(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズと、
前記フォーカスレンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動部と、
前記光軸方向に移動する前記フォーカスレンズを介して、被写体を所定時間毎に撮像し、複数の画像データを生成する撮像部と、
前記各画像データから、高域通過フィルタである第１及び第２のフィルタによりそれぞれ空間周波数成分を抽出する周波数成分抽出部であって、前記第１のフィルタのカットオフ周波数は、前記第２のフィルタのカットオフ周波数より高い周波数成分抽出部と、
前記第１のフィルタにより抽出した前記空間周波数成分を積算して第１のＡＦ評価値を取得し、前記第２のフィルタにより抽出した前記空間周波数成分を積算して第２のＡＦ評価値を取得するＡＦ評価値取得部と、
前記第２のＡＦ評価値から、前記第１のＡＦ評価値に所定の定数を乗算または加算した値を減算することにより演算値を求める演算部と、
前記所定時間毎に、前記演算値の変化量を算出する変化量算出部と、
前記変化量に基づいて前記レンズ駆動部による前記フォーカスレンズの移動速度を制御する移動速度制御部と、
前記第１及び第２のＡＦ評価値のうちの少なくとも１つに基づき、前記フォーカスレンズの合焦位置を検出する合焦位置検出部と、
を備える撮影装置。
【請求項２】
フォーカスレンズと、
前記フォーカスレンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動部と、
前記光軸方向に移動する前記フォーカスレンズを介して、被写体を所定時間毎に撮像し、複数の画像データを生成する撮像部と、
前記各画像データから、高域通過フィルタである第１及び第２のフィルタによりそれぞれ空間周波数成分を抽出する周波数成分抽出部であって、前記第１のフィルタのカットオフ周波数は、前記第２のフィルタのカットオフ周波数より高い周波数成分抽出部と、
前記第１のフィルタにより抽出した前記空間周波数成分を積算して第１のＡＦ評価値を取得し、前記第２のフィルタにより抽出した前記空間周波数成分を積算して第２のＡＦ評価値を取得するＡＦ評価値取得部と、
前記所定時間毎に、少なくとも、前記第１のＡＦ評価値の１階微分に対応する第１の変化量と、前記第２のＡＦ評価値の１階微分に対応する第２の変化量とをそれぞれ算出する変化量算出部と、
前記第１及び第２の変化量に基づいて前記レンズ駆動部による前記フォーカスレンズの移動速度を制御する移動速度制御部と、
前記第１及び第２のＡＦ評価値のうちの少なくとも１つに基づき、前記フォーカスレンズの合焦位置を検出する合焦位置検出部と、
前記第１のＡＦ評価値と前記第２のＡＦ評価値との差異を算出する差異算出部と、
少なくとも前記第１及び第２の変化量の増減率と前記移動速度との対応関係を規定するテーブルであって、前記差異に応じて前記対応関係が異なる複数のテーブルを保持するテーブル保持部と、
を備え、
前記移動速度制御部は、前記複数のテーブルから、前記差異算出部により算出される前記差異に対応するテーブルを選択し、選択したテーブルに基づいて前記移動速度を制御する撮影装置。
【請求項３】
前記変化量算出部は、前記所定時間毎に、前記第１及び第２の変化量に加えて、前記第２のＡＦ評価値の２階微分に対応する第３の変化量を算出し、
前記テーブル保持部は、前記第１〜第３の変化量の増減率と前記移動速度とを対応させた複数のテーブルを保持している
請求項２に記載の撮影装置。
【請求項４】
フォーカスレンズと、
前記フォーカスレンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動部と、
前記光軸方向に移動する前記フォーカスレンズを介して、被写体を所定時間毎に撮像し、複数の画像データを生成する撮像部と、
前記各画像データから、カットオフ周波数が異なる複数の高域通過フィルタにより、前記複数の高域透過フィルタを構成するフィルタ毎に空間周波数成分を抽出する周波数成分抽出部と、
前記フィルタ毎に抽出した前記空間周波数成分をそれぞれ積算して複数のＡＦ評価値からなるＡＦ評価値群を取得するＡＦ評価値取得部と、
前記所定時間毎に、前記ＡＦ評価値群に基づく値の変化量を算出する変化量算出部と、
前記変化量に基づいて前記レンズ駆動部による前記フォーカスレンズの移動速度を制御する移動速度制御部と、
