JP4034409B2 - 自動焦点調節装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動焦点検出領域の映像信号から撮像光学系を合焦状態に設定する自動焦点調節装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ビデオカメラ、デジタルカメラ等においても、撮像光学系を移動して自動的に合焦状態（フォーカス状態）に設定する自動焦点調節装置が採用される状況になっている。
【０００３】
従来の自動焦点調節装置としては映像信号の高域成分を抽出して、高域成分のレベルが最も高くなるように撮像光学系を移動するいわゆる山登り方式のものがある。
【０００４】
この山登り方式ではフォーカス位置から大きく外れた状態では、高域成分のレベルが低く、かつ移動した場合のレベル変化が小さいので、フォーカス点に近づく方向を検出することも困難になる。
【０００５】
このため、例えば特開平６−２４５１２６号公報では高域成分と中域成分とを抽出する第１のフィルタと第２のフィルタとを設け、第２のフィルタを通して選られる信号からフォーカス点から大きく外れた状態でもフォーカス点に近づく方向を検出できるようにして円滑なフォーカス制御を行うことができるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平６−２４５１２６号公報の従来例では２つのフィルタが必要になるので、自動焦点調節装置が大型化しかつ重量も重くなり、またコストも嵩む欠点があった。
【０００７】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、小型軽量にでき、かつ低コスト化できる自動焦点調節装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
撮像画面の全領域の一部の自動焦点検出領域の映像信号に基づいて自動焦点調節を行なう自動焦点調節装置において、
水平駆動信号期間内に、前記自動焦点検出領域の映像信号から異なる複数の周波数帯域の信号に分離する１つのフィルタ手段と、
該フィルタ手段の出力信号を垂直駆動信号期間内において、前記異なる複数の周波数帯域の信号ごとに加算する積分手段と、
前記積分手段の出力に基づいて焦点調節の制御を行うことにより、１つのフィルタ手段にてその特性を複数に切り替えて自動焦点調節を行うことができ、小型軽量にでき、かつ低コスト化できるようにしている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１ないし図６は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は第１の実施の形態の自動焦点調節装置を備えた電子的撮像装置の構成を示し、図２はオートフォーカス検出エリアが設けられた撮像画面を示し、図３は第１の実施の形態の動作説明用タイミングチャートを示し、図４はカットオフ周波数の違いにより得られるオートフォーカス検出情報の特性を示し、図５は撮像動作のフローチャートを示し、図６は山登り方式でフォーカス設定を行う場合のレンズ移動の方向判断の説明図を示す。
【００１０】
図１に示す電子的撮像装置１は撮像光学系として、ズームレンズ２及びフォーカスレンズ３とを有し、これらのレンズを経て光線は絞り４を通って固体撮像素子としての電荷結合素子（ＣＣＤと略記）５に被写体像を結ぶ。
このＣＣＤ５の撮像面には光学的に色分離する色分離フィルタ５Ａが配置されており、この色分離フィルタ５Ａで色分離された光がＣＣＤ５で受光される。
【００１１】
このＣＣＤ５で光電変換された信号は撮像回路６に入力され、この撮像回路６により、映像信号が生成され、この映像信号はＡ／Ｄ変換器７によってデジタルの映像信号（画像データ）に変換され、メモリ８に一時格納される。
このメモリ８への画像データの書き込み及び読み出しはメモリコントローラ２７により行われる。
【００１２】
メモリ８に格納された画像データは所定の画面レート（例えば１／３０秒）で読み出されてＤ／Ａ変換器９でアナログの映像信号に変換された後、液晶表示素子（ＬＣＤと略記）１０で被写体像を表示する。
【００１３】
また、操作スイッチ２４のレリーズスイッチを操作して記録操作を行った場合には、メモリ８の画像データは圧縮／伸張回路１１の圧縮回路で圧縮された後、記録用メモリ１２に記憶される。
また、再生操作が行われた場合には、記録用メモリ１２に圧縮されて記憶されたデータは圧縮／伸張回路１１の伸張回路で伸張されてメモリ８に一時記憶され、その画像データはＤ／Ａ変換器９でアナログの映像信号に変換された後、ＬＣＤ１０で再生画像を表示する。
【００１４】
Ａ／Ｄ変換器７によってＡ／Ｄ変換された画像データは自動露出制御を行うオート露出処理回路（ＡＥ処理回路と略記）１３と、撮像光学系を自動的にフォーカス状態に設定するためのオートフォーカス評価値（ＡＦ評価値と略記）を算出するオートフォーカス処理回路（ＡＦ処理回路と略記）１４に入力される。
【００１５】
ＡＥ処理回路１３では、１フレーム（１画面）分の画像データの輝度値を積算する等して被写体の明るさに対応したＡＥ評価値を算出し、中央演算処理装置（ＣＰＵと略記）１５に出力する。
【００１６】
また、ＡＦ処理回路１４は、図２に示すようにＣＣＤの撮像画面の例えば中央付近の一部の領域に設定されたＡＦ領域２８内の画像データでの高周波成分からＡＦ評価値を算出し、ＣＰＵ１５に出力する。このＡＦエリア２８の水平方向の画素サイズは例えばｍ画素である。
【００１７】
ＣＰＵ１５にはタイミングジェネレータ（ＴＧ回路と略記）１６から画面レートに同期した所定のタイミング信号が入力され、ＣＰＵ１５はこのタイミング信号に同期して、各種の制御動作を行う。
【００１８】
このＴＧ回路１６のタイミング信号は撮像回路６にも入力され、この信号に同期して、色信号の分離等の処理を行う。
また、このＴＧ回路１６は所定のタイミングでＣＣＤ５を駆動するようにＣＣＤドライバ１７を制御する。
【００１９】
ＣＰＵ１５はそれぞれ第１、第２、第３のモータドライブ回路１８、１９、２０を制御することにより、第１、第２、第３のモータ２１、２２、２３を介して絞り４、フォーカスレンズ３、ズームレンズ２の駆動を制御する。
【００２０】
つまり、ＣＰＵ１５はＡＥ評価値を基に、第１のモータドライブ回路１８を制御して第１のモータ２１を回転駆動して、絞り４の絞り量を適正な値に調整する、つまり、オート露出制御を行う。
【００２１】
また、ＣＰＵ１５はＡＦ評価値を基に、第２のモータドライブ回路１９を制御して第２のモータ２２を回転駆動して、ＡＦ処理回路１４からのＡＦ評価値を得る。得られたＡＦ評価値により、ＣＰＵ１５はその値が最大となるレンズ位置にフォーカスレンズ３を駆動して、合焦状態に設定する、つまりオートフォーカスを行う。
【００２２】
なお、本実施の形態ではＡＦ評価値を得て合焦位置に設定する場合、ＣＣＤ５で被写体を１フレーム（１画面）撮像する際の画面レート（例えば１／３０秒）当たり、所定の送り量でフォーカスレンズ３を第２のモータ２２により駆動するようになっており、フォーカスレンズ３はその光軸方向における可動範囲内で所定の送り量づつ移動される。
【００２３】
操作スイッチ２４におけるズームＵＰスイッチが操作された場合には、その操作信号を受けてＣＰＵ１５は、第３のモータドライブ回路２０を制御して第３のモータ２３を回転駆動して、ズームレンズ２を拡大側に駆動する。
【００２４】
また、ＣＰＵ１５にはメモリとして例えば電気的に書換可能で、不揮発性の読み出し専用メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ２５が接続されており、このＥＥＰＲＯＭ２５にはＣＰＵ１５を介して各種の制御等を行うプログラムとか、各種の動作を行うのに使用されるデータ等が格納されており、この撮像装置１の電源がＯＮされた場合などに読み出されて使用される。
なお、ＣＰＵ１５は電池２６の電圧を検出して、所定の電圧値以下になった事を検出した場合には、ＬＣＤ１０で電池２６の残量が少ないとか、電池の充電或いは交換などを促す表示を行う。
【００２５】
本実施の形態ではオートフォーカスを山登り方式のＡＦ（山登りＡＦと略記）で行うようにしている。この山登りＡＦを行うためのＡＦ評価値を算出するＡＦ処理回路１４は、Ａ／Ｄ変換器７によってＡ／Ｄ変換された画像データにおけるＡＦエリア２８の各水平画素分を一時的に記憶するラインバッファ３１と、Ａ／Ｄ変換された画像データ及びラインバッファ３１から読み出された画像データとを選択して出力する切り替えスイッチ３２と、切り替えスイッチ３２で選択された画像データにおける高周波成分を抽出するハイパスフィルタ（ＨＰＦと略記）３３と、このＨＰＦ３３の出力を積算してＡＦ評価値を得る積算回路３４と、前記ラインバッファ３１への書き込み／読み出しを制御するラインバッファコントローラ３５とを備えている。
【００２６】
ラインバッファ３１はＡＦエリア２８の各水平画素分を記憶するライン状の記憶容量を有し、具体的にはライン状のｍ画素分の記憶容量を有する。このラインバッファ３１には、ＣＰＵ１５により制御されるラインバッファコントローラ３５を介してＡＦエリア２８の各水平画素分の画像データが記憶される。
そして、各水平画素分の画像データを記憶した後に、ラインバッファコントローラ３５はラインバッファ３１に記憶した画像データを読み出させる。
【００２７】
切り替えスイッチ３２はＣＰＵ１５によりＡＦエリア２８の各水平画素分の画像データが入力される期間Ｈａｆでは接点ａがＯＮするように切り替えられ、この期間Ｈａｆ後では接点ｂがＯＮするように切り替えられる。
【００２８】
また、ＨＰＦ３３は例えばＣＰＵ１５からの特性切り替え信号により、フィルタ特性、具体的にはカットオフ周波数ｆｃを２つの値ｆｃ＝Ａ，ｆｃ＝Ｂに変更できる１つのデジタルのＨＰＦ回路で構成されている。 この場合、例えばＡ＞Ｂである。
【００２９】
そして、前記切り替えスイッチ３２の切り替えに同期してこのＨＰＦ３３のフィルタ特性が切り替えられる。
また、この切り替えに同期して積算回路３４は内部の２つの積算器を切り替えて２つのＡＦ評価値を得られるようにしている。
【００３０】
つまり、本実施の形態では、特性切り替え信号により、フィルタ特性が変わる１つのＨＰＦ３３と、その前段側にラインバッフア３１と切り替えスイッチ３２とを設け、ＣＰＵ１５の制御下で、図２のＡＦエリア２８内の画像データが水平方向に順次、ＡＦ処理回路１４に入力される期間Ｈａｆでは切り替えスイッチ３２の接点ａがＯＮするようにしてＨＰＦ３３に入力して、その出力を積算することにより一方のカットオフ周波数で１つのＡＦ評価値が得られるようにすると共に、各期間Ｈａｆの画像データをラインバッファ３１にも一時的に記憶させ、この期間Ｈａｆ後のタイミングでＨＰＦ３３の特性を切り替えると共に、ラインバッファ３１に記憶されたＡＦエリア２８の水平方向画素分の画像データを読み出し、かつ切り替えスイッチ３２の接点ｂをＯＮさせてＨＰＦ３３に入力して、その出力を積算することにより他方のカットオフ周波数でさらにもう１つのＡＦ評価値が得られるようにしている。
【００３１】
この動作のタイミングチャートを図３に示す。
図２の撮像画面を水平方向に走査する１水平期間毎に出力される水平駆動信号（ＨＤと略記）に同期して、ＡＦエリア２８の水平画像データが出力される期間Ｈａｆになると、ＣＰＵ１５は切り替えスイッチ３２の接点ａがＯＮするように切り替えて、この水平画像データがＨＰＦ３３に入力されるようにすると共に、ラインバッファ３１を書き込み状態にして、この水平画像データをラインバッファ３１に書き込む。
【００３２】
この場合、ＡＦエリア２８の水平画像データが切り替えスイッチ３２の接点ａを経て入力されるＨＰＦ３３は（切り替えスイッチ３２の切り替えと同期して、或いはそれ以前に）ＣＰＵ１５によりそのカットオフ周波数ｆｃがＡに設定されている（つまり、図３において、少なくとも期間Ｈａｆでは実線で示すように切り替えスイッチ３２の接点ａがＯＮする状態であり、それ以前では点線で示すように接点はａ或いはｂのいずれでも良い。この表示法は他のラインバッファ３１でも同様である）。
【００３３】
そして、このカットオフ周波数Ａのハイパス特性でＡＦエリア２８の水平画像データから高周波成分を抽出して、積算回路３４の第１の積算器に入力し、第１の積算器は入力された水平画像データの高周波成分を積算する。
【００３４】
この期間Ｈａｆが終了すると、ＣＰＵ１５はＨＰＦ３３のカットオフ周波数ＦｃがＢに変更されるように特性切り替え信号を出力すると共に、切り替えスイッチ３２の接点ｂがＯＮするように切り替え、かつラインバッファコントローラ３５を介してラインバッファ３１を読み出し状態に設定して、このラインバッファ３１に記憶されたＡＦエリア２８の水平画像データを順次読み出し、切り替えスイッチ３２の接点ｂを介してＨＰＦ３３に入力されるようにする。
【００３５】
そして、このカットオフ周波数Ｂのハイパス特性でＡＦエリア２８の水平画像データから高周波成分を抽出して、積算回路３４の第２の積算器に入力し、第２の積算器は入力された水平画像データの高周波成分を積算する。
【００３６】
このラインバッファ３１からＡＦエリア２８の水平画像データが全て読み出された後には、例えばＣＰＵ１５は積算回路３４の第２の積算器での積算動作を停止させ、次のＡＦエリア２８の水平画像データが入力される場合の動作に備える。そして、次のＡＦエリア２８の水平画像データが入力された場合には上述の動作を繰り返す。
【００３７】
