(57)【要約】【課題】  色収差方式のフォーカスレンズ駆動方向判定動作において、ノイズにより方向検出性能が低下する可能性を低減し、焦点調節を高速に行うこと。【解決手段】  撮像素子から得られる出力信号を、複数の色毎に混合する混合ステップと、前記混合ステップにおける混合回数を複数の色毎に設定する設定ステップと、前記混合ステップにより得られた、複数の色毎に混合した信号の特定周波数成分を抽出し、複数の色毎の焦点評価値を演算する算出ステップと、前記複数の色毎の焦点評価値によりレンズ駆動方向を判定する判定ステップを有することを特徴とする。【選択図】  図１
2016126238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子から得られる出力信号を、複数の色毎に混合する混合手段と、
前記混合手段における混合回数を複数の色毎に設定する設定手段と、
前記混合手段により得られた、複数の色毎に混合した信号の特定周波数成分を抽出し、複数の色毎の焦点評価値を演算する算出手段と、
前記複数の色毎の焦点評価値によりレンズ駆動方向を判定する判定手段を有することを特徴とした焦点調節装置。
【請求項２】
前記撮像素子から出力された信号を輝度信号に変換する変換手段を更に有し、
前記設定手段は、複数の色毎の前記輝度信号の比もしくは複数の色毎の前記焦点評価値の比、前記輝度信号の絶対値もしくは前記焦点評価値の絶対値の少なくとも１つを用いて混合回数を設定することを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
【請求項３】
前記設定手段は、前記撮像素子から出力信号が得られるたびに混合回数を更新することを特徴とする請求項１又は２に記載の焦点調節装置。
【請求項４】
前記焦点評価値を用いて、焦点評価値がピークとなるようにフォーカスレンズの位置を調節することで焦点調節を行う焦点調節手段を有し、
前記設定手段は、焦点調節をしている場合は、焦点調節をしていない場合に対して混合回数を少なくすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の焦点調節装置。
【請求項５】
前記撮像素子により撮像される被写体像の移動を検出する検出手段を有し、
前記検出手段において所定量以上の被写体像の移動が検出された場合、前記設定手段は混合回数を減らすことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の焦点調節装置。
【請求項６】
前記混合手段は、直前の撮像素子からの出力信号を含むように前記信号を混合する対象を更新することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の焦点調節装置。
【請求項７】
前記算出手段は、時系列に色を選択して焦点評価値の算出を行い、前記混合手段は、混合回数が多い色ほど単位時間あたりに焦点評価値を算出する回数を多くすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の焦点調節装置。
【請求項８】
撮像素子から得られる出力信号を、複数の色毎に混合する混合ステップと、
前記混合ステップにおける混合回数を複数の色毎に設定する設定ステップと、
前記混合ステップにより得られた、複数の色毎に混合した信号の特定周波数成分を抽出し、複数の色毎の焦点評価値を演算する算出ステップと、
前記複数の色毎の焦点評価値によりレンズ駆動方向を判定する判定ステップを有することを特徴とした焦点調節装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦点調節装置及びその制御方法に関し、より詳しくは電子スチルカメラやビデオ、携帯電話等に利用されるオートフォーカスに関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラやビデオカメラにおいては、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子からの出力信号を利用し、被写体のコントラストに応じた信号を検出して合焦させるオートフォーカス方法が一般的である。上記の方法では、フォーカスレンズを所定の移動範囲にわたって光軸方向に移動させながら被写体のコントラストを順次検出し、コントラストがピークに達したところを、フォーカスレンズの合焦位置と判定する。
【０００３】
しかしながら、上記の判定方法では、レンズ移動前の状態では、フォーカスレンズをどちらの方向へ駆動すればよいのか判断し難い。
【０００４】
このように、レンズ移動前の状態でどちらの方向へ駆動すればよいのか判断できないため、焦点調節に時間がかかってしまう欠点があった。
【０００５】
そこで、フォーカスレンズの駆動方向に関して、レンズの色収差を有効に利用して、フォーカスレンズをどちらの方向へ駆動調節すればよいのか容易に判断することができる合焦位置検出装置の構成を有するものがある（特許文献１）。
【０００６】
即ち、特許文献１の合焦位置検出装置は、フォーカスレンズに対して互いに光学的に等価となる位置に配置された受光手段で、フォーカスレンズを通過した光のうち互いに波長の異なる２種以上の光束を検出する。そして、フォーカスレンズの色収差により生じた各信号の出力の差異に基づきフォーカスレンズの合焦調節方向を判別することを特徴としている。
【０００７】
また、コントラストに応じた信号を検出して合焦させるオートフォーカス方法に関して、輝度信号を色ごとに分けて得て、各輝度信号から、色ごとのコントラスト評価値を算出するものがある（特許文献２）。この構成により、焦点検出誤差を低減することができる。
【０００８】
特許文献２の合焦位置検出装置は、輝度信号を色ごとに分けて得て正規化を行い、正規化済の各輝度信号から、色ごとのコントラスト評価値を算出することを特徴としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特公昭６１−１００４４号公報（第３頁、第４図）
【特許文献２】特開２０１１−１７４９９０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、正規化の方法について触れておらず、また、低出力の色のノイズを考慮していなかった。
【００１１】
上述の特許文献２に開示された従来技術では、低出力のコントラスト信号は信頼性が低いとして除外しているが、低出力のコントラスト信号の場合でもノイズを低減すれば十分方向検出が可能であるから除外する必要がない。
