JP6482247B2 - 焦点調節装置、撮像装置、焦点調節装置の制御方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、焦点調節装置、撮像装置、焦点調節装置の制御方法、及びプログラムに関する。

デジタルカメラ及びビデオカメラなどの撮像装置においては、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子から得られる撮像信号の鮮鋭度（コントラスト）に基づいて合焦位置を検出するコントラストＡＦ方式が広く用いられている。具体的には、撮像装置は、フォーカスレンズを移動させながら被写体を順次撮像して得られた撮像信号について、コントラストの程度を示すコントラスト評価値を算出する。そして、コントラスト評価値に基づいてコントラストが最大となるフォーカスレンズの位置を合焦位置とし、フォーカスレンズを光軸方向に動かすことで合焦位置を探索する。

合焦位置を検出する技術を開示する文献として、特許文献１が知られている。特許文献１は、撮像画像データのノイズが少ない方からの探索により所定閾値を超えた最初の位置をエッジ位置として検出し、エッジ位置でのコントラスト値がピークを示すフォーカス方向位置を合焦位置として検出することを開示している。

特開平７−１９０７１８号公報

低照度や低コントラストの被写体に対してコントラストＡＦを行う場合、コントラスト評価値のＳ／Ｎ比が低下し、正しい合焦位置を検出できない可能性がある。例えば、そのような被写体に対して特許文献１の技術を用いた場合、ノイズ発生位置をエッジ位置として誤検出し、その結果、正しい合焦位置を検出できない可能性がある。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、焦点調節の精度を向上させる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、撮像手段により生成された画像データの所定の評価領域から第１の帯域の周波数成分を抽出する第１の抽出手段と、前記第１の抽出手段で抽出した周波数成分に基づいて、変更後の評価領域が変更前の評価領域よりも狭くなるように、前記評価領域を変更する変更手段と、前記変更後の評価領域から、前記第１の帯域よりも高い帯域を含んだ第２の帯域の周波数成分を抽出する第２の抽出手段と、前記第２の抽出手段で抽出した周波数成分に基づいて、前記撮像手段の焦点調節を行うための合焦評価値を算出する算出手段と、を備え、前記変更手段は、前記第１の抽出手段で抽出した周波数成分に基づいて、前記評価領域においてコントラスト評価値が最大の位置を検出し、前記変更後の評価領域が当該検出した位置を含むように、前記評価領域の変更を行うことを特徴とする焦点調節装置を提供する。

なお、その他の本発明の特徴は、添付図面及び以下の発明を実施するための形態における記載によって更に明らかになるものである。

本発明によれば、焦点調節の精度を向上させることが可能となる。

焦点調節装置を含む撮像装置１００の構成を示すブロック図。 コントラスト信号処理回路１２４の構成を示すブロック図。 低照度下での低コントラスト被写体の評価領域におけるコントラスト評価値のラインピーク位置を示す図。 図３に示す評価領域のラインＢに対応するコントラスト評価値を示す図。 高帯域フィルタに対応する、評価領域の変更前後のラインピーク位置を比較した図。 撮像装置１００が実行するＡＦ処理のフローチャート。 図６のＳ１０６における評価領域変更のＯＮ／ＯＦＦ設定処理のフローチャート。 図６のＳ１０８における評価領域変更処理のフローチャート。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせすべてが、本発明に必須とは限らない。

［第１の実施形態］
図１は、焦点調節装置を含む撮像装置１００の構成を示すブロック図である。図１に示す撮像装置１００は、撮像素子を有したカメラ本体と撮影光学系とが一体となったデジタルカメラの形態であり、動画及び静止画を記録可能である。図１において、１０１は、撮影光学系（結像光学系）の先端に配置された第１レンズ群であり、光軸方向に移動可能に保持される。１０２は絞り機構であり、その開口径を調節することで撮影時の光量調節を行うほか、静止画撮影時には露光時間制御用のシャッタとしての機能も備える。１０３は第２レンズ群である。そして、絞り機構１０２及び第２レンズ群１０３は一体となって光軸方向に駆動され、第１レンズ群１０１の移動動作との連動により、変倍作用（ズーム機能）を生じる。１０５は第３レンズ群であり、光軸方向の移動により、焦点調節を行う。即ち、第３レンズ群は、フォーカスレンズとしての役割を果たす。１０６は光学的ローパスフィルタであり、撮影画像の偽色やモアレを軽減するための光学素子である。

