(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズの移動中に、被写体からの光を光電変換して撮像信号を順次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駆動を制御する制御部と、
前記フォーカスレンズを一方向に駆動しながら前記焦点信号を順次取得するスキャン動作を行うためのスキャン範囲を設定する設定手段を備えた撮像装置であって、
焦点調節を含む撮影スタンバイ動作が指示された場合に、前記制御部は、前記スキャン動作を行い、当該スキャン動作により取得された前記焦点信号がピークとなる位置へ前記フォーカスレンズを駆動することで焦点調節を行い、
前記制御部は、前記設定手段により設定された前記スキャン範囲における前記スキャン動作の前に、前記スキャン動作と逆方向に前記フォーカスレンズを駆動する初期動作を行い、前記初期動作が終了した位置から前記スキャン動作を開始する際に、前記フォーカスレンズが第１の領域にあれば、前記フォーカスレンズの駆動速度を第１の速度に設定し、所定の条件を満たす場合、前記フォーカスレンズが前記第１の領域より前記焦点信号のピーク位置から遠い第２の領域にあれば、前記フォーカスレンズの駆動速度を前記第１の速度より速い第２の速度に設定し、
前記スキャン動作中に前記第２の速度で前記フォーカスレンズを駆動している際に、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が第１の所定値を超えた場合、前記制御部は、前記フォーカスレンズの駆動速度を前記第１の速度に変更し、
前記制御部は、前記初期動作中に前記焦点信号を順次取得し、前記初期動作の終了時に取得した前記焦点信号の前記フォーカスレンズの位置に対する勾配が第２の所定値より小さい場合、前記フォーカスレンズが前記第２の領域にあると判定することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１の所定値は、被写体のコントラストに応じて変更されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１の領域は、前記焦点信号がピークになる位置に対して所定の距離以内の領域であり、前記第２の領域は、前記焦点信号がピークになる位置に対して所定の距離より離れた領域であることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像装置の動きを検出する動き検出部をさらに有し、
前記所定の条件は、前記動き検出部により検出された前記撮像装置の動き量が第１の量より小さいことであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
被写体の動きを検出する動体検出部をさらに有し、
前記所定の条件は、前記動体検出部により検出された被写体の動き量が第２の量より小さいことであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
被写体輝度を検出する輝度検出部をさらに有し、
前記所定の条件は、前記輝度検出部により検出された被写体輝度が所定の範囲内であることであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記所定の条件は、焦点距離が第１の距離より長いことであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記所定の条件は、測距距離範囲が第２の距離より長いことであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記初期動作の際に取得した前記焦点信号に基づいて、前記スキャン動作を開始する際の前記フォーカスレンズの速度を設定することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
被写体からの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を備えた撮像装置の制御方法であって、
フォーカスレンズの移動中に、前記撮像手段により前記撮像信号を順次生成する生成ステップと、
前記焦点信号に基づいて前記フォーカスレンズの駆動を制御する制御ステップと、
前記フォーカスレンズを一方向に駆動しながら前記焦点信号を順次取得するスキャン動作を行うためのスキャン範囲を設定する設定ステップを備え、
焦点調節を含む撮影スタンバイ動作が指示された場合に、前記スキャン動作を行い、当該スキャン動作により取得された前記焦点信号がピークとなる位置へ前記フォーカスレンズを駆動することで焦点調節を行い、
前記設定ステップにより設定された前記スキャン範囲における前記スキャン動作の前に、前記スキャン動作と逆方向に前記フォーカスレンズを駆動する初期動作を行い、前記初期動作が終了した位置から前記スキャン動作を開始する際に、前記フォーカスレンズが第１の領域にあれば、前記フォーカスレンズの駆動速度を第１の速度に設定し、所定の条件を満たす場合、前記フォーカスレンズが前記第１の領域より前記焦点信号のピーク位置から遠い第２の領域にあれば、前記フォーカスレンズの駆動速度を前記第１の速度より速い第２の速度に設定し、
前記スキャン動作中に前記第２の速度で前記フォーカスレンズを駆動している際に、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が第１の所定値を超えた場合、前記フォーカスレンズの駆動速度を前記第１の速度に変更し、
