JP3666429B2 - オートフォーカス装置及び方法、並びにカメラ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の画素で構成される画像信号を入力して、撮影レンズの合焦制御を行うオートフォーカス技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカメラ等のオートフォーカス技術の一つとして、撮影レンズを介して得られる画像信号に基づいて合焦状態を判別し、オートフォーカス制御を行うコントラスト方式（又は、山登り方式とも呼ばれる。）が知られている。
【０００３】
従来のコントラスト方式によるオートフォーカス制御では、より広い範囲で合焦状態を実現することを可能にするために、画像に対して複数の合焦評価領域が設定される。そして撮影レンズを所定方向に段階的に移動させ、各レンズ位置にて画像信号が取得されて、合焦評価領域ごとに合焦状態を評価するための評価値（例えばコントラスト等）が求められる。そして、合焦評価領域ごとに、評価値が最大となるレンズ位置を合焦位置として特定するとともに、合焦評価領域ごとに求められる合焦位置のうちから一の合焦位置（例えば最も近側の位置）が特定される。ここで特定される一の合焦位置が撮影レンズによって合焦状態が実現されるレンズ位置である。そして撮影レンズをその特定された一の合焦位置に自動駆動して、合焦状態を実現するように制御される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、コントラスト方式のオートフォーカス制御を高精度に行う場合には、合焦評価領域ごとの評価値を求める際に、より多くの画素を用いて演算することが望ましい。その一方、合焦評価領域ごとに多くの画素を用いて評価値を求める演算を行うと、演算処理に長時間を要することとなり、迅速なオートフォーカス制御を行うことが困難になる。
【０００５】
そこで、この発明は、各合焦評価領域の画像成分から合焦状態を実現するための重要度を評価し、重要度の高い領域についてはより多くの画素を用いて演算することで、オートフォーカス制御の精度を向上させ、また、迅速なオートフォーカス制御を可能にするオートフォーカス装置及び方法、並びにカメラを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数の画素で構成される画像を入力して、撮影レンズの合焦制御を行うコントラスト方式のオートフォーカス装置であって、前記画像に設定される複数の領域のそれぞれから領域画像を抽出する領域画像抽出手段と、前記複数の領域から得られる各領域画像の画像特性に基づいて、前記複数の領域のうちから、前記撮影レンズの合焦位置を検出する際の高精度評価対象領域を特定する領域特定手段と、前記複数の領域のうちの前記高精度評価対象領域については所定画素数よりも多くの画素を用いて前記撮影レンズの合焦状態に関する評価値を求め、他の領域については前記所定画素数よりも少ない画素を用いて前記撮影レンズの合焦状態に関する評価値を求める評価値算出手段と、前記評価値に基づいて前記撮影レンズの合焦位置を求め、前記合焦位置に前記撮影レンズを駆動する制御手段と、を備えている。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のオートフォーカス装置において、前記領域特定手段が、前記画像特性として、前記複数の領域から得られる各領域画像のコントラストを求め、前記コントラストが所定値よりも大きい場合に、前記複数の領域のうちから前記高精度評価対象領域を特定することを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のオートフォーカス装置において、前記領域特定手段が、前記画像特性として、前記複数の領域から得られる各領域画像の画素毎の色成分分布を求め、所定の色成分となる画素数が所定値よりも多い場合に、前記複数の領域のうちから前記高精度評価対象領域を特定することを特徴としている。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のオートフォーカス装置において、前記所定の色成分が肌色成分であることを特徴としている。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、複数の画素で構成される画像を入力して、撮影レンズの合焦制御を行うコントラスト方式のオートフォーカス方法であって、（ａ）前記画像に設定される複数の領域のそれぞれから領域画像を抽出する工程と、（ｂ）前記複数の領域から得られる各領域画像の画像特性に基づいて、前記複数の領域のうちから、前記撮影レンズの合焦位置を検出する際の高精度評価対象領域を特定する工程と、（ｃ）前記複数の領域のうちの前記高精度評価対象領域については所定画素数よりも多くの画素を用いて前記撮影レンズの合焦状態に関する評価値を求め、他の領域については前記所定画素数よりも少ない画素を用いて前記撮影レンズの合焦状態に関する評価値を求める工程と、（ｄ）前記評価値に基づいて前記撮影レンズの合焦位置を求め、前記合焦位置に前記撮影レンズを駆動する工程と、を備えている。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、コントラスト方式によって撮影レンズの合焦制御を行うカメラであって、前記撮影レンズを介して被写体像を撮影し、複数の画素で構成される画像を生成する画像生成手段と、前記画像に設定される複数の領域のそれぞれから領域画像を抽出する領域画像抽出手段と、前記複数の領域から得られる各領域画像の画像特性に基づいて、前記複数の領域のうちから、前記撮影レンズの合焦位置を検出する際の高精度評価対象領域を特定する領域特定手段と、前記複数の領域のうちの前記高精度評価対象領域については所定画素数よりも多くの画素を用いて前記撮影レンズの合焦状態に関する評価値を求め、他の領域については前記所定画素数よりも少ない画素を用いて前記撮影レンズの合焦状態に関する評価値を求める評価値算出手段と、前記評価値に基づいて前記撮影レンズの合焦位置を求め、前記合焦位置に前記撮影レンズを駆動する制御手段と、を備えている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１７】
＜１．デジタルカメラの構成＞
図１はこの発明の一実施形態であるデジタルカメラ１を示す斜視図である。また、図２はデジタルカメラ１の背面側を示す図である。
【００１８】
図１に示すように、デジタルカメラ１の前面側には、撮影レンズ１１とファインダ窓２とが設けられている。撮影レンズ１１の内側には撮影レンズ１１を介して入射する被写体像を光電変換して画像信号（画素ごとの画素データの配列からなる信号）を生成するための画像生成手段としてＣＣＤ撮像素子３０が設けられている。
【００１９】
撮影レンズ１１には光軸方向に沿って移動可能なレンズ系が含まれており、該レンズ系を駆動することにより、ＣＣＤ撮像素子３０に結像される被写体像の合焦状態を実現することができるように構成されている。
【００２０】
また、デジタルカメラ１の上面側には、レリーズボタン８と、カメラ状態表示器１３と、撮影モード設定ボタン１４とが配置されている。レリーズボタン８は被写体の撮影を行うときにユーザが押し込み操作を行ってデジタルカメラ１に撮影指示を与えるボタンである。カメラ状態表示器１３は例えばセグメント表示タイプの液晶表示器によって構成され、デジタルカメラ１における現在の設定内容等をユーザに示すために設けられている。また、撮影モード設定ボタン１４は、デジタルカメラ１による撮影動作時の撮影モード、例えばポートレートモード、風景モード等の複数の撮影モードのうちから被写体に応じた一の撮影モード、を手動操作で選択設定するためのボタンである。
【００２１】
また、デジタルカメラ１の側面部には、ユーザによるレリーズボタン８の押下操作に伴う本撮影動作で得られる画像データを記録するための記録メディア９を装着する装着部１５が形成されており、交換可能な記録メディア９を装着することができる。
【００２２】
また、図２に示すように、デジタルカメラ１の背面側にはライブビュー画像や撮影画像等を表示するための液晶表示部１６と、デジタルカメラ１の各種設定状態を変更するための操作ボタン１７と、ファインダ窓２とが設けられている。
【００２３】
図３はデジタルカメラ１の内部構成を示すブロック図である。図３に示すように、デジタルカメラ１は、画像信号を処理するための撮影機能部３、オートフォーカス制御を実現するためのオートフォーカス装置５０及びレンズ駆動部１８、デジタルカメラ１に設けられた各部を統括的に制御するカメラ制御部２０とを備えて構成される。
【００２４】
撮影レンズ１１を介してＣＣＤ撮像素子３０に結像される被写体像は、ＣＣＤ撮像素子３０において複数の画素を有する電気的な画像、すなわち画像信号に変換され、Ａ／Ｄ変換器３１へと導かれる。
【００２５】
Ａ／Ｄ変換器３１はＣＣＤ撮像素子３０から出力される画像信号を例えば１画素あたり１０ビットのデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器３１から出力される画像信号は、画像処理部３３へと導かれる。
【００２６】
画像処理部３３は、画像信号に対してホワイトバランスの調整、γ補正及び色補正等の画像処理を施す。ライブビュー画像の表示時には、画像処理部３３は画像処理を施した画像信号をライブビュー画像作成部３５に与える。また、オートフォーカス制御を行う時には、画像処理部３３は画像信号を画像メモリ３６に与える。さらに、レリーズボタン８の押下操作に伴って行われる撮影動作（本撮影）時には、画像処理部３３は画像処理を施した画像信号を画像圧縮部３４に与える。
【００２７】
そしてライブビュー画像の表示時等には、ライブビュー画像作成部３５が液晶表示部１６に適合した画像信号を生成し、それを液晶表示部１６に与えるように構成されている。そのため、ライブビュー画像の表示時には、ＣＣＤ撮像素子３０において逐次光電変換して得られる画像信号に基づいて液晶表示部１６に画像表示が行われる。
【００２８】
画像メモリ３６は、オートフォーカス制御を行うために画像信号を一時的に記憶するものである。この画像メモリ３６には、オートフォーカス装置５０が撮影レンズ１１のレンズ位置を段階的に駆動させ、カメラ制御部２０の制御によって撮影レンズ１１の各レンズ位置で撮影された画像信号が格納される。
【００２９】
画像処理部３３から画像メモリ３６に画像信号が格納されるタイミングは、オートフォーカス制御が行われるタイミングである。このため、ライブビュー画像表示時に液晶表示部１６に対して合焦状態のライブビュー画像を表示させたい場合にはそのライブビュー画像表示時にも画像メモリ３６に画像信号を格納するように構成すればよい。
【００３０】
また、レリーズボタン８の押下操作が行われた場合、その本撮影の撮影動作を行う前にオートフォーカス制御を行う必要がある。そのため、本撮影動作を行う前に、撮影レンズ１１のレンズ位置を段階的に駆動させつつ、各レンズ位置で撮影された画像信号が画像メモリ３６に格納される。オートフォーカス装置５０は、画像メモリ３６に格納される画像信号を取得して、コントラスト方式のオートフォーカス制御を行うように構成される。そしてオートフォーカス装置５０によるオートフォーカス制御が行われて撮影レンズ１１が合焦位置に駆動された後に本撮影の撮影動作が行われ、本撮影によって得られる画像信号が画像圧縮部３４に与えられる。
【００３１】
画像圧縮部３４は本撮影によって得られる画像に対して所定の圧縮方法による画像圧縮処理を施すように構成されており、画像圧縮の施された画像信号が画像圧縮部３４から出力され、記録メディア９に記録される。
【００３２】
カメラ制御部２０はＣＰＵが所定のプログラムを実行することによって実現され、ユーザが撮影モード設定ボタン１４、レリーズボタン８及び操作ボタン１７を含む各種ボタンを操作した場合に、その操作内容に応じて撮影機能部３の各部やオートフォーカス装置５０を制御するように構成される。また、カメラ制御部２０はオートフォーカス装置５０と連繋し、オートフォーカス制御時にはオートフォーカス装置５０が撮影レンズ１１のレンズ位置を段階的に駆動させた場合に、各レンズ位置でＣＣＤ撮像素子３０の撮影動作を制御し、かつ、その撮影された画像信号を画像メモリ３６に格納するように制御する。
【００３３】
レンズ駆動部１８はオートフォーカス装置５０からの指令に応じて撮影レンズ１１を光軸に沿って移動させる駆動手段であり、ＣＣＤ撮像素子３０に結像される被写体像の合焦状態を変化させるものである。
【００３４】
オートフォーカス装置５０は画像データ取得部５１、領域画像抽出部５２、領域特定部５３、評価値算出部５４、及び駆動制御部５５を備えて構成され、画像メモリ３６に格納された画像信号を取得して、コントラスト方式によるオートフォーカス制御を行う。つまり、撮影レンズ１１によってＣＣＤ撮像素子３０に結像される被写体像を合焦位置に導くように動作する。
【００３５】
画像データ取得部５１が画像メモリ３６に格納された画像信号を取得し、領域画像抽出部５２がその画像信号のうちから合焦評価領域に含まれる画像成分（すなわち領域画像）を抽出する。
【００３６】
合焦評価領域は、コントラスト方式での合焦状態の指標値となる評価値を算出するための単位領域であり、画像メモリ３６に格納される画像に対して複数の合焦評価領域が設定される。複数の合焦評価領域を設定することにより、広い範囲でのオートフォーカス制御を行うことが可能になる。
【００３７】
図４及び図５は合焦評価領域の一例を示す図である。図４に示すように、画像メモリ３６に格納される画像Ｇ１０に対して複数の水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５が設定される。水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５は画像Ｇ１０の水平方向（Ｘ方向）についてのコントラストを抽出して合焦用の評価値を算出するための合焦評価領域となる。
【００３８】
また、図５に示すように、画像メモリ３６に格納される画像Ｇ１０に対して複数の垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５も設定される。垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５は画像Ｇ１０の垂直方向（Ｙ方向）についてのコントラストを抽出して合焦用の評価値を算出するための合焦評価領域となる。
【００３９】
つまり、この実施の形態においては、合焦状態を評価するための合焦評価領域が水平方向に１５個、垂直方向に１０個の領域の全てが合焦状態を評価するための合焦評価領域となる。
【００４０】
そして領域画像抽出部５２が各合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５に含まれる画像成分（領域画像）を抽出し、領域特定部５３に対して各合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５に含まれる画像成分を与えるように構成されている。
