WO2011007869A1 - 焦点調節装置およびカメラ - Google Patents

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WO2011007869A1
WO2011007869A1 PCT/JP2010/062069 JP2010062069W WO2011007869A1 WO 2011007869 A1 WO2011007869 A1 WO 2011007869A1 JP 2010062069 W JP2010062069 W JP 2010062069W WO 2011007869 A1 WO2011007869 A1 WO 2011007869A1
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lens
focus adjustment
edge
color component
focusing
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PCT/JP2010/062069
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壮一 上田
克征 鈴木
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株式会社ニコン
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    • 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
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/75—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing optical camera components
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/61—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise the noise originating only from the lens unit, e.g. flare, shading, vignetting or "cos4"
    • H04N25/611—Correction of chromatic aberration

Definitions

  • the present invention relates to a focus adjustment device and a camera.
  • the conventional autofocus device cannot detect in which direction of the optical axis the lens position is deviated from the in-focus position.
  • the focus adjustment device includes an optical system including a focusing lens, and an image sensor that captures an image of a subject formed by the optical system and outputs an image signal including a plurality of color components.
  • An edge detection unit that detects an edge for each color component of a plurality of color components included in the image signal, and a differential value calculation unit that calculates a differential value of the edge strength of the edge for each color component detected by the edge detection unit
  • a determination unit that determines a moving direction in which the focusing lens is moved for focus adjustment of the optical system based on the differential value calculated by the differential value calculation unit.
  • a filter that is inserted on the optical axis between the optical system and the image sensor and adjusts the amount of light incident from the optical system, and a filter It is preferable to further include an insertion / removal unit that inserts on the optical axis and removes from the optical axis, and the determination unit determines the moving direction when the filter is inserted by the insertion / removal unit.
  • the focus adjustment apparatus according to the first or second aspect further includes a drive unit that drives the focusing lens in the moving direction determined by the determination unit.
  • the differential value calculation unit has the edge intensity detected by the edge detection unit irrelevant to the signal value of each color component.
  • the differential value is calculated after normalizing the edge strength.
  • the contrast of the image signal is highest while moving the focusing lens in the optical axis direction of the focusing lens.
  • a focus adjustment unit that adjusts the focus by moving the focusing lens to the specified lens position, and the determination unit performs the focus adjustment by the focus adjustment unit. It is preferable to determine the moving direction later.
  • the positional information of each lens position in the optical axis direction of the focusing lens and each lens of the focusing lens A storage unit that stores correspondence information regarding a correspondence relationship between the edge strength at each position and the differential value information for each color component, and the determination unit includes differential value information for each color component at the current lens position of the focusing lens, It is preferable to determine the moving direction based on the correspondence information.
  • the plurality of color components are at least three components, and the differential value information for each color component includes the differential value of each color component and the three component values.
  • the focusing lens is preferably positioned at a focus position where an image of the subject is formed.
  • each lens position of the focusing lens is determined based on the in-focus position.
  • the driving amount when the focusing lens is driven to the in-focus position in the movement direction by the driving unit is the correspondence information. It is preferable to be determined based on this.
  • a camera includes the focus adjustment apparatus according to any one of the first to ninth aspects.
  • the present invention it is possible to detect in which direction of the optical axis the lens position is deviated from the in-focus position.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of the camera 100 according to the first embodiment.
  • the camera 100 includes an operation member 101, a lens 102, an image sensor 103, a control device 104, a memory card slot 105, and a monitor 106.
  • the operation member 101 includes various input members operated by the user, such as a power button, a release button, a zoom button, a cross key, an enter button, a play button, and a delete button.
  • the lens 102 is composed of a plurality of optical lenses, but is representatively represented by one lens in FIG. Further, the lenses constituting the lens 102 include an AF lens for AF (Auto Focus) described later.
  • the image sensor 103 is an image sensor such as a CCD or a CMOS, for example, and captures a subject image formed by the lens 102. Then, an image signal obtained by imaging is output to the control device 104.
  • the AF lens is driven by the control device 104 via the AF motor 150 in accordance with AF described later. However, when the camera 100 does not have an AF function, the AF lens is driven by the control device 104 via the AF motor 150 in accordance with a user's manual operation input.
  • the control device 104 generates main image data in a predetermined image format, for example, JPEG format, based on the image signal input from the image sensor 103. Further, the control device 104 generates display image data, for example, thumbnail image data, based on the generated main image data. The control device 104 generates an image file that includes the generated main image data and thumbnail image data, and further includes header information, and outputs the image file to the memory card slot 105.
  • a predetermined image format for example, JPEG format
  • the memory card slot 105 is a slot for inserting a memory card as a storage medium, and writes the image file output from the control device 104 to the memory card, that is, stores it in the memory card.
  • the memory card slot 105 reads an image file stored in the memory card based on an instruction from the control device 104.
  • the monitor 106 is a liquid crystal monitor (rear monitor) mounted on the back of the camera 100, and the monitor 106 includes an image of an image file stored in a memory card, a setting menu for setting the camera 100, and the like. Is displayed.
  • the control device 104 outputs the display image data of the image signal acquired in time series from the image sensor 103 to the monitor 106. As a result, a through image is displayed on the monitor 106.
  • the control device 104 includes a CPU, a memory, and other peripheral circuits, and controls the camera 100.
  • the memory constituting the control device 104 includes SDRAM and flash memory.
  • the SDRAM is a volatile memory, and is used as a work memory for the CPU to develop a program when the program is executed or as a buffer memory for temporarily recording data.
  • AF lens position adjustment data representing the relationship between the amount of change of the physical quantity with respect to the amount of change of the AF lens position and the amount of change of the physical quantity in the vicinity of the AF lens position where the light of two color components is focused. Recorded temporarily.
  • the flash memory is a non-volatile memory, and is read at the time of program execution such as data of a program executed by the control device 104 and in-focus positions of RGB color components for each focal length corresponding to the zoom position of the lens 102. Various parameters are recorded.
  • the control device 104 when input of live view image data from the image sensor 103 is started, the control device 104 performs AF (Auto Focus) processing and continuously performs focus adjustment during live view display. Specifically, the control device 104 moves the AF lens included in the lens 102 in the optical axis direction so that the contrast of the output value of the image signal input from the image sensor 103 is the highest by a known contrast method. Adjust the focus. That is, the control device 104 always performs AF control during live view display.
  • AF Auto Focus
  • the contrast of the AF lens is increased when a decrease in contrast is detected in the focus detection area in each frame forming the live view, that is, the AF evaluation area.
  • the focus was adjusted by moving it in the direction of movement.
  • the contrast can be increased by moving the AF lens in the direction of the closest position to the subject, that is, the direction of the closest side, or the direction of the infinity position farthest from the subject, that is, the direction of the infinity side. This is not known unless the AF lens is actually moved in one direction to detect the contrast.
  • the current AF lens position is moved from the in-focus position to the optical axis without moving the AF lens during constant AF control during live view display. It is determined which direction of the direction is shifted. Based on the determination result, the AF lens is moved in the in-focus position direction.
  • each color is caused by the difference in axial chromatic aberration for each of the RGB color components included in the subject light.
  • the focus position on the optical axis of the component light is different.
  • the focus position of the G component that is, the focus position may be the position 2a
  • the focus position of the R component and the B component that is, the focus position may be the position 2b.
  • the current AF lens position is light from the in-focus position that brings about the in-focus state. A determination is made as to whether the axial direction is closer to the infinity side or the infinity side direction, and the continuous AF control during live view display is realized.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a flow of constant AF control during live view display in the present embodiment.
  • the processing illustrated in FIG. 3 is executed by the control device 104 as a program that is activated when input of through image data from the image sensor 103 is started.
  • step S10 the control device 104 controls the lens 102 so that the contrast of the image in the AF evaluation area set in the frame of the through image based on the input through image data is the highest by a known contrast method. Focus adjustment is performed by moving the included AF lens in the optical axis direction. Accordingly, it is possible to focus on the subject by performing focus adjustment by contrast AF at the start of through image data input. Thereafter, the process proceeds to step S20, and it is determined whether or not the contrast AF in step S10 is completed. If a negative determination is made in step S20, the process returns to step S10 and is repeated. On the other hand, if a positive determination is made in step S20, the process proceeds to step S30.
  • step S30 the control device 104 detects a position where the pixel output abruptly changes for each color component RGB, that is, an edge, for the image in the AF evaluation area. Then, the control device 104 normalizes the amplitude of the edge, that is, the range of values that can be taken by the pixel output of the pixel included in the edge, so that the edge intensity of the detected edge takes a value between 0 and 1.
  • the edge strength is the normalized pixel output of the pixels included in the edge.
  • the edge strength can be calculated regardless of the output values of the color components of R, G, and B.
  • the control device 104 targets the region 4a surrounded by the dotted line in the image, in an arbitrary x direction, that is, in the horizontal direction, in the y direction of the edge intensity for each output of each RGB color component, that is, in the horizontal direction.
  • An average value of n lines in the vertical direction (0 ⁇ n ⁇ y, for example, 3 lines, 5 lines, 7 lines, etc.) is calculated.
  • the average value r_ave (x) of the R component edge intensity for n lines in the y direction at the pixel position x in the x direction calculated by the equation (1) is obtained at all the pixel positions x in the x direction in the region 4a.
  • the average value r_ave of the R component edge intensity at the pixel position x in the x direction is used.
  • (X) is normalized to R (x) by the following equation (4).
  • the average value g_ave (x) of the G component edge intensity for n lines in the y direction at the pixel position x in the x direction calculated by the expression (2) is obtained at all the pixel positions x in the x direction in the region 4a. .
  • the average value g_ave of the G component edge strength at the pixel position x in the x direction is used.
  • (X) is normalized to G (x) by the following equation (5).
  • an average value b_ave (x) of B component edge intensities for n lines in the y direction at the pixel position x in the x direction calculated by Expression (3) is obtained at all the pixel positions x in the x direction in the region 4a. .
  • the average value b_ave of the B component edge strength at the pixel position x in the x direction is used.
  • (X) is normalized to B (x) by the following equation (6).
  • the edge strength after normalization when the edge strength of each color component of R, G, B is normalized As shown in FIG. Further, the normalized edge strengths when the edge strengths of the R, G, and B color components are normalized for a frame when the number of pulses of the AF motor 150 that drives the AF lens is 178 pulses are targeted. As shown in FIG. 5 and 6, the horizontal axis is the pixel position x in the x direction, and the vertical axis is the normalized edge strength.
  • the differential characteristics of the edge strength of each color component that is, the slope of the edge is shown in FIG.
  • the edge intensity graph B (x) of the B color component is out of the point 5a and the edges of the R and G color components.
  • FIG. 8 shows the differential characteristics of the edge intensity of each color component, that is, the slope of the edge when the number of pulses of the AF motor 150 shown in FIG. 6 is 178 pulses.
  • the differential characteristic shown in FIG. 8 calculated for the focused image and the differential characteristic shown in FIG. 7 calculated for the out-of-focus image are compared, the focused image has the differential characteristic, that is, the slope of the edge. Will grow.
  • step S40 it is determined in step S40 whether or not the inclination of the edge is equal to or higher than a predetermined level, for example, 0.4 or higher, thereby determining whether or not the state in which the current frame is captured is close to the in-focus state.
  • a predetermined level for example, 0.4 or higher
  • 7b both show an edge inclination of 0.4 or more, so that it can be determined that the state in which the current frame is imaged is close to the in-focus state.
  • step S40 When a negative determination is made in step S40, that is, when it is determined that the subject is out of focus, for example, the subject may have moved greatly from the subject position when the focus adjustment is performed in step S10. It is difficult to focus only by finely adjusting the AF lens position. Therefore, the process returns to step S10 and the contrast AF process is performed again.