前記初期動作中に前記焦点信号を順次取得し、前記初期動作の終了時に取得した前記焦点信号の前記フォーカスレンズの位置に対する勾配が第２の所定値より小さい場合、前記フォーカスレンズが前記第２の領域にあると判定することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１１】
被写体からの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を備えた撮像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、
フォーカスレンズの移動中に、前記撮像手段により前記撮像信号を順次生成する生成ステップと、
前記焦点信号に基づいて前記フォーカスレンズの駆動を制御する制御ステップと、
前記フォーカスレンズを一方向に駆動しながら前記焦点信号を順次取得するスキャン動作を行うためのスキャン範囲を設定する設定ステップを備え、
焦点調節を含む撮影スタンバイ動作が指示された場合に、前記スキャン動作を行い、当該スキャン動作により取得された前記焦点信号がピークとなる位置へ前記フォーカスレンズを駆動することで焦点調節を行い、
前記設定ステップにより設定された前記スキャン範囲における前記スキャン動作の前に、前記スキャン動作と逆方向に前記フォーカスレンズを駆動する初期動作を行い、前記初期動作が終了した位置から前記スキャン動作を開始する際に、前記フォーカスレンズが第１の領域にあれば、前記フォーカスレンズの駆動速度を第１の速度に設定し、所定の条件を満たす場合、前記フォーカスレンズが前記第１の領域より前記焦点信号のピーク位置から遠い第２の領域にあれば、前記フォーカスレンズの駆動速度を前記第１の速度より速い第２の速度に設定し、
前記スキャン動作中に前記第２の速度で前記フォーカスレンズを駆動している際に、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が第１の所定値を超えた場合、前記フォーカスレンズの駆動速度を前記第１の速度に変更し、
前記初期動作中に前記焦点信号を順次取得し、前記初期動作の終了時に取得した前記焦点信号の前記フォーカスレンズの位置に対する勾配が第２の所定値より小さい場合、前記フォーカスレンズが前記第２の領域にあると判定す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、撮像装置、撮像装置の制御方法、プログラムに関する。詳しくは、電子スチルカメラやビデオ撮影装置などといったオートフォーカス方式（自動合焦方式）の撮像装置と、この撮像装置の制御方法と、この撮像装置の制御に用いるプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子スチルカメラなどにおいて、フォーカスレンズを駆動して被写体に焦点を合わせる方法として、ＣＣＤなど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。このようなＡＦ方式においては、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にすることでＡＦを高速化する技術がある。例えば、特許文献１には、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にするという構成が記載されている。また、特許文献２には、焦点評価値のピーク位置を予測し、予測したピーク位置が遠い場合はフォーカスレンズを高速で移動させ、その後、低速で移動させて再予測するという構成が開示されている。
【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】
しかしながら、前記構成は次のような問題を有する。手ぶれ時・画角変動時・低照度時には焦点評価値が不安定になるため、焦点評価値の形状の判断が困難になる。そうすると、被写体ピークにかなり近づかないと被写体ピーク位置が判断できない。また、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スキャン方法を用いる構成では、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る。そのため、焦点評価値の形状が適切に判断できない場合には、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る。特許文献１や特許文献２の構成は、上記のような焦点評価値の形状が適切に判断できない場合や、焦点評価値の形状で判断してから速度制御するまでのタイムラグについては考慮されていない。
本願発明の目的は、フォーカスレンズを高速で駆動する場合に誤作動を低減させ、ピント精度を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明に係る撮像装置は、フォーカスレンズの移動中に、被写体からの光を光電変換して撮像信号を順次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駆動を制御する制御部と、前記フォーカスレンズを一方向に駆動しながら前記焦点信号を順次取得するスキャン動作を行うためのスキャン範囲を設定する設定手段を備えた撮像装置であって、焦点調節を含む撮影スタンバイ動作が指示された場合に、前記制御部は、前記スキャン動作を行い、当該スキャン動作により取得された前記焦点信号がピークとなる位置へ前記フォーカスレンズを駆動することで焦点調節を行い、前記制御部は、前記設定手段により設定された前記スキャン範囲における前記スキャン動作の前に、前記スキャン動作と逆方向に前記フォーカスレンズを駆動する初期動作を行い、前記初期動作が終了した位置から前記スキャン動作を開始する際に、前記フォーカスレンズが第１の領域にあれば、前記フォーカスレンズの駆動速度を第１の速度に設定し、所定の条件を満たす場合、前記フォーカスレンズが前記第１の領域より前記焦点信号のピーク位置から遠い第２の領域にあれば、前記フォーカスレンズの駆動速度を前記第１の速度より速い第２の速度に設定し、前記スキャン動作中に前記第２の速度で前記フォーカスレンズを駆動している際に、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が第１の所定値を超えた場合、前記制御部は、前記フォーカスレンズの駆動速度を前記第１の速度に変更し、前記制御部は、前記初期動作中に前記焦点信号を順次取得し、前記初期動作の終了時に取得した前記焦点信号の前記フォーカスレンズの位置に対する勾配が第２の所定値より小さい場合、前記フォーカスレンズが前記第２の領域にあると判定することを特徴とする。
本発明に係る撮像装置の制御方法は、被写体からの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を備えた撮像装置の制御方法であって、フォーカスレンズの移動中に、前記撮像手段により前記撮像信号を順次生成する生成ステップと、前記焦点信号に基づいて前記フォーカスレンズの駆動を制御する制御ステップと、前記フォーカスレンズを一方向に駆動しながら前記焦点信号を順次取得するスキャン動作を行うためのスキャン範囲を設定する設定ステップを備え、焦点調節を含む撮影スタンバイ動作が指示された場合に、前記スキャン動作を行い、当該スキャン動作により取得された前記焦点信号がピークとなる位置へ前記フォーカスレンズを駆動することで焦点調節を行い、前記設定ステップにより設定された前記スキャン範囲における前記スキャン動作の前に、前記スキャン動作と逆方向に前記フォーカスレンズを駆動する初期動作を行い、前記初期動作が終了した位置から前記スキャン動作を開始する際に、前記フォーカスレンズが第１の領域にあれば、前記フォーカスレンズの駆動速度を第１の速度に設定し、所定の条件を満たす場合、前記フォーカスレンズが前記第１の領域より前記焦点信号のピーク位置から遠い第２の領域にあれば、前記フォーカスレンズの駆動速度を前記第１の速度より速い第２の速度に設定し、前記スキャン動作中に前記第２の速度で前記フォーカスレンズを駆動している際に、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が第１の所定値を超えた場合、前記フォーカスレンズの駆動速度を前記第１の速度に変更し、前記初期動作中に前記焦点信号を順次取得し、前記初期動作の終了時に取得した前記焦点信号の前記フォーカスレンズの位置に対する勾配が第２の所定値より小さい場合、前記フォーカスレンズが前記第２の領域にあると判定することを特徴とする。
本発明に係る撮像装置の制御に用いるプログラムは、被写体からの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を備えた撮像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、フォーカスレンズの移動中に、前記撮像手段により前記撮像信号を順次生成する生成ステップと、前記焦点信号に基づいて前記フォーカスレンズの駆動を制御する制御ステップと、前記フォーカスレンズを一方向に駆動しながら前記焦点信号を順次取得するスキャン動作を行うためのスキャン範囲を設定する設定ステップを備え、焦点調節を含む撮影スタンバイ動作が指示された場合に、前記スキャン動作を行い、当該スキャン動作により取得された前記焦点信号がピークとなる位置へ前記フォーカスレンズを駆動することで焦点調節を行い、前記設定ステップにより設定された前記スキャン範囲における前記スキャン動作の前に、前記スキャン動作と逆方向に前記フォーカスレンズを駆動する初期動作を行い、前記初期動作が終了した位置から前記スキャン動作を開始する際に、前記フォーカスレンズが第１の領域にあれば、前記フォーカスレンズの駆動速度を第１の速度に設定し、所定の条件を満たす場合、前記フォーカスレンズが前記第１の領域より前記焦点信号のピーク位置から遠い第２の領域にあれば、前記フォーカスレンズの駆動速度を前記第１の速度より速い第２の速度に設定し、前記スキャン動作中に前記第２の速度で前記フォーカスレンズを駆動している際に、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が第１の所定値を超えた場合、前記フォーカスレンズの駆動速度を前記第１の速度に変更し、前記初期動作中に前記焦点信号を順次取得し、前記初期動作の終了時に取得した前記焦点信号の前記フォーカスレンズの位置に対する勾配が第２の所定値より小さい場合、前記フォーカスレンズが前記第２の領域にあると判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、フォーカスレンズの駆動速度を焦点評価値の形状に応じて制御するかどうかを、撮影条件によって切り替える。このため、フォーカスレンズを高速で駆動する場合に誤作動を低減させ、ピント精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本発明の実施例を適用した撮像装置（電子カメラ）の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施例を適用した撮像装置（電子カメラ）の動作を説明するフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の実施例を適用した図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４は、本発明の実施例を適用した図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５は、本発明の実施例を適用した図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６は、本発明の実施例を適用した図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７は、本発明の実施例を適用した図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。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【０００８】
