WO2013038504A1 - 撮像装置 - Google Patents

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WO2013038504A1
WO2013038504A1 PCT/JP2011/070872 JP2011070872W WO2013038504A1 WO 2013038504 A1 WO2013038504 A1 WO 2013038504A1 JP 2011070872 W JP2011070872 W JP 2011070872W WO 2013038504 A1 WO2013038504 A1 WO 2013038504A1
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WO
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signal
contrast signal
focus
threshold
histogram
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PCT/JP2011/070872
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Inventor
秀治 大野
Original Assignee
株式会社日立製作所
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/282—Autofocusing of zoom lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/36—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
    • G02B7/365—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals by analysis of the spatial frequency components of the image
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
    • H04N23/673—Focus control based on electronic image sensor signals based on contrast or high frequency components of image signals, e.g. hill climbing method
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/32—Means for focusing
    • G03B13/34—Power focusing
    • G03B13/36—Autofocus systems

Definitions

  • the present invention relates to an imaging device having an automatic focusing function.
  • the autofocus function is used when the subject is no longer in focus (focused on) due to a change in the zoom lens position, or when the subject has moved and became out of focus
  • the focus lens is automatically controlled to the in-focus position of the subject.
  • the focus lens is slightly oscillated in the optical axis direction in the vicinity of the in-focus position (hereinafter referred to as a wobbling operation) to change the autofocus evaluation value from focusing.
  • Direction is detected, and the focus lens is moved in that direction.
  • the autofocus function can be roughly divided into an active method and a passive method.
  • the active method is a method in which a subject is irradiated with infrared rays or ultrasonic waves, and a time or an irradiation angle until a reflected wave returns is detected to detect a distance to the subject.
  • the passive method is a method in which the distance to the subject is detected by the optical image received by the lens. Examples of the passive method include a phase difference detection method and a contrast detection method. In the phase difference detection method, the received optical image is separated by a separator lens, and a defocus amount (an amount away from the in-focus position) calculated from the phase difference is used as a control value for autofocus control.
  • the contrast detection method is a method of detecting a contrast signal of an image signal picked up by an image pickup element, using this as an evaluation value of autofocus control, and controlling so as to maximize the contrast signal.
  • This contrast detection method is widely and generally employed in surveillance cameras, video cameras, etc., as it does not require a dedicated part for auto focus control.
  • the characteristic that the subject image is in focus is utilized as the high-frequency component of the image signal present in the contour portion or the like when the subject is imaged becomes large. This is equivalent to the difference in brightness level between the bright part and the dark part of the outline part of the object, that is, the contrast being increased. Therefore, in order to focus on a desired subject, the focus lens may be moved in the direction in which the high frequency component of the image signal becomes large.
  • the contrast detection method is also called a hill climbing method.
  • a contrast signal is obtained from the image signal captured at each focus lens position, the peak (peak) of the contrast signal becomes the correct focus position.
  • This contrast signal is used as an autofocus evaluation value, and the focus lens is moved as if climbing to a peak "mountain", so it is called a hill climbing method.
  • Patent Document 1 describes an invention that improves focusing accuracy by changing the speed of the focus lens according to the ratio of the focus evaluation value to the change amount of the lens position within a predetermined time.
  • Patent Document 2 describes an invention of correcting an autofocus evaluation value based on a high luminance count value (a ratio of a high luminance image) and specifying an in-focus point based on the correction value.
  • Patent Document 3 describes an invention that uses two filters with different cutoff frequency characteristics to set the focus lens movement speed (or movement amount) according to the ratio of two focus evaluation values to improve focusing accuracy. It is done.
  • Patent Document 4 describes an invention in which it is determined that the focus evaluation value at the start of the wobbling operation is small, and when the relative angle change is also small, the wobbling amplitude is enlarged to improve the focusing accuracy.
  • the contrast detection method when a subject with a point light source such as a night scene is photographed, the luminance of the point light source reaches a saturation level, a false peak called “pseudo mountain” is easily generated, and the slope of the mountain of the contrast signal is gentle. Often This makes it difficult to detect the correct focus position.
  • the cutoff frequency of the high-pass filter for detecting the contrast signal is increased, the peak of the contrast signal (the peak of the autofocus evaluation value) occurs only in the vicinity of the in-focus position.
  • the peak of the autofocus evaluation value occurs only in the vicinity of the in-focus position.
  • an object of the present invention is to provide an imaging device capable of correctly performing an autofocus operation on various subjects.
  • the image pickup apparatus is an image pickup apparatus that picks up an image of a subject, and drives a focus lens that condenses light flux from the subject to form an image of the subject, and drives the focus lens in the optical axis direction Driving unit, photoelectric conversion of the light flux collected by the focus lens, and an imaging unit for outputting a video signal, and extracting and integrating a first high frequency component of the video signal to generate a first contrast signal And an autofocus control unit for moving the focus lens to an in-focus position while wobbling the drive unit with the first contrast signal as an evaluation value, and a histogram signal of the video signal And a histogram signal generation unit for generating and outputting the histogram signal generation unit, and the autofocus control unit Based on the output by the histogram signal, characterized by varying the amplitude of wobbling of the focus lens.
  • Other means will be described in the form for carrying out the invention.
  • an imaging device capable of correctly performing an autofocus operation on various subjects.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of an autofocus operation on a normal subject in the present embodiment. It is a figure which shows the example of the auto-focus operation
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of the autofocusing operation when the object is strongly influenced by the point light source according to the present embodiment when it is away from the in-focus position.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of an autofocus operation on a normal subject in the present embodiment. It is a figure which shows the example of the auto-focus operation
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an autofocus operation near the in-focus position with respect to a subject strongly affected by a point light source according to the present embodiment. It is a figure which shows the characteristic of the contrast signal in this embodiment. It is a flowchart which shows the autofocus control in this embodiment. It is a flowchart which shows control of the wobbling amplitude in this embodiment, and the moving direction of a lens.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an imaging device in the present embodiment.
  • the imaging device 10 includes a lens unit 20, an imaging element 30, a noise reduction circuit (NR: noise reduction circuit) 31, an automatic gain control circuit (AGC: automatic gain controller) 32, and an analog / digital conversion circuit (A / A).
  • NR noise reduction circuit
  • AGC automatic gain control circuit
  • a / A analog / digital conversion circuit
  • D Analog to Digital Converter
  • the lens unit 20 includes a lens origin detector (LOD: Lens Origin Detector) 11, a temperature detector (TM: ThermoMeter Circuit) 12, a focus motor 13, an aperture motor 14, a zoom motor 15, and a focus lens group 16. , The aperture mechanism 17, and the zoom lens group 18.
  • the lens unit 20 forms an optical image of a subject on the light receiving surface of the imaging device 30.
  • the focus lens group 16 is driven back and forth in the optical axis direction by the focus motor 13 to adjust the focus of the optical image of the subject.
  • the focus lens group 16 condenses a light flux from the subject, and forms an optical image of the subject on a light receiving surface of an image sensor 30 described later.
  • the diaphragm mechanism 17 adjusts the light and dark of the optical image of the subject by adjusting the light beam received by the lens unit 20 by opening and closing a diaphragm blade not shown by the diaphragm motor 14.
  • the zoom lens group 18 is driven back and forth in the optical axis direction by the zoom motor 15 to change the magnification of the optical image of the subject.
  • the lens origin detection circuit 11 is connected to the microcomputer unit 50, and includes, for example, a photo interrupter.
  • the lens origin detection circuit 11 detects the lens origin position of the focus lens group 16 at the time of activation, and transmits the detection result to the microcomputer unit 50 as lens origin position information of the focus lens group 16.
  • the microcomputer unit 50 calculates the relative position of the focus lens group 16 from the motor control signal given to the motor driver circuit 63 based on the lens origin position information, and controls the drive of the focus lens group 16 based on the position information. Do.
  • the lens origin detection circuit 11 detects the lens origin position of the zoom lens group 18 and transmits the detection result to the microcomputer unit 50 as lens origin position information of the zoom lens group 18.
  • the microcomputer unit 50 calculates the relative position of the zoom lens group 18 from the motor control signal given to the motor driver circuit 65 based on the lens origin position information, and controls the drive of the zoom lens group 18 based on the position information. Do.
  • the temperature detection circuit 12 is connected to the microcomputer unit 50, and is configured of a diode or the like.
  • the temperature detection circuit 12 detects the temperature inside the lens unit 20, and transmits the detection result to the microcomputer unit 50 as temperature information of the lens unit 20.
  • the microcomputer unit 50 calibrates the focus position of the focus lens group 16 based on the temperature information, and performs autofocus control.
  • the imaging element 30 is provided at the rear of the lens unit 20, and receives an optical image formed by the lens unit 20.
  • the output side of the electronic shutter 34 is further connected to the imaging device 30.
  • One of the output terminals of the microcomputer unit 50 is connected to the electronic shutter 34.
  • One of the output terminals of the microcomputer unit 50 is connected to the automatic gain control circuit 32.
  • the output side of the imaging device 30 is connected to the camera signal processing unit 40 via the noise removal circuit 31, the automatic gain control circuit 32, and the analog / digital conversion circuit 33.
  • the imaging device 30 is, for example, a charge coupled device (CCD) imaging device, a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) imaging device, or the like, but is not limited thereto.
  • the imaging device 30 photoelectrically converts an optical image of a subject formed on a light receiving surface, and sends the obtained imaging signal to the noise removing circuit 31.
  • the noise removal circuit 31 performs predetermined noise removal processing on the imaging signal output from the imaging device 30.
  • the automatic gain control circuit 32 automatically amplifies the input imaging signal to an optimal level.
  • the analog / digital conversion circuit 33 converts the input imaging signal into a digital signal.
  • the optical image of the subject is photoelectrically converted by the imaging device 30 to be an imaging signal.
  • This imaging signal is subjected to noise removal circuit 31 to remove noise, is then automatically amplified to an optimal level by automatic gain control circuit 32, and is converted to a digital imaging signal by analog / digital conversion circuit 33, and a camera signal processing unit It is output to 40.
  • the image sensor 30, the noise removal circuit 31, the automatic gain control circuit 32, the analog / digital conversion circuit 33, and the camera signal processing unit 40 photoelectrically convert the light flux collected by the focus lens group 16 to produce an image signal Is an imaging unit that outputs
  • the camera signal processing unit 40 includes a signal processing circuit (Signal Processor) 41, contrast signal generating units 42-1 and 42-2, histogram signal generating units 45-1 and 45-2, and an AE signal generating circuit (Auto Exposure). And Signal Generator 48.
  • Signal processing circuit Signal Processing circuit 41
  • contrast signal generating units 42-1 and 42-2 contrast signal generating units 42-1 and 42-2
  • histogram signal generating units 45-1 and 45-2 histogram signal generating units 45-1 and 45-2
  • an AE signal generating circuit Auto Exposure
  • the input side of the camera signal processing unit 40 is connected to the signal processing circuit 41.
  • the output side of the signal processing circuit 41 is connected to the output device 70, the contrast signal generation units 42-1 and 42-2, the histogram signal generation units 45-1 and 45-2, and the AE signal generation circuit 48.
  • the output side of the contrast signal generation units 42-1 and 42-2 is connected to a contrast buffer 56 described later of the microcomputer unit 50.
  • the output side of the histogram signal generation units 45-1 and 45-2 is connected to a histogram buffer 57 described later of the microcomputer unit 50.
  • the output side of the AE signal generation circuit 48 is connected to an AE processing unit 54 described later of the microcomputer unit 50.
  • the signal processing circuit 41 performs predetermined signal processing on the digital image pickup signal input to the camera signal processing unit 40, and for example, a predetermined television system such as the National Television Standards Committee (NTSC) standard or the Phase Alternating Line (PAL) standard. Convert to a video signal compliant with The video signal converted by the signal processing circuit 41 is used by the output device 70.
  • NTSC National Television Standards Committee
  • PAL Phase Alternating Line
  • the AE signal generation circuit 48 generates an AE signal indicating the brightness of the converted video signal.
  • the generated AE signal is output to the AE processing unit 54 of the microcomputer unit 50.
  • the contrast signal generation unit 42-1 generates the low range contrast signal C0 from the luminance component of the video signal.
  • the contrast signal generation unit 42-2 generates a high-frequency contrast signal C2 from the luminance component of the video signal.
  • the low range contrast signal C0 is a first contrast signal.
  • the high range contrast signal C2 is a second contrast signal.
  • the contrast signal generation unit 42-1 includes a high pass filter (HPF: High Pass Filter) 43-1 and an integrator ( ⁇ : Integral Circuit) 44-1.
  • HPF High Pass Filter
  • ⁇ Integral Circuit
  • the contrast signal generation unit 42-1 extracts the high frequency component of the luminance component through the high pass filter circuit 43-1, and integrates this over the entire screen by the integrator 44-1 to obtain a low pass contrast signal. Generate C0.
  • the contrast signal generation unit 42-1 extracts and integrates the first high frequency component of the video signal, and generates and outputs a first contrast signal.
  • the contrast signal generation unit 42-2 is different from the contrast signal generation unit 42-1 in the default state, and the high frequency component of the luminance component is higher than the high pass filter circuit 43-1 via the high pass filter circuit 43-2. Extracting ingredients. Others have the same configuration as that of the contrast signal generation unit 42-1. Thereby, the contrast signal generation unit 42-2 generates the high-frequency contrast signal C2.
  • the cutoff frequency of the high pass filter circuits 43-1 and 43-2 is configured to be able to select any setting value.
  • the contrast signal generation unit 42-2 extracts and integrates a second high frequency component higher than the first high frequency component from the luminance component of the video signal to generate a second contrast signal.
  • the histogram signal generation unit 45-1 includes a high luminance pixel detection circuit (DET: Detector Circuit) 46-1 and a pixel counter (CNT: Counter Circuit) 47-1.
  • the input side to the histogram signal generation unit 45-1 is connected to the pixel counter 47-1 via the high luminance pixel detection circuit 46-1, and the output side of the pixel counter 47-1 generates this histogram signal. It becomes the output side of the unit 45-1.
  • the histogram signal generation unit 45-1 detects pixels having a predetermined luminance or more among the luminance components by the high luminance pixel detection circuit 46-1, counts the detected pixels by the pixel counter 47-1, and generates a histogram signal. A certain high luminance pixel number Hb is generated.
  • the detection threshold when the high luminance pixel detection circuit 46-1 detects a high luminance pixel is configured to be able to select and set an arbitrary value.
  • the histogram signal refers to the number of pixels in the video signal having a luminance in a predetermined range.
  • the histogram signal generation unit 45-2 is different from the histogram signal generation unit 45-1 except that the histogram signal generation unit 45-2 includes a low luminance pixel detection circuit 46-2 different from the high luminance pixel detection circuit 46-1 of the histogram signal generation unit 45-1. It has the same configuration as 1).
  • the histogram signal generation unit 45-2 detects pixels having a predetermined luminance or less among the luminance components by the low luminance pixel detection circuit 46-2, counts the detected pixels by the pixel counter 47-2, and generates a histogram signal. A certain low luminance pixel number Hd is generated.
  • the detection threshold when the low luminance pixel detection circuit 46-2 detects a low luminance pixel is configured to be able to select and set an arbitrary value.
  • the histogram signal generation units 45-1 and 45-2 generate and output histogram signals of luminance components of the video signal.
  • the microcomputer unit 50 includes a control unit 51 and a memory unit 52.
  • the control unit 51 includes an AF processing unit 53, an AE processing unit 54, and a zoom processing unit 55.
  • the memory unit 52 has a contrast buffer 56 and a histogram buffer 57.
  • the output side of the contrast signal generation units 42-1 and 42-2 is connected to the contrast buffer 56.
  • the contrast buffer 56 is connected to the AF processing unit 53.
  • the output side of the histogram signal generation units 45-1 and 45-2 is connected to the histogram buffer 57.
  • the histogram buffer 57 is connected to the AF processing unit 53.
  • the AF processing unit 53 is connected to the motor driver circuit 63, and drives the focus motor 13 to perform autofocus control.
  • the AF processing unit 53 moves the focus lens group 16 to the in-focus position while wobbling the drive unit with the first contrast signal or the like as an evaluation value.
  • the AE processing unit 54 is connected to the motor driver circuit 64, and drives the diaphragm motor 14 to perform automatic exposure control.
