(57)【要約】【課題】コントラスト信号レベルのピークが検出し難い暗所や色が均一の被写体に対してフォーカスレンズを合焦するには時間が掛かっていた。【解決手段】フォーカスレンズを駆動する駆動部と、フォーカスレンズを通じて結像された光学像を撮像して撮像信号を出力する撮像部と、撮像された被写体が合焦している場合における被写体の被写体距離および撮像領域における第1の特徴量が紐づけられた被写体情報を、ズームレンズの倍率毎に記憶する記憶部と、撮影している被写体が合焦出来ないと判断された場合には、撮影している撮像領域における第２の特徴量を取得するとともに、被写体情報のうち撮影している倍率における被写体情報の第1の特徴量と第2の特徴量との類似度を求め、類似度が最大となる第1の特徴量を有する被写体情報を選出する制御部と、を有し、駆動部は、選出された被写体情報が有する被写体距離に基づいて、被写体が合焦状態となるように前記フォーカスレンズを移動させることを特徴とする。【選択図】図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズを駆動する駆動部と、
前記フォーカスレンズを通じて結像された光学像を撮像して撮像信号を出力する撮像部
と、
撮像された被写体が合焦している場合における前記被写体の被写体距離および撮像領域における第1の特徴量が紐づけられた被写体情報を、ズームレンズの倍率毎に記憶する記憶部と、
撮影している被写体が合焦出来ないと判断された場合には、撮影している撮像領域における第２の特徴量を取得するとともに、前記被写体情報のうち撮影している倍率における被写体情報の第1の特徴量と前記第2の特徴量との類似度を求め、前記類似度が最大となる第1の特徴量を有する被写体情報を選出する制御部と、を有し、
前記駆動部は、前記選出された被写体情報が有する被写体距離に基づいて、被写体が合焦状態となるように前記フォーカスレンズを移動させる撮像装置。
【請求項２】
前記特徴量は、センサの感光度合いである輝度信号である色信号、輝度信号値そのもの、前記色信号または前記輝度信号値に基づいて算出された変換値のいずれかである請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１特徴量または前記第2の特徴量のいずれかの特徴量を正規化したうえで、それぞれの特徴量の類似度を求める請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記類似度が最小となる被写体情報が複数選出された場合には、前記複数の被写体情報のそれぞれに紐づけられた被写体距離と現在撮影している被写体の被写体距離との差が最小となる被写体距離の情報を有する被写体情報を選出し、
前記駆動部は、前記選出された被写体情報に紐付けされている被写体距離に対して合焦状態とさせるように前記フォーカスレンズを移動させる請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像装置は、
前記記憶部は、前記撮像領域内に設定された複数の検波領域の内、算出された最大のコントラスト信号レベルと、最小のコントラスト信号レベルとのコントラスト信号レベルの差をレベル差閾値と比較して、比較結果に基づいて前記被写体の被写体情報に優先度を付与し、前記被写体情報に設定された前記優先度に従って前記被写体情報を記憶している請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
被写体が合焦している場合における前記被写体の被写体距離および撮像領域における第1の特徴量が紐づけられた被写体情報を、ズームレンズの倍率毎に記憶する記憶部と、
撮影している被写体が合焦出来ないと判断された場合には、撮影している撮像領域における第２の特徴量を取得するとともに、前記被写体情報のうち撮影している倍率における被写体情報の第1の特徴量と前記第2の特徴量との類似度を求め、前記類似度が最大となる第1の特徴量を有する被写体情報を選出する制御部と、を有し、
前記選出された被写体情報における被写体距離に基づいて、被写体が合焦状態となるようにフォーカスレンズを移動させるフォーカス制御装置。
【請求項７】
被写体が合焦している場合における前記被写体の被写体距離および撮像領域における第1の特徴量が紐づけられた被写体情報を、ズームレンズの倍率毎に記憶し、
撮影している被写体が合焦出来ないと判断された場合には、撮影している撮像領域における第２の特徴量を取得するとともに、前記被写体情報のうち撮影している倍率における被写体情報の第1の特徴量と前記第2の特徴量との類似度を求め、前記類似度が最大となる第1の特徴量を有する被写体情報を選出し、
前記選出された被写体情報における被写体距離に基づいて、被写体が合焦状態となるようにフォーカスレンズを移動させるフォーカス制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体に対してオートフォーカス制御を行うフォーカス制御装置、撮像装置及びフォーカス制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、監視カメラやＤＶＤ（Digital Versatile Disc）カメラ等のビデオレコーダ付きの多くの撮像装置には、レンズのフォーカスを自動調整するＡＦ（Auto Focus）機能が搭載されている。このようなＡＦ機能における合焦方式として、撮影映像のコントラスト信号の振幅が最大値になる位置を合焦状態であるとしてフォーカスの調整を行う、コントラスト方式がある。
【０００３】
撮像装置においては、フォーカスレンズをその光軸方向に移動させることによって、撮影映像が非合焦状態又は合焦状態となるが、これに伴ってコントラスト信号の振幅も変化する。よって、基本的なコントラスト方式では、フォーカスレンズをその光軸方向に移動させ、移動前後のコントラスト信号の振幅の大小に基づいて合焦する方向を検出し、その方向にフォーカスレンズを移動させて合焦を行っている。以下の説明では、ＡＦ機能に従ってフォーカスレンズを合焦させる制御を「ＡＦ制御」と呼ぶ。また、ＡＦ制御によってフォーカスレンズが移動していたり、ＡＦ機能を実行するために処理を行っていたりする状態を「ＡＦ動作」と呼ぶ。一方、ＡＦ機能の実行中であるがフォーカスレンズの移動を停止している状態を「ＡＦ待機」と呼ぶ。
【０００４】
ところで、このコントラスト方式で注目するコントラストの強弱は被写体に依存する。ここで、図１５と図１５を参照して低コントラスト被写体を撮像するときの様子を説明する。
【０００５】
図１５は、夜間に従来の撮像装置が撮像領域内で撮像する被写体の例を示す。この撮像領域は、撮像装置に接続された表示装置の出力画面の大きさとほぼ同じである。
【０００６】
図１６は、撮像装置が低コントラスト被写体１０２を撮像するときに検波したコントラスト信号を示す。
【０００７】
従来の撮像装置は、撮像領域１００の中心付近にある検波領域１０１の内側で低コントラスト被写体１０２（例えば、タワー型の建築物）のコントラスト信号を検波する。しかし、夜間には低コントラスト被写体１０２自体が暗く、背景も黒であるため、低コントラスト被写体１０２の輪郭が背景に溶け込んでしまう。
【０００８】
図１６に示すように低コントラスト被写体１０２の鮮鋭度の度合いを表すコントラスト信号レベルの形がなだらかであり、撮像装置がフォーカスレンズを光軸方向に移動させてもコントラスト信号レベルのピークとなる合焦点を見つけにくい。このため、フォーカスレンズがハンチングを起こしたり、合焦しないままＡＦが停止したりすることがあった。
【０００９】
このような理由から、ＡＦ機能にコントラスト方式を使用している監視カメラにおいては、色が均一な建物の壁や空には合焦させ難く、特に暗所においては、図１６に示したような合焦点が見つからないといった不具合が生じ易い。従って、低コントラストの被写体を撮影する際は、ハンチングを抑え、さらには、合焦点付近まで速やかにフォーカスレンズを移動させたいという要望があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１１-３８３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１には、現在撮影している被写体が測距可能であった場合、次回以降のＡＦ動作の際に使用する撮影距離最頻値を計算するための過去の合焦位置として、現在撮影している被写体までの距離を倍率ごとに一定数不揮発性のメモリ内に格納する。現在撮影している被写体が測距不可能であった場合、その倍率に応じた撮影距離最頻値を格納されている被写体までの距離の平均値より求め、その平均値の距離へと合焦するようフォーカスレンズを動かす。
【００１２】
このような制御方式では、同じ倍率でも位置情報が大きく異なる被写体を撮影する環境では、撮影距離最頻値はその平均値であるから、フォーカスレンズが合焦点からは遠い位置にて停止することも十分に考えられる。すなわち、合焦させたい距離と参照する値の距離が乖離しやすくなる。この値の乖離を防ぐためには記録された被写体情報より、現在の被写体と相関のある情報を用いて合焦を図る必要がある。
【００１３】
本発明は以上の点を考慮してなされたものであり、低コントラストの被写体に対して適切なフォーカス制御を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明は、フォーカスレンズを駆動する駆動部と、フォーカスレンズを通じて結像された光学像を撮像して撮像信号を出力する撮像部と、撮像された被写体が合焦している場合における被写体の被写体距離および撮像領域における第1の特徴量が紐づけられた被写体情報を、ズームレンズの倍率毎に記憶する記憶部と、撮影している被写体が合焦出来ないと判断された場合には、撮影している撮像領域における第２の特徴量を取得するとともに、被写体情報のうち撮影している倍率における被写体情報の第1の特徴量と第2の特徴量との類似度を求め、類似度が最大となる第1の特徴量を有する被写体情報を選出する制御部と、を有し、駆動部は、選出された被写体情報が有する被写体距離に基づいて、被写体が合焦状態となるように前記フォーカスレンズを移動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、低コントラストの被写体に対して適切なフォーカス制御を行うことができる。