【００４１】
領域特定部５３は、複数の合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５のうちからオートフォーカス制御に用いる領域を特定する。上述のように、この実施の形態においては、画像Ｇ１０の水平方向及び垂直方向の双方について合焦状態を示す評価値を算出するための、２５個の合焦評価領域が設定されているが、これら全てについて同様の評価値の算出演算を行うことは、オートフォーカス制御の効率を低下させることになる。そのため、領域特定部５３は各合焦評価領域の画像成分が示す画像特性に基づいて、オートフォーカス制御を高精度に行うことが可能になる合焦評価領域を高精度評価対象領域として特定するように構成されている。
【００４２】
そして、評価値算出部５４は、領域特定部５３で特定された高精度評価対象領域の評価対象画素数を所定画素数よりも増加させることにより、特定された合焦評価領域の評価値を高精度に求めるように構成される。その結果、オートフォーカス装置５０において、高精度なオートフォーカス制御が行われる。また、評価値算出部５４は複数の合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５のうちの高精度評価対象領域として特定されなかった他の領域については評価対象画素数を、所定画素数又は所定画素数よりも少ない画素数に設定して評価値を求めるように構成され、効率的なオートフォーカス制御を行うように実現される。
【００４３】
図６は各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５における画素構成の一例を示す図である。例えば、画像Ｇ１０が水平方向に２０００画素、垂直方向に１５００画素を有する大きさの場合、図６に示すように各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５は水平方向（Ｘ方向）に２５０個、垂直方向（Ｙ方向）に１００個の画素が配列された長方形型領域となっている。つまり、長方形型領域の長手方向が水平方向に設定されることにより、水平方向のコントラストに基づいた評価値を良好に検出することができるように構成されている。
【００４４】
一般的に各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５における評価値Ｃｈは、
【００４５】
【数１】
【００４６】
によって求められる。ただし、数１の式において、ｎは垂直方向（Ｙ方向）の画素位置を走査するためのパラメータであり、ｍは水平方向（Ｘ方向）の画素位置を走査するためのパラメータである。また、Ｐは各画素の画素値（輝度値）である。したがって、数１の式に基づく演算により、評価値Ｃｈは、各合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５において、水平ライン１０ライン毎に、着目画素（Ｐ10・n,m）と、水平方向に４画素先の画素（Ｐ10・n,m+4）との輝度値の差分二乗値を求め、その差分二乗値をそれぞれの合焦評価領域において総和した値となる。
【００４７】
領域特定部５３が水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５のうちのいくつかを高精度評価対象領域として特定した場合、その高精度評価対象領域については、水平ライン１０ライン毎に差分二乗値の演算を行うのではなく、例えば水平ライン５ライン毎に差分二乗値の演算を行うようにして、領域内における評価対象画素数を増加設定する。この結果、高精度評価対象領域については、評価値の算出の際に評価される画素数（サンプル数）が増加することとなり、高精度に評価値を求めることが可能になる。
【００４８】
これに対し、高精度評価対象領域として特定されなかった他の水平合焦評価領域については、デフォルト値である水平ライン１０ライン毎に差分二乗値の演算を行ったり、又は、例えば水平ライン２０ライン毎に差分二乗値の演算を行うようにして、領域内における評価対象画素数を減少設定する。この結果、高精度評価対象領域以外の領域については、効率的に評価値の算出演算を行うことが可能になり、効率的なオートフォーカス制御を行うことが可能になる。
【００４９】
すなわち、この実施の形態では、上記数１の式における水平ライン１０ライン毎に評価対象画素を抽出する演算式から、水平ラインｋ１ライン毎（ただし、ｋ１は任意の正数）に評価対象画素を抽出する演算式に変換した式である、
【００５０】
【数２】
【００５１】
に基づいて、各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５における評価値Ｃｈを求めるように構成されるのである。なお、数２の式においてＮは、Ｎ＝１００／ｋ１−１によって求められる整数である。
【００５２】
そして、上記数２の式におけるパラメータｋ１は領域特定部５３によって各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５の画像特性に応じて所定値よりも大きな値に設定されたり、又は小さな値に設定される。高精度評価対象領域として特定された水平合焦評価領域については例えばパラメータｋ１＝５として設定され、高精度評価対象領域として特定されなかった他の水平合焦評価領域については例えばパラメータｋ１＝１０又は２０として設定される。そして評価値算出部５４が数２の式に基づいた演算を行うことにより、高精度評価対象領域については評価対象画素数を多くして高精度な評価値演算を行うことができる一方で、他の領域については演算時間を短縮することができ、効率的に評価値演算を行うことが可能になる。
【００５３】
次に、図７は各垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５における画素構成の一例を示す図である。例えば、画像Ｇ１０が水平方向に２０００画素、垂直方向に１５００画素を有する大きさの場合、図７に示すように各垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５は水平方向（Ｘ方向）に５０個、垂直方向（Ｙ方向）に２５０個の画素が配列された長方形型領域となっている。つまり、長方形型領域の長手方向が垂直方向に設定されることにより、垂直方向のコントラストに基づいた評価値を良好に検出することができるように構成されている。
【００５４】
一般的に各垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５における評価値Ｃｖは、
【００５５】
【数３】
【００５６】
によって求められる。ただし、数３の式においても、ｎは垂直方向（Ｙ方向）の画素位置を走査するためのパラメータであり、ｍは水平方向（Ｘ方向）の画素位置を走査するためのパラメータである。また、Ｐは各画素の画素値（輝度値）である。したがって、数３の式に基づく演算により、評価値Ｃｖは、各合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５において、垂直ライン５ライン毎に、着目画素（Ｐn,5・m）と、垂直方向に４画素先の画素（Ｐn+4,5・m）との輝度値の差分二乗値を求め、その差分二乗値をそれぞれの合焦評価領域において総和した値となる。
【００５７】
領域特定部５３が垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５のうちのいくつかを高精度評価対象領域として特定した場合、その高精度評価対象領域については、垂直ライン５ライン毎に差分二乗値の演算を行うのではなく、例えば垂直ライン２ライン毎に差分二乗値の演算を行うようにして、領域内における評価対象画素数を増加設定する。この結果、高精度評価対象領域については、評価値の算出の際に評価される画素数（サンプル数）が増加することとなり、高精度に評価値を求めることが可能になる。
【００５８】
これに対し、高精度評価対象領域として特定されなかった他の垂直合焦評価領域については、デフォルト値である垂直ライン５ライン毎に差分二乗値の演算を行ったり、又は、例えば垂直ライン１０ライン毎に差分二乗値の演算を行うようにして、領域内における評価対象画素数を減少設定する。この結果、高精度評価対象領域以外の領域については、効率的に評価値の算出演算を行うことが可能になり、効率的なオートフォーカス制御を行うことが可能になる。
【００５９】
すなわち、この実施の形態では、上記数３の式における垂直ライン５ライン毎に評価対象画素を抽出する演算式から、垂直ラインｋ２ライン毎（ただし、ｋ２は任意の正数）に評価対象画素を抽出する演算式に変換した式である、
【００６０】
【数４】
【００６１】
に基づいて、各垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５における評価値Ｃｖを求めるように構成されるのである。なお、数４の式においてＭは、Ｍ＝５０／ｋ２−１によって求められる整数である。
【００６２】
そして、上記数４の式におけるパラメータｋ２は領域特定部５３によって各垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５の画像特性に応じて所定値よりも大きな値に設定されたり、又は小さな値に設定される。高精度評価対象領域として特定された垂直合焦評価領域については例えばパラメータｋ２＝２と設定し、高精度評価対象領域として特定されなかった他の水平合焦評価領域については例えばパラメータｋ２＝５（又は１０）と設定して、評価値算出部５４が数４の式に基づいた演算を行って評価値Ｃｖの算出を行う。このような演算を行うことにより、高精度評価対象領域については評価対象画素数を多くして高精度な評価値演算を行うことができる一方で、他の領域については演算時間を短縮することができ、効率的に評価値演算を行うことが可能になる。
【００６３】
なお、上記数１又は数３の式を、評価値演算を行う際のデフォルト設定とし、領域特定部５３が各合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５における各画像成分の画像特性に基づいて数２又は数４の式に示すパラメータｋ１，ｋ２の値を求めるように構成することが好ましい。
【００６４】
ここで、ある一つの合焦評価領域に着目し、撮影レンズ１１のレンズ位置を段階的に移動させ、各レンズ位置で得られる画像信号に基づいて評価値Ｃｈ（又はＣｖ）を求めていくと、レンズ位置と評価値Ｃｈ（又はＣｖ）との関係は図８に示すように変化する。
【００６５】
図８は撮影レンズ１１を駆動した場合の評価値の変化（評価値特性曲線）を示す図である。撮影レンズ１１を一定間隔で段階的に駆動しつつ、各レンズ位置ＳＰ１，ＳＰ２，…において評価値Ｃｈ又はＣｖを求めていくと、あるレンズ位置までは評価値が次第に上昇していき、その後、評価値は次第に低下していく。この評価値のピーク位置（最大点）が撮影レンズ１１による合焦位置ＦＰである。図８の例では、レンズ位置ＳＰ４とＳＰ５との間に合焦位置ＦＰがある。
【００６６】
評価値算出部５４は、各レンズ位置における評価値Ｃｈ（又はＣｖ）を求めるとともに、各レンズ位置における評価値に対して所定の補間処理を行って合焦位置ＦＰを求める。補間処理の一例としては、ピークを超える前のレンズ位置ＳＰ３，ＳＰ４と、ピークを超えた後のレンズ位置ＳＰ５，ＳＰ６とを特定し、レンズ位置ＳＰ３，ＳＰ４における評価値を通る直線Ｌ１とレンズ位置ＳＰ５，ＳＰ６における評価値を通る直線Ｌ２とを設定する。そして、それら直線Ｌ１，Ｌ２の交点を評価値のピーク点として特定し、それに対応するレンズ位置を合焦位置ＦＰとして特定する。
【００６７】
このような処理を各合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５について行うと、各合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５について異なる合焦位置ＦＰが特定される可能性がある。そこで評価値算出部５４は最終的に１つの合焦位置を特定する。例えば、評価値算出部５４は各評価対象領域Ｒ１〜Ｒ２５から求められる合焦位置ＦＰのうち、被写体がデジタルカメラ１に最も近いと判断される合焦位置（すなわち、最も近側の位置）を選択し、それを最終的な合焦位置として特定する。
【００６８】
そして評価値算出部５４において最終的に特定された一の合焦位置に対して撮影レンズ１１を移動させるように、駆動制御部５５がレンズ駆動部１８を制御することによって、デジタルカメラ１の合焦状態が実現される。
【００６９】
この実施の形態のデジタルカメラ１及びオートフォーカス装置５０は、画像に設定される複数の合焦評価領域のそれぞれから画像成分を抽出し、複数の合焦評価領域から得られる各画像成分の画像特性に基づいて、複数の合焦評価領域のうちから、撮影レンズ１１の合焦位置を検出する際の高精度評価対象領域を特定するように構成され、かつ、その特定された高精度評価対象領域については他の合焦評価領域よりも多くの画素を用いて撮影レンズ１１の合焦状態に関する評価値を求めるように構成されているため、高精度でかつ効率的にオートフォーカス制御を行うことが可能になる。なお、各合焦評価領域の画像特性を評価する際には、各画像成分のコントラストや色相等を評価することが好ましいが、これについては後述することにする。
【００７０】
ところで、これまでは複数の合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５を高精度評価対象領域とそれ以外の領域とに区別する例について説明してきたが、高精度評価対象領域として特定された複数の合焦評価領域を評価対象領域群とするとともに、高精度評価対象領域として特定されなかった複数の合焦評価領域を非評価領域群とし、非評価領域群については評価値演算を行わないように構成してもよい。そのように構成することで、非評価領域群については評価値演算を行う必要がなくなるので、より効率的なオートフォーカス制御を行うことが可能になる。
【００７１】
また、各合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５の画像成分を評価することによって、まず評価対象領域群と非評価領域群とに区別し、高精度評価対象領域を評価対象領域群の中から特定するようにしてもよい。複数の合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５のうちからまず評価対象領域群と非評価領域群とを区別することにより、この場合も非評価領域群については評価値演算を行う必要がなくなるので、より効率的なオートフォーカス制御を行うことが可能になる。
【００７２】
＜２．デジタルカメラ１の動作＞
次に、デジタルカメラ１の動作について説明する。図９乃至図１３はデジタルカメラ１における合焦動作を示すフローチャートであり、一例としてユーザがレリーズボタン８を押下操作した際にオートフォーカス制御を行う場合を示している。また、図９はデジタルカメラ１における全体的な動作を示しており、図１０乃至図１３は複数の合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５に対して評価値演算を施す際のパラメータの設定処理（評価対象領域設定処理）についてのそれぞれ異なる処理を示している。