【００１２】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、色収差方式のフォーカスレンズ駆動方向判定動作において、ノイズにより方向検出性能が低下する可能性を低減し、焦点調節を高速に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の技術的特徴として、
撮像素子から得られる出力信号を、複数の色毎に混合する混合ステップと、前記混合ステップにおける混合回数を複数の色毎に設定する設定ステップと、前記混合ステップにより得られた、複数の色毎に混合した信号の特定周波数成分を抽出し、複数の色毎の焦点評価値を演算する算出ステップと、前記複数の色毎の焦点評価値によりレンズ駆動方向を判定する判定ステップを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、色収差方式のフォーカスレンズ駆動方向判定動作において、ノイズにより方向検出性能が低下する可能性を低減し、焦点調節を高速に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ＡＦ動作手順を示すフローチャートである。
【図２】焦点調節装置を有する撮像装置のブロック図である。
【図３】各種ＡＦ要評価値を算出する回路のブロック図である。
【図４】規格化前と後の、ＲＧＢ各色の輝度信号と画素位置の関係を示す図である。
【図５】ＡＦ動作手順を示すフローチャートで、図１の続きである。
【図６】規格化前と後の、混合処理をしていないＲＧ各色の輝度信号と画素位置の関係を示す図である。
【図７】ＲＧ各色の焦点評価値とフォーカスレンズ位置の関係を示す図である。
【図８】規格化前と後の、混合処理過程のＲＧ各色の輝度信号と画素位置の関係を示す図である。
【図９】ＲＧＢ各色の焦点評価値とフォーカスレンズ位置の関係を示す図である。
【図１０】フォーカスレンズ駆動方向判定動作手順を示すフローチャートである。
【図１１】フォーカスレンズ駆動方向設定に用いる大小関係評価値と、フォーカスレンズ駆動方向の関係を示す図で、大小関係評価値は差で求めた例である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施例１）
（撮像装置の概略構成例の説明）
以下に、本発明の好ましい実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
図２は、本発明の実施例にかかわる焦点調節装置を有する撮像装置１の概略構成例を示すブロック図である。撮像装置１は、例えば、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラを含む。また、これに限るものではなく、入射する光学像をエリアセンサなどの２次元配列された撮像素子を用いて光電変換により電気的な画像として取得するものであればよい。
【００１８】
変倍動作のためのズームレンズ群２と、被写体像の焦点状態を調節するフォーカスレンズ群３は、撮影光学系を構成している。絞り４は撮影光学系を通過した光束の量を制御する光量調節手段であり露出手段である。レンズ鏡筒３１はズームレンズ群２、フォーカスレンズ群３、絞り４、等からなる。
【００１９】
撮像素子５は撮影光学系を通過した被写体像が結像し、これを光電変換する。撮像回路６は撮像素子５によって光電変換された電気信号を受けて各種の画像処理を施すことにより所定の画像信号を生成する。
【００２０】
Ａ／Ｄ変換回路７は撮像回路６により生成されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変化する。メモリ８はＡ／Ｄ変換回路７から出力されるデジタル画像信号を一時的に記憶するＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリである。Ｄ／Ａ変換回路９はメモリ８に記憶された画像信号を読み出してこれをアナログ信号に変換するとともに再生出力に適する形態の画像信号に変換する。
【００２１】
画像表示装置１０は画像信号を表示する表示装置であり、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）等である。記憶用メモリ１２は半導体メモリ等からなる画像データを記憶する。圧縮伸長回路１１は復号化処理や伸長処理等を施す伸長回路とからなる。圧縮伸長回路１１は、メモリ８に一時記憶された画像信号を読み出して、記憶用メモリ１２に対する記憶に適した形態にするための画像データの圧縮処理や符号化処理を施す圧縮回路を有する。また、記憶用メモリ１２に記憶された画像データの再生表示等をするのに最適な形態とするための画像データの復号化処理や伸長処理を施す伸長回路を有する。
【００２２】
また、ＡＥ処理回路１３はＡ／Ｄ変換回路７からの出力を受けて自動露出（ＡＥ）処理を行う。スキャンＡＦ処理回路１４はＡ／Ｄ変換回路７からの出力を受けてオートフォーカス（ＡＦ）処理を行う。スキャンＡＦ処理回路１４は、焦点検出エリアに対応する撮像素子の撮像エリアから出力された画像信号から特定周波数成分を抽出して焦点評価値を算出する焦点評価値演算処理部としての機能がある。本実施例においては、焦点検出エリアとＡＦ評価範囲は、同義で用いられている。
【００２３】
また、スキャンＡＦ処理回路１４は、方向判定、焦点検出に用いる評価値を算出する。これらの評価値については、詳細は後述する。ＣＰＵ１５は撮像装置全体の動作の制御を司るとともに、演算用のメモリを内蔵し、制御のための演算も行う。タイミングジェネレータ（以下ＴＧ）１６は所定のタイミング信号を発生する。
【００２４】
ＣＰＵ１５は、スキャンＡＦ処理回路１４で算出される各種評価値を用いて、合焦位置の演算や方向判定を行う。
【００２５】
撮像素子ドライバ１７は撮像素子５を駆動するための駆動信号を供給する。絞り駆動モータ２１は絞り４を駆動するモータである。第１モータ駆動回路１８は絞り駆動モータ２１を駆動制御する回路である。フォーカス駆動モータ２２はフォーカスレンズ群３を駆動するモータである。第２モータ駆動回路１９はフォーカス駆動モータ２２を駆動制御する回路である。ズーム駆動モータ２３はズームレンズ群２を駆動するモータである。第３モータ駆動回路２０はズーム駆動モータ２３を駆動制御する回路である。
【００２６】
ＣＰＵ１５は、スキャンＡＦ処理回路１４で算出される焦点評価値を用いて、第２モータ駆動回路１９を通じて、フォーカス駆動モータ２２を制御する。
【００２７】