以下、図1〜図７を参照しながら本発明の実施例を説明する。
まず、本発明の実施例が適用される撮像装置の全体的な構成について、図１を参照して説明する。本発明の実施例が適用される撮像措置は、電子カメラである。図１は本発明の実施例を適用した電子カメラ１の構成を示すブロック図である。撮影レンズ１０１はズーム機構を含む１以上のレンズ群である。絞り及びシャッター１０２は光量を制御する。１０３はＡＥ処理部である。フォーカスレンズ１０４は、被写体からの反射光を後述する撮像素子上に結像する。モータ１０５はフォーカスレンズを駆動するための駆動源である。１０６はＡＦ処理部である。撮像素子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または光電変換素子が適用される。Ａ／Ｄ変換部１０８は、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など、以下、ＤＲＡＭと記す)である。ＤＲＡＭ１１１は、一時的な画像記憶手段としての高速バッファとして、あるいは画像の圧縮伸張における作業用メモリなどとして使用される。画像記録部１１２は、メモリーカードなどの記録媒体とそのインターフェースからなる。本発明の制御部としてのシステム制御部１１３は、撮影シーケンスなどシステムを制御する。たとえば、システム制御部１１３は、被写体輝度が所定範囲内かどうかを調べる輝度検出部として機能する。またシステム制御部１１３は、フォーカスレンズ１０４の位置と被写体ピント位置（＝被写体にピントが合っている状態のフォーカスレンズ位置）との距離が所定値以下であるかを判定する距離判定部として機能する。システム制御部１１３は、コンピュータプログラム（ソフトウェア）を格納するメモリと１３１、メモリ１３１に格納されるコンピュータプログラムを読み出して実行するＣＰＵ１３０とを含む。１１４は画像表示用メモリ(以下、ＶＲＡＭと記す)である。画像表示部１１５は、画像表示、操作補助のための表示、電子カメラ１の状態の表示、撮影時の撮像画面の表示、測距領域の表示を行う。１１６は電子カメラ１を外部から操作するための操作部である。操作部１１６には、例えば電子カメラ１の撮影機能や画像再生時の設定などの各種設定を行うメニュースイッチや、撮影レンズ１０１のズーム動作を指示するズームレバーや、撮影モードと再生モードの動作モード切換えスイッチなどが含まれる。撮影モードスイッチ１１７は、たとえば、マクロモード、遠景モード、スポーツモードなどの撮影モードを選択するために用いられる。撮影モードスイッチ１１７は、ユーザーが選択した撮影モードに応じて測距距離範囲やＡＦ動作などを変更するようになっている。メインスイッチ１１８はシステムに電源を投入するためのスイッチである。スイッチ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)、スイッチ１２０はＳＷ１の操作後、撮影を行う撮影スイッチ(以下、ＳＷ２と記す)である。動き検出部としての加速度センサ部１２１は、手ぶれやパンなどによる電子カメラ１の動きを検知する。動体検出部１２２は撮像した映像出力信号より動体を検出する。
【０００９】
以下に、本発明の実施例が適用される撮像装置の動作について、図２〜図７を用いて詳細に説明する。以下の処理は、コンピュータプログラム(ソフトウェア)としてシステム制御部１１３のメモリ１３１に格納されており、システム制御部１１３のＣＰＵ１３０が読み出して実行する。
まず、本発明の実施例が適用される電子カメラ１の全体的な動作について、図２を参照して説明する。図２は、本発明の実施例が適用される電子カメラ１の動作を説明するフローチャート図である。
Ｓ２０１では、システム制御部１１３は、画像処理部１０９の出力を用いてＡＥ処理を実行する。そしてＳ２０２に進む。
Ｓ２０２では、システム制御部１１３は、ＳＷ１の状態がＯＮであるか否かを調べる。そして、ＯＮであれば（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ２０３へ進み、ＯＮでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ２０１へ進む。
Ｓ２０３では、システム制御部１１３は、後述するＡＦ動作を実行する。なお、ＡＦ動作中の露出条件（たとえば、シャッター速度、絞り、感度）は、直前のＳ２０１のＡＥ処理で決定される。そしてＳ２０４に進む。
Ｓ２０４では、システム制御部１１３は、ＳＷ１の状態がＯＮであるか否かを調べる。そして、ＯＮであれば（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ２０５へ進み、ＯＮでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ２０１へ進む。