  • step S40 If an affirmative determination is made in step S40, that is, if it is determined that the state is close to the in-focus state, for example, the subject has not moved at all from the subject position when the focus adjustment is performed in step S10. In other words, it is possible that the AF lens position is finely adjusted so that the AF lens position is finely adjusted. Therefore, it progresses to step S50.
  • step S50 the control device 104 determines whether or not the inclination of the edge for at least two color components among the color components R, G, and B has been detected in step S40.
  • the inclination of the edge for at least two color components cannot be detected, such as when the color components R and B are uniform and no edge is formed, the AF lens movement direction described below can be determined. Absent. Therefore, if a negative determination is made in step S50, the process returns to step S10 and the contrast AF process is performed again. On the other hand, if a positive determination is made in step S50, the process proceeds to step S60.
  • step S60 the control device 104 determines whether or not the slopes of the edges of any two of the R, G, and B color components match at a predetermined level. Specifically, as described above, because the focal position on the optical axis of each color component differs due to the difference in axial chromatic aberration for each RGB color component, the differential characteristics calculated by equations (7) to (9) The AF lens position at which the values R ′ ′ (x), G ′ ′ (x), and B ′ ′ (x) have peaks, that is, the AF lens position at which the edge inclination peaks for each color component is different.
  • G ′ ′ (q) and B ′ ′ (q) are illustrated.
  • each of the differential characteristic values R ′ ′ (q), G ′ ′ (q), and B ′ ′ (q) is an AF lens position at which the edge inclination reaches a peak, that is, the number of pulses of the AF motor 150. Is different.
  • the differential characteristic value of any two color components that is, the slope of the edge is the maximum value 1 If they match at a predetermined level in the vicinity of, the focus lens is determined to be in focus and the AF lens position is not changed.
  • the differential characteristic values R ′ ′ (q), G ′ ′ (q), and B ′ ′ (q) the inclination of the edge of any two color components is equal to or higher than a predetermined level in the vicinity of 1. If they do not coincide with each other, it is determined that the lens is out of focus, and the AF lens position is changed. For example, in FIG.
  • the differential characteristic values B ′ ′ (q) and G ′ ′ (q) corresponding to the inclinations of the two color components match at a point 9a close to 1, and in this case, the in-focus state is obtained. Therefore, the AF lens position is not changed.
  • the ratios of the slopes of edges of the color components R ′ ′ (q) / G ′ ′ (q), B ′ ′ (q) / G ′ ′ (q), and R ′ ′ (q) / B ′ (q) may be calculated, and a determination method using two of these three ratios may be used. If the two ratios are in the vicinity of a predetermined value, for example, near 1, or if the difference between the two ratios in the vicinity of 1 is within a predetermined range, it is determined that the lens is in focus, and the AF lens position Do not change. If the two ratios do not match in the vicinity of the predetermined value, it is determined that the lens is out of focus, and the AF lens position is changed.
  • the two ratios B ′ ′ (q) / G ′ ′ (q) and R ′ ′ (q) / B ′ ′ (q) coincide with each other at the point 10a in the vicinity of 1, and in this case, focusing is performed.
  • the AF lens position is not changed because it is determined that it is in the state.
  • which of the two color components has an edge slope ratio to be used for determination is selected based on a focal length-dependent characteristic according to the spectral frequency of the lens 102. For example, in FIG.
  • step S60 If an affirmative determination is made in step S60, the process returns to step S30 and the process is repeated. On the other hand, if a negative determination is made in step S60, the process proceeds to step S70.
  • step S70 the control device 104 determines the movement direction of the AF lens, that is, the AF direction. In the present embodiment, the amount of change in the number of pulses of the AF motor 150 in the vicinity of the number of pulses of the AF motor 150 corresponding to the point 9a shown in FIG. 9 or the point 10a shown in FIG. 10, for example, the number of pulses 178.
  • AF lens position adjustment data is temporarily recorded in the SDRAM.
  • the amount of change of '(q), B' '(q) / G' '(q), R' '(q) / B' '(q) is temporarily recorded in the SDRAM.
  • the ratio R ′ (q) / G ′ (q), B ′ (q) / G ′ (q), R ′ (q) / B ′ of the inclination of each color component to the amount of change in the number of pulses of the AF motor 150 Since the correspondence of the amount of change in (q) changes according to the subject distance or the characteristics of the lens 102, AF lens position adjustment data representing such correspondence is recorded for each combination of the subject distance and the characteristics of the lens 102.
  • control device 104 refers to the AF lens position adjustment data temporarily recorded in the SDRAM, so that the inclination ratios R ′ (q) / G ′ (q), B ′ (q) / The AF direction is determined from G ′ (q) and R ′ (q) / B ′ (q).
  • R ′ (q) / B ′ 0.95
  • R ′ (q) / B ′ which is the ratio of the gradient of the image edge color component at the time of focusing corresponding to the point 10a in FIG.
  • the current pulse number 169 of the AF motor 150 corresponding to the points 10b and 10c is included in a range smaller than the pulse number 178 of the AF motor 150 at the time of focusing corresponding to the point 10a. . Therefore, it is determined that the current focus state is the front pin, and the AF direction is determined to be the closest side.
  • the front pin is a state where the imaging surface is located at a position 2f as shown in FIG.
  • B ′ (q) / G ′ (q) 1.05
  • R ′ (q) / B ′ which is the ratio of the gradient of the image edge color component at the time of focusing corresponding to the point 10a in FIG.
  • the current pulse number 196 of the AF motor 150 corresponding to the points 10d and 10e is included in a range larger than the pulse number 178 of the AF motor 150 at the time of focusing corresponding to the point 10a. . Accordingly, it is determined that the current focus state is the rear focus, and the AF direction is determined to be the infinity side.
  • the rear pin is a state where the imaging surface is located at a position 2r as shown in FIG. Thereafter, the process proceeds to step S80.
  • the driving amount of the AF lens corresponding to the number of pulses 9 of the AF motor 150 is set in the AF motor 150.
  • the control device 104 performs focus adjustment by driving the AF lens by the drive amount set in step S80 in the AF direction determined in step S70 via the AF motor 150, and in step S30.
  • the control device 104 notifies the user of the camera 100 of the moving direction and the moving amount of the focusing lens via the monitor 106.
  • the control device 104 detects an edge for each color component, and calculates a differential value of the edge intensity for each color component. Then, the control device 104 determines the movement direction (drive direction) of the AF lens based on the calculated differential value of the edge intensity for each color component. As a result, it is not necessary to perform contrast AF control each time in continuous AF control during live view display, and the processing speed can be improved.
  • the control device 104 drives the AF lens in the AF direction determined in (1) described above via an AF motor. Accordingly, it is possible to automatically adjust the focus during the live view display.
  • the control device 104 calculates the differential value after normalizing the detected edge intensity for each color component to take a value between 0 and 1. Thereby, the contrast change of the image can be emphasized.
  • the control device 104 performs the processing after step S30 after performing focus adjustment using the contrast method in step S10 shown in FIG. Thereby, once the focus adjustment is performed by the contrast method, the AF process can be speeded up in consideration that the in-focus state can be continued without greatly changing the AF lens position.
  • the control device 104 calculates the slope of each color component, that is, the ratio of the differential values, toward the point where the two ratios of the calculated ratios match or the difference between the two ratios falls within a predetermined value.
  • the moving direction is determined as the moving direction of the AF lens. Thereby, the moving direction of the AF lens can be determined at high speed and with high accuracy.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of the camera 1000 according to the second embodiment. Similar to the camera 100 in the first embodiment shown in FIG. 1, the camera 1000 includes an operation member 101, a lens 102, an image sensor 103, a control device 104, a memory card slot 105, a monitor 106, and the like. have. Description of these will be omitted. The camera 1000 further includes an ND filter 1021 and a filter insertion / removal device 160.
  • the ND filter 1021 is a density filter for adjusting the amount of light incident through the lens 102.
  • the control device 104 enters the image sensor 103 by inserting or removing the ND filter 1021 on the optical axis between the lens 102 and the image sensor 103 via the filter insertion / removal device 160. Adjust the light intensity.
  • the in-focus position is shifted due to the refractive index of the ND filter 1021.
  • the in-focus position 2d of the subject light 120c coincides with the imaging surface 2c of the imaging element 103, whereas ND on the optical axis.
  • the focus position 2e of the subject light 120d is displaced from the imaging surface 2c.
  • the camera manufacturer has designed the optical system including the lens 102 and the ND filter 1021 in advance, for example, a lens barrel in consideration of the shift of the in-focus position due to the insertion of the ND filter 1021.
  • distortion may occur in the entire lens barrel depending on the surrounding environment such as humidity and temperature at the shooting location, and when the ND filter 1021 is inserted on the optical axis in such a situation.
  • the shift of the in-focus position accompanying the insertion of the ND filter 1021 is different from the shift assumed at the time of design.
  • the ND filter 1021 is inserted during the constant AF control, if the focus position shift caused by the insertion of the ND filter 1021 is different from the shift assumed at the time of design, the frame contrast decreases. It is necessary to adjust the focus by moving the AF lens in the in-focus direction. At this time, when focus adjustment is performed by the conventional contrast method, the moving direction of the AF lens for focusing is determined each time by moving the AF lens to one of them and detecting the change in contrast. There is a problem that AF processing takes time.
  • the current AF lens position is moved to the in-focus position without moving the AF lens. It is determined in which direction of the optical axis the direction is shifted. Based on the determination result, the AF lens is moved in the in-focus position direction.
  • an ND filter is inserted on the optical axis between the lens 102 and the image sensor 103 located on the imaging surface 2c after focus adjustment based on the conventional contrast method. If so, the moving direction for moving the AF lens to the in-focus position is determined. As shown in FIG. 2, the AF lens position adjustment data temporarily recorded in the SDRAM included in the control device 104 to take into account that the focal position on the optical axis for each light of each color component varies depending on the axial chromatic aberration. Referring to FIG. 5, it is determined whether the current AF lens position is deviated from the in-focus position that brings the in-focus state in the direction of the near side or the infinity side in the optical axis direction.
  • the AF lens position adjustment data temporarily recorded in the SDRAM is different from the AF lens position adjustment data in the first embodiment. Therefore, when the camera in the first embodiment is also the camera in the second embodiment, separate AF lens position adjustment data according to each embodiment is temporarily recorded in the SDRAM, and the ND filter 1021 is inserted. Any AF lens position adjustment data is used depending on whether or not it has been done. In this way, the AF lens movement direction determination process in step S70 and the drive amount setting process in step S80 in FIGS. 13 and 3 can be shared.
  • FIG. 13 is a flowchart showing a flow of constant AF control during live view display in the present embodiment.
  • the process shown in FIG. 13 is executed by the control device 104 as a program that starts when input of live view image data from the image sensor 103 is started.
  • the flowchart shown in FIG. 13 is identical to the flowchart shown in FIG. 3 except that the determination process performed in step S21 is added, so only step S21 and the processes before and after that will be described.
  • step S20 If affirmative determination is made in step S20, the process proceeds to step S21.
  • step S21 the control device 104 determines whether or not the ND filter 1021 is inserted on the optical axis. If a negative determination is made in step S21, the process returns to step S10 and is repeated. On the other hand, when an affirmative determination is made in step S21, as described above, it is determined that there is a possibility that the focus adjustment needs to be performed again by inserting the ND filter 1021, and the process proceeds to step S30.
  • step S60 If an affirmative determination is made in step S60, the process returns to step S21 to repeat the process.
  • step S90 the control device 104 adjusts the focus by driving the AF motor 150 in the AF direction determined in step S70 by the driving amount set in step S80, and then returns to step S21.
  • the control device 104 detects an edge for each color component and calculates a differential value of the edge intensity for each color component.
  • the control device 104 determines the movement direction of the AF lens, that is, the driving direction, based on the calculated differential value of the edge intensity for each color component.
  • the control device 104 determines whether or not the inclination of the edge is greater than or equal to a predetermined level, for example, greater than or equal to 0.4 in step S40, thereby capturing the current frame.
  • a predetermined level for example, greater than or equal to 0.4 in step S40.
  • the threshold for example, 0.4
  • the threshold is set to the threshold. It is necessary to change for each zoom factor. For example, in the case of a telephoto lens, the inclination of the edge may be always less than 0.4. In this case, the threshold corresponding to the zoom magnification may be calculated in advance and temporarily recorded in the SDRAM.
  • the present invention can also be applied to other devices having a focus adjustment function, such as a video camera, a camera system including a camera body and an interchangeable lens, or a personal computer to which an external camera is connected.
  • the present invention is not limited to the configurations in the above-described embodiments as long as the characteristic functions of the present invention are not impaired. Moreover, it is good also as a structure which combined the above-mentioned embodiment and a some modification.
  • Japanese patent application 2009 No. 168991 (filed July 17, 2009) Japanese Patent Application No. 2009 168992 (filed on July 17, 2009) Japanese Patent Application No. 2009-240206 (filed Oct. 19, 2009) Japanese patent application No. 240207 in 2009 (filed on Oct. 19, 2009)

