(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズを含む撮影光学系を通過した光を光電変換して撮像信号を生成する撮像手段と、
前記撮像信号から被写体のコントラストを示す焦点信号を生成する生成手段と、
当該焦点信号に基づいて前記フォーカスレンズの位置を制御する制御手段とを有する自動焦点調節装置であって、
前記制御手段は、前記フォーカスレンズを一方向に駆動する第一のスキャン動作中に前記焦点信号を順次取得し、前記フォーカスレンズの位置に対する前記焦点信号の勾配に応じて、前記フォーカスレンズの駆動速度を変更し、
前記制御手段は、第一の条件を満たした場合に、前記第一のスキャン動作において取得された前記焦点信号がピークとなる第一のフォーカスレンズ位置を検出した後で、前記フォーカスレンズを一方向に駆動する第二のスキャン動作を行い、当該第二のスキャン動作において取得された前記焦点信号がピークとなる第二のフォーカスレンズ位置に基づいて前記フォーカスレンズの位置を制御し、
前記第一の条件とは、前記第一のフォーカスレンズ位置とその前後の焦点信号に対応する前記フォーカスレンズの位置との差分が所定値を超えた場合であることを特徴とする自動焦点調節装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第一のフォーカスレンズ位置を含むように、前記第二のスキャン動作において前記フォーカスレンズを駆動する範囲を設定す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。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第二のスキャン動作において前記フォーカスレンズを駆動する範囲を、前記第一のフォーカスレンズ位置を検出したときの前記フォーカスレンズの位置に対する前記焦点信号の勾配に応じて変更することを特徴とする請求項２に記載の自動焦点調節装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第二のスキャン動作において前記フォーカスレンズを駆動する範囲を、絞りの値に応じて変更することを特徴とする請求項２又は３に記載の自動焦点調節装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記第二のスキャン動作において、固定された速度で前記フォーカスレンズを駆動することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の自動焦点調節装置。
【請求項６】
第二の条件を満たした場合、前記制御手段は、前記第一の条件を満たした場合であっても、前記第二のスキャン動作を行わないことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の自動焦点調節装置。
【請求項７】
前記第二の条件を満たした場合、前記制御手段は、前記第一のフォーカスレンズ位置に基づいて前記フォーカスレンズの位置を制御することを特徴とする請求項６に記載の自動焦点調節装置。
【請求項８】
前記第二の条件とは、前記第一のフォーカスレンズ位置の検出の結果が非合焦の場合であることを特徴とする請求項６又は７に記載の自動焦点調節装置。
【請求項９】
前記第二の条件とは、絞りを所定量以上絞っていた場合であることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の自動焦点調節装置。
【請求項１０】
前記第二の条件とは、画像サイズが所定サイズよりも小さい場合であることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の自動焦点調節装置。
【請求項１１】
前記第二の条件とは、画像の圧縮率が所定値以上大きい場合であることを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか１項に記載の自動焦点調節装置。
【請求項１２】
前記第二の条件とは、撮影速度優先の撮影モードが選択されていた場合であることを特徴とする請求項６乃至１１のいずれか１項に記載の自動焦点調節装置。
【請求項１３】
前記第二の条件とは、被写体が所定量以上動いていた場合であることを特徴とする請求項６乃至１２のいずれか１項に記載の自動焦点調節装置。
【請求項１４】
