(57)【要約】低周波数又は低コントラストの被写体であっても高精度に合焦させることのできる合焦制御装置、撮像装置、合焦制御方法、及び合焦制御プログラムを提供する。システム制御部１１は、フォーカスレンズを移動させながらフォーカスレンズの位置毎に撮像素子５により被写体を撮像させ、この撮像により得られる撮像画像信号に複数のフィルタ処理を施して得られる信号に基づいて評価値を算出し、算出した評価値の中から選択した複数の評価値に基づいて評価値曲線の極大点を算出する。システム制御部１１は、フィルタ処理として通過帯域の下限周波数が小さいものほど、極大点算出のために選択する評価値の数を多くする。
2017056557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを移動させながら、前記フォーカスレンズの位置毎に、前記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像させ、前記撮像により得られる撮像画像信号に対し通過帯域の異なる複数のフィルタ処理の中から選択したいずれかのフィルタ処理を施して得られる信号に基づいて前記フォーカスレンズの合焦位置を決定するための評価値を算出する評価値算出部と、
前記評価値算出部により算出された評価値の中から複数の評価値を選択し、選択した複数の評価値に基づいて、前記フォーカスレンズの位置に対する前記評価値の関係を示す評価値曲線の極大点を算出し、前記極大点に対応する前記フォーカスレンズの位置を合焦位置として決定する合焦位置決定部と、
前記合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う合焦制御部と、を備え、
前記合焦位置決定部は、前記評価値算出部により選択されたフィルタ処理として通過帯域の下限周波数が小さいものほど、選択する評価値の数を多くする合焦制御装置。
【請求項２】
光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを移動させながら、前記フォーカスレンズの位置毎に、前記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像させ、前記撮像により得られる撮像画像信号に基づいて前記フォーカスレンズの合焦位置を決定するための評価値を算出する評価値算出部と、
前記評価値算出部により算出された評価値の中から複数の評価値を選択し、選択した複数の評価値に基づいて、前記フォーカスレンズの位置に対する前記評価値の関係を示す評価値曲線の極大点を算出し、前記極大点に対応する前記フォーカスレンズの位置を合焦位置として決定する合焦位置決定部と、
前記合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う合焦制御部と、
前記評価値算出部により算出された評価値のうちの最大の評価値が得られた前記フォーカスレンズの位置を含む予め決められた前記フォーカスレンズの移動範囲に対応する前記評価値に基づき、前記移動範囲に対する前記評価値の関係を示す曲線の尖鋭度を判定する尖鋭度判定部と、を備え、
前記合焦位置決定部は、前記尖鋭度判定部により判定された尖鋭度が小さいほど、選択する評価値の数を多くする合焦制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の合焦制御装置であって、
前記合焦位置決定部は、前記選択した全ての評価値と前記評価値に対応する前記フォーカスレンズの位置との関係を示すデータ曲線の形状に基づいて、前記極大点の算出に用いる評価値の数を調整する合焦制御装置。
【請求項４】
請求項３記載の合焦制御装置であって、
前記合焦位置決定部は、前記評価値算出部により算出された評価値の中から、最大値となる第一の評価値と、前記第一の評価値が得られたフォーカスレンズの位置を基準位置にして前記フォーカスレンズの移動方向の一方側において前記基準位置からｎを２以上の自然数としてｎ番目までの各位置で得られた第二の評価値と、前記基準位置よりも前記フォーカスレンズの移動方向の他方側において前記基準位置からｎ番目までの各位置で得られた第三の評価値と、を選択し、
更に、前記選択した評価値のうちの前記基準位置から前記一方側と前記他方側のそれぞれに２つ以上離れた位置で得られた２つの評価値の各々と、前記選択した評価値のうちの前記位置の前記基準位置側の隣の位置で得られた評価値とで構成される曲線部分の対称性を判定し、前記対称性が対称性閾値未満の場合に、前記２つの評価値と、前記選択した評価値のうちの前記２つの評価値の各々が得られたフォーカスレンズの位置よりも前記基準位置から遠い位置で得られた評価値と、については、前記極大点の算出に用いる評価値からは除外する合焦制御装置。
【請求項５】
請求項４記載の合焦制御装置であって、
前記合焦位置決定部は、前記第一の評価値と前記第二の評価値に基づいて仮の評価値曲線を算出し、前記２つの評価値のうち前記移動方向の他方側の位置に対応する評価値と、前記仮の評価値曲線の前記位置に対応する仮の評価値との差を算出し、前記差が閾値を超える場合に、前記対称性が対称性閾値未満であると判定する合焦制御装置。
【請求項６】
請求項３記載の合焦制御装置であって、
前記合焦位置決定部は、前記評価値算出部により算出された評価値の中から、最大値となる第一の評価値と、前記第一の評価値が得られたフォーカスレンズの位置を基準位置にして前記フォーカスレンズの移動方向の一方側において前記基準位置からｎを２以上の自然数としてｎ番目までの各位置で得られた第二の評価値と、前記基準位置よりも前記フォーカスレンズの移動方向の他方側において前記基準位置からｍを１以上の自然数としてｍ番目までの各位置で得られた第三の評価値と、を選択し、
更に、前記選択した評価値のうちの前記基準位置から前記一方側と前記他方側のそれぞれに２つ以上離れた任意の位置で得られた評価値と、前記選択した評価値のうちの前記任意の位置の前記基準位置側の隣の位置で得られた評価値とで構成される曲線部分の急峻性を判定し、前記急峻性が急峻性閾値未満の場合に、前記任意の位置で得られた評価値と、前記選択した評価値のうちの前記任意の位置よりも前記基準位置から遠い位置で得られた評価値と、については、前記極大点の算出に用いる評価値からは除外する合焦制御装置。
【請求項７】
請求項６記載の合焦制御装置であって、
前記合焦位置決定部は、前記任意の位置で得られた評価値に対する、前記選択した評価値のうちの前記任意の位置の前記基準位置側の隣の位置で得られた第一の隣接評価値の第一の変化率が、前記第一の隣接評価値に対する、前記選択した評価値のうちの前記任意の位置の前記基準位置側の２つ隣の位置で得られた評価値の第二の変化率よりも小さい場合に、前記急峻性が急峻性閾値未満であると判定する合焦制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項記載の合焦制御装置であって、
前記合焦位置決定部は、前記極大点の算出に用いる評価値に基づいて、当該評価値により決定される合焦位置の信頼性を判定し、前記判定した信頼性が信頼性閾値以上の場合に、前記極大点の算出を行って合焦位置を決定する合焦制御装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項記載の合焦制御装置と、
前記合焦制御部により合焦位置に移動されるフォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子と、を備える撮像装置。
【請求項１０】
光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを移動させながら、前記フォーカスレンズの位置毎に、前記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像させ、前記撮像により得られる撮像画像信号に基づいて前記フォーカスレンズの合焦位置を決定するための評価値を算出する評価値算出ステップと、
前記評価値算出ステップにより算出された評価値の中から複数の評価値を選択し、選択した複数の評価値に基づいて、前記フォーカスレンズの位置に対する前記評価値の関係を示す評価値曲線の極大点を算出し、前記極大点に対応する前記フォーカスレンズの位置を合焦位置として決定する合焦位置決定ステップと、
前記合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う合焦制御ステップと、を備え、
前記評価値算出ステップは、通過帯域の異なる複数のフィルタ処理の中から選択したいずれかのフィルタ処理を前記撮像画像信号に施して得られる信号に基づいて前記評価値を算出し、
前記合焦位置決定ステップは、前記評価値算出ステップにより選択されたフィルタ処理として通過帯域の下限周波数が小さいものほど、選択する評価値の数を多くする合焦制御方法。
【請求項１１】
光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを移動させながら、前記フォーカスレンズの位置毎に、前記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像させ、前記撮像により得られる撮像画像信号に基づいて前記フォーカスレンズの合焦位置を決定するための評価値を算出する評価値算出ステップと、
前記評価値算出ステップにより算出された評価値の中から複数の評価値を選択し、選択した複数の評価値に基づいて、前記フォーカスレンズの位置に対する前記評価値の関係を示す評価値曲線の極大点を算出し、前記極大点に対応する前記フォーカスレンズの位置を合焦位置として決定する合焦位置決定ステップと、
前記合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う合焦制御ステップと、
前記評価値算出ステップにより算出された評価値のうちの最大の評価値が得られた前記フォーカスレンズの位置を含む予め決められた前記フォーカスレンズの移動範囲に対応する前記評価値に基づき、前記移動範囲に対する前記評価値の関係を示す曲線の尖鋭度を判定する尖鋭度判定ステップと、を備え、
前記合焦位置決定ステップは、前記尖鋭度判定ステップにより判定された尖鋭度が小さいほど、選択する評価値の数を多くする合焦制御方法。
【請求項１２】
請求項１０又は１１記載の合焦制御方法であって、
前記合焦位置決定ステップでは、前記選択した全ての評価値と前記評価値に対応する前記フォーカスレンズの位置との関係を示すデータ曲線の形状に基づいて、前記極大点の算出に用いる評価値の数を調整する合焦制御方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の合焦制御方法であって、
前記合焦位置決定ステップは、前記評価値算出ステップにより算出された評価値の中から、最大値となる第一の評価値と、前記第一の評価値が得られたフォーカスレンズの位置を基準位置にして前記フォーカスレンズの移動方向の一方側において前記基準位置からｎを２以上の自然数としてｎ番目までの各位置で得られた第二の評価値と、前記基準位置よりも前記フォーカスレンズの移動方向の他方側において前記基準位置からｎ番目までの各位置で得られた第三の評価値と、を選択し、
更に、前記選択した評価値のうちの前記基準位置から前記一方側と前記他方側のそれぞれに２つ以上離れた位置で得られた２つの評価値の各々と、前記選択した評価値のうちの前記位置の前記基準位置側の隣の位置で得られた評価値とで構成される曲線部分の対称性を判定し、前記対称性が対称性閾値未満の場合に、前記２つの評価値と、前記選択した評価値のうちの前記２つの評価値の各々が得られたフォーカスレンズの位置よりも前記基準位置から遠い位置で得られた評価値と、については、前記極大点の算出に用いる評価値からは除外する合焦制御方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の合焦制御方法であって、
前記合焦位置決定ステップは、前記第一の評価値と前記第二の評価値に基づいて仮の評価値曲線を算出し、前記２つの評価値のうち前記移動方向の他方側の位置に対応する評価値と、前記仮の評価値曲線の前記位置に対応する仮の評価値との差を算出し、前記差が閾値を超える場合に、前記対称性が対称性閾値未満であると判定する合焦制御方法。
【請求項１５】
請求項１２記載の合焦制御方法であって、
前記合焦位置決定ステップは、前記評価値算出ステップにより算出された評価値の中から、最大値となる第一の評価値と、前記第一の評価値が得られたフォーカスレンズの位置を基準位置にして前記フォーカスレンズの移動方向の一方側において前記基準位置からｎを２以上の自然数としてｎ番目までの各位置で得られた第二の評価値と、前記基準位置よりも前記フォーカスレンズの移動方向の他方側において前記基準位置からｍを１以上の自然数としてｍ番目までの各位置で得られた第三の評価値と、を選択し、
更に、前記選択した評価値のうちの前記基準位置から前記一方側と前記他方側のそれぞれに２つ以上離れた任意の位置で得られた評価値と、前記選択した評価値のうちの前記任意の位置の前記基準位置側の隣の位置で得られた評価値とで構成される曲線部分の急峻性を判定し、前記急峻性が急峻性閾値未満の場合に、前記任意の位置で得られた評価値と、前記選択した評価値のうちの前記任意の位置よりも前記基準位置から遠い位置で得られた評価値と、については、前記極大点の算出に用いる評価値からは除外する合焦制御方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の合焦制御方法であって、
前記合焦位置決定ステップは、前記任意の位置で得られた評価値に対する、前記選択した評価値のうちの前記任意の位置の前記基準位置側の隣の位置で得られた第一の隣接評価値の第一の変化率が、前記第一の隣接評価値に対する、前記選択した評価値のうちの前記任意の位置の前記基準位置側の２つ隣の位置で得られた評価値の第二の変化率よりも小さい場合に、前記急峻性が急峻性閾値未満であると判定する合焦制御方法。
【請求項１７】
請求項１０〜１６のいずれか１項記載の合焦制御方法であって、
前記合焦位置決定ステップは、前記極大点の算出に用いる評価値に基づいて、当該評価値により決定される合焦位置の信頼性を判定し、前記判定した信頼性が信頼性閾値以上の場合に、前記極大点の算出を行って合焦位置を決定する合焦制御方法。
【請求項１８】
光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを移動させながら、前記フォーカスレンズの位置毎に、前記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像させ、前記撮像により得られる撮像画像信号に基づいて前記フォーカスレンズの合焦位置を決定するための評価値を算出する評価値算出ステップと、
前記評価値算出ステップにより算出された評価値の中から複数の評価値を選択し、選択した複数の評価値に基づいて、前記フォーカスレンズの位置に対する前記評価値の関係を示す評価値曲線の極大点を算出し、前記極大点に対応する前記フォーカスレンズの位置を合焦位置として決定する合焦位置決定ステップと、
前記合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う合焦制御ステップと、をコンピュータに実行させるための合焦制御プログラムであって、
前記評価値算出ステップは、通過帯域の異なる複数のフィルタ処理の中から選択したいずれかのフィルタ処理を前記撮像画像信号に施して得られる信号に基づいて前記評価値を算出し、
前記合焦位置決定ステップは、前記評価値算出ステップにより選択されたフィルタ処理として通過帯域の下限周波数が小さいものほど、選択する評価値の数を多くする合焦制御プログラム。
【請求項１９】
光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを移動させながら、前記フォーカスレンズの位置毎に、前記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像させ、前記撮像により得られる撮像画像信号に基づいて前記フォーカスレンズの合焦位置を決定するための評価値を算出する評価値算出ステップと、
