(57)【要約】【課題】点光源被写体の合焦位置の検出に有利な焦点検出装置を提供することができる。【解決手段】撮像光学系を介した光を受光する撮像素子から出力される画像を取得する取得手段（１５ａ）と、前記画像のコントラストを示す評価値を算出する算出手段（１４）と、前記評価値の信頼性を判定する判定基準により信頼性があると判定された場合に、前記評価値を用いて前記撮像光学系の合焦位置を検出する制御手段（１５）と、を有し、前記制御手段は、撮影条件に応じて前記信頼性の判定基準を変更することを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系を介した光を受光する撮像素子から出力される画像を取得する取得手段と、
前記画像のコントラストを示す評価値を算出する算出手段と、
前記評価値の信頼性を判定する判定基準により信頼性があると判定された場合に、前記評価値を用いて前記撮像光学系の合焦位置を検出する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、撮影条件に応じて前記信頼性の判定基準を変更することを特徴とする焦点検出装置。
【請求項２】
傾きを検出する検出手段を有し、
前記制御手段は、前記画像の測光値と、前記撮像光学系の焦点距離と、前記傾きと、に基づいて、前記信頼性の判定基準を変更することを特徴とする請求項１に記載の焦点検出装置。
【請求項３】
前記制御手段は、撮影モードが、天体を被写体として撮影する天体撮影モードであるか否かを判定し、
前記天体撮影モードである場合、前記画像の測光値に応じて、前記信頼性の判定基準を変更することを特徴とする請求項１または２に記載の焦点検出装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記測光値が第１の測光値より大きい場合、前記評価値を用いた前記合焦位置の検出を行わず、前記測光値が前記第１の測光値より小さく第２の測光値より大きい場合、前記測光値が前記第２の測光値より小さい場合よりも、前記信頼性がないと判定されるように前記信頼性の判定基準を変更することを特徴とする請求項３に記載の焦点検出装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記撮像光学系の焦点距離が所定の焦点距離より短い場合、前記焦点距離が前記所定の焦点距離より長い場合よりも、前記信頼性がないと判定されるように前記信頼性の判定基準を変更することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記撮像光学系の焦点距離に応じて前記評価値を検出可能な検出枠の大きさを変更することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記焦点距離が長いほど前記検出枠が大きくなるように前記検出枠の大きさを変更することを特徴とする請求項６に記載の焦点検出装置。
【請求項８】
傾きを検出する検出手段を有し、
前記制御手段は、前記評価値に基づいて検出された前記合焦位置が、基準位置に対して所定範囲内に存在する場合に、前記撮像光学系の合焦位置を検出できたと判定し、
前記制御手段は、前記傾きに応じて前記所定範囲を変更することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
【請求項９】
前記制御手段は、水平方向に対する前記傾きが第１の角度より大きく９０°以下である場合、または、前記水平方向に対する前記傾きが０°以上前記第１の角度より小さい第２の角度未満である場合、前記所定範囲を狭くすることを特徴とする請求項８に記載の焦点検出装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記撮像光学系の焦点距離が短いほど前記所定範囲を狭くすることを特徴とする請求項８に記載の焦点検出装置。
【請求項１１】
周囲環境の温度を測定する測定手段を有し、
前記制御手段は、前記評価値に基づいて検出された前記合焦位置が、基準位置に対して所定範囲内に存在する場合に、前記撮像光学系の合焦位置を検出できたと判定し、
前記制御手段は、前記温度に応じて前記所定範囲を変更することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
【請求項１２】
傾きを検出する検出手段を有し、
前記制御手段は、前記傾きと、前記評価値を検出する検出領域の位置と、に応じて、前記信頼性の判定基準を変更することを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、
水平方向に対する前記傾きが第１の角度より大きく９０°以下である場合、前記画像の中心を含む中心領域より外側の周辺領域にある前記検出領域から検出される前記評価値の信頼性を判定する判定基準を変更し、
前記傾きが０°以上前記第１の角度より小さい第２の角度未満である場合、前記画像の中心を含む中心領域より外側の周辺領域の一部の領域にある前記検出領域から検出される前記評価値の信頼性を判定する判定基準を変更することを特徴とする請求項１２に記載の焦点検出装置。
【請求項１４】
前記一部の領域は、前記周辺領域のうち前記画像の下側の領域であることを特徴とする請求項１３に記載の焦点検出装置。
【請求項１５】
傾きを検出する検出手段を有し、
前記制御手段は、前記画像に前記評価値を検出可能な検出枠を設定し、前記検出枠を分割した複数の検出領域のそれぞれにおいて前記評価値を算出させ、
前記撮像光学系の焦点距離と、前記傾きと、に基づいて、前記検出領域の信頼性を判定するための判定基準を変更することを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
【請求項１６】
前記制御手段は、前記焦点距離が第１の焦点距離よりも短く、かつ、水平方向に対する前記傾きが０°以上第３の角度未満である場合に、前記検出領域の信頼性の判定基準を変更することを特徴とする請求項１５に記載の焦点検出装置。
【請求項１７】
前記制御手段は、前記焦点距離が第１の焦点距離より長く第２の焦点距離よりも短く、かつ、水平方向に対する前記傾きが０°以上第３の角度より小さい第４の角度未満である場合に、前記信頼性の判定基準を変更することを特徴とする請求項１５に記載の焦点検出装置。
【請求項１８】
前記制御手段は、前記評価値の単調減少している区間の長さと、前記区間の傾斜の平均値と、前記評価値の最大値と最小値の差と、に基づいて、前記評価値の信頼性を判定することを特徴とする請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
【請求項１９】
撮像素子と、
請求項１ないし１８のいずれか１項に記載の焦点検出装置と、を備えた撮像装置。
【請求項２０】
撮像光学系を介した光を受光する撮像素子から出力される画像を取得する取得ステップと、
前記画像のコントラストを示す評価値を算出する算出ステップと、
前記評価値の信頼性を判定する判定基準により信頼性があると判定された場合に、前記評価値を用いて前記撮像光学系の合焦位置を検出する制御ステップと、
を有し、
前記制御ステップは、撮影条件に応じて前記信頼性の判定基準を変更することを特徴とする焦点検出方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の焦点検出方法の各ステップが記述されたコンピュータで実行可能なプログラム。
【請求項２２】
コンピュータに、請求項２０に記載の焦点検出方法の各ステップを実行させるためのプログラムが記憶されたコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦点検出装置に関し、特に点光源被写体の合焦位置を検出可能な焦点検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、自動焦点調節動作（ＡＦ）において、画面内に点光源被写体と通常被写体とが混在する場合でも、点光源被写体に焦点調節ができるようにする技術について開示がある。引用文献１には、画面内に点光源被写体が存在するか否かの判定を、撮影光学系から入射する光の明るさに応じて異ならせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−３５４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述特許文献１では、点光源被写体を判別できても、点光源被写体の合焦位置を適切に判定することができない場合があった。例えば、夜間において天体などの点光源被写体を撮影したい場合に、画面内に存在する夜景や障害物などといった天体以外の被写体に合焦してしまう可能性があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上記課題に鑑み、点光源被写体の合焦位置の検出に有利な焦点検出装置およびその方法、撮像装置、プログラム、記憶媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての焦点検出装置は、撮像光学系を介した光を受光する撮像素子から出力される画像を取得する取得手段と、前記画像のコントラストを示す評価値を算出する算出手段と、前記評価値の信頼性を判定する判定基準により信頼性があると判定された場合に、前記評価値を用いて前記撮像光学系の合焦位置を検出する制御手段と、を有し、前記制御手段は、撮影条件に応じて前記信頼性の判定基準を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、点光源被写体の合焦位置の検出に有利な焦点検出装置およびその方法、撮像装置、プログラム、記憶媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例にかかる撮像装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施例にかかる撮影動作のフローチャート図である。
【図３】本発明の実施例にかかる天体ＡＦ時のプログラム線図の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施例にかかるスキャンＡＦ動作を説明する図である。
