(57)【要約】【課題】光学系の焦点状態を適切に検出することができる焦点検出装置を提供する。【解決手段】光学系による像に対応する画像信号を取得する取得部２１と、画像信号に基づいて特定被写体を特定する特定部２１と、特定被写体に対応する検出対象領域を対象検出領域として設定する設定部２１と、高輝度被写体を検出する検出部２１と、画像信号から特定の周波数成分に対応する周波数信号を抽出する抽出部２１と、検出対象領域内の複数の画像領域において抽出された複数の周波数信号の積算値を算出する積算値算出部２１と、検出対象領域内の複数の画像領域において抽出された複数の周波数信号の最大値を算出する最大値算出部２１と、検出対象領域における高輝度被写体の検出結果に基づいて、周波数信号の最大値および周波数信号の積算値を用いて、光学系の焦点状態を検出する焦点検出部２１と、を備えることを特徴とする焦点検出装置。【選択図】  図１
2019095807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦点調節レンズを含む光学系による像に対応する画像信号を取得する取得部と、
前記画像信号に基づいて、対象とする像に相当する画像を、特定被写体として特定する特定部と、
前記光学系による像面に設定された複数の焦点検出領域のうち前記特定被写体に対応する前記焦点検出領域を検出対象領域として設定する設定部と、
所定値以上の輝度の被写体を高輝度被写体として検出する検出部と、
前記画像信号から特定の周波数成分に対応する周波数信号を抽出する抽出部と、
前記検出対象領域内の複数の画像領域において抽出された複数の前記周波数信号を積算することで、前記検出対象領域における前記周波数信号の積算値を算出する積算値算出部と、
前記検出対象領域内の複数の画像領域において抽出された複数の前記周波数信号のうち最大の値を、前記検出対象領域における前記周波数信号の最大値として算出する最大値算出部と、
前記検出対象領域における前記高輝度被写体の検出結果に基づいて、前記周波数信号の最大値および前記周波数信号の積算値を用いて、前記光学系の焦点状態を検出する焦点検出部と、を備えることを特徴とする焦点検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦点検出装置および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、夜間に、外灯などの点光源を含む被写体を撮影する際に、点光源に対応する画素の画像信号が飽和してしまい、画像信号に基づいて、光学系の焦点状態を検出できない場合があった。一方、点光源が存在する場合には、点光源にピントが合うほど、点光源の像は小さくなり、その分、点光源に対応する画素の数も少なくなるため、点光源を含む所定の画像領域内における画像信号の積算値は小さくなる。そのため、点光源により画像信号が飽和している場合に、点光源を含む所定の画像領域内の画像信号を積算し、画像信号の積算値が最小となるレンズ位置を合焦位置として検出する技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２４６０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術は、点光源にピントが合う焦点調節レンズのレンズ位置を合焦位置として検出するものであり、たとえば、夜間に、眼鏡をかけた人の顔を撮影する場合において、外灯の光や照明光が眼鏡で反射している場合には、外灯や照明などの点光源にピントが合ってしまい、人の顔にピントの合った画像を撮影することができない場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下の解決手段によって上記課題を解決する。
【０００６】
[１]本発明の第１の観点に係る焦点検出装置は、焦点調節レンズを含む光学系による像に対応する画像信号を取得する取得部と、前記画像信号に基づいて、対象とする像に相当する画像を、特定被写体として特定する特定部と、前記光学系による像面に設定された複数の焦点検出領域のうち前記特定被写体に対応する前記焦点検出領域を検出対象領域として設定する設定部と、所定値以上の輝度の被写体を高輝度被写体として検出する検出部と、前記画像信号から特定の周波数成分に対応する周波数信号を抽出する抽出部と、前記検出対象領域内の複数の画像領域において抽出された複数の前記周波数信号を積算することで、前記検出対象領域における前記周波数信号の積算値を算出する積算値算出部と、前記検出対象領域内の複数の画像領域において抽出された複数の前記周波数信号のうち最大の値を、前記検出対象領域における前記周波数信号の最大値として算出する最大値算出部と、前記検出対象領域における前記高輝度被写体の検出結果に基づいて、前記周波数信号の最大値および前記周波数信号の積算値を用いて、前記光学系の焦点状態を検出する焦点検出部と、を備えることを特徴とする。
[２]上記焦点検出装置に係る発明において、前記積算値算出部は、前記焦点調節レンズの所定のレンズ位置ごとに、前記周波数信号の積算値を算出し、前記最大値算出部は、前記焦点調節レンズの所定のレンズ位置ごとに、前記周波数信号の最大値を算出し、前記焦点検出部は、前記検出対象領域において前記高輝度被写体が検出されている場合には、前記周波数信号の最大値が最も大きいレンズ位置を合焦位置として検出し、前記検出対象領域において前記高輝度被写体が検出されていない場合には、前記周波数信号の積算値が最も大きいレンズ位置を合焦位置として検出するように構成することができる。
[３]上記焦点検出装置に係る発明において、前記焦点検出部は、前記検出対象領域内の複数の画像領域において抽出された複数の前記周波数信号のうち、値が大きい方から所定の数の周波数信号の平均値を算出し、前記検出対象領域において前記高輝度被写体が検出されている場合には、前記周波数信号の最大値に代えて、前記周波数信号の平均値に基づいて、前記光学系の焦点状態を検出するように構成することができる。
[４] 本発明の第２の観点に係る焦点検出装置は、焦点調節レンズを含む光学系による像に対応する画像信号を取得する取得部と、前記画像信号に基づいて、対象とする像に相当する画像を、特定被写体として特定する特定部と、前記光学系による像面に設定された複数の焦点検出領域のうち前記特定被写体に対応する前記焦点検出領域を検出対象領域として設定する設定部と、所定値以上の輝度の被写体を高輝度被写体として検出する検出部と、被写体を照明するための照明光を発光しているか否かを判断する判断部と、前記画像信号から特定の周波数成分に対応する周波数信号を抽出する抽出部と、前記検出対象領域内の複数の画像領域において抽出された複数の前記周波数信号を積算することで、前記検出対象領域における前記周波数信号の積算値を算出する積算値算出部と、前記検出対象領域内の複数の画像領域において抽出された複数の前記周波数信号のうち最大の値を、前記検出対象領域における前記周波数信号の最大値として算出する最大値算出部と、前記照明光が発光している場合には、前記検出対象領域における前記高輝度被写体の検出結果に基づいて、前記周波数信号の最大値および前記周波数信号の積算値を用いて、前記光学系の焦点状態を検出する焦点検出部と、を備えることを特徴とする。
