(57)【要約】【課題】合焦位置に影響する僅かな被写体の移動も判別して精度よく焦点調整を行う。【解決手段】フォーカスレンズ群３の合焦位置を得る際、ＣＰＵ１５は焦点調整を行うために設定されたＡＦ枠から得られた第１の信号のフォーカスレンズ群の駆動に伴う変化を第１の変化として検出するとともに、ＡＦ枠から得られ第１の信号と異なる第２の信号のフォーカスレンズ群の駆動に伴う変化を第２の変化として検出して、第１および第２の変化に応じてＡＦ枠において被写体の移動があったか否かを判定する。ＣＰＵは被写体の移動がないと判定すると、ＡＦ枠を用いて焦点調整を行う。【選択図】図６
2016170318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像手段から出力される画像に基づいて、被写体が合焦状態となる位置にフォーカスレンズを駆動する焦点調整装置であって、
前記画像に設定され前記焦点調整を行うための領域が枠として設定され、当該枠から得られた第１の信号の前記フォーカスレンズの駆動に伴う変化を第１の変化として検出するとともに、前記枠から得られ前記第１の信号と異なる第２の信号の前記フォーカスレンズの駆動に伴う変化を第２の変化として検出する検出手段と、
前記第１の変化および前記第２の変化に応じて前記枠において前記被写体の移動があったか否かを判定する第１の判定手段と、
前記第１の判定手段によって前記被写体の移動がないと判定されると、前記枠を用いて前記焦点調整を行う焦点調整手段と、
を有することを特徴とする焦点調整装置。
【請求項２】
前記第１の信号は高周波成分を示す信号であり、前記第２の信号は輝度を示す信号であることを特徴とする請求項１に記載の焦点調整装置。
【請求項３】
複数の枠が設定されるとともに、前記複数の枠のうち一つが主枠とされ、
前記第１の判定手段によって前記主枠において前記被写体の移動があったと判定された際、前記主枠を除く他の枠の各々で得られた前記第１の信号および前記第２の信号に応じて、前記他の枠の各々が有効であるか否かを判定する第２の判定手段を備え、
前記焦点調整手段は、前記第２の判定手段によって有効であると判定された前記他の枠の１つを用いて前記焦点調整を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の焦点調整装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記枠においてライン毎の高周波成分の絶対値の最大値をＴＥ値として当該ＴＥ値を積算してＴＥＳ値とし、前記ＴＥ値のうちの最大のものをＴＥＰ値として、前記ＴＥＳ値および前記ＴＥＰ値を前記第１の信号とし、前記枠における信号値を加算して得られた輝度値を前記第２の信号として、前記信号値の最大値と最小値との差分を最大差分とし、前記フォーカスレンズのスキャン位置であるスキャンポイントで得られた前記輝度値の最大値を前記輝度値の最小値で除算した除算輝度値を前記第２の変化として検出し、前記スキャンポイントで得られた前記ＴＥＳ値を前記輝度値で正規化した後、当該正規化されたＴＥＳ値の最大値を前記正規化されたＴＥＳ値の最小値で除算した除算ＴＥＳ値を第１の変化とし検出しており、
前記第１の判定手段は、前記除算輝度値と前記除算ＴＥＳ値との比が所定値未満である第１の判定条件が満たされないと、前記被写体の移動があると判定することを特徴とする請求項１に記載の焦点調整装置。
【請求項５】
前記第１の判定手段は、前記枠おける信号値の最大値と最小値との差分である最大差分と前記除算ＴＥＳ値との比が所定値未満である第２の判定条件が満たされないと、前記被写体の移動があると判定することを特徴とする請求項４に記載の焦点調整装置。
【請求項６】
前記第１の判定手段は、前記ＴＥＰ値を前記最大差分で除算して得られた除算値の極大値と前記除算ＴＥＳ値の極大値とが得られた前記スキャンポイントが同一である第３の判定条件が満たされないと、前記被写体の移動があると判定することを特徴とする請求項５に記載の焦点調整装置。
【請求項７】
前記第１の判定手段は、予め定められた評価係数が所定値未満である第４の判定条件が満たされないと、前記被写体の移動があると判定することを特徴とする請求項６に記載の焦点調整装置。
【請求項８】
前記第１の判定手段は、前記第１の判定条件が満たされた際、前記最大差分および前記ＴＥＰ値が所定値未満である第５の判定条件が満たされないと、前記第２の判定条件が満たされるか否かを判定することを特徴とする請求項７に記載の焦点調整装置。
【請求項９】
前記第１の判定手段は、前記第１の判定条件、前記第２の判定条件、前記第３の判定条件、前記第４の判定条件、および前記第５の判定条件の全てが満たされると、前記被写体の移動がないと判定することを特徴とする請求項８に記載の焦点調整装置。
【請求項１０】
前記被写体を撮像して画像を得る撮像手段と、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の焦点調整装置と、
前記焦点調整装置で前記焦点調整が行われた後、前記撮像手段で得られた画像を記録する記録手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】
撮像手段から出力される画像に基づいて、被写体が合焦状態となる位置にフォーカスレンズを駆動する焦点調整装置の制御方法であって、
前記画像に設定され前記焦点調整を行うための領域が枠として設定され、当該枠から得られた第１の信号の前記フォーカスレンズの駆動に伴う変化を第１の変化として検出するとともに、前記枠から得られ前記第１の信号と異なる第２の信号の前記フォーカスレンズの駆動に伴う変化を第２の変化として検出する検出ステップと、
前記第１の変化および前記第２の変化に応じて前記枠において前記被写体の移動があったか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップで前記被写体の移動がないと判定されると、前記枠を用いて前記焦点調整を行う焦点調整ステップと、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１２】
撮像手段から出力される画像に基づいて、被写体が合焦状態となる位置にフォーカスレンズを駆動する焦点調整装置で用いられる制御プログラムであって、
前記焦点調整装置が備えるコンピュータに、
前記画像に設定され前記焦点調整を行うための領域が枠として設定され、当該枠から得られた第１の信号の前記フォーカスレンズの駆動に伴う変化を第１の変化として検出するとともに、前記枠から得られ前記第１の信号と異なる第２の信号の前記フォーカスレンズの駆動に伴う変化を第２の変化として検出する検出ステップと、
前記第１の変化および前記第２の変化に応じて前記枠において前記被写体の移動があったか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップで前記被写体の移動がないと判定されると、前記枠を用いて前記焦点調整を行う焦点調整ステップと、
を実行させることを特徴とする制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦点調整装置、その制御方法、および制御プログラム、並びに撮像装置に関し、特に、撮像素子の出力である画像信号を用いて焦点調整を行う焦点調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、デジタルカメラなどの撮像装置においては、撮像素子の出力である画像信号を用いて焦点調整を行う焦点調整装置が備えられている。焦点調整装置において焦点調整動作が行われている際に、手振れ又は被写体の移動による弊害を防止するため、例えば、画像検出領域を分割して複数のウインドウを設定して、ウインドウ毎にコントラスト評価値と当該評価値の最大値を記録した位置を算出するようにしたものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
ここでは、光学系を駆動して、焦点距離を変化させつつ、画像データを得て、これら画像データをウインドウ毎に比較して、ウインドウ毎に部分焦点距離を算出する。そして、画像データ間において各ウインドウについて評価値の最大値を記録した位置が移動している場合には、手振れがあるものとして信頼度を下げる。さらに、当該ウインドウの部分焦点距離を無効にして、有効とした部分焦点距離から最短又は最遠のものを合焦位置とする。
【０００４】
さらには、フォーカスレンズを駆動させつつ、複数のＡＦ領域について撮像素子の出力信号に基づいてコントラスト評価値を求めて、当該コントラスト評価値からＡＦ領域間における被写体移動を検知するようにしたものがある（特許文献２参照）。そして、ここでは、被写体移動の検知結果に応じて合焦位置を求めるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２６４８２７号公報
【特許文献２】特開２００７−０１１０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、特許文献１において、コントラスト評価値およびその最大値を記録した位置に応じて当該評価値が有効であるか否か、つまり、被写体が移動したか否かを判定している。このため、コントラスト評価値の最大位置が変化するような被写体移動を判別することはできるものの、コントラスト評価値の最大位置には変化を与えないが、合焦位置に影響を与える被写体の移動については判別することができない。