【図５】本発明の実施例にかかるスキャンＡＦ動作のフローチャート図である。
【図６】ＡＦ評価値の信頼性判定の概念を説明する図である。
【図７】本発明の実施例にかかるＡＦ評価値信号の信頼性判定方法のフローチャート図である。
【図８】本発明の実施例にかかる無限遠方向の単調減少を求める動作のフローチャート図である。
【図９】本発明の実施例にかかる至近端方向の単調減少を求める動作のフローチャート図である。
【図１０】本発明の実施例にかかる画面内に設けられたＡＦ枠と該ＡＦ枠を分割した分割領域の配置を説明する図である。
【図１１】本発明の実施例にかかる基準位置更新動作のフローチャート図である。
【図１２】本発明の第２の実施例にかかるパラメータ設定動作のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明の実施例にかかる撮像装置１の構成を示すブロック図である。
【００１１】
撮影レンズ鏡筒３１は、物体（被写体）の光学像を形成するための撮像光学系を有する。撮像素子５は、撮像光学系を介した光（被写体像）を光電変換して、電気信号（画素信号）を出力する。撮像光学系は、ズームレンズ群（以下、ズームレンズ）２、フォーカスレンズ群（以下、フォーカスレンズ）３、絞り４等の光学部材により構成される。ズームレンズ２は、撮像光学系の焦点距離を変更する変倍手段である。フォーカスレンズ３は、撮像光学系の焦点状態を調節する焦点調節手段である。絞り４は、撮像光学系を通過する光の量を調節する光量調節手段（露光手段）である。撮像素子５（以下、撮像センサー）は、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子から構成され、撮像光学系を介した光を受光する受光手段である。
【００１２】
撮像回路６は、撮像センサー５から出力される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。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換する。メモリ（ＶＲＡＭ）８は、Ａ／Ｄ変換回路７からの出力を受けて画像信号を一時的に記憶するバッファメモリ等である。Ｄ／Ａ変換回路９は、ＶＲＡＭ８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。画像表示装置１０（以下、ＬＣＤ）は、Ｄ／Ａ変換回路９から出力される画像信号を表示する液晶表示装置等である。記憶用メモリ１２は、フラッシュメモリ等の固定型の半導体メモリ等から構成され、画像データを記憶する。圧縮伸長回路１１は、ＶＲＡＭ８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、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、圧縮伸長回路１１は、記憶用メモリ１２に記憶された画像データを再生表示等をするのに最適な形態とするための復号化処理や伸長処理等を施す伸長回路を有する。
【００１３】
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ＡＦ評価値を生成し自動焦点調節（ＡＦ）処理を行う。ＣＰＵ１５は、撮像装置全体の制御を行う演算用のメモリを内蔵した制御手段である。ＣＰＵ１５内の取得部１５ａ（取得手段）は、撮像素子により生成された画像や、ＣＰＵ１５で実行される処理に必要な各種情報を取得する。また、ＣＰＵ１５には、不図示の演算用のメモリが内蔵されている。ＣＰＵ１５、取得部１５ａ、スキャンＡＦ処理回路１４により、光学系の合焦位置を検出する焦点検出装置が構成される。なお、本実施例では、取得部１５ａとＣＰＵ１５は、互いに別々の部材としているが、これらを一体的に構成してもよい。タイミングジェネレータ（以下、ＴＧ）１６は、ＣＰＵ１５からの信号を受け、所定のタイミング信号を発生する。撮像センサードライバー１７は、ＴＧ１６からの信号を受け、撮像センサー５を駆動する。絞り駆動モータ２１は、絞り４を駆動する第一駆動手段である。第一モータ駆動回路１８は、絞り駆動モータ２１を駆動制御する。フォーカス駆動モータ２２は、フォーカスレンズ３を駆動する第二駆動手段である。第二モータ駆動回路１９は、フォーカス駆動モータ２２を駆動制御する。ズーム駆動モータ２３は、ズームレンズ２を駆動する第三駆動手段である。第三モータ駆動回路２０は、ズーム駆動モータ２３を駆動制御する。
【００１４】
操作スイッチ２４は、各種のスイッチ群から構成される。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。電池２６は、撮像装置１に電力を供給する電源である。ストロボ発光部２８は、被写体を照明するためのストロボ光を発光する。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。表示素子２９は、ＬＥＤなどから構成され、警告表示などを行う。スピーカー３０は、音声によるガイダンスや警告などを行う。ＡＦ補助光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照明手段であるＬＥＤなどの光源で構成される。ＡＦ補助光駆動回路３２は、ＡＦ補助光３３を駆動する。振れ検出センサー３５（検出手段）は、撮像装置１の傾き（仰角）や振れ（すなわち、手振れなど）を検出する。振れ検出回路３４は、振れ検出センサー３５の信号を処理する。顔検出回路３６は、Ａ／Ｄ変換回路７からの出力を受けて画面上での顔位置や顔の大きさなどを検出する。温度計３７（測定手段）は、周囲環境の温度（内部温度）を測定し、測定データをＣＰＵ１５に送る。
【００１５】
なお、記憶用メモリ１２は、カード形状やスティック形状からなり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を適用することもできる。その他、ハードディスクやフロッピィ−ディスク等の磁気記憶媒体等、様々な形態のものに適用することが可能である。
【００１６】
また、操作スイッチ２４としては、撮像装置１を起動させ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）等を開始させるレリーズスイッチ、再生動作を開始させる再生スイッチ、ズームレンズ２を移動させズームを行わせるズームスイッチ等がある。
【００１７】
ここで、レリーズスイッチは、撮影動作に先立ち行われるＡＥ処理、ＡＦ処理を開始させる指示信号を発生する第一ストローク（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ニストローク（以下ＳＷ２）との二段スイッチにより構成される。
【００１８】
このように構成された本実施例における撮像装置の動作について以下に説明する。
【００１９】
まず、撮像装置１の撮影レンズ鏡筒３１を透過した被写体光束は絞り４によってその光量が調整された後、撮像センサー５の受光面に結像される。この被写体像は、撮像センサー５による光電変換処理により電気的な信号に変換され撮像回路６に出力される。撮像回路６では、入力した信号に対して各種の信号処理が施され、所定の画像信号が生成される。この画像信号はＡ／Ｄ変換回路７に出力されデジタル信号（画像データ）に変換された後、ＶＲＡＭ８に一時的に格納される。ＶＲＡＭ８に格納された画像データはＤ／Ａ変換回路９へ出力されアナログ信号に変換され表示するのに適した形態の画像信号に変換された後、ＬＣＤ１０に画像として表示される。一方ＶＲＡＭ８に格納された画像データは圧縮伸長回路１１にも出力される。この圧縮伸長回路１１における圧縮回路によって圧縮処理が行われた後、記憶に適した形態の画像データに変換され、記憶用メモリ１２に記憶される。
【００２０】
また。例えば操作スイッチ２４のうち不図示の再生スイッチが操作されオン状態になると、再生動作が開始される。すると記憶用メモリ１２に圧縮された形で記憶された画像データは圧縮伸長回路１１に出力され、伸長回路において復号化処理や伸長処理等が施された後、ＶＲＡＭ８に出力され一時的に記憶される。更に、この画像データはＤ／Ａ変換回路９へ出力されアナログ信号に変換され表示するのに適した形態の画像信号に変換された後、ＬＣＤ１０に画像として表示される。
【００２１】
他方、Ａ／Ｄ変換回路７によってデジタル化された画像データは、上述のＶＲＡＭ８とは別にＡＥ処理回路１３、スキャンＡＦ処理回路１４、顔検出回路３６に対しても出力される。まずＡＥ処理回路１３においては、入力されたデジタル画像信号を受けて、一画面分の画像データの輝度値に対して累積加算等の演算処理が行われる。これにより、被写体の明るさに応じたＡＥ評価値が算出される。このＡＥ評価値はＣＰＵ１５に出力される。
【００２２】
またスキャンＡＦ処理回路１４においては、入力されたデジタル画像信号を受けて、画像データの高周波成分がハイパスフィルター（ＨＰＦ）等を介して抽出され、更に累積加算等の演算処理を行い、高域側の輪郭成分量等に対応するＡＦ評価値信号が算出される。具体的にはスキャンＡＦ処理はＡＦ領域として指定された画面の一部分の領域に相当する画像データの高周波成分をハイパスフィルター（ＨＰＦ）等を介して抽出し、更に累積加算等の演算処理を行う。これにより、高域側の輪郭成分量等に対応するＡＦ評価値信号が算出される。このように、スキャンＡＦ処理回路１４は、画像のコントラストを示す評価値を算出する算出手段としての機能を有する。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、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。
【００２３】
このようにスキャンＡＦ処理回路１４は、ＡＦ処理を行う過程において、撮像センサー５によって生成された画像信号から所定の高周波成分を検出する高周波成分検出手段の役割を担っている。
【００２４】
顔検出回路３６においては、入力されたデジタル画像信号を受けて、目、眉などの顔を特徴付ける部分を画像上で探索し、人物の顔の画像上での位置を求める。更に顔の大きさや傾きなどを、顔を特徴付ける部分の間隔などの位置関係から求める。
