(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズを含む光学系を介して被写体を撮像する撮像手段を備えた撮像装置における焦点調節装置であって、
前記撮像手段により出力された撮像信号より水平走査ライン毎に特定の周波数成分を取り出すことで焦点信号を生成する生成手段と、
前記撮像信号から焦点信号を抽出する領域を設定する領域設定手段と、
前記領域設定手段によって設定された領域内の前記焦点信号を水平走査ライン毎にピークホールドしてラインピーク値を抽出するピークホールド手段と、
前記領域設定手段によって設定された領域内の前記水平走査ラインのうち全水平走査ライン数よりも少ない所定水平走査ライン数のラインピーク値を積分して積分評価値を生成する第１の評価値生成手段と、
前記領域設定手段によって設定された領域内の前記水平走査ラインのうち全水平走査ライン数のラインピーク値を積分して積分評価値を生成する第２の評価値生成手段と、
前記領域内における点光源被写体の有無を判断する点光源判断手段と、
前記点光源判断手段が前記領域内に点光源被写体があると判断したときは、前記第１の評価値生成手段により生成された積分評価値によるＡＦ評価値に基づいてフォーカスレンズを駆動して焦点調節を行い、
前記点光源判断手段が前記領域内に点光源被写体がないと判断したときは、前記第２の評価値生成手段により生成された積分評価値によるＡＦ評価値に基づいてフォーカスレンズを駆動して焦点調節を行う制御手段と、
を有することを特徴とする焦点調節装置。
【請求項２】
前記第１の評価値生成手段は、
前記ラインピーク値が大きな順に所定水平走査ライン数のラインピーク値を積分して積分評価値を生成することを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
【請求項３】
前記第１の評価値生成手段がラインピーク値を積分する前記所定水平走査ライン数を設定するライン数設定手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の焦点調節装置。
【請求項４】
フォーカスレンズを含む光学系を介して被写体を撮像する撮像手段を備えた撮像装置における焦点調節方法であって、
前記撮像手段により出力された撮像信号より水平走査ライン毎に特定の周波数成分を取り出すことで焦点信号を生成する生成ステップと、
前記撮像信号から焦点信号を抽出する領域を設定する領域設定ステップと、
前記領域設定ステップで設定された領域内の前記焦点信号を水平走査ライン毎にピークホールドしてラインピーク値を抽出するピークホールドステップと、
前記領域設定ステップで設定された領域内の前記水平走査ラインのうち全水平走査ライン数よりも少ない所定水平走査ライン数のラインピーク値を積分して積分評価値を生成する第１の評価値生成ステップと、
前記領域設定ステップによって設定された領域内の前記水平走査ラインのうち全水平走査ライン数のラインピーク値を積分して積分評価値を生成する第２の評価値生成ステップと、
前記領域内における点光源被写体の有無を判断する点光源判断ステップと、
前記点光源判断ステップにより前記領域内に点光源被写体があると判断されたときは、前記第１の評価値生成ステップにより生成された積分評価値によるＡＦ評価値に基づいてフォーカスレンズを駆動して焦点調節を行い、
前記点光源判断ステップにより前記領域内に点光源被写体がないと判断されたときは、前記第２の評価値生成ステップにより生成された積分評価値によるＡＦ評価値に基づいてフォーカスレンズを駆動して焦点調節を行う制御ステップと、
を有することを特徴とする焦点調節方法。
【請求項５】
前記第１の評価値生成ステップでは、
前記ラインピーク値が大きな順に所定水平走査ライン数のラインピーク値を積分して積分評価値を生成することを特徴とする請求項４に記載の焦点調節方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオカメラ等の撮像装置に用いて好適な映像信号を得ることを可能にする焦点調節装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラ等の映像機器に用いられる自動焦点調節（ＡＦ）装置は、ＣＭＯＳ等の撮像手段で得られる映像信号中の高周波成分を焦点信号として抽出し、焦点信号が大きくなる様にフォーカスレンズを駆動して焦点調節を行う所謂ＴＶ―ＡＦ方式が知られている。この焦点信号の大きさは、ＡＦ評価値という指標で表され、従来提案されているＴＶ−ＡＦ方式のＡＦ評価値として、焦点信号を水平ライン毎にピークホールドして得たラインピーク値を垂直方向に積分して積分評価値を算出する技術がある（特許文献１参照）。積分評価値は、積分の効果によりノイズの少ない安定した評価値であるので、瞬時のノイズの影響を受けにくく、少しの焦点移動で信号が変化するという敏感度の高さから、合焦方向の判定に適している。
【０００３】
また、ＴＶ−ＡＦ方式で点光源被写体に合焦できないという問題に関して、次の提案がある。即ち、点光源被写体があると判断した場合に、合焦近傍の時点で、ＴＶ−ＡＦ方式の制御に使用する積分評価値を、積分評価値が取り得る最大値から現在の積分評価値を引いた値に切り替える手段を用いる技術が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２９８１２０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】
【０００５】
しかしながら、特許文献１における前記積分評価値は、点光源被写体を撮影した場合は、値の大きなレンズ位置が必ずしも合焦点とならないことがある。通常の被写体については、図２の様に積分評価値が最大となる点が合焦点となる。一方、点光源被写体を撮影した場合、次の様なことになる。図３（ａ）の様に、合焦時は、焦点信号のラインピーク値は大きいが、被写体が掛かる走査水平ライン数が少ないので、積分評価値があまり増加しない。これに対して、図３（ｂ）の様に、非合焦時は、それぞれの焦点信号のラインピーク値は小さくなるが、被写体が掛かる走査水平ライン数が増えるため、積分評価値が増加する。このため、図３（ｃ）の様に積分評価値の最大となる点が合焦点とならない。従って、積分評価値が大きくなる様に焦点調節を行うと、非合焦点を合焦点と間違えてしまい、好適に合焦できないということがあった。
【０００６】
この様な問題に対して、特許文献２の技術が提案されている。しかし、この技術は、図３（ｃ）における合焦点である極小値を見つけ出すというものであるため、積分評価値の最大点を合焦点とするＴＶ−ＡＦ方式とは異なる特殊な制御を強いられてしまう。更に、点光源被写体の撮影状況によっては、合焦点である極小点がはっきり現れず、この様に極小点が見つけにくい場合には、点光源被写体に合焦させることが容易とは言えなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に鑑み、本発明に係る第１の発明は、フォーカスレンズを含む光学系を介して被写体を撮像する撮像手段を備えた撮像装置における焦点調節装置であって、次の手段を有する。前記撮像手段により出力された撮像信号より水平走査ライン毎に特定の周波数成分を取り出すことで焦点信号を生成する生成手段。前記撮像信号から焦点信号を抽出する領域を設定する領域設定手段。前記領域設定手段によって設定された領域内の前記焦点信号を水平走査ライン毎にピークホールドしてラインピーク値を抽出するピークホールド手段。前記領域設定手段によって設定された領域内の前記水平走査ラインのうち所定水平走査ライン数のラインピーク値を積分して積分評価値を生成する第１の評価値生成手段。前記第１の評価値生成手段により生成された積分評価値によるＡＦ評価値に基づいてフォーカスレンズを駆動して焦点調節を行う制御手段。
【０００８】
また、本発明に係る第２の発明は、前記領域設定手段によって設定された領域内の前記水平走査ラインのうち全水平走査ライン数のラインピーク値を積分して積分評価値を生成する第２の評価値生成手段を更に有する。そして、制御手段は、前記第１及び第２の評価値生成手段により生成された積分評価値によるＡＦ評価値のうちの少なくとも一方に基づいてフォーカスレンズを駆動して焦点調節を行う。
【０００９】
また、本発明に係る第３の発明は、フォーカスレンズを含む光学系を介して被写体を撮像する撮像手段を備えた撮像装置における焦点調節装置であって、次の手段を有する。前記撮像手段により出力された撮像信号より水平走査ライン毎に特定の周波数成分を取り出すことで焦点信号を生成する生成手段。前記撮像信号から焦点信号を抽出する領域を設定する領域設定手段。前記領域設定手段によって設定された領域内における前記焦点信号の最大値をピークホールドして領域ピーク値を抽出するピークホールド手段。前記領域設定手段によって設定された領域のうち所定領域数の領域の前記領域ピーク値を積分して積分評価値を生成する第３の評価値生成手段。前記第３の評価値生成手段により生成された積分評価値によるＡＦ評価値に基づいてフォーカスレンズを駆動して焦点調節を行う制御手段。