更に、操作スイッチ２４は各種のスイッチ群からなるスイッチである。ＥＥＰＲＯＭ２５は各種制御等を行うプログラムや各種動作を行わせるために使用するデータ等が予め記憶されている電気的に書き換え可能な読み出し専用メモリである。なお、ＥＥＰＲＯＭは、Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙの略である。
【００２８】
更に、撮像装置１は、電池２６、ストロボ発光部２８、ストロボ発光部２８の閃光発光を制御するスイッチング回路２７、ＡＦ動作のＯＫ・ＮＧを表示するためのＬＥＤなどの表示素子２９を有する。
【００２９】
なお、画像データ等の記憶媒体である記憶用メモリは、フラッシュメモリ等の固定型の半導体メモリで、カード形状やスティック形状から成る。また、装置に対して着脱自在に形成されるカード型フラッシュメモリ等の半導体メモリの他、ハードディスクやフレキシブルディスク等の磁気記憶媒体等、様々な形態のものが適用される。
【００３０】
また、操作スイッチ２４としては、主電源スイッチ、レリーズスイッチ、再生スイッチ、ズームスイッチ、焦点評価値信号のモニターへの表示をＯＮ／ＯＦＦするためのスイッチ等を含む。主電源スイッチは、撮像装置１を起動させ、電源供給を行うためのものである。
【００３１】
また、レリーズスイッチは、撮影動作（記憶動作）等を開始させる。再生スイッチは、再生動作を開始させる。ズームスイッチは、撮影光学系のズームレンズ群２を移動させズームを行わせる。
【００３２】
そして、レリーズスイッチは撮影動作に先立って行われるＡＥ処理、ＡＦ動作を開始させる指示信号を発生する第１ストローク（以下ＳＷ１）と実際の露光動作を開始させる指示信号を発生する第２ストローク（以下ＳＷ２）との二段スイッチにより構成される。
【００３３】
（各種ＡＦ評価値の説明）
次に、図３を参照して、図２のＣＰＵ１５及びスキャンＡＦ処理回路１４を用いて算出される各種ＡＦ評価値について説明する。
【００３４】
Ａ／Ｄ変換回路７で変換されたデジタル信号が、スキャンＡＦ回路１４に入力されると、ＡＦ評価用信号処理回路４０１で、輝度信号Ｙへの変換と、低輝度成分を強調して高輝度成分を抑圧するガンマ補正処理が施される。また、ガンマ補正処理された輝度信号Ｙは、赤の輝度信号（以下ＲＹ）、緑の輝度信号（以下ＧＹ）、青の輝度信号（以下ＢＹ）の３色の輝度信号を含む。また、ＲＹ、ＧＹ、ＢＹを所定の重みづけし混合（加算もしくは混合平均、合成を含む）することにより計算されたＹ信号を含む。以下では、赤、緑、青各色をそれぞれＲ、Ｇ、Ｂと呼ぶことにする。
【００３５】
ＲＹ積分評価値の算出方法について説明する。ガンマ補正された輝度信号Ｙに含まれるＲＹは、水平ライン毎のＲＹを積分するためのＲ水平積分回路４０２へ入力される。この回路によって、予めＲＹの出力の積分値が、エリア設定回路４０８によって設定されたＡＦ評価範囲内で水平ライン毎に算出される。
【００３６】
更に、Ｒ水平積分回路４０２の出力はＲ垂直積分回路４０５に入力される。この回路によって、エリア設定回路４０８によって設定されたＡＦ評価範囲内で垂直方向に積分が行われ、ＲＹ積分評価値が生成される。
【００３７】
ＧＹ積分評価値の算出方法についても同様に、Ｇ水平積分回路４０３とＧ垂直積分回路４０６を通して生成される。
【００３８】
ＢＹ積分評価値の算出方法についても同様に、Ｂ水平積分回路４０４とＢ垂直積分回路４０７を通して生成される。
【００３９】
次に、Ｙ焦点評価値の算出方法について説明する。
【００４０】
ガンマ補正された輝度信号Ｙに含まれるＹ信号は、ＢＰＦ４０９に通すことによって特定の周波数成分が抽出され焦点信号が生成される。この焦点信号は、水平ライン毎のラインピーク値を検出するためのピークホールド手段であるＹラインピーク検出回路４１０へ入力される。
【００４１】
Ｙラインピーク検出回路４１０は、ＡＦ評価範囲内で水平ライン毎のラインピーク値を求める。求めたラインピーク値は、エリア設定回路４０８によって設定されたＡＦ評価範囲内で、垂直積分回路４１１によって垂直方向に積分が行われ、Ｙ焦点評価値が生成される。
【００４２】
次に、Ｒ焦点評価値、Ｇ焦点評価値、Ｂ焦点評価値の算出方法について説明する。ガンマ補正された輝度信号Ｙに含まれるＲＹは、規格化４１２に通すことにより規格化され、同様に、ＧＹは規格化４１７を通して、ＢＹは規格化４２０を通して規格化される。
【００４３】
規格化の方法について、図４を用いて説明する。
【００４４】
図４（ａ−１）、（ｂ−１）、（ｃ−１）は、規格化前のＲＧＢ各色の輝度信号と画素位置の関係を示す図である。一般的には、被写体はＲＧＢ各色の成分を含んでいるため、被写体の輪郭部では、３色の輝度信号ＲＹ、ＧＹ、ＢＹの変化形状は概ね図４（ａ−１）、（ｂ−１）、（ｃ−１）に示すように相似形状になる。
【００４５】
また、被写体の分光反射率や撮像素子のＲＧＢごとの分光感度などによってＲＹ、ＧＹ、ＢＹの大小関係は異なる。図４（ａ−１）、（ｂ−１）、（ｃ−１）に示した例では、被写体に多く含まれる成分が、緑成分、赤成分、青成分の順に多い場合である。
【００４６】
つまり、互いに対応する画素位置においてＲＹ、ＧＹ、ＢＹの大小関係が、
ＲＹ＞ＧＹ＞ＢＹ・・・（１）
である場合を示した。
【００４７】
図４の（ａ−１）、（ｂ−１）、（ｃ−１）で示した輝度分布が垂直方向にも同様である被写体である場合について説明する。まず、ＲＹ積分評価値、ＧＹ積分評価値、ＢＹ積分評価値の比はそれぞれ、図４の（ａ−１）、（ｂ−１）、（ｃ−１）の斜線部で示したように、ＲＹ、ＧＹ、ＢＹの面積の比となる。（１）の関係から、
ＲＹ積分評価値＞ＧＹ積分評価値＞ＢＹ積分評価値・・・（２）
の関係となることがわかる。
【００４８】
ＲＹ積分評価値、ＧＹ積分評価値、ＢＹ積分評価値は、輝度信号の規格化に用い、規格化の方法は、以下の式の通りである。
規格化後ＲＹ＝ＲＹ／ＲＹ積分評価値  ・・・（３）
規格化後ＧＹ＝ＧＹ／ＧＹ積分評価値  ・・・（４）
規格化後ＢＹ＝ＢＹ／ＢＹ積分評価値  ・・・（５）
【００４９】
図４（ａ−２）、（ｂ−２）、（ｃ−２）に、規格化後のＲＹ、ＧＹ、ＢＹを示した。（１）、（２）の関係から、規格化前は異なる大きさだった各色の輝度信号が、規格化後は概ね同じ大きさの信号に変化している。このように規格化して信号の大きさを揃えることで、後述する方向検出性能が向上する。
【００５０】
再び図３に戻り、引き続きＲ焦点評価値、Ｇ焦点評価値、Ｂ焦点評価値の算出方法について説明する。
【００５１】
規格化後のＲＹを、ＢＰＦ４１３に通すことによって特定の周波数成分が抽出され焦点信号が生成される。この焦点信号は、水平ライン毎のラインピーク値を検出するためのピークホールド手段であるＲラインピーク検出回路４１４へ入力される。
