(57)【要約】【課題】大気の流れによる瞬きの影響や外乱の影響を受けてしまうことによる合焦位置精度の低下を防止し、かつ不要なレンズ駆動、画像の撮影を抑制し、高速に合焦位置検出が可能な焦点検出装置および焦点検出方法を提供する。【解決手段】画像データに基づいて所定の評価領域内の画素の輝度値を検出し、輝度値に基づいて複数の異なる評価値を算出し（評価値１〜４）、異なる評価値毎にフォーカスの位置に対する評価値の対称度合いを示す指標を算出し（演算値１〜４）、指標に基づいて信頼性を判定し、指標に基づいて算出される極値（点Ａ、点Ｂ）と信頼性に基づいて焦点検出を行う。【選択図】  図１１
2022003376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスを変化させながら複数の画像データを取得し、上記画像データに基づいて焦点検出を行う焦点検出装置において、
上記画像データに基づいて所定の評価領域内の画素の輝度値を検出する輝度値検出手段と、
上記輝度値に基づいて評価値を算出する評価値算出手段と、
上記フォーカスの位置に対する上記評価値の対称度合いを示す指標を算出する指標算出手段と、
上記指標に基づいて信頼性を判定する信頼性判定手段と、
上記指標に基づいて算出される極値と上記信頼性に基づいて焦点検出を行う制御手段と、
を具備することを特徴とする焦点検出装置。
【請求項２】
上記評価値算出手段は、上記輝度値に基づいて複数の異なる評価値を算出し、
上記指標算出手段は、上記複数の異なる評価値に基づいて複数の異なる指標を算出し、
上記信頼性判定手段は、上記複数の異なる指標に基づいて算出される極値に対応する上記フォーカスの位置の差が所定値以下の場合に信頼性があると判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の焦点検出装置。
【請求項３】
上記信頼性判定手段は、上記フォーカスの位置に対する上記指標の上記極値に対する対称度合いに基づいて信頼性を判定することを特徴とする請求項１または２に記載の焦点検出装置。
【請求項４】
上記信頼性判定手段は、上記フォーカスの位置に対する上記指標の上記極値の近傍での変化度合いに基づいて信頼性を判定することを特徴とする請求項１または２に記載の焦点検出装置。
【請求項５】
上記制御手段は、上記信頼性判定手段が上記複数ある指標の一部の信頼性が低いと判定する場合には、上記フォーカスを変化させながら複数の画像データ取得する動作を継続することを特徴とする請求項２に記載の焦点検出装置。
【請求項６】
上記評価値は、上記評価領域内の最大の輝度を示す輝度値、または、上記評価領域内において所定の輝度値を越える画素の数、または、上記評価領域内において所定の輝度値を越える画素の輝度値の積算値、または、上記積算値を上記所定の輝度値を越える画素の数によって除算した値であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
【請求項７】
フォーカスを変化させながら複数の画像データを取得し、上記画像データに基づいて焦点検出を行う焦点方法において、
上記画像データに基づいて所定の評価領域内の画素の輝度値を検出し、
上記輝度値に基づいて評価値を算出し、
上記フォーカスの位置に対する上記評価値の対称度合いを示す指標を算出し、
上記指標に基づいて信頼性を判定し、
上記指標に基づいて算出される極値と上記信頼性に基づいて焦点検出を行う、
を具備することを特徴とする焦点検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、星景撮影の際に無限遠にある点光源のような被写体にピントを合わせることが可能な焦点検出装置および焦点検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被写体が星等の天体である場合には、天体が暗いため、焦点調節装置によって焦点調節するのは困難であった。そこで、星にピントを合わせるための焦点検出方法が、種々提案されている。例えば、特許文献１には、焦点調節部を光軸方向に移動させながら、撮像素子が撮像した画像から特定の天体画像を認識し、認識した天体画像の撮像素子上のサイズを検出し、各位置において検出した特定の天体画像の画像サイズの極小値を検出し、検出された極小値を合焦位置とする方法が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、合焦位置近傍のＡＦ評価値の対称性に着目し、焦点調節部を光軸方向に移動させながら、ＡＦエリア内の輝度信号を用いて複数のＡＦ評価値を算出し、ＡＦ評価値の対称性の変曲点の位置を合焦位置として検出する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６３９８２５０号公報
【特許文献２】特開２０１８−７２５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、星景などを撮影するのに適した焦点調節装置が種々提案されている。しかし、下記のような解決すべき課題がある。すなわち、従来の焦点検出装置においては、大気の流れによる瞬きの影響や外乱の影響を受け、輝度信号が時間とともに変化するため、ＡＦ評価値がゆらぎ、対称性マッチング処理に基づく合焦点の検出精度が低下し、ピントが甘くなってしまう問題がある。また、検出精度の低下に起因する合焦位置精度の低下や合焦位置検出に要する時間の増大、不要なレンズ駆動や画像の撮影を行ってしまう問題がある。
【０００６】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、大気の流れによる瞬きの影響や外乱の影響を受けてしまうことによる合焦位置精度の低下を防止し、かつ不要なレンズ駆動、画像の撮影を抑制し、高速に合焦位置検出が可能な焦点検出装置および焦点検出方法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】
【０００７】
上記目的を達成するため第１の発明に係る焦点検出装置は、フォーカスを変化させながら複数の画像データを取得し、上記画像データに基づいて焦点検出を行う焦点検出装置において、上記画像データに基づいて所定の評価領域内の画素の輝度値を検出する輝度値検出手段と、上記輝度値に基づいて評価値を算出する評価値算出手段と、上記フォーカスの位置に対する上記評価値の対称度合いを示す指標を算出する指標算出手段と、上記指標に基づいて信頼性を判定する信頼性判定手段と、上記指標に基づいて算出される極値と上記信頼性に基づいて焦点検出を行う制御手段と、を具備する。
【０００８】
第２の発明に係る焦点検出装置は、上記第１の発明において、上記評価値算出手段は、上記輝度値に基づいて複数の異なる評価値を算出し、上記指標算出手段は、上記複数の異なる評価値に基づいて複数の異なる指標を算出し、上記信頼性判定手段は、上記複数の異なる指標に基づいて算出される極値に対応する上記フォーカスの位置の差が所定値以下の場合に信頼性があると判定する。
【０００９】
第３の発明に係る焦点検出装置は、上記第１または第２の発明において、上記信頼性判定手段は、上記フォーカスの位置に対する上記指標の上記極値に対する対称度合いに基づいて信頼性を判定する。
第４の発明に係る焦点検出装置は、上記第１または第２の発明において、上記信頼性判定手段は、上記フォーカスの位置に対する上記指標の上記極値の近傍での変化度合いに基づいて信頼性を判定する。
【００１０】
第５の発明に係る焦点検出装置は、上記第２の発明において、上記制御手段は、上記信頼性判定手段が上記複数ある指標の一部の信頼性が低いと判定する場合には、上記フォーカスを変化させながら複数の画像データ取得する動作を継続する。
第６の発明に係る焦点検出装置は、上記第１ないし第５の発明において、上記評価値は、上記評価領域内の最大の輝度を示す輝度値、または、上記評価領域内において所定の輝度値を越える画素の数、または、上記評価領域内において所定の輝度値を越える画素の輝度値の積算値、または、上記積算値を上記所定の輝度値を越える画素の数によって除算した値である。
【００１１】
第７の発明に係る焦点検出方法は、フォーカスを変化させながら複数の画像データを取得し、上記画像データに基づいて焦点検出を行う焦点方法において、上記画像データに基づいて所定の評価領域内の画素の輝度値を検出し、上記輝度値に基づいて評価値を算出し、上記フォーカスの位置に対する上記評価値の対称度合いを示す指標を算出し、上記指標に基づいて信頼性を判定し、上記指標に基づいて算出される極値と上記信頼性に基づいて焦点検出を行う。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、大気の流れによる瞬きの影響や外乱の影響を受けてしまうことによる合焦位置精度の低下を防止し、かつ不要なレンズ駆動、画像の撮影を抑制し、高速に合焦位置検出が可能な焦点検出装置および焦点検出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るカメラの主として電気的構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るカメラの撮影動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係るカメラの点光源ＡＦの動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係るカメラの露光条件調整処理の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係るカメラの露光条件設定処理の動作を示すフローチャートである。
【図６Ａ】本発明の一実施形態に係るカメラの合焦位置検出処理の動作を示すフローチャートである。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態に係るカメラの合焦位置検出処理の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、対称性マッチング処理を説明するためのグラフである。
【図８】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、対称性マッチング処理に基づきＡＦ評価値の対称性を検出し、合焦位置を検出することを説明するためのグラフである。
【図９】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、ＡＦ評価値の対称性を検出し、合焦位置を検出した場合の信頼性の判定を説明するグラフである。
