JP2004061722A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像装置において、オートフォーカス用の評価値を用いて効率的かつ正確な被写体の移動検出を可能にすること。
【解決手段】合焦評価領域設定部３１は複数のブロックを含む合焦評価領域Ｒを画像信号に対して設定し、評価値演算部３２はＣＣＤ撮像素子１１から得られる画像信号に基づいて被写体の合焦度合いを評価するための評価値を各ブロックについて求める。移動検出部３３は、互いに隣接するブロックについて得られる評価値を差分することにより、合焦評価領域Ｒの周辺部分について被写体の移動を検出するための指標値を求め、その指標値に基づいて被写体の移動を検出する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタルカメラ等の撮像装置におけるオートフォーカス（自動合焦）技術として、画像のある領域に着目し、その領域からコントラスト等の評価値を求めることにより、被写体の合焦度合いを評価するものが知られている。この場合、撮影レンズを段階的に駆動して、評価値が最大になるレンズ位置を検出することにより、被写体像が合焦状態となるレンズ位置を特定してオートフォーカスを行うように構成される。
【０００３】
また、オートフォーカスを行う場合、手ぶれや被写体ぶれ等によってオートフォーカスの動作中に被写体が画像平面内で移動する場合がある。このため従来は、画像平面内において評価値が最大値を示す領域の移動を検知することにより、被写体の移動を検知することも行われている。この場合、画像平面内において評価値が最大となる位置が変化することによって被写体が画像平面内においてどのように移動したかを検知することができ、その移動検出結果に基づいて被写体の合焦度合いを評価するための領域を変更するように構成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した移動検出は、単に評価値が最大値を示す領域に追従するものであるため、例えばその領域内で被写体が移動した場合にはそれを検知することができず、正確な追従を行うことができないという問題がある。
【０００５】
これを防止するために、オートフォーカス用の評価値を用いることなく、被写体像の特徴量等を演算によって求めることで被写体の移動を検出することも考えられるが、そのような構成にすると、演算に多大な時間を要し、効率的な移動検出は望めない。
【０００６】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、オートフォーカス用の評価値を用いて効率的かつ正確な被写体の移動検出を可能にする撮像装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【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、撮像手段から得られる画像信号に基づいて被写体の合焦度合いを評価し、撮影レンズを駆動することにより、被写体の合焦状態を実現する撮像装置であって、前記画像信号に基づいて、複数の領域のそれぞれについて、被写体の合焦度合いを評価するための評価値を求める評価値演算手段と、前記評価値を用いて被写体の合焦度合いを評価し、前記撮影レンズを駆動する合焦制御手段と、前記複数の領域のうち、互いに隣接する領域について得られる前記評価値を差分することによって被写体の移動に関する指標値を求め、当該指標値に基づいて被写体の相対的な移動を検出する移動検出手段と、を備えて構成される。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置において、前記複数の領域のそれぞれが、一部において重複した領域を有するように配置されることを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、撮像手段から得られる画像信号に基づいて被写体の合焦度合いを評価し、撮影レンズを駆動することにより、被写体の合焦状態を実現する撮像装置であって、前記画像信号に基づいて、中央部分と周辺部分とによって規定される合焦評価領域に関する評価値を求める評価値演算手段と、前記評価値演算手段によって得られる評価値を用いて被写体の合焦度合いを評価し、前記撮影レンズを駆動する合焦制御手段と、前記合焦評価領域の前記周辺部分について得られる評価値に基づいて、被写体の相対的な移動を検出する移動検出手段と、を備えて構成される。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の撮像装置において、前記合焦評価領域が、前記中央部分に対応して設けられるメイン領域と、前記周辺部分に対応して設けられる複数のサブ領域とを有し、前記移動検出手段が、前記複数のサブ領域のそれぞれについて得られる評価値に基づいて、被写体の相対的な移動を検出するように構成されることを特徴としている。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の撮像装置において、前記合焦評価領域が、前記中央部分に対応する部分で重複する同一サイズの複数の領域を有し、前記移動検出手段が、前記複数の領域のうちの互いに隣接する領域について得られる評価値を差分することによって、前記合焦評価領域の前記周辺部分についての評価値を取得して被写体の相対的な移動を検出することを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本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。
【００１３】
＜１．第１の実施の形態＞
図１は本実施形態にかかるデジタルカメラ１の構成を示すブロック図である。デジタルカメラ１は、撮影レンズ１０、ＣＣＤ撮像素子１１、画像メモリ１２、画像処理部１３、表示部１４、記録媒体１５、レンズ駆動部１６、シャッタボタン１８ａを含む操作部１８、制御部２０、及び自動合焦制御部３０を備えて構成される。
【００１４】
被写体からの光は撮影レンズ１０を介してＣＣＤ撮像素子１１に結像される。撮影レンズ１０はレンズ駆動部１６によって光軸Ｌに沿って駆動され、ＣＣＤ撮像素子１１に結像される被写体像の合焦度合いを変化させるように構成される。
【００１５】
ＣＣＤ撮像素子１１は撮影レンズ１０を介して入射する被写体像を光電変換することにより、被写体に関する画像信号を生成する。この画像信号は、図示しない信号処理部によってデジタルデータに変換され、画像メモリ１２に格納される。
【００１６】
デジタルカメラ１において記録用の画像を撮影するための撮影処理が行われる場合には、ＣＣＤ撮像素子１１から得られる画像信号は、画像メモリ１２を介して画像処理部１３に与えられ、画像処理部１３において所定の画像処理が施された後、表示部１４又は記録媒体１５に出力される。表示部１４は液晶ディスプレイ等で構成され、表示部１４に画像表示が行われることにより、撮影処理によって得られた画像の確認を行うことができる。また、記録媒体１５はメモリカード等で構成され、記録媒体１５に画像記録が行われることにより、撮影処理によって得られた画像の保存を行うことができる。
【００１７】
これに対し、デジタルカメラ１において自動合焦（オートフォーカス）制御が行われる際には、ＣＣＤ撮像素子１１から得られる画像信号は画像メモリ１２を介して自動合焦制御部３０に与えられる。
【００１８】
自動合焦制御部３０は、合焦評価領域設定部３１、評価値演算部３２、移動検出部３３、移動予測部３４、合焦位置検出部３５、及びレンズ制御部３６を備えて構成され、いわゆる山登り方式により、被写体像の合焦状態を実現する。すなわち、自動合焦制御部３０は、撮影レンズ１０を合焦位置近傍において所定ピッチで例えば６回駆動し、各レンズ位置においてＣＣＤ撮像素子１１から得られる画像信号から自動合焦用の評価値を算出する。そして評価値が最大値を示すレンズ位置を合焦位置として特定し、撮影レンズ１０をその合焦位置に駆動することによって、被写体像の合焦状態を実現するように構成される。また、自動合焦制御部３０においては画像平面内における被写体の移動を検知するように構成され、被写体が画像平面内で移動した場合に被写体の動きに対応させて合焦評価領域を設定するように構成される。
【００１９】
また、自動合焦制御部３０によって行われる自動合焦制御には、合焦位置を特定した後に撮影レンズ１０を駆動して被写体像の合焦状態を実現し、その後はレンズ駆動を行わない動作モード（ワンショットＡＦモード）と、被写体像の合焦状態を実現した後も、撮影レンズ１０の駆動と合焦位置の検出とを繰り返し実行することによって、動的な被写体に対しても対応可能とする動作モード（コンティニュアスＡＦモード）とがある。これらのうち、いずれの動作モードで自動合焦制御を行うかは、ユーザによる設定状況に応じて決定される。
【００２０】
なお、上記の自動合焦制御は、例えば、シャッタボタン１８ａがユーザによって半押し状態とされたときに開始される。ワンショットＡＦモードの場合は１回の自動合焦制御によって撮影レンズ１０が固定されるのに対し、コンティニュアスＡＦモードの場合はシャッタボタン１８ａが半押し状態とされている間、繰り返し自動合焦制御が実行される。そしてシャッタボタン１８ａがユーザによって全押し状態とされたときに、画像を記録するための撮影処理が行われる。
【００２１】
以下、自動合焦制御部３０における具体的な動作について説明する。
【００２２】
合焦評価領域設定部３１は、ＣＣＤ撮像素子１１から得られる画像に対して合焦評価領域を設定し、その合焦評価領域に対応する画像成分を抽出する。図２は、ＣＣＤ撮像素子１１から得られる画像１００を示す図である。ＣＣＤ撮像素子１１から得られる画像１００は、ＣＣＤ撮像素子１１の画素数に対応した画像サイズとなっている。この画像１００に対して、合焦評価領域設定部３１は、画像１００に含まれる主被写体の合焦状態を評価するための合焦評価領域Ｒを設定する。合焦評価領域Ｒは初期状態においては画像１００のほぼ中央部分に設定される。また、画像平面内における被写体の移動が検出され、合焦評価領域Ｒを移動させる必要が生じた場合には、被写体の移動量に応じて合焦評価領域Ｒが設定される。
【００２３】
そして合焦評価領域Ｒは、画像平面内における被写体の移動を検出するために、複数のブロックに分割された構成となっている。図３は合焦評価領域Ｒの一構成例を示す図である。
【００２４】
図３に示す合焦評価領域Ｒは、同一のサイズを有する複数のブロックＢ１〜Ｂ５が水平方向に所定画素数ずつずらされた状態で配置される。例えば、各ブロックＢ１〜Ｂ５は幅３２４画素×高さ２００画素のサイズを有し、水平方向に１６画素ずつずらされて配置される。このため、各ブロックＢ１〜Ｂ５の一部が重ね合わされた状態となり、換言すれば複数のブロックＢ１〜Ｂ５が合焦評価領域Ｒの中央部で重複するような配置状態となる。