  • the output side of the AE signal generation circuit 48 is connected to the AE processing unit 54.
  • the zoom processing unit 55 is connected to the motor driver circuit 65 and drives the zoom motor 15 to perform zoom control.
  • the output side of the lens origin detection circuit 11 described above and the output side of the temperature detection circuit 12 are connected to the microcomputer unit 50.
  • One of the output terminals of the microcomputer unit 50 is connected to the electronic shutter 34.
  • the microcomputer unit 50 is realized by, for example, a central processing unit such as a central processing unit (CPU) and a storage device such as a random access memory (RAM) and a read only memory (ROM).
  • the function of the memory unit 52 is realized by a storage device such as a RAM or a ROM.
  • the function of the control unit 51 is realized by the software program stored in the ROM being read out to the RAM and executed by the CPU.
  • the motor driver circuits 63 to 65 are circuits for driving the focus motor 13, the aperture motor 14 and the zoom motor 15, respectively, and have a control circuit and an amplifier. Each of the motor driver circuits 63 to 65 has a forward / reverse terminal as an input terminal, a drive terminal, and a pulse output terminal as an output terminal, and is connected to the output terminal of the microcomputer unit 50 described above.
  • the motor control signal is a signal that indicates the direction of rotation and a signal that indicates the drive torque.
  • the microcomputer unit 50 outputs a signal instructing the rotation direction to the normal rotation / inversion terminal, and outputs a signal instructing the drive torque to the drive terminal to drive the motor with a predetermined torque in the desired rotation direction. .
  • the microcomputer unit 50 further controls the rotation amount and the rotation speed by counting the pulses output from the pulse output terminal.
  • the motor driver circuit 63 is connected to the focus motor 13.
  • the motor driver circuit 64 is connected to the aperture motor 14.
  • the motor driver circuit 65 is connected to the zoom motor 15.
  • the focus motor 13 drives the focus lens group 16 back and forth in the optical axis direction to adjust the focus of the optical image of the subject.
  • the diaphragm motor 14 opens and closes a diaphragm blade (not shown) of the diaphragm mechanism 17 to adjust the amount of light flux received by the lens unit 20.
  • the zoom motor 15 drives the zoom lens group 18 back and forth in the optical axis direction to change the magnification of the optical image of the subject.
  • the motor driver circuit 63 and the focus motor 13 are drive units that drive the focus lens group 16 in the optical axis direction.
  • the AF processing unit 53 acquires the low-pass contrast signal C0, the high-pass contrast signal C2, the high-brightness pixel count Hb, and the low-brightness pixel count Hd, and the low-pass contrast signal C0
  • One of the high frequency contrast signals C2 is used as the autofocus evaluation value.
  • the AF processing unit 53 further determines the focusing direction and focusing based on the autofocus evaluation value, the theoretical data position on the trace curve corresponding to the zoom lens position at that time, the correction data position by lens adjustment, and the temperature information.
  • the in-focus position Pp is detected.
  • the AF processing unit 53 generates a motor control signal based on the detection result, and transmits the motor control signal to the motor driver circuit 63.
  • the motor driver circuit 63 performs drive control of the focus motor 13 based on the motor control signal, moves the focus lens group 16 in the optical axis direction, and performs autofocus control.
  • the AE processing unit 54 automatically performs AE processing based on an AE signal indicating the brightness of the current captured image, the degree of opening of the aperture mechanism 17 of the lens unit 20, the shutter speed of the electronic shutter 34, the gain of the automatic gain control circuit 32, etc. Calculate the exposure evaluation value.
  • the AE processing unit 54 generates a motor control signal based on the automatic exposure evaluation value, and transmits the motor control signal to the motor driver circuit 64.
  • the motor driver circuit 64 controls the drive of the diaphragm motor 14 based on the motor control signal, opens and closes diaphragm blades (not shown) of the diaphragm mechanism 17 and performs automatic exposure control.
  • the zoom processing unit 55 performs zoom control based on a signal from a zoom button (not shown) or control data transmitted from a computer (not shown).
  • the zoom processing unit 55 includes lens absolute position information from the lens origin detection circuit 11, zoom magnification information representing the current zoom magnification, temperature information in the lens unit 20 given from the temperature detection circuit 12 of the lens unit 20, and the like. Based on this, a motor control signal is generated and transmitted to the motor driver circuit 65.
  • the motor driver circuit 65 drives and controls the zoom motor 15 based on the motor control signal, moves the zoom lens group 18 in the optical axis direction, and performs zoom control.
  • the control unit 51 of the microcomputer unit 50 controls the shutter speed of the electronic shutter 34 so as to increase or decrease the exposure time to the imaging device 30 based on the above-described automatic exposure evaluation value. Thereby, the light amount of the optical image of the subject formed on the light receiving surface of the imaging device 30 is adjusted.
  • the control unit 51 of the microcomputer unit 50 controls the gain of the automatic gain control circuit 32 based on the above-described automatic exposure evaluation value. Thereby, the amplification factor of the imaging signal is adjusted.
  • FIGS. 2 (a) to 2 (c) are diagrams showing an example of the autofocus operation on a normal subject in the present embodiment.
  • FIG. 2A shows an image 100.
  • FIG. In this image 100 subjects 101 and 102 are photographed, and a point light source is not photographed.
  • FIG. 2 (b) is a histogram of the luminance component of the image 100.
  • the vertical axis in FIG. 2B indicates the number of pixels in each range of luminance components, and the horizontal axis indicates the range of luminance components.
  • the number of pixels on the low luminance side Bd is the low luminance pixel number Hd.
  • the number of pixels on the high luminance side Bb is the number of high luminance pixels Hb.
  • FIG. 2C is a diagram showing the relationship between the contrast signal and the focus lens position.
  • the vertical axis in FIG. 2C indicates the low range contrast signal C0
  • the horizontal axis indicates the focus lens position.
  • the vicinity of the origin on the horizontal axis indicates that the imaging device 10 is at a position where the object on the far side (Far) is in focus.
  • the vicinity of the right end of the horizontal axis indicates that the imaging device 10 is at a position where an object on the near side (Near) is in focus.
  • the in-focus position Pp is a focus lens position for focusing on the subject in the case of FIG.
  • the low-range contrast signal C0 peaks at the in-focus position Pp.
  • the AF start position Ps is a default position of the focus lens position at the start of the autofocus operation.
  • the wobbling amplitude W0 is a default value of the amplitude of the minute vibration of the focus lens group 16 at the start of the autofocus operation.
  • the AF processing unit 53 can correctly detect the in-focus direction and can drive the lens quickly toward the in-focus position Pp.
  • FIGS. 3 (a) to 3 (d) are diagrams showing an example of the autofocusing operation when the object having the point light source according to this embodiment is apart from the in-focus position.
  • the same reference numerals are given to the same elements as those in the diagram showing the example of the autofocusing operation shown in FIGS. 2 (a) to 2 (c).
  • FIG. 3A shows an image 100A.
  • a point light source 110 is photographed in the image 100A.
  • the focus lens group 16 is away from the in-focus position Pp and blurring is large on the screen, the subjects 101 and 102 and the point light source 110 are unclear and the point light source 110 is an image.
  • the area occupied on 100A is large.
  • the luminance component is saturated at the pixels constituting the image of the point light source 110.
  • FIG. 3B is a histogram of the luminance component of the image 100A. It has the same configuration as that of the histogram of FIG. 2B, and further, the inversion threshold Ci and the amplitude threshold Cw are shown as the number of pixels on the vertical axis.
  • the AE processing unit 54 squeezes the diaphragm mechanism 17 to reduce the luminous flux and slightly darkens the entire image 100A.
  • the brightness values of pixels corresponding to other than the image of the point light source 110 of the image 100A decrease, the pixel histogram from the middle brightness to the low brightness moves to the low brightness side, and the low brightness pixel number Hd is detected large. .
  • FIG. 3C shows the relationship between the contrast signal and the focus lens position.
  • the same numerals are given to the same composition as Drawing 2 (c).
  • the near in-focus position Pn is a focus lens position near the in-focus position Pp.
  • the wobbling amplitude W1 indicates the amplitude of the minute vibration of the focus lens group 16 at the near in-focus position Pn.
  • the area A0 will be described in detail with reference to FIG.
  • the solid line in the graph indicates the low-frequency contrast signal C0 when the point light source 110 is photographed.
  • the broken line in the graph indicates the low-frequency contrast signal C0 when the point light source 110 is not photographed for comparison.
  • the mountain characteristic of the low-pass contrast signal C0 when there is no point light source often has a gentle slope in the entire region.
  • the AE processing unit 54 reduces the light flux by narrowing the diaphragm mechanism 17 so as to match the brightness value of the high brightness pixel area to the optimum value, thereby reducing the image 100A. Make the whole a little darker. As a result, the luminance of the subject other than the point light source becomes dark, and the slope of the low-range contrast signal C0 becomes gentle as a whole.
  • the luminance value of the corresponding pixel other than the image of the point light source 110 is decreased by the point light source 110, so the peak value at the focusing position Pp is reduced.
  • the AF start position Ps is near the valley, the difference between the value of the low-range contrast signal C0 on the large blur side (further to the near side) and the value of the low-range contrast signal C0 on the in-focus side is small. This makes it difficult to correctly detect the in-focus direction.
  • the near side (Near) and far side (Far) of the mountain characteristic of low-pass contrast signal C0 when there is a point light source It often shows a tendency. The reason is described below.
  • the pixels constituting the image of the point light source 110 often reach a saturation level that exceeds the signal level detectable by the imaging device 30.
  • the edge portion (boundary portion between the light source and the background) around the point light source is also increased as the area of the point light source increases. growing.
  • the low-range contrast signal C0 is detected more greatly, and the near side (Near) and the far side (Far) are slightly lifted. This tendency causes a problem that it is more difficult to correctly detect the in-focus direction.
  • the means for solving this problem will be described later with reference to FIG.
  • FIG. 3D is an enlarged view of the area A0 of FIG.
  • the wobbling amplitude W0 is small, the difference between the value V0 of the low range contrast signal C0 on the in-focus side and the value V1 of the low range contrast signal C0 on the large blur side (further close side) can not be detected. Therefore, the in-focus direction can not be detected.
  • the wobbling amplitude W1 is larger than the wobbling amplitude W0, the value V2 of the low range contrast signal C0 on the large blur side (further to the near side) and the value V3 of the low range contrast signal C0 on the focusing side Since the difference can be detected, it is possible to correctly detect the in-focus direction.
  • the AF processing unit 53 which is an autofocus control unit, varies the wobbling amplitude of the focus lens group 16 based on the histogram signals output from the histogram signal generation units 45-1 and 45-2.
  • the histogram signal includes at least the number of high luminance pixels Hb of the video signal.
  • the AF processing unit 53 controls the focus lens group 16 with the wobbling amplitude W1. Do. This makes it possible to correctly detect the in-focus direction even under the influence of a point light source.
  • the slope of the low range contrast signal C0 is gentle from the AF start position Ps to the vicinity of the in-focus position Pp, the wobbling is enlarged even after approaching the in-focus position Pn.
  • the autofocusing operation is performed with the amplitude W1, and a rampage on the screen resulting from this is noticeable. The method of coping with this problem will be described with reference to FIG.
  • FIGS. 4A to 4C are diagrams showing an example of the autofocus operation near the in-focus position with respect to the subject having a point light source in the present embodiment.
  • FIG. 4A shows an image 100A.
  • the same components as those of the image 100 shown in FIG. 3A are denoted by the same reference numerals.
  • a point light source 110 is photographed in the image 100A.
  • the image 100A is an image when the focus lens group 16 is photographed near the in-focus position Pp.
  • the objects 101 and 102 of the image 100A and the point light source 110 are relatively sharp, and the area occupied by the point light source 110 on the image 100A is small.
  • the luminance component is saturated at the pixels constituting the image of the point light source 110.
  • FIG. 4B is a histogram of the luminance component of the image 100A.
  • the same components as those in the histogram of FIG. 3B are assigned the same reference numerals, and the switching threshold Cs is indicated as the number of pixels on the vertical axis.
  • the luminance component of the pixels that make up the image of the point light source 110 is saturated, so the predetermined number of high luminance pixel numbers Hb is detected.
  • the AE processing unit 54 opens the diaphragm mechanism 17 to increase the luminous flux.
  • the luminance values of the pixels other than those constituting the image of the point light source 110 in the image 100A increase, the pixel histogram from the intermediate luminance to the low luminance moves to the high luminance side, and the low luminance pixel number Hd decreases.
  • the imaging device 10 according to the present embodiment determines that the image 100A is affected by the point light source when the number of high luminance pixels Hb is equal to or more than the switching threshold Cs.
  • FIG. 4C shows the relationship between the contrast signal and the focus lens position.
  • the same numerals are given to the same composition as Drawing 3 (c).
  • the wobbling amplitude W2 indicates the amplitude of the minute vibration of the focus lens group 16 at the near in-focus position Pn.
  • the low-range contrast signal C0 exhibits a gentle peak at the in-focus position Pp.
  • the focus lens group 16 can be controlled to be driven to the in-focus position Pp by the wobbling amplitude W2.
  • 5 (a) to 5 (c) are diagrams showing an example of the autofocusing operation when the object is strongly influenced by the point light source according to the present embodiment when it is away from the in-focus position.
  • the same reference numerals are given to the same elements as those in the example of the autofocusing operation shown in FIGS. 4 (a) to 4 (c).
  • FIG. 5A shows an image 100B.
  • the same components as those of the image 100A shown in FIG. 4A are denoted by the same reference numerals.
  • the image 100B in addition to the subjects 101 and 102 of the image 100A, a larger number of point light sources 110B-1 to 110B-3 are photographed than the point light source 110B of the image 100A.
  • the image 100B is an image captured when the focus lens group 16 is away from the in-focus position Pp, and the blur is large.
  • the objects 101 and 102 of the image 100B and the point light sources 110B-1 to 110B-3 are unclear.
  • the area occupied by the point light sources 110B-1 to 110B-3 on the image 100B is larger than that at the time of focusing.
  • the luminance component is saturated at the pixels constituting the images of the point light sources 110B-1 to 110B-3.
  • FIG. 5B is a histogram of the luminance component of the image 100B.
  • the same components as those in the histogram of FIG. 4B are assigned the same reference numerals.
  • the luminance components of the pixels constituting the images of the point light sources 110B-1 to 110B-3 saturate, so the image 100B is larger than that in FIG.
  • the high luminance pixel number Hb is detected.
  • the AE processing unit 54 squeezes the diaphragm mechanism 17 to reduce the luminous flux.
  • the luminance values of the pixels constituting the pixels other than the image of the point light source 110 of the image 100B decrease, and the pixel histogram from the intermediate luminance to the low luminance moves to the low frequency, and the luminance lower than FIG.
  • the number of pixels Hd is detected.
  • FIG. 5C shows the relationship between the contrast signal and the focus lens position.
  • the same elements as in FIG. 4C are assigned the same reference numerals.
  • the imaging device 10 which is a surveillance camera, is required to shoot all day.
  • the surveillance camera shoots at night as well as at daytime, so there are many opportunities to shoot point light sources, such as car headlights and street lights.
  • point light sources such as car headlights and street lights.
  • the surveillance camera sequentially photographs subject conditions that differ in subject distance, zoom magnification, and the like by the panning operation and tilting operation of the turning dome mechanism.
  • the imaging device 10 which is a surveillance camera, starts the autofocus operation from the near side (Near) when panning from a close subject to a far subject. In such a case, if the subject including the point light source is photographed, the surveillance camera can not correctly detect the in-focus direction as described above, and the in-focus accuracy may be lowered.
  • the influence of the point light sources 110B-1 to 110B-3 on the image 100B is remarkable in the high luminance pixel number Hb and the low luminance pixel number Hd when the image 100B is blurred (when the image 100B is largely separated from the focusing position Pp).
  • the high luminance pixel number Hb is the amplitude threshold Cw or more
  • the low luminance pixel number Hd is the inversion threshold Ci or more
  • the high luminance pixel number Hb increases
  • the low luminance pixel number If it is detected that Hd increases, it is determined that the gradient of the low-range contrast signal C0 is reversed under the influence of the point light source on the image 100B, and the drive direction of the focus lens group 16 is reversed. .