【図１０】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、ＡＦ評価値の対称性を検出し、合焦位置を検出した場合の信頼性の判定を説明するグラフである。
【図１１】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、ＡＦ評価値の対称性を検出し、合焦位置を検出した場合の信頼性の判定を説明するグラフである。
【図１２】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、合焦履歴情報として記録されるデータを示す図表である。
【図１３】本発明の一実施形態に係るカメラの無限遠位置取得の動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の一実施形態に係るカメラの無限遠位置登録の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態として、撮像装置としてのデジタルカメラ（以下、「カメラ」と称す）に適用した例について説明する。このカメラは、撮像部を有し、この撮像部によって被写体像を画像データに変換し、この変換された画像データに基づいて、被写体像を本体の背面に配置した表示部にライブビュー表示する。撮影者はライブビュー表示を観察することによって、構図やシャッタタイミングを決定する。レリーズ操作時には、画像データが記録媒体に記録される。記録媒体に記録された画像データは、再生モードを選択すると、表示部に再生表示することができる。
【００１５】
また、本実施形態においては、ひとつあるいは複数の点光源に合焦させるために、フォーカスを変化させながら、例えばフォーカスレンズを光軸方向に移動させながら、複数の画像データを取得し、この画像データから焦点検出を行う。焦点検出にあたって、ＡＦ評価値を算出し（図６ＡのＳ７５参照）、このＡＦ評価値に基づいて焦点調節を行う（図６ＡのＳ７３、Ｓ７５、図６ＢのＳ８７参照）。また、本実施形態においては、合焦位置を検出した場合には（図６ＢのＳ８７Ｙｅｓ）、対称性マッチング結果に基づき信頼性を判定し（図６ＢのＳ９５、Ｓ９７、図７〜図９参照）、信頼性が高い結果を採用し、一方、信頼性が低い結果を不採用とすることによってＡＦ精度を向上させる。
【００１６】
上述の信頼性の判定方法としては、（１）複数種類のＡＦ評価値の対称点マッチング結果の最小値に対応するフォーカス位置の一致度、（２）対称性マッチング結果の対称度合い、（３）対称性マッチング結果の最小値近傍の急峻度合い等を、種々の方式から適宜選択し、選択された結果を用いて判定する。
【００１７】
また、本実施形態においては、ＡＦ評価に使用する判定用画像データの画素データが適正でない場合には、判定用画像データを取得する際の露光条件を変更し、画素データが適正範囲内になるようにしている（図４のＳ４７、図５参照）。
【００１８】
図１は、本実施形態に係るカメラの主として電気的構成を示すブロック図である。このカメラは、カメラ本体１１とレンズ鏡筒１２は別体で構成され、レンズ鏡筒１２はカメラ本体１１に着脱自在である。なお、カメラ本体１１とレンズ鏡筒１２を一体に構成してもよい。
【００１９】
レンズ鏡筒１２内には、焦点調節および焦点距離調節用の撮影レンズ２１と、開口径を調節するための絞り２２が配置されている。撮影レンズ２１はレンズ枠２３に保持され、レンズ枠２３はレンズ駆動機構２４およびレンズ駆動回路２５によって光軸方向に駆動され、絞り２２は絞り駆動機構２７によって駆動され、絞り２２の開口径が変化する。
【００２０】
レンズ駆動回路２５および絞り駆動機構２７は、レンズ制御用マイクロコンピュータ（以下、「ＬＣＰＵ」と称する）３０に接続され、ＬＣＰＵ３０によって駆動制御される。ＬＣＰＵ３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と不図示のレンズ駆動パルス生成部等の周辺回路を有するプロセッサであり、ＬＣＰＵ３０内のＣＰＵはメモリ３１に記憶されたプログラムに従い、カメラ本体１１からの制御命令に応じて、レンズ鏡筒１２内の各部を制御する。
【００２１】
ＬＣＰＵ３０は、メモリ３１に接続されている。このメモリ３１は、フラッシュＲＯＭ等の電気的に書き換え可能な不揮発性メモリである。メモリ３１は、前述のＬＣＰＵ３０用のプログラムの他に、撮影レンズ２１の光学的特性、絞り２２の特性等の種々の特性を記憶しており、また各種調整値も記憶する。撮影レンズ２１の光学的特性として、例えば、撮影レンズ２１の歪曲収差等に関する情報を焦点距離毎に有している。ＬＣＰＵ３０は、カメラ本体１１からの要求に応じて、これらの情報を読み出して送信する。
【００２２】
メモリ３１は、撮影レンズの各種データを記憶する記憶部として機能する。この記憶部は、撮影レンズの複数の光学状態（例えば、焦点距離やフォーカスレンズ位置ごと）に対応する各種データを記憶する。
【００２３】
ＬＣＰＵ３０は、通信コネクタ３５に接続されており、この通信コネクタ３５を通じて、カメラ本体１１内の本体制御用マイクロコンピュータ（以下、「ＢＣＰＵ」と称する）６０と通信を行う。また、通信コネクタ３５は、カメラ本体１１からレンズ鏡筒１２に電源を供給するための給電端子を有する。
【００２４】
カメラ本体１１内であって、撮影レンズ２１の光軸上には、露出時間制御用のシャッタ５２が設けられている。本実施形態においては、例えば、シャッタ５２は先幕および後幕を有するフォーカルプレーンシャッタが、設けられている。シャッタ５２は、シャッタチャージ機構５７によってシャッタチャージされ、またシャッタ制御回路５６によってシャッタ５２の開閉制御が行われる。
【００２５】
シャッタ５２の後方であって、撮影レンズ２１の光軸上には、撮像素子ユニット５４が配置されており、撮影レンズ２１によって結像される被写体像を画素信号に光電変換する。なお、撮像素子ユニット５４内の撮像素子としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）イメージセンサや、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の二次元撮像素子を使用してもよい。撮像素子ユニット５４は、撮影レンズによって集光される被写体光を受光し光電変換して画素信号を出力する撮像素子を含む。撮像素子のカラーフィルタの配列は例えばベイヤー配列である。
【００２６】
なお、星等の無限遠にある点光源に対して焦点検出を行う場合、撮像素子は全画素取り込みモードによって画素信号の読み出しを行う。画素取り込みモードとしては、とびとびの画素位置で画素データを取り込む間引き取り込みモードと、全画素の画素データを取り込む全画素取込モードがある。フォーカスレンズを移動させていくと、合焦付近で星の輝度が高くなるが、とびとびの画素位置の画素データしか取り込まない間引き取り込みモードでは、合焦付近で星像を取りこぼすおそれがある。そこで、本実施形態においては、星像についてピント合わせを行う際には、全画素取り込みモードを実行する。
【００２７】
前述のシャッタ５２と撮像素子５４の間には、被写体光束から赤外光成分と、高周波成分を除去するための光学フィルタである光学ローパスフィルタ（ＯＬＰＦ）５３が配置されている。
【００２８】
撮像素子ユニット５４は、手ブレ補正ユニット７５によって、撮影レンズ２１の光軸と垂直な面内で、手ブレを打ち消す方向に移動する。すなわち、カメラ本体１１が撮影者の手ブレ等によって動くと、この動きをジャイロ等（不図示）のブレ検出部によってブレの量と方向を検出し、手ブレ補正ユニット７５は、ＢＣＰＵ６０からの制御に従って、検出された動きを打ち消すように撮像素子ユニット５４を移動させる。
【００２９】
撮像素子ユニット５４は撮像素子インターフェース回路６１に接続されている。撮像素子インターフェース回路６１は、ＢＣＰＵ６０からの制御命令に従って、撮像素子ユニット５４内の撮像素子から画素信号を読み出し、増幅処理やＡＤ変換処理等の前処理を施した後、画像処理コントローラ６２に画像データを出力する。
【００３０】
画像処理コントローラ６２は、画像データのデジタル的増幅（デジタルゲイン調整処理）、色補正、ガンマ（γ）補正、コントラスト補正、ライブビュー表示用画像生成等の各種の画像処理を行なう。また画像データをＪＰＥＧやＴＩＦＦ等の圧縮方式によって圧縮し、また圧縮画像データを伸張する。なお、画像圧縮はＪＰＥＧやＴＩＦＦに限らず、他の圧縮方式でもよい。
【００３１】
画像処理コントローラ６２には、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）６３、フラッシュＲＯＭ６４、記憶メディア６５が接続されている。
【００３２】
ＳＤＲＡＭ６３は、電気的に書き換え可能な揮発性メモリであり、撮像素子ユニット５４から読み出された画像データを一時的に書き込み、読み出しを行う。フラッシュＲＯＭ６４は、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリであり、ＢＣＰＵ６０用のプログラムや、各種調整値等を記憶し、読み出す。フラッシュＲＯＭ６４は、メモリ３１から読み出された光学データ等のレンズ特性を記憶する。
【００３３】
記憶メディア６５は、コンパクトフラッシュ(登録商標)、ＳＤメモリカード（登録商標）またはメモリスティック（登録商標）等の書換え可能な記録媒体のいずれかが装填可能となるように構成され、カメラ本体１１に対して着脱自在となっている。その他、通信接点を通じてハードディスクを接続可能に構成してもよい。
【００３４】
ストロボ７２は、電源回路８０からの電源電圧を昇圧し、この昇圧した高圧電圧で充電するコンデンサと、閃光発光用のキセノン管と、トリガ回路等を有し、低輝度の被写体に対する照明機器として使用される。ストロボ制御回路７１は、ＢＣＰＵ６０からの制御命令に従って、ストロボ７２に対して充電やトリガ等の制御を行う。
【００３５】
ＥＶＦ（Electric Viewfinder）６６は、カメラ本体１１内に内蔵された表示パネルを撮影者が接眼部を通して観察することができる。ＥＶＦ６６には、ライブビュー表示や記録画像の再生表示等を行う。動作表示用ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）７７は、カメラ本体１１の外装部に設けられ、カメラの動作状態を表示し、また、ライブビュー表示や記録画像の再生表示も行う。
【００３６】
カメラ操作スイッチ（ＳＷ）７８は、電源釦、レリーズ釦、メニュー釦、ＯＫ釦等の操作部材の操作に連動するスイッチである。レリーズ釦には、レリーズ釦の半押し操作を検出する１Ｒスイッチ（１ＲＳＷ）や、レリーズ釦の全押しを検出する２Ｒスイッチ（２ＲＳＷ）が設けられている。
