(57)【要約】【課題】オートフォーカス制御の高速化を図ることが可能な撮像装置を提供する。【解決手段】このデジタルカメラは、撮影光学系のフォーカス用の光学部材を駆動する駆動手段と、合焦評価領域における合焦状態を示す評価値を算出する評価値算出手段と、光学部材のスキャン動作に伴って取得される評価値に基づいて撮影光学系のフォーカス制御を行う制御手段と、合焦評価領域における肌色情報を検出する肌色情報検出手段と、を備える。制御手段は、複数の合焦評価領域のうち肌色エリアが存在するなどの所定の条件が満たされる場合には、当該所定の条件が満たされない場合に比べて、光学部材のスキャン範囲を制限して、スキャン動作を行う。【選択図】        図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の光像を光電変換して得た画像信号で構成される画像に基づいて、撮影光学系のフォーカス制御を行う撮像装置であって、
前記画像内に設定された少なくとも１つの合焦評価領域における合焦状態を示す評価値を算出する評価値算出手段と、
前記撮影光学系のフォーカス用の光学部材を駆動する駆動手段と、
前記光学部材のスキャン動作に伴って取得される前記評価値に基づいて、前記撮影光学系のフォーカス制御を行う制御手段と、
前記少なくとも１つの合焦評価領域における肌色情報を検出する肌色情報検出手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記肌色情報に関する所定の条件が満たされる場合には、前記所定の条件が満たされない場合に比べて、前記光学部材のスキャン範囲を制限することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記制御手段は、前記所定の条件が満たされる場合には、前記スキャン範囲を、撮影倍率換算値が１／２００以上且つ１／８以下となる範囲の全部又は一部に制限することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、
前記少なくとも１つの合焦評価領域は、複数の合焦評価領域を含み、
前記所定の条件は、前記複数の合焦評価領域のうち少なくとも１つの領域が肌色領域であると判定されるという条件であることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の撮像装置において、
前記制御手段は、前記所定条件が満たされる場合であっても、前記スキャン範囲の制限を伴ったスキャン動作では合焦位置が特定できないときには、前記スキャン範囲の制限を外してスキャン動作を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の撮像装置において、
前記撮影レンズは、その焦点距離を変更することが可能なレンズであり、
前記撮影装置は、前記撮影レンズの焦点距離を検出する焦点距離検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記所定の条件が満たされる場合には、前記焦点距離に応じて前記スキャン範囲の制限範囲を変更することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタルカメラなどの撮像装置に関し、詳細にはそのオートフォーカス制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、デジタルカメラにおけるオートフォーカス制御では、被写体を撮影して得られる画像信号より、画像のコントラストを検出し、そのコントラスト値がピークを示すレンズ位置に撮影レンズを駆動することで、画像を合焦状態に導く方法が用いられている（例えば、特許文献１，２を参照）。
【０００３】
この方法は、主被写体の画像がぼけた状態であると画像のコントラストは低く、主被写体の画像が合焦状態に近づくにつれて次第にコントラストが上昇し、完全な合焦状態となったところでコントラストが最大になるという原理に基づくものである。そのため、このオートフォーカス制御においては、撮影レンズを所定ピッチで駆動しつつ各レンズ位置においてコントラストの検出を行い、コントラストがピークを示すレンズ位置を撮影レンズの合焦位置として特定し、その合焦位置に撮影レンズ（より厳密にはフォーカシングレンズ）を移動させるような制御形態が採用されている。このような制御形態は、フォーカシングレンズを移動させながら、コントラストなどのＡＦ用の評価値が最適化（多くの場合、最大化）される位置を撮影レンズの合焦位置として特定することから、「コントラスト方式（ないし山登り方式）」と称せられているものである。
【０００４】
また、人物を検出してオートフォーカスを行う技術として、特許文献１，２に記載の技術が存在する。特許文献１，２では、画像内の肌色領域を検出することによって人物を検出している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−１２１３３２号公報
【特許文献２】
特開平１１−１４６４０５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来のオートフォーカス制御技術においては、たとえばフォーカシングレンズの位置が合焦位置から遠い場合には、そのスキャン範囲が広くなる。そして、その広いスキャン範囲にわたって所定のピッチで合焦状態を確認しながらフォーカシングレンズが駆動されるため、合焦までの時間が長くなってしまうという問題がある。また、このような問題は、人物の撮影時においても生じる。
【０００７】
そこで、本発明は前記問題点に鑑み、オートフォーカス制御の高速化を図ることが可能な撮像装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、被写体の光像を光電変換して得た画像信号で構成される画像に基づいて、撮影光学系のフォーカス制御を行う撮像装置であって、前記画像内に設定された少なくとも１つの合焦評価領域における合焦状態を示す評価値を算出する評価値算出手段と、前記撮影光学系のフォーカス用の光学部材を駆動する駆動手段と、前記光学部材のスキャン動作に伴って取得される前記評価値に基づいて、前記撮影光学系のフォーカス制御を行う制御手段と、前記少なくとも１つの合焦評価領域における肌色情報を検出する肌色情報検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記肌色情報に関する所定の条件が満たされる場合には、前記所定の条件が満たされない場合に比べて、前記光学部材のスキャン範囲を制限することを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明に係る撮像装置において、前記制御手段は、前記所定の条件が満たされる場合には、前記スキャン範囲を、撮影倍率換算値が１／２００以上且つ１／８以下となる範囲の全部又は一部に制限することを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る撮像装置において、前記少なくとも１つの合焦評価領域は、複数の合焦評価領域を含み、前記所定の条件は、前記複数の合焦評価領域のうち少なくとも１つの領域が肌色領域であると判定されるという条件であることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明に係る撮像装置において、前記制御手段は、前記所定条件が満たされる場合であっても、前記スキャン範囲の制限を伴ったスキャン動作では合焦位置が特定できないときには、前記スキャン範囲の制限を外してスキャン動作を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかの発明に係る撮像装置において、前記撮影レンズは、その焦点距離を変更することが可能なレンズであり、前記撮影装置は、前記撮影レンズの焦点距離を検出する焦点距離検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記所定の条件が満たされる場合には、前記焦点距離に応じて前記スキャン範囲の制限範囲を変更することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
＜Ａ．第１実施形態＞
＜Ａ１．構成＞
＜構成概要＞
図１はこの発明にかかるオートフォーカス装置が適用されたデジタルカメラ１（撮像装置）の構成を示すブロック図である。
【００１５】
デジタルカメラ１は、被写体を撮影するための撮影機能を実現する撮影機能部１０と、撮影機能部１０において撮影動作が行われて生成される画像信号を入力して、撮影レンズ１１のフォーカス制御を行うオートフォーカス制御部２０と、レンズ位置検出部３０と、撮影機能部１０及びオートフォーカス制御部２０などを含むデジタルカメラ１の全体的な動作を制御する全体制御部５０と、シャッタボタン等の操作ボタンを含む操作部６０と、オートフォーカス制御部２０からの制御信号に基づいて撮影レンズ１１を駆動するレンズ駆動部７０とを備えて構成される。
【００１６】
撮影機能部１０は、撮影レンズ１１、撮影レンズ１１を介して入射する被写体像を光電変換して画像データ（画素ごとの画素データの配列からなるデータ）を生成するＣＣＤ撮像素子１３、ＣＣＤ撮像素子１３からの画像データを一時的に格納するための画像メモリ１４、画像メモリ１４から得られる画像データに対して色変換処理や画像圧縮処理等の所定の画像処理を行う画像処理部１５、画像処理部１５において画像表示用の画像処理が施された表示用画像を表示する液晶表示部１６、及び、画像処理部１５において画像記録用の画像処理が施された撮影画像を記録する記録メディア１７、を備えて構成される。
【００１７】
また、撮影レンズ１１は、フォーカシングレンズ１２とズームレンズ１２ｚとを備える。両レンズ１２，１２ｚは、それぞれ独立して、レンズ駆動部７０の駆動によって光軸方向に沿って移動可能である。フォーカシングレンズ１２の光軸方向の移動によって被写体の合焦状態を調節することが可能であり、ズームレンズ１２ｚの光軸方向の移動によって被写体の撮影倍率を調節することが可能である。また、フォーカシングレンズ１２の位置およびズームレンズ１２ｚの位置は、レンズ位置検出部３０によって検出される。
【００１８】
なお、図１では、簡単化のため、フォーカシングレンズ１２は、１枚のレンズ要素で構成されるものとして示しているが、これに限定されず、複数のレンズ要素で構成されるものであってもよい。ズームレンズ１２ｚについても同様である。また、複数のレンズ要素で構成される場合には、フォーカシングレンズ１２の位置は、代表的あるいは仮想的な１枚のレンズ要素の位置として表すことができる。ズームレンズ１２ｚの位置についても同様である。
【００１９】
撮影機能部１０は、全体制御部５０の制御によって、本撮影前にライブビュー画像を液晶表示部１６に表示させるためのライブビュー画像撮影動作と、シャッタボタンが全押しされたときに記録メディア１７に記録するための画像撮影を行う本撮影動作とを行うように構成される。なお、ライブビュー画像撮影動作時には、本撮影動作時に比べて画像処理部１５において比較的簡単な画像処理が施される。また、液晶表示部１６がオフ状態であったとしても、少なくともオートフォーカス制御時にはＣＣＤ撮像素子１３による撮影動作が行われる。