  • the drive direction of the focus lens group 16 is reversed from the large blur side D10 to the focus side D11.
  • FIGS. 6 (a) to 6 (c) are diagrams showing an example of the autofocus operation near the in-focus position with respect to the subject strongly affected by the point light source in the present embodiment.
  • FIG. 6A shows an image 100B.
  • the same elements as those of the image 100B shown in FIG. 5A are denoted by the same reference numerals.
  • the image 100B is an image captured when the focus lens group 16 is positioned at the in-focus position Pp.
  • the objects 101 and 102 of the image 100B and the point light sources 110B-1 to 110B-3 are clear, and the area occupied by the point light sources 110B-1 to 110B-3 on the image 100B is small.
  • the luminance component is saturated at the pixels constituting the images of the point light sources 110B-1 to 110B-3.
  • FIG. 6B is a histogram of the luminance component of the image 100B.
  • the image 100B since the luminance components of the pixels constituting the images of the point light sources 110B-1 to 110B-3 are saturated, a predetermined number of high luminance pixel numbers Hb are detected.
  • the AE processing unit 54 opens the diaphragm mechanism 17 to increase the luminous flux.
  • the luminance values of pixels other than those constituting the images of the point light sources 110B-1 to 110B-3 of the image 100B increase, and the pixel histogram from the intermediate luminance to the low luminance moves toward the high region, and the low luminance pixels The number Hd decreases.
  • FIG. 6C shows the relationship between the contrast signal and the focus lens position.
  • the same elements as in FIG. 5C are assigned the same reference numerals.
  • the wobbling amplitude W3 indicates the amplitude of the minute vibration of the focus lens group 16 at the near in-focus position Pn.
  • the high-frequency contrast signal C2 is generated by the high-pass filter circuit 43-2 whose cutoff frequency is higher than that of the high-pass filter circuit 43-1 which has generated the low-frequency contrast signal C0.
  • the high-frequency contrast signal C2 has a sharp peak near the focusing position Pp even under the influence of the point light sources 110B-1 to 110B-3.
  • the AF processing unit 53 moves to the focusing side D12 with the wobbling amplitude W3 and thereafter, when a predetermined condition described later is satisfied, as shown by the arrow D13, the autofocus evaluation value is increased from the low range contrast signal C0 to the high range The operation is switched to the contrast signal C2. As a result, it becomes possible to correctly perform the autofocus operation on the subject including the point light sources 110B-1 to 110B-3.
  • the imaging device 10 switches the autofocus evaluation value from the low-pass contrast signal C0 to the high-pass contrast signal C2 and also switches the wobbling amplitude corresponding to the high-pass contrast signal C2. As a result, when approaching the in-focus position Pn, it is possible to operate with the optimal wobbling amplitude.
  • FIGS. 7 (a) to 7 (c) are diagrams showing the characteristics of the contrast signal in the present embodiment.
  • the vertical axes in FIGS. 7 (a) to 7 (c) indicate the contrast signal in common, and the horizontal axes indicate the focus lens position.
  • FIG. 7A shows the low range contrast signal C0, the mid range contrast signal C1, and the high range contrast signal C2 of the subject image not including the point light source.
  • the low-range contrast signal C0 is detected from a relatively low frequency band (a state in which an edge portion in the subject starts to be emphasized) of high frequency components in the video signal.
  • the low-range contrast signal C0 has an inclination that increases toward the in-focus position Pp even at a position slightly away from the in-focus position Pp, and a large mountain peak occurs at the in-focus position Pp.
  • the high frequency contrast signal C2 is detected from a higher frequency component in the video signal (a state in which the edge portion in the object is more emphasized).
  • the high frequency contrast signal C2 has a small signal level at a position slightly away from the in-focus position Pp, and has a characteristic that a mountain peak occurs only in the vicinity of the in-focus position Pp.
  • the cutoff frequency of the mid-range contrast signal C1 is set to the middle (mid-range), so that the mid-range contrast signal C1 has an approximately mid-peak characteristic between the low-range contrast signal C0 and the high-range contrast signal C2.
  • FIG. 7B is a view showing the switching operation of the autofocus evaluation value generally used in the contrast detection method.
  • the microcomputer unit 50 determines that the focus lens group 16 is separated from the in-focus position Pp by a predetermined distance or more, and uses the low-range contrast signal C0 as an autofocus evaluation value as an arrow. As indicated by D20, the hill climbing operation is performed in the direction in which the signal level of the low-pass contrast signal C0 becomes large.
  • the microcomputer unit 50 determines that the focus lens group 16 is in the vicinity of the in-focus position Pp, and the autofocus evaluation value is increased from the low-range contrast signal C0 as shown by the arrow D21. To the area contrast signal C2.
  • the microcomputer unit 50 After switching the autofocus evaluation value to the high-frequency contrast signal C2, the microcomputer unit 50 performs a hill-climbing operation in the direction in which the signal level of the high-frequency contrast signal C2 increases as indicated by an arrow D22.
  • the microcomputer unit 50 uses the low frequency contrast signal C0 for rough adjustment of the autofocus control, and uses the high frequency contrast signal C2 for fine adjustment of the autofocus control.
  • the microcomputer unit 50 improves the focusing accuracy by switching the autofocus evaluation value from the low frequency contrast signal C0 to the high frequency contrast signal C2.
  • FIG. 7C is a diagram showing the switching operation of the autofocus evaluation value when the slope of the mountain characteristic of the low-range contrast signal C0 becomes gentle due to the influence of a point light source.
  • the signal level of the low-range contrast signal C0 is small overall and has a gentle slope. At this time, under determination condition 1, the signal level of the low-range contrast signal C0 always falls below the level threshold TH1, and it may not be possible to determine whether or not it is in the vicinity of the in-focus position Pp.
  • the threshold value to be compared with the low range contrast signal C0 is lowered to the level threshold value TH3 lower than the level threshold value TH1. Furthermore, the threshold value to be compared with the high-frequency contrast signal C2 is lowered to the level threshold value TH4 lower than the level threshold value TH2. This corresponds to the detection of the signal level reduced due to the influence of the point light source.
  • the low-pass contrast signal C0 In order to correctly detect that the focus position is in the vicinity of the in-focus position Pp, when the positive and negative slopes of the low-pass contrast signal C0 match the positive and negative signs of the high-pass contrast signal C2, the low-pass contrast signal C0 is And the absolute value of the slope of the high-frequency contrast signal C2 are calculated and compared. In the vicinity of the in-focus position Pp, the slope of the low range contrast signal C0 is gentle, whereas the slope of the high range contrast signal C2 is relatively steep.
  • Determination condition 2 for determining that the in-focus position Pp is around Low-range contrast signal C0 ⁇ level threshold TH3, and High-range contrast signal C2 ⁇ level threshold TH4, and
  • the slope of the low range contrast signal C0 matches the positive or negative of the slope of the high range contrast signal C2, and the slope of the high range contrast signal C2 ⁇ the slope of the low range contrast signal C0
  • the microcomputer unit 50 determines that the focus lens group 16 is separated from the in-focus position Pp by a predetermined distance or more, and sets the low-range contrast signal C0 as an autofocus evaluation value as an arrow. As indicated by D30, a hill-climbing operation is performed in the direction in which the signal level of the low-range contrast signal C0 increases.
  • the microcomputer unit 50 determines that the focus lens group 16 is in the vicinity of the in-focus position Pp, and as shown by an arrow D31, the autofocus evaluation value is raised from the low range contrast signal C0. To the area contrast signal C2. Thereafter, as shown by the arrow D32, autofocus control based on the peak of the high-frequency contrast signal C2 is performed. This makes it possible to correctly perform the autofocus operation even under the influence of the point light source.
  • the imaging device 10 determines that the contrast signal is affected by the point light source when the high-brightness pixel number Hb is equal to or greater than the switching threshold Cs, and determines whether or not it is in the vicinity of the focusing position Pp. Switch the condition to
  • FIG. 8 is a flowchart showing autofocus control in the present embodiment.
  • the AF processing unit 53 detects the low range contrast signal C0 from the high pass filter circuit 43-1 and detects the high range contrast signal C2 from the high pass filter circuit 43-2. Do.
  • the AF processing unit 53 can set an arbitrary cutoff frequency to the high pass filter circuits 43-1 and 43-2.
  • the AF processing unit 53 sets the cutoff frequency of the high pass filter circuit 43-1 to a low frequency to improve the focusing accuracy when shooting an object including a point light source.
  • the cutoff frequency of -2 is set as the high frequency setting.
  • step S11 the AF processing unit 53 sets the wobbling condition based on whether the contrast signal currently selected is the low range contrast signal C0 or the high range contrast signal C2.
  • the wobbling conditions include, for example, wobbling amplitude.
  • the default value of the selected contrast signal is the low range contrast signal C0, and the selected contrast signal becomes the high range contrast signal C2 when switching is performed in step S22 described later.
  • step S12 the AF processing unit 53 acquires the high luminance pixel number Hb and the low luminance pixel number Hd, and performs variable processing of the wobbling amplitude and inversion processing of the lens movement direction based on the results. Details of the process of step S12 will be described in detail with reference to FIG. 9 described later.
  • step S13 the AF processing unit 53 drives the lens. That is, the AF processing unit 53 generates a motor control signal based on the set control parameter and the autofocus evaluation value, and transmits the motor control signal to the motor driver circuit 65.
  • the motor driver circuit 65 performs drive control of the focus motor 13 for moving the focus lens group 16 of the lens unit 20 in the optical axis direction, and performs autofocus control.
  • step S14 the AF processing unit 53 detects a contrast signal.
  • the AF processing unit 53 further performs an operation relating to autofocus control with the currently selected contrast signal as an autofocus evaluation value.
  • step S15 the AF processing unit 53 determines whether the focusing condition is satisfied. If the focusing condition is satisfied (Yes), the autofocus control shown in FIG. 8 is ended. If the focusing condition is not satisfied (No), the processing in step S16 and the subsequent steps is performed. The focusing condition is satisfied when the AF processing unit 53 detects a peak of the autofocus control value.
  • the AF processing unit 53 obtains the high-brightness pixel number Hb.
  • the AF processing unit 53 determines whether the number of high brightness pixels Hb is equal to or more than the switching threshold Cs.
  • the switching threshold Cs which is the third pixel number threshold, is intended to switch the autofocus evaluation value from the low range contrast signal C0 to the high range contrast signal C2 near the in-focus position Pp. It is selected on condition of. ⁇ Selection condition of the switching threshold Cs which is the third pixel number threshold Image the point light source condition A (degree of influence of the point light source: small) as a reference and measure the high brightness pixel number Hb at the in-focus position Pp .
  • Selection condition 2 High luminance pixel number Hb measured H switching threshold Cs
  • the high luminance pixel number Hb is less than the switching threshold Cs (No), it is judged that the low range contrast signal C0 is not influenced by the point light source or the influence of the point light source is very small. Do. If the high luminance pixel number Hb is equal to or more than the switching threshold Cs (Yes), it is judged that the low range contrast signal C0 is affected by the point light source or the influence of the point light source is very large. Do.
  • step S18 the AF processing unit 53 lowers the threshold to be compared with the low range contrast signal C0 to the level threshold TH3 lower than the level threshold TH1. Furthermore, the threshold value to be compared with the high-frequency contrast signal C2 is lowered to the level threshold value TH4 lower than the level threshold value TH2. This makes it possible to cope with detection of a signal level that has become smaller due to the influence of a point light source.
  • step S19 the AF processing unit 53 calculates the inclination of the low range contrast signal C0 and the inclination of the high range contrast signal C2.
  • step S20 the AF processing unit 53 determines whether the determination condition 2 near the in-focus state is satisfied. If the said condition is not satisfied (No), it will return to the process of step S11. If the condition is satisfied (Yes), the process of step S22 is performed.
  • step S21 the AF processing unit 53 determines whether the determination condition 1 near the in-focus state is satisfied. If the said condition is not satisfied (No), it will return to the process of step S11. If the condition is satisfied (Yes), the process of step S22 is performed.
  • step S22 the AF processing unit 53 switches the autofocus evaluation value from the low range contrast signal C0 to the high range contrast signal C2, and returns to the process of step S11.
  • FIG. 9 is a flowchart showing control of the wobbling amplitude and the moving direction of the lens in the present embodiment.
  • the AF processing unit 53 acquires the current high luminance pixel number Hb and the low luminance pixel number Hd.
  • the AF processing unit 53 calculates the difference between the high brightness pixel number Hb acquired in step S30 and the previous high brightness pixel number Hb stored in the histogram buffer 57. Then, the difference between the low luminance pixel number Hd acquired in step S30 and the previous low luminance pixel number Hd is calculated. Further, the current high luminance pixel number Hb and the low luminance pixel number Hd are stored in the histogram buffer 57.
  • step S32 the AF processing unit 53 determines whether the number of high brightness pixels Hb is equal to or larger than the amplitude threshold Cw. If the amplitude threshold Cw, which is the first pixel number threshold, is not greater than (No), it is determined that the point light source is not present in the subject, or the influence of the point light source is very small. Is not performed, and the process of FIG. 9 ends. If it is the amplitude threshold value Cw or more (Yes), it is determined that the point light source is present in the subject and the influence thereof is large, and the process of step S33 is performed.
  • step S32 the process does not shift to the process of setting the wobbling amplitude large. Thereby, in the vicinity of the in-focus position Pp, it is possible to suppress the runaway on the screen due to the large wobbling amplitude.
  • step S33 the AF processing unit 53 increases the wobbling amplitude.
  • the value V0 of the contrast signal on the in-focus side and the value V1 of the contrast signal on the near side are almost the same, and the in-focus direction is correctly detected. I could not do it.
  • the wobbling amplitude large, it is possible to determine that the value V2 of the contrast signal on the in-focus side is larger than the value V3 of the contrast signal on the near side. Even when it becomes loose, it is possible to correctly detect the in-focus direction.
  • step S34 the AF processing unit 53 determines whether the low luminance pixel number Hd is equal to or larger than the inversion threshold Ci.
  • the low luminance pixel number Hd is not equal to or more than the reversal threshold Ci (No)
  • the focusing position Pp in FIG. As in the vicinity, it is determined that the in-focus direction can be correctly detected, and the process of step S36 is performed. If the low luminance pixel number Hd is greater than or equal to the inversion threshold Ci (Yes), the process of step S35 is performed.
  • the inversion threshold Ci When the low luminance pixel number Hd is equal to or greater than the second threshold pixel number threshold, ie, the inversion threshold Ci, there is a point light source in the subject, and the exposure control is strongly affected by the influence thereof. If you are At this time, the entire screen is very dark due to the exposure control, and the luminance components of objects other than the point light source are also very small. The slope of the mountain in the low range contrast signal C0 becomes gentle. Therefore, as in the case of the AF start position Ps in FIG. 5C described above, there is a possibility that the in-focus direction is erroneously detected.
  • step S36 the AF processing unit 53 clears the reversal history in the lens movement direction, and performs the process of step S40. By this process, the direction reversing process is completed.
  • step S35 the AF processing unit 53 determines whether or not there is a reversal history of the lens movement direction. If there is no reversal history of the lens movement direction (Yes), the process of step S37 is performed. If there is a reversal history of the lens movement direction (No), the process of step S40 is performed.
  • step S37 when the difference between the high luminance pixel number Hb obtained in step S31 is increased and the low luminance pixel number Hd is increased (Yes), the AF processing unit 53 performs the step.
  • the process of S38 is performed.
  • the AF processing unit 53 erroneously detects the in-focus direction and determines that the lens is moved. That is, in the process of FIG. 9, the conditions under which the AF processing unit 53 reverses the lens movement direction are as follows.
  • step S38 the AF processing unit 53 reverses the lens movement direction with respect to the initial value of the lens movement direction set in step S21 of FIG. 8 described above. That is, not the direction in which the autofocus evaluation value increases but the direction in which the autofocus evaluation value decreases is set as the lens movement direction.
  • step S39 the AF processing unit 53 records the history of the direction reversal in the histogram buffer 57 in order to prevent the erroneous setting of the moving direction.
  • the low-range contrast signal C0 on the large blur side (further the near side) is larger than the low-range contrast signal C0 on the focusing side.
  • the lens is driven to the large blur side D10.