前記ＡＦ評価値群のうちの少なくとも１つのＡＦ評価値に基づき、前記フォーカスレンズの合焦位置を検出する合焦位置検出部と、
前記被写体の輝度を検出する輝度検出部と、
前記変化量の増減率と前記移動速度との対応関係を規定するテーブルであって、前記輝度に応じて前記対応関係が異なる複数のテーブルを保持するテーブル保持部と、
を備え、
前記移動速度制御部は、前記複数のテーブルから、前記輝度検出部により検出された前記輝度に対応するテーブルを選択し、選択したテーブルに基づいて前記レンズ駆動部による前記フォーカスレンズの移動速度を制御する撮影装置。
【請求項５】
フォーカスレンズと、
前記フォーカスレンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動部と、
前記光軸方向に移動する前記フォーカスレンズを介して、被写体を所定時間毎に撮像し、複数の画像データを生成する撮像部と、
前記各画像データから、カットオフ周波数が異なる複数の高域通過フィルタにより、前記複数の高域透過フィルタを構成するフィルタ毎に空間周波数成分を抽出する周波数成分抽出部と、
前記フィルタ毎に抽出した前記空間周波数成分をそれぞれ積算して複数のＡＦ評価値からなるＡＦ評価値群を取得するＡＦ評価値取得部と、
前記所定時間毎に、前記ＡＦ評価値群に基づく値の変化量を算出する変化量算出部と、
前記変化量に基づいて前記レンズ駆動部による前記フォーカスレンズの移動速度を制御する移動速度制御部と、
前記ＡＦ評価値群のうちの少なくとも１つのＡＦ評価値に基づき、前記フォーカスレンズの合焦位置を検出する合焦位置検出部と、
前記合焦位置の検出を行った後、前記撮像部により生成される１つの画像データを記録する静止画モードと、
前記合焦位置の検出を繰り返しながら、前記撮像部により生成される複数の画像データを動画データとして記録する動画撮影モードと、
前記静止画モードと前記動画撮影モードとのいずれかを設定するモード設定部と、
前記変化量の増減率と前記移動速度との対応関係を規定するテーブルであって、前記静止画撮影モード用のテーブルと前記動画撮影モード用のテーブルとを保持するテーブル保持部と、
を備え、
前記移動速度制御部は、前記モード設定部により設定されたモードに基づいて、前記静止画撮影モード用または前記動画撮影モード用のテーブルを選択し、選択したテーブルに基づいて前記レンズ駆動部による前記フォーカスレンズの移動速度を制御する撮影装置。
【請求項６】
フォーカスレンズと、
前記フォーカスレンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動部と、
前記光軸方向に移動する前記フォーカスレンズを介して、被写体を所定時間毎に撮像し、複数の画像データを生成する撮像部と、
前記各画像データから、カットオフ周波数が異なる複数の高域通過フィルタにより、前記複数の高域透過フィルタを構成するフィルタ毎に空間周波数成分を抽出する周波数成分抽出部と、
前記フィルタ毎に抽出した前記空間周波数成分をそれぞれ積算して複数のＡＦ評価値からなるＡＦ評価値群を取得するＡＦ評価値取得部と、
前記所定時間毎に、前記ＡＦ評価値群に基づく値の変化量を算出する変化量算出部と、
前記変化量に基づいて前記レンズ駆動部による前記フォーカスレンズの移動速度を制御する移動速度制御部と、
前記ＡＦ評価値群のうちの少なくとも１つのＡＦ評価値に基づき、前記フォーカスレンズの合焦位置を検出する合焦位置検出部と、
前記画像データに基づいて、前記被写体が動きを有するか否かと、動きを有する場合には、その動き方向が前記フォーカスレンズの移動方向と同方向であるか否かを検出する動き検出部と、
前記変化量の増減率と前記移動速度との対応関係を規定するテーブルであって、前記被写体の動き方向に応じて前記対応関係が異なる複数のテーブルを保持するテーブル保持部と、
を備え、
前記移動速度制御部は、前記複数のテーブルから、前記動き検出部により検出された前記被写体の動き方向に対応するテーブルを選択し、選択したテーブルに基づいて前記レンズ駆動部による前記フォーカスレンズの移動速度を制御する撮影装置。
【請求項７】
フォーカスレンズと、
前記フォーカスレンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動部と、
