特許 7435085 自動焦点検出装置、自動焦点検出方法及び自動焦点検出プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-13

(45)【発行日】2024-02-21

(54)【発明の名称】自動焦点検出装置、自動焦点検出方法及び自動焦点検出プログラム

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/34 20210101AFI20240214BHJP

   G03B 13/36 20210101ALI20240214BHJP

   H04N 23/67 20230101ALI20240214BHJP

   H04N 23/63 20230101ALI20240214BHJP

【ＦＩ】

G02B7/34

G03B13/36

H04N23/67

H04N23/63

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2020045800

(22)【出願日】2020-03-16

(65)【公開番号】P2021148841

(43)【公開日】2021-09-27

【審査請求日】2023-01-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】110004185

【氏名又は名称】インフォート弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100078880

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 修平

(72)【発明者】

【氏名】福成 幸介

【審査官】越河 勉

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－０１５６０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－２４８３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２４２６７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０８４３３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１２９３７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ７／２８－７／４０

Ｇ０３Ｂ １３／３６

Ｈ０４Ｎ ２３／６７

Ｈ０４Ｎ ２３／６３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対のセンサ列上に投影された一対の被写体光に基づいて焦点検出を行う瞳分割位相差方式の自動焦点検出装置において、
前記センサ列より出力される画像信号列について相関演算を行う相関演算部と、
前記相関演算部による相関演算結果の信頼性を判定する信頼性判定部と、
前記信頼性判定部により信頼性ありと判定されると、信頼性ありと判定された相関演算結果に基づいてデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出部と、
前記信頼性判定部により信頼性なしと判定されると、前記相関演算を行った画像信号列の始端側の画像信号に対する信頼性と、終端側の画像信号に対する信頼性と、を比較し、比較結果に基づいて前記画像信号列から前記始端側と前記終端側の少なくとも一方の画像信号を除外することにより、前記画像信号列を絞り込む絞込部と、
を備え、
前記信頼性判定部により信頼性ありと判定されるまで、前記絞込部による画像信号列の絞り込み及び前記相関演算部による前記絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算を行う、
自動焦点検出装置。

【請求項2】

前記信頼性判定部は、
前記相関演算によって求まった第１の位相ずれ量での相関値及びコントラスト値に基づいて、前記第１の位相ずれ量の信頼性を判定する信頼性判定値を計算し、
前記第１の位相ずれ量と、前記第１の位相ずれ量よりも所定画素分大きい又は小さい第２の位相ずれ量と、のコントラスト値の差であるコントラスト差を計算し、
前記絞込部による画像信号列の絞り込み及び前記相関演算部による前記絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算が行われ、前記第１の位相ずれ量の信頼性判定値が所定条件を満たし且つ前記コントラスト差が最小になる相関演算結果が得られると、この相関演算結果について信頼性ありと判定する、
請求項１に記載の自動焦点検出装置。

【請求項3】

前記所定条件は、
前記第１の位相ずれ量の信頼性判定値が所定閾値以下である、
請求項２に記載の自動焦点検出装置。

【請求項4】

前記第１の位相ずれ量は、
前記相関演算によって求まった相関関数が極小値を取るときの位相ずれ量である、
請求項２又は請求項３に記載の自動焦点検出装置。

【請求項5】

前記相関関数に対する補間処理によりサブピクセル単位での位相ずれ量を計算する補間計算部
を更に備え、
前記第１の位相ずれ量の信頼性判定値は、
前記補間処理後の相関関数での極小値を、前記第１の位相ずれ量での前記コントラスト値で除した値である、
請求項４に記載の自動焦点検出装置。

【請求項6】

前記絞込部は、
前記始端側に位置する複数の画像信号に対する信頼性と、前記終端側に位置する複数の画像信号に対する信頼性と、を比較する、
請求項１から請求項５の何れか一項に記載の自動焦点検出装置。

【請求項7】

前記絞込部は、
前記始端側の画像信号に対する信頼性と、前記終端側の画像信号に対する信頼性とが同じ場合、前記始端側の画像信号のコントラスト値である始端側コントラスト値と、前記終端側の画像信号のコントラスト値である終端側コントラスト値と、を比較し、前記コントラスト値が低い方の端部の画像信号を前記画像信号列から除外する、
請求項１から請求項６の何れか一項に記載の自動焦点検出装置。

【請求項8】

前記絞込部は、
更に、前記始端側コントラスト値と前記終端側コントラスト値とが同じ場合、両方の端部の画像信号を前記画像信号列から除外する、
請求項７に記載の自動焦点検出装置。

【請求項9】

前記画像信号列の全範囲のうち、前記相関演算結果が信頼性ありと判定された第１の範囲以外の範囲を検出する検出部
を更に備え、
前記相関演算部により、前記検出部により検出された検出範囲の画像信号列に対して相関演算が行われ、
前記信頼性判定部により、前記検出範囲での相関演算結果が信頼性なしと判定されると、相関演算結果が信頼性ありと判定されるまで、前記絞込部による画像信号列の絞り込み及び前記相関演算部による前記絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算を行う、
請求項１から請求項８の何れか一項に記載の自動焦点検出装置。

【請求項10】

前記検出範囲の中で前記相関演算結果が信頼性ありと判定される範囲が少なくとも１つある場合、前記デフォーカス量算出部により、前記第１の範囲及び前記少なくとも１つの範囲の各範囲について算出されたデフォーカス量のうち、前記自動焦点検出装置に最も近い被写体に対応する範囲について算出されたデフォーカス量を、フォーカスレンズを駆動するためのデフォーカス量として選択するデフォーカス量選択部
を更に備える、
請求項９に記載の自動焦点検出装置。

【請求項11】

ＡＦモード又はＭＦモードに設定する焦点調節モード設定部と、
被写体の合焦状態を報知する報知部と、
を更に備え、
前記ＡＦモード時、
前記デフォーカス量選択部が、前記自動焦点検出装置に最も近い被写体に対応する範囲について算出されたデフォーカス量を、前記フォーカスレンズを駆動するためのデフォーカス量として選択し、
前記ＭＦモード時、
前記デフォーカス量選択部が、前記第１の範囲及び前記少なくとも１つの範囲の各範囲について算出されたデフォーカス量のうち、現在の焦点調節状態から最も合焦状態に近い範囲について算出されたデフォーカス量を選択し、前記報知部が、前記デフォーカス量選択部により選択されたデフォーカス量に対応する範囲の被写体が合焦状態にあることを報知する、
請求項１０に記載の自動焦点検出装置。

【請求項12】

前記報知部は、
前記デフォーカス量選択部により選択されたデフォーカス量に対応する範囲の被写体が合焦状態にあることを知らせる表示を行う、
請求項１１に記載の自動焦点検出装置。

【請求項13】

絞込モードのオンとオフとを切り替える絞込モード切替部
を更に備え、
前記絞込モードがオンされているときに前記信頼性判定部により信頼性なしと判定されると、前記信頼性判定部により信頼性ありと判定されるまで、前記絞込部による画像信号列の絞り込み及び前記相関演算部による前記絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算を行う、
請求項１から請求項１２の何れか一項に記載の自動焦点検出装置。

【請求項14】

前記絞込モードがオンされているか否かを表示する表示部
を更に備える、
請求項１３に記載の自動焦点検出装置。

【請求項15】

前記信頼性判定部により信頼性なしと判定されると、信頼性なしと判定された相関演算結果における相関演算範囲について、一対の前記画像信号列の出力レベル差を計算する出力レベル差計算部と、
前記出力レベル差が所定値より大きい場合、前記相関演算範囲にて前記出力レベル差が軽減されるように、前記一対の画像信号列の出力レベルを補正する出力レベル補正部と、を更に備え、
前記出力レベル補正部による出力レベル補正後の画像信号列に対し、前記相関演算部による前記絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算を行う、
請求項１から請求項１４の何れか一項に記載の自動焦点検出装置。

【請求項16】

前記検出範囲の画像信号列に対して相関演算を行う前に、前記出力レベル補正部による出力レベル補正後の画像信号列を、前記出力レベル補正部による出力レベル補正前の画像信号列に戻す、
請求項９を引用する、請求項１０から請求項１５の何れか一項に記載の自動焦点検出装置。

【請求項17】

一対のセンサ列上に投影された一対の被写体光に基づいて焦点検出を行う瞳分割位相差方式の自動焦点検出装置が実行する自動焦点検出方法において、
前記センサ列より出力される画像信号列について相関演算を行う相関演算ステップと、
前記相関演算ステップでの相関演算結果の信頼性を判定する信頼性判定ステップと、
前記信頼性判定ステップにて信頼性ありと判定されると、信頼性ありと判定された相関演算結果に基づいてデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出ステップと、
前記信頼性判定ステップにて信頼性なしと判定されると、前記相関演算を行った画像信号列の始端側の画像信号に対する信頼性と、終端側の画像信号に対する信頼性と、を比較し、比較結果に基づいて前記画像信号列から前記始端側と前記終端側の少なくとも一方の画像信号を除外することにより、前記画像信号列を絞り込む絞込ステップと、
を含み、
前記信頼性判定ステップにて信頼性ありと判定されるまで、前記絞込ステップでの画像信号列の絞り込み及び前記相関演算ステップでの前記絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算を行う、
自動焦点検出方法。

【請求項18】

一対のセンサ列上に投影された一対の被写体光に基づいて焦点検出を行う瞳分割位相差方式の自動焦点検出装置が実行する自動焦点検出プログラムにおいて、
前記センサ列より出力される画像信号列について相関演算を行う相関演算ステップと、
前記相関演算ステップでの相関演算結果の信頼性を判定する信頼性判定ステップと、
前記信頼性判定ステップにて信頼性ありと判定されると、信頼性ありと判定された相関演算結果に基づいてデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出ステップと、
前記信頼性判定ステップにて信頼性なしと判定されると、前記相関演算を行った画像信号列の始端側の画像信号に対する信頼性と、終端側の画像信号に対する信頼性と、を比較し、比較結果に基づいて前記画像信号列から前記始端側と前記終端側の少なくとも一方の画像信号を除外することにより、前記画像信号列を絞り込む絞込ステップと、
を含み、
前記信頼性判定ステップにて信頼性ありと判定されるまで、前記絞込ステップでの画像信号列の絞り込み及び前記相関演算ステップでの前記絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算を行う、
自動焦点検出プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動焦点検出装置、自動焦点検出方法及び自動焦点検出プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

被写体に対する合焦状態を検出する自動焦点検出装置が知られている。例えば特許文献１に、この種の自動焦点検出装置の具体的構成が記載されている。特許文献１に記載の自動焦点検出装置では、瞳分割された一対の被写体像をラインセンサ上に投影し、ラインセンサ上の一対の被写体像の位相差（言い換えると、位相ずれ量）からデフォーカス量を算出する瞳分割位相差方式が採用される。

【0003】

瞳分割位相差方式の自動焦点検出装置では、撮影距離の異なる複数の被写体が存在する（すなわち、焦点検出領域内に撮影距離の異なる複数の被写体が混在する遠近混在部がある）と、複数の被写体の位相ずれ量が混在した値がラインセンサから出力されることがあり、この場合、デフォーカス量を精度良く算出することができない。

【0004】

そこで、例えば特許文献１に記載の自動焦点検出装置は、相関演算を行って焦点検出領域の最大輝度差を検出し、最大輝度差が得られるラインセンサの画素を基準点とした所定画素分の画素範囲を遠近混在部の検出範囲として設定し、設定した検出範囲にて高い相関値が算出されると、この範囲を遠近混在部として検出する。次いで、この自動焦点検出装置は、検出した遠近混在部を除いた範囲で相関演算を再度実行して、デフォーカス量を算出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１１－２４２６７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の自動焦点検出装置では、遠近混在部を除く範囲として、最大輝度差が得られる画素を含む範囲が設定される。しかし、このような画素を含む範囲は、撮影距離の異なる被写体の境界を含む可能性が高い。そのため、このような画素を含む範囲で相関演算を実行すると、位相ずれ量が誤差を含むものとなる。そのため、デフォーカス量を精度良く算出することができない。

【0007】

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、焦点検出領域内に撮影距離の異なる複数の被写体が混在する場合にも、精度の高いデフォーカス量を算出することができる自動焦点検出装置、自動焦点検出方法及び自動焦点検出プログラムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一実施形態に係る自動焦点検出装置は、一対のセンサ列上に投影された一対の被写体光に基づいて焦点検出を行う瞳分割位相差方式の自動焦点検出装置であり、センサ列より出力される画像信号列について相関演算を行う相関演算部と、相関演算部による相関演算結果の信頼性を判定する信頼性判定部と、信頼性判定部により信頼性ありと判定されると、信頼性ありと判定された相関演算結果に基づいてデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出部と、信頼性判定部により信頼性なしと判定されると、相関演算を行った画像信号列の始端側の画像信号に対する信頼性と、終端側の画像信号に対する信頼性と、を比較し、比較結果に基づいて画像信号列から始端側と終端側の少なくとも一方の画像信号を除外することにより、画像信号列を絞り込む絞込部と、を備え、信頼性判定部により信頼性ありと判定されるまで、絞込部による画像信号列の絞り込み及び相関演算部による絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算を行う。

