JP2007171807A - 焦点検出装置およびカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】複数のＡＦエリアの焦点検出装置において、撮像信号が所定飽和レベル以上となった場合でも、より正確な合焦位置の算出を行うことができる焦点検出装置の提供。
【解決手段】ＡＦエリアＡ３，Ａ４において撮像信号が飽和している場合には、ＡＦエリアＡ３とＡＦエリアＡ４とを合わせたエリアを一つのＡＦエリアとして考える。そして、ＡＦエリアＡ３の評価値AFv1，AFv2とＦエリアＡ４の評価値AFv1，AFv2とに基づいて、評価値AFv3を算出する。この評価値AFv3に基づいて合焦位置を算出し、算出された合焦位置を合併エリアＡ３＋Ａ４の飽和合焦位置D(a3+a4)とする。一方、飽和していないAFエリアＡ１，Ａ２，Ａ５に関しては、それぞれの評価値AFv1に基づいて合焦位置を各々算出する。
【選択図】図８

Description

本発明は、複数のＡＦエリアに関して焦点検出を行う焦点検出装置、および、その焦点検出装置を備えるカメラに関する。

ＣＣＤなどの撮像素子を用いて被写体像を撮像し、その撮像信号に基づいてコントラスト法によりオートフォーカス（ＡＦ）を行うカメラが知られている（例えば、特許文献１参照）。コントラストＡＦ方式のカメラでは、ＡＦエリアに点光源などの高輝度被写体があると、高輝度被写体に関する撮像信号が飽和し、合焦位置を正しく検出できなくなる場合がある。

特許文献１に記載のカメラでは、輝度信号が所定値より大きくなる走査線の数をカウントし、カウント数が所定数を超えると高輝度と判定する。高輝度と判定した場合には、高輝度と判定しない場合に比べて輝度信号の低周波数成分をより多く遮断する高域通過フィルタに切り換え、切り換え後の高域通過フィルタを通過した輝度信号から高周波数成分を抽出することにより、合焦位置を検出している。

特開平６−２０５２６８号公報

しかしながら、高輝度の被写体の場合でも、焦点評価値が合焦位置でピークを有する場合がある。このような場合には、撮影信号の高周波数成分を通過させるフィルタの低域遮断周波数を切り換えてしまうと、正しく合焦位置を検出できないと言う問題が生じる。特に、複数のＡＦエリアを有するカメラでは、所望のＡＦエリアの被写体に合焦しないという不都合が生じる場合がある。

請求項１の発明は、複数設定された焦点検出領域の被写体像を撮像する撮像素子の撮像信号に基づいて、各焦点検出領域の合焦位置を算出する焦点検出装置に適用され、撮像信号から所定の信号成分を抽出する抽出手段と、焦点検出領域が飽和領域か否かを判定する飽和判定手段と、抽出手段で抽出された信号成分に基づいて、第１評価値を焦点検出領域毎に算出する第１評価値演算手段と、撮像信号に基づいて、第２評価値を焦点検出領域毎に算出する第２評価値演算手段と、飽和判定手段により飽和領域と判定された焦点検出領域の第１評価値および第２評価値に基づいて、第３評価値を飽和領域と判定された焦点検出領域毎に算出する第３評価値演算手段と、（ａ）飽和判定手段により飽和領域と判定されなかった焦点検出領域は、第１評価値に基づいて合焦位置を算出し、（ｂ）飽和判定手段により飽和領域と判定された焦点検出領域は、第３評価値に基づいて合焦位置を算出する合焦位置演算手段とを備えたことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載の焦点検出装置において、第３評価値演算手段は、飽和判定手段により飽和領域と判定された全ての焦点検出領域の第１評価値および第２評価値に基づいて、飽和領域と判定された全ての焦点検出領域からなる一つの合併領域に関する第３評価値を算出し、合焦位置演算手段は、第３評価値に基づいて合併領域の合焦位置を算出するものである。
なお、抽出手段により、撮像信号から所定の高周波数成分を抽出するようにしても良い。 また、合焦位置演算手段により算出された複数の合焦位置から、いずれか一つを最終的な合焦位置として選択する選択手段をさらに備えるようにしても良い。
さらにまた、第１評価値と第２評価値との差分に基づいて第３評価値を算出する用にしても良い。
請求項６に記載のカメラは、請求項１〜５のいずれか一項に記載の焦点検出装置を備え、焦点検出装置の検出結果に基づいてフォーカスレンズのオートフォーカス動作を行うことを特徴する。