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Abstract

　焦点調節装置は、フォーカシング用レンズを含む光学系と、光学系によって形成される被写体の像を撮像し、複数の色成分を含む画像信号を出力する撮像素子と、画像信号に含まれる複数の色成分の各色成分ごとのエッジを検出するエッジ検出部と、エッジ検出部によって検出された各色成分ごとのエッジのエッジ強度の微分値を算出する微分値算出部と、微分値算出部によって算出された微分値に基づいて、光学系の焦点調節のためにフォーカシング用レンズを移動させる移動方向を判定する判定部とを備える。

Description

焦点調節装置およびカメラ
　本発明は、焦点調節装置およびカメラに関する。
　光の色収差を利用してレンズの焦点位置ズレを検出し、検出結果に基づいて焦点調整を行って各色光のぼけを修正するオートフォーカス装置が知られている（特許文献１参照）。
日本国特開平６－１３８３６２号公報
　しかしながら、従来のオートフォーカス装置では、レンズの位置が合焦位置に対して光軸方向のどちらの方向にずれているかを検出することができなかった。
　本発明の第１の態様によると、焦点調節装置は、フォーカシング用レンズを含む光学系と、光学系によって形成される被写体の像を撮像し、複数の色成分を含む画像信号を出力する撮像素子と、画像信号に含まれる複数の色成分の各色成分ごとのエッジを検出するエッジ検出部と、エッジ検出部によって検出された各色成分ごとのエッジのエッジ強度の微分値を算出する微分値算出部と、微分値算出部によって算出された微分値に基づいて、光学系の焦点調節のためにフォーカシング用レンズを移動させる移動方向を判定する判定部とを備える。
　本発明の第２の態様によると、第１の態様の焦点調節装置において、光学系と撮像素子との間の光軸上に挿入され、光学系から入射される光量を調節するフィルタと、フィルタを光軸上に挿入し、光軸上から抜く挿脱部とをさらに備え、判定部は、挿脱部によってフィルタが挿入されたとき、移動方向を判定するのが好ましい。
　本発明の第３の態様によると、第１または第２の態様の焦点調節装置において、判定部によって判定された移動方向にフォーカシング用レンズを駆動する駆動部をさらに備えるのが好ましい。
　本発明の第４の態様によると、第１から第３の態様のいずれかの態様の焦点調節装置において、微分値算出部は、エッジ検出部で検出したエッジ強度が各色成分の信号値に無関係となるように、エッジ強度を正規化してから微分値を算出するのが好ましい。
　本発明の第５の態様によると、第１から第４の態様のいずれかの態様の焦点調節装置において、フォーカシング用レンズをフォーカシング用レンズの光軸方向に移動させながら画像信号のコントラストが最も高くなる光軸方向のレンズ位置を特定し、特定されたレンズ位置へフォーカシング用レンズを移動することによって焦点調節を行う焦点調節部をさらに備え、判定部は、焦点調節部によって焦点調節が行われた後に、移動方向を判定するのが好ましい。
　本発明の第６の態様によると、第１から第５の態様のいずれかの態様の焦点調節装置において、フォーカシング用レンズの光軸方向の各レンズ位置の位置情報と、フォーカシング用レンズの各レンズ位置におけるエッジ強度の各色成分ごとの微分値情報 との対応関係に関する対応関係情報を記憶する記憶部をさらに備え、判定部は、フォーカシング用レンズの現在のレンズ位置における各色成分ごとの微分値情報と対応関係情報とに基づいて、移動方向を判定するのが好ましい。
　本発明の第７の態様によると、第６の態様の焦点調節装置において、複数の色成分は少なくとも３成分であり、各色成分ごとの微分値情報は、各色成分の微分値と、３成分のうちの他の色成分の微分値との少なくとも２つの比であって、少なくとも２つの比が一致するとき、フォーカシング用レンズは、被写体の像を結像する合焦位置に位置するのが好ましい。
　本発明の第８の態様によると、第７の態様の焦点調節装置において、フォーカシング用レンズの各レンズ位置は、合焦位置を基準として定められるのが好ましい。
　本発明の第９の態様によると、第７または第８の態様の焦点調節装置において、駆動部によって移動方向に合焦位置までフォーカシング用レンズが駆動される際の駆動量は、対応関係情報に基づいて定められるのが好ましい。
　本発明の第１０の態様によると、カメラは、第１から第９の態様のいずれかの態様の焦点調節装置を備える。
　本発明によれば、レンズの位置が合焦位置に対して光軸方向のどちらの方向にずれているかを検出することができる。
第１の実施の形態におけるカメラ１００の構成を示すブロック図である。 軸上色収差によって各色成分の光ごとの光軸上の合焦位置が異なることを模式的に示した図である。 第１の実施の形態におけるスルー画表示中の常時ＡＦ制御の流れを示すフローチャート図である。 被写体サンプルの具体例を示す図である。 非合焦時におけるＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの色成分のエッジ強度を正規化した場合の具体例を示す図である。 合焦時におけるＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの色成分のエッジ強度を正規化した場合の具体例を示す図である。 非合焦時における各色成分のエッジ強度の微分特性の具体例を示す図である。 合焦時における各色成分のエッジ強度の微分特性の具体例を示す図である。 ＡＦレンズ位置が変化した場合の微分特性値の変化を表した図である。 各色成分のエッジの傾きの比の変化を表した図である。 第２の実施の形態におけるカメラ１００の構成を示すブロック図である。 ＮＤフィルタが挿入された場合の合焦位置の変化を模式的に示した図である。 第２の実施の形態におけるスルー画表示中の常時ＡＦ制御の流れを示すフローチャート図である。
－－－第１の実施の形態－－－
　図１は、第１の実施の形態におけるカメラ１００の構成を示すブロック図である。カメラ１００は、操作部材１０１と、レンズ１０２と、撮像素子１０３と、制御装置１０４と、メモリカードスロット１０５と、モニタ１０６とを有している。操作部材１０１は、使用者によって操作される種々の入力部材、例えば電源ボタン、レリーズボタン、ズームボタン、十字キー、決定ボタン、再生ボタン、削除ボタンなどを含んでいる。
　レンズ１０２は、複数の光学レンズから構成されるが、図１では代表して１枚のレンズで表している。また、レンズ１０２を構成するレンズには、後述するＡＦ（Ａｕｔｏ　Ｆｏｃｕｓ）のためのＡＦレンズが含まれる。撮像素子１０３は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳなどのイメージセンサーであり、レンズ１０２により結像した被写体像を撮像する。そして、撮像によって得られた画像信号を制御装置１０４へ出力する。ＡＦレンズは、後述するＡＦにしたがい、制御装置１０４によってＡＦモータ１５０を介して駆動される。ただし、カメラ１００がＡＦ機能を有していない場合、ＡＦレンズは、使用者の手動操作入力にしたがい、制御装置１０４によってＡＦモータ１５０を介して駆動される。
　制御装置１０４は、撮像素子１０３から入力された画像信号に基づいて所定の画像形式、例えばＪＰＥＧ形式の本画像データを生成する。また、制御装置１０４は、生成した本画像データに基づいて、表示用画像データ、例えばサムネイル画像データを生成する。制御装置１０４は、生成した本画像データとサムネイル画像データとを含み、さらにヘッダ情報を付加した画像ファイルを生成してメモリカードスロット１０５へ出力する。
　メモリカードスロット１０５は、記憶媒体としてのメモリカードを挿入するためのスロットであり、制御装置１０４から出力された画像ファイルをメモリカードに書き込む、すなわちメモリカードに記憶させる。また、メモリカードスロット１０５は、制御装置１０４からの指示に基づいて、メモリカードに記憶されている画像ファイルを読み込む。
　モニタ１０６は、カメラ１００の背面に搭載された液晶モニタ（背面モニタ）であり、当該モニタ１０６には、メモリカードに記憶されている画像ファイルの画像、カメラ１００を設定するための設定メニューなどが表示される。また、制御装置１０４は、使用者によってカメラ１００の動作モードが撮影モードに設定されると、撮像素子１０３から時系列で取得した画像信号の表示用画像データをモニタ１０６に出力する。これによってモニタ１０６にはスルー画が表示される。
　制御装置１０４は、ＣＰＵ、メモリ、およびその他の周辺回路により構成され、カメラ１００を制御する。なお、制御装置１０４を構成するメモリには、ＳＤＲＡＭ、フラッシュメモリが含まれる。ＳＤＲＡＭは、揮発性のメモリであって、ＣＰＵがプログラム実行時にプログラムを展開するためのワークメモリとして使用されたり、データを一時的に記録するためのバッファメモリとして使用される。後述するように、ＳＤＲＡＭには、２つの色成分の光について合焦するＡＦレンズ位置の近傍において、ＡＦレンズ位置の変化量に対する各色成分に関する物理量の変化量の関係を表すＡＦレンズ位置調節データが一時的に記録される。また、フラッシュメモリは、不揮発性のメモリであって、制御装置１０４が実行するプログラムのデータ、レンズ１０２のズーム位置に対応する焦点距離ごとのＲＧＢ各色成分の合焦位置などのプログラム実行時に読み込まれる種々のパラメータなどが記録されている。
　本実施の形態では、制御装置１０４は、撮像素子１０３からスルー画データの入力が開始されると、ＡＦ（Ａｕｔｏフォーカス）処理を実行して、スルー画表示中に継続して焦点調節を行う。具体的には、制御装置１０４は、公知のコントラスト方式により、撮像素子１０３から入力される画像信号の出力値のコントラストが最も高くなるように、レンズ１０２に含まれるＡＦレンズを光軸方向に移動させて焦点調節を行う。すなわち、制御装置１０４は、スルー画表示中の常時ＡＦ制御を行う。
　この場合、一般的なスルー画表示中の常時ＡＦ制御においては、スルー画を形成する各フレーム中の焦点検出領域、すなわちＡＦ評価エリアのコントラスト低下が検出されたときに、ＡＦレンズをコントラストが上昇する方向へ移動させることによって焦点調節を行っていた。この際にはいわゆる山登り制御によりコントラストが最大となるＡＦレンズの位置を検出する必要がある。しかし、ＡＦレンズを、被写体に最も近い至近位置の方向、すなわち至近側、または被写体から最も遠い無限遠位置の方向、すなわち無限遠側のいずれの方向に移動させればコントラストを上昇させることができるかは、実際にＡＦレンズをいずれか一方向に移動させてコントラストを検出してみないとわからなかった。
　このため、従来のスルー画表示中の常時ＡＦ制御では、例えば合焦後の被写体の移動によってコントラストが低下した場合には、ＡＦレンズをどちらか一方向に移動させてコントラストを検出することにより、合焦させるためのＡＦレンズの移動方向をその都度判定する必要があり、ＡＦ処理に時間を要するという問題があった。そこで、本実施の形態では、このような問題点を解決するために、スルー画表示中の常時ＡＦ制御中は、ＡＦレンズを移動させることなく、現在のＡＦレンズ位置が合焦位置から光軸方向のどちらの方向にずれているかを判定する。判定結果に基づいてＡＦレンズを合焦位置方向へ移動させる。
　具体的には、撮像素子１０３から入力されるフレームがＲＧＢ表色系で表される画像である場合には、被写体光に含まれるＲＧＢの各色成分の光ごとの軸上色収差の違いにより、各色成分の光の光軸上の合焦位置は異なる。例えば、図２に示すように、Ｇ成分の合焦位置、すなわちピント位置は位置２ａであるのに対して、Ｒ成分およびＢ成分の合焦位置、すなわちピント位置は位置２ｂとなる場合がある。本実施の形態では、このような各色成分の光ごとの光軸上の合焦位置が軸上色収差によって異なることを加味して、現在のＡＦレンズ位置が合焦状態をもたらす合焦位置から光軸方向の至近側方向または無限遠側方向のどちらの方向にずれているかを判定し、スルー画表示中の常時ＡＦ制御を実現する。
　図３は、本実施の形態におけるスルー画表示中の常時ＡＦ制御の流れを示すフローチャートである。図３に示す処理は、撮像素子１０３からスルー画データの入力が開始されると起動するプログラムとして、制御装置１０４によって実行される。
　ステップＳ１０において、制御装置１０４は、公知のコントラスト方式により、入力されたスルー画データに基づくスルー画のフレーム内に設定されたＡＦ評価エリア内の画像のコントラストが最も高くなるように、レンズ１０２に含まれるＡＦレンズを光軸方向に移動させて焦点調節を行う。これにより、スルー画データの入力開始時にコントラストＡＦによる焦点調節を行って被写体に合焦させることができる。その後、ステップＳ２０へ進み、ステップＳ１０におけるコントラストＡＦが終了したか否かを判断する。ステップＳ２０で否定判断した場合には、ステップＳ１０へ戻って処理を繰り返す。これに対して、ステップＳ２０で肯定判断した場合には、ステップＳ３０へ進む。
　ステップＳ３０では、制御装置１０４は、ＡＦ評価エリア内の画像を対象として、各色成分ＲＧＢ別に画素出力が急激に変化する位置、すなわちエッジを検出する。そして、制御装置１０４は、検出したエッジのエッジ強度が０以上１以下の値をとるようにエッジの振幅、すなわちエッジに含まれる画素の画素出力がとりうる値の範囲を正規化する。換言すると、エッジ強度は、エッジに含まれる画素の正規化された画素出力である。Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれのエッジの振幅を正規化すると、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの色成分の出力値に無関係にエッジ強度を算出できる。ここで、図４に示す被写体サンプルを対象としてＲＧＢ別に検出したエッジの振幅を正規化する場合の例について説明する。この場合には、制御装置１０４は、画像内の点線で囲まれた領域４ａを対象として、任意のｘ方向、すなわち水平方向にて、ＲＧＢの各色成分の出力ごとにエッジ強度のｙ方向、すなわち垂直方向ｎライン分（０＜ｎ≦ｙ、例えば、３ライン分、５ライン分、７ライン分等）の平均値を算出する。
　例えば、ＡＦレンズを駆動するＡＦモータ１５０のパルス数がある任意の値であるときに被写体サンプルを撮影して取得したサンプル画像を各フレームとするスルー画表示が行われているとする。そのサンプル画像中の画素位置（ｘ，ｙ）におけるＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの色成分のエッジ強度ｒ（ｘ，ｙ），ｇ（ｘ，ｙ），ｂ（ｘ，ｙ）を用いて、ｘ方向の画素位置ｘにおけるｙ方向ｎライン分のＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの色成分のエッジ強度の平均値ｒ＿ａｖｅ（ｘ），ｇ＿ａｖｅ（ｘ），ｂ＿ａｖｅ（ｘ）は、次式（１）～式（３）により算出される。１ラインのみのエッジ強度を用いた算出ではノイズ等が影響することが考えられるため、ｎライン分のエッジ強度を用いて算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
  