【０００７】
特許文献２においては、フォーカスレンズを駆動させつつ、複数のＡＦ領域においてコントラスト評価値を求めて、当該評価値に基づいてＡＦ領域間における被写体移動を検知している。このため、特許文献２においても、特許文献１と同様に、合焦位置には影響を与える被写体の移動は判別することができない。
【０００８】
従って、本発明の目的は、合焦位置に影響する僅かな被写体の移動も判別して精度よく焦点調整を行うことのできる焦点調整装置、その制御方法、および制御プログラム、並びに撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明による焦点調整装置は、撮像手段から出力される画像に基づいて、被写体が合焦状態となる位置にフォーカスレンズを駆動する焦点調整装置であって、前記画像に設定され前記焦点調整を行うための領域が枠として設定され、当該枠から得られた第１の信号の前記フォーカスレンズの駆動に伴う変化を第１の変化として検出するとともに、前記枠から得られ前記第１の信号と異なる第２の信号の前記フォーカスレンズの駆動に伴う変化を第２の変化として検出する検出手段と、前記第１の変化および前記第２の変化に応じて前記枠において前記被写体の移動があったか否かを判定する第１の判定手段と、前記第１の判定手段によって前記被写体の移動がないと判定されると、前記枠を用いて前記焦点調整を行う焦点調整手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明による撮像装置は、前記被写体を撮像して画像を得る撮像手段と、上記の焦点調整装置と、前記焦点調整装置で前記焦点調整が行われた後、前記撮像手段で得られた画像を記録する記録手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明による制御方法は、撮像手段から出力される画像に基づいて、被写体が合焦状態となる位置にフォーカスレンズを駆動する焦点調整装置の制御方法であって、前記画像に設定され前記焦点調整を行うための領域が枠として設定され、当該枠から得られた第１の信号の前記フォーカスレンズの駆動に伴う変化を第１の変化として検出するとともに、前記枠から得られ前記第１の信号と異なる第２の信号の前記フォーカスレンズの駆動に伴う変化を第２の変化として検出する検出ステップと、前記第１の変化および前記第２の変化に応じて前記枠において前記被写体の移動があったか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップで前記被写体の移動がないと判定されると、前記枠を用いて前記焦点調整を行う焦点調整ステップと、を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明による制御プログラムは、撮像手段から出力される画像に基づいて、被写体が合焦状態となる位置にフォーカスレンズを駆動する焦点調整装置で用いられる制御プログラムであって、前記焦点調整装置が備えるコンピュータに、前記画像に設定され前記焦点調整を行うための領域が枠として設定され、当該枠から得られた第１の信号の前記フォーカスレンズの駆動に伴う変化を第１の変化として検出するとともに、前記枠から得られ前記第１の信号と異なる第２の信号の前記フォーカスレンズの駆動に伴う変化を第２の変化として検出する検出ステップと、前記第１の変化および前記第２の変化に応じて前記枠において前記被写体の移動があったか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップで前記被写体の移動がないと判定されると、前記枠を用いて前記焦点調整を行う焦点調整ステップと、を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、合焦位置に影響する僅かな被写体の移動も判定して精度よく焦点調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態による焦点調整装置を備える撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すカメラで行われる撮影動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図３】図２に示すＡＦ評価値の取得において設定されるＡＦ枠の一例を示す図である。
【図４】図１に示すカメラで行われるスキャン動作の一例を説明するための図である。
【図５】図１に示すカメラで行われるＡＦ評価値の信頼性評価を説明するための図である。
【図６】図２に示す被写体移動判定処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】図６に示す他のＡＦ枠の有効性判定処理を説明するためフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るカメラで行われる被写体移動判定処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施形態に係るカメラで設定されるＡＦ枠の一例を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係るカメラで行われる被写体移動判定処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係るカメラで設定されるＡＦ枠の一例を示す図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態に係る主被写体が人物の場合のＡＦ枠の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施の形態による焦点調整装置の一例について図面を参照して説明する。
【００１６】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態による焦点調整装置を備える撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。
【００１７】
図示の撮像装置１は、例えば、デジタルカメラ（以下単にカメラと呼ぶ）であり、撮影レンズ鏡筒３１を備える撮像光学系を有している。撮影レンズ鏡筒３１には撮像光学系はズームレンズ群２、フォーカスレンズ群３、および絞り４が配置されている。そして、絞り４は撮影光学系を透過する光量を調整する。
【００１８】
撮像光学系を介して入射した光学像（被写体像）は固体撮像素子（以下単に撮像素子と呼ぶ）５に結像する。撮像素子５は光学像に応じた電気信号（アナログ画像信号）を出力する。撮像回路６はアナログ画像信号に対して所定の信号処理を行って、Ａ／Ｄ変換回路７に出力する。そして、Ａ／Ｄ変換回路７はＡ／Ｄ変換処理によってアナログ画像信号をデジタル画像信号（画像データ）に変換して、バッファメモリであるＶＲＡＭ８に記録する。
【００１９】
Ｄ／Ａ変換回路９はＶＲＡＭ８に記憶された画像データを読み出して再生出力に適する形態のアナログ画像信号に変換する。そして、当該アナログ画像信号は、液晶表示装置などの画像表示装置（ＬＣＤ）１０に画像として表示される。また、圧縮／伸長回路１１は、半導体メモリなどのＶＲＡＭ８に記憶された画像データについて圧縮処理（符号化処理）を行って、圧縮画像データとして記憶用メモリ１２に記録する。さらに、圧縮／伸長回路１１は記憶用メモリ１２に記憶された圧縮画像データを伸長処理（復号化処理）して画像データとしてＶＲＡＭ８に記録する。
【００２０】
ＡＥ処理回路１３はＣＰＵ１５の制御下で、Ａ／Ｄ変換回路７の出力である画像データに応じて自動露出（ＡＥ）処理を行う。スキャンＡＦ処理回路１４はＣＰＵ１５の制御下で、Ａ／Ｄ変換回路７の出力である画像データに応じてＡＦ評価値を生成して自動焦点調整（ＡＦ）処理を行う。なお、ＣＰＵ１５は演算用メモリを内蔵し、カメラ全体の制御を司る。タイミングジェネレータ（ＴＧ）１６は、ＣＰＵ１５の制御下で所定のタイミング信号を撮像素子ドライバ１７および撮像回路６に与える。そして、撮像素子ドライバ１７はタイミング信号に応じて撮像素子５を駆動する。
【００２１】
前述の絞り４、フォーカスレンズ群３、およびズームレンズ群２はそれぞれ絞り駆動モータ２１、フォーカス駆動モータ２２、およびズーム駆動モータ２３によって駆動される。そして、第１のモータ駆動回路１８、第２のモータ駆動回路１９、および第３のモータ駆動回路２０は、ＣＰＵ１５の制御下でそれぞれ絞り駆動モータ２１、フォーカス駆動モータ２２、およびズーム駆動モータ２３を駆動制御する。
【００２２】
操作スイッチ（ＳＷ）２４は各種のスイッチ群を備えており、ユーザは操作ＳＷ２４の操作によって各種指示をＣＰＵ１５に与えることができる。ＥＥＰＲＯＭ２５は各種制御プログラムおよび各種動作を行わせるために用いられるデータなどが予め記憶された電気的に書き換え可能な読み出し専用メモリである。
【００２３】
ＣＰＵ１５の制御下で、スイッチング回路２７はストロボ発光部２８の閃光発光を制御する。ＣＰＵ１５はＬＥＤ２９などの表示素子に警告表示などを行う。また、ＣＰＵ１５はスピーカ３０によって音声によるガイダンスおよび警告などを行う。さらに、ＣＰＵ１５は、ＡＦ補助光駆動回路３２によってＡＦ補助光部３３を駆動する。