【００１６】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態例の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態例に係る撮像装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態例に係る撮像領域内の検波領域の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態例に係る第２検波領域の一例を示す説明図である。
【図４（Ａ）】被写体に合焦している状態を図示したものである。
【図４（Ｂ）】図４（Ａ）の被写体がピンボケ状態になっている時を図示したものである。
【図４（Ｃ）】検波領域内でのコントラスト信号レベルの例を示したものである。
【図５（Ａ）】撮像領域内の被写体の例を示す。
【図５（Ｂ）】検波領域内でのコントラスト信号レベルの例を示す。
【図５（Ｃ）】第２検波領域の例を示す。
【図６（Ａ）】撮像領域内の低コントラスト被写体の例を示す。
【図６（Ｂ）】検波領域内でのコントラスト信号レベルの例を示す。
【図６（Ｃ）】第２検波領域の例を示す。
【図７（Ａ）】撮像領域内の予備用コントラスト被写体の例を示す。
【図７（Ｂ）】検波領域内でのコントラスト信号レベルの例を示す。
【図７（Ｃ）】第２検波領域の例を示す。
【図８】本発明の一実施の形態例に係る制御部が分類した被写体に付与される第１〜第３優先度を示す説明図である。
【図９】本発明の一実施の形態例に係るメモリが有する一次被写体情報格納領域、被写体情報格納領域、距離情報テーブル及び各閾値の構成例を示す説明図である。
【図１０】本発明の一実施の形態例に係る被写体情報テーブルの構成例を示す説明図である。
【図１１】本発明の一実施の形態例に係る制御部が被写体情報格納領域に格納する被写体情報を選出するために参照する第３閾値と第４閾値の関係を示す説明図である。
【図１２】本発明の一実施の形態例に係る撮像装置が行うＡＦ動作の処理例を示す第１のフローチャートである。
【図１３】本発明の一実施の形態例に係る撮像装置が行うＡＦ動作の処理例を示す第２のフローチャートである。
【図１４】本発明の一実施の形態例に係る撮像装置が行うＡＦ動作の処理例を示す第３のフローチャートである。
【図１５】夜間に従来の撮像装置が撮像領域内で撮像する被写体の例を示す説明図である。
【図１６】従来の撮像装置が低コントラスト被写体を撮像するときに検波したコントラスト信号を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態例に係る撮像装置及びフォーカス制御装置について、添付図面を参照して説明する。
【００１９】
本明細書及び図面において、実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
【００２０】
［（１）本実施の形態に係る撮像装置の構成］
図１は、本実施形態に係る撮像装置１の全体構成を示すブロック図である。
【００２１】
撮像装置１は、レンズユニット２、撮像素子８、ノイズ除去回路９、自動利得制御回路（ＡＧＣ：Auto Gain Controller）１０、アナログ／ディジタル変換回路（Ａ／Ｄ）１１及びオートフォーカス制御装置１２を備える。また、撮像装置１は、モータドライバ回路４１〜４３、電子シャッタ４７を備える。撮像装置１は、例えば監視カメラとして用いられるが、個人用のカメラとして用いられたり、携帯端末に内蔵されて用いられたりもする。図１では、自動利得制御回路１０をＡＧＣと記載し、アナログ／ディジタル変換回路１１をＡ／Ｄと記載している。
【００２２】
レンズユニット２は、被写体から受光した光束の変倍を行うことでズーム倍率を調節するバリエータレンズ群３、受光光量を調整するための絞り４及びピント調節機能を有するフォーカスレンズ群５（フォーカスレンズの一例）を備える。レンズユニット２は、被写体の光学像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）等を用いて構成される撮像素子８の受光面に結像する。
【００２３】
また、レンズユニット２は、例えばフォトインタラプタ等から構成されるレンズ原点検出器６及び温度検出器７を備える。レンズ原点検出器６は、バリエータレンズ群３及びフォーカスレンズ群５の絶対位置（基準位置）を検出し、検出結果をレンズ絶対位置情報として制御部３０、又は、撮像装置１と通信を行える外部システムに送信する。以下の説明では、レンズ原点検出器６が検出したバリエータレンズ群３及びフォーカスレンズ群５の絶対位置に対して、フォーカスレンズ群５が移動した位置を「フォーカスレンズ位置」と呼ぶ。そして、被写体に対して合焦したフォーカスレンズ群５の位置を「合焦位置」と呼ぶ。
【００２４】
温度検出器７は、レンズユニット２内の温度を検出し、検出結果をレンズユニット内温度情報として、撮像装置１に搭載されている制御部３０又は、撮像装置１と通信を行える外部システムに送信する。外部システムは、例えば制御コンピュータによって構成されており、制御部３０を介してレンズ絶対位置情報又はレンズユニット内温度情報を受信することができる。
【００２５】
さらに、レンズユニット２は、バリエータレンズ群３、絞り４及びフォーカスレンズ群５をそれぞれ駆動させるモータ４４〜４６を有している。モータ４４〜４６は、それぞれモータドライバ回路４１〜４３から入力するモータ制御信号によって駆動される。
【００２６】
撮像素子８（撮像部の一例）は、フォーカスレンズ群５を通じて受光面の撮像領域に結像された被写体の光学像を撮像して、この光学像を光電変換し、得られた電気信号（撮像信号）をノイズ除去回路９に出力する。この撮像信号は、ノイズ除去回路９において所定のノイズ除去処理が施され、自動利得制御回路１０において最適なレベルに増幅される。そして、撮像信号は、アナログ／ディジタル変換回路１１においてディジタル変換された後、ディジタル撮像信号としてカメラ信号処理部１３に出力される。
【００２７】
オートフォーカス制御装置１２は、カメラ信号処理部１３と制御部３０を備える。
【００２８】
カメラ信号処理部１３は、信号変換処理回路１４、コントラスト信号生成部１５、ＡＥ（Auto Exposure）信号生成回路１８、被写体情報信号生成回路１９、及びＡＧ（Auto Gain）信号生成回路２０を備える。
【００２９】
信号変換処理回路１４は、アナログ／ディジタル変換回路１１から入力されるディジタル撮像信号に対し、所定の信号処理を施す。このとき、信号変換処理回路１４は、ディジタル撮像信号を、例えばＮＴＳＣ（National Television Standards Committee）規格やＰＡＬ（Phase Alternating Line）規格等のテレビジョン方式に準拠した標準的なテレビジョン信号に変換して外部に出力する。例えば、信号変換処理回路１４は、このテレビジョン信号を、撮像装置１とネットワークを介して通信を行う外部システムに送信する。外部システムにおいて、テレビジョン信号に基づく画像が表示装置の画面に表示される。
【００３０】
さらに、カメラ信号処理部１３は、ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）回路１６及び積分器１７からなるコントラスト信号生成部１５（信号生成部の一例）を備える。ＨＰＦ回路１６は、カットオフ周波数の値を自在に変更できる。そして、ＨＰＦ回路１６は、任意のカットオフ周波数より高い信号を生成し、積分器１７に出力する。積分器１７は、ＨＰＦ回路１６から入力された信号を積分したコントラスト信号ＶＦを制御部３０に送出する。なお、ＨＰＦ回路１６及び積分器１７からなるコントラスト信号生成部１５は、任意のテレビジョン信号の領域から値を取得することができる。ＨＰＦ回路１６と積分器１７との各組み合わせは、後述する図３に示すように撮像素子８の撮像領域に設定される各第２検波領域（複数の検波領域の一例）に対応して設けてもよい。
【００３１】
ここで、図２と図３を参照して、コントラスト信号生成部１５がコントラスト信号を生成する検波領域について説明する。
【００３２】
図２は、本実施形態に係る撮像領域内の第１検波領域の一例を示す。
【００３３】
撮像装置１から出力されるテレビジョン信号は、外部システムの表示装置の出力画面に表示される。撮像領域５０に撮像される画像が、出力画面に表示されることとなる。撮像領域５０の中心付近には、矩形枠の第１検波領域５１が設けられている。コントラスト信号生成部１５は、第１検波領域５１内で被写体のコントラストを検波し、コントラスト信号を生成する。
【００３４】
図３は、本実施形態に係る撮像領域内の第２検波領域の一例を示す。
【００３５】
コントラスト信号生成部１５は、撮像領域５０内に設定された９つの第２検波領域５２ａ〜５２ｉ（複数の検波領域の一例）に対し、各々の検波領域に対応する撮像信号からコントラスト信号を生成する。そして、制御部３０は、第２検波領域５２ａ〜５２ｉ毎にコントラスト信号レベルを求める。第２検波領域５２ａ〜５２ｉ毎のコントラスト信号レベルは、後述するように制御部３０が、被写体を低コントラスト被写体であるかどうかを判別し、この被写体の優先度情報に所定の優先度を付与するために用いられる。そして、制御部３０は、被写体情報に設定された優先度に従って、メモリ３２に被写体情報を記憶する。
【００３６】
図１の撮像装置１の構成及び動作の説明に戻る。
【００３７】
コントラスト信号生成部１５は、信号変換処理回路１４により生成されたテレビジョン信号（撮像画像）のうちの第１検波領域５１における輝度信号の高周波成分を、ＨＰＦ回路１６によって抽出する。ある検波領域における輝度信号の高周波成分は、例えば、当該検波領域内のある画素が出力する輝度信号（輝度値）と隣接する画素又は所定の画素数分だけ離れた画素が出力する輝度信号との差分を取ることにより抽出される。この抽出処理を、第１検波領域５１内の全画素について行う。そして、カメラ信号処理部１３は、抽出した第１検波領域５１内の全画素の輝度信号の高周波成分を、積分器１７において積分処理することにより、コントラスト信号ＶＦを生成して制御部３０に送出する。
【００３８】