【００１０】
また、本発明に係る第４の発明は、フォーカスレンズを含む光学系を介して被写体を撮像する撮像手段を備えた撮像装置における焦点調節装置であって、次の手段を有する。前記撮像手段により出力された撮像信号より水平走査ライン毎に特定の周波数成分を取り出すことで焦点信号を生成する生成手段。前記撮像信号から焦点信号を抽出する領域を設定する領域設定手段。前記領域設定手段によって設定された領域内における前記焦点信号の最大値をピークホールドして領域ピーク値を抽出するピークホールド手段。前記領域内における点光源被写体の有無を判断する点光源判断手段。前記点光源判断手段により点光源被写体があると判断された領域を選択する選択手段。前記選択手段によって選択された領域の前記領域ピーク値を積分し、該積分された領域ピーク値が所定の領域数相当になるように正規化する第４の評価値生成手段。前記第４の評価値生成手段により生成された積分評価値によるＡＦ評価値に基づいてフォーカスレンズを駆動して焦点調節を行う制御手段。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に依れば、焦点信号を抽出する領域から、焦点信号を水平走査ライン毎にピークホールドして生成したラインピーク値を所定の走査ライン数で積分した積分評価値によるＡＦ評価値を焦点調節制御に使用する。或いは、設定された領域内における焦点信号の最大値をピークホールドして生成した領域ピーク値を所定領域数の領域について加算ないし積分した積分評価値によるＡＦ評価値を焦点調節制御に使用する。このことで、点光源被写体の撮影時にもＡＦ評価値が合焦点で大きくなる様にできて、ＴＶ−ＡＦ方式で好適に合焦させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態の焦点調節装置の構成を示すブロック図。
【図２】通常被写体撮影時のフォーカスレンズ位置と積分評価値の関係を示すグラフ。
【図３】点光源撮影時の各ラインのピーク値、合焦時・非合焦時の積分評価値の関係、点光源撮影時の全ライン積分評価値とフォーカスレンズ位置の関係を示す図。
【図４】点光源撮影時の全ライン積分評価値と所定ライン積分評価値、所定ライン積分評価値とフォーカスレンズ位置の関係を示す図。
【図５】メインのＡＦ処理を示すフローチャート。
【図６】ＡＦ処理における微小駆動動作を示すフローチャート。
【図７】ＡＦ処理における微小駆動動作の、時間経過ごとのレンズ動作を示す図。
【図８】ＡＦ処理における山登り駆動動作のフローチャート、その動作を示す図。
【図９】第１の実施形態のＡＦ処理でのＡＦ評価値取得処理を示すフローチャート。
【図１０】点光源判断処理を示すフローチャート。
【図１１】所定走査ラインのラインピーク値を抽出する具体例を示す図。
【図１２】本発明の第２の実施形態の焦点調節装置の構成を示すブロック図。
【図１３】第２の実施形態のＡＦ処理でのＡＦ評価値取得処理を示すフローチャート。
【図１４】本発明の第３の実施形態の焦点調節装置における画像内のＡＦ枠を示す図。
【図１５】第３の実施形態のＡＦ処理でのＡＦ評価値取得処理を示すフローチャート。
【図１６】第３の実施形態のＡＦ処理における複数ＡＦ枠からのＡＦ評価値生成処理を示すフローチャート。
【図１７】本発明の第３の実施形態の焦点調節装置の構成を示すブロック図。
【図１８】本発明の第４の実施形態のＡＦ処理における複数ＡＦ枠からのＡＦ評価値生成処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の特徴は、設定された領域から、焦点信号を水平走査ライン毎にピークホールドして生成したラインピーク値を所定の走査ライン数について積分した積分評価値によるＡＦ評価値を焦点調節制御に使用することにある。或いは、設定された領域内における焦点信号の最大値をピークホールドして生成した領域ピーク値を所定領域数の領域について加算ないし積分した積分評価値によるＡＦ評価値を焦点調節制御に使用することにある。この考え方に基づいて、本発明の焦点調節装置及び方法は、上述の課題を解決するための手段のところで述べた様な基本的な構成を有する。
【００１４】
典型的には、上記所定の走査ライン数について積分した積分評価値は、そのままＡＦ評価値として用いられるが、積分評価値に何らかの処理を施してＡＦ評価値を作成してもよい。また、典型的には、上記所定の走査ライン数について積分して生成した積分評価値によるＡＦ評価値は、上記設定領域内に点光源被写体があると判断されたときに、フォーカスレンズを駆動する焦点調節制御のために用いられる。しかし、場合によっては、被写体がどの様なものであっても、上記所定の走査ライン数について積分して生成した積分評価値によるＡＦ評価値を焦点調節制御のために用いてもよい。上記第３の評価値生成手段により生成された積分評価値についても、そのままＡＦ評価値として用いてもよいし、積分評価値に何らかの処理を施してＡＦ評価値を作成してもよい。後述する様に、この積分評価値は、被写体の様々な状態に応じて種々の方法で作成されて焦点調節制御のために用いられる。
【００１５】
以下、図を参照し、本発明の実施形態を説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、焦点調節装置の第１の実施形態を搭載したビデオカメラ等の撮像装置の構成を示す。同図において、１０１は、被写体からの光が通る光学系におけるフォーカスレンズであり、これを光軸方向に移動させることでピント面を変えることができる。このレンズ１０１を通った光は、撮像手段であるＣＭＯＳ１０２の撮像面上に結像され、電気信号に光電変換される。この光電変換された信号は読み出され、相関二重サンプリング／ゲイン制御回路（ＣＤＳ／ＡＧＣ）１０３でサンプルホールドされると同時に最適なゲインで増幅され、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１０４でデジタル信号に変換される。カメラ信号処理回路１０５では、Ａ／Ｄ変換器で変換されたデジタル信号がテレビジョン（ＴＶ）信号のフォーマットに信号処理され、ＡＦ評価値生成のために輝度信号Ｙを出力される。この輝度信号Ｙはガンマ補正回路１０６に入力され、低輝度成分を強調して高輝度成分を抑圧する様にガンマ補正される。
【００１６】
次に、各評価値について説明する。なお、領域設定手段である領域設定回路１２３で設定した焦点信号を抽出する領域を、以降はＡＦ枠と定義する。
『Ｙピーク評価値』
前記ガンマ補正回路１０６で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１０７へ入力される。この回路によって、領域設定回路１２３によって設定されたＡＦ枠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１０７の出力は垂直ピーク検出回路１０８に入力される。この回路によって、領域設定回路１２３によって設定されたＡＦ枠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。
【００１７】
『Ｙ積分評価値』
前記ガンマ補正回路１０６で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１０９へ入力される。この回路によって、領域設定回路１２３によって設定されたＡＦ枠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１０９の出力は垂直積分回路１１０に入力される。この回路によって、領域設定回路１２３によって設定されたＡＦ枠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、ＡＦ枠内全体の明るさを判断することができる。
【００１８】
『Ｍａｘ−Ｍｉｎ評価値』
前述した様に、ガンマ補正回路１０６でガンマ補正された輝度信号Ｙは、ラインピーク検出回路１０７に入力され、ＡＦ枠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、前記ガンマ補正回路１０６でガンマ補正された輝度信号Ｙは、ライン最小値検出回路１１１に入力される。この回路によって、輝度信号ＹのＡＦ枠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１１２に入力される。この回路によって、ＡＦ枠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。
【００１９】
『領域ピーク評価値、全ライン積分評価値、全ライン積分評価値Ｈｉ、所定ライン積分評価値』