【００２５】
一方、ＴＧ１６からは所定のタイミング信号がＣＰＵ１５、撮像回路６、撮像センサードライバー１７へ出力されており、ＣＰＵ１５はこのタイミング信号に同期させて各種の制御を行う。また撮像回路６は、ＴＧ１６からのタイミング信号を受け、これに同期させて色信号の分離等の各種画像処理を行う。さらに撮像センサードライバー１７は、ＴＧ１６のタイミング信号を受けこれに同期して撮像センサー５を駆動する。
【００２６】
またＣＰＵ１５は、第一モータ駆動回路１８、第二モータ駆動回路１９、第三モータ駆動回路２０をそれぞれ制御する。そうすることにより、絞り駆動モータ２１、フォーカス駆動モータ２２、ズーム駆動モータ２３を介して、絞り４、フォーカスレンズ３、ズームスレンズ２を駆動制御する。すなわちＣＰＵ１５はＡＥ処理回路１３において算出されたＡＥ評価値等に基づき第一モータ駆動回路１８を制御して絞り駆動モータ２１を駆動し、絞り４の絞り量を適正になるように調整するＡＥ制御を行う。またＣＰＵ１５はスキャンＡＦ処理回路１４において算出されるＡＦ評価値信号に基づき第二モータ駆動回路１９を制御してフォーカス駆動モータ２２を駆動し、フォーカスレンズ３を合焦位置に移動させるＡＦ制御を行う。詳しい内容については後述するが、ＣＰＵ１５は、フォーカスレンズ３を算出した合焦位置に移動させる前に、ＡＦ評価値信号（評価値）の信頼性があるか否かの判定を行う。したがって、ＣＰＵ１５は、ＡＦ評価値信号の信頼性を判定するパラメータ（判定基準）により信頼性があると判定された場合に、該ＡＦ評価値信号を用いて撮像光学系の合焦位置を検出するように制御を行う。また操作スイッチ２４のうち不図示のズームスイッチが操作された場合、ＣＰＵ１５は、第三モータ駆動回路２０を制御してズームモータ２３を駆動制御することによりズームレンズ２を移動させ、撮像光学系の変倍動作（ズーム動作）を行う。
【００２７】
次に、本撮像装置の実際の撮影動作を図２に示すフローチャートを用いて説明する。図２に示すフローチャートはＣＰＵ１５により実行される。
【００２８】
なお、本発明の説明においては、フォーカスレンズ３を所定位置に駆動しながらＡＦ評価値を取得する動作をスキャン、ＡＦ評価値を取得するフォーカスレンズの位置の間隔をスキャン間隔と言うものとする。また、ＡＦ評価値を取得する数をスキャンポイント数、ＡＦ評価値を取得する範囲をスキャン範囲、合焦位置を検出するための画像信号を取得する領域をＡＦ枠と言うものとする。なおスキャン範囲はスキャン間隔と（スキャンポイント数−１）の積で決まる。
【００２９】
本撮像装置１の主電源スイッチがオン状態であり、かつ撮像装置の動作モードが撮影（録画）モードにあるときは、撮影処理シーケンスが実行され、撮像センサー５等に電源を供給し撮像を可能にする。
【００３０】
まずステップＳ２０１において、撮影レンズ鏡筒３１を透過し撮像センサー５上に結像した像をＬＣＤに画像として表示する。
【００３１】
次いでステップＳ２０２において、太陽・月を除く天体（以下、単に天体という）を撮影するための撮影モード（以下、天体撮影モード）に撮影モードが設定されているかを確認する。ステップＳ２０２において、撮影モードが、天体を被写体として撮影する天体撮影モードであるか否かを判定し、天体撮影モードである場合、ステップＳ２０３へ進む。天体撮影モードに設定されていない場合はステップＳ２３０へ進み通常の撮影処理を行う。このステップではＡＥ処理・ＡＦ処理などを撮影者によるレリーズスイッチの操作に応じて行うものである。その具体的な内容は特許第０４２３５４２２号等で公知であるため説明は省略する。
【００３２】
撮影者によって天体撮影モードが設定されている場合は、ステップＳ２０３に進む。
【００３３】
ステップＳ２０３では、天体に対するＡＦ処理を開始するための釦（以下、天体ＡＦ開始釦）が操作され、天体に対するＡＦ処理を開始が指示されたか否かを判定する。天体ＡＦ開始釦が操作されていない場合はステップＳ２１０へ進む。
【００３４】
天体ＡＦ開始釦が操作された場合はステップＳ２０４へ進み、測光値を取得する。これはＡＥ処理回路１３の出力値とその値を取得した際の撮像センサー５の蓄積時間・信号増幅率・絞り４の絞り値から求められる。
【００３５】
次いでステップＳ２０５で、取得された測光値から撮影時の照度が所定照度より低照度か否かを判定し、低照度でない場合はステップＳ２２０へ進み、フォーカスレンズ３を定点に駆動する処理を行う。このように、撮影画像の測光値が所定値（第１の測光値）より大きい場合、天体撮影モードにおけるＡＦ評価値を用いた合焦位置の検出動作を行わない。ここでいう定点とは、製造時に各焦点距離において無限遠位置にピントが合うフォーカスレンズ３の位置を測定したフォーカスレンズ３の位置（無限遠調整位置）である。以下この位置を天体ＡＦ時の基準位置と称す。なおこの基準位置は、ステップＳ２１４で所定の条件を満たしていれば更新される。
【００３６】
この場合は、天体ＡＦ失敗の表示を行うなどして、撮影者に月や地上の照明などが入った所望の環境でない事を知らせる様にしても良い。
【００３７】
所定照度より低照度の場合はステップＳ２０６へ進み、スキャンＡＦ時の絞り４の絞り値・撮像センサーの蓄積時間・増幅率を決定する。
【００３８】
これはステップＳ２０４で取得された測光値から適正な信号量が出力される絞り値・蓄積時間・増幅率の組み合わせから所定量出力信号量が減る組み合わせを選択するようにし、更にその組み合わせを所定の範囲内に制限する。
【００３９】
例えば７段出力信号量を減らすようにして絞り値・蓄積時間・増幅率の組み合わせを選択すれば良い。
【００４０】
所定量出力信号を減ずるのは、撮影画像としての適正な信号量が出力される絞り値・蓄積時間・増幅率の組み合わせとスキャンＡＦの際の適正な信号量が出力される絞り値・蓄積時間・増幅率の組み合わせが異なるからである。撮影画像においては１〜２等星の明るい星の像の信号が飽和しても問題にならず、むしろ３〜６等星といった暗い星が画像上で認識されるので、明るい星の像の信号が飽和する方が撮影画像としては好ましい場合がある。
【００４１】
これに対してスキャンＡＦにおいては、明るい星の像の信号が飽和した場合にはスキャンＡＦ処理回路１４でのＡＦ評価値作成の特性上、ピント合った状態より多少ピントがぼけた状態の時の方がＡＦ評価値が大きくなり、正しい合焦位置を求める事が出来ない。この現象の詳細に関しては特開２０１２−１４１４５７号公報等で説明されているので、ここでは説明を割愛する。
【００４２】
そこで、明るい星の像の信号が飽和しないように所定量出力信号を減じている。
【００４３】
具体的には図３プログラム線図によって絞り値・蓄積時間・増幅率の組み合わせを選択する。
【００４４】
プログラム線図の上限値と下限値は典型的な天体撮影シーンを想定して決められている。図３のプログラム上の上限値は絞り値がＦ２．８（Ａｖ値＝が３）、蓄積時間が１秒（Ｔｖ値＝０）・増幅率がＩＳＯ  １００相当（Ｓｖ＝５）である。この値はＡＦ枠内に多くの１等星・２等星・惑星が存在するシーンに対してＡＦを行う場合を想定している。
【００４５】
図３のプログラム上の上限値は絞り値がＦ２．８（Ａｖ値＝３）、蓄積時間が４秒（Ｔｖ値＝−２）・増幅率がＩＳＯ  ８００相当（Ｓｖ＝８）である。この値はＡＦ枠内に多くの１等星・２等星・惑星が存在しないかもしくは少なく、３〜６等星の数も多くない暗い星に対してＡＦを行う場合を想定している。
【００４６】
ステップＳ２０４で取得された測光値から求めた値から所定量信号量を減じた値から図３のプログラム線図により決まる絞り値・蓄積時間・増幅率の組み合わせが、図３のプログラム線図に示す範囲にない場合は、その上限値または下限値でクリップする。
【００４７】
このようにしてスキャンＡＦ時の絞り４の絞り値・撮像センサーの蓄積時間・増幅率が決定されたならば、ステップＳ２０７へ進む。ステップＳ２０７では、撮像センサー５の駆動モードを天体ＡＦ用の水平垂直非加算の駆動モードに変更するとともに、ＬＣＤ１０の表示をそれまでのライブ画像の表示から天体ＡＦ中の表示に変更する。
【００４８】
ＬＣＤ１０の表示を変更するのは、図３に例示したプログラム線図に示すように天体ＡＦ時の撮像センサー５の蓄積時間は短くとも１秒であり、スキャンＡＦにおいては複数のスキャンポイント数を必要とするためＡＦ時間が長くなる。かつＬＣＤ表示の更新レートも図３の例では１秒以上になる。
【００４９】
このため撮影者に天体ＡＦを実行中であることを知らせるためにＬＣＤ１０の表示を変更する。これによりカメラが故障した等の撮影者の勘違いを防ぐことができる。
【００５０】
表示としてはＡＦ中であるとの表示と合わせて、スキャンＡＦに要する時間を計算し残り時間を表示したり、経過時間を表示したりする事が望ましい。
【００５１】
撮像センサー５の駆動モード及びＬＣＤ１０の表示を変更したならば、ステップＳ２０８に進みスキャンＡＦを実行する。その結果天体ＡＦが成功したならば合焦位置に、失敗した場合は基準位置に、フォーカスレンズ３を駆動する。
【００５２】
スキャンＡＦの詳細は後述する。
【００５３】
次いでステップＳ２０９に進み、撮像センサー５の駆動モードを天体ＡＦ用の駆動モードからライブ画像の表示用の駆動に戻し、それとともにＬＣＤ１０の表示もライブ画像の表示に戻す。
【００５４】
そして同時にステップＳ２０８で行われた天体ＡＦの成否を撮影者に知らせるための表示を行う。
【００５５】
天体ＡＦが成功した場合は、表示素子２９を点灯すると同時にＬＣＤ上に緑の枠を表示するなどの処理を行う。逆に成功しなかった場合は、表示素子２９を点滅表示すると同時にＬＣＤ上に黄色の枠を表示するなどの処理を行う。
【００５６】
そしてＣＰＵ１５はステップＳ２１０において、ＳＷ１（レリーズスイッチの第一ストローク）の確認を行い、ＳＷ１がオンになっていたならば、ステップＳ２１１に進み、天体ＡＥを実行する。
【００５７】
これは、ステップＳ２０４で取得された測光値から、撮影時の適正な信号量が出力される絞り４の絞り値・撮像センサーの蓄積時間・増幅率を決定するものである。
【００５８】