ＡＥ信号生成回路１８は、入力されたテレビジョン信号に基づき、現在の撮影映像の明るさ、レンズユニット２の絞り４の開き具合及び自動利得制御のゲイン等に応じた信号レベルのオートアイリス信号ＡＥを生成し、これを制御部３０に送出する。
【００３９】
被写体情報信号生成回路１９は、入力されたテレビジョン信号の全体、または任意の領域から色信号等を抽出し、被写体情報を制御部３０に送出する。この被写体情報には、例えば、被写体のコントラスト値、色信号、被写体距離、輝度信号が含まれる。
【００４０】
ＡＧ信号生成回路２０は、入力されたテレビジョン信号に基づき、自動利得制御回路１０の利得を制御するためのＡＧ信号を生成し、これを制御部３０に送出する。
【００４１】
制御部３０は、例えば撮像装置１の各部を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）３１及び不揮発性のメモリ３２（記憶部の一例）等の情報処理資源を備える。メモリ３２には、本実施の形態に係る機能を実現するためのプログラム、該プログラムに用いられるパラメータや該プログラムの実行により生成されるデータ等が格納される。例えばメモリ３２には、オートアイリスデータ処理プログラム（ＡＥＰ）３３及びオートフォーカスデータ処理プログラム（ＡＦＰ）３４が格納されている。また、メモリ３２には、後述する図９に示す各データが格納されている。そして、制御部３０が行う処理は、ＣＰＵ３１がメモリ３２からプログラム、パラメータ、データ等を読み出して、所定の処理を実行することで実現される。
【００４２】
また、制御部３０は、不図示の通信インターフェースを介して接続される外部システムから制御コマンド等を受信する。なお、メモリ３２は、撮像画像の画像データをフレーム単位で一時的に記憶するバッファメモリとしての機能も有する。メモリ３２とは別に、バッファメモリを設けてもよい。また、メモリ３２は、撮像装置１、フォーカス制御装置１２の外部に設けてもよい。
【００４３】
制御部３０は、メモリ３２からオートアイリスデータ処理プログラム３３を呼び出し、ＡＥ信号生成回路１８で生成されたオートアイリス信号ＡＥによって現在の撮影映像の明るさを求める。併せて、制御部３０は、メモリ３２からオートフォーカスデータ処理プログラム３４を呼び出し、オートアイリス信号ＡＥによって絞り４の開き具合及び自動利得制御のゲイン等に対する評価値であるオートアイリス評価値を算出する。また、制御部３０は、コントラスト信号生成部１５で生成されたコントラスト信号ＶＦの値であるオートフォーカス評価値を取得する。
【００４４】
また、制御部３０は、コントラスト信号生成部１５に対して、撮像領域５０内に第２検波領域５２ａ〜５２ｉを設定する指示を行う。また、制御部３０は、被写体情報信号生成回路１９から入力する被写体情報に、フォーカス位置に対応するフォーカスレンズ群５の合焦時における被写体距離を付加し、メモリ３２に被写体情報を格納する処理を実行する。この処理の詳細は後述する。
【００４５】
そして、制御部３０は、メモリ３２から読み出した被写体情報に基づいて駆動部を制御し、フォーカスレンズ群５を合焦状態とする。このために、制御部３０は、バリエータレンズ群３及び絞り４の駆動を制御するための第１及び第２のモータ制御信号を生成し、これらをそれぞれモータドライバ回路４１、４２に出力する。第１及び第２のモータ制御信号は、オートアイリス評価値、レンズ絶対位置情報に基づき得られる現在のズーム倍率を表すズーム倍率情報、レンズユニット内温度情報、及びメモリ３２に格納されているトレースカーブデータとに基づいて生成される。このバリエータレンズ群３及び絞り４の駆動は、周知の技術を用いて制御することができる。
【００４６】
モータドライバ回路４１は、入力された第１モータ制御信号に基づいて、レンズユニット２のバリエータレンズ群３を光軸方向に移動させるモータ４４を駆動制御する。モータドライバ回路４２は、入力された第２モータ制御信号に基づいて、レンズユニット２の絞りを駆動するモータ４５を駆動制御する。このようにしてオートアイリス制御が行なわれる。なお、第１及び第２のモータ制御信号を生成する際に、レンズユニット内温度情報を用いることでオートアイリス制御の精度を上げることができる。
【００４７】
さらに、制御部３０は、オートアイリス評価値に基づいて、電子シャッタ４７のシャッタ速度を制御することにより、当該撮像素子８の受光面上に結像される被写体の光学像の光量調整を行う。また、制御部３０は、オートアイリス評価値に基づいて、自動利得制御回路１０におけるゲイン調整を行う。
【００４８】
さらに、制御部３０は、オートフォーカス評価値に基づいて合焦方向及び合焦位置を検出すると共に、第３モータ制御信号を生成し、これをモータドライバ回路４３（駆動部の一例）に送出する。モータドライバ回路４３は、第３モータ制御信号に基づいてレンズユニット２のフォーカスレンズ群５を光軸方向に移動させるモータ４６（駆動部の一例）を駆動制御する。このようにモータドライバ回路４３及びモータ４６によって、被写体に対して合焦状態を得るためにフォーカスレンズ群５を駆動するオートフォーカス制御が行なわれ、撮影時に被写体に合焦することができる。これらのモータ４４〜４６として、例えばステッピングモータが用いられる。
【００４９】
[（２）メモリ３２内の被写体情報を利用した低コントラスト被写体のＡＦ方法]
従来の監視用途において多くの撮像装置は、パンニング、チルティング、ズーム動作が可能であるが、ほとんどの撮像装置では撮影条件や撮影する被写体の種類が決まっている。そのため、撮像装置は、対象物の周りの明るさや対象物自体の明るさ、色、コントラスト値、倍率によって、監視対象を推測可能である。
【００５０】
本発明を活用するにあたって、メモリ３２内には予め低コントラスト被写体の合焦に有利な情報が格納されている。本発明ではこの被写体情報を利用することで本来合焦不能と考えられる被写体に対し合焦を図るものである。
【００５１】
なお、本発明の説明においては、複数回のＡＦ動作後、制御部３０がメモリ３２（後述する図１０に示す被写体情報テーブル）に所定の制限個数まで被写体情報を格納した後、低コントラスト被写体の撮影時に有用な被写体情報だけを選択してメモリ３２に格納する処理を「最適化」と呼ぶ。
【００５２】
＜ＡＦ動作中に被写体が低コントラスト被写体と判定された場合＞
本発明のＡＦ動作は、コントラストＡＦ動作に基づいて合焦を行っている時に撮影している被写体が低コントラスト被写体と判定された場合や、一般的なコントラスト方式のＡＦ動作では合焦不可能と判断された場合、測距不可能と判断された場合などに好適なＡＦ動作である。なお、ＡＦ動作中に撮影している被写体が低コントラスト被写体と判定する方法は、例えば、一定以上フォーカスレンズ群５を動かした後、コントラスト信号VFの傾きが閾値以下であるといったような方法である。
【００５３】
以下、本発明のＡＦ動作の説明を行う。制御部３０では、現在撮影している被写体が低コントラスト被写体と判定された場合、本発明に基づく方法を用いて被写体の合焦処理を実行する。
【００５４】
まず、制御部３０は過去の合焦した時の被写体情報を格納している被写体情報テーブルから、現在撮影している被写体と最も類似性のある被写体情報を選出する。なお、格納する被写体情報は、過去に合焦した際の被写体情報に限らず、予めユーザーなどが入力して設定した値を用いてもよい。以下の説明においては、過去に合焦した際の被写体情報を格納している場合を用いて説明する。
【００５５】
制御部３０は、まず、バリエータレンズ群３の位置から距離情報テーブルを参照し、現在のカメラの倍率を取得する。次に、被写体情報テーブルから、取得した倍率と同じ倍率に紐付けされている過去の被写体情報(OI_x)を被写体情報（pI）として選出する。
【００５６】
そして、制御部３０は、被写体情報(pI)から色信号値と現在撮影している被写体の色信号値とを比較する。なお、被写体情報として格納される色情報以外にも、センサの観光度度合いである輝度信号値そのもの、動きベクトル、明度、テクスチャ等の特徴量であってもよい。以下では、特徴量の一例として色信号値を用いた場合を例に説明する。
【００５７】
色信号値の比較を行う処理は次に示す通りである。まず、現在撮影している被写体の被写体情報を図２に示した第１検波領域より取得する。次に、取得した被写体情報より色信号値を抽出し、前記の被写体情報（ｐI）の色信号値とのデータ上の距離（ｄ_I）を式（１）を用いてそれぞれ算出する。
【００５８】
出力されている映像の色味が近ければ、出力されている色信号値の大きさが近しいことは自明である。色信号値の大きさが近しいということは、比較する色信号値同士のデータ空間上の距離が近しいことを示す。即ち、式（1）のような空間上の距離を求める式にて映像の色味の近さ、つまりは色信号値の類似性を計算することが可能となる。
【００５９】
【数１】
2017009769.tif 000003
【００６０】
なお、R0、G0、B0は、現在撮影している被写体の色信号を、Rn、Gn、Bmは、被写体情報テーブルに格納されている現在のカメラ倍率における色信号を表している。
【００６１】
ここで、本実施例における被写体情報（ｐＩ）は、図２に示すような第２検波領域５２a〜５２iの検波領域のサイズにおいて色信号を検出しているので、図２の題検波領域と、現在撮影している検波領域のサイズが異なる。よって、絶対値による比較は誤った被写体情報の選出を行う原因となるので、サイズの差を打ち消すためそれぞれの検波領域のサイズに応じて色信号値は正規化された値に再計算されたものを使用してデータ上の距離（ｄ_I）を算出する。
【００６２】
正規化は、例えばコントラスト信号や色信号を取得する検波領域ごとのそれぞれの色ごとに色信号値を積算した値を、検波領域ごとの画素数と画素毎に得た色信号の感高度合いの諧調を乗算した値にて除算した値である。即ち、色信号値取得時の諧調をＳ、検波領域ごとの画素数をＰ、それぞれの色信号を積算した値をＣ_Ｖａｌｕｅとした場合、それぞれ正規化された色信号の値（ＯＣ_Ｖａｌｕｅ）は次の式（２）となる。
【００６３】
【数２】
2017009769.tif 000004
【００６４】
ただし、ＣにはＲ（赤）、Ｂ（青）、Ｇ（緑）等のそれぞれの色が入る。
【００６５】