前記評価値算出ステップにより算出された評価値の中から複数の評価値を選択し、選択した複数の評価値に基づいて、前記フォーカスレンズの位置に対する前記評価値の関係を示す評価値曲線の極大点を算出し、前記極大点に対応する前記フォーカスレンズの位置を合焦位置として決定する合焦位置決定ステップと、
前記合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う合焦制御ステップと、
前記評価値算出ステップにより算出された評価値のうちの最大の評価値が得られた前記フォーカスレンズの位置を含む予め決められた前記フォーカスレンズの移動範囲に対応する前記評価値に基づき、前記移動範囲に対する前記評価値の関係を示す曲線の尖鋭度を判定する尖鋭度判定ステップと、をコンピュータに実行させるための合焦制御プログラムであって、
前記合焦位置決定ステップは、前記尖鋭度判定ステップにより判定された尖鋭度が小さいほど、選択する評価値の数を多くする合焦制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合焦制御装置、撮像装置、合焦制御方法、及び合焦制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等の撮像素子の高解像度化に伴い、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、及びスマートフォン等の撮像機能を有する情報機器の需要が急増している。なお、以上のような撮像機能を有する情報機器を撮像装置と称する。【０００３】
これら撮像装置では、主要な被写体に焦点を合わせる合焦制御方法として、コントラストＡＦ（Ａｕｔｏ  Ｆｏｃｕｓ、自動合焦）方式や位相差ＡＦ方式が採用されている。【０００４】
コントラストＡＦ方式は、フォーカスレンズを光軸方向に沿って移動させつつ各移動段階で得られる撮像画像信号のコントラストを評価値として取得し、最も評価値の高いレンズ位置を合焦位置とする方式である。【０００５】
特許文献１と特許文献２には、コントラストＡＦ方式による合焦制御を行う撮像装置が開示されている。特許文献１には、上述のようにして取得した複数の評価値を用いて２つの多項近似式で表される多項近似曲線を求め、この２つの多項近似曲線の交点位置を合焦位置とする方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本国特開２０１５−４３０４２号公報
【特許文献２】日本国特開２０１３−１６０９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
合焦位置を正確に決めるには、フォーカスレンズを細かく移動させて、細かいステップで評価値を取得するのが有効である。しかし、評価値を取得するレンズ位置を増やすと演算量が増大する。そこで、特許文献１に記載されているように、離散的に取得された複数の評価値から、フォーカスレンズの位置に対する評価値の関係を示す評価値曲線の近似曲線を求めて、この近似曲線により、評価値が最大となるレンズ位置を推定することが行われる。【０００８】
合焦させたい被写体のコントラストが高い場合には、評価値曲線の形状は急峻なものになるが、合焦させたい被写体のコントラストが低い場合には、評価値曲線の形状は緩やかなものになる。評価値曲線の形状が緩やかになると、評価値曲線の近似曲線の算出精度が低下し、合焦位置を誤って決定する可能性が高い。つまり、複数の評価値から推定される近似曲線の算出精度をいかに上げるかが、合焦精度を高める上で重要となる。【０００９】
特許文献１に記載の撮像装置は、評価値曲線を多項近似曲線によって近似しているが、コントラストの低い被写体を撮像するときには上述したように多項近似曲線の算出精度が低下するため、合焦精度が低下する。【００１０】
特許文献２には、複数の評価値から合焦位置を推定する具体的な方法について記載されていない。【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、低周波数又は低コントラストの被写体であっても高精度に合焦させることのできる合焦制御装置、撮像装置、合焦制御方法、及び合焦制御プログラム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】
【００１２】
本発明の第一の態様に係る合焦制御装置は、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを移動させながら、上記フォーカスレンズの位置毎に、上記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像させ、上記撮像により得られる撮像画像信号に対し通過帯域の異なる複数のフィルタ処理の中から選択したいずれかのフィルタ処理を施して得られる信号に基づいて上記フォーカスレンズの合焦位置を決定するための評価値を算出する評価値算出部と、上記評価値算出部により算出された評価値の中から複数の評価値を選択し、選択した複数の評価値に基づいて、上記フォーカスレンズの位置に対する上記評価値の関係を示す評価値曲線の極大点を算出し、上記極大点に対応する上記フォーカスレンズの位置を合焦位置として決定する合焦位置決定部と、上記合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う合焦制御部と、を備え、上記合焦位置決定部は、上記評価値算出部により選択されたフィルタ処理として通過帯域の下限周波数が小さいものほど、選択する評価値の数を多くするものである。【００１３】
本発明の第二の態様に係る合焦制御装置は、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを移動させながら、上記フォーカスレンズの位置毎に、上記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像させ、上記撮像により得られる撮像画像信号に基づいて上記フォーカスレンズの合焦位置を決定するための評価値を算出する評価値算出部と、上記評価値算出部により算出された評価値の中から複数の評価値を選択し、選択した複数の評価値に基づいて、上記フォーカスレンズの位置に対する上記評価値の関係を示す評価値曲線の極大点を算出し、上記極大点に対応する上記フォーカスレンズの位置を合焦位置として決定する合焦位置決定部と、上記合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う合焦制御部と、上記評価値算出部により算出された評価値のうちの最大の評価値が得られた上記フォーカスレンズの位置を含む予め決められた上記フォーカスレンズの移動範囲に対応する上記評価値に基づき、上記移動範囲に対する上記評価値の関係を示す曲線の尖鋭度を判定する尖鋭度判定部と、を備え、上記合焦位置決定部は、上記尖鋭度判定部により判定された尖鋭度が小さいほど、選択する評価値の数を多くするものである。【００１４】
本発明の撮像装置は、上記合焦制御装置と、上記合焦制御部により合焦位置に移動されるフォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子と、を備えるものである。【００１５】
本発明の第一の態様に係る合焦制御方法は、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを移動させながら、上記フォーカスレンズの位置毎に、上記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像させ、上記撮像により得られる撮像画像信号に基づいて上記フォーカスレンズの合焦位置を決定するための評価値を算出する評価値算出ステップと、上記評価値算出ステップにより算出された評価値の中から複数の評価値を選択し、選択した複数の評価値に基づいて、上記フォーカスレンズの位置に対する上記評価値の関係を示す評価値曲線の極大点を算出し、上記極大点に対応する上記フォーカスレンズの位置を合焦位置として決定する合焦位置決定ステップと、上記合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う合焦制御ステップと、を備え、上記評価値算出ステップは、通過帯域の異なる複数のフィルタ処理の中から選択したいずれかのフィルタ処理を上記撮像画像信号に施して得られる信号に基づいて上記評価値を算出し、上記合焦位置決定ステップは、上記評価値算出ステップにより選択されたフィルタ処理として通過帯域の下限周波数が小さいものほど、選択する評価値の数を多くするものである。【００１６】
本発明の第二の態様に係る合焦制御方法は、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを移動させながら、上記フォーカスレンズの位置毎に、上記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像させ、上記撮像により得られる撮像画像信号に基づいて上記フォーカスレンズの合焦位置を決定するための評価値を算出する評価値算出ステップと、上記評価値算出ステップにより算出された評価値の中から複数の評価値を選択し、選択した複数の評価値に基づいて、上記フォーカスレンズの位置に対する上記評価値の関係を示す評価値曲線の極大点を算出し、上記極大点に対応する上記フォーカスレンズの位置を合焦位置として決定する合焦位置決定ステップと、上記合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う合焦制御ステップと、上記評価値算出ステップにより算出された評価値のうちの最大の評価値が得られた上記フォーカスレンズの位置を含む予め決められた上記フォーカスレンズの移動範囲に対応する上記評価値に基づき、上記移動範囲に対する上記評価値の関係を示す曲線の尖鋭度を判定する尖鋭度判定ステップと、を備え、上記合焦位置決定ステップは、上記尖鋭度判定ステップにより判定された尖鋭度が小さいほど、選択する評価値の数を多くするものである。【００１７】
本発明の第一の態様に係る合焦制御プログラムは、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを移動させながら、上記フォーカスレンズの位置毎に、上記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像させ、上記撮像により得られる撮像画像信号に基づいて上記フォーカスレンズの合焦位置を決定するための評価値を算出する評価値算出ステップと、上記評価値算出ステップにより算出された評価値の中から複数の評価値を選択し、選択した複数の評価値に基づいて、上記フォーカスレンズの位置に対する上記評価値の関係を示す評価値曲線の極大点を算出し、上記極大点に対応する上記フォーカスレンズの位置を合焦位置として決定する合焦位置決定ステップと、上記合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う合焦制御ステップと、をコンピュータに実行させるための合焦制御プログラムであって、上記評価値算出ステップは、通過帯域の異なる複数のフィルタ処理の中から選択したいずれかのフィルタ処理を上記撮像画像信号に施して得られる信号に基づいて上記評価値を算出し、上記合焦位置決定ステップは、上記評価値算出ステップにより選択されたフィルタ処理として通過帯域の下限周波数が小さいものほど、選択する評価値の数を多くするものである。【００１８】
本発明の第二の態様に係る合焦制御プログラムは、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを移動させながら、上記フォーカスレンズの位置毎に、上記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像させ、上記撮像により得られる撮像画像信号に基づいて上記フォーカスレンズの合焦位置を決定するための評価値を算出する評価値算出ステップと、上記評価値算出ステップにより算出された評価値の中から複数の評価値を選択し、選択した複数の評価値に基づいて、上記フォーカスレンズの位置に対する上記評価値の関係を示す評価値曲線の極大点を算出し、上記極大点に対応する上記フォーカスレンズの位置を合焦位置として決定する合焦位置決定ステップと、上記合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う合焦制御ステップと、上記評価値算出ステップにより算出された評価値のうちの最大の評価値が得られた上記フォーカスレンズの位置を含む予め決められた上記フォーカスレンズの移動範囲に対応する上記評価値に基づき、上記移動範囲に対する上記評価値の関係を示す曲線の尖鋭度を判定する尖鋭度判定ステップと、をコンピュータに実行させるための合焦制御プログラムであって、上記合焦位置決定ステップは、上記尖鋭度判定ステップにより判定された尖鋭度が小さいほど、選択する評価値の数を多くするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、低周波数又は低コントラストの被写体であっても高精度に合焦させることのできる合焦制御装置、撮像装置、合焦制御方法、及び合焦制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態を説明するための撮像装置の一例としてのデジタルカメラの概略構成を示す図である。
【図２】図１に示すデジタルカメラにおけるシステム制御部１１の機能ブロック図である。
【図３】ＡＦ評価値曲線の一例を示す図である。
【図４】ＡＦ評価値曲線の一例を示す図である。
【図５】図１に示すシステム制御部１１によるデジタルカメラのＡＦ処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】図１のデジタルカメラのシステム制御部１１の変形例を示す機能ブロック図である。
【図７】評価値算出部により算出されたＡＦ評価値の一例を示す図である。
【図８】評価値算出部により算出されたＡＦ評価値の一例を示す図である。
【図９】図６に示すシステム制御部１１によるデジタルカメラのＡＦ処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】第二の変形例のデジタルカメラのＡＦ処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】合焦位置決定部により選択されたＡＦ評価値の一例を示す図である。
【図１２】ＡＦ評価値の数の第一の調整方法を説明するためのフローチャートである。
【図１３】合焦位置決定部により選択されたＡＦ評価値の一例を示す図である。
【図１４】合焦位置決定部により選択されたＡＦ評価値の一例を示す図である。
【図１５】本発明の撮像装置の一実施形態であるスマートフォンの外観を示すものである。
【図１６】図１５のスマートフォンの内部ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態を説明するための撮像装置の一例としてのデジタルカメラの概略構成を示す図である。
【００２３】
図１に示すデジタルカメラの撮像系は、撮像光学系（撮像レンズ１と絞り２とを含む）と、この撮影光学系を通して被写体を撮像するＣＣＤ型やＣＭＯＳ型等の撮像素子５とを備えている。撮像レンズ１及び絞り２を含む撮像光学系は、カメラ本体に着脱可能又は固定となっている。撮像レンズ１は、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを含む。
【００２４】
フォーカスレンズとは、光軸方向に移動することで、撮像光学系の合焦位置を調節するレンズである。撮像レンズ１が複数のレンズ群からなり、全群繰り出しのレンズの場合は、全群全体がフォーカスレンズとなる。