撮影画像においては１〜２等星の明るい星の像の信号が飽和しても問題にならず、むしろ３〜６等星といった暗い星が画像上で認識される方が好ましいので、そのようなり絞り値・蓄積時間・増幅率を選択する。
【００５９】
なおその処理の初めに再度ＡＥ処理回路１３から測光値を取得しても良い。
【００６０】
もしＳＷ１がオンになっていなければステップＳ２０１へ戻りＬＣＤ１０にライブ画像を表示する。
【００６１】
その後ＣＰＵ１５はステップＳ２１２において、ＳＷ２（レリーズスイッチの第ニストローク）の確認を行い、ＳＷ２がオンになっていたならば、ステップＳ２１２に進み、実際の露光処理を実行する。
【００６２】
もしＳＷ２がオンになっていなければステップＳ２０１へ戻りＬＣＤ１０にライブ画像を表示する。
【００６３】
露光処理が行われた後は、ステップＳ２１４において基準位置の更新を行うかの判定と、実際の更新動作を行う。
【００６４】
ここでステップＳ２０８におけるスキャンＡＦについて、図４から図１０を用いてその動作を説明する。
【００６５】
ステップＳ２０８におけるスキャンＡＦは図４に示すように天体ＡＦ時の基準位置を中心に比較的狭い範囲をスキャンする。
【００６６】
まずこの基準位置を図５のステップＳ５０１で読み込み決定する。
【００６７】
次いでスキャン間隔を決定する（ステップＳ５０２）。スキャン間隔は合焦位置探索が可能な間隔でなるべく広い間隔に設定する。例えば開放Ｆ値の深度の３〜５倍程度の値にする。
【００６８】
そして基準位置を求めた環境と撮影時の環境（明るさ・仰角・内部温度等）を読み込み（ステップＳ５０３）、スキャンポイント数を基準位置の無限遠としての確からしさによって決める（ステップＳ５０４）。
【００６９】
製品出荷時等天体ＡＦが実行されていない場合は、製造時に無限遠調整位置を測定した環境と撮影時（スキャンＡＦ時）の環境を比較して決める。
【００７０】
製造時の測定はカメラを水平にして行われる。また測定時の鏡筒３１の内部温度を同時に測定しているので、よって、スキャンＡＦ時と製造時の内部温度やカメラの姿勢を比較してスキャンポイント数を決めれば良い。
【００７１】
例えば、仰角が３０度±１５度程度で、内部温度が常温の場合を標準的なケースとして、その際のスキャンポイント数を７点とする。
【００７２】
また、仰角が水平に近く（例えば±１５度程度未満）、製造時の内部温度と鏡筒３１の撮影時の内部温度がほぼ等しい（例えば、差が２度以内）の場合は、標準的なケースよりスキャンポイント数を減らす。
【００７３】
逆に、天頂付近を撮影している場合や撮影時の内部温度が高温や低温の場合な等、製造時の環境と大きく異なる場合は、スキャンポイント数を９点以上にしてスキャン範囲を広げるようにしている。
【００７４】
天体ＡＦが実行されて基準位置が更新された場合は、天体ＡＦが実行された環境（焦点距離・内部温度・仰角）と撮影時（スキャンＡＦ時）の環境を比較して決める。
【００７５】
既に天体ＡＦが実行されその結果のみが記録されている場合と、補間に必要な天体ＡＦの結果が取得され補間計算され更新された基準位置がある場合がある。更新された基準位置も全ての条件で更新されていない場合がある。例えば特定の内部温度と特定の仰角に関してのみ更新されている場合がある。
【００７６】
そこでまず、撮影時の環境と略等しい環境で既に天体ＡＦが実行されその結果のみが記録されているかを調べ、実行されていればそのピント位置を基準位置とする。
【００７７】
実行されていなければ、補間により更新された基準位置の中に環境が略等しいもしくは差が小さいものがあるかを調べ、ある場合はそれを採用する。
【００７８】
更新された基準位置が無い場合は、天体ＡＦが実行されていないとして取り扱う。
【００７９】
なお焦点距離に関しては、等しい焦点距離での値を参照するものとする。すなわち撮影時と等しい焦点距離で基準位置が更新された場合のみ基準位置が更新されたと判断し、内部温度・仰角を参照してスキャンポイント数を決めていく。
【００８０】
内部温度・仰角とも略等しい場合はスキャンポイント数を５点とし、内部温度が略等しく、仰角の差が小さい場合はスキャンポイント数を７点とし、内部温度が略等しく、仰角の差が大きい場合のスキャンポイント数は仰角の差に応じて９点以上とする。
【００８１】
内部温度の差が小さく仰角が略等しい場合はスキャンポイント数を７点とし、内部温度の差が小さく仰角が略等しくない場合のスキャンポイント数は仰角の差に応じて９点以上とする。
【００８２】
内部温度の差が大きい場合のスキャンポイント数は仰角の差に応じて９点以上とする。
【００８３】
例えば、天体ＡＦが実行され基準位置が更新された際の内部温度と撮影時の内部温度の差が５℃以下であれば内部温度が略等しい、５℃より大きく１０℃以下であれば内部温度差が小さい、それ以上であれば内部温度差が大きいと判定する。
【００８４】
また天体ＡＦが実行され基準位置が更新された際の仰角と撮影時の仰角の差が１０°以下であれば仰角が略等しい、１０°より大きく２０°以下であれば仰角の差が小さい、それ以上であれば仰角の差が大きいと判定する。
【００８５】
実際には複数の内部温度と仰角での基準位置が記録されているので。最も環境の近いものと比較して上記の判定を行う。この判定は、まず内部温度を比較し、その後仰角を比較して行う。
【００８６】
このようにスキャンポイント数を決めるのは、天体ＡＦの時間が長くなるのを避ける事と確実に合焦位置を捕えることを両立するためである。
【００８７】
そしてステップＳ５０５〜Ｓ５１３のスキャンＡＦの結果得られるＡＦ評価値の信頼性を判定するためのパラメータを決定する処理、及びステップＳ５２４で基準位置から所定範囲内の合焦位置を有効とするがその際の所定範囲を決定する処理を開始する。
【００８８】
まずＡＦ評価値の信頼性を判定するためのパラメータについて説明する。
【００８９】
ＡＦ評価値信号は遠近競合の特殊な場合を除けば、横軸にフォーカスレンズ位置、縦軸にＡＦ評価値をとるとその形は図６に示すような山状になる。そこでＡＦ評価値信号が山状になっているか否かを、ＡＦ評価値信号の最大値と最小値の差、一定値以上の傾きで傾斜している部分の長さ、傾斜している部分の勾配から判断することにより、ＡＦ評価値信号の信頼性を判断する。換言すれば、ＡＦ評価値の単調減少している区間の長さと、該区間の傾斜の平均値と、ＡＦ評価値の最大値と最小値の差と、に基づいて、ＡＦ評価値の信頼性を判定している。
【００９０】
図６に示すように、山の頂上（Ｐ１点）から傾斜していると認められる点Ｐ２点、Ｐ３点を求め、Ｐ２点とＰ３点の幅を山の幅Ｌとし、Ｐ１点とＰ２点のＡＦ評価値の差をＳＬ１とし、Ｐ１点とＰ３点のＡＦ評価値の差をＳＬ２とする。また、Ｐ１点とＰ２点のＡＦ評価値の差と、Ｐ１点とＰ３点のＡＦ評価値の差との和ＳＬ１＋ＳＬ２を山の高低差ＳＬとしている。
【００９１】
以下、図６を参照しながら、図７〜図９のフローチャートに沿って、ＡＦ評価値信号の信頼性を判断する具体的な動作について説明する。
【００９２】
まずステップＳ７０１において、スキャンＡＦ処理回路１４から出力されるＡＦ評価値の最大値ｍａｘと最小値ｍｉｎ、及び最大値を与えるスキャンポイントｉｏを求める。その後ステップＳ７０２において、ＡＦ評価値の山の幅を表す変数Ｌ、山の高低差を表す変数ＳＬをともに０に初期化する。
【００９３】
ついで最大値を与えるスキャンポイントｉｏが超無限遠に相当する位置か否か、すなわち、ｉｏ＝０か否かを調べ、超無限遠に相当する位置であったならば（ステップＳ７０３でＹＥＳ）、ステップＳ７０４をスキップしてステップＳ７０５に進む。一方、超無限遠に相当する位置でないならば（ステップＳ７０３でＮＯ）、ステップＳ７０４に進み、超無限遠に相当するフォーカスレンズ位置方向への単調減少を調べる。
【００９４】
ここでステップＳ７０４における超無限遠に相当するフォーカスレンズ位置方向への単調減少を調べる処理について、図８のフローチャートを参照して説明する。
【００９５】
まずステップＳ８０１において、カウンター変数ｉをｉｏに初期化する。そしてｉにおけるＡＦ評価値の値ｄ［ｉ］とｉより１スキャンポイント（所定ステップ）分超無限遠寄りのスキャンポイントｉ−１におけるＡＦ評価値の値ｄ［ｉ−１］を比較する。ｄ［ｉ］−ｄ［ｉ−１］≧SlopeThrであれば（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、超無限遠方向への単調減少が生じていると判断し、ステップＳ８０３に進み、ＡＦ評価値の山の幅を表す変数Ｌ、山の高低差を表す変数ＳＬを以下の式に従い更新する。
Ｌ  ＝  Ｌ＋１
ＳＬ＝  ＳＬ＋（ｄ［ｉ］−ｄ［ｉ−１］）
なおＳ８０２の判定において、ノイズの影響を考慮して所定の値（SlopeThr）以上の差がある場合をｄ［ｉ］がｄ［ｉ−１］が大きいと判断するようにしている。
【００９６】
また、ステップＳ８０２で、ｄ［ｉ］−ｄ［ｉ−１］≧SlopeThr でなければ、超無限遠方向への単調減少は生じていないと判断し、超無限遠方向の単調減少をチェックする処理を終了し、ステップＳ７０５に進む。
【００９７】
ステップＳ８０３の処理後ステップＳ８０４に進み、ｉ＝ｉ−１として、検出をする点を１スキャンポイント超無限遠側に移す。
【００９８】
そして、ステップＳ８０５及びＳ８０６においてＬ、ＳＬが山であるとみなすための山の幅及び山の高低差に関するしきい値Ｌｏ、ＳＬｏと比較し、両者ともしきい値以上か否かを判定する。両者ともしきい値以上の場合は、後述する図５のステップＳ７０８及びＳ７０９にて行われるＡＦ評価値の信頼性を判定する処理における条件をすでに満足しているので、これ以上超無限遠方向への単調減少をチェックする処理は行わず、ステップＳ７０５に進む。
【００９９】
ステップＳ８０５またはＳ８０６でＮＯの場合はステップＳ８０７に進み、カウンターｉが超無限遠相当の値（＝０）になったかどうかをチェックする。カウンターｉの値が０でなければステップＳ８０２に戻って上記処理を繰り返し、０であれば、すなわちスキャンポイントが超無限遠相当の位置に達したならば、超無限遠方向の単調減少をチェックする処理を終了し、ステップＳ７０５に進む。
【０１００】
このようにｉ＝ｉｏから超無限遠方向への単調減少をチェックする。
【０１０１】