[５]本発明の第３の観点に係る焦点検出装置は、焦点調節レンズを含む光学系による像に対応する画像信号を取得する取得部と、前記光学系による像面に設定された複数の焦点検出領域のうちいずれかの焦点検出領域を検出対象領域としてユーザが選択可能な選択部と、所定値以上の輝度の被写体を高輝度被写体として検出する検出部と、前記画像信号から特定の周波数成分に対応する周波数信号を抽出する抽出部と、前記検出対象領域内の複数の画像領域において抽出された複数の前記周波数信号を積算することで、前記検出対象領域における前記周波数信号の積算値を算出する積算値算出部と、前記検出対象領域内の複数の画像領域において抽出された複数の前記周波数信号のうち最大の値を、前記検出対象領域における前記周波数信号の最大値として算出する最大値算出部と、前記検出対象領域が選択されている場合には、前記検出対象領域における前記高輝度被写体の検出結果に基づいて、前記周波数信号の最大値および前記周波数信号の積算値を用いて、前記光学系の焦点状態を検出する焦点検出部と、を備えることを特徴とする。
[６]本発明に係る撮像装置は、上記焦点検出装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光学系の焦点状態を適切に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１実施形態に係るカメラを示す構成図である。
【図２】図２は、カメラ制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係るカメラの動作を示すフローチャートである。
【図４】図４は、点光源により画像信号が飽和している場合の焦点評価値と、画像信号が飽和していない場合の焦点評価値の一例を示す図である。
【図５】図５は、点光源により画像信号が飽和している場合の焦点評価値および点光源評価値の一例を示す図である。
【図６】図６は、カメラと被写体（人）と点光源との位置関係の一例を示す図である。
【図７】図７は、点光源が眼鏡で反射している場合の焦点評価値および点光源評価値の一例を示す図である。
【図８】図８は、第２実施形態に係るカメラを示すブロック図である。
【図９】図９は、第２実施形態に係るカメラの動作を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第３実施形態に係るカメラの動作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】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
《第１実施形態》
図１は、本発明の第１実施形態に係るデジタルカメラ１を示す構成図である。第１実施形態のデジタルカメラ１（以下、単にカメラ１という。）は、カメラ本体２とレンズ鏡筒３から構成され、これらカメラ本体２とレンズ鏡筒３はマウント部４により着脱可能に結合されている。
【００１１】
レンズ鏡筒３は、カメラ本体２に着脱可能な交換レンズである。図１に示すように、レンズ鏡筒３には、レンズ３１，３２，３３、および絞り３４を含む光学系が内蔵されている。
【００１２】
レンズ３２は、フォーカスレンズであり、光軸Ｌ１方向に移動することで、光学系の焦点距離を調節可能となっている。フォーカスレンズ３２は、レンズ鏡筒３の光軸Ｌ１に沿って移動可能に設けられ、エンコーダ３５によってその位置が検出されつつフォーカスレンズ駆動モータ３６によってその位置が調節される。
【００１３】
エンコーダ３５で検出されたフォーカスレンズ３２の現在位置情報は、レンズ制御部３７を介して後述するカメラ制御部２１へ送出され、フォーカスレンズ駆動モータ３６は、この情報に基づいて演算されたフォーカスレンズ３２の駆動目標位置が、カメラ制御部２１からレンズ制御部３７を介して送出されることにより駆動する。
【００１４】
絞り３４は、光学系を通過して撮像素子２２に至る光束の光量を制限するとともにボケ量を調整するために、光軸Ｌ１を中心にした開口径が調節可能に構成されている。絞り３４による開口径の調節は、たとえば自動露出モードにおいて演算された適切な開口径が、カメラ制御部２１からレンズ制御部３７を介して送出されることにより行われる。また、カメラ本体２に設けられた操作部２８によるマニュアル操作により、設定された開口径がカメラ制御部２１からレンズ制御部３７に入力される。絞り３４の開口径は図示しない絞り開口センサにより検出され、レンズ制御部３７で現在の開口径が認識される。
【００１５】
一方、カメラ本体２には、光学系からの光束Ｌ１を受光する撮像素子２２が、光学系の予定焦点面に設けられ、その前面にシャッター２３が設けられている。撮像素子２２はＣＣＤやＣＭＯＳなどのデバイスから構成され、受光した光信号を電気信号に変換してカメラ制御部２１に送出する。カメラ制御部２１に送出された画像情報は、逐次、液晶駆動回路２５に送出されて観察光学系の電子ビューファインダ（ＥＶＦ）２６に表示されるとともに、操作部２８に備えられたレリーズボタン（不図示）が全押しされた場合には、その画像情報が、記録媒体であるカメラメモリ２４に記録される。なお、カメラメモリ２４は着脱可能なカード型メモリや内蔵型メモリの何れをも用いることができる。
【００１６】
カメラ本体２には、撮像素子２２で撮像される像を観察するための観察光学系が設けられている。本実施形態の観察光学系は、液晶表示素子からなる電子ビューファインダ（ＥＶＦ）２６と、これを駆動する液晶駆動回路２５と、接眼レンズ２７とを備えている。液晶駆動回路２５は、撮像素子２２で撮像され、カメラ制御部２１へ送出された撮影画像情報を読み込み、これに基づいて電子ビューファインダ２６を駆動する。これにより、ユーザは、接眼レンズ２７を通して現在の撮影画像を観察することができる。なお、光軸Ｌ２による上記観察光学系に代えて、または、これに加えて、液晶ディスプレイをカメラ本体２の背面等に設け、この液晶ディスプレイに撮影画像を表示させることもできる。
【００１７】
カメラ本体２にはカメラ制御部２１が設けられている。カメラ制御部２１は、マウント部４に設けられた電気信号接点部４１によりレンズ制御部３７と電気的に接続され、このレンズ制御部３７からレンズ情報を受信するとともに、レンズ制御部３７へデフォーカス量や絞り開口径などの情報を送信する。また、カメラ制御部２１は、上述したように撮像素子２２から画素出力を読み出すとともに、読み出した画素出力について、必要に応じて所定の情報処理を施すことにより画像情報を生成し、生成した画像情報を、電子ビューファインダ２６の液晶駆動回路２５やメモリ２４に出力する。また、カメラ制御部２１は、撮像素子２２からの画像情報の補正やレンズ鏡筒３の絞り調節状態などを検出するなど、カメラ１全体の制御を司る。
【００１８】
さらに、カメラ制御部２１は、上記に加えて、光学系の焦点状態の検出も行う。ここで、図２は、カメラ制御部２１の構成を示すブロック図であり、カメラ制御部２１の構成のうち、特に、光学系の焦点状態の検出に関する構成を例示している。光学系の焦点状態を検出するために、カメラ制御部２１は、図２に示すように、ハイパスフィルター（ＨＰＦ）２１１と、第１積算回路２１２と、第１最大値回路２１３と、第２積算回路２１４と、第２最大値回路２１５と、焦点検出部２１６と、を備えている。
【００１９】