【0009】

本発明の一実施形態に係る自動焦点検出方法は、一対のセンサ列上に投影された一対の被写体光に基づいて焦点検出を行う瞳分割位相差方式の自動焦点検出装置が実行する方法であり、センサ列より出力される画像信号列について相関演算を行う相関演算ステップと、相関演算ステップでの相関演算結果の信頼性を判定する信頼性判定ステップと、信頼性判定ステップにて信頼性ありと判定されると、信頼性ありと判定された相関演算結果に基づいてデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出ステップと、信頼性判定ステップにて信頼性なしと判定されると、相関演算を行った画像信号列の始端側の画像信号に対する信頼性と、終端側の画像信号に対する信頼性と、を比較し、比較結果に基づいて画像信号列から始端側と終端側の少なくとも一方の画像信号を除外することにより、画像信号列を絞り込む絞込ステップと、を含み、信頼性判定ステップにて信頼性ありと判定されるまで、絞込ステップでの画像信号列の絞り込み及び相関演算ステップでの絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算を行う。

【0010】

本発明の一実施形態に係る自動焦点検出プログラムは、一対のセンサ列上に投影された一対の被写体光に基づいて焦点検出を行う瞳分割位相差方式の自動焦点検出装置が実行するプログラムであり、センサ列より出力される画像信号列について相関演算を行う相関演算ステップと、相関演算ステップでの相関演算結果の信頼性を判定する信頼性判定ステップと、信頼性判定ステップにて信頼性ありと判定されると、信頼性ありと判定された相関演算結果に基づいてデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出ステップと、信頼性判定ステップにて信頼性なしと判定されると、相関演算を行った画像信号列の始端側の画像信号に対する信頼性と、終端側の画像信号に対する信頼性と、を比較し、比較結果に基づいて画像信号列から始端側と終端側の少なくとも一方の画像信号を除外することにより、画像信号列を絞り込む絞込ステップと、を含み、信頼性判定ステップにて信頼性ありと判定されるまで、絞込ステップでの画像信号列の絞り込み及び相関演算ステップでの絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算を行う。

【発明の効果】

【0011】

本発明の一実施形態によれば、自動焦点検出装置、自動焦点検出方法及び自動焦点検出プログラムにおいて、焦点検出領域内に撮影距離の異なる複数の被写体が混在する場合にも、精度の高いデフォーカス量を算出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る撮影装置の概略構成を示すブロック図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る測距素子の概略構成を示す図である。

【図3】本発明の一実施形態に係るファインダ上での焦点検出エリアを示す図である。

【図4】本発明の第１実施形態において、カメラ制御部により実行される、焦点調節処理の一例を示すフローチャートである。

【図5】本発明の第１実施形態において、カメラ制御部が取得する焦点検出信号の一例を示す図である。

【図6】図４の測距演算処理（ステップＳ１０４）を示すフローチャートである。

【図7】図６の相関演算処理（ステップＳ２０４）により求められる相関値及びコントラスト値の一例を示す図である。

【図8】図６の絞り込み範囲探索処理（ステップＳ２０７）を示すフローチャートである。

【図9】図８の初期化処理（ステップＳ３０１）を示すフローチャートである。

【図10】図８の、絞り込み後の範囲に対して行われる相関演算処理（ステップＳ３１７）を示すフローチャートである。

【図11】図６の絞り込み範囲探索処理（ステップＳ２０７）の実行により絞り込まれる相関演算範囲の具体的一例を示す図である。

【図12】画素範囲１２～２１に対して相関演算処理を行ったときに求められる相関値及びコントラスト値の一例を示す図である。

【図13】図６の余剰範囲確認処理（ステップＳ２０８）を示すフローチャートである。

【図14A】余剰範囲４～１１に対して相関演算処理を行ったときに求められる相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）の一例を示す図である。

【図14B】余剰範囲４～１０に対して相関演算処理を行ったときに求められる相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）の一例を示す図である。

【図15A】余剰範囲２２～２９に対して相関演算処理を行ったときに求められる相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）の一例を示す図である。

【図15B】余剰範囲２６～２９に対して相関演算処理を行ったときに求められる相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）の一例を示す図である。

【図16】余剰範囲２２～２５に対して相関演算処理を行ったときに求められる相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）の一例を示す図である。

【図17】図６のデフォーカス量選択処理（ステップＳ２１０）を示すフローチャートである。

【図18A】本発明の第１実施形態において、ファインダに表示される画面の一例を示す図である。

【図18B】本発明の第１実施形態において、ファインダに表示される画面の一例を示す図である。

【図19】本発明の第２実施形態において、カメラ制御部が取得する焦点検出信号の一例を示す図である。

【図20】本発明の第２実施形態において実行される測距演算処理を示すフローチャートである。

【図21】本発明の第２実施形態において求められる相関値及びコントラスト値の一例を示す図である。

【図22】図２０の絞り込み範囲探索処理（ステップＳ２０７’）を示すフローチャートである。

【図23】図２２のステップＳ３１７の処理までを実行したときの、相関演算範囲の絞り込み例を示す図である。

【図24】余剰範囲１４～２１に対して相関演算処理を行ったときに求められる相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）の一例を示す図である。

【図25】図２２のセンサ出力差補正処理（ステップＳ３１９）を示すフローチャートである。

【図26】図２２のセンサ出力差補正処理（ステップＳ３１９）後の焦点検出信号の一例を示す図である。

【図27】図２２のセンサ出力差補正処理（ステップＳ３１９）後の画素範囲１２～２１に対して相関演算処理を行ったときに求められる相関値及びコントラスト値の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の一実施形態に係る、自動焦点検出機能を有する自動焦点検出装置について図面を参照しながら説明する。この自動焦点検出装置は、一対のセンサ列上に投影された一対の被写体光に基づいて焦点検出を行う瞳分割位相差方式の自動焦点検出装置である。なお、以下においては、自動焦点検出装置の一例として撮影装置を挙げて説明を行う。

【0014】

図１は、本発明の一実施形態に係る撮影装置１の概略構成を示すブロック図である。本実施形態では、撮影装置１は、デジタル一眼レフカメラである。なお、撮影装置１は、デジタル一眼レフカメラに限らず、ミラーレス一眼カメラ、コンパクトデジタルカメラ、ビデオカメラ、ノートＰＣ、タブレット端末、ＰＨＳ（Personal Handy phone System）、スマートフォン、フィーチャフォン、ゲーム機等の、自動焦点検出機能を有する他の装置であってもよい。

【0015】

図１に示されるように、撮影装置１は、カメラボディ１００及びカメラボディ１００のマウント部１０１に着脱可能な撮影レンズ２００を備える。カメラボディ１００と撮影レンズ２００は、マウント部１０１に設けられている電気接点１０２を介して通信可能となっている。

【0016】

カメラボディ１００は、撮影装置１の統括的な制御を司るカメラ制御部１０３を備える。カメラ制御部１０３は、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）及びＣＰＵ（Central Processing Unit）を搭載したシステムＬＳＩ（Large-scale Integrated Circuit）であり、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリやＡ／Ｄコンバータを備える。また、カメラ制御部１０３は、機能構成として、露出制御部１０３ａ、焦点調節制御部１０３ｂ、駆動機構制御部１０３ｃ、画像処理部１０３ｄ、表示制御部１０３ｅ、スイッチ検出部１０４ｆを備える。カメラ制御部１０３は、ＲＯＭに格納されているプログラム（例えば後述する図４の焦点調節処理）を呼び出し、呼び出したプログラムをＤＳＰやＣＰＵで実行することにより、符号１０３ａ～１０３ｆに示す機能構成の制御を行う。ＲＯＭには、これらの機能構成の制御を行うための制御パラメータも格納される。

【0017】

カメラボディ１００は、レリーズスイッチ１１０、メインミラー１１１、サブミラー１１２を備える。レリーズスイッチ１１０は、２段階スイッチである。スイッチ検出部１０４ｆは、レリーズスイッチ１１０に関し、半押し状態（Ｓ１状態）と全押し状態（Ｓ２状態）の２つの状態を検出することができる。スイッチ検出部１０４ｆによりＳ１状態が検出されると、露出制御部１０３ａによる露出制御や焦点調節制御部１０３ｂによる焦点調節制御等の撮影準備動作が行われる。

【0018】

カメラボディ１００は、フォーカシングスクリーン１１３、ペンタプリズム１１４、接眼レンズ１１５、ファインダ１１６を備える。撮影レンズ２００を通過した被写体光は、メインミラー１１１で反射され、フォーカシングスクリーン１１３に結像される。フォーカシングスクリーン１１３で結像された被写体像は、ペンタプリズム１１４で正立像にされ、接眼レンズ１１５及びファインダ１１６を介して撮影者に視認される。

【0019】

ペンタプリズム１１４近傍には測光素子１１７が備えられる。この測光素子１１７に、ペンタプリズム１１４に入射した被写体光の一部が入射される。測光素子１１７は、被写体光の明るさに応じた電気信号を露出制御部１０３ａに出力する。露出制御部１０３ａは、入力された電気信号をＡ／Ｄコンバータにより画像信号（「露出信号」と記す。）に変換し、露出信号に基づいて測光演算を行い、撮影時の露出（例えば絞り値と露光時間）を決定する。

【0020】

カメラボディ１００は、瞳分割位相差方式による自動焦点検出を行うための焦点検出モジュール１１８として、コンデンサレンズ１１８ａ、反射ミラー１１８ｂ、セパレータマスク１１８ｃ、再結像レンズ１１８ｄ、測距素子１１８ｅを備える。

【0021】

撮影レンズ２００を通過した被写体光の一部は、ハーフミラーであるメインミラー１１１を透過し、サブミラー１１２で反射され、焦点検出モジュール１１８に入射される。焦点検出モジュール１１８に入射された被写体光は、コンデンサレンズ１１８ａを透過して反射ミラー１１８ｂで反射される。反射ミラー１１８ｂで反射された被写体光は、セパレータマスク１１８ｃにより一対の被写体光に分割された後、再結像レンズ１１８ｄにより測距素子１１８ｅ上に再結像される。

【0022】

図２は、本発明の一実施形態に係る測距素子１１８ｅの概略構成を示す図である。図２に示されるように、測距素子１１８ｅは、同一構成及び同一寸法を持つ一対のラインセンサ１１８ｅＡ、１１８ｅＢを有する。ラインセンサ１１８ｅＡ、１１８ｅＢは、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の電荷蓄積型のラインセンサであり、Ｎ個の画素を有する。便宜上、ラインセンサ１１８ｅＡ、１１８ｅＢの各画素に符号を付す。具体的には、ラインセンサ１１８ｅＡに関し、図２の最も左側の画素に符号Ａ［１］を付し、図２の最も右側の画素に符号Ａ［Ｎ］を付す。これらの間の画素には、左側の画素から右側の画素に向かって順に、符号Ａ［２］～Ａ［Ｎ－１］を付す。ラインセンサ１１８ｅＢの各画素にも同様のルールで符号Ｂ［１］～Ｂ［Ｎ］を付す。なお、本実施形態では、ラインセンサ１１８ｅＡ、１１８ｅＢは、３２個の画素を有する。便宜上、画素Ａ［１］～画素Ａ［Ｎ］の画素列より出力される画像信号列を「Ａセンサ列Ａｎ」と記し、画素Ｂ［１］～画素Ｂ［Ｎ］の画素列より出力される画像信号列を「Ｂセンサ列Ｂｎ」と記す。

【0023】

図３に、ファインダ１１６上での測距素子１１８ｅによる焦点検出エリア１２０を示す。焦点検出エリア１２０は、ファインダ視野内において測距素子１１８ｅの各画素が並ぶ領域と等価である。言い換えると、焦点検出エリア１２０内の被写体の光像は、測距素子１１８ｅの各画素で受光される。