【００２４】
ＡＦ補助光部３３はＡＦ評価値を取得する際に被写体の全部又は一部を照明する際に用いられ、例えば、ＬＥＤで構成されている。振れ検出センサー３５は手振れなどによるカメラの振れを検出してカメラ振れ検出信号を出力する。そして、振れ検出回路３４はカメラ振れ検出信号に応じてカメラの振れ量および振れの方向を検出してカメラ振れ情報としてＣＰＵ１５に出力する。顔検出回路３６は、Ａ／Ｄ変換回路７の出力である画像データに応じて、画像中の人物の顔領域を検出して顔位置および顔の大きさなどを得て、顔検出結果としてＣＰＵ１５に送る。
【００２５】
なお、記憶用メモリ１２として、フラッシュメモリなどの固定型の半導体メモリ、カード形状又はスティック形状の着脱可能なカード型フラッシュメモリなどの半導体メモリが用いられる他、ハードディスク又はフレキシブルディスクなどの磁気記憶媒体などが用いられる。
【００２６】
さらに、操作ＳＷ２４には、カメラ１を起動させて電源供給を行うための主電源スイッチ、撮影動作（記憶動作）などを開始するためのレリーズスイッチ、および再生動作を開始するための再生スイッチが備えられている。また、操作ＳＷ２４には、ズームレンズ群２を光軸に沿って移動させてズーム動作を行うためのズームスイッチ、そして、光学式ファインダー（ＯＶＦ）および電子ビューファインダー（ＥＶＦ）を切り替えるためのスイッチなどが備えられている。
【００２７】
上述のレリーズスイッチは第１および第２のストロークを有しており、レリーズスイッチが第１のストローク（以下ＳＷ１という）に位置すると、ＣＰＵ１５は撮影動作の前にＡＥ処理およびＡＦ処理を開始する。また、レリーズスイッチが第２のストローク（以下ＳＷ２という）に位置すると、ＣＰＵ１５は露光動作を開始して撮影動作を実行する。
【００２８】
撮影動作が行われると、前述したようにして、画像データがＶＲＡＭ８に一時的に記録される。そして、当該画像データに応じた画像がＤ／Ａ変換回路９を介してＬＣＤ１０に表示される。さらに、圧縮／伸長回路１１は、ＶＲＡＭ８に記録された画像データを圧縮処理して圧縮画像データとして記憶用メモリ１２に記憶する。
【００２９】
操作スイッチ２４に備えられた再生スイッチが操作されると、ＣＰＵ１５は再生動作を開始する。そして、圧縮／伸長回路１１は記憶用メモリ１２に記録された圧縮画像データを伸長処理して、再生画像データとしてＶＲＡＭ８に一時的に記憶する。そして、当該再生画像データはＤ／Ａ変換回路９を介してＬＣＤ１０に画像として表示される。
【００３０】
前述のように、Ａ／Ｄ変換回路７の出力である画像データは、ＡＥ処理回路１３、スキャンＡＦ処理回路１４、および顔検出回路３６に送られる。ＡＥ処理回路１３は、一画面分の画像データの輝度値に対して累積加算など演算処理を行って、被写体の明るさに応じたＡＥ評価値を算出する。そして、ＡＥ処理回路１３は当該ＡＥ評価値をＣＰＵ１５に出力する。
【００３１】
スキャンＡＦ処理回路１４は、画像データの高周波成分をハイパスフィルター（ＨＰＦ）処理によって抽出し、高周波成分について累積加算などの演算処理を行う。これによって、スキャンＡＦ処理回路１４は高域側の輪郭成分量に対応するＡＦ評価値を求める。
【００３２】
例えば、スキャンＡＦ処理回路１４はＡＦ領域として指定された画面の一部分の領域に対応する画像データの高周波成分をＨＰＦ処理によって抽出して、当該高周波成分を累積加算する。これによって、スキャンＡＦ処理回路１４は高域側の輪郭成分量に対応するＡＦ評価値を算出する。
【００３３】
このＡＦ領域は中央部分あるいは画面上の任意の部分の一箇所である場合や、中央部分あるいは画面上の任意の部分とそれに隣接する複数箇所である場合、離散的に分布する複数箇所である場合などがある。
【００３４】
顔検出回路３６は、画像データにおいて人物の目および眉などの顔を特徴付ける部分を探索して、人物の顔の画像上における位置を求める。さらに、顔検出回路３６は顔の大きさおよび傾きなどを、顔を特徴付ける部分の間隔などの位置関係に基づいて求める。
【００３５】
ＴＧ１６は所定のタイミング信号をＣＰＵ１５、撮像回路６、および撮像素子ドライバ１７に送っており、ＣＰＵ１５はタイミング信号に同期して各種制御を実行する。また、撮像回路６はタイミング信号に同期して画像信号から色信号の分離など各種の信号処理を行う。さらに、撮像素子ドライバ１７はタイミング信号に同期して撮像素子５を駆動する。
【００３６】
ＣＰＵ１５は、第１のモータ駆動回路１８、第２のモータ駆動回路１９、および第３のモータ駆動回路２０を制御して、それぞれ絞り駆動モータ２１、フォーカス駆動モータ２２、およびズーム駆動モータ２３によって絞り４、フォーカスレンズ群３、およびズームレンズ群２を駆動制御する。ここでは、ＣＰＵ１５はＡＥ評価値に基づいて第１のモータ駆動回路１８を制御して絞り駆動モータ２１を駆動して絞り４の絞り量を調整するＡＥ制御を行う。また、ＣＰＵ１５はＡＦ評価値に基づいて第２のモータ駆動回路１９を制御してフォーカス駆動モータ２２を駆動してフォーカスレンズ群３を合焦位置に移動するＡＦ制御を行う。そして、操作スイッチ２４に備えられたズームスイッチが操作されると、ＣＰＵ１５は第３のモータ駆動回路２０を制御してズームモータ２３を駆動してズームレンズ群２を光軸に沿って移動する。これによって、撮像光学系の変倍動作（ズーム動作）が行われる。
【００３７】
図２は、図１に示すカメラで行われる撮影動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【００３８】
なお、以下の説明では、フォーカスレンズ群３を所定の位置に駆動しつつＡＦ評価値を得る動作をスキャンと呼び、ＡＦ評価値を得るフォーカスレンズの位置の間隔をスキャン間隔と呼ぶ。また、ＡＦ評価値を得る位置をスキャンポイントと呼び、ＡＦ評価値を得る数をスキャンポイント数と呼ぶ。さらに、ＡＦ評価値を得る範囲をスキャン範囲と呼び、合焦位置を検出するための画像データを得る領域をＡＦ枠と呼ぶ。
【００３９】
主電源スイッチがオンされて、動作モードが撮影（録画）モードに設定されると、ＣＰＵ１５は図示の撮影動作（撮影処理シーケンス）を実行する。まず、ＣＰＵ１５は、前述したようにして、撮影レンズ鏡筒３１を介して撮像素子５に結像した光学像をＬＣＤ１０に画像として表示する（ステップＳ１）。
【００４０】
次に、ＣＰＵ１５はレリーズスイッチの状態を確認する。ここでは、ＣＰＵ１５はレリーズスイッチが操作されて、ＳＷ１がオンであるか否かを判定する（ステップＳ２）。ＳＷ１がオフであると（ステップＳ１において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５は待機する。一方、ＳＷ１がオンとなると（ステップＳ１において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５は、前述のＡＥ処理を行う（ステップＳ３）。そして、ＣＰＵ１５は合焦位置を検出するためのＡＦ評価値を取得する（ステップＳ４）。
【００４１】
図３は、図２に示すＡＦ評価値の取得において設定されるＡＦ枠の一例を示す図である。なお、ここでは、主被写体が人物であるとする。
【００４２】
図３において、ＡＦ枠として、人物３０１の顔部分３０２に主顔枠（主枠）３０３を配置して、その両側に顔補助枠３０４および３０５を設定する。さらに、人物３０１の胸から腹に相当する部分３０６に縦長のＡＦ枠３０７を３つ並べて設定する。
【００４３】
人物の撮影においては、人物の顔に焦点を合わせる必要がある。顔検出回路３６に検出誤差がなく、どのような照度およびコントラストにおいても人物の顔において合焦位置検出が可能であれば、主顔枠３０３のみを設定すれよい。ところが、実際には検出誤差が存在し、人物の顔は髪の毛と肌の境界を除けば低コントラストの部分が多く、加えて逆光などの場合は人物の顔の露光値が不足する。これによって、人物の顔において合焦位置を求めることが困難なことがある。
【００４４】
このため、顔検出回路３６の検出誤差を考慮して顔検出結果よりも小さめに主顔枠３０３を設定する。そして、顔検出回路３６で検出された顔領域が大きくなれば、丁度ＡＦ枠（つまり、主顔枠および顔補助枠）の大きさが顔領域に一致するので、主顔枠３０３を用いた合焦動作が可能となる。
【００４５】
顔検出結果に誤差のない場合又は顔検出結果が示す顔領域が小さい場合には、ＡＦ枠は顔領域の内部のみに存在するので、コントラストの高い髪の毛と肌の境界部分が含まれない結果、低コントラスト状態になって、合焦動作が困難となり易い。この場合には、顔補助枠３０４および３０５を用いて合焦動作が行われることになる。左右双方又はいずれか一方の顔補助枠は背景に抜けることなく、人物の顔領域の端部にある髪の毛と肌のコントラストの高い部分を高確率で捉えている。よって、顔補助枠３０４および３０５を用いることによって合焦動作を行うことができる。
【００４６】
二つの顔補助枠３０４および３０５を用いても合焦動作を行うことが困難である場合には、３つのＡＦ枠３０７を用いて合焦動作を行う。このＡＦ枠３０７は服装の模様などのコントラストの高い部分を捉えている確率が高く、また、人物の顔と等価の距離に存在する場合がほとんどである。但し、稀に障害物が存在することがあるので、複数のＡＦ枠３０７を設定して、これらＡＦ枠３０７中の最至近の測距結果を出力したＡＦ枠とそれに近い測距結果を出力したＡＦ枠を除外することによって、障害物による誤測距を防止することができる。