【００２５】
デジタルカメラの電気制御系全体を統括制御するシステム制御部１１は、レンズ駆動部８を制御して撮像レンズ１に含まれるフォーカスレンズを移動させる。更に、システム制御部１１は、絞り駆動部９を介して絞り２の開口量を制御することにより、露光量の調整を行う。
【００２６】
また、システム制御部１１は、撮像素子駆動部１０を介して撮像素子５を駆動し、撮像レンズ１を通して撮像した被写体像を撮像画像信号として出力させる。システム制御部１１には、操作部１４を通してユーザからの指示信号が入力される。
【００２７】
デジタルカメラの電気制御系は、更に、撮像素子５の出力に接続された相関二重サンプリング処理等のアナログ信号処理を行うアナログ信号処理部６と、このアナログ信号処理部６から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換回路（Ａ／Ｄ）７とを備える。アナログ信号処理部６及びアナログデジタル変換回路７は、システム制御部１１によって制御される。アナログ信号処理部６及びアナログデジタル変換回路７は撮像素子５に内蔵されることもある。
【００２８】
更に、このデジタルカメラの電気制御系は、メインメモリ１６と、メインメモリ１６に接続されたメモリ制御部１５と、アナログデジタル変換回路７から出力される撮像画像信号に対し、補間演算、ガンマ補正演算等を行って撮像画像データを生成するデジタル信号処理部１７と、デジタル信号処理部１７で生成された撮像画像データをＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）形式に圧縮したり圧縮画像データを伸張したりする圧縮伸張処理部１８と、着脱自在の記録媒体２１が接続される外部メモリ制御部２０と、カメラ背面等に搭載された表示部２３が接続される表示制御部２２と、を備えている。
【００２９】
メモリ制御部１５、デジタル信号処理部１７、圧縮伸張処理部１８、外部メモリ制御部２０、及び表示制御部２２は、制御バス２４及びデータバス２５によって相互に接続され、システム制御部１１からの指令によって制御される。
【００３０】
図２は、図１に示すデジタルカメラにおけるシステム制御部１１の機能ブロック図である。
【００３１】
システム制御部１１は、評価値算出部１９１と、合焦位置決定部１９２と、合焦制御部１９３と、を備える。これらの機能ブロックは、システム制御部１１に含まれるプロセッサが合焦制御プログラムを実行することによって形成される。システム制御部１１は、合焦制御装置を構成する。
【００３２】
評価値算出部１９１は、レンズ駆動部８を制御して撮像レンズ１に含まれるフォーカスレンズを移動させながら、フォーカスレンズの動かした位置（３つ以上の位置）毎に撮像素子５で被写体を撮像させる。
【００３３】
評価値算出部１９１は、この撮像により得られる撮像画像信号に対し、通過帯域の異なる複数のフィルタ処理の中から選択したいずれかのフィルタ処理を施して得られる信号に基づいてフォーカスレンズの合焦位置を決定するための評価値（以下、ＡＦ評価値という）を算出する。
【００３４】
ＡＦ評価値は、フィルタ処理後の撮像画像信号のコントラスト値を算出することで得られる。上記の複数のフィルタ処理は、カットオフ周波数の異なるハイパスフィルタ処理、又は、中心周波数の異なるバンドパスフィルタ処理である。
【００３５】
合焦位置決定部１９２は、評価値算出部１９１により任意のフィルタ処理を施した撮像画像信号に基づいて算出された３つ以上のＡＦ評価値の中から複数のＡＦ評価値を選択する。
【００３６】
合焦位置決定部１９２は、選択したＡＦ評価値に基づいて、撮像中の被写体に対する、フォーカスレンズ位置とＡＦ評価値との関係を示す評価値曲線（以下、ＡＦ評価値曲線という）の極大点を算出し、算出した極大点に対応するフォーカスレンズの位置を合焦位置として決定する。
【００３７】
合焦位置決定部１９２は、評価値算出部１９１により算出された３つ以上のＡＦ評価値が、どのフィルタ処理によって得られたものかを判定し、判定したフィルタ処理の通過帯域の下限周波数に応じて、ＡＦ評価値曲線の算出に用いるＡＦ評価値の数を決定する。
【００３８】
なお、合焦位置決定部１９２は、評価値算出部１９１により算出された３つ以上のＡＦ評価値のうち、最大となるＡＦ評価値と、このＡＦ評価値に対応するフォーカスレンズ位置のフォーカスレンズ移動方向の一方側の少なくとも１つの位置に対応するＡＦ評価値と、このＡＦ評価値に対応するフォーカスレンズ位置のフォーカスレンズ移動方向の他方側の少なくとも１つの位置に対応するＡＦ評価値と、を選択する。
【００３９】
合焦制御部１９３は、レンズ駆動部８を制御して、合焦位置決定部１９２により決定された合焦位置にフォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う。
【００４０】
図３及び図４は、ＡＦ評価値曲線の一例を示す図である。図３及び図４の横軸はフォーカスレンズの位置を示し、縦軸はＡＦ評価値を示す。
【００４１】
図３には、通過帯域の下限周波数が大きいハイパスフィルタ処理後の撮像画像信号に基づいて算出された３つのＡＦ評価値から算出されるＡＦ評価値曲線Ｘ１を示している。
【００４２】
図３の例では、３つのＡＦ評価値の各々に対応するフォーカスレンズ位置のうち、ＡＦ評価値最大となるフォーカスレンズ位置（以下、評価値最大位置ともいう）Ｐ０を基準に、例えば、前後１点（フォーカスレンズ位置Ｐ−１、Ｐ１）の計３点のＡＦ評価値が算出され、この３点のＡＦ評価値と、予め決められている関数（複数次以上の関数又はガウス関数）と、に基づいてＡＦ評価値曲線Ｘ１が算出されている。
【００４３】
このＡＦ評価値曲線Ｘ１の極大点となるフォーカスレンズ位置が合焦位置として決定される。ＡＦ評価値曲線を求める際に利用する関数によって、ＡＦ評価値曲線の算出に最低限必要なＡＦ評価値の数が決まる。
【００４４】
図４は、通過帯域の下限周波数が図３の例よりも小さいハイパスフィルタ処理後の撮像画像信号に基づいて算出された７つのＡＦ評価値から算出されるＡＦ評価値曲線Ｘ２を示している。
【００４５】
図４の例では、７つのＡＦ評価値の各々に対応するフォーカスレンズ位置のうち、評価値最大位置Ｐ０を基準に、例えば、前後３点（フォーカスレンズ位置Ｐ−１、Ｐ−２、Ｐ−３、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）の計７点のＡＦ評価値が算出され、この７点のＡＦ評価値と、予め決められている関数（複数次以上の関数又はガウス関数）に基づいてＡＦ評価値曲線Ｘ２が算出されている。
【００４６】
図３と図４の比較から分かるように、撮像画像信号に対し通過帯域の下限周波数が小さいフィルタ処理を行ってＡＦ評価値を算出すると、このＡＦ評価値に基づくＡＦ評価値曲線は緩やかな曲線になる傾向にある。このようにＡＦ評価値曲線が緩やかになると、図４に示すように、評価値最大位置Ｐ０付近において、フォーカスレンズの位置変化に対し、ＡＦ評価値の変化が小さくなる。
【００４７】
したがって、画像ノイズなどの影響によりＡＦ評価値がばらつくと、例えば、図４において、評価値最大位置Ｐ０とその前後の位置Ｐ−１，Ｐ１に対応する３つのＡＦ評価値を用いて算出されるＡＦ評価値曲線は、ＡＦ評価値曲線Ｘ２とは一致しなくなる可能性が高い。
【００４８】
つまり、通過帯域の下限周波数が小さいフィルタ処理を行ってＡＦ評価値を算出した場合には、なるべく多くのＡＦ評価値を用いて評価値曲線を算出することで、合焦位置を精度よく決定することができる。
【００４９】
このような理由により、合焦位置決定部１９２は、評価値算出部１９１により選択されたフィルタ処理の通過帯域の下限周波数が小さいほど、ＡＦ評価値曲線の算出に用いるＡＦ評価値の数を多くする。
【００５０】
以下、合焦位置決定部１９２によるＡＦ評価値曲線の極大点の算出方法について一例を説明する。例えば、ＡＦ評価値曲線の算出に用いるＡＦ評価値をＶｉ、ＡＦ評価値Ｖｉが得られたフォーカスレンズ位置をＰｉとし、ＡＦ評価値曲線がガウス関数に従うとすると、以下の式（１）の関係が得られる。
【００５１】
【数１】
2017056557.tif 000003
【００５２】
式（１）の両辺自然対数をとり、Ｐｉに対する二次関数の形に変形すると、以下の式（２）となる。
【００５３】
【数２】
2017056557.tif 000004
【００５４】
式（２）を更に変形すると、以下の式（３）が得られる。
【００５５】
ｌｏｇｖｉ≡α（Ｐｉ２＋β／α・Ｐｉ）＋γ
＝α（Ｐｉ＋β／２α）２＋γ−β２／４α・・・（３）
【００５６】
式（３）から、Ｐｉ＝−β／２αが、ガウス関数のピーク位置（極大点）となる。
【００５７】
最小自乗法で式（３）のα、β、γを算出するとＡＦ評価値曲線を示すガウス関数が得られ、また、このαとβから極大点を算出することができる。合焦位置決定部１９２は、例えばこのような方法によってＡＦ評価値曲線とその極大点を算出する。
【００５８】
次に、図１に示すデジタルカメラのＡＦ動作を説明する。
【００５９】
図５は、図１に示すシステム制御部１１によるデジタルカメラのＡＦ処理を説明するためのフローチャートである。図５に示すフローは、例えば操作部１４のシャッタボタンが半押しされる等して、ＡＦを行う指示がシステム制御部１１に入力されることで開始される。
【００６０】
システム制御部１１は、ＡＦの指示に基づいて、フォーカスレンズを可動範囲の端から端まで移動させる。フォーカスレンズが移動している間に、フォーカスレンズの移動位置毎に撮像素子５により撮像が行われ、この撮像によって得られる撮像画像信号が評価値算出部１９１に入力される。
【００６１】
評価値算出部１９１は、入力された各フォーカスレンズ位置で得られた撮像画像信号に対し、通過帯域の異なるＸ個（Ｘは２以上の自然数）のフィルタ処理から選択した１つのフィルタ処理を施し、フィルタ処理後の撮像画像信号に基づいてＡＦ評価値を算出する評価値算出ステップを行う。
【００６２】
評価値算出部１９１は、算出したＡＦ評価値と、このＡＦ評価値の算出に用いた撮像画像信号が得られたときのフォーカスレンズ位置と、このＡＦ評価値の算出に用いたフィルタ処理を特定するためのフィルタ番号と、を対応付けてメインメモリ１６に記憶するＡＦ評価値算出記録処理を行う（ステップＳ１）。
【００６３】
評価値算出部１９１は、選択するフィルタ処理を順次別のものを変更してＡＦ評価値算出記録処理を繰り返し行う。これにより、Ｘ個のフィルタ処理の各々のフィルタ番号ｘ（ｘ＝０、１、・・・、Ｘ）に対し、各フォーカスレンズ位置とその位置でのＡＦ評価値とが対応付けて記録される。
【００６４】
次に、合焦位置決定部１９２は、フィルタ番号ｘ＝０に対応するＡＦ評価値をメインメモリ１６から読み出し、更に、フィルタ番号ｘ＝０のフィルタ処理の通過帯域の下限周波数が周波数閾値ＴＨ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００６５】
合焦位置決定部１９２は、ステップＳ２の判定がＮＯの場合、ＡＦ評価値曲線の極大点の算出に用いるＡＦ評価値として、読み出したＡＦ評価値の中から、評価値最大位置に対応するＡＦ評価値と、評価値最大位置の前後それぞれＮ点のフォーカスレンズ位置に対応する（２×Ｎ）個のＡＦ評価値との計｛（２×Ｎ）＋１｝個を選択する（ステップＳ４）。
【００６６】
合焦位置決定部１９２は、ステップＳ２の判定がＹＥＳの場合、ＡＦ評価値曲線の極大点の算出に用いるＡＦ評価値として、読み出したＡＦ評価値の中から、評価値最大位置に対応するＡＦ評価値と、評価値最大位置の前後それぞれＭ点（Ｍ＞Ｎ）のフォーカスレンズ位置に対応する（２×Ｍ）個のＡＦ評価値との計｛（２×Ｍ）＋１｝個を選択する（ステップＳ３）。
【００６７】
ステップＳ３において、例えばＭ＝３の場合、図４の例では、フォーカスレンズ位置Ｐ−３、Ｐ−２、Ｐ−１、Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に対応するＡＦ評価値が選択される。
【００６８】
ステップＳ４において、例えばＮ＝２の場合、図４の例では、フォーカスレンズ位置Ｐ−２、Ｐ−１、Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２に対応するＡＦ評価値が選択される。
【００６９】
ステップＳ３又はステップＳ４の後、合焦位置決定部１９２は、選択したＡＦ評価値に基づいて、これらのＡＦ評価値により決定される合焦位置の信頼性を判定する（ステップＳ５）。
【００７０】
ＡＦ評価値曲線は、このＡＦ評価値曲線を算出するために用いるＡＦ評価値で構成されるデータ曲線のピーク付近の形状が急峻になっているほど、極大点が正確に決まるため、合焦位置の信頼性が高くなる。合焦位置の信頼性の判定方法は、例えば以下の２つの方法があるが、これらに限定されるものではない。
【００７１】
（第一の信頼性判定方法）
合焦位置決定部１９２は、選択したＡＦ評価値のうちの最大のＡＦ評価値をＶｍａｘ、最小のＡＦ評価値をＶｍｉｎ、閾値をＴＨ１として、以下の式（４）が成り立つ場合に、選択したＡＦ評価値によって構成されるデータ曲線がピーク付近で急峻になっている、つまり、選択したＡＦ評価値により決定される合焦位置の信頼性が信頼性閾値以上であると判定する。
【００７２】
（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）／Ｖｍａｘ＞ＴＨ１・・・（４）
【００７３】
（第二の信頼性判定方法）
合焦位置決定部１９２は、選択したＡＦ評価値が、評価値最大位置から前後に向かって単調減少していれば、この選択したＡＦ評価値によって構成されるデータ曲線がピーク付近で急峻になっている、つまり、選択したＡＦ評価値により決定される合焦位置の信頼性が信頼性閾値以上であると判定する。
【００７４】
例えばステップＳ３にて図４に示す７個のＡＦ評価値を選択した場合を例にして説明する。
【００７５】
合焦位置決定部１９２は、選択したＡＦ評価値に対応するフォーカスレンズ位置Ｐ−３、・・・Ｐ−１、Ｐ０、Ｐ１、・・・Ｐ３の関係について、以下の式（５）、式（６）が成り立つ場合に、この７個のＡＦ評価値によって決まる合焦位置の信頼性が信頼性閾値以上であると判定する。
【００７６】
Ｐ０＞Ｐ−１＞・・・＞Ｐ−３・・・（５）
Ｐ０＞Ｐ１＞・・・＞Ｐ３・・・（６）
【００７７】
なお、式（５），（６）の条件を満たし、かつ、隣り合う２つのフォーカスレンズ位置に対応するＡＦ評価値同士の差（符号を無視した絶対値）が閾値以上の場合に、この７個のＡＦ評価値によって決まる合焦位置の信頼性が信頼性閾値以上であると判定してもよい。
【００７８】
合焦位置決定部１９２は、選択したＡＦ評価値によって決まる合焦位置の信頼性が信頼性閾値以上であり、信頼性があると判定した場合は（ステップＳ５：ＹＥＳ）、その選択したＡＦ評価値に基づいてＡＦ評価値曲線の極大点を算出し、算出した極大点に対応するフォーカスレンズ位置を合焦位置として決定する（ステップＳ６）。
【００７９】
ステップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ４、ステップＳ５、及び、ステップＳ６は、合焦位置決定ステップを構成する。
【００８０】
ステップＳ６の後は、合焦制御部１９３が、ステップＳ６で決定された合焦位置にフォーカスレンズを移動させ（ステップＳ１０）、ＡＦ動作を終了する。ステップＳ１０は、合焦制御ステップを構成する。
【００８１】
合焦位置決定部１９２は、選択したＡＦ評価値によって決まる合焦位置の信頼性が信頼性閾値未満であり、信頼性がないと判定した場合は（ステップＳ５：ＮＯ）、フィルタ番号ｘ＝Ｘであるか否かを判定する（ステップＳ７）。
【００８２】
ステップＳ７の判定がＮＯの場合、合焦位置決定部１９２は、フィルタ番号ｘを１つ増やして（ｘ＋１）に変更し（ステップＳ８）、ステップＳ２に処理を戻す。
【００８３】
ステップＳ７の判定がＹＥＳの場合、合焦位置決定部１９２は、合焦不可であると判断して（ステップＳ９）、ＡＦ動作を終了する。この場合、システム制御部１１は、表示部２３に、ＡＦ不可であることを示す表示を行うようにしてもよい。
