(57)【要約】【課題】測距センサの測距結果と画像処理の評価値を併用した自動焦点調整機能において、測距センサ内で経時変化等が発生しても測距センサの測距結果の精度を保持できるようにする。【解決手段】測距センサと画像処理によるオートフォーカス機能とを併用したオートフォーカス動作において、画像信号の特定領域の高周波成分を用いて所定周期で算出される評価値の極大値を検出後、当該極大値を通過した時点のフォーカス位置にレンズを戻して評価値を算出する。次に、画像処理で最終的に得た評価値が所定の条件を満たしているときのフォーカス位置と測距結果を記憶する。そして、フォーカス位置と測距結果から両者の関係を導出し、求めた関係に従って測距センサの測距結果を補正する。【選択図】図１４
2008009341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像部で撮像された画像信号の特定領域の高周波成分を用いて定期的に評価値を算出する評価値算出部と、
被写体までの距離を測定して測距結果を出力する測距部と、
前記評価値と前記測距結果に応じてレンズを駆動するレンズ駆動部に与える指令値を出力するとともに、前記評価値によりジャストピン判定を行う制御部と、
前記測距結果及び前記レンズのフォーカス位置を記憶する記憶部とを備え、
前記制御部は、前記フォーカス位置を移動させながら評価値ピーク探索動作を行い、前記評価値の極大値を検出した後、当該極大値を通過した時点のフォーカス位置に前記レンズを戻して前記評価値算出部で算出される評価値を取得し、これらの評価値が所定の条件を満たしているときの測距結果とフォーカス位置を前記記憶部に記憶し、記憶回数が所定回数に達したら前記記憶部に記憶されている測距結果とフォーカス位置を読み出し、読み出した測距結果及びフォーカス位置の関係に基づいて前記測距部から出力される測距結果の補正量を算出する
ことを特徴とするオートフォーカス装置。
【請求項２】
前記所定の条件は、前記評価値の極大値を第１評価値とし、前記評価値が極大値となるフォーカス位置に前記レンズを戻した際の評価値を第２評価値とするとき、
前記第２評価値を前記第１評価値で除算した値が所定の閾値より大きい
ことを特徴とする請求項１に記載のオートフォーカス装置。
【請求項３】
前記所定の条件は、前記評価値の極大値を第１評価値とし、前記評価値が極大値をとなるフォーカス位置に前記レンズを戻した際の評価値を第２評価値とするとき、
前記第２評価値を前記第１評価値で除算した値が第１の閾値より大きく、かつ第２評価値が第２の閾値よりも大きい
ことを特徴とする請求項１に記載のオートフォーカス装置。
【請求項４】
前記画像信号の特定領域の輝度を積分した輝度加算値を算出する輝度加算値算出部を備え、
前記評価値の極大値を検出した時点での輝度加算値を第１輝度加算値とし、前記極大値を検出した時点よりも所定フィールド前の輝度加算値を第２輝度加算値とするとき、
前記制御部は、前記第２輝度加算値を前記第１輝度加算値で除算した値が所定の範囲内にあると判断しかつ前記評価値が前記所定の条件を満たしている場合、このときの測距結果とフォーカス位置を前記記憶部に記憶する
ことを特徴とする請求項１に記載のオートフォーカス装置。
【請求項５】
前記オートフォーカス装置に加わる揺れを検出する揺れ検出部を備え、
前記制御部は、前記評価値の極大値を検出した時点で前記揺れ検出部により検出された揺れの大きさが所定値内であると判断しかつ前記評価値が前記所定の条件を満たしている場合、このときの測距結果とフォーカス位置を前記記憶部に記憶する
ことを特徴とする請求項１に記載のオートフォーカス装置。
【請求項６】
前記揺れ検出部は、角速度センサ又は加速度センサである
ことを特徴とする請求項５に記載のオートフォーカス装置。
【請求項７】
撮像部で撮像された画像信号の特定領域の高周波成分を用いて定期的に評価値を算出する評価値算出部と、
被写体までの距離を測定して測距結果を出力する測距部と、
前記評価値と前記測距結果に応じてレンズを駆動するレンズ駆動部に与える指令値を出力するとともに、前記評価値によりジャストピン判定を行う制御部と、
前記測距結果及び前記レンズのフォーカス位置を記憶する記憶部とを備え、
前記制御部は、前記フォーカス位置を移動させながら評価値ピーク探索動作を行い、前記評価値の極大値を検出した後、当該極大値を通過した時点のフォーカス位置に前記レンズを戻して前記評価値算出部で算出される評価値を取得し、操作部からの許可信号を検出した場合、これらの評価値が所定の条件を満たしているときの測距結果とフォーカス位置を前記記憶部に記憶し、記憶回数が所定回数に達したら前記記憶部に記憶されている測距結果とフォーカス位置を読み出し、読み出した測距結果及びフォーカス位置の関係に基づいて前記測距部から出力される測距結果の補正量を算出する
ことを特徴とするオートフォーカス装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記操作部からの操作信号を検出した時点で、そのときの測距結果とフォーカス位置を前記記憶部に記憶するとともに前記記憶部に記憶されている測距結果とフォーカス位置を読み出し、読み出した測距結果及びフォーカス位置の関係に基づいて前記測距部から出力される測距結果の補正量を算出する
ことを特徴とする請求項７に記載のオートフォーカス装置。
【請求項９】
被写体を撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された画像信号の特定領域の高周波成分を用いて定期的に評価値を算出する評価値算出部と、前記被写体までの距離を測定して測距結果を出力する測距部と、前記評価値と前記測距結果に応じてレンズを駆動するレンズ駆動部に与える指令値を出力するとともに、前記評価値によりジャストピン判定を行う制御部と、前記測距結果及び前記レンズのフォーカス位置を記憶する記憶部を有するオートフォーカス装置を備え、
前記制御部は、前記フォーカス位置を移動させながら評価値ピーク探索動作を行い、前記評価値の極大値を検出した後、当該極大値を通過した時点のフォーカス位置に前記レンズを戻して前記評価値算出部で算出される評価値を取得し、これらの評価値が所定の条件を満たしているときの測距結果とフォーカス位置を前記記憶部に記憶し、記憶回数が所定回数に達したら前記記憶部に記憶されている測距結果とフォーカス位置を読み出し、読み出した測距結果及びフォーカス位置の関係に基づいて前記測距部から出力される測距結果の補正量を算出する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】
操作部と、
被写体を撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された画像信号の特定領域の高周波成分を用いて定期的に評価値を算出する評価値算出部と、前記被写体までの距離を測定して測距結果を出力する測距部と、前記評価値と前記測距結果に応じてレンズを駆動するレンズ駆動部に与える指令値を出力するとともに、前記評価値によりジャストピン判定を行う制御部と、前記測距結果及び前記レンズのフォーカス位置を記憶する記憶部を有するオートフォーカス装置を備え、
前記制御部は、前記フォーカス位置を移動させながら評価値ピーク探索動作を行い、前記評価値の極大値を検出した後、当該極大値を通過した時点のフォーカス位置に前記レンズを戻して前記評価値算出部で算出される評価値を取得し、前記操作部からの許可信号を検出した場合、これらの評価値が所定の条件を満たしているときの測距結果とフォーカス位置を前記記憶部に記憶し、記憶回数が所定回数に達したら前記記憶部に記憶されている測距結果とフォーカス位置を読み出し、読み出した測距結果及びフォーカス位置の関係に基づいて前記測距部から出力される測距結果の補正量を算出する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】
被写体までの距離情報と画像処理で得られる評価値を併用したオートフォーカス装置により行われるオートフォーカス方法であって、
撮像部で撮像された画像信号の特定領域の高周波成分を用いて定期的に評価値を算出するステップと、
被写体までの距離を測定して測距結果を出力するステップと、
前記評価値と前記測距結果に応じて、レンズのフォーカス位置を移動させながら評価値ピーク探索動作を行うステップと、
前記評価値の極大値を検出後、当該極大値を通過した時点のフォーカス位置に前記レンズを戻して評価値を算出するステップと、
これらの評価値が所定の条件を満たしているときの測距結果とフォーカス位置を記憶部に記憶するステップと、
記憶回数が所定回数に達したら前記記憶部に記憶されている測距結果とフォーカス位置を読み出し、読み出した測距結果及びフォーカス位置に基づいて前記測距結果の補正量を算出するステップ
を有することを特徴とするオートフォーカス方法。
【請求項１２】
被写体までの距離情報と画像処理で得られる評価値を併用したオートフォーカス装置により行われるオートフォーカス方法であって、
撮像部で撮像された画像信号の特定領域の高周波成分を用いて定期的に評価値を算出するステップと、
被写体までの距離を測定して測距結果を出力するステップと、
前記評価値と前記測距結果に応じて、レンズのフォーカス位置を移動させながら評価値ピーク探索動作を行うステップと、
前記評価値の極大値を検出後、当該極大値を通過した時点のフォーカス位置に前記レンズを戻して評価値を算出するステップと、
操作部からの許可信号を検出した場合、これらの評価値が所定の条件を満たしているときの測距結果とフォーカス位置を記憶部に記憶するステップと、
記憶回数が所定回数に達したら前記記憶部に記憶されている測距結果とフォーカス位置を読み出し、読み出した測距結果及びフォーカス位置に基づいて前記測距結果の補正量を算出する
