【手続補正書】
【提出日】平成20年11月26日(2008.11.26)
【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】
撮像系の出力から複数の周波数帯域の信号の抽出が可能であり、該信号から焦点信号を生成する信号生成手段と、
該焦点信号が最大値に近づくようにオートフォーカス制御を行う制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記オートフォーカス制御において第１の焦点信号および第２の焦点信号を用い、
前記第１および第２の焦点信号はそれぞれ、少なくとも第１の周波数帯域と該第１の周波数帯域よりも低い第２の周波数帯域の焦点信号を合成した合成信号であり、
前記第２の焦点信号において合成された前記第１の周波数帯域の焦点信号の該第２の焦点信号の全体に対する比率が、前記第１の焦点信号において合成された前記第１の周波数帯域の焦点信号の該第１の焦点信号の全体に対する比率よりも高く、
前記制御手段は、前記光学機器の画像信号の解像度が第１の解像度である場合は、前記第１の焦点信号を用いてオートフォーカス制御を行い、
前記光学機器の画像信号の解像度が前記第１の解像度より大きい第２の解像度である場合は、前記第１の焦点信号を用いてオートフォーカス制御を行った後に前記第２の焦点信号を用いてオートフォーカス制御を行うことを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１の周波数帯域の焦点信号と前記第２の周波数帯域の焦点信号とを合成する場合に、それぞれの周波数帯域の焦点信号に対してゲインを乗じ、該ゲインを乗じた結果を加算することで前記第１および第２の焦点信号のそれぞれにおける前記第１および第２の周波数帯域の焦点信号の比率を変更し、
前記第２の焦点信号における前記第１の周波数帯域の焦点信号に対する前記ゲインが、前記第１の焦点信号における前記第１の周波数帯域の焦点信号に対する該ゲインよりも高いことを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
前記第１の焦点信号と前記第２の焦点信号とで、前記第１および第２の周波数帯域のうち少なくとも１つの周波数帯域が異なることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学機器。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第１および第２の焦点信号における前記第１および第２の周波数帯域の焦点信号の前記比率を変更可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の光学機器。
【請求項５】
撮像系の出力から複数の周波数帯域の信号の抽出が可能であり、該信号から焦点信号を生成する信号生成手段と、
該焦点信号が最大値に近づくようにオートフォーカス制御を行う制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記オートフォーカス制御において第１の焦点信号および第２の焦点信号を用い、
前記第２の焦点信号は、少なくとも第１の周波数帯域と該第１の周波数帯域よりも低い第２の周波数帯域の焦点信号を合成した合成信号であり、前記第１の焦点信号は、複数の周波数帯域の焦点信号を合成した合成信号であり、
前記第２の焦点信号において合成された前記第１の周波数帯域の焦点信号の該第２の焦点信号の全体に対する比率が、前記第１の焦点信号における前記第１の周波数帯域の焦点信号の該第１の焦点信号の全体に対する比率よりも高く、
前記制御手段は、前記光学機器の画像信号の解像度が第１の解像度である場合は、前記第１の焦点信号を用いてオートフォーカス制御を行い、
前記光学機器の画像信号の解像度が前記第１の解像度より大きい第２の解像度である場合は、前記第１の焦点信号を用いてオートフォーカス制御を行った後に前記第２の焦点信号を用いてオートフォーカス制御を行うことを特徴とする光学機器。
【請求項６】
前記第１の焦点信号は、前記第１の周波数帯域の焦点信号の成分を含まないことを特徴とする請求項５に記載の光学機器。
【請求項７】
前記第１の焦点信号は、前記第１の周波数帯域の焦点信号と他の周波数帯域の焦点信号との合成信号であることを特徴とする請求項５に記載の光学機器。
【請求項８】
前記第１の焦点信号と前記第２の焦点信号とで、前記第１の周波数帯域が異なることを特徴とする請求項７に記載の光学機器。
【請求項９】
前記制御手段は、前記光学機器の画像信号の解像度が前記第２の解像度である場合に、前記第１の焦点信号が最大値となる位置を含む領域内にフォーカスレンズを駆動した後に、前記第２の焦点信号を用いて合焦判定動作を行うことを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の光学機器。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記光学機器の画像信号の解像度が前記第２の解像度である場合に、前記第１の焦点信号を用いた合焦判定動作を行った後、前記第２の焦点信号を用いた合焦判定動作を行うことを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の光学機器。