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
  
　式（１）により算出したｘ方向の画素位置ｘにおけるｙ方向ｎライン分のＲ成分のエッジ強度の平均値ｒ＿ａｖｅ（ｘ）を、領域４ａ内におけるｘ方向のすべての画素位置ｘにおいて求める。こうして求められたＲ成分のエッジ強度の平均値ｒ＿ａｖｅ（ｘ）の最小値ｒ＿ａｖｅｍｉｎ（ｘ）、最大値ｒ＿ａｖｅｍａｘ（ｘ）を用いて、ｘ方向の画素位置ｘにおけるＲ成分のエッジ強度の平均値ｒ＿ａｖｅ（ｘ）は、次式（４）によってＲ（ｘ）に正規化される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
  
　また、式（２）により算出したｘ方向の画素位置ｘにおけるｙ方向ｎライン分のＧ成分のエッジ強度の平均値ｇ＿ａｖｅ（ｘ）を、領域４ａ内におけるｘ方向のすべての画素位置ｘにおいて求める。こうして求められたＧ成分のエッジ強度の平均値ｇ＿ａｖｅ（ｘ）の最小値ｇ＿ａｖｅｍｉｎ（ｘ）、最大値ｇ＿ａｖｅｍａｘ（ｘ）を用いて、ｘ方向の画素位置ｘにおけるＧ成分のエッジ強度の平均値ｇ＿ａｖｅ（ｘ）は、次式（５）によってＧ（ｘ）に正規化される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
  
　また、式（３）により算出したｘ方向の画素位置ｘにおけるｙ方向ｎライン分のＢ成分のエッジ強度の平均値ｂ＿ａｖｅ（ｘ）を、領域４ａ内におけるｘ方向のすべての画素位置ｘにおいて求める。こうして求められたＢ成分のエッジ強度の平均値ｂ＿ａｖｅ（ｘ）の最小値ｂ＿ａｖｅｍｉｎ（ｘ）、最大値ｂ＿ａｖｅｍａｘ（ｘ）を用いて、ｘ方向の画素位置ｘにおけるＢ成分のエッジ強度の平均値ｂ＿ａｖｅ（ｘ）は、次式（６）によってＢ（ｘ）に正規化される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
  
　例えば、ＡＦレンズを駆動するＡＦモータ１５０のパルス数が１３９パルスであるときのフレームを対象として、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの色成分のエッジ強度を正規化した場合の正規化後のエッジ強度を図５に示す。また、ＡＦレンズを駆動するＡＦモータ１５０のパルス数が１７８パルスであるときのフレームを対象として、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの色成分のエッジ強度を正規化した場合の正規化後のエッジ強度を図６に示す。なお、図５および６において、横軸はｘ方向の画素位置ｘであり、縦軸は正規化後のエッジ強度である。
　図５では、画素位置ｘが大きくなるにつれて、ｘ＝ｑ［画素］近傍で各色成分のエッジ強度が緩やかに上昇していることから、ＡＦモータ１５０のパルス数が１３９パルスであるときのフレームはぼけた画像であることを示している。すなわち、この例において、ＡＦモータ１５０のパルス数が１３９パルスであるときは、ＡＦレンズ位置が合焦位置に位置していないことを表している。これに対して、図６では、画素位置ｘが大きくなるにつれて、ｘ＝ｑ［画素］のわずか手前で各色成分のエッジ強度が急激に上昇していることから、ＡＦモータ１５０のパルス数が１７８パルスであるときのフレームは合焦した画像であることを示している。すなわち、この例において、ＡＦモータ１５０のパルス数が１７８パルスであるときは、ＡＦレンズ位置が合焦位置に位置していることを表している。
　その後、ステップＳ４０へ進み、制御装置１０４は、ステップＳ３０で正規化した各色成分のエッジの傾きを算出し、その傾きが所定レベル以上であるか否かを判断する。具体的には、制御装置１０４は、エッジデータのウィンドウ幅ｐ（例えばｐ＝３）における微分特性を次式（７）～（９）を用いて算出することにより、エッジの傾きを算出する。すなわち、各色成分のエッジの傾きは、画素位置ｘにおける各色成分のエッジ強度と、画素位置ｘの近傍の画素位置ｘ＋ｐにおける各色成分のエッジ強度との差分として表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
  