【００４７】
図４は、図１に示すカメラで行われるスキャン動作の一例を説明するための図である。
【００４８】
スキャン動作は、画像データに含まれる高周波成分が最も多いフォーカスレンズ群３の位置を求めるために行われる。ＣＰＵ１５は第２のモータ駆動回路１９によってフォーカス駆動モータ２２を制御して、フォーカスレンズ群３を無限遠に相当する位置（図４に示す「Ａ」）に位置づける。そして、ＣＰＵ１５は無限遠位置から撮影モードにおいて設定される至近距離に相当する位置（図４に示す「Ｂ」）までフォーカスレンズ群３を駆動する。
【００４９】
フォーカスレンズ群３を駆動しつつ、ＣＰＵ１５はフォーカスレンズ群３のスキャン間隔毎に、図３で説明したＡＦ枠においてＡＦ評価値を取得する。つまり、フォーカスレンズ群３の位置の各々において、ＣＰＵ１５は６つのＡＦ評価値を取得する。
【００５０】
フォーカスレンズ群３の駆動を終了した時点で、ＣＰＵ１５は各ＡＦ枠について複数のＡＦ評価値を取得することになる。そして、ＣＰＵ１５は全てのＡＦ枠に関して取得したＡＦ評価値の信頼性を評価する。
【００５１】
図５は、図１に示すカメラで行われるＡＦ評価値の信頼性評価を説明するための図である。
【００５２】
ＡＦ評価値は遠近競合などの特殊な場合を除けば、横軸を距離、縦軸をＡＦ評価値（ＴＥＳ）とするその形状は山状になる。ＣＰＵ１５はＡＦ評価の最大値および最小値の差、一定値以上の傾きで傾斜している部分の長さ、そして、傾斜している部分の勾配に応じてＡＦ評価の信頼性を判定する。
【００５３】
ＣＰＵ１５は、山の頂上（Ａ１点）から傾斜するＤ１点およびＥ１点を求める。ここでは、ＣＰＵ１５は互いに隣接するＡＦ評価値の差分を求めて当該差分に応じてＤ１点およびＥ１点を求める。例えば、ＣＰＵ１５は山の頂上（Ａ１点）からＤ１点側（無限遠側）に向かって隣接する１番目のスキャンポイント（スキャン位置）のＡＦ評価値との差分を求めて、当該差分から山の頂上（Ａ１点）のＡＦ評価値が大きければ傾斜していると判定する。
【００５４】
次に、ＣＰＵ１５は、１番目のスキャンポイントのＡＦ評価値と当該１番目のスキャンポイントに隣接する２番目のＡＦ評価値との差分を求める。そして、ＣＰＵ１５は、１番目のスキャンポイントのＡＦ評価値が大きく、かつ差分が所定の値（ＳｌｏｐｅＴｈｒ）以上であると傾斜していると判定する。このようにして、ＣＰＵ１５は無限遠側に向かって上述のようにして順次差分を求めてＡＦ評価値の大小関係が逆転するか又は差分が所定の値未満となるまで傾斜しているか否かの判定を継続する。
【００５５】
図５に示す例では、Ｄ点１のＡＦ評価値とＤ１点に隣接する無限遠側のスキャンポイントのＡＦ評価値との差分が所定の値未満となったので、ＣＰＵ１５はＡ１点からＤ１点までを一定値以上の傾きで傾斜している部分と判定する。
【００５６】
同様にして、ＣＰＵ１５はＥ１点側（至近側）に向かって、無限遠側と同様にして傾斜を判定する。図５に示す例では、ＣＰＵ１５はＥ１点までが一定値以上の傾きで傾斜している部分と判定する。ＣＰＵ１５はＤ１点とＥ１点の幅を山の幅Ｌ、Ａ１点のＡＦ評価値とＤ１点のＡＦ評価値との差分ＳＬ１、Ａ１点のＡＦ評価値とＥ１点のＡＦ評価値との差分ＳＬ２を求める。そして、ＣＰＵ１５は差分ＳＬ１と差分ＳＬ２との和を山の勾配ＳＬとする。
【００５７】
続いて、ＣＰＵ１５は、ＡＦ評価値の最大値および最小値の差分を所定の値と比較して、当該差分が所定の値（差分閾値）未満であると、ＡＦ評価値に信頼性がないと判定する（第１の条件）。なお、最大値および最小値は全てのＡＦ評価値における最大値および最小値であって、図５に示す例では、最大値はＡ１点で得られたＡＦ評価値であるが、最小値はＥ１点で得られたＡＦ評価値ではなく、さらに至近側のスキャンポイントで得られたＡＦ評価値となる。
【００５８】
次に、ＣＰＵ１５は一定値以上の傾きで傾斜している部分の長さＬを所定の長さ（長さ閾値）Ｌｏと比較して、長さＬが閾値Ｌｏ未満であるとＡＦ評価値に信頼性がないと判定する。さらに、ＣＰＵ１５は、傾斜している部分における傾斜の平均値ＳＬ／Ｌを所定の平均閾値ＳＬｏ／Ｌｏと比較して、平均値ＳＬ／Ｌが平均閾値ＳＬｏ／Ｌｏ未満であるとＡＦ評価値に信頼性がないと判定する。
【００５９】
一方、ＡＦ評価値の最大値および最小値の差分が差分閾値以上であり（第１の条件）、長さＬが長さ閾値Ｌｏ以上であって（第２の条件）、かつ平均値ＳＬ／Ｌが平均閾値ＳＬｏ／Ｌｏ以上であると（第３の条件）、ＣＰＵ１５はＡＦ評価値に信頼性があると判定する。
【００６０】
再び図２を参照して、ＣＰＵ１５は上述のようにして、ＡＦ評価値の信頼性を判定する（ステップＳ５）。そして、ＣＰＵ１５は、ＡＦ評価値に信頼性があるか否かを判定する（ステップＳ６）。前述の第１〜第３の条件の全てを満たすと、ＣＰＵ１５はＡＦ評価値に信頼性があると判定する。つまり、ここでは、図３に示すいずれかのＡＦ枠で得られたＡＦ評価値に信頼性があれば、ＣＰＵ１５はＡＦ評価値に信頼性があると判定する。
【００６１】
ＡＦ評価値に信頼性があると（ステップＳ６において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５は被写体移動判定およびフォーカスレンズ制御を行う（ステップＳ７）。
【００６２】
ここで、スキャンＡＦ処理回路１４の出力であるＡＦ評価値について説明する。
【００６３】
ＡＦ枠においては水平方向に多数の画素が存在し、かつ垂直方向にラインが多数存在する。例えば、総画素が約１２００万画素の撮像素子では、ＡＦ枠において水平方向に２４０画素が存在し、垂直方向には１０８ラインが存在する。この水平方向の各画素に対してＨＰＦ処理を施して高周波成分を抽出する。そして、抽出した高周波成分の絶対値を求めて、その最大値をライン毎に求める。ここでは、この最大値をＴＥ値と呼ぶ。
【００６４】
ＡＦ枠においてライン毎に求められたＴＥ値を積算するとＴＥＳ値が得られる。そして、ＡＦ枠においてライン毎に求められたＴＥ値の最大値がＴＥＰ値である。
【００６５】
ＨＰＦ処理を施す前の信号値をすべて加算すると、ＡＥ処理の結果を反映したＡＦ枠の輝度情報ＹＩとなる。スキャン動作中においてはＡＥ処理が行われず露光量は変わらないので、光源のフリッカー、被写体の移動、および手振れなどに起因する絵柄の変化がなければ、ＡＦ枠の輝度情報ＹＩの変化はないはずであるが、実際には種々の要因によって変動する。
【００６６】
さらに、ＡＦ枠においてライン毎にＨＰＦ処理を施す前の信号値の最大値と最小値との差分を求めて、当該差分の中で最大の差分を最大差分ＭＭとする。そして、ＴＥＳ値を輝度情報ＹＩで正規化したものを正規化ＴＥＳ値（ｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇ）とする。
【００６７】
図６は、図２に示す被写体移動判定処理を説明するためのフローチャートである。なお、ここでは、図３に示すようＡＦ枠が設定されているものとし、主顔枠についてのみ被写体移動判定処理が行われるものとする。
【００６８】
被写体移動判定処理を開始すると、ＣＰＵ１５はΔＹＩとΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇとの比（ΔＹＩ／ΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇ）が所定値未満であるか否かを判定する（ステップＳ６０１：第１の判定条件）。なお、ΔＹＩはスキャンポイント毎に得られた輝度情報ＹＩの最大値を最小値で除算した除算値（除算輝度値）を表し、ΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇはスキャンポイント毎に得られたｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇの最大値を最小値で除算した除算値（除算ＴＥＳ値）である。
【００６９】
輝度情報ＹＩについてはＨＰＦ処理を施していないので、ピントの変化に起因して変動しないか又はその変動が小さい信号値であるが、ｍＴｅｓ＿ＹｉｔｇについてはＨＰＦ処理を施しているので、ピントの変化によってその信号値が変動する。よって、ピントの変化に伴う輝度情報ＹＩの変動が、ピントの変化に伴うｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇの変動より大きい場合には、被写体の移動などによって絵柄が変化した可能性が高い。
【００７０】
ΔＹＩ／ΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇ＜所定値であると（ステップＳ６０１において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５は最大差分ＭＭおよびＴＥＰ値のいずれかが予め設定された所定値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ６０２：第５の判定条件）。
【００７１】
最大差分ＭＭおよびＴＥＰ値はＡＦ枠における信号値の最大値が直接用いられるので、ノイズの影響を受けやすい。よって、最大差分ＭＭおよびＴＥＰ値のいずれかが所定値よりも小さい場合には、最大差分ＭＭ又はＴＥＰ値に占めるノイズ成分が多いことになる。この場合、ノイズによって被写体移動の有無を誤判定する可能性があるので、被写体出入り判定を行わないものとする。