前記第二の条件とは、シャッターボタンを一気押しした場合であることを特徴とする請求項６乃至１３のいずれか１項に記載の自動焦点調節装置。
【請求項１５】
フォーカスレンズを含む撮影光学系を通過した光を光電変換して撮像信号を生成する撮像手段を備える自動焦点調節装置の制御方法であって、
前記撮像信号から被写体のコントラストを示す焦点信号を生成するステップと、
当該焦点信号に基づいて前記フォーカスレンズの位置を制御するステップとを有し、
前記フォーカスレンズを一方向に駆動する第一のスキャン動作中に前記焦点信号を順次取得し、前記フォーカスレンズの位置に対する前記焦点信号の勾配に応じて、前記フォーカスレンズの駆動速度を変更し、
第一の条件を満たした場合に、前記第一のスキャン動作において取得された前記焦点信号がピークとなる第一のフォーカスレンズ位置を検出した後で、前記フォーカスレンズを一方向に駆動する第二のスキャン動作を行い、当該第二のスキャン動作において取得された前記焦点信号がピークとなる第二のフォーカスレンズ位置に基づいて前記フォーカスレンズの位置を制御し、
前記第一の条件とは、前記第一のフォーカスレンズ位置とその前後の焦点信号に対応する前記フォーカスレンズの位置との差分が所定値を超えた場合であることを特徴とする自動焦点調節装置の制御方法。
【請求項１６】
フォーカスレンズを含む撮影光学系を通過した光を光電変換して撮像信号を生成する撮像手段を備える自動焦点調節装置の制御をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記撮像信号から被写体のコントラストを示す焦点信号を生成するステップと、
当該焦点信号に基づいて前記フォーカスレンズの位置を制御するステップとを有し、
前記フォーカスレンズを一方向に駆動する第一のスキャン動作中に前記焦点信号を順次取得し、前記フォーカスレンズの位置に対する前記焦点信号の勾配に応じて、前記フォーカスレンズの駆動速度を変更し、
第一の条件を満たした場合に、前記第一のスキャン動作において取得された前記焦点信号がピークとなる第一のフォーカスレンズ位置を検出した後で、前記フォーカスレンズを一方向に駆動する第二のスキャン動作を行い、当該第二のスキャン動作において取得された前記焦点信号がピークとなる第二のフォーカスレンズ位置に基づいて前記フォーカスレンズの位置を制御し、
前記第一の条件とは、前記第一のフォーカスレンズ位置とその前後の焦点信号に対応する前記フォーカスレンズの位置との差分が所定値を超えた場合であることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動焦点調節装置、その制御方法及びプログラムに関し、より詳しくは電子スチルカメラやビデオ等に利用されるオートフォーカスに関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子スチルカメラ等において、フォーカスレンズ位置を動かして被写体に焦点を合わせる方法として、ＣＣＤ等の撮像素子から得られる画像信号を用いて自動的に合焦動作を行うオートフォーカス（ＡＦ）方式が用いられている。このＡＦ方式において、ＡＦスキャン動作中に被写体ピーク位置から離れているところにおいて、焦点評価値のグラフ形状より被写体ピーク位置を判断し、フォーカス速度を可変させることで高速化する技術がある。
例えば、所定時間内における焦点評価値の変化量とレンズ位置の変化量の比を評価値変化率として算出し、評価値変化率が増加状態にあるか減少状態にあるかに応じてレンズ位置の変更速度を可変するものがある（特許文献１を参照）。
また、焦点評価値の増加中の３点からピーク位置を予測し、予測結果のばらつきが所定範囲内で駆動し、その前に増加が０近傍になったらフォーカス停止し、予測したピーク位置が遠い場合は、高速に移動させ、その後、低速にして再予測するものがある（特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−７６５０号公報
【特許文献２】特開平８−２９６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フォーカスレンズを駆動しながら焦点評価値を取得するようなＡＦスキャン方法を適用した場合には、被写体ピーク位置近傍であることを判断してから速度制御をするまでにタイムラグが生じてしまう。
