(57)【要約】【課題】点光源が存在する被写体を適切に合焦させることができる撮像装置を提供する。【解決手段】デジタルカメラは、ＡＦモードとして「通常モード」と「点光源モード」とを備えている。「通常モード」においては、オートフォーカス制御に使用する評価値として、画像中の高周波成分量（第１評価値）が用いられる。一方、「点光源モード」においては、オートフォーカス制御に使用する評価値として、画像中の高周波成分量（第１評価値）を高輝度画素数（第２評価値）で除算した値（第３評価値）が用いられる。第３評価値は、画像中に点光源を示す領域が存在する場合であっても、レンズ位置が合焦位置となったときに最大値となる。このため、点光源が存在する被写体を適切に合焦させることができる。【選択図】        図１４
2004309653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系を介して被写体の画像を取得する撮像手段を備える撮像装置であって、
前記撮像手段で取得される画像中の合焦対象領域における高周波成分の量に相当する値を第１評価値として求める手段と、
前記合焦対象領域において、基準値以上の輝度を有する領域の面積に相当する値を第２評価値として求める手段と、
前記第１評価値の前記第２評価値に対する相対値を第３評価値として求める手段と、
前記第３評価値に基づいて前記光学系の配置を決定する決定手段と、
を備え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、
前記決定手段は、
前記第３評価値に基づいて前記光学系の配置を決定する第１モードと、前記第１評価値に基づいて前記光学系の配置を決定する第２モードとを、制御モードとして備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像装置において、
夜景モードを含む複数のシーン制御モードのうち、一のシーン制御モードを選択する手段と、
前記夜景モードが選択されたとき、前記第１モードを能動化する手段と、
をさらに備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項２に記載の撮像装置において、
前記被写体の輝度を検出する検出手段と、
前記被写体の輝度に基づいて、前記制御モードを選択するモード選択手段と、をさらに備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれかに記載の撮像装置において、
前記合焦対象領域を、比較的狭い第１領域と比較的広い第２領域とを含む複数の領域の中から選択して設定する領域設定手段、
をさらに備え、
前記第１モードにおいて前記領域設定手段は、前記合焦対象領域を前記第２領域に設定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、撮像装置の光学系の配置を決定するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、デジタルスチルカメラ（以下、単に「デジタルカメラ」という。）やビデオカメラ等のようにＣＣＤ等の撮像素子を用いて画像を取得する撮像装置においては、山登り方式と呼ばれる技術がオートフォーカス制御に適用されている。山登り方式は、レンズを駆動させつつ各駆動段階で評価値（画像中の高周波成分の量など）を取得し、最も評価値の高い位置にレンズを移動させる方式である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−３２１９８５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、夜間に点光源が存在する被写体を撮影する場合に、評価値として画像中の高周波成分の量を採用して山登り方式のオートフォーカス制御を行うと、被写体が最も合焦するレンズの位置とは異なるレンズの位置の方が評価値が高くなることがある。このため、点光源が存在する被写体を撮影する場合には、被写体を適切に合焦させることができないという問題が生じていた。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、点光源が存在する被写体を適切に合焦させることができる撮像装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、光学系を介して被写体の画像を取得する撮像手段を備える撮像装置であって、前記撮像手段で取得される画像中の合焦対象領域における高周波成分の量に相当する値を第１評価値として求める手段と、前記合焦対象領域において、基準値以上の輝度を有する領域の面積に相当する値を第２評価値として求める手段と、前記第１評価値の前記第２評価値に対する相対値を第３評価値として求める手段と、前記第３評価値に基づいて前記光学系の配置を決定する決定手段と、を備えている。
【０００７】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の撮像装置において、前記決定手段は、前記第３評価値に基づいて前記光学系の配置を決定する第１モードと、前記第１評価値に基づいて前記光学系の配置を決定する第２モードとを、制御モードとして備えている。
【０００８】
また、請求項３の発明は、請求項２に記載の撮像装置において、夜景モードを含む複数のシーン制御モードのうち、一のシーン制御モードを選択する手段と、前記夜景モードが選択されたとき、前記第１モードを能動化する手段と、をさらに備えている。
【０００９】
また、請求項４の発明は、請求項２に記載の撮像装置において、前記被写体の輝度を検出する検出手段と、前記被写体の輝度に基づいて、前記制御モードを選択するモード選択手段と、をさらに備えている。
【００１０】
また、請求項５の発明は、請求項２ないし４のいずれかに記載の撮像装置において、前記合焦対象領域を、比較的狭い第１領域と比較的広い第２領域とを含む複数の領域の中から選択して設定する領域設定手段、をさらに備え、前記第１モードにおいて前記領域設定手段は、前記合焦対象領域を前記第２領域に設定することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明においては、撮像装置の一例として、デジタルカメラについて説明する。
【００１２】
＜１．第１の実施の形態＞
＜１−１．デジタルカメラの構成＞
まず、デジタルカメラ１の構成について説明する。図１はデジタルカメラ１を示す斜視図であり、図２はデジタルカメラ１の背面側の構成を示す図である。
【００１３】
図１に示すように、デジタルカメラ１の前面側には、撮影レンズ３、フラッシュ２３および光学ファインダ２２の対物窓が設けられている。撮影レンズ３は、その内部に被写体像の合焦の状態を変更するフォーカシングレンズ３１（図３参照）を含む複数のレンズ群を有している。また、デジタルカメラ１の内部における撮影レンズ３の後方位置の適所には、レンズ群を介して被写体の画像を取得する撮像素子であるＣＣＤ２１が設けられている。
【００１４】