ステップＳ７０４で超無限遠方向への単調減少をチェックする処理を終了したならば、次に、最大値ｍａｘを与えるスキャンポイントｉｏがスキャンＡＦを行う至近端（Ｎ）に相当する位置か否かを調べる。至近端に相当する位置であったならば（ステップＳ７０５でＹＥＳ）、ステップＳ７０６をスキップしてステップＳ７０７に進む。一方、至近端に相当する位置でないならば（ステップＳ７０６でＮＯ）、ステップＳ７０６に進み、至近端に相当するフォーカスレンズ位置方向への単調減少を調べる。
【０１０２】
ここでステップＳ７０６における至近端に相当するフォーカスレンズ位置方向への単調減少を調べる処理について、図９のフローチャートを参照して説明する。
【０１０３】
まずステップＳ９０１において、カウンター変数ｉをｉｏに初期化する。そしてｉにおけるＡＦ評価値の値ｄ［ｉ］とｉより１スキャンポイント分至近端よりのスキャンポイントｉ＋１におけるＡＦ評価値の値ｄ［ｉ＋１］を比較する。ｄ［ｉ］−ｄ［ｉ＋１］≧SlopeThrであれば（ステップＳ９０２でＹＥＳ）、至近端方向への単調減少が生じていると判断し、ステップＳ９０３に進み、ＡＦ評価値の山の幅を表す変数Ｌ、山の高低差を表す変数ＳＬを以下の式に従い更新する。
Ｌ  ＝  Ｌ＋１
ＳＬ＝  ＳＬ＋（ｄ［ｉ］−ｄ［ｉ＋１］）
また、ステップＳ９０２で、ｄ［ｉ］−ｄ［ｉ＋１］≧SlopeThrでなければ、至近端方向への単調減少は生じていないと判断し、至近端方向の単調減少をチェックする処理を終了し、ステップＳ７０７に進む。
【０１０４】
ステップＳ９０３の処理後ステップＳ９０４に進み、ｉ＝ｉ＋１として、検出をする点を１スキャンポイント至近端側に移す。
【０１０５】
そして、ステップＳ９０５及びＳ９０６においてＬ、ＳＬが山であるとみなすための山の幅及び山の高低差に関するしきい値Ｌｏ、ＳＬｏと比較し、両者ともしきい値以上か否かを判定する。両者ともしきい値以上の場合は、後述する図５のステップＳ７０８及びＳ７０９にて行われるＡＦ評価値の信頼性を判定する処理における条件をすでに満足しているので、これ以上至近端方向の単調減少をチェックする処理は行わず、ステップＳ７０７に進む。
【０１０６】
ステップＳ９０５またはＳ９０６でＮＯの場合はステップＳ９０７に進み、カウンターｉが至近端相当の値（＝Ｎ）になったかどうかをチェックする。カウンターの値がＮでなければステップＳ３０２に戻って上記処理を繰り返し、Ｎであれば、すなわちスキャンポイントが至近端相当の位置に達したならば、至近端方向の単調減少をチェックする処理を終了し、ステップＳ７０７に進む。
【０１０７】
このようにｉ＝ｉｏから至近端方向への単調減少をチェックする。
【０１０８】
超無限遠方向、至近端方向への単調減少のチェックがそれぞれ終了したならば、ＡＦ評価値の信頼性を判定するための諸係数をそれぞれのしきい値と比較し、全ての条件を満たしたならばＡＦ評価値の信頼性があると判定する。
【０１０９】
まずステップＳ７０７において、ＡＦ評価値の最大値ｍａｘと最小値ｍｉｎの差をしきい値と比較し、しきい値より小さい場合は信頼性がないと判断し、ステップＳ７１１へ進む。ステップＳ７０７でＹＥＳの場合はステップＳ７０８において、一定値以上の傾きで傾斜している部分の長さＬとしきい値Ｌｏとを比較し、しきい値Ｌｏより小さい場合は信頼性がないと判断し、ステップＳ７１１へ進む。ステップＳ７０８でＹＥＳの場合、ステップＳ７０９において、更に、高低差ＳＬとＳＬｏとを比較し、所定値より小さい場合は信頼性がないと判断し、ステップＳ７１１へ進む。
【０１１０】
以上の３つの条件をすべて満たした場合はＡＦ評価値の信頼性があると判定してステップＳ７１０へ進み、ＡＦ評価値の信頼性があると判断する。
【０１１１】
また、ステップＳ７１１ではＡＦ評価値の信頼性がないと判断する。
【０１１２】
このように行われるＡＦ評価値の信頼性判定におけるパラメータである、
ＡＦ評価値の最大値maxと最小値minの差max-min
一定値以上の傾きで傾斜している部分の長さＬｏ
一定値以上の傾きで傾斜している部分の高低差ＳＬｏ
ＡＦ評価値が減少していると判定する閾値SlopeThr
を決定していく。
【０１１３】
まずステップＳ５０５において、ステップＳ２０４で取得された測光値から撮影時の照度が日没前後や日出前後等の薄暮に相当する照度か否かを判定する。そして、薄暮に相当する照度の場合はステップＳ５０６で薄暮用の判定パラメータを、相当する照度でない場合はステップＳ５０７で通常の判定パラメータを設定する。このように、撮影モードが天体撮影モードである場合、画像の測光値に応じて、評価値の信頼性を判定する判定基準（判定パラメータ）を変更する。上述したように、測光値が第１の測光値より大きい場合、ＡＦ評価値を用いた合焦位置の検出を行わない。また、測光値が第１の測光値より小さく第２の測光値より大きい（薄暮に相当する照度である）場合、測光値が第２の測光値より小さい（通常の夜間に相当する照度である）場合よりも、信頼性がないと判定されるように判定基準を変更する。
【０１１４】
薄暮の場合は、空全体が明るく星に対する露光量が不足する、また星以外の被写体がある程度照明されてその影響を受ける可能性がある。そこで夜間に行われる通常の天体ＡＦよりもより高い信頼性がある場合にＡＦ評価値の信頼性があると判定するようにパラメータを設定する。
【０１１５】
例えば、通常の判定パラメータ（標準）を、以下の表１のように設定する。
【０１１６】
【表１】
2017194498.tif 000003
【０１１７】
また、薄暮用の判定パラメータ（標準）を、以下の表２のように設定する。
【０１１８】
【表２】
2017194498.tif 000004
【０１１９】
表１および表２に示すように、Ｌｏ及びＳＬｏをスキャンポイント数で変えている。
【０１２０】
また薄暮の場合、Ｓ５０８で単調減少チェックフラグをオンにする。このフラグがオンの場合は、ＡＦ評価値が遠側もしくは近側に単調減少変化し端位置のＡＦ評価値が最大になっていた場合にＡＦ評価値の信頼性がないと判断するようにしている。これは、薄暮の場合は星以外の被写体がある程度照明されてその影響を受ける近側の被写体に合焦する可能性があるため、常にこの判断を行うようにするためステップＳ５０８で単調減少チェックフラグをオンにする。図示しないが処理の初めでこのフラグはオフされている。
【０１２１】
次いでステップＳ５０９において設定されている焦点距離を調べ、３５ｍｍフィルム換算した焦点距離が所定の焦点距離以上であれば、ステップＳ５１３へ進む。これは図１０に示すようにＡＦ枠を配置した場合、所定の焦点距離以上の天体の撮影であれば仰角に依らず天体のみが画面内に入ると考えられるためである。ＡＦ枠の位置によってパラメータを変更する必要がないため、ステップＳ５１３においてステップＳ５２４で用いる所定範囲の設定のみを行えば良いからである。
【０１２２】
図１０に示すようにＡＦ枠（ＡＦ評価値を検出可能な検出枠）を設定する範囲は短焦点時と長焦点時では異なり、撮像光学系の焦点距離に応じてＡＦ枠の大きさを変更する。具体的に、焦点距離が長いほどＡＦ枠が大きくなるようにＡＦ枠の大きさを変更する。このように、本実施例ではＡＦ枠を設定する範囲を焦点距離が長くなるにつれ大きくなるようにする。但し設定範囲には上限と下限を設け、所定の焦点距離以下・以上では同じ設定範囲とする。例えば、焦点距離が３５ｍｍ相当（３５ｍｍフィルム換算）未満の場合は画面の中央部に水平５０％×垂直５０％のＡＦ枠を設定する。そして３５ｍｍ相当以上５０ｍｍ相当未満の場合は画面の中央部に水平６０％×垂直６０％のＡＦ枠を設定する。また、５０ｍｍ相当以上８０ｍｍ相当未満の場合は画面の中央部に水平７０％×垂直７０％のＡＦ枠を、８０ｍｍ相当以上の場合は画面の中央部に水平８０％×垂直８０％のＡＦ枠を設定する。
【０１２３】
これは焦点距離が長くなるに従い画面上の星の単位時間当たりの移動量が大きくなるためである。
【０１２４】
図面が煩雑になるため短焦点時しか図示していないが、すべての焦点距離において水平垂直各５分割の２５の領域にＡＦ枠を分割する。これは前景が存在するＡＦ枠、月やイルミネーション等の飽和した被写体が存在するＡＦ枠や、その影響を受けているＡＦ枠を排除して、星のみが存在するＡＦ枠を選択してそのＡＦ枠の合焦位置のみを用いて天体ＡＦを行うためである。
【０１２５】
ステップＳ５１３で所定範囲は、基準位置と被写体である天体の真の合焦位置の差を生じさせる温度計の誤差、姿勢検出誤差、スキャンＡＦの誤差、経時変化、同じ環境における合焦位置ずれの再現性などを考慮して決められる。また近側に存在する柵や窓などの障害物が入った場合や、撮影者が前景として樹木や建物などの被写体を配置した場合の影響を考慮して、近側と遠側では所定範囲を変え、近側は遠側に対して狭い範囲を設定する。このように、所定範囲は、温度や傾きなどの誤差に応じて変更される。
【０１２６】
例えば、温度計の誤差が２．５℃、姿勢検出誤差が５°、スキャンＡＦの誤差が開放Ｆ値の０．５深度相当、経時変化が開放Ｆ値の１.５深度相当、同じ環境における合焦位置ずれの再現性が開放Ｆ値の１.５深度相当であるとする。ここで、温度計の誤差２．５℃によりフォーカス位置が開放Ｆ値の１.５深度相当、姿勢検出誤差５°によりフォーカス位置が開放Ｆ値の２.５深度相当変化するとする。この場合、これらの数値のＲＭＳを取り、更に安全を見るための係数を考慮して、遠側は開放Ｆ値の６深度〜７深度相当の値とする。近側は、開放Ｆ値の３深度以上フォーカス位置がずれると天体のボケが目立つと想定されるならば、開放Ｆ値の３深度の値とする。
【０１２７】
所定の焦点距離未満の場合はステップＳ５１０へ進み仰角を調べる。仰角が天頂付近（例えば９０°±１０°）の場合はステップＳ５１１へ、仰角が水平付近（例えば１５°以下）の場合はステップＳ５１２へ、その他の場合はステップＳ５１３へ進む。
【０１２８】
ステップＳ５１１では周辺のＡＦ枠（図１０の例では００枠〜０４枠、１０枠、１４枠、２０枠、２４枠、３０枠、３４枠、４０枠〜４４枠）のＡＦ信頼性判定パラメータ及び基準位置と比較する所定範囲を変更する。ここで、ＣＰＵ１５は、後段で説明するようにＡＦ評価値に基づいて検出された合焦位置が、基準位置に対して所定範囲内に存在する場合に、撮像光学系の合焦位置を検出できたと判定する。このステップでは、該基準位置と比較する所定範囲を、撮像装置の傾きに応じて変更している。