Ｓ２０５では、システム制御部１１３は、ＳＷ２の状態がＯＮであるか否かを調べる。そして、ＯＮであれば（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ２０６へ進み、ＯＮでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ２０４へ進む。
Ｓ２０６では、システム制御部１１３は撮影動作を実行する。そしてその後Ｓ２０１へ進む。
【００１０】
次に、Ｓ２０３のＡＦ動作について、図３を参照して説明する。図３は、図２におけるＳ２０３のＡＦ動作を説明するフローチャートである。ＡＦ動作においては、システム制御部１１３は、フォーカスレンズ１０４および撮像素子１０７を介して得られた映像出力信号（撮像信号）の高周波数成分から被写体のコントラストを示す焦点評価値（焦点信号）を生成する。そして、システム制御部１１３は、焦点評価値が最大になるように、フォーカスレンズ１０４を駆動する。ここで、所定の撮影条件を充足した場合には、システム制御部１１３は、後述するフォーカスレンズ１０４の駆動速度（以下、フォーカス速度）を可変にする。具体的には、次のとおりである。
まず、Ｓ３０１では、システム制御部１１３は、映像出力信号の所定の領域に測距領域を設定する。そしてＳ３０２へ進む。
Ｓ３０２では、システム制御部１１３は、撮影モードや焦点距離に応じたＡＦスキャン範囲を設定する。そして、Ｓ３０３へ進む。
Ｓ３０３では、システム制御部１１３は、後述する初期フォーカス駆動を行う。そしてＳ３０４へ進む。この初期フォーカス駆動では、システム制御部１１３は、ＡＦ処理部１０６を介して、フォーカスレンズ１０４を駆動してＡＦスキャンの開始位置へ移動させる。
Ｓ３０４では、システム制御部１１３は、フォーカス速度の設定を行う。そして、Ｓ３０５へ進む。
Ｓ３０５では、システム制御部１１３は、Ｓ３０４で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する。そして、Ｓ３０６へ進む。ここで、システム制御部１１３は、「所定方向」を、Ｓ３０３における初期フォーカス駆動と反対方向に設定する。
Ｓ３０６では、システム制御部１１３は、Ｓ３０１で設定した測距領域内の焦点評価値を取得する。焦点評価値は、被写体のコントラストを示す値である。そしてＳ３０７へ進む。
Ｓ３０７では、システム制御部１１３は、現在のフォーカスレンズ１０４の位置を取得する。そしてＳ３０８へ進む。
Ｓ３０８では、システム制御部１１３は、後述する焦点評価値の勾配検出を行う。その後、Ｓ３０９へ進む。
Ｓ３０９では、システム制御部１１３は、Ｓ３０８で検出した焦点評価値の勾配が所定値以上であるかどうかと、フォーカス速度が高速に設定されているかどうかを調べる。なお、フォーカス速度は、前記Ｓ３０４または後述するＳ３１０で設定される。そして、焦点評価値の勾配が所定値以上であり、かつフォーカス速度が高速に設定されている場合には（「Ｙｅｓ」の場合には）Ｓ３１０に進み、そうでない場合には（「Ｎｏ」の場合には）Ｓ３１２に進む。なお、焦点評価値の勾配の「所定値」は不変でなく可変であってもよい。たとえば、測距領域内の輝度の最大値と最小値の差分などを用いて被写体のコントラスト値を検出し、検出したコントラスト値に応じて焦点評価値の勾配の所定値を変化させてもよい。
Ｓ３１０では、システム制御部１１３は、フォーカス速度を低速に更新する。そしてＳ３１１へ進む。
Ｓ３１１では、システム制御部１１３は、Ｓ３１０で更新したフォーカス速度でフォーカスレンズ１０４をフォーカス駆動させる。そしてＳ３１２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レンズ１０４をフォーカス駆動を開始している場合に、フォーカスレンズ１０４と被写体ピント位置との距離が所定値以下であるか判定される。そして、所定値以下であると判定できた時点で、フォーカスレンズ１０４の駆動速度（＝フォーカス速度）を低速にできる。このように、システム制御部１１３は、フォーカスレンズ１０４の駆動速度を、高速と低速の２値に可変となるように制御する。なお、「低速」が、本発明にいう「第１の速度」であり、「高速」が「第１の速度より速い第２の速度」である。
Ｓ３１２では、システム制御部１１３は、Ｓ３０７で取得した現在のフォーカスレンズ１０４の位置がＳ３０２で設定したＡＦスキャン範囲内にあるかどうかを調べる。そして、ＡＦスキャン範囲内にあれば（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ３０６へ進み、ＡＦスキャン範囲内になければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ３１３へ進む。ここで、Ｓ３０６〜Ｓ３１２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、システム制御部１１３は、Ｓ３０６で取得した焦点評価値と、Ｓ３０７で取得したフォーカスレンズ位置を対応付け、後述するＳ３１４の焦点評価値のピーク位置算出で用いる。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、システム制御部１１３は、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、焦点評価値と対応付ける。
Ｓ３１３では、システム制御部１１３は、フォーカスレンズ１０４の駆動を停止する。そしてＳ３１４へ進む。
Ｓ３１４では、システム制御部１１３は、Ｓ３０６で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（Ｓ３０７で取得）を用いて、焦点評価値のピーク位置を算出する。そしてＳ３１５へ進む。