本発明によれば、複数設けられた焦点検出領域毎に、撮像信号が飽和した場合には、信号成分の異なる２つの評価値から得られる第３評価値に基づいて合焦位置を算出し、飽和していない場合には第１評価値で合焦位置を算出するようにしたので、各焦点検出領域の被写体状況に応じた適切な合焦位置を算出することができる。

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係るカメラを説明する図である。図１はオートフォーカス（ＡＦ）電子カメラの要部構成を示すブロック図であり、電子カメラは、レンズユニット１と、撮像素子２と、Ａ／Ｄ変換器３と、メモリ４と、画像処理回路５と、コントロール回路８と、ＣＰＵ１４と、モータ１５と、フォーカス制御機構１６とを備えている。

レンズユニット１はフォーカスレンズを含んでおり、単一焦点距離（固定焦点）のレンズでも良いし、ズームレンズやステップズームレンズのように焦点可変のものでも良い。フォーカスレンズは、レンズユニット１を通過した被写体光が撮像素子２の撮像面上に結像するように、焦点位置を調節するレンズである。モータ１５がフォーカス制御機構１６を駆動することにより、フォーカスレンズが光軸方向に進退移動する。モータ１５は、ＣＰＵ１４から出力されるレンズ駆動信号によって駆動される。

撮像素子２は、例えば、二次元ＣＣＤイメージセンサなどによって構成される。撮像素子２は、撮像面上の被写体像を撮像し、各画素に対応する撮像信号を出力する。撮像素子２から出力される撮像信号は、各画素に入射される光の強さに応じてその信号レベルが異なる。本実施形態では撮像素子２としてＣＣＤ撮像素子を用いているが、ＣＣＤの代わりにＣＭＯＳセンサやＣＩＤなどを用いて構成してもよい。コントロール回路８は、撮像素子２に対するタイミング信号を生成して撮像素子２へ送出する。

撮像素子２から出力された撮像信号は、Ａ／Ｄ変換器３によってディジタル信号に変換された後に、メモリ４に格納される。画像処理回路５は、メモリ４に格納された画像データに対して所定の方式（例えば、ＪＰＥＧ）で圧縮処理を施し、圧縮処理後の画像データを外部記憶回路６に記憶させる。画像処理回路５は、外部記憶回路６に記録されている圧縮データを読み出して伸長する際の伸長処理も行う。外部記憶回路６は、例えば、メモリカードなどのデータストレージ部材によって構成される。

ＣＰＵ１４は、ＡＥ／ＡＷＢ回路７と、バンドパスフィルタ９と、積算回路１０，１１と、演算部１２と、ＡＦ回路１３と、飽和判定部１７とを含む。ＣＰＵ１４は、コントロール回路８およびメモリ４などと接続され、電子カメラの焦点検出(ＡＦ)や測光(ＡＥ)、ホワイトバランス調整(ＡＷＢ)などの各種演算とカメラ動作のシーケンス制御とを行う。ＣＰＵ１４には、不図示の操作部材から各種操作信号が入力される。ＣＰＵ１４は、操作部材から入力される操作信号に応じて、電子カメラの焦点検出制御、露出制御、およびカラーバランス制御を総括的に管理する。

ＡＥ／ＡＷＢ回路７は、周知の露出演算やホワイトバランス調整処理を行う。ホワイトバランス調整処理は、メモリ４に格納されている画像データに対して行われる。

バンドパスフィルタ９は、メモリ４に格納されている画像処理前の画像データのうち、焦点検出用領域（フォーカスエリア）に対応する撮像領域の画像データから高周波数成分を抽出するフィルタである。バンドパスフィルタ９によるフィルタ処理後の画像データは、フィルタ処理前の画像データに比べて、低周波数成分、特に直流成分が除去されている。本実施の形態では、バンドパスフィルタ９によって低周波数成分が除去された画像データの周波数帯域を帯域１と呼び、フィルタ処理前の画像データの周波数帯域を帯域２と呼ぶことにする。