【００２５】
被写体が初期状態から移動しない場合、合焦度合いを評価する際の評価対象領域は、ブロックＢ３によって規定される領域となる。その状態から被写体が右方向に１６画素移動したことが検出された場合には、評価対象領域はブロックＢ４によって規定される領域となり、評価対象領域が右方向に１６画素移動する。これに対し、初期状態から被写体が左方向に１６画素移動したことが検出された場合には、評価対象領域はブロックＢ２によって規定される領域となり、評価対象領域が左方向に１６画素移動する。
【００２６】
合焦評価領域設定部３１は、ＣＣＤ撮像素子１１から得られる画像から各ブロックＢ１〜Ｂ５に対応する画像成分を抽出し、それを評価値演算部３２に対して出力する。
【００２７】
評価値演算部３２は各ブロックＢ１〜Ｂ５の画像成分から合焦度合いを評価するための評価値を求める。このとき、評価値演算部３２は、合焦位置近傍において撮影レンズ１０の駆動に伴う変化度合いが小さい第１の評価値ＶＡと、第１の評価値よりも撮影レンズの駆動に伴う変化度合いが大きい第２の評価値ＶＢと、の２つの評価値を求める。
【００２８】
例えば、評価値演算部３２は各ブロックＢ１〜Ｂ５における画像成分の高周波成分を抽出することにより、合焦位置において最大値を示す評価値を求めるように構成され、上記２つの評価値を求めるために、周波数帯域の広い第１のバンドパスフィルタと、第１のバンドパスフィルタよりも周波数帯域の狭い第２のバンドパスフィルタと、の２種類のフィルタを適用して各ブロックＢ１〜Ｂ５の画像成分に対してフィルタ処理を行う。
【００２９】
図４は、第１のバンドパスフィルタＢＰＦ１と第２のバンドパスフィルタＢＰＦ２との周波数特性を示す図である。図４に示すように、第１のバンドパスフィルタＢＰＦ１は第２のバンドパスフィルタＢＰＦ２よりも低周波成分をより多く検出することになる。このため、第１のバンドパスフィルタＢＰＦ１によりフィルタ処理を行って得られる評価値ＶＡは、第２のバンドパスフィルタＢＰＦ２によりフィルタ処理を行って得られる評価値ＶＢよりも合焦位置近傍において撮影レンズ１０の駆動に伴う変化度合いが小さくなる。
【００３０】
図５は合焦位置近傍における第１及び第２の評価値を示す図である。撮影レンズ１０を合焦位置ＦＰの近傍において６回駆動し、各レンズ位置Ｐ１〜Ｐ６にて得られる第１の評価値ＶＡ及び第２の評価値ＶＢは図５に示すようになる。つまり、合焦位置ＦＰの近傍においては、第１の評価値ＶＡはレンズ駆動に伴う評価値の変化度合いが小さくなるのに対し、第２の評価値ＶＢはレンズ駆動に伴う評価値の変化度合いが大きくなる。
【００３１】
このため、撮影レンズ１０を所定ピッチで駆動しつつ、各レンズ位置Ｐ１〜Ｐ６において得られる評価値から合焦位置ＦＰを正確に特定するためには、第２の評価値ＶＢを用いて求める方が好ましい。
【００３２】
ところが、図５に示すように撮影レンズ１０のレンズ位置が合焦位置ＦＰから一定値以上離れると、撮影レンズ１０の駆動に伴う変化度合いは逆転する。つまり、撮影レンズ１０が合焦位置ＦＰから一定以上離れると、撮影レンズの駆動に伴う変化度合いは、第１の評価値ＶＡが方が第２の評価値ＶＢよりも大きくなる。したがって、一般に自動合焦制御では、上記のような２種類の評価値ＶＡ，ＶＢを求め、撮影レンズ１０が合焦位置ＦＰから遠い位置にある場合に、第１の評価値ＶＡを用いて合焦位置ＦＰの方向を特定することが行われ、撮影レンズ１０が合焦位置ＦＰの近傍位置にある場合に、第２の評価値ＶＢを用いて合焦位置ＦＰの位置を高精度に特定することが行われる。
【００３３】
また、上記のように周波数特性の異なるバンドパスフィルタＢＰＦ１，ＢＰＦ２を用いる以外の方法であっても、第１及び第２の評価値ＶＡ，ＶＢを求めることができる。例えば、評価値演算部３２は各ブロックＢ１〜Ｂ５における画像成分から、近接画素間での差分絶対値及び差分二乗値を求め、各ブロックＢ１〜Ｂ５についてそれらを積分（累積加算）することにより、上記２つの評価値ＶＡ，ＶＢを求めてもよい。この場合、各ブロックＢ１〜Ｂ５の画像成分において、例えば水平方向に３画素離れた２画素間での画素値の差分をとり、その差分値の絶対値及び二乗値を求める。これを各ブロックに含まれる全ての画素について行い、差分絶対値を累積加算（積分）することによって合焦位置ＦＰの近傍においてレンズ駆動に伴う変化度合いが小さい第１の評価値ＶＡを求め、差分二乗値を累積加算（積分）することによってレンズ駆動に伴う変化度合いが大きい第２の評価値ＶＢを求めるようにしてもよい。
【００３４】
また、これら以外の方法によって上記第１及び第２の評価値ＶＡ，ＶＢを求めるようにしてもよい。
【００３５】
評価値演算部３２は上記のようにして各ブロックＢ１〜Ｂ５について各ブロックＢ１〜Ｂ５の画像成分から合焦度合いを評価するための、２種類の評価値ＶＡ，ＶＢを求め、それを移動検出部３３に与える。
【００３６】
移動検出部３３は各レンズ位置Ｐ１〜Ｐ６においてＣＣＤ撮像素子１１から得られる画像に基づいて算出された２種類の評価値ＶＡ，ＶＢを入力すると、撮影レンズ１０の駆動に伴う変化度合いが小さい評価値ＶＡを用いて被写体の画像平面内での移動を検出する。つまり、撮影レンズ１０の駆動に伴う変化度合いが小さい評価値ＶＡを用いて被写体の画像平面内での移動を検出するように構成されることで、被写体の移動を誤検出する可能性を低減するように構成される。
【００３７】
以下、この移動検出部３３の動作について詳細に説明する。
【００３８】
撮影レンズ１０が各レンズ位置Ｐ１〜Ｐ６にあるとき、移動検出部３３にはブロックＢ１〜Ｂ５のそれぞれについて求められた評価値が入力される。移動検出部３３は前回のレンズ位置において得られた評価値と今回のレンズ位置において得られた評価値とを比較することにより、画像平面内における被写体の移動を検出するように構成される。
【００３９】
ここで、ブロックＢ１について得られる評価値ＶＡのうち、前回のレンズ位置において得られるものを評価値ＶＡ１（Ｂ１）とし、今回のレンズ位置において得られるものを評価値ＶＡ２（Ｂ１）とする。ブロックＢ２について得られる評価値ＶＡのうち、前回のレンズ位置において得られるものを評価値ＶＡ１（Ｂ２）とし、今回のレンズ位置において得られるものを評価値ＶＡ２（Ｂ２）とする。以下同様に、ブロックＢ３〜Ｂ５のそれぞれについて得られる前回及び今回のレンズ位置において得られる評価値を規定する。
【００４０】
移動検出部３３は、各ブロックＢ１〜Ｂ５より前回得られた評価値ＶＡ１（Ｂ１）〜ＶＡ１（Ｂ５）と、今回得られた評価値ＶＡ２（Ｂ１）〜ＶＡ２（Ｂ５）とに基づいて、合焦評価領域Ｒにおいて中央部分を除いた周辺部分について被写体の移動を検出する。
【００４１】
各レンズ位置において得られた評価値ＶＡを隣接するブロック間で差分をとると、合焦評価領域Ｒの中央部分による影響がほぼ相殺されることになり、合焦評価領域Ｒ内の周辺部分に関する評価値Ｈが得られる。すなわち、前回のレンズ位置において得られた評価値ＶＡ１に対しては、
【００４２】
【数１】

【００４３】
なる演算を行うことにより、前回のレンズ位置において得られた評価値ＶＡ１から周辺部分の評価値Ｈ１１〜Ｈ１４を求めることができる。
【００４４】
図６は合焦評価領域Ｒを示す図であり、上記演算によって求められる周辺部の領域を示す図である。図６（ａ）における斜線領域は評価値Ｈ１１に対応する領域であり、図６（ｂ）における斜線領域は評価値Ｈ１２に対応する領域であり、図６（ｃ）における斜線領域は評価値Ｈ１３に対応する領域であり、図６（ｄ）における斜線領域は評価値Ｈ１４に対応する領域である。
【００４５】
同様に、今回のレンズ位置において得られた評価値ＶＡ２に対しても、
【００４６】
【数２】

【００４７】
なる演算を行うことにより、今回のレンズ位置において得られた評価値ＶＡ２から周辺部分の評価値Ｈ２１〜Ｈ２４を求めることができる。この場合も、図６（ａ）における斜線領域は評価値Ｈ２１に対応する領域であり、図６（ｂ）における斜線領域は評価値Ｈ２２に対応する領域であり、図６（ｃ）における斜線領域は評価値Ｈ２３に対応する領域であり、図６（ｄ）における斜線領域は評価値Ｈ２４に対応する領域である。
【００４８】
移動検出部３３は上記数１及び数２のような演算を行うことにより、前回のレンズ位置について得られた評価値ＶＡ１と、今回のレンズ位置について得られた評価値ＶＡ２とのそれぞれについて、合焦評価領域Ｒにおいて中央部分を除いた周辺部分の評価値を求める。そして、前回のレンズ位置について求められる周辺部評価値Ｈ１１〜Ｈ１４と、今回のレンズ位置について求められる周辺部評価値Ｈ２１〜Ｈ２４とを、画像平面内における被写体の移動を評価するための指標値として用いる。
【００４９】
図７は前回のレンズ位置と今回のレンズ位置との比較対象画像において合焦評価領域Ｒにおける被写体が右方向に移動した場合を示す図であり、図における円形、三角形、四角形は被写体像を模式的に表したものである。図７に示すように、画像Ｇ１とＧ２との間で被写体が右方向にずれると、合焦評価領域Ｒに含まれる被写体のうち、周辺部分の被写体が各周辺部評価値に対応する領域を移動することになる。この場合、前回のレンズ位置において採用された評価対象領域を、今回のレンズ位置においても同様に採用すると、被写体の移動によって評価値が変化することになる。
【００５０】
これに対し、合焦評価領域Ｒに含まれる被写体のうち、中央部分の被写体（三角形）は移動前後においても中央部分に含まれる。このため、合焦評価領域Ｒの中央部分については被写体が移動しても評価対象領域の評価値の変化は生じない。
【００５１】
被写体の合焦度合いを評価する際に、ピント差以外に評価値を変化させる要因として、評価対象領域に新たな被写体が進入した場合や被写体が評価対象領域に含まれなくなる場合が考えられるが、そのような場合には合焦評価領域Ｒの周辺部分において被写体の移動が現れる。
【００５２】
そこで、本実施形態においては、合焦評価領域Ｒにおいて中央部分を除いた周辺部分の評価値を、合焦評価領域Ｒに対する被写体の入出動作を評価するための指標値として採用し、合焦評価領域Ｒの周辺部の評価値を評価することで適切に被写体の移動を検出するように構成される。つまり、前回のレンズ位置における周辺部評価値Ｈ１１〜Ｈ１４と、今回のレンズ位置における周辺部評価値Ｈ２１〜Ｈ２４との相関値を求めることによって、合焦評価領域Ｒ内の周辺部における被写体がどのように移動したかを検出する。
【００５３】
被写体の移動を検出するための相関値として、移動検出部３３は、右方向への移動を検出するための相関値ＭＲ１と、移動がなかったことを検出するための相関値ＭＶ０と、左方向への移動を検出するための相関値ＭＬ１とを演算により求める。
【００５４】