Ｓ３１５では、システム制御部１１３は、合焦判定を行う。そしてＳ３１６へ進む。
Ｓ３１６では、システム制御部１１３は、Ｓ３１４で求めた焦点評価値のピーク位置へフォーカスレンズ１０４を駆動する。そして、ＡＦ動作を終了する。
【００１１】
次に、Ｓ３０３の初期フォーカス駆動について、図４を参照して説明する。図４は、図３における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。
まず、Ｓ４０１では、システム制御部１１３は、フォーカス速度を低速に設定する。そしてＳ４０２へ進む。ここで、初期フォーカス駆動における「低速」としては、例えば、後述する焦点評価値の勾配検出において勾配の判断が可能な最も低い速度が適用される。
Ｓ４０２では、システム制御部１１３は、Ｓ４０１で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する。そして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などが適用される。
Ｓ４０３では、システム制御部１１３は、Ｓ３０１で設定した測距領域内の焦点評価値を取得する。そしてＳ４０４へ進む。
Ｓ４０４では、システム制御部１１３は、現在のフォーカスレンズ１０４の位置を取得する。そしてＳ４０５へ進む。
Ｓ４０５では、システム制御部１１３は、後述するピーク検出チェックを行う。そしてＳ４０６へ進む。
Ｓ４０６では、システム制御部１１３は、Ｓ４０５でチェックしたピーク検出結果がＯＫであるか否かを調べる。そして、ＯＫであれば（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ４０８へ進み、ＯＫでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ４０７へ進む。
Ｓ４０７では、システム制御部１１３は、Ｓ４０５で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どうかを調べる。そして、そうであれば（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ４０８へ進み、そうでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ４１１へ進む。
Ｓ４０８では、システム制御部１１３は、Ｓ３０８または後述するＳ５０２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所定値以上かどうかを調べる。そして、焦点評価値の勾配が所定値以上であれば（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ４０９へ進み、そうでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ４１０へ進む。
Ｓ４０９では、システム制御部１１３は、ＦＡＳＴＡＦ判定をＮＧとする。そしてＳ４１２へ進む。
Ｓ４１０では、システム制御部１１３は、ＦＡＳＴＡＦ判定をＯＫとする。そしてＳ４１２へ進む。ここで、ＦＡＳＴＡＦ判定の結果は、ＡＦスキャン動作開始タイミングであるＳ３０５において、フォーカスレンズ１０４の現在位置と被写体ピント位置との距離が所定値以下であるかを判定して高速でフォーカス駆動を開始するかを決定する指標となる。ＦＡＳＴＡＦ判定は、後述するＳ３０４のフォーカス速度の設定で用いられる。
Ｓ４１１では、システム制御部１１３は、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どうかを調べる。そして、到達した場合には（「Ｙｅｓ」である場合には）Ｓ４１２へ進み、到達していない場合には（「Ｎｏ」である場合には）Ｓ４０３へ進む。
Ｓ４１２では、システム制御部１１３は、フォーカスレンズ１０４を停止する。そしてＳ３０４へ進む。
【００１２】
次いで、Ｓ４０５のピーク検出チェックについて、図５を参照して説明する。図５は、図４における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。
まず、Ｓ５０１では、システム制御部１１３は、現在までにＳ４０３で取得した焦点評価値の最大値、最小値を算出して記憶する。そしてＳ５０２へ進む。
Ｓ５０２では、システム制御部１１３は、後述する焦点評価値の勾配検出を行う。その後、Ｓ５０３へ進む。
Ｓ５０３では、システム制御部１１３は、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値以上増加しているかどうかを調べる。そして、所定値以上増加している場合には（「Ｙｅｓ」の場合には）Ｓ５０４へ進み、していない場合には（「Ｎｏ」の場合には）Ｓ５１３へ進む。
Ｓ５０４では、システム制御部１１３は、減少回数を０にクリアする。そしてＳ５０５へ進む。
Ｓ５０５では、システム制御部１１３は、増加回数をインクリメントする。そしてＳ５０６へ進む。
Ｓ５０６では、システム制御部１１３は、増加回数が加減速判定閾値よりも多いかどうかを調べる。そして、多い場合には（「Ｙｅｓ」の場合には）Ｓ５０７へ進み、多くない場合には（「Ｎｏ」の場合には）Ｓ５１０へ進む。ここで、加減速判定閾値は、例えば、被写体ピント位置の方向の判断が可能な最低の回数で決まる。
Ｓ５０７では、システム制御部１１３は、焦点評価値の勾配が所定値以上かどうかを調べる。そして、焦点評価値の勾配が所定値以上であれば（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ５０８へ進み、そうでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ５０９へ進む。