【００７２】
最大差分ＭＭおよびＴＥＰ値が所定値以上であると（ステップＳ６０２において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５は、ΔＭＭとΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇとの比（ΔＭＭ／ΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇ）が所定値未満であるか否かを判定する（ステップＳ６０３：第２の判定条件）。なお、ΔＭＭはスキャンポイント毎に得られた最大差分ＭＭの最大値を最小値で除算した除算値である。
【００７３】
最大差分ＭＭについてはＨＰＦ処理を施していないので、ピントの変化によって変動しないか又は変動が小さい信号値である。よって、ピントの変化に伴う最大差分ＭＭの変動がピントの変化に伴うｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇ変動より大きい場合には、被写体の移動などによって絵柄が変わった可能性が高い。
【００７４】
ΔＭＭ／ΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇ＜所定値であると（ステップＳ６０３において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５は、ｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇが極大となるスキャンポイントと（ＴＥＰ÷ＭＭ）が極大となるスキャンポイントとが等しいか否かを判定する（ステップＳ６０４：第３の判定条件）。
【００７５】
ここで、ＴＥＰ値を最大差分ＭＭで除算した除算値は、高域側の輪郭成分量などに対応するＡＦ評価値であるＴＥＰ値を、ＨＰＦ処理を施していないコントラスト信号で正規化したものである。よって、上記の除算値は被写体のコントラストに拘わらず合焦状態において、ＴＥＳ値に比べてその変動が小さい。最大差分ＭＭは、上述したように、ピント変化に伴う変動小さいので、この除算値は高域側の輪郭成分量などにＡＦ評価値となる。
【００７６】
従って、被写体の移動などによって絵柄が変わっていない場合には、ＴＥＰ値を最大差分ＭＭで除算して得られた除算値の極大値はＴＥＳ値の極大値と一致するはずである。両者の極大値が一致しない場合には、被写体の移動などによって絵柄が変化して、高域側の輪郭成分量又は被写体のコントラストが変化した場合のいずれかである可能性が高い。
【００７７】
スキャンポイントが互いに等しいと（ステップＳ６０４において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５は被写体移動の判定に用いた要因を指標化して評価係数を求め、当該評価係数が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ６０５：第４の判定条件）。
【００７８】
ＣＰＵ１５は被写体移動の判定に用いる評価係数を次のようにして求める。まず、ＣＰＵ１５は、被写体の移動が生じた際のΔＹＩとΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇの比（ΔＹＩ／ΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇ）の最小値を実測データに応じて求めて、ΔＹＩ／ΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇの最小値が１となるようにする。
【００７９】
例えば、ＣＰＵ１５は評価係数算出の対象とするＡＦ枠におけるΔＹＩとΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇとの比を、被写体移動が生じた場合のΔＹＩとΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇとの比の最小値で除算する。これによって、ΔＹＩとΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇとの比に関する評価係数が算出される。
【００８０】
同様にして、ＣＰＵ１５は、被写体移動が生じた場合のΔＭＭとΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇとの比（ΔＭＭ／ΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇ）の最小値を実測データに応じて求めて、ΔＭＭ／ΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇの最小値が１となるようにする。例えば、ＣＰＵ１５は、評価係数算出の対象とするＡＦ枠におけるΔＭＭとΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇとの比を、被写体移動が生じた際のΔＭＭとΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇとの比の最小値で除算する。これによって、ΔＭＭとΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇとの比に関する評価係数が算出される。
【００８１】
ｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇが極大となるスキャンポイントとＴＥＰ÷ＭＭが極大となるスキャンポイントとの差に関する評価係数は、両者が極大となるスキャンポイントが一致している場合には”０”、隣接する場合には”１”となるように設定される。例えば、ＣＰＵ１５は、両者が極大となるスキャンポイントの差の絶対値を求めて、当該絶対値をスキャン間隔で除算して評価係数を算出する。
【００８２】
ＣＰＵ１５は、上記のようにして求めた３つの評価係数を加算して被写体移動の判定に用いる最終的な評価係数とする。なお、被写体移動が生じているか否かを判定する際に用いる評価係数と比較する所定値として、例えば、”１”を設定するようにすればよいが、”１”に限定する必要はなく、設計値および実測データに基づいて、所定値として別の値を設定する様にしてもよい。また、輝度および光源などの撮影条件、撮影モードなどによって所定値を異ならせるようにしてもよい。
【００８３】
評価係数＜所定値であると（ステップＳ６０５において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５は主顔枠において被写体移動がなく、かつ、図２に示すステップＳ５の処理によってＡＦ評価値の信頼性が高いと判定されているので、主顔枠において合焦動作が可能と判定する。そして、ＣＰＵ１５は、指定されたＡＦ枠（主顔枠）のＡＦ評価値を用いて合焦位置を決定する（ステップＳ６２０）。
【００８４】
ステップＳ６２０の処理においては、ＣＰＵ１５は主顔枠におけるＡＦ評価値に基づいて補間演算を行って、補間演算結果が最大値となる点（図４に示す点Ｃ）を求める。
【００８５】
なお、ＡＦ処理回路の出力であるＡＦ評価値の取得は、スキャンＡＦを高速化するため、フォーカスレンズ群３の全ての停止位置では行われず、所定にステップ毎に行われる。この場合に、図４に示す点ａ１、点ａ２、および点ａ３においてＡＦ評価値の取得が行われることがある。このような場合には、ＣＰＵ１５はＡＦ評価値が最大値となった点とその前後の点に基づいて、補間演算によって合焦位置である点Ｃを求める。
【００８６】
上述のようにしてＡＦ評価値が最大となる点を求め、ＣＰＵ１５はその位置にフォーカスレンズ群３を駆動して、図２に示すステップＳ８の処理においてＡＦがＯＫである旨の表示を行う。この際には、ＣＰＵ１５は、例えば、表示素子２９を点灯するともに、ＬＣＤ１０に緑の枠を表示して、ＡＦＯＫの旨を報知することになる。
【００８７】
評価係数≧所定値であると（ステップＳ６０５において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５は、主顔枠において被写体の移動が有って、主顔枠において合焦動作を行った場合にはピントが合わない可能性があると判定する。そして、ＣＰＵ１５は、図３に示す他のＡＦ枠において合焦可能か否か、つまり、他のＡＦ枠の有効性を判定する（ステップＳ６１０）。
【００８８】
図７は、図６に示す他のＡＦ枠の有効性判定処理を説明するためフローチャートである。
【００８９】
有効性判定処理を開始すると、ＣＰＵ１５は有効性判定を行うＡＦ枠を選択する（ステップＳ７０１）設定する。図３に示す例では、ＣＰＵ１５はＡＦ枠のうちステップＳ５の処理で求めた信頼性が高いもののみを有効性判定の対象とする。
【００９０】
続いて、ＣＰＵ１５は、有効性判定の対象としたＡＦ枠が顔補助枠であるか否かを判定する（ステップＳ７０２）。ＡＦ枠が顔補助枠でないと（ステップＳ７０２において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５は有効性判定の対象としたＡＦ枠が胸から腹の部分に設定された枠（胸腹枠）であるか否かを判定する（ステップＳ７０３）。