ことを特徴とするオートフォーカス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測距センサの測距結果と画像処理による評価値を併用して、被写体に対して自動的にフォーカスを合わせピントが合った状態（以下、「ジャストピン」という。）に調節するオートフォーカス装置、撮像装置及びオートフォーカス方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置は、被写体に対して自動的に焦点位置を合わせる自動焦点調節（オートフォーカス；ＡＦ）機能が設けられている。このオートフォーカス機能の精度を高めるために種々の技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、位相差検出方式の焦点調節手段と、コントラスト検出方式の焦点調節手段を有し、それぞれの焦点調節手段による合焦位置の差を検出し、位相差検出方式の焦点調節手段で用いられる変換係数を更新する焦点検出及び調節装置が開示されている。この構成により、撮影者が意図することなく簡単に焦点調節の精度を向上させることができる。
【０００４】
さらに、他の従来のビデオカメラの構成について説明する。図２０は、他の従来のビデオカメラの全体構成を示すものである。このビデオカメラは、測距センサと画像処理ＡＦ機能を併用して、オートフォーカス動作を実行するものである。図２０に示すビデオカメラのレンズブロックは、撮像レンズ１０１ｃ及びフォーカスレンズ１０１を含むレンズ群、位置検出部１０１ａ、レンズ駆動機構１０１ｂ、レンズ駆動部１０２を備えている。また、カメラブロックは、撮像素子１０３、撮像素子駆動部１０４、画像信号生成部１０５、画像信号処理部１０６、評価値算出部１０７、制御部１０９、メモリ１１０、測距センサ１１１を備えている。
【０００５】
図２０に示すビデオカメラでは、フォーカスレンズ１０１によりフォーカスが調節された被写体像がＣＣＤ（Charge Coupled Devices）等の撮像素子１０３に結像されて、撮像素子１０３により光電変換され後段の画像生成部１０５へ電気信号が出力される。フォーカスレンズ１０１は、レンズ駆動部１０２からの指令を受けてレンズ駆動機構１０１ｂによって移動される。レンズ駆動部１０２は、レンズＣＰＵ、レンズ駆動回路から構成され、制御部１０９からの指令に従ってフォーカスレンズ１０１のフォーカス（焦点）を移動させるための指令を出力するものである。フォーカスレンズ１０１ａの位置すなわちフォーカス位置は、位置検出部１０１ａにより検出される。
【０００６】
撮像素子駆動部１０４は撮像素子１０３を駆動する、すなわち結像された被写体の像を光電変換するための信号を発生するものである。画像信号生成部１０５では撮像素子１０３から出力された電気信号を適当な信号処理を施して所定規格の画像信号を生成する。この画像信号は、ビデオカメラの後段の回路群（画像信号処理部１０６）に送られるとともに評価値算出部１０７に入力される。評価値算出部１０７は、撮像画枠内に設けた特定領域の画像信号の高周波成分を抽出して画像のコントラストに対応した評価値を算出する。評価値は、一般的な被写体において、ジャストピンに近づくとその値が上昇し、ジャストピンでは評価値が極大となる。上記評価値は、画像信号の１フィールドに１回更新される。評価値を用いたオートフォーカス動作（評価値ピーク判定）に関しては、一例として本出願人が先に出願した特開平１０−２１３７３６号公報に開示されている。
【０００７】
制御部１０９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等よりなり、１フィールドに１回、評価値算出部１０７で算出された評価値を受け取るとともに、測距センサ１１１より測距結果を不定期に受け取り、これらの結果（データ）を用いて、評価値ピーク探索動作を行う。メモリ１１０は半導体メモリ等の不揮発性メモリより構成され、測距センサ１１１の測距結果、レンズ１０１のフォーカス位置等の情報を記憶する。
【０００８】
測距センサ１１１は、光学系検出機能及び出力回路を備え、制御部１０９からの指令で被写体の距離を測定し、その結果を制御部１０９に出力する。測距結果から被写体存在範囲を特定、すなわち被写体までのおおよその距離をある範囲に特定することができる。
【０００９】
測距センサ１１１の測距情報と評価値算出部１０７の評価値とを用いることにより、画像処理で得られるフォーカス追い込み精度を確保しつつ、フォーカスが合焦位置から離れている際の合焦時間を画像処理オートフォーカスに比べて大幅に短縮することができる。ただし、測距センサ１１１の測距結果が常に一定の精度内に収まっていることが必要である。
【００１０】
図２１は、測距センサ１１１に経時変化が発生する前の被写体までの距離と測距センサ１１１の測距結果との関係（１）を示した図である。測距結果の精度は一定の幅を持ち、図２１に示すように、その対応関係も線ではなくある面積を持った領域１２０となる。例えば測距結果がＬｓである場合、被写体の距離を１つに特定することはできず、図２１に示すように被写体が存在する被写体存在範囲ＦＪＡが特定される。
【００１１】
図２２は、測距結果を利用したオートフォーカス動作（１）を示すものである。図２２において、評価値ピークがジャストピン位置ＦＰjに対応する。まず、スタート時のフォーカス位置ＦＰsが、測距センサ１１１で得られた測距結果に基づく被写体存在範囲ＦＪＡから判別距離ＬＤ1よりも離れているとき、フォーカスレンズ１０１の移動速度をレンズ駆動の最高速度の超高速Ｖaとする。移動方向は被写体存在範囲ＦＪＡの方向として合焦動作を開始する。制御部１０９は、フォーカス位置ＦＰsが被写体存在範囲ＦＪＡから判別距離ＬＤ２内に近づいたとき、超高速Ｖaよりも遅い高速Ｖｂに切り換える。フォーカス位置ＦＰsが被写体存在範囲ＦＪＡ内となったとき、撮像画枠内に設けた特定領域における画像信号の周波数成分を加算して得た評価値が極大となるようにフォーカス位置ＦＰsを低速Ｖcで移動させる。このように、測距センサ１１１からの測距結果に基づく被写体存在範囲が得られることにより、図２１に示す被写体存在範囲ＦＪＡの手前の端から所定距離ＬＤ2に至るまでは、超高速Ｖaでフォーカスレンズを進めることができ、その結果合焦時間を短くすることができる。さらに、ウォブリングを行って評価値の変化から移動方向を判別する必要がないため、合焦時間が短くボケのない被写体画像を速やかに得られる。
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−９２０８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、測距センサの測距結果が経時変化に伴い変化しそれが許容範囲を超えると、オートフォーカス動作に不都合が発生する。以下、図２３を参照して、測距センサに経時変化が発生して被写体までの距離と測距結果との関係が変化する場合について説明する。
【００１４】
図２３において、経時変化前の被写体までの距離と測距結果の対応関係は領域１２０、経時変化後のものは領域１２１で示している。この例では、経時変化前の測距結果ＬｓＢに対応する被写体存在範囲ＦＪＡＢ、経時変化後の測距結果ＬｓＡに対応する被写体存在範囲ＦＪＡＡが特定され、経時変化後の測距結果は経時変化前の測距結果と比べて大きい値となり、精度が劣化している。
【００１５】
経時変化後の測距結果ＬｓＡを用いて被写体の存在範囲を算出すると、経時変化が発生したことを認識していない（補正しない）ので、図２３に示すように誤った被写体存在範囲ＦＪＡＡを出力してしまう。この誤った被写体存在範囲ＦＪＡＡは、図２３からわかるように実際の被写体の距離、つまりジャストピン位置ＦＰjよりも大きい方にシフトする。この誤った被写体存在範囲ＦＪＡＡを用いて上記の超高速Ｖａ、高速Ｖｂの切り換えを行うと、図２４に示すように、ジャストピン位置ＦＰjに対応する被写体の評価値ピーク（ジャストピン位置ＦＰj）に近づきすぎてしまい、切り換えポイントが評価値ピークのすぐ手前となり、そのためにブレーキがかかるのが遅すぎて評価値ピークを大きく通りすぎてしまう。このように、切り換えタイミングが適正でなく、その結果不自然なオートフォーカス動作となるという問題があった。
【００１６】
なお、測距結果の経時変化は、一般的に測距結果が大きくなるか又は小さくなるかのどちらかとなる。それは測距センサ（例えば、位相差検出方式）が、三角測量の原理で距離を測定しており、そのズレの主原因は、レンズとラインセンサの距離関係の変化だからである。経時変化により、上記の距離関係が長くなるか又は短くなるかのどちらかで、測距結果が実際よりも大きい値になるか小さい値になるかが決まる。
【００１７】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、測距センサの測距結果を用いてオートフォーカス動作を行う場合に、測距センサ内で経時変化等が発生してもオートフォーカス動作に不都合が生じるのを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するため、本発明の一側面は、測距センサと画像処理によるオートフォーカス機能とを併用したオートフォーカス動作において、撮像部で撮像された画像信号の特定領域の高周波成分を用いて定期的に評価値を算出し、かつ、被写体までの距離を測定して測距結果を出力する。続いて、上記評価値と上記測距結果に応じて、レンズのフォーカス位置を移動させながら評価値ピーク探索動作を行う。評価値の極大値を検出したら、当該極大値を通過した時点のフォーカス位置にレンズを戻して評価値を算出する。そして、これらの評価値が所定の条件を満たしているときの測距結果とフォーカス位置を記憶部に記憶し、記憶回数が所定回数に達したらその記憶部に記憶されている測距結果とフォーカス位置を読み出し、読み出した測距結果及びフォーカス位置に基づいて測距結果の補正量を算出することを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、画像処理による所定のジャストピン判定で最終的に得たフォーカス位置と測距結果とを記憶しておいて、記憶回数が所定回数に達したらフォーカス位置と測距距離との関係に基づいて測距結果に対する補正量を算出するので、測距部の経時変化等が当該測距部内部で発生しても測距部の測距結果を適切に補正し、その精度を保持できる。