【００３７】
電源回路８０は、カメラ本体１１に装填された電源電池を有し、カメラ本体１１やレンズ鏡筒１２内の各回路ユニット等に電源電圧を供給する。
【００３８】
本体制御用マイクロコンピュータ（ＢＣＰＵ）６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とその周辺回路等を有するプロセッサである。ＢＣＰＵ６０内のＣＰＵは、フラッシュＲＯＭ６４に記憶されたプログラムに従って、カメラ本体１１内の各部と、ＬＣＰＵ３０を通じてレンズ鏡筒１２内の各部を制御することによって、カメラの全体の処理を実行する。
【００３９】
ＢＣＰＵ６０は、撮像素子インターフェース６１を通して入力する画像データに基づいて、後述するＡＦ評価領域ＡＦＶＡ（ＡＦターゲットとも呼ぶ）内の画素の輝度値を検出する。また、ＢＣＰＵ６０は、フォーカスレンズを移動させ、それぞれのレンズ位置で取得した輝度値に基づいてＡＦ評価値を算出する。ＢＣＰＵ６０は、複数のフォーカスレンズ位置で取得したＡＦ評価値に対称性処理を施し対称性評価値（対称性マッチング結果とも呼ぶ）を算出する。ＢＣＰＵ６０は、対称性評価値の極値の位置に基づいて、合焦位置を求め、この合焦位置にフォーカスレンズを移動させる。
【００４０】
ＢＣＰＵ６０は、画像データに基づいて所定の評価領域内の画素の輝度値を検出する輝度値検出手段として機能する（例えば、図４のＳ３７、図６ＡのＳ７３参照）。ＢＣＰＵ６０は、輝度値に基づいて評価値を算出する評価値算出手段として機能する（例えば、図６ＡのＳ７５参照）。ＢＣＰＵ６０は、フォーカスの位置に対する評価値の対称度合いを示す指標を算出する指標算出手段として機能する（例えば、図６ＢのＳ９５、図７参照）。ＢＣＰＵ６０は、指標に基づいて信頼性を判定する信頼性判定手段として機能する（例えば、図６ＢのＳ９５、図８〜図１１参照）。ＢＣＰＵ６０は、指標に基づいて算出される極値と信頼性に基づいて焦点検出を行う制御手段として機能する（例えば、図６ＢのＳ９７、Ｓ１０１参照）。
【００４１】
また、上述の評価値算出手段は、輝度値に基づいて複数の異なる評価値を算出し、上述の指標算出手段は、複数の異なる評価値に基づいて複数の異なる指標を算出し、上述の信頼性判定手段は、複数の異なる指標に基づいて算出される極値に対応するフォーカスの位置の差が所定値以下の場合に信頼性があると判定する（例えば、図６ＢのＳ９５、Ｓ９７、図１１参照）。
【００４２】
また、上述の信頼性判定手段は、フォーカスの位置に対する指標の極値に対する対称度合いに基づいて信頼性を判定する（例えば、図６ＢのＳ９５、Ｓ９７、図９参照）。上述の信頼性判定手段は、フォーカスの位置に対する指標の極値の近傍での変化度合いに基づいて信頼性を判定する（例えば、図６ＢのＳ９５、Ｓ９７、図１０参照）。上述の制御手段は、信頼性判定手段が複数ある指標の一部の信頼性が低いと判定する場合には、フォーカスを変化させながら複数の画像データ取得する動作を継続する（例えば、図６ＡのＳ８５、図６ＢのＳ９５、図１１参照）。
【００４３】
上述の評価値は、評価領域内の最大の輝度を示す輝度値、または、評価領域内で所定の輝度値を越える画素の数、または、評価領域内で所定の輝度値を越える画素の輝度値の積算値、または、積算値を所定の輝度値を越える画素の数で除算した値である（例えば、図６ＡのＳ７５）。
【００４４】
本実施形態においては、上述の各種機能は、ＢＣＰＵ６０によってソフトウエア的に実現されている。しかし、これらの機能の全部または一部をハードウエア回路によって実現してもよく、また、ヴェリログ（Verilog）によって記述されたプログラム言語に基づいて生成されたゲート回路等のハードウエア構成でもよく、またＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のソフトウエアを利用したハードウエア構成を利用してもよい。これらは適宜組み合わせてもよい。また、ＢＣＰＵ６０は、１つのプロセッサに限らず、複数のプロセッサで構成し、協調して動作することによって、種々の動作を実現してもよい。
【００４５】
次に、図２乃至図６Ｂに示すフローチャートを用いて、本実施形態におけるカメラの撮影動作について説明する。この動作は、ＢＣＰＵ６０がフラッシュＲＯＭ６４に記憶されたプログラムに従ってカメラの各部を制御することによって実現される。この撮影フローには、星等の無限遠にある点光源に対するＡＦ制御（星ＡＦと呼ぶ）を含む点光源ＡＦ処理が含まれ、ＡＦモードが星ＡＦモードに設定されている場合に星ＡＦ制御が行われる。ここでは、ＡＦモードとして星ＡＦモードが設定されている場合について説明する。
【００４６】
図２に示す撮影フローが開始されると、まず、レンズ状態取得通信を行う（Ｓ１）。このステップでは、ＢＣＰＵ６０は、撮影レンズとレンズ状態取得通信を行い、撮影レンズの絞りの最新の状態、最新のズーム状態（焦点距離を含む）等、最新のレンズの状態を取得する。
【００４７】
次に、１Ｒ押下げがなされたか否かを判定する（Ｓ３）。撮影者が構図等を決め、撮影の前段階として、レリーズ釦を半押しする。この半押しがなされると、カメラ操作ＳＷ７８の内の１Ｒスイッチがオンとなる。このステップでは、ＢＣＰＵ６０は、１Ｒスイッチがオンになったか否かを判定する。この判定の結果、１Ｒスイッチがオフの場合には（レリーズ釦の半押しがなされていない場合）、ステップＳ１に戻る。
【００４８】
一方、ステップＳ３における判定の結果、レリーズ釦が半押しされたこと、すなわち１Ｒスイッチのオンを検出すると、点光源ＡＦを実行する（Ｓ５）。このステップでは、ＢＣＰＵ６０は、点光源ＡＦを開始し、合焦位置の検出を行う。この点光源ＡＦのステップでは、合焦位置検出を実行する際の露光条件の設定も行う。この点光源ＡＦの詳しい動作については、図３を用いて後述する。
【００４９】
続いて、合焦位置を検出できたか否かを判定する（Ｓ７）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、ステップＳ５において点光源ＡＦを実行した結果、合焦位置を検出できたか否かを判定する。後述するように、合焦位置を検出できた場合には、状態フラグに合焦が設定され（図６ＢのＳ１０１）、一方、非合焦の場合には状態フラグに非合焦が設定される（図６ＢのＳ９３参照）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、状態フラグに基づいて判定する。
【００５０】
ステップＳ７における判定の結果、合焦位置を検出できなかったと判定された場合には、ＢＣＰＵ６０は、非合焦処理を実行する（Ｓ１７）。非合焦処理では、次回撮影に備えてフレーミングなどを行いやすくするため、無限遠位置登録情報（図１２、図１４参照）に登録されている位置へレンズを駆動する。また、非合焦の警告表示等を行う。非合焦処理が終了すると、電源がオンであれば、ステップＳ１に戻り、前述の動作を実行する。
【００５１】
ステップＳ７における判定の結果、合焦位置を検出した場合には、１Ｒオフか否かを判定する（Ｓ９）。撮影者はステップＳ３において、レリーズ釦を半押しした後、撮影を続行する意思がある場合には、レリーズ釦の半押しを維持し、一方、構図等を変更するために撮影を中断する等の場合には、レリーズ釦から指を離す。このステップでは、ＢＣＰＵ６０は、１Ｒスイッチがオフになったか否かを判定する。この判定の結果、１Ｒスイッチがオフの場合には（レリーズ釦の半押しがなされていない場合）、ステップＳ１に戻る。
【００５２】
一方、ステップＳ９における判定の結果、１Ｒスイッチがオンの場合には、次に、レンズ状態取得通信を行う（Ｓ１１）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、撮影レンズとレンズ状態取得通信を行い、撮影レンズに対して合焦位置を通知する。撮影レンズ内のＬＣＰＵ３０は合焦位置の通知を受けると、この合焦位置へレンズを駆動する。また、この際に、ＢＣＰＵ６０は、無限遠の被写体である星等の天体に合焦したことから、図１４に示す無限遠位置登録を行っていない場合には、この無限遠位置登録を行ってもよい。
【００５３】
次に、２Ｒの押下げがなされたか否かを判定する（Ｓ１３）。撮影者は構図等を決定し、シャッタタイミングが適していると判断すると、レリーズ釦を全押しする。この全押しがなされると、カメラ操作ＳＷ７８の内の２Ｒスイッチがオンとなる。このステップでは、ＢＣＰＵ６０は、２Ｒスイッチがオンになったか否かを判定する。この判定の結果、２Ｒスイッチがオフの場合には（レリーズ釦の全押しがなされていない場合）、ステップＳ９に戻る。
【００５４】
一方、ステップＳ１３における判定の結果、２Ｒ押下げの場合、すなわち、レリーズ釦が全押しされた場合には、撮影動作を行う（Ｓ１５）。このステップでは、ＢＣＰＵ６０は、予め設定された露光条件で画像の撮影動作を行う。撮影動作が終了すると、電源がオンであれば、ステップＳ１に戻り、前述の動作を実行する。
【００５５】
次に、図３に示すフローチャートを用いて、ステップＳ５（図２参照）の点光源ＡＦの動作について説明する。この点光源ＡＦのフローは星ＡＦ制御を含んでいる。
【００５６】
図３に示す点光源ＡＦのフローが開始すると、まず、露光条件調整処理を実行する（Ｓ２１）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、点光源ＡＦによるＡＦを行うために、画像を撮影する（画像データを取得する）際の露光条件を決定する。後述するように、点光源ＡＦによるＡＦを行う際に、高精度の検出結果を得るためには、適正露出で画像データを取得することが望まれる。そこで、このステップにおいて、適正露出で画像データを得ることが出来るように、露光条件を調整する。露出条件調整処理の詳しい動作は、図４を用いて後述する。
【００５７】
続いて、合焦位置検出処理を実行する（Ｓ２３）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、レンズ駆動を行いながらＡＦ評価値を算出するための画像を取得し、算出したＡＦ評価値に基づいて合焦位置の検出を行う。この合焦位置検出処置の詳しい動作については、図６Ａおよび図６Ｂを用いて後述する。
【００５８】
合焦位置検出処理を行うと、次に、リトライ条件か否かを判定する（Ｓ２５）。ステップＳ２３の合焦位置検出処理において、判定用画像に後述する飽和画素を検出した場合にリトライ要因が発生したとして、状態フラグにリトライが設定される（図６ＢのＳ８３、Ｓ９１参照）。また、合焦位置を検出できなかった場合にも状態フラグにリトライが設定される（図６ＢのＳ８７Ｎｏ、Ｓ９１参照）。このステップにおいて、ＢＣＰＵ６０は状態フラグに基づいてリトライ条件となっているか否かを判定する。
