JP2003075713A - オートフォーカス装置及び方法、並びにカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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こと。 【解決手段】 デジタルカメラにおいてＣＣＤ撮像素子
から得られる画像に対して、複数の水平合焦評価領域と
複数の垂直合焦評価領域とを有する複数の合焦評価領域
が設定され、コントラスト方式によるオートフォーカス
制御を行うために各合焦評価領域について合焦用の評価
値を求めるための演算が行われる。このとき、まず全て
の水平合焦評価領域についてローコントラストであるか
否かが評価され（ステップＳ２１２）、全ての水平合焦
評価領域がローコントラストでない場合には水平合焦評
価領域のみについて評価値演算を行うとともに、各水平
合焦評価領域についての評価対象画素数を増加設定する
（ステップＳ２１３）。

Description

【発明の詳細な説明】

【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他の領域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
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。

【０００７】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、前記評価値算出手段
が、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ことを特徴としている。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
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４に記載の発明は、請求項１又は２
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５に記載の発明は、請求項４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。

【００１１】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５
のいずれか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、前記画像特性に基づいて、前記複数
の領域のうちから評価対象領域群を選択し、かつ、前記
評価対象領域群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。

【００１２】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
のオートフォーカス装置において、前記評価値算出手段
が、前記複数の領域のうち、前記評価対象領域群に含ま
れ、かつ、前記高精度評価対象領域に含まれない領域に
ついては、所定の画素数よりも少ない画素数を用いて前
記撮影レンズの合焦状態に関する評価値を求めることを
特徴としている。

【００１３】請求項８に記載の発明は、請求項６又は７
に記載のオートフォーカス装置において、前記複数の領
域が、複数の水平領域と複数の垂直領域とを備えて構成
され、前記領域特定手段が、前記複数の水平領域及び前
記複数の垂直領域の一方を前記評価対象領域群として選
択することを特徴としている。

【００１４】請求項９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
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他の領域よりも多くの
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１０に記載の発明は、撮影レンズを
介して画像を撮影するカメラであって、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他の領域よりも多くの
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３
０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５
０を制御するように構成される。また、カメラ制御部２
０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Ｒ１
６〜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〜Ｒ２
５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Ｒ
１〜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Ｇ
１０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（Ｐ_10・n,m）と、水平方向に４画素先の画素（Ｐ
_10・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〜Ｒ
１５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〜Ｒ２
５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（Ｐ_n,5・m）と、垂直方向に４画素先の画素
（Ｐ_n+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Ｒ１
６〜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〜Ｒ
２５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１
３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Ｓ
２）。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Ｓ
２）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Ｃ
ｈ，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Ｃ
ｈ，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１
８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Ｓ
９）。

【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３
０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Ｓ２１
２）。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〜Ｒ
１５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〜Ｒ１
５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３
０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Ｓ２２
２）。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〜Ｒ
１５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Ｒ
１６〜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〜Ｒ１
５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Ｒ１
６〜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〜Ｒ
２５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３
０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Ｓ２３
２）。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〜Ｒ
１５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Ｒ
１６〜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〜Ｒ１
５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Ｒ１
６〜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〜Ｒ
２５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Ｒ
１〜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５
０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、９及び
１０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た
め、高精度で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。

【０１１４】請求項２に記載の発明によれば、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ので、高精度でかつ迅速
なオートフォーカス制御を行うことが可能になる。

【０１１５】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、適切かつ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。

【０１１６】請求項４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５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
る場合において高精度で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。

【０１１８】請求項６に記載の発明によれば、画像特性
に基づいて、複数の領域のうちから評価対象領域群を選
択し、かつ、評価対象領域群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、評価対象領域群以外の
領域については評価値演算を行う必要がないので、さら
に効率的なオートフォーカス制御を行うことができる。

【０１１９】請求項７に記載の発明によれば、複数の領
域のうち、評価対象領域群に含まれ、かつ、高精度評価
対象領域に含まれない領域については、所定の画素数よ
りも少ない画素数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、さらに効率的
なオートフォーカス制御を行うことが可能になる。

【０１２０】請求項８に記載の発明によれば、複数の領
域は、複数の水平領域と複数の垂直領域とを備えて構成
され、領域特定手段が、複数の水平領域及び複数の垂直
領域の一方を評価対象領域群として選択するように構成
されるため、複数の水平領域及び複数の垂直領域のうち
の一方については評価値演算を行う必要がないので、効
率的なオートフォーカス制御を行うことが可能である。

【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）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北村 雅裕 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 中西 基浩 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H011 AA01 BA31 BB04 2H051 AA01 BA45 BA47 DA07 DB01 5C022 AA13 AB28 AB29 AB30 AB44 AC03 AC12 AC42 AC54 AC69

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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
   ては他の領域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。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のオートフォーカス装置
   において、 前記評価値算出手段は、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ことを特徴とす
   るオートフォーカス装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２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。
4. 【請求項４】 請求項１又は２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。
5. 【請求項５】 請求項４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。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載のオー
   トフォーカス装置において、 前記領域特定手段は、前記画像特性に基づいて、前記複
   数の領域のうちから評価対象領域群を選択し、かつ、前
   記評価対象領域群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。
7. 【請求項７】 請求項６に記載のオートフォーカス装置
   において、 前記評価値算出手段は、前記複数の領域のうち、前記評
   価対象領域群に含まれ、かつ、前記高精度評価対象領域
   に含まれない領域については、所定の画素数よりも少な
   い画素数を用いて前記撮影レンズの合焦状態に関する評
   価値を求めることを特徴とするオートフォーカス装置。
8. 【請求項８】 請求項６又は７に記載のオートフォーカ
   ス装置において、 前記複数の領域は、複数の水平領域と複数の垂直領域と
   を備えて構成され、 前記領域特定手段は、前記複数の水平領域及び前記複数
   の垂直領域の一方を前記評価対象領域群として選択する
   ことを特徴とするオートフォーカス装置。
9. 【請求項９】 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
   については他の領域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。
10. 【請求項１０】 撮影レンズを介して画像を撮影するカ
    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
    ては他の領域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。