【０１２９】
これは天頂付近を短焦点側で撮影する場合は撮影者にいる建物の屋根の庇やアンテナポールなどが周辺のＡＦ枠に入り込む可能性があるからである。これらの被写体を含むＡＦ枠を使用せずにするように周囲のＡＦ枠のＡＦ信頼性判定パラメータを変更する。このように、撮像光学系の焦点距離が所定の焦点距離より短く、傾き（仰角）が天頂付近の場合、焦点距離が該所定の焦点距離より長い場合よりも、信頼性がないと判定されるように判定基準を変更する。ここでは、ＡＦ枠の位置に応じて、すなわち、周囲のＡＦ枠の判定基準を変更している。具体的には、水平方向に対する傾きが例えば８０°（第１の角度）より大きく９０°以下である場合、画像の中心を含む中心領域より外側の周辺領域にある検出領域（ＡＦ枠）から検出されるＡＦ評価値の信頼性を判定する判定基準を変更する。
【０１３０】
例えば、通常の判定パラメータ（周辺ＡＦ枠）を、以下の表３のように設定する。
【０１３１】
【表３】
2017194498.tif 000005
【０１３２】
また、薄暮用の判定パラメータ（周辺ＡＦ枠）を、以下の表４のように設定する。
【０１３３】
【表４】
2017194498.tif 000006
【０１３４】
次いでステップＳ５２４で用いる所定範囲の設定を行う。中心ＡＦ枠（図１０の例では１１枠〜１３枠、２１枠〜２３枠、３１枠〜３３枠）はステップＳ５１３と同じ設定にする。
【０１３５】
周辺のＡＦ枠は、遠側の所定範囲はステップＳ５１３と同じ設定にするが、近側は基準位置から所定範囲をステップＳ５１３の設定より狭くする。これは周辺ＡＦ枠には近側の被写体が存在する可能性があるので障害物などにピントがあってしまう事態を避けるためである。例えば基準位置から開放Ｆ値の２深度の値とする。
【０１３６】
ステップＳ５１２では下側のＡＦ枠（図１０の例では４０枠〜４４枠、または３０枠〜４４枠）のＡＦ信頼性判定パラメータ及び基準位置と比較する所定範囲を変更する。
【０１３７】
これは仰角が１５°以下の水平付近を短焦点側で撮影する場合は撮影者にいる建物の灯りやイルミネーションなどが下側のＡＦ枠に入り込む可能性があるからである。これらの被写体を含むＡＦ枠を使用せずにするように下側のＡＦ枠のＡＦ信頼性判定パラメータを変更する。このように、撮像光学系の焦点距離が所定の焦点距離より短く、傾き（仰角）が水平付近の場合、焦点距離が該所定の焦点距離より長い場合よりも、信頼性がないと判定されるように判定基準を変更する。ここでは、ＡＦ枠の位置に応じて、すなわち、下側のＡＦ枠の判定基準を変更している。具体的には、水平方向に対する傾きが０°以上１５°（第２の角度）未満である場合、画像の中心を含む中心領域より外側の周辺領域の一部の領域（画像の下側の領域）にある検出領域（ＡＦ枠）から検出されるＡＦ評価値の信頼性を判定する判定基準を変更する。
【０１３８】
例えば、通常の判定パラメータ（下側ＡＦ枠）を、以下の表５のように設定する。
【０１３９】
【表５】
2017194498.tif 000007
【０１４０】
また、薄暮用の判定パラメータ（下側ＡＦ枠）を、以下の表６のように設定する。
【０１４１】
【表６】
2017194498.tif 000008
【０１４２】
次いでステップＳ５２４で用いる所定範囲の設定を行う。上側のＡＦ枠（図１０の例では００枠〜２４枠、または００枠〜３４枠）はステップＳ５１３と同じ設定にする。
【０１４３】
下側のＡＦ枠は、遠側の所定範囲はステップＳ５１３と同じ設定にするが、近側は基準位置から所定範囲をステップＳ５１３の設定より狭くする。これは下側のＡＦ枠には近側の被写体が存在する可能性があるので障害物などにピントがあってしまう事態を避けるためである。例えば基準位置から開放Ｆ値の２深度の値とする。このように、撮像光学系の焦点距離が所定の焦点距離より短い場合、撮像装置の傾きに応じて基準位置と比較する所定範囲を変更する。具体的に、水平方向に対する撮像装置の傾きが例えば８０°（第１の角度）より大きく９０°以下である場合、または、傾きが例えば０°以上１５°未満（第１の角度より小さい第２の角度未満）である場合、基準位置と比較する所定範囲を狭くする。
【０１４４】
ここでは周辺ＡＦ枠・下側のＡＦ枠をカメラの姿勢が正位置とした場合を例として説明したが、カメラを縦位置に構えた場合はその姿勢に応じて該当する分割されたＡＦ枠は変更する。
【０１４５】
そしてステップＳ５１４に進み各スキャンポイントにおけるＡＦ評価値を取得する。
【０１４６】
ＣＰＵ１５はフォーカス駆動モータ２２を駆動制御する第ニモータ駆動回路１９を介してフォーカス駆動モータ２２を制御し、フォーカスレンズ３をスキャン開始位置（図４における「Ａ」）に移動させる。移動後、その位置からスキャン終了位置（図４における「Ｂ」）まで駆動する。そして駆動しながらスキャンＡＦ処理回路１４の出力（ＡＦ評価値信号）を取得する。
【０１４７】
全てのスキャンポイントのＡＦ評価値を取得したならば、ステップＳ５１５へ進み、ＡＦ評価値の信頼性判定を行う分割されたＡＦ枠位置を初期化し、図１０に示す００枠から処理を開始するようにする。
【０１４８】
初期化後はステップＳ５１６で、月やイルミネーション等の飽和した被写体が存在するか否かを調べ、その影響を受けているＡＦ枠を排除する処理を行う。そのために分割されたＡＦ枠内の輝度の総和値（ＹＩ）と輝度の最大値（ＹＰ）を用いる。
【０１４９】
ＹＩはＡＦ処理回路１４の特性によってＡＦ枠の大きさが判ればその理論上の最高値を知ることができる。またＹＰはＡＦ処理回路１４の特性によってその理論上の最高値が決まっている。
【０１５０】
よって分割されたＡＦ枠の中に、月・イルミネーションがあるＡＦ枠やその影響を受けたＡＦ枠の存在をＹＩ・ＹＰのスキャンポイント毎の値を調べることで知ることができる。
【０１５１】
全てのスキャンポイントにおいてＹＰが常に理論上の最高値であれば、ぼけた状態でもＡＦ評価値を求めるための画像信号が飽和していると判断できるので、飽和によってＡＦ評価値が悪影響を受けていると思われる。またＹＩが全てのスキャンポイントで大きくかつ変化量が小さいならば、大きくぼけたイルミネーションなどの近距離の被写体の悪影響を受けていると思われる。例えば、ＹＩが全てのスキャンポイントで理論上の最高値の２分の１以上、かつ、各スキャンポイントで得られたＹＩの値の最大値と最小値の差が１０％以内ならば、近距離の被写体の悪影響を受けていると思われる。
【０１５２】
そこで、上記いずれかの条件に合致していれば図６〜図９で説明したＡＦ評価値の信頼性判定は行わずに、信頼性に無いＡＦ枠と判定し（Ｓ５１７→Ｓ５１９）、その後ステップＳ５２０へ進む。
【０１５３】
悪影響を受けていないと判定された場合はステップＳ５１８において、ステップＳ５０５〜Ｓ５１３で決定した判定パラメータを用いて、図６〜図９で説明したＡＦ評価値の信頼性判定を行う。
【０１５４】
初めは００枠の処理を行っているので、焦点距離が１００ｍｍ相当以上でない場合は、
・薄暮で天頂付近を撮影していれば、薄暮用の判定パラメータ（周辺ＡＦ枠）
・薄暮でそれ以外の仰角で撮影していれば、薄暮用の判定パラメータ（標準）
・薄暮以外で天頂付近を撮影していれば、通常の判定パラメータ（周辺ＡＦ枠）
・薄暮以外でそれ以外の仰角で撮影していれば、通常の判定パラメータ（標準）
を選択してＡＦ評価値の信頼性判定を行う。
【０１５５】
そして信頼性の有無をＡＦ枠ごとに記録しておく。
【０１５６】
全ての分割されたＡＦ枠まで、処理するＡＦ枠を更新しながら同様の処理を続けていく。(ステップＳ５２０のＮＯ→Ｓ５２１→Ｓ５１６に戻る)
処理するＡＦ枠の位置及び薄暮か否かによって選択される判定パラメータが異なってくる。中央付近のＡＦ枠は通常の判定パラメータ（標準）または薄暮用の判定パラメータ（標準）を選択するが、下側のＡＦ枠は焦点距離が１００ｍｍ相当以上でない場合は、全ての判定パラメータの中から状況に応じたものを選択することになる。
【０１５７】
なお焦点距離が１００ｍｍ相当以上の場合はどのＡＦ枠も通常の判定パラメータ（標準）または薄暮用の判定パラメータ（標準）を選択することになる。
【０１５８】
また図６〜図９で説明した判定とは別に薄暮の場合は、単調減少チェックフラグがオンになっているので、ＡＦ評価値が遠側もしくは近側に単調減少変化し端位置のＡＦ評価値が最大になっていないか調べ、なっていた場合はＡＦ評価値の信頼性がないと判断する。
【０１５９】
具体的には、ＡＦ評価値の最大値を与えるスキャンポイントｉｏがスキャン開始ポイント(図４のＡ)またはスキャン終了ポイント(図４のＢ)であり、かつ山の幅Ｌがスキャンポイント数−１の場合に、ＡＦ評価値の信頼性がないと判断する。
【０１６０】
その後ステップＳ５２０において全ての分割されたＡＦ枠において信頼性判定が行われたかをチェックし、行われていなければ信頼性判定を行うＡＦ枠を更新する（ステップＳ５２１）。
【０１６１】
全ての分割されたＡＦ枠についてＡＦ評価値の信頼性判定が終了したならば、ステップＳ５２２において、ＡＦ評価値の信頼性の有る枠が存在したかをチェックし、存在しない場合はステップＳ２２０へ進む。この処理は図２のステップＳ２２０と同じである。
【０１６２】
信頼性のある枠が存在する場合は、信頼性のあるＡＦ枠のＡＦ評価値信号が最大になる位置（図４における「Ｃ」）をステップＳ５２３において求める。このＡＦ処理回路の出力の取得はスキャンＡＦの高速化のために全てのフォーカスレンズ３の停止位置については行わず、所定のスキャン間隔毎に出力を取得する。この場合、図４に示すａ１、ａ２、ａ３点においてＡＦ評価値信号を取得することがありうる。このような場合はＡＦ評価値信号が最大値となった点とその前後の点のからＡＦ評価値最大位置Ｃを計算にて求めている。
【０１６３】
今フォーカスレンズ３の位置がＸ１の時にＡＦ評価値が最大になりその値がＹ１であり（図４ａ１）、その前後の位置Ｘ２、Ｘ３で取得したＡＦ評価値がＹ２、Ｙ３の時（図４ａ２、ａ３）、ＡＦ評価値最大位置Ｃのフォーカスレンズ３の位置Ｘ０は
【０１６４】
【数１】
2017194498.tif 000009
【０１６５】
と求められる。但しＹ１＞Ｙ３、Ｙ１≧Ｙ２である。