【００５２】
Ｒラインピーク検出回路４１４は、ＡＦ評価範囲内で水平ライン毎のラインピーク値を求める。求めたラインピーク値は、エリア設定回路４０８によって設定されたＡＦ評価範囲内で、垂直積分回路４１５によって垂直方向に積分が行われ、Ｒ焦点評価値が生成される。
【００５３】
同様に、規格化後のＧＹを、ＢＰＦ４１７、Ｇラインピーク検出回路４１８、垂直積分回路４１９に通してＧ焦点評価値が生成され、規格化後のＢＹを、ＢＰＦ４２１、Ｂラインピーク検出回路４２２、垂直積分回路４２３を通してＢ焦点評価値が生成される。
【００５４】
以下において、Ｒ焦点評価値、Ｇ焦点評価値、Ｂ焦点評価値は、規格化後の輝度信号を用いて算出した値であることを前提として話を進める。
【００５５】
エリア設定回路４０８は、ＣＰＵ１５により設定された画面内の所定の位置にある信号を選択するためのＡＦ評価範囲用のゲート信号を生成する。ゲート信号は、Ｒ水平積分回路４０２、Ｇ水平積分回路４０３、Ｂ水平積分回路４０４、Ｙラインピーク検出回路４１０、Ｒラインピーク検出回路４１４、Ｇラインピーク検出回路４１８、Ｂラインピーク検出回路４２２、垂直積分回路４０５、４０６、４０７、４１１、４１５、４１９、４２３、の各回路に入力される。そして、各焦点評価値がＡＦ評価範囲内の輝度信号Ｙで生成されるように、輝度信号Ｙが各回路に入力するタイミングが制御される。
【００５６】
ＡＦ制御部１５２は、各焦点評価値を取り込み、第２モータ駆動回路１９を通じてフォーカスレンズ駆動モータ２２を制御し、フォーカスレンズ群３を光軸方向に移動させてＡＦ制御を行う。
【００５７】
本実施例では、各種のＡＦ評価値を水平ライン方向に算出する構成としたが、水平方向、垂直方向のいずれか、もしくは両方の方向で算出すればよい。
【００５８】
（合焦位置判定のフローチャートの説明）
次に、図１と図５を参照して上記構成を有する撮像装置１の本実施例による合焦動作（ＡＦ動作）について説明する。図１と図５は、本実施例における焦点調節装置のＡＦ動作手順を示すフローチャートである。この動作に関する制御プログラムは、ＣＰＵ１５によって実行される。
【００５９】
ＣＰＵ１５に含まれるエリア設定回路４０８は、ＡＦ動作を開始すると、まず、被写体に対する焦点調節を行うためのＡＦ評価範囲を設定する。このステップＳ１の処理では、画像内に１つの焦点検出エリアが設定される。焦点検出エリアとしてのＡＦ評価範囲は、後述するＡＦ動作により、焦点調節を行うための画像信号を評価する範囲であり、ＡＦ動作の目的は、焦点検出エリアとしてのＡＦ評価範囲内の撮影者が意図する被写体に焦点調節を行うことである。
【００６０】
ステップＳ２では、ＣＰＵ１５は、ステップＳ１で設定した各焦点検出エリアで、Ｙ焦点評価値、Ｒ焦点評価値、Ｇ焦点評価値、Ｂ焦点評価値、を算出する。
【００６１】
ステップＳ３では、輝度信号もしくは評価値の比、輝度信号もしくは評価値の絶対値の少なくとも１つを用いて、規格化後の輝度信号の混合回数の設定を複数の色毎に行う。混合回数の設定方法について、詳細は後述する。本実施例で行う混合処理は、焦点評価値のノイズの影響を低減するために行い、ステップＳ３を繰り返す度に、混合回数を更新する。
【００６２】
ステップＳ４では、焦点評価値のノイズの影響を低減するために、複数の色毎に輝度信号の混合処理を行う。
【００６３】
まず、混合処理を行うために、ステップＳ３で設定した混合回数分の混合信号格納用メモリを確保する。例えば混合回数が３のとき、ＣＰＵ１５に内蔵された演算用メモリの中に混合信号格納用メモリを３つ確保し、常に直前の撮像素子からの出力信号を含むように最新の３つの撮像素子からの出力信号を格納するようにする。
【００６４】
次に、用意した混合信号格納用メモリのうち、値が格納されていないメモリは除外して、値が格納されているメモリのみを選択しその値の平均をとる。例えば混合回数が３で且つステップＳ４の処理を行うのがＡＦ動作開始から２回目であった場合は、用意した３つの混合信号格納用メモリのうち１つは何の値も格納されていない状態である。このとき、３つの混合信号格納用メモリのうち、値が格納されている２つのメモリの撮像素子からの出力信号の平均をとった値が混合信号となる。
【００６５】
以上のように混合処理を行うものとする。
【００６６】
ステップＳ５では、用意した混合信号格納用メモリの全てに値が入っているか否かを判定する。これは、ステップＳ４において平均を求める対象の撮像素子信号の数が、ステップＳ３において設定された混合回数以上になったか否かを判定するためである。
【００６７】
上述のようにステップＳ４では、値が格納されていない混合信号格納用メモリがある場合はそのメモリを除外して平均をとるので、平均を求める対象の撮像素子信号の数は混合回数に満たないことになる。このように値が格納されていない混合信号格納用メモリがある場合、混合回数が十分でないとしてステップＳ２へ進む。ステップＳ４において用意した混合信号格納用メモリの全てに値が格納されて混合回数分の撮像素子信号の平均をとるまで、ステップＳ２、Ｓ３、Ｓ４を繰り返す。
【００６８】
ステップＳ４において用意した混合信号格納用メモリの全てに値が入っている場合は、混合回数が十分であるとして、ステップＳ６へ進む。
【００６９】
次に、ステップＳ６では、ＣＰＵ１５は、Ｒ、Ｇ、Ｂから２つの色を選択する。この２つの色を、以下において第１の色、第２の色、と呼ぶ。レンズの色収差特性とフォーカスレンズ位置によってフォーカスレンズ駆動方向（以下レンズ駆動方向）を設定するために最適な２つの色は異なるため、最適な２つの色を選択すればよい。また、最適な２つの色は、複数選択してもよい。
【００７０】
ここから図９を用いて、最適な２つの色の選択方法について説明する。図９（ａ）は、Ｒ焦点評価値、Ｇ焦点評価値、Ｂ焦点評価値とフォーカスレンズ位置の関係の例を示す図である。色収差によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各焦点評価値のピーク位置に関して、横軸方向に差が生じていることがわかる。
【００７１】
第１の色と第２の色の焦点評価値を選択する例として、図９（ｂ）を挙げる。図９（ｂ）は、図９（ａ）から２つの焦点評価値を選んできたものであり、第１の色をＧ、第２の色をＲとして設定した場合である。Ｇ焦点評価値とＲ焦点評価値のグラフは、点Ａ、点Ｂ、点Ｃの３か所で交わり、等しい値をとる。
【００７２】
点Ａと点Ｂの間にフォーカスレンズ位置がある場合は、
Ｇ焦点評価値＞Ｒ焦点評価値・・・（６）