また、被写体のコントラストや周波数、絞りや露出等のカメラ設定が異なっていると、焦点評価値のグラフ形状が異なる。これより、焦点評価値のグラフ形状に基づいて被写体ピーク位置を判断する場合に、被写体によっては、被写体ピーク位置付近までにＡＦ精度が確保できるサンプリング間隔となる所定の速度まで減速するのが間に合わなくなってしまうという問題がある。
特許文献１や特許文献２では、焦点評価値のグラフ形状を判断してから速度制御するまでのタイムラグについて考慮されていない。また、被写体やカメラの設定に応じて、焦点評価値のピーク形状の判断の仕方を変えることは行っていない。そのため、被写体やカメラの設定によっては、被写体ピーク位置までに速度制御が間に合わなくなり、ピント精度が悪くなってしまう。
【０００５】
本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、被写体やカメラの設定によらず、精度良く高速にＡＦを行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の自動焦点調節装置は、フォーカスレンズを含む撮影光学系を通過した光を光電変換して撮像信号を生成する撮像手段と、前記撮像信号から被写体のコントラストを示す焦点信号を生成する生成手段と、当該焦点信号に基づいて前記フォーカスレンズの位置を制御する制御手段とを有する自動焦点調節装置であって、前記制御手段は、前記フォーカスレンズを一方向に駆動する第一のスキャン動作中に前記焦点信号を順次取得し、前記フォーカスレンズの位置に対する前記焦点信号の勾配に応じて、前記フォーカスレンズの駆動速度を変更し、前記制御手段は、第一の条件を満たした場合に、前記第一のスキャン動作において取得された前記焦点信号がピークとなる第一のフォーカスレンズ位置を検出した後で、前記フォーカスレンズを一方向に駆動する第二のスキャン動作を行い、当該第二のスキャン動作において取得された前記焦点信号がピークとなる第二のフォーカスレンズ位置に基づいて前記フォーカスレンズの位置を制御し、前記第一の条件とは、前記第一のフォーカスレンズ位置とその前後の焦点信号に対応する前記フォーカスレンズの位置との差分が所定値を超えた場合であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、フォーカスレンズの駆動速度を可変として焦点評価値のピーク位置を算出するとともに、一定の条件下では、その後に再度フォーカスレンズを駆動させながら焦点評価値のピーク位置を算出するようにしたので、被写体やカメラの設定によらず、精度良く高速にＡＦを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係る撮像装置の動作を説明するフローチャートである。
【図３】図２おけるＡＦ動作を説明するフローチャートである。
【図４】図３における初期フォーカス駆動を説明するフローチャートである。
【図５】図４におけるピーク検出チェックを説明するフローチャートである。
【図６】図３におけるフォーカス速度の設定を説明するフローチャートである。
【図７】図３、図５における焦点評価値の勾配検出を説明するフローチャートである。
【図８】図３、図４、図５における焦点評価値の勾配閾値SlopeThrの算出を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は、本発明を適用した実施形態に係る撮像装置（電子カメラ）の構成を示すブロック図である。１０１はズーム機構を含む撮影レンズである。１０２は光量を制御する絞り及びシャッターである。１０３はＡＥ（自動露出）処理を行うＡＥ処理部である。１０４は後述する撮像素子１０７上に焦点を合わせるためのフォーカスレンズである。１０５はフォーカスレンズ１０４を駆動するモータである。１０６はＡＦ（自動合焦）処理を行うＡＦ処理部である。
【００１０】
１０７は被写体からの反射光を電気信号に変換する受光手段又は光電変換手段としての撮像素子である。１０８はＡ／Ｄ変換部であり、撮像素子１０７の出力ノイズを除去するＣＤＳ回路やＡ／Ｄ変換前に行う非線形増幅回路を含む。１０９は画像処理部である。１１０はフォーマット変換部である。１１１は高速な内蔵メモリ（例えばランダムアクセスメモリ等（以下、ＤＲＡＭと記す））であり、一時的な画像記憶手段としての高速バッファとして、或いは画像の圧縮伸張における作業用メモリ等に使用される。１１２は画像記録部であり、メモリーカード等の記録媒体とそのインターフェースからなる。
【００１１】