【００２０】
また、本発明の他の側面は、測距センサと画像処理によるオートフォーカス機能とを併用したオートフォーカス動作において、撮像部で撮像された画像信号の特定領域の高周波成分を用いて定期的に評価値を算出し、かつ、被写体までの距離を測定して測距結果を出力する。続いて、上記評価値と上記測距結果に応じて、レンズのフォーカス位置を移動させながら評価値ピーク探索動作を行う。評価値の極大値を検出したら、当該極大値を通過した時点のフォーカス位置にレンズを戻して評価値を算出する。ここで、操作部からの許可信号を検出した場合、これらの評価値が所定の条件を満たしているときの測距結果とフォーカス位置を記憶部に記憶し、記憶回数が所定回数に達したらその記憶部に記憶されている測距結果とフォーカス位置を読み出し、読み出した測距結果及びフォーカス位置に基づいて測距結果の補正量を算出することを特徴とする。
【００２１】
上記構成によれば、画像処理による所定のジャストピン判定で最終的に得たフォーカス位置と測距結果とを記憶しておいて、記憶回数が所定回数に達したらこのフォーカス位置と測距距離との関係に基づいて測距結果に対する補正量を算出するので、測距部の経時変化等が当該測距部内部で発生しても測距部の測距結果を適切に補正し、その精度を保持できる。このとき、ユーザの許可を得てから上記記憶処理が行われるため、誤ったジャストピン判定の下でユーザが意図しない補正量の算出が行われることがない。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、オートフォーカス動作において、画像処理による所定のジャストピン判定で最終的に得たフォーカス位置と測距結果に基づいて測距結果に対する補正量を算出するので、測距部内部で経時変化等が発生しても測距部の測距結果の精度を保持することができる。
また、測距部の測距結果を常に一定の精度に維持しているので、測距部の測距結果と画像処理の評価値と併用したオートフォーカス動作において、フォーカス追い込みを適切に行うことができ、画像処理で得られる追い込み精度を確保しつつ、フォーカスが合焦位置から離れている際の合焦時間を短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る実施形態の例について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の第１実施形態の例に係るオートフォーカス機構を有する撮像装置、例えばビデオカメラの全体構成を示している。図１に示すビデオカメラは、図２０に示した構成に、撮像した画像信号の特定領域（中央部分）の輝度を積分した輝度加算値を生成する回路を設けたものである。
【００２５】
ビデオカメラのレンズブロックは、撮像レンズ１ｃに入射した被写体像を撮像素子の撮像面上に合焦させるためのフォーカスレンズ１を含むレンズ群、各レンズの位置を検出する位置検出部、各レンズを駆動するためのレンズ駆動機構、レンズ駆動機構の動きを制御するレンズ駆動部等を用いて構成されている。図１に示すレンズブロックでは、合焦位置の方向を判別するために使用されるウォブリングレンズ等、フォーカスレンズ１及び撮像レンズ１ｃ以外のレンズは図示を省略している。
【００２６】
フォーカスレンズ１に対しては、フォーカスレンズ１の位置すなわちフォーカス位置を検出する位置検出部１ａと、レンズ位置を光軸方向に移動させるレンズ駆動機構１ｂ、レンズ駆動機構の動きを制御するレンズ駆動部２が設けられている。位置検出部１ａで検出されたフォーカス位置は一時的にＲＡＭ（図示略）に記憶される。同様に、ウォブリングレンズ（図示略）に対しても、ウォブリングを正しく行うことができるようにするため、位置検出部とレンズ位置を光軸方向に移動させるウォブリングレンズ駆動機構が設けられている。また、レンズブロックは、光量を調節するためのアイリス（図示略）を有しており、アイリスに関しても、アイリスの開口状態を検出するアイリス位置検出部と、アイリスを開閉させるためのアイリス駆動機構が設けられる。
【００２７】
レンズ駆動部２には、位置検出部１ａからフォーカス位置を示す検出信号の他、ウォブリング量を示す検出信号、アイリスの開口状態を示す検出信号がそれぞれ供給される。レンズ駆動部２は、レンズＣＰＵ及びレンズ駆動回路から構成され、制御部９の指令に従ってフォーカスレンズ１のフォーカス（焦点位置）を移動させるものである。また、レンズ駆動部２には、オートフォーカスモードの設定やオートフォーカス動作を開始させるためのユーザインタフェース（図示略）が接続されており、ユーザインタフェースの操作に応じて操作信号がレンズ駆動部２に供給される。なお、レンズ駆動部２には、ＲＯＭ（またはＥＥＰＲＯＭ）等を用いて構成された記憶部（図示せず）が設けられており、フォーカスレンズ１及びウォブリングレンズ等の焦点距離データ，口径比データ、レンズブロックの製造メーカ名及び製造番号等の情報が記憶されている。
【００２８】
レンズ駆動部２は、記憶している情報や各検出信号、操作信号及び後述する制御部９から供給されたフォーカス制御信号やウォブリング制御信号に基づいて、レンズ駆動信号の生成を行う。さらに、生成したレンズ駆動信号をレンズ駆動機構１ｂに供給して、フォーカスが所望の位置に合うようにフォーカスレンズ１を移動させる。また、生成したレンズ駆動信号をウォブリングレンズ駆動機構に供給して、合焦位置の方向を検出できるようにウォブリングレンズをウォブリングさせる。また、レンズ駆動部２は、アイリス駆動信号を生成してアイリスの開口量を制御する。
【００２９】
図１に示すビデオカメラにおいて、フォーカスレンズ１により被写体の像が撮像素子３に結像され、撮像素子３により光電変換されて後段の画像生成部５へ電気信号が出力される。撮像素子３は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Devices）又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等を用いて構成される。撮像素子駆動部４は、撮像素子を駆動する撮像素子駆動回路の一例であり、結像された被写体の像を光電変換するための駆動信号を撮像素子３へ供給する。この駆動信号の供給は、図示しない基準信号発生部により生成された、ビデオカメラにおける各部の動作の基準となる垂直同期信号ＶＤ，水平同期信号ＨＤ及び基準信号ＣＬＫに基づいて行われる。
【００３０】
画像信号生成部５では撮像素子３から出力された電気信号を適当な信号処理を施して所定規格の画像信号を生成する。この画像信号は、ビデオカメラの後段の回路群（画像信号処理部６）に送られるとともに評価値算出部７に入力される。評価値算出部７は、撮像画枠内に設けた特定領域の画像信号の高周波成分を抽出して画像のコントラストに対応した評価値を算出する。評価値は、一般的な被写体において、ジャストピンに近づくとその値が上昇し、ジャストピンでは評価値が極大となる。上記評価値は、画像信号の１フィールドに１回更新される。評価値を用いたオートフォーカス動作は周知技術であり、一例として本出願人が先に出願した特開平１０−２１３７３６号公報に詳細に記載されている。
【００３１】
上述した処理は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３原色ごとに行われる。例えば、カメラブロックは、撮像素子３の前段に図示しない色分解プリズムを有し、色分解プリズムがレンズブロックからの入射光をＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３原色に色分解して、Ｒ成分の光をＲ成分用の撮像素子、Ｇ成分の光をＧ成分用の撮像素子、Ｂ成分の光をＢ成分用の撮像素子にそれぞれ供給する。図１では、これらの撮像素子をまとめて撮像素子３として表している。
【００３２】
撮像素子３に結像された被写体の各色の像は、撮像素子３により各々光電変換されて画像信号生成部５へ出力される前に所定の処理が行われる。画像信号生成部５は、例えば図示しないプリアンプ部及びＡ／Ｄ（Analog／Digital）変換部を備えている。画像信号生成部５へ入力された電気信号は、プリアンプ部により電気信号のレベルが増幅されるとともに相関二重サンプリングが行われてリセット雑音が除去され、Ａ／Ｄ変換部によりアナログからデジタルの画像信号に変換される。また、画像信号生成部５は、供給された各色の画像信号のゲイン調整や黒レベルの安定化、ダイナミックレンジの調整等を行い、得られた画像信号を信号処理部６、評価値算出部７及び輝度加算値算出部８に供給する。
【００３３】
画像信号処理部６は、画像信号生成部５から供給された画像信号に対して種々の信号処理を行い、出力画像信号を生成する。例えば、画像信号のあるレベル以上を圧縮するニー補正、画像信号のレベルを設定されたγカーブに従って補正するγ補正、画像信号の信号レベルが所定範囲となるように制限するホワイトクリップ処理やブラッククリップ処理等を行う。また信号処理部６では、輪郭強調処理やリニアマトリクス処理、所望のフォーマット形式の出力画像信号を生成するためのエンコード処理等を行う。
【００３４】
評価値算出部７は、画像信号生成部５から供給された各色の画像信号の撮像画枠内に設けた特定領域における画像信号を用いて、この画像信号の高周波数成分を抽出し、画像のコントラストに対応した評価値ＩＤを算出する。この評価値ＩＤは制御部９を通じてＲＡＭに記憶される。
【００３５】
なお、プリアンプ部やＡ／Ｄ変換部等を有する画像信号生成部５、画像信号処理部６、評価値算出部７等は、前段から供給される画像信号に同期した垂直同期信号ＶＤ，水平同期信号ＨＤ及び基準信号ＣＬＫを用いて処理を行う。あるいは、これらの信号を、前述した基準信号発生部から得るようにしてもよい。
【００３６】