デジタルカメラ１の上面側には、シャッタスタートボタン（以下、「シャッタボタン」という。）２５および電源のオンオフを切り替えるためのメインスイッチ２４が配置されている。シャッタボタン２５は、オートフォーカス制御の開始や撮影の指示をユーザから受け付けるボタンであり、半押し状態（図面では「Ｓ１」と表現する。）と全押し状態（図面では「Ｓ２」と表現する。）とが検出可能な２段階スイッチになっている。また、デジタルカメラ１の側面部には画像等を記録するための記録媒体であるメモリカード９を装着するカードスロット２６が形成され、メモリカード９を着脱可能となっている。
【００１５】
一方、図２に示すように、デジタルカメラ１の背面側には、光学ファインダ２２の接眼窓、動作モードを切り替えるためのモード切替レバー２７、各種表示を行う液晶モニタ２８、および、各種操作を行うためのボタン群２９が設けられている。
【００１６】
デジタルカメラ１はその動作モードとして、被写体の画像を取得する「撮影モード」と、記録した画像を再生表示する「再生モード」とを有し、モード切替レバー２７の操作によりこれら動作モードの切り替えがなされる。
【００１７】
液晶モニタ２８は、取得された画像やメモリカード９に記録された画像を表示するとともに、デジタルカメラ１の各種設定を行うための設定メニューを表示する。
【００１８】
また、撮影待機状態において液晶モニタ２８には、被写体の状態をほぼリアルタイムに示す画像を表示するライブビュー表示が行われる。これにより、ユーザは、液晶モニタ２８をファインダ替わりに利用して、フレーミングを行うことも可能とされている。ライブビュー表示の際には、合焦対象領域であるフォーカスエリアを示すフレーム２８ａが表示される。ユーザはこのフレーム２８ａ内に所望の被写体像が配置されるようにフレーミングを行うことで、所望の被写体像を合焦させることができる。
【００１９】
ボタン群２９には、表示切替ボタン２９ａ、左ボタン２９ｂ、右ボタン２９ｃおよびメニューボタン２９ｄが含まれている。表示切替ボタン２９ａは、撮影待機状態において液晶モニタ２８の表示を行うか否かを設定するボタンであり、押下するごとに液晶モニタ２８の状態が表示と非表示との間で切り替えられる。
【００２０】
左ボタン２９ｂ、右ボタン２９ｃおよびメニューボタン２９ｄは主として、デジタルカメラ１の各種設定を行うためのボタンである。メニューボタン２９ｄを押下することで液晶モニタ２８に設定メニューが表示され、この設定メニューを確認しつつ左ボタン２９ｂおよび右ボタン２９ｃを操作することで各種設定を行うことができるようにされている。
【００２１】
＜１−２．デジタルカメラの内部構成＞
次に、デジタルカメラ１の内部構成について説明する。図３はデジタルカメラ１の主たる内部構成をブロックにて示す図である。
【００２２】
ＣＣＤ２１は、露光して信号電荷を蓄積する受光部、ならびに、信号電荷を転送出力する垂直転送部、水平転送部および出力部等から構成されている。受光部は、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）いずれかのカラーフィルタがそれぞれ貼り付けられ、二次元に配列された複数の画素から構成され、撮影レンズ３のレンズ群により結像された被写体の光像を信号電荷（画像信号）に光電変換する。受光部の各画素に蓄積された信号電荷は読み出されて、一旦垂直転送部へ転送された後、一の横方向の画素列（水平画素列）ごとに水平転送部に転送されて順次出力部から出力される。
【００２３】
タイミングジェネレータ２０１は、全体制御部４０から入力される信号に基づいて、露光開始や終了などを決定するタイミングパルス等をＣＣＤ２１へ送出する。
【００２４】
信号処理回路２０２は、ＣＣＤ２１から出力される画像に対して所定のアナログ信号処理を施す。信号処理回路２０２は、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路とＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路とをその内部に有し、ＣＤＳ回路により画像のノイズの低減を行い、ＡＧＣ回路により画像のレベル調整を行う。
【００２５】
Ａ／Ｄ変換器２０３は、信号処理回路２０２から出力されたアナログ信号の画像を、デジタル信号の画像に変換する。本実施の形態において、Ａ／Ｄ変換器２０３から出力される画像の各画素値は、例えば８ビット（０〜２５５）で表現される。
【００２６】
画像メモリ２０４は、Ａ／Ｄ変換器２０３から出力された画像を一時的に記憶保持するメモリである。画像処理部２０５は、画像メモリ２０４に格納された画像に対して各種の画像処理を施す。具体的には、画像処理部２０５は欠落した色成分を補間する色成分補間処理、ホワイトバランス補正、γ補正、解像度変換および圧縮処理等の所定の画像処理を行う。この画像処理部２０５の処理により、液晶モニタ２８に表示させるための画像や、メモリカード９に記録するための圧縮された画像などが生成される。
【００２７】
デジタルカメラ１の撮影待機状態においては、所定の時間周期でＣＣＤ２１にて画像が取得される。この画像は信号処理回路２０２およびＡ／Ｄ変換器２０３により所定の処理が施された後、画像メモリ２０４に格納される。画像メモリ２０４に格納された画像は、画像処理部２０５の処理により表示用の画像とされて液晶モニタ２８に表示される。これにより、所定の時間周期で得られる画像が、時間的に連続して液晶モニタ２８に表示されるライブビュー表示がなされる。以下、ライブビュー表示に用いるために所定の時間周期で取得される画像を「ライブ画像」という。このライブ画像は、ライブビュー表示のみならず、Ａ／Ｄ変換器２０３から全体制御部４０にも入力され、露出制御やフォーカス制御にも用いられる。
【００２８】
レンズ駆動部２０９は、撮影レンズ３内のフォーカシングレンズ３１や、入射光量を決定する撮影レンズ３内の絞り等を駆動する。レンズ駆動部２０９は、全体制御部４０に電気的に接続され、全体制御部４０から入力される信号に基づいて、撮影レンズ３内のフォーカシングレンズ３１等を駆動する。
【００２９】
カードＩ／Ｆ２０６は、カードスロット２６に装着されるメモリカード９への画像の記録や、メモリカード９からの画像の読み出し等を行う。このカードＩ／Ｆ２０６は全体制御部４０に電気的に接続され、全体制御部４０からの信号に基づいて画像の記録や読み出しを行う。また、液晶モニタ２８も全体制御部４０に電気的に接続され、全体制御部４０の制御下においてライブビュー表示や設定メニューの表示などの各種の表示を行う。
【００３０】
操作入力部２０は、上述したシャッタボタン２５、メインスイッチ２４、モード切替レバー２７およびボタン群２９等を含む操作部材をひとつの機能ブロックとして示している。操作入力部２０の操作は、信号として全体制御部４０に入力される。
【００３１】
全体制御部４０は、デジタルカメラ１の上述した各処理部の動作を統括的に制御するものであり、マイクロコンピュータを備えて構成される。具体的には全体制御部４０は、各種演算処理を行うＣＰＵ４１と、演算を行うための作業領域となるＲＡＭ４２と、制御プログラム等が記憶されるＲＯＭ４３とを備えている。
