へ進む。一方、少なくとも一つのＡＦ評価値比信号に対する処理が終了していない場合、ステップＳ５２０へ進み、ＣＰＵ１５は、対象とするＡＦ評価値比信号を更新し、そのＡＦ評価値比信号に対して前述の処理を行う。
【００８４】
ステップＳ５０８において、ＣＰＵ１５は、第一ＡＦ評価値信号の信頼性を評価する。そしてステップＳ５０９において、ＣＰＵ１５は、第一ＡＦ評価値信号の信頼性があるか否かを判定する。ステップＳ４１５の処理の場合、または、ステップＳ４０９の処理において図４のステップＳ４１２にてフラグが立っている場合、合焦条件を満たす第一ＡＦ評価値信号のピーク位置が存在する。このように第一ＡＦ評価値信号の信頼性がある場合、ＣＰＵ１５は第一ＡＦ評価値信号のピーク位置も用いて最終的な合焦位置を求めるため、ステップＳ５１１へ進む。
【００８５】
一方、第一ＡＦ評価値信号のピーク位置は検出されていないが、比信号のピークを検出するまでの第一ＡＦ評価値信号からそのピーク位置を求められる場合がある。そのため、第一ＡＦ評価値信号のピークが検出されていない場合でも、ＣＰＵ１５は、それまでに取得された第一ＡＦ評価値信号からその信頼性を評価する。信頼性判定方法は、特許第４２３５４２２号公報や特許第４１８５７４１号公報に記載されている方法である。ただし、そのピーク位置を検出していないため、図３に示されるスキャンポイント「Ａ」から「Ｃ」（もしくはその手前）までのＡＦ評価値しかない。前記の特許文献では、ピーク位置を検出した後にピーク位置を求めるため、図３に示されるスキャンポイント「Ａ」から「Ｂ」までのデータが存在することを前提としている。そのため、信頼性を判定するための閾値として、データ数が少なくなることを考慮した値を用意する必要がある。
【００８６】
判定の結果、第一ＡＦ評価値信号の信頼性がある場合、ステップＳ５１１へ進み、ＣＰＵ１５は、第一ＡＦ評価値信号のピーク位置も用いて最終的な合焦位置を求める。一方、第一ＡＦ評価値信号の信頼性がない場合、ステップＳ５１０へ進み、ＣＰＵ１５は、ＡＦ評価値比信号のみを用いて最終的な合焦位置を求める。最終的な合焦位置は、ステップＳ５０６にてＡＦ評価値比信号のピーク位置から算出した合焦位置を、ステップＳ５０３にて求めた重み（順序に関する重みと最大値による重みとの積）を用いて平均した値である。このようにＣＰＵ１５（決定手段１５ｂ）は、第一評価値の信頼性があると判定された場合、第一評価値に基づいて合焦位置を決定する。一方、ＣＰＵ１５は、第一評価値の信頼性がないと判定された場合、第一評価値を用いることなく、評価値の比に基づいて合焦位置を決定する。
【００８７】
第一ＡＦ評価値信号のピーク位置も用いて最終的な合焦位置を求める場合、まずステップＳ５１１において、ＣＰＵ１５は第一ＡＦ評価値信号のピーク位置を求める。ステップＳ４１５の処理の場合、または、ステップＳ４０９の処理において図４のステップＳ４１２にてフラグが立っている場合、既にピーク位置は求められている。このためＣＰＵ１５は、そのピーク位置を用いる。
【００８８】
一方、比信号のピークを検出するまでの第一ＡＦ評価値信号のデータしかない場合（第一ＡＦ評価値信号のピークが検出されていない場合）、ＣＰＵ１５は、第一ＡＦ評価値信号のピーク付近を指数関数として、ピーク位置（合焦位置）を求める。ＣＰＵ１５は、取得されている第一ＡＦ評価値信号のデータのうち、信号値の大きい２つのデータを用いてピーク位置を求める。２つのデータの取得位置と信号値を（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）、ピーク位置をｐとすると、ピーク位置ｐは以下のように求められる。
【００８９】
ｐ＝｛ｑ±√（ｑ×ｑ−４×ｒ×ｓ）｝／ｒ
（ｑ＝ｘ１・ｌｎ（ｙ２）−ｘ２・ｌｎ（ｙ１）、
ｒ＝ｌｎ（ｙ２）−ｌｎ（ｙ１）、
ｓ＝ｘ１・ｘ１・ｌｎ（ｙ２）−ｘ２・ｘ２・ｌｎ（ｙ１））