【0024】

図３の例では、測距素子１１８ｅは、焦点検出エリア１２０内に位置する被写体光（被写体３００～３０２の光像）を受光する。測距素子１１８ｅは、受光した被写体光に応じた電荷を蓄積し、蓄積した電荷を電気信号として焦点調節制御部１０３ｂに出力する。焦点調節制御部１０３ｂに入力された電気信号は、Ａ／Ｄコンバータで画像信号（以下「焦点検出信号」と記す。）に変換される。焦点調節制御部１０３ｂは、焦点検出信号に対して相関演算を行い、測距素子１１８ｅ上での位相ずれ量を算出し、位相ずれ量から像面ずれ量（すなわちデフォーカス量）を算出する。デフォーカス量が正の値の場合、被写体より遠距離側にピントが合っている状態（後ピン状態）であり、デフォーカス量が負の値の場合、被写体より近距離側にピントが合っている状態（前ピン状態）である。焦点調節制御部１０３ｂは、デフォーカス量が被写体にピントが合っているとみなせる合焦状態になると、合焦マーク１２１をファインダ１１６上に表示させる。合焦マーク１２１は、焦点検出エリア１２０を取り囲うマークとなっている。

【0025】

カメラボディ１００は、スクリーン１２２、照明装置１２３を備える。スクリーン１２２は、フォーカシングスクリーン１１３とペンタプリズム１１４との間に設置される。スクリーン１２２には、測距点の位置に合わせてマイクロプリズムが形成される。照明装置１２３は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源を備える。照明装置１２３による照明光がペンタプリズム１１４内を反射してスクリーン１２２を照明すると、この照明光が、マイクロプリズムにより反射され、ペンタプリズム１１４内を反射して、接眼レンズ１１５及びファインダ１１６へ導かれる。これにより、ファインダ１１６上に合焦マーク１２１が表示され、撮影者に視認される。

【0026】

カメラボディ１００は、ミラー駆動機構１２４、シャッタ駆動機構１２５、シャッタ１２６、撮像素子１２７、画像記憶部１２８、記録装置収納部１２９、背面モニタ１３０を備える。スイッチ検出部１０４ｆによりＳ２状態が検出されると、撮影動作が開始される。まず、駆動機構制御部１０３ｃはミラー駆動機構１２４を制御し、メインミラー１１１及びサブミラー１１２を撮影光路の上方に退避させる。次いで、露出制御部１０３ａは、露出演算にて決定した絞り値を撮影レンズ２００に送信する。

【0027】

撮影レンズ２００は、鏡筒２０１、第１レンズ群（固定レンズ群）２０２、第２レンズ群（フォーカスレンズ群）２０３、第３レンズ群（ズームレンズ群）２０４、絞り２０５、レンズ駆動機構２０６、絞り駆動機構２０７、フォーカスエンコーダ２０８、ズームエンコーダ２０９、レンズ制御部２１０、ＡＦ／ＭＦモードスイッチ２１１を備える。

【0028】

レンズ制御部２１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ等を備える。レンズ制御部２１０は、このＲＯＭに格納されているプログラムを呼び出し、呼び出したプログラムをＣＰＵで実行することにより、各種制御を行う。

【0029】

ＡＦ／ＭＦモードスイッチ２１１は、撮影レンズ２００の自動焦点検出及び調節を行うＡＦモードと、撮影レンズ２００の手動焦点調節を行うＭＦモードとを切り替えるスイッチである。レンズ制御部２１０は、ＡＦ／ＭＦモードスイッチ２１１のステータスをカメラ制御部１０３に通知する。カメラ制御部１０３は、レンズ制御部２１０に通知されたステータスに応じてＡＦモード又はＭＦモードに設定する焦点調節モード設定部として動作する。カメラ制御部１０３は、レンズ制御部２１０に対し、設定したモードに応じた制御を行う。

【0030】

レンズ制御部２１０は、ＡＦモード時、カメラボディ１００より受信したデフォーカス量を所定のレンズ駆動量変換係数を用いてレンズ駆動量に変換し、レンズ駆動量だけフォーカスレンズ群２０３が光軸上を移動するようにレンズ駆動機構２０６を制御する。なお、フォーカスレンズ群２０３の位置は、フォーカスエンコーダ２０８にて検出され、レンズ制御部２１０に出力される。レンズ制御部２１０は、フォーカスエンコーダ２０８より出力される位置をモニタしながらフォーカスレンズ群２０３の移動制御を行う。

【0031】

フォーカスレンズ群２０３は、ＭＦモード時、不図示のフォーカスリングを撮影者が操作することによっても光軸上を移動する。フォーカスレンズ群２０３の移動に伴い、撮影レンズ２００の焦点が変わる。

【0032】

ズームレンズ群２０４は、鏡筒２０１に設けられている不図示のズームリングを撮影者が操作することで光軸上を移動する。ズームレンズ群２０４の移動に伴い、撮影レンズ２００のズーム倍率が変わる。なお、ズームレンズ群２０４の位置は、ズームエンコーダ２０９により検出され、レンズ制御部２１０に出力される。レンズ制御部２１０は、この位置をカメラ制御部１０３に通知する。例えば表示制御部１０３ｅによる表示制御により、現在のズーム倍率が背面モニタ１３０に表示される。

【0033】

レンズ制御部２１０は、カメラボディ１００より受信した絞り値を絞り駆動量に変換し、絞り駆動量だけ絞り２０５が開閉するように絞り駆動機構２０７を制御する。絞り駆動機構２０７の駆動力により絞り２０５の開度が変わると、固定レンズ群２０２、フォーカスレンズ群２０３、ズームレンズ群２０４を透過する被写体光の光量が変わる。

【0034】

駆動機構制御部１０３ｃは、シャッタ駆動機構１２５を制御し、測光演算にて決定した露光時間だけ撮像素子１２７に被写体光が当たるように、シャッタ１２６を開閉させる。

【0035】

撮像素子１２７は、被写体光を光電変換作用により電気信号に変換する受光素子であり、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサである。撮像素子１２７により生成される電気信号は、画像処理部１０３ｄに出力される。画像処理部１０３ｄに入力された電気信号は、Ａ／Ｄコンバータにより画像信号に変換され、γ補正等のデジタル画像処理が施される。デジタル画像処理が施された撮影画像データは、画像記憶部１２８に一時記憶され、圧縮処理等の画像処理が施された後、記録装置収納部１２９に収納されたメモリカード等の記録装置に記録される。画像記憶部１２８に一時記憶される撮影画像は、表示制御部１０３ｅによる表示制御により背面モニタ１３０に表示される。これにより、撮影者は、撮影画像の確認を撮影直後に行うことができる。

【0036】

［第１実施形態］
図４は、本発明の第１実施形態において、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）により実行される、焦点調節処理の一例を示すフローチャートである。

【0037】

図４に示されるように、カメラ制御部１０３は、レリーズスイッチ１１０の半押し状態（Ｓ１状態）を検知する（ステップＳ１０１）。カメラ制御部１０３は、Ｓ１状態を検知すると（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、測距素子１１８ｅの露光（ステップＳ１０２）と焦点検出信号の読み出し（ステップＳ１０３）を行う。

【0038】

図５に、本実施形態においてカメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）が取得する焦点検出信号の一例を示す。図５中、実線は、ラインセンサ１１８ｅＡより出力される焦点検出信号（言い換えると、Ａセンサ列Ａｎ）を示し、破線は、ラインセンサ１１８ｅＢより出力される焦点検出信号（言い換えると、Ｂセンサ列Ｂｎ）を示す。図５中、縦軸は、ラインセンサの出力値（輝度値）を示し、横軸は、画素番号を示す。この画素番号は、図２において各画素に付した符号の括弧書き内の数値に対応する。便宜上、画素番号１～３２が付された画素を単に画素１～３２と記す。

【0039】

図５は、図３に示される如く焦点検出エリア１２０内に被写体３００～３０２が混在するときに取得される焦点検出信号を示す。被写体３００が撮影装置１に最も近く、次いで、被写体３０１が撮影装置１に近く、被写体３０２が撮影装置１から最も遠い。補足すると、被写体３００単体で見たときの位相ずれ量は＋２画素（言い換えると、シフト数ｓが＋２）とし、被写体３０１単体で見たときの位相ずれ量は＋１画素（言い換えるとシフト数ｓが＋１）とし、被写体３０２単体で見たときの位相ずれ量は０画素（言い換えるとシフト数ｓがゼロ）とする。なお、シフト数ｓについては後述する。

【0040】

カメラ制御部１０３は、焦点検出信号を用いて測距演算を行い、デフォーカス量を算出する（ステップＳ１０４）。

【0041】

カメラ制御部１０３は、ステップＳ１０４にてデフォーカス量が算出できたか否かを判定する（ステップＳ１０５）。具体的には、デフォーカス量が算出できたことを示す測距フラグ（後述の図１７参照）が「Ｔ（true）」に設定されているか否かが判定される。

【0042】

カメラ制御部１０３は、デフォーカス量が算出できた場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、現在のデフォーカス量が所定量以内か否かを判定する（ステップＳ１０６）。この所定量以内とは、焦点深度により合焦と見なせる範囲内であることを意味する。この所定量の値は、例えば一定値又は焦点距離及び開放絞り情報から演算して設定することができる。

【0043】

カメラ制御部１０３は、現在のデフォーカス量が所定量以内の場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、合焦マーク１２１を表示させて（ステップＳ１０７）、図４の焦点調節処理を終了する。

【0044】

カメラ制御部１０３は、現在のデフォーカス量が所定量を超える場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、レンズ制御部２１０にデフォーカス量を送信して、フォーカスレンズ群２０３をデフォーカス量に応じたレンズ駆動量だけ光軸方向に移動させる（ステップＳ１０８）。

【0045】

カメラ制御部１０３は、ステップＳ１０４にてデフォーカス量が算出できなかった場合には（ステップＳ１０５：ＮＯ）、フォーカスレンズ群２０３を光軸方向に移動させながら（ステップＳ１０８）、デフォーカス量が算出可能な位置を探すサーチ動作を行う。

【0046】

なお、フォーカスモードがＭＦモードに設定されている場合、ステップＳ１０７の合焦マーク表示処理を行った後であってもＳ１状態が継続する限りは、図４の焦点調節処理を繰り返し実行する。また、ＭＦモード時には、現在のデフォーカス量が合焦と見なせる所定量を超える場合であっても（ステップＳ１０６：ＮＯ）、レンズ制御部２１０にデフォーカス量を送信せず、フォーカスレンズ群２０３を光軸方向に移動させない。また、ＭＦモード時には、ステップＳ１０４にてデフォーカス量が算出できなかった場合にも（ステップＳ１０５：ＮＯ）、レンズ制御部２１０にデフォーカス量を送信せず、フォーカスレンズ群２０３を光軸方向に移動させない。

【0047】

図６は、図４の測距演算処理（ステップＳ１０４）を示すフローチャートである。

【0048】

図６に示されるように、カメラ制御部１０３は、初期設定を行う（ステップＳ２０１）。この初期設定では、演算範囲の配列に初期範囲が設定される。ここで、本実施形態では、Ａセンサ列ＡｎとＢセンサ列Ｂｎを重ね合わせて画素毎の差の絶対値（画素単位相関値ＳＣＯ［ｎ］）の総和（以下「相関値ＳＣＯ（ｓ）」と記す。）を求める演算が、Ｂセンサ列Ｂｎを基準としてＡセンサ列Ａｎを１画素分ずつシフトさせながら実行される。シフト数ｓがゼロの状態から、Ｂセンサ列Ｂｎに対してＡセンサ列Ａｎを±１画素分シフトさせていき、シフト数ｓが±ｓ_ＭＡＸ（本実施形態では±３）になるまでシフト及び演算が繰り返される。Ａセンサ列Ａｎとして画素１～３２の全てを設定すると、例えばシフト数ｓ＝＋１のとき、Ｂセンサ列Ｂｎには、これに対応する画素３３（＝３２＋１）が存在しないため、適正な相関値ＳＣＯ（ｓ）を求めることができない。そこで、Ａセンサ列Ａｎの初期範囲は、画素４～２９（画素数２６）に設定され、Ｂセンサ列Ｂｎの初期範囲は、画素１～３２（画素数３２）に設定される。

【0049】

補足すると、画素単位相関値ＳＣＯ［ｎ］は、「画素Ａ［ｎ］の輝度値」と「画素Ｂ［ｎ＋ｓ］の輝度値」との差の絶対値である。

【0050】

カメラ制御部１０３は、演算範囲要素ｉをゼロに設定し、演算範囲要素数Ｉを１に設定する（ステップＳ２０２）。

【0051】

カメラ制御部１０３は、演算範囲要素ｉが演算範囲要素数Ｉよりも小さい（すなわち、ｉ＜Ｉである）限り（ステップＳ２０３）、ステップＳ２０４～Ｓ２０９の測距演算処理を繰り返す。

【0052】

カメラ制御部１０３は、相関演算処理を行う（ステップＳ２０４）。この相関演算処理については、周知の処理であるため、ここでの詳細な説明は省略する。なお、この相関演算処理の具体的一例は、特許文献１にて参照される。