つまり、移動検出部３３は、
【００５５】
【数３】

【００５６】
の演算を行うことにより、相関値ＭＲ１，ＭＶ０，ＭＬ１のそれぞれを算出する。相関値ＭＲ１は被写体が右方向に１６画素分移動したことを検出するための相関値であり、相関値ＭＬ１は被写体が左方向に１６画素分移動したことを検出するための相関値である。また、相関値ＭＶ０は被写体の移動がないことを検出するための相関値である。
【００５７】
図７に示すように、前回のレンズ位置と今回のレンズ位置との間で被写体が右方向におよそ１６画素移動すると相関値ＭＲ１は最小になる。これに対し、前回のレンズ位置と今回のレンズ位置との間で被写体の移動がなかった場合（あるいは移動量が８画素未満の場合）には相関値ＭＶ０が最小になり、前回のレンズ位置と今回のレンズ位置との間で被写体が左方向におよそ１６画素移動した場合には相関値ＭＬ１が最小になる。
【００５８】
つまり、移動検出部３３は上記数３の演算によって得られる相関値ＭＲ１，ＭＶ０，ＭＬ１を比較し、最小値を示す相関値を特定することで被写体の移動を検出するように構成される。
【００５９】
そして、移動検出部３３は、相関値ＭＲ１が最小であることを検出した場合には、被写体が画像平面内で右方向に移動し、その移動量が１６画素であることを検出する。なお、移動量が１６画素になる理由は、各ブロックの配置が水平方向に１６画素ずつずらされていることに起因するものであるので、例えば各ブロックの配置が水平方向にＮ画素（ただし、Ｎは任意の整数）ずつずらされた構成となっている場合には、被写体の移動量はＮ画素となる。
【００６０】
また、移動検出部３３は、相関値ＭＬ１が最小であることを検出した場合には、被写体が画像平面内で左方向に移動し、その移動量が１６画素であることを検出する。さらに移動検出部３３は、相関値ＭＶ０が最小であることを検出した場合には、被写体が画像平面内で移動しなかったことを検出する。
【００６１】
なお、上述した説明では、前回のレンズ位置において得られた評価値と今回のレンズ位置において得られた評価値とに基づいて被写体の移動を検出する場合を示しているが、上記のようにＣＣＤ撮像素子１１から時間的に連続して得られる２つの画像間で被写体の移動を検出することにより、２つの比較対照画像間での撮影レンズ１０の移動量が最小の状態で被写体の移動検出を行うことができるので、比較対照画像間でのピント差が最小になり、移動検出の際の誤検出の可能性を低減することが可能である。
【００６２】
また、上述した説明では、説明を簡単にするために、評価値ＶＡ１，ＶＡ２から周辺部評価値Ｈ１１〜Ｈ１４，Ｈ２１〜Ｈ２４を算出する場合を例示したが、移動検出部３３において上記数３の式に数１及び数２の式を代入した演算式を登録しておけば、移動検出部３３において、評価値演算部３２から入力する評価値から直接的に相関値ＭＲ１，ＭＶ０，ＭＬ１を求めることが可能である。
【００６３】
次に、移動検出部３３には信頼性評価部３３１が設けられており、信頼性評価部３３１は上記のようにして検出された被写体の移動が正確であるか否かを検証する。
【００６４】
上記のように、２種類の評価値のうち、被写体の移動検出時には、レンズ駆動に伴う変化度合いが小さい評価値が用いられることにより、移動検出時における誤検出の低減を図ることができるが、合焦評価領域Ｒの周辺部分に空間周波数およびコントラストが極めて高い画像成分が含まれていると、それらの撮影レンズ１０の駆動に伴う評価値の変化によって被写体の移動を誤検出する可能性が存在する。
【００６５】
また、合焦評価領域Ｒの周辺部分に、それぞれ異なる動きを示す複数の被写体が含まれている場合や、白壁や空等のコントラストが著しく低い画像が含まれている場合等にも、被写体の移動を誤検出する可能性が存在する。
【００６６】
そこで信頼性評価部３３１は、上記のような誤検出を防止するために、上記のようにして検出された被写体の移動が正確であるか否かを検証する。具体的には、移動検出部３３によって被写体が右方向又は左方向に１６画素移動したことが検出された場合に、信頼性評価部３３１は、公知の手法である急傾斜延長法による補間演算を行い、それによって得られるパラメータＣ値及びＹＭ値により、信頼性の評価を行う。
【００６７】
急傾斜延長法による補間演算を行うために、信頼性評価部３３１は被写体の移動を検出するための相関値を再演算する。
【００６８】
まず、移動検出部３３によって被写体が右方向に１６画素移動したことが検出された場合について説明する。被写体が右方向に１６画素移動した場合には、信頼性評価部３３１は、
【００６９】
【数４】

【００７０】
に基づく演算を行うことにより、相関値ＭＶ０’，ＭＲ１’，ＭＲ２を求める。相関値ＭＲ２は３２画素分の移動量を検出するための相関値であり、相関値ＭＲ１’及びＭＶ０’は相関値ＭＲ２と比較可能な状態にするために再演算される。
【００７１】
数４の式に基づく再演算により、相関値ＭＶ０’と相関値ＭＲ１’との関係が、ＭＶ０’＜ＭＲ１’なる関係になった場合、移動検出部３３において検出されたＭＲ１＜ＭＶ０なる関係と逆の関係になる。このため、被写体の移動量は右方向に約８画素であると考えられるが、本実施形態においては、これを切り捨てて移動量を０とする。つまり、移動検出部３３において、相関値ＭＲ１が最小であることが検出されたにもかかわらず、信頼性評価部３３１において相関値の再演算を行った結果、ＭＶ０’＜ＭＲ１’なる関係が得られた場合には、被写体の移動はなかったものとして、移動量が０に確定される。
【００７２】
また、相関値の再演算によって相関値の関係に逆転現象が生じない場合、すなわち、ＭＶ０’＞ＭＲ１’なる関係が得られた場合には、急傾斜延長法による補間演算を行って信頼性の評価を行う。
【００７３】
図８は移動検出部３３によって被写体が右方向に１６画素移動したことが検出された場合の相関値と移動量との関係を示す図である。ＭＶ０’＞ＭＲ１’なる関係が得られる場合、相関値ＭＶ０’，ＭＲ１’，ＭＲ２は、「ＭＲ１’＜ＭＶ０’＜ＭＲ２」なる関係を示す場合と、「ＭＲ１’＜ＭＶ０’かつＭＲ２＜ＭＶ０’」なる関係を示す場合とがある。図８（ｂ）は「ＭＲ１’＜ＭＶ０’＜ＭＲ２」なる関係を示す場合を示しており、図８（ａ）は「ＭＲ１’＜ＭＶ０’かつＭＲ２＜ＭＶ０’」なる関係を示す場合の一例を示している。
【００７４】
再演算によって得られる相関値ＭＶ０’，ＭＲ１’，ＭＲ２が図８（ａ）に示すような状態になる場合、急傾斜延長法によってパラメータＣ及びＹＭを算出する。急傾斜延長法は、３点のうちの２点を通る最も急傾斜となる直線と、他の１点を通り、その急傾斜直線と傾きの符号が異なる直線とを設定し、それら２直線の交点を求める手法である。すなわち、図８（ａ）に示すように、相関値ＭＶ０’と相関値ＭＲ１’とを通る直線１１０を設定し、直線１１０の傾きと符号の異なる傾きを有する直線１１１を、相関値ＭＲ２を通るように設定する。このときの、相関値ＭＶ０’と相関値ＭＲ１’との差分がパラメータＣであり、直線１１０と直線１１１との交点の高さがパラメータＹＭとなる。図８（ａ）の場合には、パラメータＣ及びＹＭは、
【００７５】
【数５】

【００７６】
によって求めることができる。
【００７７】
また、再演算によって得られる相関値ＭＶ０’，ＭＲ１’，ＭＲ２が図８（ｂ）に示すような状態になる場合にも、急傾斜延長法によってパラメータＣ及びＹＭを算出する。すなわち、図８（ｂ）に示すように相関値ＭＲ１’と相関値ＭＲ２とを通る直線１２１を設定し、直線１２１の傾きと符号の異なる傾きを有する直線１２０を相関値ＭＶ０’を通るように設定する。このときの、相関値ＭＲ２と相関値ＭＲ１’との差分がパラメータＣであり、直線１２０と直線１２１との交点の高さがパラメータＹＭとなる。図８（ｂ）の場合には、パラメータＣ及びＹＭは、
【００７８】
【数６】

【００７９】
によって求めることができる。
【００８０】
そして信頼性評価部３３１は、上記のようにして求められるパラメータＣ及びＹＭを用いて、被写体が右方向に１６画素移動したことに関する信頼性を評価する。具体的には、パラメータＣが所定値ＴＨ１よりも大きく、かつ、パラメータＹＭ／Ｃが所定値ＴＨ２より小さい場合には被写体の移動検出結果の信頼性が高いものと決定する。したがって、Ｃ＞ＴＨ１かつＹＭ／Ｃ＜ＴＨ２なる関係は信頼性が高いと判断されるための評価条件となり、評価条件が満たされる場合には、画像平面内において被写体が右方向に移動し、その移動量は１６画素であることが確定される。
【００８１】
なお、評価条件が満たされない場合には、被写体の移動検出結果の信頼性が低いものと決定し、被写体の移動はないものとされて、移動量は０に確定される。また、相関値ＭＲ２が最小になる場合にも、被写体の移動検出結果の信頼性が低いものと決定し、移動量を０に確定してもよい。
【００８２】
次に、移動検出部３３によって被写体が左方向に１６画素移動したことが検出された場合について説明する。被写体が左方向に１６画素移動した場合には、信頼性評価部３３１は、
【００８３】
【数７】

【００８４】
に基づく演算を行うことにより、相関値ＭＬ２，ＭＬ１’，ＭＶ０’を求める。相関値ＭＬ２は３２画素分の移動量を検出するための相関値であり、相関値ＭＬ１’及びＭＶ０’は相関値ＭＲ２と比較可能な状態にするために再演算される。
【００８５】
数７の式に基づく再演算により、相関値ＭＶ０’と相関値ＭＬ１’との関係が、ＭＶ０’＜ＭＬ１’なる関係になった場合、移動検出部３３において検出されたＭＬ１＜ＭＶ０なる関係と逆の関係になる。このため、被写体の移動量は左方向に約８画素であると考えられるが、本実施形態においては、これを切り捨てて移動量を０とする。つまり、移動検出部３３において、相関値ＭＬ１が最小であることが検出されたにもかかわらず、信頼性評価部３３１において相関値の再演算を行った結果、ＭＶ０’＜ＭＬ１’なる関係が得られた場合には、被写体の移動はなかったものとして、移動量が０に確定される。
【００８６】
また、相関値の再演算によって相関値の関係に逆転現象が生じない場合、すなわち、ＭＶ０’＞ＭＬ１’なる関係が得られた場合には、急傾斜延長法による補間演算を行って信頼性の評価を行う。
【００８７】
図９は移動検出部３３によって被写体が左方向に１６画素移動したことが検出された場合の相関値と移動量との関係を示す図である。ＭＶ０’＞ＭＬ１’なる関係が得られる場合、相関値ＭＶ０’，ＭＬ１’，ＭＬ２は、「ＭＬ１’＜ＭＶ０’＜ＭＬ２」なる関係を示す場合と、「ＭＬ１’＜ＭＶ０’かつＭＬ２＜ＭＶ０’」なる関係を示す場合とがある。図９（ａ）は「ＭＬ１’＜ＭＶ０’＜ＭＬ２」なる関係を示す場合を示しており、図９（ｂ）は「ＭＬ１’＜ＭＶ０’かつＭＬ２＜ＭＶ０’」なる関係を示す場合の一例を示している。
【００８８】