ここで、評価値算出部７についてさらに詳細に説明する。図２に、評価値算出部７の構成を示す。評価値算出部７は、各色の画像信号に基づいて輝度信号ＤＹを生成する輝度信号生成回路２１と、例えば後述するように１４種類の評価値ＩＤ０〜ＩＤ１３を生成するための評価値生成回路２２、及び制御部９と通信を行い、生成した評価値を制御部９からの要求に応じて供給するインタフェース回路２３を有している。
【００３７】
輝度信号生成回路２１は、画像信号生成部５から供給された画像信号Ｒ，Ｇ，Ｂを用いて演算（ＤＹ＝０．３０Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｇ）を行い、輝度信号ＤＹを生成する。このように輝度信号ＤＹを生成する目的は、フォーカスが合っているかずれているかを判定するためにはコントラストが高いか低いかを判断すればよく、コントラストの変化は輝度信号ＤＹのレベル変化を検出すればよいからである。
【００３８】
評価値生成回路２２は、評価値ＩＤ０〜〜ＩＤ１３の生成を行う。これらの評価値は、基本的には撮像画枠内に設けた特定領域（以下「評価枠」という）における画像信号の周波数成分を合計したものであり、画像のボケに対応した値を示すものである。
評価値ＩＤ０  ：評価値名「ＩＩＲ1_Ｗ1_ＨPeak」
評価値ＩＤ１  ：評価値名「ＩＩＲ1_Ｗ2_ＨPeak」
評価値ＩＤ２  ：評価値名「ＩＩＲ1_Ｗ2_ＨPeak」
評価値ＩＤ３  ：評価値名「ＩＩＲ4_Ｗ3_ＨPeak」
評価値ＩＤ４  ：評価値名「ＩＩＲ0_Ｗ1_ＶIntg」
評価値ＩＤ５  ：評価値名「ＩＩＲ3_Ｗ1_ＶIntg」
評価値ＩＤ６  ：評価値名「ＩＩＲ1_Ｗ1_ＨIntg」
評価値ＩＤ７  ：評価値名「Ｙ_Ｗ1_ＨIntg」
評価値ＩＤ８  ：評価値名「Ｙ_Ｗ1_Ｓatul」
評価値ＩＤ９  ：評価値名「ＩＩＲ1_Ｗ3_ＨPeak」
評価値ＩＤ１０：評価値名「ＩＩＲ1_Ｗ4_ＨPeak」
評価値ＩＤ１１：評価値名「ＩＩＲ1_Ｗ5_ＨPeak」
評価値ＩＤ１２：評価値名「Ｙ_Ｗ3_ＨIntg」
評価値ＩＤ１３：評価値名「Ｙ_Ｗ3_ＨIntg」
【００３９】
評価値ＩＤ０〜ＩＤ１３には、評価値の属性（使用データ_評価枠サイズ_評価値算出法）を示す評価値名を付与している。
評価値名の使用データには大別して「ＩＩＲ」及び「Ｙ」がある。輝度信号ＤＹからＨＰＦ（ハイパスフィルタ）を使用して取り出した高周波成分のデータを使用するＩＩＲと、ＨＰＦを使用しないで輝度信号ＤＹの周波数成分をそのまま使用するＹとがある。
【００４０】
ＨＰＦを使用する場合は、ＩＩＲ型（無限長インパルス応答型）のＨＰＦを使用している。ＨＰＦの種類によって、評価値 ＩＩＲ0，ＩＩＲ1，ＩＩＲ3及びＩＩＲ4に分けられ、これらは夫々異なったカットオフ周波数をもつＨＰＦを表している。このように、異なるカットオフ周波数をもつＨＰＦを設定することにより、例えば、合焦位置の近傍では、カットオフ周波数の高いＨＰＦを用いることで、カットオフ周波数の低いＨＰＦを用いる場合に比べて評価値の変化を大きくできる。また、フォーカスが大きくずれているところでは、カットオフ周波数の低いＨＰＦを用いることで、カットオフ周波数の高いＨＰＦを用いる場合に比べて評価値の変化を大きくできる。このように、オートフォーカス動作の過程で、フォーカス状態に応じて最適な評価値を選択できるようにするため、異なるカットオフ周波数をもつＨＰＦを設定している。
【００４１】
評価枠サイズは、評価値生成に用いる画像領域の大きさである。評価枠サイズは、図３に示すように、例えば評価枠サイズＷ1〜Ｗ5の５種類が設けられており、各評価枠の中心は、撮像画像の中心に一致する。なお、図３では、１フィールドの画面サイズが７６８画素×２４０画素であるときの評価枠サイズＷ1〜Ｗ5を示している。
評価枠サイズＷ1：１１６画素×  ６０画素
評価枠サイズＷ2：  ９６画素×  ６０画素
評価枠サイズＷ3：２３２画素×１２０画素
評価枠サイズＷ4：１９２画素×１２０画素
評価枠サイズＷ5：５７６画素×１８０画素
【００４２】
このように、複数種の枠サイズを設定することにより、各枠サイズに対応した夫々異なる評価値を生成することができる。したがって、目標被写体がどのような大きさであろうとも、評価値ＩＤ０〜ＩＤ１３の内のいずれかにより、適切な評価値を得ることができる。
【００４３】
評価値算出法は、ＨPeak，ＨIntg，ＶIntg及びＳatulの各方式がある。ＨPeak方式はピーク方式の水平評価値算出法、ＨIntg方式は全積分方式の水平評価値算出法、ＶIntg方式は積分方式の垂直方向評価値算出法、そして、Ｓatul方式は飽和輝度の個数を夫々示している。
【００４４】
ＨPeak方式は、水平方向の画像信号からＨＰＦを用いて高周波成分を求める評価値算出法であり、評価値ＩＤ０，ＩＤ１，ＩＤ２，ＩＤ３，ＩＤ９，ＩＤ１０及びＩＤ１１の算出に使用されている。図４は、ＨPeak方式に使用される水平方向評価値算出フィルタの構成を示したものである。水平方向評価値算出フィルタは、輝度信号生成回路２１の輝度信号ＤＹから高周波成分だけを抜き出すＨＰＦ３１と、この高周波成分の絶対値をとる絶対値処理回路３２、絶対値化高周波成分に水平方向の枠制御信号ＷＨを乗算する乗算回路３３、１ライン当たり１つのピーク値を保持するラインピークホールド回路３４と、評価枠内の全てのラインについて各ピーク値を垂直方向に積分する垂直方向積分回路３５を有している。
【００４５】
輝度信号ＤＹは、ＨＰＦ３１により高周波成分が抜き出され、絶対値処理回路３２で絶対値化される。次に、水平方向の枠制御信号ＷＨが乗算回路３３で乗算され、評価枠内の絶対値化高周波成分とされる。すなわち、評価枠外で乗算値が「０」となる枠制御信号ＷＨを乗算回路３３に供給すれば、水平方向の評価枠内の絶対値化高周波成分のみを、ラインピークホールド回路３４に供給できる。また、評価枠において枠周辺部で乗算値が小さくなるように枠制御信号ＷＨを設定すれば、フォーカスが進むにつれて評価枠周辺部に位置する枠外エッジ（評価枠周囲にある高輝度なエッジ）の枠内への侵入の影響による評価値のノイズや被写体の揺れに伴う評価値の急激な変化等を排除することができる。ラインピークホールド回路３４は、ライン毎にピーク値をそれぞれホールドする。垂直方向積分回路３５は、垂直方向の枠制御信号ＷＶに基づき垂直方向の評価枠内の各ラインについて、ホールドされているピーク値を加算して評価値とする。この方式は、水平方向（Ｈ）のピークが一旦ホールドされるのでＨPeak方式と称する。
【００４６】
ＨIntg方式は、全積分方式で求める水平方向の評価値算出法である。図５は、全積分方式水平方向評価値算出フィルタの構成を示す。この全積分方式水平方向評価値算出フィルタは、評価値ＩＤ６，ＩＤ７，ＩＤ１２及びＩＤ１３の算出に使用されている。ＨIntg方式のフィルタは、図４のＨPeak方式の水平方向評価値算出フィルタと比較すると、乗算回路４３までは同様の構成であるが、水平方向加算回路４４で、水平方向の評価枠内の絶対値化高周波成分を全て加算し、その後、垂直方向積分回路４５で評価枠内における垂直方向の全ラインの加算結果を垂直方向に積分する点で異なっている。また、ＨPeak方式が１ライン当たり１つのピーク値を求めて、それらを垂直方向に加算しているのに対して、ＨIntg方式では、各ラインの水平方向の評価枠内の絶対値化高周波成分を全て加算して、それらを垂直方向に加算している点で相違する。
【００４７】
ＨIntg方式には、使用データが高周波成分を使用するＩＩＲ１と、輝度信号ＤＹ自体をそのまま使用するＹとに分類される。なお、輝度加算値は、図５の全積分方式水平方向評価値算出フィルタからＨＰＦ３１を取り外した輝度加算値算出フィルタ回路で得られる。
【００４８】
ＶIntg方式は、全積分方式の垂直方向評価値算出法であり、評価値ＩＤ４及びＩＤ５に使用される。ＨPeak方式及びＨIntg方式はいずれも、水平方向に加算して評価値を生成しているものであるが、ＶIntg方式は高周波成分を垂直方向に加算して生成された評価値である。例えば画面の上半分が白色で下半分が黒色の映像，水平線の映像等シーンによっては垂直方向の高周波成分のみとなり水平方向の高周波成分が無い場合、ＨPeak方式水平方向評価値は有効に機能しない。そこで、ＶIntg方式の評価値は、このようなシーンにもＡＦが有効に機能するように定めている。
【００４９】
図６は、垂直方向評価値を算出する垂直方向評価値算出フィルタの構成を示している。垂直方向評価値算出フィルタは、水平方向平均値算出フィルタ５１と、ＩＩＲ型ＨＰＦ５２と、絶対値処理回路５３と、積分回路５４を有している。水平方向平均値算出フィルタ５１は、各ラインの輝度信号ＤＹから枠制御信号ＷＨcに基づき水平方向の評価枠内の中心部にある画素（例えば６４画素）の輝度信号を選択して平均値（合計値でも同じ。）を算出し、１水平期間に１回出力する。ここで、中心部の６４画素としたのは、評価枠周辺部のノイズを除去するためである。ここでは、単に６４画素分だけ逐次蓄積して最終的に１つの平均値を出力しているため、ラインメモリ又はフレームメモリ等のメモリ装置を必要としない簡易な構成となる。次に、これを、ライン周波数で同期を取ってＨＰＦ５２により高周波成分を抜き出し、絶対値処理回路５３で絶対値化高周波成分とする。さらに、積分回路５４で垂直方向の枠制御信号ＷＶに基づき垂直方向の評価枠内の全てのラインに関して積分している。
【００５０】
Ｓatul方式は、評価枠内の飽和した（具体的には、輝度レベルが所定量以上の）輝度信号ＤＹの個数を求める算出法であり、評価値ＩＤ８の算出に使用される。評価値ＩＤ８において、輝度信号ＤＹと閾値αとを比較して、輝度信号ＤＹが閾値α以上の画素数が評価枠内で何画素あるか１フィールド毎に計数して評価値ＩＤ８とする。
【００５１】