【００８４】
以上のように、図１のデジタルカメラによれば、複数のフィルタ処理を用いてフォーカスレンズ位置毎のＡＦ評価値を求め、通過帯域の下限周波数の小さいフィルタ処理を用いた場合には、ＡＦ評価値曲線の極大点の算出に用いるＡＦ評価値の数を増やすことで、ＡＦ評価値曲線の極大点の算出精度を向上させることができる。
【００８５】
したがって、雲などの低コントラストかつ低周波な被写体に対しても、精度良くピント合わせを行うことが可能となる。また、通過帯域の下限周波数の大きいフィルタ処理を用いる場合には、ＡＦ評価値曲線の極大点の算出に用いるＡＦ評価値の数が少なくなるため、演算量を減少させ、ＡＦ処理を高速化することができる。
【００８６】
以上の処理では、フィルタ番号ｘが若い順にステップＳ２以降の処理を行うものとした。通過帯域の下限周波数が大きいフィルタ処理に対応するＡＦ評価値に基づいてＡＦ評価値曲線の極大点を算出するのと、通過帯域の下限周波数が小さいフィルタ処理に対応するＡＦ評価値に基づいてＡＦ評価値曲線の極大点を算出するのとでは、前者の方が、ＡＦ評価値曲線のピーク付近が急峻となる傾向にあり、合焦精度が高くなりやすい。
【００８７】
このため、合焦位置決定部１９２は、通過帯域の下限周波数が大きいフィルタ処理のフィルタ番号から順に選択してステップＳ２以降の処理を行うのがよい。これにより、ステップＳ５の判定がＹＥＳとなる確率を高めて、ＡＦ処理を高速化することができる。
【００８８】
また、図１のデジタルカメラは、ＡＦ評価値を選択した後に、選択したＡＦ評価値に基づく合焦位置の信頼性を判定し、信頼性が高い場合にのみ、選択したＡＦ評価値に基づいて合焦位置を決定するため、ＡＦ精度を向上させることができる。
【００８９】
なお、合焦位置決定部１９２は、図５のステップＳ２において設定するフィルタ番号を、ユーザから指定された番号としたり、撮影シーンに応じて自動的に設定した番号としたりしてもよい。この場合は、ステップＳ３又はステップＳ４の後に、ステップＳ６の処理が行われる構成とすればよい。
【００９０】
このように、ＡＦ評価値算出のために撮像画像信号に対して行うフィルタ処理をマニュアル操作又は自動で予め決めておく場合でも、高い精度で合焦位置を決定することができる。
【００９１】
また、以上の説明では、フィルタ処理の通過帯域の下限周波数に対する周波数閾値が１つ設定される例を説明したが、この周波数閾値は複数段階で設定されていてもよい。
【００９２】
例えば、フィルタ処理として、通過帯域の下限周波数がＦ１，Ｆ２，Ｆ３（Ｆ１＞Ｆ２＞Ｆ３）の３種類が設定され、周波数閾値としてＴＨ１ａ（Ｆ１＞ＴＨ１ａ≧Ｆ２），ＴＨ１ｂ（Ｆ２＞ＴＨ１ｂ≧Ｆ３）の２つが設定される場合を考える。
【００９３】
この場合、合焦位置決定部１９２は、下限周波数Ｆ１のフィルタ処理を選択した場合のＡＦ評価値の選択数をＳａとし、下限周波数Ｆ２のフィルタ処理を選択した場合のＡＦ評価値の選択数をＳｂとし、下限周波数Ｆ３のフィルタ処理を選択した場合のＡＦ評価値の選択数をＳｃとすると、Ｓａ＜Ｓｂ＜Ｓｃとすることで、ＡＦ評価値曲線の算出精度を向上させてＡＦ精度を向上させることができる。
【００９４】
以下では、図１に示すデジタルカメラの変形例を説明する。
【００９５】
（第一の変形例）
図６は、図１のデジタルカメラのシステム制御部１１の変形例を示す機能ブロック図である。図６に示すシステム制御部１１には、新たに尖鋭度判定部１９４が追加されており、それ以外は、図２に示した機能ブロック図と基本的に同様である。
【００９６】
尖鋭度判定部１９４は、評価値算出部１９１により算出されたＡＦ評価値のうち、最大のＡＦ評価値が得られた評価値最大位置を含む予め決められたフォーカスレンズの移動範囲に対応するＡＦ評価値に基づき、この移動範囲に対するＡＦ評価値の関係を示す曲線（以下、判定用評価値曲線という）の尖鋭度を判定する。
【００９７】
図３及び図４で説明したように、ＡＦ評価値曲線は、ピーク付近の形状がピーク側に向かって細長くなっているほど、高い精度で合焦位置を決定することができる。
【００９８】
図３及び図４は、フィルタ処理を変えて得られる結果を示したものであるが、フィルタ処理の通過帯域の下限周波数の情報を用いなくても、図３の状態と図４の状態とを区別することができる。
【００９９】
図６に示すシステム制御部１１の合焦位置決定部１９２は、図３の状態と図４の状態のどちらにあるのかを、上記の判定用評価値曲線の尖鋭度に基づいて判定し、判定した尖鋭度が小さいほど、ＡＦ評価値曲線の極大点算出のために選択するＡＦ評価値の数を多くする。
【０１００】
判定用評価値曲線の尖鋭度は、フィルタ処理の通過帯域の下限周波数と正の相関を持つため、合焦位置決定部１９２は、フィルタ処理の周波数特性の代わりに、この尖鋭度を用いて、ＡＦ評価値曲線の極大点の算出に用いるＡＦ評価値の数を決定することで、ＡＦ評価値曲線の極大点の算出精度を向上させるようにしている。
【０１０１】
尖鋭度判定部１９４による尖鋭度の判定方法は、次の２つがある。
【０１０２】
（第一の尖鋭度判定方法）
尖鋭度判定部１９４は、閾値を超えるＡＦ評価値の数に基づいて判定用評価値曲線の尖鋭度を判定する。より具体的に、図７及び図８を用いて説明する。
【０１０３】
図７及び図８には、評価値算出部１９１により算出されたＡＦ評価値のうちの最大のＡＦ評価値に対応する評価値最大位置Ｐ０を含む予め決められたフォーカスレンズの移動範囲として、評価値最大位置Ｐ０の前後それぞれ３つ目の位置までの範囲（Ｐ−３〜Ｐ３の範囲）の各位置に対応する７つのＡＦ評価値を抽出した例を示している。
【０１０４】
なお、この移動範囲は、評価値最大位置Ｐ０と、評価値最大位置Ｐ０の前後それぞれ１つ目の位置を含む範囲以上の範囲とすればよく、特に限定されるものではない。
【０１０５】
図７に示す７つのＡＦ評価値は、閾値ｔｈ３を超えるＡＦ評価値の数が多い。このような７つのＡＦ評価値を通る曲線（判定用評価値曲線）は、尖鋭度が小さいと判定することができる。
【０１０６】
図８に示す７つのＡＦ評価値は、閾値ｔｈ３を超える評価値の数が少ない。このような７つのＡＦ評価値を通る曲線（判定用評価値曲線）は、尖鋭度が大きいと判定することができる。
【０１０７】
閾値ｔｈ３は、移動範囲に対応するＡＦ評価値のうちの最大のＡＦ評価値をＭａｘ、最小のＡＦ評価値をＭｉｎとして、例えば以下の式（７）により算出する。変数Ａは予め設定しておく値であり、％単位で指定する。変数Ａの値が大きいほど、閾値ｔｈ３がＭａｘに近づく。
【０１０８】
ｔｈ３＝｛（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）×Ａ／１００｝＋Ｍｉｎ・・・（７）
【０１０９】
（第二の尖鋭度判定方法）
尖鋭度判定部１９４は、上記の移動範囲に対応するＡＦ評価値をＶｉ、ＡＦ評価値Ｖｉが得られたフォーカスレンズ位置をＰｉとし、判定用評価値曲線がガウス関数に従うとすると、上記の式（１）が得られるため、この式（１）によって判定用評価値曲線のσを算出する。
【０１１０】
このようにして算出されたσは、判定用評価値曲線の広がりを表現しており、曲線の尖鋭度に反比例した値となる。つまり、σが大きいほど、尖鋭度は小さいと判定することができる。
【０１１１】
図９は、図６に示すシステム制御部１１によるデジタルカメラのＡＦ処理を説明するためのフローチャートである。
【０１１２】
図９に示すフローチャートは、図５に示したフローチャートに対し、ステップＳ２をステップＳ２２に変更し、ステップＳ２１を追加した点を除いては、図５に示したフローチャートと同じである。図９において、図５に示した処理と同じものには、同一符号を付して説明を省略する。
【０１１３】
図９に示すＡＦ処理では、ステップＳ１の後、尖鋭度判定部１９４が、メインメモリ１６に記憶されているフィルタ番号ｘに対応するＡＦ評価値を読み出し、読み出したＡＦ評価値の少なくとも一部に基づいて、上述した方法により尖鋭度を算出する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１は尖鋭度判定ステップを構成する。
【０１１４】
次に、尖鋭度判定部１９４は、算出した尖鋭度が尖鋭度閾値以下か否かを判定する（ステップＳ２２）。
【０１１５】
そして、尖鋭度が尖鋭度閾値以下であると判定された場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）は、ステップＳ３の処理が行われ、尖鋭度が尖鋭度閾値を超えると判定された場合（ステップＳ２２：ＮＯ）は、ステップＳ４の処理が行われる。
【０１１６】
ステップＳ３及びステップＳ４以降の処理は、図５で説明した処理と同じである。ステップＳ２２、ステップＳ３、ステップＳ４、ステップＳ５、及び、ステップＳ６は、合焦位置決定ステップを構成する。
【０１１７】
以上のように、第一の変形例のデジタルカメラによれば、評価値算出部１９１により算出された複数のＡＦ評価値の少なくとも一部に基づいて、この少なくとも一部のＡＦ評価値に対応するフォーカスレンズの移動範囲と、この移動範囲に対するＡＦ評価値との関係を示す判定用評価値曲線の尖鋭度が判定される。
【０１１８】
そして、判定された尖鋭度が小さい場合には、ＡＦ評価値曲線の算出に用いるＡＦ評価値の数が多くなるため、ＡＦ評価値曲線の極大点の算出精度を向上させることができる。また、判定された尖鋭度が大きい場合には、ＡＦ評価値曲線の極大点の算出に用いるＡＦ評価値の数が少なくなるため、演算量を減少させ、ＡＦ処理を高速化することができる。
【０１１９】
（第二の変形例）
ここまでは、同じ被写体であっても、フィルタ処理を変えることで、ＡＦ評価値の分布が図３と図４のように違いが生じると説明してきた。しかし、フィルタ処理が同じであっても、被写体の空間周波数やコントラストによっては、ＡＦ評価値の分布に図３と図４のような違いが生じることがある。
【０１２０】
例えば、評価値算出部１９１が行うフィルタ処理を１種類に固定した場合、空間周波数やコントラストの低い被写体を撮像している場合には、ＡＦ評価値の分布は図４に示すようなものとなり、空間周波数やコントラストの高い被写体を撮像している場合には、ＡＦ評価値の分布は図３に示すようなものとなる場合がある。
【０１２１】
したがって、この場合にも、尖鋭度判定部１９４によって算出される尖鋭度に基づいてＡＦ評価値曲線の極大点の算出に用いるＡＦ評価値の数を変更することが有効となる。
【０１２２】
第二の変形例のデジタルカメラは、第一の変形例のデジタルカメラの評価値算出部１９１を、複数のフィルタ処理ではなく単一のフィルタ処理のみを撮像画像信号に施し、このフィルタ処理後の撮像画像信号に基づいてＡＦ評価値を算出するものに変更した構成である。
【０１２３】
図１０は、第二の変形例のデジタルカメラのＡＦ処理を説明するためのフローチャートである。図１０に示すフローチャートは、図９に示したフローチャートにおいて、ステップＳ１をステップＳ１ａに変更し、ステップＳ２１をステップＳ２１ａに変更し、ステップＳ５をステップＳ５ａに変更し、ステップＳ７及びステップＳ８を削除したものとなっている。図１０において、図９に示した処理と同じものには、同一符号を付して説明を省略する。
【０１２４】
図１０のステップＳ１ａにおいて、評価値算出部１９１は、予め決められた固定のフィルタ処理で処理後の撮像画像信号に基づいてフォーカスレンズ位置毎のＡＦ評価値を算出する評価値算出ステップを行う。
【０１２５】
次のステップＳ２１ａにおいて、尖鋭度判定部１９４は、ステップＳ１ａで算出されたＡＦ評価値の少なくとも一部に基づいて尖鋭度を算出する。ステップＳ２１ａは、尖鋭度判定ステップを構成する。
【０１２６】
ステップＳ２２の判定がＹＥＳの場合、合焦位置決定部１９２は、ステップＳ１ａで記録されたＡＦ評価値のうち、｛（２×Ｍ）＋１｝個のＡＦ評価値を選択する。ステップＳ２２の判定がＮＯの場合、合焦位置決定部１９２は、ステップＳ１ａで記録されたＡＦ評価値のうち、｛（２×Ｎ）＋１｝個のＡＦ評価値を選択する。
【０１２７】
その後のステップＳ５ａにおいて、判定がＮＯの場合にはステップＳ９の処理が行われ、判定がＹＥＳの場合にはステップＳ６以降の処理が行われる。ステップＳ２２、ステップＳ３、ステップＳ４、ステップＳ５ａ、及び、ステップＳ６は、合焦位置決定ステップを構成する。
【０１２８】
以上のように、ＡＦ評価値を算出する場合に複数のフィルタ処理を用いない構成であっても、被写体によらずに、ＡＦ評価値曲線の極大点を精度よく算出することができ、ＡＦ精度を向上させることができる。
【０１２９】
第一の変形例のデジタルカメラと、第二の変形例のデジタルカメラでは、図９及び図１０のステップＳ２２にて尖鋭度と比較する尖鋭度閾値を複数段階に設定し、ＡＦ評価値曲線の極大点の算出に用いるＡＦ評価値の数の設定を複数段階で変えられるようにしてもよい。
【０１３０】
（第三の変形例）
図１のデジタルカメラ、第一の変形例のデジタルカメラ、及び、第二の変形例のデジタルカメラでは、合焦位置決定部１９２が、選択されたフィルタ処理の通過帯域又は判定用評価値曲線の尖鋭度に基づいて、ＡＦ評価値曲線の極大点の算出に用いるＡＦ評価値の数を制御するものとしている。
【０１３１】
ＡＦ評価値曲線の算出に複数次関数やガウス関数を用いる場合には、合焦位置決定部１９２が選択したＡＦ評価値と、このＡＦ評価値に対応するフォーカスレンズ位置との関係を示す曲線（以下、データ曲線という）の形状が、評価値最大位置を軸として対称になっているほど、あるいは、評価値の大きい方向に向かって凸になっているほど、ＡＦ評価値曲線の算出精度が高くなる。
【０１３２】
そこで、第三の変形例のデジタルカメラでは、合焦位置決定部１９２が、上記のデータ曲線の形状を判定し、判定した形状に基づいて、ＡＦ評価値曲線の算出に用いるＡＦ評価値の数を調整することで、合焦精度を更に高めることを可能にしている。第三の変形例のデジタルカメラの構成は、図１のデジタルカメラの合焦位置決定部１９２に機能を一部追加したものであり、基本構成は図１のデジタルカメラと同じである。
【０１３３】
以下では、上記のデータ曲線の形状に基づくＡＦ評価値の調整方法について説明する。以下の第一の調整方法、第二の調整方法、及び、第三の調整方法は、合焦位置決定ステップを構成する。
【０１３４】
（第一の調整方法）
合焦位置決定部１９２は、評価値算出部１９１により算出されたＡＦ評価値の中から、最大値となる第一の評価値と、第一の評価値が得られたフォーカスレンズの位置（評価値最大位置）を基準位置としてフォーカスレンズの移動方向の一方側において基準位置からｎ番目（ｎは２以上の自然数）までの各位置で得られた第二の評価値と、基準位置よりもフォーカスレンズの移動方向の他方側において基準位置からｎ番目までの各位置で得られた第三の評価値と、を選択する。
【０１３５】
なお、ここで選択するＡＦ評価値の総数は、これまで説明してきたように、選択されたフィルタ処理の通過帯域又は判定用評価値曲線の尖鋭度に基づいて決定される。
【０１３６】
図１１は、合焦位置決定部１９２により選択された第一の評価値、第二の評価値、及び第三の評価値の一例を示す図である。以下では、位置Ｐｉ（ｉ＝−３、−２、−１、０、１、２、３）において得られたＡＦ評価値をＶ（Ｐｉ）とする。図１１には、図示している全てのＡＦ評価値により構成されるデータ曲線Ｘ５（全てのＡＦ評価値を結んだ曲線）を図示している。
【０１３７】
図１１に示す例では、評価値最大位置Ｐ０におけるＡＦ評価値Ｖ（Ｐ０）が第一の評価値であり、位置Ｐ１，位置Ｐ２，位置Ｐ３におけるＡＦ評価値が第二の評価値であり、位置Ｐ−１，位置Ｐ−２，位置Ｐ−３におけるＡＦ評価値が第三の評価値である。
【０１３８】
合焦位置決定部１９２は、データ曲線Ｘ５において、評価値最大位置から両方向に２つ以上離れた位置における２つのＡＦ評価値の各々と、これら位置の評価値最大位置側の隣の位置で得られたＡＦ評価値とで構成される曲線部分の対称性を判定することで、データ曲線Ｘ５の形状を判定する。
【０１３９】