このようにして、ＡＦエリア２８の垂直方向の画素サイズ数だけ、同じ動作を繰り返すことにより、積算回路３４にはカットオフ周波数がＡとＢとに設定した状態での２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂを得る。
【００３８】
そして、図３の動作説明図から分かるようにＡＦエリア２８の垂直方向の画素数に相当する水平期間で２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂを得ることができる。つまり、少なくとも１フレーム毎に出力される垂直方向の駆動信号である垂直駆動信号の周期の１垂直駆動期間或いは１フレーム期間内に２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂを得ることができ、本実施の形態では２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂを用いて山登り方式のオートフォーカス設定を行う。
【００３９】
このＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂのレンズ位置に対する特性例を図４に示す。
【００４０】
図４に示すようにＡＦ評価値ＡＦａはフォーカス点Ｆｏでピークになり、このフォーカス点Ｆｏからレンズ位置が変化するとその値が急峻に変化し、このフォーカス点Ｆｏ付近から少し外れると殆どゼロ近くになってレンズ位置の変化に対してその値が殆ど変化しない特性を示し、ＡＦ評価値ＡＦｂは広範囲のレンズ位置において、そのレンズ位置の変化に対してその値が緩やかに変化する特性を示す。
【００４１】
なお、図４において、フォーカスレンズ３の可動範囲の一方の端点となる∞側端点は∞（無限遠）を合焦とする（フォーカスレンズ３の）レンズ位置よりもさらに外側のレンズ位置であり、他方の端点である至近側端点も至近位置を合焦とするレンズ位置よりさらに外側（至近側で外側）のレンズ位置を示している。
【００４２】
ＣＰＵ１５はこの２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂを取り込み、撮像（画像記録）を行う撮像モードでは図５に示すようなフローチャートでフォーカス状態に設定して、撮影を行う。
【００４３】
このフォーカス状態に設定するプログラムはＥＥＰＲＯＭ２５に記憶されており、ＣＰＵ１５は２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂを用いてフォーカス制御を行う。
【００４４】
次に撮影の動作を図５を参照して説明する。本撮像装置１の電源がＯＮされて撮像モードに設定されると、図５に示す処理がスタートする。
まず、ステップＳ１に示すようにオート露出制御処理（図５では単にＡＥと略記。他の図面でも同様）を行う。つまり、ＡＥ処理回路１３は１フレーム（１画面）分の映像信号の輝度値を積算して被写体の明るさに対応したＡＥ評価値を算出し、ＣＰＵ１５に出力する。ＣＰＵ１５はこの算出されたＡＥ評価値がユーザ等により設定されたＡＥ目標値と比較し、そのずれ量が小さくなる方向に絞り４の開口量を制御する。このような制御を行うことにより、得られる映像信号の輝度値が常時、ＡＥ目標値付近に保持される。
【００４５】
次にステップＳ２に示すように、レリーズスイッチの第１のレリーズ（図５では１ｓｔ レリーズ）が行われたか否かを判断し、それが行われるのを待つ待機状態となる。
【００４６】
なお、本実施の形態ではレリーズスイッチは２段式スイッチで構成され、第１のレリーズスイッチをＯＮする第１のレリーズ操作ではオートフォーカスの設定がなされ、第２のレリーズスイッチがＯＮする第２のレリーズ操作により、実際に撮影（撮像）を行う構成になっている。
【００４７】
そして、第１のレリーズ操作が行われた場合には、ステップＳ３の（山登りＡＦの）方向判断の処理を行う。
図６に示すようにこの山登りＡＦを行う際のスタートのレンズ位置Ｐ１でどちらの方向が山登り方向かの判断処理を行う。
【００４８】
つまり、フォーカスレンズ３を一方に所定量移動し、その前後におけるＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂの差分量Δａ，Δｂを求め、絶対値が大きい差分量Δａ，Δｂが得られるＡＦ評価値ＡＦａ又はＡＦｂで方向判断を行う。
【００４９】
この場合、ステップＳ３の方向の判断処理において、ＣＰＵ１５は現在のレンズ位置（図６ではＰ１で示す）での２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂをＡＦ処理回路１４から得た後、フォーカスレンズ３を一方に所定量移動し、その移動後のレンズ位置（図６ではＰ２で示す）での２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂをＡＦ処理回路１４から得て、差分量Δａ，Δｂを求める。
【００５０】
そして、大きい方の差分量Δａ，Δｂが得られるＡＦ評価値ＡＦａ又はＡＦｂを用いて方向判断を行う。この場合、移動前のＡＦ評価値に対し移動した側でのＡＦ評価値がより大きくなる方向を移動方向と判断する。
【００５１】
通常は山登りＡＦを行う際のスタートのレンズ位置Ｐ１はフォーカス点Ｆｏからかなり外れている場合が多い。この場合には、図６（Ａ）に示すように低いカットオフ周波数に設定した場合のＡＦ評価値ＡＦｂの場合の差分量Δｂの絶対値の方がより高いカットオフ周波数に設定した場合のＡＦ評価値ＡＦａの場合の差分量Δａの絶対値よりも大きい。
この場合にはこのＡＦ評価値ＡＦｂの場合の差分量Δｂから方向判断を行うことになる。
【００５２】
これに対し、山登りＡＦを行う際のスタートのレンズ位置Ｐ１がフォーカス点Ｆｏに近い状態から山登りＡＦを行う場合もある。この場合には、図６（Ｂ）に示すように高いカットオフ周波数に設定した場合のＡＦ評価値ＡＦａの場合の差分量Δａの絶対値の方が、より低いカットオフ周波数に設定した場合のＡＦ評価値ＡＦｂの場合の差分量Δｂの絶対値よりも大きくなる。
【００５３】
従って、この場合にはＡＦ評価値ＡＦａの場合の差分量Δａから方向判断を行うことになる。
【００５４】
従来例では、低いカットオフ周波数に設定した場合のＡＦ評価値ＡＦｂを用いて方向判断を行い、その方向判断の後に高いカットオフ周波数に設定した場合のＡＦ評価値ＡＦａを用いてピークを検出することが行われているが、図６（Ｂ）のような場合もあるので、このような場合には高いカットオフ周波数Ａに設定した場合のＡＦ評価値ＡＦａを用いて方向判断を行う方がより確実な方向判断が可能となり、本実施の形態ではこのような場合も考慮して方向判断を行うようにしている。
【００５５】
移動方向を判断した後に、図５のステップＳ４のピーク検出の処理を行う。このピーク検出の処理では検出された移動方向に所定の送り量づつ移動しながら、ＡＦ評価値ＡＦａのピーク値検出を行う。つまり、移動側でのＡＦ評価値ＡＦａが移動前のものより小さくなるまで、換言すると山の頂上（ＡＦ評価値ＡＦａのピーク値）を降り始めるまで所定の送り量で移動を繰り返す。そして、降り始めるまでＡＦ評価値ＡＦａを得ることにより、ピークのＡＦ評価値ＡＦａが検出される。
【００５６】
ピークのＡＦ評価値ＡＦａが検出されたら、ステップＳ５のフォーカス位置へ駆動する処理を行う。つまり、ピークのＡＦ評価値ＡＦａが検出される位置にレンズ位置を設定して、山登りＡＦを終了し、次のステップＳ６の第１のレリーズ解除の操作が行われたか否かを判断し、解除された場合には最初のステップＳ１に戻り、解除されない場合には次のステップＳ７の第２のレリーズ（図５では２ｎｄ レリーズ）の操作が行われたか否かの判断を行い、この操作が行われない場合にはステップＳ６に戻る。
【００５７】
そして、第２のレリーズ操作が行われると、ステップＳ８の撮影処理を行う。つまり、図１のＣＣＤ５に露光された被写体像を撮像回路６により、映像信号に変換し、さらにこの映像信号をＡ／Ｄ変換器７によってデジタルの映像信号に変換し、メモリ８に一時格納する。そして、メモリ８に一時格納された画像データを圧縮／伸張回路１１を介して記録用メモリ１２に記憶する撮影処理を行う。そして、この撮影処理を行った後、ステップＳ１に戻り、次の撮影操作に備える。
【００５８】
本実施の形態によれば、異なるフィルタ特性での２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂを１垂直駆動期間内に得ることができるので、２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂを用いてフォーカス設定を迅速に行うことができる。
【００５９】
この場合、１つのＨＰＦ３３により、そのフィルタ特性を変更して異なるフィルタ特性での２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂを得るので、２つのフィルタを用いた場合よりも、小型軽量にできると共に、低コスト化できる。
【００６０】
また、山登りＡＦでオートフォーカスを行う場合、レンズ移動の前後における２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂの差分量の絶対値の大きい方を用いて移動方向の判断を行うので、フォーカス位置に近い場合にも従来例よりも精度良く判断でき、従ってより迅速にオートフォーカスを行うことができる。
【００６１】
なお、例えば図３の動作説明図において、期間ＨａｆではＨＰＦ３３はカットオフ周波数ｆｃがＡであり、この期間Ｈａｆ後に直ちにＨＰＦ３３はカットオフ周波数ｆｃがＢに切り替えられるように説明しているが、次の期間Ｈａｆの始まりまでにＨＰＦ３３をカットオフ周波数Ｂにして高周波成分の抽出が終了していれば良い。
このため、図３におけるＨＰＦ３３をカットオフ周波数Ｂに切り替えるタイミングを遅らせるようにしても良い。このため、カットオフ周波数の切り替えを低速で行う場合にも適用できる。
【００６２】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態を図７ないし図９を参照して説明する。図７は第２の実施の形態におけるベイヤ配列のフィルタ素子の配列構造を示し、図８はＡＦ処理回路の構成を示し、図９は動作説明用タイミングチャートを示す。
本実施の形態では、図１の色分離フィルタ５Ａが例えば図７に示すようにフィルタ素子の配列がベイヤ配列のモザイクフィルタで構成されている。
【００６３】
図７に示すベイヤ配列のモザイクフィルタでは水平方向に、Ｒ，Ｇフィルタが交互に配列されたものと、Ｇ，Ｂフィルタが交互に配列されたものとが垂直方向に交互に繰り返された配列となっている。
【００６４】
このような配列の場合には、例えば水平方向に、Ｒ，Ｇフィルタが交互に配列されている場合に、被写体に例えばＢの色成分があると、その色成分が欠落した信号となるので、本実施の形態ではカラーの３原色成分を含む標準的な輝度信号に類似する擬似の輝度信号を生成して、その擬似の輝度信号に対してＡＦ評価値を得るようにしている。このようにすることにより、特定の色成分の高周波成分が欠落してしまうことなく、カラーの被写体の場合に対しても、その輪郭等を忠実に反映したＡＦ評価値を得る構成にする。
【００６５】
このため、本実施の形態では図１のＡＦ処理回路１４の構成を図８に示すような構成にしている。
つまり、Ａ／Ｄ変換器７の出力はラインバッファ４１ａ，４１ｂに入力されると共に、１画素分の信号期間遅延するディレイ素子（図８では単にＤで略記）４２ａ及び加算器４３ａに入力される。 また、ラインバッファ４１ａの出力はディレイ素子４２ｂ及び加算器４３ｂに入力される。同様に、ラインバッファ４１ｂの出力はディレイ素子４２ｃ及び加算器４３ｃに入力される。
【００６６】
また、加算器４３ａ，４３ｂでそれぞれ加算された出力は加算器４４ａで加算され、加算器４３ｂ，４３ｃでそれぞれ加算された出力は加算器４４ｂで加算され、さらに加算器４３ａ，４３ｃでそれぞれ加算された出力は加算器４４ｃで加算される。
【００６７】
加算器４４ａ，４４ｂ，４４ｃの出力は、切り替えスイッチ４５の接点ａ，ｂ，ｃをそれぞれ経てＨＰＦ３３に入力され、このＨＰＦ３３の出力は積算回路３４に入力される。
また、ラインバッファ４１ａ、４１ｂはラインバッファコントローラ４６により制御される。
【００６８】
このラインバッファコントローラ４６はラインバッファ４１ａ，４１ｂにＡＦエリア２８内の水平画像データを１ライン分、交互に記憶させると共に、期間Ｈａｆ経過後に記憶された１ライン分の水平画像データを順次、読み出し、それぞれディレイ素子４２ｂ及び加算器４３ｂと、ディレイ素子４２ｃ及び加算器４３ｃに出力する。
【００６９】
水平画像データはディレイ素子４２ｉ（ｉ＝ａ，ｂ，ｃ）及び加算器４３ｉにより水平方向に画素単位で隣接する信号が加算されて次段の加算器４４ｉ等に出力される。
例えば、ディレイ素子４２ａでの１画素遅延及び加算器４３ａに遅延されないで加算された画像データがＡＦエリア２８内の例えば第ｎ番目の水平画像データＬｎであり、この第ｎ番目の水平画像データＬｎが、例えばＲ，Ｇのフィルタアレイを経て撮像されたものであるとすると、加算器４３ａの出力はＲ＋Ｇの画像データとなり、この画像データは次段の加算器４４ａと４４ｃに出力される。
【００７０】