再演算によって得られる相関値ＭＶ０’，ＭＬ１’，ＭＬ２が図９（ａ）に示すような状態になる場合、急傾斜延長法によってパラメータＣ及びＹＭを算出する。すなわち、図９（ａ）に示すように、相関値ＭＬ２と相関値ＭＬ１’とを通る直線１３０を設定し、直線１３０の傾きと符号の異なる傾きを有する直線１３１を相関値ＭＶ０’を通るように設定する。このときの、相関値ＭＬ２と相関値ＭＬ１’との差分がパラメータＣであり、直線１３０と直線１３１との交点の高さがパラメータＹＭとなる。図９（ａ）の場合には、パラメータＣ及びＹＭは、
【００８９】
【数８】

【００９０】
によって求めることができる。
【００９１】
また、再演算によって得られる相関値ＭＶ０’，ＭＬ１’，ＭＬ２が図９（ｂ）に示すような状態になる場合にも、急傾斜延長法によってパラメータＣ及びＹＭを算出する。すなわち、図９（ｂ）に示すように相関値ＭＬ１’と相関値ＭＶ０’とを通る直線１４１を設定し、直線１４１の傾きと符号の異なる傾きを有する直線１４０を、相関値ＭＬ２を通るように設定する。このときの、相関値ＭＶ０’と相関値ＭＬ１’との差分がパラメータＣであり、直線１４０と直線１４１との交点の高さがパラメータＹＭとなる。図９（ｂ）の場合には、パラメータＣ及びＹＭは、
【００９２】
【数９】

【００９３】
によって求めることができる。
【００９４】
そして信頼性評価部３３１は、上記のようにして求められるパラメータＣ及びＹＭを用いて、被写体が左方向に１６画素移動したことに関する信頼性を評価する。具体的には、右方向への移動が検出された場合と同様に、パラメータＣが所定値ＴＨ１よりも大きく、かつ、パラメータＹＭ／Ｃが所定値ＴＨ２より小さい場合には被写体の移動検出結果の信頼性が高いものと決定する。したがって、Ｃ＞ＴＨ１かつＹＭ／Ｃ＜ＴＨ２なる評価条件が満たされる場合には、画像平面内において被写体が左方向に移動し、その移動量は１６画素であることが確定される。
【００９５】
なお、評価条件が満たされない場合には、被写体の移動検出結果の信頼性が低いものと決定し、被写体の移動はないものとされて、移動量は０に確定される。また、相関値ＭＬ２が最小になる場合にも、被写体の移動検出結果の信頼性が低いものと決定し、移動量を０に確定してもよい。
【００９６】
以上のように、信頼性評価部３３１は、移動検出部３３において被写体の移動が検出された場合、急傾斜延長法によって相関値の変化度合いを評価することで移動検出結果の信頼性を評価するように構成され、信頼性が低いと判定した場合には移動検出部３３における検出結果は誤検出であるとしてそれを無視することになる。これに対し、信頼性が高いと判定した場合には移動検出部３３における検出結果は正確であるとして移動検出部３３における検出結果を有効に確定させる。このような信頼性判定が行われることにより、画像平面内における被写体の移動検出結果が誤検出である場合にその検出結果が利用されることを良好に防止することができる。
【００９７】
そして信頼性評価部３３１によって移動検出結果が確定され、被写体が右方向又は左方向に１６画素移動したことが検出された場合には、移動検出部３３が合焦評価領域設定部３１に対して被写体の移動量等に関する情報を送出する。これにより、合焦評価領域設定部３１は、図２に示す画像１００における合焦評価領域Ｒの位置を変更することが可能である。
【００９８】
また、移動検出部３３は信頼性評価部３３１によって確定された移動量を移動予測部３４に与えるように構成されるとともに、各ブロックＢ１〜Ｂ５のうちで移動後の被写体が含まれるブロックを特定し、合焦位置検出部３５に指示するように構成される。
【００９９】
合焦位置検出部３５は、移動検出部３３によって指示されるブロックの評価値ＶＡ，ＶＢを取得し、各レンズ位置において求められた評価値ＶＡ，ＶＢを記憶していく。そして、撮影レンズ１０が６回駆動されて全てのレンズ位置における評価値が得られると、それらの評価値に基づいて合焦位置検出演算が行われ、合焦位置ＦＰが特定される。
【０１００】
なお、合焦位置近傍においてはレンズ駆動に伴う評価値の変化度合いが大きい第２の評価値ＶＢを用いて合焦位置ＦＰが特定されるが、第２の評価値ＶＢを用いて合焦位置ＦＰを特定することが困難な場合には、合焦位置ＦＰは比較的遠い位置に存在することになるため、例えば、第１の評価値ＶＡを用いて撮影レンズ１０の高速駆動等が行われる。
【０１０１】
そして合焦位置ＦＰが特定されると、そのレンズ位置がレンズ制御部３６に対して指示され、レンズ制御部３６はレンズ駆動部１６を介して撮影レンズ１０を合焦位置ＦＰに移動させることになる。これにより、被写体像の合焦状態が実現される。
【０１０２】
また、レンズ制御部３６は、自動合焦制御において撮影レンズ１０を所定ピッチで６回駆動させるために、レンズ駆動部１６に対して所定タイミングで制御信号を送出する。
【０１０３】
以上のような動作をタイミングチャートで示すと図１０に示すようになる。撮影レンズ１０は所定のタイミングで駆動され、各レンズ駆動によってレンズ位置がＰ１からＰ６まで段階的に駆動される（図５参照）。
【０１０４】
１回目レンズ駆動が終了すると、撮影レンズ１０はレンズ位置Ｐ１に移動し、そこで１回目の撮像処理が行われる。ＣＣＤ撮像素子１１の撮像処理が終了すると、ＣＣＤ撮像素子１１から画像が読み出される。このとき、自動合焦制御部３０は画像メモリ１２を介して合焦評価領域Ｒの画像成分を入力し、画像読み出し動作と並行して評価値の演算を開始する。そして評価値の演算が終了すると、移動検出部３３及び合焦位置検出部３５がその評価値を取得する。
【０１０５】
また、１回目の撮像処理が終了すると、２回目のレンズ駆動が行われ、撮影レンズ１０がレンズ位置Ｐ２に移動した状態で２回目の撮像処理が行われる。したがって、２回目のレンズ駆動及び撮像処理は、１回目の撮像処理によって得られた画像の読み出し動作及び評価値演算動作と並行して行われることになる。
【０１０６】
そして２回目の撮像処理によって得られた画像に基づく評価値の取得が完了すると、移動検出部３３において１回目の画像と２回目の画像との間における移動検出が行われる。この移動検出による検出結果は、４回目の画像に基づく評価値演算にフィードバックされ、４回目の画像に基づく評価値演算の際に適用される合焦評価領域Ｒの設定変更が行われる。
【０１０７】
以下同様に、６回目のレンズ駆動に伴う各動作が終了した時点で、合焦位置検出部３６が機能し、６回分の評価値に基づいて合焦位置ＦＰを検出するための処理が実行される。
【０１０８】
そして上記のような動作を行うことにより、各レンズ位置において合焦位置ＦＰを検出するためのブロックの位置を被写体の移動に追従させることが可能になる。図１１は被写体の移動検出に伴う合焦評価領域Ｒの状態を示す図である。ただし、図１１においては、画像平面内において被写体が右方向に移動する場合を例示している。
【０１０９】
図１１に示す各画像１０１〜１０６は、撮影レンズ１０のレンズ位置をＰ１〜Ｐ６まで段階的に移動させた場合（図５参照）の合焦評価領域Ｒに含まれる画像を示している。画像１０１では、合焦位置検出部３５が合焦度合いを評価する際の評価対象領域がブロックＢ３となっている。そして画像１０１と画像１０２との間の移動検出により、被写体は右方向に１６画素移動したことが検出される。このため、画像１０２における評価対象領域はブロックＢ４として設定される。
【０１１０】
また、画像１０２と画像１０３との間の移動検出により、被写体はさらに右方向に１６画素移動したことが検出される。このため、画像１０３における評価対象領域はブロックＢ５として設定される。
【０１１１】
ところで、画像１０１と画像１０２との間の移動検出の完了時には、画像１０３に基づく各ブロックの評価値演算と、画像１０４の撮像処理とが行われている。このため、画像１０４をＣＣＤ撮像素子１１より読み出して評価値演算を行う際には、画像１０１と画像１０２との間の移動検出に基づいて合焦評価領域Ｒを右方向に１６画素移動させて設定することにより、被写体の移動に追従して合焦評価領域Ｒの位置を変更する。
【０１１２】
以下同様に、画像１０２と画像１０３との間の移動検出に基づいて画像１０５の合焦評価領域Ｒを右方向に１６画素移動させて設定し、画像１０３と画像１０４との間の移動検出に基づいて画像１０６の合焦評価領域Ｒを右方向に１６画素移動させて設定する。
【０１１３】
このように被写体の移動に伴って合焦評価領域Ｒの位置を移動させることにより、合焦評価領域Ｒに設定するブロックの数を増加させることなく、被写体の動きに追従することができる。また、ブロックの数を増加させる必要がないことから、評価値演算の負担を軽減することも可能である。
【０１１４】
次に、移動予測部３４は、例えばコンティニュアスＡＦモード時において機能し、繰り返し自動合焦制御が実行される場合に、前回の自動合焦制御と次回の自動合焦制御との間での被写体の移動量を予測するように構成される。
【０１１５】
コンティニュアスＡＦモードにおいても前回の自動合焦制御における最後の画像と、その次の自動合焦制御における最初の画像との間で移動検出を行えば、合焦評価領域Ｒを被写体の移動に追従させることが可能である。
【０１１６】
しかし、コンティニュアスＡＦモードでは、前回の自動合焦制御とその次の自動合焦動作との間に、被写体の輝度変化に対応するために、測光動作等を行って露出制御を行う必要がある。このため、繰り返し行われる自動合焦制御動作の間に露出制御が介在すると、前回の自動合焦制御における最後の画像と、その次の自動合焦制御における最初の画像との撮像タイミングの差が拡大し、その間に被写体が１６画素以上移動する可能性が高いと考えられる。
【０１１７】
そこで、移動予測部３４は、自動合焦制御の際に、各タイミングで移動検出部３３から入力する移動量に基づいて被写体の移動速度を求め、前回の自動合焦制御とその次の自動合焦制御とのタイミング差に基づいて、前回の自動合焦制御の最後に決定された合焦評価領域Ｒの位置及び評価対象領域として決定されたブロックからの被写体の移動量を決定する。そしてその移動量に基づいて、移動予測部３４は、次回の自動合焦制御の開始時における合焦評価領域Ｒの位置を合焦評価領域設定部３１に対してフィードバックするように構成される。
【０１１８】
図１２は、コンティニュアスＡＦモードにおける被写体の移動検出に伴う合焦評価領域Ｒの状態を示す図である。ただし、図１２においては、画像平面内において被写体が右方向に移動する場合を例示しており、画像１０１〜１０６は図１１に示した画像と同様である。
【０１１９】
移動予測部３４は、前回の自動合焦制御時における被写体の移動量を、画像１０１を基準とした画像１０６の被写体位置により算出する。図１２の場合は、各画像において被写体が１６画素ずつ右方向に移動するので、前回の自動合焦制御時における被写体の移動量は、１６×５＝８０画素となる。これを画像１０１の撮像タイミングと画像１０６の撮像タイミングとの差ｔ１で除算し、前回の自動合焦時における被写体の移動速度ｖ＝８０／ｔ１を算出する。