図１に示したビデオカメラの構成の説明に戻る。制御部９は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、図示しないＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）より構成され、ＲＯＭに記憶されているコンピュータプログラムをＲＡＭ上に読み出して実行することにより、オートフォーカス動作等の所定の制御及び処理を行う。制御部９は、１フィールドに１回、評価値算出部７で算出された評価値を受け取るとともに、測距センサ１１より測距結果を不定期に受け取り、これらの結果を用いて、評価値ピーク探索動作を行う。また、制御部９には、ユーザインタフェース（図示略）が接続されており、ユーザインタフェースから供給された操作信号等に基づいて制御信号を生成して、各部に供給することで、ビデオカメラの動作が操作信号等に基づいた動作となるように制御する。
【００５２】
この制御部９とレンズブロックのレンズ駆動部２とは、予め定めたフォーマットやプロトコル等を用いて通信ができるようになされており、制御部９とレンズ駆動部２が協調して、オートフォーカス動作の制御を行う。ここで、レンズ駆動部２は、上述したように、例えば要求に応じて各種情報（例えばフォーカス位置やアイリス値等）を制御部９に供給する。また、制御部９から供給されたフォーカス制御信号やウォブリング制御信号等に基づいて、レンズ駆動信号を生成して、フォーカスレンズ１やウォブリングレンズの駆動処理を行う。制御部９は、評価値算出部７で算出された評価値ＩＤや測距センサ１１で得られた測距結果Ｍag、及びレンズ駆動部２から読み出した各種情報に基づいて、フォーカスレンズ１を駆動制御するためのフォーカス制御信号や、ウォブリングレンズを駆動制御するためのウォブリング制御信号を生成して、レンズ駆動部２に供給する。
【００５３】
なお、レンズ駆動部２と制御部９は、マイクロコンピュータやメモリ等を用いて一体に構成し、不揮発性のメモリに記憶されているプログラムを読み出して実行することによりオートフォーカス動作を行うものとしてもよい。
【００５４】
メモリ１０は、制御部９から書き込み及び読み出しが可能な記憶手段であり、測距センサ１１の測距結果、フォーカスレンズ１のフォーカス位置及び評価値算出部７で算出された評価値等の情報が記憶される。メモリ１０は半導体メモリ等の不揮発性メモリで構成する。
【００５５】
測距センサ１１は、距離検出部及び出力回路を備え、制御部９からの指令で被写体までの距離を測定し、測距結果Ｍagを制御部９に出力する。制御部９では、測距結果から被写体存在範囲、すなわち被写体までのおおよその距離をある範囲に特定する。測距センサ１１の測距に係る時間は被写体の明るさなどにより変化する。また、測距できない場合には、測距結果Ｍagとして測距不能であることを示すデータ（以下「測距不能データＮＧ」という）を出力する。
【００５６】
なお、測距センサ１１には、赤外線や電波等を出力したときの反射を利用して被写体までの距離を測定するアクティブ方式の測距センサや、被写体の輝度情報をセンサで検出して得られた輝度信号のずれや鮮鋭度等から被写体までの距離を測定するパッシブ方式の測距センサなどが適用できる。例えば、アクティブ方式の測距センサの一例としては位相差検出方式がある。この位相差検出方式は、小レンズとラインセンサとで構成されるレンズ系を２組用意し、２組のレンズ系の光軸をずらした形で配置することにより、三角測量系を構成している。
【００５７】
輝度加算値算出部８は、撮像素子３で撮像した画像信号の特定領域（中央部分）の輝度を積分した輝度加算値を生成する回路である。画像信号生成部５から入力された各色の画像信号の特定領域の輝度信号を加算し、加算結果を輝度加算値として制御部９へ出力する。
【００５８】
上述のように構成されたビデオカメラは、測距センサ１１の測距結果を用いてフォーカスレンズ１の移動スピードを切り換えるフォーカス位置を算出し、その位置までは超高速にフォーカスを進め、スピードを切り換えるべきフォーカス位置になったらフォーカスの移動を高速に減速し、そしてオートフォーカス収束動作に評価値を用いた通常の画像処理を利用したオートフォーカス動作を行うことができる。
【００５９】
図７は、ビデオカメラにおいて、評価値ピークを探索しフォーカスが評価値ピークに正常に収束される場合の（ａ）輝度加算値、（ｂ）評価値、及び（ｃ）フォーカスの動きを示す。この例では、図７（ａ），（ｂ），（ｃ）に示した各グラフの横軸は時間を、縦軸はそれぞれの項目の値を示している。これらの曲線は、画像信号の１フィールド毎もしくは不定期に取得した複数のデータをプロットして生成されたものである。図７（ｃ）において、評価値ピーク探索動作開始時間のｔ０〜ｔ１の区間はフォーカス速度が超高速、ｔ１〜ｔ２の区間は高速、ｔ２〜ｔ３〜ｔ４の区間は低速となっている。フォーカス位置の移動速度（レンズ駆動設定）については後に詳述する。
【００６０】
図７（ａ）に示すように、被写体の大きな揺れがなく、かつ、ビデオカメラを静止させている場合など通常の撮影においては、フォーカスが動いても輝度加算値はほとんど変化しない。なぜならフォーカスを変化させても被写体からビデオカメラに到達する光束はあまり変化しないからである。
【００６１】
これに対して評価値はフォーカスが変化すると、フォーカス状態に応じて変化する。図７（ｃ）では、評価値が上昇し、極大値が検出されるまでの間（ｔ０〜ｔ３）はフォーカスを動かし続ける。そして山登り判定及び山下り判定を行い、評価値の極大値が検出されたら（ｔ３）、フォーカスの進める方向を反転させて、極大値通過時点にフォーカスを戻す（ｔ３〜ｔ４）。
【００６２】
フォーカスを評価値の極大値通過時点のフォーカス位置に戻すと、図７（ｂ）で示すように、評価値は一般に極大値よりも大きな値となる。これは、フォーカスが動いている間に生成される評価値は、その間のコントラストの変化を平均することになるからである。つまり、極大値通過時点ではフォーカスが動いているため正確なコントラストが得られないということを意味している。よってフォーカスを極大値通過時点のフォーカス位置に戻して静止させたときの評価値は、通常、上記極大値通過時点の評価値よりも大きくなる。
【００６３】
図８に、ビデオカメラにおいて、評価値ピークを探索しフォーカスが誤ったフォーカス位置に収束される場合の（ａ）輝度加算値、（ｂ）評価値、及び（ｃ）フォーカスの動きを示す。被写体が揺れていたり、ビデオカメラに大きな手ブレがあったりした場合等に、図８（ａ），（ｂ）に示すような振る舞いとなることがある。図８（ｂ）では、評価値の極大値が検出されて評価値の極大値のフォーカス位置にフォーカスを戻しても評価値はかえって小さくなり、また、フォーカスはジャストピンになっていない。これは、被写体の揺れ、手ブレなどによりビデオカメラ又は被写体が揺れることにより評価値が変化して極大値が生まれたことが原因である。また、上記の被写体の揺れ、手ブレ発生時には、図８（ａ）に示すように輝度加算値も大きく変動する。
【００６４】
そこで、本発明の第１実施形態では、上記のような評価値の変化履歴を調べることによりオートフォーカス動作においてジャストピンに収束したかを判断し、ジャストピンに収束したと判断した場合にそのフォーカス位置と測距センサの測距結果を記録し、記録したデータを基に測距センサの測距結果の補正量を算出して上記測距結果の補正を行うようにする。
【００６５】
本発明の第１実施形態による補正方法は、オートフォーカス動作収束時に、制御部９は評価値、又は評価値と輝度加算値の履歴を調べ、所定の条件を満足していたらオートフォーカス動作が正常終了した、すなわちジャストピンに収束されたと判断する。正常終了（ジャストピン）と判断したら、測距センサ１１の測距結果と収束時のフォーカス位置をメモリ１０に記憶する。所定の条件に関しては後で説明する。
【００６６】
この動作を所定の回数（例えば１００回）実行後、メモリ１０に格納されたデータを分析して、上記測距結果と上記フォーカス位置との関係づけを行う。図９に、測距結果とフォーカス位置との関係を示す。図９において、破線で示された測距領域６１は、上記のフォーカス位置と測距結果の複数のペア（測定点６２）をプロットしてできた範囲を表している。本例では、最小二乗法を用いてこの範囲のほぼ中心を貫通する直線６３を求める。この直線６３により上記測距結果と上記フォーカス位置との補正のための関係づけを表する。この関係づけを用いることにより、測距センサ１１の測距結果が経時変化等でずれたとしても当該測距結果を補正することができる。
【００６７】
上記補正方法では、最小二乗法の直線を求めてこれを用いて補正する方法を示したが、スプライン曲線などを求めてこれを用いることも可能である。直線や曲線の場合には、式又は近似式で表すことができ、これを補正式として用いることができる。これに対して、特に式に表さずＲＯＭテーブル（ルックアップテーブルともいう。）を用いて上記関係づけを行うこともできる。なおＲＯＭテーブルの場合は、フォーカス位置と測距結果が離散的にしか関係付けされていないが、離散したデータの中間の値は直線内挿して求めることが可能である。
【００６８】
ここで、前述のジャストピンの判定基準として用いられる条件について説明する。本例では、３つの条件（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）を提案している。条件（Ａ）は、オートフォーカス動作が正常に終了したかを判定する条件である。
【００６９】
＜条件（Ａ）＞
このジャストピンの条件は、評価値の極大値をｅａ、極大値通過時点のフォーカス位置にフォーカスを戻しフォーカスを静止させた際の評価値をｅｂとするとき、評価値ｅｂを極大値ｅａで除算した値が所定の閾値より大きい、ことである。式にすると以下のように表される。
【００７０】
ｅａ×α＜ｅｂ  ・・・・（１）
ただし、αは定数
上記のαは、実験・テストにより決定する。
【００７１】
例えば、図１０（図７（ｂ）と同じ）に示すように、評価値ｅｂを極大値ｅａで除算した値が所定の閾値より大きい（式（１）を満足する）場合は、ジャストピン（ＪＰ）と判断できる。
【００７２】
一方、図１１（図８（ｂ）と同じ）に示すように、評価値ｅｂを極大値ｅａで除算した値が所定の閾値より小さく、
ｅａ×α≧ｅｂ
となる場合は、式（１）を満足していないのでジャストピン（ＪＰ）でないと判断する。