【００２０】
また、オートフォーカス制御部２０は、画像の合焦状態を評価するために予め設定された複数の合焦評価領域（以下、「ＡＦエリア」とも称する）に基づいて画像メモリ１４から合焦評価領域の画像成分を抽出する合焦評価領域抽出部２１と、各合焦評価領域の画像成分に基づいて画像のコントラスト値Ｃを求めるコントラスト演算部２２と、各合焦評価領域の画像成分に基づいて画像のエッジ成分に関する演算を行い、エッジ数ＥＮとエッジ幅重心値ＥＷを求めるエッジ演算部２３と、各合焦評価領域の画像成分に基づいて画像の肌色画素数を求める肌色画素数演算部２４と、各合焦評価領域の画像成分に基づいて対応被写体の撮影倍率βを求める撮影倍率演算部２５と、コントラスト値Ｃ、エッジ数ＥＮ、エッジ幅重心値ＥＷ、肌色画素数ＳＶ、および撮影倍率βに基づいて画像の合焦状態を判定し、撮影レンズ１１の合焦位置を特定するとともに、レンズ駆動部７０に対してレンズ駆動のための制御信号を送出する合焦制御部２９とを備えて構成される。なお、オートフォーカス制御部２０における上記各部の機能は、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することによって実現されるように構成してもよい。
【００２１】
全体制御部５０は、例えばシャッタボタンが半押し状態にされたときに合焦評価領域の画像成分が適切な合焦状態となるようにオートフォーカス制御部２０を機能させ、全押し状態にされたときに撮影機能部１０において本撮影動作を行うように制御する。また、全体制御部５０は本撮影前にはライブビュー画像撮影動作として撮影機能部１０において逐次画像撮影を行わせ、逐次更新される画像を液晶表示部１６に表示させたり、オートフォーカス制御部２０に与えるように制御する。
【００２２】
レンズ駆動部７０はオートフォーカス制御部２０の合焦制御部２９から与えられる制御信号に基づいてフォーカシングレンズ１２を例えば遠側から近側に向けて移動させる。このときの駆動ピッチは合焦制御部２９によって指定される。そしてオートフォーカス制御部２０において合焦評価領域の画像成分が合焦状態となるレンズ位置（合焦位置）が特定され、レンズ駆動部７０が合焦制御部２９よりその合焦位置が指定された場合には、その指定されたレンズ位置にフォーカシングレンズ１２を移動させて合焦評価領域の画像成分が合焦した状態の画像をＣＣＤ撮像素子１３に結像させる。
【００２３】
以上のような構成のデジタルカメラ１においてオートフォーカス制御を行う際には、フォーカシングレンズ１２が駆動されるごとにオートフォーカス制御部２０において合焦評価領域の画像成分から画像のコントラストを評価するだけでなく、その画像成分のエッジ成分からフォーカシングレンズ１２が合焦位置の近傍にあるか否かを判断し、エッジ成分からフォーカシングレンズ１２が合焦位置近傍にないと判断される場合には、コントラストがピークを示す場合であってもそのピーク位置を合焦位置に採用しないように構成される。また、複数の合焦評価領域の中から、撮影レンズのフォーカス制御の対象となるエリア（以下、「対象エリア（ないし対象領域）」とも称する）が選択され、この対象エリアの情報（コントラスト値など）に基づいてオートフォーカス制御が行われる。なお、対象領域は、「合焦動作に用いるべき合焦評価領域」とも表現することができる。
【００２４】
＜合焦評価領域＞
図２（ａ）は複数の合焦評価領域の一例を示す図である。ここでは、合焦評価領域ＦＲとして、７つの合焦評価領域ＦＲ１〜ＦＲ７が例示されている。画像Ｇ１は、ＣＣＤ撮像素子１３の撮影動作によって得られる画像である。
【００２５】
この実施の形態では、図２（ａ）に示すように画像Ｇ１のほぼ中央部分に合焦評価領域ＦＲ１〜ＦＲ７が設定され、オートフォーカス制御部２０においてはこの合焦評価領域ＦＲ１〜ＦＲ７に含まれる画像成分に基づいて、画像のコントラスト及びエッジ成分などが評価される。なお、図２（ａ）に示す合焦評価領域ＦＲ１〜ＦＲ７は一例であり、実際にデジタルカメラ１等に適用する際には他の合焦評価領域を設定してもよい。また、複数の合焦評価領域は、互いに重ね合わせられて設けられてもよい。たとえば、図２（ｂ）に示すように、複数の合焦評価領域ＦＲ１〜ＦＲ１１が、その一部が互いに重ね合わせられた状態で設けられてもよい。ただし、肌色領域演算の処理負荷の増大を抑制するため、合焦評価領域ＦＲｉの合計面積（合計画素数）は画像全体領域の面積（画素数）よりも小さいことが好ましい。
【００２６】
合焦制御部２９は、これらの複数の合焦評価領域ＦＲｉ（ｉ＝１，．．．，Ｋ；ここではＫ＝７）関する評価値（コントラスト値等）に基づいて撮影レンズのフォーカス制御を行う。
【００２７】
オートフォーカス制御部２０においては、まず、合焦評価領域抽出部２１が画像メモリ１４に格納された画像から複数の合焦評価領域ＦＲｉに対応する画像成分を抽出する。
【００２８】
ＣＣＤ撮像素子１３は、いわゆるベイヤー配列の画素配列構造となっており、ＣＣＤ撮像素子１３で撮影動作が行われると、ベイヤー配列に従った全画面分のＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）各色成分の画素データが画像メモリ１４に格納される。
【００２９】
このため、合焦評価領域抽出部２１が合焦評価領域ＦＲｉの画像成分を抽出する際には、合焦評価領域ＦＲｉに対応する各色成分の画素データを抽出することになる。
【００３０】
そして、合焦評価領域抽出部２１によって抽出された画像成分は、コントラスト演算部２２、エッジ演算部２３、および肌色画素数演算部２４に与えられる。コントラスト演算部２２によりコントラスト値Ｃが算出され、エッジ演算部２３によりエッジ数ＥＮおよびエッジ幅重心値ＥＷが算出され、肌色画素数演算部２４により肌色画素数ＳＶが算出される。また、撮影倍率演算部２５は、合焦状態と判定されるときのフォーカシングレンズの位置などに基づいて、各合焦評価領域ＦＲｉに関する対応被写体の撮影倍率βを算出する。
【００３１】
つぎに、これらの各値Ｃ，ＥＮ，ＥＷ，ＳＶ，βおよび各値の算出動作等について説明する。
【００３２】
＜肌色画素数および肌色エリア＞
まず、肌色画素数ＳＶについて説明する。
【００３３】
肌色画素数演算部２４は、色成分（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の画素データを次の数１に基づいて別の色空間表現（Ｙ，Ｕ，Ｖ）に変換し、変換後のＵＶ空間の所定範囲内にある画素を肌色画素として検出する。
【００３４】
【数１】
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【００３５】
より具体的には、肌色画素数演算部２４は、肌色画素に対応する（Ｕ，Ｖ）の組合せがＵＶ空間における第２象限の所定範囲内に存在するという性質を利用して、肌色画素を検出する。詳細には、肌色画素数演算部２４は、その（Ｕ，Ｖ）の組合せが領域ＲＡおよび領域ＲＢ（図３参照）の少なくとも一方に存在する画素を、肌色画素として検出する。ここで、図３に示すように、領域ＲＡは、ＴＨ１４＜Ｕ＜ＴＨ１２、且つ、ＴＨ１６＜Ｖ＜ＴＨ１８、を満たす矩形領域であり、領域ＲＢは、ＴＨ１３＜Ｕ＜ＴＨ１１、且つ、ＴＨ１５＜Ｖ＜ＴＨ１７、を満たす矩形領域である。領域ＲＡおよび領域ＲＢの和領域（領域ＲＡおよび領域ＲＢの両方を包含する領域）は、ＵＶ平面における肌色領域を近似した領域に相当する。このような近似を用いることにより、合焦評価領域ＦＲｉの各画素が肌色画素であるか否かを的確かつ高速に検出することができる。
【００３６】
そして、合焦制御部２９は、各合焦評価領域ＦＲｉ内の肌色画素数ＳＶが所定の閾値ＴＨ２０よりも大きい（ＳＶ＞ＴＨ２０）ときに、その合焦評価領域ＦＲｉが肌色成分を多く含む領域（以下、「肌色エリア（ないし肌色領域）」とも称する）であると判定する。言い換えれば、各合焦評価領域ＦＲｉ内の全画素に対する肌色画素数の割合が所定の閾値よりも大きくなると、その合焦評価領域ＦＲｉは肌色エリアと判定される。このように、合焦制御部２９は、ＳＶ＞ＴＨ２０という条件Ｄ１を満たす領域を肌色エリアとして判定する。
【００３７】
また、合焦制御部２９は、複数の合焦評価領域ＦＲｉの中に肌色エリアが存在するか否かに応じてフォーカス制御を変更する。この実施形態においては、この肌色エリアの有無に加えて、条件Ｄ２（後述）等をも考慮してフォーカス制御を行う。
【００３８】
具体的には、合焦制御部２９は、少なくとも１つの肌色エリアが存在する場合には、その少なくとも１つの肌色エリアのうち条件Ｄ２（後述）を満たすものが存在することを条件に、主被写体の画像が合焦状態に近いと判定する。これにより、肌色の被写体（主被写体）と肌色でない被写体（非主被写体）とが存在する場合において、肌色でない被写体（非主被写体）のみが合焦状態になる「擬合焦」の発生確率を低減して、肌色の人物をより的確に合焦状態にすることができる。また、肌色エリアが存在する場合であって条件Ｄ２が満たされない場合には、後述するように、スキャン範囲を制限した高速スキャンルーチンを実行する。これによりオートフォーカス制御の一層の高速化を図ることができる。
【００３９】
一方、複数の合焦評価領域ＦＲｉのうち１つも肌色エリアが存在しない場合には、条件Ｄ２（後述）を満たす合焦評価領域ＦＲｉが存在するときにのみ主被写体の画像が合焦状態に近いと判定する。これにより、人物以外のみを被写体とする場合において、その被写体をより的確に合焦状態にすることができる。
【００４０】
＜コントラスト値＞
次に、コントラスト値Ｃについて説明する。
【００４１】
コントラスト演算部２２は、図４に示すような構成となっている。すなわち、コントラスト演算部２２は、注目画素と、その注目画素の近隣に位置し且つ注目画素と一定の位置関係を有する画素との差分絶対値を求める差分演算部２２１、及び、その差分演算結果を累積加算していく累積加算部２２２、を備えて構成される。差分演算部２２１は合焦評価領域ＦＲｉに含まれる全ての画素が注目画素として選択されるまで演算を行い、累積加算部２２２は合焦評価領域ＦＲｉに含まれる各画素が注目画素として選択されたときに求められる差分絶対値を順次累積加算していき、最終的に合焦評価領域ＦＲｉについてのコントラスト値Ｃを求める。
【００４２】
なお、コントラスト演算部２２においてコントラスト値Ｃを求める際には、画像メモリ１４から得られるＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素データに基づいて演算を行うようにしてもよいし、また、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素データから一旦輝度データを生成し、その輝度データに基づいて演算を行うようにしてもよい。
【００４３】
図５は、フォーカシングレンズ１２のレンズ位置を遠側から近側に移動させた場合に、各レンズ位置において撮影される画像からコントラスト演算部２２がコントラスト値Ｃを求めた場合のコントラスト値Ｃの変化を示す図である。図５に示すように、コントラスト値Ｃは合焦評価領域ＦＲｉの画像成分が合焦状態となるときに最大値を示す。このため、図５に示すコントラスト曲線においては、レンズ位置ＰＡが合焦位置となる。
【００４４】