この場合、ラインバッファ４１ａは第ｎ番目の水平画像データＬｎをライン状に順次（逐次）記憶し、ラインバッファ４１ｂは第ｎ−１番目の水平画像データＬｎ−１をライン状に順次出力し、ディレイ素子４２ｃでの遅延及び加算器４３ｃで遅延されないで加算された画像データはＧ＋Ｂとなり、この画像データは次段の加算器４４ｂと４４ｃに出力される。
【００７１】
そして、加算器４４ｃによりＲ＋Ｇの画像データとＧ＋Ｂの画像データとが加算されてＲ＋２Ｇ＋Ｂの画像データとなり、この画像データが切り替えスイッチ４５に入力される。この画像データ（規格化した混合比にすると、０．２５Ｒ＋０．５０Ｇ＋０．２５Ｂとなる）は標準的な輝度信号０．３０Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂの混合比に近いものとなっている。
この画像データは切り替えスイッチ４５の接点ｃを経てＨＰＦ３３に入力される。
【００７２】
本実施の形態ではこのような擬似の輝度信号データを生成して、この擬似の輝度信号データに対して、ＨＰＦ３３で高周波成分を抽出し、さらに積算回路３４の例えば第１の積算器で積算してＡＦ評価値ＡＦａを得るようにしている。
【００７３】
また、期間Ｈａｆが経過した後には、ＨＰＦ３３の特性が切り替えられると共に、ラインバッファ４１ａ，４１ｂから第ｎ番目の水平画像データＬｎと第ｎ−１番目の水平画像データＬｎ−１をライン状に順次出力させ、同様の処理（但し、ディレイ素子及び加算器の符号は異なる）を行うことにより、期間Ｈａｆの場合と同じ画像データが加算器４４ｂから切り替えスイッチ４５の接点ｂを経てＨＰＦ３３に入力される。
【００７４】
そして、ＨＰＦ３３で前のカットオフ周波数とは異なる特性の高周波成分が抽出され、さらに積算回路３４の第２の積算器で積算してＡＦ評価値ＡＦｂを得るようにしている。
【００７５】
その他の構成は図１と同様である。次に図９のタイミングチャートを参照して、ＡＦ処理回路１４によるＡＦ評価値を得る動作を説明する。
図９に示すように水平駆動信号ＨＤに同期して、例えばその中央付近にＡＦエリア２８の各期間Ｈａｆが設定されている。図９ではこの水平駆動信号ＨＤにおける第ｎ′番目の水平期間に、ＡＦエリア２８の第ｎ番目の水平画像データＬｎが入力される期間Ｈａｆ（ｎ）として説明する。
【００７６】
ＡＦエリア２８の第ｎ番目の水平画像データＬｎが入力される期間Ｈａｆ（ｎ）になると、ＣＰＵ１５は切り替えスイッチ４５の接点ｃをＯＮにすると共に、ラインバッファ４１ａを書き込み状態にし、かつラインバッファ４１ｂから第ｎ−１番目の水平画像データＬｎ−１をライン状に順次出力させる。
【００７７】
また、ＨＰＦ３３のカットオフ周波数ｆｃをＡにする。そして、上述のようにして、加算器４４ｃから第ｎ番目と第ｎ−１番目の水平画像データから生成した擬似の輝度信号データを切り替えスイッチ４５の接点ｃを介してＨＰＦ３３に入力し、カットオフ周波数Ａで高周波成分を抽出して、積算回路３４の第１の積算器に入力し、第１の積算器は入力された水平画像データの高周波成分を積算する。
【００７８】
期間Ｈａｆ（ｎ）が経過すると、ＣＰＵ１５は切り替えスイッチ４５の接点ｂをＯＮにすると共に、ＨＰＦ３３のカットオフ周波数ｆｃをＢにし、さらにラインバッファ４１ａ，４１ｂを読み出しモードにして、ラインバッファ４１ａ，４１ｂから第ｎ番目の水平画像データＬｎと第ｎ−１番目の水平画像データＬｎ−１をライン状に順次出力させ、期間Ｈａｆ（ｎ）の場合と同じ画像データが加算器４４ｂから切り替えスイッチ４５の接点ｂを経てＨＰＦ３３に入力される。
【００７９】
そして、ＨＰＦ３３のカットオフ周波数Ｂで高周波成分を抽出し、さらに積算回路３４の第２の積算器で積算する。
【００８０】
また、ＡＦエリア２８の第ｎ＋１番目の水平画像データＬｎ＋１が入力される期間Ｈａｆ（ｎ＋１）になると、ＣＰＵ１５は切り替えスイッチ４５の接点ａをＯＮにすると共に、ラインバッファ４１ｂを書き込み状態にし、かつラインバッファ４１ａから第ｎ番目の水平画像データＬｎをライン状に順次出力させる。
【００８１】
また、ＨＰＦ３３のカットオフ周波数ｆｃをＡにする。そして、加算器４４ａから第ｎ＋１番目の水平画像データＬｎ＋１と第ｎ番目の水平画像データＬｎから生成した擬似の輝度信号データを切り替えスイッチ４５の接点ａを介してＨＰＦ３３に入力し、カットオフ周波数Ａで高周波成分を抽出して、積算回路３４の第１の積算器に入力し、第１の積算器は入力された水平画像データの高周波成分を積算する。
【００８２】
期間Ｈａｆ（ｎ＋１）が経過すると、ＣＰＵ１５は切り替えスイッチ４５の接点ｂをＯＮにすると共に、ＨＰＦ３３のカットオフ周波数ｆｃをＢにし、さらにラインバッファ４１ａ，４１ｂを読み出しモードにする。そして、ラインバッファ４１ａ，４１ｂから第ｎ番目の水平画像データＬｎと第ｎ＋１番目の水平画像データＬｎ＋１をライン状に順次出力させ、期間Ｈａｆ（ｎ＋１）の場合と同じ画像データが加算器４４ｂから切り替えスイッチ４５の接点ｂを経てＨＰＦ３３に入力される。
そして、ＨＰＦ３３のカットオフ周波数Ｂで高周波成分を抽出し、さらに積算回路３４の第２の積算器で積算する。
【００８３】
次の期間Ｈａｆ（ｎ＋２）になると、ＣＰＵ１５は切り替えスイッチ４５の接点ｃをＯＮにすると共に、ラインバッファ４１ａを書き込み状態にし、かつラインバッファ４１ｂから第ｎ＋１番目の水平画像データＬｎ＋１をライン状に順次出力させる。
【００８４】
また、ＨＰＦ３３のカットオフ周波数ｆｃをＡにする。そして、加算器４４ｃから第ｎ＋２番目の水平画像データＬｎ＋２と第ｎ＋１番目の水平画像データＬｎ＋１から生成した擬似の輝度信号データを切り替えスイッチ４５の接点ｃを介してＨＰＦ３３に入力し、カットオフ周波数Ａで高周波成分を抽出して、積算回路３４の第１の積算器に入力し、第１の積算器は入力された水平画像データの高周波成分を積算する。
【００８５】
期間Ｈａｆ（ｎ＋２）が経過すると、ＣＰＵ１５は切り替えスイッチ４５の接点ｂをＯＮにすると共に、ＨＰＦ３３のカットオフ周波数ｆｃをＢにし、さらにラインバッファ４１ａ，４１ｂを読み出しモードにする。そして、ラインバッファ４１ａ，４１ｂから第ｎ＋２番目の水平画像データＬｎ＋２と第ｎ＋１番目の水平画像データＬｎ＋１をライン状に順次出力させ、期間Ｈａｆ（ｎ＋２）の場合と同じ画像データが加算器４４ｂから切り替えスイッチ４５の接点ｂを経てＨＰＦ３３に入力される。
そして、ＨＰＦ３３のカットオフ周波数Ｂで高周波成分を抽出し、さらに積算回路３４の第２の積算器で積算する。
【００８６】
このようにして、ＡＦエリア２８の最後の水平画像データとなる第ｎ＋ｓ番目の水平画像データＬｎ＋ｓまで同様の処理を行うことにより、２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂを算出し、このＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂはＣＰＵ１５に取り込まれ、例えば第１の実施の形態と同様に山登りＡＦでフォーカス状態に設定する場合に使用される。
【００８７】
本実施の形態によれば、カラーの被写体の場合にもその輪郭等を反映した標準の輝度信号に類似した擬似の輝度信号を生成し、その擬似の輝度信号に対して２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂを得るようにしているので、精度の良いオートフォーカスを行うことができる。
その他は第１の実施の形態と同様の効果を有する。
【００８８】
（本発明の自動焦点調節装置と関連する参照例）
次に本発明の自動焦点調節装置と関連する参照例を図１０ないし図１３を参照して説明する。図１０は本発明の自動焦点調節装置と関連する参照例を備えた電子的撮像装置の構成を示し、図１１はフィールドメモリへの書き込み及び読み出しの説明図を示し、図１２は動作説明用タイミングチャートを示し、図１３は山登りＡＦの動作のフローチャートを示す。
【００８９】
本参照例は、水平方向と垂直方向とで２つのＡＦ評価値を得るものである。 本実施の形態は図１のＡＦ処理回路１４のラインバッファ３１とラインバッファコントローラ３５とを図１０に示すようにフィールドメモリ６１と、このフィールドメモリ６１の読み／書きを制御するメモリコントローラ６２とに置換した構成にしている。
【００９０】
このフィールドメモリ６１はＡＦエリア２８の画像データを記憶する記憶容量を有し、メモリコントローラ６２はＡＦエリア２８の画像データを水平方向に順次、記憶するように書き込み制御を行うと共に、読み出し時には、垂直方向に順次読み出しを行うように読み出し制御を行う。
【００９１】
つまり、図１１（Ａ）に示すようにライト時には水平方向に順次書き込み、一方読み出し時には図１１（Ｂ）に示すように垂直方向に読み出しを行う。
この場合、フィールドメモリ６１に水平画像データの書き込みを行っている場合には、例えばＨＰＦ３３でカットオフ周波数ｆｃ＝Ｈで高周波成分を抽出する。
また、フィールドメモリ６１から垂直方向に読み出しを行っている場合にも、例えばＨＰＦ３３でカットオフ周波数ｆｃ＝Ｖで高周波成分を抽出する。その他の構成は図１と同様である。
【００９２】
図１２はＡＦ処理回路１４の動作を示すタイミングチャートである。
【００９３】
垂直駆動信号ＶＤの周期の垂直駆動期間或いは１フレーム期間における例えば中央付近にＡＦエリア２８の期間Ｖａｆが設定されている。そして、この期間Ｖａｆに入力される画像データはフィールドメモリ６１に水平方向に書き込まれると共に、切り替えスイッチ３２の接点ａを経てＨＰＦ３３に入力され、カットオフ周波数Ｈで高周波成分が抽出され、さらに積算回路３４の第１の積算器で積算されて水平方向のＡＦ評価値ＡＦｈが算出される。
【００９４】
そして、この期間Ｖａｆが経過すると、フィールドメモリ６１は読み出しモードに設定されて記憶された画像データが垂直方向に読み出され、切り替えスイッチ３２の接点ｂを経てＨＰＦ３３に入力され、カットオフ周波数Ｖで高周波成分が抽出され、さらに積算回路３４の第２の積算器で積算されて垂直方向のＡＦ評価値ＡＦｖが算出される。
【００９５】
本参照例では、これら２つのＡＦ評価値ＡＦｈ，ＡＦｖを用いて図５と類似したオートフォーカスを行う。この場合、図５の山登りＡＦの処理、つまりステップＳ３からステップＳ５の代わりに図１３に示す処理を行う。
【００９６】
つまり、まず、移動方向の判断を行うために、現在のレンズ位置Ｐ１におけるＡＦ評価値ＡＦｈ（Ｐ１），ＡＦｖ（Ｐ１）と、一方に所定量だけ移動したレンズ位置Ｐ２で得られるＡＦ評価値ＡＦｈ（Ｐ２），ＡＦｖ（Ｐ２）との差分量Δｈ（＝ＡＦｈ（Ｐ１）−ＡＦｈ（Ｐ２）），Δｖ（＝ＡＦｖ（Ｐ１）−ＡＦｖ（Ｐ２））の各絶対値の大小を比較する。
【００９７】
例えば、ステップＳ１１に示すように｜Δｈ｜≧｜Δｖ｜か否かを判断し、これに該当する場合には次のステップＳ１２ａに示す差分量Δｈで方向判断を行い、ステップＳ１３ａで２つのＡＦ評価値ＡＦｈ，ＡＦｖにおける実際にＡＦ評価を行うＡＦ評価値変数ＡＦｘとしてこのＡＦ評価値ＡＦｈをセットする。
【００９８】
逆に｜Δｈ｜＜｜Δｖ｜の場合にはステップＳ１２ｂに示すように差分量Δｖで方向判断を行い、ステップＳ１３ｂで２つのＡＦ評価値ＡＦｈ，ＡＦｖにおける実際にＡＦ評価を行うＡＦ評価値変数ＡＦｘとしてこのＡＦ評価値ＡＦｖをセットする。
【００９９】
次にステップＳ１４のＡＦ評価値変数ＡＦｘのピーク検出を行う。つまり、ステップＳ１２ａ或いはＳ１２ｂでの方向判断された場合の方向に所定量づつ移動してＡＦ評価値変数ＡＦｘのピークとなる値を検出する。
【０１００】
そして、ＡＦ評価値変数ＡＦｘのピーク検出を行った後、ステップＳ１５のフォーカス位置へフォーカスレンズ３を設定してこの山登りＡＦの処理を終了し、図５のステップＳ６に移る。そして、ステップＳ６，Ｓ７を経て第２のレリーズ操作が行われた後に、ステップＳ８の撮影の処理を行う。
【０１０１】
本参照例によれば、１垂直駆動信号期間或いは１フレーム期間内に水平方向と垂直方向とのＡＦ評価値ＡＦｈ，ＡＦｖを得ることができ、これらのＡＦ評価値ＡＦｈ，ＡＦｖを用いてオートフォーカスを行うことができるので、一方の方向のＡＦ評価値でオートフォーカスを行う場合よりもより精度の高いオートフォーカスを行うことができる。
【０１０２】
一般には縦方向に輪郭がある被写体が多いので、水平方向の高周波成分を検出する方が、垂直方向の高周波成分を検出してオートフォーカスに用いるＡＦ評価値を得る場合よりも適している場合が多い。
【０１０３】
しかし、被写体によっては縦方向よりも横方向に輪郭、或いは縞模様が多い場合もあり、そのような場合には垂直方向の高周波成分を検出してＡＦ評価値を得てオートフォーカスを行う方が精度良くオートフォーカスを行うことができる。
また、デジタルカメラでは被写体に対して、デジタルカメラの上下方向を通常の場合とは異なる横方向にして撮影を行う場合もあり、このような場合には縦方向に多くの輪郭がある場合でも、横方向に輪郭がある被写体となる。
【０１０４】
本参照例では、１垂直駆動信号期間或いは１フレーム期間内に水平方向と垂直方向とのＡＦ評価値ＡＦｈ，ＡＦｖを得て、これらＡＦ評価値ＡＦｈ，ＡＦｖの差分量の絶対値が大きい方のＡＦ評価値ＡＦｈ或いはＡＦｖを用いてオートフォーカスを行うので、いずれの場合にも精度の高いオートフォーカスを行うことができる。
【０１０５】
また、図１０の構成において、Ａ／Ｄ変換された信号が水平方向に入力された場合で、期間Ｈａｆの時にはＨＰＦ３３のフィルタ特性をカットオフ周波数ｆｃ＝Ｈとし、この期間Ｈａｆの直後にフィールドメモリ６１に書き込んだ信号を水平方向に読み出し、この時には、ＨＰＦ３３のフィルタ特性をカットオフ周波数ｆｃ＝Ｈ′として、基本的には第１の実施の形態と同様の動作をさせて、水平方向に異なるカットオフ周波数Ｈ，Ｈ′（例えばＨ＞Ｈ′）でのＡＦ評価値を得る。