前記光軸方向に移動する前記フォーカスレンズを介して、被写体を所定時間毎に撮像し、複数の画像データを生成する撮像部と、
前記各画像データから、カットオフ周波数が異なる複数の高域通過フィルタにより、前記複数の高域透過フィルタを構成するフィルタ毎に空間周波数成分を抽出する周波数成分抽出部と、
前記フィルタ毎に抽出した前記空間周波数成分をそれぞれ積算して複数のＡＦ評価値からなるＡＦ評価値群を取得するＡＦ評価値取得部と、
前記所定時間毎に、前記ＡＦ評価値群に基づく値の変化量を算出する変化量算出部と、
前記変化量に基づいて前記レンズ駆動部による前記フォーカスレンズの移動速度を制御する移動速度制御部と、
前記ＡＦ評価値群のうちの少なくとも１つのＡＦ評価値に基づき、前記フォーカスレンズの合焦位置を検出する合焦位置検出部と、
前記画像データに基づいて画像中から顔を検出する顔検出部と、
前記顔検出部により顔が検出された場合に、前記顔が動きを有するか否かと、動きを有する場合には、その動き方向が前記フォーカスレンズの移動方向と同方向であるか否かを判定する動き検出部と、
前記変化量の増減率と前記移動速度との対応関係を規定するテーブルであって、前記顔の動き方向に応じて前記対応関係が異なる複数のテーブルを保持するテーブル保持部と、
を備え、
前記移動速度制御部は、前記複数のテーブルから、前記動き検出部により検出された前記顔の動き方向に対応するテーブルを選択し、選択したテーブルに基づいて前記レンズ駆動部による前記フォーカスレンズの移動速度を制御する撮影装置。
【請求項８】
前記動き検出部は、前記顔検出部により検出された前記顔の大きさの変化率に基づいて前記動き方向を検出する請求項７に記載の撮影装置。
【請求項９】
フォーカスレンズと、
前記フォーカスレンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動部と、
前記光軸方向に移動する前記フォーカスレンズを介して、被写体を所定時間毎に撮像し、複数の画像データを生成する撮像部と、
前記各画像データから、カットオフ周波数が異なる複数の高域通過フィルタにより、前記複数の高域透過フィルタを構成するフィルタ毎に空間周波数成分を抽出する周波数成分抽出部と、
前記フィルタ毎に抽出した前記空間周波数成分をそれぞれ積算して複数のＡＦ評価値からなるＡＦ評価値群を取得するＡＦ評価値取得部と、
前記所定時間毎に、前記ＡＦ評価値群に基づく値の変化量を算出する変化量算出部と、
前記変化量に基づいて前記レンズ駆動部による前記フォーカスレンズの移動速度を制御する移動速度制御部と、
前記ＡＦ評価値群のうちの少なくとも１つのＡＦ評価値に基づき、前記フォーカスレンズの合焦位置を検出する合焦位置検出部と、
前記画像データに基づいて撮影シーンを認識するシーン認識部と、
前記変化量の増減率と前記移動速度との対応関係を規定するテーブルであって、撮影シーンに応じて前記対応関係が異なる複数のテーブルを保持するテーブル保持部と、
を備え、
前記移動速度制御部は、前記複数のテーブルから、前記シーン認識部により認識された撮影シーンに対応するテーブルを選択し、選択したテーブルに基づいて前記レンズ駆動部による前記フォーカスレンズの移動速度を制御する撮影装置。
【請求項１０】
フォーカスレンズと、
前記フォーカスレンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動部と、
前記光軸方向に移動する前記フォーカスレンズを介して、被写体を所定時間毎に撮像し、複数の画像データを生成する撮像部と、
前記各画像データから、カットオフ周波数が異なる複数の高域通過フィルタにより、前記複数の高域透過フィルタを構成するフィルタ毎に空間周波数成分を抽出する周波数成分抽出部と、
前記フィルタ毎に抽出した前記空間周波数成分をそれぞれ積算して複数のＡＦ評価値からなるＡＦ評価値群を取得するＡＦ評価値取得部と、
前記所定時間毎に、前記ＡＦ評価値群に基づく値の変化量を算出する変化量算出部と、
前記変化量に基づいて前記レンズ駆動部による前記フォーカスレンズの移動速度を制御する移動速度制御部と、
前記ＡＦ評価値群のうちの少なくとも１つのＡＦ評価値に基づき、前記フォーカスレンズの合焦位置を検出する合焦位置検出部と、
前記画像データに基づいて画像中に点光源が存在するか否かを検出する点光源検出部と、