そして、制御部３０は、被写体情報（ｐI）のうち、求めた被写体情報データ上の距離（ｄ_I）が最小となる被写体情報（ｐI_ｍ）を選出する。そして、選出された被写体情報（ｐI_m）に紐付けされている被写体距離情報を抽出する。その後、制御部３０は現在のバリエータレンズ群３の位置及び距離情報テーブルを参照し、前述の抽出した被写体距離情報の距離に合焦する位置へと、フォーカスレンズ群５を移動させＡＦ動作を終了させる。
【００６６】
ここで、被写体情報（ｐI）の中に、データ上の距離（ｄ_I）が最小となる被写体情報が複数あった場合の処理を説明する。すなわち、データ上の距離（ｄ_I）が最小となる状況が、現在撮影している被写体と色味が近い情報が複数格納された場合に起こりうる。この場合、撮像装置が同様の被写体を撮影することが多いことから、現在のＡＦ動作を停止している撮像装置の合焦している位置と、撮影している被写体に対する合焦位置は近い可能性があると考えられる。
【００６７】
以上の考えを基に、被写体情報（ｐI）の中からデータ上の距離（ｄ_I）が最小となる被写体情報の被写体情報（ｐI_m）を選出した結果、被写体情報（ｐI_ｍ）が複数選出された場合、現在のバリエータレンズ群３及びフォーカスレンズ群５の位置から距離情報テーブルを参照し、現在合焦している被写体距離を算出する。その後、算出した被写体距離と被写体情報（ｐI_ｍ）のそれぞれに紐付けされている被写体距離情報との差を求める。次に、求めた差の内、最小の差となった被写体距離情報と紐付けられている被写体情報（ｐI_m2）を参照する情報として選出する。
【００６８】
その後、現在のバリエータレンズ群３の位置及び距離情報テーブルを参照することによって、前述の抽出した被写体距離情報の距離に合焦する位置へと、フォーカスレンズ群５を移動させＡＦ動作を終了させる。
【００６９】
ここで、上述の被写体距離と被写体情報（ｐI_ｍ）のそれぞれに紐付けされている被写体距離情報との差が最小となる被写体情報が複数あった場合、被写体情報（ｐI_m2）は複数選出されることとなる。この場合、被写体情報（ｐI_m2）の内もっとも最新の被写体情報を参照する情報として選出し、前述の抽出した被写体距離情報の距離に合焦する位置へと、フォーカスレンズ群５を移動させＡＦ動作を終了させる。
【００７０】
制御部３０は、これらの動作によって、最適化された被写体情報テーブルを活用し、コントラスト方式に基づくＡＦ動作よりも、低コントラスト被写体に対しより正確にすばやく合焦を行うことが可能となる。
【００７１】
上述のアルゴリズムを図４を用いて具体的な例を示す。
【００７２】
また、図１０に示すような、本例における被写体情報テーブルには、図６（Ａ）に示すような被写体の被写体情報が格納されているとする。図６（Ａ）に示すように被写体５４は、例えば、昼間の空を背景としたタワー型の建築物であり、第１検波領域５１内において、空と建築物には色味や明るさに違いがある。本被写体に対しては、コントラストＡＦにて合焦が可能である。ＡＦ動作後、本被写体においては、後述の被写体情報取得方法によって、カメラの倍率、合焦距離、及び画像内の低コントラスト部分である背景の空の特徴量の色信号値が被写体情報として格納されることとなる。前述の特徴量は、例として、図１０の被写体情報テーブルにおいては倍率がn、番号が５に相当するものとする。つまり、例の被写体の被写体情報は、合焦した際の被写体までの距離を示す情報（被写体距離情報）はＤ２０とし、映像信号の中の赤、緑、青の信号値（色信号値（Ｒ）、色信号値（Ｇ）、色信号値（Ｂ））はそれぞれＲ２０、Ｇ２０、Ｂ２０とする。また、優先度情報の詳細は後述するが、本被写体は優先度を２として情報を記録する。
【００７３】
図４（Ａ）に示すのは、図６の被写体に対しｎ倍のまま水平方向左側へ僅かにカメラを動かし、中心の第１検波領域５１を空に合わせて撮影している状態を示している。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）を撮影した際に、フォーカスレンズ群５を移動させ、合焦位置からずれた状態、即ちピンボケの状態の映像である。コントラスト方式に基づくＡＦ動作では図４（Ｂ）のピンボケの状態から、図４（Ａ）のような合焦状態にさせることは難しい。これは、空のように一面同じ色や明るさである場合、図４（Ｃ）のグラフの様にコントラスト信号レベルの形がなだらかであり、撮像装置がフォーカスレンズを光軸方向に移動させてもコントラスト信号レベルのピークとなる合焦点を見つけにくいためである。
【００７４】
ここで、本発明を用いて、図４（Ｂ）のように低コントラストな被写体にピンボケした状態からＡＦにて合焦させる場合を説明する。
【００７５】
制御部３０はＡＦ開始の信号を受け取った後、コントラスト方式に基づくＡＦ動作を行い、一定の距離フォーカスレンズ群５を駆動させる。この時、フォーカスレンズ群５を動かしたとしても、コントラスト信号レベルがほとんど変わらないため、現在撮影している被写体が低コントラストと判断される。そして、コントラスト方式に基づくＡＦを停止し、本発明に基づくＡＦ処理を実行する。
【００７６】
本発明に基づくＡＦ処理は、まず、図４（Ｂ）における第１検波領域５１より色信号値（赤＝Ｒb、緑＝Ｇb、青＝Ｂb）を取得する。取得した色信号値は、上述の式（２）によって、正規化される。
【００７７】
次に、現在のカメラの倍率はｎ倍であることからｎ倍に紐付けられている被写体情報を被写体情報テーブルより抽出する。その後、正規化した色信号値と倍率を基に抽出された被写体情報の色信号値を式（１）を用いてそれぞれ比較し、特徴量の距離が最も小さくなる被写体情報を参照する情報として選出する。
【００７８】
この時、図４（Ｂ）は上述の図４（Ａ）の空とほぼ同色と考えられる。そのため、取得された色信号値（Ｒｂ、Ｇｂ、Ｂｂ）は、図１０中の被写体情報の色信号値（Ｒ２０、Ｇ２０、Ｂ２０）とほぼ一致する。結果として、上記の処理において参照情報としては倍率ｎ、番号５の被写体情報が最終的に選出される。
【００７９】
そして、選出された倍率ｎ、番号５と紐付けされている被写体距離情報であるＤ２０が抽出され、この距離（Ｄ２０）と合焦するようにフォーカスレンズ群５を移動させることで、最終的に空に対し合焦状態を得る。
【００８０】
以上の様に、例え被写体が低コントラスト被写体だとしても、その特徴量から現在撮影されている被写体と過去に合焦した被写体の情報を比較することで、現在の被写体を推測し、得た情報からカメラを合焦状態とすることが可能となる。
【００８１】
［（３）メモリ３２内の被写体情報を最適化する方法］
以下では、上述のＡＦ動作を行うに当たって、メモリ３２内の被写体情報を最適化する方法を記載する。以下の方法によって記録する被写体情報を最適化することで、より本発明の効果が発揮されることとなる。
【００８２】
前記の通り、撮像装置は、対象物の周りの明るさや対象物自体の明るさ、コントラスト値、倍率によって、監視対象を推測可能である。
【００８３】
後述する図９に示す被写体情報格納領域には、倍率ごとに複数の過去の合焦履歴が被写体情報として格納される。この被写体情報格納領域には、合焦した可能性が高いと考えられ、かつ、低コントラストと考えられる被写体の情報が優先して格納される。これは、撮像装置１が測距不能な低コントラスト被写体に対して合焦を図る際に、測距可能な低コントラスト被写体に対し合焦したときの過去の合焦履歴を含む被写体情報を参照することが好適だからである。
【００８４】
このため、制御部３０は、合焦時に撮像信号から得た情報を用いて、被写体を第１低コントラスト被写体、第２低コントラスト被写体及び予備用被写体に分け、さらに被写体の種類に応じて優先順位を付ける。そして、制御部３０は、優先順位に応じて、被写体情報を被写体情報格納領域に格納する。
【００８５】
ここで、本実施の形態例で用いる第１低コントラスト被写体、第２低コントラスト被写体、予備用コントラスト被写体について、図５〜図７を参照して説明する。図５〜図７に示す各被写体は撮像装置１によって昼間に撮影されたものとする。
【００８６】
図５は、第１低コントラスト被写体の例を示す。図５Ａは、被写体５３の例を示し、図５Ｂは第１検波領域５１内でのコントラスト信号レベルの例を示し、図５Ｃは第２検波領域５２ａ〜５２ｉの例を示す。なお、図５Ｃの説明は後述する。
【００８７】
図５Ａに示す撮像領域５０内の被写体５３は、例えば、多数の窓が設けられたビルの壁面であり、コントラスト信号検波枠によって示される第１検波領域５１内における色味や明るさの変化に乏しい被写体である。そして、図５Ｂに示すように、制御部３０がコントラスト信号生成部１５から取得するコントラスト信号のレベル変化の形はなだらかである。このような被写体５３を「第１低コントラスト被写体」と呼ぶ。制御部３０は、明るい環境下ではフォーカスレンズ群５を合焦するために十分なコントラスト信号を第１低コントラスト被写体から取得可能である。しかし、明るさの変化等の僅かな環境変化が起こると、制御部３０は、フォーカスレンズ群５が合焦するには不十分なコントラスト信号しか第１低コントラスト被写体から取得できず、フォーカスレンズ位置を合焦点に合わせにくくなる。このため、記録する低コントラスト被写体としては好適なものの、場合によっては、撮像装置１が第１低コントラスト被写体を撮像する際には、後述するように被写体情報格納領域に格納された被写体情報に基づいて、ＡＦ制御を行う必要がある。
【００８８】
図６は、第２低コントラスト被写体の例を示す。図６Ａは、被写体５４の例を示し、図６Ｂは第１検波領域５１内でのコントラスト信号レベルの例を示し、図６Ｃは第２検波領域５２ａ〜５２ｉの例を示す。なお、図６Ｃの説明は後述する。
【００８９】
図６Ａに示すように被写体５４は、例えば、昼間の空を背景としたタワー型の建築物であり、第１検波領域５１内において、空と建築物には色味や明るさに違いがある。制御部３０は、撮像領域５０の中心付近に捉えた被写体５４から十分なコントラスト信号を得られるため、フォーカスレンズ群５を被写体５４に合焦させることが可能である。しかし、第１検波領域５１内には、低コントラスト部分である空が広い範囲に含まれている。このとき、図６Ｂに示すように、コントラスト信号レベルの変化の形は低いピークの山となっている。このような被写体５４を「第２低コントラスト被写体」と呼ぶ。そこで、制御部３０は、後述する第２検波領域５２ａ〜５２ｉを用いる方法により、第１検波領域５１内の低コントラスト部分の被写体情報を抽出することで、合焦位置に信頼性がある低コントラスト被写体情報を被写体情報格納領域に格納する。