前記ガンマ補正回路１０６でガンマ補正された輝度信号Ｙは、ＢＰＦ１１３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１１４へ入力される。ラインピーク検出回路１１４は、ＡＦ枠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１１５によってＡＦ枠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枠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。
【００２０】
次は本実施形態の特徴とする部分である。制御手段である後述する制御マイコン１２５内にある点光源判断部１２６の出力結果によって切替スイッチ１１６を制御することで、次の決定をする。ラインピーク検出回路１１４で生成したラインピーク値を、第２の評価値生成手段をなす垂直積分回路１１８及び切替スイッチ１１９に入力するか、第１の評価値生成手段である所定ライン抽出回路１２１及び切替スイッチ１１９に入力するかを決定する。点光源判断部がＡＦ枠内に点光源があると判断した場合のみ、所定ライン抽出回路１２１に入力する様に、切替スイッチ１１６が制御される。後述する点光源判断部がＡＦ枠内に点光源がないと判断した場合は、切替スイッチ１１６の切替によって、ラインピーク値を垂直積分回路１１８に入力し、ＡＦ枠内で垂直方向に全水平走査ライン数について積分して全ライン積分評価値を生成する。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、合焦動作を行うためのＡＦのメインの評価値として有効である。
【００２１】
また、水平ライン毎のＹピーク値は、制御マイコン１２５によって所定の閾値を設定した比較器１１７に入力され、切替スイッチ１１９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１２０で加算され、全ライン積分評価値Ｈｉが生成される。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。
【００２２】
次も本実施形態の特徴とする部分である。点光源判断部がＡＦ枠内に点光源があると判断した場合は、切替スイッチ１１６の切替によってラインピーク値を所定ライン抽出回路１２１及び切替スイッチ１１９に入力する。所定ライン抽出回路１２１では、図１１の様に、ラインピーク値が大きなものから順に、制御マイコン１２５によって所定ライン数設定回路１２４に設定した所定ライン数だけラインピーク値を抽出する。具体的には、所定ライン抽出回路１２１内に、入力されたラインピーク値を大きな順に保持するバッファを用意し、所定ライン数設定回路１２４に設定されている数だけバッファにデータを保持する様にする。そして、入力されたラインピーク値と、バッファに保持しているデータを比較することで、大きい値のみをバッファに残す様にする。こうしてバッファに抽出したデータを出力し、第１の評価値生成手段をなす垂直積分回路１２２に入力して積分することで、所定ライン積分評価値を生成する。また、切替スイッチ１１９に入力されたラインピーク値からは、上述した様に全ライン積分評価値Ｈｉを生成する。更に、上述した様に、所定ライン数設定回路１２４は、制御マイコン１２５によって設定した、ラインピークを抽出する所定ライン数を、所定ラインピーク抽出回路１２１に入力する。
【００２３】
本発明に至る課題を、図３を参照して前述した。ここでは、図３（ｃ）の様に積分評価値が最大になる点が合焦点とならず、少し焦点がずれた点で積分評価値が最大になるため、積分評価値が大きくなる様に焦点調節を行うと、好適に合焦できないということを述べた。この問題を解決する本実施形態では、図４の様に、積分する走査ライン数を、合焦時の点光源被写体が存在する走査ライン数以下で固定し、ラインピーク値が大きなライン順に所定水平走査ライン数のピーク値を積分して積分評価値を生成する。これは、全ライン積分評価値は非合焦時より合焦時の方が小さいものの、ラインピーク値は非合焦時より合焦時の方が大きいので、ラインピーク値が大きなものだけを一定数積分すれば、合焦時のほうの積分評価値が大きくなるという考えに基づく。また、ラインピーク値が大きなものから順にと言うことに関しては、次の点を考慮したためである。即ち、点光源が存在する走査ラインのラインピーク値を正確に選び出して積分することや、複数の点光源が存在する場合でもエッジ成分が大きく現れている点光源のラインピーク値を選び出すことで、合焦時に最大になる積分評価値を精度良く生成するためである。例えば、もしラインピーク値の最大値の近傍の走査ラインを使用するといった処理にすると、点光源の存在しない走査ラインを選び出してしまうことがあり、合焦時に最大になる積分評価値が生成できない可能性があるためである。ただし、ラインピーク値を一定数積分する態様としては、大きなものから順に一定数のラインピーク値を積分する態様のみに限られるものではない。例えば、大きなものから順にそれぞれ両隣の走査ラインのラインピーク値も含めて一定数のラインピーク値を積分するといった様な態様も可能である。
【００２４】
以上の様にして、点光源撮影時にも、所定走査ラインを積分して積分評価値を生成すれば図４（ｃ）の様に合焦時に積分評価値が最大となる。つまり、積分評価値が大きくなる様に焦点調節を行うＴＶ−ＡＦ方式によって、点光源被写体でも好適に合焦させることができる。また、所定ライン数設定回路１２４に設定する所定ライン数は、値が大きすぎると合焦点で積分評価値が最大にならず合焦点を間違えてしまうという問題が改善できない恐れがある。また、値が小さすぎると積分評価値のノイズが大きくなってしまうために、フォーカスレンズを駆動する方向を間違えてしまったり、不安定なＡＦ制御になってしまったりする可能性がある。よって、設定する所定ライン数としては、合焦点で積分評価値が最大になる限界のライン数か、それより少し小さい値が望ましい。点光源の大きさにも依存するが、１０ライン前後が妥当であると考えられる。
【００２５】
また、上記所定ライン数設定回路１２４において、撮影状態に応じて上述した所定ライン数を変更した方が良い場合がある。具体的な例としては、焦点距離の変化に応じて変更することが挙げられる。点光源被写体を撮影しているときにズーム動作を行うと、同じ点光源でも、広角側では小さく望遠側では大きい映像になる。つまり、広角側では点光源に掛かる走査ライン数が少なく、望遠側では点光源に掛かる走査ライン数が多くなる。よって、焦点距離に応じて、広角側では所定ライン数を少なくすることで合焦時に積分評価値が下がらない様にする。一方、望遠側では所定ライン数を多くすることでノイズが少ない積分評価値を生成する様にする。
【００２６】
領域設定回路１２３は、制御マイコン１２５によって設定した撮像画面内の所定の位置に少なくとも１つのＡＦ枠用のゲート信号を生成し、ＡＦ枠の領域に対応する焦点信号のみを抽出する。ゲート信号は、上述したラインピーク検出、水平積分、ライン最小値検出、垂直ピーク検出、垂直積分、所定ライン抽出の各回路に入力され、各ＡＦ評価値がＡＦ枠内のＹ信号で生成される様にタイミング信号を入力する。ＡＦ枠を複数設定する場合は、それぞれの枠毎の各ＡＦ評価値を得る必要があるため、本システム構成において次の様にする。領域設定回路１２３から最初にゲート信号が入力される回路である、ラインピーク検出回路１０７、水平積分回路１０９、ライン最小値検出回路１１１、ラインピーク検出回路１１４の出力以降のデータバスの数を必要なＡＦ枠の数だけ用意する。そして、制御マイコン１２５は、領域設定回路１２３に撮像画面内の所定の位置に少なくとも１つのＡＦ枠用のゲートを設定すると共に、所定ライン数設定回路１２４に、ラインピーク値を抽出する所定ライン数を設定する。また、点光源判断部１２６を有し、各ＡＦ評価値から点光源被写体の有無を判断し、切替スイッチ１１６を制御する。更にＡＦ制御部１２７を有し、各ＡＦ評価値を取り込み、モータドライバ１２８を通じてモータ１２９を制御し、フォーカスレンズ１０１を光軸方向に移動させてＡＦ制御を行う。
【００２７】
次に、制御マイコン１２５で行われるＡＦ制御について図５〜図１０を用いて詳しく説明する。なお、以下において、積分評価値及び所定ライン積分評価値をＡＦ評価値とする。図５でメインのＡＦ処理を説明する。ｓｔｅｐ７０１はＡＦ制御の開始を示している。ｓｔｅｐ７０２で微小駆動動作を行い、合焦か、合焦でないならどちらの方向に合焦点があるかを判別する。微小駆動動作の詳細な説明は後述する。ｓｔｅｐ７０３においては、ｓｔｅｐ７０２で合焦と判定された場合はｓｔｅｐ７０９へ行き合焦時の処理を行い、ｓｔｅｐ７０２で合焦と判定されなかった場合はｓｔｅｐ７０４へ行く。ｓｔｅｐ７０４においては、ｓｔｅｐ７０２で合焦方向の判別ができている場合はｓｔｅｐ７０５へ行き山登り駆動動作を行い、ｓｔｅｐ７０２で合焦方向の判別ができていない場合はｓｔｅｐ７０２へ戻り微小駆動動作を継続する。ｓｔｅｐ７０５では、ＡＦ評価値が大きくなる方向へ高速でレンズを山登り駆動する。山登り駆動動作の詳細な説明は後述する。ｓｔｅｐ７０６においては、ｓｔｅｐ７０５でＡＦ評価値のピークを越えたと判別された場合はｓｔｅｐ７０７へ行き、ｓｔｅｐ７０５でＡＦ評価値のピークを越えたと判別されない場合はｓｔｅｐ７０５へ戻り山登り駆動を継続する。ｓｔｅｐ７０７では、山登り駆動中のＡＦ評価値がピークのレンズ位置にレンズを戻す。ｓｔｅｐ７０８においては、ｓｔｅｐ７０７でピークのレンズ位置に戻った場合はｓｔｅｐ７０２へ戻り再び微小駆動動作を行い、ｓｔｅｐ７０７でピークのレンズ位置に戻っていない場合はｓｔｅｐ７０７へ戻りピークに戻す動作を継続する。