【請求項１１】
被写体を撮像して画像信号を生成する撮像系を備えた撮像装置であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１つに記載の光学機器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の一側面としての光学機器は、撮像系の出力から複数の周波数帯域の信号の抽出が可能であり、該信号から焦点信号を生成する信号生成手段と、該焦点信号が最大値に近づくようにオートフォーカス制御を行う制御手段とを有する。制御手段は、オートフォーカス制御において第１の焦点信号および第２の焦点信号を用いる。第１および第２の焦点信号はそれぞれ、少なくとも第１の周波数帯域と該第１の周波数帯域よりも低い第２の周波数帯域の焦点信号を合成した合成信号であり、第２の焦点信号において合成された第１の周波数帯域の焦点信号の該第２の焦点信号の全体に対する比率が、第１の焦点信号において合成された第１の周波数帯域の焦点信号の該第１の焦点信号の全体に対する比率よりも高い。制御手段は、光学機器の画像信号の解像度が第１の解像度である場合は、第１の焦点信号を用いてオートフォーカス制御を行い、光学機器の画像信号の解像度が第１の解像度より大きい第２の解像度である場合は、第１の焦点信号を用いてオートフォーカス制御を行った後に第２の焦点信号を用いてオートフォーカス制御を行うことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また、本発明の他の側面としての光学機器は、撮像系の出力から複数の周波数帯域の信号の抽出が可能であり、該信号から焦点信号を生成する信号生成手段と、該焦点信号が最大値に近づくようにオートフォーカス制御を行う制御手段とを有する。制御手段は、オートフォーカス制御において第１の焦点信号および第２の焦点信号を用いる。第２の焦点信号は、少なくとも第１の周波数帯域と該第１の周波数帯域よりも低い第２の周波数帯域の焦点信号を合成した合成信号であり、第１の焦点信号は、複数の周波数帯域の焦点信号を合成した合成信号である。第２の焦点信号において合成された第１の周波数帯域の焦点信号の該第２の焦点信号の全体に対する比率が、第１の焦点信号における第１の周波数帯域の焦点信号の該第１の焦点信号の全体に対する比率よりも高い。制御手段は、光学機器の画像信号の解像度が第１の解像度である場合は、第１の焦点信号を用いてオートフォーカス制御を行い、光学機器の画像信号の解像度が第１の解像度より大きい第２の解像度である場合は、第１の焦点信号を用いてオートフォーカス制御を行った後に第２の焦点信号を用いてオートフォーカス制御を行うことを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本発明によれば、第２の周波数帯域よりも高い第１の周波数帯域の焦点信号の比率が低い第１の焦点信号を用いて主被写体に対するオートフォーカス制御を行い、第１の周波数帯域の焦点信号の比率が高い第２の焦点信号を用いてさらにフォーカス精度を高める。このため、従来よりも高解像度の画像を撮像する場合において、高い合焦精度が得られるだけでなく、フォーカス制御の良好な応答性を得ることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
２０はＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサにより構成される撮像素子である。２２は撮像素子２０からの出力のサンプリングを行うＣＤＳ回路、２４はサンプリングした信号のゲイン調整を行うＡＧＣ回路である。２６はＡ／Ｄ変換器であり、ゲイン調整後のアナログ信号をデジタル信号に変換する。これら撮像素子２０〜Ａ／Ｄ変換器２６により、撮像系が構成される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
３０は主制御回路であり、ＣＰＵ等を含むマイクロコンピュータにより構成される。主制御回路３０は、ＡＦ評価値処理回路２８からのＡＦ評価値信号に基づいて、フォーカスドライバ３２を介してフォーカスレンズ１８の駆動を制御する。具体的には、ＡＦ評価値信号のレベルが最大にできるだけ近づくように（望ましくは最大となるように）フォーカスレンズ１８を駆動する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