【０１２０】
また、移動予測部３４は、前回の自動合焦制御とその次の自動合焦制御とのタイミング差ｔ２を求め、そのタイミング差ｔ２と上記移動速度ｖから、次回の自動合焦制御時の最初の画像２０１を撮像するタイミングでの被写体の移動量を求める。つまり、図１２の場合は、８０×ｔ２／ｔ１により、前回の自動合焦制御とその次の自動合焦制御との間で被写体が移動した移動量を求めることができる。移動予測部３４は、上記のようにして求められる移動量を、前回の自動合焦制御の最後の画像１０６について設定された合焦評価領域Ｒの位置に加算することで、次回の自動合焦制御時の最初の画像２０１に対する合焦評価領域Ｒを設定する。このとき、合焦評価領域Ｒにおける評価対象領域は中央部のブロックＢ３となるように合焦評価領域Ｒの位置を設定する。このように繰り返し自動合焦制御が行われる場合、移動予測部３４が次回の自動合焦制御時における被写体の位置を予測するように構成されるため、各自動合焦制御動作の間に露出制御等の他の動作が行われる場合であっても、合焦評価領域Ｒを良好に被写体の移動に追従させることが可能である。
【０１２１】
次に、上記のように構成されたデジタルカメラ１において、自動合焦制御を行う際の処理シーケンスについて説明する。図１３乃至図１６は、コンティニュアスＡＦモードにおいて自動合焦制御を行う際の処理シーケンスを示すフローチャートであり、図１０のタイミングチャートをフローチャートで示したものである。
【０１２２】
図１３に示すように、自動合焦制御が開始されると、レンズ制御部３６は、前回の合焦位置を中心に、撮影レンズ１０を段階的に移動させる際の各レンズ位置を等間隔で設定する。そしてレンズ制御部３６はレンズ駆動部１６を制御して撮影レンズ１０を最初の撮像ポイントであるレンズ位置Ｐ１に移動させる（ステップＳ１００）。そしてＣＣＤ撮像素子１１における撮像処理を開始させる（ステップＳ１０１）。
【０１２３】
撮像処理が終了すると、合焦評価領域設定部３１は、被写体がブロックＢ３に含まれるように合焦評価領域Ｒを設定するとともに（ステップＳ１０２）、ＣＣＤ撮像素子１１からの画像読み出しを開始し、画像メモリ１２に対して一時的に格納する（ステップＳ１０３）。
【０１２４】
また、１回目の撮像処理が終了すると、レンズ制御部３６はレンズ駆動部１６を制御し、撮影レンズ１０を２回目の撮像ポイントであるレンズ位置Ｐ２に移動させる（ステップＳ１０４）。
【０１２５】
評価値演算部３２は、１回目の撮像処理によって得られた画像の読み出し処理と並行して、ステップＳ１０２で設定された合焦評価領域ＲのブロックＢ１〜Ｂ５のそれぞれについて、レンズ駆動に伴う変化度合いが小さい評価値ＶＡと、レンズ駆動に伴う変化度合いが大きい評価値ＶＢとの２種類の評価値を算出するための演算処理を開始する（ステップＳ１０５）。
【０１２６】
そしてＣＣＤ撮像素子１１における２回目の撮像処理が開始される（ステップＳ１０６）。
【０１２７】
撮像処理が終了すると、合焦評価領域設定部３１は、合焦評価領域Ｒを設定するとともに（ステップＳ１０７）、ＣＣＤ撮像素子１１からの画像読み出しを開始し、画像メモリ１２に対して一時的に格納する（ステップＳ１０８）。
【０１２８】
また、２回目の撮像処理が終了すると、レンズ制御部３６はレンズ駆動部１６を制御し、撮影レンズ１０を３回目の撮像ポイントであるレンズ位置Ｐ３に移動させる（ステップＳ１０９）。また、このとき、合焦位置検出部３５は、ブロックＢ３を評価対象領域とし、１回目の画像から求められるブロックＢ３についての評価値を取得して、それを一時的に記憶しておく（ステップＳ１１０）。
【０１２９】
評価値演算部３２は、２回目の撮像処理によって得られた画像の読み出し処理と並行して、ステップＳ１０７で設定された合焦評価領域ＲのブロックＢ１〜Ｂ５のそれぞれについて、レンズ駆動に伴う変化度合いが小さい評価値ＶＡと、レンズ駆動に伴う変化度合いが大きい評価値ＶＢとの２種類の評価値を算出するための演算処理を開始する（ステップＳ１１１）。
【０１３０】
そしてＣＣＤ撮像素子１１における３回目の撮像処理が開始される（ステップＳ１１２）。撮像処理が終了すると、合焦評価領域設定部３１は、合焦評価領域Ｒを設定するとともに（ステップＳ１１３）、ＣＣＤ撮像素子１１からの画像読み出しを開始し、画像メモリ１２に対して一時的に格納する（ステップＳ１１４）。
【０１３１】
図１４のフローチャートに移り、３回目の撮像処理が終了すると、レンズ制御部３６はレンズ駆動部１６を制御し、撮影レンズ１０を４回目の撮像ポイントであるレンズ位置Ｐ４に移動させる（ステップＳ１１５）。これと同時に、評価値演算部３２は、３回目の撮像処理によって得られた画像の読み出し処理と並行して、ステップＳ１１３で設定された合焦評価領域ＲのブロックＢ１〜Ｂ５のそれぞれについて、レンズ駆動に伴う変化度合いが小さい評価値ＶＡと、レンズ駆動に伴う変化度合いが大きい評価値ＶＢとの２種類の評価値を算出するための演算処理を開始する（ステップＳ１１６）。
【０１３２】
そして移動検出部３３が機能し、１回目及び２回目の画像から求められる評価値のうち、レンズ駆動に伴う変化度合いが小さい評価値を用いて、被写体の移動検出を行う（ステップＳ１１７）。つまり、このときにレンズ位置Ｐ１で撮影した画像と、レンズ位置Ｐ２で撮影した画像との間に被写体が画像平面内で移動したか否かを検出するのである。ここで被写体の移動が検出された場合には、信頼性評価部３３１が機能して、被写体の移動検出結果の信頼性が評価される（ステップＳ１１８）。
【０１３３】
信頼性評価の結果、移動検出結果の信頼性が高いと判断された場合には、被写体の移動量に基づいて評価対象領域となるブロックを選択し、その選択されたブロックについて算出された、２回目の画像についての評価値が合焦位置検出部３５にて記憶されることになる（ステップＳ１１９）。例えば、ステップＳ１１７において被写体が右方向に１６画素移動したことが検出され、ステップＳ１１８においてその検出結果の信頼性が高いと判断された場合には、ブロックＢ４が評価対象領域として選択されることになる（図１１の画像１０２参照）。
【０１３４】
これに対し、移動検出結果の信頼性が低いと判断された場合には、被写体の移動量は０と判断されるので、評価対象領域となるブロックは変更されない。すなわち、１回目の評価対象領域であるブロックＢ３が選択され、その選択されたブロックについて算出された、２回目の画像についての評価値が合焦位置検出部３５にて記憶されることになる（ステップＳ１１９）。
【０１３５】
そしてＣＣＤ撮像素子１１における４回目の撮像処理が開始される（ステップＳ１２０）。撮像処理が終了すると、合焦評価領域設定部３１は、前回の移動検出結果に基づいて合焦評価領域Ｒを設定する（ステップＳ１２１）。例えば、ステップＳ１１７において被写体が右方向に１６画素移動したことが検出され、ステップＳ１１８においてその検出結果の信頼性が高いと判断された場合には、合焦評価領域Ｒは前回の位置から右方向に１６画素移動した位置に設定される（図１１の画像１０４参照）。
【０１３６】
４回目の撮像処理が終了すると、ＣＣＤ撮像素子１１からの画像読み出しを開始し、画像メモリ１２に対して一時的に格納する（ステップＳ１２２）。また、４回目の撮像処理が終了すると、レンズ制御部３６はレンズ駆動部１６を制御し、撮影レンズ１０を５回目の撮像ポイントであるレンズ位置Ｐ５に移動させる（ステップＳ１２３）。これと同時に、評価値演算部３２は、４回目の撮像処理によって得られた画像の読み出し処理と並行して、ステップＳ１２１で設定された合焦評価領域ＲのブロックＢ１〜Ｂ５のそれぞれについて、レンズ駆動に伴う変化度合いが小さい評価値ＶＡと、レンズ駆動に伴う変化度合いが大きい評価値ＶＢとの２種類の評価値を算出するための演算処理を開始する（ステップＳ１２４）。
【０１３７】
そして移動検出部３３が機能し、２回目及び３回目の画像から求められる評価値のうち、レンズ駆動に伴う変化度合いが小さい評価値を用いて、被写体の移動検出を行う（ステップＳ１２５）。つまり、このときにレンズ位置Ｐ２で撮影した画像と、レンズ位置Ｐ３で撮影した画像との間に被写体が画像平面内で移動したか否かを検出するのである。ここで被写体の移動が検出された場合には、信頼性評価部３３１が機能して、被写体の移動検出結果の信頼性が評価される（ステップＳ１２６）。
【０１３８】
信頼性評価の結果、移動検出結果の信頼性が高いと判断された場合には、被写体の移動量に基づいて評価対象領域となるブロックを選択し、その選択されたブロックについて算出された、３回目の画像についての評価値が合焦位置検出部３５にて記憶されることになる（ステップＳ１２７）。例えば、ステップＳ１１７，Ｓ１１８において被写体が右方向に１６画素移動したことが検出され、さらに、ステップＳ１２５，Ｓ１２６において被写体が右方向に１６画素移動したことが検出された場合には、ブロックＢ５が評価対象領域として選択されることになる（図１１の画像１０３参照）。
【０１３９】
これに対し、移動検出結果の信頼性が低いと判断された場合には、被写体の移動量は０と判断されるので、評価対象領域となるブロックは変更されない。すなわち、２回目の評価対象領域であるブロックが選択され、その選択されたブロックについて算出された、３回目の画像についての評価値が合焦位置検出部３５にて記憶されることになる（ステップＳ１２７）。
【０１４０】
そしてＣＣＤ撮像素子１１における５回目の撮像処理が開始される（ステップＳ１２８）。撮像処理が終了すると、合焦評価領域設定部３１は、前回の移動検出結果に基づいて合焦評価領域Ｒを設定する（ステップＳ１２９）。例えば、ステップＳ１２５において被写体が右方向に１６画素移動したことが検出され、ステップＳ１２６においてその検出結果の信頼性が高いと判断された場合には、合焦評価領域Ｒは前回の位置から右方向に１６画素移動した位置に設定される（図１１の画像１０５参照）。
【０１４１】
５回目の撮像処理が終了すると、ＣＣＤ撮像素子１１からの画像読み出しを開始し、画像メモリ１２に対して一時的に格納する（ステップＳ１３０）。
【０１４２】
また、５回目の撮像処理が終了すると、レンズ制御部３６はレンズ駆動部１６を制御し、撮影レンズ１０を６回目の撮像ポイントであるレンズ位置Ｐ６に移動させる（図１５のフローチャート：ステップＳ１３１）。これと同時に、評価値演算部３２は、５回目の撮像処理によって得られた画像の読み出し処理と並行して、ステップＳ１２９で設定された合焦評価領域ＲのブロックＢ１〜Ｂ５のそれぞれについて、レンズ駆動に伴う変化度合いが小さい評価値ＶＡと、レンズ駆動に伴う変化度合いが大きい評価値ＶＢとの２種類の評価値を算出するための演算処理を開始する（ステップＳ１３２）。
【０１４３】