【0053】

この相関演算処理により、相関値ＳＣＯ（ｓ）、輝度差（コントラスト値）ＯＬＣ（ｓ）及び信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）が求まる。コントラスト値ＯＬＣ（ｓ）は、Ａセンサ列Ａｎ及びＢセンサ列Ｂｎの相関演算範囲において隣接する画素の輝度差の絶対値の１／２（言い換えると、当該絶対値の平均値）の総和として求められる。補足すると、Ａセンサ列Ａｎ内の隣接画素間の輝度差の絶対値（隣接画素間コントラスト値ＣＡ［ｎ］）は、「画素Ａ［ｎ］の輝度値」と「画素Ａ［ｎ＋１］の輝度値」との差の絶対値で示される。Ｂセンサ列Ｂｎ内の隣接画素間の輝度差の絶対値（隣接画素間コントラスト値ＣＢ［ｎ］）は、「画素Ｂ［ｎ］の輝度値」と「画素Ｂ［ｎ＋１］の輝度値」との差の絶対値で示される。従って、コントラスト値ＯＬＣ（ｓ）は、相関演算範囲に含まれる各画素の隣接画素間コントラスト値ＣＡ［ｎ］と隣接画素間コントラスト値ＣＢ［ｎ］との平均値の総和である。

【0054】

信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）は、相関値ＳＣＯ（ｓ）をコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）で除した値（＝相関値ＳＣＯ（ｓ）／コントラスト値ＯＬＣ（ｓ））である。

【0055】

図７は、ラインセンサ１１８ｅＡ、１１８ｅＢの全画素を相関演算範囲としたときに、図６の相関演算処理（ステップＳ２０４）により求められる相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）の一例を示す図である。図７中、実線は、各シフト数ｓにおける相関値ＳＣＯ（ｓ）（言い換えると、相関関数）を示し、破線は、各シフト数ｓにおけるコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）を示す。図７中、縦軸は、相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）を示し、横軸は、シフト数ｓを示す。上述したように、本実施形態では、シフト数ｓ＝±３（すなわち７通りの）相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）が求められる。

【0056】

一対の被写体像の相対的な位置ずれ量は、Ａセンサ列ＡｎとＢセンサ列Ｂｎとが一致したときのシフト数である。そこで、カメラ制御部１０３は、ステップＳ２０４において、相関関数の極小値を検出し、この極小値をとるときのＢセンサ列Ｂｎに対するＡセンサ列Ａｎのシフト数ｓ、すなわち像間隔を、相関演算結果（測距値）として検出する。図７の例では、相関関数は、シフト数ｓが＋２のときに極小値をとる。

【0057】

このように、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、センサ列より出力される画像信号列について相関演算を行う相関演算部として動作する。

【0058】

なお、本実施形態では、ラインセンサ１１８ｅＡ、１１８ｅＢの画素単位よりも細かい単位での極小値を求めるため、相関関数について補間演算を行う。例示的には、シフト数ｓ（＝＋２）及びその±１のシフト数（＝＋１、＋３）の相関値ＳＣＯの３点で線形補間を行い、サブピクセル単位での極小値を求める。これにより、図７の例では、相関値が極小となるときのシフト数として＋１．７が求まる。また、このときの相関値ＳＣＯ（ｓ）は３０４となる。図７では、この補間処理によって得られた相関値ＳＣＯ（ｓ）を黒い四角の点で示す。なお、補間処理の結果、相関値ＳＣＯ（ｓ）が負数になる場合は、相関値ＳＣＯ（ｓ）をゼロに置換する。

【0059】

このように、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、相関関数に対する補間処理によりサブピクセル単位での位相ずれ量を計算する補間計算部として動作する。

【0060】

本実施形態では、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）は、補間処理後の相関値ＳＣＯ（ｓ）をコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）で除した値とする。これにより、相関値が極小となるときのシフト数が例えば＋１．７のように整数でない場合に、補間処理前の相関値ＳＣＯ（ｓ）をコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）で除した値と比べて、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）が判定値として精度の高いものとなる。なお、分子である相関値ＳＣＯ（ｓ）が小さいほどＡセンサ列ＡｎとＢセンサ列Ｂｎとの一致度が高い。そのため、この信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）は、ゼロに近いほど、相関演算結果の信頼性が高いことを示すものとなっている。

【0061】

すなわち、相関演算によって求まった相関関数が極小値を取るときの位相ずれ量（第１の位相ずれ量）の信頼性判定値は、補間処理後の相関関数での極小値を、第１の位相ずれ量でのコントラスト値で除した値である。

【0062】

カメラ制御部１０３は、この信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）が第１の閾値以下（言い換えると、第１の位相ずれ量の信頼性判定値が所定閾値以下）の場合には信頼性フラグを「Ｔ（true）」に設定し、この信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）が第１の閾値より大きい場合には信頼性フラグを「Ｆ（false）」に設定する。カメラ制御部１０３は、前者の場合には、デフォーカス量を算出してステップＳ２０５に進む。カメラ制御部１０３は、後者の場合には、デフォーカス量を算出せずにステップＳ２０５に進む。

【0063】

このように、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、相関演算部による相関演算結果の信頼性を判定する信頼性判定部として動作する。また、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、信頼性判定部により信頼性ありと判定されると、信頼性ありと判定された相関演算結果に基づいてデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出部として動作する。

【0064】

本実施形態では、第１の閾値を、セパレータマスク１１８ｃや再結像レンズ１１８ｄの製造誤差による非対称性、測距素子１１８ｅのノイズ成分による焦点検出信号のばらつきを考慮して、例えば０．０５に設定する。

【0065】

カメラ制御部１０３は、相関演算範囲を遠近混在部が含まれない範囲に絞り込む絞り込み範囲探索処理（ステップＳ２０７）及びデフォーカス量（言い換えると、合焦対象の被写体）を選択するデフォーカス量選択処理（ステップＳ２１０）で必要な各相関演算データを演算範囲要素ｉの配列に格納（言い換えると、各相関演算データを設定）する（ステップＳ２０５）。

【0066】

具体的には、カメラ制御部１０３は、ステップＳ２０４にて求められた相関値ＳＣＯ（ｓ）を相関値ＳＣＯ［ｉ］として、コントラスト値ＯＬＣ（ｓ）をコントラスト値ＯＬＣ［ｉ］として、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）を信頼性判定値ＴＲＳ［ｉ］として、信頼性フラグを信頼性フラグ［ｉ］として、シフト数（ｓ）をシフト数［ｉ］として、補間処理後のシフト数（ｓ）を補間シフト数［ｉ］として、デフォーカス量をデフォーカス量［ｉ］として、それぞれ、ＲＡＭ等に格納する。

【0067】

カメラ制御部１０３は、演算範囲要素ｉの配列に格納された信頼性フラグ［ｉ］が「Ｔ（true）」の場合（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）、演算範囲要素ｉにおける相関演算範囲が遠近混在部を含まない可能性の高い範囲であるとみなし、ｉを１インクリメントして（ステップＳ２０９）、当該範囲についての相関演算処理を完了する。カメラ制御部１０３は、１インクリメント後のｉが演算範囲要素数Ｉよりも小さい（すなわち、ｉ（＝ｉ＋１）＜Ｉである）場合、次の演算範囲要素ｉ（＝ｉ＋１）に対してステップＳ２０４～Ｓ２０９の処理を実行する。

【0068】

カメラ制御部１０３は、演算範囲要素ｉの配列に格納された信頼性フラグ［ｉ］が「Ｆ（false）」の場合（ステップＳ２０６：ＮＯ）、演算範囲要素ｉにおける相関演算範囲が遠近混在部を含む可能性の高い範囲であるとみなし、ステップＳ２０７の絞り込み範囲探索処理を行う。この絞り込み範囲探索処理では、相関演算範囲から遠近混在部を排除する範囲が探索され、探索された範囲（絞り込み範囲）で相関演算処理が行われる。遠近混在部を排除した範囲で相関演算及びデフォーカス量計算が行われるため、精度の高い焦点調節処理が可能となる。

【0069】

図８は、図６の絞り込み範囲探索処理（ステップＳ２０７）を示すフローチャートである。

【0070】

図８に示されるように、カメラ制御部１０３は、絞り込み範囲探索処理に用いるデータの初期化処理を行う（ステップＳ３０１）。図９に、この初期化処理（ステップＳ３０１）のフローチャートを示す。

【0071】

図９に示されるように、カメラ制御部１０３は、絞り込み範囲の始端画素と終端画素の初期値を設定する（ステップＳ４０１）。この初期値は、ステップＳ２０４において相関演算処理を行ったＡセンサ列Ａｎの演算範囲である。絞り込み範囲探索処理の初回実行時（ｉ＝０）には、ステップＳ２０４においてＡセンサ列Ａｎの画素４～２９に対して相関演算処理が行われているため、始端画素が４に設定され、終端画素が２９に設定される。

【0072】

カメラ制御部１０３は、絞り込み範囲画素数の初期値を計算する（ステップＳ４０２）。絞り込み範囲探索処理の初回実行時（ｉ＝０）には、ステップＳ２０４においてＡセンサ列ＡｎとＢセンサ列Ｂｎの２６画素に対して相関演算処理が行われているため、絞り込み範囲画素数として２６が計算される。

【0073】

カメラ制御部１０３は、絞り込み範囲の始端画素の相関値（「始端側相関値［１］）の初期値と、絞り込み範囲の終端画素の相関値（終端側相関値［１］」）の初期値を計算する（ステップＳ４０３）。絞り込み範囲探索処理の初回実行時（ｉ＝０）には、相関関数が極小値を取るときのシフト数ｓ（＝＋２）における、画素４の画素単位相関値［４］、画素２９の画素単位相関値［２９］が、それぞれ、始端側相関値［１］の初期値、終端側相関値［１］の初期値として計算される。始端側相関値［１］の初期値は、例えば３２であり、終端側相関値［１］の初期値は、例えば６４である。

【0074】

なお、ステップＳ２０４において相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）を求める過程で、各シフト数ｓ＝±３の画素単位相関値［ｎ］、隣接画素間コントラスト値ＣＡ［ｎ］、隣接画素間コントラスト値ＣＢ［ｎ］が求まっている。

【0075】

カメラ制御部１０３は、絞り込み範囲最小コントラスト差の初期値として、ステップＳ２０４の相関演算処理で求められたコントラスト差を設定する（ステップＳ４０４）。ここで、ステップＳ２０４では、相関関数が極小値を取るときのシフト数ｓ（＝＋２）におけるコントラスト値ＯＬＣ（＋２）と、これに隣接するシフト数ｓ（＝＋１）におけるコントラスト値ＯＬＣ（＋１）との差分、及びコントラスト値ＯＬＣ（＋２）と、これに隣接するシフト数ｓ（＝＋３）におけるコントラスト値ＯＬＣ（＋３）との差分が計算され、計算された差の絶対値が大きい方がコントラスト差として求められる。言い換えると、コントラスト差は、第１の位相ずれ量と、第１の位相ずれ量よりも所定画素分（ここでは一例として１画素分、別の実施形態では２画素分以上であってもよい。）大きい又は小さい第２の位相ずれ量と、のコントラスト値の差である。

【0076】

図７に示されるコントラスト値ＯＬＣ（＋１）、ＯＬＣ（＋２）、ＯＬＣ（＋３）は、それぞれ、「１５２８」、「１５２０」、「１５０４」である。そのため、カメラ制御部１０３は、絞り込み範囲探索処理の初回実行時（ｉ＝０）には、ステップＳ２０４においてコントラスト差として１６を求め、ステップＳ４０４において絞り込み範囲最小コントラスト差の初期値として１６を設定する。

【0077】

カメラ制御部１０３は、絞り込み範囲最小信頼性判定値の初期値としてステップＳ２０４の相関演算処理で求められた信頼性判定値を設定する（ステップＳ４０５）。ここで、絞り込み範囲探索処理の初回実行時（ｉ＝０）には、ステップＳ２０４では、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）として、補間処理後の相関値ＳＣＯ（ｓ）をコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）で除した値（＝３０４／１５２０）が計算される。そのため、カメラ制御部１０３は、絞り込み範囲最小信頼性判定値の初期値として０．２を設定する。

【0078】

カメラ制御部１０３は、絞り込み範囲画素数が第２の閾値より大きい限り（ステップＳ３０２）、ステップＳ３０３～Ｓ３１７の絞り込み処理を繰り返し実行する。第２の閾値は、例えば４である。絞り込み範囲探索処理の初回実行時（ｉ＝０）には、絞り込み範囲画素数が２６に設定されているため、ステップＳ３０３以降の処理が実行される。