前記変化量の増減率と前記移動速度との対応関係を規定するテーブルであって、前記点光源が存在するか否かに応じて前記対応関係が異なる複数のテーブルを保持するテーブル保持部と、
を備え、
前記移動速度制御部は、前記複数のテーブルから、前記点光源検出部により前記点光源が検出されたか否かに応じてテーブルを選択し、選択したテーブルに基づいて前記レンズ駆動部による前記フォーカスレンズの移動速度を制御する撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コントラスト方式のオートフォーカスを行って被写体を撮影する撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等の撮影装置は、フォーカスレンズと、フォーカスレンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動部と、フォーカスレンズを介して被写体を撮像して画像データを生成する撮像部とを備える。このような撮影装置には、ユーザの操作を介さずに合焦動作を自動的に実行するオートフォーカス（ＡＦ； Auto Focus）機能が通常設けられている。ＡＦ機能としては、フォーカスレンズを移動させながら画像のコントラストが最も高くなる合焦位置を検出するコントラスト方式が一般的である。【０００３】
このコントラスト方式のＡＦ機能は、周波数成分抽出部と、ＡＦ評価値取得部と、合焦位置検出部とにより実現されている。周波数成分抽出部は、フォーカスレンズを移動させながら撮像部により撮像を所定時間毎に行うことにより生成される各画像データから高域通過フィルタにより所定の空間周波数成分を抽出する。ＡＦ評価値取得部は、抽出された空間周波数成分を積算してコントラストを表すＡＦ評価値を取得する。合焦位置検出部は、ＡＦ評価値のピーク位置をサーチすることによりフォーカスレンズの合焦位置を検出する。【０００４】
ＡＦ評価値のピークは、フォーカスレンズが実際に合焦位置を通り過ぎないと現れないため、フォーカスレンズの移動速度が大きい場合には、フォーカスレンズの移動ピッチが大きく、合焦位置を大きく通り過ぎてしまうことがある。この場合には、特許文献１に記載のように、フォーカスレンズが合焦位置を通り過ぎた後、フォーカスレンズの移動速度を低速に変更して移動ピッチを小さくすることで、合焦位置を精度よく検出することができる。しかし、フォーカスレンズが合焦位置を大きく通り過ぎた後、合焦位置まで戻すには、長い時間が要される。【０００５】
この課題を受けて、特許文献２では、第１のカットオフ周波数を有する第１の高域通過フィルタと、第１のカットオフ周波数より高い第２のカットオフ周波数を有する第２の高域通過フィルタとを用いて第１及び第２のＡＦ評価値をそれぞれ取得し、第１のＡＦ評価値を第２のＡＦ評価値で除算した商をパラメータとして、フォーカスレンズの移動制御を行うことが提案されている。【０００６】
このパラメータには、合焦位置から所定量離れた位置にピークが現れる。フォーカスレンズの移動開始からパラメータのピークが検出されるまでは、フォーカスレンズの「粗調整」が行われ、ピークが検出された後は「微調整」が行われる。具体的には、パラメータのピークが検出された時点でフォーカスレンズの移動を一旦停止させ、この後、第２のＡＦ評価値に基づいてフォーカスレンズの移動が行われる。パラメータのピーク位置が、合焦位置から、フォーカスレンズの移動ピッチの２倍程度となるように、第１及び第２のカットオフ周波数を設定することで、微調整に要する時間を短縮し、ＡＦ動作時間を短縮することが図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０５０２００号
【特許文献２】特開２０１２−１０３７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２に記載の撮影装置では、フォーカスレンズの移動が開始されると粗調整が行われ、フォーカスレンズが合焦位置から所定量離れた位置に達した時点で微調整に変更されるが、この際にはフォーカスレンズの移動速度の制御は行われない。このため、フォーカスレンズの移動ピッチが大きい場合には、合焦位置を大きく通り過ぎるので、ＡＦ動作時間が長くなる。【０００９】