また、図５に示すように、レンズ位置ＰＢにおいてコントラスト値Ｃの疑似ピークが発生している。この疑似ピークは、たとえば、手ぶれ等のために瞬間的に別の被写体が画像中に含まれるなどの原因によって生じるものである。一般に、コントラスト方式のオートフォーカス制御を行う場合においてコントラスト値Ｃが一定値Ｃ１よりも小さい場合にはローコントラストであると判断してそのようなピーク位置を合焦位置と特定することはないが、疑似ピークが一定値Ｃ１以上の値を示している場合には、そのような疑似ピークを誤って合焦位置と判断する可能性がある。
【００４５】
このような疑似ピークに起因する悪影響は、次述するエッジ成分を考慮することによって低減することができる。この実施の形態では、上記のような疑似ピークを誤って合焦位置と判断することがないようにするために、エッジ演算部２３においてエッジ成分に関する演算が行われる。
【００４６】
＜エッジ数、エッジ幅重心値＞
次に、エッジ数ＥＮ、エッジ幅重心値ＥＷについて説明する。
【００４７】
図６はエッジ演算部２３の構成を示すブロック図である。エッジ演算部２３は合焦評価領域ＦＲｉの画像成分について水平方向に隣接画素間での差分値を求めることによってエッジ成分が存在するか否かを判定し、エッジ成分が存在する場合にはそのエッジ数ＥＮ及びエッジ幅重心値ＥＷを求めるように構成される。このため、エッジ演算部２３は、差分演算部２３１、エッジ幅検出部２３２、エッジ数カウント部２３３、ヒストグラム作成部２３４、及びエッジ幅重心値演算部２３５を備える。
【００４８】
図７はエッジ演算部２３における演算処理の概念を示す図である。なお、図７において画素Ｘ１〜Ｘ９は合焦評価領域ＦＲｉにおいて水平方向に連続して配置される画素を示している。
【００４９】
差分演算部２３１は水平方向に隣接する画素の各色成分の画素データを入力すると、その画素に対応する輝度値を求め、その直前の画素の輝度値との差分値を求める。例えば、図７において差分演算部２３１が画素Ｘ２についての各色成分の画素データを入力すると、画素Ｘ２の輝度値を求め、画素Ｘ１の輝度値と画素Ｘ２の輝度値との差分値（Ｘ２−Ｘ１）を求める。
【００５０】
このときの差分演算は、例えば、注目画素の輝度値からその直前の画素の輝度値を減算するという演算が行われ、演算結果となる差分値の符号が正であれば右肩上がりのエッジ成分が検出され、負であれば右肩下がりのエッジ成分が検出されることになる。ただし、この実施の形態では最終的にエッジ数ＥＮとエッジ幅重心値ＥＷとを求めればよく、各エッジ成分が右肩上がりか右肩下がりかを厳密に区別する必要はない。
【００５１】
そして差分演算部２３１は画素Ｘ３についての画素データを入力すると、その輝度値を求めて、画素Ｘ３の輝度値と画素Ｘ２の輝度値との差分値を求める。以後、差分演算部２３１は、水平方向に分布する画素Ｘ４，Ｘ５，Ｘ６，…の画素データを順次入力する都度、輝度値の算出演算を行うとともに、その画素の輝度値とその直前の画素の輝度値との差分演算処理を行う。
【００５２】
差分演算部２３１で算出される差分値はエッジ幅検出部２３２に与えられる。エッジ幅検出部２３２には、第１の閾値ＴＨ１と第２の閾値ＴＨ２とが予め設定されている。第１の閾値ＴＨ１は隣接画素間での差分値がエッジ成分を構成するか否かを判断するための閾値であり、第２の閾値ＴＨ２はそのエッジ成分が十分な強度を有しているか否かを判断するための閾値である。
【００５３】
エッジ幅検出部２３２は、差分演算部２３１から輝度値の差分値が得られると、その差分値と閾値ＴＨ１とを比較する。この結果、差分値が閾値ＴＨ１以上であれば、その画素はエッジ成分を構成するものとしてエッジ幅カウント値を１だけ増加させる。例えば、図７に示す画素Ｘ４と画素Ｘ３との差分値を入力した場合、その差分値は閾値ＴＨ１を超えているため、エッジ幅検出部２３２はエッジ幅カウント値を１だけ増加させる。以後同様の処理を繰り返し、画素Ｘ５と画素Ｘ４との差分値、画素Ｘ６と画素Ｘ５との差分値、及び、画素Ｘ７と画素Ｘ６との差分値のそれぞれは、閾値ＴＨ１を超えているため、エッジ幅検出部２３２はそれぞれの判定処理においてエッジ幅カウント値を１だけ増加させることになる。
【００５４】
そして、画素Ｘ８と画素Ｘ７との差分値が得られると、その差分値は閾値ＴＨ１よりも小さいため、エッジ成分の終端部であることを認識し、それまでエッジ幅カウント値を増加させてきた、差分値の総和と第２の閾値ＴＨ２とを比較する。図７の場合は、画素Ｘ７と画素Ｘ３との輝度値の差分値が閾値ＴＨ２以上であるため、十分な強度を有するエッジ成分であることが検出される。そして、エッジ幅検出部２３２はそれまでカウントされたエッジ幅カウント値をそのエッジ成分のエッジ幅として特定する。このように隣接画素間の差分値が閾値ＴＨ１よりも小さくなった場合であってエッジ幅カウント値が１以上である場合には、エッジ成分が検出されていることとなり、そのエッジ成分の強度が所定の強度（閾値ＴＨ２）以上であれば、そのエッジ成分を有効なエッジ成分として認識する。
【００５５】
一方、隣接画素間の差分値が閾値ＴＨ１よりも小さくなった場合であってエッジ幅カウント値が１以上である場合であっても、そのエッジ成分の強度が所定の強度（閾値ＴＨ２）未満であれば、そのエッジ成分は有効なエッジ成分ではないものと認定する。
【００５６】
なお、隣接画素間の差分値が閾値ＴＨ１よりも小さい場合であってもエッジ幅カウント値が０であれば、エッジ成分が有効であるか否かの判断は行う必要がなく、順次に入力する差分値が閾値ＴＨ１以上であるか否かの判定を進めていけばよい。
【００５７】
図７の例の場合は、画素Ｘ４と画素Ｘ３との差分値が得られたときにはじめてエッジ幅カウント値が１となり、その後順次エッジ幅カウント値が増加していき、最終的に画素Ｘ８と画素Ｘ７との差分値が得られてエッジ成分の終端部が認識されたときにはエッジ幅カウント値は４となっている。そして、画素Ｘ３〜Ｘ７によって構成されるエッジ成分が閾値ＴＨ２を超えているため、該エッジ成分は有効なものとして認識されることになる。
【００５８】
そして、エッジ幅検出部２３２において有効なエッジ成分が検出された場合には、その検出されたエッジ成分のエッジ幅カウント値がヒストグラム作成部２３４に与えられるとともに、エッジ数カウント部２３３にエッジ数のカウント指示が与えられる。
【００５９】
エッジ幅検出部２３２はヒストグラム作成部２３４に対してエッジ幅カウント値を与えると、エッジ幅カウント値を０にリセットし、それ以後に入力する差分値に基づいてエッジ幅検出処理を繰り返すことで、合焦評価領域ＦＲｉの画像成分全体について有効なエッジ成分の検出を行う。
【００６０】
エッジ数カウント部２３３は、予めエッジ数カウント値を０に初期化しており、エッジ幅検出部２３２からエッジ数のカウント指示が与えられる度に、エッジ数カウント値を１だけ増加させていく。これにより、合焦評価領域ＦＲｉの画像成分に含まれる有効なエッジ成分を計数していくことが可能になり、最終的にエッジ数ＥＮが出力される。
【００６１】
図８はフォーカシングレンズ１２の各レンズ位置において得られる画像からエッジ数ＥＮを求めた場合のレンズ位置とエッジ数との関係を示す図である。図８に示すように、合焦評価領域ＦＲｉに含まれる画像成分が合焦状態にあるときには鮮鋭な画像が得られるため、エッジ数は最大値を示す。このため、フォーカシングレンズ１２のレンズ位置ＰＡが合焦位置となる。また、合焦評価領域ＦＲｉに含まれる画像成分が合焦状態から遠ざかるにつれて画像の鮮鋭度は低下し、ある程度ぼけた状態となると、合焦評価領域ＦＲｉの画像成分からは有効なエッジ成分は検出されなくなる。このため、ノイズの影響がないものとすると、フォーカシングレンズ１２がレンズ位置ＰＣ〜ＰＤの範囲内の位置にあるときにはエッジ数ＥＮは０以外の値を示すが、レンズ位置ＰＣ〜ＰＤの範囲外の位置にあるときにはエッジ数ＥＮは０となる。
【００６２】
また、ノイズの影響をある程度考慮したとしても、合焦評価領域ＦＲｉの画像成分が合焦状態に近い状態にあるときには、エッジ数ＥＮは閾値Ｎ１より大きな値をとり、合焦状態に近い状態にないときには、エッジ数ＥＮは閾値Ｎ１以下の値をとることが多いと考えられる。
【００６３】
したがって、エッジ数カウント部２３３においてカウントされるエッジ数ＥＮの値を参照すれば、フォーカシングレンズ１２があるレンズ位置にあるときに、合焦評価領域ＦＲｉの画像成分が合焦状態に近い状態にあるか否かを判断することが可能になる。
【００６４】
また、ヒストグラム作成部２３４は、エッジ幅検出部２３２から得られるエッジ幅カウント値に基づいて、合焦評価領域ＦＲｉに含まれるエッジ成分のヒストグラムを作成する。
【００６５】
図９はエッジ成分のヒストグラムを示す図である。なお、図９において分布曲線Ｈ１は合焦評価領域ＦＲｉの画像成分が合焦状態に近い状態にあるときを示しており、また、分布曲線Ｈ２は合焦評価領域ＦＲｉの画像成分が合焦状態に近い状態にないときを示している。
【００６６】
図９に示すように、ヒストグラム作成部２３４は、エッジ幅検出部２３２から得られるエッジ幅カウント値に基づいて、フォーカシングレンズ１２があるレンズ位置にあるときの画像成分からエッジ幅に関するヒストグラムを作成すると、エッジ幅の分布状態は画像成分の合焦状態に応じた分布を示す。つまり、合焦評価領域ＦＲｉの画像成分が合焦状態に近い状態にあるときには、画像の鮮鋭度が増すのでエッジ幅は全体的に小さくなり、エッジ幅の分布状態もエッジ幅の比較的小さい領域に分布することになる。これに対して、合焦評価領域ＦＲｉの画像成分が合焦状態から遠ざかるにつれて画像の鮮鋭度は低下し、エッジ幅の分布状態はエッジ幅の比較的大きな領域に分布するように移行する。そして、ある程度ぼけた状態となると、合焦評価領域ＦＲｉの画像成分からは有効なエッジ成分は検出されなくなるため、エッジ幅分布曲線は全く得られなくなる。
【００６７】
ヒストグラム作成部２３４においてエッジ成分のヒストグラムが作成されると、エッジ幅重心値演算部２３５が機能し、そのヒストグラムからエッジ幅重心値ＥＷが求められる。エッジ幅重心値演算部２３５は、エッジ成分のヒストグラム分布に基づいて加重平均演算を行うことにより、エッジ幅の平均値を求め、その結果得られる値をエッジ幅重心値ＥＷとする。
【００６８】
例えば、図９の分布曲線Ｈ２に示すヒストグラム分布の場合、エッジ幅重心値演算部２３５は加重平均演算を行うことによってエッジ幅重心値ＥＷ２を求める。また、図９の分布曲線Ｈ１に示すヒストグラム分布の場合、エッジ幅重心値演算部２３５は加重平均演算を行うことによってエッジ幅重心値ＥＷ１を求める。
【００６９】
なお、エッジ幅重心値ＥＷ１は、画像成分が合焦状態に近づくにつれて次第に小さくなり、ある値に収束していくこととなる。
【００７０】
図１０は、フォーカシングレンズ１２の各レンズ位置において得られる画像からエッジ幅重心値ＥＷを求めた場合のレンズ位置とエッジ幅重心値との関係を示す図である。図１０に示すように、合焦評価領域ＦＲｉに含まれる画像成分が合焦状態にあるときには鮮鋭な画像が得られるため、エッジ幅重心値は極小値を示す。このため、フォーカシングレンズ１２のレンズ位置ＰＡが合焦位置となる。また、合焦評価領域ＦＲｉに含まれる画像成分が合焦状態から遠ざかるにつれて画像の鮮鋭度は低下するのでエッジ幅重心値ＥＷは増加し、ある程度ぼけた状態となると、合焦評価領域ＦＲｉの画像成分からは有効なエッジ成分は検出されなくなる。つまり、エッジ幅重心値ＥＷとレンズ位置との関係をみると、図１０に示すようにエッジ幅重心値ＥＷはＭ字型特性を示す。