　例えば、図５に示したＡＦモータ１５０のパルス数が１３９パルスであるときの各色成分のエッジ強度の微分特性、すなわちエッジの傾きは図７のように示される。図５において、ＲおよびＧの色成分のエッジ強度グラフＲ（ｘ）およびＧ（ｘ）は、画素位置ｘ＝ｑに対しては点５ａ、画素位置ｘ＝ｑ＋ｐに対しては点５ｂにおいて、いずれも略一致している。そのため図７においては、ｘ＝ｑにおけるＲおよびＧの色成分のエッジ強度の微分特性グラフＲ´（ｘ）およびＧ´（ｘ）のピーク値が点７ａで略一致している。画素位置ｘ＝ｑとｘ＝ｑ＋ｐとにおいては、特に画素位置ｘ＝ｑにおいて、Ｂの色成分のエッジ強度グラフＢ（ｘ）は、点５ａを外れていて、ＲおよびＧの色成分のエッジ強度グラフＲ（ｘ）およびＧ（ｘ）とは完全には一致していない。したがって、図７においては、画素位置ｘ＝ｑにおけるＢの色成分のエッジ強度の微分特性グラフＢ´（ｘ）のピーク値を示す点７ｂは、ＲおよびＧの色成分のエッジ強度の微分特性グラフＲ´（ｘ）およびＧ´（ｘ）のピーク値を示す点７ａとは異なる微分特性値を示している。図６に示したＡＦモータ１５０のパルス数が１７８パルスであるときの各色成分のエッジ強度の微分特性、すなわちエッジの傾きは図８のように示される。図６において、Ｒ、ＧおよびＢの色成分のエッジ強度グラフＲ（ｘ）、Ｇ（ｘ）およびＢ（ｘ）は、画素位置ｘ＝ｑに対しては点６ａ、画素位置ｘ＝ｑ＋ｐに対しては点６ｂにおいて、略一致している。そのため図８においては、画素位置ｘ＝ｑにおけるＲ、ＧおよびＢの色成分のエッジ強度の微分特性グラフＲ´（ｘ）、Ｇ´（ｘ）およびＢ´（ｘ）のピーク値が点８ａで略一致している。合焦した画像について算出された図８に示す微分特性と、非合焦の画像について算出された図７に示す微分特性とを比較すると、合焦した画像の方が微分特性、すなわちエッジの傾きは大きくなる。
　そこで、ステップＳ４０でエッジの傾きが所定レベル以上、例えば０．４以上であるか否かを判断することにより、現在のフレームが撮像された状態が合焦状態に近い状態にあるか否かを判定することができる。例えば図７において、画素位置ｘ＝ｑにおけるＲ、ＧおよびＢの色成分のエッジ強度の微分特性グラフＲ´（ｘ）、Ｇ´（ｘ）およびＢ´（ｘ）のピーク値を示す点７ａおよび７ｂは、ともに０．４以上のエッジの傾きを示すので、現在のフレームが撮像された状態が合焦状態に近い状態にあると判定できる。ステップＳ４０で否定判断した場合、すなわち非合焦状態にあると判断した場合には、例えばステップＳ１０において焦点調節を行ったときの被写***置から被写体が大きく移動していることが考えられることから、ＡＦレンズ位置を微調整しただけでは合焦させることが困難である。そのため、ステップＳ１０へ戻って再度コントラストＡＦ処理を行う。これに対して、ステップＳ４０で肯定判断した場合、すなわち合焦状態に近い状態にあると判断した場合には、例えばステップＳ１０において焦点調節を行ったときの被写***置から被写体が全く移動していないか、またはあまり大きくは移動していないことが考えられることから、ＡＦレンズ位置を微調整することによって合焦させることが可能である。そのため、ステップＳ５０へ進む。
　ステップＳ５０では、制御装置１０４は、色成分Ｒ、Ｇ、Ｂのうち、少なくとも２つの色成分についてのエッジの傾きがステップＳ４０で検出されたか否かを判断する。色成分ＲおよびＢが一様でエッジを形成していないような場合等、少なくとも２つの色成分についてのエッジの傾きが検出できない場合には、以下に説明するＡＦレンズの移動方向の判定が行えない。このため、ステップＳ５０で否定判断した場合には、ステップＳ１０へ戻って、再度コントラストＡＦ処理を行う。これに対して、ステップＳ５０で肯定判断した場合には、ステップＳ６０へ進む。
　ステップＳ６０では、制御装置１０４は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分のうち、いずれか２つの色成分のエッジの傾きが所定レベルで一致するか否かを判断する。具体的には、上述したように、ＲＧＢの各色成分ごとの軸上色収差の違いにより、各色成分の光軸上の合焦位置は異なるため、式（７）～（９）により算出した微分特性値Ｒ ´（ｘ）、Ｇ ´（ｘ）、Ｂ ´（ｘ）がピークとなるＡＦレンズ位置、すなわち色成分ごとにエッジの傾きがピークとなるＡＦレンズ位置が異なる。
　例えば、図９は、図８において画素位置ｘがｘ＝ｑであってＡＦレンズ位置が変化した場合、すなわちＡＦモータ１５０のパルス数が１７８前後で変化した場合の微分特性値Ｒ ´（ｑ）、Ｇ ´（ｑ）、Ｂ ´（ｑ）の変化を図示したものである。この図９に示すように、微分特性値Ｒ ´（ｑ）、Ｇ ´（ｑ）、Ｂ ´（ｑ）のそれぞれは、エッジの傾きがピークとなるＡＦレンズ位置、すなわちＡＦモータ１５０のパルス数が異なっている。
　本実施の形態では、微分特性値Ｒ ´（ｑ）、Ｇ ´（ｑ）、Ｂ ´（ｑ）のうち、いずれか２つの色成分の微分特性値、すなわちエッジの傾きが最大値である１の近傍の所定レベル以上で一致する場合には、合焦状態にあると判断して、ＡＦレンズ位置を変更しないようにする。これに対して、微分特性値Ｒ ´（ｑ）、Ｇ ´（ｑ）、Ｂ ´（ｑ）のうち、いずれか２つの色成分のエッジの傾きが最大値である１の近傍の所定レベル以上で一致しない場合には、非合焦状態にあると判断して、ＡＦレンズ位置を変更する。例えば、図９では、２つの色成分の傾きに対応する微分特性値Ｂ ´（ｑ）とＧ ´（ｑ）とが１に近い点９ａで一致するため、この場合には合焦状態にあると判断して、ＡＦレンズ位置を変更しない。なお、この点９ａにおける各色成分のエッジの傾きの値は、図８に示す画素位置ｘ＝ｑにおける各色成分の微分特性のピーク値、すなわち点８ａにおけるエッジの傾きと等しい。
　なお、図９に示す判定手法に加えて、各色成分のエッジの傾きの比Ｒ ´（ｑ）／Ｇ ´（ｑ）、Ｂ ´（ｑ）／Ｇ ´（ｑ）、およびＲ ´（ｑ）／Ｂ ´（ｑ）を算出し、これら３つの比のうち２つの比を用いた判定手法を用いてもよい。２つの比が所定値の付近、例えば１付近で一致する場合、または１付近での２つの比の差が所定範囲内となる場合には、合焦状態にあると判断して、ＡＦレンズ位置を変更しないようにする。２つの比が所定値の付近で一致しない場合には、非合焦状態にあると判断して、ＡＦレンズ位置を変更する。
　例えば、図１０では、２つの比Ｂ ´（ｑ）／Ｇ ´（ｑ）とＲ ´（ｑ）／Ｂ ´（ｑ）とが１付近で点１０ａにおいて一致するため、この場合には合焦状態にあると判断して、ＡＦレンズ位置を変更しない。なお、この場合にどの２つの色成分のエッジの傾きの比を判断に用いるかは、レンズ１０２における分光周波数に応じた焦点距離依存の特性に基づいて選択される。例えば、図１０では、比Ｒ ´（ｑ）／Ｇ ´（ｑ）はどのパルス数においても１に近い値をとることから、Ｒ成分およびＧ成分の焦点位置はほぼ一致していると考えられる。そのため、比Ｒ ´（ｑ）／Ｇ ´（ｑ）以外の２つの比を用いることとする。