【０１０６】
この後に、フィールドメモリ６１に書き込んだ信号を垂直方向に２回読み出し、その場合にもＨＰＦ３３のフィルタ特性をカットオフ周波数ｆｃ＝ＶとＶ′（例えばＶ＞Ｖ′）とにそれぞれ設定して、垂直方向にも異なるカットオフ周波数Ｖ，Ｖ′でのＡＦ評価値を得るようにする。この場合の動作説明図を図１４に示す。
【０１０７】
図１２ではＡＦエリア２８を水平方向に連続したように示したが、図２に示すようにＡＦエリア２８を水平方向の中央付近に設定した場合には、図１４に示すように水平駆動信号ＨＤの中央付近に現れる。
【０１０８】
そして、水平方向に入力される信号がＡＦエリア２８の期間Ｈａｆになった場合にはフィールドメモリ６１に書き込み（図１４中ではＷ）を行うと共に、切り替えスイッチ３２の接点ａを経てＨＰＦ３３に入力し、その場合のカットオフ周波数Ｈで高周波成分を抽出し、積算回路３４の第１の積算器で積算する。
【０１０９】
そして、この期間Ｈａｆ後に、ＨＰＦ３３のカットオフ周波数ｆｃ＝Ｈ′に切り替え、そしてフィールドメモリ６１にその同じ水平駆動期間内に書き込んだ信号を水平方向に読み出し（図１４中ではＲ）、接点ｂを経てこのＨＰＦ３３に入力し、その場合のカットオフ周波数Ｈ′で高周波成分を抽出し、積算回路３４の第２の積算器で積算する。
【０１１０】
このようにしてＡＦエリア２８の最終の期間Ｈａｆまで同じ動作を切り返すことにより、水平方向に２つの異なるカットオフ周波数Ｈ，Ｈ′でＡＦ評価値ＡＦｈ，ＡＦｈ′を得る。その２つの値をＣＰＵ１５は取り込み、積算回路３４の第１及び第２の積算器をリセットし、次の垂直方向のＡＦ評価値の積算に備える。そして、次にはフィールドメモリ６１を垂直方向に２回順次読み出し、その場合にＨＰＦ３３に入力し、各場合のカットオフ周波数ｆｃをＶとＶ′に設定してそれぞれ高周波成分を抽出し、積算回路３４の第１及び第２の積算器で積算して２つのＡＦ評価値ＡＦｖ，ＡＦｖ′を得る。
【０１１１】
そして、ＣＰＵ１５はこれら４つのＡＦ評価値ＡＦｈ，ＡＦｈ′，ＡＦｖ，ＡＦｖ′を用いて山登りＡＦを行う。この場合には、例えば４つのＡＦ評価値ＡＦｈ，ＡＦｈ′，ＡＦｖ，ＡＦｖ′の差分量の絶対値の最大値で移動する場合の方向判断を行う。
【０１１２】
そして、その後に前記最大値が得られた場合と同じ方向でより高いカットオフ周波数のＡＦ評価値ＡＦｈ或いはＡＦｖを用いてピーク検出を行う。このようにすると、被写体が縦或いは横方向のいずれの方向に輪郭が多いような場合にも、精度の高いオートフォーカスを行うことができる。
【０１１３】
なお、上述した各実施の形態等において、フィルタ特性が異なる状態で得た複数のＡＦ評価値から山登りＡＦでオートフォーカスを行う場合に、公知例のように低いカットオフ周波数のＡＦ評価値で方向判断を行い、高いカットオフ周波数のＡＦ評価値でピーク検出を行うようにしても良い。
【０１１４】
また、例えば第１の実施の形態においては、各期間ＨａｆではＨＰＦ３３のカットオフ周波数ｆｃをＡにし、その期間Ｈａｆ後にＨＰＦ３３のカットオフ周波数ｆｃをＢに切り替えて、２つのフィルタ特性の高周波成分を抽出してＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂを得るようにしているが、例えばＨＰＦ３３のカットオフ周波数を常時一定、例えばカットオフ周波数ｆｃをＡとし、各Ｈａｆ期間には入力される信号を切り替えスイッチ３２の接点ａを経てＨＰＦ３３に入力し、その出力信号を積算回路３４の第１の積算器で積算し、各Ｈａｆ期間の後にラインバッファ３１に書き込んだ信号を読み出す場合には、書き込み時の速度とは異なる速度、例えばより高速に読み出して（例えばＡ／Ｂ倍で読み出して）切り替えスイッチ３２の接点ｂを経てＨＰＦ３３に入力して、そのＰＨＦ３の出力信号を積算回路３４の第２の積算器で積算するようにしても良い。
【０１１５】
このようにすることにより、１つのフィルタで、このフィルタに入力される信号に対して実質的に異なるカットオフ周波数のフィルタを通したのと同様の機能を行うようにできる。上の具体例では期間Ｈａｆではカットオフ周波数がＡで、その期間ｈａｆ後ではカットオフ周波数がＢのフィルタを通したのと同様の機能或いは作用を行わせることができる。
【０１１６】
この場合には、構成が簡単であり、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。また、この場合には、フィルタ特性を変えることが困難な場合にも適用できる。
なお、フォーカス点に近い領域ではより高速に読み出す等してより高い周波数の高周波成分を抽出するようにしても良い。
【０１１７】
また、第２の実施の形態においてもラインバッファ４１ａ，４１ｂから同時に読み出す場合には書き込み時とは異なる読み出し速度で読み出すことにより、この読み出し信号に対して異なるカットオフ周波数のフィルタを通したのと同様の機能を行わせることができる。また、本発明の自動焦点調節装置と関連する参照例においても、同様にすることにより、異なるカットオフ周波数のフィルタを通したのと同様の機能を行わせることができる。なお、上述した実施の形態等を部分的等で組み合わせて構成される実施の形態等も本発明に属する。
【０１１８】
［付記］
（１）撮像画面の全領域の一部の自動焦点検出領域の映像信号に基づいて自動焦点調節を行なう自動焦点調節装置において、
水平駆動信号期間内に、前記自動焦点検出領域の映像信号から異なる複数の周波数帯域の信号に分離する１つのフィルタ手段と、
該フィルタ手段の出力信号を垂直駆動信号期間内において、前記異なる複数の周波数帯域の信号ごとに加算する積分手段と、
前記積分手段の出力に基づいて焦点調節制御を行うことを特徴とする自動焦点調節装置。
（効果）高速かつ高精度な自動焦点検出装置が実現できる。
【０１１９】
（２）前記フィルタ手段は、その周波数を特性をＣＰＵからの信号によって切替え可能になっているディジタルフィルタであることを特徴とする付記１に記載の自動焦点調節装置。
（効果）構成が簡単。
【０１２０】
（３）水平駆動信号期間内の映像信号のうち自動焦点検出領域の信号を第１の周波数帯域の信号に分離する第１のフィルタ手段と、
水平駆動信号期間内に、自動焦点検出領域の信号を記憶する記憶手段と、
前記水平駆動信号期間内であって、前記自動焦点検出領域の信号を前記記憶手段に記憶した後に該記憶手段から映像信号を読み出し、第２の周波数帯域の信号に分離する第２のフィルタ手段と、
を有することとする請求項１に記載の自動焦点調節装置。
【０１２１】
（効果）構成が簡単。
【０１２２】
（４）撮影レンズを透過した被写体光を撮像面に受け光電変換する撮像素子と、
前記撮像面の前面に配置された色分離のためのカラーフィルタと、
撮像画面の全領域の一部の自動焦点検出領域の映像信号に基づいて自動焦点調節を行う自動焦点調節装置において、
水平駆動信号期間内に、自動焦点検出領域の所定の水平ラインの映像信号と次の水平ラインの自動焦点検出領域の映像信号を合成する映像信号合成手段と、
前記水平駆動信号期間内に、前記映像信号合成手段から出力される合成映像信号を異なる複数の周波数帯域の信号に分離するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段の出力手段を垂直駆動信号期間内において、前記異なる複数の周波数帯域の信号ごとに加算する積分手段と、
前記積分手段の出力に基づいてフォーカス制御を行う自動焦点調節装置。
【０１２３】
（効果）ベイヤ配列のカラーフィルタのように１ラインに含まれていない色信号成分がある場合の不都合（特定の色信号の周波数成分が検出されないこと）を回避するため、フィルタに入力される映像信号がすべての色信号成分を含むように映像信号を加算したものであり、高精度化できる。
（５）前記カラーフィルタの色配列は、ベイヤ配列であることを特長とする付記４に記載の自動焦点調節装置。
【０１２４】
（６）撮像画面の全領域の一部の自動焦点検出領域の映像信号に基づいて自動焦点調節を行う自動焦点調節装置において、
垂直駆動信号期間内に、前記自動焦点検出領域の映像信号を水平方向および垂直方向の所定の周波数帯域の信号に分離するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段の出力信号を垂直駆動信号期間内において、前記水平方向および垂直方向の周波数帯域の信号ごとに加算する積分手段と、
前記積分手段の出力に基づいてフォーカス制御を行う自動焦点調節装置。
（従来技術とその問題点）１垂直信号期間内に水平方向の自動焦点検出情報しか得られていなかった（公知例として特開平６−２４５１２６号）。
（効果）１垂直駆動信号期間内に同時に、水平および垂直方向の空間周波数信号が得られるので例えば、横縞模様の被写体に対しても縦縞模様の被写体に対しても、高精度な自動焦点検出制御が可能となる。
【０１２５】
（７）映像信号の垂直駆動信号期間内において、映像信号を水平方向に順次に読み出しながら所定の周波数帯域の信号に分離する第１のフィルタ手段と、
映像信号の垂直駆動信号期間内において、映像信号を１ラインごとに水平方向に順次に読み出しながら前記自動焦点検出領域の映像信号を記憶する記憶手段と、
前記垂直駆動信号期間内であって、前記自動焦点検出領域の信号を前記記憶手段に記憶した後に該記憶手段から映像信号を垂直方向に順次に読み出し、所定の周波数帯域の信号に分離する第２のフィルタ手段とを有すること、
を特長とする付記６に記載の自動焦点調節装置。
（従来技術とその問題点）付記６と同じ。
（効果）構成が簡単。
【０１２６】
（８）前記第１のフィルタ手段と前記第２のフィルタ手段の周波数特性は、ＣＰＵからの信号によって切り替え可能になっていることを特長とする付記７に記載の自動焦点調節装置。
【０１２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、撮像画面の全領域の一部の自動焦点検出領域の映像信号に基づいて自動焦点調節を行なう自動焦点調節装置において、
水平駆動信号期間内に、前記自動焦点検出領域の映像信号から異なる複数の周波数帯域の信号に分離する１つのフィルタ手段と、
該フィルタ手段の出力信号を垂直駆動信号期間内において、前記異なる複数の周波数帯域の信号ごとに加算する積分手段と、
前記積分手段の出力に基づいて焦点調節の制御を行うので、１つのフィルタ手段にてその特性を複数に切り替えて自動焦点調節を行うことができ、小型軽量にでき、かつ低コスト化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態の自動焦点調節装置を備えた電子的撮像装置の構成図。
【図２】 オートフォーカス検出エリアが設けられた撮像画面を示す図。
【図３】 第１の実施の形態の動作説明用タイミングチャートを示す図。
【図４】 カットオフ周波数の違いにより得られるオートフォーカス検出情報の特性を示す図。
【図５】 撮像動作のフローチャートを示す図。
【図６】 山登り方式でフォーカス設定を行う場合のレンズ移動の方向判断の説明図。
【図７】 本発明の第２の実施の形態におけるモザイクフィルタのフィルタ素子の配列構造を示す図。
【図８】 ＡＦ処理回路の構成を示すブロック図。
【図９】 動作説明用タイミングチャートを示す図。
【図１０】 本発明の自動焦点調節装置と関連する参照例を備えた電子的撮像装置の構成図。
【図１１】 フィールドメモリへの書き込み及び読み出しの説明図。
【図１２】 動作説明用タイミングチャートを示す図。
【図１３】 山登りＡＦの動作のフローチャートを示す図。
【図１４】 本発明の自動焦点調節装置と関連する参照例の変形例の動作説明用タイミングチャートを示す図。
【符号の説明】
１…電子的撮像装置
２…ズームレンズ
３…フォーカスレンズ
４…絞り
５…ＣＣＤ
６…撮像回路
７…Ａ／Ｄ変換器
８…メモリ
９…Ｄ／Ａ変換器
１０…ＬＣＤ
１１…圧縮／伸張回路
１２…記録用メモリ
１３…ＡＥ処理回路
１４…ＡＦ処理回路
１５…中央演算処理装置（ＣＰＵ）
１６…ＴＧ回路
１７…ＣＣＤドライバ
１８〜２０…モータドライブ回路
２１〜２３…モータ
２４…操作スイッチ
２５…ＥＥＰＲＯＭ
２６…電池
２８…ＡＦエリア
３１…ラインバッファ
３２…切り替えスイッチ
３３…ＨＰＦ
３４…積算回路
３５…ラインバッファコントローラ
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動焦点検出領域の映像信号から撮像光学系を合焦状態に設定する自動焦点調節装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ビデオカメラ、デジタルカメラ等においても、撮像光学系を移動して自動的に合焦状態（フォーカス状態）に設定する自動焦点調節装置が採用される状況になっている。
【０００３】
従来の自動焦点調節装置としては映像信号の高域成分を抽出して、高域成分のレベルが最も高くなるように撮像光学系を移動するいわゆる山登り方式のものがある。
【０００４】
この山登り方式ではフォーカス位置から大きく外れた状態では、高域成分のレベルが低く、かつ移動した場合のレベル変化が小さいので、フォーカス点に近づく方向を検出することも困難になる。
【０００５】