１０７は、焦点検出可能な画素を有する撮像素子であり、ＣＭＯＳセンサとその周辺回路とで構成される。撮像素子１０７には、横方向にＭ画素、縦方向にＮ画素の受光ピクセルが矩形配置され、ベイヤー配列の原色カラーモザイクフィルタがオンチップで形成された、２次元単板カラーセンサが用いられる。上述した第１レンズ群１０１、絞り機構１０２、第２レンズ群１０３、第３レンズ群１０５、及び光学的ローパスフィルタ１０６は、撮像光学系を構成している。

本実施形態における撮像素子１０７の画素配列について更に説明する。カラーフィルタにはベイヤー配列が適用され、奇数行の画素には、左から順に緑（Green）と赤（Red）のカラーフィルタが交互に設けられる。また、偶数行の画素には、左から順に青（Blue）と緑（Green）のカラーフィルタが交互に設けられる。撮像素子１０７はオンチップマイクロレンズを有し、オンチップマイクロレンズの内側には光電変換部が配置される。

撮像素子１０７は、以下の２種類の読み出しモードを有する。第１の読み出しモードは、全画素読み出しモードと称するもので、高精細静止画を撮像するためのモードである。この場合、全画素の信号が読み出される。第２の読み出しモードは、間引き読み出しモードと称するもので、動画記録、もしくはプレビュー画像の表示のみを行うためのモードである。この場合に必要な画素数は全画素よりも少ないため、Ｘ方向及びＹ方向共に所定比率に間引いた画素のみ読み出される。これにより高速読み出しが可能になる。

１１１はズームアクチュエータであり、不図示のカム筒を手動もしくはアクチュエータで回動することにより、第１レンズ群１０１乃至第３レンズ群１０３を光軸方向に駆動し、変倍操作を行う。１１２は絞りアクチュエータであり、絞り機構１０２の開口径を制御して撮影光量を調節すると共に、静止画撮影時の露光時間制御を行う。１１４はフォーカスアクチュエータであり、第３レンズ群１０５を光軸方向に駆動して焦点調節を行う。

１２１はＣＰＵであり、カメラ本体の種々の制御を司るために、演算部、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、通信インターフェイス回路等を有する。そして、ＣＰＵ１２１は、ＲＯＭに記憶された所定のプログラムに基づいて、撮像装置１００が有する各種回路を駆動し、焦点調節（ＡＦ）、撮影、画像処理、記録等の一連の動作を実行する。

１２２は撮像素子駆動回路であり、撮像素子１０７の撮像動作を制御すると共に、取得した画像信号をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ１２１に送信する。１２３は画像処理回路であり、撮像素子１０７が取得した画像のカラー補間、γ変換、画像圧縮等の処理を行う。

１２４は、コントラスト信号処理回路であり、撮像素子駆動回路１２２からの信号に対して異なる評価帯域のフィルタ処理を行う。そして、コントラスト信号処理回路１２４は、コントラスト情報と、複数のコントラスト評価値と、評価領域内のコントラスト評価位置である、各ライン内でコントラスト評価値が最大となるラインピーク位置と、を生成する。

コントラスト信号処理回路１２４の構成を、図２を参照して説明する。コントラスト信号処理回路１２４は、焦点検出状態（焦点検出領域の撮像信号にどの程度ピントが合っているか）を示す合焦評価値を算出する。