そして、合焦位置決定部１９２は、この曲線部分の対称性が対称性閾値未満の場合には、曲線部分を構成するＡＦ評価値のうち評価値最大位置から遠い側にあるＡＦ評価値と、このＡＦ評価値に対応するフォーカスレンズ位置よりも評価値最大位置から遠い位置に対応するＡＦ評価値と、については、極大点の算出に用いる評価値からは除外する。
【０１４０】
図１１の例を用いて具体的に説明する。
【０１４１】
合焦位置決定部１９２は、図１１に示すデータ曲線Ｘ５において、位置Ｐ０〜Ｐ１の区間Ａ１と、位置Ｐ０〜Ｐ−１の区間Ｂ１との対称性を判定する。次に、合焦位置決定部１９２は、位置Ｐ１〜Ｐ２の区間Ａ２と位置Ｐ−１〜Ｐ−２の区間Ｂ２との対称性を判定する。次に、合焦位置決定部１９２は、位置Ｐ２〜Ｐ３の区間Ａ３と位置Ｐ−２〜Ｐ−３の区間Ｂ３との対称性を判定する。
【０１４２】
区間Ａｋは、位置Ｐｋ−１と位置Ｐｋの間の区間を言う。区間Ｂｋは、位置Ｐ−ｋ＋１と位置Ｐ―ｋの間の区間を言う。
【０１４３】
区間Ａｋと区間Ｂｋの対称性（ｋ＝１〜３）とは、区間ＡｋにおけるＡＦ評価値Ｖ（Ｐｋ−１）とＡＦ評価値Ｖ（Ｐｋ）で構成される曲線部分と、区間ＢｋにおけるＡＦ評価値Ｖ（Ｐ−ｋ＋１）とＡＦ評価値Ｖ（Ｐ−ｋ）で構成される曲線部分の対称性のことを言う。
【０１４４】
合焦位置決定部１９２は、区間Ａｋと区間Ｂｋの対称性を、それぞれの区間におけるＡＦ評価値の傾きの比較から判定する。区間Ａｋ，Ｂｋの傾きＧａ、Ｇｂは、以下の式（８）、（９）により算出される。
【０１４５】
Ｇａ＝｛Ｖ（Ｐｋ）‐Ｖ（Ｐｋ−１）｝／（Ｐｋ−Ｐｋ−１）・・・（８）
Ｇｂ＝｛Ｖ（Ｐ１−ｋ）‐Ｖ（Ｐ−ｋ）｝／（Ｐ１−ｋ−Ｐ−ｋ）・・・（９）
【０１４６】
そして、合焦位置決定部１９２は、以下の式（１０）〜（１２）を全て満たす場合に、区間Ａｋと区間Ｂｋの対称性がある（対称性が対称性閾値以上である）と判定する。閾値ｔｈ５は予め設定される値である。以下の式（１０）〜（１２）を全て満たさない場合には、区間Ａｋと区間Ｂｋの対称性がない（対称性が対称性閾値未満である）と判定する。
【０１４７】
Ｇａ＞０・・・（１０）
Ｇｂ＞０・・・（１１）
（１／ｔｈ５）＜（Ｇａ／Ｇｂ）＜ｔｈ５・・・（１２）
【０１４８】
合焦位置決定部１９２は、以上のようにして、区間毎に対称性を判定し、対称性のない区間Ａｋと区間Ｂｋがあった場合には、区間Ａｋの評価値最大位置Ｐ０から遠い側の位置Ｐｋに対応するＡＦ評価値と、位置Ｐｋよりも評価値最大位置Ｐ０から遠い位置に対応するＡＦ評価値については、極大点の算出からは除外する。
【０１４９】
同様に、合焦位置決定部１９２は、区間Ｂｋの評価値最大位置Ｐ０から遠い側の位置Ｐ−ｋに対応するＡＦ評価値と、位置Ｐ−ｋよりも評価値最大位置Ｐ０から遠い位置に対応するＡＦ評価値については、極大点の算出からは除外する。
【０１５０】
ただし、合焦位置決定部１９２は、区間Ａ１と区間Ｂ１に対称性がないと判定した場合には、区間Ａ１と区間Ｂ１に含まれる３つの位置に対応するＡＦ評価値Ｖ（Ｐ−１）、Ｖ（Ｐ０）、Ｖ（Ｐ１）を極大点の算出に用いる。これにより、少なくとも３つのＡＦ評価値を用いて極大点を算出できる。
【０１５１】
図１２は、第一の調整方法を説明するためのフローチャートである。図１２に示す処理は、図５に示したフローチャートのステップＳ３及びステップＳ４とステップＳ５の間に追加されるものである。
【０１５２】
合焦位置決定部１９２は、ｋ＝１に設定し（ステップＳ３１）、区間Ａｋと区間Ｂｋの曲線の傾きＧａ、Ｇｂを算出する（ステップＳ３２）。
【０１５３】
合焦位置決定部１９２は、ステップＳ３２で算出した傾きＧａ、Ｇｂが上記式（１０）〜（１２）の条件を満たすか否かを判定し（ステップＳ３３）、条件を満たすと判定した場合（ステップＳ３３：ＹＥＳ）は、ｋが３より小さいか否か、つまり、対称性の判定対象となる区間がまだあるか否かを判定する（ステップＳ３４）。
【０１５４】
合焦位置決定部１９２は、ｋが３より小さいと判定した場合（ステップＳ３４：ＹＥＳ）、ｋに１を加算し（ステップＳ３５）、ステップＳ３２に戻り、上述した処理を繰り返す。
【０１５５】
合焦位置決定部１９２は、ｋ＝３と判定した場合（ステップＳ３４：ＮＯ）、全ての区間に対応するＡＦ評価値を極大点の算出に用いるＡＦ評価値として選択する（ステップＳ３７）。
【０１５６】
合焦位置決定部１９２は、ステップＳ３３において条件を満たさないと判定した場合（ステップＳ３３：ＮＯ）、ｋ＝１か否かを判定し（ステップＳ３８）、ｋ＝１でない場合（ステップＳ３８：ＮＯ）は、区間Ａｋと区間Ｂｋよりも評価値最大位置側にある全区間に対応するＡＦ評価値を、極大点の算出に用いるＡＦ評価値として選択する（ステップＳ３９）。
【０１５７】
合焦位置決定部１９２は、ｋ＝１である場合（ステップＳ３８：ＹＥＳ）は、区間Ａ１と区間Ｂ１に対応するＡＦ評価値を、極大点の算出に用いるＡＦ評価値として選択する（ステップＳ４０）。
【０１５８】
以上のように、データ曲線の区間毎の対称性を判断し、対称性のない区間に対応するＡＦ評価値については極大点算出対象からは除外することで、合焦位置の決定精度を向上させることができる。
【０１５９】
なお、図１２に示した処理フローは、図９のステップＳ３及びステップＳ４とステップＳ５の間、及び、図１０のステップＳ３及びステップＳ４とステップＳ５ａの間に追加することでも、同様に、合焦精度を向上させることができる。
【０１６０】
（第二の調整方法）
第二の調整方法は、第一の調整方法における２つの区間の対称性の判定方法が異なるものである。
【０１６１】
合焦位置決定部１９２は、区間Ａｋと区間Ｂｋの対称性の判定を次のようにして行う。
【０１６２】
まず、合焦位置決定部１９２は、区間Ｂ１，区間Ｂ２，区間Ｂ３（又は区間Ａ１，区間Ａ２，区間Ａ３）に対応するＡＦ評価値に基づいて仮の評価値曲線を算出する。仮の評価値曲線は、ＡＦ評価値曲線を算出するときと同様の方法で算出できる。図１３には、区間Ｂ１，区間Ｂ２，区間Ｂ３に対応するＡＦ評価値から算出した仮の評価値曲線Ｘ６を図示してある。
【０１６３】
次に、合焦位置決定部１９２は、区間Ａｋにおける位置Ｐｋに対応するＡＦ評価値と、上記の仮の評価値曲線の位置Ｐｋに対応する仮の評価値との差を算出する。
【０１６４】
合焦位置決定部１９２は、算出した差が閾値ｔｈ６を超える場合には、区間Ａｋと区間Ｂｋの対称性は対称性閾値以下であると判定し、算出した差が閾値ｔｈ６以下の場合には、区間Ａｋと区間Ｂｋの対称性は対称性閾値を超えると判定する。合焦位置決定部１９２は、ｋを１〜３まで変更して各区間同士の対称性を判定する。
【０１６５】
以上のように、仮の評価値曲線と実際のＡＦ評価値との差を見ることでも、２つの区間の対称性を判定することができる。
【０１６６】
（第三の調整方法）
合焦位置決定部１９２は、第一の調整方法と同じように、評価値算出部１９１により算出されたＡＦ評価値の中から、第一の評価値と、第二の評価値と、第三の評価値と、を選択する。
【０１６７】
図１４は、合焦位置決定部１９２により選択された第一の評価値、第二の評価値、及び第三の評価値の一例を示す図である。以下では、位置Ｐｉ（ｉ＝−３、−２、−１、０、１、２、３）において得られたＡＦ評価値をＶ（Ｐｉ）とする。
【０１６８】
図１４には、図示している全てのＡＦ評価値により構成されるデータ曲線Ｘ７（全てのＡＦ評価値を結んだ曲線）を図示している。
【０１６９】
図１４に示す例では、評価値最大位置Ｐ０におけるＡＦ評価値Ｖ（Ｐ０）が第一の評価値であり、位置Ｐ１，位置Ｐ２，位置Ｐ３におけるＡＦ評価値が第二の評価値であり、位置Ｐ−１，位置Ｐ−２，位置Ｐ−３におけるＡＦ評価値が第三の評価値である。
【０１７０】
合焦位置決定部１９２は、データ曲線Ｘ７について、評価値最大位置から両方向に２つ以上離れた任意の位置におけるＡＦ評価値と、この任意の位置の評価値最大位置側の隣の位置で得られたＡＦ評価値とで構成される曲線部分の急峻性を判定することで、データ曲線Ｘ７の形状を判定する。
【０１７１】
そして、合焦位置決定部１９２は、この曲線部分の急峻性が急峻性閾値未満の場合には、任意の位置に対応するＡＦ評価値と、この任意の位置よりも評価値最大位置から遠い位置に対応するＡＦ評価値と、については、極大点の算出に用いる評価値からは除外する。
【０１７２】
具体的には、合焦位置決定部１９２は、上記の任意の位置に対応するＡＦ評価値に対する、この任意の位置よりも評価値最大位置側隣の位置に対応するＡＦ評価値である第一の隣接評価値の第一の変化率と、この第一の隣接評価値に対する、この任意の位置の評価値最大位置側の２つ隣の位置で得られたＡＦ評価値の第二の変化率とを算出する。
【０１７３】
そして、合焦位置決定部１９２は、第一の変化率が第二の変化率よりも小さい場合に、曲線部分の急峻性が急峻性閾値未満であると判定し、第一の変化率が第二の変化率以上となる場合に、この曲線部分の急峻性が急峻性閾値以上であると判定する。
【０１７４】
以下、図１４の例を用いて具体的に説明する。
【０１７５】
合焦位置決定部１９２は、図１４に示すデータ曲線Ｘ７において、位置Ｐ０〜Ｐ１の区間Ａ１と、位置Ｐ０〜Ｐ−１の区間Ｂ１と、位置Ｐ１〜Ｐ２の区間Ａ２と、位置Ｐ−１〜Ｐ−２の区間Ｂ２と、位置Ｐ２〜Ｐ３の区間Ａ３と、位置Ｐ−２〜Ｐ−３の区間Ｂ３とについて、それぞれ急峻性を判定する。区間Ａｋは、位置Ｐｋ−１と位置Ｐｋの間の区間を言う。区間Ｂｋは、位置Ｐ−ｋ＋１と位置Ｐ―ｋの間の区間を言う。
【０１７６】
各区間の急峻性は、任意区間におけるＡＦ評価値の変化率と、任意区間の評価値最大位置側隣の区間におけるＡＦ評価値の変化率との比較によって判定する。区間ＡｋにおけるＡＦ評価値の変化率をＤｉｆｆＲａｔｉｏＡｋとし、区間ＢｋにおけるＡＦ評価値の変化率をＤｉｆｆＲａｔｉｏＢｋとすると、各変化率は以下の演算により求まる。
【０１７７】
区間Ｂ３：ＤｉｆｆＲａｔｉｏＢ３＝（Ｖ（Ｐ−２）−Ｖ（Ｐ−３））／｜Ｐ−２−Ｐ−３｜区間Ｂ２：ＤｉｆｆＲａｔｉｏＢ２＝（Ｖ（Ｐ−１）−Ｖ（Ｐ−２））／｜Ｐ−１−Ｐ−２｜区間Ｂ１：ＤｉｆｆＲａｔｉｏＢ１＝（Ｖ（Ｐ０）−Ｖ（Ｐ−１））／｜Ｐ０−Ｐ−１｜区間Ａ１：ＤｉｆｆＲａｔｉｏＡ１＝（Ｖ（Ｐ０）−Ｖ（Ｐ１））／｜Ｐ０−Ｐ１｜区間Ａ２：ＤｉｆｆＲａｔｉｏＡ２＝（Ｖ（Ｐ１）−Ｖ（Ｐ２））／｜Ｐ１−Ｐ２｜区間Ａ３：ＤｉｆｆＲａｔｉｏＡ３＝（Ｖ（Ｐ２）−Ｖ（Ｐ３））／｜Ｐ２−Ｐ３｜
【０１７８】
各区間の変化率が、評価値最大位置側に隣接する区間の変化率以上となっていれば、その区間は上に凸状態にある（急峻性が高い）と言える。急峻性が高い区間を判定ＯＫとし、以下のように判定を行う。
【０１７９】
区間Ｂ３：ＤｉｆｆＲａｔｉｏＢ２≦ＤｉｆｆＲａｔｉｏＢ３の場合ＯＫ
区間Ｂ２：ＤｉｆｆＲａｔｉｏＢ１≦ＤｉｆｆＲａｔｉｏＢ２の場合ＯＫ
区間Ｂ１：常時ＯＫ（ＤｉｆｆＲａｔｉｏＢ１に対する比較対象がない為、常時ＯＫ）
区間Ａ１：常時ＯＫ（ＤｉｆｆＲａｔｉｏＡ１に対する比較対象がない為、常時ＯＫ）
区間Ａ２：ＤｉｆｆＲａｔｉｏＡ１≦ＤｉｆｆＲａｔｉｏＡ２の場合ＯＫ
区間Ａ３：ＤｉｆｆＲａｔｉｏＡ２≦ＤｉｆｆＲａｔｉｏＡ３の場合ＯＫ
【０１８０】
そして、合焦位置決定部１９２は、このようにして急峻性を判定した全区間について、区間Ａ１と区間Ｂ１を含み、かつ、判定ＯＫとなった区間が連続する範囲を決定し、この範囲に対応するＡＦ評価値を極大点の算出に用いるＡＦ評価値として選択する。
【０１８１】
例えば、以下のような判定結果であれば、位置Ｐ−２から位置Ｐ３に対応するＡＦ評価値が選択される。区間Ｂ３：ＮＧ区間Ｂ２：ＯＫ区間Ｂ１：ＯＫ区間Ａ１：ＯＫ区間Ａ２：ＯＫ区間Ａ３：ＯＫ
【０１８２】
また、例えば以下のような判定結果であれば、位置Ｐ−１から位置Ｐ２に対応するＡＦ評価値が選択される。区間Ｂ３：ＯＫ区間Ｂ２：ＮＧ区間Ｂ１：ＯＫ区間Ａ１：ＯＫ区間Ａ２：ＯＫ区間Ａ３：ＮＧ
【０１８３】
以上のように、データ曲線の各区間の急峻性に基づいて極大点の算出に用いるＡＦ評価値の数を調整することで、ＡＦ評価値曲線の算出精度を高めて、ＡＦ精度を向上させることができる。
【０１８４】
なお、第三の調整方法では、合焦位置決定部１９２が最初に選択するＡＦ評価値（データ曲線Ｘ７を構成するＡＦ評価値）として、最大値となる第一の評価値と、この第一の評価値が得られたフォーカスレンズの位置を基準位置にしてフォーカスレンズの移動方向の一方側において基準位置からｎ番目までの各位置で得られた第二の評価値と、基準位置よりもフォーカスレンズの移動方向の他方側において基準位置からｍを１以上の自然数としてｍ番目までの各位置で得られた第三の評価値と、を選択してもよい。
【０１８５】
つまり、合焦位置決定部１９２は、基準位置を境にして左右同じ数のＡＦ評価値を選択しなくてもよい。
【０１８６】
次に、撮像装置としてスマートフォンの構成について説明する。
【０１８７】
図１５は、本発明の撮影装置の一実施形態であるスマートフォン２００の外観を示すものである。図１５に示すスマートフォン２００は、平板状の筐体２０１を有し、筐体２０１の一方の面に表示部としての表示パネル２０２と、入力部としての操作パネル２０３とが一体となった表示入力部２０４を備えている。また、この様な筐体２０１は、スピーカ２０５と、マイクロホン２０６と、操作部２０７と、カメラ部２０８とを備えている。なお、筐体２０１の構成はこれに限定されず、例えば、表示部と入力部とが独立した構成を採用したり、折り畳み構造やスライド機構を有する構成を採用したりすることもできる。
【０１８８】
図１６は、図１５に示すスマートフォン２００の構成を示すブロック図である。図１６に示すように、スマートフォンの主たる構成要素として、無線通信部２１０と、表示入力部２０４と、通話部２１１と、操作部２０７と、カメラ部２０８と、記憶部２１２と、外部入出力部２１３と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信部２１４と、モーションセンサ部２１５と、電源部２１６と、主制御部２２０とを備える。また、スマートフォン２００の主たる機能として、図示省略の基地局装置ＢＳと図示省略の移動通信網ＮＷとを介した移動無線通信を行う無線通信機能を備える。
【０１８９】
無線通信部２１０は、主制御部２２０の指示にしたがって、移動通信網ＮＷに収容された基地局装置ＢＳに対し無線通信を行うものである。この無線通信を使用して、音声データ、画像データ等の各種ファイルデータ、電子メールデータなどの送受信や、Ｗｅｂデータやストリーミングデータなどの受信を行う。
【０１９０】
表示入力部２０４は、主制御部２２０の制御により、画像（静止画像及び動画像）や文字情報などを表示して視覚的にユーザに情報を伝達するとともに、表示した情報に対するユーザ操作を検出する、いわゆるタッチパネルであって、表示パネル２０２と、操作パネル２０３とを備える。
【０１９１】
表示パネル２０２は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＯＥＬＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などを表示デバイスとして用いたものである。
【０１９２】
操作パネル２０３は、表示パネル２０２の表示面上に表示される画像を視認可能に載置され、ユーザの指や尖筆によって操作される一又は複数の座標を検出するデバイスである。このデバイスをユーザの指や尖筆によって操作すると、操作に起因して発生する検出信号を主制御部２２０に出力する。次いで、主制御部２２０は、受信した検出信号に基づいて、表示パネル２０２上の操作位置（座標）を検出する。
【０１９３】
図１６に示すように、本発明の撮影装置の一実施形態として例示しているスマートフォン２００の表示パネル２０２と操作パネル２０３とは一体となって表示入力部２０４を構成しているが、操作パネル２０３が表示パネル２０２を完全に覆うような配置となっている。
【０１９４】
係る配置を採用した場合、操作パネル２０３は、表示パネル２０２外の領域についても、ユーザ操作を検出する機能を備えてもよい。換言すると、操作パネル２０３は、表示パネル２０２に重なる重畳部分についての検出領域（以下、表示領域と称する）と、それ以外の表示パネル２０２に重ならない外縁部分についての検出領域（以下、非表示領域と称する）とを備えていてもよい。