なお、所定値以上の信号値のデータが３つ以上ある場合、そのうちの２つを用いて上式で複数の値を求め、その平均値を第一ＡＦ評価値信号のピーク位置としてもよい。このようにＣＰＵ１５（決定手段１５ｂ）は、第一評価値のピーク位置を指数関数として求め、このピーク位置に基づいて合焦位置を決定する。
【００９０】
次いでステップＳ５１２において、ＣＰＵ１５は、比信号のピークが検出されているか否かを判定する。比信号のピークが検出されている場合、ステップＳ５１３に進み、ＣＰＵ１５（決定手段１５ｂ）は、第一評価値と評価値の比とに基づいて合焦位置を決定する。すなわちＣＰＵ１５は、ステップＳ５１１にて求めた第一ＡＦ評価値信号のピーク位置とステップＳ５１０と同じ方法で求めたＡＦ評価値比信号より求めた合焦位置との平均値を最終的な合焦位置とする。一方、比信号のピークが検出されていない場合、ステップＳ５１４に進み、ＣＰＵ１５（決定手段１５ｂ）は、ステップＳ５１１にて求めた第一ＡＦ評価値信号のピーク位置を最終的な合焦位置とする。このようにＣＰＵ１５（決定手段１５ｂ）は、評価値の比のピークが存在する場合、第一評価値と評価値の比とに基づいて合焦位置を決定する（Ｓ５１３）。一方、ＣＰＵ１５は、評価値の比のピークが存在しない場合、評価値の比を用いることなく、第一評価値に基づいて合焦位置を決定する（Ｓ５１４）。
【００９１】
次に、図６および図７を参照して、図４のステップＳ４０８、Ｓ４１３のスキャン継続判定について説明する。図６は、スキャン継続判定の説明図である。ここで対象となるケースは、図６に示されるように、被写体が低コントラストであり、第一ＡＦ評価値信号やＡＦ評価値比信号のピーク位置が検出されるが、出力値自体が小さいためその信頼性を高精度に判定することが困難である場合である。このとき、第一ＡＦ評価値信号やＡＦ評価値比信号のピーク位置が検出された後もスキャンを継続してしまう可能性がある。
【００９２】
図６に示されるように、第一ＡＦ評価値信号は、スキャンポイントＰ１においてピーク位置となる。通常、スキャンの開始位置は無限遠相当位置から数ポイント超無限遠側にしているため、無限遠付近に被写体が存在する場合、図６に示されるように、比信号のピークはスキャン範囲外になり、第一ＡＦ評価値信号のピークがまず検出される。その後、スキャンポイントＰ１’付近に到達するまでに比信号のピークが検出されるが、これは第一ＡＦ評価値信号のピークがまず検出直後のピークのため、有効な比信号のピークとならない。このため、その後のスキャン範囲には被写体が存在しないにもかかわらずスキャンが継続されスキャン終端までスキャンが行われる。そして、唯一検出されたスキャンポイントＰ１近傍の第一ＡＦ評価値信号から合焦位置を求め、その位置へフォーカスレンズ群３を制御する。その結果、自動焦点調整動作（ＡＦ動作）の時間が長くなる。
【００９３】
これを回避するため、第一ＡＦ評価値信号のピークおよび比信号のピークが検出された後、所定範囲において第一ＡＦ評価値信号のピーク、比信号ともに増加しない場合、その後のスキャン範囲に合焦位置となり得るものはないとしてスキャンを打ち切る。この処理は、図７の動作手順で行われる。なおこの処理は、比信号のピークが所定個以上検出された場合、または、最終的な合焦条件を満たす第一ＡＦ評価値信号のピークが検出された場合のいずれかに行われるが、これらは図７中に図示しない。
【００９４】
図７は、スキャン継続判定手順を示すフローチャートである。図７の各ステップは、主にＣＰＵ１５により実行される。まずステップＳ７０１において、ＣＰＵ１５は、カウンタのリセットなどの初期化処理を行う。次いでステップＳ７０２において、ＣＰＵ１５は、第一ＡＦ評価値信号の信頼性が図４のステップＳ４１１での判定条件より厳しい判定条件を満たしているか否か（第一ＡＦ評価値信号の信頼性が非常に高いか否か）を判定する。ＣＰＵ１５は、例えばステップＳ４１１での判定条件の閾値の２倍以上の閾値を満足しているかを判定する。その結果、厳しい判定条件を満たしている場合、ステップＳ７０７へ進み、ＣＰＵ１５は、スキャンを打ち切ると判定する。一方、厳しい判定条件を満たしていない場合、ステップＳ７０３へ進む。