１１３はシステム制御部（以下、ＣＰＵと記す）であり、撮影シーケンス等システムを制御する。１１４は画像表示用メモリ（以下、ＶＲＡＭと記す）である。１１５は画像表示部であり、画像表示の他、操作補助のための表示やカメラ状態の表示の他、撮影時には撮影画面と、測距領域を表示する。
【００１２】
１１６はカメラを外部から操作するための操作部である。操作部１１６には、例えば次のようなものが含まれる。撮像装置の撮影機能や画像再生時の設定等の各種設定を行うメニュースイッチ、撮影レンズのズーム動作を指示するズームレバー、撮影モードと再生モードの動作モード切換えスイッチ等である。１１７はマクロモード、遠景モード、スポーツモード等の撮影モードを選択するための撮影モードスイッチである。撮影モードスイッチ１１７は、ユーザが選択した撮影モードに応じて測距距離範囲やＡＦ動作等を変更するようになっている。１１８はシステムに電源を投入するためのメインスイッチである。１１９はＡＦやＡＥ等の撮影スタンバイ動作を行うためのスイッチ（以下、ＳＷ１と記す）である。１２０はＳＷ１（１１９）の操作後、撮影を行う撮影スイッチ（以下、ＳＷ２と記す）である。
【００１３】
１２１は手ぶれやパン等のよるカメラの動きを検知するための角速度センサ部である。１２２は画面内の輝度情報より動体を検出する動体検出部である。
【００１４】
本実施形態では、上述した構成を備えた撮像装置が、フォーカスレンズ１０４を含む撮影光学系及び撮像素子１０７を介して得られた映像出力信号に基づいて焦点評価値を求め、フォーカスレンズ１０４の位置を調節する自動合焦装置として機能する。
【００１５】
以下、図２〜図８を参照して、本実施形態に係る撮像装置の動作について説明する。以下に説明する各処理は、システム制御部１１３の制御下において実現される。
図２は、本実施形態に係る撮像装置の動作を説明するフローチャートである。
ステップＳ２０１で、ＡＥ処理部１０３で画像処理部１０９の出力からＡＥ処理を行って、ステップＳ２０２へ進む。ステップＳ２０２で、ＳＷ１（１１９）の状態を調べ、ＯＮであればステップＳ２０３へ進み、そうでなければステップＳ２０１へ進む。ステップＳ２０３で、後述するＡＦ動作（図３を参照）を行って、ステップＳ２０４へ進む。ここで、ＡＦ動作中の露出条件（シャッター速度、絞り、感度）は、直前のステップＳ２０１のＡＥ処理で決定する。ステップＳ２０４で、ＳＷ１（１１９）の状態を調べ、ＯＮであればステップＳ２０５へ進み、そうでなければステップＳ２０１へ進む。ステップＳ２０５で、ＳＷ２（１２０）の状態を調べ、ＯＮであればステップＳ２０６へ進み、そうでなければステップＳ２０４へ進む。ステップＳ２０６で、撮影動作を行った後、ステップＳ２０１へ進む。
【００１６】
図３は、図２のステップＳ２０３のＡＦ動作を説明するフローチャートである。ステップＳ３０１で、画面内の所定の領域に測距領域を設定して、ステップＳ３０２へ進む。ステップＳ３０２で、撮影モードや焦点距離に応じたスキャン範囲を設定して、ステップＳ３０３へ進む。ステップＳ３０３で、後述する初期フォーカス駆動（図４を参照）を行って、ステップＳ３０４へ進む。この初期フォーカス駆動では、ＡＦスキャンの開始位置への駆動を行う。
【００１７】
ステップＳ３０４で、後述するフォーカス速度（フォーカスレンズ１０４の駆動速度）の設定（図６を参照）を行った後、ステップＳ３０５へ進む。ステップＳ３０５で、ステップＳ３０４において設定したフォーカス速度で所定方向にフォーカス駆動を開始して、ステップＳ３０６へ進む。ここで、所定方向は、ステップＳ３０３の初期フォーカス駆動とは反対方向に設定する。
【００１８】
ステップＳ３０６で、ステップＳ３０１において設定した測距領域内の焦点評価値を取得して、ステップＳ３０７へ進む。ステップＳ３０７で、現在のフォーカスレンズ１０４の位置を取得して、ステップＳ３０８へ進む。ステップＳ３０８で、後述する焦点評価値の勾配検出（図７を参照）を行って、ステップＳ３０９へ進む。ステップＳ３０９で、後述する焦点評価値の勾配閾値SlopeThrの算出（図８を参照）を行った後、ステップＳ３１０へ進む。
【００１９】
ステップＳ３１０で、ステップＳ３０８において検出した焦点評価値の勾配が、ステップＳ３０９において算出した勾配閾値SlopeThr以上で、かつステップＳ３０４又は後述するステップＳ３１１で設定されるフォーカス速度が高速に設定されているか否かを調べる。その結果、そうであればステップＳ３１１へ進み、そうでなければステップＳ３１３へ進む。ステップＳ３１１で、フォーカス速度を低速に変更して、ステップＳ３１２へ進む。ステップＳ３１２で、ステップＳ３１１において変更したフォーカス速度でフォーカス駆動を行って、ステップＳ３１３へ進む。これにより、ＡＦスキャン開始時に高速でフォーカス駆動を開始している場合に、ピント位置近傍が判断できた時点でフォーカスレンズ１０４の減速制御することができる。