【0079】

カメラ制御部１０３は、始端側相関値［２］、終端側相関値［２］、始端側コントラスト値［１］、終端側コントラスト値［１］を計算する（ステップＳ３０３）。

【0080】

始端側相関値［２］は、絞り込み範囲の始端画素の＋方向に隣接する画素の画素単位相関値である。終端側相関値［２］は、終端画素の－方向に隣接する画素の画素単位相関値である。

【0081】

始端側コントラスト値［１］は、絞り込み範囲の始端画素での隣接画素間コントラスト値ＣＡ［ｎ］と、当該始端画素での隣接画素間コントラスト値ＣＢ［ｎ＋ｓ］との合計を２で割った値である。終端側コントラスト値［１］は、絞り込み範囲の終端画素での隣接画素間コントラスト値ＣＡ［ｎ］と、絞り込み範囲の終端画素での隣接画素間コントラスト値ＣＢ［ｎ＋ｓ］との合計を２で割った値である。

【0082】

カメラ制御部１０３は、絞り込み範囲の始端側相関値［Ｘ］、終端側相関値［Ｘ］、始端側コントラスト値［Ｘ］、終端側コントラスト値［Ｘ］、始端側信頼性判定値［Ｘ］、終端側信頼性判定値［Ｘ］を計算する（ステップＳ３０４）。

【0083】

始端側相関値［Ｘ］は、始端側相関値［０］と始端側相関値［１］と始端側相関値［２］との合計である。始端側相関値［０］は、絞り込み範囲の始端画素の－方向に隣接する画素の画素単位相関値である。終端側相関値［Ｘ］は、終端側相関値［０］と終端側相関値［１］と終端側相関値［２］との合計である。終端側相関値［０］は、絞り込み範囲の始端画素の＋方向に隣接する画素の画素単位相関値である。

【0084】

始端側コントラスト値［Ｘ］は、始端側コントラスト値［０］と始端側コントラスト値［１］との合計である。始端側コントラスト値［０］は、絞り込み範囲の始端画素の－方向に隣接する画素での隣接画素間コントラスト値ＣＡ［ｎ］と、当該画素での隣接画素間コントラスト値ＣＢ［ｎ＋ｓ］との合計を２で割った値である。終端側コントラスト値［Ｘ］は、終端側コントラスト値［０］と終端側コントラスト値［１］との合計である。終端側コントラスト値［０］は、絞り込み範囲の終端画素の＋方向に隣接する画素での隣接画素間コントラスト値ＣＡ［ｎ］と、当該画素での隣接画素間コントラスト値ＣＢ［ｎ＋ｓ］との合計を２で割った値である。

【0085】

始端側信頼性判定値［Ｘ］は、始端側相関値［Ｘ］を始端側コントラスト値［Ｘ］で除した値である。終端側信頼性判定値［Ｘ］は、終端側相関値［Ｘ］を終端側コントラスト値［Ｘ］で除した値である。

【0086】

カメラ制御部１０３は、始端側信頼性判定値［Ｘ］が終端側信頼性判定値［Ｘ］よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３０５）。カメラ制御部１０３は、始端側信頼性判定値［Ｘ］が終端側信頼性判定値［Ｘ］以下の場合（ステップＳ３０５：ＮＯ）、始端側信頼性判定値［Ｘ］が終端側信頼性判定値［Ｘ］よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ３０６）。カメラ制御部１０３は、始端側信頼性判定値［Ｘ］と終端側信頼性判定値［Ｘ］が同じ値の場合（ステップＳ３０６：ＮＯ）、始端側コントラスト値［Ｘ］が終端側コントラスト値［Ｘ］よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ３０７）。カメラ制御部１０３は、始端側コントラスト値［Ｘ］が終端側コントラスト値［Ｘ］以上の場合（ステップＳ３０７：ＮＯ）、始端側コントラスト値［Ｘ］が終端側コントラスト値［Ｘ］よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３０８）。

【0087】

ステップＳ３０９～Ｓ３１１において、カメラ制御部１０３は、始端画素絞り込みフラグと終端画素絞り込みフラグを「Ｔ（true）」又は「Ｆ（false）」に設定する。始端画素絞り込みフラグは、相関演算範囲から遠近混在部を排除するうえで始端画素が絞り込むべき画素であることを示すフラグである。終端画素絞り込みフラグは、相関演算範囲から遠近混在部を排除するうえで終端画素が絞り込むべき画素であることを示すフラグである。

【0088】

カメラ制御部１０３は、始端側信頼性判定値［Ｘ］が終端側信頼性判定値［Ｘ］よりも大きい場合（ステップＳ３０５：ＹＥＳ）、始端画素が絞り込むべき画素であるとみなし、始端画素絞り込みフラグを「Ｔ（true）」に設定し、終端画素絞り込みフラグを「Ｆ（false）」に設定する（ステップＳ３０９）。これとは逆に、終端側信頼性判定値［Ｘ］が始端側信頼性判定値［Ｘ］よりも大きい場合（ステップＳ３０６：ＹＥＳ）、カメラ制御部１０３は、終端画素が絞り込むべき画素であるとみなし、始端画素絞り込みフラグとして「Ｆ（false）」を立て、終端画素絞り込みフラグを「Ｔ（true）」に設定する（ステップＳ３１０）。

【0089】

始端側信頼性判定値［Ｘ］と終端側信頼性判定値［Ｘ］が同じ値の場合は、コントラスト値によって絞り込むべき画素が判断される。具体的には、コントラスト値が小さい方に相関演算範囲を絞り込むと、偽ボトム（相関関数において真なる極小値にはならない変曲点）を極小値として検出する可能性が高くなる。そのため、コントラスト値が小さい画素が絞り込むべき画素として判断される。

【0090】

カメラ制御部１０３は、始端側コントラスト値［Ｘ］が終端側コントラスト値［Ｘ］よりも小さい場合（ステップＳ３０７：ＹＥＳ）、始端画素が絞り込むべき画素であるとみなし、始端画素絞り込みフラグを「Ｔ（true）」設定し、終端画素絞り込みフラグを「Ｆ（false）」に設定する（ステップＳ３０９）。これとは逆に、終端側コントラスト値［Ｘ］が始端側コントラスト値［Ｘ］よりも小さい場合（ステップＳ３０８：ＹＥＳ）、カメラ制御部１０３は、終端画素が絞り込むべき画素であるとみなし、始端画素絞り込みフラグを「Ｆ（false）」に設定し、終端画素絞り込みフラグを「Ｔ（true）」に設定する（ステップＳ３１０）。

【0091】

始端側信頼性判定値［Ｘ］と終端側信頼性判定値［Ｘ］が同じで、始端側コントラスト値［Ｘ］と終端側コントラスト値［Ｘ］も同じ場合（ステップＳ３０８：ＮＯ）は、始端画素と終端画素の何れを絞り込むべきか判断するのが難しい。そこで、この場合、カメラ制御部１０３は、両方の画素が絞り込むべき画素であるとみなし、始端画素絞り込みフラグを「Ｔ（true）」に設定し、終端画素絞り込みフラグを「Ｔ（true）」に設定する（ステップＳ３１１）。

【0092】

カメラ制御部１０３は、ステップＳ３０９～Ｓ３１１にて立てられたフラグに従って絞り込まれたときの相関演算範囲の見込み画素数が、第２の閾値（ステップＳ３０２参照）より大きいか否かを判定する（ステップＳ３１２）。

【0093】

カメラ制御部１０３は、見込み画素数が第２の閾値より大きい場合（ステップＳ３１２：ＹＥＳ）、フラグに従って相関演算範囲の絞り込みを行う（ステップＳ３１３～Ｓ３１６）。具体的には、カメラ制御部１０３は、始端画素絞り込みフラグが「Ｔ（true）」の場合（ステップＳ３１３：ＹＥＳ）、相関演算範囲から始端画素を除外し（ステップＳ３１４）、終端画素絞り込みフラグが「Ｔ（true）」の場合（ステップＳ３１５：ＹＥＳ）、相関演算範囲から終端画素を除外する（ステップＳ３１６）。

【0094】

カメラ制御部１０３は、見込み画素数が第２の閾値以下の場合（ステップＳ３１２：ＮＯ）、ステップＳ３１３～Ｓ３１６の絞り込み処理を実行することなく、図８の絞り込み範囲探索処理を終了する。

【0095】

このように、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、信頼性判定部により信頼性なしと判定されると、絞り込み範囲探索処理（ステップＳ２０７）を実行することにより、相関演算を行った画像信号列の始端側の画像信号に対する信頼性と、終端側の画像信号に対する信頼性と、を比較し、比較結果に基づいて画像信号列から始端側と終端側の少なくとも一方の画像信号を除外することにより、画像信号列を絞り込む絞込部として動作する。

【0096】

この絞込部は、絞り込むべき画素を精度よく判定するため、ステップＳ３０５～Ｓ３０８において、始端側に位置する複数の画像信号に対する信頼性（具体的には、複数の画像信号に対する信頼性を示す始端側信頼性判定値［Ｘ］）と、終端側に位置する複数の画像信号に対する信頼性（具体的には、複数の画像信号に対する信頼性を示す終端側信頼性判定値［Ｘ］）と、を比較する。

【0097】

また、この絞込部は、始端側の画像信号に対する信頼性と、終端側の画像信号に対する信頼性とが同じ場合、ステップＳ３０７～Ｓ３１０において、始端側の画像信号のコントラスト値である始端側コントラスト値（始端側コントラスト値［Ｘ］）と、終端側の画像信号のコントラスト値である終端側コントラスト値（終端側コントラスト値［Ｘ］）と、を比較し、コントラスト値が低い方の端部の画像信号を画像信号列から除外する。この絞込部は、更に、始端側コントラスト値と終端側コントラスト値とが同じであった場合には、ステップＳ３１１において、両方の端部の画像信号を画像信号列から除外する。

【0098】

カメラ制御部１０３は、ステップＳ３１３～Ｓ３１６の処理による絞り込み後の範囲に対して相関演算処理を行う（ステップＳ３１７）。図１０は、絞り込み後の範囲に対して行われる相関演算処理（ステップＳ３１７）を示すフローチャートである。

【0099】

図１０に示されるように、カメラ制御部１０３は、ステップＳ３１３～Ｓ３１６の処理による絞り込み後の範囲を相関演算範囲［ｉ］としてＲＡＭ等に格納する（ステップＳ５０１）。

【0100】

カメラ制御部１０３は、この絞り込み後の相関演算範囲［ｉ］を今回の演算範囲に設定し（ステップＳ５０２）、この絞り込み後の範囲に対して、ステップＳ２０４と同様の相関演算処理を行う（ステップＳ５０３）。

【0101】

カメラ制御部１０３は、ステップＳ５０３において絞り込み後の範囲での相関関数にて極小値が検出され（ステップＳ５０４：ＹＥＳ）、ステップＳ５０３にて求められた、絞り込み後の範囲でのコントラスト差が、絞り込み範囲最小コントラスト差以下であり（ステップＳ５０５：ＹＥＳ）、ステップＳ５０３にて求められた、絞り込み後の範囲での信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）が、絞り込み範囲最小信頼性判定値未満の場合（ステップＳ５０６：ＹＥＳ）、絞り込み範囲最小信頼性判定値をステップＳ５０３にて求められた信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）に更新するとともに（ステップＳ５０７）、絞り込み範囲最小コントラスト差をステップＳ５０３にて求められた上記コントラスト差に更新する（ステップＳ５０８）。次いで、カメラ制御部１０３は、ステップＳ２０５にて演算範囲要素ｉの配列に格納された各相関演算データを、絞り込み後の範囲について計算された各相関演算データで更新して（ステップＳ５０９）、図１０の相関演算処理を終了する。

【0102】

極小値が求まったシフト数ｓにおける相関演算範囲のコントラスト値に対してシフト数ｓ±１でのコントラスト値の差が小さいほど、この相関演算範囲に遠近混在部が含まれない可能性が高くなり、補間シフト数（言い換えるとデフォーカス量）の精度が高い相関演算データを得られやすくなる。そのため、上記の例では、絞り込み後の範囲でのコントラスト差が絞り込み範囲最小コントラスト差以下の場合（ステップＳ５０５：ＹＥＳ）に、絞り込み範囲最小コントラスト差がこのコントラスト差に更新される（ステップＳ５０８）。

【0103】

カメラ制御部１０３は、ステップＳ５０４～Ｓ５０６の何れかでＮＯ判定となった場合には、ステップＳ２０５にて演算範囲要素ｉの配列に格納された各相関演算データを更新することなく、ステップＳ５０１にて格納した、図８のステップＳ３１３～Ｓ３１６の処理による絞り込み後の相関演算範囲［ｉ］を、前回の相関演算範囲に戻して（ステップＳ５１０）、図１０の相関演算処理を終了する。