評価領域抽出部２０１は、撮像素子１０７により生成された撮像信号（画像データ）のうち、所定の評価領域に対応する撮像信号を抽出する。バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２０２は、評価領域抽出部２０１が抽出した撮像信号から、高周波成分（第２の帯域の周波数成分）を抽出する。ラインピーク位置検出部２０３は、ＢＰＦ２０２により抽出された高周波成分に基づき、各画素のコントラスト評価値を算出し、水平方向の各ラインのコントラスト評価値のピーク位置（ラインピーク位置）を検出する。ラインピーク位置検出部２０３が実行する処理の詳細については、図３を参照して後述する。ピーク値積算部２０４は、ラインピーク位置検出部２０３が検出した各ラインのラインピーク位置のコントラスト評価値を積算することにより、合焦評価値を算出する。ＢＰＦ２０５は、評価領域抽出部２０１が抽出した撮像信号から、低周波成分（第１の帯域の周波数成分）を抽出する。ラインピーク位置検出部２０６は、ＢＰＦ２０５により抽出された低周波成分に基づき、各画素のコントラスト評価値を算出し、水平方向の各ラインのコントラスト評価値のピーク位置（ラインピーク位置）を検出する。ラインピーク位置検出部２０６が実行する処理の詳細については、図３を参照して後述する。

なお、図２においては、コントラスト信号処理回路１２４は、ＢＰＦ２０２及び２０５の２つの別個のＢＰＦを備えるものとして図示されている。しかしながら、コントラスト信号処理回路１２４は、高帯域と低帯域との間で通過帯域を切り換えることが可能な１つのＢＰＦを備えていてもよい。また、ＢＰＦ２０２の通過帯域は、ＢＰＦ２０５の通過帯域よりも高い帯域を含むが、ＢＰＦ２０５の通過帯域をブロックする必要はない。即ち、ＢＰＦ２０２の通過帯域は、ＢＰＦ２０５の通過帯域の一部又は全部を含んでいてもよい。更に、ラインピーク位置検出部２０３及び２０６が検出するラインピーク位置のラインの方向は、水平方向ではなく、垂直方向でも構わない。

図１に戻り、１２５は、フォーカス駆動回路であり、合焦評価値に基づいてフォーカスアクチュエータ１１４を駆動制御し、第３レンズ群１０５を光軸方向に駆動して焦点調節を行う。合焦評価値に基づいた駆動制御（ＡＦ制御）については後述する。１２６は絞り駆動回路であり、絞りアクチュエータ１１２を駆動制御して絞り機構１０２の開口を制御する。１２７はズーム駆動回路であり、撮影者のズーム操作に応じてズームアクチュエータ１１１を駆動する。

１３１はＬＣＤ等を含む表示部であり、撮像装置１００の撮影モードに関する情報、撮影時のプレビュー画像、撮影後の確認用画像、焦点検出時の合焦状態表示画像などを表示する。１３２は操作スイッチ等を含む操作部であり、電源スイッチ、撮影開始スイッチ、ズーム操作スイッチ、撮影モード選択スイッチ等で構成される。１３３は着脱可能なフラッシュメモリであり、動画及び静止画を含む撮影済み画像を記録する。

１４１は評価領域変更部であり、ＡＦ動作時に設定された評価領域の変更制御を行う。具体的には、評価領域変更部１４１は、ＡＦ動作時に設定された評価領域に対してコントラスト信号処理回路１２４により行われた、異なる評価帯域のフィルタによる各ラインでのラインピーク位置の検出結果に基づき、評価領域を変更する。

次に、コントラストＡＦ方式について説明する。図２を参照して説明した通り、コントラスト信号処理回路１２４は、評価領域の高周波成分に基づく合焦評価値を算出する。また、コントラスト信号処理回路１２４は、合焦評価値を算出するだけではなく、他のコントラスト情報も算出する。他のコントラスト情報とは、評価領域内の画像信号の輝度レベルの高周波成分の最大値や、評価領域内の画像信号の輝度レベルの最大値と最小値との差などである。更に、本実施形態では、コントラスト信号処理回路１２４は、評価領域内の水平方向の各ラインについてコントラスト評価値のピーク位置（ラインピーク位置）を検出する。