本実施形態において、撮像素子２２は、図２に示すように、光束Ｌ１を受光する受光面に、二次元状に配列された複数の撮像画素２２１を有しており、フォーカスレンズ３２を含む撮影光学系を通過した光束Ｌ１を撮像画素２２１で受光する。そして、各撮像画素２２１は、受光した光の強さに応じた画像信号をカメラ制御部２１にそれぞれ出力する。複数の撮像画素２２１から出力された複数の画像信号は、図２に示すように、ハイパスフィルター２１１、第２積算回路２１４、および第２最大値回路２１５に入力される。
【００２０】
ハイパスフィルター２１１は、ＦＩＲデジタルフィルターなどの検波フィルターである。ハイパスフィルター２１１は、各撮像画素２２１から出力された画像信号から高周波成分に対応する高周波信号を抽出することで、複数の撮像画素２２１から複数の高周波信号を取得する。
【００２１】
たとえば、ハイパスフィルター２１１は、撮像素子２２上に撮像画素２２１Ａ〜２２１Ｅが連続して配置されている場合において、これら連続する５つの撮像画素２２１Ａ〜２２１Ｅのうち中央の撮像画素２２１Ｃの画像信号の高周波成分を高周波信号として抽出する場合には、連続する５つの撮像画素２２１Ａ〜２２１Ｅの画像信号のそれぞれに対して所定のフィルター処理を施すことで、撮像画素２２１Ｃの画像信号の高周波成分を高周波信号として抽出することができる。そして、ハイパスフィルター２１１により抽出された複数の高周波信号は、第１積算回路２１２および第１最大値回路２１３に送出される。
【００２２】
第１積算回路２１２は、ハイパスフィルター２１１により抽出された複数の高周波信号を取得し、取得した複数の高周波信号の積算値を、焦点評価値として算出する。また、本実施形態では、撮影光学系の撮影画面内に複数の焦点検出エリアＡＦＰが設定されており、第１積算回路２１２は、撮影画面内に設定された焦点検出エリアＡＦＰごとに、焦点評価値を算出する。すなわち、第１積算回路２１２は、複数の撮像画素２２１の高周波信号を焦点検出エリアＡＦＰごとに積算することで、焦点検出エリアＡＦＰごとの高周波信号の積算値を焦点評価値として算出する。そして、第１積算回路２１２により算出された焦点評価値は、焦点検出部２１６に送出される。
【００２３】
なお、焦点検出エリアＡＦＰに対応する撮像画素２２１の数は、特に限定されず、たとえば、焦点検出エリアＡＦＰを、１００×１００の１万画素分の撮像画素２２１に対応する領域として設定することができる。この場合、焦点評価値は、１万画素分の撮像画素２２１の高周波信号の積算値として算出されることとなる。
【００２４】
第１最大値回路２１３は、ハイパスフィルター２１１により抽出された複数の高周波信号を取得し、取得した複数の高周波信号のうち最大の値を、高周波最大値として算出する。また、本実施形態において、第１最大値回路２１３は、高周波最大値を、焦点検出エリアＡＦＰごとに算出する。すなわち、第１最大値回路２１３は、焦点検出エリアＡＦＰに対応する複数の撮像画素２２１の高周波信号のうち最大の値を、高周波最大値として算出することで、焦点検出エリアＡＦＰごとの高周波信号の最大値を、高周波最大値として算出する。たとえば、焦点検出エリアＡＦＰに対応する撮像画素２２１の数が１万画素である場合、第１最大値回路２１３は、１万個の撮像画素２２１から出力された高周波信号の中から、値が最も大きい１つの撮像画素２２１の高周波信号の値を、高周波最大値として算出することとなる。そして、第１最大値回路２１３により算出された高周波最大値は、焦点検出部２１６に送出される。
【００２５】
第２積算回路２１４は、複数の撮像画素２２１から出力された複数の画像信号を取得し、取得した複数の画像信号の積算値を、点光源を評価するための点光源評価値として算出する。このように、第２積算回路２１４では、撮像画素２２１により出力された画像信号を、ハイパスフィルター２１１を介さずにそのまま積算することで、点光源評価値を算出する。また、本実施形態において、第２積算回路２１４は、点光源評価値を、焦点検出エリアＡＦＰごとに算出する。すなわち、第２積算回路２１４は、複数の撮像画素２２１の画像信号を焦点検出エリアＡＦＰごとに積算することで、焦点検出エリアＡＦＰごとの画像信号の積算値を点光源評価値として算出する。そして、第２積算回路２１４により算出された点光源評価値は、焦点検出部２１６に送出される。
【００２６】
第２最大値回路２１５は、複数の撮像画素２２１から出力された複数の画像信号を取得し、取得した複数の画像信号のうち最大の値を、画像信号最大値として算出する。また、第２最大値回路２１５では、第２積算回路２１４と同様に、撮像画素２２１により出力された画像信号を、ハイパスフィルター２１１を介さずにそのまま用いることで、画像信号最大値を算出する。さらに、本実施形態において、第２最大値回路２１５は、画像信号最大値を、焦点検出エリアＡＦＰごとに算出する。すなわち、第２最大値回路２１５は、焦点検出エリアＡＦＰに対応する複数の撮像画素２２１の画像信号のうち最大の値を、画像信号最大値として算出することで、焦点検出エリアＡＦＰごとの画像信号の最大値を、画像信号最大値として算出する。そして、第２最大値回路２１５により算出された画像信号最大値は、焦点検出部２１６に送出される。
【００２７】
焦点検出部２１６は、第１積算回路２１２から送信された焦点評価値と、第１最大値回路２１３から送信された高周波最大値と、第２積算回路２１４から送信された点光源評価値と、第２最大値回路２１５から送信された画像信号最大値とに基づいて、光学系の焦点状態を検出する。なお、焦点検出部２１６による焦点検出方法については、後述する。
【００２８】
図１に戻り、操作部２８は、シャッターレリーズボタンなどの撮影者がカメラ１の各種動作モードを設定するための入力スイッチであり、オートフォーカスモード／マニュアルフォーカスモードの切換が行えるようになっている。この操作部２８により設定された各種モードはカメラ制御部２１へ送出され、当該カメラ制御部２１によりカメラ１全体の動作が制御される。また、シャッターレリーズボタンは、ボタンの半押しでＯＮとなる第１スイッチＳＷ１と、ボタンの全押しでＯＮとなる第２スイッチＳＷ２とを含む。
【００２９】
次いで、第１実施形態に係るカメラ１の動作例を説明する。図３は、第１実施形態に係るカメラ１の動作を示すフローチャートである。
【００３０】
まず、ステップＳ１０１では、カメラ制御部２１により、焦点評価値、高周波最大値、点光源評価値、および画像信号最大値の算出が開始される。具体的には、カメラ制御部２１は、まず、レンズ制御部３７にフォーカスレンズ３２の駆動開始指令を送出し、レンズ制御部３７を介して、フォーカスレンズ駆動モータ３６に、フォーカスレンズ３２を光軸Ｌ１に沿って駆動させる。なお、フォーカスレンズ３２の駆動は、無限遠端から至近端に向かって行なってもよいし、あるいは、至近端から無限遠端に向かって行なってもよい。
【００３１】
そして、カメラ制御部２１は、フォーカスレンズ３２を駆動させながら、所定間隔で、複数の撮像画素２２１から複数の画像信号を読み出し、読み出した複数の画像信号を、図２に示すように、ハイパスフィルター２１１、第２積算回路２１４、および第２最大値回路２１５に送出する。
【００３２】