【００７１】
このため、ノイズの影響がないものとすると、フォーカシングレンズ１２がレンズ位置ＰＥ〜ＰＦの範囲内の位置にあるときにはエッジ幅重心値ＥＷは０以外の値を示すが、レンズ位置ＰＥ〜ＰＦの範囲外の位置にあるときにはエッジ幅重心値ＥＷは０となる。なお、レンズ位置ＰＥは図８に示したレンズ位置ＰＣにほぼ一致し、レンズ位置ＰＦは図８に示したレンズ位置ＰＤにほぼ一致する。
【００７２】
また、ノイズの影響をある程度考慮したとしても、合焦評価領域ＦＲｉの画像成分が合焦状態に近い状態にあるときには、エッジ幅重心値ＥＷは閾値Ｗ１より大きくかつ閾値Ｗ２より小さな値をとり、合焦状態に近い状態にないときには、エッジ幅重心値ＥＷは閾値Ｗ１以下又は閾値Ｗ２以上の値をとることが多いと考えられる。
【００７３】
したがって、エッジ幅重心値演算部２３５において求められるエッジ幅重心値ＥＷの値を参照すれば、フォーカシングレンズ１２があるレンズ位置にあるときに、合焦評価領域ＦＲｉの画像成分が合焦状態に近い状態にあるか否かを判断することが可能になる。
【００７４】
合焦制御部２９は、エッジ演算部２３から得られるエッジ数ＥＮ及びエッジ幅重心値ＥＷに基づいて合焦評価領域ＦＲｉの合焦状態を評価する。
【００７５】
合焦制御部２９は撮影レンズ１１に含まれるフォーカシングレンズ１２を段階的に駆動させ、或るレンズ位置における画像内の或る合焦評価領域ＦＲｉから導かれるエッジ数ＥＮが所定値（図８に示す閾値Ｎ１）より大きな値を示し、かつ、そのときのエッジ幅重心値ＥＷが所定範囲（図１０に示す閾値Ｗ１より大きくかつ閾値Ｗ２未満）内の値を示すという条件Ｄ２を満たす場合には、そのレンズ位置が合焦位置ＰＡに近い位置にあると判断する。つまり、合焦制御部２９は、エッジ数ＥＮが所定値（図８に示す閾値Ｎ１）より大きな値を示し、かつ、そのときのエッジ幅重心値ＥＷが所定範囲（図１０に示す閾値Ｗ１より大きくかつ閾値Ｗ２未満）内の値を示すという条件が、レンズ位置が合焦位置の近傍にあると判定する条件（合焦位置近傍判定条件）であるとして、合焦位置近傍判定を行うのである。
【００７６】
そして合焦位置近傍判定によってレンズ位置が合焦位置ＰＡに近い位置にないと判断した場合には、コントラスト値Ｃが増加するようなレンズ駆動方向を特定してその方向にフォーカシングレンズ１２を高速駆動する。この高速駆動によって、効率的に合焦位置近傍にフォーカシングレンズ１２を移動させることができ、効率的にオートフォーカス制御を行って合焦評価領域ＦＲｉの画像成分を迅速に合焦状態に導くことが可能になる。
【００７７】
上記のような構成により、合焦評価領域抽出部２１はフォーカシングレンズ１２が或るレンズ位置にあるときの画像信号から合焦評価領域の画像成分を抽出し、そしてコントラスト演算部２２はその画像成分に基づいてコントラスト値Ｃを求めて、合焦制御部２９に与えることができる。また、エッジ演算部２３はその画像成分に基づいてエッジ数ＥＮ及びエッジ幅重心値ＥＷを求め、合焦制御部２９に与えることができる。そして合焦制御部２９は、エッジ演算部２３から得られるエッジ数ＥＮ及びエッジ幅重心値ＥＷに基づいてフォーカシングレンズ１２が合焦位置近傍に位置するか否かを判断し、合焦位置近傍に位置しないと判断される場合にはコントラスト値Ｃがピークを示していてもそのレンズ位置を合焦位置として採用しないように実現される。
【００７８】
この結果、疑似ピークを示すレンズ位置が合焦位置として誤検知されることを良好に防止することが可能になる。これは、デフォーカス量が大きい場合にはエッジ成分が検出されない、という性質を利用するものである。より具体的には、デフォーカス量が大きい場合には、エッジ数ＥＮおよびエッジ幅重心値ＥＷが、それぞれ、ゼロないし非常に小さな値となるため、合焦位置近傍に位置すると判断するための条件が満たされなくなるのである。
【００７９】
＜撮影倍率およびスキャン範囲＞
つぎに、撮影倍率β、およびその撮影倍率βを用いたスキャン範囲の制限について説明する。
【００８０】
撮影倍率βは、図１１に示すように、レンズによってできる像の大きさｙ１と物体の大きさｙ２との比であり、被写体距離（被写体までの距離、あるいは撮影距離とも称する）Ｌとレンズの焦点距離ｆとを用いて次の数２で表される。
【００８１】
【数２】
2004309586.tif 000004
【００８２】
ここで、レンズの焦点距離ｆは、撮影レンズ１１に含まれるズームレンズの位置に応じて求められる。ただし、レンズ焦点距離ｆは、３５ｍｍフィルム換算値で表すものとする。
【００８３】
なお、撮影倍率βを求める際には、まず焦点距離ｆを求めた上で次のようにしてさらに被写体距離Ｌを求め、その焦点距離ｆと被写体距離Ｌと数２に代入すればよい。被写体距離Ｌは、合焦状態（ないし合焦状態近傍）におけるフォーカシングレンズ１２の光軸方向における位置（合焦位置）を求めるとともに、フォーカシングレンズ１２の位置ｘと被写体距離Ｌとの１対１の対応関係（ｘ＝ｆｕｎｃ（Ｌ））が規定されたテーブル等を用いることによって、求められる。また、合焦状態（ないし合焦状態近傍）であるか否かは、コントラスト値Ｃ、エッジ数ＥＮ、エッジ幅重心値ＥＷを用いて判定すればよい。たとえば、コントラスト値Ｃの変化曲線のピークに対応するフォーカシングレンズ位置を合焦位置として用いることができる。あるいは、上記の条件Ｄ２を満たすＡＦエリアは合焦状態であるとみなして、そのときのフォーカシングレンズの位置を合焦位置として用いて同様に求めてもよい。
【００８４】
ところで、人物撮影を行う際には、画面内における人物の大きさが適度のものとなるような撮影倍率が用いられることが多い。言い換えれば、人物撮影時の撮影倍率βは、所定の範囲（βｍｉｎ≦β≦βｍａｘ）であることが多い。そのため、人物撮影の場合には、数２による撮影倍率換算値（後述）で表現される所定の範囲内にフォーカシングレンズ１２が移動したときに、被写体である人物が合焦状態となることが多いことになる。
【００８５】
そこで、この実施形態においては、このような特性を利用し、合焦制御部２９は、人物撮影時には、オートフォーカス制御時のフォーカシングレンズ１２の駆動範囲（より詳細にはスキャン範囲）を、駆動可能範囲の全域のうち一部の範囲に制限する。具体的には、合焦制御部２９は、フォーカシングレンズ１２のスキャン範囲を、合焦状態の被写体（合焦被写体）の撮影倍率βが所定範囲内の値となる（βｍｉｎ≦β≦βｍａｘ）ようなレンズ位置範囲（以下、「制限範囲」とも称する）ＲＸに制限して、スキャン動作を行う。なお、人物撮影時であるか否かは、たとえば、上述したように、肌色エリアが存在するか否かによって判定することができる。
【００８６】
より具体的には、肌色情報に関して所定の条件が満たされるとき（より詳細には、上記の条件Ｄ１が満たされるとき）には、フォーカス用の光学部材であるフォーカシングレンズ１２のスキャン範囲は所定の範囲ＲＸに制限される。これにより、全域を駆動する場合に比べて高速なフォーカス制御を行うことが可能である。また、肌色情報を考慮しているので、人物被写体撮影時において、フォーカシングレンズ１２のスキャン範囲を的確に制限することができる。さらに、所定の範囲ＲＸとしては、被写体の撮影倍率βが所定の範囲（βｍｉｎ≦β≦βｍａｘ）となるような範囲（すなわち、人物撮影時の撮影倍率に対応する範囲）が採用される。これによれば、人物被写体撮影時において、フォーカシングレンズ１２のスキャン範囲をさらに的確に制限することができる。
【００８７】
ここで、値βｍｉｎ，βｍａｘは、それぞれ、人物撮影で用いられることが多い撮影倍率βの下限値、上限値である。具体的には、値βｍｉｎは、１／２００とすることが好ましく、１／１２０とすることがさらに好ましい。また、値βｍａｘは、１／８とすることが好ましく、１／１０とすることがさらに好ましい。
【００８８】
なお、例えば焦点距離ｆが４０ｍｍ（３５ｍｍフィルム換算値）の場合には、被写体距離Ｌが８０００ｍｍ（８ｍ）のときにβ＝１／２００となり、被写体距離Ｌが３２０ｍｍのときにβ＝１／８となり、被写体距離Ｌが４８００ｍｍ（４．８ｍ）のときにβ＝１／１２０となり、被写体距離Ｌが４００ｍｍのときにβ＝１／１０となる。また、例えば焦点距離ｆが１００ｍｍ（３５ｍｍフィルム換算値）の場合には、被写体距離Ｌが２００００ｍｍ（２０ｍ）のときにβ＝１／２００となり、被写体距離Ｌが８００ｍｍのときにβ＝１／８となり、被写体距離Ｌが１２０００ｍｍ（１２ｍ）のときにβ＝１／１２０となり、被写体距離Ｌが１０００ｍｍのときにβ＝１／１０となる。
【００８９】
また、詳細には、フォーカシングレンズ１２の制限範囲ＲＸの境界値は、次のようにして求められる。
【００９０】
まず、撮影倍率βの各境界値（βｍｉｎまたはβｍａｘ）と撮像時の焦点距離ｆとを数２（より詳細には、数２を被写体距離Ｌについて解いた式）に代入することによって撮像対象の被写体距離の境界値（ＬｍａｘまたはＬｍｉｎ）を求める。すなわち、数２の関係を用いて焦点距離と被写体距離とから撮影倍率を求めるのではなく、数２の関係を用いて撮影倍率（各境界値）と焦点距離とから被写体距離（各境界値）を求めるのである。
【００９１】
次に、その被写体を合焦状態とするフォーカシングレンズ１２の光軸方向における位置ｘと被写体距離Ｌとの１対１の対応関係（ｘ＝ｆｕｎｃ（Ｌ））に基づいて、被写体距離の境界値（ＬｍａｘまたはＬｍｉｎ）に対応するフォーカシングレンズ１２の制限範囲ＲＸの境界値を算出する。
【００９２】
これにより、フォーカシングレンズ１２の制限範囲ＲＸの２つの境界値を得ることができる。制限範囲ＲＸは、これらの２つの境界値で挟まれる範囲として規定される。
【００９３】
このように、レンズ位置ｘに関する制限範囲ＲＸは、（位置ｘと被写体距離との間の対応関係、および数２などを介して）撮影倍率βの範囲で規定されることになる。すなわち、フォーカシングレンズ１２の制限範囲ＲＸは、撮影倍率βによる換算値（「撮影倍率換算値」）で規定されるとも表現される。
【００９４】
＜Ａ２．動作＞
＜初期動作等＞
次に、上記のような構成のデジタルカメラ１においてオートフォーカス制御を行う際の処理シーケンスについて、図１２〜図１７などを参照して説明する。図１２〜図１７はオートフォーカス制御の処理シーケンスを示すフローチャートである。図１２，図１３は、オートフォーカス制御の全体の流れを示すフローチャートであり、図１４〜図１７は、それぞれ、その一部の流れを示す図である。
【００９５】
まず、シャッタボタンが半押し状態（状態Ｓ１とも称する）にされてオートフォーカス制御が開始されると、オートフォーカス制御部２０は撮影レンズ１１内のフォーカシングレンズ１２をレンズ初期位置に移動させ、そのレンズ初期位置においてＣＣＤ撮像素子１３から得られる画像からコントラスト値を求める。
【００９６】
そして、レンズ微小駆動ルーチン（ステップＳ１０）が実行される。具体的には、合焦制御部２９は、フォーカシングレンズ１２をレンズ初期位置から近側に１２Ｆδ分移動させる方向判定駆動を行う（図１４、ステップＳ１１）。ここで、Ｆは撮影レンズ１１のＦナンバであり、δはいわゆる許容錯乱円であり、デジタルカメラ１の場合はＣＣＤ撮像素子１３の１〜２画素間のピッチに相当する。そしてオートフォーカス制御部２０は、そのレンズ位置においてＣＣＤ撮像素子１３から得られる画像からコントラスト値を求める。
【００９７】