【００３２】
全体制御部４０の各種の機能は、ＲＯＭ４３に記憶される制御プログラムに従ってＣＰＵ４１が演算処理を行うことにより実現される。このような制御プログラムは、予めＲＯＭ４３内に記憶されているものであるが、メモリカード９から読み出すなどにより、新たな制御プログラムをＲＯＭ４３に格納することも可能とされている。
【００３３】
図４は、制御プログラムに従ってＣＰＵ４１が演算動作を行うことにより実現される全体制御部４０の機能を、他の構成とともにブロックにて示す図である。図４において、フォーカス制御部５１、輝度演算部５２、露出制御部５３およびシーン制御部５４が、制御プログラムに従ってＣＰＵ４１が演算動作を行うことにより実現される機能である。
【００３４】
輝度演算部５２は、Ａ／Ｄ変換器２０３から入力されるライブ画像から被写体の輝度を導出する。本実施の形態では、ライブ画像の各画素値が輝度を示す値として用いられ、被写体の輝度としては画素値の平均値が用いられる。したがって、デジタルカメラ１では、ＣＣＤ２１、信号処理回路２０２、Ａ／Ｄ変換器２０３および輝度演算部５２等が、被写体の輝度を検出する機能を実現する。
【００３５】
露出制御部５３は、輝度演算部５２で導出された被写体の輝度に基づいて露出制御を行う。具体的には露出制御部５３は、被写体の輝度に基づいて所定のプログラム線図を参照し、露出制御値（ＣＣＤ２１の露光時間、および、絞り値）を導出する。そして、導出した露出制御値となるようにタイミングジェネレータ２０１およびレンズ駆動部２０９に対して信号を送信する。
【００３６】
シーン制御部５４は、撮影シーンに対応するシーン制御モードに応じて、デジタルカメラ１の動作を制御する。デジタルカメラ１は、「ポートレートモード」、「スポーツモード」、「風景モード」および「夜景モード」などの複数のシーン制御モードから一のシーン制御モードをユーザが目的に応じて選択することにより、撮影シーンにふさわしい画像が取得できるシーンセレクタ機能を備えている。ユーザは、液晶モニタ２８に設定メニューを表示させた状態で操作入力部２０（ボタン群２９）を操作することにより、所望の一のシーン制御モードを選択することができる。シーン制御部５４は、選択されたシーン制御モードに従って、デジタルカメラ１の各処理部に信号を送信し、デジタルカメラ１が撮影シーンに適した動作を行うように制御する。例えば、「スポーツモード」では、被写体が動作中である可能性が高いため、ＣＣＤ２１の露光時間を制限する指示信号が露出制御部５３に送信される。
【００３７】
フォーカス制御部５１は、被写体が最も合焦する位置（以下、「合焦位置」という。）にフォーカシングレンズ３１を移動させるオートフォーカス制御を行う。図４において、第１評価値導出部５１１、第２評価値導出部５１２、第３評価値導出部５１３、レンズ位置決定部５１４、モード選択部５１５およびヒストグラム生成部５１６は、フォーカス制御部の機能を模式的に示している。これらの機能の詳細については後述する。
【００３８】
＜１−３．オートフォーカス制御＞
次に、フォーカス制御部５１によって行われるデジタルカメラ１のオートフォーカス制御について説明する。
【００３９】
オートフォーカス制御には、Ａ／Ｄ変換器２０３から入力されるライブ画像から得られる評価値が使用される。この評価値は、ライブ画像中の合焦対象領域となるフォーカスエリアから導出される。図５に示すように、フォーカスエリアＦＡは、ライブ画像６０の略中央部に設定されている。本実施の形態において、ライブ画像６０は例えば横２５６０×縦１９２０の画素を有しており、フォーカスエリアＦＡは例えば横１２８０×縦４８０の画素を有している。
【００４０】
フォーカス制御部５１のレンズ位置決定部５１４は、このフォーカスエリアＦＡから求められる評価値に基づいて、フォーカシングレンズ３１の位置（以下、「レンズ位置」という。）を決定する。図６は、レンズ位置と評価値との関係の一例を示す図である。図に示すように評価値はレンズ位置に応じて変化し、いずれかのレンズ位置において最大値となる。レンズ位置決定部５１４は、レンズ駆動部２０９に所定の信号を送信してフォーカシングレンズ３１を駆動させるとともに、各レンズ位置にてそれぞれ得られる評価値を監視する。そして、評価値が最大値となる位置を、フォーカシングレンズ３１が配置すべき位置と決定し、この位置にフォーカシングレンズを移動させる。つまり、評価値が最大値となる位置が合焦位置ＦＰと判定され、この位置にフォーカシングレンズが移動される。
【００４１】
本実施の形態のレンズ位置決定部５１４は、レンズ位置の決定のための制御モード（以下、「ＡＦモード」という。）として、「通常モード」と「点光源モード」とを備えている。「通常モード」は、昼間の風景などの一般的な被写体を撮影する場合に適したＡＦモードであり、「点光源モード」は、夜間に点光源が存在する被写体を撮影する場合（高輝度の被写体と、他の被写体との輝度差が著しい場合）に適したＡＦモードである。
【００４２】
一般に、ライブ画像中の高周波成分の量（以下、「高周波成分量」という。）はレンズ位置が合焦位置のときに最大値となる。このため、「通常モード」においては、ライブ画像中のフォーカスエリアにおける高周波成分量が評価値として用いられる。一方、「点光源モード」においては、「通常モード」とは異なる評価値が用いられる。これは、夜間に点光源が存在する被写体を撮影する場合は、レンズ位置が実際の合焦位置とは異なる位置のときに、高周波成分量が最大値となるためである。
【００４３】
以下、レンズ位置が実際の合焦位置とは異なる位置のときに、高周波成分量が最大値となる理由について説明する。なお、以下の説明においては、説明を簡単とするため、暗闇において点光源のみを撮影して得られるライブ画像（以下、「モデル画像」という。）を代表例として用いる。モデル画像においては、点光源を示す領域（以下、「点光源領域」という。）の画素値（輝度）は略飽和（「２５５」程度）している一方、他の領域の画素値（輝度）は均一で点光源領域に比べて極端に低いもの（「１０」程度）とする。
【００４４】
図７ないし図９は、モデル画像の例を示す図である。図７ないし図９において、符号ＰＬは、モデル画像６１中の点光源を示す領域（以下、「点光源領域」という。）を示している。図７は点光源が合焦している状態を示し、図８は図７からピントがぼけた状態を示し、図９は図８よりもさらにピントがぼけた状態を示している。これらの図に示すように、ピントがぼけるほど（レンズ位置が合焦位置から離れるほど）点光源領域ＰＬは拡大する。図７および図８においては、点光源領域ＰＬはフォーカスエリアＦＡ内に存在し、図９においては、点光源領域ＰＬはフォーカスエリアＦＡ外の領域も含んでいる。
【００４５】
図１０および図１１は、モデル画像６１の画素値を模式的に示す図である。これらの図において各画素６２内に示した数値は、当該画素６２の画素値を示している。図１０は点光源領域ＰＬが比較的小さい状態を示し、図１１は図１０よりも点光源領域ＰＬが拡大した状態を示している。図１０および図１１に示すように、点光源領域ＰＬと他の領域との画素値（輝度）は著しく相違している。このため、高周波成分量は点光源領域ＰＬの周の長さ（図中の太線の長さ）に依存し、点光源領域ＰＬが拡大するほど高周波成分量は増大する。