【００２８】
次に、ｓｔｅｐ７０９からの合焦時の再起動判定処理について説明する。ｓｔｅｐ７０９ではＡＦ評価値を保持する。ｓｔｅｐ７１０では、最新の各種ＡＦ評価値を取得する。ｓｔｅｐ７１１では、ｓｔｅｐ７０９で保持したＡＦ評価値とｓｔｅｐ７１０で新たに取得したＡＦ評価値とを比較し所定レベル以上差があれば再起動と判定し、ｓｔｅｐ７０２へ行き微小駆動動作を再開する。ｓｔｅｐ７１１で再起動と判定されていなければｓｔｅｐ７１２へ行く。ｓｔｅｐ７１２では、レンズを停止しｓｔｅｐ７１０へ戻り再起動判定を継続する。
【００２９】
次に、微小駆動動作について図６で説明する。ｓｔｅｐ８０１は処理の開始を示している。ｓｔｅｐ８０２では、フォーカスレンズを至近方向に駆動する。そしてｓｔｅｐ８０３で、ｓｔｅｐ８０２で至近方向にフォーカスレンズを動かした地点の最新の各種ＡＦ評価値を取得する。更に、ｓｔｅｐ８０４では、ｓｔｅｐ８０２とは逆方向の無限遠方向にフォーカスレンズを駆動する。そしてｓｔｅｐ８０５で、ｓｔｅｐ８０４で無限遠方向にフォーカスレンズを動かした地点の最新の各種ＡＦ評価値を取得する。ｓｔｅｐ８０６においては、至近方向で取得したｓｔｅｐ８０３のＡＦ評価値と無限遠方向で取得したｓｔｅｐ８０５のＦ評価値を比較する。そして、至近方向で取得したＡＦ評価値の方が大きければｓｔｅｐ８０７へ、無限遠方向で取得したＡＦ評価値の方が大きければｓｔｅｐ８０８へ進む。ｓｔｅｐ８０７では、至近方向の方のＡＦ評価値が高く、合焦方向が至近方向にあることが分かったので、フォーカスレンズの駆動を行う中心位置を至近方向に移行し、ｓｔｅｐ８０９の処理に移る。ｓｔｅｐ８０８では無限遠方向の方のＡＦ評価値が高く、合焦方向が無限遠方向にあることが分かったので、フォーカスレンズの駆動を行う中心位置を無限遠方向に移行し、ｓｔｅｐ８０９の処理に移る。ｓｔｅｐ８０９においては、所定回数連続して合焦方向と判断される方向が同一であればｓｔｅｐ８１３へ進み、所定回数連続して同一方向に進んでいなければｓｔｅｐ８１０へ進む。ｓｔｅｐ８１０においては、所定回数フォーカスレンズが所定範囲で往復を繰り返していればｓｔｅｐ８１２へ進み、所定時間フォーカスレンズが所定範囲にいなければｓｔｅｐ８１１で処理を終了し、再びｓｔｅｐ８０２の処理に戻り微小駆動動作を行う。ｓｔｅｐ８１３では方向判別できたとして、ｓｔｅｐ８１１で微小駆動動作を終了し、山登り駆動へ移行する。ｓｔｅｐ８１２では合焦判別できたとしてｓｔｅｐ８１１で微小駆動動作を終了し、再起動判定ルーチンへ移行する。
【００３０】
上記レンズ動作の時間経過を示したのが図７である。最初に、フォーカスレンズがＡの位置にある。まず、フォーカスレンズを至近方向であるＢの位置へ駆動し、ＣＭＯＳに蓄積された電荷に対する評価値ＢがＴＢで取り込まれる。次に、フォーカスレンズを無限遠方向であるＣの位置へ駆動し、ＣＭＯＳに蓄積された電荷に対する評価値ＣがＴＣで取り込まれる。なお、評価値Ｂ、Ｃは、中心位置「中心Ｓｔａｒｔ」から至近、無限遠方向にそれぞれ同じだけフォーカスレンズを動かしたときのＡＦ評価値である。更に、ＴＣで評価値Ｂ、Ｃを比較し、Ｂ＞Ｃであれば、フォーカスレンズを駆動する中心位置を「中心Ｓｔａｒｔ」から「中心ｎｅａｒ」に移行する。それによって、フォーカスレンズを、「中心ｎｅａｒ」から至近方向であるＤ_ｎｅａｒ、無限遠方向であるＥ_ｎｅａｒにそれぞれ駆動し、Ｄ_ｎｅａｒとＥ_ｎｅａｒのＡＦ評価値を比較することで、再びレンズを駆動する中心位置を変更していく。一方、Ｂ＜Ｃであれば、フォーカスレンズを駆動する中心位置を「中心Ｓｔａｒｔ」から「中心ｆａｒ」に移行する。それによって、フォーカスレンズを、「中心ｆａｒ」から至近方向であるＤ_ｆａｒ、無限遠方向であるＥ_ｆａｒにそれぞれ駆動し、Ｄ_ｆａｒとＥ_ｆａｒのＡＦ評価値を比較することで、再びレンズを駆動する中心位置を変更していく。ここで、レンズの駆動量としては、一回の移動でフォーカスの動きが撮像信号をＴＶ画面等で見て分からない様な量を、焦点深度を基に決定する。
【００３１】
次に、山登り駆動動作について図８（ａ）を用いて説明する。ｓｔｅｐ１００１は処理の開始を示している。ｓｔｅｐ１００２では、最新の各種ＡＦ評価値を取得する。ｓｔｅｐ１００３においては、ｓｔｅｐ１００２で取得したＡＦ評価値が、前回取得したＡＦ評価値より大きければｓｔｅｐ１００４へ進み、前回取得したＡＦ評価値より小さければｓｔｅｐ１００６へ進む。ｓｔｅｐ１００４では前回と同じ方向に所定の速度でフォーカスレンズを駆動し、ｓｔｅｐ１００５で処理を終了し、再びｓｔｅｐ１００２へ戻る。一方、ｓｔｅｐ１００６においては、ＡＦ評価値がピークを越えて減っていなければｓｔｅｐ１００７へ進み、ＡＦ評価値がピークを越えて減っていればｓｔｅｐ１００８へ進みピークを越えたと判定し、処理を終了する。ｓｔｅｐ１００７では、前回と逆方向に所定の速度でフォーカスレンズを駆動して処理を終了し、再びｓｔｅｐ１００２へ戻る。
【００３２】
上記レンズ動作を説明したのが図８（ｂ）である。最初に、山登り駆動動作の開始位置を図中のｓｔａｒｔとする。まず、ｓｔａｒｔから実線で結んだＡの地点まで山登り駆動したとすると、Ａ地点はピークを越えて減少しているので、今まで駆動したところにピークがあるとして山登り駆動動作を終了し、レンズ位置をピーク付近まで戻し、微小駆動動作に移行する。一方、ｓｔａｒｔから一点鎖線で結んだＢの地点まで山登り駆動したとすると、Ｂ地点はピークが無く減少しているので方向を間違えたものとして反転し、再び山登り動作を続ける。なお、一定時間あたりの移動量は前記微小駆動の場合よりも大きな移動量となる。
【００３３】
次に、図５のｓｔｅｐ７１０、図６のｓｔｅｐ８０３、ｓｔｅｐ８０５、図８のｓｔｅｐ１００２のＡＦ評価値取得処理について、図９を用いて説明する。ｓｔｅｐ１２０１は処理の開始を示している。ｓｔｅｐ１２０２では、図１の切替スイッチ１１６の状態を確認して、所定ライン積分評価値を取得する状態ならｓｔｅｐ１２０３に進み、所定ライン積分評価値を取得する状態でないならｓｔｅｐ１２０４に進む。ｓｔｅｐ１２０３では、所定ライン積分評価値を含む各ＡＦ評価値、すなわち全ライン積分評価値以外のＡＦ評価値が生成されているので、これらのＡＦ評価値を取得する。ｓｔｅｐ１２０４では、全ライン積分評価値を含む各ＡＦ評価値、すなわち所定ライン積分評価値以外のＡＦ評価値が生成されているので、これらのＡＦ評価値を取得する。ｓｔｅｐ１２０５では、図１における点光源判断部１２５で点光源判断処理を行う。ｓｔｅｐ１２０６では、ｓｔｅｐ１２０５によって点光源があると判断した場合はｓｔｅｐ１２０７へ進み、点光源がないと判断した場合はｓｔｅｐ１２０９へ進む。ｓｔｅｐ１２０７では、現在の合焦度合いを調べて、著しく非合焦でない場合はｓｔｅｐ１２０８へ進み、著しく非合焦である場合はｓｔｅｐ１２０９へ進む。ｓｔｅｐ１２０８では、点光源があり所定ライン積分評価値を用いる必要があると判断したため、所定ラインを積分した積分評価値を生成する状態にする。そのために、図１における切替スイッチ１１６を制御し、図１における所定ライン抽出回路１２１に入力する様にする。そして、ｓｔｅｐ１２１０でＡＦ評価値取得処理を終了する。一方、ｓｔｅｐ１２０９では、点光源がなく所定ライン積分評価値を用いる必要がないと判断したため、全ラインを積分した積分評価値を生成する状態にする。そのために、図１における切替スイッチ１１６を制御し、図１における所定ライン抽出回路１２１に入力しない様にする。そして、ｓｔｅｐ１２１０でＡＦ評価値取得処理を終了する。この様に、点光源の有無を判断し、点光源がない場合には敏感度が高くノイズが小さい全ライン積分評価値を使用し、点光源がある場合には、ＴＶ−ＡＦ方式で点光源に合焦させるために所定ライン積分評価値を使用する。また、著しく非合焦である場合は、合焦近傍においてＡＦ評価値が下がってしまうという点光源の問題の影響がまだ現れていないため、ノイズが少なく安定している全ライン積分評価値を使用する。以上によって、点光源被写体のあるシーンでも、点光源被写体のないシーンでも好適に合焦させることができる。
【００３４】