【００２０】
ステップＳ３１３で、ステップＳ３０７において取得した現在のフォーカスレンズ１０４の位置が、ステップＳ３０２において設定したスキャン範囲内にあるか否かを調べる。その結果、スキャン範囲内にあればステップＳ３０６へ進み、そうでなければステップＳ３１４へ進む。ここで、ステップＳ３０６〜Ｓ３１３の一連の動作は、現在のフレームレートの１フレーム分の時間で行われる。また、ステップＳ３０６において取得した焦点評価値とステップＳ３０７で取得したレンズ位置とを対応付け、後述するステップＳ３１５の焦点評価値のピーク位置の算出で用いる。その際、焦点評価値を取得中にフォーカスレンズ１０４は駆動しているため、露光時間の中心のタイミングでのフォーカスレンズ位置を算出して焦点評価値と対応付ける。
【００２１】
ステップＳ３１４で、フォーカスレンズ１０４の駆動を停止して、ステップＳ３１５へ進む。ステップＳ３１５で、ステップＳ３０６において取得した焦点評価値と、それに対応するフォーカスレンズ１０４の位置（ステップＳ３０７において取得）とを用いて、焦点評価値のピーク位置を算出して、ステップＳ３１６へ進む。ステップＳ３１６で、合焦判定を行って、ステップＳ３１７へ進む。ここまでの処理が、本発明でいう第一の制御手段、第一の制御手順、第一の制御処理の例である。
【００２２】
ステップＳ３１７で、スキャンのやり直し（以下、再スキャンと称する）を行う条件を判別する。ここでは、ステップＳ３１５において算出した焦点評価値のピーク位置とその前後の焦点評価値を取得したフォーカス位置との差分が所定値を超えているか否かを判定する（第一の条件）。その結果、超えていれば再スキャンを行うとしてステップＳ３１８へ進み、超えていなければステップＳ３２６へ進む。この所定値は、合焦位置の算出に関して精度が保てる値とする。
【００２３】
ただし、第一の条件を満たした場合でも、第二の条件を満たした場合は、再スキャンを行わず、ステップＳ３２６へ進む。例えば、ステップＳ３１６において非合焦であった場合は再スキャンを行わない。また、絞りを所定量以上絞っていた場合、画像サイズが所定サイズよりも小さい場合、画像の圧縮率が所定値以上大きい場合等、撮影時に所定値以上深度が深くなる場合は再スキャンを行わない。また、撮影速度優先の撮影モードが選択されていた場合、シャッターボタンを一気押しした場合等、撮影までのタイムラグをできるだけ少なくしたい場合は再スキャンを行わない。また、被写体が所定量以上動いていた場合等、再スキャンを行ったときに合焦精度が低下する場合は再スキャンを行わない。
【００２４】
ステップＳ３１８で、ステップＳ３１５において算出した焦点評価値のピーク位置を中心とした測距範囲を設定する。ここで設定される測距範囲は、焦点評価値の勾配又は勾配の変化率が大きければより狭く設定し、焦点評価値の勾配又は勾配の変化率が小さければ広く設定する。また、絞りを所定量以上絞っていた場合等、深度が深くなることにより焦点評価値のピークを算出しにくい場合等は測距範囲を広げる設定とする。ステップＳ３１９で、スキャン開始位置へフォーカスレンズ１０４を移動させる。ステップＳ３２０で、ステップＳ３１８において設定した測距範囲内の焦点評価値を取得して、ステップＳ３２１へ進む。ステップＳ３２１で、現在のフォーカスレンズ１０４の位置を取得して、ステップＳ３２２へ進む。この場合のフォーカス速度は、ステップＳ３１１において設定される低速で固定したものとする。
【００２５】
ステップＳ３２２で、ステップＳ３２１において取得した現在のフォーカスレンズ１０４の位置が、ステップＳ３１８において設定した測距範囲内にあるか否かを調べる。その結果、測距範囲内にあればステップＳ３２０へ進み、そうでなければステップＳ３２３へ進む。ステップＳ３２３で、フォーカスレンズ１０４の駆動を停止して、ステップＳ３２４へ進む。ステップＳ３２４で、ステップＳ３２０において取得した焦点評価値と、それに対応するフォーカスレンズ１０４の位置（ステップＳ３２１において取得）とを用いて、焦点評価値のピーク位置を算出して、ステップＳ３２５へ進む。ステップＳ３２５で、合焦判定を行って、ステップＳ３２６へ進む。ここまでの処理が、本発明でいう第二の制御手段、第二の制御手順、第二の制御処理の例である。