また、パラメータのピーク位置から合焦位置までの距離は第１及び第２のカットオフ周波数に依存するため、ＡＦ動作時間を短縮するためには、第１及び第２のカットオフ周波数を適切に設定する必要がある。この設定が適切でない場合には、ＡＦ動作時間は短縮されない。【００１０】
本発明は、ＡＦ動作時間を容易に短縮することを可能とする撮影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の撮像装置は、フォーカスレンズと、レンズ駆動部と、撮像部と、周波数成分抽出部と、ＡＦ評価値取得部と、演算部と、変化量算出部と、移動速度制御部と、合焦位置検出部とを備える。レンズ駆動部は、フォーカスレンズを光軸方向に移動させる。撮像部は、光軸方向に移動するフォーカスレンズを介して、被写体を所定時間毎に撮像し、複数の画像データを生成する。周波数成分抽出部は、各画像データから、高域通過フィルタである第１及び第２のフィルタによりそれぞれ空間周波数成分を抽出する周波数成分抽出部であって、第１のフィルタのカットオフ周波数は、第２のフィルタのカットオフ周波数より高い。ＡＦ評価値取得部は、第１のフィルタにより抽出した空間周波数成分を積算して第１のＡＦ評価値を取得し、第２のフィルタにより抽出した空間周波数成分を積算して第２のＡＦ評価値を取得する。演算部は、第２のＡＦ評価値から、第１のＡＦ評価値に所定の定数を乗算または加算した値を減算することにより演算値を求める。変化量算出部は、所定時間毎に、演算値の変化量を算出する。移動速度制御部は、変化量に基づいてレンズ駆動部によるフォーカスレンズの移動速度を制御する。合焦位置検出部は、第１及び第２のＡＦ評価値のうちの少なくとも１つに基づき、フォーカスレンズの合焦位置を検出する。
【００１４】
第１のＡＦ評価値と第２のＡＦ評価値との差異を算出する差異算出部と、少なくとも第１及び第２の変化量の増減率と移動速度との対応関係を規定するテーブルであって、差異に応じて対応関係が異なる複数のテーブルを保持するテーブル保持部とを備えることが好ましい。移動速度制御部は、複数のテーブルから、差異算出部により算出される差異に対応するテーブルを選択し、選択したテーブルに基づいてレンズ駆動部によるフォーカスレンズの移動速度を制御する。【００１５】
この場合、変化量算出部は、所定時間毎に、第１及び第２の変化量に加えて、第２のＡＦ評価値の２階微分に対応する第３の変化量を算出し、テーブル保持部は、第１〜第３の変化量の増減率と移動速度とを対応させた複数のテーブルを保持していることが好ましい。【００１８】
本発明の撮像装置は、フォーカスレンズと、レンズ駆動部と、撮像部と、周波数成分抽出部と、ＡＦ評価値取得部と、変化量算出部と、移動速度制御部と、合焦位置検出部とを備える。レンズ駆動部は、フォーカスレンズを光軸方向に移動させる。撮像部は、光軸方向に移動する前記フォーカスレンズを介して、被写体を所定時間毎に撮像し、複数の画像データを生成する。周波数成分抽出部は、各画像データから、カットオフ周波数が異なる複数の高域通過フィルタにより、複数の高域透過フィルタを構成するフィルタ毎に空間周波数成分を抽出する。ＡＦ評価値取得部は、フィルタ毎に抽出した空間周波数成分をそれぞれ積算して複数のＡＦ評価値からなるＡＦ評価値群を取得する。変化量算出部は、所定時間毎に、ＡＦ評価値群に基づく値の変化量を算出する。移動速度制御部は、変化量に基づいてレンズ駆動部によるフォーカスレンズの移動速度を制御する。合焦位置検出部は、ＡＦ評価値群のうちの少なくとも１つのＡＦ評価値に基づき、フォーカスレンズの合焦位置を検出する。さらに、被写体の輝度を検出する輝度検出部と、変化量の増減率と移動速度との対応関係を規定するテーブルであって、輝度に応じて対応関係が異なる複数のテーブルを保持するテーブル保持部とを備えることが好ましい。移動速度制御部は、複数のテーブルから、輝度検出部により検出された輝度に対応するテーブルを選択し、選択したテーブルに基づいてレンズ駆動部によるフォーカスレンズの移動速度を制御する。
【００１９】