なお、ステップＳ１１においてコントラスト値を求める際には、オートフォーカス制御部２０においてコントラスト演算部２２が機能することになる。また、方向判定駆動量は１２Ｆδ分に限るものではない。
【００９８】
次に、オートフォーカス制御部２０において合焦制御部２９が機能し、レンズ初期位置におけるコントラスト値と１２Ｆδ駆動後のレンズ位置におけるコントラスト値とを比較してフォーカシングレンズ１２のレンズ駆動方向を決定する（ステップＳ１２）。すなわち、レンズ初期位置におけるコントラスト値と１２Ｆδ駆動後のレンズ位置におけるコントラスト値とのうちのコントラスト値が大きくなる方向にフォーカシングレンズ１２の合焦位置が存在するものと推定し、コントラスト値が大きくなる方向をレンズ駆動方向として決定する。
【００９９】
続いて、オートフォーカス制御部２０はレンズ駆動形態を決定する（ステップＳ１３，Ｓ１４，Ｓ２１〜Ｓ２３）。レンズ駆動形態には、フォーカシングレンズ１２の合焦位置を検出するためにフォーカシングレンズ１２を微小駆動させる駆動形態と、フォーカシングレンズ１２を粗いピッチで高速駆動することによってフォーカシングレンズ１２を合焦位置近傍に高速移動させる駆動形態とがある。
【０１００】
オートフォーカス制御部２０のエッジ演算部２３は、その時点で得られる画像に基づいて、各合焦評価領域ＦＲｉにおけるエッジ数ＥＮ及びエッジ幅重心値ＥＷを算出する（ステップＳ１３）。また、肌色画素数演算部２４は、その時点で得られる画像に基づいて、各合焦評価領域ＦＲｉにおける肌色画素数ＳＶを算出する（ステップＳ１４）。
【０１０１】
その後、合焦制御部２９は、フォーカシングレンズ１２が合焦位置近傍に位置するか否かを判断する（ステップＳ２１〜Ｓ２３）。
【０１０２】
具体的には、まず、複数の合焦評価領域ＦＲｉの中で「肌色エリア」が存在するか否かが判定される（ステップＳ２１）。より詳細には、上述したように、その肌色画素数ＳＶが所定の閾値ＴＨ２０よりも大きい（ＳＶ＞ＴＨ２０）という条件Ｄ１を満たす合焦評価領域ＦＲｉは、肌色エリアであると判定される。
【０１０３】
このような肌色エリアが少なくとも１つ存在するときにはステップＳ２２に進み、肌色エリアが１つも存在しないときにはステップＳ２３に進む。
【０１０４】
ステップＳ２２においては、高速スキャンルーチン（ステップＳ３０ＡまたはステップＳ３０Ｂ）に移行するか、近傍スキャンルーチン（ステップＳ５０）に移行するかを決定する。
【０１０５】
具体的には、「肌色エリア（すなわち、条件Ｄ１を満たす合焦評価領域ＦＲｉ）」のうち、条件Ｄ２（すなわち、ＥＮ＞Ｎ１、且つ、Ｗ１＜ＥＷ＜Ｗ２）を満たすものが１つでも存在する場合には、合焦制御部２９は、主被写体（より正確には被写体の画像）が合焦状態に近いと判定し、近傍スキャンルーチン（ステップＳ５０）へ進む。上述したように、条件Ｄ２は、エッジ数ＥＮが所定値Ｎ１より大きな値であり、かつ、エッジ幅重心値ＥＷが所定範囲（閾値Ｗ１より大きくかつ閾値Ｗ２未満）内の値であるという条件である。
【０１０６】
一方、肌色エリアは存在するにもかかわらず、いずれの肌色エリアも条件Ｄ２を満たさない場合には、合焦制御部２９は、主被写体が合焦状態に近くないものと判定し、ステップＳ２４を経由して、高速スキャンルーチン（ステップＳ３０ＡまたはステップＳ３０Ｂ）へ進む。
【０１０７】
このように、肌色エリアが存在する場合において、近傍スキャンルーチンへ進むのは、条件Ｄ２を満たす肌色エリアが存在するときのみである。そして、肌色エリアが存在する場合には、「肌色エリア以外の合焦評価領域」（以下、非肌色エリアとも称する）のみが条件Ｄ２を満たすときであっても、近傍スキャンルーチンには進まず、高速スキャンルーチンに進む。すなわち、非肌色エリアの情報を基準にして近傍スキャンルーチンに進むことがないので、非肌色エリアの被写体（たとえば背景被写体）のみが合焦状態になる「擬合焦」の発生確率を低減することができる。
【０１０８】
ここにおいて、ステップＳ２４では、被写体画像が一旦ローコントラストであると判定されたか否かに応じて、２種類の高速スキャンルーチン（ステップＳ３０ＡまたはステップＳ３０Ｂ）のうちいずれのルーチンを実行するかが決定される。具体的には、シャッタボタンが半押し状態Ｓ１に押下された後に初めてステップＳ２４での判定処理を行う場合には、ステップＳ３０Ｂの制限付き高速スキャンルーチン（後述）を実行する。また、被写体画像が一旦ローコントラストであると判定され、後述するステップＳ７０（図１３）から再びステップＳ２４に戻ってきた場合には、ステップＳ３０Ａの全域対象高速スキャンルーチン（後述）を実行する。
【０１０９】
また、ステップＳ２３においては、高速スキャンルーチン（ステップＳ３０Ａ）に移行するか、近傍スキャンルーチン（ステップＳ５０）に移行するかが決定される。ここで、ステップＳ２３に進んでくるのは、肌色エリアが存在しないときである。
【０１１０】
このステップＳ２３では、複数の合焦評価領域ＦＲｉのうち、条件Ｄ２（すなわち、ＥＮ＞Ｎ１、且つ、Ｗ１＜ＥＷ＜Ｗ２）を満たす合焦評価領域ＦＲｉが１つでも存在する場合には、合焦制御部２９は、主被写体が合焦状態に近いと判定して、近傍スキャンルーチン（ステップＳ５０）へ進む。一方、いずれの合焦評価領域ＦＲｉもこの条件Ｄ２を満たさない場合には、合焦制御部２９は、主被写体は合焦状態に近くないものと判定して、高速スキャンルーチン（ステップＳ３０）へ進む。
【０１１１】
＜高速スキャンルーチン＞
つぎに、高速スキャンルーチン（ステップＳ３０ＡおよびステップＳ３０Ｂ）について説明する。高速スキャンルーチンには、フォーカシングレンズ１２の駆動可能領域の全域を高速スキャンの対象とするルーチン（ステップＳ３０Ａ）と、高速スキャンにおけるスキャン範囲に制限を設けるルーチン（ステップＳ３０Ｂ）とがある。以下では、前者を全域対象高速スキャンルーチン、後者を制限付き高速スキャンルーチンとも称するものとする。
【０１１２】
以下では、まず、前者の全域対象高速スキャンルーチンについて説明する。全域対象高速スキャンルーチンの詳細な処理手順は、図１５のフローチャートに示されている。
【０１１３】
まず、合焦制御部２９はレンズ駆動方向に対してフォーカシングレンズ１２を高速駆動するための残り駆動量が十分にあるかどうかを判定し（ステップＳ３１）、十分な残り駆動量が存在する場合にはステップＳ３３に進み、十分な残り駆動量が存在しない場合にはステップＳ３２に進んでレンズ駆動方向を反転させる。この実施の形態では、高速駆動を行う際の駆動量として駆動ピッチが２０Ｆδに設定されるため、ステップＳ３１における判断では、フォーカシングレンズ１２の残り駆動量が２０Ｆδ以上存在するか否かを確認する処理となる。そして２０Ｆδ以上の残り駆動量が存在しない場合には、ステップＳ３２においてレンズ駆動方向を反転させてステップＳ３３に進む。
【０１１４】
そして、合焦制御部２９は、決定されたレンズ駆動方向にフォーカシングレンズ１２を駆動ピッチ＝２０Ｆδで高速駆動する（ステップＳ３３）。これにより、合焦位置近傍にないフォーカシングレンズ１２が微小ピッチ（例えば４Ｆδ）で駆動されて合焦位置を検出するまでに長時間を要することを回避することができ、オートフォーカス制御の効率化を図ることが可能になる。
【０１１５】
つぎに、複数の合焦評価領域（ＡＦエリア）ＦＲｉのそれぞれについて、コントラスト値Ｃが算出される（ステップＳ３４）。コントラスト値Ｃは、コントラスト演算部２２によって、高速駆動後のレンズ位置において得られる画像に基づいて算出される。
【０１１６】
そして、このとき得られたコントラスト値が前回求められたコントラスト値よりも小さいか否かの判定を行う（ステップＳ３５）。この判定によって、高速駆動によってフォーカシングレンズ１２が合焦位置を超えたかどうかを判定すること、言い換えれば、コントラストの変化曲線におけるピークを超えたかどうかを判定することができる。
【０１１７】
このレンズ移動前後のコントラスト値の比較動作（ステップＳ３５）は、複数の合焦評価領域ＦＲｉの全てについて行われる。
【０１１８】
そして、いずれの合焦評価領域ＦＲｉのコントラスト値も前回求められたコントラスト値よりも小さくならない場合には、コントラストの変化曲線におけるピークを越えていない、すなわちフォーカシングレンズ１２が合焦位置を未だ超えていないと判断し、ステップＳ４０を経由して再びステップＳ３３に戻り、ステップＳ３３，Ｓ３４，Ｓ３５の処理が繰り返される。
【０１１９】
一方、いずれかの合焦評価領域ＦＲｉのコントラスト値が前回求められたコントラスト値よりも小さくなった場合には、コントラストの変化曲線におけるピークを越えた、すなわちフォーカシングレンズ１２が合焦位置を超えたと判断し、ステップＳ３６に進む。
【０１２０】
ステップＳ３６においては、複数の合焦評価領域（ＡＦエリア）ＦＲｉのそれぞれについて、エッジ数ＥＮ、エッジ幅重心値ＥＷ、および肌色画素数ＳＶが算出される（ステップＳ３４）。エッジ数ＥＮはエッジ数カウント部２３３により算出され、エッジ幅重心値ＥＷはエッジ幅重心値演算部２３５により算出され、肌色画素数ＳＶは肌色画素数演算部２４により算出される。複数の合焦評価領域ＦＲｉにおける各値は、高速駆動後のレンズ位置において得られる画像に基づいて算出される。
【０１２１】
その後、合焦制御部２９は、フォーカシングレンズ１２が合焦位置近傍に位置するか否かを判断する（ステップＳ３７〜Ｓ３９）。これらの動作は、ステップＳ２１〜ステップＳ２３と同様の動作である。
【０１２２】
具体的には、まず、複数の合焦評価領域ＦＲｉの中で「肌色エリア」が存在するか否かが判定される（ステップＳ３７）。より詳細には、上述したように、条件Ｄ１（ＳＶ＞ＴＨ２０）を満たす合焦評価領域ＦＲｉは、肌色エリアであると判定される。
【０１２３】
このような肌色エリアが少なくとも１つ存在するときにはステップＳ３８に進み、肌色エリアが１つも存在しないときにはステップＳ３９に進む。
【０１２４】
ステップＳ３８においては、この高速スキャンルーチン（ステップＳ３０Ａ）を続行するか、近傍スキャンルーチン（ステップＳ５０）に移行するかを決定する。具体的には、肌色エリアのうち、条件Ｄ２（すなわち、ＥＮ＞Ｎ１、且つ、Ｗ１＜ＥＷ＜Ｗ２）を満たすものが１つでも存在する場合には、合焦制御部２９は、主被写体が合焦状態に近いと判定し、近傍スキャンルーチン（ステップＳ５０）へ進む。一方、肌色エリアは存在するにもかかわらず、いずれの肌色エリアも条件Ｄ２を満たさない場合には、合焦制御部２９は、主被写体が合焦状態に近くないものと判定し、ステップＳ４０に進み、高速スキャンルーチンを続行する。
【０１２５】
このように、肌色エリアが存在する場合において、近傍スキャンルーチンへ進むのは、肌色エリアのうち条件Ｄ２を満たすものが少なくとも１つ存在するときのみである。そして、肌色エリアが存在する場合には、「肌色エリア以外の合焦評価領域」（すなわち非肌色エリア）のみが条件Ｄ２を満たすときであっても、近傍スキャンルーチンには進まず、高速スキャンルーチンを続行する。すなわち、非肌色エリアの情報を基準にして近傍スキャンルーチンに進むことがないので、非肌色エリアの被写体（たとえば背景被写体）のみが合焦状態になる「擬合焦」の発生確率を低減することができる。
【０１２６】