【００７３】
まず、全体的な動作について説明する。図９に示すように、デジタルカメラ１のカメラ制御部２０はユーザがレリーズボタン８を押下操作して撮影指示の入力を行ったか否かを判断する（ステップＳ１）。そしてユーザからの撮影指示があった場合に、デジタルカメラ１においてＣＣＤ撮像素子３０に結像される被写体像を合焦状態とするためのオートフォーカス制御が開始される。
【００７４】
オートフォーカス制御が開始されると、まず、評価対象領域設定処理が行われる（ステップＳ２）。評価対象領域設定処理は、複数の合焦評価領域のうちから高精度評価対象領域を特定したり、又は、評価対象領域群を選択してその評価対象領域群から高精度評価対象領域を特定する処理である。複数の合焦評価領域のうちから評価対象領域群を選択する場合、評価対象領域群に選択されなかった合焦評価領域については非評価領域群（すなわち評価対象外の領域群）となるので、評価値演算が行われず、演算処理の効率化が図られる。そして、各合焦評価領域について上記数２又は数４の式に基づく演算を行う際のライン毎のパラメータｋ１，ｋ２を設定するための処理である。
【００７５】
このとき設定されるパラメータｋ１，ｋ２はオートフォーカス装置５０内に設けられる図示しないメモリに一時的に記憶される。そして撮影レンズ１１を段階的に移動させて逐次得られる画像信号に対して上記数２又は数４の式に基づく演算処理を行うときに、合焦評価領域ごとに求められたパラメータｋ１，ｋ２を数２又は数４の式に適用して評価値Ｃｈ又はＣｖを求める演算が行われる。
【００７６】
そして評価対象領域設定処理（ステップＳ２）が終了すると、撮影レンズ１１を所定量ずつ段階的に移動させながら、各レンズ位置において得られる画像信号が画像メモリ３６に格納される（ステップＳ３）。
【００７７】
そして各レンズ位置における評価値の算出処理（ステップＳ４）が行われる。このとき、評価対象領域設定処理において合焦評価領域ごとに設定されたパラメータｋ１，ｋ２を用いて数２又は数４の式に基づいた演算が行われ、各合焦評価領域についての評価値Ｃｈ，Ｃｖが求められる。そして撮影レンズ１１を段階的に移動させた際に得られた各画像信号について演算処理が行われ、各合焦評価領域について図８に示したような評価値特性曲線が得られる。このとき、高精度評価対象領域については評価対象画素数が多く設定されて評価値演算が行われるので、精度の高い評価値を求めることができるとともに、高精度評価対象領域以外の合焦評価領域については演算処理を速やかに完了することができる。
【００７８】
そして各合焦評価領域について評価値Ｃｈ，Ｃｖが最大になる合焦位置ＦＰを求め、各合焦評価領域について求められる合焦位置ＦＰから一の合焦位置を特定する（ステップＳ５）。
【００７９】
その後、駆動制御部５５がレンズ駆動部１８に対して駆動信号を出力して、撮影レンズ１１をステップＳ５で求められた合焦位置に移動させる（ステップＳ６）。この結果、撮影レンズ１１を介してＣＣＤ撮像素子３０に結像される被写体像が合焦状態となる。
【００８０】
そして本撮影の撮影処理が行われ（ステップＳ７）、合焦状態の被写体像を撮影した画像信号に対して所定の画像処理が施され（ステップＳ８）、その画像が記録メディア９に画像記録される（ステップＳ９）。
【００８１】
このようなオートフォーカス制御を行うことにより、複数の合焦評価領域が設定されている場合であって全ての領域について一律の処理を行う場合に比べて、高精度評価対象領域については高精度に評価値を求めることができるとともに、それ以外の領域については効率的な演算処理が可能であるので、精度が高く、かつ迅速なオートフォーカス制御を行うことが可能になる。
【００８２】
次に、図１０を参照しつつ、評価対象領域設定処理（ステップＳ２）における第１の処理形態について説明する。まず、オートフォーカス装置５０が撮影レンズ１１を段階的に移動させる前にＣＣＤ撮像素子３０で得られた画像信号を画像メモリ３６に格納する（ステップＳ２１０）。
【００８３】
そしてオートフォーカス装置５０が機能すると、画像メモリ３６から画像信号を取得し、全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５の画像成分を抽出する（ステップＳ２１１）。そして領域特定部５３が比較的簡単な演算を行って全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５についてのコントラストを求め、各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５のコントラストを評価する（ステップＳ２１２）。つまり、各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５について求められるコントラストを所定値と比較することにより、画像成分の画像特性としてコントラストの評価を行い、全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５がローコントラストであるか否かを判断する。
【００８４】
そして、水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５のうちにローコントラストでない領域が少なくとも１つでも存在する場合はステップＳ２１３に進み、領域特定部５３は全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５を高精度評価対象領域として特定し、各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５の評価対象画素数を増加設定する。また、このとき、垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５については非評価領域群として評価値演算の対象から除外する。これにより、各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５については高精度に評価値を求めることができるとともに、垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５については評価値演算を行わないので評価値演算に要する時間を短縮化することができる。
【００８５】
一方、全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５がローコントラストである場合は高精度評価対象領域は特定されず、評価対象領域設定処理（ステップＳ２）の処理を抜けて、パラメータｋ１，ｋ２がデフォルト設定のままで評価値演算が行われる。
【００８６】
このように図１０に示す第１の処理形態に基づいた評価対象領域設定処理（ステップＳ２）が行われることにより、複数の合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５のうちの水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５の画像特性がローコントラストでない場合には、高精度かつ効率的なオートフォーカス制御が実現される。
【００８７】
次に、図１１を参照しつつ、評価対象領域設定処理（ステップＳ２）における第２の処理形態について説明する。まず、オートフォーカス装置５０が撮影レンズ１１を段階的に移動させる前にＣＣＤ撮像素子３０で得られた画像信号を画像メモリ３６に格納する（ステップＳ２２０）。
【００８８】
そしてオートフォーカス装置５０が機能すると、画像メモリ３６から画像信号を取得し、全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５の画像成分を抽出する（ステップＳ２２１）。そして領域特定部５３が比較的簡単な演算を行って全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５についてのコントラストを求め、各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５のコントラストを評価する（ステップＳ２２２）。つまり、各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５について求められるコントラストを所定値と比較することにより、全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５がローコントラストであるか否かを判断する。
【００８９】
そして、水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５のうちにローコントラストでない領域が少なくとも１つでも存在する場合はステップＳ２２３に進み、領域特定部５３は全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５を高精度評価対象領域として特定し、各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５の評価対象画素数を増加設定する。またこのとき垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５については非評価領域群として評価値演算の対象から除外する。これにより、各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５については高精度に評価値を求めることができるとともに、垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５については評価値演算を行わないので評価値演算に要する時間を短縮化することができる。
【００９０】
一方、全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５がローコントラストである場合はステップＳ２２４に進み、次に全ての垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５の画像成分を抽出する（ステップＳ２２４）。そして領域特定部５３が比較的簡単な演算を行って全ての垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５についてのコントラストを求め、各垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５のコントラストを評価する（ステップＳ２２５）。つまり、各垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５について求められるコントラストを所定値と比較することにより、全ての垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５がローコントラストであるか否かを判断する。
【００９１】
そして、垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５のうちにローコントラストでない領域が少なくとも１つでも存在する場合はステップＳ２２６に進み、領域特定部５３は全ての垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５を高精度評価対象領域として特定し、各垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５の評価対象画素数を増加設定する。またこのとき水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５については非評価領域群として評価値演算の対象から除外する。これにより、各垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５については高精度に評価値を求めることができるとともに、水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５については評価値演算を行わないので評価値演算に要する時間を短縮化することができる。
【００９２】
一方、全ての垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５もローコントラストである場合（ステップＳ２２５でＹＥＳとなる場合）には高精度評価対象領域は特定されず、評価対象領域設定処理（ステップＳ２）の処理を抜けて、パラメータｋ１，ｋ２がデフォルト設定のままで評価値演算が行われる。
【００９３】
このように図１１に示す第２の処理形態に基づいた評価対象領域設定処理（ステップＳ２）が行われることにより、水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５と垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５とのうちで、ローコントラストでない領域が存在する場合には、水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５及び垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５のいずれか一方が高精度評価対象領域として特定され、他方は非評価領域群となるので、高精度かつ効率的なオートフォーカス制御が実現される。
【００９４】
次に、図１２を参照しつつ、評価対象領域設定処理（ステップＳ２）における第３の処理形態について説明する。まず、オートフォーカス装置５０が撮影レンズ１１を段階的に移動させる前にＣＣＤ撮像素子３０で得られた画像信号を画像メモリ３６に格納する（ステップＳ２３０）。
【００９５】
そしてオートフォーカス装置５０が機能すると、画像メモリ３６から画像信号を取得し、全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５の画像成分を抽出する（ステップＳ２３１）。そして領域特定部５３が比較的簡単な演算を行って全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５についてのコントラストを求め、各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５のコントラストを評価する（ステップＳ２３２）。つまり、各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５について求められるコントラストを所定値と比較することにより、全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５がローコントラストであるか否かを判断する。
【００９６】