コントラストＡＦ方式による合焦位置の検出は、次の手順で行われる。撮像装置１００は、第３レンズ群１０５を光軸方向に移動させるスキャン動作を行い、合焦評価値が増加する方向を探索し、その方向へ第３レンズ群１０５を移動させる。そして、撮像装置１００は、合焦評価値の最大値を取得し、かつ、その後減少に転じるまでの合焦評価値を取得する。合焦判定は、合焦評価値の値が大きい上位３点又は４点を用いて行われる。撮像装置１００は、これらの点に対応したフォーカスレンズ位置から補間計算を行うことで合焦評価値が最大値となるフォーカスレンズ位置（合焦位置）を算出し、合焦位置へ第３レンズ群１０５を移動させることができる。

コントラストＡＦ方式は、低照度や低コントラストの被写体に対しては、合焦評価値のＳ／Ｎ比が低下するため、正しい合焦位置を検出できない可能性がある。本実施形態では、評価帯域の低いフィルタ（図２のＢＰＦ２０５）に対応する評価領域内の各水平ラインのコントラスト評価値のラインピーク位置に基づいて評価領域を変更することにより、合焦位置の探索精度を向上させることができる。

図３は、低照度下での低コントラスト被写体の評価領域におけるコントラスト評価値のラインピーク位置を示す図である。図３において、水平方向の点線は評価ラインを示す。丸印（○）は、評価帯域が高帯域のフィルタ（図２のＢＰＦ２０２）に対応するラインピーク位置を示し、ひし形印（◇）は、評価帯域が低帯域のフィルタ（図２のＢＰＦ２０５）に対応するラインピーク位置を示す。図３から理解できるように、図２のラインピーク位置検出部２０３及び２０６は、それぞれ、評価領域内の各画素に対応するコントラスト評価値を算出し、各ラインについて、ラインピーク位置を検出する。

図４は、図３に示す評価領域のラインＢに対応するコントラスト評価値を示す図である。図４において、縦軸はコントラスト評価値を示し、横軸は画素位置を示す。また、点線が高帯域フィルタのコントラスト評価値に対応し、実線が低帯域フィルタのコントラスト評価値に対応する。

図４に示すように、低帯域フィルタは、高帯域のノイズを除去することが可能なので、ラインピーク位置として、コントラスト評価値が最大となるエッジ位置近傍を高帯域フィルタよりも正確に検出できる。しかしながら、被写体の空間周波数の帯域と、低帯域フィルタによる評価帯域とでは、帯域が異なっている。そのため、低帯域フィルタのコントラスト評価値に基づいて合焦評価値を算出した場合、合焦評価値が最大になるフォーカスレンズ位置と被写体の実際の合焦位置との間に差が生じ、合焦精度が低下する可能性がある。

そこで、本実施形態では、撮像装置１００は、低帯域フィルタにより得られる低周波成分に基づいてラインピーク位置の検出を行い、評価領域をラインピーク位置近傍に限定した後、高帯域フィルタにより得られる高周波成分に基づいて合焦評価値を算出する。具体的には、図３に示すように、撮像装置１００は、評価領域Ｗ０について、低帯域フィルタにより抽出された周波数成分に基づいてラインピーク位置を検出する。その後、撮像装置１００は、検出されたラインピーク位置を基準として、水平方向にある一定範囲の広さを持つように、評価領域Ｗ１を設定する。例えば、図３に示すように、評価領域Ｗ１は、評価領域Ｗ０よりも狭く、低帯域フィルタに対応するラインピーク位置が集中する垂直ラインＡ０を中心とし、低帯域フィルタに対応するラインピーク位置を全て含むように設定される。このように評価領域を水平方向に縮小することで、合焦評価値の算出に際して、被写体のエッジ位置から遠く離れたラインピーク位置のコントラスト評価値（例えば、図３のラインＢ内の丸印（○））を使用する可能性を減らすことができる。