【０１６６】
信頼性のあるＡＦ枠全てのＡＦ評価値最大位置が求まったならば、その位置を基準位置（天体ＡＦの結果に応じて更新される各焦点距離において無限遠位置にピントが合うフォーカスレンズ３の位置）と比較する（ステップＳ５２４）。
【０１６７】
その結果基準位置に対して所定範囲内にあるものが存在する場合は、ステップＳ５２５からステップＳ５２６へ進み、基準位置から所定範囲内のＡＦ評価値最大位置の平均値を求め、これを合焦位置とする。
【０１６８】
合焦位置を求めたならば、天体ＡＦ成功と判断し求めた合焦位置へフォーカスレンズ３を駆動する（ステップＳ５２６）。
【０１６９】
基準位置に対して所定範囲内にあるものが存在しない場合は、ステップ２２０へ進む。
【０１７０】
また所定範囲は以下のように定める。基準位置と被写体である天体の真の合焦位置の差を生じさせる温度計の誤差、姿勢検出誤差、スキャンＡＦの誤差、経時変化、同じ環境における合焦位置ずれの再現性などを考慮して決められる。また近側に存在する柵や窓などの障害物が入った場合や、撮影者が前景として樹木や建物などの被写体を配置した場合の影響を考慮して、近側と遠側では所定範囲を変え、近側は遠側に対して狭い範囲を設定する。
【０１７１】
例えば、温度計の誤差が２．５℃、姿勢検出誤差が５°、スキャンＡＦの誤差が開放Ｆ値の０．５深度相当、経時変化が開放Ｆ値の１.５深度相当、同じ環境における合焦位置ずれの再現性が開放Ｆ値の１.５深度相当であるとする。ここで、温度計の誤差２．５℃によりフォーカス位置が開放Ｆ値の１.５深度相当、姿勢検出誤差５°によりフォーカス位置が開放Ｆ値の２.５深度相当変化するとする。この場合、これらの数値のＲＭＳを取り、更に安全を見るための係数を考慮して、遠側は開放Ｆ値の６深度〜７深度相当の値とする。近側は、開放Ｆ値の３深度以上フォーカス位置がずれると天体のボケが目立つと想定されるならば、開放Ｆ値の３深度の値とする。
【０１７２】
ここで、Ｓ２１４の基準位置の更新に関して説明する。その動作手順を図１１に示す。
【０１７３】
なお基準位置は製造時に一部の焦点距離において無限遠調整位置の測定を行い、他の焦点距離は測定した焦点距離の測定値から補間計算を行って求めている。その結果は下記の表７〜９のように製造時に、「製造時の基準位置」と記載された形式で基準位置が記録される。表７〜９は、製造時の基準位置、記録更新されたピント位置、更新された基準位置の記録内容の構成を示すものである。焦点距離に関しては設定可能な全ての焦点距離に関して、内部温度と仰角に関しては製造時の環境における値での基準位置を測定しその値を記録する。内部温度に関しては２０℃で測定されているものとして、製造時に測定温度とその測定結果から２０℃における基準位置を計算しその値を記録している。
【０１７４】
なお焦点距離に関しては簡略化のため６ポジションで記載しているが、この限りではない。
【０１７５】
【表７】
2017194498.tif 000010
【０１７６】
【表８】
2017194498.tif 000011
【０１７７】
【表９】
2017194498.tif 000012
【０１７８】
図１１では、ステップＳ１１０１において天体ＡＦを行った撮影時の環境（焦点距離、内部温度、仰角）を、ステップＳ１１０２において天体ＡＦの結果得られた合焦位置を読み込む。
【０１７９】
そしてステップＳ１１０３において、表８に示した「記録・更新されたピント位置」の記録領域を参照することで、過去に略等しい環境で天体ＡＦが行われたかを調べる。
【０１８０】
行われていた場合はステップＳ１１０４において記録されている値を更新する。これは単に環境とピント位置を置き換えても良いし、記録されている値と新たに求められた値の平均値を記録しても良い。この場合は環境の値も平均しその値を記録する。
【０１８１】
行われていない場合はステップＳ１１０５へ進み、新規に合焦位置をピント位置としてその環境とともに表８の形式で記録する。
【０１８２】
この新規記録は記録領域の容量に制限があるので、制限値に達したならば記録されている時刻を参照して古いものから削除し、その領域に新たな値を記録する。経時変化により古いものはその信頼性が最新のものよりは低く、また使用される頻度も低いためこのようにする。
【０１８３】
過去に略等しい環境で天体ＡＦが行われたかどうかの判定は、焦点距離、内部温度、仰角に基づいて判定する。例えば基準位置が更新された際と撮影時の焦点距離が等しく、基準位置が更新された際と撮影時の内部温度の差が５℃以下で、かつ基準位置が更新された際と撮影時の仰角の差が１０°以下であれば環境が略等しいと判定する。
【０１８４】
Ｓ１１０６では、基準位置の焦点距離に関しての補間が可能かを判定する。
【０１８５】
略等しい内部温度・仰角で補間に必要な焦点距離（例えば、Ｗｉｄｅ端・中間の焦点距離・Ｔｅｌｅ端）で天体ＡＦの結果（ピント位置）が取得されていれば、基準位置の焦点距離に関しての補間が可能と判定する。
【０１８６】
補間可能な場合はＳ１１０７にて基準位置の焦点距離に関しての補間を行い、表７のＩｎｄｅｘ１〜６に示すようなその内部温度・仰角における基準位置のテーブルを作成する。
【０１８７】
補間計算は、補間に必要な焦点距離（Ｗｉｄｅ端・中間の焦点距離・Ｔｅｌｅ端）における３つのピント位置から二次関数を求め、二次関数を用いて該当する焦点距離における基準値を求める。この二次関数は二次ラグランジェ補間多項式を持ちれば求めることができる。
【０１８８】
Ｓ１１０８では、基準位置の内部温度に関しての補間が可能か判定する。
【０１８９】
補間に必要な更新された基準位置のテーブルが作成されていれば、内部温度方向の補間が可能と判断する。例えば、表９のＩｎｄｅｘ１〜６に示す仰角４５°・内部温度２０℃及びＩｎｄｅｘ７〜１２に示す仰角４５°・内部温度１０℃の基準位置のテーブルが作成されていれば、補間により仰角４５°・内部温度１５℃の基準位置のテーブルが作成可能と判断する。そして、Ｓ６０９において内部温度２０℃及び内部温度１０℃の基準位置の平均をとることで、表９のＩｎｄｅｘ１３〜１７に示す内部温度１５℃の基準位置のテーブルを作成する。
【０１９０】
Ｓ１１１０では、基準位置の仰角に関しての補間が可能か判定する。補間に必要な更新された基準位置のテーブルが作成されていれば、仰角方向の補間が可能と判断する。例えば、表９のＩｎｄｅｘ１〜６に示す仰角４５°・内部温度２０℃及びＩｎｄｅｘ１９〜２４に示す仰角７５°・内部温度２０℃の基準位置のテーブルが作成されていれば、補間により仰角６０°・内部温度２０℃の基準位置のテーブルが作成可能と判断する。そして、Ｓ６１１において仰角４５°及び仰角７５°基準位置の平均をとることで、表９のＩｎｄｅｘ２５〜３０に示す仰角６０°の基準位置のテーブルを作成する。
【０１９１】
撮影時の焦点距離やカメラの仰角によってはＡＦ枠下側や周辺に前景が入る可能性がある。また所謂薄暮の時間帯においては天体に対する露光量が不適切になる場合がある。
【０１９２】
本発明においては、天体などの撮影を主とする撮影モードでピント合わせ（以後、天体ＡＦともいう）を行なう際には、撮影条件に応じてＡＦ評価値の信頼性を判定するための判定基準（パラメータ）を変更している。ここで、本発明における撮影条件とは、撮影を行う際における撮像装置の条件（状態）や被写体の条件（状態）などさまざまな条件を指し、例えば、画像の測光値、撮像光学系の焦点距離、撮像装置の傾き（仰角）などである。より具体的には、天体ＡＦを行うための画像信号を取得する領域を複数個に分割する。そして、分割された領域の相対的な位置・測定手段の出力（明るさ）・撮影光学系の焦点距離・自動焦点調整装置の仰角に応じて、取得された画像信号から求められる評価値の信頼性を判定するための数値を変更している。
【０１９３】
これにより、評価値の信頼性を適切に判定し、夕暮れ・夜明け前など空が明るいために天体の信号量不足による偽合焦や、下方の領域内に夜景や障害物などの前方の被写体が入ることによる天体以外の被写体への合焦などを防止することができる。
【０１９４】
したがって、入射する光の明るさやその他の条件に依らず天体など無限遠に存在する被写体に対して自動焦点調整を行う場合においても、確実に焦点調節を行うことができる。
【０１９５】
また図３のプログラム線図はあくまで例であり、撮影レンズ鏡筒の開放Ｆ値等が異なるなど諸条件が異なれば、異なるプログラム線図が用意される。
【実施例２】
【０１９６】
本発明の実施例２の実施例１に対する違いは、図５ステップＳ５１６で行うＹＩ・ＹＰによるＡＦ枠に信頼性評価におけるＹＩの判定閾値及び、図５ステップＳ５２４で基準位置と比較する所定範囲を焦点距離と仰角によって異ならせる点である。
【０１９７】
動作は実施例１と同様に図５に従って行われる。
【０１９８】
ステップＳ５１６では、月やイルミネーション等の飽和した被写体が存在するか否かを調べ、その影響を受けているＡＦ枠を排除する処理を行う際に、分割されたＡＦ枠内の輝度の総和値（ＹＩ）と輝度の最大値（ＹＰ）を用いた判定を行った。これに対し、本実施例では、天体ＡＦ時の焦点距離とカメラの仰角により、ＹＩに関する判定閾値を図１２に示す手順によって変更する。
【０１９９】
同様に図１２に示す手順によって基準位置と比較する所定範囲を焦点距離と仰角によって異ならせる。
【０２００】
まずステップＳ１２０１においてＹＩに関する判定閾値を初期化する。これは実施例１と同じ値であり、ＹＰが常に理論上の最高値とする。またＹＩは、例えば、理論上の最高値の２分の１以上かつ変化は各スキャンポイントで得られたＹＩの値の最大値と最小値の差が１０％以内とする。
【０２０１】
次いでステップＳ１２０２において天体ＡＦ時の焦点距離をチェックし、第一の焦点距離(例えば３５ｍｍフィルム換算で１００ｍｍ相当)以上であれば、ステップＳ１２０７へ進み、パラメータの変更は行わない。
【０２０２】
第二の焦点距離（例えば３５ｍｍ相当）未満であれば、ステップＳ１２０３へ進み第一の仰角（例えば３０°）と比較し、それ以下すなわち水平に近ければステップＳ１２０４へ進み、ＹＩに関するパラメータを変更する。
【０２０３】