そして、水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５のうちにローコントラストでない領域が少なくとも１つでも存在する場合はステップＳ２３３に進み、領域特定部５３は全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５を高精度評価対象領域として特定し、各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５の評価対象画素数を増加設定する。またこのとき垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５については評価対象画素数をデフォルト値よりも減少設定する。これにより、各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５については高精度に評価値を求めることができるとともに、垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５については効率的に評価値演算を行うことが可能である。
【００９７】
一方、全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５がローコントラストである場合はステップＳ２３４に進み、次に全ての垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５の画像成分を抽出する（ステップＳ２３４）。そして領域特定部５３が比較的簡単な演算を行って全ての垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５についてのコントラストを求め、各垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５のコントラストを評価する（ステップＳ２３５）。つまり、各垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５について求められるコントラストを所定値と比較することにより、全ての垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５がローコントラストであるか否かを判断する。
【００９８】
そして、垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５のうちにローコントラストでない領域が少なくとも１つでも存在する場合はステップＳ２３６に進み、領域特定部５３は全ての垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５を高精度評価対象領域として特定し、各垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５の評価対象画素数を増加設定する。またこのとき水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５については評価対象画素数をデフォルト値よりも減少設定する。これにより、各垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５については高精度に評価値を求めることができるとともに、水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５については効率的に評価値演算を行うことが可能である。
【００９９】
一方、全ての垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５もローコントラストである場合（ステップＳ２３５でＹＥＳとなる場合）には高精度評価対象領域は特定されず、評価対象領域設定処理（ステップＳ２）の処理を抜けて、パラメータｋ１，ｋ２がデフォルト設定のままで評価値演算が行われる。
【０１００】
このように図１２に示す第３の処理形態に基づいた評価対象領域設定処理（ステップＳ２）が行われることにより、水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５と垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５とのうちで、ローコントラストでない領域が存在する場合には、水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５及び垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５のいずれか一方が高精度評価対象領域として特定されて高精度な評価値演算が行われるのに対し、他方の領域については評価対象画素数が減少設定されて評価値演算が行われるため、高精度かつ効率的なオートフォーカス制御が実現される。
【０１０１】
なお。上記の第１乃至第３の処理形態についてはいずれを採用してもよい。また、次に説明するように各合焦評価領域の画像成分の色成分の分布状態を評価して高精度評価対象領域を求めるようにしてもよい。
【０１０２】
図１３を参照しつつ、評価対象領域設定処理（ステップＳ２）における第４の処理形態について説明する。まず、オートフォーカス装置５０が撮影レンズ１１を段階的に移動させる前にＣＣＤ撮像素子３０で得られた画像信号を画像メモリ３６に格納する（ステップＳ２４０）。
【０１０３】
そしてオートフォーカス装置５０が機能すると、画像メモリ３６から画像信号を取得し、全ての合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５の画像成分を抽出する（ステップＳ２４１）。そして領域特定部５３が各合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５の色成分の分布状態を評価する（ステップＳ２４２）。具体的には、画像メモリ３６に格納されるＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の色成分からなる画像信号をＹｕ’ｖ’で表現される表色系のデータに変換し、各合焦評価領域ごとにｕ’ｖ’座標空間上で所定の色領域に含まれる画素数をカウントする。そして、各合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５において所定の色成分となる画素数が所定値以上であるか否かを判断する（２４３）。
【０１０４】
例えば、撮影モードがポートレートモードの場合には、所定の色成分が肌色成分に設定される。これにより、人物被写体に対して高精度なオートフォーカス制御を行うことが可能になる。また、撮影モードが風景モードの場合には、所定の色成分が緑色成分等に設定され、風景被写体に対して高精度なオートフォーカス制御を行うことが可能になる。
【０１０５】
そして、合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５のうちに所定の色成分が所定画素数以上である場合には、ステップＳ２４４に進み、領域特定部５３は合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５のうちで所定の色成分が所定画素数以上含まれている合焦評価領域を高精度評価対象領域として特定し、その領域についての評価対象画素数を増加設定する。これに対し、所定の色成分が所定画素数以上含まれていない合焦評価領域については評価対象画素数を減少設定する。これにより、所定の色成分を示す画素が多く含まれている合焦評価領域については高精度に評価値を求めることができるとともに、所定の色成分を示す画素が少ない合焦評価領域については評価値演算を効率的に行うことが可能である。
【０１０６】
一方、全ての合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５が所定の色成分を示す画素を所定画素数以上有していない場合には、高精度評価対象領域は特定されず、評価対象領域設定処理（ステップＳ２）の処理を抜けて、パラメータｋ１，ｋ２がデフォルト設定のままで評価値演算が行われる。
【０１０７】
このように図１３に示す第４の処理形態に基づいた評価対象領域設定処理（ステップＳ２）が行われることにより、複数の合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５のうちで所定の色成分を示す画素を多く有する合焦評価領域については高精度な評価値演算を行うことができる一方、所定の色成分を示す画素が少ない合焦評価領域については効率的に評価値演算を行うことができる。したがって、例えば上記のように撮影モードに応じて肌色成分や緑色成分等を所定の色成分として設定すれば、撮影モードに応じて被写体に適したオートフォーカス制御が適切に実現され、かつ高精度で効率的な制御動作を行うことが可能になる。
【０１０８】
なお、上記においては、ユーザがレリーズボタン８を押下操作した際にオートフォーカス制御を行う場合を説明したが、オートフォーカス制御を行うのはレリーズボタン８の押下操作時に限られるものではない。
【０１０９】
＜３．変形例＞
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
【０１１０】
例えば、上述したオートフォーカス装置５０の機能は、ＣＰＵが所定のソフトウェアを実行することによって実現することも可能であるため、必ずしもオートフォーカス装置５０における各部が区別されて構成される必要はない。
【０１１１】
また、上記説明においては、デジタルカメラ１のオートフォーカス制御について説明したが、上記のオートフォーカス制御技術はデジタルカメラ１だけに適用可能なものではなく、銀塩カメラにも適用することが可能である。
【０１１２】
また、上記説明においては、評価値演算を行う際に、着目画素とその４画素先の画素との間で行われる場合を例示したがこれに限定されるものでもなく、所定の位置関係にある二画素間での差分演算を行うように構成すればよい。
【０１１３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１、５及び６に記載の発明によれば、画像に設定される複数の領域のそれぞれから領域画像を抽出し、各領域画像の画像特性に基づいて、複数の領域のうちから、撮影レンズの合焦位置を検出する際の高精度評価対象領域を特定し、その高精度評価対象領域については他の領域よりも多くの画素を用いて撮影レンズの合焦状態に関する評価値を求めるように構成されるため、高精度評価対象領域については高精度に評価値を求めることができ、かつ他の領域については効率的に評価値を求めることができる。
【０１１４】
特に、それらの発明によれば、高精度評価対象領域については所定画素数よりも多くの画素を用いて撮影レンズの合焦状態に関する評価値を求め、他の領域については所定画素数よりも少ない画素を用いて撮影レンズの合焦状態に関する評価値を求めるように構成されるため、高精度評価対象領域については所定精度よりも高い精度で評価値を求めることができ、かつ、他の領域については所定精度よりも低い精度であるが評価値を効率的に求めることができる。
【０１１５】
請求項２に記載の発明によれば、画像特性として、複数の領域から得られる各領域画像のコントラストを求め、そのコントラストが所定値よりも大きい場合に、複数の領域のうちから高精度評価対象領域を特定するように構成されるため、領域画像のコントラストの大きい領域を高精度評価対象領域として評価値演算を行うことができ、適切なオートフォーカス制御を行うことが可能になる。
【０１１６】
請求項３に記載の発明によれば、画像特性として、複数の領域から得られる各領域画像の画素毎の色成分の分布を求め、所定の色成分となる画素数が所定値よりも多い場合に、複数の領域のうちから高精度評価対象領域を特定するように構成されるため、被写体の色成分に応じて高精度評価対象領域を特定することができ、被写体に応じたオートフォーカス制御を行うことが可能になる。
【０１１７】
請求項４に記載の発明によれば、所定の色成分が肌色成分であるため、人物を被写体として撮影する場合において適切なオートフォーカス制御を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】デジタルカメラを示す斜視図である。
【図２】デジタルカメラの背面側を示す図である。
【図３】デジタルカメラの内部構成を示すブロック図である。
【図４】合焦評価領域の一例を示す図である。
【図５】合焦評価領域の一例を示す図である。
【図６】水平合焦評価領域における画素構成の一例を示す図である。
【図７】垂直合焦評価領域における画素構成の一例を示す図である。
【図８】撮影レンズを駆動した場合の評価値の変化（評価値特性曲線）を示す図である。
【図９】デジタルカメラにおける合焦動作を示すフローチャートである。
【図１０】評価対象領域設定処理の第１の処理形態を示すフローチャートである。
【図１１】評価対象領域設定処理の第２の処理形態を示すフローチャートである。
【図１２】評価対象領域設定処理の第３の処理形態を示すフローチャートである。
【図１３】評価対象領域設定処理の第４の処理形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ デジタルカメラ（カメラ）
８ レリーズボタン
１１ 撮影レンズ
１６ 液晶表示部
２０ カメラ制御部
３０ ＣＣＤ撮像素子（画像生成手段）
５０ オートフォーカス装置
５１ 画像データ取得部
５２ 領域画像抽出部（領域画像抽出手段）
５３ 領域特定部（領域特定手段）
５４ 評価値算出部（評価値算出手段）
５５ 駆動制御部（制御手段）
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の画素で構成される画像信号を入力して、撮影レンズの合焦制御を行うオートフォーカス技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカメラ等のオートフォーカス技術の一つとして、撮影レンズを介して得られる画像信号に基づいて合焦状態を判別し、オートフォーカス制御を行うコントラスト方式（又は、山登り方式とも呼ばれる。）が知られている。
【０００３】
従来のコントラスト方式によるオートフォーカス制御では、より広い範囲で合焦状態を実現することを可能にするために、画像に対して複数の合焦評価領域が設定される。そして撮影レンズを所定方向に段階的に移動させ、各レンズ位置にて画像信号が取得されて、合焦評価領域ごとに合焦状態を評価するための評価値（例えばコントラスト等）が求められる。そして、合焦評価領域ごとに、評価値が最大となるレンズ位置を合焦位置として特定するとともに、合焦評価領域ごとに求められる合焦位置のうちから一の合焦位置（例えば最も近側の位置）が特定される。ここで特定される一の合焦位置が撮影レンズによって合焦状態が実現されるレンズ位置である。そして撮影レンズをその特定された一の合焦位置に自動駆動して、合焦状態を実現するように制御される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、コントラスト方式のオートフォーカス制御を高精度に行う場合には、合焦評価領域ごとの評価値を求める際に、より多くの画素を用いて演算することが望ましい。その一方、合焦評価領域ごとに多くの画素を用いて評価値を求める演算を行うと、演算処理に長時間を要することとなり、迅速なオートフォーカス制御を行うことが困難になる。