  • step S40 the AF processing unit 53 updates the wobbling amplitude set in step S33 and the lens movement direction set in step S38.
  • the updated value is recorded in the memory unit 52 of the microcomputer unit 50.
  • the microcomputer unit 50 detects the in-focus direction and the in-focus position Pp on the basis of the auto-focus evaluation value, and generates a motor control signal on the basis of the auto-focus control parameter reset in step S40. Transmit to driver circuit 65.
  • the motor driver circuit 65 moves the focusing lens group 16 in the optical axis direction based on the motor control signal, and brings the lens closer to the correct focusing position Pp.
  • the AF processing unit 53 of the imaging device 10 determines the influence state of the point light source on the autofocusing based on the detection results of the high luminance pixel number Hb and the low luminance pixel number Hd, and the autofocus operation is in progress. And the control operation according to the characteristics of the point light source. This makes it possible to reduce erroneous determination of the in-focus direction and to perform auto-focus control with high in-focus accuracy even under subject conditions where the influence by the point light source is extremely large.
  • the imaging device 10 switches the autofocus evaluation value from the low-pass contrast signal C0 to the high-pass contrast signal C2, and also switches the wobbling amplitude corresponding to the high-pass contrast signal C2. As a result, when approaching the in-focus position Pn, it is possible to operate with the optimal wobbling amplitude.
  • the imaging device 10 performs autofocus control by switching between the low range contrast signal C0 and the high range contrast signal C2.
  • the present invention is not limited to this, and three types of low range contrast signal C0, middle range contrast signal C1, and high range contrast signal C2 may be switched to perform autofocus control, or may be switched to multiple stages. .
  • the contrast signal generation units 42-1 and 42-2 of the present embodiment extract the high frequency components of the luminance component through the high pass filter circuits 43-1 and 43-2, and the integrators 44-1 and 44-2 Integration processing is performed over the entire screen by 44-2 to generate a low-pass contrast signal C0 and a high-pass contrast signal C2.
  • the histogram signal generation units 45-1 and 45-2 detect the number of high luminance pixels Hb and the number of low luminance pixels Hd over the entire screen.
  • the present invention is not limited to this, and the contrast signal generation units 42-1 and 42-2, the histogram signal generation units 45-1 and 45-2, and the AE processing unit 54 perform only the process related to the autofocus area. It may be configured as follows. This makes it possible to focus only on the predetermined area of the screen. At the same time, it is possible to significantly reduce the processing load since it is sufficient to process a part of the screen.
  • the imaging device 10 determines that the point light source is affected, and the autofocus evaluation value becomes the low-frequency contrast signal C0.
  • the level thresholds TH1 and TH2 to be switched to the high range contrast signal C2 are changed to the level thresholds TH3 and TH4, respectively.
  • the present invention is not limited to this, and only the level threshold TH1 for switching the autofocus evaluation value from the low range contrast signal C0 to the high range contrast signal C2 may be changed to the level threshold TH3.
  • the high luminance pixel number Hb is equal to or higher than the amplitude threshold Cw
  • the low luminance pixel number Hd is equal to or higher than the inversion threshold Ci
  • the high luminance pixel number Hb is increased.
  • the present invention is not limited to this, counting the number of middle luminance pixels which is an intermediate luminance region not included in the high luminance pixel and the low luminance pixel, and the high luminance pixel number Hb is equal to or greater than the amplitude threshold Cw, and the middle luminance pixel number is predetermined If the number of middle luminance pixels decreases below the threshold, the slope of the low range contrast signal C0 is judged to be inverted under the influence of the point light source, and the drive direction of the focus lens group 16 is reversed. May be As a result, it is possible to reduce the processing load by reducing the conditions for determination in which the drive direction of the focus lens group 16 is reversed.
  • the imaging device 10 switches the autofocus evaluation value from the low-pass contrast signal C0 to the high-pass contrast signal C2, and also switches the wobbling amplitude corresponding to the high-pass contrast signal C2.
  • the present invention is not limited to this, and the wobbling amplitude may be switched to a smaller value when it is determined that it is in the vicinity of the in-focus position Pp according to the value and the inclination of the low range contrast signal C0.
  • the imaging device 10 of the present embodiment generates the low frequency contrast signal C0, the high frequency contrast signal C2, the high luminance pixel number Hb, and the low luminance pixel number Hd from the luminance components of the video signal.
  • the present invention is not limited to this, and among the video signals composed of three colors of RGB (Red Green Blue), low-range contrast signal C0, high-range contrast signal C2, high-brightness pixels from G (Green) pixel values (brightness components)
  • the number Hb and the low luminance pixel number Hd may be generated.
  • Imaging device 13 focus motor (drive unit) 14 Aperture motor (drive unit) 15 Zoom motor (drive unit) 16 Focus Lens Group (Focus Lens) Reference Signs List 17 aperture mechanism 18 zoom lens group 20 lens unit 30 image pickup device 34 electronic shutter 40 camera signal processing unit 41 signal processing circuit 42-1 and 42-2 contrast signal generating unit 44-1 and 44-2 histogram signal generating unit 50 microcomputer Unit 51 Control unit 52 Memory unit 53 AF processing unit (Auto focus control unit) 54 AE processing unit 55 Zoom processing unit 56 Contrast buffer 57 Histogram buffer 63 to 65 Motor driver circuit (drive unit) 100, 100A, 100B Images 101, 102 Subject Pp Focused Position Ps AF Start Position Bb High Brightness Histogram Value Bd Low Brightness Histogram Value Pn Focused Near Position Cw Amplitude Threshold (First Pixel Number Threshold) Ci inversion threshold (second pixel number threshold) Cs switching threshold (third pixel number threshold) C0 Low frequency contrast signal (first contrast signal) C2 High contrast signal (second contrast signal) Hb High

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Abstract

様々な被写体に対して正しくオートフォーカス動作を行う。 被写体を撮像する撮像装置（１０）であって、被写体からの光束を集光して前記被写体の画像を結像するフォーカスレンズ群（１６）と、光軸方向に駆動するフォーカスモータ（１３）と、光束を光電変換して映像信号を出力する撮像素子（３０）と、映像信号の輝度成分から低域コントラスト信号Ｃ０を生成して出力するコントラスト信号生成部（４２－１）と、低域コントラスト信号Ｃ０をオートフォーカス評価値として、フォーカスレンズ群（１６）をウォブリングさせながら合焦位置に移動させるＡＦ処理部（５３）と、映像信号の高輝度画素数Ｈｂを生成して出力するヒストグラム信号生成部（４５－１）を備えている。ＡＦ処理部（５３）は、高輝度画素数Ｈｂに基いて、フォーカスレンズ群（１６）のウォブリングの振幅を可変とする。

Description

撮像装置
　本発明は、自動フォーカス機能を有する撮像装置に関するものである。
　近年、監視用カメラやビデオカメラなどの多くの撮像装置には、フォーカスを自動調整するオートフォーカス（Auto Focus）機能が搭載されている。以下、図面ではオートフォーカスを「ＡＦ」と記載している。
　オートフォーカス機能を搭載したカメラに於いて、ズームレンズ位置の変更により被写体が合焦（ピントが合うこと）しなくなったとき、または、被写体が移動して合焦しなくなったときには、オートフォーカス機能によって、フォーカスレンズが被写体の合焦位置に自動で制御される。