ハイパスフィルター２１１は、複数の撮像画素２２１の画像信号から複数の高周波信号を抽出し、抽出した複数の高周波信号を、第１積算回路２１２および第１最大値回路２１３に送出する。これにより、第１積算回路２１２では、複数の高周波信号の積算値が、焦点評価値として、フォーカスレンズ位置ごとに算出され、第１最大値回路２１３では、複数の高周波信号のうち最大の値が、高周波最大値として、フォーカスレンズ位置ごとに算出される。
【００３３】
また、第２積算回路２１４では、ハイパスフィルター２１１を介さずに、複数の撮像画素２２１から複数の画像信号が取得され、取得された複数の画像信号の積算値が、点光源評価値として、フォーカスレンズ位置ごとに算出される。さらに、第２最大値回路２１５では、ハイパスフィルター２１１を介さずに、複数の撮像画素２２１から複数の画像信号が取得され、取得された複数の画像信号のうち最大の値が、画像信号最大値として、フォーカスレンズ位置ごとに算出される。
【００３４】
さらに、本実施形態においては、撮影画面内に複数の焦点検出エリアＡＦＰが設定されており、カメラ制御部２１は、焦点検出エリアＡＦＰごとに、焦点評価値、高周波最大値、点光源評価値、および画像信号最大値を算出する。すなわち、本実施形態において、第１積算回路２１２は、複数の撮像画素２２１の高周波信号を焦点検出エリアＡＦＰごとに積算することで、焦点評価値を焦点検出エリアＡＦＰごとに算出し、また、第１最大値回路２１３は、焦点検出エリアＡＦＰに対応する複数の撮像画素２２１の高周波信号のうち最大の値を焦点検出エリアＡＦＰごとに算出することで、高周波最大値を焦点検出エリアＡＦＰごとに算出する。同様に、第２積算回路２１４は、複数の撮像画素２２１の画像信号を焦点検出エリアＡＦＰごとに積算することで、点光源評価値を焦点検出エリアＡＦＰごとに算出し、第２最大値回路２１５は、焦点検出エリアＡＦＰに対応する複数の撮像画素２２１の画像信号のうち最大の値を焦点検出エリアＡＦＰごとに算出することで、画像信号最大値を、焦点検出エリアＡＦＰごとに算出する。
【００３５】
このように、カメラ制御部２１は、焦点評価値、高周波最大値、点光源評価値、および画像信号最大値を、焦点検出エリアＡＦＰごと、フォーカスレンズ位置ごとに算出する。なお、カメラ制御部２１は、ステップＳ１０１以降においても、フォーカスレンズ３２を駆動させながら、焦点評価値、高周波最大値、点光源評価値、および、画像信号最大値を繰り返し算出する。
【００３６】
ステップＳ１０２では、カメラ制御部２１により、撮像素子２２により撮像された撮像画像の中から人物の顔領域の検出が行われる。たとえば、カメラ制御部２１は、予め記憶している人物の顔のテンプレート画像データ（基準画像データ）と、撮像された撮像画像とを比較することにより、撮像画像の中から人物の顔領域を検出することができる。そして、ステップＳ１０３では、カメラ制御部２１により、ステップＳ１０２において、人物の顔領域を検出できたか否かの判断が行われる。人物の顔領域を検出できた場合には、ステップＳ１０８に進み、一方、人物の顔領域を検出できなかった場合には、ステップＳ１０４に進む。
【００３７】
ステップＳ１０４では、カメラ制御部２１により、点光源により画像信号が飽和しているか否かの判断が行われる。ここで、夜景撮影時など撮影画面が全体的に暗い場合には、露光を調整するために画像信号の増幅が行われる。この場合に、点光源などの高輝度被写体が存在する場合には、高輝度被写体に対応する画像信号も増幅されてしまうため、高輝度被写体に対応する画像信号が飽和してしまう場合がある。そこで、ステップＳ１０４において、カメラ制御部２１は、たとえば、画像全体の輝度の平均値が所定値以下であり、かつ、ステップＳ１０１において、フォーカスレンズ３２を駆動させながら画像信号最大値を算出した結果、画像信号最大値が、撮像画素２２１が出力可能な画像信号の上限値（出力上限値）となったレンズ位置を検出できた場合に、点光源により画像信号が飽和していると判断することができる。そして、点光源により画像信号が飽和していると判断された場合には、ステップＳ１０７に進み、一方、点光源により画像信号が飽和していないと判断された場合には、ステップＳ１０５に進む。
【００３８】
なお、ステップＳ１０４においては、焦点検出を行うための焦点検出エリアＡＦＰが設定されている場合には、焦点検出を行うために設定された焦点検出エリアＡＦＰ内において、点光源により画像信号が飽和しているか否かを判断する。一方、焦点検出を行うための焦点検出エリアＡＦＰが設定されていない場合には、撮影画面内に設定されている全ての焦点検出エリアＡＦＰにおいて、点光源により画像信号が飽和しているか否かを判断することができる。
【００３９】
そして、ステップＳ１０４において、点光源により画像信号が飽和していないと判断された場合には、ステップＳ１０５において、カメラ制御部２１により、焦点評価値が最大となるレンズ位置が合焦位置として検出される。
【００４０】
ここで、図４は、点光源により画像信号が飽和している場合の焦点評価値と、画像信号が飽和していない場合の焦点評価値の一例を示す図である。たとえば、点光源により連続する複数の撮像画素２２１の画像信号が飽和している場合には、連続する複数の撮像画素２２１の画像信号は飽和により一定の値（出力上限値）となる。そのため、このような撮像画素２２１の画像信号に基づいて被写体の高周波成分（コントラスト）を検出することができず、図４に示すように、被写体にピントの合うレンズ位置（被写体位置）において、高周波信号の積算値である焦点評価値が低下してしまう場合がある。一方で、点光源のフレアの影響により、被写体位置よりも無限遠側および被写体位置よりも至近側において焦点評価値が大きい値で算出され、その結果、図４に示すように、被写体位置よりも無限遠側および被写体位置よりも至近側のレンズ位置において、焦点評価値のピークがそれぞれ検出される場合がある。このような場合に、焦点評価値のピーク位置を合焦位置として検出してしまうと、被写体にピントを合わせることができなくなってしまう。
【００４１】
これに対して、画像信号が飽和していない場合には、隣接する複数の撮像画素２２１の画像信号が飽和により一定の値（出力上限値）となることはなく、被写体位置において被写体の輪郭に応じた高周波成分（コントラスト）を適切に検出することができる。そのため、図４に示すように、画像信号が飽和していない場合には、被写体位置において焦点評価値のピークを１つだけ適切に検出することができる。そこで、本実施形態では、画像信号が飽和していない場合には、焦点評価値のピーク位置を、合焦位置として検出する。なお、カメラ制御部２１は、焦点評価値が、２回上昇した後、さらに、２回下降して推移した場合に、これらの焦点評価値を用いて、３点内挿法などの演算を行うことで、焦点評価値のピーク位置を検出することができる。
【００４２】
そして、ステップＳ１０６では、カメラ制御部２１により、ステップＳ１０５で検出された合焦位置（焦点評価値のピーク位置）までフォーカスレンズ３２を駆動させる合焦駆動が行われる。具体的には、カメラ制御部２１は、フォーカスレンズ３２を合焦位置まで駆動するために必要なレンズ駆動量を算出し、算出したレンズ駆動量を、レンズ制御部３７を介してレンズ駆動モータ３６に送出する。そして、レンズ駆動モータ３６は、受信したレンズ駆動量に基づいて、フォーカスレンズ３２を合焦位置まで駆動させる。
【００４３】