【０００５】
そこで、この発明は、各合焦評価領域の画像成分から合焦状態を実現するための重要度を評価し、重要度の高い領域についてはより多くの画素を用いて演算することで、オートフォーカス制御の精度を向上させ、また、迅速なオートフォーカス制御を可能にするオートフォーカス装置及び方法、並びにカメラを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数の画素で構成される画像を入力して、撮影レンズの合焦制御を行うコントラスト方式のオートフォーカス装置であって、前記画像に設定される複数の領域のそれぞれから領域画像を抽出する領域画像抽出手段と、前記複数の領域から得られる各領域画像の画像特性に基づいて、前記複数の領域のうちから、前記撮影レンズの合焦位置を検出する際の高精度評価対象領域を特定する領域特定手段と、前記複数の領域のうちの前記高精度評価対象領域については所定画素数よりも多くの画素を用いて前記撮影レンズの合焦状態に関する評価値を求め、他の領域については前記所定画素数よりも少ない画素を用いて前記撮影レンズの合焦状態に関する評価値を求める評価値算出手段と、前記評価値に基づいて前記撮影レンズの合焦位置を求め、前記合焦位置に前記撮影レンズを駆動する制御手段と、を備えている。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のオートフォーカス装置において、前記領域特定手段が、前記画像特性として、前記複数の領域から得られる各領域画像のコントラストを求め、前記コントラストが所定値よりも大きい場合に、前記複数の領域のうちから前記高精度評価対象領域を特定することを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のオートフォーカス装置において、前記領域特定手段が、前記画像特性として、前記複数の領域から得られる各領域画像の画素毎の色成分分布を求め、所定の色成分となる画素数が所定値よりも多い場合に、前記複数の領域のうちから前記高精度評価対象領域を特定することを特徴としている。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のオートフォーカス装置において、前記所定の色成分が肌色成分であることを特徴としている。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、複数の画素で構成される画像を入力して、撮影レンズの合焦制御を行うコントラスト方式のオートフォーカス方法であって、（ａ）前記画像に設定される複数の領域のそれぞれから領域画像を抽出する工程と、（ｂ）前記複数の領域から得られる各領域画像の画像特性に基づいて、前記複数の領域のうちから、前記撮影レンズの合焦位置を検出する際の高精度評価対象領域を特定する工程と、（ｃ）前記複数の領域のうちの前記高精度評価対象領域については所定画素数よりも多くの画素を用いて前記撮影レンズの合焦状態に関する評価値を求め、他の領域については前記所定画素数よりも少ない画素を用いて前記撮影レンズの合焦状態に関する評価値を求める工程と、（ｄ）前記評価値に基づいて前記撮影レンズの合焦位置を求め、前記合焦位置に前記撮影レンズを駆動する工程と、を備えている。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、コントラスト方式によって撮影レンズの合焦制御を行うカメラであって、前記撮影レンズを介して被写体像を撮影し、複数の画素で構成される画像を生成する画像生成手段と、前記画像に設定される複数の領域のそれぞれから領域画像を抽出する領域画像抽出手段と、前記複数の領域から得られる各領域画像の画像特性に基づいて、前記複数の領域のうちから、前記撮影レンズの合焦位置を検出する際の高精度評価対象領域を特定する領域特定手段と、前記複数の領域のうちの前記高精度評価対象領域については所定画素数よりも多くの画素を用いて前記撮影レンズの合焦状態に関する評価値を求め、他の領域については前記所定画素数よりも少ない画素を用いて前記撮影レンズの合焦状態に関する評価値を求める評価値算出手段と、前記評価値に基づいて前記撮影レンズの合焦位置を求め、前記合焦位置に前記撮影レンズを駆動する制御手段と、を備えている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１７】
＜１．デジタルカメラの構成＞
図１はこの発明の一実施形態であるデジタルカメラ１を示す斜視図である。また、図２はデジタルカメラ１の背面側を示す図である。
【００１８】
図１に示すように、デジタルカメラ１の前面側には、撮影レンズ１１とファインダ窓２とが設けられている。撮影レンズ１１の内側には撮影レンズ１１を介して入射する被写体像を光電変換して画像信号（画素ごとの画素データの配列からなる信号）を生成するための画像生成手段としてＣＣＤ撮像素子３０が設けられている。
【００１９】
撮影レンズ１１には光軸方向に沿って移動可能なレンズ系が含まれており、該レンズ系を駆動することにより、ＣＣＤ撮像素子３０に結像される被写体像の合焦状態を実現することができるように構成されている。
【００２０】
また、デジタルカメラ１の上面側には、レリーズボタン８と、カメラ状態表示器１３と、撮影モード設定ボタン１４とが配置されている。レリーズボタン８は被写体の撮影を行うときにユーザが押し込み操作を行ってデジタルカメラ１に撮影指示を与えるボタンである。カメラ状態表示器１３は例えばセグメント表示タイプの液晶表示器によって構成され、デジタルカメラ１における現在の設定内容等をユーザに示すために設けられている。また、撮影モード設定ボタン１４は、デジタルカメラ１による撮影動作時の撮影モード、例えばポートレートモード、風景モード等の複数の撮影モードのうちから被写体に応じた一の撮影モード、を手動操作で選択設定するためのボタンである。
【００２１】
また、デジタルカメラ１の側面部には、ユーザによるレリーズボタン８の押下操作に伴う本撮影動作で得られる画像データを記録するための記録メディア９を装着する装着部１５が形成されており、交換可能な記録メディア９を装着することができる。
【００２２】
また、図２に示すように、デジタルカメラ１の背面側にはライブビュー画像や撮影画像等を表示するための液晶表示部１６と、デジタルカメラ１の各種設定状態を変更するための操作ボタン１７と、ファインダ窓２とが設けられている。
【００２３】
図３はデジタルカメラ１の内部構成を示すブロック図である。図３に示すように、デジタルカメラ１は、画像信号を処理するための撮影機能部３、オートフォーカス制御を実現するためのオートフォーカス装置５０及びレンズ駆動部１８、デジタルカメラ１に設けられた各部を統括的に制御するカメラ制御部２０とを備えて構成される。
【００２４】
撮影レンズ１１を介してＣＣＤ撮像素子３０に結像される被写体像は、ＣＣＤ撮像素子３０において複数の画素を有する電気的な画像、すなわち画像信号に変換され、Ａ／Ｄ変換器３１へと導かれる。
【００２５】
Ａ／Ｄ変換器３１はＣＣＤ撮像素子３０から出力される画像信号を例えば１画素あたり１０ビットのデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器３１から出力される画像信号は、画像処理部３３へと導かれる。
【００２６】
画像処理部３３は、画像信号に対してホワイトバランスの調整、γ補正及び色補正等の画像処理を施す。ライブビュー画像の表示時には、画像処理部３３は画像処理を施した画像信号をライブビュー画像作成部３５に与える。また、オートフォーカス制御を行う時には、画像処理部３３は画像信号を画像メモリ３６に与える。さらに、レリーズボタン８の押下操作に伴って行われる撮影動作（本撮影）時には、画像処理部３３は画像処理を施した画像信号を画像圧縮部３４に与える。
【００２７】
そしてライブビュー画像の表示時等には、ライブビュー画像作成部３５が液晶表示部１６に適合した画像信号を生成し、それを液晶表示部１６に与えるように構成されている。そのため、ライブビュー画像の表示時には、ＣＣＤ撮像素子３０において逐次光電変換して得られる画像信号に基づいて液晶表示部１６に画像表示が行われる。
【００２８】
画像メモリ３６は、オートフォーカス制御を行うために画像信号を一時的に記憶するものである。この画像メモリ３６には、オートフォーカス装置５０が撮影レンズ１１のレンズ位置を段階的に駆動させ、カメラ制御部２０の制御によって撮影レンズ１１の各レンズ位置で撮影された画像信号が格納される。
【００２９】
画像処理部３３から画像メモリ３６に画像信号が格納されるタイミングは、オートフォーカス制御が行われるタイミングである。このため、ライブビュー画像表示時に液晶表示部１６に対して合焦状態のライブビュー画像を表示させたい場合にはそのライブビュー画像表示時にも画像メモリ３６に画像信号を格納するように構成すればよい。
【００３０】
また、レリーズボタン８の押下操作が行われた場合、その本撮影の撮影動作を行う前にオートフォーカス制御を行う必要がある。そのため、本撮影動作を行う前に、撮影レンズ１１のレンズ位置を段階的に駆動させつつ、各レンズ位置で撮影された画像信号が画像メモリ３６に格納される。オートフォーカス装置５０は、画像メモリ３６に格納される画像信号を取得して、コントラスト方式のオートフォーカス制御を行うように構成される。そしてオートフォーカス装置５０によるオートフォーカス制御が行われて撮影レンズ１１が合焦位置に駆動された後に本撮影の撮影動作が行われ、本撮影によって得られる画像信号が画像圧縮部３４に与えられる。
【００３１】
画像圧縮部３４は本撮影によって得られる画像に対して所定の圧縮方法による画像圧縮処理を施すように構成されており、画像圧縮の施された画像信号が画像圧縮部３４から出力され、記録メディア９に記録される。
【００３２】
カメラ制御部２０はＣＰＵが所定のプログラムを実行することによって実現され、ユーザが撮影モード設定ボタン１４、レリーズボタン８及び操作ボタン１７を含む各種ボタンを操作した場合に、その操作内容に応じて撮影機能部３の各部やオートフォーカス装置５０を制御するように構成される。また、カメラ制御部２０はオートフォーカス装置５０と連繋し、オートフォーカス制御時にはオートフォーカス装置５０が撮影レンズ１１のレンズ位置を段階的に駆動させた場合に、各レンズ位置でＣＣＤ撮像素子３０の撮影動作を制御し、かつ、その撮影された画像信号を画像メモリ３６に格納するように制御する。
【００３３】
レンズ駆動部１８はオートフォーカス装置５０からの指令に応じて撮影レンズ１１を光軸に沿って移動させる駆動手段であり、ＣＣＤ撮像素子３０に結像される被写体像の合焦状態を変化させるものである。
【００３４】
オートフォーカス装置５０は画像データ取得部５１、領域画像抽出部５２、領域特定部５３、評価値算出部５４、及び駆動制御部５５を備えて構成され、画像メモリ３６に格納された画像信号を取得して、コントラスト方式によるオートフォーカス制御を行う。つまり、撮影レンズ１１によってＣＣＤ撮像素子３０に結像される被写体像を合焦位置に導くように動作する。
【００３５】
画像データ取得部５１が画像メモリ３６に格納された画像信号を取得し、領域画像抽出部５２がその画像信号のうちから合焦評価領域に含まれる画像成分（すなわち領域画像）を抽出する。
【００３６】
合焦評価領域は、コントラスト方式での合焦状態の指標値となる評価値を算出するための単位領域であり、画像メモリ３６に格納される画像に対して複数の合焦評価領域が設定される。複数の合焦評価領域を設定することにより、広い範囲でのオートフォーカス制御を行うことが可能になる。
【００３７】
図４及び図５は合焦評価領域の一例を示す図である。図４に示すように、画像メモリ３６に格納される画像Ｇ１０に対して複数の水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５が設定される。水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５は画像Ｇ１０の水平方向（Ｘ方向）についてのコントラストを抽出して合焦用の評価値を算出するための合焦評価領域となる。
【００３８】
また、図５に示すように、画像メモリ３６に格納される画像Ｇ１０に対して複数の垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５も設定される。垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５は画像Ｇ１０の垂直方向（Ｙ方向）についてのコントラストを抽出して合焦用の評価値を算出するための合焦評価領域となる。
【００３９】
つまり、この実施の形態においては、合焦状態を評価するための合焦評価領域が水平方向に１５個、垂直方向に１０個の領域の全てが合焦状態を評価するための合焦評価領域となる。
【００４０】
そして領域画像抽出部５２が各合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５に含まれる画像成分（領域画像）を抽出し、領域特定部５３に対して各合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５に含まれる画像成分を与えるように構成されている。
【００４１】
領域特定部５３は、複数の合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５のうちからオートフォーカス制御に用いる領域を特定する。上述のように、この実施の形態においては、画像Ｇ１０の水平方向及び垂直方向の双方について合焦状態を示す評価値を算出するための、２５個の合焦評価領域が設定されているが、これら全てについて同様の評価値の算出演算を行うことは、オートフォーカス制御の効率を低下させることになる。そのため、領域特定部５３は各合焦評価領域の画像成分が示す画像特性に基づいて、オートフォーカス制御を高精度に行うことが可能になる合焦評価領域を高精度評価対象領域として特定するように構成されている。
【００４２】
そして、評価値算出部５４は、領域特定部５３で特定された高精度評価対象領域の評価対象画素数を所定画素数よりも増加させることにより、特定された合焦評価領域の評価値を高精度に求めるように構成される。その結果、オートフォーカス装置５０において、高精度なオートフォーカス制御が行われる。また、評価値算出部５４は複数の合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５のうちの高精度評価対象領域として特定されなかった他の領域については評価対象画素数を、所定画素数又は所定画素数よりも少ない画素数に設定して評価値を求めるように構成され、効率的なオートフォーカス制御を行うように実現される。
【００４３】