【００７３】
この条件（Ａ）をジャストピンの判定に用いた場合、極大値における評価値とフォーカスを評価値ピーク通過時のフォーカス位置に戻したときの評価値の関係を分析してフォーカスがジャストピンになっているかどうかの確からしさを判定するので、フォーカスが動いていることにより生じる評価値の変動を考慮した正確な判定結果を得ることができる。
【００７４】
次に、ジャストピンの条件（Ｂ）について説明する。条件（Ｂ）は、上記条件（Ａ）をさらに限定してジャストピンの確からしさの判断を厳しくしたものである。
【００７５】
＜条件（Ｂ）＞
このジャストピンの条件は、評価値の極大値をｅａ、極大値通過時点のフォーカス位置にフォーカスを戻しフォーカスを静止させた際の評価値をｅｂとするとき、評価値ｅｂを極大値ｅａで除算した値が第１の閾値より大きく、かつ、評価値ｅｂが第２の閾値よりも大きい、ことである。式に表すと以下のようになる。この例では、式（１）と式（２）を同時に満たさないとジャストピンであると判断しない。
ｅａ×α＜ｅｂ  ・・・・（１）
ただし、αは定数
ｅｂ＞β  ・・・・・・・（２）
ただし、βは定数
【００７６】
条件（Ｂ）では、式（２）の評価値ｅｂが所定の大きさβ以上であることも条件成立に必用としている。これは、コントラストが高い被写体のデータのみを用いて、信頼性の高い測距結果の補正を行うことを目的としているからである。式（２）で評価値が所定の値以上の場合には、コントラストの高い被写体となるようβの大きさを選ぶ。
【００７７】
例えば、図１２に示すように、評価値ｅｂを極大値ｅａで除算した値が所定の閾値より大きく（式（１）を満足する）、かつ、評価値ｅｂが所定の値βより大きい場合、ジャストピン（ＪＰ）と判断できる。
【００７８】
次に、ジャストピンの条件（Ｃ）について説明する。条件（Ｃ）は、上記条件（Ｂ）に、更に輝度に関する条件を加えて揺れがなかったことを条件として追加したものである。式に表すと以下のようになる。この例では、式（１），（２），（３）を同時に満たさないとジャストピンであると判断しない。
【００７９】
＜条件（Ｃ）＞
ジャストピンの条件は、評価値の極大値をｅａ、極大値通過時点のフォーカス位置にフォーカスを戻しフォーカスを静止させた際の評価値をｅｂとするとき、評価値ｅｂを極大値ｅａで除算した値が第１の閾値より大きく、かつ、評価値ｅｂが第２の閾値よりも大きいことである。さらに、図１３に示すように、評価値ピーク検出時において、現フィールドの輝度積分値をＹ０、２フィールド前の輝度加算値をＹ２とするとき、現フィールドの輝度加算値Ｙ０を２フィールド前の輝度加算値で除算した値が所定の範囲内とする。これは以下のような式で表される。
ｅａ×α＜ｅｂ  ・・・・（１）
ただし、αは定数
ｅｂ＞β  ・・・・・・・（２）
ただし、βは定数
γ１＜Ｙ２／Ｙ０＜γ２  ・・・・（３）
ただし、γ１，γ２は定数（γ１＜γ２）
【００８０】
この条件（Ｃ）は、輝度の変化が所定の範囲内に入っているかどうかを判定する条件（式（３））を入れている。この条件を満たさない場合（例えば、図８（ａ）参照）には、被写体の揺れ、又は手ブレ等が発生したと判断し、測距結果及びフォーカス位置の記録を行わない。このように、被写体の揺れ、又は手ブレ等の影響を排除してジャストピン判定を行っているので、正確な判定結果が得られる。したがって、より正確に測距結果の補正量を算出できる。この例では、式（３）で用いる輝度加算値を２フィールド前の輝度加算値としたが、この例に限らず、適宜所定フィールド前の輝度加算値を用いることができる。上記γ１、γ２は実験・テストにより適切な値を決定する。
【００８１】
なお、式（１）、式（２）及び式（３）は、測距センサ１１の性能や他の条件に合わせて、任意に組み合わせてジャストピンの判断条件とすることも可能である。
【００８２】
次に、ビデオカメラによる測距センサの測距結果の補正量算出処理について、図１４のフローチャートを参照して説明する。この補正量算出処理では、測距センサ１１の測距結果と評価値算出部７での画像処理による評価値を併用したオートフォーカス動作において、上記ジャストピン判定を応用して経時変化等による測距センサの測距結果のずれを補正する。
【００８３】
図１４において、ビデオカメラの制御部９（図１参照）は、所定のタイミングもしくは操作部からの操作信号等何らかのトリガによって、オートフォーカス動作の１サイクルを起動させ、測距センサ１１の測距結果に対応したフォーカス位置にフォーカスを移動する（ステップＳ１）。
【００８４】
具体的には、制御部９は、測距センサ１１に被写体までの距離を測定させて、測距結果Ｍagを測距センサ１１から読み出す。次に、制御部９は、位置検出部１ａからの検出信号に基づいて現在のフォーカス位置を検出する。続いて、制御部９は、レンズ駆動設定処理を行う。レンズ駆動設定処理では、現在のフォーカス位置ＦＰjと測距結果Ｍagに基づいてフォーカスレンズ１の移動方向と移動速度を設定する。
【００８５】
なお、制御部９は、バックグラウンドで評価値及びフォーカス位置の記憶処理を実行している。図１５に示すように、制御部９は、画像信号に含まれる同期信号等、もしくは基準信号発生部（図示略）から入力される基準信号に基づいて定期的起動の時刻であるかどうかを判定する（ステップＳ２１）。本例での定期は、一例として１フィールドとしている。そして、制御部９は、起動する時刻であると判断した場合、ＡＦ１サイクル動作を起動し、評価値算出部７で算出された評価値及びフォーカス位置をメモリ１０に記憶する（ステップＳ２２）。ステップＳ２１の判断処理で、制御部９が定期的起動の時刻でないと判断した場合は処理を終了する。
【００８６】
また、制御部９は、バックグラウンドで測距センサ１１の測距結果の記憶処理を実行している。前述したように、測距センサ１１の測距動作は被写体の明るさ等により変化するので、１サイクル毎のオートフォーカス動作に対してリアルタイムで対応できない場合があり、予め測距データを記憶しておく。図１６に示すように、制御部９は、測距センサ１１から測距結果が出力されたかどうかを判定する（ステップＳ３１）。このときの測距処理は非定期でもよい。そして、制御部９は、測距センサ１１から測距データを受け取ってメモリ１０に記憶する（ステップＳ３２）。ステップＳ３１の判断処理で、制御部９が測距センサ１１からの出力を得られなかった場合、処理を終了する。
【００８７】
ここで、上記ステップＳ１の説明で言及したレンズ駆動設定処理について説明する。図１７は、レンズ駆動設定処理を示すフローチャートである。このレンズ駆動設定処理は、測距センサ１１の測距結果を用いてフォーカスレンズの移動スピードを切り換えるべきフォーカス位置を算出し、フォーカスレンズ１の移動の速さ及び方向を設定するものである（図２２参照）。
【００８８】
図１７において、制御部９は、まず測距結果Ｍagが測距不能データＮＧであるか否かを判別する（ステップＳ４１）。ここで、測距結果Ｍagが測距不能データＮＧでないときはステップＳ４２に進み、測距結果Ｍagが測距不能データＮＧであるときはステップＳ４６に進む。
【００８９】
制御部９は、測距結果Ｍagが測距不能データＮＧでないとき、現在のフォーカス位置ＦＰs（図２２参照）が、測距結果Ｍagに基づく被写体存在範囲ＦＪＡから第１の判別距離ＬＤ1よりも離れているか否かを判別する（ステップＳ４２）。ここで、現在のフォーカス位置ＦＰsから測距結果Ｍagに基づく被写体存在範囲ＦＪＡまでの距離ＬＥが、第１の判別距離ＬＤ1よりも大きい場合にはステップＳ４３に進み、第１の判別距離ＬＤ1以下であるときにはステップＳ４４に進む。
【００９０】
被写体存在範囲ＦＪＡは、測距結果Ｍagに対応する被写体についての合焦位置ＦＰjが含まれるように、測距結果Ｍagに対して設定する。例えば測距結果Ｍagにおける測距誤差範囲を被写体存在範囲ＦＪＡとする。あるいは、測距結果Ｍagにおける測距誤差範囲よりも広く設定する。
【００９１】
判別距離ＬＤ1は、フォーカスレンズ１の制御性を考慮してその大きさを設定する。すなわち、フォーカスレンズ１を後述するように第１の速度（超高速）Ｖaで移動させる場合、判別距離ＬＤ1が短いと、第１の速度Ｖaに達する前に合焦位置ＦＰjに近づいてしまう。また、フォーカスレンズ１の移動速度が速いときには、フォーカスレンズ１を停止するまでに要する時間が長いことから、合焦位置ＦＰjに近づいたときにフォーカスレンズ１を停止させようとしても合焦位置ＦＰjを通り過ぎてしまい、違和感のあるフォーカス動作となってしまう虞もある。このため、判別距離ＬＤ1は、フォーカスレンズ１を移動させる際の最高スピードや制御性に応じて設定する。
【００９２】
さらに、最高スピードや制御性は、焦点距離やアイリス値に応じて異なるものであることから、焦点距離やアイリス値に応じて判別距離ＬＤ1を調整する。焦点距離が短い場合やアイリスの開口量が小さくなると、被写界深度が深くなる。一方、焦点距離が長い場合やアイリスの開口量が大きくなると、被写界深度が浅くなる。
【００９３】
被写界深度が深いときには、フォーカスレンズ１を移動したときの評価値の変化が緩やかで、評価値の山の領域が広くなる。したがって、評価値の変化する部分でフォーカスレンズ１が第１の速度Ｖaで移動されることがないように判別距離ＬＤ1を大きくする。なお、判別距離ＬＤ1が大きくされて、第１の速度Ｖaでフォーカスレンズ１を移動させる期間が短くされても、被写界深度が深いことから、ボケの少ないあるいはボケのない撮像画像を速やかに得ることができる。
【００９４】
一方、被写界深度が浅いときには、フォーカスレンズ１を移動したときの評価値の変化が急峻となることから、評価値の山の領域が狭くなる。したがって、判別距離ＬＤ1を小さくしても、評価値の変化する部分でフォーカスレンズ１が第１の速度Ｖaで移動されることがないようにすることができる。また、判別距離ＬＤ1が小さくされることにより、第１の速度Ｖaでフォーカスレンズ１を移動させる期間が長くなるので、この場合にもボケの少ないあるいはボケのない撮像画像を速やかに得ることができる。