次に、図９のｓｔｅｐ１２０３の点光源判断処理について図１０を用いて説明する。ｓｔｅｐ１３０１は処理の開始を示している。ｓｔｅｐ１３０２ではＡＦ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ｓｔｅｐ１３０３へ進み、小さい場合はｓｔｅｐ１３０７へ進む。ＡＦ評価値の高輝度のラインの比率は、積分評価値と積分評価値Ｈｉを比較して求める。積分評価値が積分評価値Ｈｉに近ければ、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。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。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、ＡＦ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。
【００３５】
ｓｔｅｐ１３０３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ｓｔｅｐ１３０４へ進み、小さい場合はｓｔｅｐ１３０７へ進む。ｓｔｅｐ１３０４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ｓｔｅｐ１３０５へ進み、小さい場合はｓｔｅｐ１３０７へ進む。ｓｔｅｐ１３０５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ｓｔｅｐ１３０６へ進み、大きい場合はｓｔｅｐ１３０７へ進む。以上の処理を踏まえて、ｓｔｅｐ１３０６では点光源があると判断し、ｓｔｅｐ１３０８で処理を終えると共に、所定ライン積分評価値をＡＦ評価値として使用する様にする。一方、ｓｔｅｐ１３０７では点光源がないと判断し、ｓｔｅｐ１３０８で処理を終えると共に、全ライン積分評価値をＡＦ評価値として使用する様にする。
【００３６】
以上説明した様に、制御手段である制御マイコン１２６は、再起動判定→微小駆動→山登り駆動→微小駆動→再起動判定を繰り返しながらフォーカスレンズを移動させＡＦ評価値を大きくする様に制御している。その際、点光源判断部は、入力されたＡＦ評価値を基に点光源の有無を判断し、切替スイッチ１１６を選択的に切り替えることで、全ライン積分評価値を生成するか、所定ライン積分評価値を生成するかを選択する。
【００３７】
この様に、点光源被写体を撮影した際に所定ライン積分評価値を使用すれば、従来は図３（ｃ）の様に合焦点のＡＦ評価値が最大にならなかったものが、図４（ｃ）の様にＡＦ評価値が合焦時に最大になる。これによって、合焦点の極小点を見つけ出すという従来手法では合焦させることが充分できなかった点光源被写体にも、好適に合焦させることができる。また、全ライン積分評価値と所定ライン積分評価値を切り替えることで、点光源の有無に関わらずＡＦ評価値が大きくなる様にフォーカスレンズを制御すればよいので、安定したＴＶ−ＡＦ動作を行うことができる。また、切替スイッチによって、使用する積分評価値を切り替える構成なので、データバス数等が削減でき、ハードウェア規模を抑えられると共にコストの削減が期待できる。
【００３８】
以上に説明した制御において、複数のＡＦ枠が設定された場合は、各種のアルゴリズムの焦点調節制御があり得る。例えば、何れか１つのＡＦ枠（最至近側、中間位置などにあるＡＦ枠）のみに注目し、それに対して上記の如き制御を行う。また、点光源被写体のあるＡＦ枠或いは点光源被写体のないＡＦ枠のみに注目し、それらのＡＦ枠の積分評価値（所定ライン積分評価値または全ライン積分評価値）を用いた計算値（平均値など）のＡＦ評価値に基づいて上記の如き制御を行うこともできる。また、複数のＡＦ枠が存在する場合に、１つのＡＦ枠において所定ライン積分評価値を生成し、各ＡＦ枠によって生成された所定ライン積分評価値を更に加算することで、最終的なＡＦ評価値を生成しても構わない。
【００３９】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。まず、本実施形態と第１の実施形態の違いについて述べる。第１の実施形態では、点光源の有無によって、所定ライン積分評価値を生成するか全ライン積分評価値を生成するかを、切替スイッチというハードウェアによって決定していた。これに対して、第２の実施形態では、所定ライン積分評価値及び全ライン積分評価値をそれぞれ常に生成しておき、点光源の有無によって、使用する積分評価値をソフトウェアで切り替える様にする。これにより、第１の実施形態と比べてハード規模は大きくなるデメリットがあるが、常に全ライン積分評価値及び所定ライン積分評価値を生成している。よって、双方の積分評価値を組み合わせてＡＦ評価値を作成し、ＡＦ制御に用いる等の自由度の高いアルゴリズムが実現できるメリットがある。
【００４０】
図１２は、焦点調節装置の第２の実施形態を搭載したビデオカメラ等の撮像装置の構成を示す。本実施形態のビデオカメラ構成は、第１の実施形態である図１のビデオカメラ構成と重複する点があり、生成する各種ＡＦ評価値の種類は同様のものである。また、図１２におけるフォーカスレンズ２０１〜ラインピーク検出回路２１４と図１におけるフォーカスレンズ１０１〜ラインピーク検出回路１１４は同様の処理を行っている。よって、図１２におけるラインピーク検出回路２１４の出力信号をどの様に扱うかというプロセスから説明する。ラインピーク検出回路２１４では、入力された焦点信号から、設定されたＡＦ枠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２１５によってＡＦ枠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。
【００４１】
次は本実施形態の特徴とする部分である。ラインピーク検出回路２１４から出力されたラインピーク値は、垂直積分回路２１７及び切替スイッチ２１８に加えられ、所定ラインピーク抽出回路２２０にも入力される。まず、垂直積分回路２１７では、ラインピーク値を垂直方向に積分することで、全ライン積分評価値が生成される。また、切替スイッチ２１８にラインピーク値が入力されると共に、ラインピーク検出回路２０７の出力であるＹピーク値が、後述する制御マイコン２２６によって所定の閾値が設定された比較器２１６に入力される。そして、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を通す様に切替スイッチ２１８が制御される。こうして、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２１９で積分され、全ライン積分評価値Ｈｉが生成される。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。
【００４２】
一方、所定ライン抽出回路２２０に入力されたラインピーク値は、図１１の様に、ラインピーク値が大きなものから順に、制御マイコン２２４によって、ライン数設定手段である所定ライン数設定回路２２３に設定された所定ライン数だけ抽出される。具体的な抽出方法は、第１の実施形態において、図１の所定ライン抽出回路１２１のところで説明した内容と同様である。そして、所定ライン抽出回路２２０によって抽出したラインピーク値が出力され、垂直積分回路２２１で積分することで所定ライン積分評価値が生成される。第１の実施形態では、全ライン積分評価値と所定ライン積分評価値のどちらか一方を、切替スイッチの切替によって生成していたが、本実施形態では、全ライン積分評価値と所定ライン積分評価値を同時に生成し、制御マイコン２２４に入力している。領域設定回路２２２及び所定ライン数設定回路２２３は、第１の実施形態における図１の領域設定回路１２３及び所定ライン数設定回路１２５と同様の役割を担う。制御マイコン２２４は、領域設定回路２２２に、画面内の所定の位置に少なくとも１つのＡＦ枠用のゲートを設定すると共に、所定ライン数設定回路２２３に、抽出する所定ライン数を設定する。この点は第１の実施形態と同様である。
【００４３】
次が第２の実施形態の特徴とする部分である。制御マイコン２２４は点光源判断部２２５を有しており、Ｙピーク評価値、Ｙ積分評価値、Ｍａｘ−Ｍｉｎ評価値、全ライン積分評価値、全ライン積分評価値Ｈｉから点光源の有無を判断する。判断の結果に応じて、切替部２２６において、使用するＡＦ評価値の切替をソフト的に行う。このことで、ＡＦ制御部２２７において、全ライン積分評価値を使用するか、所定ライン積分評価値を使用するかが決められる。制御マイコン２２４は、ＡＦ制御部２２７によって、決められたＡＦ評価値を基に、モータドライバ２２８を通じてモータ２２９を制御し、フォーカスレンズ２０１を光軸方向に移動させてＡＦ制御を行う。
【００４４】
第１の実施形態では、図１の点光源判断部１２６の判断結果によって切替スイッチ１１６を切り替えることで、全ライン積分評価値を使用するか、所定ライン積分評価値を使用するかをハード的に切替て決めていた。一方、本実施形態では、図１２の点光源判断部２２５の判断結果に応じて、切替部２２６によって、全ライン積分評価値を使用するか、所定ライン積分評価値を使用するかをソフト的に切り替えるという処理を行っている。
【００４５】