一方、ステップＳ１０４において、点光源により画像信号が飽和していると判断された場合には、ステップＳ１０７に進み、ステップＳ１０７において、カメラ制御部２１により、点光源評価値が最小となるレンズ位置が合焦位置として検出される。ここで、夜景撮影時にイルミネーションを撮影する場面など、点光源が検出される場面では、点光源にピントを合わせることが好ましい場面が多いため、カメラ制御部２１は、点光源である高輝度被写体にピントの合うレンズ位置を合焦位置として検出する。
【００４４】
ここで、点光源である高輝度被写体にピントが合うほど、点光源の像は小さくなり、その分、点光源により飽和する撮像画素２２１の画素数が少なくなる。そのため、焦点検出エリアＡＦＰ内に点光源が存在する場合には、点光源にピントが合うほど、焦点検出エリアＡＦＰ内の画像信号を積算した点光源評価値は小さくなる傾向にある。そこで、カメラ制御部２１は、点光源評価値が最小となるレンズ位置を、点光源である高輝度被写体にピントが合うレンズ位置、すなわち、点光源位置として検出する。
【００４５】
図５は、点光源により画像信号が飽和している場合の焦点評価値と点光源評価値の一例を示す図である。たとえば、夜間にイルミネーションを撮影する場合など、被写体が点光源であり、撮像画素２２１の画像信号が点光源により飽和している場合には、図５に示すように、被写体（点光源）にピントが合うレンズ位置（被写体位置）において、焦点評価値が低下し、被写体位置において、焦点評価値のピークを検出できない場合がある。これに対して、点光源評価値は、点光源である高輝度被写体にピントが合うレンズ位置（被写体位置）において最小の値が得られるため、点光源評価値が最小となるレンズ位置を合焦位置として検出することで、被写体（点光源）にピントを合わせることができる。そして、ステップＳ１０６に進み、ステップＳ１０７で検出された合焦位置（点光源評価値が最小となるレンズ位置）にフォーカスレンズ３２を駆動させる合焦駆動が行われる。
【００４６】
また、ステップＳ１０３において、人物の顔領域が検出できたと判断された場合には、ステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８では、カメラ制御部２１により、人物の顔領域を含む焦点検出エリアＡＦＰが、焦点検出を行うための検出対象エリアＡＦＰとして特定される。そして、ステップＳ１０９では、ステップＳ１０４と同様に、点光源により画像信号が飽和しているか否かの判断が行われる。
【００４７】
ステップＳ１０９において、点光源により画像信号が飽和していないと判断された場合には、ステップＳ１１０に進み、ステップＳ１１０において、ステップＳ１０５と同様に、焦点評価値が最大となるフォーカスレンズ位置が合焦位置として検出される。一方、ステップＳ１０９において、点光源により画像信号が飽和していると判断された場合には、ステップＳ１１１に進む。
【００４８】
ステップＳ１１１では、カメラ制御部２１により、検出対象エリアＡＦＰにおいて高周波最大値が最大となるレンズ位置が合焦位置として検出される。ここで、夜間撮影時に、眼鏡をかけた特定被写体（人の顔）を撮影する場合において、たとえば、カメラ１と、特定被写体（人の顔）と、点光源とが、図６に示す位置関係である場合には、点光源が眼鏡に反射してしまう場合があり、このような場合に、点光源評価値が最小となるレンズ位置を合焦位置として検出してしまうと、点光源にピントが合ってしまい、人物の顔にピントを合わせることができない場合がある。すなわち、図６に示すように、特定被写体（人の顔）〜撮像素子２２までの光軸方向の距離Ｄ２と、点光源〜特定被写体（人の顔）〜撮像素子２２までの光軸方向の距離Ｄ１＋Ｄ２とが異なるため、点光源にピントを合わせてしまうと、人物の顔にピントを合わせることができない場合がある。なお、図６は、カメラ１と特定被写体（人の顔）と点光源との位置関係の一例を示す図である。
【００４９】
また、図７は、点光源が眼鏡で反射している場面における、焦点評価値、点光源評価値、および高周波最大値の一例を示す図である。点光源が眼鏡に反射している場面においては、図６に示すように、撮像素子２２から被写体までの距離Ｄ２と、撮像素子２２から点光源までの距離Ｄ１＋Ｄ２が異なる。そのため、点光源評価値は、図７に示すように、点光源にピントが合う点光源位置において最小となり、点光源評価値が最小となるレンズ位置にフォーカスレンズ３２を駆動させた場合には、点光源にピントが合ってしまい、特定被写体（人の顔）にピントが合った画像を撮影することはできない。
【００５０】
これに対して、高周波最大値は、被写体の高周波成分（コントラスト）に応じた値であり、高周波最大値が最大となるレンズ位置は、被写体の高周波成分（コントラスト）が最も大きくなるレンズ位置といえる。そのため、高周波最大値が最大となるレンズ位置を合焦位置として検出することで、特定被写体（人の顔）にピントが合った画像を適切に撮影することができる。
【００５１】
また、点光源により画像信号が飽和している場合には、複数の撮像画素２２１の高周波信号を積分した焦点評価値は、点光源による飽和の影響が大きくなるが、高周波最大値は、複数の撮像画素２２１のうち値が最も大きい１つの撮像画素２２１の高周波信号の値であるため、点光源による飽和の影響を小さくすることができる。そのため、高周波成分が最大となるレンズ位置を合焦位置として検出することで、点光源により画像信号が飽和している場合でも、特定被写体（人の顔）に対応する合焦位置を検出することが可能となる。そして、ステップＳ１０６では、フォーカスレンズ３２を合焦位置（高周波最大値が最大となるレンズ位置）に駆動させる合焦駆動が行われる。
【００５２】
以上のように、本実施形態では、点光源により画像信号が飽和している場合において、焦点検出エリアＡＦＰで人物の顔領域が特定された場合には、高周波最大値が最大となるレンズ位置を合焦位置として検出する。これにより、図６に示すように、撮像素子２２〜特定被写体（人の顔）までの距離Ｄ１と、撮像素子２２〜特定被写体（人の顔）〜点光源までの距離Ｄ１＋Ｄ２とが異なるために、点光源である高輝度被写体にピントを合わせてしまうと、点光源にピントが合ってしまい、人の顔にピントが合わせることができない場合でも、図７に示すように、高周波最大値が最大となるレンズ位置を合焦位置として検出することで、特定被写体（人の顔）にピントが合った画像を適切に撮像することが可能となる。
【００５３】
特に、本実施形態では、点光源により画像信号が飽和しているために、複数の撮像画素２２１の高周波信号を積算した焦点評価値では、点光源により画像信号の飽和の影響により、被写体にピントが合うレンズ位置（合焦位置）を適切に検出することができない場合でも、複数の撮像画素２２１のうち値が最も大きい１つの撮像画素２２１の高周波信号の値である高周波最大値を用いることで、点光源による飽和の影響を小さくすることができため、点光源により画像信号が飽和している場合でも、対象被写体（人の顔）にピントの合うレンズ位置を合焦位置として適切に検出することができる。
【００５４】