そして移動検出部３３が機能し、３回目及び４回目の画像から求められる評価値のうち、レンズ駆動に伴う変化度合いが小さい評価値を用いて、被写体の移動検出を行う（ステップＳ１３３）。このとき、レンズ位置Ｐ３で撮影した画像と、レンズ位置Ｐ４で撮影した画像との間に被写体が画像平面内で移動したか否かが検出される。ここで被写体の移動が検出された場合には、信頼性評価部３３１が機能して、被写体の移動検出結果の信頼性が評価される（ステップＳ１３４）。
【０１４４】
信頼性評価の結果、移動検出結果の信頼性が高いと判断された場合には、被写体の移動量に基づいて評価対象領域となるブロックを選択し、その選択されたブロックについて算出された、４回目の画像についての評価値が合焦位置検出部３５にて記憶されることになる（ステップＳ１３５）。例えば、ステップＳ１１７，Ｓ１１８及びＳ１２５，Ｓ１２６において被写体が右方向に１６画素移動したことが検出され、さらに、ステップＳ１３３，Ｓ１３４において被写体が右方向に１６画素移動したことが検出された場合には、ブロックＢ５が評価対象領域として選択されることになる（図１１の画像１０４参照）。
【０１４５】
これに対し、移動検出結果の信頼性が低いと判断された場合には、被写体の移動量は０と判断されるので、３回目の評価対象であるブロックと同じ位置にあるブロックが選択され、その選択されたブロックについて算出された、４回目の画像についての評価値が合焦位置検出部３５にて記憶されることになる（ステップＳ１３５）。
【０１４６】
そしてＣＣＤ撮像素子１１における６回目の撮像処理が開始される（ステップＳ１３６）。撮像処理が終了すると、合焦評価領域設定部３１は、前回の移動検出結果に基づいて合焦評価領域Ｒを設定する（ステップＳ１３７）。例えば、ステップＳ１３３において被写体が右方向に１６画素移動したことが検出され、ステップＳ１３４においてその検出結果の信頼性が高いと判断された場合には、合焦評価領域Ｒは前回の位置から右方向に１６画素移動した位置に設定される（図１１の画像１０６参照）。
【０１４７】
６回目の撮像処理が終了すると、ＣＣＤ撮像素子１１からの画像読み出しを開始し、画像メモリ１２に対して一時的に格納する（ステップＳ１３８）。評価値演算部３２は、６回目の撮像処理によって得られた画像の読み出し処理と並行して、ステップＳ１３７で設定された合焦評価領域ＲのブロックＢ１〜Ｂ５のそれぞれについて、レンズ駆動に伴う変化度合いが小さい評価値ＶＡと、レンズ駆動に伴う変化度合いが大きい評価値ＶＢとの２種類の評価値を算出するための演算処理を開始する（ステップＳ１３９）。
【０１４８】
そして移動検出部３３が機能し、４回目及び５回目の画像から求められる評価値のうち、レンズ駆動に伴う変化度合いが小さい評価値を用いて、被写体の移動検出を行う（ステップＳ１４０）。このとき、レンズ位置Ｐ４で撮影した画像と、レンズ位置Ｐ５で撮影した画像との間に被写体が画像平面内で移動したか否かが検出される。ここで被写体の移動が検出された場合には、信頼性評価部３３１が機能して、被写体の移動検出結果の信頼性が評価される（ステップＳ１４１）。
【０１４９】
信頼性評価の結果、移動検出結果の信頼性が高いと判断された場合には、被写体の移動量に基づいて評価対象領域となるブロックを選択し、その選択されたブロックについて算出された、５回目の画像についての評価値が合焦位置検出部３５にて記憶されることになる（ステップＳ１４２）。例えば、これまでの移動検出において被写体が右方向に１６画素移動したことが検出され、さらに、ステップＳ１４０，Ｓ１４１において被写体が右方向に１６画素移動したことが検出された場合には、ブロックＢ５が評価対象領域として選択されることになる（図１１の画像１０５参照）。
【０１５０】
これに対し、移動検出結果の信頼性が低いと判断された場合には、被写体の移動量は０と判断されるので、４回目の評価対象であるブロックと同じ位置にあるブロックが選択され、その選択されたブロックについて算出された、５回目の画像についての評価値が合焦位置検出部３５にて記憶されることになる（ステップＳ１４２）。
【０１５１】
そしてステップＳ１３９で開始した評価値演算が終了すると、移動検出部３３が機能し、５回目及び６回目の画像から求められる評価値のうち、レンズ駆動に伴う変化度合いが小さい評価値を用いて、被写体の移動検出を行う（ステップＳ１４３）。このとき、レンズ位置Ｐ５で撮影した画像と、レンズ位置Ｐ６で撮影した画像との間に被写体が画像平面内で移動したか否かが検出される。ここで被写体の移動が検出された場合には、信頼性評価部３３１が機能して、被写体の移動検出結果の信頼性が評価される（ステップＳ１４４）。
【０１５２】
信頼性評価の結果、移動検出結果の信頼性が高いと判断された場合には、被写体の移動量に基づいて評価対象領域となるブロックを選択し、その選択されたブロックについて算出された、６回目の画像についての評価値が合焦位置検出部３５にて記憶されることになる（ステップＳ１４５）。例えば、これまでの移動検出において被写体が右方向に１６画素移動したことが検出され、さらに、ステップＳ１４３，Ｓ１４４において被写体が右方向に１６画素移動したことが検出された場合には、ブロックＢ５が評価対象領域として選択されることになる（図１１の画像１０６参照）。
【０１５３】
これに対し、移動検出結果の信頼性が低いと判断された場合には、被写体の移動量は０と判断されるので、５回目の評価対象であるブロックと同じ位置にあるブロックが選択され、その選択されたブロックについて算出された、６回目の画像についての評価値が合焦位置検出部３５にて記憶されることになる（ステップＳ１４５）。
【０１５４】
次に、図１６のフローチャートに進み、合焦位置検出部３５が各レンズ位置において得られる評価値のうち、評価対象領域として選択されたブロックの評価値を取得し、補間演算等を行うことによって合焦位置ＦＰを特定する（ステップＳ１４６）。このとき、合焦位置近傍では、レンズ駆動に伴う変化度合いが大きい評価値ＶＢが用いられ、合焦位置ＦＰの特定が高精度に行われる。
【０１５５】
そしてレンズ制御部３６がレンズ駆動部１６を制御し、撮影レンズ１０を合焦位置ＦＰに移動させる（ステップＳ１４７）。この結果、ＣＣＤ撮像素子１１に結像される被写体像の合焦状態が実現される。
【０１５６】
そして、移動予測部３４は、これまでの移動検出において検出された被写体の移動量に基づいて、被写体速度を算出し（ステップＳ１４８）、次回のステップＳ１０２が行われる際に最適な合焦評価領域Ｒの位置を予測する（ステップＳ１４９）。その後、ステップＳ１００に戻り、繰り返し自動合焦制御が実行される。
【０１５７】
なお、ワンショットＡＦモードの場合には、上記のステップＳ１４７が終了した後、自動合焦制御が終了する。
【０１５８】
以上のように、本実施形態のデジタルカメラ１は、ＣＣＤ撮像素子１１から得られる画像信号に基づいて被写体の合焦度合いを評価し、撮影レンズ１０を駆動することにより、被写体の合焦状態を実現するように構成されており、さらに、被写体の合焦度合いを評価するために求められる、撮影レンズ１０の駆動に伴う変化度合いが小さい第１の評価値を用いて、撮影レンズ１０の駆動前後における画像平面での被写体の移動を検出するように構成されている。そのため、被写体の移動検出における誤検出を低減することができ、被写体の移動を正確に把握することが可能になる。
【０１５９】
また、信頼性評価部３３１が被写体の移動検出結果の信頼を評価するように構成されている。そのため、被写体の移動検出における誤検出をさらに低減することができ、被写体の移動をより正確に把握することが可能になる。
【０１６０】
そして、被写体の合焦度合いを評価するために、画像信号から合焦評価領域Ｒの画像成分を抽出し、その合焦評価領域Ｒの画像成分から、第１及び第２の評価値を求めるように構成されており、移動検出部３３における検出結果に基づいて画像信号に対する合焦評価領域Ｒの設定位置が変更される。したがって、図２に示す画像１００において被写体が移動した場合でも、その移動を追従しつつ合焦度合いの評価を行うことができるように実現される。
【０１６１】
また、本実施形態のデジタルカメラ１は、ＣＣＤ撮像素子１１から得られる画像信号に基づいて、複数のブロックＢ１〜Ｂ５のそれぞれについて、被写体の合焦度合いを評価するための評価値を求め、それらの評価値を用いて被写体の合焦度合いを評価し、撮影レンズ１０を合焦位置ＦＰに駆動するように構成される。そして、複数のブロックＢ１〜Ｂ５のうち、互いに隣接するブロックＢ１〜Ｂ５について得られる評価値を差分することによって、合焦評価領域Ｒの周辺部分についての被写体の移動に関する指標値を求め、その指標値に基づいて被写体の相対的な移動を検出するように構成される。
【０１６２】
したがって、被写体の移動検出は、複数のブロックＢ１〜Ｂ５について同一演算によって求められる評価値に基づいて行われるので、演算処理の簡単化及び効率化を図ることができる。そして、被写体の移動検出を高速に行うことが可能になり、デジタルカメラ１のコスト低廉を図ることが可能である。
【０１６３】
また、同一サイズを有する複数のブロックＢ１〜Ｂ５のそれぞれが、所定方向にずれた配置とされ、一部において重複した領域を有するように配置されることで、上記の差分演算によって、合焦評価領域Ｒの周辺部分についての被写体の移動を評価することが可能である。
【０１６４】
またデジタルカメラ１は、ＣＣＤ撮像素子１１から得られる画像信号に基づいて、中央部分と周辺部分とによって規定される合焦評価領域Ｒに関する評価値を求めるように構成され、移動検出部３３は、合焦評価領域Ｒの周辺部分について得られる評価値に基づいて、被写体の相対的な移動を検出するように構成されるので、評価対象領域の評価値に影響を与える被写体の移動を良好に検出することが可能である。
【０１６５】
また、本実施形態においては、合焦評価領域Ｒの中心部分において複数のブロックＢ１〜Ｂ５が重複するように配置され、かつ各ブロックが所定画素ずつずらされた配置されており、各ブロックについて同一の評価値演算が適用されるので、演算処理の効率化を図ることが可能である。
【０１６６】
＜２．第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態について説明する。上記第１の実施の形態では、合焦評価領域Ｒにおける複数のブロックＢ１〜Ｂ５が、一部重ね合わされた状態で配置される場合を例示したが、本実施形態では、第１の実施の形態とは異なる合焦評価領域の設定について説明する。なお、デジタルカメラ１の構成は第１の実施の形態で説明したものと同様である。
【０１６７】
図１７は本実施形態における合焦評価領域Ｒの構成を示す図である。本実施形態においても、合焦評価領域Ｒは、図２に示すように画像１００に含まれる主被写体の合焦状態を評価するために、画像１００に対して設定される。そして本実施形態においても、合焦評価領域Ｒは、画像平面内における被写体の移動を検出するために、複数のブロックに分割された構成となっている。