積分回路１０，１１は、フォーカスエリアに対応する撮像領域の画像データの積算処理を行う。本実施の形態のカメラでは、被写界内に複数のフォーカスエリアが設定されている。図２に示すエリアＡ１〜Ａ５は、撮像素子の撮像領域内における上記フォーカスエリアに対応する領域を示したものである。以下では、これらのエリアＡ１〜Ａ５もフォーカスエリアと称することにする。図１に示した積分回路１０，１１は、フォーカスエリアＡ１〜Ａ５毎に、そのエリア内の画像データの積算処理を行う。

積算回路１０は、バンドパスフィルタ９でフィルタ処理した後の画像データ、すなわち帯域１の画像データに対して積算処理を行う。一方、積算回路１１は、バンドパスフィルタ９を通さない帯域２の画像データに対して積算処理を行う。ここでは、積算回路１０による積算結果を評価値AFv1と呼び、積算回路１１による積算結果を評価値AFv2と呼ぶことにする。これらの評価値AFv1，AFv2はメモリ４に記憶される。

演算部１２は、評価値AFv1，AFv2に基づいて評価値AFv3する。なお、評価値AFv3については、後述するサーチ動作説明において詳述する。飽和判定部１７は、メモリ４から各ＡＦエリアＡ１〜Ａ５の画像データを読み込み、輝度信号が飽和レベル以上か否かを判定する。ＡＦ回路１３は、後述するように、評価値AFv1、AFv3のいずれかに基づいてフォーカスレンズのＡＦ動作を行う。

ところで、図２に示すように、点光源のような高輝度被写体Ｈがあった場合、例えば、夜間撮影時の街灯のような被写体があった場合、高輝度被写体Ｈを撮像している画素の出力信号は飽和してしまう。図２に示す例では、ＡＦエリアＡ１，Ａ２およびＡ５には高輝度被写体Ｈが存在しないが、ＡＦエリアＡ３，Ａ４には高輝度被写体Ｈが写り込んでいる。

図３は、飽和エリアの場合の、フォーカスレンズの位置と評価値AFv1および評価値AFv2との関係の一例を示す図である。図３の縦軸は評価値レベルを、横軸はフォーカスレンズのレンズ位置を表している。図３において、評価値AFv1の曲線４１は、合焦位置から外れた位置で「山」のピークが得られる（合焦位置Ｄ１より∞端側のピーク４１ａと、合焦位置Ｄ１より至近側のピーク４１ｂ）。

図４は、図３の合焦位置Ｄ１付近の様子を示したものである。曲線Ｌ１，Ｌ２は、ＡＦエリアＡ３およびＡ４における評価値AFv2の変化を示したものである。Ｄ１は合焦位置を示しており、ＡＦエリアＡ３，Ａ４の評価値AFv2は合焦位置Ｄ１で極小となる。評価値AFv2は輝度値にほぼ対応するものであり、撮像素子２の撮像面に投影された被写体像がぼけると高輝度被写体Ｈの像もぼけて、より多くの画素の出力信号が飽和するようになる。そのため、レンズ位置が合焦位置Ｄ１から遠ざかるにつれて、ＡＦエリアＡ３，Ａ４の評価値AFv2のレベルは大きくなる。

図２に示す例では、ＡＦエリアＡ４はＡＦエリアＡ３に比べて高輝度被写体Ｈの数が少ないので、合焦位置Ｄ１から遠ざかった時の評価値AFv2の増加の程度が、ＡＦエリアＡ３に比べて小さくなっている。このように、ＡＦエリアＡ４では、レンズ位置の変化に対する評価値AFv2の変化が小さいので、例えば、手ぶれ等によりＡＦエリアＡ４内の高輝度被写体Ｈの数が変化すると、図４の破線Ｌ２０に示すように評価値AFv2が減少する場合がある。そのため、上述した従来の技術のように、評価値AFv1，AFv2の差分が極大となる位置を合焦位置として検出するものでは、手ぶれにより差分が極大となったレンズ位置を合焦位置と検出してしまう、偽合焦という不都合が生じる場合があった。このような不都合は、マルチエリアＡＦのように、ＡＦエリアの大きさが小さくなるほど生じやすい。