さらに、本実施形態では、点光源により画像信号が飽和していない場合には、焦点評価値が最大となるレンズ位置を合焦位置として検出する。これにより、本実施形態では、複数の撮像画素２２１の高周波信号に基づいて合焦位置を検出することができるため、合焦位置を適切に検出することができる。また、本実施形態では、点光源により画像信号が飽和している場合であり、かつ、人物の顔領域が検出されていない場合には、点光源評価値が最小となるレンズ位置を合焦位置として検出する。この場合も、複数の撮像画素２２１の画像信号に基づいて合焦位置を適切に検出することができるため、合焦位置を適切に検出することができる。このように、本実施形態では、撮影環境に応じて、光学系の焦点状態を検出するためのデータを選択的に用いることで、より精度の高い焦点検出が可能となる。
【００５５】
《第２実施形態》
次に、第２実施形態に係るカメラ１ａについて説明する。第２実施形態に係るカメラ１ａは、図８に示すように、第１実施形態に係るカメラ１の構成に加えて、ＡＦ補助光発光部２９を備える。なお、図８は、第２実施形態に係るカメラ１ａを示す構成図である。
【００５６】
ＡＦ補助光発光部２９は、カメラ制御部２１の制御により、ＡＦ補助光を発光する。具体的には、カメラ制御部２１は、被写体が低輝度であると判断された場合や、被写体のコントラストが低いと判断された場合に、ＡＦ補助光を発光するための制御信号を、ＡＦ補助光発光部２９に送出する。そして、ＡＦ補助光発光部２９は、この制御信号に基づいて、ＡＦ補助光の発光駆動を行う。
【００５７】
続いて、第２実施形態に係るカメラ１ａの動作について説明する。図９は、第２実施形態に係るカメラ１ａの動作を示すフローチャートである。
【００５８】
ステップＳ２０１では、第１実施形態のステップＳ１０１と同様に、フォーカスレンズ３２を駆動させながら、焦点評価値、高周波最大値、点光源評価値、および、画像信号最大値の算出が開始される。そして、ステップＳ２０２では、カメラ制御部２１により、ＡＦ補助光発光部２９によりＡＦ補助光の発光が行われているか否かの判断が行われる。たとえば、カメラ制御部２１は、被写体が低輝度であると判断された場合や、被写体のコントラストが低いと判断された場合に、ＡＦ補助光を発光するための制御信号をＡＦ補助光発光部２９に送出しており、この制御信号をＡＦ補助光発光部２９に送出している場合に、ＡＦ補助光発光部２９によりＡＦ補助光の発光が行われていると判断することができる。そして、ＡＦ補助光発光部２９によりＡＦ補助光の発光が行われていると判断された場合には、ステップＳ２０５に進み、一方、ＡＦ補助光発光部２９によりＡＦ補助光の発光が行われていないと判断された場合には、ステップＳ２０３に進む。
【００５９】
ステップＳ２０３では、第１実施形態のステップＳ１０５と同様に、焦点評価値が最大となるレンズ位置が合焦位置として検出され、その後、ステップＳ２０４において、フォーカスレンズ３２を合焦位置（焦点評価値が最大となるレンズ位置）まで駆動させる合焦駆動が行われる。
【００６０】
また、ステップＳ２０２において、ＡＦ補助光発光部２９によりＡＦ補助光の発光が行われていると判断された場合には、ステップＳ２０５に進む。そして、ステップＳ２０５〜Ｓ２１２では、第１実施形態のステップＳ１０２〜Ｓ１０４，Ｓ１０７〜Ｓ１１１と同様の処理が行われる。
【００６１】
すなわち、人物の顔領域の検出が行われ（ステップＳ２０５）、人物の顔領域が検出できない場合において（ステップＳ２０６＝Ｎｏ）、点光源（ＡＦ補助光）により画像信号が飽和していないと判断された場合には（ステップＳ２０７＝Ｎｏ）、焦点評価値が最大となるレンズ位置が合焦位置として検出され（ステップＳ２０３）、点光源（ＡＦ補助光）により画像信号が飽和していると判断された場合には（ステップＳ２０７＝Ｙｅｓ）、点光源評価値が最小となるレンズ位置が合焦位置として検出される（ステップＳ２０８）。
【００６２】
また、人物の顔領域が検出できた場合においては（ステップＳ２０６＝Ｙｅｓ）、人物の顔領域を含む焦点検出エリアＡＦＰが検出対象エリアＡＦＰとして特定された後に（ステップＳ２０９）、検出対象エリアＡＦＰにおいて、点光源（ＡＦ補助光）により画像信号が飽和しているか否かの判断が行われる（ステップＳ２１０）。そして、点光源（ＡＦ補助光）により画像信号が飽和していないと判断された場合には（ステップＳ２１０＝Ｎｏ）、焦点評価値が最大となるレンズ位置が合焦位置として検出され（ステップＳ２１１）、点光源（ＡＦ補助光）により画像信号が飽和していると判断された場合には（ステップＳ２１０＝Ｙｅｓ）、高周波最大値が最大となるレンズ位置が合焦位置として検出される（ステップＳ２１２）。
【００６３】
以上のように、第２実施形態では、ＡＦ補助光が発光されているか否かを判断し、ＡＦ補助光が発光されている場合において、点光源（ＡＦ補助光）により画像信号が飽和しており、人物の顔領域を検出できた場合に、高周波最大値が最大となるレンズ位置を合焦位置として検出する。これにより、本実施形態では、ＡＦ補助光を照射した場合において、ＡＦ補助光が対象被写体である人の眼鏡に反射した場合でも、人の顔にピントが合った画像を適切に撮像することができる。
【００６４】
《第３実施形態》
次に、第３実施形態に係るカメラ１ａについて説明する。第３実施形態に係るカメラ１ａは、図８に示すように、第２実施形態に係るカメラ１ａと同様の構成を備え、以下に説明するように動作すること以外は、第２実施形態に係るカメラ１ａと同様に動作する。
【００６５】
第３実施形態においては、カメラ１ａの操作部２８を介して、撮影者が、焦点検出を行うための焦点検出エリアＡＦＰを選択することができる。操作部２８を介して、撮影者により焦点検出エリアＡＦＰが選択された場合、カメラ制御部２１は、選択された焦点検出エリアＡＦＰを検出対象エリアＡＦＰとして設定する。
【００６６】
続いて、第３実施形態に係るカメラ１ａの動作について説明する。図１０は、第３実施形態に係るカメラ１ａの動作を示すフローチャートである。
【００６７】
ステップＳ３０１では、第１実施形態のステップＳ１０１と同様に、フォーカスレンズ３２を駆動させながら、焦点評価値、高周波最大値、点光源評価値、および、画像信号最大値の算出が開始される。そして、ステップＳ３０２では、第２実施形態のステップＳ２０２と同様に、ＡＦ補助光発光部２９によるＡＦ補助光の発光が行われているか否かの判断が行われる。ＡＦ補助光の発光が行われていない場合には、ステップＳ３０３に進み、ステップＳ３０３において、焦点評価値が最大となるレンズ位置が合焦位置として検出され、その後、ステップＳ３０４において、合焦位置にフォーカスレンズ３２を駆動させる合焦駆動が行われる。一方、ＡＦ補助光の発光が行われていると判断された場合には、ステップＳ３０５に進む。
【００６８】
ステップＳ３０５では、カメラ制御部２１により、操作部２８を介して撮影者が検出対象エリアＡＦＰを選択しているか否かの判断が行われる。操作部２８を介して撮影者が検出対象エリアＡＦＰを選択している場合には、ステップＳ３０６に進み、ステップＳ３０７において、カメラ制御部２１により、検出対象エリアＡＦＰ内において、人物の顔領域の検出が行われる。一方、操作部２８を介して撮影者が検出対象エリアを選択していない場合には、ステップＳ３０７に進み、カメラ制御部２１により、全ての焦点検出エリアＡＦＰにおいて人物の顔領域の検出が行われる。
【００６９】