図６は各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５における画素構成の一例を示す図である。例えば、画像Ｇ１０が水平方向に２０００画素、垂直方向に１５００画素を有する大きさの場合、図６に示すように各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５は水平方向（Ｘ方向）に２５０個、垂直方向（Ｙ方向）に１００個の画素が配列された長方形型領域となっている。つまり、長方形型領域の長手方向が水平方向に設定されることにより、水平方向のコントラストに基づいた評価値を良好に検出することができるように構成されている。
【００４４】
一般的に各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５における評価値Ｃｈは、
【００４５】
【数１】
によって求められる。ただし、数１の式において、ｎは垂直方向（Ｙ方向）の画素位置を走査するためのパラメータであり、ｍは水平方向（Ｘ方向）の画素位置を走査するためのパラメータである。また、Ｐは各画素の画素値（輝度値）である。したがって、数１の式に基づく演算により、評価値Ｃｈは、各合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５において、水平ライン１０ライン毎に、着目画素（Ｐ10・n,m）と、水平方向に４画素先の画素（Ｐ10・n,m+4）との輝度値の差分二乗値を求め、その差分二乗値をそれぞれの合焦評価領域において総和した値となる。
【００４７】
領域特定部５３が水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５のうちのいくつかを高精度評価対象領域として特定した場合、その高精度評価対象領域については、水平ライン１０ライン毎に差分二乗値の演算を行うのではなく、例えば水平ライン５ライン毎に差分二乗値の演算を行うようにして、領域内における評価対象画素数を増加設定する。この結果、高精度評価対象領域については、評価値の算出の際に評価される画素数（サンプル数）が増加することとなり、高精度に評価値を求めることが可能になる。
【００４８】
これに対し、高精度評価対象領域として特定されなかった他の水平合焦評価領域については、デフォルト値である水平ライン１０ライン毎に差分二乗値の演算を行ったり、又は、例えば水平ライン２０ライン毎に差分二乗値の演算を行うようにして、領域内における評価対象画素数を減少設定する。この結果、高精度評価対象領域以外の領域については、効率的に評価値の算出演算を行うことが可能になり、効率的なオートフォーカス制御を行うことが可能になる。
【００４９】
すなわち、この実施の形態では、上記数１の式における水平ライン１０ライン毎に評価対象画素を抽出する演算式から、水平ラインｋ１ライン毎（ただし、ｋ１は任意の正数）に評価対象画素を抽出する演算式に変換した式である、
【００５０】
【数２】
に基づいて、各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５における評価値Ｃｈを求めるように構成されるのである。なお、数２の式においてＮは、Ｎ＝１００／ｋ１−１によって求められる整数である。
【００５２】
そして、上記数２の式におけるパラメータｋ１は領域特定部５３によって各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５の画像特性に応じて所定値よりも大きな値に設定されたり、又は小さな値に設定される。高精度評価対象領域として特定された水平合焦評価領域については例えばパラメータｋ１＝５として設定され、高精度評価対象領域として特定されなかった他の水平合焦評価領域については例えばパラメータｋ１＝１０又は２０として設定される。そして評価値算出部５４が数２の式に基づいた演算を行うことにより、高精度評価対象領域については評価対象画素数を多くして高精度な評価値演算を行うことができる一方で、他の領域については演算時間を短縮することができ、効率的に評価値演算を行うことが可能になる。
【００５３】
次に、図７は各垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５における画素構成の一例を示す図である。例えば、画像Ｇ１０が水平方向に２０００画素、垂直方向に１５００画素を有する大きさの場合、図７に示すように各垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５は水平方向（Ｘ方向）に５０個、垂直方向（Ｙ方向）に２５０個の画素が配列された長方形型領域となっている。つまり、長方形型領域の長手方向が垂直方向に設定されることにより、垂直方向のコントラストに基づいた評価値を良好に検出することができるように構成されている。
【００５４】
一般的に各垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５における評価値Ｃｖは、
【００５５】
【数３】
によって求められる。ただし、数３の式においても、ｎは垂直方向（Ｙ方向）の画素位置を走査するためのパラメータであり、ｍは水平方向（Ｘ方向）の画素位置を走査するためのパラメータである。また、Ｐは各画素の画素値（輝度値）である。したがって、数３の式に基づく演算により、評価値Ｃｖは、各合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５において、垂直ライン５ライン毎に、着目画素（Ｐn,5・m）と、垂直方向に４画素先の画素（Ｐn+4,5・m）との輝度値の差分二乗値を求め、その差分二乗値をそれぞれの合焦評価領域において総和した値となる。
【００５７】
領域特定部５３が垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５のうちのいくつかを高精度評価対象領域として特定した場合、その高精度評価対象領域については、垂直ライン５ライン毎に差分二乗値の演算を行うのではなく、例えば垂直ライン２ライン毎に差分二乗値の演算を行うようにして、領域内における評価対象画素数を増加設定する。この結果、高精度評価対象領域については、評価値の算出の際に評価される画素数（サンプル数）が増加することとなり、高精度に評価値を求めることが可能になる。
【００５８】
これに対し、高精度評価対象領域として特定されなかった他の垂直合焦評価領域については、デフォルト値である垂直ライン５ライン毎に差分二乗値の演算を行ったり、又は、例えば垂直ライン１０ライン毎に差分二乗値の演算を行うようにして、領域内における評価対象画素数を減少設定する。この結果、高精度評価対象領域以外の領域については、効率的に評価値の算出演算を行うことが可能になり、効率的なオートフォーカス制御を行うことが可能になる。
【００５９】
すなわち、この実施の形態では、上記数３の式における垂直ライン５ライン毎に評価対象画素を抽出する演算式から、垂直ラインｋ２ライン毎（ただし、ｋ２は任意の正数）に評価対象画素を抽出する演算式に変換した式である、
【００６０】
【数４】
に基づいて、各垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５における評価値Ｃｖを求めるように構成されるのである。なお、数４の式においてＭは、Ｍ＝５０／ｋ２−１によって求められる整数である。
【００６２】
そして、上記数４の式におけるパラメータｋ２は領域特定部５３によって各垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５の画像特性に応じて所定値よりも大きな値に設定されたり、又は小さな値に設定される。高精度評価対象領域として特定された垂直合焦評価領域については例えばパラメータｋ２＝２と設定し、高精度評価対象領域として特定されなかった他の水平合焦評価領域については例えばパラメータｋ２＝５（又は１０）と設定して、評価値算出部５４が数４の式に基づいた演算を行って評価値Ｃｖの算出を行う。このような演算を行うことにより、高精度評価対象領域については評価対象画素数を多くして高精度な評価値演算を行うことができる一方で、他の領域については演算時間を短縮することができ、効率的に評価値演算を行うことが可能になる。
【００６３】
なお、上記数１又は数３の式を、評価値演算を行う際のデフォルト設定とし、領域特定部５３が各合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５における各画像成分の画像特性に基づいて数２又は数４の式に示すパラメータｋ１，ｋ２の値を求めるように構成することが好ましい。
【００６４】
ここで、ある一つの合焦評価領域に着目し、撮影レンズ１１のレンズ位置を段階的に移動させ、各レンズ位置で得られる画像信号に基づいて評価値Ｃｈ（又はＣｖ）を求めていくと、レンズ位置と評価値Ｃｈ（又はＣｖ）との関係は図８に示すように変化する。
【００６５】
図８は撮影レンズ１１を駆動した場合の評価値の変化（評価値特性曲線）を示す図である。撮影レンズ１１を一定間隔で段階的に駆動しつつ、各レンズ位置ＳＰ１，ＳＰ２，…において評価値Ｃｈ又はＣｖを求めていくと、あるレンズ位置までは評価値が次第に上昇していき、その後、評価値は次第に低下していく。この評価値のピーク位置（最大点）が撮影レンズ１１による合焦位置ＦＰである。図８の例では、レンズ位置ＳＰ４とＳＰ５との間に合焦位置ＦＰがある。
【００６６】
評価値算出部５４は、各レンズ位置における評価値Ｃｈ（又はＣｖ）を求めるとともに、各レンズ位置における評価値に対して所定の補間処理を行って合焦位置ＦＰを求める。補間処理の一例としては、ピークを超える前のレンズ位置ＳＰ３，ＳＰ４と、ピークを超えた後のレンズ位置ＳＰ５，ＳＰ６とを特定し、レンズ位置ＳＰ３，ＳＰ４における評価値を通る直線Ｌ１とレンズ位置ＳＰ５，ＳＰ６における評価値を通る直線Ｌ２とを設定する。そして、それら直線Ｌ１，Ｌ２の交点を評価値のピーク点として特定し、それに対応するレンズ位置を合焦位置ＦＰとして特定する。
【００６７】
このような処理を各合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５について行うと、各合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５について異なる合焦位置ＦＰが特定される可能性がある。そこで評価値算出部５４は最終的に１つの合焦位置を特定する。例えば、評価値算出部５４は各評価対象領域Ｒ１〜Ｒ２５から求められる合焦位置ＦＰのうち、被写体がデジタルカメラ１に最も近いと判断される合焦位置（すなわち、最も近側の位置）を選択し、それを最終的な合焦位置として特定する。
【００６８】
そして評価値算出部５４において最終的に特定された一の合焦位置に対して撮影レンズ１１を移動させるように、駆動制御部５５がレンズ駆動部１８を制御することによって、デジタルカメラ１の合焦状態が実現される。
【００６９】
この実施の形態のデジタルカメラ１及びオートフォーカス装置５０は、画像に設定される複数の合焦評価領域のそれぞれから画像成分を抽出し、複数の合焦評価領域から得られる各画像成分の画像特性に基づいて、複数の合焦評価領域のうちから、撮影レンズ１１の合焦位置を検出する際の高精度評価対象領域を特定するように構成され、かつ、その特定された高精度評価対象領域については他の合焦評価領域よりも多くの画素を用いて撮影レンズ１１の合焦状態に関する評価値を求めるように構成されているため、高精度でかつ効率的にオートフォーカス制御を行うことが可能になる。なお、各合焦評価領域の画像特性を評価する際には、各画像成分のコントラストや色相等を評価することが好ましいが、これについては後述することにする。
【００７０】
ところで、これまでは複数の合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５を高精度評価対象領域とそれ以外の領域とに区別する例について説明してきたが、高精度評価対象領域として特定された複数の合焦評価領域を評価対象領域群とするとともに、高精度評価対象領域として特定されなかった複数の合焦評価領域を非評価領域群とし、非評価領域群については評価値演算を行わないように構成してもよい。そのように構成することで、非評価領域群については評価値演算を行う必要がなくなるので、より効率的なオートフォーカス制御を行うことが可能になる。
【００７１】
また、各合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５の画像成分を評価することによって、まず評価対象領域群と非評価領域群とに区別し、高精度評価対象領域を評価対象領域群の中から特定するようにしてもよい。複数の合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５のうちからまず評価対象領域群と非評価領域群とを区別することにより、この場合も非評価領域群については評価値演算を行う必要がなくなるので、より効率的なオートフォーカス制御を行うことが可能になる。
【００７２】
＜２．デジタルカメラ１の動作＞
次に、デジタルカメラ１の動作について説明する。図９乃至図１３はデジタルカメラ１における合焦動作を示すフローチャートであり、一例としてユーザがレリーズボタン８を押下操作した際にオートフォーカス制御を行う場合を示している。また、図９はデジタルカメラ１における全体的な動作を示しており、図１０乃至図１３は複数の合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５に対して評価値演算を施す際のパラメータの設定処理（評価対象領域設定処理）についてのそれぞれ異なる処理を示している。
【００７３】
まず、全体的な動作について説明する。図９に示すように、デジタルカメラ１のカメラ制御部２０はユーザがレリーズボタン８を押下操作して撮影指示の入力を行ったか否かを判断する（ステップＳ１）。そしてユーザからの撮影指示があった場合に、デジタルカメラ１においてＣＣＤ撮像素子３０に結像される被写体像を合焦状態とするためのオートフォーカス制御が開始される。
【００７４】
オートフォーカス制御が開始されると、まず、評価対象領域設定処理が行われる（ステップＳ２）。評価対象領域設定処理は、複数の合焦評価領域のうちから高精度評価対象領域を特定したり、又は、評価対象領域群を選択してその評価対象領域群から高精度評価対象領域を特定する処理である。複数の合焦評価領域のうちから評価対象領域群を選択する場合、評価対象領域群に選択されなかった合焦評価領域については非評価領域群（すなわち評価対象外の領域群）となるので、評価値演算が行われず、演算処理の効率化が図られる。そして、各合焦評価領域について上記数２又は数４の式に基づく演算を行う際のライン毎のパラメータｋ１，ｋ２を設定するための処理である。
【００７５】
このとき設定されるパラメータｋ１，ｋ２はオートフォーカス装置５０内に設けられる図示しないメモリに一時的に記憶される。そして撮影レンズ１１を段階的に移動させて逐次得られる画像信号に対して上記数２又は数４の式に基づく演算処理を行うときに、合焦評価領域ごとに求められたパラメータｋ１，ｋ２を数２又は数４の式に適用して評価値Ｃｈ又はＣｖを求める演算が行われる。
【００７６】