【００９５】
ステップＳ４２の判断処理において、現在のフォーカス位置ＦＰsから被写体存在範囲ＦＪＡまでの距離ＬＥが、第１の判別距離ＬＤ1よりも大きい場合、制御部９は、現在のフォーカス位置ＦＰsが被写体存在範囲ＦＪＡから判別距離ＬＤ1よりも離れているので、フォーカスレンズ１の移動速度を第１の速度Ｖaに設定する。これにより、フォーカス位置ＦＰsが合焦位置ＦＰjに速やかに近づくことができる。また、フォーカスレンズ１の移動方向は、測距結果Ｍagに基づく方向、すなわち測距結果Ｍagが示すフォーカス位置の方向（図２２の右方向）にフォーカス位置ＦＰsが移動するように設定する（ステップＳ４３）。
【００９６】
測距センサ４５の測距結果Ｍagに基づいて、フォーカスレンズ１の移動方向を正しく判別できるので、移動方向を判別するためのウォブリングは不要となる。
【００９７】
第１の速度Ｖaは、フォーカス位置を合焦位置に速やかに近づけることを目的とするものであって、評価値が１フィールドに１回しか更新されないために評価値の山を通り越してしまうことがないように移動速度を制限する必要がない。したがって、第１の速度Ｖaは、フォーカスレンズ１を駆動する際の許容可能な最も早い速度とする
【００９８】
またステップＳ４２の判断処理において、現在のフォーカス位置ＦＰsから被写体存在範囲ＦＪＡまでの距離ＬＥが、第１の判別距離ＬＤ1以下であるとき、制御部９は、現在のフォーカス位置ＦＰsが被写体存在範囲ＦＪＡに含まれているか否かを判別する（ステップＳ４４）。ここで、現在のフォーカス位置ＦＰsが被写体存在範囲ＦＪＡに含まれていないときにはステップＳ４５に進み、被写体存在範囲ＦＪＡに含まれているときにはステップＳ４６に進む。
【００９９】
ステップＳ４４の判断処理において、現在のフォーカス位置ＦＰsが被写体存在範囲ＦＪＡに含まれていないとき、制御部９は、フォーカスレンズ１の移動速度を第１の速度（超高速）Ｖaよりも低速である第２の速度（高速）Ｖbに設定する。また、移動方向は、測距結果Ｍagに基づく方向、すなわち測距結果Ｍagが示すフォーカス位置の方向（図２２の右方向）にフォーカス位置ＦＰsが移動するように設定する（ステップＳ４５）。
【０１００】
この第２の速度Ｖbは、フォーカスレンズ１を移動したときの評価値の変化を示す評価値曲線がつぶれを生じて、第２の速度Ｖbから、第２の速度Ｖbよりも低速である第３の速度Ｖcへの速度切り換えがうまく行われなくなってしまうことがないように設定する。例えば、焦点深度をＦsとしたとき、第２の速度Ｖbは「１２Ｆs／フィールド」に設定する。なお、第３の速度Ｖcは、評価値の山を精度良く検出できる速度であり、例えば「２Ｆs／フィールド」に設定する。また、フォーカスレンズ１を駆動する際の許容可能な最も早い速度が「１２Ｆs／フィールド」以下であるときは、第１の速度Ｖaと第２の速度Ｖbは等しい速度とする。
【０１０１】
ステップＳ４１又はステップＳ４４からステップＳ４６に移行すると、制御部９は、従来と同様にウォブリングを行い、ウォブリングレンズを動かしたときの評価値の変化に基づいてフォーカスレンズ１の移動方向を設定する。また、フォーカスレンズ１の移動速度を第２の速度Ｖbに設定する。なお、現在のフォーカス位置ＦＰsと移動予定のフォーカス位置との距離が短い場合、現在のフォーカス位置ＦＰsは合焦位置ＦＰjに近くなっていることから、フォーカスレンズ１の移動速度を第３の速度Ｖcに設定するものとしてもよい。
【０１０２】
制御部９は、ステップＳ４３，Ｓ４５，Ｓ４６のいずれかの処理が完了するとレンズ駆動処理を行い、レンズ駆動処理が終了後にステップＳ２へ移行する。このレンズ駆動処理では、フォーカスレンズ１の移動速度の切り換えや、従来と同様に山登り制御処理を行ってフォーカス位置ＦＰsを合焦位置ＦＰjに移動させる合焦動作を行う。
【０１０３】
移動速度の切り換えは、フォーカス位置ＦＰsから上述の被写体存在範囲ＦＪＡまでの距離が、判別距離ＬＤ1よりも短い第２の判別距離ＬＤ2より短くなったとき、移動速度を第１の速度Ｖaから第２の速度Ｖbに切り換える。ここで、判別距離ＬＤ2は、例えば被写体存在範囲ＦＪＡから判別距離ＬＤ2だけ離れた位置において、移動速度を第１の速度Ｖaから後述する第２の速度Ｖbに切り換えたときに、移動速度が被写体存在範囲ＦＪＡで第２の速度Ｖbに減速されているように設定する。このように設定すれば、被写体存在範囲ＦＪＡにおいて、評価値が少ないために評価値の山を通り越してしまうことを防止できる。
【０１０４】
山登り制御処理では、評価値算出部７で算出された評価値の増減を検出して評価値が極大となるようにフォーカス位置ＦＰsを移動して合焦位置ＦＰjに追い込む。この評価値を用いた山登り制御処理では、例えば上述の評価値ＩＤ０，ＩＤ２等が極大となるようにフォーカスレンズ１を移動させる。また、評価値ＩＤ８を利用して、輝度の大きい画素が増えたときには、ボケが生ずる方向にフォーカスレンズ１が移動されてしまうことがないように、評価枠サイズＷ1から評価枠サイズＷ5に切り換えて評価値の算出を行う。さらに、評価値ＩＤ０や他の評価値ＩＤ１〜ＩＤ７，ＩＤ９〜ＩＤ１３を利用することで、レンズ移動速度の切り換えや揺れの判定、逆送の判定、レンズのＮｅａｒ端やＦａｒ端（図２２参照）到達の判定等を行い、判定結果に基づいてフォーカス合わせが精度良く行われるようにフォーカスレンズ１の駆動動作を制御する。このように、山登り制御処理を行い、フォーカス位置ＦＰsを合焦位置ＦＰjに追い込んで合焦動作を終了する。
【０１０５】
以上述べたオートフォーカス動作によれば、現在のフォーカス位置ＦＰsが、測距結果Ｍagに基づく被写体存在範囲ＦＪＡから第１の判別距離ＬＤ1よりも離れている場合、すなわち現在のフォーカス位置ＦＰsから測距結果Ｍagに基づく被写体存在範囲ＦＪＡまでの距離ＬＥが、第１の判別距離ＬＤ1よりも大きい場合、ウォブリングを行うことなくフォーカスレンズ１が第１の速度（超高速）Ｖaで移動されて、その後、第２の速度（高速）Ｖbや第３の速度Ｖcに切り換えられて、フォーカス位置ＦＰsが合焦位置ＦＰjに追い込まれる。このため、従来のオートフォーカス動作、すなわちウォブリングを行って移動方向を判別した後、第２の速度Ｖbでフォーカスレンズ１を移動して合焦位置ＦＰjに追い込まれる場合に比べて、合焦時間を大幅に短縮できる。
【０１０６】
また、現在のフォーカス位置ＦＰsが被写体存在範囲ＦＪＡの外であって判別距離ＬＤ1よりも離れていない場合、ウォブリングを行うことなく第２の速度Ｖbでフォーカスレンズ１が移動されることから、フォーカス動作開始時にウォブリングを行う従来のオートフォーカス動作に比べて合焦時間を短くできる。特に、放送業務用・業務用カメラのレンズは大きいので、ウォブリングの時間が長くかかる（例えば、約０．２５秒〜０．５秒）。したがって、ウォブリングを行わないだけであっても、合焦時間の短縮効果が大きい。
【０１０７】
また、現在のフォーカス位置ＦＰsが被写体存在範囲ＦＪＡの範囲内にある場合、フォーカスレンズの移動方向は、測距結果Ｍagとフォーカス位置ＦＰsから決定することはできない。すなわち、測距結果Ｍagは誤差を有しているため、例えば、フォーカス位置ＦＰsが、測距結果Ｍagで示すフォーカス位置と合焦位置ＦＰjとの間である場合、測距結果Ｍagに基づいてフォーカス位置ＦＰsを移動させると、合焦位置ＦＰjとは逆方向にフォーカス位置ＦＰsが移動されてしまう場合が生じることとなる。したがって、フォーカス位置ＦＰsが被写体存在範囲ＦＪＡ内にある場合、従来と同様に、ウォブリングを行ってフォーカスレンズ１の移動方向の判別等を行い、その後、山登り制御処理を行う。したがって、スタート時のフォーカス位置ＦＰsが被写体存在範囲ＦＪＡ内にある場合、合焦時間は従来と同等となる。
【０１０８】
なお、測距センサ１１で正しく測距を行うことができず、測距結果Ｍagが測距不能データＮＧである場合、測距結果Ｍagに基づいたレンズ駆動動作を行うことができないため、従来と同じオートフォーカス動作を行う。この場合にも、合焦時間は従来のオートフォーカス動作と同等となる。
【０１０９】
このように、フォーカス位置ＦＰsが被写体存在範囲ＦＪＡから離れている場合、ウォブリングを行うことなくフォーカスレンズの移動が開始されるので、合焦時間を短くできる。さらに、フォーカス位置ＦＰsが被写体存在範囲ＦＪＡから判別距離ＬＤ1よりも離れているときには、フォーカスレンズがより早く移動されるので、さらに合焦時間を短くできる。また、フォーカス位置ＦＰsが被写体存在範囲ＦＪＡ内とされたときには、従来と同様にして、フォーカス位置ＦＰsが合焦位置ＦＰjに追い込まれるので、合焦時間が短くなってもフォーカスの追い込み精度は、従来の追い込み精度を維持できる。
【０１１０】
ここで、図１４に示したフローチャートの説明に戻る。ステップＳ１の処理が終了後、制御部９は評価値ピークを探索する（ステップＳ２）。
【０１１１】
ここで制御部９は、評価値の極大値を検出したかどうかを判定する（ステップＳ３）。極大値が検出されない場合は、極大値が検出されるまで評価値ピーク探索を続行する（ステップＳ４）。
【０１１２】
上記ステップＳ３の判断処理において、極大値が検出された場合、制御部９は、レンズ駆動部２を制御して極大値通過時点のフォーカス位置にフォーカスを戻す（ステップＳ５）。
【０１１３】
ここで、制御部９は、評価値の履歴、すなわち極大値における評価値と現在のフォーカス位置における評価値の関係を分析し、上記条件（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）を用いてジャストピン判定を行う（ステップＳ６）。ジャストピンでない場合は、ステップＳ９に移行する。
【０１１４】
上記ステップＳ６の判断処理において、ジャストピンであると判定した場合、制御部９は、このときの測距センサ１１の測距結果と上記極大値でのフォーカス位置をメモリ１０に記憶する（ステップＳ７）。
【０１１５】
続いて、制御部９は、メモリ１０にジャストピン時の測距センサ１１の測距結果と極大値でのフォーカス位置を記録した回数を更新（１加える）する（ステップＳ８）。この更新回数は、メモリ１０に記憶させておく。