【００４６】
したがって、図７および図８のように、点光源領域ＰＬがフォーカスエリアＦＡ内に存在してる場合は、ピントがぼけるほど、フォーカスエリアＦＡ内における高周波成分量も増大することとなる。
【００４７】
図１２は、レンズ位置と、モデル画像から得られる高周波成分量との関係を示している。図７のモデル画像６１はレンズ位置が合焦位置ＦＰのときに得られるものに相当し、図８のモデル画像６１はレンズ位置が位置Ｆ１のときに得られるものに相当し、図９のモデル画像６１はレンズ位置が位置Ｆ２のときに得られるものに相当する。図１２に示すように、高周波成分量は、実際の合焦位置ＦＰから離れた位置Ｆ１において最大値となっている。同様の現象は、モデル画像のみならず、実際に夜間に点光源が存在する被写体を撮影して得られるライブ画像においても生じる。したがって、夜間に点光源が存在する被写体を撮影する場合に、高周波成分量に基づいてレンズ位置を決定すると、誤った位置が合焦位置と判定される。
【００４８】
「点光源モード」においては、このような誤った位置が合焦位置と判定されることを防止するため、「通常モード」とは異なる評価値が用いられる。具体的には、フォーカスエリアにおける高周波成分量を、フォーカスエリアにおいて基準値（例えば、「２５２」）以上の画素値（輝度）を有する画素数（高輝度画素数）で除算した値が評価値として用いられる。以下においては適宜、「通常モード」で使用される「フォーカスエリアにおける高周波成分量」を「第１評価値」、「フォーカスエリアにおける高輝度画素数」を「第２評価値」、「点光源モード」で使用される「第１評価値を第２評価値で除算した値」を「第３評価値」という。なお、第３評価値は、「第１評価値を第２評価値で規格化した値」であるともいえ、「第１評価値と第２評価値との比を示す値」であるともいえ、「第１評価値の第２評価値に対する相対値」であるともいえる。
【００４９】
図１３は、レンズ位置と、モデル画像から得られる第２評価値（高輝度画素数）との関係を示している。図に示すように、第２評価値は、レンズ位置が合焦位置ＦＰのときに最小値となる。また、図１４は、レンズ位置と、モデル画像から得られる第３評価値（高周波成分量／高輝度画素数）との関係を示している。図に示すように、第３評価値は、レンズ位置が合焦位置ＦＰのときに最大値となる。「点光源モード」においては、このような第３評価値に基づいてレンズ位置を決定することで、夜間に点光源が存在する被写体を撮影する場合であっても、フォーカシングレンズ３１を合焦位置ＦＰに移動させることができる。以下、レンズ位置が合焦位置のときに第３評価値が最大値となる理由について説明する。なお、この説明においてもモデル画像を代表例として用いる。
【００５０】
まず、実際の合焦位置からレンズ位置までの絶対的な距離（以下、「デフォーカス距離」という。）をａとし、第１評価値（高周波成分量）、第２評価値（高輝度画素数）、第３評価値（高周波成分量／高輝度画素数）をそれぞれデフォーカス距離ａの関数Ｆ（ａ）、Ｋ（ａ）、Ｎ（ａ）と表現すると、第３評価値Ｎ（ａ）は数１のように表現される。
【００５１】
【数１】
2004309653.tif 000003
【００５２】
また、画像中の点光源領域ＰＬは円形であるものとし、その半径をｒとする。半径ｒはデフォーカス距離ａが大となるほど大となるため、半径ｒもデフォーカス距離ａの関数Ｒ（ａ）として数２のように表現できる。
【００５３】
【数２】
2004309653.tif 000004
【００５４】
ここで、モデル画像において点光源領域ＰＬがフォーカスエリアＦＡ内に含まれる場合（図７，図８の場合：以下、「第１の場合」という。）を想定する。第１の場合において高周波成分量は点光源領域ＰＬの周の長さに比例するため、第１評価値Ｆ（ａ）は比例定数をＡとして、
【００５５】
【数３】
2004309653.tif 000005
【００５６】
と表現できる。また、第１の場合において高輝度画素数は点光源領域ＰＬの面積に比例するため、第２評価値Ｋ（ａ）は比例定数をＢとして、
【００５７】
【数４】
2004309653.tif 000006
【００５８】
と表現できる。したがって、第１の場合の第３評価値Ｎ（ａ）は、
【００５９】
【数５】
2004309653.tif 000007
【００６０】
と表すことができる。つまり、第３評価値Ｎ（ａ）は、１／ｒに比例する関数となる。ここで、半径ｒはデフォーカス距離ａが大となれば大となることから、デフォーカス距離ａが大となるほど第３評価値Ｎ（ａ）は小となる。したがって、第１の場合において第３評価値Ｎ（ａ）が最大値となるのは、デフォーカス距離ａが最も小となるとき、すなわち、レンズ位置が実際の合焦位置のときである。
【００６１】
次に、モデル画像において点光源領域ＰＬがフォーカスエリアＦＡ外の領域を含む場合（図９の場合：以下、「第２の場合」という。）を想定する。図１５は、第２の場合における点光源領域ＰＬと、フォーカスエリアＦＡとの関係を示す図である。図１５に示すように、点光源領域ＰＬとフォーカスエリアＦＡとの交点をＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４とし、交点Ｐ１およびＰ４を結ぶ直線と、交点Ｐ２およびＰ３を結ぶ直線とがなす角をθとする。また、点光源領域ＰＬのうちフォーカスエリアＦＡ外となる２つの領域ＰＬａ，ＰＬｂの総面積をΔとする。
【００６２】
第２の場合において高周波成分量は、フォーカスエリアＦＡ内のみの点光源領域ＰＬの周の長さに比例するため、第１評価値Ｆ（ａ）は、
【００６３】
【数６】
2004309653.tif 000008
【００６４】
と表現される。また、第２の場合において高輝度画素数は、フォーカスエリアＦＡ内のみの点光源領域ＰＬの面積に比例するため、第２評価値Ｋ（ａ）は、
【００６５】
【数７】
2004309653.tif 000009
【００６６】
と表現できる。したがって、第２の場合の第３評価値Ｎ（ａ）は、
【００６７】
【数８】
2004309653.tif 000010
【００６８】
と表すことができる。ここで、数７の右辺は、次の数９の関係があることが図１５から明らかである。
【００６９】
【数９】
2004309653.tif 000011
【００７０】
このため、数８の右辺は、次の数１０の関係があることがわかる。
【００７１】
【数１０】
2004309653.tif 000012
【００７２】
したがって、第２の場合の第３評価値Ｎ（ａ）は、第１の場合の第３評価値Ｎ（ａ）を示す数５の右辺よりも小となる。そして、第２の場合は第１の場合よりもデフォーカス距離ａが大となること、および、デフォーカス距離ａが大となれば数５の右辺は小となることから、第２の場合の第３評価値Ｎ（ａ）は、第１の場合よりも大となることはありえない。
【００７３】