そして評価対象領域設定処理（ステップＳ２）が終了すると、撮影レンズ１１を所定量ずつ段階的に移動させながら、各レンズ位置において得られる画像信号が画像メモリ３６に格納される（ステップＳ３）。
【００７７】
そして各レンズ位置における評価値の算出処理（ステップＳ４）が行われる。このとき、評価対象領域設定処理において合焦評価領域ごとに設定されたパラメータｋ１，ｋ２を用いて数２又は数４の式に基づいた演算が行われ、各合焦評価領域についての評価値Ｃｈ，Ｃｖが求められる。そして撮影レンズ１１を段階的に移動させた際に得られた各画像信号について演算処理が行われ、各合焦評価領域について図８に示したような評価値特性曲線が得られる。このとき、高精度評価対象領域については評価対象画素数が多く設定されて評価値演算が行われるので、精度の高い評価値を求めることができるとともに、高精度評価対象領域以外の合焦評価領域については演算処理を速やかに完了することができる。
【００７８】
そして各合焦評価領域について評価値Ｃｈ，Ｃｖが最大になる合焦位置ＦＰを求め、各合焦評価領域について求められる合焦位置ＦＰから一の合焦位置を特定する（ステップＳ５）。
【００７９】
その後、駆動制御部５５がレンズ駆動部１８に対して駆動信号を出力して、撮影レンズ１１をステップＳ５で求められた合焦位置に移動させる（ステップＳ６）。この結果、撮影レンズ１１を介してＣＣＤ撮像素子３０に結像される被写体像が合焦状態となる。
【００８０】
そして本撮影の撮影処理が行われ（ステップＳ７）、合焦状態の被写体像を撮影した画像信号に対して所定の画像処理が施され（ステップＳ８）、その画像が記録メディア９に画像記録される（ステップＳ９）。
【００８１】
このようなオートフォーカス制御を行うことにより、複数の合焦評価領域が設定されている場合であって全ての領域について一律の処理を行う場合に比べて、高精度評価対象領域については高精度に評価値を求めることができるとともに、それ以外の領域については効率的な演算処理が可能であるので、精度が高く、かつ迅速なオートフォーカス制御を行うことが可能になる。
【００８２】
次に、図１０を参照しつつ、評価対象領域設定処理（ステップＳ２）における第１の処理形態について説明する。まず、オートフォーカス装置５０が撮影レンズ１１を段階的に移動させる前にＣＣＤ撮像素子３０で得られた画像信号を画像メモリ３６に格納する（ステップＳ２１０）。
【００８３】
そしてオートフォーカス装置５０が機能すると、画像メモリ３６から画像信号を取得し、全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５の画像成分を抽出する（ステップＳ２１１）。そして領域特定部５３が比較的簡単な演算を行って全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５についてのコントラストを求め、各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５のコントラストを評価する（ステップＳ２１２）。つまり、各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５について求められるコントラストを所定値と比較することにより、画像成分の画像特性としてコントラストの評価を行い、全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５がローコントラストであるか否かを判断する。
【００８４】
そして、水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５のうちにローコントラストでない領域が少なくとも１つでも存在する場合はステップＳ２１３に進み、領域特定部５３は全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５を高精度評価対象領域として特定し、各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５の評価対象画素数を増加設定する。また、このとき、垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５については非評価領域群として評価値演算の対象から除外する。これにより、各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５については高精度に評価値を求めることができるとともに、垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５については評価値演算を行わないので評価値演算に要する時間を短縮化することができる。
【００８５】
一方、全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５がローコントラストである場合は高精度評価対象領域は特定されず、評価対象領域設定処理（ステップＳ２）の処理を抜けて、パラメータｋ１，ｋ２がデフォルト設定のままで評価値演算が行われる。
【００８６】
このように図１０に示す第１の処理形態に基づいた評価対象領域設定処理（ステップＳ２）が行われることにより、複数の合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５のうちの水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５の画像特性がローコントラストでない場合には、高精度かつ効率的なオートフォーカス制御が実現される。
【００８７】
次に、図１１を参照しつつ、評価対象領域設定処理（ステップＳ２）における第２の処理形態について説明する。まず、オートフォーカス装置５０が撮影レンズ１１を段階的に移動させる前にＣＣＤ撮像素子３０で得られた画像信号を画像メモリ３６に格納する（ステップＳ２２０）。
【００８８】
そしてオートフォーカス装置５０が機能すると、画像メモリ３６から画像信号を取得し、全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５の画像成分を抽出する（ステップＳ２２１）。そして領域特定部５３が比較的簡単な演算を行って全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５についてのコントラストを求め、各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５のコントラストを評価する（ステップＳ２２２）。つまり、各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５について求められるコントラストを所定値と比較することにより、全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５がローコントラストであるか否かを判断する。
【００８９】
そして、水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５のうちにローコントラストでない領域が少なくとも１つでも存在する場合はステップＳ２２３に進み、領域特定部５３は全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５を高精度評価対象領域として特定し、各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５の評価対象画素数を増加設定する。またこのとき垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５については非評価領域群として評価値演算の対象から除外する。これにより、各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５については高精度に評価値を求めることができるとともに、垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５については評価値演算を行わないので評価値演算に要する時間を短縮化することができる。
【００９０】
一方、全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５がローコントラストである場合はステップＳ２２４に進み、次に全ての垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５の画像成分を抽出する（ステップＳ２２４）。そして領域特定部５３が比較的簡単な演算を行って全ての垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５についてのコントラストを求め、各垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５のコントラストを評価する（ステップＳ２２５）。つまり、各垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５について求められるコントラストを所定値と比較することにより、全ての垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５がローコントラストであるか否かを判断する。
【００９１】
そして、垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５のうちにローコントラストでない領域が少なくとも１つでも存在する場合はステップＳ２２６に進み、領域特定部５３は全ての垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５を高精度評価対象領域として特定し、各垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５の評価対象画素数を増加設定する。またこのとき水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５については非評価領域群として評価値演算の対象から除外する。これにより、各垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５については高精度に評価値を求めることができるとともに、水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５については評価値演算を行わないので評価値演算に要する時間を短縮化することができる。
【００９２】
一方、全ての垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５もローコントラストである場合（ステップＳ２２５でＹＥＳとなる場合）には高精度評価対象領域は特定されず、評価対象領域設定処理（ステップＳ２）の処理を抜けて、パラメータｋ１，ｋ２がデフォルト設定のままで評価値演算が行われる。
【００９３】
このように図１１に示す第２の処理形態に基づいた評価対象領域設定処理（ステップＳ２）が行われることにより、水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５と垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５とのうちで、ローコントラストでない領域が存在する場合には、水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５及び垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５のいずれか一方が高精度評価対象領域として特定され、他方は非評価領域群となるので、高精度かつ効率的なオートフォーカス制御が実現される。
【００９４】
次に、図１２を参照しつつ、評価対象領域設定処理（ステップＳ２）における第３の処理形態について説明する。まず、オートフォーカス装置５０が撮影レンズ１１を段階的に移動させる前にＣＣＤ撮像素子３０で得られた画像信号を画像メモリ３６に格納する（ステップＳ２３０）。
【００９５】
そしてオートフォーカス装置５０が機能すると、画像メモリ３６から画像信号を取得し、全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５の画像成分を抽出する（ステップＳ２３１）。そして領域特定部５３が比較的簡単な演算を行って全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５についてのコントラストを求め、各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５のコントラストを評価する（ステップＳ２３２）。つまり、各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５について求められるコントラストを所定値と比較することにより、全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５がローコントラストであるか否かを判断する。
【００９６】
そして、水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５のうちにローコントラストでない領域が少なくとも１つでも存在する場合はステップＳ２３３に進み、領域特定部５３は全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５を高精度評価対象領域として特定し、各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５の評価対象画素数を増加設定する。またこのとき垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５については評価対象画素数をデフォルト値よりも減少設定する。これにより、各水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５については高精度に評価値を求めることができるとともに、垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５については効率的に評価値演算を行うことが可能である。
【００９７】
一方、全ての水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５がローコントラストである場合はステップＳ２３４に進み、次に全ての垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５の画像成分を抽出する（ステップＳ２３４）。そして領域特定部５３が比較的簡単な演算を行って全ての垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５についてのコントラストを求め、各垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５のコントラストを評価する（ステップＳ２３５）。つまり、各垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５について求められるコントラストを所定値と比較することにより、全ての垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５がローコントラストであるか否かを判断する。