図５は、高帯域フィルタに対応する、評価領域の変更前後のラインピーク位置を比較した図である。図５において、丸印（○）は、評価領域の変更前（評価領域Ｗ０）のラインピーク位置を示し、これは、図３に示したものと同じである。また、四角印（□）は、評価領域の変更後（評価領域Ｗ１）のラインピーク位置を示す。例えば、ラインＢにおいて、評価領域の変更前は、被写体のエッジ位置近傍の垂直ラインＡ０から遠く離れた位置にラインピーク位置が存在するが、評価領域の変更後は、垂直ラインＡ０上にラインピーク位置が移動している。このように、低帯域フィルタに対応するラインピーク位置に基づいて評価領域を変更することにより、ノイズなどが原因で誤って検出されたラインピーク位置（例えば、ラインＢ内の丸印（○））に基づいて合焦評価値を算出してしまう可能性が低減される。また、合焦評価値の算出時には高帯域フィルタにより抽出された周波数成分に基づくコントラスト評価値が使用されるため、被写体の空間周波数を多く含む帯域で合焦評価値を算出できる。その結果、合焦精度が向上する。

なお、図５の例では、低帯域フィルタに対応するラインピーク位置が含まれるように評価領域を変更するものとしたが、ラインピーク位置のみではなく、コントラスト評価値が２番目や３番目の位置も含まれるように評価領域を変更してもよい。また、全てのラインのラインピーク位置を含むように評価領域を変更するのではなく、ラインピーク値が閾値以上のラインのラインピーク位置が含まれるように評価領域を変更してもよい。この閾値としては、例えば、低帯域フィルタに対応する評価領域Ｗ０のラインピーク値の平均値を利用可能である。

また、図３乃至図５の例では、コントラスト信号処理回路１２４は、低周波成分に基づいてライン毎にコントラスト評価値のピーク位置を検出するものとしたが、ライン毎の検出は必須ではない。例えば、より単純な構成では、コントラスト信号処理回路１２４は、低周波成分に基づいて、評価領域Ｗ０においてコントラスト評価値が最大の位置を検出してもよい。この場合、評価領域変更部１４１は、例えば、変更後の評価領域が、評価領域Ｗ０においてコントラスト評価値が最大の位置を含むように、評価領域の変更を行うことができる。

また、評価領域変更部１４１は、低帯域フィルタによる評価帯域に応じて評価領域を縮小する範囲を変更してもよい。低帯域フィルタによる評価帯域が低い場合、被写体の空間周波数の帯域と、低帯域フィルタによる評価帯域とのずれが大きくなる。そのため、低帯域フィルタによる評価帯域が低い場合、変更後の評価帯域（評価領域Ｗ１）を広く設定する（例えば水平１００画素）。反対に、低帯域フィルタによる評価帯域が高い場合、被写体の空間周波数の帯域と、低帯域フィルタによる評価帯域とのずれが小さくなる。そのため、低帯域フィルタによる評価帯域が高い（但し、高帯域フィルタによる評価帯域よりは低い）場合、変更後の評価帯域（評価領域Ｗ１）を狭く設定する（例えば水平５０画素）。

次に、図６を参照して、撮像装置１００が実行するＡＦ処理について説明する。本フローチャートの各ステップの処理は、特に断らない限り、ＣＰＵ１２１が所定のプログラムを実行して撮像装置１００の各部を制御することにより実現される（図７及び図８も同様）。撮像装置１００が撮影モードになると、本フローチャートの処理が開始する。

最初に、Ｓ１０２で、撮像装置１００は、レリーズスイッチが半押しされた状態（ＳＷ１がＯＮの状態）であるか否かを判定する。ＳＷ１がＯＮになるまで、Ｓ１０２における判定が繰り返され、ＳＷ１がＯＮになると、処理はＳ１０３に進む。

Ｓ１０３で、撮像装置１００は、評価領域を設定する。評価領域の設定は、撮影者の指示に従って行われてもよいし、自動で行われてもよい。また、複数の評価領域が設定されてもよい。一例として、撮像装置１００は、顔検出を行い、検出された顔の位置に評価領域を設定する。

Ｓ１０４で、撮像装置１００は、ＡＦ時の露光条件を設定する。具体的には、撮像装置１００は、評価領域に対して評価測光を行い、適した露光量になるように、絞り値、ＩＳＯ感度、フレームレート等を設定する。Ｓ１０５で、撮像装置１００は、コントラストＡＦのためのスキャン動作を開始するために、第３レンズ群１０５を初期位置へ移動させる。