　ステップＳ６０で肯定判断した場合には、ステップＳ３０へ戻って処理を繰り返す。これに対して、ステップＳ６０で否定判断した場合には、ステップＳ７０へ進む。ステップＳ７０では、制御装置１０４は、ＡＦレンズの移動方向、すなわちＡＦ方向の判定を行う。本実施の形態では、図９に示した点９ａ、または図１０に示した点１０ａに対応するＡＦモータ１５０のパルス数、例えばパルス数１７８、の近傍において、ＡＦモータ１５０のパルス数の変化量に対する各色成分の傾きの比Ｒ´（ｑ）／Ｇ´（ｑ）、Ｂ´（ｑ）／Ｇ´（ｑ）、Ｒ´（ｑ）／Ｂ´（ｑ）の変化量の対応関係を表すＡＦレンズ位置調節データをＳＤＲＡＭに一時記録しておく。例えば、図１０における合焦点１０ａを基準として、合焦点１０ａからからＡＦモータ１５０のパルス数が１パルスずつ増加したとき、および減少したときの、各色成分の傾きの比Ｒ ´（ｑ）／Ｇ ´（ｑ）、Ｂ ´（ｑ）／Ｇ ´（ｑ）、Ｒ ´（ｑ）／Ｂ ´（ｑ）の変化量をＳＤＲＡＭに一時記録しておく。また、ＡＦモータ１５０のパルス数の変化量に対する各色成分の傾きの比Ｒ´（ｑ）／Ｇ´（ｑ）、Ｂ´（ｑ）／Ｇ´（ｑ）、Ｒ´（ｑ）／Ｂ´（ｑ）の変化量の対応関係は、被写体距離、またはレンズ１０２の特性に応じて変化するので、こうした対応関係を表すＡＦレンズ位置調節データは被写体距離およびレンズ１０２の特性の組合せ毎に記録される。そして、制御装置１０４は、ＳＤＲＡＭに一時記録したＡＦレンズ位置調節データを参照することによって、画像エッジにおける各色成分の傾きの比Ｒ´（ｑ）／Ｇ´（ｑ）、Ｂ´（ｑ）／Ｇ´（ｑ）、Ｒ´（ｑ）／Ｂ´（ｑ）からＡＦ方向を判定する。
　具体的には、現在の画像エッジ色成分の傾きの比が、図１０における点１０ｂに該当するＲ´（ｑ）／Ｂ´（ｑ）＝１．０５、および図１０における点１０ｃに該当するＢ´（ｑ）／Ｇ´（ｑ）＝０．９５である場合は、図１０における点１０ａに該当する合焦時の画像エッジ色成分の傾きの比であるＲ´（ｑ）／Ｂ´（ｑ）＝Ｂ´（ｑ）／Ｇ´（ｑ）＝１．００と比較する。現在の画像エッジ色成分の傾きの比Ｒ´（ｑ）／Ｂ´（ｑ）＝１．０５が合焦時の画像エッジ色成分の傾きの比Ｒ´（ｑ）／Ｂ´（ｑ）＝１．００よりも大きい。現在の画像エッジ色成分の傾きの比Ｂ´（ｑ）／Ｇ´（ｑ）＝０．９５が合焦時の画像エッジ色成分の比Ｂ´（ｑ）／Ｇ´（ｑ）＝１．００よりも小さい。このとき、図１０の例では、点１０ｂおよび１０ｃに該当する現在のＡＦモータ１５０のパルス数１６９が、点１０ａに該当する合焦時のＡＦモータ１５０のパルス数１７８よりも小さい範囲に含まれる。したがって、現在のピント状態は前ピンであると判定して、ＡＦ方向を至近側と判定する。前ピンとは、図２に示すように、撮像面が位置２ｆに位置している状態である。これに対して、現在の画像エッジ色成分の傾きの比が、図１０における点１０ｄに該当するＲ´（ｑ）／Ｂ´（ｑ）＝０．９５、および図１０における点１０ｅに該当するＢ´（ｑ）／Ｇ´（ｑ）＝１．０５である場合は、図１０における点１０ａに該当する合焦時の画像エッジ色成分の傾きの比であるＲ´（ｑ）／Ｂ´（ｑ）＝Ｂ´（ｑ）／Ｇ´（ｑ）＝１．００と比較する。現在の画像エッジ色成分の傾きの比Ｒ´（ｑ）／Ｂ´（ｑ）＝０．９５が合焦時の画像エッジ色成分の傾きの比Ｒ´（ｑ）／Ｂ´（ｑ）＝１．００よりも小さい。現在の画像エッジ色成分の傾きの比Ｂ´（ｑ）／Ｇ´（ｑ）＝１．０５が合焦時の画像エッジ色成分の傾きの比Ｂ´（ｑ）／Ｇ´（ｑ）＝１．００よりも大きい。このとき、図１０の例では、点１０ｄおよび１０ｅに該当する現在のＡＦモータ１５０のパルス数１９６が、点１０ａに該当する合焦時のＡＦモータ１５０のパルス数１７８よりも大きい範囲に含まれる。したがって、現在のピント状態は後ピンであると判定して、ＡＦ方向を無限遠側と判定する。後ピンとは、図２に示すように、撮像面が位置２ｒに位置している状態である。その後、ステップＳ８０へ進む。
　ステップＳ８０では、制御装置１０４は、ＳＤＲＡＭに一時記録されているＡＦモータ１５０のパルス数の変化量に対する画像エッジ色成分の傾きの比Ｒ´（ｑ）／Ｇ´（ｑ）、Ｂ´（ｑ）／Ｇ´（ｑ）、Ｒ´（ｑ）／Ｂ´（ｑ）の変化量の対応関係に基づいて、現在の画像エッジ色成分の傾きの比が１．００になるまでのＡＦモータ１５０の駆動量を設定する。図１０に示したグラフの例では、現在の画像エッジ色成分の傾きの比Ｒ´（ｑ）／Ｂ´（ｑ）＝１．０５かつＢ´（ｑ）／Ｇ´（ｑ）＝０．９５であるとき、ＡＦモータ１５０のパルス数９に対応するＡＦレンズの駆動量がＡＦモータ１５０に設定される。同様に、現在の画像エッジ色成分の傾きの比Ｒ´（ｑ）／Ｂ´（ｑ）＝０．９５かつＢ´（ｑ）／Ｇ´（ｑ）＝１．０５であるとき、ＡＦモータ１５０のパルス数１８に対応するＡＦレンズの駆動量がＡＦモータ１５０に設定される。その後、ステップＳ９０へ進み、制御装置１０４は、ＡＦモータ１５０を介して、ステップＳ７０で判定したＡＦ方向に、ステップＳ８０で設定した駆動量だけＡＦレンズを駆動して焦点調節を行って、ステップＳ３０へ戻る。なお、カメラ１００がＡＦ機能を有していない場合は、制御装置１０４は、モニタ１０６を介して、フォーカシング用レンズの移動方向および移動量をカメラ１００の使用者へ通知する。
　以上説明した本発明の第１の実施の形態によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
（１）制御装置１０４は、各色成分ごとにエッジを検出し、各色成分ごとのエッジ強度の微分値を算出するようにした。そして、制御装置１０４は、算出した各色成分ごとのエッジ強度の微分値に基づいて、ＡＦレンズの移動方向（駆動方向）を判定するようにした。これによって、スルー画表示中の常時ＡＦ制御において、その都度コントラスト方式のＡＦ制御を行う必要がなくなり、処理速度を向上させることができる。
（２）制御装置１０４は、ＡＦモータを介し、上述した（１）で判定したＡＦ方向にＡＦレンズを駆動するようにした。これによって、スルー画表示中に自動で焦点調節を行うことができる。
（３）制御装置１０４は、検出した各色成分ごとのエッジ強度が０以上１以下の値をとるように正規化してから微分値を算出するようにした。これによって、画像のコントラスト変化を強調することができる。
（４）制御装置１０４は、図３に示したステップＳ１０でコントラスト方式を用いて焦点調節を行った後に、ステップＳ３０以降の処理を実行するようにした。これによって、一旦、コントラスト方式により焦点調節を行った後は、大きくＡＦレンズ位置を変化させなくても合焦状態を継続できることを加味して、ＡＦ処理を高速化することができる。
（５）制御装置１０４は、各色成分の傾きすなわち微分値の比を算出し、算出した比のうちの２つの比が一致する点、または２つの比の差が所定値以内となる点に向けた移動方向をＡＦレンズの移動方向として判定するようにした。これによって、ＡＦレンズの移動方向を高速かつ高精度に判定することができる。
－－－第２の実施の形態－－－
　図１１は、第２の実施の形態におけるカメラ１０００の構成を示すブロック図である。カメラ１０００は、図１に示した第１の実施の形態におけるカメラ１００と同様に、操作部材１０１と、レンズ１０２と、撮像素子１０３と、制御装置１０４と、メモリカードスロット１０５と、モニタ１０６とを有している。これらについての説明は省略する。カメラ１０００は、ＮＤフィルタ１０２１とフィルタ挿脱装置１６０とをさらに有している。
　ＮＤフィルタ１０２１は、レンズ１０２を介して入射する光量を調節するための濃度フィルタである。制御装置１０４は、フィルタ挿脱装置１６０を介してＮＤフィルタ１０２１をレンズ１０２と撮像素子１０３との間の光軸上に挿入したり、光軸上から抜いたりすることによって、撮像素子１０３へ入射する光量を調節する。
　制御装置１０４がモニタ１０６にスルー画を表示中に、光軸上にＮＤフィルタ１０２１が挿入されると、ＮＤフィルタ１０２１の屈折率によって合焦位置がずれる。例えば、図１２に示すように、ＮＤフィルタ１０２１を挿入する前には、被写体光１２０ｃの合焦位置２ｄは撮像素子１０３の撮像面２ｃと一致していたのに対して、光軸上にＮＤフィルタ１０２１が挿入された場合には、被写体光１２０ｄの合焦位置２ｅは撮像面２ｃからずれてしまう。