このため、例えば特開平６−２４５１２６号公報では高域成分と中域成分とを抽出する第１のフィルタと第２のフィルタとを設け、第２のフィルタを通して選られる信号からフォーカス点から大きく外れた状態でもフォーカス点に近づく方向を検出できるようにして円滑なフォーカス制御を行うことができるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平６−２４５１２６号公報の従来例では２つのフィルタが必要になるので、自動焦点調節装置が大型化しかつ重量も重くなり、またコストも嵩む欠点があった。
【０００７】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、小型軽量にでき、かつ低コスト化できる自動焦点調節装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
撮像画面の全領域の一部の自動焦点検出領域の映像信号に基づいて自動焦点調節を行なう自動焦点調節装置において、
水平駆動信号期間内に、前記自動焦点検出領域の映像信号から異なる複数の周波数帯域の信号に分離する１つのフィルタ手段と、
該フィルタ手段の出力信号を垂直駆動信号期間内において、前記異なる複数の周波数帯域の信号ごとに加算する積分手段と、
前記積分手段の出力に基づいて焦点調節の制御を行うことにより、１つのフィルタ手段にてその特性を複数に切り替えて自動焦点調節を行うことができ、小型軽量にでき、かつ低コスト化できるようにしている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１ないし図６は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は第１の実施の形態の自動焦点調節装置を備えた電子的撮像装置の構成を示し、図２はオートフォーカス検出エリアが設けられた撮像画面を示し、図３は第１の実施の形態の動作説明用タイミングチャートを示し、図４はカットオフ周波数の違いにより得られるオートフォーカス検出情報の特性を示し、図５は撮像動作のフローチャートを示し、図６は山登り方式でフォーカス設定を行う場合のレンズ移動の方向判断の説明図を示す。
【００１０】
図１に示す電子的撮像装置１は撮像光学系として、ズームレンズ２及びフォーカスレンズ３とを有し、これらのレンズを経て光線は絞り４を通って固体撮像素子としての電荷結合素子（ＣＣＤと略記）５に被写体像を結ぶ。
このＣＣＤ５の撮像面には光学的に色分離する色分離フィルタ５Ａが配置されており、この色分離フィルタ５Ａで色分離された光がＣＣＤ５で受光される。
【００１１】
このＣＣＤ５で光電変換された信号は撮像回路６に入力され、この撮像回路６により、映像信号が生成され、この映像信号はＡ／Ｄ変換器７によってデジタルの映像信号（画像データ）に変換され、メモリ８に一時格納される。
このメモリ８への画像データの書き込み及び読み出しはメモリコントローラ２７により行われる。
【００１２】
メモリ８に格納された画像データは所定の画面レート（例えば１／３０秒）で読み出されてＤ／Ａ変換器９でアナログの映像信号に変換された後、液晶表示素子（ＬＣＤと略記）１０で被写体像を表示する。
【００１３】
また、操作スイッチ２４のレリーズスイッチを操作して記録操作を行った場合には、メモリ８の画像データは圧縮／伸張回路１１の圧縮回路で圧縮された後、記録用メモリ１２に記憶される。
また、再生操作が行われた場合には、記録用メモリ１２に圧縮されて記憶されたデータは圧縮／伸張回路１１の伸張回路で伸張されてメモリ８に一時記憶され、その画像データはＤ／Ａ変換器９でアナログの映像信号に変換された後、ＬＣＤ１０で再生画像を表示する。
【００１４】
Ａ／Ｄ変換器７によってＡ／Ｄ変換された画像データは自動露出制御を行うオート露出処理回路（ＡＥ処理回路と略記）１３と、撮像光学系を自動的にフォーカス状態に設定するためのオートフォーカス評価値（ＡＦ評価値と略記）を算出するオートフォーカス処理回路（ＡＦ処理回路と略記）１４に入力される。
【００１５】
ＡＥ処理回路１３では、１フレーム（１画面）分の画像データの輝度値を積算する等して被写体の明るさに対応したＡＥ評価値を算出し、中央演算処理装置（ＣＰＵと略記）１５に出力する。
【００１６】
また、ＡＦ処理回路１４は、図２に示すようにＣＣＤの撮像画面の例えば中央付近の一部の領域に設定されたＡＦ領域２８内の画像データでの高周波成分からＡＦ評価値を算出し、ＣＰＵ１５に出力する。このＡＦエリア２８の水平方向の画素サイズは例えばｍ画素である。
【００１７】
ＣＰＵ１５にはタイミングジェネレータ（ＴＧ回路と略記）１６から画面レートに同期した所定のタイミング信号が入力され、ＣＰＵ１５はこのタイミング信号に同期して、各種の制御動作を行う。
【００１８】
このＴＧ回路１６のタイミング信号は撮像回路６にも入力され、この信号に同期して、色信号の分離等の処理を行う。
また、このＴＧ回路１６は所定のタイミングでＣＣＤ５を駆動するようにＣＣＤドライバ１７を制御する。
【００１９】
ＣＰＵ１５はそれぞれ第１、第２、第３のモータドライブ回路１８、１９、２０を制御することにより、第１、第２、第３のモータ２１、２２、２３を介して絞り４、フォーカスレンズ３、ズームレンズ２の駆動を制御する。
【００２０】
つまり、ＣＰＵ１５はＡＥ評価値を基に、第１のモータドライブ回路１８を制御して第１のモータ２１を回転駆動して、絞り４の絞り量を適正な値に調整する、つまり、オート露出制御を行う。
【００２１】
また、ＣＰＵ１５はＡＦ評価値を基に、第２のモータドライブ回路１９を制御して第２のモータ２２を回転駆動して、ＡＦ処理回路１４からのＡＦ評価値を得る。得られたＡＦ評価値により、ＣＰＵ１５はその値が最大となるレンズ位置にフォーカスレンズ３を駆動して、合焦状態に設定する、つまりオートフォーカスを行う。
【００２２】
なお、本実施の形態ではＡＦ評価値を得て合焦位置に設定する場合、ＣＣＤ５で被写体を１フレーム（１画面）撮像する際の画面レート（例えば１／３０秒）当たり、所定の送り量でフォーカスレンズ３を第２のモータ２２により駆動するようになっており、フォーカスレンズ３はその光軸方向における可動範囲内で所定の送り量づつ移動される。
【００２３】
操作スイッチ２４におけるズームＵＰスイッチが操作された場合には、その操作信号を受けてＣＰＵ１５は、第３のモータドライブ回路２０を制御して第３のモータ２３を回転駆動して、ズームレンズ２を拡大側に駆動する。
【００２４】
また、ＣＰＵ１５にはメモリとして例えば電気的に書換可能で、不揮発性の読み出し専用メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ２５が接続されており、このＥＥＰＲＯＭ２５にはＣＰＵ１５を介して各種の制御等を行うプログラムとか、各種の動作を行うのに使用されるデータ等が格納されており、この撮像装置１の電源がＯＮされた場合などに読み出されて使用される。
なお、ＣＰＵ１５は電池２６の電圧を検出して、所定の電圧値以下になった事を検出した場合には、ＬＣＤ１０で電池２６の残量が少ないとか、電池の充電或いは交換などを促す表示を行う。
【００２５】
本実施の形態ではオートフォーカスを山登り方式のＡＦ（山登りＡＦと略記）で行うようにしている。この山登りＡＦを行うためのＡＦ評価値を算出するＡＦ処理回路１４は、Ａ／Ｄ変換器７によってＡ／Ｄ変換された画像データにおけるＡＦエリア２８の各水平画素分を一時的に記憶するラインバッファ３１と、Ａ／Ｄ変換された画像データ及びラインバッファ３１から読み出された画像データとを選択して出力する切り替えスイッチ３２と、切り替えスイッチ３２で選択された画像データにおける高周波成分を抽出するハイパスフィルタ（ＨＰＦと略記）３３と、このＨＰＦ３３の出力を積算してＡＦ評価値を得る積算回路３４と、前記ラインバッファ３１への書き込み／読み出しを制御するラインバッファコントローラ３５とを備えている。
【００２６】
ラインバッファ３１はＡＦエリア２８の各水平画素分を記憶するライン状の記憶容量を有し、具体的にはライン状のｍ画素分の記憶容量を有する。このラインバッファ３１には、ＣＰＵ１５により制御されるラインバッファコントローラ３５を介してＡＦエリア２８の各水平画素分の画像データが記憶される。
そして、各水平画素分の画像データを記憶した後に、ラインバッファコントローラ３５はラインバッファ３１に記憶した画像データを読み出させる。
【００２７】
切り替えスイッチ３２はＣＰＵ１５によりＡＦエリア２８の各水平画素分の画像データが入力される期間Ｈａｆでは接点ａがＯＮするように切り替えられ、この期間Ｈａｆ後では接点ｂがＯＮするように切り替えられる。
【００２８】
また、ＨＰＦ３３は例えばＣＰＵ１５からの特性切り替え信号により、フィルタ特性、具体的にはカットオフ周波数ｆｃを２つの値ｆｃ＝Ａ，ｆｃ＝Ｂに変更できる１つのデジタルのＨＰＦ回路で構成されている。 この場合、例えばＡ＞Ｂである。
【００２９】
そして、前記切り替えスイッチ３２の切り替えに同期してこのＨＰＦ３３のフィルタ特性が切り替えられる。
また、この切り替えに同期して積算回路３４は内部の２つの積算器を切り替えて２つのＡＦ評価値を得られるようにしている。
【００３０】
つまり、本実施の形態では、特性切り替え信号により、フィルタ特性が変わる１つのＨＰＦ３３と、その前段側にラインバッフア３１と切り替えスイッチ３２とを設け、ＣＰＵ１５の制御下で、図２のＡＦエリア２８内の画像データが水平方向に順次、ＡＦ処理回路１４に入力される期間Ｈａｆでは切り替えスイッチ３２の接点ａがＯＮするようにしてＨＰＦ３３に入力して、その出力を積算することにより一方のカットオフ周波数で１つのＡＦ評価値が得られるようにすると共に、各期間Ｈａｆの画像データをラインバッファ３１にも一時的に記憶させ、この期間Ｈａｆ後のタイミングでＨＰＦ３３の特性を切り替えると共に、ラインバッファ３１に記憶されたＡＦエリア２８の水平方向画素分の画像データを読み出し、かつ切り替えスイッチ３２の接点ｂをＯＮさせてＨＰＦ３３に入力して、その出力を積算することにより他方のカットオフ周波数でさらにもう１つのＡＦ評価値が得られるようにしている。
【００３１】
この動作のタイミングチャートを図３に示す。
図２の撮像画面を水平方向に走査する１水平期間毎に出力される水平駆動信号（ＨＤと略記）に同期して、ＡＦエリア２８の水平画像データが出力される期間Ｈａｆになると、ＣＰＵ１５は切り替えスイッチ３２の接点ａがＯＮするように切り替えて、この水平画像データがＨＰＦ３３に入力されるようにすると共に、ラインバッファ３１を書き込み状態にして、この水平画像データをラインバッファ３１に書き込む。
【００３２】
この場合、ＡＦエリア２８の水平画像データが切り替えスイッチ３２の接点ａを経て入力されるＨＰＦ３３は（切り替えスイッチ３２の切り替えと同期して、或いはそれ以前に）ＣＰＵ１５によりそのカットオフ周波数ｆｃがＡに設定されている（つまり、図３において、少なくとも期間Ｈａｆでは実線で示すように切り替えスイッチ３２の接点ａがＯＮする状態であり、それ以前では点線で示すように接点はａ或いはｂのいずれでも良い。この表示法は他のラインバッファ３１でも同様である）。
【００３３】
そして、このカットオフ周波数Ａのハイパス特性でＡＦエリア２８の水平画像データから高周波成分を抽出して、積算回路３４の第１の積算器に入力し、第１の積算器は入力された水平画像データの高周波成分を積算する。
【００３４】
この期間Ｈａｆが終了すると、ＣＰＵ１５はＨＰＦ３３のカットオフ周波数ＦｃがＢに変更されるように特性切り替え信号を出力すると共に、切り替えスイッチ３２の接点ｂがＯＮするように切り替え、かつラインバッファコントローラ３５を介してラインバッファ３１を読み出し状態に設定して、このラインバッファ３１に記憶されたＡＦエリア２８の水平画像データを順次読み出し、切り替えスイッチ３２の接点ｂを介してＨＰＦ３３に入力されるようにする。
【００３５】
そして、このカットオフ周波数Ｂのハイパス特性でＡＦエリア２８の水平画像データから高周波成分を抽出して、積算回路３４の第２の積算器に入力し、第２の積算器は入力された水平画像データの高周波成分を積算する。
【００３６】
このラインバッファ３１からＡＦエリア２８の水平画像データが全て読み出された後には、例えばＣＰＵ１５は積算回路３４の第２の積算器での積算動作を停止させ、次のＡＦエリア２８の水平画像データが入力される場合の動作に備える。そして、次のＡＦエリア２８の水平画像データが入力された場合には上述の動作を繰り返す。
【００３７】
このようにして、ＡＦエリア２８の垂直方向の画素サイズ数だけ、同じ動作を繰り返すことにより、積算回路３４にはカットオフ周波数がＡとＢとに設定した状態での２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂを得る。
【００３８】
そして、図３の動作説明図から分かるようにＡＦエリア２８の垂直方向の画素数に相当する水平期間で２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂを得ることができる。つまり、少なくとも１フレーム毎に出力される垂直方向の駆動信号である垂直駆動信号の周期の１垂直駆動期間或いは１フレーム期間内に２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂを得ることができ、本実施の形態では２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂを用いて山登り方式のオートフォーカス設定を行う。
【００３９】
このＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂのレンズ位置に対する特性例を図４に示す。
【００４０】
図４に示すようにＡＦ評価値ＡＦａはフォーカス点Ｆｏでピークになり、このフォーカス点Ｆｏからレンズ位置が変化するとその値が急峻に変化し、このフォーカス点Ｆｏ付近から少し外れると殆どゼロ近くになってレンズ位置の変化に対してその値が殆ど変化しない特性を示し、ＡＦ評価値ＡＦｂは広範囲のレンズ位置において、そのレンズ位置の変化に対してその値が緩やかに変化する特性を示す。
【００４１】
なお、図４において、フォーカスレンズ３の可動範囲の一方の端点となる∞側端点は∞（無限遠）を合焦とする（フォーカスレンズ３の）レンズ位置よりもさらに外側のレンズ位置であり、他方の端点である至近側端点も至近位置を合焦とするレンズ位置よりさらに外側（至近側で外側）のレンズ位置を示している。
【００４２】
ＣＰＵ１５はこの２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂを取り込み、撮像（画像記録）を行う撮像モードでは図５に示すようなフローチャートでフォーカス状態に設定して、撮影を行う。
【００４３】
このフォーカス状態に設定するプログラムはＥＥＰＲＯＭ２５に記憶されており、ＣＰＵ１５は２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂを用いてフォーカス制御を行う。
【００４４】
次に撮影の動作を図５を参照して説明する。本撮像装置１の電源がＯＮされて撮像モードに設定されると、図５に示す処理がスタートする。
まず、ステップＳ１に示すようにオート露出制御処理（図５では単にＡＥと略記。他の図面でも同様）を行う。つまり、ＡＥ処理回路１３は１フレーム（１画面）分の映像信号の輝度値を積算して被写体の明るさに対応したＡＥ評価値を算出し、ＣＰＵ１５に出力する。ＣＰＵ１５はこの算出されたＡＥ評価値がユーザ等により設定されたＡＥ目標値と比較し、そのずれ量が小さくなる方向に絞り４の開口量を制御する。このような制御を行うことにより、得られる映像信号の輝度値が常時、ＡＥ目標値付近に保持される。
【００４５】
次にステップＳ２に示すように、レリーズスイッチの第１のレリーズ（図５では１ｓｔ レリーズ）が行われたか否かを判断し、それが行われるのを待つ待機状態となる。
【００４６】
なお、本実施の形態ではレリーズスイッチは２段式スイッチで構成され、第１のレリーズスイッチをＯＮする第１のレリーズ操作ではオートフォーカスの設定がなされ、第２のレリーズスイッチがＯＮする第２のレリーズ操作により、実際に撮影（撮像）を行う構成になっている。
【００４７】
そして、第１のレリーズ操作が行われた場合には、ステップＳ３の（山登りＡＦの）方向判断の処理を行う。
図６に示すようにこの山登りＡＦを行う際のスタートのレンズ位置Ｐ１でどちらの方向が山登り方向かの判断処理を行う。
【００４８】
つまり、フォーカスレンズ３を一方に所定量移動し、その前後におけるＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂの差分量Δａ，Δｂを求め、絶対値が大きい差分量Δａ，Δｂが得られるＡＦ評価値ＡＦａ又はＡＦｂで方向判断を行う。
【００４９】
この場合、ステップＳ３の方向の判断処理において、ＣＰＵ１５は現在のレンズ位置（図６ではＰ１で示す）での２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂをＡＦ処理回路１４から得た後、フォーカスレンズ３を一方に所定量移動し、その移動後のレンズ位置（図６ではＰ２で示す）での２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂをＡＦ処理回路１４から得て、差分量Δａ，Δｂを求める。
【００５０】
そして、大きい方の差分量Δａ，Δｂが得られるＡＦ評価値ＡＦａ又はＡＦｂを用いて方向判断を行う。この場合、移動前のＡＦ評価値に対し移動した側でのＡＦ評価値がより大きくなる方向を移動方向と判断する。
【００５１】
通常は山登りＡＦを行う際のスタートのレンズ位置Ｐ１はフォーカス点Ｆｏからかなり外れている場合が多い。この場合には、図６（Ａ）に示すように低いカットオフ周波数に設定した場合のＡＦ評価値ＡＦｂの場合の差分量Δｂの絶対値の方がより高いカットオフ周波数に設定した場合のＡＦ評価値ＡＦａの場合の差分量Δａの絶対値よりも大きい。
この場合にはこのＡＦ評価値ＡＦｂの場合の差分量Δｂから方向判断を行うことになる。
【００５２】
これに対し、山登りＡＦを行う際のスタートのレンズ位置Ｐ１がフォーカス点Ｆｏに近い状態から山登りＡＦを行う場合もある。この場合には、図６（Ｂ）に示すように高いカットオフ周波数に設定した場合のＡＦ評価値ＡＦａの場合の差分量Δａの絶対値の方が、より低いカットオフ周波数に設定した場合のＡＦ評価値ＡＦｂの場合の差分量Δｂの絶対値よりも大きくなる。
【００５３】
従って、この場合にはＡＦ評価値ＡＦａの場合の差分量Δａから方向判断を行うことになる。
【００５４】
従来例では、低いカットオフ周波数に設定した場合のＡＦ評価値ＡＦｂを用いて方向判断を行い、その方向判断の後に高いカットオフ周波数に設定した場合のＡＦ評価値ＡＦａを用いてピークを検出することが行われているが、図６（Ｂ）のような場合もあるので、このような場合には高いカットオフ周波数Ａに設定した場合のＡＦ評価値ＡＦａを用いて方向判断を行う方がより確実な方向判断が可能となり、本実施の形態ではこのような場合も考慮して方向判断を行うようにしている。
【００５５】
移動方向を判断した後に、図５のステップＳ４のピーク検出の処理を行う。このピーク検出の処理では検出された移動方向に所定の送り量づつ移動しながら、ＡＦ評価値ＡＦａのピーク値検出を行う。つまり、移動側でのＡＦ評価値ＡＦａが移動前のものより小さくなるまで、換言すると山の頂上（ＡＦ評価値ＡＦａのピーク値）を降り始めるまで所定の送り量で移動を繰り返す。そして、降り始めるまでＡＦ評価値ＡＦａを得ることにより、ピークのＡＦ評価値ＡＦａが検出される。
【００５６】
ピークのＡＦ評価値ＡＦａが検出されたら、ステップＳ５のフォーカス位置へ駆動する処理を行う。つまり、ピークのＡＦ評価値ＡＦａが検出される位置にレンズ位置を設定して、山登りＡＦを終了し、次のステップＳ６の第１のレリーズ解除の操作が行われたか否かを判断し、解除された場合には最初のステップＳ１に戻り、解除されない場合には次のステップＳ７の第２のレリーズ（図５では２ｎｄ レリーズ）の操作が行われたか否かの判断を行い、この操作が行われない場合にはステップＳ６に戻る。
【００５７】
そして、第２のレリーズ操作が行われると、ステップＳ８の撮影処理を行う。つまり、図１のＣＣＤ５に露光された被写体像を撮像回路６により、映像信号に変換し、さらにこの映像信号をＡ／Ｄ変換器７によってデジタルの映像信号に変換し、メモリ８に一時格納する。そして、メモリ８に一時格納された画像データを圧縮／伸張回路１１を介して記録用メモリ１２に記憶する撮影処理を行う。そして、この撮影処理を行った後、ステップＳ１に戻り、次の撮影操作に備える。
【００５８】
本実施の形態によれば、異なるフィルタ特性での２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂを１垂直駆動期間内に得ることができるので、２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂを用いてフォーカス設定を迅速に行うことができる。
【００５９】
この場合、１つのＨＰＦ３３により、そのフィルタ特性を変更して異なるフィルタ特性での２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂを得るので、２つのフィルタを用いた場合よりも、小型軽量にできると共に、低コスト化できる。
【００６０】
また、山登りＡＦでオートフォーカスを行う場合、レンズ移動の前後における２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂの差分量の絶対値の大きい方を用いて移動方向の判断を行うので、フォーカス位置に近い場合にも従来例よりも精度良く判断でき、従ってより迅速にオートフォーカスを行うことができる。
【００６１】
なお、例えば図３の動作説明図において、期間ＨａｆではＨＰＦ３３はカットオフ周波数ｆｃがＡであり、この期間Ｈａｆ後に直ちにＨＰＦ３３はカットオフ周波数ｆｃがＢに切り替えられるように説明しているが、次の期間Ｈａｆの始まりまでにＨＰＦ３３をカットオフ周波数Ｂにして高周波成分の抽出が終了していれば良い。
このため、図３におけるＨＰＦ３３をカットオフ周波数Ｂに切り替えるタイミングを遅らせるようにしても良い。このため、カットオフ周波数の切り替えを低速で行う場合にも適用できる。
【００６２】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態を図７ないし図９を参照して説明する。図７は第２の実施の形態におけるベイヤ配列のフィルタ素子の配列構造を示し、図８はＡＦ処理回路の構成を示し、図９は動作説明用タイミングチャートを示す。
本実施の形態では、図１の色分離フィルタ５Ａが例えば図７に示すようにフィルタ素子の配列がベイヤ配列のモザイクフィルタで構成されている。
【００６３】
図７に示すベイヤ配列のモザイクフィルタでは水平方向に、Ｒ，Ｇフィルタが交互に配列されたものと、Ｇ，Ｂフィルタが交互に配列されたものとが垂直方向に交互に繰り返された配列となっている。
【００６４】
このような配列の場合には、例えば水平方向に、Ｒ，Ｇフィルタが交互に配列されている場合に、被写体に例えばＢの色成分があると、その色成分が欠落した信号となるので、本実施の形態ではカラーの３原色成分を含む標準的な輝度信号に類似する擬似の輝度信号を生成して、その擬似の輝度信号に対してＡＦ評価値を得るようにしている。このようにすることにより、特定の色成分の高周波成分が欠落してしまうことなく、カラーの被写体の場合に対しても、その輪郭等を忠実に反映したＡＦ評価値を得る構成にする。
【００６５】
このため、本実施の形態では図１のＡＦ処理回路１４の構成を図８に示すような構成にしている。
つまり、Ａ／Ｄ変換器７の出力はラインバッファ４１ａ，４１ｂに入力されると共に、１画素分の信号期間遅延するディレイ素子（図８では単にＤで略記）４２ａ及び加算器４３ａに入力される。 また、ラインバッファ４１ａの出力はディレイ素子４２ｂ及び加算器４３ｂに入力される。同様に、ラインバッファ４１ｂの出力はディレイ素子４２ｃ及び加算器４３ｃに入力される。
【００６６】
また、加算器４３ａ，４３ｂでそれぞれ加算された出力は加算器４４ａで加算され、加算器４３ｂ，４３ｃでそれぞれ加算された出力は加算器４４ｂで加算され、さらに加算器４３ａ，４３ｃでそれぞれ加算された出力は加算器４４ｃで加算される。
【００６７】
加算器４４ａ，４４ｂ，４４ｃの出力は、切り替えスイッチ４５の接点ａ，ｂ，ｃをそれぞれ経てＨＰＦ３３に入力され、このＨＰＦ３３の出力は積算回路３４に入力される。
また、ラインバッファ４１ａ、４１ｂはラインバッファコントローラ４６により制御される。
【００６８】
このラインバッファコントローラ４６はラインバッファ４１ａ，４１ｂにＡＦエリア２８内の水平画像データを１ライン分、交互に記憶させると共に、期間Ｈａｆ経過後に記憶された１ライン分の水平画像データを順次、読み出し、それぞれディレイ素子４２ｂ及び加算器４３ｂと、ディレイ素子４２ｃ及び加算器４３ｃに出力する。
【００６９】
水平画像データはディレイ素子４２ｉ（ｉ＝ａ，ｂ，ｃ）及び加算器４３ｉにより水平方向に画素単位で隣接する信号が加算されて次段の加算器４４ｉ等に出力される。
例えば、ディレイ素子４２ａでの１画素遅延及び加算器４３ａに遅延されないで加算された画像データがＡＦエリア２８内の例えば第ｎ番目の水平画像データＬｎであり、この第ｎ番目の水平画像データＬｎが、例えばＲ，Ｇのフィルタアレイを経て撮像されたものであるとすると、加算器４３ａの出力はＲ＋Ｇの画像データとなり、この画像データは次段の加算器４４ａと４４ｃに出力される。
【００７０】
この場合、ラインバッファ４１ａは第ｎ番目の水平画像データＬｎをライン状に順次（逐次）記憶し、ラインバッファ４１ｂは第ｎ−１番目の水平画像データＬｎ−１をライン状に順次出力し、ディレイ素子４２ｃでの遅延及び加算器４３ｃで遅延されないで加算された画像データはＧ＋Ｂとなり、この画像データは次段の加算器４４ｂと４４ｃに出力される。
【００７１】
そして、加算器４４ｃによりＲ＋Ｇの画像データとＧ＋Ｂの画像データとが加算されてＲ＋２Ｇ＋Ｂの画像データとなり、この画像データが切り替えスイッチ４５に入力される。この画像データ（規格化した混合比にすると、０．２５Ｒ＋０．５０Ｇ＋０．２５Ｂとなる）は標準的な輝度信号０．３０Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂの混合比に近いものとなっている。
この画像データは切り替えスイッチ４５の接点ｃを経てＨＰＦ３３に入力される。
【００７２】
本実施の形態ではこのような擬似の輝度信号データを生成して、この擬似の輝度信号データに対して、ＨＰＦ３３で高周波成分を抽出し、さらに積算回路３４の例えば第１の積算器で積算してＡＦ評価値ＡＦａを得るようにしている。
【００７３】