【０１９５】
なお、表示領域の大きさと表示パネル２０２の大きさとを完全に一致させても良いが、両者を必ずしも一致させる必要は無い。また、操作パネル２０３が、外縁部分と、それ以外の内側部分の２つの感応領域を備えていてもよい。更に、外縁部分の幅は、筐体２０１の大きさなどに応じて適宜設計されるものである。更にまた、操作パネル２０３で採用される位置検出方式としては、マトリクススイッチ方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、静電容量方式などが挙げられ、いずれの方式を採用することもできる。
【０１９６】
通話部２１１は、スピーカ２０５やマイクロホン２０６を備え、マイクロホン２０６を通じて入力されたユーザの音声を主制御部２２０にて処理可能な音声データに変換して主制御部２２０に出力したり、無線通信部２１０あるいは外部入出力部２１３により受信された音声データを復号してスピーカ２０５から出力させたりするものである。また、図１４に示すように、例えば、スピーカ２０５を表示入力部２０４が設けられた面と同じ面に搭載し、マイクロホン２０６を筐体２０１の側面に搭載することができる。
【０１９７】
操作部２０７は、キースイッチなどを用いたハードウェアキーであって、ユーザからの指示を受け付けるものである。例えば、図１５に示すように、操作部２０７は、スマートフォン２００の筐体２０１の側面に搭載され、指などで押下されるとオンとなり、指を離すとバネなどの復元力によってオフ状態となる押しボタン式のスイッチである。
【０１９８】
記憶部２１２は、主制御部２２０の制御プログラムや制御データ、アプリケーションソフトウェア、通信相手の名称や電話番号などを対応づけたアドレスデータ、送受信した電子メールのデータ、ＷｅｂブラウジングによりダウンロードしたＷｅｂデータや、ダウンロードしたコンテンツデータを記憶し、またストリーミングデータなどを一時的に記憶するものである。また、記憶部２１２は、スマートフォン内蔵の内部記憶部２１７と着脱自在な外部メモリスロットを有する外部記憶部２１８により構成される。なお、記憶部２１２を構成するそれぞれの内部記憶部２１７と外部記憶部２１８は、フラッシュメモリタイプ（ｆｌａｓｈ  ｍｅｍｏｒｙ  ｔｙｐｅ）、ハードディスクタイプ（ｈａｒｄ  ｄｉｓｋ  ｔｙｐｅ）、マルチメディアカードマイクロタイプ（ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  ｃａｒｄ  ｍｉｃｒｏ  ｔｙｐｅ）、カードタイプのメモリ（例えば、ＭｉｃｒｏＳＤ（登録商標）メモリ等）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの格納媒体を用いて実現される。
【０１９９】
外部入出力部２１３は、スマートフォン２００に連結される全ての外部機器とのインターフェースの役割を果たすものであり、他の外部機器に通信等（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ＩＥＥＥ１３９４など）又はネットワーク（例えば、インターネット、無線ＬＡＮ、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）（登録商標）、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、赤外線通信（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＩｒＤＡ）（登録商標）、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ  Ｗｉｄｅｂａｎｄ）（登録商標）、ジグビー（ＺｉｇＢｅｅ）（登録商標）など）により直接的又は間接的に接続するためのものである。
【０２００】
スマートフォン２００に連結される外部機器としては、例えば、有／無線ヘッドセット、有／無線外部充電器、有／無線データポート、カードソケットを介して接続されるメモリカード（Ｍｅｍｏｒｙ  ｃａｒｄ）やＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ  Ｍｏｄｕｌｅ  Ｃａｒｄ）／ＵＩＭ（Ｕｓｅｒ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ  Ｍｏｄｕｌｅ  Ｃａｒｄ）カード、オーディオ・ビデオＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）端子を介して接続される外部オーディオ・ビデオ機器、無線接続される外部オーディオ・ビデオ機器、有／無線接続されるスマートフォン、有／無線接続されるパーソナルコンピュータ、有／無線接続されるパーソナルコンピュータ、イヤホンなどがある。外部入出力部２１３は、このような外部機器から伝送を受けたデータをスマートフォン２００の内部の各構成要素に伝達することや、スマートフォン２００の内部のデータが外部機器に伝送されるようにすることができる。
【０２０１】
ＧＰＳ受信部２１４は、主制御部２２０の指示にしたがって、ＧＰＳ衛星ＳＴ１〜ＳＴｎから送信されるＧＰＳ信号を受信し、受信した複数のＧＰＳ信号に基づく測位演算処理を実行し、スマートフォン２００の緯度、経度、高度からなる位置を検出する。ＧＰＳ受信部２１４は、無線通信部２１０や外部入出力部２１３（例えば、無線ＬＡＮ）から位置情報を取得できる時には、その位置情報を用いて位置を検出することもできる。
【０２０２】
モーションセンサ部２１５は、例えば、３軸の加速度センサなどを備え、主制御部２２０の指示にしたがって、スマートフォン２００の物理的な動きを検出する。スマートフォン２００の物理的な動きを検出することにより、スマートフォン２００の動く方向や加速度が検出される。係る検出結果は、主制御部２２０に出力されるものである。
【０２０３】
電源部２１６は、主制御部２２０の指示にしたがって、スマートフォン２００の各部に、バッテリ（図示しない）に蓄えられる電力を供給するものである。
【０２０４】
主制御部２２０は、マイクロプロセッサを備え、記憶部２１２が記憶する制御プログラムや制御データにしたがって動作し、スマートフォン２００の各部を統括して制御するものである。また、主制御部２２０は、無線通信部２１０を通じて、音声通信やデータ通信を行うために、通信系の各部を制御する移動通信制御機能と、アプリケーション処理機能を備える。
【０２０５】
アプリケーション処理機能は、記憶部２１２が記憶するアプリケーションソフトウェアにしたがって主制御部２２０が動作することにより実現するものである。アプリケーション処理機能としては、例えば、外部入出力部２１３を制御して対向機器とデータ通信を行う赤外線通信機能や、電子メールの送受信を行う電子メール機能、Ｗｅｂページを閲覧するＷｅｂブラウジング機能などがある。
【０２０６】
また、主制御部２２０は、受信データやダウンロードしたストリーミングデータなどの画像データ（静止画像や動画像のデータ）に基づいて、映像を表示入力部２０４に表示する等の画像処理機能を備える。画像処理機能とは、主制御部２２０が、上記画像データを復号し、この復号結果に画像処理を施して、画像を表示入力部２０４に表示する機能のことをいう。
【０２０７】
更に、主制御部２２０は、表示パネル２０２に対する表示制御と、操作部２０７、操作パネル２０３を通じたユーザ操作を検出する操作検出制御を実行する。表示制御の実行により、主制御部２２０は、アプリケーションソフトウェアを起動するためのアイコンや、スクロールバーなどのソフトウェアキーを表示したり、あるいは電子メールを作成したりするためのウィンドウを表示する。なお、スクロールバーとは、表示パネル２０２の表示領域に収まりきれない大きな画像などについて、画像の表示部分を移動する指示を受け付けるためのソフトウェアキーのことをいう。
【０２０８】
また、操作検出制御の実行により、主制御部２２０は、操作部２０７を通じたユーザ操作を検出したり、操作パネル２０３を通じて、上記アイコンに対する操作や、上記ウィンドウの入力欄に対する文字列の入力を受け付けたり、あるいは、スクロールバーを通じた表示画像のスクロール要求を受け付ける。
【０２０９】
更に、操作検出制御の実行により主制御部２２０は、操作パネル２０３に対する操作位置が、表示パネル２０２に重なる重畳部分（表示領域）か、それ以外の表示パネル２０２に重ならない外縁部分（非表示領域）かを判定し、操作パネル２０３の感応領域や、ソフトウェアキーの表示位置を制御するタッチパネル制御機能を備える。
【０２１０】
また、主制御部２２０は、操作パネル２０３に対するジェスチャ操作を検出し、検出したジェスチャ操作に応じて、予め設定された機能を実行することもできる。ジェスチャ操作とは、従来の単純なタッチ操作ではなく、指などによって軌跡を描いたり、複数の位置を同時に指定したり、あるいはこれらを組み合わせて、複数の位置から少なくとも１つについて軌跡を描く操作を意味する。
【０２１１】
カメラ部２０８は、図１に示したデジタルカメラにおける外部メモリ制御部２０、記録媒体２１、表示制御部２２、表示部２３、及び操作部１４以外の構成を含む。カメラ部２０８によって生成された撮像画像データは、記憶部２１２に記録したり、入出力部２１３や無線通信部２１０を通じて出力したりすることができる。図１５に示すにスマートフォン２００において、カメラ部２０８は表示入力部２０４と同じ面に搭載されているが、カメラ部２０８の搭載位置はこれに限らず、表示入力部２０４の背面に搭載されてもよい。
【０２１２】
また、カメラ部２０８はスマートフォン２００の各種機能に利用することができる。例えば、表示パネル２０２にカメラ部２０８で取得した画像を表示することや、操作パネル２０３の操作入力のひとつとして、カメラ部２０８の画像を利用することができる。また、ＧＰＳ受信部２１４が位置を検出する際に、カメラ部２０８からの画像を参照して位置を検出することもできる。更には、カメラ部２０８からの画像を参照して、３軸の加速度センサを用いずに、或いは、３軸の加速度センサと併用して、スマートフォン２００のカメラ部２０８の光軸方向を判断することや、現在の使用環境を判断することもできる。勿論、カメラ部２０８からの画像をアプリケーションソフトウェア内で利用することもできる。
【０２１３】
その他、静止画又は動画の画像データにＧＰＳ受信部２１４により取得した位置情報、マイクロホン２０６により取得した音声情報（主制御部等により、音声テキスト変換を行ってテキスト情報となっていてもよい）、モーションセンサ部２１５により取得した姿勢情報等などを付加して記憶部２１２に記録したり、入出力部２１３や無線通信部２１０を通じて出力したりすることもできる。
【０２１４】
以上のような構成のスマートフォン２００においても、高速・高精度のＡＦが可能になる。
【０２１５】
以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。
【０２１６】
開示された合焦制御装置は、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを移動させながら、上記フォーカスレンズの位置毎に、上記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像させ、上記撮像により得られる撮像画像信号に対し通過帯域の異なる複数のフィルタ処理の中から選択したいずれかのフィルタ処理を施して得られる信号に基づいて上記フォーカスレンズの合焦位置を決定するための評価値を算出する評価値算出部と、上記評価値算出部により算出された評価値の中から複数の評価値を選択し、選択した複数の評価値に基づいて、上記フォーカスレンズの位置に対する上記評価値の関係を示す評価値曲線の極大点を算出し、上記極大点に対応する上記フォーカスレンズの位置を合焦位置として決定する合焦位置決定部と、上記合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う合焦制御部と、を備え、上記合焦位置決定部は、上記評価値算出部により選択されたフィルタ処理として通過帯域の下限周波数が小さいものほど、選択する評価値の数を多くするものである。
【０２１７】
開示された合焦制御装置は、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを移動させながら、上記フォーカスレンズの位置毎に、上記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像させ、上記撮像により得られる撮像画像信号に基づいて上記フォーカスレンズの合焦位置を決定するための評価値を算出する評価値算出部と、上記評価値算出部により算出された評価値の中から複数の評価値を選択し、選択した複数の評価値に基づいて、上記フォーカスレンズの位置に対する上記評価値の関係を示す評価値曲線の極大点を算出し、上記極大点に対応する上記フォーカスレンズの位置を合焦位置として決定する合焦位置決定部と、上記合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う合焦制御部と、上記評価値算出部により算出された評価値のうちの最大の評価値が得られた上記フォーカスレンズの位置を含む予め決められた上記フォーカスレンズの移動範囲に対応する上記評価値に基づき、上記移動範囲に対する上記評価値の関係を示す曲線の尖鋭度を判定する尖鋭度判定部と、を備え、上記合焦位置決定部は、上記尖鋭度判定部により判定された尖鋭度が小さいほど、選択する評価値の数を多くするものである。
【０２１８】
開示された合焦制御装置は、上記合焦位置決定部は、上記選択した全ての評価値と上記評価値に対応する上記フォーカスレンズの位置との関係を示すデータ曲線の形状に基づいて、上記極大点の算出に用いる評価値の数を調整するものである。
【０２１９】
開示された合焦制御装置は、上記合焦位置決定部は、上記評価値算出部により算出された評価値の中から、最大値となる第一の評価値と、上記第一の評価値が得られたフォーカスレンズの位置を基準位置にして上記フォーカスレンズの移動方向の一方側において上記基準位置からｎを２以上の自然数としてｎ番目までの各位置で得られた第二の評価値と、上記基準位置よりも上記フォーカスレンズの移動方向の他方側において上記基準位置からｎ番目までの各位置で得られた第三の評価値と、を選択し、更に、上記選択した評価値のうちの上記基準位置から上記一方側と上記他方側のそれぞれに２つ以上離れた位置で得られた２つの評価値の各々と、上記選択した評価値のうちの上記位置の上記基準位置側の隣の位置で得られた評価値とで構成される曲線部分の対称性を判定し、上記対称性が対称性閾値未満の場合に、上記２つの評価値と、上記選択した評価値のうちの上記２つの評価値の各々が得られたフォーカスレンズの位置よりも上記基準位置から遠い位置で得られた評価値と、については、上記極大点の算出に用いる評価値からは除外するものである。
【０２２０】
開示された合焦制御装置は、上記合焦位置決定部は、上記第一の評価値と上記第二の評価値に基づいて仮の評価値曲線を算出し、上記２つの評価値のうち上記移動方向の他方側の位置に対応する評価値と、上記仮の評価値曲線の上記位置に対応する仮の評価値との差を算出し、上記差が閾値を超える場合に、上記対称性が対称性閾値未満であると判定するものである。
【０２２１】