【０１１６】
そして、制御部９は、上記更新回数が所定の回数（例えば１００回）に到達したかどうかを判定する（ステップＳ９）。ここで更新回数が所定の回数に到達していない場合は、処理を終了する。
【０１１７】
上記ステップＳ９の判断処理において、更新回数が所定の回数に到達した場合、制御部９は、記憶した複数の測距センサ１１の測距結果と上記極大値でのフォーカス位置の関係を分析し、関係式（もしくは関係）を導出する（ステップＳ１０）。この関係式（もしくは関係）の導出方法については、図９の説明で既に言及している。
【０１１８】
そして、制御部９は、上記関係式に応じて測距結果に対する補正量を算出して、メモリ１０などの書き換え可能な記憶手段に記憶する（ステップＳ１１）。すなわち、図２３に示す経時変化前の測距結果ＬｓＡと経時変化後の測距結果ＬｓＢのずれ量を算出し、そのずれ量に基づいて測距結果の補正量を算出する。
【０１１９】
制御部９は、上記測距結果に対する補正量を記憶後、更新回数をリセット（初期化）して処理を終了する（ステップＳ１２）。
【０１２０】
このように測距結果に対する補正量を算出して記憶手段に記憶しておくこと（学習機能）により、制御部９は、測距センサ１１の経時変化等が当該測距センサ内部で発生しても、測距センサ１１の測距結果を適切に補正し、その精度を保持することができるため、測距結果のずれによる不都合なオートフォーカス動作を防止できる。したがって、測距センサの測距情報と評価値とを用いたオートフォーカス動作のフォーカス追い込みにおいて、画像処理で得られるフォーカス追い込み精度を確保しつつ、フォーカスが合焦位置から離れている際の合焦時間を画像処理オートフォーカスに比べて大幅に短縮することができる。
【０１２１】
また、画像処理でのフォーカス追い込みが正しくできたかどうか（ジャストピン判定）を、取得した複数の評価値（及び輝度加算値）を用いて判断することにより、測距結果に対し誤った補正を行うことを防ぐことができる。これにより測距結果の補正に対する信頼性が向上する。
【０１２２】
なお、図１４に示したフローチャートでは、オートフォーカス動作の起動時に学習する条件（更新回数が所定回数に到達）になったかを調べ、条件に合致したら学習を行うようにしているが、ステップＳ９以降の処理は、オートフォーカス動作の起動と同期させることは必須ではない。つまり、オートフォーカス動作の起動とは異なったタイミングで行うこともできる。
【０１２３】
次に、本発明の第２実施形態の例について説明する。本発明の第２実施形態の例におけるビデオカメラの全体構成を、図１８に示す。図１８に示すビデオカメラは、図１に示したビデオカメラの構成に対して、測距結果の補正量に関する学習機能専用のスイッチ１２を設けた構成としている。図１８において、図１に対応する部分には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１２４】
本実施形態では、ユーザがビデオカメラに設置されたスイッチ１２を押下してスイッチ１２から許可信号が制御部９に与えられた場合のみ、上述した第１実施形態（図１〜図１７参照）で示した「測距センサの測距結果とオートフォーカス収束時のフォーカス位置を記憶手段（メモリ１０）に記憶」する。第１実施形態では、図１４のステップＳ７にあるように上記記憶処理が自動的に行われるが、第２実施形態ではユーザの許可を得てから上記記憶処理が行われる。
【０１２５】
そして、上記第１実施形態と同じように、スイッチ１２からの許可信号に応じて測距結果とフォーカス位置を記憶する毎に、記憶の回数を更新し、更新回数が所定の回数（例えば１００回）に到達したら測距結果の補正量を算出する。
【０１２６】
本例によれば、ユーザの許可を得てから上記記憶処理が行われるため、誤ったジャストピン判断の下でユーザが意図しない補正量の算出がなされないようにすることができる。その他、本例は、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
【０１２７】
なお、第１実施形態及び第２実施形態では、上記記憶の回数を所定の回数としているが、この所定の回数をユーザが設定できるようにしてもよい。設定は、図１８に示す許可指示を与えるスイッチ１２とは異なるスイッチ（操作手段）、機能を自由に割り当てることができるソフトウェアのアサイナブルスイッチ等を用いて行う。
【０１２８】
次に、本発明の第３実施形態の例について説明する。本発明の第３実施形態の例におけるビデオカメラの全体構成を、図１９に示す。この図１９に示すビデオカメラは、図１８に示したビデオカメラの構成に対して、角速度センサ１３（本例では２軸を使用）を設けた構成としている。図１９において、図１に対応する部分には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１２９】
角速度センサ１３は、検出した角速度の値から角速度信号を生成し、制御部９へ出力する機能を内蔵している。角速度信号は、ビデオカメラ自体に加わる角速度と対応した信号である。
【０１３０】
本例では、まず上記第１実施形態と同様に、制御部９が評価値ピーク探索動作にて評価値の極大値を検出し、フォーカスを上記評価値が極大点を通過した時点のフォーカス位置に戻した際に、評価値、もしくは評価値と輝度加算値の双方の履歴を調べて、正常にジャストピンできたかを判定する（図１４のステップＳ６参照）。
【０１３１】
さらに、本例では、制御部９が上記評価値の極大値を検出した時点での角速度センサ１３で検出された角速度信号が所定の大きさの範囲内かどうかを調べる。その角速度信号が所定の大きさの範囲外であれば、ビデオカメラに揺れが加わったと判断して、上記の評価値等を用いたジャストピン判定にかかわらず、ジャストピンであることが疑わしいと判断して、第１実施形態で説明したフォーカス位置と測距センサ１１の測距結果の記録（図１４のステップＳ７参照）を行わない。以下に、上記角速度信号に関する判定式を示す。
【０１３２】
Ｖpan＜Ｖmin    又は    Ｖmax  ＜  Ｖpan
あるいは
Ｖtilt＜Ｖmin    又は    Ｖmax  ＜  Ｖtilt  ・・・・（４）
ただしＶpan、Ｖtiltはそれぞれパン方向、チルト方向の角速度信号
Ｖmax、Ｖmin（Ｖmax＞Ｖmin）は定数
【０１３３】
制御部９は、
式（４）を満足しなかった場合、ビデオカメラに揺れが加わったと判断する。そして、ジャストピンであることが疑わしいと判断して、測距結果及びフォーカス位置の記録を行わない。このように、ビデオカメラの揺れの影響を排除してジャストピン判定を行っているので、正確な判定結果が得られる。したがって、より正確に測距結果の補正量を算出できる。
【０１３４】
なお、本発明は、上述した各実施形態例に限定されるものではなく、例えば本発明の撮像装置を上述したビデオカメラに替えてデジタルカメラに適用するなど、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能であることは勿論である。
【０１３５】
例えば、上記第３実施形態において、ビデオカメラの揺れを検出する手段として角速度センサを用いたが、２軸又は３軸の加速度センサを用いて揺れを検出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るビデオカメラの構成を示す図である。
【図２】評価値算出部の構成を示す図である。
【図３】評価枠サイズを示す図である。
【図４】水平方向評価値算出フィルタの構成を示す図である。
【図５】全積分方式水平方向評価値算出フィルタの構成を示す図である。
【図６】垂直方向評価値算出フィルタの構成を示す図である。
【図７】オートフォーカス通常（正常）終了の場合におけるフォーカス、評価値、輝度加算値の変化を示す図である。
【図８】オートフォーカス異常終了の場合におけるフォーカス、評価値、輝度加算値の変化を示す図である。
【図９】測距結果とフォーカス位置の関係を示す図である。
【図１０】ジャストピンと判断できる評価値の例（１）を示す図である。
【図１１】ジャストピンと判断できない評価値の例を示す図である。
【図１２】ジャストピンと判断できる評価値の例（２）を示す図である。
【図１３】評価値及び輝度加算値を考慮したジャストピン判定の説明に供する図である。
【図１４】測定結果の補正処理を示すフローチャートである。
【図１５】バックグラウンドでの処理を示すフローチャート（１）である。
【図１６】バックグラウンドでの処理を示すフローチャート（２）である。
【図１７】レンズ駆動設定処理を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の第２実施形態に係るビデオカメラの構成を示す図である。
【図１９】本発明の第３実施形態に係るビデオカメラの構成を示す図である。
【図２０】従来のビデオカメラの構成を示す図である。
【図２１】被写体の距離と測距結果の関係（１）を示す図である。
【図２２】測距結果を利用したオートフォーカス動作（１）を説明するための図である。
【図２３】被写体の距離と測距結果の関係（２）を示す図である。
【図２４】測距結果を利用したオートフォーカス動作（２）を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１３７】
１…フォーカスレンズ、１ａ…位置検出部、１ｂ…レンズ駆動機構、１ｃ…撮像レンズ、２…レンズ駆動部、３…撮像素子、４…撮像素子駆動部、５…画像信号生成部、６…画像信号処理部、７…評価値算出部、８…輝度加算値算出部、９…制御部、１０…メモリ、１１…測距センサ、１２…スイッチ、１３…角速度センサ、６１…測距領域、６２…測定点、６３…補正直線
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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