　オートフォーカス機能を搭載したカメラは、一般的にはフォーカスレンズを合焦位置の付近で光軸方向に微小に振動させる（以下、ウォブリング動作と呼ぶ）ことにより、オートフォーカス評価値の変化から合焦する方向を検出し、その方向にフォーカスレンズを移動させている。
　オートフォーカス機能には、大別すると、アクティブ方式とパッシブ方式がある。アクティブ方式とは、被写体に赤外線または超音波などを照射し、その反射波が戻るまでの時間や照射角度を検出して、被写体までの距離を検出する方式である。パッシブ方式とは、レンズが受光した光学像により、被写体までの距離を検出する行う方式である。
　パッシブ方式の例として、位相差検出方式と、コントラスト検出方式とがある。位相差検出方式とは、受光した光学像をセパレータレンズにより分離し、その位相差から算出されたデフォーカス量（合焦位置から離れた量）をオートフォーカス制御の制御値とし、このデフォーカス量を最小にするよう制御する方式である。
　コントラスト検出方式とは、撮像素子が撮像した画像信号のコントラスト信号を検出し、これをオートフォーカス制御の評価値とし、コントラスト信号を最大にするよう制御する方式である。このコントラスト検出方式は、オートフォーカス制御用の専用部品が不要であるため、監視カメラやビデオカメラなどで、広く一般的に採用されている。
　コントラスト検出方式では、被写体を撮像したときの輪郭部分などに存在する画像信号の高周波成分が大きくなるほど、被写体画像が合焦する特性を利用している。これは被写体の輪郭部分の明部と暗部の輝度レベル差、すなわちコントラストが大きくなることと同等である。したがって、所望の被写体にフォーカスを合わせるためには、画像信号の高周波成分が大きくなる方向にフォーカスレンズを移動させればよい。
　コントラスト検出方式は、別名、山登り方式とも呼ばれている。フォーカスレンズを移動させ、各フォーカスレンズ位置において撮像された画像信号からコントラスト信号を得ると、コントラスト信号のピーク（山）が正しいフォーカス位置となる。このコントラスト信号をオートフォーカス評価値として、ピーク「山」に登るかのようにフォーカスレンズを移動するため、山登り方式と呼ばれている。
　特許文献１には、所定時間内に於ける焦点評価値とレンズ位置の変化量の比率に応じてフォーカスレンズ速度を可変として合焦精度を向上させる発明が記載されている。
　特許文献２には、高輝度カウント値（高輝度画像の割合）に基いてオートフォーカス評価値を補正し、その補正値に基いて合焦点を特定する発明が記載されている。
　特許文献３には、カットオフ周波数特性の異なる２つのフィルタを用い、２つの焦点評価値の比率に応じてフォーカスレンズ移動速度（または移動量）を設定して合焦精度を向上させる発明が記載されている。
　特許文献４には、ウォブリング動作開始時の焦点評価値が小さいと判断して、相対的な角度変化も小さいときには、ウォブリング振幅を拡大して合焦精度を向上させる発明が記載されている。
特開平７－００７６５０号公報 特開２００５－１２２０１６号公報 特開２００６－０６４９７０号公報 特開２００６－３０１０３１号公報
　コントラスト検出方式では、夜景などの点光源のある被写体を撮影したときには、点光源の輝度が飽和レベルに達し、「擬似山」と呼ばれる偽のピークが発生しやすく、コントラスト信号の山の傾斜が緩やかになることが多い。これにより、正しいフォーカス位置を検出することが難しくなるという問題がある。
　これに対応するため、コントラスト信号を検出するハイパスフィルタのカットオフ周波数を高くした場合は、合焦位置の付近でのみ、コントラスト信号のピーク（オートフォーカス評価値の山）が発生する。これにより、コントラストの低い被写体を撮影したときに、合焦位置の付近以外では、正しいフォーカス位置を検出することが難しくなるという問題がある。
　そこで、本発明は、様々な被写体に対して正しくオートフォーカス動作を行うことを可能とする撮像装置を提供することを課題とする。
　前記課題を解決し、本発明の目的を達成するために、以下のように構成した。
　すなわち、本発明の撮像装置は、被写体を撮像する撮像装置であって、前記被写体からの光束を集光して前記被写体の画像を結像するフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを光軸方向に駆動する駆動部と、前記フォーカスレンズが集光した光束を光電変換し、映像信号を出力する撮像部と、前記映像信号の第１の高周波成分を抽出して積分し、第１のコントラスト信号を生成して出力するコントラスト信号生成部と、前記第１のコントラスト信号を評価値として、前記駆動部によって前記フォーカスレンズをウォブリングさせながら合焦位置に移動させるオートフォーカス制御部と、前記映像信号のヒストグラム信号を生成して出力するヒストグラム信号生成部とを備え、前記オートフォーカス制御部は、前記ヒストグラム信号生成部が出力した前記ヒストグラム信号に基いて、前記フォーカスレンズのウォブリングの振幅を可変とすることを特徴とする。
　その他の手段については、発明を実施するための形態のなかで説明する。
　本発明によれば、様々な被写体に対して正しくオートフォーカス動作を行うことを可能とする撮像装置を提供することができる。
本実施形態に於ける撮像装置の構成を示す図である。 本実施形態に於ける通常被写体に対するオートフォーカス動作の例を示す図である。 本実施形態に於ける点光源を有する被写体に対する、合焦位置から離れているときのオートフォーカス動作の例を示す図である。 本実施形態に於ける点光源を有する被写体に対する、合焦位置の近くのオートフォーカス動作の例を示す図である。 本実施形態に於ける点光源の影響の強い被写体に対する、合焦位置から離れているときのオートフォーカス動作の例を示す図である。 本実施形態に於ける点光源の影響の強い被写体に対する、合焦位置の近くのオートフォーカス動作の例を示す図である。 本実施形態に於けるコントラスト信号の特性を示す図である。 本実施形態に於けるオートフォーカス制御を示すフローチャートである。 本実施形態に於けるウォブリング振幅とレンズの移動方向の制御を示すフローチャートである。
　以降、本発明を実施するための形態を、図を参照して詳細に説明する。
（本実施形態の構成）
　図１は、本実施形態に於ける撮像装置の構成を示す図である。
　撮像装置１０は、レンズユニット２０と、撮像素子３０と、ノイズ除去回路（ＮＲ：Noise Reduction Circuit）３１と、自動利得制御回路（ＡＧＣ：Automatic Gain Controller）３２と、アナログ／ディジタル変換回路（Ａ／Ｄ：Analog to Digital Converter）３３と、電子シャッタ３４と、カメラ信号処理部４０と、マイクロコンピュータ部５０と、モータドライバ回路６３～６５とを有している。
　レンズユニット２０は、レンズ原点検出回路（ＬＯＤ：Lens Origin Detector）１１と、温度検出回路（ＴＭ：ThermoMeter Circuit）１２と、フォーカスモータ１３と、絞りモータ１４と、ズームモータ１５と、フォーカスレンズ群１６と、絞り機構１７と、ズームレンズ群１８とを有している。レンズユニット２０は、被写体の光学像を撮像素子３０の受光面に結像する。
　フォーカスレンズ群１６は、フォーカスモータ１３によって光軸方向に前後に駆動され、被写体の光学像のフォーカスの調節を行う。フォーカスレンズ群１６は、被写体からの光束を集光して、被写体の光学像を、後述する撮像素子３０の受光面に結像する。
　絞り機構１７は、絞りモータ１４によって図示しない絞り羽根が開閉して、このレンズユニット２０が受光した光束を調整することにより、被写体の光学像の明暗を調整する。
　ズームレンズ群１８は、ズームモータ１５によって光軸方向に前後に駆動され、被写体の光学像を変倍する。
　レンズ原点検出回路１１は、マイクロコンピュータ部５０に接続されており、例えばフォトインタラプタなどから構成されている。レンズ原点検出回路１１は、起動時に、フォーカスレンズ群１６のレンズ原点位置を検出し、検出結果をフォーカスレンズ群１６のレンズ原点位置情報として、マイクロコンピュータ部５０に送信する。マイクロコンピュータ部５０は、このレンズ原点位置情報を基準として、モータドライバ回路６３に与えるモータ制御信号からフォーカスレンズ群１６の相対位置を算出し、その位置情報に基いてフォーカスレンズ群１６の駆動制御を行う。
　レンズ原点検出回路１１は同様に、起動時に、ズームレンズ群１８のレンズ原点位置を検出し、検出結果をズームレンズ群１８のレンズ原点位置情報としてマイクロコンピュータ部５０に送信する。マイクロコンピュータ部５０は、このレンズ原点位置情報を基準として、モータドライバ回路６５に与えるモータ制御信号からズームレンズ群１８の相対位置を算出し、その位置情報に基いてズームレンズ群１８の駆動制御を行う。
　温度検出回路１２は、マイクロコンピュータ部５０に接続されており、ダイオードなどから構成されている。温度検出回路１２は、レンズユニット２０の内部の温度を検出し、検出結果をレンズユニット２０の温度情報としてマイクロコンピュータ部５０に送信する。マイクロコンピュータ部５０は、この温度情報に基いて、フォーカスレンズ群１６のピント位置を校正し、オートフォーカス制御を行う。
　撮像素子３０は、レンズユニット２０の後部に設けられ、レンズユニット２０が結像する光学像が入力される。撮像素子３０には更に、電子シャッタ３４の出力側が接続されている。この電子シャッタ３４には、マイクロコンピュータ部５０の出力端子のうちひとつが接続されている。自動利得制御回路３２には、マイクロコンピュータ部５０の出力端子のうちひとつが接続されている。
　撮像素子３０の出力側は、ノイズ除去回路３１と自動利得制御回路３２とアナログ／ディジタル変換回路３３とを介して、カメラ信号処理部４０に接続されている。
　撮像素子３０は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像素子やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）撮像素子などであるが、これらに限定されない。撮像素子３０は、受光面に結像された被写体の光学像を光電変換し、得られた撮像信号をノイズ除去回路３１に送出する。ノイズ除去回路３１は、撮像素子３０が出力した撮像信号に、所定のノイズ除去処理を施す。自動利得制御回路３２は、入力された撮像信号を最適なレベルに自動増幅する。アナログ／ディジタル変換回路３３は、入力された撮像信号をディジタル信号に変換する。
　被写体の光学像は、撮像素子３０によって光電変換されて撮像信号となる。この撮像信号は、ノイズ除去回路３１によってノイズが除去されたのち、自動利得制御回路３２によって最適なレベルに自動増幅され、アナログ／ディジタル変換回路３３によってディジタル撮像信号に変換されて、カメラ信号処理部４０に出力される。
　撮像素子３０と、ノイズ除去回路３１と、自動利得制御回路３２と、アナログ／ディジタル変換回路３３と、カメラ信号処理部４０とは、フォーカスレンズ群１６が集光した光束を光電変換し、映像信号を出力する撮像部である。
　カメラ信号処理部４０は、信号処理回路（Signal Processor）４１と、コントラスト信号生成部４２－１，４２－２と、ヒストグラム信号生成部４５－１，４５－２と、ＡＥ信号生成回路（Auto Exposure Signal Generator）４８とを有している。
　カメラ信号処理部４０の入力側は、信号処理回路４１に接続されている。信号処理回路４１の出力側は、出力デバイス７０と、コントラスト信号生成部４２－１，４２－２と、ヒストグラム信号生成部４５－１，４５－２と、ＡＥ信号生成回路４８とに接続されている。
　コントラスト信号生成部４２－１，４２－２の出力側は、マイクロコンピュータ部５０の後述するコントラストバッファ５６に接続されている。
　ヒストグラム信号生成部４５－１，４５－２の出力側は、マイクロコンピュータ部５０の後述するヒストグラムバッファ５７に接続されている。
　ＡＥ信号生成回路４８の出力側は、マイクロコンピュータ部５０の後述するＡＥ処理部５４に接続されている。
　信号処理回路４１は、カメラ信号処理部４０に入力されたディジタル撮像信号に所定の信号処理を施し、例えばＮＴＳＣ（National Television Standards Committee）規格やＰＡＬ（Phase Alternating Line）規格など、所定のテレビジョン方式に準拠した映像信号に変換する。信号処理回路４１が変換した映像信号は、出力デバイス７０によって利用される。
　ＡＥ信号生成回路４８は、この変換された映像信号の明るさを示すＡＥ信号を生成する。生成したＡＥ信号は、マイクロコンピュータ部５０のＡＥ処理部５４に出力される。
　コントラスト信号生成部４２－１は、映像信号の輝度成分から低域コントラスト信号Ｃ０を生成する。コントラスト信号生成部４２－２は、映像信号の輝度成分から高域コントラスト信号Ｃ２を生成する。
　低域コントラスト信号Ｃ０とは、第１のコントラスト信号である。高域コントラスト信号Ｃ２とは、第２のコントラスト信号である。
　コントラスト信号生成部４２－１は、ハイパスフィルタ回路（ＨＰＦ：High Pass Filter）４３－１と、積分器（∫：Integral Circuit）４４－１とを有している。コントラスト信号生成部４２－１への入力側は、ハイパスフィルタ回路４３－１を介して積分器４４－１に接続され、この積分器４４－１の出力側は、このコントラスト信号生成部４２－１の出力側となる。
　コントラスト信号生成部４２－１は、ハイパスフィルタ回路４３－１を介して、輝度成分の高周波成分を抽出し、これを積分器４４－１によって全画面に亘って積分処理して、低域コントラスト信号Ｃ０を生成する。
　コントラスト信号生成部４２－１は、映像信号の第１の高周波成分を抽出して積分し、第１のコントラスト信号を生成して出力する。
　コントラスト信号生成部４２－２は、デフォルト状態では、コントラスト信号生成部４２－１とは異なり、ハイパスフィルタ回路４３－１よりもカットオフ周波数が高いハイパスフィルタ回路４３－２を介して輝度成分の高周波成分を抽出している。その他は、コントラスト信号生成部４２－１と同様の構成を有している。これにより、コントラスト信号生成部４２－２は、高域コントラスト信号Ｃ２を生成する。ハイパスフィルタ回路４３－１，４３－２のカットオフ周波数は、任意の設定値を選択可能に構成されている。
　コントラスト信号生成部４２－２は、映像信号の輝度成分から、第１の高周波成分よりも高い第２の高周波成分を抽出して積分し、第２のコントラスト信号を生成する。
　ヒストグラム信号生成部４５－１は、高輝度画素検出回路（ＤＥＴ：Detector Circuit）４６－１と、画素計数器（ＣＮＴ：Counter Circuit）４７－１とを有している。ヒストグラム信号生成部４５－１への入力側は、高輝度画素検出回路４６－１を介して画素計数器４７－１に接続され、この画素計数器４７－１の出力側は、このヒストグラム信号生成部４５－１の出力側となる。
　ヒストグラム信号生成部４５－１は、輝度成分のうち所定の輝度以上の画素を高輝度画素検出回路４６－１によって検出し、検出した画素を画素計数器４７－１によって計数して、ヒストグラム信号である高輝度画素数Ｈｂを生成する。高輝度画素検出回路４６－１が、高輝度画素を検出する際の検出閾値は、任意の値を選択して設定可能に構成されている。ここでヒストグラム信号とは、映像信号のうち、所定範囲の輝度を有している画素数のことをいう。
　ヒストグラム信号生成部４５－２は、ヒストグラム信号生成部４５－１の高輝度画素検出回路４６－１とは異なる低輝度画素検出回路４６－２を有している他は、ヒストグラム信号生成部４５－１と同様の構成を有している。
　ヒストグラム信号生成部４５－２は、輝度成分のうち所定の輝度以下の画素を低輝度画素検出回路４６－２によって検出し、検出した画素を画素計数器４７－２によって計数して、ヒストグラム信号である低輝度画素数Ｈｄを生成する。低輝度画素検出回路４６－２が、低輝度画素を検出する際の検出閾値は、任意の値を選択して設定可能に構成されている。
　ヒストグラム信号生成部４５－１，４５－２は、映像信号の輝度成分のヒストグラム信号を生成して出力する。
　マイクロコンピュータ部５０は、制御部５１と、メモリ部５２とを有している。制御部５１は、ＡＦ処理部５３と、ＡＥ処理部５４と、ズーム処理部５５とを有している。メモリ部５２は、コントラストバッファ５６と、ヒストグラムバッファ５７とを有している。
　コントラストバッファ５６には、コントラスト信号生成部４２－１，４２－２の出力側が接続されている。コントラストバッファ５６は、ＡＦ処理部５３と接続されている。
　ヒストグラムバッファ５７には、ヒストグラム信号生成部４５－１，４５－２の出力側が接続されている。ヒストグラムバッファ５７は、ＡＦ処理部５３と接続されている。