したがって、第１および第２の場合を通して、第３評価値Ｎ（ａ）が最大値となるのは、レンズ位置が実際の合焦位置に一致するときである。これらにより、レンズ位置が合焦位置のときに第３評価値Ｎ（ａ）が最大値となることがわかる。
【００７４】
以上では、モデル画像を用いて説明を行ったが、実際に夜間に点光源が存在する被写体を撮影して得られるライブ画像には、点光源領域ＰＬとともに、点光源領域ＰＬ以外の被写体像が存在している。このため、点光源領域ＰＬ以外の被写体像に係る評価値も考慮する必要がある。
【００７５】
以下では、ライブ画像中に点光源領域ＰＬとともに、点光源領域ＰＬ以外の被写体像（以下、「非点光源領域」という。）が存在している場合を想定する。なお、この場合においても、ライブ画像は夜間に得られたものを想定しており、非点光源領域の画素値は、点光源領域ＰＬに比べて極端に低いものとする。
【００７６】
この場合において第１評価値Ｆ（ａ）は、点光源領域ＰＬの高周波成分量と、非点光源領域の高周波成分量とを加算したものとなる。一方、高輝度の画素は点光源領域ＰＬのみに関係するため、第２評価値Ｋ（ａ）は非点光源領域には無関係である。
【００７７】
したがって、点光源領域ＰＬの高周波成分量をＦ１（ａ）とし、非点光源領域の高周波成分量をＦ２（ａ）とすると、この場合の第３評価値Ｎ（ａ）は、
【００７８】
【数１１】
2004309653.tif 000013
【００７９】
と表現される。
【００８０】
ライブ画像中に点光源領域ＰＬが存在しなければ、非点光源領域の高周波成分量を示すＦ２（ａ）は、被写体像の合焦の程度に応じて、レンズ位置が合焦位置のときに最大値となる。ただし、点光源領域ＰＬが存在する場合においては、点光源領域ＰＬの面積に応じて非点光源領域の面積も変化するため、Ｆ２（ａ）は、被写体像の合焦の程度のみならず、点光源領域ＰＬの面積に応じても変化する。しかし、点光源領域ＰＬの面積が小となればなるほど、非点光源領域の面積は大となることから、レンズ位置が合焦位置に近づくほどＦ２（ａ）は大となることは明白である。したがって、数１１の右辺第２項の分子であるＦ２（ａ）は、レンズ位置が合焦位置のときに最大値となる。
【００８１】
また、数１１の右辺第２項の分母である第２評価値Ｋ（ａ）は、レンズ位置が合焦位置のときに最小値となる。したがって、数１１の右辺第２項は、レンズ位置が合焦位置のときに最大値となる。また、数１１の右辺第１項は、上述したモデル画像における第３評価値に相当するため、レンズ位置が合焦位置のときに最大値となる。これらにより、実際に夜間に点光源が存在する被写体を撮影する場合においても、レンズ位置が合焦位置のときに第３評価値Ｎ（ａ）が最大値となることがわかる。
【００８２】
ところで、レンズ位置が合焦位置から離れることにより点光源領域ＰＬが十分にぼけた場合においては、第２評価値（高輝度画素数）が減少して、第３評価値が本来の合焦の程度に無関係に上昇、あるいは、発散することが考えられる。
【００８３】
図１６および図１７は、点光源領域ＰＬが十分にぼけた場合におけるモデル画像の画素値を模式的に示す図である。点光源領域ＰＬが十分にぼけた状態では、図１６に示すように、周辺領域の影響を受けて点光源領域ＰＬの画素値（輝度）が低下し、高輝度画素数（２５２以上の画素値を有する画素の数）が減少する。この状態においては、本来の合焦の程度に無関係に第３評価値は上昇する。そして、図１６に示す状態からさらに点光源領域ＰＬがぼけると、図１７に示すように、高輝度画素数が０となり、第３評価値が発散する。同様の現象は、モデル画像のみならず、実際に夜間に点光源が存在する被写体を撮影して得られるライブ画像においても生じる。
【００８４】
このように点光源領域ＰＬが十分にぼけることにより、第３評価値が本来の合焦の程度に無関係に上昇あるいは発散すると、レンズ位置の決定において誤った位置が合焦位置と判定される可能性がある。
【００８５】
このため、本実施の形態のレンズ位置決定部５１４は、「点光源モード」の場合は、第３評価値が最大値となる位置の近傍において、第２評価値が０となる位置が存在していないか否かを確認し、第２評価値が０となる位置が存在した場合は、第３評価値を０とみなすようにしている。つまり、レンズ位置決定部５１４は、レンズ位置が、第２評価値が０となる位置の近傍のときは、第３評価値が示す合焦の程度を０とみなすようにしている。これにより、誤った位置が合焦位置と判定されることを防止するようにしている。
【００８６】
またところで、昼間の風景などの一般的な被写体を撮影して得られるライブ画像においては、一般に、画素値が飽和する程度の高輝度な被写体像が存在しない場合が多い。このため、このような一般的な被写体を撮影する場合にＡＦモードを「点光源モード」に設定すると、常に第３評価値が発散し、オートフォーカス制御が有効に機能しない可能性がある。このため、デジタルカメラ１では、「点光源モード」におけるオートフォーカス制御が有効に機能する場合にのみ、ＡＦモードを「点光源モード」に設定するようにしている。このようなＡＦモードの選択はモード選択部５１５によってなされるが、詳細は後述する。
【００８７】
＜１−４．デジタルカメラの動作＞
次に、デジタルカメラ１の撮影モードにおける動作について説明する。図１８は、デジタルカメラ１の撮影モードにおける基本的な動作の流れを示す図である。
【００８８】
モード切替レバー２７により動作モードが撮影モードに設定されると、液晶モニタ２８にてライブビュー表示が行われ（ステップＳＴ１）、シャッタボタン２５の半押しを待機する状態となる（ステップＳＴ２）。この状態において、ユーザは、ボタン群２９を操作することにより、複数のシーン制御モードから一のシーン制御モードを選択することができる。なお、いずれかのシーン制御モードが選択されないときには、シーンセレクタ機能は非能動化される。
【００８９】
シャッタボタン２５が半押しされると（ステップＳＴ２にて「Ｓ１」）、これに応答して、露出制御部５３により露出制御値（ＣＣＤ２１の露光時間、および、絞り値）が導出される（ステップＳＴ３）。続いて、フォーカス制御部５１により、オートフォーカス制御がなされ、レンズ位置が合焦位置に移動される（ステップＳＴ４）。その後、シャッタボタン２５の半押しが継続している間は、シャッタボタン２５の全押しを待機する状態となる（ステップＳＴ５）。この状態において、シャッタボタン２５の操作が解除された場合（ステップＳＴ５にて「ＯＦＦ」）は、処理はステップＳＴ１に戻る。
【００９０】
シャッタボタン２５が全押しされると（ステップＳＴ５にて「Ｓ２」）、これに応答して、設定された露出制御値に従ってＣＣＤ２１にて露光がなされ、記録用の画像が取得される。記録用の画像は、信号処理回路２０２、Ａ／Ｄ変換器２０３および画像処理部２０５にて所定の処理が行われて、ＪＰＥＧ形式等の圧縮画像とされた後、メモリカード９に記録される（ステップＳＴ６）。記録用の画像が記録された後は、処理はステップＳＴ１に戻る。
【００９１】
次に、オートフォーカス制御（ステップＳＴ４）の流れについて説明する。図１９は、オートフォーカス制御の流れを示す図である。なお、以下の説明においては図４も参照する。