【００９１】
ＡＦ枠が胸腹枠であると（ステップＳ７０３において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５は、有効性判定の対象とした胸腹枠においてＡＦ評価値が最大値となるフォーカスレンズ群３の位置が、主顔補枠においてＡＦ評価値が最大値となるフォーカスレンズ群３の位置より遠側にあるか否かを判定する（ステップＳ７０４）。胸腹枠のフォーカスレンズ群３の位置が遠側にある場合には（ステップＳ７０４において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５は、ΔＹＩとΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇとの比（ΔＹＩ／ΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇ）が所定値未満であるか否かを判定する（ステップＳ７０５）。
【００９２】
ΔＹＩ／ΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇ＜所定値であると（ステップＳ７０５において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５は最大差分ＭＭおよびＴＥＰ値のいずれかが所定値より小さいか否かを判定する（ステップＳ７０６）。最大差分ＭＭおよびＴＥＰ値が所定値以上であると（ステップＳ７０６において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５は、最大差分ΔＭＭとΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇとの比（ΔＭＭ／ΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇ）が所定値未満であるか否かを判定する（ステップＳ７０７）。
【００９３】
ΔＭＭ／ΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇ＜所定値であると（ステップＳ７０７において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５は、ｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇが極大となるスキャンポイントとＴＥＰ÷ＭＭが極大となるスキャンポイントが等しいか否か判定する（ステップＳ７０８）。そして、両者のスキャンポイントが等しいと（ステップＳ７０８において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５は、対象のＡＦ枠において被写体移動がなく、かつ図２に示すステップＳ５の処理においてＡＦ評価値の信頼性が高いので、当該ＡＦ枠において合焦動作が可能と判定する（ステップＳ７０９：有効）。
【００９４】
その後、ＣＰＵ１５は全てのＡＦ枠について有効性判定処理を行ったか否かを判定する（ステップＳ７１０）。全てのＡＦ枠について有効性判定を行っていないと（ステップＳ７１０において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５はステップＳ７０１の処理に戻る。一方、全てのＡＦ枠について有効性判定を行うと（ステップＳ７１０において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５は、図６に示すステップＳ６１１の処理に進む。
【００９５】
なお、ＡＦ枠が顔補助枠であると（ステップＳ７０２において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５はステップＳ７０５の処理に進む。
【００９６】
両者のスキャンポイントが等しくないと（ステップＳ７０８において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５は対象のＡＦ枠において被写体移動が有るか又は主顔枠とは異なる被写体を測距している可能性のあるＡＦ枠であると判定する。そして、ＣＰＵ１５は当該ＡＦ枠において合焦動作を行った場合にはピントが合わない可能性があるとして、このＡＦ枠を無効とする（ステップＳ７２０）。その後、ＣＰＵ１５はステップＳ７１０の処理に進む。
【００９７】
なお、ＡＦ枠が胸腹枠でないと（ステップＳ７０３において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５はステップＳ７２０の処理に進む。同様に、胸腹枠のフォーカスレンズ群３の位置が遠側にない場合には（ステップＳ７０４において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５はステップＳ７２０の処理に進む。また、ΔＹＩ／ΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇ≧所定値であると（ステップＳ７０５において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５はステップＳ７２０の処理に進む。さらに、最大差分ＭＭおよびＴＥＰ値のいずれかが所定値未満であると（ステップＳ７０６において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５はステップＳ７２０の処理に進む。加えて、ΔＭＭ／ΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇ≧所定値であると（ステップＳ７０７において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５はステップＳ７２０の処理に進む。
【００９８】
図３に示す例では、主顔枠、顔補助枠、および胸腹枠のみが設定されているが、他のＡＦ枠が設定されている場合には、ステップＳ７０３の処理においてステップＳ７２０の処理に進むことになる。
【００９９】
再び、図６を参照して、他のＡＦ枠の有効性判定処理を行った後、ＣＰＵ１５は有効と判定されたＡＦ枠が存在するか否かを調べる（ステップＳ６１１）。有効枠が存在すると（ステップＳ６１１において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５は有効と判定されたＡＦ枠に係るＡＦ評価値に応じて合焦位置を決定する（ステップＳ６１２）。ここで、有効なＡＦ枠が複数存在する場合には、ＣＰＵ１５は顔補助枠が有効なＡＦ枠と判定されているか否かを調べる。そして、有効と判定された顔補助枠が一つである場合には、ＣＰＵ１５は当該顔補助枠のＡＦ評価値を用いて補間演算を行って、補間演算結果が最大値となる点を求めて、当該点を用いて合焦位置を決定する。
【０１００】
有効な顔補助枠が複数存在する場合には、ＣＰＵ１５は複数の顔補助に係るＡＦ評価値を用いて補間演算を行って、補間演算結果が最大値となる点を求める。そして、ＣＰＵ１５は補間演算結果が最大となる点から距離が近い顔補助枠を選択して、当該顔補助枠を用いて合焦位置を決定する。
【０１０１】
有効な顔補助枠が存在しない場合には、ＣＰＵ１５は胸腹枠に係るＡＦ評価値を用いて合焦位置を決定する。有効な胸腹枠が一つである場合には、ＣＰＵ１５は当該胸腹枠に係るＡＦ評価値を用いて補間演算を行って、補間演算結果が最大値となる点を求めて、当該点を用いて合焦位置を決定する。
【０１０２】
一方、複数の胸腹枠が有効であると、ＣＰＵ１５は胸腹枠の各々におけるＡＦ評価値を用いて補間演算を行って、胸腹枠毎に最大値となる点を求める。そして、ＣＰＵ１５は最大値となる点に最も距離が近い胸腹枠を選択して、当該胸腹枠を用いて合焦位置を決定する。
【０１０３】
ＣＰＵ１５は、ＡＦ評価値が最大値となる点を求め、その位置にフォーカスレンズ群３を駆動して、図２に示すステップＳ８の処理においてＡＦＯＫを表示する。
【０１０４】
有効枠が存在しないと（ステップＳ６１１において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５は定点と呼ばれる予め定められた位置にフォーカスレンズ群３を駆動する（ステップＳ６１３）。その後、ＣＰＵ１５はステップＳ８の処理においてＡＦＮＧを表示する。ＡＦＮＧを表示する際には、ＣＰＵ１５は、例えば、表示素子２９を点滅表示するとともに、ＬＣＤ１０に黄色の枠を表示して、ＡＦＮＧ（非合焦）を報知する。
【０１０５】
なお、最大差分ＭＭおよびＴＥＰ値のいずれかが所定値未満であると（ステップＳ６０２において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５はステップＳ６２０の処理に進む。
【０１０６】