　ＡＦ処理部５３は、モータドライバ回路６３に接続され、フォーカスモータ１３を駆動してオートフォーカス制御を行う。ＡＦ処理部５３は、第１のコントラスト信号などを評価値として、駆動部によってフォーカスレンズ群１６をウォブリングさせながら合焦位置に移動させる。
　ＡＥ処理部５４は、モータドライバ回路６４に接続され、絞りモータ１４を駆動して自動露出制御を行う。ＡＥ処理部５４には、ＡＥ信号生成回路４８の出力側が接続されている。
　ズーム処理部５５は、モータドライバ回路６５に接続され、ズームモータ１５を駆動してズーム制御を行う。
　マイクロコンピュータ部５０には、前述したレンズ原点検出回路１１の出力側と、温度検出回路１２の出力側が接続されている。マイクロコンピュータ部５０の出力端子のひとつは、電子シャッタ３４に接続されている。
　マイクロコンピュータ部５０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの中央処理装置と、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などの記憶装置によって実現されている。メモリ部５２の機能は、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの記憶装置によって実現される。制御部５１の機能は、ＲＯＭに記録されているソフトウェアプログラムがＲＡＭに読み出されて、ＣＰＵによって実行されることによって実現される。
　モータドライバ回路６３～６５は、それぞれフォーカスモータ１３、絞りモータ１４、ズームモータ１５を駆動する回路であり、制御回路とアンプを有している。モータドライバ回路６３～６５は、それぞれ入力端子である正転／反転端子と駆動端子と、出力端子であるパルス出力端子を有し、前述したマイクロコンピュータ部５０の出力端子にそれぞれ接続されている。
　モータ制御信号とは、この回転方向を指示する信号と、この駆動トルクを指示する信号である。マイクロコンピュータ部５０は、正転／反転端子に回転方向を指示する信号を出力し、駆動端子に駆動トルクを指示する信号を出力することで、モータを所望の回転方向に所定のトルクで駆動させる。マイクロコンピュータ部５０は更に、パルス出力端子から出力されるパルスを計数することで、回転量や回転速度を制御する。
　モータドライバ回路６３は、フォーカスモータ１３に接続されている。モータドライバ回路６４は、絞りモータ１４に接続されている。モータドライバ回路６５は、ズームモータ１５に接続されている。
　フォーカスモータ１３は、フォーカスレンズ群１６を光軸方向に前後に駆動し、被写体の光学像のフォーカスの調節を行う。
　絞りモータ１４は、絞り機構１７の図示しない絞り羽根を開閉して、このレンズユニット２０が受光した光束の量を調整する。
　ズームモータ１５は、ズームレンズ群１８を光軸方向に前後に駆動し、被写体の光学像の変倍を行う。
　モータドライバ回路６３とフォーカスモータ１３とは、フォーカスレンズ群１６を光軸方向に駆動する駆動部である。
（本実施形態の動作）
　図１に基いて、撮像装置１０の動作を説明する。
　ＡＦ処理部５３は、低域コントラスト信号Ｃ０と、高域コントラスト信号Ｃ２と、高輝度画素数Ｈｂと、低輝度画素数Ｈｄとを取得し、後述する所定の条件に従って、低域コントラスト信号Ｃ０と高域コントラスト信号Ｃ２のうちいずれかをオートフォーカス評価値とする。ＡＦ処理部５３は更に、オートフォーカス評価値と、その時のズームレンズ位置に応じたトレースカーブ上の理論データ位置と、レンズ調整による補正データ位置と、温度情報とに基いて、合焦方向および合焦位置Ｐｐを検出する。
　ＡＦ処理部５３は、この検出結果に基きモータ制御信号を生成し、これをモータドライバ回路６３に送信する。モータドライバ回路６３は、モータ制御信号に基いてフォーカスモータ１３を駆動制御し、フォーカスレンズ群１６を光軸方向に移動させ、オートフォーカス制御を行う。
　ＡＥ処理部５４は、現在の撮影映像の明るさを示すＡＥ信号、レンズユニット２０の絞り機構１７の開き具合、電子シャッタ３４のシャッタ速度、および、自動利得制御回路３２のゲインなどに基き、自動露出評価値を算出する。ＡＥ処理部５４は、この自動露出評価値に基いて、モータ制御信号を生成し、モータドライバ回路６４に送信する。モータドライバ回路６４は、モータ制御信号に基いて、絞りモータ１４を駆動制御し、絞り機構１７の図示しない絞り羽根を開閉させ、自動露出制御を行う。
　ズーム処理部５５は、図示しないズームボタンからの信号、または、図示しないコンピュータから送信される制御データに基いて、ズーム制御する。ズーム処理部５５は、レンズ原点検出回路１１からのレンズ絶対位置情報と、現在のズーム倍率を表すズーム倍率情報と、レンズユニット２０の温度検出回路１２から与えられるレンズユニット２０内温度情報となどに基いて、モータ制御信号を生成し、モータドライバ回路６５に送信する。
　モータドライバ回路６５は、モータ制御信号に基いて、ズームモータ１５を駆動制御し、ズームレンズ群１８をその光軸方向に移動させ、ズーム制御を行う。
　マイクロコンピュータ部５０の制御部５１は、前述した自動露出評価値に基いて、撮像素子３０に対する露光時間を増減させるように電子シャッタ３４のシャッタ速度を制御する。これにより、撮像素子３０の受光面上に結像される被写体の光学像の光量を調整する。
　マイクロコンピュータ部５０の制御部５１は、前述した自動露出評価値に基いて、自動利得制御回路３２のゲインを制御する。これにより、撮像信号の増幅率を調整する。
　図２（ａ）～（ｃ）は、本実施形態に於ける通常被写体に対するオートフォーカス動作の例を示す図である。
　図２（ａ）は、画像１００を示す図である。
　この画像１００には、被写体１０１，１０２が撮影されており、点光源は撮影されていない。
　図２（ｂ）は、画像１００の輝度成分のヒストグラムである。図２（ｂ）の縦軸は輝度成分の各範囲に於ける画素数を示し、横軸は輝度成分の範囲を示している。
　低輝度側Ｂｄに於ける画素数は、低輝度画素数Ｈｄである。高輝度側Ｂｂに於ける画素数は、高輝度画素数Ｈｂである。
　点光源が撮影されていない画像１００では、高輝度画素は存在せず、中間輝度から低輝度にかけての画素が多く存在する。
　図２（ｃ）は、コントラスト信号とフォーカスレンズ位置との関係を示す図である。
　図２（ｃ）の縦軸は低域コントラスト信号Ｃ０を示し、横軸はフォーカスレンズ位置を示している。横軸の原点付近は、撮像装置１０から遠距離側（Ｆａｒ）の被写体に合焦する位置であることを示している。横軸の右端付近は、撮像装置１０から近接側（Ｎｅａｒ）の被写体に合焦する位置であることを示している。合焦位置Ｐｐは、図２（ａ）の場合に於ける被写体に合焦するフォーカスレンズ位置である。低域コントラスト信号Ｃ０は、合焦位置Ｐｐに於いてピークとなる。ＡＦ開始位置Ｐｓは、オートフォーカス動作開始時のフォーカスレンズ位置のデフォルトの位置である。ウォブリング振幅Ｗ０は、オートフォーカス動作開始時のフォーカスレンズ群１６の微小振動の振幅のデフォルト値である。
　合焦位置Ｐｐから遠く離れたＡＦ開始位置Ｐｓの場合でも、大ボケ側（さらに近接側）の低域コントラスト信号Ｃ０の値に比べて、合焦位置Ｐｐ側の低域コントラスト信号Ｃ０の値が大きい。これにより、フォーカスレンズ群１６のウォブリング振幅Ｗ０が小さくても、ＡＦ処理部５３は、合焦する方向を正しく検出可能であり、合焦位置Ｐｐに向かって速やかにレンズを駆動可能である。
　図３（ａ）～（ｄ）は、本実施形態に於ける点光源を有する被写体に対する、合焦位置から離れているときのオートフォーカス動作の例を示す図である。図２（ａ）～（ｃ）に示すオートフォーカス動作の例を示す図と同一の要素には同一の符号を付与している。
　図３（ａ）は、画像１００Ａを示す図である。
　この画像１００Ａには、被写体１０１，１０２に加えて更に、点光源１１０が撮影されている。図３では、フォーカスレンズ群１６が合焦位置Ｐｐから離れており、画面上でボケが大きくなっているので、被写体１０１，１０２と点光源１１０とは不鮮明であり、かつ、点光源１１０が画像１００Ａ上で占める面積が大きくなっている。画像１００Ａは、点光源１１０の像を構成する画素に於いて、輝度成分が飽和している。
　図３（ｂ）は、画像１００Ａの輝度成分のヒストグラムである。図２（ｂ）のヒストグラムと同様の構成を有し、更に、縦軸の画素数には、反転閾値Ｃｉと振幅閾値Ｃｗとが示されている。
　点光源１１０が撮影されている画像１００Ａでは、点光源１１０の像を構成する画素の輝度成分が飽和しているので、高輝度画素数Ｈｂが大きく検出される。所定領域の画素の輝度成分が飽和しているとき、ＡＥ処理部５４は絞り機構１７を絞って光束を少なくし、画像１００Ａ全体を少し暗くする。これにより、画像１００Ａの点光源１１０の像以外に対応する画素の輝度値は減少し、中間輝度から低輝度にかけての画素ヒストグラムは低輝度側に移動し、低輝度画素数Ｈｄが大きく検出される。
　図３（ｃ）は、コントラスト信号とフォーカスレンズ位置との関係を示す図である。図２（ｃ）と同様の構成には同様の符号を付与している。
　合焦近傍位置Ｐｎは、合焦位置Ｐｐの近傍のフォーカスレンズ位置である。ウォブリング振幅Ｗ１は、合焦近傍位置Ｐｎに於けるフォーカスレンズ群１６の微小振動の振幅を示している。領域Ａ０は、後述する図３（ｄ）で詳細に説明する。グラフの実線は、点光源１１０を撮影した場合に於ける低域コントラスト信号Ｃ０を示している。グラフの破線は、比較のため、点光源１１０を撮影していない場合に於ける低域コントラスト信号Ｃ０を示している。
　点光源が無い場合の低域コントラスト信号Ｃ０の山特性に比べ、点光源がある場合の低域コントラスト信号Ｃ０の山特性は、全域において傾きが緩やかとなる場合が多い。画像１００Ａ内に占める高輝度画素領域が増加しているとき、ＡＥ処理部５４は、その高輝度画素領域の輝度値を最適値に合わせようと絞り機構１７を絞って光束を少なくし、画像１００Ａ全体を少し暗くする。これにより、点光源以外の被写体の輝度が暗くなり、低域コントラスト信号Ｃ０の傾きが全体として緩やかとなる。
　低域コントラスト信号Ｃ０は、点光源１１０によって、点光源１１０の像以外に対応する画素の輝度値は減少しているので、合焦位置Ｐｐに於けるピーク値が減少する。ＡＦ開始位置Ｐｓかつ谷付近の場合は、大ボケ側（さらに近接側）の低域コントラスト信号Ｃ０の値と、合焦側の低域コントラスト信号Ｃ０の値との差が小さい。これにより、合焦する方向を正しく検出するのが難しくなる。
　また、点光源が無い場合の低域コントラスト信号Ｃ０の山特性に比べ、点光源がある場合の低域コントラスト信号Ｃ０の山特性の近接側（Ｎｅａｒ）と遠距離側（Ｆａｒ）は少し持ち上がった傾向を示すことが多い。この理由を以下に説明する。
　点光源１１０の像を構成する画素は、撮像素子３０が検出可能な信号レベルを超えた飽和レベルに達している場合が多い。フォーカスレンズ群１６がＡＦ開始位置Ｐｓへ大きく移動して画面上でボケが大きくなっていった場合、点光源の面積が大きくなるにつれて点光源の周りのエッジ部（光源と背景の境界部分）も大きくなる。これにより、低域コントラスト信号Ｃ０が更に大きく検出され、近接側（Ｎｅａｒ）と遠距離側（Ｆａｒ）は少し持ち上がる。
　この傾向により、合焦する方向を正しく検出するのが、更に難しくなるという問題が発生する。この問題を解決する手段は、後述する図５（ｃ）で説明する。
　図３（ｄ）は、図３（ｃ）の領域Ａ０の拡大図である。
　ウォブリング振幅Ｗ０が小さいとき、合焦側に於ける低域コントラスト信号Ｃ０の値Ｖ０と、大ボケ側（さらに近接側）に於ける低域コントラスト信号Ｃ０の値Ｖ１との差が検出できず、よって合焦方向を検出できない。
　ウォブリング振幅Ｗ０よりも拡大したウォブリング振幅Ｗ１ならば、大ボケ側（さらに近接側）に於ける低域コントラスト信号Ｃ０の値Ｖ２と、合焦側に於ける低域コントラスト信号Ｃ０の値Ｖ３との差が検出できるため、合焦する方向を正しく検出することが可能である。
　すなわち、オートフォーカス制御部であるＡＦ処理部５３は、ヒストグラム信号生成部４５－１，４５－２が出力したヒストグラム信号に基いて、フォーカスレンズ群１６のウォブリングの振幅を可変とする。このヒストグラム信号には、少なくとも映像信号の高輝度画素数Ｈｂが含まれている。
　本実施形態に於いて、図３（ｂ）に示す高輝度画素数Ｈｂは、ウォブリング振幅を切り替える閾値である振幅閾値Ｃｗ以上なので、ＡＦ処理部５３は、ウォブリング振幅Ｗ１でフォーカスレンズ群１６を制御する。これにより、点光源の影響下でも、合焦する方向を正しく検出することが可能である。しかし、図３（ｃ）に示すように、ＡＦ開始位置Ｐｓから合焦位置Ｐｐの付近まで低域コントラスト信号Ｃ０の傾きが緩やかなため、合焦近傍位置Ｐｎへ近づいた後も拡大されたウォブリング振幅Ｗ１でオートフォーカス動作し、これに起因する画面上の暴れが目立ってしまう。この問題の対処方法は、後述する図６（ｃ）で説明する。
　図４（ａ）～（ｃ）は、本実施形態に於ける点光源を有する被写体に対する、合焦位置の近くのオートフォーカス動作の例を示す図である。
　図４（ａ）は、画像１００Ａを示す図である。図３（ａ）に示す画像１００と同一の要素には同一の符号を付与している。
　画像１００Ａには、被写体１０１，１０２に加えて更に、点光源１１０が撮影されている。画像１００Ａは、フォーカスレンズ群１６が合焦位置Ｐｐの近傍で撮影されている場合の画像である。画像１００Ａの被写体１０１，１０２と点光源１１０とは比較的鮮明であり、かつ、点光源１１０が画像１００Ａ上で占める面積が小さくなっている。画像１００Ａは、点光源１１０の像を構成する画素に於いて、輝度成分が飽和している。
　図４（ｂ）は、画像１００Ａの輝度成分のヒストグラムである。図３（ｂ）のヒストグラムと同一の要素には同一の符号を付与し、更に、縦軸の画素数には、切替閾値Ｃｓを示している。
　点光源１１０が撮影されている画像１００Ａでは、点光源１１０の像を構成する画素の輝度成分が飽和しているので、所定量の高輝度画素数Ｈｂが検出される。点光源１１０の像は、鮮明になるにつれて画像１００Ａ上で占める面積が小さくなり、よって高輝度画素数Ｈｂは減少する。画素の輝度成分が飽和している領域が少なくなるので、ＡＥ処理部５４は絞り機構１７を開いて光束を増大させる。これにより、画像１００Ａの点光源１１０の像を構成する以外の画素の輝度値は増大し、中間輝度から低輝度にかけての画素ヒストグラムは高輝度側に移動し、低輝度画素数Ｈｄは減少する。
　本実施形態の撮像装置１０は、高輝度画素数Ｈｂが切替閾値Ｃｓ以上である場合には、画像１００Ａが点光源の影響を受けていると判断している。
　図４（ｃ）は、コントラスト信号とフォーカスレンズ位置との関係を示す図である。図３（ｃ）と同様の構成には同様の符号を付与している。ウォブリング振幅Ｗ２は、合焦近傍位置Ｐｎに於けるフォーカスレンズ群１６の微小振動の振幅を示している。
　低域コントラスト信号Ｃ０は、合焦位置Ｐｐに於いて緩やかなピークを示している。このとき、フォーカスレンズ群１６が合焦近傍位置Ｐｎに位置していたならば、ウォブリング振幅Ｗ２により、フォーカスレンズ群１６を合焦位置Ｐｐに駆動するよう制御可能である。
　図５（ａ）～（ｃ）は、本実施形態に於ける点光源の影響の強い被写体に対する、合焦位置から離れているときのオートフォーカス動作の例を示す図である。図４（ａ）～（ｃ）に示すオートフォーカス動作の例を示す図と同一の要素には同一の符号を付与している。
　図５（ａ）は、画像１００Ｂを示す図である。図４（ａ）に示す画像１００Ａと同一の要素には同一の符号を付与している。
　画像１００Ｂは、画像１００Ａの被写体１０１，１０２に加えて更に、画像１００Ａの点光源１１０Ｂよりも多数の点光源１１０Ｂ－１～１１０Ｂ－３が撮影されている。
　画像１００Ｂは、フォーカスレンズ群１６が合焦位置Ｐｐから離れている場合に撮影された画像であり、ボケが大きくなっている。画像１００Ｂの被写体１０１，１０２と点光源１１０Ｂ－１～１１０Ｂ－３とは不鮮明である。さらに、点光源１１０Ｂ－１～１１０Ｂ－３が画像１００Ｂ上で占める面積が合焦時と比べて大きくなっている。画像１００Ｂは、点光源１１０Ｂ－１～１１０Ｂ－３の像を構成する画素に於いて、輝度成分が飽和している。
　図５（ｂ）は、画像１００Ｂの輝度成分のヒストグラムである。図４（ｂ）のヒストグラムと同一の要素には同一の符号を付与している。
　点光源１１０Ｂ－１～１１０Ｂ－３が撮影されている画像１００Ｂでは、点光源１１０Ｂ－１～１１０Ｂ－３の像を構成する画素の輝度成分が飽和するので、図３（ｂ）よりも更に大きな高輝度画素数Ｈｂが検出される。所定領域の画素の輝度成分が飽和しているとき、ＡＥ処理部５４は絞り機構１７を絞って光束を少なくする。これにより、画像１００Ｂの点光源１１０の像以外を構成する画素の輝度値は減少し、中間輝度から低輝度にかけての画素ヒストグラムは低域に移動し、図３（ｂ）よりも更に大きな低輝度画素数Ｈｄが検出される。
　図５（ｃ）は、コントラスト信号とフォーカスレンズ位置との関係を示す図である。図４（ｃ）と同一の要素には同一の符号を付与している。
　ＡＦ開始位置Ｐｓでオートフォーカス動作が開始された場合は、ウォブリング動作開始時の低域コントラスト信号Ｃ０の傾き（フォーカスレンズ位置の変化に対する変化量）が小さいのでウォブリング振幅を拡大する。このとき、合焦側の低域コントラスト信号Ｃ０より大ボケ側（さらに近接側）の低域コントラスト信号Ｃ０の方が大きいため、合焦する方向を誤って検出し、大ボケ側Ｄ１０にレンズ移動を続け、画像１００Ｂのボケをさらに劣化させてしまう虞がある。