【００９２】
まず、シーン制御部５４からの信号に基づいて、モード選択部５１５により、シーン制御モードとして「夜景モード」が選択されたか否かが判定される（ステップＳＴ１１）。「夜景モード」が選択されたときには（ステップＳＴ１１にてＹｅｓ）、被写体に点光源が存在する可能性が高いため、モード選択部５１５により、レンズ位置決定部５１４のＡＦモードとして「点光源モード」が選択される（ステップＳＴ１５）。
【００９３】
「夜景モード」が選択されていないときには（ステップＳＴ１１にてＮｏ）、続いて、輝度演算部５２から被写体の輝度がモード選択部５１５に入力される。そして、モード選択部５１５により、被写体の輝度が所定の閾値と比較され、その比較結果に基づいてＡＦモードが選択される。
【００９４】
すなわち、被写体の輝度が所定の閾値を超える場合は（ステップＳＴ１２にてＮｏ）、夜間における撮影でない可能性が高いため、ＡＦモードとして「通常モード」が選択される（ステップＳＴ１６）。
【００９５】
一方、被写体の輝度が所定の閾値未満の場合は（ステップＳＴ１２にてＹｅｓ）、Ａ／Ｄ変換器２０３から入力されるライブ画像の各画素値に基づいて、被写体の輝度の度数分布であるヒストグラムが、ヒストグラム生成部５１６により生成される（ステップＳＴ１３）。生成されたヒストグラムは、モード選択部５１５に入力される。そして、モード選択部５１５により、このヒストグラムに基づいて、被写体に点光源が存在しているか否かが判定される。
【００９６】
図２０および図２１は、ライブ画像から生成されたヒストグラムの例を示す図である。夜間に点光源が存在しない被写体を撮影して得られるライブ画像のヒストグラムにおいては、図２０に示すように、低輝度域に画素が集中してピークが形成され、中輝度域から高輝度域にかけては、あまり画素が存在しない。一方、夜間に点光源が存在する被写体を撮影して得られるライブ画像のヒストグラムにおいては、図２１に示すように、低輝度域とともに、画素値が飽和する程度の高輝度域においても画素が集中してピークが形成される。
【００９７】
このため、ヒストグラムにおいて、画素値が飽和する程度の高輝度域にピークが存在する場合には点光源が存在すると判定され、それ以外の場合は点光源が存在しないと判定される（ステップＳＴ１４）。そして、点光源が存在すると判定された場合は、モード選択部５１５によりＡＦモードとして「点光源モード」が選択され（ステップＳＴ１５）、点光源が存在しないと判定された場合は、モード選択部５１５によりＡＦモードとして「通常モード」が選択される（ステップＳＴ１６）。
【００９８】
このようにしてモード選択部５１５によりＡＦモードが選択されると、以降、選択されたＡＦモードに応じた評価値が用いられて、レンズ位置決定部５１４によりレンズ位置が決定される（ステップＳＴ１７）。
【００９９】
「通常モード」の場合は、第１評価値導出部５１１によりＡ／Ｄ変換器２０３から入力されるライブ画像のフォーカスエリアから高周波成分量、すなわち、第１評価値が導出される。第１評価値導出部５１１は、ライブ画像に対してバンドパスフィルタ等を用いたフィルタ処理を施してライブ画像から高周波成分を抽出することにより、高周波成分量を導出する（ステップＳＴ１９）。
【０１００】
そして、導出された第１評価値が監視されつつ、レンズ位置決定部５１４によりフォーカシングレンズ３１が駆動される（ステップＳＴ２０）。ステップＳＴ１９およびＳＴ２０は、第１評価値が最大となる位置にフォーカシングレンズ３１が移動するまで（レンズ位置が合焦位置となるまで）継続される（ステップＳＴ２１）。
【０１０１】
一方、「点光源モード」の場合は、第１評価値導出部５１１によりフォーカスエリアから第１評価値が導出されるとともに、第２評価値導出部５１２によりフォーカスエリアから高輝度画素数、すなわち、第２評価値が導出される。第２評価値導出部５１２は、ライブ画像のフォーカスエリアの各画素値を所定の基準値（例えば、「２５２」）と比較し、基準値以上の画素値（輝度）を有する画素の数を導出する。導出された第１評価値と第２評価値は、第３評価値導出部５１３に入力される。そして、第３評価値導出部５１３により、第１評価値が第２評価値で除算されることにより、第３評価値が導出される（ステップＳＴ１８）。
【０１０２】
続いて、導出された第３評価値が監視されつつ、レンズ位置決定部５１４によりフォーカシングレンズ３１が駆動される（ステップＳＴ２０）。ステップＳＴ１８およびＳＴ２０は、第３評価値が最大となる位置にフォーカシングレンズ３１が移動するまで（レンズ位置が合焦位置となるまで）継続される（ステップＳＴ２１）。なお、前述したように、このレンズ位置の決定においてレンズ位置決定部５１４は、第３評価値が不当に高くなる現象を回避するため、レンズ位置が第２評価値が０となる位置の近傍のときは、第３評価値が示す合焦の程度を０とみなす。
【０１０３】
このような処理により、レンズ位置が合焦位置となると（ステップＳＴ２１にてＹｅｓ）、オートフォーカス制御が終了する。
【０１０４】
以上説明したように、本実施の形態のデジタルカメラ１においては、ライブ画像中のフォーカスエリアにおける高周波成分量が第１評価値として求められ、ライブ画像中のフォーカスエリアにおいて基準値以上の輝度を有する画素数が第２評価値として求められ、第１評価値を第２評価値で除算した値が第３評価値として求められる。そして、この第３評価値に基づいてレンズ位置が決定される。したがって、夜間に点光源が存在する被写体を撮影する場合であっても、被写体を適切に合焦させることができる。
【０１０５】
また、レンズ位置決定部５１４は、第１評価値に基づいてレンズ位置を決定する「通常モード」と、第３評価値に基づいてレンズ位置を決定する「点光源モード」とをＡＦモードとして備えている。このため、昼間の風景などの一般的な被写体を撮影する場合は「通常モード」を能動化することで、被写体を適切に合焦させることができ、一方、夜間に点光源が存在する被写体を撮影する場合は「点光源モード」を能動化することで、被写体を適切に合焦させることができる。このように、使用する評価値が互いに異なるＡＦモードを備えることで、被写体に応じて適切な評価値を使用することができ、どのような被写体であっても適切に合焦させることができる。
【０１０６】
また、「夜景モード」が選択されたときには「点光源モード」が能動化されるため、被写体に点光源が存在する可能性が高い夜景の撮影において、適切に被写体を合焦させることができる。
【０１０７】
また、被写体の輝度と所定の閾値とが比較され、被写体の輝度が所定の閾値を超える場合は「通常モード」が選択される。一方、被写体の輝度が所定の閾値以下の場合は、さらに、被写体の輝度のヒストグラムに基づいて点光源の存在が判定され、点光源が存在すると判定された場合は「点光源モード」が選択される。したがって、ユーザが意識することなく、被写体に応じて適切な評価値が使用される。
【０１０８】