ステップＳ３９においても、高速スキャンルーチン（ステップＳ３０Ａ）を続行するか、近傍スキャンルーチン（ステップＳ５０）に移行するかを決定する。ステップＳ３９に進んでくるのは、肌色エリアが存在しないときである。ここでは、複数の合焦評価領域ＦＲｉのうち、条件Ｄ２（すなわち、ＥＮ＞Ｎ１、且つ、Ｗ１＜ＥＷ＜Ｗ２）を満たす合焦評価領域ＦＲｉが１つでも存在する場合には、合焦制御部２９は、主被写体が合焦状態に近いと判定して、近傍スキャンルーチン（ステップＳ５０）へ進む。一方、いずれの合焦評価領域ＦＲｉもこの条件Ｄ２を満たさない場合には、合焦制御部２９は、主被写体は合焦状態に近くないものと判定して、ステップＳ４０に進み、高速スキャンルーチンを続行する。
【０１２７】
ステップＳ４０において、合焦制御部２９は、フォーカシングレンズ１２の移動可能範囲内の全域についてフォーカシングレンズ１２を高速駆動したか、すなわち全域スキャンを終了したかを判断する。
【０１２８】
そしてフォーカシングレンズ１２を高速駆動するための可動範囲が未だ残されている場合には、ステップＳ３３に戻って、フォーカシングレンズ１２を駆動ピッチ＝２０Ｆδで高速駆動し、ステップＳ３４以降の処理を再び行う。
【０１２９】
これに対し、現在のレンズ駆動方向に対して高速駆動するための可動領域が残されていない場合には、ステップＳ４１に進む。ステップＳ４１においては、合焦制御部２９は、それまでに得られたコントラスト値のうちから最大値を決定し、その最大値を示すレンズ位置近傍へフォーカシングレンズ１２を駆動させる。
【０１３０】
デジタルカメラ１で被写体を撮影する場合、被写体の種類によってはエッジ成分を良好に抽出することが出来ない場合もある。そのため、エッジ数ＥＮ及びエッジ幅重心値ＥＷが合焦位置近傍判定条件（条件Ｄ２）を満たさない場合に、オートフォーカス制御が不可能であるとするよりも、コントラスト値に基づいてオートフォーカス制御を行う方が好ましいと考えられる。そのため、この実施の形態では、フォーカシングレンズ１２を全域スキャンさせても合焦位置近傍判定条件Ｄ２を満足するような合焦位置近傍のレンズ位置を特定することができなかった場合に、ステップＳ４１においてコントラスト値が最大値を示すレンズ位置近傍にフォーカシングレンズ１２を駆動することで、エッジ成分を良好に抽出することができないような被写体を撮影する場合にも、合焦位置近傍にフォーカシングレンズ１２を移動させてオートフォーカス制御を行うことができるように構成している。
【０１３１】
以上のような処理が終了すると、高速スキャンルーチンの処理は終了する。
【０１３２】
＜制限付き高速スキャンルーチン＞
次に、駆動範囲（スキャン範囲）制限付きの高速スキャンルーチンについて説明する。この制限付きの高速スキャンルーチンの詳細な処理手順は図１６のフローチャートに示されている。図１６のルーチンは図１５のルーチンに類似しており、図１６においては、図１５の各ステップと同様の処理には、同じステップ番号を付して示している。以下では、両ルーチンの相違点を中心に説明する。
【０１３３】
ステップＳ３１Ｂでの判定処理は、ステップＳ３１（図１５）と同様に、レンズ駆動方向に対してフォーカシングレンズ１２を高速駆動するための残り駆動量が十分にあるかどうかを判定する処理である。ただし、残り駆動量を判定するにあたって、駆動可能領域の全域を判定対象とするのではなく、上記の制限範囲ＲＸを判定対象とする点でステップＳ３１と相違する。
【０１３４】
具体的には、ステップＳ３１Ｂにおいては、制限範囲ＲＸの境界位置までのレンズ駆動方向における残り駆動量が、２０Ｆδ以上存在するか否かが確認される。そして２０Ｆδ以上の残り駆動量が存在する場合にはそのままステップＳ４２に進む。また、２０Ｆδ以上の残り駆動量が存在しない場合にはステップＳ３２に進み、レンズ駆動方向を反転させた後に、ステップＳ４２に進む。
【０１３５】
次のステップＳ４２では、ステップＳ３３での駆動後の位置が上記の制限範囲ＲＸ内に存在することになるか否かを判定する。
【０１３６】
駆動後の位置が制限範囲ＲＸ内に存在しないと判定される場合には、合焦制御部２９は、フォーカシングレンズ１２を、制限範囲ＲＸの２つの境界位置のうち、現在位置から近い方の境界位置へと１つの駆動動作で高速に移動させる（ステップＳ４３）。これにより、フォーカシングレンズ１２が制限範囲ＲＸの外の範囲をスキャンせずに済むため、スキャン範囲を有効に狭めることができる。したがって、オートフォーカス制御の高速化を図ることができる。
【０１３７】
特に、図１８に示すように、現在位置ＰＰが制限範囲ＲＸから遠く離れているときには、比較的長い距離をスキャン動作を伴うことなく制限範囲ＲＸ内にまで移動することができるので、一層の高速化を図ることができる。具体的には、高速駆動用の駆動ピッチ＝２０Ｆδよりもさらに大きな駆動量（たとえば、その駆動ピッチの数倍から数十倍程度）をスキャン動作を伴うことなく１つの駆動動作で瞬時に移動することができる。なお、図１８においては、各高速スキャンルーチンにおける駆動の様子が矢印を用いて図案化して示されており、比較的短い矢印は高速駆動用の駆動ピッチ＝２０Ｆδごとの移動動作（駆動動作）を示している。そして、図１８に示されるように、制限付き高速スキャンルーチンにおいては、全域対象高速スキャンルーチンにおける駆動動作時の駆動回数よりも少ない駆動回数で、合焦位置が存在すると推定される制限範囲ＲＸ内に到達できる。
【０１３８】
一方、駆動後の位置が制限範囲ＲＸ内に存在すると判定される場合には、フォーカシングレンズ１２を高速駆動用の駆動ピッチ＝２０Ｆδで高速駆動する（ステップＳ３３）。これにより、フォーカシングレンズ１２は、ステップＳ３２で決定されたレンズ駆動方向に、現在位置から所定の駆動ピッチ離れた位置に駆動される。
【０１３９】
以降においては、図１５における動作と同様の動作が行われる。
【０１４０】
ただし、図１６に示すように、ステップＳ４０の代わりにステップＳ４０Ｂの動作が行われる。ステップＳ４０Ｂにおいては、（駆動可能領域の全域にわたるスキャン動作が完了したかではなく、）制限範囲ＲＸ内のスキャン動作が完了した否かが判定される。そして、制限範囲ＲＸ内のスキャン動作が完了していない場合（未スキャン領域が残っている場合）には、ステップＳ４２に戻って同様の動作を繰り返す。一方、制限範囲ＲＸ内のスキャン動作が完了した場合には、ステップＳ４１に進む。
【０１４１】
以上のようにして、制限付き高速スキャンルーチンが終了する。
【０１４２】
＜近傍スキャンルーチン＞
続いて図１７のフローチャートを参照しながら、近傍スキャンルーチンについて説明する。図１７は、近傍スキャンルーチンの詳細な処理手順を示すフローチャートである。
【０１４３】
まず、合焦制御部２９は所定の微小ピッチｐ（例えばｐ＝４Ｆδ）でフォーカシングレンズ１２をコントラスト値が大きくなる方向に駆動させる（ステップＳ５１）。そしてコントラスト演算部２２が、その移動後のレンズ位置においてＣＣＤ撮像素子１３から得られる画像に基づいてコントラスト値を求める（ステップＳ５２）。
【０１４４】
その後、ステップＳ５１，Ｓ５２の各処理が所定回数繰り返されると、この近傍スキャンルーチンを終了して、ステップＳ６１に進む。
【０１４５】
＜最終合焦処理等＞
つぎに、最終的な合焦動作について説明する。
【０１４６】
ステップＳ６１（図１３）においては、合焦制御部２９は、各合焦評価領域ＦＲｉのうち、その対応被写体がこの近傍スキャン中に合焦状態となる領域（以下、「合焦エリア（ないし合焦領域）」とも称する）が存在するか否かを判定する。具体的には、レンズ位置の変動に伴うコントラスト値の変化曲線において、そのコントラスト値のピークが検出されるエリアを、「合焦エリア」として検出する。より詳細には、近傍スキャンルーチンで取得されたコントラスト値の変化において、そのピークが検出された合焦評価領域を「合焦エリア」として判定する。また、合焦エリアにおけるコントラスト値のピークに対応するレンズ位置が、フォーカシングレンズ１２の合焦位置として求められる。
【０１４７】
また、ここでは、微小ピッチでのレンズ駆動を所定回数行っても合焦位置を特定することができない場合には、被写体自体のコントラストが低いもの、すなわち、ローコントラスト（単に、ローコンとも称する）であると判定し（ステップＳ６８）、特定のレンズ位置（ローコン位置とも称する）にフォーカシングレンズ１２を駆動する（ステップＳ６９）。なお、この特定のレンズ位置としては、例えばオートフォーカス制御を開始する前のレンズ位置や、無限遠方に被写体が存在するものと仮定して最も遠側のレンズ位置等とすることなどが考えられる。
【０１４８】
そのため、ステップＳ６１において、合焦エリアが存在しないと判定されるときには、ローコントラストであると判定され（ステップＳ６８）、特定の位置（ローコン位置）にフォーカシングレンズ１２が駆動される（ステップＳ６９）。また、その後、シャッタボタンが未だ半押し状態Ｓ１に維持されているか否かを判定する（ステップＳ７０）。シャッタボタンの半押し状態Ｓ１が維持されているときには再びステップＳ１０に戻り、シャッタボタンの半押し状態Ｓ１が解除されているときにはこのオートフォーカス制御のルーチンを終了する。
【０１４９】
一方、合焦エリアが存在すると判定されるときにはステップＳ６２に進む。
【０１５０】
ステップＳ６２以降の処理では、合焦制御部２９は、複数のエリアの中から、最終的に撮影レンズのフォーカス制御の対象となるエリア（「対象エリア」ないし「最終合焦エリア」とも称する）を選択する。
【０１５１】
具体的には、ステップＳ６２において、合焦エリアのうち、肌色エリア（条件Ｄ１を満たす合焦評価領域）が存在するか否かが判定される。肌色エリアが存在する場合には、その肌色エリアが対象エリアとして選択される（ステップＳ６４，Ｓ６５）。なお、合焦エリアであり且つ肌色エリアであるとも判定される合焦評価領域を「肌色合焦エリア（肌色合焦領域）」とも称するものとする。
【０１５２】
より詳細には、肌色合焦エリアがただ１つ存在する場合には、その肌色合焦エリアが対象エリアとして選択される（ステップＳ６４）。また、複数の肌色合焦エリアが存在する場合には、それら複数の肌色合焦エリアのうち、その対応被写体の位置がデジタルカメラ側に最も近い合焦エリア（「最近合焦エリア（ないし最近合焦領域）」とも称する）が対象エリア（最終合焦エリア）として選択される（ステップＳ６５）。
【０１５３】
また、「肌色合焦エリア」が存在しない場合には、１つまたは複数の合焦エリアのうち最近合焦エリアが対象エリアとして選択される。
【０１５４】
このように、近傍スキャンルーチンにおいては、対象エリアに関する情報（具体的にはコントラスト値）に基づいてフォーカス制御が行われる。
【０１５５】
以上で、この実施の形態におけるオートフォーカス制御が終了する。
【０１５６】
上記のオートフォーカス制御では、肌色画素数（肌色情報）に関して所定の条件Ｄ１が満たされるときには、フォーカシングレンズ１２のスキャン範囲が所定の範囲に制限されるので、全域をスキャンする場合に比べて高速なフォーカス制御を行うことが可能である。また、肌色情報を考慮しているので、特に人物被写体撮影時において、的確にフォーカス制御の高速化を図ることができる。
【０１５７】
また、複数の合焦評価領域のうち少なくとも１つのエリアが肌色エリアであると判定されるときに、フォーカシングレンズ１２のスキャン範囲が所定の範囲に制限されるので、オートフォーカス制御に複数の合焦評価領域を用いる場合においても、オートフォーカス制御を高速に行うことができる。