　監視カメラである撮像装置１０は、一日中撮影することが求められる。監視カメラは、昼間の撮影に加えて夜間も撮影するため、自動車のヘッドライトや街灯などである点光源を撮影する機会も多くなる。監視カメラは更に、旋回ドーム機構のパン動作やチルト動作により、被写体距離やズーム倍率などが違う被写体条件を順番に撮影していく用途が多い。
　監視カメラである撮像装置１０は、近距離の被写体から遠距離の被写体へパン動作した場合には、近接側（Ｎｅａｒ）からオートフォーカス動作を開始する。このような場合に於いて、点光源を含んだ被写体を撮影したならば、監視カメラは、上述するように合焦する方向を正しく検出できず、合焦精度が低下する虞がある。
　点光源１１０Ｂ－１～１１０Ｂ－３が画像１００Ｂに与える影響は、画像１００Ｂがボケているとき（合焦位置Ｐｐから大きく離れたとき）に、高輝度画素数Ｈｂと低輝度画素数Ｈｄに顕著に現れる。本実施形態の撮像装置１０は、高輝度画素数Ｈｂが振幅閾値Ｃｗ以上であり、低輝度画素数Ｈｄが反転閾値Ｃｉ以上であり、高輝度画素数Ｈｂが増加し、かつ、低輝度画素数Ｈｄが増加していることを検出したならば、画像１００Ｂが点光源の影響を受けて、低域コントラスト信号Ｃ０の傾きが逆転していると判断し、フォーカスレンズ群１６の駆動方向を反転させる。図５（ｃ）では、フォーカスレンズ群１６の駆動方向を大ボケ側Ｄ１０から合焦側Ｄ１１に反転させている。
　図６（ａ）～（ｃ）は、本実施形態に於ける点光源の影響の強い被写体に対する、合焦位置の近くのオートフォーカス動作の例を示す図である。
　図６（ａ）は、画像１００Ｂを示す図である。図５（ａ）に示す画像１００Ｂと同一の要素には同一の符号を付与している。
　画像１００Ｂは、フォーカスレンズ群１６が合焦位置Ｐｐに位置しているときに撮影された画像である。画像１００Ｂの被写体１０１，１０２と点光源１１０Ｂ－１～１１０Ｂ－３とは鮮明であり、かつ、点光源１１０Ｂ－１～１１０Ｂ－３が画像１００Ｂ上で占める面積は小さくなっている。画像１００Ｂは、点光源１１０Ｂ－１～１１０Ｂ－３の像を構成する画素に於いて、輝度成分が飽和している。
　図６（ｂ）は、画像１００Ｂの輝度成分のヒストグラムである。図５（ｂ）のヒストグラムと同一の要素には同一の符号を付与している。
　画像１００Ｂでは、点光源１１０Ｂ－１～１１０Ｂ－３の像を構成する画素の輝度成分が飽和するので、所定量の高輝度画素数Ｈｂが検出される。点光源１１０Ｂ－１～１１０Ｂ－３の像は、鮮明になるにつれて画像１００Ｂ上で占める面積が小さくなり、よって高輝度画素数Ｈｂは減少する。画素の輝度成分が飽和している領域が少なくなるので、ＡＥ処理部５４は絞り機構１７を開いて光束を多くする。これにより、画像１００Ｂの点光源１１０Ｂ－１～１１０Ｂ－３の像を構成する以外の画素の輝度値は増大し、中間輝度から低輝度にかけての画素ヒストグラムは高域方向に移動し、低輝度画素数Ｈｄは減少する。
　図６（ｃ）は、コントラスト信号とフォーカスレンズ位置との関係を示す図である。図５（ｃ）と同一の要素には同一の符号を付与している。
　ウォブリング振幅Ｗ３は、合焦近傍位置Ｐｎに於けるフォーカスレンズ群１６の微小振動の振幅を示している。高域コントラスト信号Ｃ２は、低域コントラスト信号Ｃ０を生成したハイパスフィルタ回路４３－１よりもカットオフ周波数が高いハイパスフィルタ回路４３－２によって生成されている。
　高域コントラスト信号Ｃ２は、点光源１１０Ｂ－１～１１０Ｂ－３の影響下に於いても、合焦位置Ｐｐの近傍に於いて、鋭いピークを有している。
　ＡＦ処理部５３は、ウォブリング振幅Ｗ３で合焦側Ｄ１２に移動したのち、後述する所定の条件が成立したならば、矢印Ｄ１３に示すように、オートフォーカス評価値を低域コントラスト信号Ｃ０から高域コントラスト信号Ｃ２に切り替えて動作する。これにより、点光源１１０Ｂ－１～１１０Ｂ－３を含む被写体に対して、正しくオートフォーカス動作を行うことが可能となる。
　本実施形態の撮像装置１０は、オートフォーカス評価値を低域コントラスト信号Ｃ０から高域コントラスト信号Ｃ２に切り替えると共に、高域コントラスト信号Ｃ２に対応したウォブリング振幅に切り替えている。これにより、合焦近傍位置Ｐｎへ近づいたとき、最適なウォブリング振幅で動作させることが可能である。
　図７（ａ）～（ｃ）は、本実施形態に於けるコントラスト信号の特性を示す図である。
　図７（ａ）～（ｃ）の縦軸は共通してコントラスト信号を示し、横軸はフォーカスレンズ位置を示している。
　図７（ａ）は、点光源を含まない被写体画像の低域コントラスト信号Ｃ０、中域コントラスト信号Ｃ１、高域コントラスト信号Ｃ２を示している。
　低域コントラスト信号Ｃ０は、映像信号の中の高周波成分のうち比較的低い周波数帯域（被写体の中のエッジ部が強調され始めた状態）から検出されている。低域コントラスト信号Ｃ０は、合焦位置Ｐｐから少し離れた位置でも合焦位置Ｐｐ側に増大する傾きを有し、かつ、合焦位置Ｐｐでは大きな山のピークが発生する。
　高域コントラスト信号Ｃ２は、映像信号のなかの、より高周波の成分（被写体のなかのエッジ部がより強調された状態）から検出されている。高域コントラスト信号Ｃ２は、合焦位置Ｐｐから少し離れた位置では信号レベルが小さく、合焦位置Ｐｐの付近でのみ山のピークが発生する特性になる。
　中域コントラスト信号Ｃ１は、カットオフ周波数が中間（中域）に設定されているので、低域コントラスト信号Ｃ０と高域コントラスト信号Ｃ２の、ほぼ中間の山特性となる。
　図７（ｂ）は、コントラスト検出方式で一般的に使用されているオートフォーカス評価値の切替動作を示す図である。
　低域コントラスト信号Ｃ０の信号レベルをレベル閾値ＴＨ１と比較し、かつ、高域コントラスト信号Ｃ２の信号レベルをレベル閾値ＴＨ２と比較することにより、フォーカスレンズ群１６が合焦位置Ｐｐ付近であるか否かを判定可能である。
　　・合焦位置Ｐｐ付近であると判定する判定条件１
　　低域コントラスト信号Ｃ０　≧　レベル閾値ＴＨ１、かつ、
　　高域コントラスト信号Ｃ２　≧　レベル閾値ＴＨ２
　マイクロコンピュータ部５０は、判定条件１が成立していないとき、フォーカスレンズ群１６が合焦位置Ｐｐから所定の距離以上離れていると判断し、低域コントラスト信号Ｃ０をオートフォーカス評価値として、矢印Ｄ２０で示すように低域コントラスト信号Ｃ０の信号レベルが大きくなる方向へ山登り動作を行う。
　マイクロコンピュータ部５０は、判定条件１が成立しているとき、フォーカスレンズ群１６が合焦位置Ｐｐ付近であると判断し、矢印Ｄ２１に示すようにオートフォーカス評価値を低域コントラスト信号Ｃ０から高域コントラスト信号Ｃ２に切り替える。
　マイクロコンピュータ部５０は、オートフォーカス評価値を高域コントラスト信号Ｃ２に切り替えたのち、矢印Ｄ２２に示すように高域コントラスト信号Ｃ２の信号レベルが大きくなる方向へ山登り動作を行う。
　マイクロコンピュータ部５０は、低域コントラスト信号Ｃ０をオートフォーカス制御の粗調整に用い、高域コントラスト信号Ｃ２はオートフォーカス制御の微調整に用いている。マイクロコンピュータ部５０は、オートフォーカス評価値を、低域コントラスト信号Ｃ０から高域コントラスト信号Ｃ２に切り替えることにより、合焦精度の向上を図っている。
　図７（ｃ）は、点光源の影響で低域コントラスト信号Ｃ０の山特性の傾きが緩やかになった場合のオートフォーカス評価値の切替動作を示す図である。
　低域コントラスト信号Ｃ０の信号レベルは全体的に小さく傾きが緩やかとなっている。このとき、判定条件１では低域コントラスト信号Ｃ０の信号レベルが、常にレベル閾値ＴＨ１を下回ってしまい、合焦位置Ｐｐの付近であるか否かを判定できない可能性がある。
　そこで、低域コントラスト信号Ｃ０と比較する閾値を、レベル閾値ＴＨ１よりも低いレベル閾値ＴＨ３に下げる。更に、高域コントラスト信号Ｃ２と比較する閾値を、レベル閾値ＴＨ２よりも低いレベル閾値ＴＨ４に下げる。これにより、点光源の影響で小さくなった信号レベルの検出に対応する。
　合焦位置Ｐｐの付近であることを正しく検出するため、更に、低域コントラスト信号Ｃ０の傾きの正負と、高域コントラスト信号Ｃ２の傾きの正負とが一致しているとき、低域コントラスト信号Ｃ０の傾きの絶対値と高域コントラスト信号Ｃ２の傾きの絶対値とを算出して比較する。合焦位置Ｐｐの付近に於いて、低域コントラスト信号Ｃ０の傾きは緩やかであるのに対し、高域コントラスト信号Ｃ２の傾きは比較的急峻であるためである。
　　・合焦位置Ｐｐ付近であると判定する判定条件２
　　低域コントラスト信号Ｃ０　≧　レベル閾値ＴＨ３、かつ、
　　高域コントラスト信号Ｃ２　≧　レベル閾値ＴＨ４、かつ、
　　低域コントラスト信号Ｃ０の傾きの正負と、高域コントラスト信号Ｃ２の傾きの正負とが一致、かつ
　　｜高域コントラスト信号Ｃ２の傾き｜　≧　｜低域コントラスト信号Ｃ０の傾き｜
　マイクロコンピュータ部５０は、判定条件２が成立していないとき、フォーカスレンズ群１６が合焦位置Ｐｐから所定の距離以上離れていると判断し、低域コントラスト信号Ｃ０をオートフォーカス評価値として、矢印Ｄ３０で示すように低域コントラスト信号Ｃ０の信号レベルが大きくなる方向へ山登り動作を行う。
　マイクロコンピュータ部５０は、判定条件２が成立しているとき、フォーカスレンズ群１６が合焦位置Ｐｐ付近であると判断し、矢印Ｄ３１に示すようにオートフォーカス評価値を低域コントラスト信号Ｃ０から高域コントラスト信号Ｃ２に切り替える。以降は、矢印Ｄ３２に示すように、高域コントラスト信号Ｃ２のピークに基づくオートフォーカス制御を行う。これにより、点光源の影響下に於いても、正しくオートフォーカス動作を行うことが可能となる。
　本実施形態の撮像装置１０は、高輝度画素数Ｈｂが切替閾値Ｃｓ以上であるときには、コントラスト信号が点光源の影響を受けていると判断し、合焦位置Ｐｐ付近であるか否かを判定する条件を切り替える。
　図８は、本実施形態に於けるオートフォーカス制御を示すフローチャートである。
　オートフォーカス制御処理が開始すると、ステップＳ１０に於いて、ＡＦ処理部５３は、ハイパスフィルタ回路４３－１から低域コントラスト信号Ｃ０を検出し、ハイパスフィルタ回路４３－２から高域コントラスト信号Ｃ２を検出する。ＡＦ処理部５３は、ハイパスフィルタ回路４３－１，４３－２に任意のカットオフ周波数を設定することが可能である。本実施形態で、ＡＦ処理部５３は、点光源を含む被写体を撮影した際の合焦精度を向上させるため、ハイパスフィルタ回路４３－１のカットオフ周波数を低域に設定し、ハイパスフィルタ回路４３－２のカットオフ周波数を高域の設定とする。
　ステップＳ１１に於いて、ＡＦ処理部５３は、現在選択されているコントラスト信号が低域コントラスト信号Ｃ０であるか高域コントラスト信号Ｃ２であるかに基いてウォブリング条件を設定する。ウォブリング条件とは、例えばウォブリング振幅が含まれている。尚、選択されているコントラスト信号のデフォルト値は低域コントラスト信号Ｃ０であり、後述するステップＳ２２で切り替えた場合は選択されているコントラスト信号は高域コントラスト信号Ｃ２となる。
　ステップＳ１２に於いて、ＡＦ処理部５３は、高輝度画素数Ｈｂと低輝度画素数Ｈｄとを取得し、その結果に基いてウォブリング振幅の可変処理とレンズ移動方向の反転処理を行う。ステップＳ１２の処理の詳細は、後述する図９に於いて詳細に説明する。
　ステップＳ１３に於いて、ＡＦ処理部５３は、レンズを駆動する。すなわち、ＡＦ処理部５３は、設定された制御パラメータおよびオートフォーカス評価値に基いてモータ制御信号を生成し、モータドライバ回路６５に送信する。モータドライバ回路６５は、レンズユニット２０のフォーカスレンズ群１６をその光軸方向に移動させるフォーカスモータ１３を駆動制御し、オートフォーカス制御を行う。
　ステップＳ１４に於いて、ＡＦ処理部５３は、コントラスト信号を検出する。ＡＦ処理部５３は更に、現在選択されているコントラスト信号をオートフォーカス評価値としてオートフォーカス制御に係る演算を行う。
　ステップＳ１５に於いて、ＡＦ処理部５３は、合焦条件が成立しているか否か判定する。合焦条件が成立している場合（Ｙｅｓ）は、図８に示すオートフォーカス制御を終了する。合焦条件が成立していない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１６以下の処理を行う。合焦条件が成立しているとは、ＡＦ処理部５３が、オートフォーカス制御値のピークを検出しているときである。
　ステップＳ１６に於いて、ＡＦ処理部５３は、高輝度画素数Ｈｂを取得する。
　ステップＳ１７に於いて、ＡＦ処理部５３は、高輝度画素数Ｈｂが切替閾値Ｃｓ以上であるか否かを判定する。第３の画素数閾値である切替閾値Ｃｓは、合焦位置Ｐｐの付近で、オートフォーカス評価値を低域コントラスト信号Ｃ０から高域コントラスト信号Ｃ２に切り替えることを目的としているので、製品設計時に次の条件で選定されている。
　　・第３の画素数閾値である切替閾値Ｃｓの選定条件
　　基準となる点光源条件Ａ（点光源の影響度：小）を撮像し、合焦位置Ｐｐに於ける高輝度画素数Ｈｂを測定する。
　　選定条件１：切替閾値Ｃｓ　＜　振幅閾値Ｃｗ
　　選定条件２：測定した高輝度画素数Ｈｂ　≧　切替閾値Ｃｓ
　高輝度画素数Ｈｂが切替閾値Ｃｓ未満の場合（Ｎｏ）、低域コントラスト信号Ｃ０は点光源による影響を受けていないか、あるいは点光源の影響が非常に小さいと判断し、ステップＳ２１の処理を行う。高輝度画素数Ｈｂが切替閾値Ｃｓ以上である場合（Ｙｅｓ）、低域コントラスト信号Ｃ０は点光源による影響を受けているか、または点光源の影響が非常に大きいと判断し、ステップＳ１８の処理を行う。
　ステップＳ１８に於いて、ＡＦ処理部５３は、低域コントラスト信号Ｃ０と比較する閾値を、レベル閾値ＴＨ１よりも低いレベル閾値ＴＨ３に下げる。更に、高域コントラスト信号Ｃ２と比較する閾値を、レベル閾値ＴＨ２よりも低いレベル閾値ＴＨ４に下げる。これにより、点光源の影響で小さくなった信号レベルの検出に対応可能となる。
　ステップＳ１９に於いて、ＡＦ処理部５３は、低域コントラスト信号Ｃ０の傾きと高域コントラスト信号Ｃ２の傾きとを算出する。
　ステップＳ２０に於いて、ＡＦ処理部５３は、合焦付近の判定条件２が成立するか否かを判断する。当該条件が成立していないならば（Ｎｏ）、ステップＳ１１の処理に戻る。当該条件が成立していたならば（Ｙｅｓ）、ステップＳ２２の処理を行う。
　ステップＳ２１に於いて、ＡＦ処理部５３は、合焦付近の判定条件１が成立するか否かを判断する。当該条件が成立していないならば（Ｎｏ）、ステップＳ１１の処理に戻る。当該条件が成立していたならば（Ｙｅｓ）、ステップＳ２２の処理を行う。
　ステップＳ２２に於いて、ＡＦ処理部５３は、オートフォーカス評価値を低域コントラスト信号Ｃ０から高域コントラスト信号Ｃ２に切り替え、ステップＳ１１の処理に戻る。
　図９は、本実施形態に於けるウォブリング振幅とレンズの移動方向の制御を示すフローチャートである。
　処理が開始すると、ステップＳ３０に於いて、ＡＦ処理部５３は、現在の高輝度画素数Ｈｂと低輝度画素数Ｈｄとを取得する。
　ステップＳ３１に於いて、ＡＦ処理部５３は、ステップＳ３０で取得した高輝度画素数Ｈｂと、ヒストグラムバッファ５７に記憶しておいた前回の高輝度画素数Ｈｂとの差分を算出する。そして、ステップＳ３０で取得した低輝度画素数Ｈｄと、前回の低輝度画素数Ｈｄからの差分を算出する。更に、現在の高輝度画素数Ｈｂと低輝度画素数Ｈｄとをヒストグラムバッファ５７に記憶する。
　ステップＳ３２に於いて、ＡＦ処理部５３は、高輝度画素数Ｈｂが振幅閾値Ｃｗ以上であるか否かを判定する。第１の画素数閾値である振幅閾値Ｃｗ以上でなかったならば（Ｎｏ）、被写体の中に点光源は無いか、または、点光源の影響は非常に小さいと判断し、ウォブリング振幅の設定変更は行わず、図９の処理を終了する。振幅閾値Ｃｗ以上であったならば（Ｙｅｓ）、被写体の中に点光源が有り、かつ、その影響が大きいと判断し、ステップＳ３３の処理を行う。
　前述した図４（ｃ）に示すように、合焦位置Ｐｐの付近において、高輝度画素数Ｈｂは振幅閾値Ｃｗより小さくなる。ステップＳ３２の判定ではウォブリング振幅を大きく設定する処理へは移行しない。これにより、合焦位置Ｐｐの付近では、ウォブリング振幅が大きいことによる画面上の暴れを抑制可能である。
　ステップＳ３３に於いて、ＡＦ処理部５３は、ウォブリング振幅を大きくする。前述した図３（ｄ）に示すように、ウォブリング振幅が小さいときには、合焦側のコントラスト信号の値Ｖ０と近接側のコントラスト信号の値Ｖ１とがほぼ同じであり、合焦する方向を正しく検出することができなかった。しかし、ウォブリング振幅を大きく設定することによって、近接側のコントラスト信号の値Ｖ３より合焦側のコントラスト信号の値Ｖ２の方が大きいことが判別可能となり、点光源の影響によりコントラスト信号の山特性が緩やかになった場合でも、合焦する方向を正しく検出可能となる。