そこで、本実施の形態では、各ＡＦエリアＡ１〜Ａ５の合焦位置を求める際に、高輝度被写体Ｈが存在するＡＦエリアＡ３，Ａ４に関しては、これらを合わせた領域を一つの合併エリアＡ３＋Ａ４として扱う。そして、合併エリアＡ３＋Ａ４に関しては評価値AFv3を用いて合焦レンズ位置を求める。一方、高輝度被写体Ｈが存在しないＡＦエリアＡ１，Ａ２，Ａ５に関しては、バンドパスフィルタ９でフィルタ処理された帯域１の積算値である評価値１を用いて、合焦位置をエリア毎に求める。

図５は、本実施の形態におけるＡＦ動作の一例を示すフローチャートであり、ＣＰＵ１４で行われるＡＦ処理を示している。図５のフローチャートによる処理は、例えば、不図示のレリーズスイッチからの半押し操作信号がＣＰＵ１４に入力されると開始される。ステップ＃１では、ＡＦ動作に必要なデータやフラグ等の初期化を行う。フラグの一例としては、ＡＦエリアが飽和していることを示す飽和フラグがある。

ステップ＃２では、合焦動作を行う際のフォーカスレンズのサーチ開始位置およびサーチ終了位置を設定する。本実施の形態では、図６に示すようにサーチ開始位置を至近端に、サーチ終了位置を∞（無限遠）端に、それぞれ設定する。なお、サーチ開始位置を∞端に、サーチ終了位置を至近端に設定しても良いし、ＡＦ動作開始時のレンズ位置や撮影モードに応じて最適な値に設定するようにしても良い。ステップ＃３において、ＣＰＵ１４はモータ１５に駆動信号を出力し、レンズユニット１のフォーカスレンズ（不図示）をサーチ開始位置（至近端）に移動させる。

ステップ＃４では、レンズ移動速度を設定する。サーチ開始位置からサーチ終了位置までのフォーカスレンズの移動時間は、この移動速度によって決定される。レンズ移動速度を遅くすると、図６のサーチ動作におけるサンプリング数（図の黒丸）、すなわち、後述する履歴データの数が多くなり、レンズ移動速度を速くすると、履歴データの数が少なくなる。

続くステップ＃５からステップ＃９までが、サーチ動作の処理を示している。ステップ＃５では、メモリ４に記憶された画像データに基づいて、各ＡＦエリアＡ１〜Ａ５の画像データをバンドパスフィルタ９でフィルタ処理する。そして、フィルタ処理された画像データを積算回路１０で積算処理することにより、各ＡＦエリアＡ１〜Ａ５毎に評価値AFv1を算出する。算出された評価値AFv1は、評価値１履歴の履歴データとして記憶される。このとき、評価値AFv1は画像データ取得時のレンズ位置と関連付けられて各ＡＦエリアＡ１〜Ａ５毎に記憶される。

なお、本実施の形態では、一旦メモリ４に格納した画像データを、ＣＰＵ１４に読み込んで評価値を計算するようにしているが、Ａ／Ｄ変換器３から出力された画像データを逐次バンドパスフィルタ9へ送り、データ転送と同時に評価値を算出するようにしても良い。逐次バンドパスフィルタ９にデータ転送する構成とすることにより、メモリ４に一旦記憶する場合に比べて、評価値の計算遅れを低減することができる。

続くステップ＃６では、メモリ４に記憶された画像データに基づいて、各ＡＦエリアＡ１〜Ａ５の画像データを積算回路１１で積算処理することにより、各ＡＦエリアＡ１〜Ａ５毎に評価値AFv2を算出する。算出された評価値AFv2は、評価値２履歴の履歴データとして記憶される。このとき、評価値AFv2は画像データ取得時のレンズ位置と関連付けられて各ＡＦエリアＡ１〜Ａ５毎に記憶される。

ステップ＃７では、メモリ４に記憶された画像データに基づいて、飽和判定部１７により次のような飽和判定を各ＡＦエリアＡ１〜Ａ５毎に行う。まず、ＡＦエリア内の輝度信号を求め、輝度信号の最大値が予め設定された飽和レベル以上か否かを判定する。そして、飽和レベル以上と判定された場合には、飽和フラグを立てる。飽和レベルとしては、例えば、輝度信号が１２BitでＡＤ変換されている場合には、信号レベル３８００を飽和レベルとして設定すれば良い。