【００９５】
ステップＳ７０３において、ＣＰＵ１５は、第一ＡＦ評価値信号が所定の閾値以上増加しているか否かを判定する。第一ＡＦ評価値信号が所定の閾値以上増加している場合、ステップＳ７０８へ進み、ＣＰＵ１５はスキャンを継続すると判定する。一方、第一ＡＦ評価値信号が所定の閾値以上増加していない場合、ステップＳ７０４へ進む。
【００９６】
ステップＳ７０４において、ＣＰＵ１５は、少なくとも一つのＡＦ評価値比信号が所定の閾値以上増加しているか否かを判定する。少なくとも一つのＡＦ評価値比信号が所定の閾値以上増加している場合、ステップＳ７０８へ進む。一方、いずれのＡＦ評価値比信号も所定の閾値以上増加していない場合、ステップＳ７０５へ進み、ＣＰＵ１５は、増加していないことをカウントするカウンタをカウントアップする。
【００９７】
続いてステップＳ７０６において、ＣＰＵ１５は、カウンタの値が所定値を超えたか否かを判定する。カウンタの値が所定値を超えていない場合、ステップＳ７０８へ進み、ＣＰＵ１５はスキャンを継続すると判定する。一方、カウンタの値が所定値を超えた場合、ステップＳ７０７へ進み、ＣＰＵ１５はスキャンを打ち切ると判定する。なお、ステップＳ７０４の判定は、複数のＡＦ評価値比信号のうち所定個数以上（例えば３個中２個以上）のＡＦ評価値比信号が閾値以上増加しているか否かを判定するようにしてもよい。このようにＣＰＵ１５（取得手段１５ａ）は、第一評価値のピークおよび評価値の比のピークが検出された後、所定範囲において第一評価値および評価値の比がともに増加しない場合、第一評価値の取得を終了する。
【００９８】
次に、図８および図９を参照して、図４のステップＳ４１４で行われる偽合焦判定に関して説明する。図８は、偽合焦判定の説明図である。ここで対象となるケースは、図８に示されるように、本来の第一ＡＦ評価値信号のピーク（Ｐ１）の他に、被写体の出入りなどにより被写体の状況が変化し偽の第一ＡＦ評価値信号のピーク（Ｐ２）が生じる場合である。このとき、ピーク（Ｐ２）の位置を合焦位置と判定すると、合焦表示をしているにも関わらずピントの合っていない画像が得られるいわゆる偽合焦が発生する。
【００９９】
図８に示されるように、第一ＡＦ評価値信号は、スキャンポイントＰ１においてピーク位置となる。このとき、図６と同様に、比信号のピークはスキャン範囲外になり、第一ＡＦ評価値信号のピークがまず検出される。この位置で比信号は極小値を示し、正しい動作をしていることになる。一方、再び第一ＡＦ評価値信号がピーク位置となるスキャンポイントＰ２においては、比信号は増加を続けており、スキャンポイントＰ２においては極小値を取っていない。これより、スキャンポイントＰ２における第一ＡＦ評価値信号のピーク位置は、被写体の状況の変化により生じた偽合焦であると判定することができる。この処理は、図９の手順で行われる。
【０１００】
図９は、偽合焦判定手順のフローチャートである。図９の各ステップは、主にＣＰＵ１５により実行される。まずステップＳ９０１において、ＣＰＵ１５は、第一ＡＦ評価値信号のスキャンポイントのうちピーク位置（ｐ）を取得する。続いてステップＳ９０２において、ＣＰＵ１５は、ピーク位置（ｐ）の前後のスキャンポイントにおけるＡＦ評価値比信号を取得する。
【０１０１】
次いでステップＳ９０３において、ＣＰＵ１５は、評価するＡＦ評価値比信号を初期の比信号として設定する。そしてステップＳ９０４において、ＣＰＵ１５は、ピーク位置（ｐ）におけるＡＦ評価値比信号が両隣のスキャンポイントにおける比信号よりも小さいか否か、すなわちピーク位置（ｐ）で比信号が極小値を示しているか否かを判定する。ピーク位置における比信号が両隣のスキャンポイントにおける比信号よりも小さい場合、ステップＳ９０５へ進む。一方、ピーク位置（ｐ）における比信号が両隣のスキャンポイントにおける比信号のいずれかよりも大きいか等しい場合、ステップＳ９０６へ進む。