【００５９】
ステップＳ２５における判定の結果、リトライ条件ありと判定された場合には、ステップＳ２１に戻り、露光条件を変更して（図５のＳ５７、Ｓ６５参照）、再度、ステップＳ２３において合焦位置検出処理を行う。リトライ条件を満たさなくなる（リトライ要因が発生しない）まで、露光条件の変更と合焦位置検出処理（Ｓ２３参照）を繰り返す。ステップＳ２５において、リトライ条件なしと判定されると、点光源ＡＦの処理を終了し、元のフローに戻る。なお、リトライ条件なしと判定されるのは、合焦した場合（図６ＢのＳ１０１）か、非合焦が確定した場合（図６ＢＳ９３）である。また、変形例としてステップＳ２５においてリトライ条件ありと判定された場合に、ステップＳ２３に戻ってもよい。この場合は、露光条件を変更せずに同じ露光条件でステップＳ２３にて合焦位置検出処理を再度実行する。
【００６０】
次に、図４に示すフローチャートを用いて、ステップＳ２１（図３参照）の露光条件調整処理の動作について説明する。
【００６１】
露光条件調整処理のフローが開始すると、まず、判定画像取得レンズ駆動を行う（Ｓ３１）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、露光条件を調整するための判定画像を取得する初期位置にフォーカスレンズを駆動する（判定画像取得レンズ駆動）。このレンズ駆動の目標位置は、過去に合焦位置が検出された条件がある場合にはその位置にレンズを駆動し、一方、過去に合焦位置が検出されていない場合にはあらかじめ決められた位置にレンズを駆動する。過去の合焦位置は、合焦位置検出時に信頼性がありと判断された場合に、図１４に示す無限遠位置登録のフローにおいて、レンズ種別ごとにズーム位置、検出した合焦位置および信頼性を示す値とともに不揮発メモリに記録されている。そこで、ＢＣＰＵ６０は、同一の条件（同一レンズ種別、同一ズーム位置等）で撮影する場合には、その合焦位置の情報を不揮発性メモリから読み出し、その合焦位置にフォーカスレンズを移動させる。このレンズの初期位置（合焦位置）の読み出しは、図１３に示す無限遠位置取得のフローに従って、装着されている交換レンズ１２の種別、ズーム位置等に基づいて行う。
【００６２】
判定画像取得レンズ駆動が終了すると、次に、判定用画像を取得する（Ｓ３３）。ここでは、撮像素子ユニット５４内の撮像素子が判定用画像を取得し、撮像素子インターフェース６１を通じて、ＢＣＰＵ６０に出力する。判定用画像を取得すると、ＡＦターゲット内の画素の輝度値を検出する。ベイヤー配列では、Ｒ画素、Ｇｂ・Ｇｒ画素、Ｂ画素を有し、各画素出力に基づきＲＡＷ（ＲＧｂＧｒＢ）画像データを生成し、ＲＡＷ画像データから輝度画像データに変換する。輝度画像への変換方法は、例えば、４画素加算平均画像データ（Ｙ＝（Ｒ＋Ｇｂ＋Ｇｒ＋Ｂ）／４）等によって算出する。
【００６３】
判定用画像を取得すると、次に、再露光が必要か否かを判定する（Ｓ３５）。ここでは、ＢＣＰＵ６０が、取得した判定用画像が測光値演算（明るさ情報取得）に適しているか否かを判別する。取得した判定用画像の画像データがあまりにも暗い場合には、測光値を演算するに適していないことから、再測光が必要と判定される。この場合には、後述するステップＳ４３に進む。
【００６４】
ステップＳ３５における判定の結果、再露光が不要と判断された場合には、次に、測光値を演算する（Ｓ３７）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、ステップＳ３３において取得した判定用画像に基づき測光値演算を行い、撮影画像の明るさの情報（測光値）を取得する。
【００６５】
測光値を演算すると、次に、星景／夜景判定を行う（Ｓ３９）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、ステップＳ３７において算出した明るさの情報（測光値）に基いて、撮影しているシーンが星景であるのか、月・夜景であるのかを判断する。続いて、星景撮影か否かを判定する（Ｓ４１）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、ステップＳ３９における判定結果に基づいて、星景撮影か否かを判定する。
【００６６】
ステップＳ３９における判定の結果、星景撮影でなかった場合、すなわち月・夜景撮影の場合には、月・夜景用露光条件を設定する（Ｓ４５）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、月や夜景を撮影するに適した露光条件を設定する。
【００６７】
一方、ステップＳ３９における判定の結果、星景撮影の場合、またはステップＳ３５における判定の結果、再露光が必要と判定された場合には、露光条件設定処理を行う（Ｓ４３）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、星景撮影に適した露光条件を設定するための処理を行う。具体的には、ＢＣＰＵ６０は、ステップＳ３３において取得した判定用画像の各画素が、一定数以上、飽和しているか、また輝度最大値が適切か否か等に基づいて、露光条件を調整し、再露光フラグを１または０に設定する。この露光条件設定処理の詳しい動作については、図５を用いて後述する。
【００６８】
ステップＳ４３、Ｓ４５における処理を実行すると、次に、再露光が必要か否かを判定する（Ｓ４７）。ステップＳ４５において月・夜景用露光条件設定を行った場合には、ＢＣＰＵ６０は、このステップＳ４７において再露光は必要ないと判定する。一方、ステップＳ４３において露光条件設定処理を行った場合には、ＢＣＰＵ６０は、このステップにおいて再露光フラグに基づいて判定する。なお、再露光が必要な場合には、再露光フラグは、図５のＳ５９、Ｓ６７において、“１”が設定される。
【００６９】
ステップＳ４７における判定の結果、再露光が必要と判定された場合には、ステップＳ３３に戻り、ステップＳ４３において決定された露光条件を再設定して、再度、判定用画像を取得し上記処理を行う。そして、再露光の必要がなくなるまで（Ｓ４７においてＮｏ）、これらの処理を繰り返す。一方、ステップＳ４７における判定の結果、再露光が不要と判定された場合には、露光条件調整処理のフローを終了し、元のフローに戻る。  
【００７０】
次に、図５に示すフローチャートを用いて、ステップＳ４３（図４参照）の露光条件設定処理の動作について説明する。このフローは、前述したように、判定用画像が暗い場合か、星景撮影の場合に実行され、必要に応じて露光条件を調整し、判定用画像取得のために再露光が必要な場合には再露光フラグに１が設定され、最終的に適切な露光条件が設定される。
【００７１】
露光条件設定処理のフローが開始すると、まず、高輝度画素数カウント処理を実行する（Ｓ５１）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、ステップＳ３３において取得した判定用画像の各画素の輝度値に基づいて、撮影画像の輝度ヒストグラムを作成する。
【００７２】
続いて、飽和ありか否かを判定する（Ｓ５３）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、ステップＳ５１において作成した輝度ヒストグラムの中に飽和と判定される画素（飽和画素と呼ぶ）が一定数以上ある場合には、撮影画像が飽和している画素が多く不適切な画像と判定する。飽和画素は、画素データにおいて全てのビットが１になった場合である。しかし、ステップＳ５３における判定にあたっては、飽和に近い値を決めておき、この値以上の画素データになった場合に飽和画素と判定してもよい。
【００７３】
ステップＳ５３における判定の結果、飽和ありの場合には、露光条件を調整する（Ｓ６５）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、画素信号が飽和しないようにするため、撮影画像がより暗く撮影されるように露光条件を調整する。例えば、ＩＳＯ感度を下げる、露光時間を短くする等の露光条件を調整する。露光条件を調整すると、次に、再露光フラグ（flg_re_exp）を“１”に設定する（Ｓ６７）。
【００７４】
一方、ステップＳ５３における判定の結果、飽和でない場合には、輝度最大値が適切か否かを判定する（Ｓ５５）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、ステップＳ５１において作成した輝度ヒストグラムに基づいて、撮影画像の輝度最大値が予め決められた以上の輝度値になっているか否かを判定する。判定用画像の画像データが飽和していなくても、画像が暗い場合には、ＡＦ判定（点光源ＡＦ処理）に不適切である。従って、このステップの判定基準は、ＡＦ判定（点光源ＡＦ処理）を行うために適した輝度値であるか否かが判定できればよい。
【００７５】
ステップＳ５５における判定の結果、輝度最大値が適切でない場合には、露光条件を調整する（Ｓ５７）。この場合には、撮影画像が暗いことから、ＢＣＰＵ６０は、撮影画像がより明るく撮影されるように、露出条件調整を行う。露光条件調整としては、例えば露光時間を所定量だけ長くする。露光条件を調整すると、次に、再露光フラグ（flg_re_exp）を“１”にセッする。
【００７６】
一方、ステップＳ５５における判定の結果、輝度最大値が適切な場合には、露光条件を設定する（Ｓ６１）。このステップにおける「露光条件設定」とは、露光条件を確定する処理である。露光条件を設定すると、再露光フラグ（flg_re_exp）をクリア（＝０）し、再露光が不要と確定する。
【００７７】
ステップＳ５９、Ｓ６３、またはＳ６７において、再露光フラグを１にセットまたは０にリセットすると、露光条件設定処理のフローを終了し、元のフローに戻る。このように、露光条件設定処理において、再露光が必要な場合（再露光フラグ＝１）には、ステップＳ５７、Ｓ６５において調整された露光条件で、再度、判定画像を取得し、輝度値が適正範囲になったか否かを判定している（図４のＳ３３、Ｓ３５参照）。これらの処理を実行することによって、撮影画像の明るさが適切な範囲になるように露光条件を調整することができる。このため、点光源ＡＦを行うための判定用画像を取得する際に、適切な輝度値の範囲に設定することができる。
【００７８】
次に、図６Ａおよび図６Ｂに示すフローチャートを用いて、ステップＳ２３（図３参照）の合焦位置検出処理の動作について説明する。
【００７９】