Ｓ１０６で、撮像装置１００は、評価領域変更のＯＮ／ＯＦＦ設定処理を行う。評価領域変更のＯＮ／ＯＦＦ設定処理の詳細は、図７を参照して後述する。Ｓ１０７で、撮像装置１００は、評価領域変更がＯＮに設定されているか否かを判定する。ＯＮの場合、処理はＳ１０８に進み、ＯＦＦの場合、処理はＳ１０９に進む。なお、Ｓ１０６及びＳ１０７の処理は、省略されてもよい。この場合、本フローチャートの処理は、Ｓ１０５からＳ１０８へと進む。

Ｓ１０８で、撮像装置１００は、評価領域変更処理を行う。評価領域変更処理の詳細は、図８を参照して後述する。

Ｓ１０９で、撮像装置１００は、コントラスト信号処理回路１２４のピーク値積算部２０４により得られた合焦評価値に基づくコントラストＡＦ制御により、合焦位置を検出する。Ｓ１１０で、撮像装置１００は、Ｓ１０９で検出した合焦位置へ第３レンズ群１０５を移動させる。

次に、図７を参照して、図６のＳ１０６における評価領域変更のＯＮ／ＯＦＦ設定処理について説明する。Ｓ２０１で、撮像装置１００は、評価領域のコントラストが閾値以下であるか否かを判定する。例えば、撮像装置１００は、評価領域の各ラインについて、輝度の最大値と最小値の差を算出し、コントラストを判定する。コントラストが閾値以下の場合、処理はＳ２０４に進み、そうでない場合、処理はＳ２０２に進む。コントラストが閾値以下の場合、合焦評価値のＳ／Ｎ比が小さくなり、合焦精度が低下する可能性がある。そのため、Ｓ２０４を経由して、Ｓ２０５で、撮像装置１００は、評価領域変更をＯＮに設定する。なお、Ｓ２０４の処理の詳細については後述する。

Ｓ２０２で、撮像装置１００は、ＩＳＯ感度が閾値以上（例えば、ＩＳＯ１６００以上）であるか否かを判定する。ＩＳＯ感度が閾値以上の場合、処理はＳ２０４へ進み、そうでない場合、処理はＳ２０３へ進む。ＩＳＯ感度が閾値以上の場合、合焦評価値のＳ／Ｎ比が小さくなり、合焦精度が低下する可能性がある。そのため、Ｓ２０４を経由して、Ｓ２０５で、撮像装置１００は、評価領域変更をＯＮに設定する。なお、Ｓ２０４の処理の詳細については後述する。

Ｓ２０３で、撮像装置１００は、フレームレートが閾値以下（例えば、３０ｆｐｓ以下）であるか否かを判定する。フレームレートが閾値以下の場合、処理はＳ２０４へ進み、そうでない場合、処理はＳ２０６へ進む。フレームレートが閾値以下の場合、被写体が比較的暗いと考えられる。従って、合焦評価値のＳ／Ｎ比が小さくなり、合焦精度が低下する可能性がある。そのため、Ｓ２０４を経由して、Ｓ２０５で、撮像装置１００は、評価領域変更をＯＮに設定する。なお、Ｓ２０４の処理の詳細については後述する。

Ｓ２０４で、撮像装置１００は、手ブレ量が閾値以下であるか否かを判定する。手ブレ量が閾値以下の場合、処理はＳ２０５へ進み、そうでない場合、処理はＳ２０６へ進む。手ブレ量が閾値よりも大きい場合、所望の被写体が評価領域内を移動している状態の可能性がある。この場合、評価領域変更処理によって評価領域を狭めてしまうと、誤った領域を評価領域としてしまう可能性がある。そのため、撮像装置１００は、評価領域変更部１４１による評価領域の変更を禁止する。即ち、Ｓ２０６で、撮像装置１００は、評価領域変更をＯＦＦに設定する。なお、手ブレ量は、例えば、撮像装置１００の加速度センサ（不図示）の出力に基づいて算出することができる。