【０１０２】
ステップＳ９０５において、ＣＰＵ１５は、カウンタをカウントアップし、ステップＳ９０６へ進む。ステップＳ９０６において、ＣＰＵ１５は、全てのＡＦ評価値比信号に対する評価が終了したか否かしたかを判定する。全てのＡＦ評価値比信号に対する評価が終了していない場合、ステップＳ９１０へ進み、ＣＰＵ１５は、評価するＡＦ評価値比信号を更新してステップＳ９０４へ戻る。一方、全てのＡＦ評価値比信号に対する評価が終了した場合、ステップＳ９０７へ進み、ＣＰＵ１５は、カウント値が所定値以上であるか否かを判定する。カウント値が所定値未満である場合、ＣＰＵ１５は偽合焦であると判定し、図４のステップＳ４０３へ戻る。一方、カウント値が所定値以上である場合、ＣＰＵ１５は合焦と判定し、図４のステップＳ４１５へ進む。
【０１０３】
なお、図４のフローチャートには記述していないが、比信号のピークも、高域のピークも見つからずにスキャン終了位置（図３中の「Ｂ」）に到達した場合、ＣＰＵ１５は合焦位置が得られないと判定する。また偽合焦判定によりスキャンを継続しスキャン終了位置（図３中の「Ｂ」）に到達した場合、過去の合焦条件を満たすピーク位置が存在するとき、ＣＰＵ１５はステップＳ４０９の処理を行い、合焦位置を算出する。
【０１０４】
このように本実施例によれば、異なる周波数特性のフィルタ出力の比信号を複数用いて合焦位置の予測を行うことにより、第一ＡＦ評価値のピークが検出されていない状態（検出される前の状態）であっても、合焦位置を取得することができる。例えば、図３に示す位置Ａから位置ＢにスキャンしてコントラストＡＦを行う場合、比信号を用いない従来の技術であれば、位置Ｃを過ぎてからでないと合焦位置を取得することができない。しかしながら、本実施例によれば、例えばステップＳ４０６における所定個を２個に設定した場合、α３が取得された時点で（Ｓ２／Ｓ１とＳ３／Ｓ１のピークが取得できた時点で）、比信号の信頼性が高ければ合焦位置を算出できる。よって、合焦制御の高速化を図ることが可能である。
【実施例２】
【０１０５】
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例は、ＡＦ評価値比信号のピークの検出状況に応じて、スキャン間隔やセンサ読み出しモードを変更する点、および、合焦位置を決定する際に最も信頼性の高い比信号を選択する点で、実施例１とは異なる。本実施例のその他の構成や方法は、実施例１と同様であるため、それらの説明を省略する。
【０１０６】
本実施例の処理は、図２に示される手順で行われ、ステップＳ２０４のスキャンＡＦ処理は、図１０に示される手順で行なわれる。図１０は、本実施例におけるスキャンＡＦ処理を示すフローチャートである。図１０の各ステップは、主にＣＰＵ１５により実行される。
【０１０７】
図１０は、ステップＳ１００１が追加されている点で、図４を参照して説明した実施例１とは異なる。図１０の他のステップは、図４と同様であるため、それらの説明を省略する。ステップＳ１００１において、ＣＰＵ１５は、スキャン間隔およびセンサ読み出しモードを変更する。
【０１０８】
ここで、図１１を参照して、スキャン間隔およびセンサ読み出しモードの変更（ステップＳ１００１）について説明する。図１１は、スキャンＡＦ条件変更（スキャン間隔およびセンサ読み出しモードの変更）の手順を示すフローチャートである。図１１の各ステップは、主にＣＰＵ１５により実行される。なお、初期のスキャン間隔およびセンサ読み出しモードの設定は、ステップＳ４０１の初期化処理の中で行われている。
【０１０９】
まずステップＳ１１０１において、ＣＰＵ１５は、ＡＦ評価値比信号のピークを検出したか否かを判定する。ＣＰＵ１５が比信号のピークを検出した場合、ステップＳ１１０２へ進む。ステップＳ１１０２において、ＣＰＵ１５は、比信号のピークの検出回数をカウントアップし、ステップＳ１１０３へ進む。一方、ステップＳ１１０１にて比信号のピークが検出されない場合、ステップＳ１１０２をスキップし、ステップＳ１１０３へ進む。