の関係となり、点Ｂと点Ｃの間にフォーカスレンズがある場合は、
Ｇ焦点評価値＜Ｒ焦点評価値・・・（７）
の関係となっている。
【００７３】
この関係を利用して、合焦状態となるフォーカスレンズ位置（以下合焦位置）のある方向を判定する。合焦位置は点Ｂ近傍にあるため、（６）の場合は無限方向、（７）の場合は至近方向に合焦位置があると判定することができる。正確には合焦位置と点Ｂは一致しないため前記判定方法が成り立たない場合があるが、合焦近傍の誤判定については後述するものとする。
【００７４】
同様に、第１の色と第２の色の焦点評価値を選択する例として、図９（ｃ）を挙げる。図９（ｃ）は、図９（ａ）から２つの焦点評価値を選んできたものであり、第１の色をＧ、第２の色をＢとして設定した場合である。Ｇ焦点評価値とＲ焦点評価値のグラフは、点Ａ’、点Ｂ’、点Ｃ’の３か所で交わり、等しい値をとる。
【００７５】
点Ａ’と点Ｂ’の間にフォーカスレンズ位置がある場合は、
Ｇ焦点評価値＞Ｂ焦点評価値・・・（８）
の関係となり、点Ｂ’と点Ｃ’の間にフォーカスレンズがある場合は、
Ｇ焦点評価値＜Ｂ焦点評価値・・・（９）
の関係となっている。
【００７６】
同様に、この関係を利用して合焦位置のある方向を判定する。合焦位置は点Ｂ近傍にあるため、（８）の場合は無限方向、（９）の場合は至近方向に合焦位置があると判定することができる。正確には合焦位置と点Ｂは一致しないため前記判定方法が成り立たない場合があるが、合焦近傍の誤判定については後述するものとする。
【００７７】
ここから、合焦位置が在る方向の判定可能範囲と、判定不可範囲について説明する。つまり言い換えると、レンズ駆動方向の設定可能範囲と、設定不可範囲について説明する。
【００７８】
図９（ｂ）では、点Ａと点Ｃの外側の範囲は、Ｇ焦点評価値とＲ焦点評価値のグラフは交わったまま、ほぼ等しい値をとる。このような範囲では、２つの大小関係を読み取ることができないため、合焦方向の判定は不可能である。
【００７９】
つまり、第１の色、第２の色にＧ、Ｒを選んだ場合は、図９（ｂ）に矢印で示した範囲のみで、レンズの駆動方向設定が可能である。同様に、第１の色、第２の色にＧ、Ｂを選んだ場合は、図９（ｃ）に矢印で示した範囲のみで、レンズの駆動方向設定が可能である。
【００８０】
図９（ｂ）と（ｃ）を比較すると、（ｃ）よりも（ｂ）のほうが、レンズ駆動方向設定可能範囲が広いことがわかる。
【００８１】
以上をふまえると、２つの焦点評価値のグラフのピーク位置が離れるほど、より広いフォーカスレンズ範囲でレンズ駆動方向設定を行うことができる。よって本実施例では、以下において第１の色はＧ、第２はＲとして説明する。
【００８２】
また、各色の焦点評価値のＳ／Ｎに依って、最適な２つの色の選択方法を変更してもよい。上述のように、Ｒ焦点評価値、Ｇ焦点評価値、Ｂ焦点評価値は規格化後ＲＹ、規格化後ＧＹ、規格化後ＢＹから算出される。規格化してゲインが揃っている信号を用いるため、各色の焦点評価値ピークのゲインは、図９（ａ）のように揃っている。
【００８３】
しかしながら、ＲＹ、ＧＹ、ＢＹに、値が小さい信号が含まれる場合は、その信号は規格化後にノイズが増幅され、焦点評価値の大小関係の判定が困難となる。その場合は、各色の焦点評価値ピークのゲインは揃うものの、信号だけでなくノイズも増幅された焦点評価値が含まれてしまう。ゆえに、選択した２つの色の焦点評価値グラフの大小関係を判定する際にノイズが増幅された焦点評価値を用いると、大小関係が正しく検出できず、レンズ駆動方向判定が難しい。そこで、ある色のＳ／Ｎが悪い場合は、その色を除いた２色でレンズ駆動方向判定を行う。
【００８４】
以上のように、最適な２つの色の選択方法は、ピーク位置の差を利用する方法と、焦点評価値のＳ／Ｎを利用する方法がある。その両方の方法を用いて、２つの色の焦点評価値ピーク位置が離れていて、且つ規格化の際のノイズが小さい２つ色を選択する。
【００８５】
以上で最適な２つの色の選択方法の説明を終え、再び図１のフローチャートの説明に戻る。ステップＳ７では、ステップＳ６において決定された第１の色と第２の色の焦点評価値を用いて、レンズの駆動方向を設定する。レンズ駆動方向の設定方法について詳しくは後述するが、ステップＳ７におけるレンズ駆動方向の設定は、２つの焦点評価値の大小関係を利用して行う。
【００８６】
ステップＳ８では、前述のＳＷ１（撮影動作に先立って行われるＡＥ処理、ＡＦ動作を開始させる指示信号を発生する第１ストローク）ボタンが押されたか否かを評価する。ＳＷ１がＯＦＦの場合は、ステップＳ２〜Ｓ７を繰り返し、ＳＷ１がＯＮの場合は、図５のステップＳ９へ進む。
【００８７】
図５は図１の続きのフローチャートであるため、ステップＳ９以降は図５を用いて説明する。
【００８８】
図５のステップＳ９では、ＡＦ制御部１５２は、図１のステップＳ７において設定されたレンズ駆動方向に、フォーカスレンズ群３を所定の速度で所定の量駆動する。また、図１のステップＳ７や図５のステップＳ１８においてレンズ駆動方向が設定されなかった場合は、フォーカスレンズ群３を所定の方向に所定の速度で所定の量駆動する。
【００８９】
ステップＳ１０ではステップＳ２と同様に、ステップＳ１で設定した各焦点検出エリアで、Ｙ焦点評価値、Ｒ焦点評価値、Ｇ焦点評価値、Ｂ焦点評価値、を算出する。
【００９０】
ステップＳ１１では、合焦状態を示す焦点評価値であるＹ焦点評価値が、レンズ駆動前に比べて減少したか否か評価する。減少ではなく増加と判定された場合には、ステップＳ１４へ進む。
【００９１】
図５のステップＳ１４は、図１のステップＳ３と同様の動作を行うため、説明は省略する。
【００９２】
図５のステップＳ１５は、図１のステップＳ４と同様の動作を行うため、説明は省略する。ただし、ステップＳ４とステップＳ１５では、ＳＷ１前かＳＷ１後かの違いがある。ＳＷ１前とは即ちＡＦが始まる前の状態で焦点調節をしていない状態であり、ＳＷ１後とは即ちＡＦが始まった後の状態で、フォーカスレンズを駆動して焦点調節中である。
【００９３】
ＡＦ開始時に既に方向検出が終わっている状態が理想的であるが、ＡＦ開始時に方向検出ができている場合と、できていない場合が考えられる。ＡＦ開始後の方向検出にかかる時間は、焦点調節にかかる時間（ＡＦ時間）に影響を与えるので、できるだけ短くする必要がある。そこで、ＡＦ開始後の方向検出にかかる時間を短くするために、方向検出性能は落ちるが、焦点調節中の場合は、焦点調節をしていない場合に対して混合回数を少なくしてもよい。
【００９４】