【０１６８】
図１７に示す合焦評価領域Ｒは、中央部分にメインブロックＢＭが設けられ、メインブロックＢＭの左右両方向に各４個ずつのサブブロックＢＳ１〜ＢＳ４及びＢＳ５〜ＢＳ８が設けられる。例えば、メインブロックＢＭは、幅２４０画素×高さ２００画素の画像成分を含むように構成され、各サブブロックＢＳ１〜ＢＳ８は幅１６画素×高さ２００画素の画像成分を含むように構成される。
【０１６９】
図１７の合焦評価領域Ｒでは、被写体が初期状態から移動しない場合、合焦度合いを評価する際の評価対象領域が、メインブロックＢＭと４個のサブブロックＢＳ３，ＢＳ４，ＢＳ５，ＢＳ６とによって規定される領域となる。その状態から被写体が右方向に１６画素移動したことが検出された場合には、評価対象領域はメインブロックＢＭと４個のサブブロックＢＳ４，ＢＳ５，ＢＳ６，ＢＳ７とによって規定される領域となる。さらに、初期状態から被写体が右方向に３２画素移動したことが検出された場合には、評価対象領域はメインブロックＢＭと４個のサブブロックＢＳ５，ＢＳ６，ＢＳ７，ＢＳ８とによって規定される領域となる。
【０１７０】
これに対し、初期状態から被写体が左方向に１６画素移動したことが検出された場合には、評価対象領域はメインブロックＢＭと４個のサブブロックＢＳ２，ＢＳ３，ＢＳ４，ＢＳ５とによって規定される領域となる。さらに、初期状態から被写体が左方向に３２画素移動したことが検出された場合には、評価対象領域はメインブロックＢＭと４個のサブブロックＢＳ１，ＢＳ２，ＢＳ３，ＢＳ４とによって規定される領域となる。
【０１７１】
そして評価値演算部３２は被写体の合焦度合いを評価するために、上記のようにして決定される評価対象領域について評価値を算出する。また、評価値演算部３２は各サブブロックＢＳ１〜ＢＳ８のそれぞれについて、被写体の移動検出を行うための評価値を算出する。
【０１７２】
評価値演算部３２は、評価対象領域について評価値を算出する際には、合焦位置近傍において撮影レンズ１０の駆動に伴う変化度合いが小さい評価値ＶＡと、撮影レンズ１０の駆動に伴う変化度合いが大きい評価値ＶＢとの双方を求める。これにより、合焦位置検出部３５は、合焦位置ＦＰに対する撮影レンズ１０の位置関係に応じて最適な評価値を参照して合焦度合いを評価することが可能である。
【０１７３】
また、評価値演算部３２は、各サブブロックＢＳ１〜ＢＳ８について、被写体の移動に関する評価値を求める際には、撮影レンズ１０の駆動に伴う変化度合いが小さい評価値ＶＡのみを求めればよい。それにより、合焦評価領域Ｒにおいて中心部分を除いた周辺部分の評価値を得ることができ、第１の実施の形態で説明したのと同様の手法によって被写体の移動を検出することが可能である。なお、各サブブロックＢＳ１〜ＢＳ８については、同一演算が適用されて評価値が算出される。
【０１７４】
ここで、サブブロックＢＳ１について得られる評価値ＶＡのうち、前回のレンズ位置において得られるものを評価値ＶＡ１（ＢＳ１）とし、今回のレンズ位置において得られるものを評価値ＶＡ２（ＢＳ１）とする。サブブロックＢＳ２について得られる評価値ＶＡのうち、前回のレンズ位置において得られるものを評価値ＶＡ１（ＢＳ２）とし、今回のレンズ位置において得られるものを評価値ＶＡ２（ＢＳ２）とする。以下同様に、サブブロックＢＳ３〜ＢＳ８のそれぞれについて得られる前回及び今回のレンズ位置において得られる評価値を規定する。
【０１７５】
移動検出部３３は、各ブロックＢＳ１〜ＢＳ８より前回得られた評価値ＶＡ１（ＢＳ１）〜ＶＡ１（ＢＳ８）と、今回得られた評価値ＶＡ２（ＢＳ１）〜ＶＡ２（ＢＳ８）とに基づいて、合焦評価領域Ｒにおいて中央部分を除いた周辺部分について被写体の移動を検出する。
【０１７６】
各レンズ位置において得られる評価値ＶＡを隣接するサブブロック間で差分をとると、合焦評価領域Ｒ内の周辺部分における評価値の移動が検出可能である。つまり、各レンズ位置において得られる評価値ＶＡを隣接するサブブロック間で差分することにより得られる差分値が、合焦評価領域Ｒの周辺部分についての被写体の移動に関する指標値となり、その指標値に基づいて被写体の相対的な移動が検出される。
【０１７７】
例えば、評価値ＶＡ１（ＢＳ１）とＶＡ２（ＢＳ２）との差分が小さくなれば、前回のレンズ位置においてサブブロックＢＳ１に含まれていた被写体は今回のレンズ位置においてサブブロックＢＳ２に含まれることになり、被写体が右方向に１６画素移動したことになる。また、評価値ＶＡ１（ＢＳ２）とＶＡ２（ＢＳ１）との差分が小さくなれば、前回のレンズ位置においてサブブロックＢＳ２に含まれていた被写体は今回のレンズ位置においてサブブロックＢＳ１に含まれることになり、被写体が左方向に１６画素移動したことになる。さらに、評価値ＶＡ１（ＢＳ１）とＶＡ２（ＢＳ１）との差分が小さくなれば、前回のレンズ位置においてサブブロックＢＳ１に含まれていた被写体は今回のレンズ位置においてもサブブロックＢＳ１に含まれることになり、レンズ駆動の間における被写体の移動はなかったものと考えられる。
【０１７８】
同様に他の隣接サブブロック間でも同様のことが言えるため、移動検出部３３は、
【０１７９】
【数１０】

【０１８０】
の演算を行うことにより、第１の実施の形態で説明したものと同様の特性を示す相関値ＭＲ１，ＭＶ０，ＭＬ１のそれぞれを算出することができる。
【０１８１】
すなわち、相関値ＭＲ１は被写体が右方向に１６画素分移動したことを検出するための相関値であり、相関値ＭＬ１は被写体が左方向に１６画素分移動したことを検出するための相関値である。また、相関値ＭＶ０は被写体の移動がないことを検出するための相関値である。そして、本実施形態のように合焦評価領域Ｒの中央部分となるメインブロックＢＭの周辺部に、サブブロックＢＳ１〜ＢＳ８を設定することにより、合焦評価領域Ｒの周辺部分について、中央部分の右側と左側とを個別に評価することのできる相関値ＭＲ１，ＭＶ０，ＭＬ１を得ることができる。
【０１８２】
図１８は前回のレンズ位置と今回のレンズ位置との比較対象画像において合焦評価領域Ｒにおける被写体が右方向に移動した場合を示す図であり、図における円形、三角形、四角形は被写体像を模式的に表したものである。図１８に示すように、画像Ｇ１とＧ２との間で被写体が右方向にずれると、合焦評価領域Ｒに含まれる被写体のうち、周辺部分の被写体が各サブブロックに対応する領域を移動することになる。したがって、前回のレンズ位置におけるサブブロックＢＳ１〜ＢＳ８の評価値ＶＡ１（ＢＳ１）〜ＶＡ１（ＢＳ８）と、今回のレンズ位置におけるサブブロックＢＳ１〜ＢＳ８の評価値ＶＡ２（ＢＳ１）〜ＶＡ２（ＢＳ８）との相関値を求めることにより、合焦評価領域Ｒ内の周辺部における被写体がどのように移動したかを検出することができる。
【０１８３】
そして上記数１０に示すように、合焦評価領域Ｒのサブブロックについてのみ相関値演算を行うことで、合焦評価領域Ｒの周辺部に含まれる被写体の移動のみを評価することができる。このため、移動前後においても中央部分に含まれ、１６画素程度移動しても合焦度合いを評価するための評価値に影響を与えない中央部分の被写体（三角形）は、移動検出の対象から排除されるようになっている。
【０１８４】
そして図１８に示すように、前回のレンズ位置と今回のレンズ位置との間で被写体が右方向におよそ１６画素移動すると相関値ＭＲ１は最小になる。これに対し、前回のレンズ位置と今回のレンズ位置との間で被写体の移動がなかった場合（あるいは移動量が８画素未満の場合）には相関値ＭＶ０が最小になり、前回のレンズ位置と今回のレンズ位置との間で被写体が左方向におよそ１６画素移動した場合には相関値ＭＬ１が最小になる。
【０１８５】
つまり、移動検出部３３は上記数１０の演算によって得られる相関値ＭＲ１，ＭＶ０，ＭＬ１を比較し、最小値を示す相関値を特定することで被写体の移動を検出するように構成される。
【０１８６】
そして、移動検出部３３は、相関値ＭＲ１が最小であることを検出した場合には、被写体が画像平面内で右方向に移動し、その移動量が１６画素であることを検出する。なお、移動量が１６画素になる理由は、各サブブロックＢＳ１〜ＢＳ８の幅が１６画素であることに起因するものであるので、例えば各サブブロックの幅がＮ画素（ただし、Ｎは任意の整数）である場合には、被写体の移動量はＮ画素となる。
【０１８７】
また、移動検出部３３は、相関値ＭＬ１が最小であることを検出した場合には、被写体が画像平面内で左方向に移動し、その移動量が１６画素であることを検出する。さらに移動検出部３３は、相関値ＭＶ０が最小であることを検出した場合には、被写体が画像平面内で移動しなかったことを検出する。
【０１８８】
なお、上述した説明では、前回のレンズ位置において得られた評価値と今回のレンズ位置において得られた評価値とに基づいて被写体の移動を検出する場合を示しているが、上記のようにＣＣＤ撮像素子１１から時間的に連続して得られる２つの画像間で被写体の移動を検出することにより、２つの比較対照画像間での撮影レンズ１０の移動量が最小の状態で被写体の移動検出を行うことができるので、比較対照画像間でのピント差が最小になり、移動検出の際の誤検出の可能性を低減することが可能である。
【０１８９】
また、本実施の形態においても、信頼性評価部３３１が機能し、移動検出部３３において上記のようにして検出された被写体の移動が正確であるか否かを検証するように構成される。つまり、移動検出部３３によって被写体が右方向又は左方向に１６画素移動したことが検出された場合、信頼性評価部３３１は、第１の実施の形態で説明した演算と同様の演算手法によって、相関値ＭＶ０’，ＭＲ１’，ＭＲ２又はＭＶ０’，ＭＬ１’，ＭＬ２を再演算し、公知の手法である急傾斜延長法による補間演算を行い、それによって得られるパラメータＣ値及びＹＭ値により、信頼性の評価を行うように構成される。
【０１９０】
そして第１の実施の形態と同様に、信頼性の評価が行われることにより、被写体の移動検出における誤検出を低減することができ、正確に被写体の移動を把握することが可能になる。
【０１９１】
なお、その他の動作は第１の実施の形態で説明したものと同様であり、例えばコンティニュアスＡＦモードでは被写体の移動に追従して合焦評価領域Ｒが設定されるように構成される。
【０１９２】
本実施形態のように、合焦評価領域Ｒを構成しても、第１の実施の形態で説明した効果と同様の効果を得ることができる。
【０１９３】
また、第１の実施の形態では、複数のブロックが同一サイズであることから、各ブロックについて評価値を求める際には同一演算を適用できるのに対し、本実施形態では各サブブロックＢＳ１〜ＢＳ８のサイズと、合焦度合いを評価するための評価対象領域のサイズとは異なるサイズであるので、同一演算を適用することはできない。しかし、本実施形態では、評価値を算出するブロック数が第１の実施の形態に比べて増えるが、合焦評価領域Ｒの周辺部分について、中央部分の右側と左側とを個別に判断することにより、第１の実施の形態で説明した複数ブロックＢ１〜Ｂ５を採用する場合よりも被写体の移動検出を正確に行うことができる。