＜２．第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態のデジタルカメラの構成は、図１ないし図３に示すものと同様である。このため、以下では、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【０１０９】
図２２は、制御プログラムに従ってＣＰＵ４１が演算動作を行うことにより実現される、本実施の形態の全体制御部４０の機能を、他の構成とともにブロックにて示す図である。図４と図２２とを比較してわかるように、本実施の形態のフォーカス制御部５１は、第１の実施の形態と同様の機能とともに、領域設定部５１７をさらに備えている。
【０１１０】
本実施の形態のデジタルカメラ１では、オートフォーカス制御において評価値が導出される対象となるライブ画像６０のフォーカスエリアを、第１の実施の形態と同様の通常エリアＦＡ１（図５参照）と、通常エリアＦＡ１よりも広い図２３に示すワイドエリアＦＡ２との間で設定することが可能とされている。領域設定部５１７は、フォーカスエリアを、通常エリアＦＡ１とワイドエリアＦＡ２との中から選択して設定する機能である。通常エリアＦＡ１は、第１の実施の形態と同様に例えば横１２８０×縦４８０の画素を有しており、ワイドエリアＦＡ２は、例えば横１９２０×縦１４４０の画素を有している。
【０１１１】
図２４は、本実施の形態のオートフォーカス制御の流れを示す図である。図２４に示す流れは、第１の実施の形態のオートフォーカス制御の流れ（図１９）とほぼ同様であるが、ステップＳＴ１５の後に、ステップＳＴ３０が行われる点で相違している。すなわち、本実施の形態においては、ＡＦモードとして「点光源モード」が選択された場合（ステップＳＴ１５）は、領域設定部５１７によりフォーカスエリアがワイドエリアＦＡ２に設定される（ステップＳＴ３０）。そして、以降の処理において第１評価値導出部５１１および第２評価値導出部５１２は、ワイドエリアＦＡ２に設定されたフォーカスエリアから第１評価値および第２評価値をそれぞれ導出する。
【０１１２】
このようにＡＦモードとして「点光源モード」が選択された場合に、フォーカスエリアをワイドエリアＦＡ２に設定することで、第３評価値に基づいてレンズ位置を決定する際の合焦精度を向上させることができる。以下、この理由について説明する。
【０１１３】
図２５は、フォーカスエリアＦＡとして通常エリアＦＡ１が設定されている場合のライブ画像６０中に、２つの点光源領域（第１点光源領域ＰＬ１，第２点光源領域ＰＬ２）が存在している様子を示している。第１点光源領域ＰＬ１の中心位置はフォーカスエリアＦＡ内であり、第２点光源領域ＰＬ２の中心位置はフォーカスエリアＦＡ外である。図２５の状態においては、第３評価値は主として、第１点光源領域ＰＬ１に係る高周波成分量と高輝度画素数に基づいて導出され、第２点光源領域ＰＬ２に影響されることはない。
【０１１４】
図２６は、図２５に示す状態からピントがぼけた状態を示している。前述したように、ピントがぼけると（レンズ位置が合焦位置から離れると）点光源領域は拡大する。このことから、図に示すように、中心位置がフォーカスエリアＦＡ外の点光源領域ＰＬ２がフォーカスエリアＦＡ内に進入する状態が生じる。この状態においては、第３評価値は、第１点光源領域ＰＬ１に係る高周波成分量および高輝度画素数とともに、第２点光源領域ＰＬ２に係る高周波成分量および高輝度画素数にも影響される。つまり、第１点光源領域ＰＬ１に係る第３評価値に、第２点光源領域ＰＬ２に係る第３評価値が加算されたものが、実際のレンズ位置の決定に使用されることとなる。
【０１１５】
図２５と図２６とでは、第１点光源領域ＰＬ１のみに係る第３評価値間の比較では、前述したように図２５の方が高くなる。しかしながら、図２６のように、中心位置がフォーカスエリアＦＡ外の点光源領域ＰＬ２がフォーカスエリアＦＡ内に進入すると、図２５と図２６とでは図２６の方が第３評価値が高くなることが起こり得る。これにより、誤った位置が合焦位置と判定される可能性がある。
【０１１６】
本実施の形態では、このように誤った位置が合焦位置と判定されることを防止するため、フォーカスエリアをワイドエリアＦＡ２に設定している。
【０１１７】
図２７および図２８は、フォーカスエリアＦＡとしてワイドエリアＦＡ２が設定されている場合のライブ画像６０中に、図２５および図２６と同様の２つ点光源領域ＰＬ１，ＰＬ２が存在している様子を示している。図２７は図２５とレンズ位置が同一であり、図２８は図２６とレンズ位置が同一である。これらの図に示すように、フォーカスエリアＦＡにワイドエリアＦＡ２が設定されると、図２７および図２８の状態の双方とも、フォーカスエリアＦＡ内に２つの点光源領域ＰＬ１，ＰＬ２の中心位置が含まれる状態となる。図２７と図２８との状態では、第１点光源領域ＰＬ１のみに係る第３評価値間の比較では図２７の方が高くなり、また、第２点光源領域ＰＬ２のみに係る第３評価値間の比較においても図２７の方が高くなる。つまり、レンズ位置が実際の合焦位置により近い図２７の方が第３評価値が高くなるわけである。
【０１１８】
すなわち、本実施の形態のようにフォーカスエリアをワイドエリアＦＡ２に設定することで、中心位置がフォーカスエリアＦＡ外となる点光源領域を低減することができる。これにより、中心位置がフォーカスエリアＦＡ外となる点光源領域の影響を低減することができ、合焦精度を向上させることができることとなる。
【０１１９】
＜３．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【０１２０】
上記実施の形態では、第１評価値は高周波成分の量としていたが、高周波成分の量に相当する値であれば、どのようなものであっても第１評価値として利用することができる。例えば、画像中のコントラスト値やエッジ数などを第１評価値としてもよい。
【０１２１】
また、上記実施の形態では、第２評価値は高輝度画素数としていたが、合焦対象領域において基準値以上の輝度を有する領域の面積に相当する値であれば、どのようなものであっても第２評価値として利用することができる。
【０１２２】
また、上記実施の形態では、ＡＦモードとして「点光源モード」が選択されるには、「被写体の輝度が閾値以下」、および、「ヒストグラムに基づいて点光源が存在と判定」という２つの条件が満たされることが必要であったが、これら２つの条件のうちいずれか一方のみが満たされた場合に「点光源モード」が選択されてもよい。
【０１２３】
また、上記実施の形態では、ＣＣＤ２１、信号処理回路２０２、Ａ／Ｄ変換器２０３および輝度演算部５２等が被写体の輝度を検出する機能を実現していたが、専用の輝度センサによって被写体の輝度を検出してもよい。
【０１２４】
また、上記第２の実施の形態の領域設定部５１７は、フォーカスエリアＦＡを比較的狭い通常エリアＦＡ１と比較的広いワイドエリアＦＡ２との２つの領域の中から選択して設定するとしていたが、３以上の領域の中から選択して設定するようになっていてもよい。この場合も、「点光源モード」においては、フォーカスエリアＦＡを、設定候補となる複数の領域中で最大面積となる領域に設定することが好ましい。
【０１２５】