ステップＳ３０８では、カメラ制御部２１により、ステップＳ３０６またはステップＳ３０７における顔領域の検出により、人物の顔領域が検出されたか否かの判断が行われる。人物の顔領域が検出されない場合には、ステップＳ３０９に進む。ステップＳ３０９では、点光源（ＡＦ補助光）により画像信号が飽和しているか否かの判断が行われ、点光源（ＡＦ補助光）により画像信号が飽和していない場合には、焦点評価値が最大となるレンズ位置が合焦位置として検出され（ステップＳ３０３）、点光源（ＡＦ補助光）により画像信号が飽和している場合には、点光源評価値が最小となるレンズ位置が合焦位置として検出される（ステップＳ３１０）。
【００７０】
一方、ステップＳ３０８において、人物の顔領域が検出された場合には、ステップＳ３１１に進む。ステップＳ３１１では、点光源（ＡＦ補助光）により画像信号が飽和しているか否かの判断が行われ、点光源（ＡＦ補助光）により画像信号が飽和していない場合には、焦点評価値が最大となるレンズ位置が合焦位置として検出され（ステップＳ３１２）、点光源（ＡＦ補助光）により画像信号が飽和している場合には、高周波最大値が最大となるレンズ位置が合焦位置として検出される（ステップＳ３１３）。
【００７１】
以上のように、第３実施形態では、操作部２８を介して撮影者により選択された対象検出エリアＡＦＰが選択された場合には、選択された対象検出エリアＡＦＰ内において、人物の顔領域の検出が行われる。そして、対象検出エリアＡＦＰにおいて、人物の顔が検出され、さらに、画像信号が飽和していると判断された場合に、高周波最大値が最大となるレンズ位置を合焦位置として検出する。これにより、本実施形態では、操作部２８を介して撮影者により、対象検出エリアＡＦＰとして特定被写体（人の顔）を含む焦点検出エリアＡＦＰが選択された場面において、点光源が対象被写体の眼鏡に反射している場合でも、人物の顔にピントが合った画像を適切に撮像することができる。
【００７２】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００７３】
たとえば、上述した実施形態では、画像信号の積算値を、点光源評価値として算出する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、画像信号の積算値と焦点評価値との差分値を点光源評価値として算出する構成としてもよい。また、画像信号の積算値に所定の係数を乗じた値と焦点評価値との差分値を点光源評価値として算出する構成としてもよい。これらの場合も、点光源に対応するレンズ位置において点光源評価値が最も小さくなるため、点光源評価値が最小となるレンズ位置を、点光源位置として検出することができる。
【００７４】
また、上述した実施形態では、検出対象エリアＡＦＰ内における高周波最大値を算出する場合に、検出対象エリアＡＦＰに対応する全ての撮像画素２２１の画像信号から高周波信号を抽出し、検出対象エリアＡＦＰに対応する全ての撮像画素２２１の高周波信号のうち最大の値を、高周波最大値として算出する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、検出対象エリアＡＦＰに対応する所定数の撮像画素２２１のみから高周波信号を抽出し、これら所定数の高周波信号のうち最大の値を、高周波最大値として算出する構成としてもよい。また、検出対象エリアＡＦＰ内の撮像画素２２１の高周波信号を所定数の撮像画素２２１ごとに積算し、複数の高周波信号の積算値のうち最大の値を、高周波最大値として算出する構成としてもよい。また、画像信号最大値を算出する場合においても同様に行うことができる。
【００７５】
さらに、上述した実施形態では、点光源により画像信号が飽和しており、かつ、人物の顔領域が特定された場合に、高周波最大値が最大となるレンズ位置を合焦位置として検出する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、撮像画像に基づいて、人が眼鏡を掛けているか否かを判断し、人が眼鏡を掛けていると判断できた場合に、高周波最大値が最大となるレンズ位置を合焦位置として検出する構成としてもよい。
【００７６】
さらに、上述した実施形態では、ハイパスフィルター２１１を備え、ハイパスフィルター２１１により撮像画素２２１の画像信号から高周波信号を抽出する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、バンドパスフィルターを備え、バンドパスフィルターを用いて、撮像画素２２１の画像信号から特定の周波数成分に対応する周波数信号を抽出する構成としてもよい。
【００７７】
なお、上述した実施形態のカメラ１は特に限定されず、例えば、デジタルビデオカメラ、レンズ一体型のデジタルカメラ、携帯電話用のカメラなどのその他の光学機器に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１…デジタルカメラ
２…カメラ本体
２１…カメラ制御部
２１１…ハイパスフィルター
２１２…第１積算回路
２１３…第１最大値回路
２１４…第２積算回路
２１５…第２最大値回路
２２…撮像素子
２２１…撮像画素
２９…ＡＦ補助光発光部
３…レンズ鏡筒
３２…フォーカスレンズ
３６…フォーカスレンズ駆動モータ
３７…レンズ制御部
【図１】
2019095807.tif 000003
【図２】
2019095807.tif 000004
【図３】
2019095807.tif 000005
【図４】
2019095807.tif 000006
【図５】
2019095807.tif 000007
【図６】
2019095807.tif 000008
【図７】
2019095807.tif 000009
【図８】
2019095807.tif 000010
【図９】
2019095807.tif 000011
【図１０】
2019095807.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成31年2月8日(2019.2.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦点調節レンズを含む光学系による像に対応する画像信号を取得する取得部と、
前記画像信号に基づいて特定被写体として特定する特定部と、
前記光学系による像面に設定された複数の焦点検出領域のうち前記特定被写体に対応する前記焦点検出領域を検出対象領域として設定する設定部と、
所定値以上の輝度の被写体を高輝度被写体として検出する検出部と、
前記画像信号から特定の周波数成分に対応する周波数信号を抽出する抽出部と、
少なくとも前記検出対象領域内の前記焦点検出領域のそれぞれについて、前記抽出部により抽出された前記周波数信号を積算して第１積算値として出力する第１積算値出力部と、
少なくとも前記検出対象領域内の前記焦点検出領域のそれぞれについて、前記抽出部により抽出された前記周波数信号の最大値を第１最大値として出力する第１最大値出力部と、
少なくとも前記検出対象領域内の前記焦点検出領域のそれぞれについて、前記画像信号を積算して第２積算値として出力する第２積算値出力部と、
前記第１積算値、前記第２積算値または前記第１最大値のうちの１つを用いて、前記光学系の焦点状態を検出する焦点検出部と、を備え、
前記焦点検出部は、前記検出部による前記高輝度被写体の検出の有無と、前記特定部による前記特定被写体の特定の有無、の少なくとも一方に基づいて、前記第１積算値、前記第２積算値または前記第１最大値のうちのどれを用いて前記焦点状態を検出するか切り替え可能である焦点検出装置。