ライン・メモリ４１は、Ａ／Ｄ変換器２６からの出力データから、焦点検出領域５６の１水平ラインの画素データＰ０，Ｐ１，・・・，Ｐｎを取得して記憶する。離散コサイン変換（ＤＣＴ）回路４２は、ライン・メモリ４１に記憶される１水平ラインの画像データを直交変換し、周波数成分の元データＦ０，Ｆ１，・・・，Ｆｎを出力する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
重み付け回路４４は、ＤＣＴ回路４２の出力に対して、各周波数成分がほぼ均一のレベルになるように予め決められた定数Ｋ０〜Ｋｎを乗算する。すなわち、重み付け回路４４は、Ｋ０×Ｆ０，Ｋ１×Ｆ１，・・・，Ｋｎ×Ｆｎを出力可能である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
周波数成分抽出回路４６は、重み付け回路４４の出力Ｋ０×Ｆ０，Ｋ１×Ｆ１，・・・，Ｋｎ×Ｆｎのうち、主制御回路３０により指令された成分のみを抽出して出力する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
図４には、ライン・メモリ４１、ＤＣＴ回路４２、重み付け回路４４および周波数成分抽出回路４６におけるデータの変遷の様子を例示する。図４（ａ）はライン・メモリ４１に格納される画素データ列を、同図（ｂ）はＤＣＴ回路４２から出力されるデータ列を示す。図４（ｃ）は重み付け回路４４の出力（重み付け後の周波数成分）データ列を示し、図４（ｄ），（ｅ），（ｆ）は周波数成分抽出回路４６の出力例を示す。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
ここにいう「比率」は、合成ＡＦ評価値信号のレベルの中で該ＡＦ評価値信号成分のレベルが占める割合を示し、比率が大きいほど合成ＡＦ評価値信号のレベルに対する該ＡＦ評価値信号成分のレベルの影響が強く出る。例えば、ＡＦ評価値信号成分ＡとＡＦ評価値信号成分ＢとＡＦ評価値信号成分Ｃとが０．５：１：１．５の割合で合成された合成ＡＦ評価値信号においては、これら信号成分の比率はそれぞれ０．１６、０．３３、０．５となる。上記第１および第２の合成ＡＦ評価値信号における各周波数帯域のＡＦ評価値信号の具体的な比率については後述する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
次に、ステップＳ６０７では、フォーカスレンズ１８がピーク位置１に戻ったか否かを判断する。ピーク位置１に戻っていないと判断した場合はステップＳ６０６に戻る。また、ピーク位置１に戻ったと判断した場合はステップＳ６０１に戻る。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
ステップＳ７０１では、ＡＦ評価値処理回路２８からＢＰＦ０〜ＢＰＦ２のＡＦ評価値信号を取り込み、それぞれに上記設定ゲインを乗じた後に加算して第１の合成ＡＦ評価値信号を生成する。生成された第１の合成ＡＦ評価値信号のレベルは、位置検出器３９により検出されたフォーカスレンズ１８の位置とともに不図示のメモリに記憶される。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
次に、ステップＳ７０７では、フォーカスレンズ１８が第２の合成ＡＦ評価値信号に基づいて、同一のエリアでの往復動作を所定回数繰り返しているか否かを判断する。この往復動作が繰り返される場合は、第２の合成ＡＦ評価値信号のレベルが最大となる位置（ピーク位置２）を挟んでフォーカスレンズ１８が往復動作し続けていることを意味する。該往復動作を所定回数繰り返したと判断した場合はステップＳ７０８へ進む。また、往復動作を所定回数繰り返さなかったと判断した場合はステップＳ７１０に進む。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２０】
次に、ステップＳ８０１では、ＡＦ評価値処理回路２８からＢＰＦ０〜ＢＰＦ２のＡＦ評価値信号を取り込み、それぞれに上記設定ゲインを乗じた後に加算して第１の合成ＡＦ評価値信号を生成する。生成された第１の合成ＡＦ評価値信号のレベルは、位置検出器３９により検出されたフォーカスレンズ１８の位置とともに不図示のメモリに記憶される。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２５】
ステップＳ８０５では、第１段階内での合焦判定動作を開始する。ここでは、第１の合成ＡＦ評価値信号を用いたままで、フォーカスレンズ１８が同一のエリアでの往復動作を所定回数繰り返しているか否かを判断する。この往復動作が繰り返される場合は、第１の合成ＡＦ評価値信号のレベルが最大となる位置を挟んでフォーカスレンズ１８が往復動作し続けていることを意味する。該往復動作を所定回数繰り返したと判断した場合はステップＳ８０７へ進む。また、往復動作を所定回数繰り返さなかったと判断した場合はステップＳ８１０に進む。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
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