　このため、カメラメーカでは、あらかじめＮＤフィルタ１０２１挿入による合焦位置のずれを考慮してレンズ１０２やＮＤフィルタ１０２１を含んだ光学系、例えばレンズ鏡筒の設計を行っている。しかしながら、撮影場所の湿度や温度等の周辺環境によって、レンズ鏡筒全体に歪みが発生する場合があり、このような歪みが発生している状況で光軸上にＮＤフィルタ１０２１が挿入されると、ＮＤフィルタ１０２１の挿入に伴う合焦位置のずれが、設計時に想定したずれとは異なる可能性がある。
　したがって、常時ＡＦ制御中にＮＤフィルタ１０２１が挿入されたときに、ＮＤフィルタ１０２１の挿入に伴う合焦位置のずれが設計時の想定したずれとは異なる場合には、フレームのコントラストが低下するため、ＡＦレンズを合焦方向に移動させて焦点調節を行う必要がある。このときに従来のコントラスト方式によって焦点調節を行う場合には、ＡＦレンズをどちらか一方に移動させてコントラストの変化を検出することにより、合焦させるためのＡＦレンズの移動方向をその都度判定する必要があり、ＡＦ処理に時間を要するという問題があった。
　そこで、本実施の形態では、このような問題点を解決するために、ＮＤフィルタ１０２１が光軸上に挿入された場合でも、ＡＦレンズを移動させることなく、現在のＡＦレンズ位置が合焦位置から光軸方向のどちらの方向にずれているかを判定する。判定結果に基づいてＡＦレンズを合焦位置方向へ移動させる。
　本実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、従来のコントラスト方式に基づく焦点調節後、レンズ１０２と撮像面２ｃに位置する撮像素子１０３との間の光軸上にＮＤフィルタが挿入された場合に、ＡＦレンズを合焦位置へ移動するための移動方向を判定する。図２に示したように、各色成分の光ごとの光軸上の合焦位置が軸上色収差によって異なることを加味するため、制御装置１０４に含まれるＳＤＲＡＭに一時記録されたＡＦレンズ位置調節データを参照して、現在のＡＦレンズ位置が合焦状態をもたらす合焦位置から光軸方向の至近側または無限遠側のどちらの方向にずれているかを判定する。本実施の形態において、ＳＤＲＡＭに一時記録されたＡＦレンズ位置調節データは、第１の実施の形態におけるＡＦレンズ位置調節データと異なる。したがって、第１の実施の形態におけるカメラが第２の実施の形態におけるカメラでもある場合は、各実施の形態に応じた別々のＡＦレンズ位置調節データがＳＤＲＡＭに一時記録され、ＮＤフィルタ１０２１が挿入されたか否かに応じていずれかのＡＦレンズ位置調節データが用いられる。こうすることで、図１３および図３におけるステップＳ７０のＡＦレンズの移動方向判定処理およびステップＳ８０の駆動量設定処理を共通化することができる。
　図１３は、本実施の形態におけるスルー画表示中の常時ＡＦ制御の流れを示すフローチャートである。図１３に示す処理は、撮像素子１０３からスルー画データの入力が開始されると起動するプログラムとして、制御装置１０４によって実行される。図１３に示すフローチャートは、図３に示したフローチャートと比べると、ステップＳ２１において行われる判断処理が加えられている点以外は一致するので、ステップＳ２１およびその前後の処理についてのみ説明する。
　ステップＳ２０で肯定判断した場合には、ステップＳ２１へ進む。
　ステップＳ２１では、制御装置１０４は、光軸上にＮＤフィルタ１０２１が挿入されたか否かを判断する。ステップＳ２１で否定判断した場合には、ステップＳ１０へ戻って処理を繰り返す。これに対して、ステップＳ２１で肯定判断した場合には、上述したように、ＮＤフィルタ１０２１の挿入によって改めて焦点調節を行う必要がある可能性があると判断して、ステップＳ３０へ進む。
　ステップＳ６０で肯定判断した場合には、ステップＳ２１へ戻って処理を繰り返す。
　ステップＳ９０において、制御装置１０４は、ＡＦモータ１５０をステップＳ７０で判定したＡＦ方向に、ステップＳ８０で設定した駆動量だけ駆動させて焦点調節を行って、ステップＳ２１へ戻る。
　以上説明した本発明の第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。また、制御装置１０４は、光軸上にＮＤフィルタ１０２１が挿入された場合には、各色成分ごとにエッジを検出し、各色成分ごとのエッジ強度の微分値を算出するようにした。そして、制御装置１０４は、算出した各色成分ごとのエッジ強度の微分値に基づいて、ＡＦレンズの移動方向、すなわち駆動方向を判定するようにした。これによって、ＮＤフィルタ１０２１の屈折率によって合焦位置がずれた場合でも、その都度実際にＡＦレンズをいずれか一方向に移動させてコントラスト検出を行うことなく、合焦位置に向けたＡＦレンズの移動方向を判定することができるため、処理速度を向上させることができるという作用効果を得ることができる。
―変形例―
　なお、上述した実施の形態のカメラは、以下のように変形することもできる。
（１）上述した実施の形態では、制御装置１０４は、ステップＳ４０でエッジの傾きが所定レベル以上、例えば０．４以上であるか否かを判断することにより、現在のフレームが撮像された状態が合焦状態に近い状態にあるか否かを判定する例について説明した。しかしながら、ステップＳ４０での判断に用いる閾値（例えば０．４）は、レンズ１０２のズーム倍率によって変化するため、レンズ１０２がズーム倍率の変更が可能なズームレンズである場合には、上記閾値をそのズーム倍率ごとに変更する必要がある。例えば望遠レンズの場合はエッジの傾きが常に０．４を下回ることも考えられるため、上記閾値を０．４よりも小さくする必要がある。この場合のズーム倍率に応じた閾値は、あらかじめ算出されてＳＤＲＡＭに一時記録しておけばよい。
（２）上述した実施の形態では、図１０の例において、２つの比が所定値の付近、例えば１付近で一致する場合、または１付近での２つの比の差が所定範囲内となる場合には、合焦状態にあると判断する例について説明した。しかしながら、各色成分のエッジの傾きの比が１となる場合のＡＦモータ１５０のパルス数と、合焦位置におけるＡＦモータ１５０のパルス数とがずれる可能性があるため、判定に用いる閾値を１とせずにオフセットをとるようにしてもよい。
（３）上述した第１の実施の形態では、カメラ１００の制御装置１０４が図３に示した処理を実行する例について説明した。上述した第２の実施の形態では、カメラ１０００の制御装置１０４が図１３に示した処理を実行する例について説明した。しかしながら、焦点調節機能を有する他の機器、例えばビデオカメラ、カメラ本体と交換レンズとからなるカメラシステム、または外部カメラが接続されたパソコン等にも本発明は適用可能である。
　なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における構成に何ら限定されない。また、上述の実施の形態と複数の変形例を組み合わせた構成としてもよい。
　次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
　日本国特許出願２００９年第１６８９９１号（２００９年７月１７日出願）
　日本国特許出願２００９年第１６８９９２号（２００９年７月１７日出願）
　日本国特許出願２００９年第２４０２０６号（２００９年１０月１９日出願）
　日本国特許出願２００９年第２４０２０７号（２００９年１０月１９日出願）
 