Ｓ５０８では、システム制御部１１３は、フォーカス速度を低速に更新する。そしてＳ５１１へ進む。
Ｓ５０９では、システム制御部１１３は、フォーカス速度を高速に更新する。そしてＳ５１１へ進む。ここで、初期フォーカス駆動における「高速」は、例えば、フォーカスレンズ１０４が出すことのできる最高速が適用される。
Ｓ５１０では、システム制御部１１３は、ＦＡＳＴＡＦ判定をＯＫにする。そして、Ｓ５１２へ進む。
Ｓ５１１では、システム制御部１１３は、ＦＡＳＴＡＦ判定をＮＧにする。そして、Ｓ５１２へ進む。
Ｓ５１２では、システム制御部１１３は、ピーク検出結果を増加とする。そしてＳ５２４へ進む。
Ｓ５１３では、システム制御部１１３は、今回の焦点評価値が前回の焦点評価値に対して所定値よりも減少しているかどうかを調べる。そして、減少していれば（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ５１４へ進み、減少していなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ５２０へ進む。
Ｓ５１４では、システム制御部１１３は、次の（ａ）〜（ｄ）の４項目を調べる。（ａ）増加回数が１以上であるか。（ｂ）今回の焦点評価値がＳ５０１で記憶している焦点評価値の最大値に対して所定割合以上減少しているか。（ｃ）Ｓ５０１で記憶している最大値と最小値の差が所定値以上であるか。（ｄ）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。そして、すべての条件を充足している場合にはＳ５１９に進み、一つでも充足していない条件が存在する場合にはＳ５１５に進む。
Ｓ５１５では、システム制御部１１３は、増加回数を０にクリアする。そしてＳ５１６へ進む。
Ｓ５１６では、システム制御部１１３は、減少回数をインクリメントする。そしてＳ５１７へ進む。
Ｓ５１７では、システム制御部１１３は、ＦＡＳＴＡＦ判定をＯＫにする。そしてＳ５１８へ進む。
Ｓ５１８では、システム制御部１１３は、ピーク検出結果を減少とする。そしてＳ５２４へ進む。
Ｓ５１９では、システム制御部１１３は、ピーク検出結果をＯＫにする。そしてＳ５２４へ進む。
Ｓ５２０では、システム制御部１１３は、焦点評価値の変化なし回数が加減速判定閾値よりも多いかどうかを調べる。そして、多い場合には（「Ｙｅｓ」の場合には）Ｓ５２１へ進み、多くない場合には（「Ｎｏ」の場合には）Ｓ５２２へ進む。
Ｓ５２１では、システム制御部１１３は、フォーカス速度を高速に更新する。そしてＳ５２２へ進む。
Ｓ５２２では、システム制御部１１３は、ＦＡＳＴＡＦ判定をＯＫとする。そしてＳ５２３へ進む。
Ｓ５２３では、システム制御部１１３は、ピーク検出結果を変化なしとする。そしてＳ５２４へ進む。
Ｓ５２４では、システム制御部１１３は、フォーカス速度でフォーカス駆動する。そしてＳ４０５へ進む。
このように、フォーカスレンズ１０４がＡＦスキャン開始位置に移動するまでの間の焦点評価値の形状により、システム制御部１１３は、フォーカスレンズ１０４の位置と被写体ピント位置との距離が所定値以下であるかを判定できる。なお、この実施例においては、焦点評価値の形状として、焦点評価値の勾配を用いる。そして、Ｓ４０５のピーク検出チェックにおいては、システム制御部１１３は、フォーカスレンズ１０４の位置と被写体ピント位置との距離が所定値以下であるかを判定する距離判定部として機能する。また、この間においても、システム制御部１１３は、フォーカスレンズ１０４と被写体ピント位置との距離が所定値以下でない（フォーカスレンズ１０４が第２の位置にある）場合には、フォーカスレンズ１０４を高速に駆動する。一方、所定値以下である（フォーカスレンズ１０４が第１の位置にある）場合には、システム制御部１１３は、フォーカスレンズ１０４を低速に駆動する。すなわち、システム制御部１１３は、フォーカス速度を可変にする。これにより、無駄なフォーカス駆動時間を短縮することができる。
【００１３】
次いで、Ｓ３０４のフォーカス速度の設定について、図６を参照して説明する。図６は、図３における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。
まずＳ６０１では、システム制御部１１３は、ＦＡＳＴＡＦ判定がＯＫかどうかを調べる。そしてＯＫであれば（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ６０２へ進み、ＯＫでなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ６０８へ進む。
Ｓ６０２では、システム制御部１１３は、加速度センサ部１２１で検出したカメラの動き量が所定値以下かどうかを調べる。そして、所定値以下であれば（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ６０３へ進み、所定値以下でなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ６０８へ進む。これにより、システム制御部１１３は、後述するＳ３０８、Ｓ５０２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って起こる誤検出の影響を低減することができる。
Ｓ６０３では、システム制御部１１３は、動体検出部１２２で検出した被写体の動き量が所定値よりも小さいかどうかを調べる。そして、所定値よりも小さい場合には（「Ｙｅｓ」である場合には）Ｓ６０４へ進み、所定値よりも小さくない場合には（「Ｎｏ」である場合には）Ｓ６０８へ進む。これにより、システム制御部１１３は、後述するＳ３０８、Ｓ５０２の焦点評価値の勾配検出において、被写体が動いて焦点評価値が変動したことに起因する誤検出の影響を低減することができる。