【0104】

カメラ制御部１０３は、絞り込み範囲画素数が第２の閾値より大きい限り（ステップＳ３０２）、ステップＳ３０３～Ｓ３１７の絞り込み処理を繰り返し実行し、最終的な絞り込み範囲を決定する。図１０の相関演算処理では、この最終的な絞り込み範囲での各相関演算データが得られる。

【0105】

図１１は、図６の絞り込み範囲探索処理（ステップＳ２０７）の実行により絞り込まれる相関演算範囲の具体的一例を示す図である。図１１の「画素範囲」は、相関演算範囲を示す。また、図１１では、相関関数が極小値を取るときのシフト数ｓ（＝＋２）及びその±１のシフト数（＝ｓ＋１、＋３）の相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）を示す。また、図１１には、コントラスト差も示される。図１１中、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）は、補間処理後の相関値ＳＣＯ（ｓ）をコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）で除した値である。例えば画素範囲が画素４～２９のときには、相関関数が極小値を取るときのシフト数ｓの相関値ＳＣＯ（＋２）を補間したときの相関値が３０４である。そのため、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）は、この相関値（すなわち、３０４）をシフト数ｓが＋２のコントラスト値ＯＬＣ（＋２）（すなわち、１５２０）で除した値０．２となる。

【0106】

初回の絞り込み範囲探索処理では、ステップＳ３０３において、始端側相関値［２］として３２（＝画素単位相関値［５（＝４＋１）］）が計算され、終端側相関値［２］として９６（＝画素単位相関値［２８（＝２９－１）］）が計算される。

【0107】

また、ステップＳ３０３において、始端側コントラスト値［１］として３２が計算され、終端側コントラスト値［１］として３２が計算される。始端側コントラスト値［１］は、隣接画素間コントラスト値ＣＡ［４］（例えば３２）と隣接画素間コントラスト値ＣＢ［６（＝４＋２）］（例えば３２）との合計を２で除した値である。終端側コントラスト値［１］は、隣接画素間コントラスト値ＣＡ［２８（＝２９－１）］（例えば４８）と隣接画素間コントラスト値ＣＢ［３０（＝（２９－１）＋２）］（例えば１６）との合計を２で除した値である。

【0108】

また、ステップＳ３０４において、始端側相関値［Ｘ］として６４が計算され、終端側相関値［Ｘ］として１６０が計算され、始端側コントラスト値［Ｘ］として３２が計算され、終端側コントラスト値［Ｘ］として３２が計算され、始端側信頼性判定値［Ｘ］として２が計算され、終端側信頼性判定値［Ｘ］として５が計算される。

【0109】

初回の絞り込み範囲探索処理では、終端側信頼性判定値［Ｘ］が始端側信頼性判定値［Ｘ］よりも大きいため（ステップＳ３０６：ＹＥＳ）、相関演算範囲から終端画素２９が除外される（ステップＳ３１６）。これにより、相関演算範囲が画素範囲４～２９から画素範囲４～２８に絞り込まれる（図１１の画素範囲４～２９及び画素範囲４～２８参照）。

【0110】

２回目の絞り込み範囲探索処理では、ステップＳ３０３において、始端側相関値［２］として３２（＝画素単位相関値［５］）が計算され、終端側相関値［２］として９６（＝画素単位相関値［２７（＝２８－１）］）が計算される。

【0111】

また、ステップＳ３０３において、始端側コントラスト値［１］として３２が計算され、終端側コントラスト値［１］として４８が計算される。２回目の絞り込み範囲探索処理において、始端側コントラスト値［１］は、隣接画素間コントラスト値ＣＡ［４］（例えば３２）と隣接画素間コントラスト値ＣＢ［６（＝４＋２）］（例えば３２）との合計を２で除した値である。また、終端側コントラスト値［１］は、隣接画素間コントラスト値ＣＡ［２７（＝２８－１）］（例えば４８）と隣接画素間コントラスト値ＣＢ［２９（＝（２８－１）＋２）］（例えば４８）との合計を２で除した値である。

【0112】

また、ステップＳ３０４において、始端側相関値［Ｘ］として６４が計算され、終端側相関値［Ｘ］として２５６が計算され、始端側コントラスト値［Ｘ］として３２が計算され、終端側コントラスト値［Ｘ］として８０が計算され、始端側信頼性判定値［Ｘ］として２が計算され、終端側信頼性判定値［Ｘ］として３．２が計算される。

【0113】

２回目の絞り込み範囲探索処理においても、終端側信頼性判定値［Ｘ］が始端側信頼性判定値［Ｘ］よりも大きいため（ステップＳ３０６：ＹＥＳ）、相関演算範囲から終端画素２８が除外される（ステップＳ３１６）。これにより、相関演算範囲が画素範囲４～２８から画素範囲４～２７に絞り込まれる（図１１の画素範囲４～２８及び画素範囲４～２７参照）。

【0114】

図１１の例では、相関演算範囲を画素１２～２１に絞り込んだときにコントラスト差がゼロとなる。コントラスト差は絶対値であるため、ゼロは最小値である。また、このときの信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）はゼロであり、第１の閾値（例えば０．０５）を下回る。信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）は負数を取らないため、ゼロは最小値である。絞り込み範囲画素数が第２の閾値（ここでは４）より大きい限り（ステップＳ３０２）、ステップＳ３０３～Ｓ３１７の絞り込み処理は繰り返し実行される。しかし、図１１の例では、画素範囲１２～２１に絞り込んだ時点でコントラスト差、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）が最小値となる。そのため、ステップＳ５０６にてＮＯ判定となる。従って、画素範囲１２～２１に絞り込んだときの更新を最後に、各相関演算データの更新は行われない。すなわち、絞り込み範囲探索処理の初回実行時（ｉ＝０）には、相関演算範囲が画素範囲４～２９から画素範囲１２～２１に絞り込まれる。ステップＳ５０３において、この画素範囲１２～２１に対し、信頼性ありを示す信頼性フラグが「Ｔ（true）」に設定され、デフォーカス量が算出される。

【0115】

すなわち、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、絞り込み範囲探索処理（ステップＳ２０７）を実行することにより、信頼性判定部により信頼性ありと判定されるまで、絞込部による画像信号列の絞り込み及び相関演算部による絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算を行う。より詳細には、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、絞込部による画像信号列の絞り込み及び相関演算部による絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算を行い、第１の位相ずれ量の信頼性判定値が所定条件を満たし且つコントラスト差が最小になる相関演算結果が得られると、この相関演算結果について信頼性ありと判定する。

【0116】

図１２は、図７と同様の図であって、画素範囲１２～２１に対して相関演算処理（ステップＳ３１７）を行ったときに求められる相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）の一例を示す図である。

【0117】

本実施形態では、相関演算範囲が画素範囲１２～２１に絞り込まれることにより、図１２に示されるように、補間処理後の相関値が極小となるときのシフト数として＋２、言い換えると、被写体３００に対する精確なデフォーカス量に相当する位相ずれ量が求まる。これは、遠近混在部が排除された（すなわち、相関演算範囲が被写体３００のみが位置する範囲に絞り込まれた）ことを示す。このように、本実施形態によれば、焦点検出エリア１２０内に撮影距離の異なる複数の被写体３００～３０２が混在する場合にも、精度の高いデフォーカス量を算出することが可能となる。

【0118】

図１３は、図６の余剰範囲確認処理（ステップＳ２０８）を示すフローチャートである。

【0119】

カメラ制御部１０３は、ステップＳ２０８において、全画像信号列のうち、絞り込み範囲探索処理（ステップＳ２０７）による絞り込み後の範囲（上記の例では画素範囲１２～２１）以外の範囲（以下「余剰範囲」と記す。）を検出し、更に、この余剰範囲の中から、相関演算処理を行うべき範囲について確認する。概略的には、余剰範囲がある程度まとまった数の画素範囲（ここでは４画素以上よりなる画素範囲）であり、且つ余剰範囲のコントラスト値がある程度の値（ここでは例えば１００）以上であるかが確認される。

【0120】

図１３に示されるように、カメラ制御部１０３は、余剰範囲から始端側の余剰範囲の画素数を計算する（ステップＳ６０１）。余剰範囲確認処理の初回実行時（ｉ＝０）には、画素範囲４～１１の画素数（すなわち８つ）が始端側の余剰範囲の画素数として計算される。

【0121】

カメラ制御部１０３は、ステップＳ６０１において計算された始端側の余剰範囲の画素数が第３の閾値（例えば第２の閾値と同じ「４」）以上の場合（ステップＳ６０２：ＹＥＳ）、この余剰範囲について隣接画素間コントラスト値ＣＡ［ｎ］の積算値を計算する（ステップＳ６０３）。具体的には、隣接画素間コントラスト値ＣＡ［４］～ＣＡ［１０］の積算値として３０４が計算される。

【0122】

カメラ制御部１０３は、ステップＳ６０３において計算された積算値が第４の閾値（例えば１００）以上の場合（ステップＳ６０４：ＹＥＳ）、演算範囲要素数Ｉ（Ｉ＝１）の演算範囲の配列に、ステップＳ６０１において計算された始端側の余剰範囲を設定し（ステップＳ６０５）、演算範囲要素数Ｉを１インクリメントする（ステップＳ６０６）。

【0123】

また、カメラ制御部１０３は、余剰範囲から終端側の余剰範囲の画素数を計算する（ステップＳ６０７）。余剰範囲確認処理の初回実行時（ｉ＝０）には、画素範囲２２～２９の画素数（すなわち８つ）が終端側の余剰範囲の画素数として計算される。

【0124】

カメラ制御部１０３は、ステップＳ６０７において計算された終端側の余剰範囲の画素数が第５の閾値（例えば第２の閾値と同じ「４」）以上の場合（ステップＳ６０８：ＹＥＳ）、この余剰範囲について隣接画素間コントラスト値ＣＡ［ｎ］の積算値を計算する（ステップＳ６０９）。具体的には、隣接画素間コントラスト値ＣＡ［２２］～ＣＡ［２８］の積算値として４００が計算される。

【0125】

カメラ制御部１０３は、ステップＳ６０９において計算された積算値が第４の閾値以上の場合（ステップＳ６１０：ＹＥＳ）、演算範囲要素数Ｉ（Ｉ＝２）の演算範囲の配列に、ステップＳ６０７において計算された終端側の余剰範囲を設定し（ステップＳ６１１）、演算範囲要素数Ｉを１インクリメントする（ステップＳ６１２）。

【0126】

カメラ制御部１０３は、演算範囲要素ｉを１インクリメントする（ステップＳ２０９）。これにより、２回目以降の（ｉ＝１，２・・・）ステップＳ２０３～Ｓ２０９が実行される。

【0127】

なお、ステップＳ６０２又は６０４においてＮＯ判定になると、ステップＳ６０６において演算範囲要素数Ｉが１インクリメントされない。また、ステップＳ６０８又は６１０においてＮＯ判定になると、ステップＳ６１２において演算範囲要素数Ｉが１インクリメントされない。相関演算処理を行うべき全ての範囲に対してステップＳ２０４～Ｓ２０７の処理が完了すると、演算範囲要素ｉが演算範囲要素数Ｉと同じ値となる。これにより、カメラ制御部１０３は、ステップＳ２０３～Ｓ２０９のループを抜けて、ステップＳ２１０のデフォーカス量選択処理を行う。

【0128】

図１４Ａは、図７と同様の図であって、余剰範囲４～１１に対して相関演算処理（ステップＳ２０４）を行ったときに求められる相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）の一例を示す図である。図１４Ｂは、図７と同様の図であって、余剰範囲４～１０に対して相関演算処理（ステップＳ３１７）を行ったときに求められる相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）の一例を示す図である。

【0129】

余剰範囲４～１１では、コントラスト差が４０であり、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）が０．１６１２９であるが、余剰範囲４～１０では、コントラスト差、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）が何れもゼロとなる。そのため、画素範囲４～１０に絞り込んだときの更新を最後に、各相関演算データの更新は行われない。すなわち、絞り込み範囲探索処理の２回目の実行時（ｉ＝１）には、相関演算範囲が画素範囲４～１１から画素範囲４～１０に絞り込まれる。

【0130】

ここでは、相関演算範囲が画素範囲４～１０に絞り込まれることにより、図１４Ｂに示されるように、補間処理後の相関値が極小となるときのシフト数として＋１、言い換えると、被写体３０１に対する精確なデフォーカス量に相当する位相ずれ量が求まる。これは、遠近混在部が排除された（すなわち、相関演算範囲が被写体３０１のみが位置する範囲に絞り込まれた）ことを示す。このように、本実施形態によれば、焦点検出エリア１２０内に撮影距離の異なる複数の被写体３００～３０２が混在する場合にも、精度の高いデフォーカス量を算出することが可能となる。