ステップ＃８では、ステップ＃４で設定した移動速度でフォーカスレンズを移動させる。ステップ＃９では、フォーカスレンズのレンズ位置がステップ＃２で設定したサーチ終了位置に達したか否かを判定し、達したと判定されるとステップ＃１０へ進み、達していないと判定されるとステップ＃５へ戻ってサーチ動作を継続する。

ステップ＃１０では、飽和エリアの判定を行う。すなわち、各ＡＦエリアＡ１〜Ａ５に関して、飽和フラグが立っているか否かを判定し、飽和フラグが立っているＡＦエリアを飽和エリアと判定する。上述した飽和フラグを立てるステップ＃７の処理は、サーチ動作中の各サンプリング点で各々行われるので、本実施の形態の場合には、複数のサンプリングのいずれか一つにおいて輝度信号の最大値が飽和レベル以上と判定されると、そのＡＦエリアは飽和エリアと判定されることになる。なお、サーチ動作中に１回でも輝度信号の最大値が飽和レベル以上となったならば、飽和エリアと判定する代わりに、飽和レベル以上となる回数が所定回数以上の場合に飽和エリアと判定しても良い。

ステップ＃１１において、演算部１２は、ステップ＃１０で飽和エリアと判定された全てのＡＦエリアの評価値AFv1，AFv2に基づいて、評価値AFv3を次のように算出する。なお、評価値AFv3の算出方法については、本発明者による出願特許（特開２００４−２４６０１３号公報）に詳しく記載されている。まず、次式（１）により差分Δを算出する。この差分Δの算出は、画像データ取得時の各レンズ位置毎に行われるので、図６のサンプリング数（黒丸の数）と同数の差分Δが得られる。
Δ＝ΣAFv2−ΣAFv1 …（１）

次に、複数の差分Δから最大値Δmaxを検出し、最大値Δmaxと各差分Δとの差を評価値AFv3とする。このようにして、レンズ位置毎に得られた評価値AFv3の集合を評価値３履歴と呼ぶことにする。評価値AFv3は、飽和エリアと判定されたＡＦエリアを一つのＡＦエリアとみなした場合の評価値を表している。

図２に示す例では、高輝度被写体Ｈが存在するＡＦエリアＡ３，Ａ４は飽和エリアと判定され、ＡＦエリアＡ３，Ａ４を一つのエリアと考えて評価値AFv3を算出する。図３から分かるように、差分Δは合焦位置Ｄ１から遠ざかるにつれて大きくなるので、最大値Δmaxから差分Δを差し引いた値である評価値AFv3はＤ１で極大となる。

ステップ＃１２において、ＡＦ回路１３は、ステップ＃１０で飽和エリアと判定されなかったＡＦエリアに関して、評価値１履歴を用いて各ＡＦエリアの合焦位置を算出する。図２に示す例では、高輝度被写体Ｈが存在しないＡＦエリアＡ１，Ａ２，Ａ５について、評価値１履歴に基づく合焦位置が算出される。

図７は合焦位置の算出方法を説明する図であって、縦軸は評価値を、横軸はフォーカスレンズのレンズ位置をそれぞれ表している。破線で示す曲線がレンズ位置を変えた場合の評価値を表しており、曲線上の黒丸がサーチ動作により得られた評価値AFv1である。これらの評価値AFv1が評価値１履歴である。上述したステップ＃１２においては、曲線の最大点を含むＰ１〜Ｐ３の３点について、いわゆる３点内挿演算を行って曲線の極大点に対応するレンズ位置Ｄ１を算出する。

レンズ位置Ｄ１は、最大点Ｐ２と点Ｐ３とを通る傾きαの直線と、点Ｐ１を通る傾き−αの直線との交点に対応する。このレンズ位置Ｄ１は、撮像素子２によって撮像される被写体像のエッジのボケをなくし、画像のコントラストを最大にする位置であり、ステップ＃１２で算出すべき合焦位置である。