以上のように、コントラストが低い場合、ＩＳＯ感度が高い場合、又はフレームレートが低い場合に、撮像装置１００は、評価領域変更をＯＮに設定する。但し、これらの場合であっても、手ブレ量が大きい場合には、撮像装置１００は、評価領域変更をＯＦＦに設定する。

次に、図８を参照して、図６のＳ１０８における評価領域変更処理について説明する。Ｓ３０１で、撮像装置１００は、高帯域フィルタ及び低帯域フィルタ（図２のＢＰＦ２０２及び２０５）それぞれについて、ラインピーク位置を検出する。

Ｓ３０２で、撮像装置１００は、高帯域フィルタと低帯域フィルタとでラインピーク位置が大きく異なるか否かを判定する。例えば、撮像装置１００は、高帯域フィルタのラインピーク位置のばらつきが低帯域フィルタのラインピーク位置のばらつきに対して所定程度以上に大きい場合に、ラインピーク位置が大きく異なると判断する。ラインピーク位置が大きく異なる場合、処理はＳ３０３へ進み、そうでない場合、本フローチャートの処理は終了する。

Ｓ３０３で、撮像装置１００は、低帯域フィルタに対応するラインピーク値に基づき、評価領域を変更する。評価領域の変更の詳細は、図３を参照して前述した通りであり、例えば、評価領域が、評価領域Ｗ０から評価領域Ｗ１に変更される。

なお、Ｓ３０２の処理は省略されてもよい。この場合、高帯域フィルタに対応するラインピーク位置に関わらず、Ｓ３０３の処理が実行される。また、この場合、Ｓ３０１において高帯域フィルタに対応するラインピーク位置を検出する必要は無い。

以上説明したように、第１の実施形態によれば、撮像装置１００は、所定の評価領域の撮像信号に対して低帯域フィルタ処理を行い、評価領域の各ラインについてコントラスト評価値のラインピーク位置を検出する。そして、撮像装置１００は、検出したラインピーク位置に基づいて評価領域を変更する。そして、撮像装置１００は、変更後の評価領域の撮像信号に対して高帯域フィルタ処理を行い、こうして得られた高周波成分に基づいて合焦評価値を算出する。これにより、合焦精度を向上させることができる。

［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１００…撮像装置、１２４…コントラスト信号処理回路、１４１…評価領域変更部、２０１…評価領域抽出部、２０２…ＢＰＦ、２０３…ラインピーク位置検出部、２０４…ピーク値積算部、２０５…ＢＰＦ、２０６…ラインピーク値検出部

Claims (11)