合焦位置の検出を行った後、撮像部により生成される１つの画像データを記録する静止画モードと、合焦位置の検出を繰り返しながら、撮像部により生成される複数の画像データを動画データとして記録する動画撮影モードと、静止画モードと動画撮影モードとのいずれかを設定するモード設定部と、変化量の増減率と移動速度との対応関係を規定するテーブルであって、静止画撮影モード用のテーブルと動画撮影モード用のテーブルとを保持するテーブル保持部とを備えてもよい。移動速度制御部は、モード設定部により設定されたモードに基づいて、静止画撮影モード用または動画撮影モード用のテーブルを選択し、選択したテーブルに基づいてレンズ駆動部によるフォーカスレンズの移動速度を制御してもよい。【００２０】
画像データに基づいて、被写体が動きを有するか否かと、動きを有する場合には、その動き方向がフォーカスレンズの移動方向と同方向であるか否かを検出する動き検出部と、変化量の増減率と移動速度との対応関係を規定するテーブルであって、被写体の動き方向に応じて対応関係が異なる複数のテーブルを保持するテーブル保持部とを備えてもよい。移動速度制御部は、複数のテーブルから、動き検出部により検出された被写体の動き方向に対応するテーブルを選択し、選択したテーブルに基づいてレンズ駆動部によるフォーカスレンズの移動速度を制御する。【００２１】
画像データに基づいて画像中から顔を検出する顔検出部と、顔検出部により顔が検出された場合に、顔が動きを有するか否かと、動きを有する場合には、その動き方向がフォーカスレンズの移動方向と同方向であるか否かを判定する動き検出部と、変化量の増減率と移動速度との対応関係を規定するテーブルであって、顔の動き方向に応じて対応関係が異なる複数のテーブルを保持するテーブル保持部とを備えてもよい。移動速度制御部は、複数のテーブルから、動き検出部により検出された顔の動き方向に対応するテーブルを選択し、選択したテーブルに基づいてレンズ駆動部によるフォーカスレンズの移動速度を制御する。
【００２２】
この場合、動き検出部は、顔検出部により検出された顔の大きさの変化率に基づいて動き方向を検出することが好ましい。【００２３】
画像データに基づいて撮影シーンを認識するシーン認識部と、変化量の増減率と移動速度との対応関係を規定するテーブルであって、撮影シーンに応じて対応関係が異なる複数のテーブルを保持するテーブル保持部とを備えてもよい。移動速度制御部は、複数のテーブルから、シーン認識部により認識された撮影シーンに対応するテーブルを選択し、選択したテーブルに基づいてレンズ駆動部によるフォーカスレンズの移動速度を制御する。【００２４】
画像データに基づいて画像中に点光源が存在するか否かを検出する点光源検出部と、変化量の増減率と移動速度との対応関係を規定するテーブルであって、点光源が存在するか否かに応じて対応関係が異なる複数のテーブルを保持するテーブル保持部とを備えてもよい。移動速度制御部は、複数のテーブルから、点光源検出部により点光源が検出されたか否かに応じてテーブルを選択し、選択したテーブルに基づいてレンズ駆動部によるフォーカスレンズの移動速度を制御する。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、所定時間毎に、ＡＦ評価値に基づく値の変化量を算出し、算出した変化量に基づいてフォーカスレンズの移動速度を制御するので、ＡＦ動作時間を容易に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】デジタルカメラの前面側斜視図である。
【図２】デジタルカメラの背面図である。
【図３】デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図４】第１及び第２のフィルタの特性曲線を示すグラフである。
【図５】テーブル保持部が保持するテーブルを示す図である。
【図６】ＡＦ動作を説明するフローチャートである。
【図７】ＡＦ動作のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図８】第２実施形態のデジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図９】第２実施形態で用いるテーブルを示す図である。
【図１０】第３実施形態のデジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図１１】第３実施形態で用いるテーブルを示す図である。
【図１２】第３実施形態のＡＦ動作を説明するフローチャートである。
【図１３】第４実施形態のＡＦ動作を説明するフローチャートである。