また、ΔＹＩ／ΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇ≧所定値であると（ステップＳ６０１において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５はステップＳ６１０の処理に進む。同様に、ΔＭＭ／ΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇ≧所定値であると（ステップＳ６０３において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５はステップＳ６１０の処理に進む。また、スキャンポイントが等しくないと（ステップＳ６０４において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５はステップＳ６１０の処理に進む。
【０１０７】
再び図２を参照して、ステップＳ８の処理を行った後、ＣＰＵ１５はＳＷ２がオンであるか否かを判定する（ステップＳ９）。ＳＷ２がオフであると（ステップＳ９において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５は待機する。一方、ＳＷ２がオンとなると（ステップＳ９において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５は露光処理を行って（ステップＳ１０）、撮影動作を終了する。
【０１０８】
なお、ＡＦ評価値に信頼性がないと（ステップＳ６において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５はステップＳ８の処理に進んで、ＡＦＮＧを表示する。また、ＡＦＮＧの場合には、顔の大きさから推定される距離にフォーカスレンズ群３を制御するようにしてもよい。さらには、被写体移動によってＡＦＮＧとなった場合には、いずれかのＡＦ枠において得られたＡＦ評価値が最大になる点付近においてスキャン動作をやり直すようにしてもよい。
【０１０９】
このように、本発明の第１の実施形態では、画像のコントラストを示す複数の信号の変化率および画像の輝度を示す信号の変化率に応じて被写体の移動を検出する。これによって、コントラストの評価値の最大位置が変化しない被写体の移動、フォーカスレンズ群の駆動によって生じるコントラストの評価値の変化と同等以下の被写体の移動を容易に判別することができる。従って、微小な被写体の移動を含む被写体の移動によって生じる画像のピントずれを容易に解消することができる。
【０１１０】
［第２の実施形態］
続いて、本発明の第２の実施形態に係るカメラの一例について説明する。なお、第２の実施形態に係るカメラの構成は、図１に示すカメラと同様である。
【０１１１】
前述の第１の実施形態では、複数のＡＦ枠を設定して焦点調整を行う例について説明したが、第２の実施形態では、ＡＦ枠が画面の中央又は画面上の任意の１点に設定される。
【０１１２】
第２の実施形態に係るカメラでは、図２で説明したようにして撮影動作が行われる。ここでは、ＣＰＵ１５は画像に設定されたＡＦ枠においてＡＦ評価値を得る。この際には、ＣＰＵ１５は第２のモータ駆動回路１９によってフォーカス駆動モータ２２を駆動して、フォーカスレンズ群３を無限遠に相当する位置から至近距離に相当する位置まで駆動する。そして、ＣＰＵ１５はスキャンポイントにおいてスキャンＡＦ処理回路１４の出力であるＡＦ評価値を取得する。
【０１１３】
その後、ＣＰＵ１５は、第１の実施形態で説明したようにして、ＡＦ評価値の信頼性を評価する。信頼性がある場合には、ＣＰＵ１５は、ステップＳ７の被写体移動判定およびフォーカスレンズ制御の処理に進む。ＡＦ評価値に信頼性がない場合には、ＣＰＵ１５はステップＳ８においてＡＦＮＧを表示する。この場合には、ＣＰＵ１５は定点である予め定められた位置にフォーカスレンズ群を駆動する。
【０１１４】
図８は、本発明の第２の実施形態に係るカメラで行われる被写体移動判定処理を説明するためのフローチャートである。なお、図８において、図６に示すフローチャートと同一のステップについては同一の参照符号を付して説明を省略する。
【０１１５】
ステップＳ６０５において、評価係数＜所定値であると（ステップＳ６０５において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５は設定したＡＦ枠において被写体の移動がなく、図２に示すステップＳ５の処理で得たＡＦ評価値の信頼性が高いので、当該ＡＦ枠において合焦動作が可能と判定する。そして、ＣＰＵ１５は設定したＡＦ枠において得られたＡＦ評価値を用いて合焦位置を決定する（ステップＳ８２０）。その後、ＣＰＵ１５は、図２に示すステップＳ８の処理に進んで、ＡＦＯＫを表示する。
【０１１６】
なお、最大差分ＭＭおよびＴＥＰ値のいずれかが所定値未満であると（ステップＳ６０２において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５はステップＳ８２０の処理に進む。
【０１１７】
第２の実施形態では、１つのＡＦ枠が設定されているので、ΔＹＩ／ΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇ≧所定値であると（ステップＳ６０１において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５は、直ちにステップＳ６１３の処理に進む。同様に、ΔＭＭ／ΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇ≧所定値であると（ステップＳ６０３において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５はステップＳ６１３の処理に進む。また、スキャンポイントが等しくないと（ステップＳ６０４において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５はステップＳ６１３の処理に進む。そして、ＣＰＵ１５は、図２に示すステップＳ８の処理でＡＦＮＧを表示する。
【０１１８】
このように、本発明の第２の実施形態においても、コントラストの評価値の最大位置が変化しない被写体の移動、フォーカスレンズ群の駆動によって生じるコントラストの評価値の変化と同等以下の被写体の移動を容易に判別することができる。従って、微小な被写体の移動を含む被写体の移動によって生じる画像のピントずれを容易に解消することができる。
【０１１９】
［第３の実施形態］
続いて、本発明の第３の実施形態に係るカメラの一例について説明する。なお、第３の実施形態に係るカメラの構成は、図１に示すカメラと同様である。
【０１２０】
図９は、本発明の第３の実施形態に係るカメラで設定されるＡＦ枠の一例を示す図である。
【０１２１】
図９に示す例では、画像の中央部分に、９つのＡＦ枠”００”〜”２２”が００枠〜２２枠として設定される。なお、これら９つのＡＦ枠の面積は互いに等しい。
【０１２２】
第３の実施形態に係るカメラでは、図２で説明したようにして撮影動作が行われる。ここでは、ＣＰＵ１５は画像に設定された９つのＡＦ枠においてＡＦ評価値を得る。この際には、ＣＰＵ１５は第２のモータ駆動回路１９によってフォーカス駆動モータ２２を駆動して、フォーカスレンズ群３を無限遠に相当する位置から至近距離に相当する位置まで駆動する。そして、ＣＰＵ１５は各ＡＦ枠においてスキャンポイントでスキャンＡＦ処理回路１４の出力であるＡＦ評価値を取得する。つまり、ＣＰＵ１５は、１つのスキャンポイントにおいて９つのＡＦ評価値を取得することになる。
【０１２３】
その後、ＣＰＵ１５は、第１の実施形態で説明したようにして、ＡＦ評価値の信頼性を評価する。いずれかのＡＦ枠で得られたＡＦ評価値に信頼性がある場合には、ＣＰＵ１５は、ステップＳ７の被写体移動判定およびフォーカスレンズ制御の処理に進む。全てのＡＦ枠で得られたＡＦ評価値に信頼性がない場合には、ＣＰＵ１５はステップＳ８においてＡＦＮＧを表示する。この場合には、ＣＰＵ１５は定点である予め定められた位置にフォーカスレンズ群３を駆動する。
【０１２４】
図１０は、本発明の第３の実施形態に係るカメラで行われる被写体移動判定処理を説明するためのフローチャートである。なお、図１０において、図６に示すフローチャートと同一のステップについては同一の参照符号を付して説明を省略する。
【０１２５】
被写体移動判定処理を開始すると、ＣＰＵ１５は被写体移動を判定するためのＡＦ枠を選択する（ステップＳ１００１）。ここでは、例えば、図９に示すＡＦ枠のうち最も番号の小さい００枠が選択される。その後、ＣＰＵ１５は、選択したＡＦ枠を用いて、図６で説明したステップＳ６０１〜Ｓ６０５の処理を行う。
【０１２６】
ステップＳ６０５において、評価係数＜所定値であると（ステップＳ６０５において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５は、選択したＡＦ枠において被写体の移動がなく、かつ図２に示すステップＳ５の処理で得たＡＦ評価値の信頼性が高いとして、当該ＡＦ枠において合焦動作が可能であると判定する。そして、ＣＰＵ１５は当該ＡＦ枠を有効とする（ステップＳ１００２）。なお、ステップＳ６０２において、最大差分ＭＭおよびＴＥＰ値のいずれかが所定値未満であると（ステップＳ６０２において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５はステップＳ１００２の処理に進む。
【０１２７】