次に、制御マイコン２２４で行われるＡＦ制御について説明する。本実施形態のＡＦ制御は、第１の実施形態と重複している点があり、図５〜図８を用いて第１の実施形態で説明したＡＦ制御と本実施形態のＡＦ制御は同様のものとする。本実施形態では、まず図５のｓｔｅｐ７１０、図６のｓｔｅｐ８０３、ｓｔｅｐ８０５、図８（ａ）のｓｔｅｐ１００２のＡＦ評価値取得処理について、図１３を用いて説明する。そして、ｓｔｅｐ１６０３の点光源判断処理について、再び図１０を用いて説明する。
【００４６】
まず、図１３のＡＦ評価値取得処理について説明する。ｓｔｅｐ１６０１は処理の開始を示している。ｓｔｅｐ１６０２では、ＡＦ評価値生成回路によって生成された、全ライン積分評価値及び所定ライン積分評価値の両方を含む各ＡＦ評価値を取得する。ｓｔｅｐ１６０３では、図１２における点光源判断部２２５で点光源判断処理を行う。ｓｔｅｐ１６０４では、ｓｔｅｐ１６０３によって点光源があると判断された場合はｓｔｅｐ１６０５へ進み、点光源がないと判断された場合はｓｔｅｐ１６０７へ進む。ｓｔｅｐ１６０５では、現在の合焦度合いを調べて、著しく非合焦でない場合はｓｔｅｐ１６０６へ進み、著しく非合焦である場合はｓｔｅｐ１６０７へ進む。ｓｔｅｐ１６０６では、点光源があるので、使用するＡＦ評価値として所定ライン積分評価値を採用し、ｓｔｅｐ１６０８でＡＦ評価値取得処理を終了する。一方、ｓｔｅｐ１６０７では、点光源がないので、使用するＡＦ評価値として全ライン積分評価値を採用し、ｓｔｅｐ１６０８でＡＦ評価値取得処理を終了する。この様に、第１の実施形態と同様に、点光源被写体のあるシーンでも、点光源被写体のないシーンでも好適に合焦させることができる。
【００４７】
図１３のｓｔｅｐ１６０３にある点光源判断処理について、図１０を用いて説明する。なお、図１０の点光源判断処理において、第１の実施形態と異なる点は、ｓｔｅｐ１３０２だけなので、この部分のみを説明する。ｓｔｅｐ１３０２では、ＡＦ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ｓｔｅｐ１３０３へ進み、小さい場合はｓｔｅｐ１３０７へ進む。ＡＦ評価値の高輝度のラインの比率について、積分評価値と積分評価値Ｈｉを比較して求めるというのは、第１の実施形態で説明した内容と同じである。以降が第１の実施形態と異なる部分で、第２の実施形態では、所定ライン積分評価値を使用している場合でも、全ライン積分評価値と全ライン積分評価値Ｈｉの両方を生成しているので、これらを用いて高輝度ラインの比率を判断できる。第１の実施形態は、使用する評価値を全ライン積分評価値から所定ライン積分評価値に切り替えた際に、その時点の全ライン積分評価値Ｈｉを保持しておいて、その値を利用して高輝度ラインの比率を判断していた。しかし、これは、常に全ライン積分評価値と全ライン積分評価値Ｈｉを比較するよりも精度が低い可能性がある。一方、本実施形態では、常に全ライン積分評価値と全ライン積分評価値Ｈｉを比較できるため、一般に、点光源の判断の精度が高い。
【００４８】
本実施形態では、第１の実施形態と同様、所定ライン積分評価値によって点光源被写体にも好適に合焦させることができる。また、全ライン積分評価値と所定ライン積分評価値を切り替えることで、点光源の有無に関わらずＡＦ評価値が大きくなる様にフォーカスレンズを制御すればよいので、安定したＴＶ−ＡＦ動作を行うことができる。更に、本実施形態では常に全ライン積分評価値及び所定ライン積分評価値の両方を生成しているので、前述した様に、双方の積分評価値を組み合わせるなどの自由度の高いアルゴリズムが実現できる。つまり、全ライン積分評価値と所定ライン積分評価値の間の単純な切替に限らず、例えば、点光源存否の判断に応じて、それぞれ、或る比率で双方の積分評価値を加算してＡＦ評価値を作成し、そのＡＦ評価値に基づいてＡＦ制御する様なこともできる。典型的には、点光源がある時は、所定ライン積分評価値を優先した（即ち、この評価値により大きい重みを付けて計算された）ＡＦ評価値に基づいて焦点調節が行われ、点光源がない時は、全ライン積分評価値を優先したＡＦ評価値に基づいて焦点調節が行われる。
【００４９】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態ついて説明する。本実施形態は、第１及び第２の実施形態で実現した結果と等価な結果を、より簡易な回路構成で実現するものである。具体的に述べると、本実施形態では、第１の実施形態における図１の１２１や第２の実施形態における図１２の２２０の様な所定ライン抽出を行える回路がないとする。その様な、所定ライン積分評価値を生成できないシステムにおいても、第３の実施形態では、複数の領域であるＡＦ枠を設定し、これらを走査ラインの様に見立てることで、第１及び第２の実施形態の様に点光源に好適に合焦させることを可能とする。本実施形態では、複数のＡＦ枠として図１４の様な３×１５の領域を画像面内に設定する。なお、第１及び第２の実施形態では積分と述べた表現を、本実施形態においては、意味合いがやや異なることによる混同を防ぐために加算とも表現する。
【００５０】
図１７は、焦点調節装置の第３の実施形態を搭載したビデオカメラ等の撮像装置の構成を示す。本実施形態のカメラ構成は、第１の実施形態である図１のカメラ構成と重複する点がある。図１７におけるフォーカスレンズ３０１〜ラインピーク検出回路３１４と図１におけるフォーカスレンズ１０１〜ラインピーク検出回路１１４は同様の処理を行っている。よって、図１７におけるラインピーク検出回路３１４の出力信号をどの様に扱うかというプロセスから説明を行う。
【００５１】
まず、ラインピーク検出回路３１４は、生成手段であるＢＰＦ３１３によって入力された焦点信号から、ＡＦ枠内で水平ライン毎のラインピーク値を求める。次が本実施形態の特徴とする部分であり、求めたラインピーク値を、垂直積分回路３１６、切替スイッチ３１７、ピークホールド手段である垂直ピーク検出回路３１９にそれぞれ入力する。つまり、第１及び第２の実施形態と比べると、所定ライン積分評価値を生成する回路がない。ラインピーク値からは、垂直積分回路３１６によって全ライン積分評価値が生成される。また、切替スイッチ３１７にラインピーク値を入力すると共に、ラインピーク検出回路３０７の出力であるＹピーク値を、制御マイコン３２１によって所定の閾値を設定した比較器３１５に入力する。そして、Ｙピークが所定閾値より大きいラインのピーク値のみを通す様に切替スイッチ３１７を制御する。こうして、Ｙピーク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３１８で積分され、全ライン積分評価値Ｈｉが生成される。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。また、ラインピーク値を垂直ピーク検出回路３１９に入力することで、各領域であるＡＦ枠の領域ピーク評価値が生成される。
【００５２】
以上により、本実施形態では、走査ラインの様に見立てられた各ＡＦ枠について、各所定ライン積分評価値を除いた、全ライン積分評価値、全ライン積分評価値Ｈｉ、領域ピーク評価値のみを生成し、制御マイコン３２１に入力している。領域設定回路３２０は、第１の実施形態における図１の領域設定回路１２３と同様の役割を有する。制御マイコン３２１は、領域設定回路３２０に、画面内の所定の位置に少なくとも１つのＡＦ枠用のゲートを設定するという点については、第１及び第２の実施形態と同様である。
【００５３】
次は第３の実施形態の特徴とする部分である。制御マイコン３２１は点光源判断部３２２を有しており、Ｙピーク評価値、Ｙ積分評価値、Ｍａｘ−Ｍｉｎ評価値、全ライン積分評価値、全ライン積分評価値Ｈｉから、それぞれのＡＦ枠における点光源の有無を判断する。判断の結果に応じて、選択手段であるＡＦ評価値使用領域決定部３２３において、ＡＦ評価値として使用する領域（ＡＦ枠）及び使用するＡＦ評価値を決定する。これに基づき、第３の評価値生成手段を含む制御マイコン３２１は、点光源被写体に合焦させる場合は、点光源が存在するＡＦ枠において、領域ピーク評価値が大きいＡＦ枠から順に、領域ピーク評価値を所定領域数積分することでＡＦ評価値を生成する。これにより、第１及び第２の実施形態でラインピーク値が大きなライン順に所定ライン数だけ垂直方向に積分した所定ライン積分評価値と同様に、点光源被写体に対しても合焦時に最大になるＡＦ評価値を生成することができる。
【００５４】
以上から、所定ライン積分評価値が生成できないシステムでも、点光源があるＡＦ枠を特定し、そのＡＦ枠の領域ピーク評価値が大きな順に所定領域数加算したＡＦ評価値を使用すれば、点光源被写体に好適に合焦させることができる。なお、ここでは、点光源以外の被写体に合焦させる場合は、全ライン積分評価値を使用する。ＡＦ評価値使用領域決定部３２３の詳しい処理については、図１６を用いて後述する。制御マイコン３２１は、ＡＦ制御部３２４によって、生成された各種ＡＦ評価値と決定部３２３で決定されたＡＦ枠の位置及び数を基に、モータドライバ３２５を通じてモータ３２６を制御し、フォーカスレンズ３０１を光軸方向に移動させてＡＦ制御を行う。