【請求項２】
前記焦点検出部は、
前記特定部により前記特定被写体が特定され、かつ、前記検出対象領域において前記検出部により前記高輝度被写体が検出された場合、前記第１最大値を用いて前記焦点状態を検出し、
前記特定部により前記特定被写体が特定され、かつ、前記検出対象領域において前記検出部により前記高輝度被写体が検出されない場合、前記第１積算値を用いて前記焦点状態を検出する請求項１に記載の焦点検出装置。
【請求項３】
前記焦点検出部は、
前記特定部により前記特定被写体が特定されず、かつ、前記検出部により前記高輝度被写体が検出された場合、前記第２積算値を用いて前記焦点状態を検出する請求項２に記載の焦点検出装置。
【請求項４】
前記第１積算値出力部は、前記焦点調節レンズの所定のレンズ位置ごとに、前記第１積算値を出力し、
前記第１最大値出力部は、前記焦点調節レンズの所定のレンズ位置ごとに、前記第１最大値を出力し、 
前記第２積算値出力部は、前記焦点調節レンズの所定のレンズ位置ごとに、前記第２積算値を出力し、
前記焦点検出部は、前記第１最大値の最大値、前記第１積算値の最大値、前記第２積算値の最小値のいずれか一つを用いて前記焦点状態を検出する請求項１〜３のいずれか一項に記載の焦点検出装置。
【請求項５】
前記検出部は、前記像に相当する画像の全体の輝度の平均値が所定値以下であり、前記光学系を駆動させながらの前記画像信号の最大値が撮像画素の出力上限値となる前記焦点調節レンズの位置を検出することで、前記高輝度被写体を検出する請求項１〜４のいずれか一項に記載の焦点検出装置。
【請求項６】
被写体を照明するための照明光を発光しているか否かを判断する判断部を備え、
前記焦点検出部は、前記判断部により前記照明光を発光していると判断され、かつ、前記検出対象領域において前記検出部により前記高輝度被写体が検出された場合、前記周波数信号の最大値を用いて前記光学系の焦点状態を検出する請求項１〜５のいずれか一項に記載の焦点検出装置。
【請求項７】
前記焦点検出部は、前記判断部により前記照明光を発光していないと判断された場合、前記第1積算値を用いて前記光学系の焦点状態を検出する請求項６に記載の焦点検出装置。
【請求項８】
前記複数の焦点検出領域の中から一つをユーザが選択可能な選択部を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の焦点検出装置。
【請求項９】
前記選択部により前記一つの焦点検出領域が選択されると、前記特定部は前記一つの焦点検出領域と前記特定被写体に対応する焦点検出領域とが一致する場合に、前記検出対象領域を設定する請求項８に記載の焦点検出装置。
【請求項１０】
前記検出部は、前記像面の全域において前記高輝度被写体を検出する請求項１〜９のいずれか一項に記載の焦点検出装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の焦点検出装置を備える撮像装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
[１]本発明に係る焦点検出装置は、焦点調節レンズを含む光学系による像に対応する画像信号を取得する取得部と、前記画像信号に基づいて特定被写体として特定する特定部と、前記光学系による像面に設定された複数の焦点検出領域のうち前記特定被写体に対応する前記焦点検出領域を検出対象領域として設定する設定部と、所定値以上の輝度の被写体を高輝度被写体として検出する検出部と、前記画像信号から特定の周波数成分に対応する周波数信号を抽出する抽出部と、少なくとも前記検出対象領域内の前記焦点検出領域のそれぞれについて、前記抽出部により抽出された前記周波数信号を積算して第１積算値として出力する第１積算値出力部と、少なくとも前記検出対象領域内の前記焦点検出領域のそれぞれについて、前記抽出部により抽出された前記周波数信号の最大値を第１最大値として出力する第１最大値出力部と、少なくとも前記検出対象領域内の前記焦点検出領域のそれぞれについて、前記画像信号を積算して第２積算値として出力する第２積算値出力部と、前記第１積算値、前記第２積算値または前記第１最大値のうちの１つを用いて、前記光学系の焦点状態を検出する焦点検出部と、を備え、前記焦点検出部は、前記検出部による前記高輝度被写体の検出の有無と、前記特定部による前記特定被写体の特定の有無、の少なくとも一方に基づいて、前記第１積算値、前記第２積算値または前記第１最大値のうちのどれを用いて前記焦点状態を検出するか切り替え可能である。
[２]上記焦点検出装置に係る発明において、前記焦点検出部は、前記特定部により前記特定被写体が特定され、かつ、前記検出対象領域において前記検出部により前記高輝度被写体が検出された場合、前記第１最大値を用いて前記焦点状態を検出し、前記特定部により前記特定被写体が特定され、かつ、前記検出対象領域において前記検出部により前記高輝度被写体が検出されない場合、前記第１積算値を用いて前記焦点状態を検出するように構成できる。
[３]上記焦点検出装置に係る発明において、前記焦点検出部は、前記特定部により前記特定被写体が特定されず、かつ、前記検出部により前記高輝度被写体が検出された場合、前記第２積算値を用いて前記焦点状態を検出するように構成できる。
[４]上記焦点検出装置に係る発明において、前記第１積算値出力部は、前記焦点調節レンズの所定のレンズ位置ごとに、前記第１積算値を出力し、前記第１最大値出力部は、前記焦点調節レンズの所定のレンズ位置ごとに、前記第１最大値を出力し、前記第２積算値出力部は、前記焦点調節レンズの所定のレンズ位置ごとに、前記第２積算値を出力し、前記焦点検出部は、前記第１最大値の最大値、前記第１積算値の最大値、前記第２積算値の最小値のいずれか一つを用いて前記焦点状態を検出するように構成できる。
[５]上記焦点検出装置に係る発明において、前記検出部は、前記像に相当する画像の全体の輝度の平均値が所定値以下であり、前記光学系を駆動させながらの前記画像信号の最大値が撮像画素の出力上限値となる前記焦点調節レンズの位置を検出することで、前記高輝度被写体を検出するように構成できる。
[６]上記焦点検出装置に係る発明において、被写体を照明するための照明光を発光しているか否かを判断する判断部を備え、前記焦点検出部は、前記判断部により前記照明光を発光していると判断され、かつ、前記検出対象領域において前記検出部により前記高輝度被写体が検出された場合、前記周波数信号の最大値を用いて前記光学系の焦点状態を検出するように構成できる。
[７]上記焦点検出装置に係る発明において、前記焦点検出部は、前記判断部により前記照明光を発光していないと判断された場合、前記第1積算値を用いて前記光学系の焦点状態を検出するように構成できる。
[８]上記焦点検出装置に係る発明において、前記複数の焦点検出領域の中から一つをユーザが選択可能な選択部を備えるように構成できる。
[９]上記焦点検出装置に係る発明において、前記選択部により前記一つの焦点検出領域が選択されると、前記特定部は前記一つの焦点検出領域と前記特定被写体に対応する焦点検出領域とが一致する場合に、前記検出対象領域を設定するように構成できる。
[１０]上記焦点検出装置に係る発明において、前記検出部は、前記像面の全域において前記高輝度被写体を検出するように構成できる。
[１１]本発明に係る撮像装置は、上記焦点検出装置を備える。