合焦位置検出処理のフローが開始すると、まず、初期レンズ駆動を実行する（Ｓ７１）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、ＡＦ評価値を演算するための画像を取得するためにフォーカスレンズを初期位置に駆動する。初期レンズ位置は、過去にＡＦを行った際に検出した合焦位置（無限遠位置）として合焦位置記憶処理（図６ＢのＳ９９、図１４参照）においてメモリに記憶されている。このステップでは、メモリに記憶されている合焦位置（無限遠位置）を読み出し（図１３の無限遠位置取得を参照）、この合焦位置に基づいて算出される初期レンズ位置にフォーカスレンズを駆動する。
【００８０】
初期位置にフォーカスレンズを移動させると、次に、レンズ駆動と画像取得を行う（Ｓ７３）。ＢＣＰＵ６０は、初期レンズ位置を基準として、予め決められたレンズ駆動量でフォーカスレンズを駆動する。所定量だけレンズ駆動すると、露光条件調整処理において設定された露光条件（図４のＳ４３、図５のＳ６１参照）で、画像の取り込みを行う。画像の取り込みを行うと、画像データに基づいて、ＡＦターゲット内の画素の輝度値を検出する。
【００８１】
画像を取得すると、次に、ＡＦ評価値を演算する（Ｓ７５）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、ステップＳ７３において取得した画像に基づき合焦位置を検出するためのＡＦ評価値を演算し、レンズ位置に関連付けて記憶する。ＡＦ評価値は、複数の種類について演算する。複数のＡＦ評価値としては、例えば、ＡＦターゲット内の最大輝度値、ＡＦターゲット内の決められた閾値以上の輝度値を有する画素の数、ＡＦターゲット内の決められた閾値以上の輝度値を有する画素の輝度値の積算値、ＡＦターゲット内の決められた閾値以上の輝度値を有する画素の輝度値の平均値などがある。これらの全てを演算してもよいが、いずれかを適宜選択して演算してもよく、他のＡＦ評価値を加えて演算してもよい。
【００８２】
ＡＦ評価値を演算すると、次に、合焦位置の演算が可能か否かを判定する（Ｓ７７）。前述したように、ステップＳ７３において所定量だけフォーカスレンズ移動しながら、ステップＳ７５において、複数種類のＡＦ評価値を演算している。このステップＳ７７では、合焦位置を演算するために必要な数のＡＦ評価値を取得できたか否かに基づいて、合焦位置の演算が可能か否かの判定を行う。この判定の結果、合焦位置の演算が可能でない場合には、ステップＳ７３に戻り、フォーカスレンズを所定量だけ移動させ画像を取得し、更にＡＦ評価値を演算する。すなわち、取得されたＡＦ評価値の数が、合焦位置検出演算を行うためのデータ数に足りない場合には、さらにレンズ駆動を行いながら画像を取得してＡＦ評価値の算出を繰り返す。
【００８３】
ステップＳ７７における判定の結果、合焦位置の演算が可能な場合には、合焦位置検出演算を行う（Ｓ７９）。ＡＦ評価値の数が、合焦位置検出演算が可能な数に達したことから、ＢＣＰＵ６０は、演算したＡＦ評価値を用いて合焦位置検出演算を行う。この合焦位置検出演算については、図７および図８を用いて後述する。
【００８４】
合焦位置検出演算を行うと、次に、合焦位置検出中の信頼性判定を行う（Ｓ８１）。合焦位置検出中信頼性判定では、ＢＣＰＵ６０は、ＡＦ評価値を演算する際のＡＦエリア（ＡＦターゲット）の中に飽和画素があるか否かを判定する。飽和画素を検出した場合は、リトライ条件発生フラグをセットし、検出しなかった場合はクリアする。飽和画素があった場合には、後述するように、リトライが必要と判断され（Ｓ８３、Ｓ９１参照）、露光条件を変更後（図４のＳ３５Ｙｅｓ、Ｓ４３参照）、再度、合焦位置検出処理を行う。なお、飽和画素があるか否かの判定として、ＡＦエリア内において輝度値が飽和している画素が所定数以上ある場合に飽和画素があると判定してもよい。また、合焦位置検出中の信頼性判定では、後述する信頼性判定（１）〜（５）を実行する。
【００８５】
合焦位置検出中の信頼性判定を行うと、次に、リトライ条件が発生したか否かを判定する（Ｓ８３）。前述したように、ステップＳ８１において飽和画素があった場合には、リトライフラグが１にセットされている。このステップでは、ＢＣＰＵ６０は、リトライフラグが１にセットされている場合に、リトライ条件が発生したと判定する。
【００８６】
ステップＳ８３における判定の結果、リトライ条件が発生していない場合には、次に、ＡＦ評価値の取得を継続するか否かを判定する（Ｓ８５）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、引き続きフォーカスレンズ駆動を行い、画像を取得し、この画像に基づいてＡＦ評価値の演算処理を継続するか否かを判定する。ステップＳ７９において合焦位置を検出できなかった場合で、かつフォーカスレンズが予め決められた位置に到達していない場合に、ＡＦ評価値の演算処理を継続すると判定する。また、合焦位置検出中信頼性判定（Ｓ８１）にて信頼性なしと判定された場合もＡＦ評価値の演算処理を継続すると判定する。この判定の結果、演算処理を継続する場合には、ステップＳ７３に戻り、前述の処理を繰り返す。
【００８７】
一方、ステップＳ８５における判定の結果、ＡＦ評価値取得を継続しない場合には、合焦位置を検出できかたか否かを判定する（Ｓ８７）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、ステップＳ７９における合焦位置検出演算において、合焦位置を検出できたか否かを判定する。
【００８８】
ステップＳ８７における判定の結果、合焦位置を検出できなかった場合、またはステップＳ８３における判定の結果、リトライ条件が発生した場合には、リトライ上限か否かを判定する（Ｓ８９）。この判定を行うのは、合焦位置検出中信頼性判定にて画素が飽和していた場合か、または合焦位置を検出できなかった場合、または合焦位置検出後信頼性判定にて信頼性がない場合であり、この場合には、露光条件を変更して再度焦点検出を行うために、あるいは露光条件を変更しないで再度焦点検出を行うためにリトライフラグを１にセットする場合である。しかし、何回も露光条件を変更して焦点検出をやり直しても、合焦位置を検出できない場合がある。そこで、このステップでは、ＢＣＰＵ６０は、リトライフラグを１にセットした回数が上限に達したか否かを判定する。
【００８９】
ステップＳ８９における判定の結果、リトライフラグの設定回数がリトライ上限に達していない場合には、状態フラグにリトライを設定する（Ｓ９１）。状態フラグにリトライが設定されると、ステップＳ２５（図３参照）における判定の結果、ステップＳ２１に戻り、露光条件を調整した後、ステップＳ２３において、合焦位置を再度検出する。なお、ステップＳ２１に戻って露光条件を調整する際には（図４のフロー参照）、ステップＳ３１におけるレンズ駆動を省略してもよい。一方、ステップＳ８９における判定の結果、リトライ上限に達した場合には、状態フラグに非合焦を設定する（Ｓ９３）。状態フラグに非合焦が設定されると、非合焦処理が実行される（図２のＳ７、Ｓ１７参照）。
【００９０】
ステップＳ８７に戻り、この判定の結果、合焦位置を検出できた場合には、合焦位置検出部後の信頼性判定を行う（Ｓ９５）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、検出された合焦位置の信頼度について判定する。この信頼性判定については、図９および図１０等を用いて後述する。
【００９１】
次に、信頼性があるか否かを判定する（Ｓ９７）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、ステップＳ９５における合焦位置検出後の信頼性判定に基づいて、信頼性があるか否かを判断する。この判定の結果、信頼性がない場合には、前述のステップＳ８９に進んでリトライ上限に達したか否かを判定する。
【００９２】
一方、ステップＳ９７における判定の結果、信頼性がある場合には、合焦位置記憶処理を行う（Ｓ９９）。この合焦位置は星景のピント位置情報であることから、無限遠位置情報として使用することができる。そこで、合焦位置が検出される毎に、その位置を合焦位置履歴として記録し、次回以降の点光源ＡＦにおいて基準位置として使用する。基準位置は、ステップＳ３１（図４）およびステップＳ７１（図６Ａ）における初期レンズ駆動の際に、メモリから読み出されて初期レンズ位置として設定して使用される。なお、合焦位置の記憶処理の際に、メモリに記録されるデータの詳細については、図１２に示す。また、ステップＳ９９における合焦位置の記憶処理の詳細については、図１４を用いて後述する。
【００９３】
合焦位置記憶処理を行うと、次に、状態フラグに合焦を設定する（Ｓ１０１）。状態フラグに合焦が設定されると、図２のステップＳ７において合焦位置が検出されたと判定される。ステップＳ９１、Ｓ９３、Ｓ１０１において、状態フラグの設定を行うと、合焦位置検出処理のフローを終了し、元のフローに戻る。
【００９４】
次に、合焦位置検出演算について説明する。合焦位置検出演算の原理は、特許文献２に記載されており、ＡＦ評価値の対称性が最も大きい状態が合焦状態に相当することに基づくものである。まず、ステップＳ７９（図６Ａ参照）の合焦位置検出演算において行われるＡＦ評価値の対称性を検出する方法について説明する。
【００９５】
図７は、対称性マッチング処理（対称性処理）について説明するための図である。図７において、ラインＬＳはフォーカスレンズ位置に応じたＡＦ評価値を示し、フォーカスレンズ位置をｉとすると、ＡＦ評価値をＧ（ｉ）（縦軸）で表す。また、ラインＬＩは、対称性の度合Ｓ（ｋ）（対称性評価値ともいう）を算出するためのフォーカスレンズ位置ｋを対称軸として、ラインＬＳを反転させて生成した反転信号である。この反転信号ＬＩは、対称性算定位置をｋとすると、ｋ＋ｉの位置のＡＦ評価値Ｇ（ｋ＋ｉ）に対して、反転信号ＬＩはＧ（ｋ−ｊ）で表される。また、ｉは対称性Ｓ（ｋ）を算出するために必要な幅±ｗの範囲内、すなわち、−ｗから＋ｗまで変化させる。
【００９６】
領域Ｍ（ｋ）は、ＡＦ評価値の変化を示すラインＬＳと反転信号の変化を示すラインＬＩの差分にあたる。この差分の面積（領域Ｍ（ｋ）に相当）が最小となるｋの位置が、最も対称性が大きいという観点に基づき、対称性Ｍ（ｋ）を示す指標としては、下記（１）式を用いる。そして、Ｍ（ｋ）が極小値を示すｋの位置が最も対称性が大きく、合焦位置として検出する。
【００９７】
【数１】
2022003376.tif 000003
【００９８】
なお、（１）式において、ｊとｗは下記の関係がある。
−ｗ≦ｊ≦＋ｗ
ｗ≦ｋ≦Ｔ−ｗ−１
また、ｗは対称性の検出に使用するＡＦ評価値の区間を表し、ＴはＡＦ評価値の数を表している。ｉはＡＦ評価値を取得した順番を表しており、Ｍ（ｋ）はＡＦ評価値がｉ＝２ｗ＋１個得られてから演算が可能になる。上述のＭ（ｋ）を対称性マッチング結果と呼ぶ。また、ＡＢＳは絶対値を意味し、ＡＢＳ（Ｇ（ｋ＋１）−Ｇ（ｋ−ｊ））は、（Ｇ（ｋ＋１）−Ｇ（ｋ−ｊ））の演算結果の絶対値である。