【０１９４】
すなわち、本実施形態においては、合焦評価領域Ｒが、中央部分に対応して設けられるメインブロックＢＭと、周辺部分に対応して設けられる複数のサブブロックＢＳ１〜ＢＳ８とを有しており、移動検出部３３が、複数のサブブロックＢＳ１〜ＢＳ８のそれぞれについて得られる評価値に基づいて、被写体の相対的な移動を検出するように構成されるので、評価対象領域の評価値に影響を与える被写体の移動を正確に検出することができる。その結果、自動合焦制御において良好に被写体の動きを追従することができ、高精度な自動合焦制御が実現される。
【０１９５】
＜３．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本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。
【０１９６】
例えば、上記各実施形態においては、画像平面の水平方向に対する被写体の移動検出を行う場合を例示したが、これに限定されるものではない。すなわち、第１の実施の形態における複数ブロックの配置方向を縦方向（垂直方向）としたり、第２の実施の形態における複数のサブブロックの配置方向を縦方向（垂直方向）とすることにより、画像平面において被写体が縦方向に移動した場合にそれを検出することが可能である。
【０１９７】
さらに、第１の実施の形態における複数ブロックを縦横の双方に２次元配置したり、第２の実施の形態における複数のサブブロックを縦横の双方に２次元配置することにより、画像平面において被写体がどのように移動してもそれを追従することが可能になる。
【０１９８】
図１９は、第１の実施の形態のように同一サイズのブロックを複数配置する場合の配置例を示す図であり、各ブロックの中心点の配置のみを示している。
【０１９９】
図１９（ａ）は第１の実施の形態にて説明したものであり、横方向に５つのブロックＢ１〜Ｂ５が所定画素数ずつずらされて配置される。このため、図１９（ａ）のブロック配置によれば、被写体が横方向に移動した場合にそれを検出することができる。この場合、各ブロックＢ１〜Ｂ５の隣接するブロック間で評価値の差分を用いて水平方向の被写体の移動を検出し、評価対象領域を被写体の移動に追従させるとともに、合焦評価領域Ｒの位置を移動させることが可能である。
【０２００】
図１９（ｂ）は５つのブロックＢ１〜Ｂ５が所定画素数ずつずらされて垂直方向に配置される場合を示している。この場合、各ブロックＢ１〜Ｂ５の隣接するブロック間で評価値の差分を用いて垂直方向の被写体の移動を検出し、評価対象領域を被写体の移動に追従させるとともに、合焦評価領域Ｒの位置を移動させることが可能である。
【０２０１】
さらに、図１９（ｃ）は１３個のブロックＢ１〜Ｂ１３が所定画素数ずつずらされて２次元配置される場合を示している。この場合、水平方向に配置される５つのブロックＢ１〜Ｂ５の隣接するブロック間で評価値の差分を用いて水平方向の被写体の移動を検出することができるとともに、垂直方向に配置される５つのブロックＢ６，Ｂ７，Ｂ３，Ｂ８，Ｂ９の隣接するブロック間で評価値の差分を用いて垂直方向の被写体の移動を検出することができる。そして、画像平面において被写体が斜め方向に移動すると、水平方向及び垂直方向の双方で同時に被写体の移動が検出される。この場合、被写体の移動方向に応じて、中心ブロックＢ３からみて斜めの位置にあるブロックＢ１０〜Ｂ１３のうちのいずれかを評価対象領域として選択することで、被写体の移動に追従させることができる。また、被写体の移動方向に応じて、合焦評価領域Ｒの位置を斜めに移動させることで、被写体を追従することも可能である。
【０２０２】
なお、上記においては、デジタルカメラを例示して説明したが、上述した技術はデジタルスチルカメラ及びデジタルビデオカメラのいずれに対しても適用可能である。また、デジタルカメラ以外の撮像装置でも、電気的画像信号を取得することが可能なものであれば、上述した技術を適用することが可能である。
【０２０３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、複数の領域について被写体の合焦度合いを評価するために得られる評価値のうち、互いに隣接する領域について得られる評価値を差分することによって被写体の移動に関する指標値を求め、その指標値に基づいて被写体の相対的な移動を検出するように構成されるため、複数の領域について同一演算によって求められる評価値の差分をとるだけで移動検出を行うための指標値を求めることができるので、演算処理の簡単化及び効率化を図ることができる。また、複数の領域について得られる評価値を差分することで実際の被写体の動きを適切に検出することができる。この結果、被写体の移動検出を高精度かつ高速に行うことが可能になり、撮像装置のコスト低廉を図ることも可能である。
【０２０４】
請求項２に記載の発明によれば、複数の領域のそれぞれが、一部において重複した領域を有するように配置されるため、評価値の差分演算によって重複部分を除いた領域で被写体の移動検出を行うことができる。
【０２０５】
請求項３に記載の発明によれば、中央部分と周辺部分とによって規定される合焦評価領域について求められる評価値のうち、周辺部分についての評価値に基づいて、被写体の相対的な移動を検出するように構成されるため、合焦度合いを評価する際の評価値に影響を与える被写体の移動を適切に検出することが可能である。
【０２０６】
請求項４に記載の発明によれば、複数のサブ領域のそれぞれについて得られる評価値に基づいて、被写体の相対的な移動を検出するように構成されるため、合焦度合いを評価する際の評価値に影響を与える被写体の移動をより正確に検出することが可能である。
【０２０７】
請求項５に記載の発明によれば、複数の領域のうちの互いに隣接する領域について得られる評価値を差分することによって、合焦評価領域の周辺部分についての評価値を取得して被写体の相対的な移動を検出するように構成されるため、比較的簡単な演算処理により、合焦度合いを評価する際の評価値に影響を与える部分の被写体の移動を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】デジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】ＣＣＤ撮像素子から得られる画像を示す図である。
【図３】合焦評価領域の一構成例を示す図である。
【図４】バンドパスフィルタの周波数特性を示す図である。
【図５】合焦位置近傍における第１及び第２の評価値を示す図である。
【図６】合焦評価領域の周辺部の領域を示す図である。
【図７】第１の実施の形態において被写体が右方向に移動した場合を示す図である。
【図８】被写体が右方向に移動したことが検出された場合の相関値と移動量との関係を示す図である。
【図９】被写体が左方向に移動したことが検出された場合の相関値と移動量との関係を示す図である。
【図１０】デジタルカメラの内部動作におけるタイミングチャートである。
【図１１】被写体の移動検出に伴う合焦評価領域の状態を示す図である。
【図１２】コンティニュアスＡＦモードにおける合焦評価領域の状態を示す図である。
【図１３】自動合焦制御を行う際の処理シーケンスを示すフローチャートである。
【図１４】自動合焦制御を行う際の処理シーケンスを示すフローチャートである。
【図１５】自動合焦制御を行う際の処理シーケンスを示すフローチャートである。
【図１６】自動合焦制御を行う際の処理シーケンスを示すフローチャートである。
【図１７】第２の実施の形態における合焦評価領域の構成を示す図である。
【図１８】第２の実施の形態において被写体が右方向に移動した場合を示す図である。
【図１９】複数ブロックの配置に関する変形例を示す図である。
【符号の説明】
１　デジタルカメラ（撮像装置）
１０　撮影レンズ
１１　ＣＣＤ撮像素子（撮像手段）
３０　自動合焦制御部
３１　合焦評価領域設定部
３２　評価値演算部（評価値演算手段）
３３　移動検出部（移動検出手段）
３４　移動予測部
３５　合焦位置検出部
３６　レンズ制御部
３３１　信頼性評価部（信頼性評価手段）
Ｒ　合焦評価領域
Ｂ１〜Ｂ５　ブロック
ＢＭ　メインブロック
ＢＳ１〜ＢＳ８　サブブロック

Claims (5)

1. 撮像手段から得られる画像信号に基づいて被写体の合焦度合いを評価し、撮影レンズを駆動することにより、被写体の合焦状態を実現する撮像装置であって、
   前記画像信号に基づいて、複数の領域のそれぞれについて、被写体の合焦度合いを評価するための評価値を求める評価値演算手段と、
   前記評価値を用いて被写体の合焦度合いを評価し、前記撮影レンズを駆動する合焦制御手段と、
   前記複数の領域のうち、互いに隣接する領域について得られる前記評価値を差分することによって被写体の移動に関する指標値を求め、当該指標値に基づいて被写体の相対的な移動を検出する移動検出手段と、
   を備える撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記複数の領域のそれぞれは、一部において重複した領域を有するように配置されることを特徴とする撮像装置。
3. 撮像手段から得られる画像信号に基づいて被写体の合焦度合いを評価し、撮影レンズを駆動することにより、被写体の合焦状態を実現する撮像装置であって、
   前記画像信号に基づいて、中央部分と周辺部分とによって規定される合焦評価領域に関する評価値を求める評価値演算手段と、
   前記評価値演算手段によって得られる評価値を用いて被写体の合焦度合いを評価し、前記撮影レンズを駆動する合焦制御手段と、
   前記合焦評価領域の前記周辺部分について得られる評価値に基づいて、被写体の相対的な移動を検出する移動検出手段と、
   を備える撮像装置。
4. 請求項３に記載の撮像装置において、
   前記合焦評価領域は、前記中央部分に対応して設けられるメイン領域と、前記周辺部分に対応して設けられる複数のサブ領域とを有し、
   前記移動検出手段は、前記複数のサブ領域のそれぞれについて得られる評価値に基づいて、被写体の相対的な移動を検出するように構成されることを特徴とする撮像装置。
5. 請求項３に記載の撮像装置において、
   前記合焦評価領域は、前記中央部分に対応する部分で重複する同一サイズの複数の領域を有し、
   前記移動検出手段は、前記複数の領域のうちの互いに隣接する領域について得られる評価値を差分することによって、前記合焦評価領域の前記周辺部分についての評価値を取得して被写体の相対的な移動を検出することを特徴とする撮像装置。

Images