【０１１０】
ステップＳ１１０３において、ＣＰＵ１５は、合焦度評価値を判定する。合焦度評価値が第二所定値以上である場合、ステップＳ１１０４へ進む。合焦度評価値が第一所定値以上かつ第二所定値未満である場合、ステップＳ１１０５へ進む。合焦度評価値が第一所定値未満である場合、ステップＳ１１０７へ進む。
【０１１１】
合焦度評価値は、以下のようにして求められる。実施例１では、最も高域の周波数特性を持つハイパスフィルタを介して算出された第一ＡＦ評価値信号で、他のハイパスフィルタを介して算出されたＡＦ評価値信号を割りＡＦ評価値比信号を算出した。一方、本実施例では、最も高域の周波数特性を持つハイパスフィルタを介して算出された第一ＡＦ評価値信号を他のハイパスフィルタを介して算出されたＡＦ評価値信号で割って得られた比信号の平均値を算出することにより、合焦度評価値を求める。
【０１１２】
図３に示されるように、例えば４つのハイパスフィルタを介して４つのＡＦ評価値信号が取得されている場合を考える。このとき、最も高域の周波数特性を持つハイパスフィルタを介して算出された第一ＡＦ評価値を、他の３つのハイパスフィルタを介して算出された３つのＡＦ評価値信号（第二ＡＦ評価値、第三ＡＦ評価値、第四ＡＦ評価値）で割る。これにより、３つの評価値（第一評価値／第二評価値、第一評価値／第三評価値、第一評価値／第四評価値）を生成し、その平均値を合焦度評価値とする。
【０１１３】
ステップＳ１１０４において、ＣＰＵ１５は、比信号のピークの検出回数を判定する。比信号のピークの検出回数が第二所定数以上である場合、ステップＳ１１０６へ進む。比信号のピークの検出回数が第一所定数以上かつ第二所定数未満である場合、ステップＳ１１０５へ進む。比信号のピークの検出回数が第一所定数未満である場合、ステップＳ１１０７へ進む。
【０１１４】
ステップＳ１１０５において、ＣＰＵ１５は、スキャン間隔を変更する。比信号のピークがある程度検出されているため、フォーカスレンズ群３が合焦位置付近にあると考えられる。このためＣＰＵ１５は、フォーカスレンズ群３の駆動速度を下げてスキャン間隔を狭くし、フォーカスレンズ群３が合焦位置到達前に停止させ易いようにする。これにより、第一ＡＦ評価値信号から合焦位置を求める際に使用できるデータ数が増えるため、合焦位置の算出精度が向上する。また、フォーカスレンズ群３がより合焦位置到達前に停止するため、合焦位置からの行き過ぎが減り、フォーカスレンズ群３が往復駆動されることによる表示品質の低下を回避し、ＡＦ時間も改善することが可能になる。
【０１１５】
ステップＳ１１０６において、ＣＰＵ１５は、センサ読み出しモードをより間引きの少ない読み出しモード（多ラインモード）に変更する。通常、水平加算・垂直間引きを行い、読み出し画素数を減らして読み出しレートを高速化している。一方、この場合、フォー彼レンズ群３は合焦位置付近に存在するため、垂直間引きを減らしＡＦ評価値の生成に寄与する画素を増やす。その結果、ＡＦ評価値信号のＳＮ比を改善し、ＡＦ評価値やその比信号から合焦位置を求める際の精度を向上することが可能になる。また、水平画素加算数の少ない読み出しモードに変更することにより、センサから出力される信号に含まれる周波数成分はより高域の成分を含む。このため、ＡＦ評価値比信号のピークと合焦位置の関係がより理論的な関係になり、比のピークから算出される合焦位置の精度がより向上する。
【０１１６】
ステップＳ１１０７において、ＣＰＵ１５は、スキャン間隔およびセンサ読み出しモードを初期値に戻す。これにより、誤った変更により生じる、不要にＡＦ時間が延びることを回避する。
【０１１７】
次に、図１２を参照して、第一ＡＦ評価値信号やＡＦ評価値比信号のピーク位置や信頼性を用いて合焦位置を算出する処理について説明する。図１２は、本実施例における合焦位置の算出手順を示すフローチャートである。図１２の各ステップは、主にＣＰＵ１５により実行される。なお図１２において、図５を参照して説明した実施例１と同じ処理に関しての説明は省略する。