【００２６】
ステップＳ３２２で、再スキャンを行った場合はステップＳ３２４において求めた焦点評価値のピーク位置へ、再スキャンを行わなかった場合はステップＳ３１５において求めた焦点評価値のピーク位置へフォーカスレンズ１０４を駆動して、ＡＦ動作を終了する。
【００２７】
図４は、図３のステップＳ３０３の初期フォーカス駆動を説明するフローチャートである。ステップＳ４０１で、フォーカス速度を低速にして、ステップＳ４０２へ進む。ここで、初期フォーカス駆動における低速は、例えば後述する焦点評価値の勾配を判断できる最低速で設定する。ステップＳ４０２で、ステップＳ４０１において設定したフォーカス速度で所定方向にフォーカス駆動を開始して、ステップＳ４０３へ進む。ここで、所定方向は、例えば被写体の存在確率が高いと考えられる方向や、現在のフォーカスレンズ位置に対して遠端と近端のいずれか近い側への方向等に設定する。
【００２８】
ステップＳ４０３で、ステップＳ３０１において設定した測距領域内の焦点評価値を取得して、ステップＳ４０４へ進む。ステップＳ４０４で、現在のフォーカスレンズ１０４の位置を取得して、ステップＳ４０５へ進む。ステップＳ４０５で、後述するピーク検出チェック（図５を参照）を行って、ステップＳ４０６へ進む。ステップＳ４０６で、ステップＳ４０５においてチェックしたピーク検出結果がＯＫか否かを調べ、そうであればステップＳ４０９へ進み、そうでなければステップＳ４０７へ進む。ステップＳ４０７で、ステップＳ４０５においてチェックしたピーク検出結果が減少で、かつ減少回数が減少回数閾値よりも多いか否かを調べ、そうであればステップＳ４０９へ進み、そうでなければステップＳ４０８へ進む。ステップＳ４０８で、現在のフォーカスレンズ１０４の位置が進行方向の端まで到達したか否かを調べ、そうであればステップＳ４０９へ進み、そうでなければステップＳ４０３へ進む。
【００２９】
ステップＳ４０９で、後述する焦点評価値の勾配閾値SlopeThrの算出（図８を参照）を行った後、ステップＳ４１０へ進む。ステップＳ４１０で、後述するステップＳ５０３の焦点評価値の勾配検出において検出した焦点評価値の勾配がステップＳ４０９において算出したSlopeThr以上か否かを調べる。その結果、そうであればステップＳ４１１へ進み、そうでなければステップＳ４１２へ進む。ステップＳ４１１で、ＦＡＳＴＡＦ判定をＮＧとして、ステップＳ４１３へ進む。ここで、ＦＡＳＴＡＦ判定は、ＡＦスキャン動作開始タイミングであるステップＳ３０５において、フォーカスレンズ１０４の現在位置がピント位置の近傍か否かを判断することで高速にフォーカス駆動を開始するかを決定する指標の一つとなる。ＦＡＳＴＡＦ判定は、次のステップＳ３０４のフォーカス速度の設定で用いる。ステップＳ４１２で、ＦＡＳＴＡＦ判定をＯＫとして、ステップＳ４１３へ進む。ステップＳ４１３で、フォーカスレンズ１０４を停止して、ステップＳ３０４へ進む。
【００３０】
図５は、図４のステップＳ４０５のピーク検出チェックを説明するフローチャートである。ステップＳ５０１で、現在までにステップＳ４０３において取得した焦点評価値の最大値、最小値を求めて記憶して、ステップＳ５０２へ進む。ステップＳ５０２で、後述する焦点評価値の勾配閾値SlopeThrの算出（図７を参照）を行った後、ステップＳ５０３へ進む。ステップＳ５０３で、後述する焦点評価値の勾配検出（図８を参照）を行った後、ステップＳ５０４へ進む。
【００３１】
ステップＳ５０４で、今回取得した焦点評価値が、前回取得した焦点評価値に対して所定量以上増加しているか否かを調べ、そうであればステップＳ５０５へ進み、そうでなければステップＳ５１４へ進む。ステップＳ５０５で、減少回数を０にクリアして、ステップＳ５０６へ進む。ステップＳ５０６で、増加回数をインクリメントして、ステップＳ５０７へ進む。ステップＳ５０７で、増加回数が加減速判定閾値よりも多いか否かを調べ、そうであればステップＳ５０８へ進み、そうでなければステップＳ５１１へ進む。ステップＳ５０８で、焦点評価値の勾配がステップＳ５０２において算出したSlopeThr以上か否かを調べ、そうであればステップＳ５０９へ進み、そうでなければステップＳ５１０へ進む。ステップＳ５０９で、フォーカス速度を低速に変更して、ステップＳ５１２へ進む。ステップＳ５１０で、フォーカス速度を高速に変更して、ステップＳ５１２へ進む。ステップＳ５１１で、ＦＡＳＴＡＦ判定をＯＫにして、ステップＳ５１３へ進む。ステップＳ５１２で、ＦＡＳＴＡＦ判定をＮＧにして、ステップＳ５１３へ進む。ステップＳ５１３で、ピーク検出結果を増加として、ステップＳ５２５へ進む。