ステップ＃１３では、飽和エリアと判定されたＡＦエリアＡ３，Ａ４に関して、それらを合わせた合併エリアＡ３＋Ａ４の評価値３履歴に基づいて合焦位置を算出する。この合焦位置は、合併エリアＡ３＋Ａ４の合焦位置になっている。合焦位置の算出方法は、上述したエリアＡ１，Ａ２，Ａ５の場合と同様であって、評価値AFv1に代えて評価値AFv3を用いて同様の計算を行えば良い。なお、上述した特開２００４−２４６０１３号公報に記載されているように、評価値AFv3を用いることにより、撮像信号が飽和している飽和エリアであっても合焦位置を正確に検出することができる。

上述した、ステップ＃１２およびステップ＃１３の処理により、各ＡＦエリアＡ１，Ａ２，Ａ５について合焦位置が得られるとともに、ＡＦエリアＡ３，Ａ４全体（合併エリアＡ３＋Ａ４）に関して一つの合焦位置が得られる。続くステップ＃１４では、ステップ＃１２およびステップ＃１３で得られた合計４つの合焦位置から、最終的にフォーカスレンズを移動すべき最終合焦位置を算出する。例えば、最も至近側の合焦位置を最終合焦位置とするモード設定になっている場合には、４つの合焦位置の内で最至近のものを最終合焦とする。ステップ＃１５では、モータ１５を駆動して、フォーカスレンズをステップ＃１４で算出された最終合焦位置へ移動し、図４に示す合焦動作の処理を終了する。

図８は、各ＡＦエリアＡ１〜Ａ５の撮像データから、上述した４つの合焦位置が算出されるまでのデータの流れを模式的に示したものである。飽和していないＡＦエリアＡ１、Ａ２，Ａ５に関しては、各エリアの撮像データから評価値AFv1をそれぞれ算出し、その評価値AFv1に基づいて各エリアの合焦位置（エリア合焦位置）Da1，Da2，Da5が得られる。

一方、ＡＦエリアＡ３，Ａ４に関してはそれぞれ評価値AFv1，AFv2が算出され、さらに、それらの評価値AFv1，AFv2に基づいて、合併エリアＡ３＋Ａ４に対して評価値AFv3が算出される。そして、評価値AFv3に基づいて合併エリアＡ３＋Ａ４の合焦位置（飽和合焦位置）D(a3+a4)が算出される。

上述したように、本実施の形態では、ＡＦエリアＡ１〜Ａ５に飽和エリアが複数あった場合、それらの飽和エリアを合わせて一つの合併したＡＦエリアとして考え、さらに、飽和エリアＡ３，Ａ４の評価値AFv1，AFv2から算出される評価値AFv3に基づいて合併エリアＡ３＋Ａ４の飽和合焦位置を求めるようにした。その結果、複数のＡＦエリアに分割されたマルチエリアのカメラにおいて、飽和していないＡＦエリアだけでなく、撮像信号が飽和しているＡＦエリアにおいても合焦位置を正確に求めることができる。例えば、従来のように、手ぶれ等によって、高輝度被写体Ｈが少ないＡＦエリアＡ４単独で合焦位置を算出した場合には偽合焦となるような状況であっても、合併したエリアＡ３＋Ａ４では高輝度被写体Ｈの数が多くなるため、合焦位置の算出をより正確に行うことができる。

さらに、そのようにして得られた複数の合焦位置から、最終的な合焦位置を一つ求めるようにしているので、偽合焦の発生を防止することができる。

上述した実施の形態では、最大値Δmaxから差分Δを差し引いた値である評価値AFv3を用いて飽和エリアの合焦位置を検出したが、差分Δを評価値AFv3として用いても良い。この場合、差分Δが極小となるレンズ位置が合焦位置となる。また、評価値AFv2と評価値AFv1との比を評価値AFv3として用いても良し、評価値AFv2を評価値AFv3として用いても良い。すなわち、飽和エリアに関しては、より低周波成分を含んだ評価値AFv2を考慮することにより、飽和エリアでも正確な合焦位置算出を行うことができる。

上述した差分Δや評価値AFv2と評価値AFv1との比を評価値AFv3として用いた場合、各ＡＦエリアＡ１〜Ａ５毎の評価値AFv3をサーチ動作中に算出することができる。この場合、飽和していないＡＦエリアＡ１，Ａ２，Ａ５に関しても評価値AFv3が算出されることになる。