【００９０】
図７は、予備用コントラスト被写体の例を示す。図７Ａは、被写体５５の例を示し、図７Ｂは第１検波領域５１内でのコントラスト信号レベルの例を示し、図７Ｃは第２検波領域５２ａ〜５２ｉの例を示す。なお、図７Ｃの説明は後述する。
【００９１】
図７Ａに示すように被写体５５は、例えば、昼間の空を背景としたタワー型の建築物、ビル、雲であり、第１検波領域５１内において、空と建築物の色味や明るさに違いがある。そして、図７Ｃに示すように、コントラスト信号レベルの変化の形は高いピークの山となっている。このような被写体５５を「予備用コントラスト被写体」と呼ぶ。予備用コントラスト被写体は、第１検波領域５１内で低コントラスト部分の占める範囲が狭く、コントラスト方式においてフォーカスレンズ群５が合焦しやすい。このため、予備用コントラスト被写体は、上述した第１及び第２低コントラスト被写体との類似度合いは比較的低いものの、フォーカスレンズ群５の合焦位置に関しては信頼性が高いと考えられる。そこで、制御部３０は、第１及び第２低コントラスト被写体のいずれの被写体情報もメモリ３２の被写体情報格納領域に履歴として格納されていない場合に、フォーカスレンズ位置の調整を補助するための予備情報として予備用コントラスト被写体を使用する。
【００９２】
＜被写体情報の記録方法＞
次に、制御部３０がメモリ３２に被写体情報を記録する方法について説明する。
【００９３】
制御部３０は、フォーカスレンズ群５が合焦状態にあると判定したことをトリガーとして、ＡＦ動作完了時に合焦している可能性を表す数値として、ＡＦ動作時にフォーカスレンズ群５が合焦しているかの度合いを表す信頼度を求める。この信頼度は、ＡＦ動作開始からＡＦ動作停止までの制御部３０より送信されたフォーカスレンズ群５への指示履歴とコントラスト信号レベルとに基づいて制御部３０により算出される。制御部３０が信頼度を算出する処理は既知である。
【００９４】
その後、制御部３０は、算出した信頼度を、フォーカスレンズ群５が合焦しているか否かを判定するための基準値である信頼度閾値（r_th）と比較する。そして、制御部３０は、算出した信頼度が信頼度閾値（r_th）以上であれば、カメラ信号処理部１３に対して第１検波領域５１を第２検波領域５２ａ〜５２ｉに切り替える指示を行い、カメラ信号処理部１３から各領域のコントラスト信号と色信号を取得する。
【００９５】
次に、制御部３０が第１検波領域５１を切り替えた第２検波領域５２ａ〜５２ｉを用いて被写体を分類し、被写体情報に優先度を付与する様子を説明する。
【００９６】
図８は、制御部３０が分類した被写体に付与される第１〜第３優先度の例を示す。
【００９７】
上述したように制御部３０は、信頼度が信頼度閾値（r_th）以上である被写体を、それぞれ第１低コントラスト被写体、第２低コントラスト被写体、予備用コントラスト被写体に分類し、各被写体の被写体情報に第１〜第３優先度のいずれかを付与する。制御部３０が第１〜第３優先度を決定するために、図８の数直線にはレベル閾値の一例として用いられる第１閾値（d_th1）と、第１閾値（d_th1）より大きい第２閾値（d_th2）が設けられる。
【００９８】
図９は、メモリ３２が有する一次被写体情報格納領域、被写体情報格納領域、距離情報テーブル及び各閾値の構成例を示す。
【００９９】
メモリ３２は、撮像装置１が現在撮像する被写体の被写体情報を一時的に格納する一次被写体情報格納領域、過去に撮像した被写体情報の複数の被写体情報を格納する被写体情報格納領域、距離情報テーブルを有する。また、メモリ３２には、信頼度閾値、第１〜第４閾値が記憶される。撮像装置１が被写体を撮像すると、制御部３０がコントラスト信号生成部１５から取得した新たな被写体情報（NI）を一次被写体情報格納領域に格納する。
【０１００】
一方、被写体情報格納領域には、制御部３０が過去にコントラスト信号生成部１５から取得した過去の被写体情報（OI_x：x=１、２、３、…n）を格納する被写体情報テーブル（後述する図１０を参照）が構成される。距離情報テーブルには、バリエータレンズ群３の位置とフォーカスレンズ位置との関係が距離情報として格納される。信頼度閾値は、制御部３０が第１検波領域５１の切り替え可否を判断する処理で参照する。第１及び第２閾値は、制御部３０が被写体情報に第１〜第３優先度のいずれかを付与する処理で参照され、第３及び第４閾値は、制御部３０が新たな被写体情報（NI）の被写体情報格納領域への格納可否を判断する処理で参照される。
【０１０１】
再び、被写体情報の記録方法の説明に戻る。
【０１０２】
制御部３０は、第２検波領域５２ａ〜５２ｉから取得するコントラスト信号より、最大のコントラスト信号レベル（con_max）と最小のコントラスト信号レベル（con_min）とのコントラスト信号レベルの差（diff_pp）を求める。このコントラスト信号レベルの差（diff_pp）は、正負の符号が含まれる値であってもよいし、絶対値であってもよい。
【０１０３】
そして、制御部３０は、コントラスト信号レベルの差がレベル差閾値未満であれば、被写体情報に高い優先度を付与し、コントラスト信号レベルの差が、レベル差閾値以上であれば、被写体情報に低い優先度を付与する。そして、制御部３０は、高い優先度が付与された被写体情報を優先してメモリ３２に記憶する。
【０１０４】
本実施の形態例において、制御部３０は、図８に示すようにコントラスト信号レベルの差（diff_pp）と、第１閾値（d_th１）及び第２閾値（d_th１）とを比較する。制御部３０は、コントラスト信号レベルの差（diff_pp）が第１閾値（d_th１）未満であれば、被写体の色や輝度に濃淡がないと判定する。このような被写体は、撮像領域５０の全体にわたってコントラストは一様であるため、第１低コントラスト被写体と判定される。例えば、図５Ｃに示す第２検波領域５２ａ〜５２ｉはいずれも同様なコントラストであるため、制御部３０は、被写体５３を第１低コントラスト被写体と判定する。
【０１０５】
制御部３０は、被写体が第１低コントラスト被写体であると判定すると、優先度情報を第１優先度（p_p１）として、撮像時のフォーカスレンズ位置を基に、距離情報テーブルから距離情報を取得する。そして、制御部３０は、コントラスト信号生成部１５から取得したコントラスト信号レベルが最小となる領域の色信号値と、取得した距離情報と、優先度情報とを含む新たな被写体情報（NI）を一時被写体情報格納領域に格納する。
【０１０６】
図８に示すようにコントラスト信号レベルの差（diff_pp）が第２閾値（d_th２）以上であれば、撮像領域５０内に一定以上のコントラストがあると考えられる部分と、低コントラスト部分とが存在すると考えられる。このような被写体は、制御部３０によって第２低コントラスト被写体と判定される。例えば、図６Ｃに示す第２検波領域５２ｃ、５２ｄ、５２ｇには空が含まれ、これらの第２検波領域はコントラストが低い（con_min）。しかし、第２検波領域５２ａ、５２ｂ、５２ｅ、５２ｆ、５２ｈ、５２ｉには雲又は建物が含まれ、いずれかの第２検波領域はコントラストが高い（con_max）。このため、制御部３０は、被写体５４を第２低コントラスト被写体と判定する。
【０１０７】
制御部３０は、被写体が第２低コントラスト被写体であると判定すると、第１優先度（p_p１）より低い第２優先度（p_p２）を優先度情報として、撮像時のフォーカスレンズ位置を基に、距離情報テーブルから、距離情報を取得する。そして、制御部３０は、コントラスト信号レベルが最小となる領域の色信号値と、取得した距離情報と、優先度情報とを含む新たな被写体情報（NI）を一時被写体情報格納領域に格納する
図８に示すようにコントラスト信号レベルの差（diff_pp）が、第１閾値（d_th１）以上第２閾値（d_th２）未満であれば、撮像領域５０内のコントラストが一様でないと考えられる。このような被写体は、低コントラスト領域しか存在しないような第２検波領域５２ａ〜５２ｉはない。例えば、図７Ｃに示す第２検波領域５２ａ〜５２ｉのいずれにも空に対してコントラストがある建物、雲のいずれかが含まれており、雲又は空だけしか含まれないような領域はない。このため、制御部３０は、被写体５５を予備用コントラスト被写体と判定する。
【０１０８】
制御部３０は、被写体が予備用コントラスト被写体であると判定すると、第２優先度（p_p２）より低い第３優先度（p_p３）を優先度情報として、撮像時のフォーカスレンズ位置を基に、距離情報テーブルから、距離情報を取得する。そして、制御部３０は、コントラスト信号レベルが最小となる領域の色信号値と、取得した距離情報と、優先度情報とを含む新たな被写体情報（NI）を一時被写体情報格納領域に格納する。
【０１０９】
ここで、図１０を参照して被写体情報テーブルの構成例を説明する。
【０１１０】
上述したように、メモリ３２には被写体情報を格納するための被写体情報格納領域が確保されている。そして、制御部３０が過去にコントラスト信号生成部１５から取得した複数の過去の被写体情報（OI_x）をテーブル形式で被写体情報格納領域に格納している。この被写体情報格納領域には、倍率ごとに番号情報、距離情報、色信号値情報、優先度情報が関連付けられた被写体情報テーブルが形成されている。番号情報には、倍率毎に５個までの番号が格納される。距離情報には被写体距離が格納され、色信号値情報には、ＲＧＢのそれぞれに対応する色信号値が格納される。また、優先度情報には、被写体毎に付与された優先度が格納される。図１０では、倍率“１”、番号“１”である被写体情報（OI_x）が破線の枠内に示されている。この被写体情報テーブルに格納できる過去の被写体情報の個数には上限がある。本実施の形態例ではそれぞれの倍率ごとに５個の過去の被写体情報を格納できるものとする。
【０１１１】
なお、制御部３０によって被写体情報が取得され、被写体情報テーブル内の最適化が行われるまでは、撮像装置１の使用者が予め任意の被写体情報を格納することも可能である。
【０１１２】
＜被写体情報を被写体情報格納領域に格納する処理＞
次に、一時被写体情報格納領域に新たな被写体情報（NI）が格納された場合における、制御部３０が行う処理について説明する。
【０１１３】