【0131】

図１５Ａは、図７と同様の図であって、余剰範囲２２～２９に対して相関演算処理（ステップＳ２０４）を行ったときに求められる相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）の一例を示す図である。図１５Ｂは、図７と同様の図であって、余剰範囲２６～２９に対して相関演算処理（ステップＳ３１７）を行ったときに求められる相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）の一例を示す図である。

【0132】

余剰範囲２２～２９では、コントラスト差が１６であり、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）が０．６３３３３であるが、余剰範囲２６～２９では、コントラスト差、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）が何れもゼロとなる。そのため、画素範囲２６～２９に絞り込んだときの更新を最後に、各相関演算データの更新は行われない。すなわち、絞り込み範囲探索処理の３回目の実行時（ｉ＝２）には、相関演算範囲が画素範囲２２～２９から画素範囲２６～２９に絞り込まれる。

【0133】

ここでは、相関演算範囲が画素範囲２６～２９に絞り込まれることにより、図１５Ｂに示されるように、補間処理後の相関値が極小となるときのシフト数としてゼロ、言い換えると、被写体３０２に対する精確なデフォーカス量に相当する位相ずれ量が求まる。これは、遠近混在部が排除された（すなわち、相関演算範囲が被写体３０２のみが位置する範囲に絞り込まれた）ことを示す。このように、本実施形態によれば、焦点検出エリア１２０内に撮影距離の異なる複数の被写体３００～３０２が混在する場合にも、精度の高いデフォーカス量を算出することが可能となる。

【0134】

画素範囲２２～２９を画素範囲２６～２９に絞り込んだ後の余剰範囲２２～２５は、画素数が第３の閾値（ここでは４）以上であり、隣接画素間コントラスト値ＣＡ［ｎ］の積算値が２０８となる。そのため、余剰範囲２２～２５は、相関演算処理を行うべき全ての範囲として、演算範囲要素数Ｉ（Ｉ＝３）の演算範囲の配列に設定される（ステップＳ６０１～Ｓ６０６）。

【0135】

図１６は、図７と同様の図であって、余剰範囲２２～２５に対して相関演算処理（ステップＳ２０４）を行ったときに求められる相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）の一例を示す図である。

【0136】

余剰範囲２２～２５では、シフト数ｓが＋２、補間処理後のシフト数ｓが＋１．６８７５、補間処理後の相関値ＳＣＯ（ｓ）の最小値が１１２、コントラスト値ＯＬＣ（ｓ）が２５６、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）が０．４３７５となる。信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）が第１の閾値（ここでは０．０５）よりも高いものの、余剰範囲の画素数が第３の閾値（ここでは４）に達している。そのため、カメラ制御部１０３は、相関演算範囲のこれ以上の絞り込みを行わず、ステップＳ２０３～Ｓ２０９のループを抜けて、ステップＳ２１０のデフォーカス量選択処理を行う。

【0137】

このように、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、画像信号列の全範囲のうち、相関演算結果が信頼性ありと判定された第１の範囲以外の範囲（すなわち余剰範囲）を検出する検出部として動作する。また、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、信頼性判定部により、検出範囲での相関演算結果が信頼性なしと判定されると、相関演算結果が信頼性ありと判定されるまで、絞込部による画像信号列の絞り込み及び相関演算部による絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算を行う。

【0138】

図１７は、図６のデフォーカス量選択処理（ステップＳ２１０）を示すフローチャートである。

【0139】

図１７に示されるように、カメラ制御部１０３は、デフォーカス量を規定値（例えば－６５５３６）に設定し（ステップＳ７０１）、測距フラグを「Ｆ（false）」に設定し（ステップＳ７０２）、変数ｉをゼロに設定する（ステップＳ７０３）。

【0140】

カメラ制御部１０３は、ＡＦモード時（ステップＳ７０４：ＹＥＳ）、撮影装置１に最も近い被写体が主被写体である可能性が高いという理由から、シフト数ｓが＋２の場合のデフォーカス量（言い換えると、被写体３００に対する精確なデフォーカス量）を選択する（ステップＳ７０５～Ｓ７１０）。なお、撮影装置１に最も近い被写体に対するデフォーカス量を選択することにより、撮影距離の異なる複数の被写体が混在する場合にも背景抜け（すなわち、撮影装置１に対して主被写体３００よりも遠い被写体３０１や被写体３０２にピントを合わせてしまう動作）の発生が防がれる。

【0141】

具体的には、カメラ制御部１０３は、変数ｉが演算範囲要素数Ｉ（ここではＩ＝３）以下である限り（ステップＳ７０５）、ステップＳ７０６～７１０の処理を繰り返し実行する。カメラ制御部１０３は、信頼性フラグ［ｉ］が「Ｔ（true）」であり（ステップＳ７０６：ＹＥＳ）、デフォーカス量［ｉ］が現在のデフォーカス量よりも大きい場合（ステップＳ７０７：ＹＥＳ）、デフォーカス量［ｉ］を現在のデフォーカス量に更新する（ステップＳ７０８）。次いで、カメラ制御部１０３は、測距フラグを「Ｔ（true）」に設定して（ステップＳ７０９）、変数ｉを１インクリメントする（ステップＳ７１０）。

【0142】

このように、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、検出範囲の中で相関演算結果が信頼性ありと判定される範囲が少なくとも１つある場合、デフォーカス量算出部により、第１の範囲及び少なくとも１つの範囲の各範囲について算出されたデフォーカス量のうち、撮影装置１（自動焦点検出装置）に最も近い被写体に対応する範囲について算出されたデフォーカス量を、フォーカスレンズ群２０３を駆動するためのデフォーカス量として選択するデフォーカス量選択部として動作する。

【0143】

なお、カメラ制御部１０３は、ＡＦモード時（ステップＳ７０４：ＹＥＳ）、撮影装置１から最も遠い被写体３０２又は中間に位置する被写体３０１に対する合焦を行うべく、シフト数ｓがゼロ又は＋１の場合のデフォーカス量を選択してもよい。

【0144】

カメラ制御部１０３は、ＭＦモード時（ステップＳ７０４：ＮＯ）、フォーカスレンズ群２０３の現在位置に最も近い被写体の焦点調節状態を撮影者に報知するため、絶対値が最も小さいデフォーカス量（言い換えると、現在の焦点調節状態から最も合焦状態に近い範囲について算出されたデフォーカス量）を選択する（ステップＳ７１１～Ｓ７１６）。具体的には、本実施形態では、シフト数ｓがゼロの場合のデフォーカス量（言い換えると、被写体３０２のデフォーカス量）が選択される。なお、ステップＳ７１１～Ｓ７１６の処理は、ステップＳ７１３においてデフォーカス量［ｉ］の絶対値が現在のデフォーカス量の絶対値よりも小さいか否かを判定する点を除き、ステップＳ７０５～Ｓ７１０と同様の処理となる。

【0145】

図１８Ａは、ステップＳ７０５～Ｓ７１０によりシフト数ｓが＋２のときのデフォーカス量が選択された場合にファインダ１１６に表示される画面の一例を示す図である。図１８Ｂは、ステップＳ７１１～Ｓ７１６によりシフト数ｓがゼロのときのデフォーカス量が選択された場合にファインダ１１６に表示される画面の一例を示す図である。

【0146】

ステップＳ７０５～Ｓ７１０によりシフト数ｓが＋２のときのデフォーカス量が選択されると、フォーカスレンズ群２０３がデフォーカス量に応じたレンズ駆動量だけ光軸方向に移動する。これにより、被写体３００に焦点が合い、図１８Ａに示されるように、合焦マーク１２１Ａが表示される。この合焦マーク１２１Ａは、ファインダ視野内において、ラインセンサ１１８ｅＡ、１１８ｅＢの画素１２～２１が並ぶ領域（すなわち、遠近混在部を排除した絞り込み後の画素範囲１２～２１）と等価な領域を取り囲うマークとなっている。そのため、合焦マーク１２１Ａの幅は、絞り込み後の画素範囲に応じて変わる。画素範囲１２～２１に対応するファインダ１１６内の領域には、ほぼ被写体３００のみが位置する。そのため、図１８Ａに示されるように、合焦マーク１２１Ａは、被写体３００に合う位置に表示される。

【0147】

ステップＳ７１１～Ｓ７１６によりシフト数ｓがゼロのときのデフォーカス量が選択されると、被写体３０２に焦点が合っているため、図１８Ｂに示されるように、合焦マーク１２１Ａと同様の合焦マーク１２１Ｂが表示される。この合焦マーク１２１Ｂは、ファインダ視野内において、ラインセンサ１１８ｅＡ、１１８ｅＢの画素２６～２９が並ぶ領域（すなわち、遠近混在部を排除した絞り込み後の画素範囲２６～２９）と等価な領域を取り囲うマークとなっている。画素範囲２６～２９に対応するファインダ１１６内の領域には、ほぼ被写体３０２のみが位置する。そのため、図１８Ｂに示されるように、合焦マーク１２１Ｂは、被写体３０２に合う位置に表示される。

【0148】

このように、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、被写体の合焦状態を報知する報知部として動作する。また、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、デフォーカス量選択部により選択されたデフォーカス量に対応する範囲の被写体が合焦状態にあることを撮影者に知らせる。

【0149】

ＭＦモード時、撮影者がフォーカスリングを操作してフォーカスレンズ群２０３を現在位置から前ピン方向に移動させると、合焦マーク１２１Ｂが消去され、フォーカスレンズ群２０３がシフト数ｓ＝＋１相当の量を移動したとき、図１８Ｂに示されるように、合焦マーク１２１Ｃが表示される。合焦マーク１２１Ｃは、ファインダ視野内において、ラインセンサ１１８ｅＡ、１１８ｅＢの画素４～１０が並ぶ領域（すなわち、遠近混在部を排除した絞り込み後の画素範囲４～１０）と等価な領域を取り囲うマークである。更に、撮影者がフォーカスリングを操作してフォーカスレンズ群２０３を前ピン方向に移動させると、この合焦マークが消去され、フォーカスレンズ群２０３が更にシフト数ｓ＝＋１相当の量を移動したとき、図１８Ａに示されるように、合焦マーク１２１Ａが表示される。なお、図１８Ｂでは、便宜上、合焦マーク１２１Ｃを一点鎖線で示すが、合焦マーク１２１Ｃは、例えば合焦マーク１２１Ａや合焦マーク１２１Ｂと同様に、矩形の太枠状のマークであってもよい。

【0150】

この場合、撮影者は、ファインダ１１６内に表示される合焦マークを視認することにより、各被写体の合焦位置（言い換えると、各被写体に焦点を合わせる際のフォーカスリングの操作量）を把握することができる。

【0151】

すなわち、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、ＭＦモード時、第１の範囲及び少なくとも１つの範囲の各範囲について算出されたデフォーカス量のうち、現在の焦点調節状態から最も合焦状態に近い範囲について算出されたデフォーカス量を選択し、選択されたデフォーカス量に対応する範囲の被写体が合焦状態にあることを報知する。

【0152】

カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、カメラボディ１００に設けられたスイッチ、ボタン、ダイヤル等に対する所定の操作が行われると、絞込モードのオンとオフとを切り替える絞込モード切替部として動作する。絞込モードがオンされているとき、本実施形態の如く図４の焦点調節処理が実行され、相関演算範囲の絞り込み及び絞り込み後の相関演算範囲に対する相関演算が行われる。絞込モードがオフされているときには、相関演算範囲の絞り込み及び絞り込み後の相関演算範囲に対する相関演算を行わない従来の焦点調節処理が実行される。

【0153】

図１８Ａ及び図１８Ｂに示されるように、ファインダ１１６内には、絞込モードがオンされているか否か示すモードマーク１２１Ｄが表示される。撮影者は、このモードマーク１２１Ｄを視認することにより、絞込モードがオンされているか否かを把握することができる。なお、モードマーク１２１Ｄは、絞込モードがオンされているときに表示され、絞込モードがオフされているときに表示されない。

【0154】

すなわち、カメラ制御部１０３は、絞込モードがオンされているか否かを表示する表示部として動作する。

【0155】

［第２実施形態］
図１９は、図５と同様の図であって、本発明の第２実施形態において、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）が取得する焦点検出信号の一例を示す図である。本実施形態においても、被写体は、第１実施形態と同じ被写体３００～３０２である。なお、本実施形態では、被写体３００がサングラスを装用している。本実施形態では、このサングラスの偏光作用により、各ラインセンサ１１８ｅＡ、１１８ｅＢに入射される被写体３００の光量に差が生じる。言い換えると、各ラインセンサ１１８ｅＡ、１１８ｅＢより出力される焦点検出信号にレベル差が生じる。このレベル差により、精確なデフォーカス量を算出できない場合がある。