【００３２】
ステップＳ５１４で、今回の焦点評価値が、前回の焦点評価値に対して所定量減少しているか否かを調べ、そうであればステップＳ５１５へ進み、そうでなければステップＳ５２１へ進む。ステップＳ５１５で、増加回数が１以上、かつ今回の焦点評価値がステップＳ５０１において記憶している焦点評価値の最大値よりも所定割合以上減少している、かつステップＳ５０１で記憶している最大値と最小値の差が所定量以上、かつピーク位置が今回までに取得している焦点評価値データの端ではないか否かを調べる。その結果、全て満たしていればステップＳ５２０へ進み、そうでなければステップＳ５１６へ進む。ステップＳ５１６で、増加回数を０にクリアして、ステップＳ５１７へ進む。ステップＳ５１７で、減少回数をインクリメントして、ステップＳ５１８へ進む。ステップＳ５１８で、ＦＡＳＴＡＦ判定をＯＫにして、ステップＳ５１９へ進む。ステップＳ５１９で、ピーク検出結果を減少として、ステップＳ５２５へ進む。ステップＳ５２０で、ピーク検出結果をＯＫにして、ステップＳ５２５へ進む。
【００３３】
ステップＳ５２１で、焦点評価値の変化がない回数が加減速判定閾値よりも多いか否かを調べ、そうであればステップＳ５２２へ進み、そうでなければステップＳ５２３へ進む。ステップＳ５２２で、フォーカス速度を高速に変更して、ステップＳ５２３へ進む。ステップＳ５２３で、ＦＡＳＴＡＦ判定をＯＫとして、ステップＳ５２４へ進む。ステップＳ５２４で、ピーク検出結果を変化なしとして、ステップＳ５２５へ進む。
【００３４】
ステップＳ５２５で、フォーカス速度でフォーカスレンズ１０４を駆動して、ステップＳ４０６へ進む。
これにより、ＡＦスキャン開始位置までフォーカスレンズ１０４を駆動するまでの焦点評価値のグラフ形状により、ピント位置が近傍にあるかどうかを判断することができる。また、このフォーカス駆動の間においても、ピント位置から離れている場合は、フォーカスレンズを高速に駆動し、ピント位置近傍では、低速に駆動することで、無駄なフォーカス駆動時間を短縮することができる。
【００３５】
図６は、図３のステップＳ３０４のフォーカス速度の設定を説明するフローチャートである。ステップＳ６０１で、ＦＡＳＴＡＦ判定がＯＫか否かを調べ、そうであればステップＳ６０２へ進み、そうでなければステップＳ６０８へ進む。ステップＳ６０２で、加速度センサ部１２１で検出したカメラの動き量が所定量以下か否かを調べ、そうであればステップＳ６０３へ進み、そうでなければステップＳ６０８へ進む。これにより、ステップＳ３０８、Ｓ５０３の焦点評価値の勾配検出において、手ぶれにより焦点評価値が変動したことによる誤検出の影響を低減することができる。ステップＳ６０３で、動体検出部１２２で検出した画角の変動が所定量よりも小さいか否かを調べ、そうであればステップＳ６０４へ進み、そうでなければステップＳ６０８へ進む。ステップＳ６０４で、輝度が所定範囲内であるか否かを調べ、そうであればステップＳ６０５へ進み、そうでなければステップＳ６０８へ進む。ステップＳ６０５で、現在のカメラ設定において焦点距離が所定距離よりも長いか否かを調べ、そうであればステップＳ６０６へ進み、そうでなければステップＳ６０８へ進む。ステップＳ６０６で、現在のカメラ設定において測距距離範囲が所定距離よりも長いか否かを調べ、そうであればステップＳ６０７へ進み、そうでなければステップＳ６０８へ進む。ステップＳ６０７で、フォーカス速度を高速に変更して、ステップＳ３０５へ進む。ステップＳ６０８で、フォーカス速度を低速に変更して、ステップＳ３０５へ進む。
【００３６】
図７は、図３のステップＳ３０８、及び図５のステップＳ５０３の焦点評価値の勾配検出を説明するフローチャート図である。ステップＳ７０１で、ステップＳ３０７又はステップＳ４０４において取得した今回のレンズ位置をＰｏｓ１として、ステップＳ７０２へ進む。ステップＳ７０２で、ステップＳ３０６又はステップＳ４０３において取得した今回の焦点評価値をＴ１として、ステップＳ７０３へ進む。ステップＳ７０３で、ステップＳ３０７又はステップＳ４０４において取得した前回のレンズ位置をＰｏｓ２として、ステップＳ７０４へ進む。ステップＳ７０４で、ステップＳ３０６又はステップＳ４０３において取得した前回の焦点評価値をＴ２として、ステップＳ７０５へ進む。ステップＳ７０５で、（Ｔ１−Ｔ２）／（Ｐｏｓ１−Ｐｏｓ２）を焦点評価値の勾配として、ステップＳ３０９又はステップＳ５０４へ進む。