制御部３０が被写体情報格納領域に被写体情報を格納する基準は、フォーカスレンズ群５が合焦している低コントラスト被写体の被写体情報を残すことである。しかし、同環境においては複数の類似する被写体情報を被写体情報格納領域に残すことが好適であるとは限らない。それは、類似する被写体情報を被写体情報格納領域に格納し続けると、被写体情報格納領域に格納されている被写体情報は汎用性に欠けるからである。そこで、制御部３０は、被写体情報格納領域に低コントラスト被写体の被写体情報を残しつつも、既に格納されている被写体情報と類似する被写体情報は残さないような処理を行う。言い換えれば、制御部３０は、一時被写体情報格納領域から読み出した新たな被写体情報と、被写体情報格納領域から読み出した過去の被写体情報とが類似しない場合に、過去の被写体情報に代えて、新たな被写体情報を被写体情報格納領域に格納する。この処理に際して、制御部３０は、新たな被写体情報（NI）と過去の被写体情報（OI_x）の比較を次のように行う。
【０１１４】
まず、制御部３０は、一時被写体情報格納領域に新たな被写体情報（NI）を格納すると、新たな被写体情報（NI）の優先度、距離情報、色信号値と、被写体情報格納領域内の全ての過去の被写体情報（OI_x）の優先度、距離情報、色信号値とをそれぞれ比較する。そして、制御部３０は、被写体情報格納領域内の過去の被写体情報（OI_x）を新たな被写体情報（NI）に交換するか、または過去の被写体情報（OI_x）を交換せず、新たな被写体情報（NI）を一時被写体情報格納領域から削除するか否かを判定する。
【０１１５】
ここで、制御部３０が行う判定処理について、図１１を参照して具体的に説明する。
【０１１６】
図１１は、制御部３０が被写体情報格納領域に格納する被写体情報を選出するために参照する第３閾値（th_３）と第４閾値（th_４）の関係を示す。以下の説明で第３閾値（th_３）を距離閾値の一例として示し、第４閾値（th_４）を距離差閾値の一例として示す。
【０１１７】
まず、制御部３０は、新たな被写体情報が一時被写体情報格納領域に格納されたことをトリガーとして演算処理を開始する。この演算処理にて、制御部３０は、新たな被写体情報（NI）に含まれる色信号値と、被写体情報格納領域中の過去の被写体情報（OI_x）に含まれる色信号値とのデータ上の距離（d_I）（データ距離の一例）を次式（１）にて求める。
【０１１８】
式（１）において、Ryは被写体情報の赤色の信号を表し、Gyは被写体情報の緑色の信号を表し、Byは被写体情報の青色の信号を表す。添え字yにはそれぞれnまたはoが当てられる。nは新たな被写体情報（NI）の情報を表し、oは過去の被写体情報（OI_x）の情報を表す。
【０１１９】
＜データ上の距離（d_I）が第３閾値（th_３）以上であるときの処理＞
次に、制御部３０は、データ上の距離（d_I）が第３閾値（th_３）以上となる過去の被写体情報（OI２_x）を被写体情報格納領域から選出する。この選出処理は、図１１に示す上段の数直線に表されている。この数直線には、新たな被写体情報（NI）の色信号値と、過去の被写体情報（OI_x）の色信号値とのデータ上の距離（d_I）に基づいて、被写体情報格納領域から被写体情報を選出するための第３閾値（th_３）が示されている。このように制御部３０が、被写体情報（OI２_x）を被写体情報格納領域から選出する処理は、新たな被写体情報（NI）と過去の被写体情報（OI_x）の色の特徴の類似性を比較するために行われる。
【０１２０】
そして、制御部３０は、選出した過去の被写体情報（OI２_x）に付された優先度に基づいて、過去の被写体情報（OI２_x）から過去の被写体情報（OI３_x）を選出する。つまり、過去の被写体情報（OI２_x）には、過去の被写体情報（OI３_x）が含まれていると言える。このとき、制御部３０は、被写体情報格納領域から選出した過去の被写体情報（OI２_x）より、それぞれ優先度情報を取得し、新たな被写体情報（NI）の優先度情報の優先度と、過去の被写体情報（OI２_x）より取得したそれぞれの優先度情報の優先度とを比較する。上述したように第１優先度、第２優先度、第３優先度の順に優先度は高いため、制御部３０は、新たな被写体情報（NI）の優先度以下の優先度が付された過去の被写体情報（OI３_x）を過去の被写体情報（OI２_x）から選出する。例えば、新たな被写体情報（NI）の優先度が“２”であれば、優先度が“２”、“３”である過去の被写体情報（OI２_x）が過去の被写体情報（OI３_x）として制御部３０により選出される。
【０１２１】
次に、制御部３０は、新たな被写体情報（NI）に付された優先度が、選出した過去の被写体情報（OI３_x）に付された優先度以上である新たな情報（NI）を被写体情報格納領域に格納する対象とする。このとき、制御部３０は、色信号値のデータ上の距離（d_I２）が最小となる過去の被写体情報（OI３_x）に代えて、新たな被写体情報（NI）を被写体情報格納領域に格納する。このデータ上の距離（d_I２）は、制御部３０によって上式（１）を用いて算出される。そして、制御部３０は、データ上の距離（d_I２）が最小となる過去の被写体情報（OI３_x）を被写体情報格納領域から削除する。
【０１２２】
なお、制御部３０は、新たな被写体情報（NI）の優先度と、過去の被写体情報（OI２_x）の優先度が全て同じであると判定した場合には、一時被写体格納領域から新たな被写体情報（NI）を削除する。また、制御部３０は、新たな被写体情報（NI）の優先度より、全ての過去の被写体情報（OI２_x）の優先度が高いと判定した場合にも、一時被写体格納領域から新たな被写体情報（NI）を削除する。
【０１２３】
このように制御部３０は、新たな被写体情報（NI）と過去の被写体情報（OI_x）との優先度を比較して、第１低コントラスト被写体、第２低コントラスト被写体、予備用被写体の順に被写体情報を被写体情報格納領域に格納することができる。
【０１２４】
＜データ上の距離（d_I）が第３閾値（th_３）未満であるときの処理＞
次に、新たな被写体情報（NI）の色信号値に対する、過去の被写体情報（OI_x）の色信号値のデータ上の距離（d_I）の全てが第３閾値（th_３）未満である場合を検討する。このとき、制御部３０は、新たな被写体情報（NI）に含まれる被写体距離と、過去の被写体情報（OI_x）に含まれる被写体距離との差（diff_o）をそれぞれ算出する。
【０１２５】
図１１に示す下段の数直線には、データ上の距離（d_I）が第３閾値（th_３）未満である過去の被写体情報（OI_x）から、被写体距離の差（diff_o）に基づいて、被写体情報（OI３_x）を選出するための第４閾値（th_４）が設定されている。
【０１２６】
そして、制御部３０は、被写体距離の差（diff_o）が第４閾値（th_４）以上となる過去の被写体情報（OI４_x）を過去の被写体情報（OI_x）から選出する。これにより、制御部３０は、新たな被写体情報（NI）の色信号情報に類似する色信号情報を持つ過去の被写体情報（OI_x）の中から、新たな被写体情報（NI）の被写体距離が類似しない過去の被写体情報（OI４_x）だけを被写体情報格納領域から選出できる。
【０１２７】
そして、制御部３０は、過去の被写体情報（OI４_x）からそれぞれ優先度情報を取得し、過去の被写体情報（OI４_x）の優先度情報に含まれる優先度と、新たな被写体情報（NI）の優先度情報に含まれる優先度とをそれぞれ比較する。このとき、制御部３０は、新たな被写体情報（NI）の優先度以下の優先度が付された被写体情報を、過去の被写体情報（OI４_x）から被写体情報（OI５_x）として選出する。
【０１２８】
そして、制御部３０は、新たな被写体情報（NI）に付された優先度が、選出した過去の被写体情報（OI５_x）に付された優先度以上である新たな情報（NI）を被写体情報格納領域に格納する対象とする。このとき、制御部３０は、選出した被写体情報（OI５_x）の内、上式（１）にて求めた色信号値のデータ上の距離（d_I２）が最小となる被写体情報（OI５_x）に代えて、新たな被写体情報（NI）を被写体情報格納領域に格納する。そして、制御部３０は、データ上の距離（d_I２）が最小となる過去の被写体情報（OI３_x）を被写体情報格納領域から削除する。
【０１２９】
なお、制御部３０は、新たな被写体情報（NI）の優先度と、過去の被写体情報（OI４_x）の優先度とが全て同じであると判定した場合には、一時被写体格納領域から新たな被写体情報（NI）を削除する。また、制御部３０は、新たな被写体情報（NI）の優先度よりも、全ての過去の被写体情報（OI４_x）の優先度が高いと判定した場合にも、一時被写体格納領域から新たな被写体情報（NI）を削除する。
【０１３０】
さらに、制御部３０は、全ての過去の被写体情報（OI_x）と新たな被写体情報（NI）との被写体距離の差が第４閾値（th_４）未満である場合にも、一時被写体格納領域から新たな被写体情報（NI）を削除する。
【０１３１】
制御部３０は、このような法則に従って被写体情報格納領域に残す被写体情報を決定しているため、撮像装置１が低コントラスト被写体を撮像するために好適な被写体情報を被写体情報格納領域に残す最適化処理を行うことが可能となる。このため、制御部３０は、従来の手法のように、測距不能な被写体、即ち、低コントラスト被写体に合焦する際に不要な被写体情報をメモリ３２に残さない。
【０１３２】
＜ＡＦ動作のフローチャート＞
図１２〜図１４は、撮像装置１が行うＡＦ動作の例を示すフローチャートである。この処理は、撮像装置１において制御部３０がメモリ３２に格納したプログラムを実行して得られる処理シーケンスを表している。
【０１３３】
制御部３０は、電源が投入された場合や被写体が変わった場合等に、オートフォーカス制御処理を開始し、ＡＦ動作状態に移行する。
【０１３４】
まず、制御部３０は、電子シャッタ４７を駆動させて撮像素子８の露光を行うことにより、撮像素子８に撮像信号を取り込ませる（Ｓ１）。その後、制御部３０は、カメラ信号処理部１３から与えられるコントラスト信号に基づき、コントラスト信号レベルを取得する（Ｓ２）。
【０１３５】
次に、制御部３０は、ステップＳ２で得たコントラスト信号を元に、フォーカスレンズ群５を駆動させる（Ｓ３）。この時、制御部３０は、図２に示す第１検波領域５１から取得したコントラスト信号に基づいて、現在撮影している被写体を本発明の適用対象内、即ち、ステップＳ５以降の判定処理の対象とするか否かを判断する（Ｓ４）。