【００９９】
次に、合焦位置検出演算（図６ＡのＳ７９）で実行される合焦位置を検出する方法について説明する。
【０１００】
図８は、対称性マッチング処理に基づきＡＦ評価値の対称性を検出し、合焦位置を検出する方法を示す図である。横軸はフォーカスレンズの位置（ＬＤ）、縦軸はＡＦ評価値の１例としての輝度値Ｂ（例えば最大輝度値）とＡＦ評価値に対する対称性マッチング評価値（対称性マッチング結果Ｍ（ｋ）（式（１）参照））を示す。ＡＦ評価値の１例である輝度値Ｂに対して対称性マッチング処理を施した場合に、対称性マッチング結果Ｍが得られる。図８では合焦位置候補の周辺のみを図示しているが実際にはより多くのデータ点が存在する。また図８に示す例において、対称性マッチング結果Ｍが極小値となるフォーカスレンズ位置ＬＤ４における対称性マッチング評価値が合焦候補位置Ｍ（ｎ）として求められる。図のＭ（ｎ）のｎは４となる。極小値の位置は、例えば、ＬＤ（横軸）の増加に対して対称性マッチング結果Ｍが２回連続で減少し、かつ２回連続で増加した場合に、減少状態から増加状態に変位する位置とする。図８には、後述する信頼性の判定の時に使用する対称性マッチング結果Ｍの無限側信頼性評価範囲と至近側信頼性評価範囲が示されている。
【０１０１】
ステップＳ７９の合焦位置検出演算においては、複数種類あるＡＦ評価値毎に、対称性マッチング結果Ｍの極小値の位置を検出する。そして、各ＡＦ評価値の対称性マッチング結果Ｍの極小値が、フォーカスレンズの同位置において発生していれば、そのフォーカスレンズ位置を合焦位置候補と判定する。複数のＡＦ評価値の対称性マッチング結果Ｍが同時に一定数以上の極小値を検出した場合には信頼性の高い合焦位置である可能性が高いからである。
【０１０２】
複数のＡＦ評価値として、ＡＦターゲット内の最大輝度値、決められた閾値以上の輝度値の画素数、決められた閾値以上の輝度値の画素の輝度値の積算値、決められた閾値以上の輝度値の画素の輝度値の平均値、等が設定されている。
【０１０３】
次に、ステップＳ９５（図６Ｂ参照）の合焦位置検出後の信頼性判定について説明する。合焦位置検出後の信頼性判定では、合焦位置検出演算によって検出された極小値に対して信頼性の判定を行う。つまり、検出された極小値が合焦位置として適切であるか否かを判断するために以下の複数種類の信頼性を評価する。
【０１０４】
（１）検出された合焦位置の確からしさ
検出された合焦位置のパルス位置（フォーカスレンズ位置）を所定値、たとえば、光学無限遠のパルス位置の設計値と比較し、光学無限遠のパルス位置を中心とする所定の範囲に入っていない場合には信頼性なしとする。星景撮影モードにおける被写体は星等の天体であり、天体は無限遠の位置にあることから、検出された合焦位置が光学無限遠から所定のフォーカス範囲内にない場合には、誤測距とみなされる。光学無限遠のパルス位置はメモリに記録されている。また、光学無限遠のパルス位置の代わりに、後述する検出無限遠位置データを使用してもよい。
【０１０５】
（２）複数のＡＦ評価値の最小値（極小値）の位置関係
各ＡＦ評価値の対称性マッチング結果の最小値のパルス位置（フォーカスレンズ位置）が一致しているか評価する。例えば、最小値のパルス位置の差が閾値以内にない場合には複数の最小値のパルス位置の全部または一部が信頼性なしとする。
【０１０６】
（３）対称性マッチング結果の対称度合い
図９を用いて、対称性マッチング結果の対称度合いについて説明する。図９は、図８のグラフにおける対称性マッチング結果Ｍを抽出している。対称性マッチング結果Ｍの最小値を基準として、０に近い側の評価指標値をＥ１、その反対側の評価指標値をＥ２とすると、Ｅ１は下記（２）式、Ｅ２は下記（３）式によって算出できる。
【０１０７】
Ｅ１＝ｍａｘ（Ｍ（ｉ−１）−Ｍ（ｉ））／（ｍａｘ（Ｍ（ｉ））−ｍｉｎ（Ｍ（ｉ））  ・・・（２）
ここで、ｉ＝ｎ，ｎ−１，・・・，ｎ−Ｎ＋１                        
Ｅ２＝ｍａｘ（Ｍ（ｊ＋１）−Ｍ（ｊ））／（ｍａｘ（Ｍ（ｊ））−ｍｉｎ（Ｍ（ｊ））  ・・・（３）
ここで、ｊ＝ｎ，ｎ＋１，・・・，ｎ＋Ｎ−１                        
また、Ｎは評価区間を表す。
【０１０８】
評価指標値Ｅ１を算出する式（２）の分母は図９のＥ１ｄに相当し、分子は図９のＥ１ｎに相当する。同様に、評価指標値Ｅ２を算出する式（３）の分母は図９のＥ２ｄに相当し、分子は図９のＥ２ｎに相当する。従って、評価指標値Ｅ１、Ｅ２は評価区間の評価区間の変化量に対する最大変化量を表す。評価指標値Ｅ１とＥ２の差分が一定以上離れている場合には、対称性マッチング結果Ｍの対称性が損なわれていることから、信頼性なしとする。
【０１０９】
（４）対称性マッチング結果の最小値近傍の急峻度合い
図１０を用いて、対称性マッチング結果の最小値近傍の急峻度合いについて説明する。図１０は、図８のグラフにおける対称性マッチング結果Ｍを抽出し、隣接する対称性マッチング結果の差を評価指数値としている例を示す。最小値を基準として０に近い側の評価指標値をＬａ_Ｘ、その反対側の評価指標値をＬｂ_Ｘとする。評価指標値Ｌａ_Ｘの内、０に近い順にＬａ１０，Ｌａ２１，Ｌａ３２とし、評価指標値Ｌｂ_Ｘの内、０から遠い順にＬｂ３２、Ｌｂ２１、Ｌｂ１０としている。これらの評価指標値が所定値よりも小さい場合に信頼性なしと判定する。また、上記Ｌａ１０、Ｌａ２１、Ｌａ３２とＬｂ３２、Ｌｂ２１、Ｌｂ１０のそれぞれを対応する２つの対称性マッチング結果のうちの大きい方の値で除算して、Ｌａ３２´、Ｌａ２１´、Ｌａ１０´を下記（４）〜（６）式によって、またＬｂ３２´、Ｌｂ２１´、Ｌｂ１０´を、下記（７）〜（９）式によって算出してもよい。
【０１１０】
Ｌａ３２´＝（Ｍ（ｎ−２）−Ｍ（ｎ−３））／Ｍ（ｎ−３）  ・・・  （４）
Ｌａ２１´＝（Ｍ（ｎ−１）−Ｍ（ｎ−２））／Ｍ（ｎ−２）  ・・・  （５）
Ｌａ１０´＝（Ｍ（ｎ）−Ｍ（ｎ−１））／Ｍ（ｎ−１）  ・・・  （６）
Ｌｂ３２´＝（Ｍ（ｎ＋２）−Ｍ（ｎ＋３））／Ｍ（ｎ＋３）  ・・・  （７）
Ｌｂ２１´＝（Ｍ（ｎ＋１）−Ｍ（ｎ＋２））／Ｍ（ｎ＋２）  ・・・  （８）
Ｌｂ１０´＝（Ｍ（ｎ）−Ｍ（ｎ＋１））／Ｍ（ｎ＋１）  ・・・  （９）
【０１１１】
上述の評価指標値に基づいて、隣接する対称性マッチング結果の変化量の割合を評価して変化量が一定値以下の場合には信頼性なしとする。
【０１１２】
（５）ＡＦ評価値間の対称性マッチングの最小値の関係
ＡＦ評価値をグループ化し、各グループ内で検出された合焦位置をグループ間で比較して、複数のグループ間で合焦位置が検出されない場合には信頼性なしとする。この信頼性判定について、図１１を用いて説明する。この例では、フォーカス（横軸）を変化させながら画像を取得してＡＦ評価値１〜４について、それぞれ算出し、これらのＡＦ評価値の対称性マッチングをそれぞれ演算し、その結果を演算結果１〜４として得る。ＡＦ評価値１〜４については、図１１（ａ）に示すグループ１、ＡＦ評価値２〜４については、図１１（ｂ）〜（ｄ）に示すグループ２としている。
【０１１３】
図１１に示す例では、グループ２のＡＦ評価値２（演算結果２）（図１１（ｂ）参照）において、点Ａにて演算結果２（対称性マッチング結果）の極小値が検出されているが、グループ１のＡＦ評価値１の演算結果１（対称性マッチング結果）の図１１（ａ）の点Ａにおいては、極小値が検出されていない。このため、点Ａにおける極小値の信頼性は低いと判断し、ＡＦ動作（フォーカスを変化させながら画像を取得）を継続する。そして、点Ｂにおいて、両グループで演算結果の極小値が検出されることから、点Ｂの極小値は信頼性が高いと判断し、点Ｂのフォーカス位置が合焦位置となる。
【０１１４】
なお、図１１に示す例においては、ＡＦ評価値１に基づく演算結果１をグループ１とし、他のＡＦ評価値に基づく演算結果をグループ２に分けている。いずれをグループ１とするかは適宜選択すればよい。また、特にグループ分けしなくてもよく、全てのＡＦ評価値に基づく演算結果に対して同等の重み付けで信頼性を判断するようにしてもよい。
【０１１５】
ステップＳ９５（図６Ｂ参照）において、上述した（１）〜（５）の信頼性を評価する。この評価の結果に基づいて、ステップＳ９７において、検出された合焦位置について信頼性があるか否かを判定する。この場合の信頼性の判断は、上述の（１）〜（５）において、いずれか１つ、または複数について、信頼性がないと判断されれば、全体として信頼性がないと判断してもよく、また、上述の（１）〜（５）の内の１つについて信頼性がないと判断されれば、全体として信頼性がないと判断してもよい。さらに、上述の（１）〜（５）の内から適宜選択して判断してもよい。さらに、（１）〜（５）のいずれかを必須の判断条件とし、他を選択的な条件としてもよい。いずれにしても、信頼性の判断条件を適宜組み合わせて、全体としての判断を行えばよい。
【０１１６】
ステップＳ９７における判定の結果、信頼性なしと判断された場合には、ステップＳ８９において、リトライの回数が上限に達しているか否かを判定する。この判定の結果、リトライの回数が上限に達していない場合にはリトライを行う（Ｓ９１→Ｓ２５：Ｙ）。一方、上限に達している場合（Ｓ８９：Ｙ）には非合焦でＡＦを終了する（Ｓ９３→Ｓ２５：Ｎ→Ｓ７：Ｎ→Ｓ１７）。以上のような信頼性判定の処理（１）〜（５）を、合焦位置検出後信頼性判定（図６Ｂ、Ｓ９５）の中で実行すると説明したが、これに限らず、例えば、図６ＡのステップＳ８１の合焦位置検出中信頼性判定において実行してもよい。この場合、信頼性が低い時には、評価値取得継続とし、リトライ条件発生をなしと設定することにより、合焦位置検出演算（Ｓ７９）を継続させることができる（図６ＡのＳ８３：Ｎｏ、Ｓ８５：Ｙｅｓ、Ｓ７３）。
【０１１７】
また、ステップＳ９７において、信頼性ありと判定された場合には、合焦位置記憶処理を行う（Ｓ９９）。このステップでは、点光源ＡＦが行われた条件の合焦位置履歴がカメラ内に記憶されているか否かの確認を行う。カメラ内に記憶されていない場合には新たに記憶を行い、既に記憶されている場合には記憶されているデータと今回検出された合焦位置の信頼性を比較して今回検出された合焦位置の信頼性が高い場合にはデータの上書きを行う。
【０１１８】
ステップＳ９９における合焦位置記憶処理では、合焦位置が検出されるごとに合焦位置を無限遠位置情報に対応する合焦位置の履歴として記録し、次回以降のＡＦで基準位置として使用する。この基準位置は、初期レンズ駆動（図４のＳ３１、図６ＡのＳ７１）の際に、メモリから読み出され、初期レンズ位置の設定のために使用される。図１２に、合焦位置を含む履歴情報として記録されるデータの例を示す。