図５のステップＳ１６は、図１のステップＳ５と同様の動作を行う。図５のステップＳ１４において用意した混合信号格納用メモリの全てに値が入っている場合は、混合回数が十分であるとして、図５のステップＳ１７へ進む。混合回数が十分でない場合は、図５のステップＳ１０へ進む。
【００９５】
ステップＳ１７では、ステップＳ６と同様に、Ｒ、Ｇ、Ｂから第１の色、第２の色の２色を選択する。レンズの色収差特性とフォーカスレンズ位置によってレンズ駆動方向を設定するために最適な２つの色は異なるため、最適な２つの色を選択すればよい。また、最適な２つの色は、複数選択してもよい。
【００９６】
ステップＳ１８では、ステップＳ１７において決定された２つの色を用いて、レンズの駆動方向を設定する。レンズ駆動方向の設定方法については、詳細は後述する。
【００９７】
ステップＳ１９では、レンズ駆動方向に変更有りか無しかを評価する。ステップＳ１９でレンズ駆動方向に変更有りと判定された場合は、ステップＳ２０においてレンズ駆動方向を反転し再びステップＳ９へ戻り、ステップＳ１８において設定されたレンズ駆動方向とは逆方向に所定の速度で所定の量フォーカスレンズを駆動する。
【００９８】
一方、ステップＳ１９でレンズ駆動方向に変更無し、と判定された場合は、レンズ駆動方向を変更せずに再びステップＳ９へ戻り、ステップＳ１８において設定されたレンズ駆動方向に所定の速度で所定の量フォーカスレンズを駆動する。
【００９９】
ここまでステップＳ１１で増加と判定された場合の説明をしてきたが、ここで、ステップＳ１１において減少と判定された場合の説明に戻る。ステップＳ１１において減少と判定された場合にはステップＳ１２へと進み、ＣＰＵ１５は、Ｙ焦点評価値を用いて合焦位置を算出し、ステップＳ１３へと進む。
【０１００】
詳細な合焦位置算出方法としては、合焦状態を示す焦点評価値であるＹ焦点評価値の山状のグラフの、一定値以上の傾きで傾斜している部分の長さ、および傾斜している部分の勾配の変化具合から、ピーク位置を算出する。Ｙ焦点評価値のピーク位置は、合焦位置にほかならないので、これにより合焦位置算出を行うことができる。
【０１０１】
そして、ステップＳ１３でＣＰＵ１５は合焦表示を行い、本ＡＦ動作を終了する。
【０１０２】
（混合処理による焦点評価値ノイズの影響の低減方法の説明）
ここで、図１のステップＳ４で行う規格化後の輝度信号の混合処理により、焦点評価値ノイズの影響を低減する方法について説明する。
【０１０３】
混合処理を行わないとき、ＲＹ、ＧＹ、ＢＹに、値が小さい信号が含まれる場合は、その信号は規格化後にノイズが増幅され、焦点評価値の大小関係の判定が困難となる。
【０１０４】
その様子を図６と図７を用いて説明する。
【０１０５】
図６は規格化前と後の、ＲとＧ各色の輝度信号と画素位置の関係を示す図である。図６（ａ−１）、（ｂ−１）は規格化前のＲＹ、ＧＹを示しており、図６（ａ−１）はＲの輝度信号出力が小さい状態を示している。
【０１０６】
図６（ａ−２）、（ｂ−２）に、規格化後のＲＹ、ＧＹを示した。規格化して信号を揃えることで、方向検出性能が向上することを前述した。前述の通り、規格化前は異なる大きさだった各色の輝度信号（図６（ａ−１）、（ｂ−１））が、規格化後は概ね同じ大きさの信号（図６（ａ−２）、（ｂ−２））に変化している。しかしながら規格化前ＲＹが規格化前ＧＹに比べて小さかったことが原因で、規格化後ＲＹ（図６（ａ−２））は規格化後ＧＹ（図６（ｂ−２））に比べて多くのノイズがのってしまうという問題点が生じている。結果、規格化により必ずしも方向検出性能が向上しないと言える。
【０１０７】
また、図７（ａ）は、図６（ａ−２）、（ｂ−２）の輝度信号から算出した焦点評価値とフォーカスレンズ位置の関係を示す図で、Ｇ焦点評価値グラフは滑らかな形状であるのに対し、Ｒ焦点評価値にはノイズがのっている様子を示している。このように、評価値算出に用いる輝度信号にノイズが生じると焦点評価値にもノイズが生じる。方向検出はＲ焦点評価値とＧ焦点評価値の大小関係を利用するため、ノイズに因り大小関係が頻繁に入れ替わることで方向検出不能となる範囲が増えてしまう。
【０１０８】
以上のように、ＲＹ、ＧＹ、ＢＹに、値が小さい信号が含まれる場合は、ノイズに因り方向検出の精度に悪影響がある。
【０１０９】
この問題を、規格化後の輝度信号に対して混合処理を行うことで解決することができる。
【０１１０】
まずは図８を用いて、混合処理を行った際の輝度信号変化を説明する。図８（ａ−１）、（ｂ−１）は規格化前の、（ａ−２−１）、（ｂ−２）は規格化後の、ＲとＧ各色の輝度信号と画素位置の関係を示す図である。前述の通り、規格化前は異なる大きさだった各色の輝度信号（図８（ａ−１）、（ｂ−１））が、規格化後は概ね同じ大きさの信号（図８（ａ−２−１）、（ｂ−２））に変化しており、規格化後ＲＹ（図８（ａ−２−１））だけにノイズが生じている。
【０１１１】
また、図８（ａ−２−２）、（ａ−２−３）はそれぞれ、規格化したＲＹ、１回混合処理を行ったＲＹ、２回混合処理を行ったＲＹを示している。例として混合回数を２回とし、混合処理回数を増やすほど、規格化後ＲＹ（図８（ａ−２−１））から徐々にノイズが減っていき、２回混合後（図８（ａ−２−３））にはノイズが無くなる様子を示した。このように、規格化後の輝度信号に対して混合処理を行うことは、輝度信号のＳ／Ｎ改善に有効である。
【０１１２】
また、図７（ａ）は、図８（ａ−２−３）、（ｂ−２）の輝度信号から算出した焦点評価値とフォーカスレンズ位置の関係を示す図で、Ｇ焦点評価値とＲ焦点評価値のグラフ形状が共に、滑らかである様子を示した。つまり、図８（ａ−２−３）、（ｂ−２）の輝度信号にノイズがのっていないため、図７（ｂ）にもノイズは生じない。混合処理を行わなかった図７（ａ）と比較すると、混合処理を行った図７（ｂ）では、Ｒ焦点評価値のノイズが取り除かれている様子を示している。
【０１１３】
以上のように、混合処理を行うことは輝度信号のＳ／Ｎ改善に有効であり、つまり焦点評価値のＳ／Ｎ改善に有効である。
【０１１４】
（混合回数の計算方法の説明）
図１のステップＳ３で行う混合回数の計算方法について説明する。
【０１１５】
ステップＳ３では、混合回数を決定する。混合回数とは、何回混合するのかを示す値で、例えば、混合回数が０ならば混合は行わない。混合回数が１ならば現在の輝度信号出力値に対して、次に取得する輝度信号出力値を混合する。
【０１１６】
混合回数は、輝度信号もしくは評価値の比、輝度信号もしくは評価値の絶対値の少なくとも１つを用いて複数の色毎に設定する。本実施例では、輝度信号の比を用いた例と、輝度信号の絶対値を用いた例をそれぞれ説明する。
【０１１７】