また、デジタルカメラ１では、フォーカシングレンズ３１の位置を制御することにより光学系の焦点位置の変更が行われるため、「レンズ位置」という言葉を用いて説明を行ったが、複数のレンズを駆動して光学系の焦点位置の変更を行う場合であっても上記実施の形態に係る手法を利用することができる。すなわち、上記実施の形態におけるレンズ位置は、少なくとも１つの光学系の配置に対応付けることが可能である。
【０１２６】
また、上記実施の形態では、ＣＰＵがプログラムに従って演算処理を行うことにより各種機能が実現されると説明したが、これら機能の全部または一部は専用の電気的回路により実現されてもよい。特に、繰り返し演算を行う箇所をロジック回路にて構築することにより、高速な演算が実現される。また逆に、電気的回路によって実現されるとした機能の全部または一部は、ＣＰＵがプログラムに従って演算処理を行うことにより実現されてもよい。
【０１２７】
◎なお、上述した具体的実施の形態には以下の構成を有する発明が含まれている。
【０１２８】
（１）  請求項１ないし５のいずれかに記載の撮像装置において、
前記第３評価値は、前記第１評価値を前記第２評価値で除算した値であることを特徴とする撮像装置。
【０１２９】
これによれば、容易な演算で、点光源が存在する被写体を適切に合焦させることができる。
【０１３０】
（２）  請求項６に記載の撮像装置において、
前記決定手段は、前記光学系の配置が、前記第２評価値が０となる配置の近傍のときは、前記第３評価値が示す合焦の程度を０とみなすことを特徴とする撮像装置。
【０１３１】
これにれば、光学系の配置が第２評価値が０となる配置の近傍となると第３評価値が示す合焦の程度が不当に高くなる現象が生じるが、この現象を回避できる。その結果、光学系の誤った配置が合焦の配置とされることを防止できる。
【０１３２】
（３）  請求項４に記載の撮像装置において、
前記モード選択手段は、前記被写体の輝度の度数分布に基づいて、前記制御モードを選択することを特徴とする撮像装置。
【０１３３】
これによれば、被写体の輝度の度数分布により被写体に点光源が存在するか否かを判定することができるため、被写体に応じて適切な評価値を使用できる。
【０１３４】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１ないし５の発明によれば、点光源が存在する被写体を適切に合焦させることができる。
【０１３５】
また、特に請求項２の発明によれば、被写体に応じて、適切な評価値を使用できる。
【０１３６】
また、特に請求項３の発明によれば、夜景モードが選択されたときは、被写体に点光源が存在する可能性が高いため、第１モードを能動化することで被写体を適切に合焦させることができる。
【０１３７】
また、請求項４の発明によれば、被写体の輝度に応じて制御モードを切り替えることで、被写体の輝度に応じて適切な評価値を使用できる。
【０１３８】
また、請求項５の発明によれば、合焦対象領域外を中心位置とする点光源を示す領域の影響を低減することができるため、合焦精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る撮像装置としてのデジタルカメラの斜視図である。
【図２】デジタルカメラの背面側の構成を示す図である。
【図３】デジタルカメラの主たる内部構成を機能ブロックとして示す図である。
【図４】第１の実施の形態の全体制御部の主たる機能を示す図である。
【図５】ライブ画像中のフォーカスエリアを示す図である。
【図６】レンズ位置と評価値との関係の一例を示す図である。
【図７】点光源領域が存在するモデル画像を示す図である。
【図８】点光源領域が存在するモデル画像を示す図である。
【図９】点光源領域が存在するモデル画像を示す図である。
【図１０】モデル画像の画素値を模式的に示す図である。
【図１１】モデル画像の画素値を模式的に示す図である。
【図１２】レンズ位置と第１評価値との関係を示す図である。
【図１３】レンズ位置と第２評価値との関係を示す図である。
【図１４】レンズ位置と第３評価値との関係を示す図である。
【図１５】点光源領域とフォーカスエリアとの関係を示す図である。
【図１６】モデル画像の画素値を模式的に示す図である。
【図１７】モデル画像の画素値を模式的に示す図である。
【図１８】デジタルカメラの基本的な動作の流れを示す図である。
【図１９】第１の実施の形態のオートフォーカス制御の流れを示す図である。
【図２０】ライブ画像から生成されたヒストグラムの例を示す図である。
【図２１】ライブ画像から生成されたヒストグラムの例を示す図である。
【図２２】第２の実施の形態の全体制御部の主たる機能を示す図である。
【図２３】フォーカスエリアがワイドエリアに設定された状態を示す図である。
【図２４】第２の実施の形態のオートフォーカス制御の流れを示す図である。
【図２５】２つの点光源領域が存在するライブ画像を示す図である。
【図２６】２つの点光源領域が存在するライブ画像を示す図である。
【図２７】２つの点光源領域が存在するライブ画像を示す図である。
【図２８】２つの点光源領域が存在するライブ画像を示す図である。
【符号の説明】
１      デジタルカメラ
３      撮影レンズ
３１      フォーカシングレンズ
４０      全体制御部
５１      フォーカス制御部
５１４      レンズ位置決定部
５１５      モード選択部
【図１】
2004309653.tif 000014
【図２】
2004309653.tif 000015
【図３】
2004309653.tif 000016
【図４】
2004309653.tif 000017
【図５】
2004309653.tif 000018
【図６】
2004309653.tif 000019
【図７】
2004309653.tif 000020
【図８】
2004309653.tif 000021
【図９】
2004309653.tif 000022
【図１０】
2004309653.tif 000023
【図１１】
2004309653.tif 000024
【図１２】
2004309653.tif 000025
【図１３】
2004309653.tif 000026
【図１４】
2004309653.tif 000027
【図１５】
2004309653.tif 000028
【図１６】
2004309653.tif 000029
【図１７】
2004309653.tif 000030
【図１８】
2004309653.tif 000031
【図１９】
2004309653.tif 000032
【図２０】
2004309653.tif 000033
【図２１】
2004309653.tif 000034
【図２２】
2004309653.tif 000035
【図２３】
2004309653.tif 000036
【図２４】
2004309653.tif 000037
【図２５】
2004309653.tif 000038
【図２６】
2004309653.tif 000039
【図２７】
2004309653.tif 000040
【図２８】
2004309653.tif 000041