Ｓ６０４では、システム制御部１１３は、被写体輝度が所定値以上かどうかを調べる。すなわち、Ｓ６０４では、システム制御部１１３は、輝度検出部として機能する。そして被写体輝度が所定値以上であれば（「Ｙｅｓ」であれば）Ｓ６０５へ進み、所定値以上でなければ（「Ｎｏ」であれば）Ｓ６０８へ進む。
Ｓ６０５では、システム制御部１１３は、現在のカメラ設定において焦点距離が所定値よりも長いかどうかを調べる。そして焦点距離が所定値よりも長い場合には（「Ｙｅｓ」の場合には）Ｓ６０６へ進み、焦点距離が所定値よりも短い場合には（「Ｎｏ」の場合には）Ｓ６０８へ進む。
Ｓ６０６では、システム制御部１１３は、現在のカメラ設定において測距距離範囲が所定値より長いかどうかを調べる。測距距離範囲が所定値よりも長い場合には（「Ｙｅｓ」の場合には）Ｓ６０７へ進み、そうでない場合には（「Ｎｏ」の場合には）Ｓ６０８へ進む。
Ｓ６０７では、システム制御部１１３は、フォーカス速度を高速に更新する。そしてＳ３０５へ進む。ＡＦスキャン動作における「高速」は、例えば、被写体ピント位置の近傍であることを判断したあとに、被写体のピーク位置の手前までに減速が間に合わせることが可能な最も速い速度が適用される。
Ｓ６０８では、システム制御部１１３は、フォーカス速度を低速に更新する。そしてＳ３０５へ進む。ここで、ＡＦスキャン動作における「低速」は、例えば、Ｓ３１４で算出するピーク位置の精度が保てる最も速い速度が適用される。
このように、システム制御部１１３は、ＡＦスキャン動作において、フォーカスレンズ１０４が被写体被写体ピント位置から離れている場合には高速で駆動するように制御し、被写体ピント位置付近では減速して低速で駆動するように制御する。すなわち、システム制御部１１３は、フォーカス速度を高速と低速の２値の可変となるように制御する。これにより、無駄なフォーカスレンズ駆動時間を低減することができる。
【００１４】
次いで、Ｓ３０８とＳ５０２の焦点評価値の勾配検出について、図７を参照して説明する。図７は、図３におけるＳ３０８、及び図５におけるＳ５０２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。
まずＳ７０１では、システム制御部１１３は、Ｓ３０７またはＳ４０４で取得した今回のレンズ位置を「Ｐｏｓ１」とする。そしてＳ７０２へ進む。
Ｓ７０２では、システム制御部１１３は、Ｓ３０６またはＳ４０３で取得した今回の焦点評価値を「Ｔ１」とする。そしてＳ７０３へ進む。
Ｓ７０３では、システム制御部１１３は、Ｓ３０７またはＳ４０４で取得した前回のレンズ位置を「Ｐｏｓ２」とする。そしてＳ７０４へ進む。
Ｓ７０４では、システム制御部１１３は、Ｓ３０６またはＳ４０３で取得した前回の焦点評価値を「Ｔ２」とする。そしてＳ７０５へ進む。
Ｓ７０５では、システム制御部１１３は、(Ｔ１−Ｔ２）／(Ｐｏｓ１−Ｐｏｓ２)を焦点評価値の勾配とする。（Ｔ1−Ｔ２）は、今回と前回との焦点評価値（＝焦点信号）の変化量である。(Ｐｏｓ１−Ｐｏｓ２)は、今回と前回とのフォーカスレンズ位置の変化量である。このため、「焦点評価値の勾配」は、今回と前回とのフォーカスレンズ位置の変化量に対する焦点評価値の変化量を示す。そしてＳ３０９またはＳ５０３へ進む。
【００１５】
なお、本実施例では、焦点評価値の形状として、焦点評価値の勾配を用いているが、勾配の変化率などを用いてもよい。また、本実施例においては、システム制御部１１３は、焦点評価値の勾配が所定の閾値より大きいかどうかを判断し、低速（＝第１の速度）または高速（＝第２の速度）の２値でフォーカスレンズ速度の調節を行うが、本発明は、この構成に限定されない。たとえば、システム制御部１１３は、焦点評価値の勾配に応じてフォーカス速度を細かく可変させてもよい。
【００１６】
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。また、上述の実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、記録媒体から直接、或いは有線／無線通信を用いてプログラムを実行可能なコンピュータを有するシステム又は装置に供給し、そのプログラムを実行する場合も本発明に含む。従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給、インストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明に含まれる。その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、光／光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリでもよい。また、プログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバに本発明を形成するコンピュータプログラムを記憶し、接続のあったクライアントコンピュータはがコンピュータプログラムをダウンロードしてプログラムするような方法も考えられる。
【符号の説明】
【００１７】
１０１：撮影レンズ、１０２：絞りおよびシャッター、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：加速度センサ部、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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