【０１１９】
次に、図１３に示すフローチャートを用いて、無限遠位置取得の処理について説明する。この処理は、本体側のメモリ上で探索処理を行い、無限遠位置データを求める。メモリ内のデータ領域の探索およびデータ領域の更新の機能を組み合わせて、装着されている交換レンズ１２のズーム値に対応する無限遠位置データを取得する。この処理、または取得した無限遠位置データは、図４に示す露光条件調整処理におけるステップＳ３１、および図６Ａの合焦位置検出処理におけるステップＳ７１において、フォーカスレンズの初期位置を求める際に使用する。
【０１２０】
図１３の無限遠位置取得のフローが開始すると、まず、装着レンズの無限遠位置情報データ上の位置を探索する（Ｓ１１１）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、カメラ本体１１に装着している交換レンズ１２のレンズＩＤ、シリアルＮｏ．レンズＦＷ（ファームウエア）バージョンを、交換レンズ１２から取得し、これらの情報に基づいて、無限遠位置情報データを記録しているメモリ（例えばフラッシュＲＯＭ６４）上のレコード番号（アドレスに相当）を探索する。この探索の結果、レンズＩＤ等に合致するレコード番号があれば、そのレコード番号を出力し、一方、合致するレコードがない場合には、レコード番号に無効値（−１）をセットして出力する。
【０１２１】
続いて、装着レンズの情報があるか否かを判定する（Ｓ１１３）。前述したように、ステップＳ１１１における探索の際に、装着レンズのレンズＩＤ等と合致する無限遠位置情報データがあった場合には、そのレコード番号が出力され、一方、合致する無限遠位置情報がなければ、レコード番号として無効値（−１）が出力されている。そこで、ＢＣＰＵ６０は、ステップＳ１１１において出力されたレコード番号に基づいて判定する。
【０１２２】
ステップＳ１１３における判定の結果、装着レンズの情報があった場合には、日付情報の更新を行う（Ｓ１２３）。ここでは、無限遠位置情報データにおいて、合致したレコード番号に対応するデータの日付情報（図１２の「アクセス日時」）を更新して、記録する。後述するように、無限遠位置情報や履歴情報をメモリに記録する際には（Ｓ１２１、Ｓ１３３参照）、そのレコードの情報更新日が記録される。このステップＳ１２３では、装着レンズ情報があったことから、日付情報を更新しておく。なお、空きレコードがない場合に、最古の日付情報を有するレコードに上書きしている（図１３のＳ１１９参照）。
【０１２３】
一方、ステップＳ１１３における判定の結果、装着レンズ情報がない場合には、無限遠位置情報データ上の空きレコードを探索する（Ｓ１１５）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、無限遠位置情報データを記録するメモリにおいて、無限遠位置情報が記録されていない空きレコードを探索する。無限遠位置情報データがメモリに記録される際には、データの更新日時が記録される（Ｓ１２１、Ｓ１２３参照）。空きレコードの探索にあたっては、更新日時としてデフォルト値（例えば、“０”）が記録されているレコードを探索すればよい。この探索の結果、空きレコードがあれば、そのレコード番号を出力し、一方、空きレコードがなければ、レコード番号に無効値（−１）をセットして出力する。
【０１２４】
続いて、空きレコードがあるか否かを判定する（Ｓ１１７）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、ステップＳ１１５における探索の結果に基づいて、無限遠位置情報データが記録されていない空きレコードがあったか否かを判定する。
【０１２５】
ステップＳ１１７における判定の結果、空きレコードがない場合には、無限遠位置情報データ上の最古レコードを探索する（Ｓ１１９）。前述したように、無限遠位置情報データ上では、レコード番号毎にデータを最初に記録した日時情報または更新した日時情報（図１２の「アクセス日時」）が記録されている。そこで、このレコード番号ごとに記録されている日時情報の中で最古の日時情報を探索する。探索が終わると、最古レコードのレコード番号（rec_no）を出力する。
【０１２６】
ステップＳ１１９において最古レコードを探索すると、またはステップＳ１１７における判定の結果、空きレコードがあった場合には、レンズ情報を更新する（Ｓ１２１）。ステップＳ１１５の探索を行った結果、空きレコードがない場合には、ステップＳ１１９において最古レコードを見つけ、最古レコードのレンズ情報を更新する。レンズ情報の更新としては、例えば、ステップＳ１２３と同様に、日付情報の更新に加えて交換レンズ１２のレンズＩＤ、シリアルＮｏ．レンズＦＷ（ファームウエア）バージョンが更新される。レンズ情報を更新すると、リターンする。
【０１２７】
ステップＳ１２３において日付情報を更新すると、次に、履歴の情報探索を行う（Ｓ１２５）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、無限遠位置情報データ上において、装着された交換レンズ１２であって、かつ現在のズーム値に対応する履歴データを探索する。装着レンズのレコード番号、ズーム値、ズーム分割数、無限遠位置情報データを入力し、探索結果のステータス（対応のレコードの有無）、ズーム値に対応する検出無限遠位置、無限遠位置の情報の信頼性を出力する。
【０１２８】
ステップＳ１１３において装着レンズの情報があった場合にはレコード番号が出力されている。このステップＳ１２５においては、出力されたレコード番号の中に、装着されている交換レンズ１２の現在のズーム値に対応するデータを探索する。このズーム値に対応する無限遠位置情報の存在の確認は、ズーム値に対応にして記録されている信頼性の情報をチェックすることによって行う。
【０１２９】
ズーム値に対応する無限遠位置情報の探索の結果の処理について、ケース１〜ケース３の３つの場合に分けて説明する。
【０１３０】
（ケース１）ズーム値に対応するデータが存在する場合
現在のズーム値に対応する無限遠位置情報が、無限遠位置情報データ上に記録されている場合には、ＢＣＰＵ６０は、メモリに記録されている検出無限遠位置情報および信頼性を読み出し、出力する。
【０１３１】
（ケース２）ズーム値に対応するデータは存在しないが近傍データが存在する場合
このような場合には、ＢＣＰＵ６０は、まず、以下の手順で、現在のズーム値の近傍のズーム値で記録のあるデータ（以下、近傍データという）を探索する。探索範囲は以下の条件とし、下記（ａ）と（ｂ）の範囲で１点ずつ信頼性が０でないデータ、すなわち過去に取得した合焦位置を探索し、見つかったデータを近傍データｐｌ１，  ｐｌ２とする。
（ａ）ズーム値−RANGE_SEARCH ≦ 探索範囲１＜ズーム値
（ｂ）ズーム値＜探索範囲２ ≦ ズーム値＋RANGE_SEARCH
なお、RANGE_SEARCHは探索範囲である。
【０１３２】
上述の（ａ）の探索の場合には、ズーム値−１、ズーム値−２、…の順番で、また（ｂ）の場合にはズーム値＋１、ズーム値＋２、…の順番で行い、近傍データが見つかったところで探索を終了する。（ａ）と（ｂ）の探索範囲に１点ずつ近傍データが見つからなかった場合には、次に説明するケース３によって処理する。
【０１３３】
上述の（ａ）と（ｂ）の探索範囲に１点ずつ近傍データが見つかった場合には、この２点の近傍データを用いた補間、すなわち、ズーム値に対応する検出無限遠位置を線形近似によって演算する。ケース２における処理結果として、検出無限遠位置=補間演算値、信頼性＝０を出力する。なお、装着されている交換レンズ１２が単焦点レンズの場合には上述の探索は行わない。
【０１３４】
（ケース３）ズーム値に対応するデータが存在しない場合（近傍データも存在しない）
ＢＣＰＵ６０は、メモリを探索した結果、ズーム値に対応するデータ（無限遠位置情報等）も、近傍データも存在しない場合には、処理結果として、例えば、検出無限遠位置＝０、信頼性＝０を出力する。
【０１３５】
ステップＳ１２５の履歴の情報探索を終了すると、無限遠位置取得フローを終了し、元のフローに戻る。
【０１３６】
図１３に示す無限遠位置取得処理の実行タイミングは、点光源ＡＦ（星ＡＦ制御）が開始された直後、ステップＳ３１（図４参照）において行い、フォーカスレンズを初期位置に駆動する際の駆動目標を計算する際に繰り返し使用する。なお、本実施形態においては、本体側のメモリ上で探索処理が行われ無限遠位置を求めるとして説明したが、これに限らず交換レンズ１２内のＬＣＰＵ３０がレンズ内メモリ３１のメモリ領域上で探索処理を行ってもよい。
【０１３７】
次に、図１４に示すフローチャートを用いて、無限遠位置登録の処理について説明する。このフローでは、データ領域の探索およびデータ領域の更新の機能を組み合わせて無限遠位置情報データ上における、装着された交換レンズ１２の現在のズーム値に対応するデータの更新を行う。
【０１３８】
この無限遠位置登録処理は、以下の条件を満たすとき更新する。
（１）無限遠位置情報に該当するズーム値のデータが登録されていない場合、または、
（２）無限遠位置情報に登録されているデータ（検出無限遠位置）の信頼性が低い場合
具体的には、図２のステップＳ５における点光源ＡＦ処理において、状態フラグ＝合焦となったとき（図６ＢのＳ１０１参照）、またはステップＳ７における合焦位置検出の判定の結果、合焦位置を検出した場合、この処理を実行すればよい。
【０１３９】
図１４に示す無限遠位置登録のフローが開始すると、まず、レンズ情報の更新を行う（Ｓ１３１）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、カメラ本体１１内のメモリにおいて、装着されている交換レンズ２１の無限遠位置情報等のレンズ情報を更新する。レンズ情報の更新のために、装着レンズのレコード番号、アクセス日時、装着レンズのレンズＩＤ、装着レンズのシリアルＮｏ．、レンズＦＷバージョン、無限遠位置情報データを入力する。
【０１４０】
レンズ情報の更新にあたって、メモリにレンズ情報を記録するための空きレコードがある場合と、ない場合で処理が下記のように、異なる。
【０１４１】
（１）空きレコードがある場合
・交換レンズのレコード番号（アドレスに相当）に記録されている更新日時を、アクセス日時で更新する。
・交換レンズのレコード番号に対応して記録されているレンズＩＤを、装着した交換レンズのレンズＩＤで更新する。
・交換レンズのレコード番号に対応して記録されているシリアルＮｏ．を、装着した交換レンズのシリアルＮｏ．で更新する。
・交換レンズのレコード番号に対応して記録されているレンズＦＷバージョンを、装着した交換レンズのレンズＦＷバージョンで更新する。
【０１４２】