1. 撮像手段により生成された画像データの所定の評価領域から第１の帯域の周波数成分を抽出する第１の抽出手段と、
   前記第１の抽出手段で抽出した周波数成分に基づいて、変更後の評価領域が変更前の評価領域よりも狭くなるように、前記評価領域を変更する変更手段と、
   前記変更後の評価領域から、前記第１の帯域よりも高い帯域を含んだ第２の帯域の周波数成分を抽出する第２の抽出手段と、
   前記第２の抽出手段で抽出した周波数成分に基づいて、前記撮像手段の焦点調節を行うための合焦評価値を算出する算出手段と、
   を備え、
   前記変更手段は、
   前記第１の抽出手段で抽出した周波数成分に基づいて、前記評価領域においてコントラスト評価値が最大の位置を検出し、
   前記変更後の評価領域が当該検出した位置を含むように、前記評価領域の変更を行う
   ことを特徴とする焦点調節装置。
2. 撮像手段により生成された画像データの所定の評価領域から第１の帯域の周波数成分を抽出する第１の抽出手段と、
   前記第１の抽出手段で抽出した周波数成分に基づいて、変更後の評価領域が変更前の評価領域よりも狭くなるように、前記評価領域を変更する変更手段と、
   前記変更後の評価領域から、前記第１の帯域よりも高い帯域を含んだ第２の帯域の周波数成分を抽出する第２の抽出手段と、
   前記第２の抽出手段で抽出した周波数成分に基づいて、前記撮像手段の焦点調節を行うための合焦評価値を算出する算出手段と、
   を備え、
   前記変更手段は、
   前記第１の抽出手段で抽出した周波数成分に基づいて、前記評価領域に含まれる複数のラインの各々について、ライン内でコントラスト評価値が最大の位置であるラインピーク位置を検出し、
   前記変更後の評価領域が、前記複数のラインに対応する複数のラインピーク位置を含むように、前記評価領域の変更を行う
   ことを特徴とする焦点調節装置。
3. 前記変更手段は、前記変更後の評価領域が、前記複数のラインピーク位置のうちコントラスト評価値が閾値以上であるラインピーク位置を含むように、前記評価領域の変更を行う
   ことを特徴とする請求項２に記載の焦点調節装置。
4. 前記変更手段は、前記評価領域のコントラストが閾値以下の場合に、前記評価領域の変更を行う
   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。
5. 前記変更手段は、前記撮像手段のＩＳＯ感度が閾値以上の場合に、前記評価領域の変更を行う
   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。
6. 前記変更手段は、前記撮像手段のフレームレートが閾値以下の場合に、前記評価領域の変更を行う
   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。
7. 前記撮像手段を備える撮像装置の手ブレ量が閾値より大きい場合に、前記変更手段による前記評価領域の変更を禁止する禁止手段を更に備える
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の焦点調節装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の焦点調節装置と、
   前記撮像手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
9. 焦点調節装置の制御方法であって、
   前記焦点調節装置の第１の抽出手段が、撮像手段により生成された画像データの所定の評価領域から第１の帯域の周波数成分を抽出する第１の抽出工程と、
   前記焦点調節装置の変更手段が、前記第１の抽出工程で抽出した周波数成分に基づいて、変更後の評価領域が変更前の評価領域よりも狭くなるように、前記評価領域を変更する変更工程と、
   前記焦点調節装置の第２の抽出手段が、前記変更後の評価領域から、前記第１の帯域よりも高い帯域を含んだ第２の帯域の周波数成分を抽出する第２の抽出工程と、
   前記焦点調節装置の算出手段が、前記第２の抽出工程で抽出した周波数成分に基づいて、前記撮像手段の焦点調節を行うための合焦評価値を算出する算出工程と、
   を備え、
   前記変更工程では、
   前記第１の抽出工程で抽出した周波数成分に基づいて、前記評価領域においてコントラスト評価値が最大の位置を検出し、
   前記変更後の評価領域が当該検出した位置を含むように、前記評価領域の変更を行う
   ことを特徴とする制御方法。
10. 焦点調節装置の制御方法であって、
    前記焦点調節装置の第１の抽出手段が、撮像手段により生成された画像データの所定の評価領域から第１の帯域の周波数成分を抽出する第１の抽出工程と、
    前記焦点調節装置の変更手段が、前記第１の抽出工程で抽出した周波数成分に基づいて、変更後の評価領域が変更前の評価領域よりも狭くなるように、前記評価領域を変更する変更工程と、
    前記焦点調節装置の第２の抽出手段が、前記変更後の評価領域から、前記第１の帯域よりも高い帯域を含んだ第２の帯域の周波数成分を抽出する第２の抽出工程と、
    前記焦点調節装置の算出手段が、前記第２の抽出工程で抽出した周波数成分に基づいて、前記撮像手段の焦点調節を行うための合焦評価値を算出する算出工程と、
    を備え、
    前記変更工程では、
    前記第１の抽出工程で抽出した周波数成分に基づいて、前記評価領域に含まれる複数のラインの各々について、ライン内でコントラスト評価値が最大の位置であるラインピーク位置を検出し、
    前記変更後の評価領域が、前記複数のラインに対応する複数のラインピーク位置を含むように、前記評価領域の変更を行う
    ことを特徴とする制御方法。
11. コンピュータを、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の焦点調節装置の各手段として機能させるためのプログラム。

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