【００９８】
そして、垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５のうちにローコントラストでない領域が少なくとも１つでも存在する場合はステップＳ２３６に進み、領域特定部５３は全ての垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５を高精度評価対象領域として特定し、各垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５の評価対象画素数を増加設定する。またこのとき水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５については評価対象画素数をデフォルト値よりも減少設定する。これにより、各垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５については高精度に評価値を求めることができるとともに、水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５については効率的に評価値演算を行うことが可能である。
【００９９】
一方、全ての垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５もローコントラストである場合（ステップＳ２３５でＹＥＳとなる場合）には高精度評価対象領域は特定されず、評価対象領域設定処理（ステップＳ２）の処理を抜けて、パラメータｋ１，ｋ２がデフォルト設定のままで評価値演算が行われる。
【０１００】
このように図１２に示す第３の処理形態に基づいた評価対象領域設定処理（ステップＳ２）が行われることにより、水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５と垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５とのうちで、ローコントラストでない領域が存在する場合には、水平合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５及び垂直合焦評価領域Ｒ１６〜Ｒ２５のいずれか一方が高精度評価対象領域として特定されて高精度な評価値演算が行われるのに対し、他方の領域については評価対象画素数が減少設定されて評価値演算が行われるため、高精度かつ効率的なオートフォーカス制御が実現される。
【０１０１】
なお。上記の第１乃至第３の処理形態についてはいずれを採用してもよい。また、次に説明するように各合焦評価領域の画像成分の色成分の分布状態を評価して高精度評価対象領域を求めるようにしてもよい。
【０１０２】
図１３を参照しつつ、評価対象領域設定処理（ステップＳ２）における第４の処理形態について説明する。まず、オートフォーカス装置５０が撮影レンズ１１を段階的に移動させる前にＣＣＤ撮像素子３０で得られた画像信号を画像メモリ３６に格納する（ステップＳ２４０）。
【０１０３】
そしてオートフォーカス装置５０が機能すると、画像メモリ３６から画像信号を取得し、全ての合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５の画像成分を抽出する（ステップＳ２４１）。そして領域特定部５３が各合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５の色成分の分布状態を評価する（ステップＳ２４２）。具体的には、画像メモリ３６に格納されるＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の色成分からなる画像信号をＹｕ’ｖ’で表現される表色系のデータに変換し、各合焦評価領域ごとにｕ’ｖ’座標空間上で所定の色領域に含まれる画素数をカウントする。そして、各合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ１５において所定の色成分となる画素数が所定値以上であるか否かを判断する（２４３）。
【０１０４】
例えば、撮影モードがポートレートモードの場合には、所定の色成分が肌色成分に設定される。これにより、人物被写体に対して高精度なオートフォーカス制御を行うことが可能になる。また、撮影モードが風景モードの場合には、所定の色成分が緑色成分等に設定され、風景被写体に対して高精度なオートフォーカス制御を行うことが可能になる。
【０１０５】
そして、合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５のうちに所定の色成分が所定画素数以上である場合には、ステップＳ２４４に進み、領域特定部５３は合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５のうちで所定の色成分が所定画素数以上含まれている合焦評価領域を高精度評価対象領域として特定し、その領域についての評価対象画素数を増加設定する。これに対し、所定の色成分が所定画素数以上含まれていない合焦評価領域については評価対象画素数を減少設定する。これにより、所定の色成分を示す画素が多く含まれている合焦評価領域については高精度に評価値を求めることができるとともに、所定の色成分を示す画素が少ない合焦評価領域については評価値演算を効率的に行うことが可能である。
【０１０６】
一方、全ての合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５が所定の色成分を示す画素を所定画素数以上有していない場合には、高精度評価対象領域は特定されず、評価対象領域設定処理（ステップＳ２）の処理を抜けて、パラメータｋ１，ｋ２がデフォルト設定のままで評価値演算が行われる。
【０１０７】
このように図１３に示す第４の処理形態に基づいた評価対象領域設定処理（ステップＳ２）が行われることにより、複数の合焦評価領域Ｒ１〜Ｒ２５のうちで所定の色成分を示す画素を多く有する合焦評価領域については高精度な評価値演算を行うことができる一方、所定の色成分を示す画素が少ない合焦評価領域については効率的に評価値演算を行うことができる。したがって、例えば上記のように撮影モードに応じて肌色成分や緑色成分等を所定の色成分として設定すれば、撮影モードに応じて被写体に適したオートフォーカス制御が適切に実現され、かつ高精度で効率的な制御動作を行うことが可能になる。
【０１０８】
なお、上記においては、ユーザがレリーズボタン８を押下操作した際にオートフォーカス制御を行う場合を説明したが、オートフォーカス制御を行うのはレリーズボタン８の押下操作時に限られるものではない。
【０１０９】
＜３．変形例＞
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
【０１１０】
例えば、上述したオートフォーカス装置５０の機能は、ＣＰＵが所定のソフトウェアを実行することによって実現することも可能であるため、必ずしもオートフォーカス装置５０における各部が区別されて構成される必要はない。
【０１１１】
また、上記説明においては、デジタルカメラ１のオートフォーカス制御について説明したが、上記のオートフォーカス制御技術はデジタルカメラ１だけに適用可能なものではなく、銀塩カメラにも適用することが可能である。
【０１１２】
また、上記説明においては、評価値演算を行う際に、着目画素とその４画素先の画素との間で行われる場合を例示したがこれに限定されるものでもなく、所定の位置関係にある二画素間での差分演算を行うように構成すればよい。
【０１１３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１、５及び６に記載の発明によれば、画像に設定される複数の領域のそれぞれから領域画像を抽出し、各領域画像の画像特性に基づいて、複数の領域のうちから、撮影レンズの合焦位置を検出する際の高精度評価対象領域を特定し、その高精度評価対象領域については他の領域よりも多くの画素を用いて撮影レンズの合焦状態に関する評価値を求めるように構成されるため、高精度評価対象領域については高精度に評価値を求めることができ、かつ他の領域については効率的に評価値を求めることができる。
【０１１４】
特に、それらの発明によれば、高精度評価対象領域については所定画素数よりも多くの画素を用いて撮影レンズの合焦状態に関する評価値を求め、他の領域については所定画素数よりも少ない画素を用いて撮影レンズの合焦状態に関する評価値を求めるように構成されるため、高精度評価対象領域については所定精度よりも高い精度で評価値を求めることができ、かつ、他の領域については所定精度よりも低い精度であるが評価値を効率的に求めることができる。
【０１１５】
請求項２に記載の発明によれば、画像特性として、複数の領域から得られる各領域画像のコントラストを求め、そのコントラストが所定値よりも大きい場合に、複数の領域のうちから高精度評価対象領域を特定するように構成されるため、領域画像のコントラストの大きい領域を高精度評価対象領域として評価値演算を行うことができ、適切なオートフォーカス制御を行うことが可能になる。
【０１１６】
請求項３に記載の発明によれば、画像特性として、複数の領域から得られる各領域画像の画素毎の色成分の分布を求め、所定の色成分となる画素数が所定値よりも多い場合に、複数の領域のうちから高精度評価対象領域を特定するように構成されるため、被写体の色成分に応じて高精度評価対象領域を特定することができ、被写体に応じたオートフォーカス制御を行うことが可能になる。
【０１１７】
請求項４に記載の発明によれば、所定の色成分が肌色成分であるため、人物を被写体として撮影する場合において適切なオートフォーカス制御を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】デジタルカメラを示す斜視図である。
【図２】デジタルカメラの背面側を示す図である。
【図３】デジタルカメラの内部構成を示すブロック図である。
【図４】合焦評価領域の一例を示す図である。
【図５】合焦評価領域の一例を示す図である。
【図６】水平合焦評価領域における画素構成の一例を示す図である。
【図７】垂直合焦評価領域における画素構成の一例を示す図である。
【図８】撮影レンズを駆動した場合の評価値の変化（評価値特性曲線）を示す図である。
【図９】デジタルカメラにおける合焦動作を示すフローチャートである。
【図１０】評価対象領域設定処理の第１の処理形態を示すフローチャートである。
【図１１】評価対象領域設定処理の第２の処理形態を示すフローチャートである。
【図１２】評価対象領域設定処理の第３の処理形態を示すフローチャートである。
【図１３】評価対象領域設定処理の第４の処理形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ デジタルカメラ（カメラ）
８ レリーズボタン
１１ 撮影レンズ
１６ 液晶表示部
２０ カメラ制御部
３０ ＣＣＤ撮像素子（画像生成手段）
５０ オートフォーカス装置
５１ 画像データ取得部
５２ 領域画像抽出部（領域画像抽出手段）
５３ 領域特定部（領域特定手段）
５４ 評価値算出部（評価値算出手段）
５５ 駆動制御部（制御手段）
Claims (6)
- 複数の画素で構成される画像を入力して、撮影レンズの合焦制御を行うコントラスト方式のオートフォーカス装置であって、
前記画像に設定される複数の領域のそれぞれから領域画像を抽出する領域画像抽出手段と、
前記複数の領域から得られる各領域画像の画像特性に基づいて、前記複数の領域のうちから、前記撮影レンズの合焦位置を検出する際の高精度評価対象領域を特定する領域特定手段と、
前記複数の領域のうちの前記高精度評価対象領域については所定画素数よりも多くの画素を用いて前記撮影レンズの合焦状態に関する評価値を求め、他の領域については前記所定画素数よりも少ない画素を用いて前記撮影レンズの合焦状態に関する評価値を求める評価値算出手段と、
前記評価値に基づいて前記撮影レンズの合焦位置を求め、前記合焦位置に前記撮影レンズを駆動する制御手段と、
を備えるオートフォーカス装置。 - 請求項１に記載のオートフォーカス装置において、
前記領域特定手段は、前記画像特性として、前記複数の領域から得られる各領域画像のコントラストを求め、前記コントラストが所定値よりも大きい場合に、前記複数の領域のうちから前記高精度評価対象領域を特定することを特徴とするオートフォーカス装置。 - 請求項１に記載のオートフォーカス装置において、
前記領域特定手段は、前記画像特性として、前記複数の領域から得られる各領域画像の画素毎の色成分分布を求め、所定の色成分となる画素数が所定値よりも多い場合に、前記複数の領域のうちから前記高精度評価対象領域を特定することを特徴とするオートフォーカス装置。 - 請求項３に記載のオートフォーカス装置において、
前記所定の色成分が肌色成分であることを特徴とするオートフォーカス装置。 - 複数の画素で構成される画像を入力して、撮影レンズの合焦制御を行うコントラスト方式のオートフォーカス方法であって、
（ａ）前記画像に設定される複数の領域のそれぞれから領域画像を抽出する工程と、
（ｂ）前記複数の領域から得られる各領域画像の画像特性に基づいて、前記複数の領域のうちから、前記撮影レンズの合焦位置を検出する際の高精度評価対象領域を特定する工程と、
（ｃ）前記複数の領域のうちの前記高精度評価対象領域については所定画素数よりも多くの画素を用いて前記撮影レンズの合焦状態に関する評価値を求め、他の領域については前記所定画素数よりも少ない画素を用いて前記撮影レンズの合焦状態に関する評価値を求める工程と、
（ｄ）前記評価値に基づいて前記撮影レンズの合焦位置を求め、前記合焦位置に前記撮影レンズを駆動する工程と、
を備えるオートフォーカス方法。 - コントラスト方式によって撮影レンズの合焦制御を行うカメラであって、
前記撮影レンズを介して被写体像を撮影し、複数の画素で構成される画像を生成する画像生成手段と、
前記画像に設定される複数の領域のそれぞれから領域画像を抽出する領域画像抽出手段と、
前記複数の領域から得られる各領域画像の画像特性に基づいて、前記複数の領域のうちから、前記撮影レンズの合焦位置を検出する際の高精度評価対象領域を特定する領域特定手段と、
前記複数の領域のうちの前記高精度評価対象領域については所定画素数よりも多くの画素を用いて前記撮影レンズの合焦状態に関する評価値を求め、他の領域については前記所定画素数よりも少ない画素を用いて前記撮影レンズの合焦状態に関する評価値を求める評価値算出手段と、
前記評価値に基づいて前記撮影レンズの合焦位置を求め、前記合焦位置に前記撮影レンズを駆動する制御手段と、
を備えるカメラ。
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