（２）空きレコードがない場合
・交換レンズのレコード番号に対応して記録されている更新日時を、アクセス日時で更新する。
・交換レンズのレコード番号に対応して記録されているレンズＩＤを、装着した交換レンズのレンズＩＤで更新する。
・交換レンズのレコード番号に対応して記録されているシリアルＮｏ．を、装着した交換レンズのシリアルＮｏ．で更新する。
・交換レンズのレコード番号に対応して記録されているレンズＦＷバージョンを、装着した交換レンズのレンズＦＷバージョンで更新する。
・交換レンズのレコード番号に対応して記録されている検出無限遠位置および信頼性をすべて０にクリアする（初期状態に戻す）。１つのレコード番号に対応して複数のズーム値毎に検出無限遠位置と信頼性が記録されているので、全てのズーム値について、初期状態に戻す。
【０１４３】
レンズ情報を更新すると、次に、履歴情報の更新を行う（Ｓ１３３）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、検出された合焦位置を検出無限遠位置として登録する。この登録にあたって、装着された交換レンズのレコード番号、ズーム値、合焦位置（検出無限遠位置）、合焦位置検出時の信頼性が入力となる。
【０１４４】
履歴情報の更新として、装着されている交換レンズのレコード番号の記録内容かつ、装着されている交換レンズのズーム値に対応して記録されている検出無限遠位置を、新しい検出無限遠位置である合焦位置に更新する。また、装着されている交換レンズのレコード番号の記録内容かつ、装着レンズのズーム値に対応して記録されている信頼性を合焦位置検出時の信頼性に更新する。なお、データ領域の初期化に関しては、例えば、無限遠位置情報データを格納する領域をカメラ製造時に未使用領域として０に初期化しておく。
【０１４５】
履歴情報を更新すると、次に、日付情報の更新を行う（Ｓ１３５）。ここでは、ＢＣＰＵ６０は、装着されている交換レンズの無限遠位置情報データの日付情報を更新する。言い換えると、交換レンズが装着され点光源ＡＦが発動された日時を記憶する。装着されている交換レンズのレコード番号、アクセス日時、無限遠位置情報データを入力として、無限遠位置情報データの装着レンズのレコード番号の更新日時をアクセス日時によって更新する。日付情報の更新を行うと、無限遠位置登録のフローを終了し、元のフローに戻る。
【０１４６】
このように、本実施形態におけるレンズ駆動は、次のように行われている。
（１）点光源ＡＦが選択されると、無限遠位置登録情報に登録されている位置またはその位置に基づく目標位置へレンズを駆動する（図４のＳ３１、図６ＡのＳ７１、図１３参照）。
（２）点光源ＡＦ実行中は一定間隔でフォーカスレンズ駆動を行いながらＡＦ評価値を取得する（図６ＡのＳ７３、Ｓ７５参照）。
（３）合焦位置検出を行った結果、合焦位置が検出できた場合には検出された合焦位置へフォーカスレンズを駆動する（図６ＢのＳ８７、Ｓ９５参照）。
（４）合焦位置検出を行った結果、合焦位置が検出できなかった場合には無限遠位置登録情報に登録されている位置へフォーカスレンズを駆動する（図２のＳ１７）。
【０１４７】
以上、説明したように、本発明の一実施形態による撮像装置は、無限遠にある点光源のような被写体にピントを合わせる動作中に輝度値の飽和を防止し、合焦位置検出時の信頼性を評価している。このため、瞬き（明滅）が発生している環境での偽合焦の発生率を抑制し、星景などを精度よく撮影することができる。すなわち、特許文献２等に示される従来技術においては、大気の流れによる瞬き（星等の明滅）の影響を受け、輝度信号が時間とともに変化してしまうので、ＡＦ評価値が揺らいでしまい、対称性マッチング処理に基づく合焦点の検出精度が低下し、ピントが甘くなってしまうおそれがあった。しかし、本発明の一実施形態によれば、星等が瞬いても、精度よく合焦点を検出することができる。
【０１４８】
また、本発明の一実施形態においては、画像データに基づいて所定の評価領域内の画素の輝度値を検出し（例えば、図６ＡのＳ７３参照）、輝度値に基づいて評価値を算出し（例えば、図６ＡのＳ７５）、フォーカスの位置に対する評価値の対称度合いを示す指標を算出し、この指標に基づいて信頼性を判定し（図６ＢのＳ９５）、指標に基づいて算出される極値と信頼性に基づいて焦点検出を行っている（図６ＢのＳ９７、Ｓ１０１）。このため、輝度値が飽和してしまうことによる合焦位置精度の低下を防止し、かつ不要なレンズ駆動、画像の撮影を抑制し、高速に合焦位置検出を行うことができる。すなわち、対象の度合いを示す指標に基づいて信頼性を判定し、この信頼性に基づいて焦点検出を行っているので、合焦位置精度の低下を防止でき、また高速に合焦位置を検出することができる。
【０１４９】
また、本発明の一実施形態においては、輝度値に基づいて複数の異なる評価値を算出し、複数の異なる評価値に基づいて複数の異なる指標を算出し、複数の異なる指標に基づいて算出される極値に対応するフォーカスの位置の差が所定値以下の場合に信頼性があると判定している（例えば、図６ＢのＳ９５、Ｓ９７、図１１参照）。複数の評価値に基づいて、信頼性を判定していることから、ピントずれとなるケースを防止することができる。
【０１５０】
また、本発明の一実施形態においては、フォーカスの位置に対する指標の極値に対する対称度合いに基づいて信頼性を判定している（例えば、図６ＢのＳ９５、Ｓ９７、図９参照）。対称度合いに基づいて信頼性を判定していることから、信頼性の高い焦点検出を行うことができる。
【０１５１】
また、本発明の一実施形態においては、フォーカスの位置に対する指標の極値の近傍での変化度合いに基づいて信頼性を判定している（例えば、図６ＢのＳ９５、Ｓ９７、図１０参照）。極値の近傍での変化度合いに基づいて信頼性を判定していることから、信頼性の高い焦点検出を行うことができる。
【０１５２】
また、本発明の一実施形態においては、複数の指標の一部が、信頼性が低いと判定される場合であっても、フォーカスを変化させながら複数の画像データ取得する動作を継続している（例えば、図６ＡのＳ８５、図６ＢのＳ９５、図１１参照）。指標の一部に信頼性が低い場合であっても、動作を継続することによって、真の合焦位置を検出することができ、偽合焦を防止することができるようになる。
【０１５３】
また、本発明の一実施形態においては、画像処理コントローラ６２内の画像処理回路、撮像素子インターフェース回路６２、手ブレ補正ユニット７５内の手ブレ補正回路、シャッタ制御回路５６等の種々のハードウエア回路を有していたが、ハードウエア回路に代えて、ＣＰＵとプログラムによってソフトウエア的に構成してもよく、ヴェリログ（Verilog）によって記述されたプログラム言語に基づいて生成されたゲート回路等のハードウエア構成でもよく、またＤＳＰ（Digital Signal Processor）を利用して構成してもよい。また、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路で構成されたプロセッサにおける各回路部であってもよい。これらは適宜組み合わせてもよいことは勿論である。また、ＣＰＵに限らず、コントローラとしての機能を果たす素子であればよい。
【０１５４】
また、本発明の一実施形態においては、撮影のための機器として、デジタルカメラを用いて説明したが、カメラとしては、デジタル一眼レフカメラでもミラーレスカメラでもコンパクトデジタルカメラでもよく、ビデオカメラ、ムービーカメラのような動画用のカメラでもよく、さらに、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレット型コンピュータ、ゲーム機器等に内蔵されるカメラ、医療用カメラ（例えば、医療用内視鏡）、顕微鏡等の科学機器用のカメラ、工業用内視鏡、自動車搭載用カメラ、監視用カメラでも構わない。いずれにしても、星等の点光源のＡＦや、顕微鏡、内視鏡等で観察される蛍光被写体のような点光源状の被写体のＡＦを行う撮影のための機器であれば、本発明を適用することができる。
【０１５５】
また、本明細書において説明した技術のうち、主にフローチャートで説明した制御に関しては、プログラムで設定可能であることが多く、記録媒体や記録部に収められる場合もある。この記録媒体、記録部への記録の仕方は、製品出荷時に記録してもよく、配布された記録媒体を利用してもよく、インターネットを通じてダウンロードしたものでもよい。
【０１５６】
また、本発明の一実施形態においては、フローチャートを用いて、本実施形態における動作を説明したが、処理手順は、順番を変えてもよく、また、いずれかのステップを省略してもよく、ステップを追加してもよく、さらに各ステップ内における具体的な処理内容を変更してもよい。
【０１５７】
また、特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず」、「次に」等の順番を表現する言葉を用いて説明したとしても、特に説明していない箇所では、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【０１５８】
本発明は、上記実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせによって、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１５９】
１１・・・カメラ本体、１２・・・レンズ鏡筒、２１・・・撮影レンズ、２２・・・絞り、２３・・・レンズ枠、２４・・・レンズ駆動機構、２５・・・レンズ駆動回路、２７・・・絞り駆動機構、３０・・・レンズ制御用マイクロコンピュータ（ＬＣＰＵ）、３１・・・メモリ、３５・・・通信コネクタ、５２・・・シャッタ、５３・・・光学ローパスフィルタ（ＯＬＰＦ）、５４・・・撮像素子ユニット、５６・・・シャッタ制御回路、５７・・・シャッタチャージ機構、６０・・・本体制御用マイクロコンピュータ（ＢＣＰＵ）、６１・・・撮像素子インターフェース回路、６２・・・画像処理コントローラ、６３・・・ＳＤＲＡＭ、６４・・・フラッシュＲＯＭ、６５・・・記憶メディア、６６・・・電子ビューファインダ（ＥＶＦ）、７１・・・ストロボ制御回路、７２・・・ストロボ、７５・・・手ブレ補正ユニット、７７・・・動作表示用ＬＣＤ、７８・・・カメラ操作ＳＷ、８０・・・電源回路
【図１】
2022003376.tif 000004
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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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