また、期間Ｈａｆが経過した後には、ＨＰＦ３３の特性が切り替えられると共に、ラインバッファ４１ａ，４１ｂから第ｎ番目の水平画像データＬｎと第ｎ−１番目の水平画像データＬｎ−１をライン状に順次出力させ、同様の処理（但し、ディレイ素子及び加算器の符号は異なる）を行うことにより、期間Ｈａｆの場合と同じ画像データが加算器４４ｂから切り替えスイッチ４５の接点ｂを経てＨＰＦ３３に入力される。
【００７４】
そして、ＨＰＦ３３で前のカットオフ周波数とは異なる特性の高周波成分が抽出され、さらに積算回路３４の第２の積算器で積算してＡＦ評価値ＡＦｂを得るようにしている。
【００７５】
その他の構成は図１と同様である。次に図９のタイミングチャートを参照して、ＡＦ処理回路１４によるＡＦ評価値を得る動作を説明する。
図９に示すように水平駆動信号ＨＤに同期して、例えばその中央付近にＡＦエリア２８の各期間Ｈａｆが設定されている。図９ではこの水平駆動信号ＨＤにおける第ｎ′番目の水平期間に、ＡＦエリア２８の第ｎ番目の水平画像データＬｎが入力される期間Ｈａｆ（ｎ）として説明する。
【００７６】
ＡＦエリア２８の第ｎ番目の水平画像データＬｎが入力される期間Ｈａｆ（ｎ）になると、ＣＰＵ１５は切り替えスイッチ４５の接点ｃをＯＮにすると共に、ラインバッファ４１ａを書き込み状態にし、かつラインバッファ４１ｂから第ｎ−１番目の水平画像データＬｎ−１をライン状に順次出力させる。
【００７７】
また、ＨＰＦ３３のカットオフ周波数ｆｃをＡにする。そして、上述のようにして、加算器４４ｃから第ｎ番目と第ｎ−１番目の水平画像データから生成した擬似の輝度信号データを切り替えスイッチ４５の接点ｃを介してＨＰＦ３３に入力し、カットオフ周波数Ａで高周波成分を抽出して、積算回路３４の第１の積算器に入力し、第１の積算器は入力された水平画像データの高周波成分を積算する。
【００７８】
期間Ｈａｆ（ｎ）が経過すると、ＣＰＵ１５は切り替えスイッチ４５の接点ｂをＯＮにすると共に、ＨＰＦ３３のカットオフ周波数ｆｃをＢにし、さらにラインバッファ４１ａ，４１ｂを読み出しモードにして、ラインバッファ４１ａ，４１ｂから第ｎ番目の水平画像データＬｎと第ｎ−１番目の水平画像データＬｎ−１をライン状に順次出力させ、期間Ｈａｆ（ｎ）の場合と同じ画像データが加算器４４ｂから切り替えスイッチ４５の接点ｂを経てＨＰＦ３３に入力される。
【００７９】
そして、ＨＰＦ３３のカットオフ周波数Ｂで高周波成分を抽出し、さらに積算回路３４の第２の積算器で積算する。
【００８０】
また、ＡＦエリア２８の第ｎ＋１番目の水平画像データＬｎ＋１が入力される期間Ｈａｆ（ｎ＋１）になると、ＣＰＵ１５は切り替えスイッチ４５の接点ａをＯＮにすると共に、ラインバッファ４１ｂを書き込み状態にし、かつラインバッファ４１ａから第ｎ番目の水平画像データＬｎをライン状に順次出力させる。
【００８１】
また、ＨＰＦ３３のカットオフ周波数ｆｃをＡにする。そして、加算器４４ａから第ｎ＋１番目の水平画像データＬｎ＋１と第ｎ番目の水平画像データＬｎから生成した擬似の輝度信号データを切り替えスイッチ４５の接点ａを介してＨＰＦ３３に入力し、カットオフ周波数Ａで高周波成分を抽出して、積算回路３４の第１の積算器に入力し、第１の積算器は入力された水平画像データの高周波成分を積算する。
【００８２】
期間Ｈａｆ（ｎ＋１）が経過すると、ＣＰＵ１５は切り替えスイッチ４５の接点ｂをＯＮにすると共に、ＨＰＦ３３のカットオフ周波数ｆｃをＢにし、さらにラインバッファ４１ａ，４１ｂを読み出しモードにする。そして、ラインバッファ４１ａ，４１ｂから第ｎ番目の水平画像データＬｎと第ｎ＋１番目の水平画像データＬｎ＋１をライン状に順次出力させ、期間Ｈａｆ（ｎ＋１）の場合と同じ画像データが加算器４４ｂから切り替えスイッチ４５の接点ｂを経てＨＰＦ３３に入力される。
そして、ＨＰＦ３３のカットオフ周波数Ｂで高周波成分を抽出し、さらに積算回路３４の第２の積算器で積算する。
【００８３】
次の期間Ｈａｆ（ｎ＋２）になると、ＣＰＵ１５は切り替えスイッチ４５の接点ｃをＯＮにすると共に、ラインバッファ４１ａを書き込み状態にし、かつラインバッファ４１ｂから第ｎ＋１番目の水平画像データＬｎ＋１をライン状に順次出力させる。
【００８４】
また、ＨＰＦ３３のカットオフ周波数ｆｃをＡにする。そして、加算器４４ｃから第ｎ＋２番目の水平画像データＬｎ＋２と第ｎ＋１番目の水平画像データＬｎ＋１から生成した擬似の輝度信号データを切り替えスイッチ４５の接点ｃを介してＨＰＦ３３に入力し、カットオフ周波数Ａで高周波成分を抽出して、積算回路３４の第１の積算器に入力し、第１の積算器は入力された水平画像データの高周波成分を積算する。
【００８５】
期間Ｈａｆ（ｎ＋２）が経過すると、ＣＰＵ１５は切り替えスイッチ４５の接点ｂをＯＮにすると共に、ＨＰＦ３３のカットオフ周波数ｆｃをＢにし、さらにラインバッファ４１ａ，４１ｂを読み出しモードにする。そして、ラインバッファ４１ａ，４１ｂから第ｎ＋２番目の水平画像データＬｎ＋２と第ｎ＋１番目の水平画像データＬｎ＋１をライン状に順次出力させ、期間Ｈａｆ（ｎ＋２）の場合と同じ画像データが加算器４４ｂから切り替えスイッチ４５の接点ｂを経てＨＰＦ３３に入力される。
そして、ＨＰＦ３３のカットオフ周波数Ｂで高周波成分を抽出し、さらに積算回路３４の第２の積算器で積算する。
【００８６】
このようにして、ＡＦエリア２８の最後の水平画像データとなる第ｎ＋ｓ番目の水平画像データＬｎ＋ｓまで同様の処理を行うことにより、２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂを算出し、このＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂはＣＰＵ１５に取り込まれ、例えば第１の実施の形態と同様に山登りＡＦでフォーカス状態に設定する場合に使用される。
【００８７】
本実施の形態によれば、カラーの被写体の場合にもその輪郭等を反映した標準の輝度信号に類似した擬似の輝度信号を生成し、その擬似の輝度信号に対して２つのＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂを得るようにしているので、精度の良いオートフォーカスを行うことができる。
その他は第１の実施の形態と同様の効果を有する。
【００８８】
（本発明の自動焦点調節装置と関連する参照例）
次に本発明の自動焦点調節装置と関連する参照例を図１０ないし図１３を参照して説明する。図１０は本発明の自動焦点調節装置と関連する参照例を備えた電子的撮像装置の構成を示し、図１１はフィールドメモリへの書き込み及び読み出しの説明図を示し、図１２は動作説明用タイミングチャートを示し、図１３は山登りＡＦの動作のフローチャートを示す。
【００８９】
本参照例は、水平方向と垂直方向とで２つのＡＦ評価値を得るものである。 本実施の形態は図１のＡＦ処理回路１４のラインバッファ３１とラインバッファコントローラ３５とを図１０に示すようにフィールドメモリ６１と、このフィールドメモリ６１の読み／書きを制御するメモリコントローラ６２とに置換した構成にしている。
【００９０】
このフィールドメモリ６１はＡＦエリア２８の画像データを記憶する記憶容量を有し、メモリコントローラ６２はＡＦエリア２８の画像データを水平方向に順次、記憶するように書き込み制御を行うと共に、読み出し時には、垂直方向に順次読み出しを行うように読み出し制御を行う。
【００９１】
つまり、図１１（Ａ）に示すようにライト時には水平方向に順次書き込み、一方読み出し時には図１１（Ｂ）に示すように垂直方向に読み出しを行う。
この場合、フィールドメモリ６１に水平画像データの書き込みを行っている場合には、例えばＨＰＦ３３でカットオフ周波数ｆｃ＝Ｈで高周波成分を抽出する。
また、フィールドメモリ６１から垂直方向に読み出しを行っている場合にも、例えばＨＰＦ３３でカットオフ周波数ｆｃ＝Ｖで高周波成分を抽出する。その他の構成は図１と同様である。
【００９２】
図１２はＡＦ処理回路１４の動作を示すタイミングチャートである。
【００９３】
垂直駆動信号ＶＤの周期の垂直駆動期間或いは１フレーム期間における例えば中央付近にＡＦエリア２８の期間Ｖａｆが設定されている。そして、この期間Ｖａｆに入力される画像データはフィールドメモリ６１に水平方向に書き込まれると共に、切り替えスイッチ３２の接点ａを経てＨＰＦ３３に入力され、カットオフ周波数Ｈで高周波成分が抽出され、さらに積算回路３４の第１の積算器で積算されて水平方向のＡＦ評価値ＡＦｈが算出される。
【００９４】
そして、この期間Ｖａｆが経過すると、フィールドメモリ６１は読み出しモードに設定されて記憶された画像データが垂直方向に読み出され、切り替えスイッチ３２の接点ｂを経てＨＰＦ３３に入力され、カットオフ周波数Ｖで高周波成分が抽出され、さらに積算回路３４の第２の積算器で積算されて垂直方向のＡＦ評価値ＡＦｖが算出される。
【００９５】
本参照例では、これら２つのＡＦ評価値ＡＦｈ，ＡＦｖを用いて図５と類似したオートフォーカスを行う。この場合、図５の山登りＡＦの処理、つまりステップＳ３からステップＳ５の代わりに図１３に示す処理を行う。
【００９６】
つまり、まず、移動方向の判断を行うために、現在のレンズ位置Ｐ１におけるＡＦ評価値ＡＦｈ（Ｐ１），ＡＦｖ（Ｐ１）と、一方に所定量だけ移動したレンズ位置Ｐ２で得られるＡＦ評価値ＡＦｈ（Ｐ２），ＡＦｖ（Ｐ２）との差分量Δｈ（＝ＡＦｈ（Ｐ１）−ＡＦｈ（Ｐ２）），Δｖ（＝ＡＦｖ（Ｐ１）−ＡＦｖ（Ｐ２））の各絶対値の大小を比較する。
【００９７】
例えば、ステップＳ１１に示すように｜Δｈ｜≧｜Δｖ｜か否かを判断し、これに該当する場合には次のステップＳ１２ａに示す差分量Δｈで方向判断を行い、ステップＳ１３ａで２つのＡＦ評価値ＡＦｈ，ＡＦｖにおける実際にＡＦ評価を行うＡＦ評価値変数ＡＦｘとしてこのＡＦ評価値ＡＦｈをセットする。
【００９８】
逆に｜Δｈ｜＜｜Δｖ｜の場合にはステップＳ１２ｂに示すように差分量Δｖで方向判断を行い、ステップＳ１３ｂで２つのＡＦ評価値ＡＦｈ，ＡＦｖにおける実際にＡＦ評価を行うＡＦ評価値変数ＡＦｘとしてこのＡＦ評価値ＡＦｖをセットする。
【００９９】
次にステップＳ１４のＡＦ評価値変数ＡＦｘのピーク検出を行う。つまり、ステップＳ１２ａ或いはＳ１２ｂでの方向判断された場合の方向に所定量づつ移動してＡＦ評価値変数ＡＦｘのピークとなる値を検出する。
【０１００】
そして、ＡＦ評価値変数ＡＦｘのピーク検出を行った後、ステップＳ１５のフォーカス位置へフォーカスレンズ３を設定してこの山登りＡＦの処理を終了し、図５のステップＳ６に移る。そして、ステップＳ６，Ｓ７を経て第２のレリーズ操作が行われた後に、ステップＳ８の撮影の処理を行う。
【０１０１】
本参照例によれば、１垂直駆動信号期間或いは１フレーム期間内に水平方向と垂直方向とのＡＦ評価値ＡＦｈ，ＡＦｖを得ることができ、これらのＡＦ評価値ＡＦｈ，ＡＦｖを用いてオートフォーカスを行うことができるので、一方の方向のＡＦ評価値でオートフォーカスを行う場合よりもより精度の高いオートフォーカスを行うことができる。
【０１０２】
一般には縦方向に輪郭がある被写体が多いので、水平方向の高周波成分を検出する方が、垂直方向の高周波成分を検出してオートフォーカスに用いるＡＦ評価値を得る場合よりも適している場合が多い。
【０１０３】
しかし、被写体によっては縦方向よりも横方向に輪郭、或いは縞模様が多い場合もあり、そのような場合には垂直方向の高周波成分を検出してＡＦ評価値を得てオートフォーカスを行う方が精度良くオートフォーカスを行うことができる。
また、デジタルカメラでは被写体に対して、デジタルカメラの上下方向を通常の場合とは異なる横方向にして撮影を行う場合もあり、このような場合には縦方向に多くの輪郭がある場合でも、横方向に輪郭がある被写体となる。
【０１０４】
本参照例では、１垂直駆動信号期間或いは１フレーム期間内に水平方向と垂直方向とのＡＦ評価値ＡＦｈ，ＡＦｖを得て、これらＡＦ評価値ＡＦｈ，ＡＦｖの差分量の絶対値が大きい方のＡＦ評価値ＡＦｈ或いはＡＦｖを用いてオートフォーカスを行うので、いずれの場合にも精度の高いオートフォーカスを行うことができる。
【０１０５】
また、図１０の構成において、Ａ／Ｄ変換された信号が水平方向に入力された場合で、期間Ｈａｆの時にはＨＰＦ３３のフィルタ特性をカットオフ周波数ｆｃ＝Ｈとし、この期間Ｈａｆの直後にフィールドメモリ６１に書き込んだ信号を水平方向に読み出し、この時には、ＨＰＦ３３のフィルタ特性をカットオフ周波数ｆｃ＝Ｈ′として、基本的には第１の実施の形態と同様の動作をさせて、水平方向に異なるカットオフ周波数Ｈ，Ｈ′（例えばＨ＞Ｈ′）でのＡＦ評価値を得る。
【０１０６】
この後に、フィールドメモリ６１に書き込んだ信号を垂直方向に２回読み出し、その場合にもＨＰＦ３３のフィルタ特性をカットオフ周波数ｆｃ＝ＶとＶ′（例えばＶ＞Ｖ′）とにそれぞれ設定して、垂直方向にも異なるカットオフ周波数Ｖ，Ｖ′でのＡＦ評価値を得るようにする。この場合の動作説明図を図１４に示す。
【０１０７】
図１２ではＡＦエリア２８を水平方向に連続したように示したが、図２に示すようにＡＦエリア２８を水平方向の中央付近に設定した場合には、図１４に示すように水平駆動信号ＨＤの中央付近に現れる。
【０１０８】
そして、水平方向に入力される信号がＡＦエリア２８の期間Ｈａｆになった場合にはフィールドメモリ６１に書き込み（図１４中ではＷ）を行うと共に、切り替えスイッチ３２の接点ａを経てＨＰＦ３３に入力し、その場合のカットオフ周波数Ｈで高周波成分を抽出し、積算回路３４の第１の積算器で積算する。
【０１０９】