【0156】

本実施形態においても、第１実施形態と同様に、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）により、図４の焦点調節処理が実行される。図２０は、本実施形態において実行される測距演算処理（ステップＳ１０４）を示すフローチャートである。

【0157】

図２０の測距演算処理は、ステップＳ２０７に代えて、ステップＳ２０７’を実行する点、及びステップＳ２０８とステップＳ２０９との間にステップＳ２１１～Ｓ２１２の処理を実行する点を除き、図６の測距演算処理と同じである。

【0158】

図２１は、図７と同様の図であって、本実施形態において、ラインセンサ１１８ｅＡ、１１８ｅＢの全画素を相関演算範囲としたときに、相関演算処理（ステップＳ２０４）により求められる相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）の一例を示す図である。

【0159】

図２２は、図２０の絞り込み範囲探索処理（ステップＳ２０７’）を示すフローチャートである。図２２の絞り込み範囲探索処理は、ステップＳ３１７以降にステップＳ３１８～Ｓ３２１の処理を実行する点を除き、図８の絞り込み範囲探索処理と同じである。なお、図２２では、便宜上、ステップＳ３０２～Ｓ３０８の図示を省略する。

【0160】

図２３は、図１１と同様の図であって、図２２のステップＳ３１７の処理までを実行したときの、相関演算範囲の絞り込み例を示す図である。図２３に示されるように、本実施形態では、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）は、相関演算範囲が画素範囲１４～２１のときに最小となる。なお、本実施形態において、この画素範囲１４～２１には、ほぼ被写体３００のみが位置するものとする。

【0161】

しかし、図２３に示されるように、画素範囲１４～２１の信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）は０．２４であり、第１の閾値（ここでは、０．０５）よりも大きい。この結果、本実施形態では、信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）が第１の閾値以下となる相関演算範囲が求まらず、信頼性フラグが「Ｔ（true）」に設定されない。そのため、被写体３００が位置するであろう画素範囲１４～２１についてデフォーカス量が算出されない。

【0162】

図２４は、図７と同様の図であって、画素範囲１４～２１に対して相関演算処理（ステップＳ３１７）を行ったときに求められる相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）の一例を示す図である。

【0163】

本実施形態では、相関演算範囲が画素範囲１４～２１に絞り込まれた場合にも、図２４に示されるように、補間処理後の相関値が極小となるときのシフト数として＋１．９、言い換えると、被写体３００に対する精確なデフォーカス量に相当する位相ずれ量が求まっていない。

【0164】

そこで、図２２に示されるように、カメラ制御部１０３は、演算範囲要素ｉの配列に格納された信頼性フラグ［ｉ］が「Ｆ（false）」の場合（ステップＳ３１８：ＮＯ）、絞り込み後の相関演算範囲が焦点検出信号の出力レベル差により信頼性判定値ＴＲＳ（ｓ）に誤差が生じている可能性の高い範囲であるとみなし、センサ出力差補正処理（ステップＳ３１９）を行う。カメラ制御部１０３は、このセンサ出力差補正処理（ステップＳ３１９）により焦点検出信号の出力レベル差を補正すると（ステップＳ３１９、Ｓ３２０：ＹＥＳ）、出力レベル差を補正した絞り込み後の相関演算範囲に対して再度相関演算を行う（ステップＳ３２１）。

【0165】

概説すると、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、信頼性判定部により信頼性なしと判定されると、信頼性なしと判定された相関演算結果における相関演算範囲について、一対の画像信号列の出力レベル差を計算する出力レベル差計算部として動作する。また、カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、出力レベル差が所定値より大きい場合、相関演算範囲にて出力レベル差が軽減されるように、一対の画像信号列の出力レベルを補正する出力レベル補正部として動作する。カメラ制御部１０３（焦点調節制御部１０３ｂ）は、出力レベル補正部による出力レベル補正後の画像信号列に対し、相関演算部による絞り込み後の画像信号列の範囲に対する相関演算を行う。

【0166】

図２５は、図２２のセンサ出力差補正処理（ステップＳ３１９）を示すフローチャートである。

【0167】

図２５に示されるように、カメラ制御部１０３は、絞り込み後の相関演算範囲（ここでは、画素範囲１４～２１）について、ラインセンサ１１８ｅＡでの平均輝度値Ａａｖｅ（すなわち、画素１４～２１の平均輝度値）を計算する（ステップＳ８０１）。ここでは、平均輝度値Ａａｖｅとして、１６９．７５が計算される。

【0168】

カメラ制御部１０３は、絞り込み後の相関演算範囲について、ラインセンサ１１８ｅＢでの平均輝度値Ｂａｖｅを計算する（ステップＳ８０２）。図２４に示されるように、相関演算範囲が画素範囲１４～２１の場合、相関関数はシフト数ｓが＋２のときに極小値を取る。平均輝度値Ｂａｖｅは、焦点検出信号の出力レベル差を精度良く算出するため、このシフト数ｓを考慮した値、すなわち、画素範囲１４～２１を＋２シフトした画素範囲１６～２３の平均輝度値となっている。ここでは、平均輝度値Ｂａｖｅとして、１９４が計算される。

【0169】

カメラ制御部１０３は、焦点検出信号の出力レベル差Ｖｇａｐを計算する（ステップＳ８０３）。出力レベル差Ｖｇａｐは、平均輝度値Ａａｖｅと平均輝度値Ｂａｖｅとの差の絶対値である。ここでは、出力レベル差Ｖｇａｐとして、２４．２５が計算される。

【0170】

カメラ制御部１０３は、出力レベル差Ｖｇａｐが第６の閾値（本実施形態ではゼロ）より大きい場合に（ステップＳ８０４：ＹＥＳ）、焦点検出信号の出力レベル差を補正する。具体的には、カメラ制御部１０３は、補正対象の画素ｎを画素１に設定し（ステップＳ８０５）、平均輝度値Ｂａｖｅよりも平均輝度値Ａａｖｅが大きい場合（ステップＳ８０６：ＹＥＳ）、ラインセンサ１１８ｅＡの各画素１～３２の出力レベルを補正し（ステップＳ８０７～８１０及びＳ８１５）、平均輝度値Ａａｖｅよりも平均輝度値Ｂａｖｅが大きい場合（ステップＳ８０６：ＮＯ）、ラインセンサ１１８ｅＢの各画素１～３２の出力レベルを補正する（ステップＳ８１１～Ｓ８１５）。

【0171】

より詳細には、カメラ制御部１０３は、平均輝度値Ｂａｖｅよりも平均輝度値Ａａｖｅが大きい場合（ステップＳ８０６：ＹＥＳ）、Ａセンサ列Ａｎをなす全画素の輝度値（画素Ａ［１］～Ａ［３２］の輝度値）をＲＡＭ等に格納する（ステップＳ８０７）。カメラ制御部１０３は、補正対象の画素ｎが画素Ｎ（＝３２）になるまで（ステップＳ８０８）、ステップＳ８０９～Ｓ８１０を繰り返し実行する。

【0172】

具体的には、カメラ制御部１０３は、ＲＡＭ等に格納された画素ｎの輝度値を読み出し、画素ｎの輝度値を平均輝度値Ａａｖｅで除算した値（比率）を出力レベル差Ｖｇａｐで乗算し、画素ｎの輝度値から、この乗算値を減算した値（＝画素ｎの輝度値－（出力レベル差Ｖｇａｐ×画素ｎの輝度値／平均輝度値Ａａｖｅ））を計算する（ステップＳ８０９）。これにより、画素ｎの輝度の補正値が得られる。カメラ制御部１０３は、値ｎを１インクリメントする（ステップＳ８１０）。

【0173】

ステップＳ８０９～Ｓ８１０が繰り返し実行されることにより、Ａセンサ列Ａｎをなす全画素の輝度値が補正される。カメラ制御部１０３は、Ａセンサ列Ａｎをなす全画素の輝度値を補正すると、この補正処理が行われたことを示すセンサ出力差補正フラグを「Ｔ（true）」に設定する（ステップＳ８１５）。なお、センサ出力差補正フラグは、初期的には「Ｆ（false）」となっている。

【0174】

カメラ制御部１０３は、平均輝度値Ａａｖｅよりも平均輝度値Ｂａｖｅが大きい場合には（ステップＳ８０６：ＮＯ）、Ｂセンサ列ＢｎについてステップＳ８０７～８１０と同様の処理を行う（ステップＳ８１１～Ｓ８１４）。カメラ制御部１０３は、Ｂセンサ列Ｂｎをなす全画素の輝度値を補正すると、この補正処理が行われたことを示すセンサ出力差補正フラグを「Ｔ（true）」に設定する（ステップＳ８１５）。

【0175】

なお、本実施形態では、平均輝度値Ａａｖｅよりも平均輝度値Ｂａｖｅが大きいため、Ｂセンサ列Ｂｎをなす全画素の輝度値が補正される。

【0176】

図２６は、図５と同様の図であって、図２２のセンサ出力差補正処理（ステップＳ３１９）後の焦点検出信号の一例を示す図である。図１９と図２６とを比較すると、主に、被写体３００が位置するであろう画素範囲１４～２１において、焦点検出信号の出力レベル差が軽減補正されていることが判る。

【0177】

本実施形態では、焦点検出信号の出力レベル差を軽減補正するため、平均輝度値が大きい方の画像信号列に対してのみ補正処理を行っているが、別の実施形態では、両方の画像信号列に対して補正処理を行ってもよい。

【0178】

図２７は、図７と同様の図であって、図２２のセンサ出力差補正処理（ステップＳ３１９）後の画素範囲１４～２１に対して相関演算処理（ステップＳ３２１）を行ったときに求められる相関値ＳＣＯ（ｓ）及びコントラスト値ＯＬＣ（ｓ）の一例を示す図である。

【0179】

本実施形態では、焦点検出信号の出力レベル差を軽減補正することにより、図２７に示されるように、補間処理後の相関値が極小となるときのシフト数として＋２、言い換えると、被写体３００に対する精確なデフォーカス量に相当する位相ずれ量が求まる。このように、本実施形態によれば、焦点検出信号にレベル差が生じる場合にも、精度の高いデフォーカス量を算出することが可能となる。

【0180】

焦点検出信号の出力レベル差は必ずしも全ての画素範囲で生じているわけではない。出力レベル差がもともと生じていない画素範囲に対し、図２２のセンサ出力差補正処理（ステップＳ３１９）を行って相関演算処理を行うと、却って、被写体３０１及び３０２に対する精確なデフォーカス量に相当する位相ずれ量を求めることができなくなってしまう。

【0181】

そこで、カメラ制御部１０３は、余剰範囲確認処理（ステップＳ２０８）にて確認された範囲に対して相関演算処理を行う前に、焦点検出信号を出力レベル差を補正する前の状態に（言い換えると、図２６に示される焦点検出信号から図１９に示される焦点検出信号に）戻し（ステップＳ２１１）、センサ出力差補正フラグを「Ｆ（false）」に設定する（ステップＳ２１２）。これにより、余剰範囲確認処理（ステップＳ２０８）にて確認された他の範囲について、まずは、補正前の焦点検出信号を用いて相関演算処理が行われる。

【0182】

余剰範囲確認処理（ステップＳ２０８）にて確認された他の範囲（ここでは、被写体３０１及び３０２が位置する範囲）では、焦点検出信号の出力レベル差が生じていない。そのため、焦点検出信号を出力レベル差を補正する前の状態に戻したうえで相関演算処理を行うことにより、第１実施形態と同様に、被写体３０１及び３０２に対する精確なデフォーカス量に相当する位相ずれ量（図１４Ｂ及び図１５Ｂ参照）が求まる。

【0183】

本実施形態では、焦点検出信号を出力レベル差を補正する前の状態に戻したうえで相関演算処理を行うことにより、焦点検出信号の出力レベル差が生じている範囲と生じていない範囲が混在する場合にも、各被写体に対する精確なデフォーカス量に相当する位相ずれ量を求めることができる。

【0184】

以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば明細書中に例示的に明示される実施形態等又は自明な実施形態等を適宜組み合わせた内容も本願の実施形態に含まれる。

【符号の説明】

【0185】

１ 撮影装置
１００ カメラボディ
１０３ カメラ制御部
１１８ 焦点検出モジュール
１１８ｅ 測距素子
１１８ｅＡ、１１８ｅＢ ラインセンサ
１２１Ａ～１２１Ｃ 合焦マーク
１２１Ｄ モードマーク
２００ 撮影レンズ
２０３ フォーカスレンズ群

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14A】

【図14B】

【図15A】

【図15B】

【図16】

【図17】

【図18A】

【図18B】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】