【０１５８】
さらに、肌色エリアが存在する場合であっても、一旦、制限付き高速スキャンルーチン（ステップＳ３０Ｂ）を行って合焦エリアが存在しないと判定（ステップＳ６１）された後に再度オートフォーカス制御を行うときには、ステップＳ２４からステップＳ３０Ａに進み全域対象高速スキャンルーチンが実行される。すなわち、肌色エリアが存在する場合であっても、スキャン範囲の制限を伴ったスキャン動作では合焦位置が特定できないときには、スキャン範囲の制限を外した状態で再度スキャン動作が行われる。これによれば、制限された範囲内の移動でフォーカシングレンズ１２を合焦位置へ移動できない場合でも、その制限を外すことによって、フォーカシングレンズ１２をより確実に合焦位置へと移動させることが可能になる。
【０１５９】
また、上記のオートフォーカス制御では、エッジ数ＥＮ及びエッジ幅重心値ＥＷを評価した上で対象エリアを選択して、フォーカシングレンズ１２が合焦位置近傍に位置するか否かを判断しているので、コントラスト値Ｃが疑似ピークを示す場合であってもそのような疑似ピークが存在するレンズ位置付近は合焦位置近傍であると判断される可能性は低い。そのため、この実施の形態におけるオートフォーカス制御を適用することによって、疑似ピーク位置を合焦位置と誤認識することを防止することができ、疑似ピークによる影響を解消して被写体を適切に合焦状態とすることが可能になる。このように、このデジタルカメラ１によれば、疑似ピークによる影響を解消しつつ、主被写体としての人物をより的確に合焦状態にすることが可能である。すなわち、より正確なＡＦ制御を行うことが可能である。
【０１６０】
また、上記のオートフォーカス制御では、複数の合焦評価領域ＦＲｉのうち、所定の閾値ＴＨ２０よりも大きな肌色画素数ＳＶを有するという条件Ｄ１（ＳＶ＞ＴＨ２０）を満たす合焦評価領域（すなわち肌色エリア）が少なくとも１つ存在する場合において、条件Ｄ２（すなわち、ＥＮ＞Ｎ１、且つ、Ｗ１＜ＥＷ＜Ｗ２）を全ての肌色エリアが満たさないときには、この条件Ｄ２を肌色エリアのいずれかが満たす場合に比べて撮影レンズが高速に駆動される。したがって、フォーカシングレンズ１２を合焦位置近傍に迅速に移動させることができ、オートフォーカス制御の迅速化を達成することができる。また、肌色エリアが少なくとも１つ存在する場合において、条件Ｄ２を満たす非肌色エリアが仮に存在したとしても全ての肌色エリアが条件Ｄ２を満たさないときには、合焦制御部２９は、そのような非肌色エリアを対象エリアとして選択せず且つ主被写体の画像が合焦状態に近くないと判定するので、人物以外の背景被写体のみが合焦状態になる「擬合焦」の発生確率を低減することができる。
【０１６１】
＜Ｂ．第２実施形態＞
第２実施形態は、第１実施形態の変形例である。デジタルカメラの構成および動作等は第１実施形態と同様である。以下では、相違点を中心に説明する。
【０１６２】
図１９および図２０は、第２実施形態の制御動作を示す図である。第２実施形態の動作は、第１実施形態の動作（図１２，図１３参照）と比較して、ステップＳ２４の代わりにステップＳ２５の判定動作を行う点で相違する。なお、図１９および図２０においては、図１２および図１３の動作と同様の動作については、同一のステップ番号を付して示している。
【０１６３】
この第２実施形態においては、撮影レンズ１１の撮影時の焦点距離の大小をも考慮して、制限付き高速スキャンルーチンを行うか全域対象高速スキャンルーチンを行うかを決定する場合を例示する。
【０１６４】
そのため、レンズ位置検出部３０は、撮影レンズ１１のズームレンズ１２ｚの焦点距離ｆを検出する。また、合焦制御部２９は、検出されたこの焦点距離ｆに基づいて、フォーカシングレンズ１２のスキャン範囲を制限するか否かを決定する。
【０１６５】
具体的には、図１９において、肌色エリアは存在するがその肌色エリアのうち条件Ｄ２を満たす肌色エリアは存在しないことがステップＳ２２で判定された場合には、ステップＳ２５に進む。そして、焦点距離ｆが所定値ｆａよりも大きいと判定される場合には、制限付き高速スキャンルーチン（ステップＳ３０Ｂ）が実行される。また、焦点距離ｆが所定値ｆａよりも大きくないと判定される場合には、全域対象高速スキャンルーチン（ステップＳ３０Ａ）が実行される。
【０１６６】
なお、これに限定されず、ステップＳ２５での判定処理を経ずに、肌色エリアは存在するがその肌色エリアのうち条件Ｄ２を満たす肌色エリアは存在しないことがステップＳ２２で判定されたときには、制限付き高速スキャンルーチンを一律に実行するようにしてもよい。
【０１６７】
ただし、次のような観点から、この第２実施形態のようにステップＳ２５での分岐処理を経ることが好ましい。
【０１６８】
一般に、焦点距離ｆが所定値ｆａよりも大きいという条件を満たす場合には、ズームアップして被写体を撮影しようとしているときであるため、人物撮影である可能性が高くなる。特に、この条件に加えて、肌色エリアが存在する場合には、人物撮影である可能性がさらに高くなる。そのため、上記の第２実施形態のように、焦点距離ｆが所定値ｆａよりも大きいという条件を満たさない場合には全域対象高速スキャンルーチンに移行し、この条件を満たす場合にのみ、制限付き高速スキャンルーチンに移行することによれば、人物撮影時であることをより的確に判定することができる。すなわち、制限付き高速スキャンルーチンにさらに的確に移行して合焦動作を行うことができることになる。
【０１６９】
また、図２０に示すように、この第２実施形態においては、第１実施形態と比較して、ステップＳ７１，Ｓ７２，Ｓ７３の処理が、ステップＳ６１とステップＳ６２との間に追加されている点で第１実施形態と相違している。
【０１７０】
これらのステップＳ７１，Ｓ７２，Ｓ７３の処理は、合焦状態であるとして判定された肌色エリアのうち、撮影倍率が所定の範囲内の値でないと判定される場合には、その肌色エリアを対象エリア（最終合焦エリア）の候補から除外する処理である。
【０１７１】
具体的には、ステップＳ７１において、各合焦エリアの撮影倍率βが所定の範囲（βｍｉｎ≦β≦βｍａｘ）内の値か否かを判定する。各値βｍｉｎ，βｍａｘとしては、上述のような値を用いればよい。ここでは、βｍｉｎ＝１／１２０、βｍａｘ＝１／１０を用いるものとする。
【０１７２】
そして、合焦エリアの撮影倍率がその所定の範囲内の値である場合には、その合焦エリアの対応被写体は人物であるとみなして、その合焦エリアを最終合焦エリアの候補から除外しない（ステップＳ７２）。すなわち、そのエリアの肌色評価値（肌色情報）を有効なものとして取り扱う。
【０１７３】
一方、合焦エリアの撮影倍率がその所定の範囲の値でない場合には、その合焦エリアの対応被写体は人物ではないとみなして、その合焦エリアを最終合焦エリアの候補から除外する（ステップＳ７２）。すなわち、そのエリアの肌色評価値（肌色情報）を無効なものとして取り扱う。
【０１７４】
これによれば、その肌色合焦エリアが人物被写体であるか否かを再確認することができる。したがって、人物被写体に対する合焦動作をより的確に行うことができる。
【０１７５】
＜Ｃ．第３実施形態＞
この第３実施形態においては、スキャン範囲を制限するに際して、スキャン範囲の制限範囲を焦点距離の大小に応じて変更する場合について例示する。
【０１７６】
第３実施形態は、第１実施形態の変形例である。デジタルカメラの構成および動作等は第１実施形態と同様である。以下では、相違点を中心に説明する。
【０１７７】
図２１は、第３実施形態のデジタルカメラの制御動作を示す図である。図２１のフローチャートは、図１２のフローチャートに対応する図であり、図１２のフローチャートと比較して次述する点で相違している。また、図２１に引き続いて、図１３に示す処理が行われる。なお、図２１においては、図１２の動作と同様の動作については、同一のステップ番号を付して示している。
【０１７８】
具体的には、ステップＳ２４での判定動作で、シャッタボタンの押下後において被写体画像が未だローコントラストであると判定されていない場合には、ステップＳ２６に進む。
【０１７９】
そして、ステップＳ２６においては、焦点距離ｆが所定値ｆｂよりも大きい（ｆ＞ｆｂ）か否かを判定し、その判定結果に応じて、異なる制限範囲を有する制限付き高速スキャンルーチンを実行する。
【０１８０】
具体的には、焦点距離ｆが所定値ｆｂよりも大きくない場合（ｆ≦ｆｂ）にはステップＳ３０Ｃに進み、焦点距離ｆが所定値ｆｂよりも大きい場合（ｆ＞ｆｂ）にはステップＳ３０Ｄに進む。言い換えれば、ワイド側（広角側）での撮影時においてはステップＳ３０Ｃに進み、テレ側（望遠側）での撮影時においてはステップＳ３０Ｄに進む。
【０１８１】
ステップＳ３０Ｃ，Ｓ３０Ｄの両高速スキャンルーチンにおいては、ステップＳ３０Ｂの制限付き高速スキャンルーチン（図１６）と同様の処理が行われる。また、ステップＳ３０Ｃ，Ｓ３０Ｄの両高速スキャンルーチンは、制限範囲ＲＸの範囲が互いに異なる点以外は、同様のルーチンである。
【０１８２】
具体的には、ステップＳ３０Ｃにおいては、撮影倍率換算値表現で比較的広い範囲（ここでは、撮影倍率換算値が１／１２０より大きく且つ１／１０より小さいことを満たす範囲）にスキャン範囲を制限した制限付き高速スキャンルーチンが行われる。一方、ステップＳ３０Ｄにおいては、撮影倍率換算値表現で比較的狭い範囲（ここでは、撮影倍率換算値が１／８０より大きく且つ１／１０より小さいことを満たす範囲）にスキャン範囲を制限した制限付き高速スキャンルーチンが行われる。
【０１８３】
すなわち、焦点距離ｆが所定値ｆｂよりも大きい場合には、そうでない場合に比べて、スキャン範囲の１つの境界値に対応する撮影倍率換算値の下限値を１／１２０から１／８０に引き上げてそのスキャン範囲を狭くした上で、高速スキャンルーチンを行うのである。なお、スキャン範囲の変更は、このような手法に限定されない。たとえば、レンズ位置としての制限範囲ＲＸが結果として狭くなるのであれば、撮影倍率換算値の上限値および下限値の両方を変更するようにしてもよい。
【０１８４】
また、この後においては、ステップＳ５０の処理、および図１３に示す各処理が行われる。
【０１８５】
以上のような処理によれば、焦点距離ｆが所定値ｆｂよりも大きいか否かを判定することによって、テレ側（望遠側）での撮影であるかワイド側（広角側）での撮影であるかが判定され、テレ側での撮影時にはそのスキャン範囲がさらに狭い範囲に制限される。したがって、フォーカス制御の一層の高速化を図ることが可能になる。すなわち、撮影状況を考慮した上で、フォーカス制御の高速化を図ることができる。
【０１８６】
テレ側での撮影時には、ポートレート撮影などのように、人物を拡大して撮影する撮影状況であることが想定される。そのため、撮影倍率βは、比較的大きな値となることが多い。この第３実施形態においては、このような性質を利用して、スキャン範囲を撮影倍率換算値レベルでさらに狭く設定する。ここでは、スキャン範囲を制限するにあたって、スキャン範囲の１つの境界値に対応する撮影倍率換算値の下限値を１／１２０から１／８０に引き上げることによって、下限値を引き上げない場合に比べて撮影倍率換算値レベルでスキャン範囲を狭くしている。これにより、レンズ位置レベルでのスキャン範囲もさらに狭い範囲に制限されることになる。
【０１８７】