【０１３６】
対象と判断した場合、すなわち、現在の被写体が低コントラスト被写体でありかつ、コントラスト方式のＡＦ動作では合焦が難しいと判断された場合、図１３に示すフローに遷移し、制御部３０は、現在のバリエータレンズ群３の位置から距離情報テーブルを参照し、現在のカメラの倍率を取得する（Ｓ５）。
【０１３７】
次に、被写体情報テーブルから取得した倍率と同じ倍率に紐付けされている被写体情報（ｐI）を抽出する（Ｓ６）。
【０１３８】
ここで、現在撮影している被写体は図２の第一検波領域で被写体情報が取得されており、しかしながらメモリ３２に記録されている情報は図２の第二検波領域で被写体情報が取得されているため、制御部３０は、Ｓ７にてそれらの検波領域の大きさの違いによる影響をなくすため、取得したそれぞれの色信号値を正規化する。
【０１３９】
次に、正規化された色信号値を用いて、式（１）により、データ上の距離（ｄ_I）を計算する（Ｓ８）。そして、Ｓ９にて算出されたデータ上の距離（ｄ_I）が最小となる被写体情報（pI_ｍ）を選出し（Ｓ９）、その後被写体情報（ｐI_ｍ）が複数あるかを判定し（Ｓ１０）、データ上の距離（ｄ_I）が最小となる被写体情報が唯一であれば（Ｓ１０のＮｏ）、その被写体情報（ｐI_m）から被写体距離情報を抽出し（Ｓ１１）、抽出した被写体距離情報の距離に合焦するようにフォーカスレンズ群５を移動させる（Ｓ１７）。
【０１４０】
一方、Ｓ１０の判定にて、データ上の距離（d_I）が最小となる被写体情報が複数ある場合（Ｓ１０のＹｅｓ）、現在のバリフォーカルレンズ群３およびフォーカスレンズ群５の位置より現在、合焦している被写体距離を求め（Ｓ１２）、次にＳ９にて選出した被写体情報（ｐI_m）のうち現在合焦している被写体距離と被写体情報（pI_m）のそれぞれに紐付けられている被写体距離情報との差を算出し、その差が最小となる被写体距離情報を持つ被写体情報(pI_m2)を選出する（Ｓ１３）。なお、Ｓ１２〜Ｓ１４のフロー処理を行わずに、被写体情報pI_ｍ２の中から最新の被写体情報を選出（Ｓ１５）してもよい。
【０１４１】
Ｓ１４ではＳ１３にて選出された被写体情報（pI_m2）が複数あるかを判定し、この時被写体情報（pI_m2）が唯一である場合、Ｓ１６にて被写体情報（ｐI_ｍ2）と紐付けられている被写体距離情報を抽出し、その被写体距離情報の距離に合焦するようにフォーカスレンズ群５を移動させる（Ｓ１７）。
【０１４２】
一方でＳ１４にてＳ１３にて選出された被写体情報（pI_m2）が複数あると判定された場合、選出された被写体情報（pI_m2）の中で最新の被写体情報を最終的な選出された被写体情報とし、その被写体情報に紐付けられている被写体距離情報を抽出し、その被写体距離情報の距離に合焦するようにフォーカスレンズ群５を移動させる（Ｓ１７）
Ｓ１７にてフォーカスレンズ群５を移動させた後は最終的にＡＦ待機状態に移行する（Ｓ４０）
一方、ステップＳ４で、制御部３０は、被写体をステップＳ６以降の判定処理の対象としないと判断した場合、ステップＳ３のフォーカスレンズ群５の駆動指示を続ける。この時、制御部３０は、コントラストＡＦ方式に基づきフォーカスレンズ群５の駆動指示を行い、現在撮影している被写体に対し、フォーカスレンズ群５の合焦を図る（Ｓ１５）。
【０１４３】
この場合、制御部３０は、本発明にとって有利となるようメモリ３２内に記録・保持する被写体情報の最適化を行う。
【０１４４】
制御部３０はフォーカスレンズ位置、及びカメラ信号処理部１３から取得するコントラスト信号に基づいて、現在のフォーカスレンズ群５が合焦状態であるか、すなわちフォーカスレンズ群５が合焦位置で停止しているか否かを判定する（Ｓ１６）。制御部３０は、フォーカスレンズ群５が合焦状態であると判定すると、現在のコントラスト信号レベル、フォーカスレンズ群５が合焦位置に停止するまでの時間等によって上述した信頼度を算出する（Ｓ１７）。例えば、フォーカスレンズ群５が合焦位置に停止するまでの時間が長ければ、制御部３０はコントラスト信号レベルのピークを見つけられていないため、信頼度が低くなる。
【０１４５】
次に、制御部３０は、ステップＳ１７で算出した信頼度と、メモリ３２から読み出した信頼度閾値（r_th）とを比較する（Ｓ１８）。制御部３０は、信頼度が信頼度閾値（r_th）未満であると判定した場合には、ＡＦ待機状態へ移行する（Ｓ４０）。制御部３０は、このＡＦ待機状態では、被写体情報に変化が起きるまでＡＦを動作させず、被写体情報に変化が起きたときにＡＦを起動してＡＦ動作状態とする。
【０１４６】
一方、制御部３０は、信頼度が信頼度閾値（r_th）以上であると判定した場合、第１検波領域５１を、図３に示す９つの第２検波領域５２ａ〜５２ｉに切り替える指示を、カメラ信号処理部１３を介してコントラスト信号生成部１５に行う（Ｓ１９）。そして、制御部３０は、コントラスト信号生成部１５から第２検波領域５２ａ〜５２ｉの各々のコントラスト信号及び色信号値を取得する（Ｓ２０）。さらに、制御部３０は、ステップＳ２０にてコントラスト信号及び色信号値を取得した時点における、バリエータレンズ群３の位置に基づいて、現在の倍率を取得する（Ｓ２１）。
【０１４７】
次に、制御部３０は、コントラスト信号レベルの差（diff_pp）を算出する（Ｓ２２）。コントラスト信号レベルの差（diff_pp）は、第２検波領域５２ａ〜５２ｉの中で最大のコントラスト信号レベル（con_max）から、最小のコントラスト信号レベル（con_min）を減じた値である。
【０１４８】
その後、制御部３０は、図８に示したようにコントラスト信号レベルの差（diff_pp）と、第１閾値（d_th１）及び第２閾値（d_th２）とを比較する（Ｓ２３）。第１閾値（d_th１）は、第２閾値（d_th２）より小さい数値とする。そして、制御部３０は、コントラスト信号レベルの差（diff_pp）が第１閾値（d_th１）未満であると判定すると、現在撮影している被写体の被写体情報に含まれる優先度情報を第１優先度に設定する（Ｓ２４）。
【０１４９】
また、制御部３０は、コントラスト信号レベルの差（diff_pp）が第２閾値（d_th２）以上であると判定すると、制御部３０は、現在撮影している被写体の被写体情報に含まれる優先度情報を第２優先度に設定する（Ｓ２５）。また、制御部３０は、コントラスト信号レベルの差（diff_pp）が第１閾値（d_th１）以上、かつ、この差（diff_pp）が第２閾値（d_th２）未満と判定すると、現在撮影している被写体の被写体情報に含まれる優先度情報を第３優先度に設定する（Ｓ２６）。その後、制御部３０は、現在のフォーカスレンズ位置に基づいて、メモリ３２に格納されている距離情報テーブルから、現在合焦している被写体の被写体距離を取得する（Ｓ２７）。
【０１５０】
ここで、ステップＳ１１で取得した色信号値、ステップＳ１５、ステップＳ１６、ステップＳ１７のいずれかで設定した優先度情報、ステップＳ１８で取得した被写体距離を合わせて被写体情報とする。そして、制御部３０は、この被写体情報を、メモリ３２の一時被写体情報格納領域へと格納する（Ｓ２８）。
【０１５１】
次に、制御部３０は、一時被写体情報格納領域に格納した被写体情報を、新たな被写体情報（NI）と称し、既に被写体情報格納領域に格納されている過去の被写体情報（OI_x）と比較する。まず、新たな被写体情報（NI）から色信号値を抽出し、さらにそれぞれの過去の被写体情報（OI_x）から色信号値を抽出し、それぞれの色信号に対し、式（１）を用いてデータ上の距離（d_I）を算出する（Ｓ２９）。そして、制御部３０は、算出したデータ上の距離（d_I）が第３閾値（d_th３）以上となる過去の被写体情報（OI２_x）を被写体情報格納領域から選出する（Ｓ３０）。このとき、制御部３０は、データ上の距離（d_I）が第３閾値（d_th３）以上となる過去の被写体情報（OI２_x）の有無を判定する（Ｓ３１）。
【０１５２】
制御部３０は、データ上の距離（d_I）が第３閾値（d_th３）以上となる過去の被写体情報（OI２_x）が被写体情報格納領域に存在しないと判定した場合、被写体距離の差（diff_o）を算出する（Ｓ３２）。この被写体距離の差（diff_o）は、新たな被写体情報（NI）の被写体距離から過去の被写体情報（OI_x）を減じて算出される。そして、制御部３０は、被写体距離の差（diff_o）が第４閾値（d_th４）以上となる過去の被写体情報（OI４_x）を被写体情報格納領域から選出する（Ｓ３３）。このとき、制御部３０は、第４閾値（d_th４）以上となる過去の被写体情報（OI４_x）の有無を判定する（Ｓ３４）。そして、制御部３０は、被写体情報格納領域に過去の被写体情報（OI４_x）が存在しないと判定した場合、一時被写体格納領域に格納されている新たな被写体情報（NI）を削除し（Ｓ３９）、ＡＦ待機状態（Ｓ４０）へと移行する。
【０１５３】
制御部３０は、ステップＳ３１にてデータ上の距離（d_I）が第３閾値（d_th３）以上となる被写体情報（OI２_x）が存在するか、又はステップＳ３４にて第４閾値（d_th４）以上となる被写体情報（OI４_x）が存在すると判定した場合、次の処理に移行する。制御部３０は、移行した次の処理にて新たな被写体情報（NI）の優先度と、過去の被写体情報（OI２_x又はOI４_x）の優先度とを比較する（Ｓ３５）。そして、新たな被写体情報（NI）の優先度以下の優先度が付された過去の被写体情報（OI２_x又はOI４_x）の有無を判定する（Ｓ３６）。
【０１５４】
ステップＳ２７にて制御部３０は、新たな被写体情報（NI）の優先度以下の優先度が付された過去の被写体情報（OI２_x又はOI４_x）が存在しないと判定した場合、一時被写体格納領域に格納されている新たな被写体情報を削除する（Ｓ３９）。そして、制御部３０は、ＡＦ待機状態（Ｓ４０）へと移行する。
【０１５５】
一方で、制御部３０は、新たな被写体情報（NI）の優先度以下の優先度が付された過去の被写体情報（OI２_x又はOI４_x）が存在すると判定した場合、次処理を行う。この処理にて制御部３０は、過去の被写体情報（OI２_x又はOI４_x）の中から、新たな被写体情報（NI）の優先度以下の優先度が付された過去の被写体情報（OI３_x又はOI５_x）を選出する。そして、制御部３０は、新たな被写体情報（NI）の色信号値と、選出した過去の被写体情報（OI３_x又はOI５_x）の色信号値とのデータ上の距離（d_I２）を算出する（Ｓ３７）。