【０１１８】
ステップＳ５０２にてＣＰＵ１５が比信号の最大値を検出した後、ステップＳ１２０１へ進む。ステップＳ１２０１において、ＣＰＵ１５は、検出順序に関する重み係数が「１」の中でその最大値が最も大きいＡＦ評価値比信号を選択する。そしてステップＳ１２０２において、ＣＰＵ１５は、選択したＡＦ評価値比信号のピーク位置と比信号を求めるためのＡＦ評価値信号の周波数特性（フィルタの周波数特性）とに基づいて合焦位置を求める。続いてステップＳ５０８において、ＣＰＵ１５は、第一ＡＦ評価値信号の信頼性を評価する。そしてステップＳ１２０３において、ＣＰＵ１５は、信頼性のある第一ＡＦ評価値信号のピークがあるか否かを判定する。第一ＡＦ評価値信号のピークがある場合、ステップＳ５１２へ進む。一方、第一ＡＦ評価値信号のピークがない場合、ステップＳ１２０４へ進む。ステップＳ１２０４において、ＣＰＵ１５は、ステップＳ１２０２にて選択されたＡＦ評価値比信号から求めた合焦位置を、最終的な合焦位置して採用する。一方、ステップＳ５１２へ進んだ場合の処理は実施例１と同じである。このように本実施例において、ＣＰＵ１５（決定手段１５ｂ）は、評価値の比のうち最も信頼性の高い比に基づいて合焦位置を決定する。
【０１１９】
各実施例では、説明を簡単にするため、ＡＦ領域（焦点検出領域）は中央の一箇所であることを前提としているが、これに限定されるものではない。各実施例は、画面上の任意の部分の一箇所である場合、中央部分または画面上の任意の部分とそれに隣接する複数箇所である場合、離散的に分布する複数箇所である場合のいずれにも適用可能である。また各実施例では、撮像装置としてコンパクトタイプのデジタルカメラについて説明したが、これに限定されるものではない。各実施例は、デジタルビデオカメラやデジタル一眼レフのライブビュー時のＡＦにも適用可能である。
【０１２０】
（その他の実施例）
本発明は、上述の実施例の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。
【０１２１】
各実施例によれば、被写体の周波数特性に依存せずに高速かつ高精度な合焦位置を求める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。
【０１２２】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【０１２３】
各実施例において、ＣＰＵ１５は複数の比信号に基づいて合焦位置を決定しているが、これに限定されるものではなく、一つの比信号に基づいて合焦位置を決定してもよい。例えば、異なる周波数帯域の２つの評価値信号、および、２つの評価値信号から算出された１つの比信号を用いて合焦位置を決定することもできる。
【０１２４】
また各実施例において、ＣＰＵ１５は、第一評価値の信頼性があると判定した場合であっても、第一評価値のピーク値を含む所定範囲において評価値の比が単調増加または単調減少している場合、信頼性の判定を誤判定であるとしてもよい。
【符号の説明】
【０１２５】
１５    ＣＰＵ（制御装置）
１５ａ  取得手段
１５ｂ  決定手段
【図１】
2018084680.tif 000004
【図２】
2018084680.tif 000005
【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】
2018084680.tif 000011
【図９】
2018084680.tif 000012
【図１０】
2018084680.tif 000013
【図１１】
2018084680.tif 000014
【図１２】
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