Claims (10)

  1. 　フォーカシング用レンズを含む光学系と、
    　前記光学系によって形成される被写体の像を撮像し、複数の色成分を含む画像信号を出力する撮像素子と、
    　前記画像信号に含まれる前記複数の色成分の各色成分ごとのエッジを検出するエッジ検出部と、
    　前記エッジ検出部によって検出された前記各色成分ごとのエッジのエッジ強度の微分値を算出する微分値算出部と、
    　前記微分値算出部によって算出された前記微分値に基づいて、前記光学系の焦点調節のために前記フォーカシング用レンズを移動させる移動方向を判定する判定部とを備える焦点調節装置。
  2. 　請求項１に記載の焦点調節装置において、
    　前記光学系と前記撮像素子との間の光軸上に挿入され、前記光学系から入射される光量を調節するフィルタと、
    　前記フィルタを前記光軸上に挿入し、前記光軸上から抜く挿脱部とをさらに備え、
    　前記判定部は、前記挿脱部によって前記フィルタが挿入されたとき、前記移動方向を判定する焦点調節装置。
  3. 　請求項１または２に記載の焦点調節装置において、
    　前記判定部によって判定された前記移動方向に前記フォーカシング用レンズを駆動する駆動部をさらに備える焦点調節装置。
  4. 　請求項１～３のいずれか一項に記載の焦点調節装置において、
    　前記微分値算出部は、前記エッジ検出部で検出した前記エッジ強度が各色成分の信号値に無関係となるように、前記エッジ強度を正規化してから微分値を算出する焦点調節装置。
  5. 　請求項１～４のいずれか一項に記載の焦点調節装置において、
    　前記フォーカシング用レンズを前記フォーカシング用レンズの光軸方向に移動させながら前記画像信号のコントラストが最も高くなる前記光軸方向のレンズ位置を特定し、前記特定されたレンズ位置へ前記フォーカシング用レンズを移動することによって前記焦点調節を行う焦点調節部をさらに備え、
    　前記判定部は、前記焦点調節部によって前記焦点調節が行われた後に、前記移動方向を判定する焦点調節装置。
  6. 　請求項１～５のいずれか一項に記載の焦点調節装置において、
    　前記フォーカシング用レンズの光軸方向の各レンズ位置の位置情報と、前記フォーカシング用レンズの前記各レンズ位置における前記エッジ強度の各色成分ごとの微分値情報との対応関係に関する対応関係情報を記憶する記憶部をさらに備え、
    　前記判定部は、前記フォーカシング用レンズの現在のレンズ位置における前記各色成分ごとの微分値情報と前記対応関係情報とに基づいて、前記移動方向を判定する焦点調節装置。
  7. 　請求項６に記載の焦点調節装置において、
    　前記複数の色成分は少なくとも３成分であり、
    　前記各色成分ごとの微分値情報は、前記各色成分の前記微分値と、前記３成分のうちの他の色成分の前記微分値との少なくとも２つの比であって、
    　前記少なくとも２つの比が一致するとき、前記フォーカシング用レンズは、前記被写体の像を結像する合焦位置に位置する焦点調節装置。
  8. 　請求項７に記載の焦点調節装置において、
    　前記フォーカシング用レンズの前記各レンズ位置は、前記合焦位置を基準として定められる焦点調節装置。
  9. 　請求項７または８に記載の焦点調節装置において、
    　前記駆動部によって前記移動方向に前記合焦位置まで前記フォーカシング用レンズが駆動される際の駆動量は、前記対応関係情報に基づいて定められる焦点調節装置。
  10. 　請求項１～９のいずれか１項に記載の焦点調節装置を備えるカメラ。
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