【０１５６】
そして、制御部３０は、データ空間距離（d_I２）が最小となる過去の被写体情報（OI３_x又はOI５_x）を被写体情報格納領域から削除し、代わりに新たな被写体情報（NI）を被写体情報格納領域に格納する（Ｓ３８）。その後、制御部３０は、新たな被写体情報（NI）を一時格納領域から削除し（Ｓ３９）、最終的にＡＦ待機状態に移行する（Ｓ４０）。
【０１５７】
以上説明した一実施の形態例に係る撮像装置１は、低コントラスト環境において被写体を撮像する際、又は低コントラスト被写体を撮像する際に、適切なオートフォーカス制御を行うことができる。このため、撮像装置１は、測距が困難な被写体であっても、フォーカスレンズ位置を適切な位置に駆動し、被写体に合焦することができる。
【０１５８】
ここで、制御部３０は、測距可能な被写体に対してＡＦ動作を停止した後、複数の第２検波領域５２ａ〜５２ｉからそれぞれ取得したコントラスト信号レベルに基づいて、被写体を分類し、被写体毎の被写体情報に第１〜第３優先度のいずれかを付与する。第１〜第３優先度は被写体情報格納領域に格納される優先順を示すものであるため、高い優先度が付された被写体情報が優先して被写体情報格納領域に格納される。このため、撮像装置１は、被写体情報格納領域から有用な被写体情報を読み出して、適切なフォーカスレンズ位置で低コントラスト被写体を撮像することができる。
【０１５９】
また、制御部３０は、メモリ３２の被写体情報格納領域に格納された被写体情報が制限個数を超える場合には、被写体情報格納領域の最適化を行う。この最適化に際して、一時被写体情報格納領域に格納された新たな被写体情報が、被写体情報格納領域に格納されている過去の被写体情報と類似する場合には、新たな被写体情報を被写体情報格納領域に格納しない。また、新たな被写体情報の優先度が過去の被写体情報の優先度と同じか低ければ、やはり新たな被写体情報を被写体情報格納領域に格納しない。このようにして被写体情報格納領域に格納される過去の被写体情報の数が最適化され、被写体情報格納領域に不要な被写体情報が格納されるのを防ぐことができる。
【０１６０】
［（３）他の実施の形態］
なお、上述の実施の形態においては、本発明を図１のように構成された撮像装置１に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成を有する撮像装置に広く適用することができる。
【０１６１】
例えば、制御部３０は、撮影している被写体がＡＦ動作中に低コントラスト被写体と判定され、コントラスト方式のＡＦ動作では合焦不可能と判断された場合のＡＦ動作において、上述の実施の形態例では現在の倍率と最も近い被写体情報から被写体情報（ｐI）を選出することとしているが、付近の倍率に限らず、被写体情報テーブル全体や被写体情報テーブル上の任意の箇所、もしくは一定の法則に基づいて、選出してもよい。
【０１６２】
さらに、制御部３０は、本発明のＡＦ動作を行う際、現在の色信号に限らず、例えば、領域の分布（位置、形状（慣性モーメント））、領域の面積、領域の数、デフォーカス量（被写体距離）、動きベクトル（差分データ）、色相（色成分）、彩度、明度、及びテクスチャ（模様）もしくはそれらの組み合わせた特徴量を用いても同様に類似性の比較が可能であり、過去の被写体情報に記録されている情報に合わせて、色信号の代わりに他の特徴量を使用しても良いし、複数の信号値を使用した特徴量から類似性を比較しても良い。その際は、改めて特徴量の類似度を比較する数式を用いて、類似度を比較することが望ましい。
【０１６３】
また、前述している本発明のＡＦ動作は、コントラスト方式に基づいたＡＦ動作では合焦不可能と判断されたときに合焦させる場合に好適なＡＦ動作であるが、その場合に限らず、コントラスト方式に基づいたＡＦ動作では合焦不可能とされるような被写体以外の被写体情報のデータを保持していれば、他のタイミング・被写体に対して前述の情報の類似性を比較するようなＡＦ動作を行っても同様の効果が得られる。つまり、合焦させたい被写体のデータを保持し、そのデータを被写体の種類に合わせた任意のタイミングで呼び出してＡＦ動作を行うことで、本発明と同様の合焦精度を向上させる効果が得られるような各種の被写体に好適なＡＦ動作が可能となる。例えば、低コントラスト被写体ではなく点光源を含む被写体に対しては、過去の被写体までの距離、輝度の値等を色信号値の代わりの特徴量として保持し、点光源被写体があると判定された際は前述の輝度の値を特徴量とした被写体情報を参照しＡＦ動作を行う場合などが考えられる。
【０１６４】
さらに、本発明のＡＦ動作のコントラスト信号等の検波領域の形、位置、個数は任意であり、矩形で中心に一つ出なくとも良い。即ち、ある範囲の領域に対し、色信号値、コントラストの差が確認できるように検波領域を任意に設定することができる。検波領域の数、位置、大きさを、撮像しようとする被写体の種類や大きさ、撮像画像内で該被写体が写り込むことが推測される位置等の条件に応じて設定することによって、より的確に目標の被写体に合焦することが可能となる。
【０１６５】
また、上記の実施例においては参照した被写体距離情報の距離に合焦するよう、フォーカスレンズを移動させた時点でＡＦ動作を停止させているが、フォーカスレンズを移動させた後、任意の時間コントラスト方式等のＡＦ動作を行わせても良い。そうすることで、被写体距離情報を参照しＡＦ動作を行うだけでは合焦しきれない僅かな被写体距離の差があった場合でも、その差を縮めることが可能になると考えられる。
【０１６６】
また、記録する被写体情報の最適化の際は、検波領域内で合焦点となりうるコントラスト信号レベルのピークが複数あり、いずれのピークもほぼ同じ値であれば、コントラスト信号レベルの差が小さくなるため、制御部３０が、この被写体を第１低コントラスト被写体であると誤認識する可能性がある。このような誤認識を避けるためには、コントラスト信号レベルにレベル閾値を設けておき、制御部３０は、各ピークのコントラスト信号レベルがレベル閾値以上であれば、被写体が低コントラスト被写体ではないと判定する。これにより高いコントラスト信号レベルが得られる被写体を低コントラスト被写体と誤認識しなくなる。
【０１６７】
また、図１０の被写体情報テーブルには、倍率毎に５個の被写体情報が格納されるものとしたが、被写体情報テーブルに格納される被写体情報の数は任意としてよい。また、一定範囲の倍率だけを指定しておき、この範囲内の倍率に対応する被写体情報を共通のものとした被写体情報テーブルを形成してもよい。
【０１６８】
また、制御部３０は、メモリ３２の被写体情報格納領域に格納された過去の被写体情報（OI_x）が制限個数を超える場合には、過去の被写体情報（OI_x）のうち、最も参照頻度が低いもの、又は最も古く被写体情報格納領域に格納されたものを削除してもよい。そして、制御部３０は、削除した被写体情報の代わりに新たな被写体情報（NI）を被写体情報格納領域に格納してもよい。
【０１６９】
また、被写体距離以外にもフォーカスレンズ位置を記憶部に記憶し、選出した被写体情報のフォーカスレンズ位置に基づいてフォーカスレンズを駆動させてもよい。
【０１７０】
なお、本発明は上述した実施の形態例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りその他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。
【０１７１】
例えば、上述した実施の形態例は本発明を分かりやすく説明するために装置及びシステムの構成を詳細且つ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることは可能であり、さらにはある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
【０１７２】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【０１７３】
１…撮像装置、２…レンズユニット、５…フォーカスレンズ群、８…撮像素子、１２…オートフォーカス制御装置、１３…カメラ信号処理部、１４…信号変換処理回路、１５…コントラスト信号生成部、１６…ＨＰＦ回路、１７…積分器、３０…制御部、３１…ＣＰＵ、３２…メモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４（Ａ）】
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【図４（Ｂ）】
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【図４（Ｃ）】
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【図５（Ａ）】
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【図５（Ｂ）】
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【図５（Ｃ）】
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【図６（Ａ）】
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【図６（Ｂ）】
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【図６（Ｃ）】
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【図７（Ａ）】
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【図７（Ｂ）】
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【図７（Ｃ）】
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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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