ステップＳ６０５において、評価係数≧所定値であると（ステップＳ６０５において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５は、選択したＡＦ枠において被写体の移動があるとして、当該ＡＦ枠において合焦動作を行った場合にはピントが合わない可能性があると判定する。そして、ＣＰＵ１５は当該ＡＦ枠を無効とする（ステップＳ１００３）。
【０１２８】
なお、ΔＹＩ／ΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇ≧所定値であると（ステップＳ６０１において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５は、ステップＳ１００３の処理に進む。同様に、ΔＭＭ／ΔｍＴｅｓ＿Ｙｉｔｇ≧所定値であると（ステップＳ６０３において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５はステップＳ１００３の処理に進む。また、スキャンポイントが等しくないと（ステップＳ６０４において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５はステップＳ１００３の処理に進む。
【０１２９】
ステップＳ１００２又はＳ１００３の処理の後、ＣＰＵ１５は、図９に示す全てのＡＦ枠について有効および無効の判定が終了したか否かをチェックする（ステップＳ１００４）。全てのＡＦ枠について有効および無効の判定が終了していないと（ステップＳ１００４において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５はステップＳ１００１の処理に戻って、別のＡＦ枠を選択する。
【０１３０】
全てのＡＦ枠について有効および無効の判定が終了すると（ステップＳ１００４において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５は、有効と判定したＡＦ枠が存在するか否かを判定する（ステップＳ１００５）。有効と判定したＡＦ枠が存在すると（ステップＳ１００５において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５は有効と判定したＡＦ枠で得られたＡＦ評価値を用いて合焦位置を決定する（ステップＳ１００６）。
【０１３１】
有効と判定したＡＦ枠が複数存在する場合には、ＣＰＵ１５は有効と判定したＡＦ枠で得られたＡＦ評価値を用いて補間演算を行って補間演算結果が最大値となる点を求める。そして、ＣＰＵ１５は最大となる点に距離が最も近いＡＦ枠を選択して、当該ＡＦ枠を用いて合焦位置を決定する。その後、ＣＰＵ１５はその位置にフォーカスレンズ群３を駆動して、図２の示すステップＳ８の処理においてＡＦＯＫを表示する。
【０１３２】
一方、有効と判定したＡＦ枠が存在しないと（ステップＳ１００５において、ＮＯ）、ＣＰＵ１５は定点として設定された予め定められた位置にフォーカスレンズ群３を駆動する（ステップＳ１００７）。そして、ＣＰＵ１５は、図２に示すステップＳ８の処理においてＡＦＮＧを表示する。
【０１３３】
なお、上述の説明では、有効なＡＦ枠が複数存在する場合には、最も近距離にあるＡＦ枠を選択するようにしたが、例えば、有効と判定したＡＦ枠のＡＦ評価値においてその信頼性の最も高いＡＦ枠を選択するようにしてもよい。
【０１３４】
さらには、有効と判定したＡＦ枠のＡＦ評価値を用いて補間演算を行って、補間演算結果の平均値を用いて合焦位置を決定するようにしてもよい。この際、平均値からの差異の大きい補間演算結果を除いて、再度平均値を求めて当該平均値を用いて合焦位置を決定するようにしてもよい。また、有効と判定したＡＦ枠のＡＦ評価値を加算して補間演算を行って補間演算結果の平均値を用いて合焦位置を決定するようにしてもよい。
【０１３５】
このように、本発明の第３の実施形態においても、コントラストの評価値の最大位置が変化しない被写体の移動、フォーカスレンズ群の駆動によって生じるコントラストの評価値の変化と同等以下の被写体の移動を容易に判別することができる。従って、微小な被写体の移動を含む被写体の移動によって生じる画像のピントずれを容易に解消することができる。
【０１３６】
［第４の実施形態］
続いて、本発明の第４の実施形態に係るカメラの一例について説明する。なお、第４の実施形態に係るカメラの構成は、図１に示すカメラと同様である。
【０１３７】
図１１は、本発明の第４の実施形態に係るカメラで設定されるＡＦ枠の一例を示す図である。
【０１３８】
図１１に示す例では、ＡＦ枠１１０１が７分割されて、７つのＡＦ枠部が存在する。太線の二点鎖線で示されたＡＦ枠１１０１は、第２の実施形態で説明した画像の中央部分又は任意の位置に設定されたＡＦ枠と同一のものである。図示のように、ＡＦ枠１１０１を７つのＡＦ枠部に分割して、各ＡＦ枠部で得られたＡＦ評価値について信頼性の評価を行うとともに、被写体移動の検出を行う。そして、ＡＦ評価値の信頼性が高く、かつ被写体移動がないＡＦ枠のＡＦ評価値を用いて合焦動作を行って、被写体移動が撮影者の意図する測距位置で発生した場合でもＡＦを可能とする。
【０１３９】
第４の実施形態に係るカメラでは、図２で説明したようにして撮影動作が行われる。ここでは、ＣＰＵ１５は画像に設定された７つのＡＦ枠部においてＡＦ評価値を得る。この際には、ＣＰＵ１５は第２のモータ駆動回路１９によってフォーカス駆動モータ２２を駆動して、フォーカスレンズ群３を無限遠に相当する位置から至近距離に相当する位置まで駆動する。そして、ＣＰＵ１５は各ＡＦ枠部（以下単にＡＦ枠と呼ぶ）においてスキャンポイントでスキャンＡＦ処理回路１４の出力であるＡＦ評価値を取得する。つまり、ＣＰＵ１５は、１つのスキャンポイントにおいて７つのＡＦ評価値を取得することになる。
【０１４０】
その後、ＣＰＵ１５は、第１の実施形態で説明したようにして、ＡＦ評価値の信頼性を評価する。いずれかのＡＦ枠部で得られたＡＦ評価値に信頼性がある場合には、ＣＰＵ１５は、ステップＳ７の被写体移動判定およびフォーカスレンズ制御の処理に進む。全てのＡＦ枠部で得られたＡＦ評価値に信頼性がない場合には、ＣＰＵ１５はステップＳ８においてＡＦＮＧを表示する。この場合には、ＣＰＵ１５は定点である予め定められた位置にフォーカスレンズ群３を駆動する。
【０１４１】
なお、本発明の第４の実施形態に係るカメラでは、図１０で説明したようにして被写体移動判定処理が行われることになる。
【０１４２】
ところで、第４の実施形態においては、画像の中央部分又は任意の位置に設定したＡＦ枠を複数のＡＦ枠部に分割するようにしたが、顔検出を行った結果に応じて設定した主顔枠に適用するようにしてもよい。
【０１４３】
図１２は、本発明の第４の実施形態に係るカメラで設定されるＡＦ枠の他の例を示す図である。
【０１４４】
図示の例では、ＡＦ枠として用いられる主顔枠１２０１を、図１１に示すＡＦ枠１１０１と同様に、７つの主顔枠部に分割するようにすればよい。
【０１４５】
このように、本発明の第４の実施形態においても、コントラストの評価値の最大位置が変化しない被写体の移動、フォーカスレンズ群の駆動によって生じるコントラストの評価値の変化と同等以下の被写体の移動を容易に判別することができる。従って、微小な被写体の移動を含む被写体の移動によって生じる画像のピントずれを容易に解消することができる。
【０１４６】
上述の実施の形態においては、撮像装置としてデジタルカメラを例に挙げて説明したが、デジタルカメラに限らず、例えば、デジタルビデオカメラ又はデジタルＳＬＲにも本発明の実施の形態を適用することができる。
【０１４７】
上述の説明から明らかなように、図１に示す例では、少なくともＣＰＵ１５、スキャンＡＦ処理回路１４、および顔検出回路３６が検出手段、第１の判定手段、第２の判定手段、および焦点調整手段として機能する。
【０１４８】
さらに、撮像素子５、撮像回路６、およびＡ／Ｄ変換回路７は撮像手段として機能し、ＣＰＵ１５、ＶＲＡＭ８、圧縮／伸長回路１１、および記憶用メモリ１２は記録手段として機能する。なお、少なくともＣＰＵ１５、スキャンＡＦ処理回路１４、顔検出回路３６、第２のモータ駆動回路１９、およびフォーカス駆動モータ２２が焦点調整装置を構成する。
【０１４９】
以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。
【０１５０】
例えば、上記の実施の形態の機能を制御方法として、この制御方法を焦点調整装置に実行させるようにすればよい。また、上述の実施の形態の機能を有するプログラムを制御プログラムとして、当該制御プログラムを焦点調整装置が備えるコンピュータに実行させるようにしてもよい。なお、制御プログラムは、例えば、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録される。
【０１５１】
［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【０１５２】
１  撮像装置（カメラ）
２  ズームレンズ群
３  フォーカスレンズ群
４  絞り
５  撮像素子
６  撮像回路
１３  ＡＥ処理回路
１４  スキャンＡＦ処理回路
１５  ＣＰＵ
３６  顔検出回路
【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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