焦点距離が短く水平に近い仰角で撮影する場合は地上のイルミネーション等が入りやすいため、天体ＡＦとしては誤測距の確率が高くなる。そのため、ＹＩに関するパラメータを、例えば、理論上の最高値の３分の１以上かつ各スキャンポイントで得られたＹＩの値の最大値と最小値の差が２０％以内なら大きくぼけたイルミネーションなどの近距離の被写体の悪影響を受けていると判定しやすくする。すなわちその分割されたＡＦ枠の情報が使用される頻度を低くする。
【０２０４】
第一の仰角（例えば３０°）と比較し、それより角度が大きい場合はステップＳ１２０７へ進み、パラメータの変更は行わない。これはある程度高い仰角で天体ＡＦを行う場合は画面の下部に地上のイルミネーション等が入りにくいと考えられるからである。
【０２０５】
第二の焦点距離（例えば３５ｍｍ相当）以上第一の焦点距離未満であれば、ステップＳ１２０５へ進む。ステップＳ１２０５では、第一の仰角より小さい第二の仰角（例えば１５°）と比較し、それ以下すなわち水平に近ければステップＳ１２０６へ進み、ＹＩに関するパラメータを変更する。このように、撮像光学系の焦点距離と、撮像装置の傾きと、に基づいて、検出領域（ＡＦ枠）の信頼性を判定するための判定基準（パラメータ）を変更している。例えば、焦点距離が１００ｍｍよりも短い場合は、撮像装置の傾きに応じてＡＦ枠の信頼性の判定基準を変更している。具体的には、焦点距離が例えば３５ｍｍ（第１の焦点距離）よりも短く、かつ、水平方向に対する傾きが例えば０°以上３０°未満（０°以上第３の角度未満）である場合に、ＡＦ枠の信頼性の判定基準を変更している。また、焦点距離が例えば３５ｍｍ以上１００ｍｍ未満（第１の焦点距離より長く第２の焦点距離より短い）、かつ、傾きが例えば０°以上１５°未満（０°以上第３の角度より小さい第４の角度未満）である場合に、ＡＦ枠の信頼性の判定基準を変更している。
【０２０６】
焦点距離が比較的短く水平に近い仰角で撮影する場合は地上のイルミネーション等が入りやすいため、天体ＡＦとしては誤測距の確率が高くなる。そのため、ＹＩに関するパラメータを、例えば、理論上の最高値の５分の２以上かつ各スキャンポイントで得られたＹＩの値の最大値と最小値の差が１５％以内なら大きくぼけたイルミネーションなどの近距離の被写体の悪影響を受けていると判定しやすくする。すなわちその分割されたＡＦ枠の情報が使用される頻度を低くする。
【０２０７】
第二の仰角（例えば１５°）と比較し、それより角度が大きい場合はステップＳ１２０７へ進み、パラメータの変更は行わない。
【０２０８】
つぎに、ステップＳ１２０７において第三の焦点距離（例えば１００ｍｍ相当)と比較し、第三の焦点距離以上であればステップＳ１２０８において仰角が所定の範囲内（例えば、２０°〜７０°）であるかをチェックする。そして、所定範囲内であればステップＳ１２０９で第一の基準位置と比較する所定範囲を設定する。
【０２０９】
この所定範囲は基準位置と被写体である天体の真の合焦位置の差を生じさせる温度計の誤差、姿勢検出誤差、スキャンＡＦの誤差、経時変化、同じ環境における合焦位置ずれの再現性などを考慮して決められる。焦点距離が所定値より長く所定の仰角範囲で天体ＡＦを行う場合は、近側に障害物や前景が入る確率は低いので近側と遠側では所定範囲を変えない。例えば、温度計の誤差が２．５℃、姿勢検出誤差が５°、スキャンＡＦの誤差が開放Ｆ値の０．５深度相当、経時変化が開放Ｆ値の１.５深度相当、同じ環境における合焦位置ずれの再現性が開放Ｆ値の１.５深度相当であるとする。ここで、温度計の誤差２．５℃によりフォーカス位置が開放Ｆ値の１.５深度相当、姿勢検出誤差５°によりフォーカス位置が開放Ｆ値の２.５深度相当変化するとする。この場合、これらの数値のＲＭＳを取り、更に安全を見るための係数を考慮して、開放Ｆ値の６深度〜７深度相当の値とする。
【０２１０】
ステップＳ１２０８において仰角が所定の範囲外の場合はステップＳ１２１１へ進む。
【０２１１】
またステップＳ１２０７において第三の焦点距離より短焦点の場合は、Ｓ１２１０において第四の所定の焦点距離（例えば５０ｍｍ相当）と比較し、これより長焦点であればステップＳ１２１１へ進む。
【０２１２】
ステップＳ１２１１では第二の基準位置と比較する所定範囲を設定する。
【０２１３】
遠側の所定範囲に関しては、第一の基準位置と比較する所定範囲と同じ値を設定する。
【０２１４】
近側に関しては、近側に存在する柵や窓などの障害物が入った場合や、撮影者が前景として樹木や建物などの被写体を配置した場合の影響を考慮して、遠側に対して狭い範囲を設定する。
【０２１５】
例えば、開放Ｆ値の５深度以上フォーカス位置がずれると天体のボケが目立つと想定されるならば、開放Ｆ値の５深度の値とする。
【０２１６】
ステップＳ１２１０において第四の所定の焦点距離（例えば５０ｍｍ相当）と比較し、これより短焦点であればステップＳ１２１２へ進み、第三の基準位置と比較する所定範囲を設定する。
【０２１７】
遠側の所定範囲に関しては、第一の基準位置と比較する所定範囲と同じ値を設定する。
【０２１８】
近側に関しては、近側に存在する柵や窓などの障害物が入った場合や、撮影者が前景として樹木や建物などの被写体を配置した場合の影響を考慮して、遠側に対して狭い範囲を設定する。また第二の基準位置と比較する所定範囲に比べ、焦点距離が短いため近側に存在する柵や窓などの障害物や前景として樹木や建物などが入りやすいため、より狭い範囲を設定する。
【０２１９】
例えば、開放Ｆ値の３深度以上フォーカス位置がずれると天体のボケが目立つと想定されるならば、開放Ｆ値の３深度の値とする。このように、本実施例では、焦点距離が短いほど基準位置と比較する所定範囲を狭くしている。
【０２２０】
本実施例では、天体ＡＦを行うための画像信号を取得する領域を複数個に分割する。そして、分割された領域の相対的な位置・測定手段の出力（明るさ）・撮影光学系の焦点距離・自動焦点調整装置の仰角に応じて、取得された画像信号から求められる評価値の信頼性を判定するための数値を変更している。
【０２２１】
これにより評価値の信頼性を適切に判定し、夕暮れ・夜明け前など空が明るいために天体の信号量不足による偽合焦や、下方の領域内に夜景や障害物などの前方の被写体が入ることによる天体以外の被写体への合焦などを防止することができる。
【０２２２】
このように、本発明によれば、天体ＡＦを行なう際に、撮影条件に応じて評価値の信頼性を判定するための判定基準（パラメータ）を変更している。ここで、本発明における撮影条件とは、撮影を行う際における撮像装置の条件（状態）や被写体の条件（状態）などさまざまな条件を指し、例えば、画像の測光値、撮像光学系の焦点距離、撮像装置の傾きなどである。より具体的には、分割された画像信号取得領域の相対的な位置・明るさ・撮影光学系の焦点距離・自動焦点調整装置の仰角に応じて、取得された画像信号から求められる評価値の信頼性を判定するための数値を変更している。そうすることで、評価値の信頼性を適切に判定し、夕暮れ・夜明け前など空が明るいために天体の信号量不足による偽合焦や、下方の領域内に夜景や障害物などの前方の被写体が入ることによる天体以外の被写体への合焦などを防止することができる。
【０２２３】
上記実施例で説明したように、本発明の焦点検出装置は、撮像光学系（撮影レンズ）と撮像装置本体が一体となったレンズ一体型の撮像装置に適用される。しかし、本実施例はこれに限定されるものではなく、撮像装置本体と、該撮像装置本体に着脱可能な撮像光学系を有する交換レンズと、から構成される撮像システム（光学機器）に適用することもできる。
【０２２４】
すなわち、実施例１・実施例２ではコンパクトタイプのデジタルカメラを例に説明したが、本発明は、デジタルビデオカメラやデジタル一眼レフのライブビュー時のＡＦに適用可能である。
【０２２５】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【０２２６】
なお、上述の実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、記録媒体から直接、或いは有線／無線通信を用いてプログラムを実行可能なコンピュータを有するシステム又は装置に供給し、そのプログラムを実行する場合も本発明に含む。
【０２２７】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給、インストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の機能処理を実現するための手順が記述されたコンピュータプログラム自体も本発明に含まれる。
【０２２８】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、光／光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリでもよい。
【０２２９】
また、プログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバに本発明を形成するコンピュータプログラムを記憶し、接続のあったクライアントコンピュータがコンピュータプログラムをダウンロードしてプログラムするような方法も考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０２３０】
本発明は、コンパクトデジタルカメラ、一眼レフカメラ、ビデオカメラなどの撮像装置に好適に利用できる。
【符号の説明】
【０２３１】
１４  スキャンＡＦ処理回路
１５  ＣＰＵ
１５ａ  取得部
【図１】
2017194498.tif 000013
【図２】
2017194498.tif 000014
【図３】
2017194498.tif 000015
【図４】
2017194498.tif 000016
【図５】
2017194498.tif 000017
【図６】
2017194498.tif 000018
【図７】
2017194498.tif 000019
【図８】
2017194498.tif 000020
【図９】
2017194498.tif 000021
【図１０】
2017194498.tif 000022
【図１１】
2017194498.tif 000023
【図１２】
2017194498.tif 000024