【００３７】
図８は、図３のステップＳ３０９、図４のステップＳ４０９、図５のステップＳ５０２の焦点評価値の勾配閾値SlopeThrの算出を説明するフローチャート図である。ステップＳ８０１で、現在の絞り及びシャッター１０２の状態を調べて現在の絞り値を取得して、ステップＳ８０２へ進む。ステップＳ８０２で、ステップＳ３０１において設定した測距領域のサイズを取得して、ステップＳ８０３へ進む。ステップＳ８０３で、ステップＳ３０１において設定した測距領域内のコントラスト値を取得して、ステップＳ８０４へ進む。ここで、測距領域内のコントラスト値は、ステップＳ３０１において設定した測距領域内の輝度値の最大値と最小値の差分とする。これにより、被写体にピントが合っていなくても、測距領域内の被写体のコントラストをある程度把握することができる。ステップＳ８０４で、ステップＳ３０１において設定した測距領域内の周波数を取得して、ステップＳ８０５へ進む。ここで、測距領域内の周波数の取得の仕方については、本発明の主眼点ではないため詳細な説明は省略する。ステップＳ８０５で、現在のレンズ速度を取得して、ステップＳ８０６へ進む。
【００３８】
ステップＳ８０６で、次のステップＳ８０７で勾配閾値SlopeThrを算出するための基準となるSlopeThr0を決定して、ステップＳ８０７へ進む。ここで、SlopeThr0は、基準となる被写体やカメラの設定において決定する。また、用途によってSlopeThr0の決定の仕方を変えてもよい。例えば、図３のステップＳ３０３の初期フォーカス駆動では、後に行うＡＦスキャン動作時に被写体ピークを検出できるように、被写体ピークを越えた位置で減速されればよい。これに対して、ＡＦスキャン動作時には、被写体ピーク位置を越える前にＡＦ精度を確保するために必要なフォーカスレンズ速度まで減速しなければならない。よって、ＡＦスキャン前の初期フォーカス駆動中であるステップＳ４０９又はステップＳ５０２と、ＡＦスキャン動作中のステップＳ３０９でSlopeThr0を変えるようにする。
【００３９】
ステップＳ８０７で、焦点評価値の勾配閾値SlopeThrを算出して、ステップＳ３１０、Ｓ４１０、Ｓ５０３へ進む。ここで、勾配閾値SlopeThrは、例えば以下の計算式によって算出する。
SlopeThr ＝ SlopeThr0 × MMP × WinSize × Freq / Speed / FNum
FNum:絞り値によって決まる係数
MMP：測距領域内のコントラストによって決まる係数
Freq:測距領域内の周波数によって決まる係数
WinSize：測距領域サイズによって決まる係数
Speed:フォーカスレンズ速度によって決まる係数
これにより、被写体やカメラの設定によって焦点評価値のグラフ形状が異なっていた場合でも、被写体ピーク位置の判断を適切に行うことができる。
【００４０】
本実施形態では、焦点評価値の勾配が所定の閾値より大きいか否かを判断することにより、低速又は高速の２値でフォーカスレンズ速度の調節を行っているが、焦点評価値の勾配によりフォーカス速度を細かく可変させてもよい。
【００４１】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。
【００４２】
（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。すなわち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００４３】
１０１：撮影レンズ  １０２：絞り及びシャッター  １０３：ＡＥ処理部  １０４：フォーカスレンズ  １０５：モータ  １０６：ＡＦ処理部  １０７：撮像素子  １０８：Ａ／Ｄ変換部  １０９：画像処理部  １１０：フォーマット変換部  １１１：ＤＲＡＭ  １１２：画像記録部  １１３：システム制御部  １１４：ＶＲＡＭ  １１５：画像表示部  １１６：操作部  １１７：撮影モードスイッチ  １１８：メインスイッチ  １１９：撮影スタンバイスイッチ  １２０：撮影スイッチ １２１：角速度センサ部  １２２：動体検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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