【００５５】
続いて、本実施形態における、図１７の制御マイコン３２１で行われるＡＦ制御について説明する。本実施形態におけるＡＦ制御は第２の実施形態と重複している点があり、図５〜図８、図１０を用いて第２の実施形態で説明したＡＦ制御と本実施形態のＡＦ制御は同様のものとする。
【００５６】
以上を踏まえて、図５のｓｔｅｐ７１０、図６のｓｔｅｐ８０３、ｓｔｅｐ８０５、図８（ａ）のｓｔｅｐ１００２のＡＦ評価値取得処理について、図１５を用いて説明する。ｓｔｅｐ１８０１は処理の開始を示している。ｓｔｅｐ１８０２ではＡＦ評価値生成回路によって生成された各ＡＦ評価値を取得する。ｓｔｅｐ１８０３では、図１７における点光源判断部３２２で点光源判断処理を行う。ｓｔｅｐ１８０４では、ｓｔｅｐ１８０２で得たＡＦ評価値及びｓｔｅｐ１８０３で得た点光源判断結果を基に、図１４の様な複数ＡＦ枠から、使用するＡＦ評価値及びＡＦ枠を決定する。そしてｓｔｅｐ１８０５で処理を終了する。
【００５７】
本実施形態の特徴とする部分であるｓｔｅｐ１８０４のＡＦ評価値及びＡＦ枠決定処理について、図１６を用いて説明する。ｓｔｅｐ１９０１は処理の開始を示している。ｓｔｅｐ１９０２では、１〜４５枠のいずれかのＡＦ枠に点光源があるかどうかを判定し、いずれかのＡＦ枠に点光源があればｓｔｅｐ１９０３へ進み、どこのＡＦ枠にも点光源が無ければｓｔｅｐ１９１９へ進む。これは、点光源がなければ、所定ライン積分評価値に相当する評価値を使用する必要がないからである。ｓｔｅｐ１９０３では著しく非合焦でないかどうかを判定し、著しく非合焦でなければｓｔｅｐ１９０４へ進み、著しく非合焦であればｓｔｅｐ１９１９へ進む。これは、著しく非合焦な場合は全ライン積分評価値はまだ点光源の影響を受けていないため、ノイズが少なく安定した全ライン積分評価値を使うためである。ｓｔｅｐ１９１９では、図１４における１〜４５枠において全ライン積分評価値を使用するよう決定し、ｓｔｅｐ１９２０で処理を終える。
【００５８】
次に、１〜４５枠のいずれかの枠に点光源があり、著しく非合焦でないと判断された際に進むｓｔｅｐ１９０４では、画面の中央に位置するＡＦ枠である２０〜２７枠のいずれかに点光源があるかどうかを判断する。２０〜２７枠のいずれかに点光源がある場合はｓｔｅｐ１９０５に進み、２０〜２７枠のどこにも点光源がない場合はｓｔｅｐ１９０９へ進む。これは、画面の中央に被写体があるという考えから、画面中央に位置するＡＦ枠である２０〜２７に点光源があれば点光源を被写体としていると判断するためである。
【００５９】
次も本実施形態の特徴とする部分である。ｓｔｅｐ１９０５では、１〜４５枠の中で点光源がある枠から領域ピーク評価値を抽出し、ｓｔｅｐ１９０６へ進む。ｓｔｅｐ１９０６では、点光源がある枠が、設定していた所定数より多いか少ないかを判定し、多い場合はｓｔｅｐ１９０７へ進み、少ない場合はｓｔｅｐ１９０８へ進む。ｓｔｅｐ１９０７では、ｓｔｅｐ１９０５で抽出した各ＡＦ枠の領域ピーク値を大きな順に所定数加算してＡＦ評価値を生成し、ｓｔｅｐ１９２０で処理を終了する。また、ｓｔｅｐ１９０８では、点光源がある枠が設定した所定数より少ないので、所定数加算することができない。よって、点光源がある枠から抽出した領域ピーク値を加算する数を、点光源がある枠の数に変更して加算し、この加算値に「設定した所定数／点光源がある枠の数」を掛けることで所定領域数相当になる様に正規化し、これを使用ＡＦ評価値とする。最後にｓｔｅｐ１９２０で処理を終了する。
【００６０】
以上のプロセスによって、領域ピーク評価値しか生成できない様なシステム構成であっても、各ＡＦ枠を走査ラインに見立てて領域ピーク値を所定数加算することで、第１及び第２の実施形態における所定ライン積分評価値と同様の評価値を生成できる。なお、加算する数に所定数を設定しているのは、点光源の出入りによって評価値が増減してしまうことを防ぐと共に、点光源の数に左右されることなく安定した評価値を生成するためである。また、点光源があるＡＦ枠の数が、設定していた所定数より少ない場合は、領域ピーク値を加算する数を一度少なくして、その後で正規化することでレベルを調節する。このことで、こうした場合も、点光源数の減少による評価値の減少を防ぐことができる。
【００６１】
次に、２０〜２７枠のいずれにも点光源がないと判断した場合に進むｓｔｅｐ１９０９では、２０〜２７枠のいずれかの全ライン積分評価値が十分に高いかどうかを判断する。そして、十分に高い場合はｓｔｅｐ１９１０へ進み、十分に高くない場合はｓｔｅｐ１９１２へ進む。ｓｔｅｐ１９１０では、１〜４５枠において点光源がない枠の全ライン積分評価値を抽出しｓｔｅｐ１９１１に進む。ｓｔｅｐ１９１１では、抽出した積分評価値を積分し、その値を、設定した所定数で正規化する。最後にｓｔｅｐ１９２０で処理を終了する。これは、中央に点光源がないので被写体は点光源でないと判断し、更に中央の枠の全ライン積分評価値が十分に高いため被写体は点光源以外のものであると判断して、点光源以外の被写体に合焦させるために全ライン積分評価値を適用するためである。そして、点光源がある枠を除いたＡＦ枠のみを使用することで、安定した積分評価値を生成すると共に、正規化することで点光源数の増減によって評価値が増減してしまうことを防ぐという考えである。
【００６２】
次に、２０〜２７枠のいずれにも点光源がなく、更に２０〜２７枠のいずれも全ライン積分評価値が十分に高くないと判断した際に進むｓｔｅｐ１９１２では、１〜４５枠で点光源がある枠の方が多いかどうかを判断する。そして、点光源の枠が多い場合はｓｔｅｐ１９１３へ進み、点光源の枠の方が少ない場合はｓｔｅｐ１９１４へ進む。ｓｔｅｐ１９１３では、１〜４５枠の中で点光源がある枠から、領域ピーク値を抽出し、ｓｔｅｐ１９１４へ進む。更にｓｔｅｐ１９１４では、点光源がある枠が、設定していた所定数より多いか少ないかを判定し、多い場合はｓｔｅｐ１９１５へ進み、少ない場合はｓｔｅｐ１９１６へ進む。ｓｔｅｐ１９１５では、ｓｔｅｐ１９１３で抽出した各ＡＦ枠の領域ピーク値を大きな順に所定数加算してＡＦ評価値を生成し、ｓｔｅｐ１９２０で処理を終了する。また、ｓｔｅｐ１９１６では、点光源がある枠が、設定した所定数より少ないので、所定数加算することができない。よって、点光源がある枠から抽出した領域ピーク値を加算する数を、点光源がある枠の数に変更して加算し、この加算値に「設定した所定数／点光源がある枠の数」をかけることで正規化し、これを使用ＡＦ評価値とする。最後にｓｔｅｐ１９２０で処理を終了する。これは、中央の枠に点光源がなく、更に全ライン積分評価値が十分に高くないため、まず中央に被写体がないと判断する。そして、点光源のあるＡＦ枠の方が多いため、画面中央以外にある点光源を撮影していると判断し、画面中央以外の点光源に合焦させようとする考えである。なお、加算する所定数を設定する理由や、点光源がある枠の数と設定した所定数を比較する理由や、正規化する理由は、ｓｔｅｐ１９０５〜ｓｔｅｐ１９０８の説明で述べた通りである。
【００６３】
最後に、２０〜２７枠に点光源がなく、更に２０〜２７枠の全ライン積分評価値が十分に高くないと判断し、かつ点光源があるＡＦ枠の割合が少ないと判断したときに進むｓｔｅｐ１９１７では、次の様にする。即ち、１〜４５枠において点光源がない枠の全ライン積分評価値を使用する様に決定して、ｓｔｅｐ１９１８へ進む。ｓｔｅｐ１９１８では、抽出した積分評価値を積分し、その値を、設定した所定数で正規化する。最後にｓｔｅｐ１９２０で処理を終了する。これは、中央の枠に点光源がなく、更に全ライン積分評価値が十分に高くないため、まず中央に被写体がないと判断する。そして、点光源のあるＡＦ枠の方が少ないため、画面中央以外にある点光源以外の被写体を撮影していると判断し、そこに合焦させようという考えである。正規化する理由は、ｓｔｅｐ１９１１の説明で述べた通りである。
【００６４】
本実施形態では、この様に、複数のＡＦ枠を設定できる場合に、所定ライン積分評価値が生成できず領域ピーク評価値しか生成できない様なシステムでも、ＡＦ枠を走査ラインの様に見立てる。このことで、所定ライン積分評価値と同様の評価値を生成することが可能となり、これを以って点光源被写体に好適に合焦させることが可能となる。所定ライン積分評価値を生成するための、第１の実施形態の図１の１２１や第２の実施形態の図１２の２２０の様な所定ライン抽出を行う複雑な回路が必要ないので、第３の実施形態は比較的簡易なハード構成で実現することができる。