まず、輝度信号の絶対値を用いた混合回数の設定方法について説明する。混合回数は、以下の式により求めることができる。
混合回数＝ＭＭ閾値÷信号から算出したＭＭ    ・・・（１０）
【０１１８】
ただし、ＭＭとは、ＡＦ評価範囲内で水平ライン毎の最大値と最小値の差分のうち最も大きい値である。ＭＭ閾値とはＭＭに対して設けられた閾値である。ＭＭは、水平ライン毎に計算せずＡＦ評価範囲内全ての最大値と最小値の差分としてもよい。（１０）により求められた混合回数の小数点以下の値は切り上げでも切り捨てでもよい。また、ここでは、混合回数を求めるためにＭＭ閾値とＭＭを用いたが、替わりにＹＰ閾値とＹＰを用いて以下の式のように算出してもよい。
混合回数＝ＹＰ閾値÷信号から算出したＹＰ  ・・・（１１）
【０１１９】
ただし、ＹＰとは、輝度信号のＡＦ評価範囲内における最大値のことである。また、（１１）により求められた混合回数の小数点以下の値は切り上げでも切り捨てでもよい。
【０１２０】
次に、輝度信号の比を用いた混合回数の設定方法について説明する。混合回数は、以下の式により求めることができる。
混合回数＝輝度信号（大）÷輝度信号（小）  ・・・（１２）
【０１２１】
ただし、選択された第１の色、第２の色の信号のうち、値が大きい信号を輝度信号（大）とし、小さい信号を輝度信号（小）とした。また、（１２）により求められた混合回数の小数点以下の値は切り上げでも切り捨てでもよい。
【０１２２】
以上のように混合回数を決める。上述の説明では、ＲとＧのうち片方は十分に大きい値であるため混合を行わない例を挙げたが、もう一方も混合する必要がある場合は、同じ考え方で２つの色の輝度信号を共に混合をする。これにより、２つの色の輝度信号が共に小さい場合、２つの色の混合回数をそれぞれに設定し、２つの色の輝度信号を規格化したときに共にＳ／Ｎが悪くなることを防ぐ事ができる。
【０１２３】
また、ＣＰＵ１５によって撮像素子に撮像される被写体像の移動量によって、混合回数を設定してもよい。被写体像の移動量は、公知の特許のような被写体検出方法を用いて画像中の被写体の位置情報を得ることで検出すればよい。
【０１２４】
被写体像の移動が検出された場合、ＡＦ評価枠内に撮像される画像のうち被写体像がある部分やその近傍の輝度信号の出力が混合のたびに大きくずれてしまうという問題が生じる。混合処理は、ほぼ同等の画像を混合することで焦点評価値のノイズ低減効果が得られるので、被写体像の移動が検出された場合はノイズが低減できない上に、大きく異なる画像を混合すると正確な方向検出を妨げる可能性がある。そこで、被写体像の移動が所定量以上検知された場合には、混合回数を減らす。
【０１２５】
この目的は、混合回数を減らすことで焦点評価値のノイズが増加し方向検出性能が落ちるとしても、混合回数を減らすことで被写体像の移動による影響を低減し、方向検出性能が著しく落ちることを防ぐためである。
【０１２６】
（レンズ駆動方向設定の説明）
図１のステップＳ７とＳ１２における、レンズ駆動方向設定について図１０、図１１を用いて詳しく説明する。
【０１２７】
図１０は、図１のステップＳ７とＳ１２のサブルーチンであり、レンズ駆動方向判定動作手順を示すフローチャートである。図１０の処理はすべてＣＰＵ１５が行う。
【０１２８】
ステップＳ４０１では、大小関係評価値を演算する。大小関係評価値は、Ｇ焦点評価値とＲ焦点評価値の大小関係を示し、２つの焦点評価値の差分もしくは割合である。本実施例では、差分をとって大小関係評価値を算出する。割合から大小関係評価値を算出する例は、変形例として後述する。本実施例では、第１の色をＧ、第２の色をＲとして説明する。
【０１２９】
大小関係評価値は
（大小関係評価値）＝（Ｇ焦点評価値）−（Ｒ焦点評価値）・・・（１３）
で求められる。
【０１３０】
ここで、図１１（ａ）は、Ｙ焦点評価値とフォーカスレンズ位置の関係を示す図である。
【０１３１】
上述のように、被写体のコントラストに応じた信号を検出して合焦させるオートフォーカス方法において、Ｙ焦点評価値がピークとなるフォーカスレンズの位置とは即ち、被写体のコントラストがピークに達した位置である。この位置が、フォーカスレンズの合焦位置と判断される。
【０１３２】
図１１（ｂ）は、ＧとＲの焦点評価値と、フォーカスレンズ位置の関係を示す図である。
【０１３３】
図１１（ｃ）は、大小関係評価値とレンズ駆動方向の関係を示す図で、縦軸は大小関係評価値、横軸はフォーカスレンズ位置ある。大小関係評価値が０となるのはＧ焦点評価値とＲ焦点評価値が一致するときであるから、図１１（ｂ）点Ｐ１（Ｇ焦点評価値とＲ焦点評価値のクロス点）と図１１（ｃ）点Ｐ２のフォーカスレンズ位置は一致する。
【０１３４】
このとき、大小関係評価値が正の場合は即ちＧ焦点評価値＞Ｒ焦点評価値で、大小関係評価値が負の場合は即ちＧ焦点評価値＜Ｒ焦点評価値である。
【０１３５】
この関係により、上述のようにフォーカスレンズの駆動方向を決めることができる。
【０１３６】
上述の特許文献１（特公昭６１−１００４４号公報）の第３頁、第４図によると、大小関係評価値が正の場合は、第１の方向にレンズ駆動し、大小関係評価値が負の場合は、第１の方向と逆の方向である第２の方向にレンズ駆動をすればよい。
【０１３７】
しかしながら、図１１（ａ）と図１１（ｂ）を比較するとわかるように、太い細線で表した合焦位置と、細い細線で表したＧとＲのクロス点（以下点Ｐ１）には、ズレがあることがわかる。
【０１３８】
このズレには、焦点調節を行うたびにばらつきが発生する。ズレのばらつき発生要因の１つは、被写体の光学像の分光分布によりＹ焦点評価値のピーク位置（合焦位置）がＲＧＢの焦点評価値の位置関係に対して変化する為である。また別な要因としては、ＲＧＢ焦点評価値を算出する際に行われている輝度信号の規格化による誤差に因り、で２つの色の焦点評価値から算出される大小関係評価値にも誤差が発生して図１１（ｃ）の点Ｐ２の位置がずれる為である。
【０１３９】
以下において、このＹ焦点評価値のピーク位置変化のばらつきを合焦位置ばらつきと称し、大小関係評価値の誤差により生じる点Ｐ２の位置ずれのばらつきをＰ２ばらつきと称する。本実施例の撮像装置が焦点調節動作を行う際の、合焦位置ばらつきの量とＰ２ばらつきの量は、事前にわかっているものとする。そこで前提として、図１１（ｃ）に示す合焦位置は合焦位置ばらつきの範囲内であり、同様に図１１（ｃ）に示すＰ２はＰ２ばらつきの範囲内であるとして以下の説明を続ける。
【０１４０】
また、ズレに因って次のような問題点が生じる。
【０１４１】