これによれば、制限範囲ＲＸを撮影倍率換算値表現における固定範囲に維持する場合（言い換えれば、撮影倍率換算値での境界値を変更しない場合）に比べて、テレ側での撮影時にはスキャン範囲をさらに狭く設定することが可能になるので、フォーカス制御の高速化を図ることが可能になる。
【０１８８】
また、レンズ位置レベルでのスキャン範囲は、撮影倍率換算値表現で同一の範囲であっても焦点距離が異なれば、異なる範囲となる。具体的には、その焦点距離の増大に伴って実際のレンズの駆動範囲は広く（大きく）なる。このような事情に対して、上記のように、焦点距離が大きいテレ側の撮影時においてさらにスキャン範囲を狭くすることによれば、焦点距離の増大に伴うレンズの駆動範囲の増大を抑制することが可能になる。したがって、フォーカス制御を高速化することができる。
【０１８９】
＜Ｄ．その他＞
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
【０１９０】
たとえば、判定処理における等号成立時には、いずれの分岐処理を行うようにしてもよい。具体的には、条件Ｄ１として、ＳＶ＞ＴＨ２０ではなく、ＳＶ≧ＴＨ２０を採用するようにしてもよい。あるいは、条件Ｄ２として、ＥＮ≧Ｎ１、且つ、Ｗ１≦ＥＷ≦Ｗ２、などを採用するようにしてもよい。
【０１９１】
また、上記実施形態においては、合焦制御部２９がエッジ成分の評価を行う際にエッジ数ＥＮ及びエッジ幅重心値ＥＷの双方を評価対象としている。具体的には、条件Ｄ２として、ＥＮ＞Ｎ１、且つ、Ｗ１＜ＥＷ＜Ｗ２、を採用している。これは、一般に、画像のエッジ成分は画像の高周波成分であることからノイズの影響を受けやすいという性質を有しているためである。このように、上記実施形態では、エッジ成分に関する異なる指標値として、エッジ数ＥＮ及びエッジ幅重心値ＥＷという２つの指標値を用いることにより、ノイズの影響を低減して、より信頼性の高い合焦位置近傍判定を行うように実現しているのである。
【０１９２】
ただし、これに限定されず、エッジ数ＥＮ及びエッジ幅重心値ＥＷのうちの一方のみに基づいて合焦位置近傍判定を行うようにしてもよい。たとえば、エッジ数ＥＮが所定値（図８に示す閾値Ｎ１）より大きな値を示すこと（ＥＮ＞Ｎ１）のみを条件Ｄ２として採用してもよい。なお、エッジ幅重心値ＥＷはエッジ数ＥＮに比べて合焦位置近傍でノイズの影響を受けやすくなるので、エッジ数ＥＮ及びエッジ幅重心値ＥＷのうちの一方を評価対象とする場合には、エッジ数ＥＮを評価対象とすることが好ましい。
【０１９３】
また、上記実施形態においては、コントラスト値Ｃだけでなく、エッジ数およびエッジ幅等をも考慮して、複数の合焦評価領域ＦＲｉの中から対象エリアを選択する場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、エッジ数およびエッジ幅等を考慮せずに、コントラスト値Ｃを考慮して対象エリアを選択するようにしてもよい。
【０１９４】
さらに、上記実施形態においては、高速スキャンルーチンと近傍スキャンルーチンとを組み合わせてオートフォーカス制御を行っているが、これに限定されない。ただし、上記実施形態のように両ルーチンを組み合わせることによれば、より高速なオートフォーカス制御を実現することが可能になる。
【０１９５】
また、上記実施形態においては、図１５のステップＳ３４，Ｓ３５において、コントラスト値がピークを越えたか否かを判定しているが、このような判定処理の代わりに一定回数のピッチ駆動を行った後に、ピークを検出するようにしてもよい。
【０１９６】
また、上記実施形態においては、近傍スキャンルーチンにおいて、対象エリアのコントラスト値Ｃに基づいてフォーカス制御を行う場合について例示したが、これに限定されない。たとえば、対象エリアのコントラスト値Ｃを考慮せず、対象エリアのエッジ数ＥＮ（およびエッジ幅重心値ＥＷ）に基づいて、フォーカス制御を行うようにしてもよい。ただし、一般に、エッジ成分はノイズの影響を受けやすいのに対してコントラスト値はノイズの影響を受けにくいため、合焦位置近傍ではコントラスト値に基づいて合焦状態の評価を行うことが好ましい。合焦位置近傍に到達すれば擬合焦の発生可能性は少なくなるので、合焦位置近傍ではコントラスト値Ｃに基づいてフォーカス制御を行うことにより、さらに高精度に合焦位置を特定することが可能である。
【０１９７】
また、上述したオートフォーカス制御部２０はオートフォーカス制御を行うためのオートフォーカス装置としても機能し、カメラ等の撮影装置に適用されれば、複数の合焦評価領域の中から適切に対象エリアを選択し、疑似ピークを合焦位置として誤認識することのない適切なオートフォーカス制御を行うことが可能になる。そのため、上述したオートフォーカス制御部２０はデジタルカメラ１以外の装置に対しても適用することが可能である。
【０１９８】
さらに、上記実施形態においては、シャッタボタンが半押し状態とされたタイミングでオートフォーカス制御を行う場合を例示したが、オートフォーカス制御を行うタイミングはそれに限定されるものではない。たとえば、撮影時のライブビュー画像の表示時において常にオートフォーカス制御を行うようにしてもよい。
【０１９９】
また、上記実施形態においては、その焦点距離を変更可能な撮影レンズとして、ズーム式の撮影レンズ１１（ズームレンズないしズーム式レンズ）を例示したがこれに限定されない。例えば、撮影レンズとして多焦点レンズを用いるようにしてもよい。
【０２００】
さらに、上記実施形態においては、制限付き高速スキャンルーチン（ステップＳ３０Ｂなど）でのスキャン範囲の制限範囲は、上限と下限との両方を制限するようにしていたが、これに限定されず、一方のみを制限するようにしてもよい。具体的には、撮影倍率換算値が所定値（たとえば、１／２００）より小さくなる範囲を、スキャン範囲から除外するように制限してもよい。
【０２０１】
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が含まれている。
【０２０２】
（１）請求項１に記載の撮像装置において、
前記所定の条件は、いずれかの合焦評価領域が肌色領域であるという条件であることを特徴とする撮像装置。
【０２０３】
（２）前記（１）に記載の撮像装置において、
前記肌色情報は、肌色画素数であり、
前記所定の条件は、いずれかの合焦評価領域の肌色画素数が所定の閾値よりも大きいという条件であることを特徴とする撮像装置。
【０２０４】
（３）請求項１に記載の撮像装置において、
前記制御手段は、前記所定の条件が満たされるときには、前記光学部材の駆動可能範囲のうち、合焦被写体の撮影倍率が所定値より小さくなる範囲を、前記スキャン範囲から除外することを特徴とする撮像装置。これによれば、人物被写体撮影時において、フォーカス用の光学部材のスキャン範囲をさらに的確に制限することができる。
【０２０５】
（４）請求項１に記載の撮像装置において、
前記撮影レンズは、その焦点距離を変更することが可能なレンズであり、
前記撮影装置は、前記撮影レンズの焦点距離を検出する焦点距離検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、検出された前記焦点距離に基づいて、前記光学部材の駆動範囲を制限するか否かを決定することを特徴とする撮像装置。これによれば、人物撮影時であるか否かをより的確に判定した上で、フォーカス制御の高速化を図ることができる。
【０２０６】
（５）請求項５に記載の撮像装置において、
前記制御手段は、前記所定の条件が満たされる場合には、前記スキャン範囲の境界値を規定する撮影倍率換算値を前記焦点距離に応じて変更することによって、前記スキャン範囲の制限範囲を変更することを特徴とする撮像装置。これによれば、撮影状況を考慮した上で、フォーカス制御の高速化を図ることができる。
【０２０７】
【発明の効果】
以上のように、請求項１ないし請求項５に記載の発明によれば、肌色情報に関して所定の条件が満たされる場合には、フォーカス用の光学部材のスキャン範囲が制限されるので、高速なフォーカス制御を行うことが可能である。また、肌色情報を考慮しているので、人物被写体撮影時において、光学部材のスキャン範囲を的確に制限することができる。
【０２０８】
特に、請求項２に記載の発明によれば、人物被写体撮影時において、フォーカス用の光学部材のスキャン範囲をさらに的確に制限することができる。
【０２０９】
また、請求項３に記載の発明によれば、複数の合焦評価領域を用いる場合においても、フォーカス制御を高速に行うことができる。
【０２１０】
さらに、請求項４に記載の発明によれば、制限を伴ったスキャン動作で合焦位置が特定できないときでも、撮影レンズを合焦位置へとより確実に移動させることが可能になる。
【０２１１】
また、請求項５に記載の発明によれば、スキャン範囲の制限範囲が焦点距離に応じて変更されるので、効率的にフォーカス制御の高速化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】デジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】合焦評価領域の一例を示す図である。
【図３】ＵＶ平面における肌色画素の分布状態を示す図である。
【図４】コントラスト演算部の詳細構成を示すブロック図である。
【図５】コントラスト値の変化の一例を示す図である。
【図６】エッジ演算部の詳細構成を示すブロック図である。
【図７】エッジ演算部における演算処理の概念を示す図である。
【図８】レンズ位置とエッジ数との関係を示す図である。
【図９】エッジ幅のヒストグラムを示す図である。
【図１０】レンズ位置とエッジ幅重心値との関係を示す図である。
【図１１】撮影倍率を説明する図である。
【図１２】オートフォーカス制御動作の全体の流れを示すフローチャートである。
【図１３】オートフォーカス制御動作の全体の流れを示すフローチャートである。
【図１４】レンズ微小駆動ルーチンにおける動作を示すフローチャートである。
【図１５】全域対象高速スキャンルーチンにおける動作を示すフローチャートである。
【図１６】制限付き高速スキャンルーチンにおける動作を示すフローチャートである。
【図１７】近傍スキャンルーチンにおける動作を示すフローチャートである。
【図１８】高速スキャンルーチンにおける駆動の様子を示す図である。
【図１９】第２実施形態に係るオートフォーカス制御動作の全体の流れを示すフローチャートである。
【図２０】第２実施形態に係るオートフォーカス制御動作の全体の流れを示すフローチャートである。
【図２１】第３実施形態に係るオートフォーカス制御動作の全体の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  デジタルカメラ
１０  撮影機能部
１１  撮影レンズ
１２  フォーカシングレンズ
１２ｚ  ズームレンズ
２０  オートフォーカス制御部
Ｃ  コントラスト値
ＥＮ  エッジ数
ＥＷ  エッジ幅重心値
ＦＲｉ  合焦評価領域
ＰＰ  現在位置
ＲＸ  制限範囲
ＳＶ  肌色画素数
ｆ  焦点距離
ｘ  レンズ位置
β  撮影倍率
【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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