【００６５】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態ついて説明する。本実施形態は、第３の実施形態に類似するものであり、所定ライン積分評価値を生成できないシステムでも、複数のＡＦ枠を設定し、これらを走査ラインの様に見立てることで、第１及び第２の実施形態の様に点光源に好適に合焦させることを可能とする。本実施形態では、加算する所定領域数を設定せず、点光源がある領域（ＡＦ枠）の数に応じて加算する領域数を自動的に変更し、それを領域数相当になる様に正規化するといった処理を行う。このことで、第３の実施形態より、更に簡易なアルゴリズムでＡＦ評価値を生成することが可能となる。本実施形態でも、第１及び第２の実施形態では積分と述べた表現を、意味合いがやや異なることによる混同を防ぐために加算とも表現する。
【００６６】
本実施形態におけるカメラ構成は、第３の実施形態の説明で用いた図１７のカメラ構成と同様とする。続いて、本実施形態のＡＦ制御について説明する。本実施形態のＡＦ制御は第３の実施形態と同様に図１７の制御マイコン３２１で行われる。本実施形態では、制御マイコン３２１は第４の評価値生成手段を含んでいる。更に、本実施形態のＡＦ制御は第３の実施形態と重複している制御があり、図７〜図８、図１０、図１５を用いて、第３の実施形態で説明したＡＦ制御と本実施形態のＡＦ制御は同様のものとする。
【００６７】
以下に、本実施形態の特徴とする部分である、図１５のｓｔｅｐ１８０４のＡＦ評価値及びＡＦ枠決定処理について、図１８を用いて説明する。処理の開始を表しているｓｔｅｐ２１０１及び条件分岐を表しているｓｔｅｐ２１０２、２１０３、２１０４、２１０７、２１１０は第３の実施形態で図１６を用いて説明したものと同様である。また、ｓｔｅｐ２１０２において１〜４５枠のいずれの枠にも点光源がないと判断された場合、若しくはｓｔｅｐ２１０３において著しく非合焦であると判断された場合に進むｓｔｅｐ２１１５も、第３の実施形態で図１６を用いて説明したものと同様である。よって、第３の実施形態と異なる部分であるｓｔｅｐ２１０５、２１０６、２１０８、２１０９、２１１１、２１１２、２１１３、２１１４の処理について順を追って説明する。なお、これらのｓｔｅｐは全て１〜４５枠のいずれかの枠に点光源があり、かつ著しく非合焦でない時に行う処理である。
【００６８】
本実施形態の特徴とする部分であるｓｔｅｐ２１０５及び２１０６について説明する。まずｓｔｅｐ２１０５は、画面の中央に位置するＡＦ枠である２０〜２７枠のいずれかに点光源があるかどうかを判断して、点光源がある場合に進む処理である。これは、画面の中央に被写体があるという考えから、画面中央に位置するＡＦ枠である２０〜２７枠に点光源があれば点光源を被写体としていると判断するためである。ｓｔｅｐ２１０５では、１〜４５枠の中で点光源がある枠から領域ピーク評価値を抽出し、これらを全て加算してｓｔｅｐ２１０６へ進む。ｓｔｅｐ２１０６では、ｓｔｅｐ２１０５で加算した値を、点光源がある枠の数で割ることで正規化し、これを使用ＡＦ評価値とする。最後にｓｔｅｐ２１１６で処理を終了する。
【００６９】
以上のプロセスによって、領域ピーク評価値しか生成できない様なシステム構成であっても、複数のＡＦ枠を走査ラインに見立てて領域ピーク値を加算し正規化することで、第１及び第２の実施形態における所定ライン積分評価値と同様の評価値を生成できる。点光源がある枠の領域ピーク評価値を全て加算し、その点光源がある枠の領域数で正規化しているのは、点光源の減少などの条件によって処理を分けることなく、簡単な処理でＡＦ評価値生成を実現するためである。正規化によってＡＦ評価値のダイナミックレンジが狭くなるものの、加算する所定領域数の設定を行う必要がなく、点光源の枠の数に応じて加算する領域数を自動的に変更するので、点光源の枠の数に左右されない評価値を簡単に生成することができる。
【００７０】
次に、２０〜２７枠のいずれにも点光源がなく、２０〜２７枠のいずれかの全ライン積分評価値が十分に高い場合に進むｓｔｅｐ２１０８では、１〜４５枠において点光源がない枠の全ライン積分評価値を抽出して、それらを全て加算してｓｔｅｐ２１０９に進む。ｓｔｅｐ２１０９では、ｓｔｅｐ２１０８で加算した値を、点光源がない枠の領域数で割ることで正規化し、これを使用ＡＦ評価値とする。最後にｓｔｅｐ２１１６で処理を終了する。これは、中央に点光源がないので被写体は点光源でないと判断し、更に中央の枠の全ライン積分評価値が十分に高いため被写体は点光源以外のものであると判断して、点光源以外の被写体に合焦させるために全ライン積分評価値を適用するためである。そして、点光源がある枠を除いた枠のみを使用することで、安定したＡＦ評価値を生成すると共に、正規化することで、点光源数の増減によって加算枠数が増減し、その結果ＡＦ評価値が変動してしまうことを防ぐという考えである。
【００７１】
次に、２０〜２７枠のいずれにも点光源がなく、更に２０〜２７枠のいずれも全ライン積分評価値が十分に高くないと判断して、更に１〜４５枠において点光源がある枠の方が多いと判断した場合に進むｓｔｅｐ２１１１の処理について説明する。ｓｔｅｐ２１１１では、１〜４５枠の中で点光源がある枠から領域ピーク評価値を抽出し、これらを全て加算してｓｔｅｐ２１１２へ進む。ｓｔｅｐ２１１２では、ｓｔｅｐ２１１１で加算した値を、点光源がある枠の領域数で割ることで正規化し、これを使用ＡＦ評価値とする。最後にｓｔｅｐ２１１６で処理を終了する。これは、中央の枠に点光源がなく、更に全ライン積分評価値が十分に高くないため、まず中央に被写体がないと判断する。そして、点光源のあるＡＦ枠の方が多いため、画面中央以外にある点光源を撮影していると判断し、画面中央以外の点光源に合焦させようとする考えである。正規化する理由は、ｓｔｅｐ２１０５、２１０６の説明で述べた通りである。
【００７２】
最後に、２０〜２７枠に点光源がなく、更に２０〜２７枠の全ライン積分評価値が十分に高くないと判断し、かつ点光源があるＡＦ枠の割合が少ないと判断したときに進むｓｔｅｐ２１１３の処理について説明する。ｓｔｅｐ２１１３では、１〜４５枠において点光源がない枠の全ライン積分評価値を抽出して、それらを全て加算してｓｔｅｐ２１１４に進む。ｓｔｅｐ２１１４では、ｓｔｅｐ２１１３で加算した値を、点光源がない枠の領域数で割ることで正規化し、これを使用ＡＦ評価値とする。最後にｓｔｅｐ２１１６で処理を終了する。これは、中央の枠に点光源がなく、更に全ライン積分評価値が十分に高くないため、まず中央に被写体がないと判断する。そして、点光源のあるＡＦ枠の方が少ないため、画面中央以外にある点光源以外の被写体を撮影していると判断し、そこに合焦させようという考えである。正規化する理由は、ｓｔｅｐ２１０８、２１０９の説明で述べた通りである。
【００７３】
本実施形態では、以上の様に、ＡＦ枠を走査ラインの様に見立てることで、第１及び第２の実施形態における所定ライン積分評価値と同様の評価値を生成することができ、これにより点光源被写体に好適に合焦させることが可能となる。また、点光源がある枠の領域ピーク評価値を全て加算して、それを点光源がある領域数で正規化することで、第３の実施形態に比べてより簡単なアルゴリズムでＡＦ評価値を生成することができる。ＡＦ評価値のダイナミックレンジは減少するが、加算する所定領域数を設定しなくても、点光源が存在する領域数に応じて自動的に加算する領域数を変更した上で正規化するので、点光源の領域数の増減によるＡＦ評価値の変動も少ない。
【００７４】
以上、本発明を幾つかの実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。各実施形態におけるシステム構成としてビデオカメラを挙げたが、デジタルスチルカメラや、一眼レフカメラ等、発明の要旨を逸脱しない範囲であればどの様な構成にでも本発明は適用できる。撮影モードが動画でなく静止画でも良いのは言うまでもない。上述の点光源判断部において、Ｙピーク評価値、Ｙ積分評価値、Ｍａｘ−Ｍｉｎ評価値、全ライン積分評価値Ｈｉの状態に応じて点光源被写体の有無を判断したが、点光源被写体が判断できる手段であれば異なるアルゴリズムや評価値等を基に判断しても構わない。
【００７５】
また、第１及び第２の実施形態で述べた所定ライン数設定回路に設定されるライン数は、焦点深度の条件だけでなく、ＡＦ枠のサイズや画面に占める点光源の数等を判別して変更しても構わない。また、複数のＢＰＦを設けることで、全ライン積分評価値や所定ライン積分評価値を、異なる周波数ごとに複数生成しても構わない。また、第３及び第４の実施形態において、積分という表現を加算という表現を用いて記載したが、積分フィルタを活用した手法によって加算を実現しても構わない。
【符号の説明】
【００７６】
１０１‥‥フォーカスレンズ、１０２‥‥ＣＭＯＳ（撮像手段）、１１３‥‥ＢＰＦ（生成手段）、１１４‥‥ラインピーク検出回路（ピークホールド手段）、１１８‥‥垂直積分回路（第２の評価値生成手段）、１２２‥‥垂直積分回路（第１の評価値生成手段）、１２３‥‥領域設定回路（領域設定手段）、１２５‥‥制御マイコン（制御手段）、１２６‥‥点光源判断部（点光源判断手段）
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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