　ステップＳ３４に於いて、ＡＦ処理部５３は、低輝度画素数Ｈｄが反転閾値Ｃｉ以上であるか否かを判定する。低輝度画素数Ｈｄが反転閾値Ｃｉ以上でなかった場合（Ｎｏ）は、被写体の中に点光源がありその影響は受けているものの、前述した図６（ｃ）に於ける合焦位置Ｐｐの付近のように合焦する方向を正しく検出できる状態であると判断して、ステップＳ３６の処理を行う。低輝度画素数Ｈｄが反転閾値Ｃｉ以上であった場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３５の処理を行う。
　低輝度画素数Ｈｄが、第２の画素数閾値である反転閾値Ｃｉ以上であった場合とは、例えば、被写体の中に点光源が有って、かつ、その影響によって露光制御などが強く作用している場合である。このとき、露光制御によって画面全体が非常に暗くなっており、点光源以外の被写体の輝度成分も非常に小さくなり。低域コントラスト信号Ｃ０の山の傾斜が緩やかになる。そのため、前述した図５（ｃ）のＡＦ開始位置Ｐｓのように、合焦する方向を誤って検出してしまう虞がある。
　ステップＳ３６に於いて、ＡＦ処理部５３は、レンズ移動方向の反転履歴をクリアし、ステップＳ４０の処理を行う。この処理により、方向反転処理が終了する。
　ステップＳ３５に於いて、ＡＦ処理部５３は、レンズ移動方向の反転履歴が無いか否かを判断する。レンズ移動方向の反転履歴が無いならば（Ｙｅｓ）、ステップＳ３７の処理を行う。レンズ移動方向の反転履歴が有ったならば（Ｎｏ）、ステップＳ４０の処理を行う。
　ステップＳ３７に於いて、ＡＦ処理部５３は、ステップＳ３１で求めた高輝度画素数Ｈｂの差分が増加し、かつ、低輝度画素数Ｈｄの差分が増加している場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ３８の処理を行う。このとき、ＡＦ処理部５３は、合焦する方向を誤って検出してレンズ移動させてしまっていると判断する。すなわち、図９の処理に於いて、ＡＦ処理部５３が、レンズ移動方向を反転させる条件は以下である。
　　・レンズ移動方向を反転させる条件
　　高輝度画素数Ｈｂ　≧　振幅閾値Ｃｗ、かつ
　　低輝度画素数Ｈｄ　≧　反転閾値Ｃｉ、かつ
　　方向反転履歴無し、かつ
　　高輝度画素数Ｈｂの差分が増加、かつ
　　低輝度画素数Ｈｄの差分が増加
　高輝度画素数Ｈｂの差分が増加しておらず、または、低輝度画素数Ｈｄの差分が増加していない場合（Ｎｏ）には、ステップＳ４０の処理を行う。
　ステップＳ３８に於いて、ＡＦ処理部５３は、前述した図８のステップＳ２１で設定されているレンズ移動方向の初期値に対して、レンズ移動方向を反転させる。すなわち、オートフォーカス評価値が増大する方向ではなく、オートフォーカス評価値が減少する方向をレンズ移動方向に設定する。
　ステップＳ３９に於いて、ＡＦ処理部５３は、移動方向の誤設定を防止するため、方向反転の履歴をヒストグラムバッファ５７に記録する。この処理とステップＳ３５の処理により、方向反転処理を行っているときに、重ねて方向反転処理を行うことを抑止している。
　前述した図５（ｃ）に示すＡＦ開始位置Ｐｓでは、合焦側の低域コントラスト信号Ｃ０より大ボケ側（さらに近接側）の低域コントラスト信号Ｃ０の方が大きい。このとき、低域コントラスト信号Ｃ０に基く山登り方式では、大ボケ側Ｄ１０にレンズを駆動してしまう。このとき、レンズ移動方向を反転させて合焦側Ｄ１１にレンズを駆動することにより、合焦位置Ｐｐに近づけることが可能である。
　ステップＳ４０に於いて、ＡＦ処理部５３は、ステップＳ３３で設定されたウォブリング振幅と、ステップＳ３８で設定されたレンズ移動方向とを更新する。更新された値は、マイクロコンピュータ部５０のメモリ部５２に記録される。
　マイクロコンピュータ部５０は、オートフォーカス評価値に基いて合焦方向および合焦位置Ｐｐを検出すると共に、ステップＳ４０に於いて再設定されたオートフォーカス制御パラメータに基いてモータ制御信号を生成し、モータドライバ回路６５に送信する。モータドライバ回路６５は、モータ制御信号に基いてフォーカスレンズ群１６を光軸方向に移動させ、正しい合焦位置Ｐｐにレンズを近づけていく。
　以上のように、撮像装置１０のＡＦ処理部５３は、高輝度画素数Ｈｂと低輝度画素数Ｈｄの検出結果に基いて、点光源によるオートフォーカスへの影響状態を把握し、オートフォーカス動作中に於ける最適な制御パラメータを再設定すると共に、点光源の特性にあった制御動作を行う。これにより、点光源による影響が非常に大きい被写体条件においても、合焦する方向の誤判定を軽減し、かつ、合焦精度の高いオートフォーカス制御を行うことが可能となる。
（本実施形態の効果）
　以上説明した本実施形態では、次の（Ａ）～（Ｇ）のような効果がある。
（Ａ）　高輝度画素数Ｈｂと低輝度画素数Ｈｄの検出結果に基いて、点光源によるオートフォーカスへの影響を把握し、オートフォーカス動作中に於ける最適な制御パラメータを再設定すると共に、点光源の特性にあった制御動作を行う。これにより、点光源による影響が非常に大きい被写体条件においても、合焦する方向の誤判定を軽減し、かつ、合焦精度の高いオートフォーカス制御を行うことが可能となる。
（Ｂ）　高輝度画素数Ｈｂが切替閾値Ｃｓ以上であったときには、点光源による影響を受けていると判断して、オートフォーカス評価値を低域コントラスト信号Ｃ０から高域コントラスト信号Ｃ２に切り替えるレベル閾値ＴＨ１，ＴＨ２を、それぞれレベル閾値ＴＨ３，ＴＨ４に変更する。これにより、点光源による影響が非常に大きい被写体条件においても、合焦する方向の誤判定を軽減し、かつ、合焦精度の高いオートフォーカス制御を行うことが可能となる。
（Ｃ）　高輝度画素数Ｈｂが振幅閾値Ｃｗ以上であったときには、点光源による影響を受けていると判断して、ウォブリング振幅を増大させる。これにより、点光源による影響が非常に大きい被写体条件においても、合焦する方向の誤判定を軽減し、かつ、合焦精度の高いオートフォーカス制御を行うことが可能となる。
（Ｄ）　本実施形態の撮像装置１０は、オートフォーカス評価値を低域コントラスト信号Ｃ０から高域コントラスト信号Ｃ２に切り替えるとともに、高域コントラスト信号Ｃ２に対応したウォブリング振幅に切り替えている。これにより、合焦近傍位置Ｐｎへ近づいたとき、最適なウォブリング振幅で動作させることが可能である。
（Ｅ）　高輝度画素数Ｈｂが振幅閾値Ｃｗ以上で、低輝度画素数Ｈｄが反転閾値Ｃｉ以上で、高輝度画素数Ｈｂが増加し、かつ、低輝度画素数Ｈｄが増加していたときには、点光源による影響を受けて低域コントラスト信号Ｃ０の傾きが反転していると判断して、フォーカスレンズ群１６の駆動方向を反転させる。これにより、点光源による影響が非常に大きい被写体条件においても、合焦する方向の誤判定を軽減し、かつ、合焦精度の高いオートフォーカス制御を行うことが可能となる。
（Ｆ）　フォーカスレンズ群１６の駆動方向を反転させたときには、レンズ移動方向を反転させた方向反転履歴を記録し、この方向反転履歴が有るときには、重ねてレンズ移動方向を反転させないようにしている。これにより、レンズ移動方向を繰り返し反転させてしまうことを抑止している。
（Ｇ）　フォーカスレンズ群１６の駆動方向を反転させたときには、レンズ移動方向を反転させた方向反転履歴を記録し、この方向反転履歴が有るときには、重ねてレンズ移動方向を反転させないようにしている。更に、低輝度画素数Ｈｄが反転閾値Ｃｉ未満ならば、この方向反転履歴をクリアしている。これにより、レンズ移動方向の反転を解除し、オートフォーカス評価値のピークを検出する通常のオートフォーカス制御に移行可能となる。
（変形例）
　本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更実施が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ａ）～（ｅ）のようなものがある。
（ａ）　本実施形態の撮像装置１０は、低域コントラスト信号Ｃ０と、高域コントラスト信号Ｃ２とを切り替えてオートフォーカス制御を行っている。しかし、これに限られず、低域コントラスト信号Ｃ０と、中域コントラスト信号Ｃ１と、高域コントラスト信号Ｃ２の３種類を切り替えてオートフォーカス制御を行ってもよく、更に多数の段階に切り替えてもよい。
（ｂ）　本実施形態のコントラスト信号生成部４２－１，４２－２は、輝度成分の高周波成分をハイパスフィルタ回路４３－１，４３－２を介して抽出し、これを積分器４４－１，４４－２によって全画面に亘って積分処理して、低域コントラスト信号Ｃ０と高域コントラスト信号Ｃ２とを生成している。ヒストグラム信号生成部４５－１，４５－２は、全画面に亘って高輝度画素数Ｈｂと、低輝度画素数Ｈｄとを検出している。しかし、これに限られず、コントラスト信号生成部４２－１，４２－２と、ヒストグラム信号生成部４５－１，４５－２と、ＡＥ処理部５４とは、このオートフォーカスエリアに係る処理のみを行うように構成してもよい。これにより、画面の所定領域のみに合焦させることが可能となる。それと共に、画面の一部分の処理で足りるので、処理の負荷を大幅に減少させることが可能である。
（ｃ）　本実施形態の撮像装置１０は、高輝度画素数Ｈｂが切替閾値Ｃｓ以上であったときには、点光源による影響を受けていると判断して、オートフォーカス評価値を低域コントラスト信号Ｃ０から高域コントラスト信号Ｃ２に切り替えるレベル閾値ＴＨ１，ＴＨ２を、それぞれレベル閾値ＴＨ３，ＴＨ４に変更する。しかし、これに限られず、オートフォーカス評価値を低域コントラスト信号Ｃ０から高域コントラスト信号Ｃ２に切り替えるレベル閾値ＴＨ１のみを、レベル閾値ＴＨ３に変更してもよい。これにより、点光源による影響が非常に大きい低域コントラスト信号Ｃ０のレベル閾値ＴＨ３のみを操作するだけで足りるので、簡単に合焦精度の高いオートフォーカス制御を行うことが可能となる。
（ｄ）　本実施形態の撮像装置１０は、高輝度画素数Ｈｂが振幅閾値Ｃｗ以上で、低輝度画素数Ｈｄが反転閾値Ｃｉ以上で、高輝度画素数Ｈｂが増加し、かつ、低輝度画素数Ｈｄが増加していたときには、点光源による影響を受けて低域コントラスト信号Ｃ０の傾きが反転していると判断して、フォーカスレンズ群１６の駆動方向を反転させている。しかし、これに限られず、高輝度画素と低輝度画素に含まれない中間の輝度領域である中輝度画素数を計数し、高輝度画素数Ｈｂが振幅閾値Ｃｗ以上で、中輝度画素数が所定の閾値以下で、中輝度画素数が減少していたときには、点光源による影響を受けて低域コントラスト信号Ｃ０の傾きが反転していると判断して、フォーカスレンズ群１６の駆動方向を反転させてもよい。これにより、フォーカスレンズ群１６の駆動方向を反転させる判定の条件を少なくして、処理の負荷を軽減可能である。
（ｅ）　本実施形態の撮像装置１０は、オートフォーカス評価値を低域コントラスト信号Ｃ０から高域コントラスト信号Ｃ２に切り替えるとともに、高域コントラスト信号Ｃ２に対応したウォブリング振幅に切り替えている。しかし、これに限られず、低域コントラスト信号Ｃ０の値や傾きによって、合焦位置Ｐｐ近傍であると判断したときに、ウォブリング振幅を小さく切り替えてもよい。これにより、低域コントラスト信号Ｃ０のみをオートフォーカス評価値としている場合であっても、合焦位置Ｐｐへ近づいたとき、最適なウォブリング振幅で動作させることが可能である。
（ｆ）　本実施形態の撮像装置１０は、映像信号の輝度成分から低域コントラスト信号Ｃ０、高域コントラスト信号Ｃ２、高輝度画素数Ｈｂ、および、低輝度画素数Ｈｄを生成している。しかし、これに限られず、ＲＧＢ（Red Green Blue）３色で構成された映像信号のうち、Ｇ（Green）画素値（輝度成分）から低域コントラスト信号Ｃ０、高域コントラスト信号Ｃ２、高輝度画素数Ｈｂ、低輝度画素数Ｈｄを生成してもよい。これにより、ＲＧＢ３色で構成された映像信号から輝度成分を算出し、この輝度成分から前述の信号を生成するより簡単かつ負荷なく、前述の信号を生成可能である。
１０　撮像装置
１３　フォーカスモータ（駆動部）
１４　絞りモータ（駆動部）
１５　ズームモータ（駆動部）
１６　フォーカスレンズ群（フォーカスレンズ）
１７　絞り機構
１８　ズームレンズ群
２０　レンズユニット
３０　撮像素子
３４　電子シャッタ
４０　カメラ信号処理部
４１　信号処理回路
４２－１，４２－２　コントラスト信号生成部
４４－１，４４－２　ヒストグラム信号生成部
５０　マイクロコンピュータ部
５１　制御部
５２　メモリ部
５３　ＡＦ処理部　（オートフォーカス制御部）
５４　ＡＥ処理部
５５　ズーム処理部
５６　コントラストバッファ
５７　ヒストグラムバッファ
６３～６５　モータドライバ回路（駆動部）
１００，１００Ａ，１００Ｂ　画像
１０１，１０２　被写体
Ｐｐ　合焦位置
Ｐｓ　ＡＦ開始位置
Ｂｂ　高輝度ヒストグラム値
Ｂｄ　低輝度ヒストグラム値
Ｐｎ　合焦近傍位置
Ｃｗ　振幅閾値（第１の画素数閾値）
Ｃｉ　反転閾値（第２の画素数閾値）
Ｃｓ　切替閾値（第３の画素数閾値）
Ｃ０　低域コントラスト信号（第１のコントラスト信号）
Ｃ２　高域コントラスト信号（第２のコントラスト信号）
Ｈｂ　高輝度画素数
Ｈｄ　低輝度画素数
ＴＨ１～ＴＨ４　レベル閾値

Claims (9)

  1. 　被写体を撮像する撮像装置であって、
    　前記被写体からの光束を集光して前記被写体の画像を結像するフォーカスレンズと、
    　前記フォーカスレンズを光軸方向に駆動する駆動部と、
    　前記フォーカスレンズが集光した光束を光電変換し、映像信号を出力する撮像部と、
    　前記映像信号の第１の高周波成分を抽出して積分し、第１のコントラスト信号を生成して出力するコントラスト信号生成部と、
    　前記第１のコントラスト信号を評価値として、前記駆動部によって前記フォーカスレンズをウォブリングさせながら合焦位置に移動させるオートフォーカス制御部と、
    　前記映像信号のヒストグラム信号を生成して出力するヒストグラム信号生成部とを備え、
    　前記オートフォーカス制御部は、前記ヒストグラム信号生成部が出力した前記ヒストグラム信号に基いて、前記フォーカスレンズのウォブリングの振幅を可変する、
    　ことを特徴とする撮像装置。
  2. 　前記ヒストグラム信号は、
    　少なくとも前記映像信号の高輝度画素数を含む、
    　ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の撮像装置。
  3. 　前記オートフォーカス制御部は、前記ヒストグラム信号生成部が計数した前記高輝度画素数が第１の画素数閾値を超えている場合、ウォブリング振幅を大きくする、
    　ことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の撮像装置。
  4. 　前記ヒストグラム信号は、
    　少なくとも前記映像信号の前記高輝度画素数と低輝度画素数とを含む、
    　ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の撮像装置。
  5. 　前記オートフォーカス制御部は、
    　前記ヒストグラム信号生成部が計数した前記高輝度画素数が前記第１の画素数閾値を超え、前記低輝度画素数が第２の画素数閾値を超え、かつ、前記高輝度画素数と前記低輝度画素数とが共に増加している場合、オートフォーカス動作に於ける前記フォーカスレンズの移動方向を反転する、
    　ことを特徴とする請求の範囲第４項に記載の撮像装置。
  6. 　前記コントラスト信号生成部は、更に、
    　前記映像信号から、前記第１の高周波成分よりも高い第２の高周波成分を抽出して積分することで第２のコントラスト信号を生成し、
    　前記オートフォーカス制御部は、
    　オートフォーカス動作の開始時には、前記第１のコントラスト信号を前記評価値として、前記駆動部によって前記フォーカスレンズをウォブリングさせながら合焦位置に移動させ、
    　前記第１のコントラスト信号が第１の信号閾値を超え、かつ、前記第２のコントラスト信号が第２の信号閾値を超えたとき、それ以降は、前記第２のコントラスト信号を前記評価値とするよう切り替える、
    　ことを特徴とする請求の範囲第１項ないし請求の範囲第５項のいずれか１項に記載の撮像装置。
  7. 　前記第１の信号閾値および前記第２の信号閾値は、前記ヒストグラム信号に基いて切り替えられる、
    　ことを特徴とする請求の範囲第６項に記載の撮像装置。
  8. 　前記オートフォーカス制御部は、前記ヒストグラム信号生成部が計数した高輝度画素数が第３の画素数閾値を超えている場合、
    　少なくとも前記第１の信号閾値を切り替える、
    　ことを特徴とする請求の範囲第７項に記載の撮像装置。
  9. 　前記オートフォーカス制御部は、
    　前記第１のコントラスト信号が前記第１の信号閾値を超え、かつ、前記第２のコントラスト信号が前記第２の信号閾値を超えたとき、それ以降は、前記第２のコントラスト信号を前記評価値とするよう切り替えると共に、前記第２のコントラスト信号に応じたウォブリング振幅を設定する、
    　ことを特徴とする請求の範囲第６項に記載の撮像装置。
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