なお、上述した実施の形態では、飽和エリアを合わせて一つの合併エリアとし合焦位置を算出したが、ＡＦエリアの合併を行わず、それぞれの飽和エリア毎に評価値AFv3に基づいて合焦位置を算出するようにしても良い。その場合、高輝度被写体が少ない状況は別として、各焦点検出領域の被写体状況に応じた適切な合焦位置を算出できるという効果を奏する。

また、本実施の形態では、バンドパスフィルタ９，積算回路１０，１１によるフィルタ処理および積算処理をＣＰＵ１４によるソフトウェアで処理しているが、これらの機能をハードウェアで実現するように構成しても良い。さらにまた、撮像素子を用いた撮影を行う電子カメラを例に説明したが、撮像素子の出力信号を用いて焦点検出を行う焦点検出装置やカメラであれば、本発明を適用することができる。なお、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。

オートフォーカス（ＡＦ）電子カメラの要部構成を示すブロック図である。 飽和エリアを説明する図である。 飽和エリアの場合の、フォーカスレンズの位置と評価値AFv1および評価値AFv2との関係の一例を示す図である。 ＡＦエリアＡ３，Ａ４における評価値AFv2の変化を示す図である。 ＡＦ動作の一例を示すフローチャートである。 サーチ動作を説明する図である。 合焦位置の算出方法を説明する図である。 各ＡＦエリアＡ１〜Ａ５の撮像データから、上述した４つの合焦位置が算出されるまでのデータの流れを模式的に示したブロック図である。

符号の説明

１：レンズユニット、２：撮像素子、３：Ａ／Ｄ変換器、４：メモリ、９：バンドパスフィルタ、１０，１１：積算回路、１２：演算部、１３：ＡＦ回路、１４：ＣＰＵ、１７：飽和判定部

Claims (6)

1. 複数設定された焦点検出領域の被写体像を撮像する撮像素子の撮像信号に基づいて、前記各焦点検出領域の合焦位置を算出する焦点検出装置において、
   前記撮像信号から所定の信号成分を抽出する抽出手段と、
   前記焦点検出領域が飽和領域か否かを判定する飽和判定手段と、
   前記抽出手段で抽出された信号成分に基づいて、第１評価値を前記焦点検出領域毎に算出する第１評価値演算手段と、
   前記撮像信号に基づいて、第２評価値を前記焦点検出領域毎に算出する第２評価値演算手段と、
   前記飽和判定手段により飽和領域と判定された焦点検出領域の前記第１評価値および第２評価値に基づいて、第３評価値を飽和領域と判定された焦点検出領域毎に算出する第３評価値演算手段と、
   （ａ）前記飽和判定手段により飽和領域と判定されなかった焦点検出領域は、前記第１評価値に基づいて合焦位置を算出し、（ｂ）前記飽和判定手段により飽和領域と判定された焦点検出領域は、前記第３評価値に基づいて合焦位置を算出する合焦位置演算手段とを備えたことを特徴とする焦点検出装置。
2. 請求項１に記載の焦点検出装置において、
   前記第３評価値演算手段は、前記飽和判定手段により飽和領域と判定された全ての焦点検出領域の前記第１評価値および第２評価値に基づいて、前記飽和領域と判定された全ての焦点検出領域からなる一つの合併領域に関する前記第３評価値を算出し、
   前記合焦位置演算手段は、前記第３評価値に基づいて前記合併領域の合焦位置を算出することを特徴とする焦点検出装置。
3. 請求項１または２に記載の焦点検出装置において、
   前記抽出手段は、前記撮像信号から所定の高周波数成分を抽出することを特徴とする焦点検出装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の焦点検出装置において、
   前記合焦位置演算手段により算出された複数の合焦位置から、いずれか一つを最終的な合焦位置として選択する選択手段をさらに備えたことを特徴とする焦点検出装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の焦点検出装置において、
   前記第３評価値演算手段は、前記第１評価値と前記第２評価値との差分に基づいて前記第３評価値を算出することを特徴とする焦点検出装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の焦点検出装置を備え、前記焦点検出装置の検出結果に基づいてフォーカスレンズのオートフォーカス動作を行うことを特徴するカメラ。

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