開示された合焦制御装置は、上記合焦位置決定部は、上記評価値算出部により算出された評価値の中から、最大値となる第一の評価値と、上記第一の評価値が得られたフォーカスレンズの位置を基準位置にして上記フォーカスレンズの移動方向の一方側において上記基準位置からｎを２以上の自然数としてｎ番目までの各位置で得られた第二の評価値と、上記基準位置よりも上記フォーカスレンズの移動方向の他方側において上記基準位置からｍを１以上の自然数としてｍ番目までの各位置で得られた第三の評価値と、を選択し、更に、上記選択した評価値のうちの上記基準位置から上記一方側と上記他方側のそれぞれに２つ以上離れた任意の位置で得られた評価値と、上記選択した評価値のうちの上記任意の位置の上記基準位置側の隣の位置で得られた評価値とで構成される曲線部分の急峻性を判定し、上記急峻性が急峻性閾値未満の場合に、上記任意の位置で得られた評価値と、上記選択した評価値のうちの上記任意の位置よりも上記基準位置から遠い位置で得られた評価値と、については、上記極大点の算出に用いる評価値からは除外するものである。
【０２２２】
開示された合焦制御装置は、上記合焦位置決定部は、上記任意の位置で得られた評価値に対する、上記選択した評価値のうちの上記任意の位置の上記基準位置側の隣の位置で得られた第一の隣接評価値の第一の変化率が、上記第一の隣接評価値に対する、上記選択した評価値のうちの上記任意の位置の上記基準位置側の２つ隣の位置で得られた評価値の第二の変化率よりも小さい場合に、上記急峻性が急峻性閾値未満であると判定するものである。
【０２２３】
開示された合焦制御装置は、上記合焦位置決定部は、上記極大点の算出に用いる評価値に基づいて、その評価値により決定される合焦位置の信頼性を判定し、上記判定した信頼性が信頼性閾値以上の場合に、上記極大点の算出を行って合焦位置を決定するものである。
【０２２４】
開示された撮像装置は、上記合焦制御装置と、上記合焦制御部により合焦位置に移動されるフォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子と、を備えるものである。
【０２２５】
開示された合焦制御方法は、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを移動させながら、上記フォーカスレンズの位置毎に、上記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像させ、上記撮像により得られる撮像画像信号に基づいて上記フォーカスレンズの合焦位置を決定するための評価値を算出する評価値算出ステップと、上記評価値算出ステップにより算出された評価値の中から複数の評価値を選択し、選択した複数の評価値に基づいて、上記フォーカスレンズの位置に対する上記評価値の関係を示す評価値曲線の極大点を算出し、上記極大点に対応する上記フォーカスレンズの位置を合焦位置として決定する合焦位置決定ステップと、上記合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う合焦制御ステップと、を備え、上記評価値算出ステップは、通過帯域の異なる複数のフィルタ処理の中から選択したいずれかのフィルタ処理を上記撮像画像信号に施して得られる信号に基づいて上記評価値を算出し、上記合焦位置決定ステップは、上記評価値算出ステップにより選択されたフィルタ処理として通過帯域の下限周波数が小さいものほど、選択する評価値の数を多くするものである。
【０２２６】
開示された合焦制御方法は、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを移動させながら、上記フォーカスレンズの位置毎に、上記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像させ、上記撮像により得られる撮像画像信号に基づいて上記フォーカスレンズの合焦位置を決定するための評価値を算出する評価値算出ステップと、上記評価値算出ステップにより算出された評価値の中から複数の評価値を選択し、選択した複数の評価値に基づいて、上記フォーカスレンズの位置に対する上記評価値の関係を示す評価値曲線の極大点を算出し、上記極大点に対応する上記フォーカスレンズの位置を合焦位置として決定する合焦位置決定ステップと、上記合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う合焦制御ステップと、上記評価値算出ステップにより算出された評価値のうちの最大の評価値が得られた上記フォーカスレンズの位置を含む予め決められた上記フォーカスレンズの移動範囲に対応する上記評価値に基づき、上記移動範囲に対する上記評価値の関係を示す曲線の尖鋭度を判定する尖鋭度判定ステップと、を備え、上記合焦位置決定ステップは、上記尖鋭度判定ステップにより判定された尖鋭度が小さいほど、選択する評価値の数を多くするものである。
【０２２７】
開示された合焦制御方法は、上記合焦位置決定ステップでは、上記選択した全ての評価値と上記評価値に対応する上記フォーカスレンズの位置との関係を示すデータ曲線の形状に基づいて、上記極大点の算出に用いる評価値の数を調整するものである。
【０２２８】
開示された合焦制御方法は、上記合焦位置決定ステップは、上記評価値算出ステップにより算出された評価値の中から、最大値となる第一の評価値と、上記第一の評価値が得られたフォーカスレンズの位置を基準位置にして上記フォーカスレンズの移動方向の一方側において上記基準位置からｎを２以上の自然数としてｎ番目までの各位置で得られた第二の評価値と、上記基準位置よりも上記フォーカスレンズの移動方向の他方側において上記基準位置からｎ番目までの各位置で得られた第三の評価値と、を選択し、更に、上記選択した評価値のうちの上記基準位置から上記一方側と上記他方側のそれぞれに２つ以上離れた位置で得られた２つの評価値の各々と、上記選択した評価値のうちの上記位置の上記基準位置側の隣の位置で得られた評価値とで構成される曲線部分の対称性を判定し、上記対称性が対称性閾値未満の場合に、上記２つの評価値と、上記選択した評価値のうちの上記２つの評価値の各々が得られたフォーカスレンズの位置よりも上記基準位置から遠い位置で得られた評価値と、については、上記極大点の算出に用いる評価値からは除外するものである。
【０２２９】
開示された合焦制御方法は、上記合焦位置決定ステップは、上記第一の評価値と上記第二の評価値に基づいて仮の評価値曲線を算出し、上記２つの評価値のうち上記移動方向の他方側の位置に対応する評価値と、上記仮の評価値曲線の上記位置に対応する仮の評価値との差を算出し、上記差が閾値を超える場合に、上記対称性が対称性閾値未満であると判定するものである。
【０２３０】
開示された合焦制御方法は、上記合焦位置決定ステップは、上記評価値算出ステップにより算出された評価値の中から、最大値となる第一の評価値と、上記第一の評価値が得られたフォーカスレンズの位置を基準位置にして上記フォーカスレンズの移動方向の一方側において上記基準位置からｎを２以上の自然数としてｎ番目までの各位置で得られた第二の評価値と、上記基準位置よりも上記フォーカスレンズの移動方向の他方側において上記基準位置からｍを１以上の自然数としてｍ番目までの各位置で得られた第三の評価値と、を選択し、更に、上記選択した評価値のうちの上記基準位置から上記一方側と上記他方側のそれぞれに２つ以上離れた任意の位置で得られた評価値と、上記選択した評価値のうちの上記任意の位置の上記基準位置側の隣の位置で得られた評価値とで構成される曲線部分の急峻性を判定し、上記急峻性が急峻性閾値未満の場合に、上記任意の位置で得られた評価値と、上記選択した評価値のうちの上記任意の位置よりも上記基準位置から遠い位置で得られた評価値と、については、上記極大点の算出に用いる評価値からは除外するものである。
【０２３１】
開示された合焦制御方法は、上記合焦位置決定ステップは、上記任意の位置で得られた評価値に対する、上記選択した評価値のうちの上記任意の位置の上記基準位置側の隣の位置で得られた第一の隣接評価値の第一の変化率が、上記第一の隣接評価値に対する、上記選択した評価値のうちの上記任意の位置の上記基準位置側の２つ隣の位置で得られた評価値の第二の変化率よりも小さい場合に、上記急峻性が急峻性閾値未満であると判定するものである。
【０２３２】
開示された合焦制御方法は、上記合焦位置決定ステップは、上記極大点の算出に用いる評価値に基づいて、その評価値により決定される合焦位置の信頼性を判定し、上記判定した信頼性が信頼性閾値以上の場合に、上記極大点の算出を行って合焦位置を決定するものである。
【０２３３】
開示された合焦制御プログラムは、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを移動させながら、上記フォーカスレンズの位置毎に、上記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像させ、上記撮像により得られる撮像画像信号に基づいて上記フォーカスレンズの合焦位置を決定するための評価値を算出する評価値算出ステップと、上記評価値算出ステップにより算出された評価値の中から複数の評価値を選択し、選択した複数の評価値に基づいて、上記フォーカスレンズの位置に対する上記評価値の関係を示す評価値曲線の極大点を算出し、上記極大点に対応する上記フォーカスレンズの位置を合焦位置として決定する合焦位置決定ステップと、上記合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う合焦制御ステップと、をコンピュータに実行させるための合焦制御プログラムであって、上記評価値算出ステップは、通過帯域の異なる複数のフィルタ処理の中から選択したいずれかのフィルタ処理を上記撮像画像信号に施して得られる信号に基づいて上記評価値を算出し、上記合焦位置決定ステップは、上記評価値算出ステップにより選択されたフィルタ処理として通過帯域の下限周波数が小さいものほど、選択する評価値の数を多くするものである。
【０２３４】
開示された合焦制御プログラムは、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを移動させながら、上記フォーカスレンズの位置毎に、上記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像させ、上記撮像により得られる撮像画像信号に基づいて上記フォーカスレンズの合焦位置を決定するための評価値を算出する評価値算出ステップと、上記評価値算出ステップにより算出された評価値の中から複数の評価値を選択し、選択した複数の評価値に基づいて、上記フォーカスレンズの位置に対する上記評価値の関係を示す評価値曲線の極大点を算出し、上記極大点に対応する上記フォーカスレンズの位置を合焦位置として決定する合焦位置決定ステップと、上記合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う合焦制御ステップと、上記評価値算出ステップにより算出された評価値のうちの最大の評価値が得られた上記フォーカスレンズの位置を含む予め決められた上記フォーカスレンズの移動範囲に対応する上記評価値に基づき、上記移動範囲に対する上記評価値の関係を示す曲線の尖鋭度を判定する尖鋭度判定ステップと、をコンピュータに実行させるための合焦制御プログラムであって、上記合焦位置決定ステップは、上記尖鋭度判定ステップにより判定された尖鋭度が小さいほど、選択する評価値の数を多くするものである。
【産業上の利用可能性】
【０２３５】
本発明は、特にデジタルカメラ等に適用して利便性が高く、有効である。【０２３６】
以上、本発明を特定の実施形態によって説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、開示された発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
本出願は、２０１５年９月３０日出願の日本特許出願（特願２０１５−１９４２３２）に基づくものであり、その内容はここに取り込まれる。
【符号の説明】
【０２３７】
１  撮影レンズ（フォーカスレンズ含む）
２  絞り
５  撮像素子
６  アナログ信号処理部
７  アナログデジタル変換回路
８  レンズ駆動部
９  絞り駆動部
１０  撮像素子駆動部
１１  システム制御部
１４  操作部
１５  メモリ制御部
１６  メインメモリ
１７  デジタル信号処理部
１８  圧縮伸長処理部
２０  外部メモリ制御部
２１  記録媒体
２２  表示制御部
２３  表示部
２４  制御バス
２５  データバス
１９１  評価値算出部
１９２  合焦位置決定部
１９３  合焦制御部
１９４  尖鋭度判定部
２００  スマートフォン
２０１  筐体
２０２  表示パネル
２０３  操作パネル
２０４  表示入力部
２０５  スピーカ
２０６  マイクロホン
２０７  操作部
２０８  カメラ部
２１０  無線通信部
２１１  通話部
２１２  記憶部
２１３  外部入出力部
２１４  ＧＰＳ受信部
２１５  モーションセンサ部
２１６  電源部
２１７  内部記憶部
２１８  外部記憶部
２２０  主制御部
ＳＴ１〜ＳＴｎ  ＧＰＳ衛星
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ６  評価値曲線
Ｘ３、Ｘ４  判定用評価値曲線
Ｘ５、Ｘ７  データ曲線
【図１】
2017056557.tif 000005
【図２】
2017056557.tif 000006
【図３】
2017056557.tif 000007
【図４】
2017056557.tif 000008
【図５】
2017056557.tif 000009
【図６】
2017056557.tif 000010
【図７】
2017056557.tif 000011
【図８】
2017056557.tif 000012
【図９】
2017056557.tif 000013
【図１０】
2017056557.tif 000014
【図１１】
2017056557.tif 000015
【図１２】
2017056557.tif 000016
【図１３】
2017056557.tif 000017
【図１４】
2017056557.tif 000018
【図１５】
2017056557.tif 000019
【図１６】
2017056557.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月1日(2016.12.1)
【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】
光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを移動させながら、前記フォーカスレンズの位置毎に、前記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像させ、前記撮像により得られる撮像画像信号に対し通過帯域の異なる複数のフィルタ処理の中から選択したいずれかのフィルタ処理を施して得られる信号に基づいて、前記フォーカスレンズの合焦位置を決定するための評価値を算出する評価値算出部と、
前記評価値算出部により算出された評価値の中から複数の評価値を選択し、選択した複数の評価値に基づいて、前記フォーカスレンズの位置に対する前記評価値の関係を示す評価値曲線の極大点を算出し、前記極大点に対応する前記フォーカスレンズの位置を合焦位置として決定する合焦位置決定部と、
前記合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う合焦制御部と、を備え、
前記合焦位置決定部は、前記評価値算出部により算出された評価値の中から複数の評価値を選択するに際し、前記評価値算出部により選択されたフィルタ処理の通過帯域の下限周波数が周波数閾値以下である場合における選択する複数の評価値の数を、前記周波数閾値を超える場合における選択する複数の評価値の数よりも多くする合焦制御装置。
【請求項２】
光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを移動させながら、前記フォーカスレンズの位置毎に、前記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像させ、前記撮像により得られる撮像画像信号に基づいて前記フォーカスレンズの合焦位置を決定するための評価値を算出する評価値算出部と、