そして、この期間Ｈａｆ後に、ＨＰＦ３３のカットオフ周波数ｆｃ＝Ｈ′に切り替え、そしてフィールドメモリ６１にその同じ水平駆動期間内に書き込んだ信号を水平方向に読み出し（図１４中ではＲ）、接点ｂを経てこのＨＰＦ３３に入力し、その場合のカットオフ周波数Ｈ′で高周波成分を抽出し、積算回路３４の第２の積算器で積算する。
【０１１０】
このようにしてＡＦエリア２８の最終の期間Ｈａｆまで同じ動作を切り返すことにより、水平方向に２つの異なるカットオフ周波数Ｈ，Ｈ′でＡＦ評価値ＡＦｈ，ＡＦｈ′を得る。その２つの値をＣＰＵ１５は取り込み、積算回路３４の第１及び第２の積算器をリセットし、次の垂直方向のＡＦ評価値の積算に備える。そして、次にはフィールドメモリ６１を垂直方向に２回順次読み出し、その場合にＨＰＦ３３に入力し、各場合のカットオフ周波数ｆｃをＶとＶ′に設定してそれぞれ高周波成分を抽出し、積算回路３４の第１及び第２の積算器で積算して２つのＡＦ評価値ＡＦｖ，ＡＦｖ′を得る。
【０１１１】
そして、ＣＰＵ１５はこれら４つのＡＦ評価値ＡＦｈ，ＡＦｈ′，ＡＦｖ，ＡＦｖ′を用いて山登りＡＦを行う。この場合には、例えば４つのＡＦ評価値ＡＦｈ，ＡＦｈ′，ＡＦｖ，ＡＦｖ′の差分量の絶対値の最大値で移動する場合の方向判断を行う。
【０１１２】
そして、その後に前記最大値が得られた場合と同じ方向でより高いカットオフ周波数のＡＦ評価値ＡＦｈ或いはＡＦｖを用いてピーク検出を行う。このようにすると、被写体が縦或いは横方向のいずれの方向に輪郭が多いような場合にも、精度の高いオートフォーカスを行うことができる。
【０１１３】
なお、上述した各実施の形態等において、フィルタ特性が異なる状態で得た複数のＡＦ評価値から山登りＡＦでオートフォーカスを行う場合に、公知例のように低いカットオフ周波数のＡＦ評価値で方向判断を行い、高いカットオフ周波数のＡＦ評価値でピーク検出を行うようにしても良い。
【０１１４】
また、例えば第１の実施の形態においては、各期間ＨａｆではＨＰＦ３３のカットオフ周波数ｆｃをＡにし、その期間Ｈａｆ後にＨＰＦ３３のカットオフ周波数ｆｃをＢに切り替えて、２つのフィルタ特性の高周波成分を抽出してＡＦ評価値ＡＦａ，ＡＦｂを得るようにしているが、例えばＨＰＦ３３のカットオフ周波数を常時一定、例えばカットオフ周波数ｆｃをＡとし、各Ｈａｆ期間には入力される信号を切り替えスイッチ３２の接点ａを経てＨＰＦ３３に入力し、その出力信号を積算回路３４の第１の積算器で積算し、各Ｈａｆ期間の後にラインバッファ３１に書き込んだ信号を読み出す場合には、書き込み時の速度とは異なる速度、例えばより高速に読み出して（例えばＡ／Ｂ倍で読み出して）切り替えスイッチ３２の接点ｂを経てＨＰＦ３３に入力して、そのＰＨＦ３の出力信号を積算回路３４の第２の積算器で積算するようにしても良い。
【０１１５】
このようにすることにより、１つのフィルタで、このフィルタに入力される信号に対して実質的に異なるカットオフ周波数のフィルタを通したのと同様の機能を行うようにできる。上の具体例では期間Ｈａｆではカットオフ周波数がＡで、その期間ｈａｆ後ではカットオフ周波数がＢのフィルタを通したのと同様の機能或いは作用を行わせることができる。
【０１１６】
この場合には、構成が簡単であり、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。また、この場合には、フィルタ特性を変えることが困難な場合にも適用できる。
なお、フォーカス点に近い領域ではより高速に読み出す等してより高い周波数の高周波成分を抽出するようにしても良い。
【０１１７】
また、第２の実施の形態においてもラインバッファ４１ａ，４１ｂから同時に読み出す場合には書き込み時とは異なる読み出し速度で読み出すことにより、この読み出し信号に対して異なるカットオフ周波数のフィルタを通したのと同様の機能を行わせることができる。また、本発明の自動焦点調節装置と関連する参照例においても、同様にすることにより、異なるカットオフ周波数のフィルタを通したのと同様の機能を行わせることができる。なお、上述した実施の形態等を部分的等で組み合わせて構成される実施の形態等も本発明に属する。
【０１１８】
［付記］
（１）撮像画面の全領域の一部の自動焦点検出領域の映像信号に基づいて自動焦点調節を行なう自動焦点調節装置において、
水平駆動信号期間内に、前記自動焦点検出領域の映像信号から異なる複数の周波数帯域の信号に分離する１つのフィルタ手段と、
該フィルタ手段の出力信号を垂直駆動信号期間内において、前記異なる複数の周波数帯域の信号ごとに加算する積分手段と、
前記積分手段の出力に基づいて焦点調節制御を行うことを特徴とする自動焦点調節装置。
（効果）高速かつ高精度な自動焦点検出装置が実現できる。
【０１１９】
（２）前記フィルタ手段は、その周波数を特性をＣＰＵからの信号によって切替え可能になっているディジタルフィルタであることを特徴とする付記１に記載の自動焦点調節装置。
（効果）構成が簡単。
【０１２０】
（３）水平駆動信号期間内の映像信号のうち自動焦点検出領域の信号を第１の周波数帯域の信号に分離する第１のフィルタ手段と、
水平駆動信号期間内に、自動焦点検出領域の信号を記憶する記憶手段と、
前記水平駆動信号期間内であって、前記自動焦点検出領域の信号を前記記憶手段に記憶した後に該記憶手段から映像信号を読み出し、第２の周波数帯域の信号に分離する第２のフィルタ手段と、
を有することとする請求項１に記載の自動焦点調節装置。
【０１２１】
（効果）構成が簡単。
【０１２２】
（４）撮影レンズを透過した被写体光を撮像面に受け光電変換する撮像素子と、
前記撮像面の前面に配置された色分離のためのカラーフィルタと、
撮像画面の全領域の一部の自動焦点検出領域の映像信号に基づいて自動焦点調節を行う自動焦点調節装置において、
水平駆動信号期間内に、自動焦点検出領域の所定の水平ラインの映像信号と次の水平ラインの自動焦点検出領域の映像信号を合成する映像信号合成手段と、
前記水平駆動信号期間内に、前記映像信号合成手段から出力される合成映像信号を異なる複数の周波数帯域の信号に分離するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段の出力手段を垂直駆動信号期間内において、前記異なる複数の周波数帯域の信号ごとに加算する積分手段と、
前記積分手段の出力に基づいてフォーカス制御を行う自動焦点調節装置。
【０１２３】
（効果）ベイヤ配列のカラーフィルタのように１ラインに含まれていない色信号成分がある場合の不都合（特定の色信号の周波数成分が検出されないこと）を回避するため、フィルタに入力される映像信号がすべての色信号成分を含むように映像信号を加算したものであり、高精度化できる。
（５）前記カラーフィルタの色配列は、ベイヤ配列であることを特長とする付記４に記載の自動焦点調節装置。
【０１２４】
（６）撮像画面の全領域の一部の自動焦点検出領域の映像信号に基づいて自動焦点調節を行う自動焦点調節装置において、
垂直駆動信号期間内に、前記自動焦点検出領域の映像信号を水平方向および垂直方向の所定の周波数帯域の信号に分離するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段の出力信号を垂直駆動信号期間内において、前記水平方向および垂直方向の周波数帯域の信号ごとに加算する積分手段と、
前記積分手段の出力に基づいてフォーカス制御を行う自動焦点調節装置。
（従来技術とその問題点）１垂直信号期間内に水平方向の自動焦点検出情報しか得られていなかった（公知例として特開平６−２４５１２６号）。
（効果）１垂直駆動信号期間内に同時に、水平および垂直方向の空間周波数信号が得られるので例えば、横縞模様の被写体に対しても縦縞模様の被写体に対しても、高精度な自動焦点検出制御が可能となる。
【０１２５】
（７）映像信号の垂直駆動信号期間内において、映像信号を水平方向に順次に読み出しながら所定の周波数帯域の信号に分離する第１のフィルタ手段と、
映像信号の垂直駆動信号期間内において、映像信号を１ラインごとに水平方向に順次に読み出しながら前記自動焦点検出領域の映像信号を記憶する記憶手段と、
前記垂直駆動信号期間内であって、前記自動焦点検出領域の信号を前記記憶手段に記憶した後に該記憶手段から映像信号を垂直方向に順次に読み出し、所定の周波数帯域の信号に分離する第２のフィルタ手段とを有すること、
を特長とする付記６に記載の自動焦点調節装置。
（従来技術とその問題点）付記６と同じ。
（効果）構成が簡単。
【０１２６】
（８）前記第１のフィルタ手段と前記第２のフィルタ手段の周波数特性は、ＣＰＵからの信号によって切り替え可能になっていることを特長とする付記７に記載の自動焦点調節装置。
【０１２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、撮像画面の全領域の一部の自動焦点検出領域の映像信号に基づいて自動焦点調節を行なう自動焦点調節装置において、
水平駆動信号期間内に、前記自動焦点検出領域の映像信号から異なる複数の周波数帯域の信号に分離する１つのフィルタ手段と、
該フィルタ手段の出力信号を垂直駆動信号期間内において、前記異なる複数の周波数帯域の信号ごとに加算する積分手段と、
前記積分手段の出力に基づいて焦点調節の制御を行うので、１つのフィルタ手段にてその特性を複数に切り替えて自動焦点調節を行うことができ、小型軽量にでき、かつ低コスト化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態の自動焦点調節装置を備えた電子的撮像装置の構成図。
【図２】 オートフォーカス検出エリアが設けられた撮像画面を示す図。
【図３】 第１の実施の形態の動作説明用タイミングチャートを示す図。
【図４】 カットオフ周波数の違いにより得られるオートフォーカス検出情報の特性を示す図。
【図５】 撮像動作のフローチャートを示す図。
【図６】 山登り方式でフォーカス設定を行う場合のレンズ移動の方向判断の説明図。
【図７】 本発明の第２の実施の形態におけるモザイクフィルタのフィルタ素子の配列構造を示す図。
【図８】 ＡＦ処理回路の構成を示すブロック図。
【図９】 動作説明用タイミングチャートを示す図。
【図１０】 本発明の自動焦点調節装置と関連する参照例を備えた電子的撮像装置の構成図。
【図１１】 フィールドメモリへの書き込み及び読み出しの説明図。
【図１２】 動作説明用タイミングチャートを示す図。
【図１３】 山登りＡＦの動作のフローチャートを示す図。
【図１４】 本発明の自動焦点調節装置と関連する参照例の変形例の動作説明用タイミングチャートを示す図。
【符号の説明】
１…電子的撮像装置
２…ズームレンズ
３…フォーカスレンズ
４…絞り
５…ＣＣＤ
６…撮像回路
７…Ａ／Ｄ変換器
８…メモリ
９…Ｄ／Ａ変換器
１０…ＬＣＤ
１１…圧縮／伸張回路
１２…記録用メモリ
１３…ＡＥ処理回路
１４…ＡＦ処理回路
１５…中央演算処理装置（ＣＰＵ）
１６…ＴＧ回路
１７…ＣＣＤドライバ
１８〜２０…モータドライブ回路
２１〜２３…モータ
２４…操作スイッチ
２５…ＥＥＰＲＯＭ
２６…電池
２８…ＡＦエリア
３１…ラインバッファ
３２…切り替えスイッチ
３３…ＨＰＦ
３４…積算回路
３５…ラインバッファコントローラ
Claims (5)
- 撮像画面の全領域の一部の自動焦点検出領域の映像信号に基づいて自動焦点調節を行なう自動焦点調節装置において、
水平駆動信号期間内に、前記自動焦点検出領域の映像信号から異なる複数の周波数帯域の信号に分離する１つのフィルタ手段と、
該フィルタ手段の出力信号を垂直駆動信号期間内において、前記異なる複数の周波数帯域の信号ごとに加算する積分手段と、
前記積分手段の出力に基づいて焦点調節の制御を行うことを特徴とする自動焦点調節装置。 - 前記フィルタ手段は、その周波数を特性を中央演算処理装置からの信号によって切替え可能になっているディジタルフィルタであることを特徴とする請求項１に記載の自動焦点調節装置。
- 水平駆動信号期間内の映像信号のうち自動焦点検出領域の信号を第１の周波数帯域の信号に分離する第１のフィルタ手段と、
水平駆動信号期間内に、自動焦点検出領域の信号を記憶する記憶手段と、
前記水平駆動信号期間内であって、前記自動焦点検出領域の信号を前記記憶手段に記憶した後に該記憶手段から映像信号を読み出し、第２の周波数帯域の信号に分離する第２のフィルタ手段と、
を有することとする請求項１に記載の自動焦点調節装置。 - 撮影レンズを透過した被写体光を撮像面に受け光電変換する撮像素子と、
前記撮像面の前面に配置された色分離のためのカラーフィルタと、
撮像画面の全領域の一部の自動焦点検出領域の映像信号に基づいて自動焦点調節を行う自動焦点調節装置において、
水平駆動信号期間内に、自動焦点検出領域の所定の水平ラインの映像信号と次の水平ラインの自動焦点検出領域の映像信号を合成する映像信号合成手段と、
前記水平駆動信号期間内に、前記映像信号合成手段から出力される合成映像信号を異なる複数の周波数帯域の信号に分離するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段の出力手段を垂直駆動信号期間内において、前記異なる複数の周波数帯域の信号ごとに加算する積分手段と、
前記積分手段の出力に基づいてフォーカス制御を行う自動焦点調節装置。 - 前記カラーフィルタの色配列は、ベイヤ配列であることを特長とする請求項４に記載の自動焦点調節装置。
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