例えば、図１１（ｃ）において合焦位置と点Ｐ２の間の範囲にフォーカスレンズがある場合は、大小関係評価値が正であるから、第１の方向をレンズ駆動方向として設定される。しかしながら、この第１の方向は、正しい合焦位置とは反対の方向であり、方向を誤検出しているという問題点が生じる。
【０１４２】
そこで、誤ったレンズ駆動をしないために、大小関係評価値に対して、第１の閾値、第２の閾値を設ける。
【０１４３】
この第１の閾値と第２の閾値の設定方法については後述するものとし、まずは、合焦位置ばらつきとＰ２ばらつきが原因で、方向を誤検出する可能性のある最大の範囲について考える。
【０１４４】
図１１（ｃ）に示す例では、誤検出範囲、と示した範囲（合焦位置と点Ｐ２の間の範囲）のみ方向を誤検出する。
【０１４５】
しかしながら、被写体など撮影状況が変化する場合は、図１１（ａ）のＹ焦点評価値、（ｂ）のＲＧＢ焦点評価値、（ｃ）の大小関係評価値が変化して、合焦位置ばらつきやＰ２ばらつきが発生し、図１１（ｃ）に示す誤検出範囲よりも広範囲で誤検出する可能性がある。この誤検出する可能性のある最大の範囲を、以下では合焦近傍検出不可範囲と称する。図１１（ｃ）に示す合焦近傍検出不可範囲は、これを指す。
【０１４６】
この合焦近傍検出不可範囲は、合焦位置とＰ２の間の範囲であり、また、合焦位置とＰ２の差が広がるほど拡大する。これは、合焦位置とＰ２の位置関係が、図１１（ｃ）に示すように合焦位置がＰ２よりも小さい場合も、逆に合焦位置がＰ２よりも大きい場合も、同様である。
【０１４７】
つまり、合焦位置ばらつきの範囲と、Ｐ２ばらつきの範囲を合わせた範囲が、合焦近傍検出不可範囲となる。
【０１４８】
次に、第１の閾値と第２の閾値の設定方法について、図１１（ｃ）を用いて説明する。
【０１４９】
図１１（ｃ）に示すように、合焦近傍検出不可範囲の両端のフォーカスレンズ位置の値のうち、小さい方の値に対応する大小関係評価値の値を、第１の閾値とする。同様に、大きい方の値に対応する大小関係評価値の値を、第２の閾値とする。
【０１５０】
これらの閾値を利用して、大小関係評価値が第１の閾値よりも小さい且つ第２の閾値よりも大きい場合は、方向を誤検出している可能性があるため方向検出は不可である、と判断すればよい。これにより、誤ったレンズ駆動を防ぐことが可能である。
【０１５１】
再び図１０のフローチャートの説明に戻る。ステップＳ４０２で大小関係評価値が、第１の閾値以上の場合は、図１０のステップＳ４０３に進み、第１の方向をレンズ駆動方向として設定し、処理を終える。
【０１５２】
ステップＳ４０２で、大小関係評価値が第１の閾値未満と判定されると、ステップＳ４０４に進み、大小関係評価値が第２の閾値以下の場合はステップＳ４０５に進み、第２の方向をレンズ駆動方向として設定し、処理を終える。
【０１５３】
ステップＳ４０４において、大小関係評価値が第２の閾値より大きい場合はステップＳ４０６に進み、レンズ駆動方向の検出不可として設定し、処理を終える。
【０１５４】
また、本実施例では、第１の色はＧ、第２の色はＲと設定したが、複数対の第１の色と第２の色を選択してもよい。図１のステップＳ６、ステップＳ１７では色選択を行うが、複数回色選択を繰り返す度に、複数対の色の中から最適な２つの色の組み合わせを選択する。
【０１５５】
どの２色を選択するかにより、図１のステップＳ７、ステップＳ１８におけるレンズ駆動方向設定が可能な範囲は異なる。ゆえに、ある一対では駆動方向検出不可のときでも、異なるある一対を選択すればレンズ駆動方向の設定が可能な場合がある。
【０１５６】
つまり、複数対の色選択を行うことにより演算量は増えてしまうが、一対の色選択を行う場合よりもレンズ駆動方向検出が可能な範囲を増やすことができる。
【０１５７】
また、本実施例では移動平均をとって混合を行ったが、混合方法はこれに限らない。例えば、設定された混合回数を混合する度に、信号をリセットして混合処理を行ってもよい。
【０１５８】
この信号のリセットは、移動平均をとる場合は古い信号データが随時上書きされるので値を消す必要はないが、移動平均をとらない場合は古い信号データをあらかじめ消去しておかないと、誤った信号データを混合してしまうため必要な処理である。
【０１５９】
また、本実施例では、ＲＧＢの焦点評価値が同時に得られる構成の場合を例として説明したが、時系列にＲＧＢを選択して選択した色の焦点評価値の算出を行い、混合回数が多い色ほど、単位時間あたりに焦点評価値を算出する回数を多くしてもよい。
【０１６０】
時系列にＲＧＢを選択して焦点評価値の算出することで、ＲＧＢの焦点評価値を同時に算出する構成の場合よりも演算や回路の規模を減らすことができる。このような構成をとる場合、即ち一回の露光、信号の蓄積しかできない構成をとる場合は、混合回数が多い色ほど単位時間あたりに焦点評価値を算出する回数を多くすることで、方向検出にかかる時間を短縮することができる。
【０１６１】
この理由を、例えば第１の色にＲ、第２の色にＧが選ばれ、且つＲだけ３回の混合処理が必要と判定された場合を例として説明する。この時、一回の信号の蓄積しかできない構成のため、ＲＧＢの順に焦点評価値を算出する場合には、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｒ、のように合計７回目に焦点評価値の算出処理を行って初めてＲの輝度信号の混合処理を行うことができる。一方、ＲＧＢの順ではなく混合回数が多いＲの焦点評価値を算出する回数を多くした場合、最短でＲ、Ｒ、Ｒ、と合計３回の焦点評価値の算出処理を行うだけで混合処理を行うことができる。
【０１６２】
このように、混合回数が多い色ほど、単位時間あたりに焦点評価値を算出する回数を多くすることで方向検出にかかる時間を短縮することができる。
【０１６３】
このように、色収差方式のフォーカスレンズ駆動方向判定動作において被写体の色に偏りがある場合、即ちある色の輝度信号出力が小さい場合は、混合処理を行う。これによりノイズによる方向検出性能低下の可能性を低減し、焦点調節を高速に行うことが可能である。
【符号の説明】
【０１６４】
１  撮像装置
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
１４  スキャンＡＦ処理回路
１５  ＣＰＵ
【図１】
2016126238.tif 000003
【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】
2016126238.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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