前記評価値算出部により算出された評価値の中から複数の評価値を選択し、選択した複数の評価値に基づいて、前記フォーカスレンズの位置に対する前記評価値の関係を示す評価値曲線の極大点を算出し、前記極大点に対応する前記フォーカスレンズの位置を合焦位置として決定する合焦位置決定部と、
前記合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う合焦制御部と、
前記評価値算出部により算出された評価値のうちの最大の評価値が得られた前記フォーカスレンズの位置を含む予め決められた前記フォーカスレンズの移動範囲に対応する前記評価値に基づき、前記移動範囲に対する前記評価値の関係を示す判定用評価値曲線の尖鋭度を判定する尖鋭度判定部と、を備え、
前記合焦位置決定部は、前記評価値算出部により算出された評価値の中から複数の評価値を選択するに際し、前記尖鋭度判定部により判定された尖鋭度が先鋭度閾値以下である場合における選択する複数の評価値の数を、前記先鋭度閾値を超える場合における選択する複数の評価値の数よりも多くする合焦制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の合焦制御装置であって、
前記合焦位置決定部は、前記選択した全ての評価値と前記評価値に対応する前記フォーカスレンズの位置との関係を示すデータ曲線の形状に基づいて、前記極大点の算出に用いる評価値の数を調整する合焦制御装置。
【請求項４】
請求項３記載の合焦制御装置であって、
前記合焦位置決定部は、前記評価値算出部により算出された評価値の中から、最大値となる第一の評価値と、前記第一の評価値が得られたフォーカスレンズの位置を基準位置にして前記フォーカスレンズの移動方向の一方側において前記基準位置からｎを２以上の自然数としてｎ番目までの各位置で得られた第二の評価値と、前記基準位置よりも前記フォーカスレンズの移動方向の他方側において前記基準位置からｎ番目までの各位置で得られた第三の評価値と、を選択し、
更に、前記選択した評価値のうちの前記基準位置から前記一方側と前記他方側のそれぞれに２つ以上離れた位置で得られた２つの評価値の各々と、前記選択した評価値のうちの前記位置の前記基準位置側の隣の位置で得られた評価値とで構成される曲線部分の対称性を判定し、前記対称性が対称性閾値未満の場合に、前記２つの評価値と、前記選択した評価値のうちの前記２つの評価値の各々が得られたフォーカスレンズの位置よりも前記基準位置から遠い位置で得られた評価値と、については、前記極大点の算出に用いる評価値からは除外する合焦制御装置。
【請求項５】
請求項４記載の合焦制御装置であって、
前記合焦位置決定部は、前記第一の評価値と前記第二の評価値に基づいて仮の評価値曲線を算出し、前記２つの評価値のうち前記移動方向の他方側の位置に対応する評価値と、前記仮の評価値曲線の前記位置に対応する仮の評価値との差を算出し、前記差が閾値を超える場合に、前記対称性が対称性閾値未満であると判定する合焦制御装置。
【請求項６】
請求項３記載の合焦制御装置であって、
前記合焦位置決定部は、前記評価値算出部により算出された評価値の中から、最大値となる第一の評価値と、前記第一の評価値が得られたフォーカスレンズの位置を基準位置にして前記フォーカスレンズの移動方向の一方側において前記基準位置からｎを２以上の自然数としてｎ番目までの各位置で得られた第二の評価値と、前記基準位置よりも前記フォーカスレンズの移動方向の他方側において前記基準位置からｍを１以上の自然数としてｍ番目までの各位置で得られた第三の評価値と、を選択し、
更に、前記選択した評価値のうちの前記基準位置から前記一方側と前記他方側のそれぞれに２つ以上離れた任意の位置で得られた評価値と、前記選択した評価値のうちの前記任意の位置の前記基準位置側の隣の位置で得られた評価値とで構成される曲線部分の急峻性を判定し、前記急峻性が急峻性閾値未満の場合に、前記任意の位置で得られた評価値と、前記選択した評価値のうちの前記任意の位置よりも前記基準位置から遠い位置で得られた評価値と、については、前記極大点の算出に用いる評価値からは除外する合焦制御装置。
【請求項７】
請求項６記載の合焦制御装置であって、
前記合焦位置決定部は、前記任意の位置で得られた評価値に対する、前記選択した評価値のうちの前記任意の位置の前記基準位置側の隣の位置で得られた第一の隣接評価値の第一の変化率が、前記第一の隣接評価値に対する、前記選択した評価値のうちの前記任意の位置の前記基準位置側の２つ隣の位置で得られた評価値の第二の変化率よりも小さい場合に、前記急峻性が急峻性閾値未満であると判定する合焦制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項記載の合焦制御装置であって、
前記合焦位置決定部は、前記極大点の算出に用いる評価値に基づいて、当該評価値により決定される合焦位置の信頼性を判定し、前記判定した信頼性が信頼性閾値以上の場合に、前記極大点の算出を行って合焦位置を決定する合焦制御装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項記載の合焦制御装置と、
前記合焦制御部により合焦位置に移動されるフォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子と、を備える撮像装置。
【請求項１０】
光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを移動させながら、前記フォーカスレンズの位置毎に、前記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像させ、前記撮像により得られる撮像画像信号に基づいて前記フォーカスレンズの合焦位置を決定するための評価値を算出する評価値算出ステップと、
前記評価値算出ステップにより算出された評価値の中から複数の評価値を選択し、選択した複数の評価値に基づいて、前記フォーカスレンズの位置に対する前記評価値の関係を示す評価値曲線の極大点を算出し、前記極大点に対応する前記フォーカスレンズの位置を合焦位置として決定する合焦位置決定ステップと、
前記合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う合焦制御ステップと、を備え、
前記評価値算出ステップは、通過帯域の異なる複数のフィルタ処理の中から選択したいずれかのフィルタ処理を前記撮像画像信号に施して得られる信号に基づいて前記評価値を算出し、
前記合焦位置決定ステップでは、前記評価値算出ステップにより算出された評価値の中から複数の評価値を選択するに際し、前記評価値算出ステップにより選択されたフィルタ処理の通過帯域の下限周波数が周波数閾値以下である場合における選択する複数の評価値の数を、前記周波数閾値を超える場合における選択する複数の評価値の数よりも多くする合焦制御方法。
【請求項１１】
光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを移動させながら、前記フォーカスレンズの位置毎に、前記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像させ、前記撮像により得られる撮像画像信号に基づいて前記フォーカスレンズの合焦位置を決定するための評価値を算出する評価値算出ステップと、
前記評価値算出ステップにより算出された評価値の中から複数の評価値を選択し、選択した複数の評価値に基づいて、前記フォーカスレンズの位置に対する前記評価値の関係を示す評価値曲線の極大点を算出し、前記極大点に対応する前記フォーカスレンズの位置を合焦位置として決定する合焦位置決定ステップと、
前記合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う合焦制御ステップと、
前記評価値算出ステップにより算出された評価値のうちの最大の評価値が得られた前記フォーカスレンズの位置を含む予め決められた前記フォーカスレンズの移動範囲に対応する前記評価値に基づき、前記移動範囲に対する前記評価値の関係を示す曲線の尖鋭度を判定する尖鋭度判定ステップと、を備え、
前記合焦位置決定ステップでは、前記評価値算出ステップにより算出された評価値の中から複数の評価値を選択するに際し、前記尖鋭度判定ステップにより判定された尖鋭度が先鋭度閾値以下である場合における選択する複数の評価値の数を、前記先鋭度閾値を超える場合における選択する複数の評価値の数よりも多くする合焦制御方法。
【請求項１２】
請求項１０又は１１記載の合焦制御方法であって、
前記合焦位置決定ステップでは、前記選択した全ての評価値と前記評価値に対応する前記フォーカスレンズの位置との関係を示すデータ曲線の形状に基づいて、前記極大点の算出に用いる評価値の数を調整する合焦制御方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の合焦制御方法であって、
前記合焦位置決定ステップは、前記評価値算出ステップにより算出された評価値の中から、最大値となる第一の評価値と、前記第一の評価値が得られたフォーカスレンズの位置を基準位置にして前記フォーカスレンズの移動方向の一方側において前記基準位置からｎを２以上の自然数としてｎ番目までの各位置で得られた第二の評価値と、前記基準位置よりも前記フォーカスレンズの移動方向の他方側において前記基準位置からｎ番目までの各位置で得られた第三の評価値と、を選択し、
更に、前記選択した評価値のうちの前記基準位置から前記一方側と前記他方側のそれぞれに２つ以上離れた位置で得られた２つの評価値の各々と、前記選択した評価値のうちの前記位置の前記基準位置側の隣の位置で得られた評価値とで構成される曲線部分の対称性を判定し、前記対称性が対称性閾値未満の場合に、前記２つの評価値と、前記選択した評価値のうちの前記２つの評価値の各々が得られたフォーカスレンズの位置よりも前記基準位置から遠い位置で得られた評価値と、については、前記極大点の算出に用いる評価値からは除外する合焦制御方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の合焦制御方法であって、
前記合焦位置決定ステップは、前記第一の評価値と前記第二の評価値に基づいて仮の評価値曲線を算出し、前記２つの評価値のうち前記移動方向の他方側の位置に対応する評価値と、前記仮の評価値曲線の前記位置に対応する仮の評価値との差を算出し、前記差が閾値を超える場合に、前記対称性が対称性閾値未満であると判定する合焦制御方法。
【請求項１５】
請求項１２記載の合焦制御方法であって、
前記合焦位置決定ステップは、前記評価値算出ステップにより算出された評価値の中から、最大値となる第一の評価値と、前記第一の評価値が得られたフォーカスレンズの位置を基準位置にして前記フォーカスレンズの移動方向の一方側において前記基準位置からｎを２以上の自然数としてｎ番目までの各位置で得られた第二の評価値と、前記基準位置よりも前記フォーカスレンズの移動方向の他方側において前記基準位置からｍを１以上の自然数としてｍ番目までの各位置で得られた第三の評価値と、を選択し、
更に、前記選択した評価値のうちの前記基準位置から前記一方側と前記他方側のそれぞれに２つ以上離れた任意の位置で得られた評価値と、前記選択した評価値のうちの前記任意の位置の前記基準位置側の隣の位置で得られた評価値とで構成される曲線部分の急峻性を判定し、前記急峻性が急峻性閾値未満の場合に、前記任意の位置で得られた評価値と、前記選択した評価値のうちの前記任意の位置よりも前記基準位置から遠い位置で得られた評価値と、については、前記極大点の算出に用いる評価値からは除外する合焦制御方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の合焦制御方法であって、
前記合焦位置決定ステップは、前記任意の位置で得られた評価値に対する、前記選択した評価値のうちの前記任意の位置の前記基準位置側の隣の位置で得られた第一の隣接評価値の第一の変化率が、前記第一の隣接評価値に対する、前記選択した評価値のうちの前記任意の位置の前記基準位置側の２つ隣の位置で得られた評価値の第二の変化率よりも小さい場合に、前記急峻性が急峻性閾値未満であると判定する合焦制御方法。
【請求項１７】
請求項１０〜１６のいずれか１項記載の合焦制御方法であって、
前記合焦位置決定ステップは、前記極大点の算出に用いる評価値に基づいて、当該評価値により決定される合焦位置の信頼性を判定し、前記判定した信頼性が信頼性閾値以上の場合に、前記極大点の算出を行って合焦位置を決定する合焦制御方法。
【請求項１８】
光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを移動させながら、前記フォーカスレンズの位置毎に、前記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像させ、前記撮像により得られる撮像画像信号に基づいて前記フォーカスレンズの合焦位置を決定するための評価値を算出する評価値算出ステップと、
前記評価値算出ステップにより算出された評価値の中から複数の評価値を選択し、選択した複数の評価値に基づいて、前記フォーカスレンズの位置に対する前記評価値の関係を示す評価値曲線の極大点を算出し、前記極大点に対応する前記フォーカスレンズの位置を合焦位置として決定する合焦位置決定ステップと、
前記合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う合焦制御ステップと、をコンピュータに実行させるための合焦制御プログラムであって、
前記評価値算出ステップは、通過帯域の異なる複数のフィルタ処理の中から選択したいずれかのフィルタ処理を前記撮像画像信号に施して得られる信号に基づいて前記評価値を算出し、
前記合焦位置決定ステップでは、前記評価値算出ステップにより算出された評価値の中から複数の評価値を選択するに際し、前記評価値算出ステップにより選択されたフィルタ処理の通過帯域の下限周波数が周波数閾値以下である場合における選択する複数の評価値の数を、前記周波数閾値を超える場合における選択する複数の評価値の数よりも多くする合焦制御プログラム。
【請求項１９】
光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを移動させながら、前記フォーカスレンズの位置毎に、前記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像させ、前記撮像により得られる撮像画像信号に基づいて前記フォーカスレンズの合焦位置を決定するための評価値を算出する評価値算出ステップと、
前記評価値算出ステップにより算出された評価値の中から複数の評価値を選択し、選択した複数の評価値に基づいて、前記フォーカスレンズの位置に対する前記評価値の関係を示す評価値曲線の極大点を算出し、前記極大点に対応する前記フォーカスレンズの位置を合焦位置として決定する合焦位置決定ステップと、
前記合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う合焦制御ステップと、
前記評価値算出ステップにより算出された評価値のうちの最大の評価値が得られた前記フォーカスレンズの位置を含む予め決められた前記フォーカスレンズの移動範囲に対応する前記評価値に基づき、前記移動範囲に対する前記評価値の関係を示す判定用評価値曲線の尖鋭度を判定する尖鋭度判定ステップと、をコンピュータに実行させるための合焦制御プログラムであって、
前記合焦位置決定ステップでは、前記評価値算出ステップにより算出された評価値の中から複数の評価値を選択するに際し、前記尖鋭度判定ステップにより判定された尖鋭度が先鋭度閾値以下である場合における選択する複数の評価値の数を、前記先鋭度閾値を超える場合における選択する複数の評価値の数よりも多くする合焦制御プログラム。
【国際調査報告】
2017056557.tif 000021
2017056557.tif 000022