【図１４】第５実施形態のデジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図１５】第５実施形態で用いるテーブルを示す図である。
【図１６】第５実施形態のＡＦ動作を説明するフローチャートである。
【図１７】第６実施形態のデジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図１８】第７実施形態のデジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図１９】第７実施形態で用いるテーブルを示す図である。
【図２０】第７実施形態のＡＦ動作を説明するフローチャートである。
【図２１】第８実施形態のデジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図２２】第８実施形態の固体撮像素子の構成を示す断面図である。
【図２３】第８実施形態のＡＦ動作を説明するフローチャートである。
【図２４】第９実施形態のデジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図２５】第９実施形態のＡＦ動作のシミュレーション結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
［第１実施形態］
図１及び図２において、デジタルカメラ１１は、カメラ本体１２、レンズ鏡筒１３、フラッシュ発光部１４、操作部１５、表示部１６を備える。レンズ鏡筒１３は、カメラ本体１２の前面に設けられている。フラッシュ発光部１４は、カメラ本体１２の前面に設けられており、撮影の際に被写体に向けてフラッシュ発光を行う。
【００３１】
操作部１５は、電源ボタン１７、レリーズボタン１８、モード選択ボタン１９等を有しており、カメラ本体１２の上部に設けられている。電源ボタン１７は、デジタルカメラ１１の電源（図示せず）をオン／オフする際に操作される。レリーズボタン１８は、撮影を実行する際に操作される。モード選択ボタン１９は、デジタルカメラ１１の動作モードを切り替える際に操作される。また、モード選択ボタン１９等により、種々の撮影シーン（屋内、人物、夜景）が設定可能となっている。
【００３２】
レリーズボタン１８は、Ｓ１スイッチとＳ２スイッチとで構成された２段ストローク式のスイッチ（図示せず）を有する。デジタルカメラ１１は、レリーズボタン１８が押下（半押し）され、Ｓ１スイッチがオン状態となると、オートフォーカス（ＡＦ）動作等の撮影準備動作を行う。この状態からさらにレリーズボタン１８が押下（全押し）され、Ｓ２スイッチがオン状態となると、撮影動作を行う。
【００３３】
デジタルカメラ１１の動作モードには、静止画像を取得する静止画撮影モード、動画像を取得する動画撮影モード、取得した各画像を表示部１６に再生表示する再生モード等がある。表示部１６は、液晶ディスプレイ等で構成されており、各種撮影モードで取得された画像や、各種設定を行うためのメニュー画面を表示する。
【００３４】
また、表示部１６は、動作モードが静止画撮影モードまたは動画撮影モードに設定された際に、撮影が実行されるまでの間、ライブビュー画像を表示する。ユーザは、表示部１６に表示されるライブビュー画像を観察しながら構図を決定することができる。
【００３５】
また、デジタルカメラ１１には、後述する記録メディア４０（図３参照）を装着するためのスロット（図示せず）が設けられている。
【００３６】
図３において、レンズ鏡筒１３には、光軸ＬＡに沿って配置された変倍レンズ２０、絞り２１、フォーカスレンズ２２と、これらを駆動する第１〜第３のモータ２３〜２５が設けられている。レンズ鏡筒１３の光射出側には、撮像部としての固体撮像素子２６が設けられている。変倍レンズ２０は、１枚又は複数のレンズで構成されており、第１のモータ２３により駆動されて光軸方向に移動し、固体撮像素子２６の受光面上に形成される被写体像の大きさ（倍率）を変更する。
【００３７】
絞り２１は、開口部２１ａを形成する可動式の複数の羽根により構成されている。この絞り２１は、複数の羽根が第２のモータ２４により駆動され、開口部２１ａの大きさを変化させることにより、開口部２１ａを通過する光量を変更する。フォーカスレンズ２２は、１枚又は複数のレンズで構成されており、第３のモータ２５により駆動されて光軸方向に移動し、固体撮像素子２６の受光面上に形成される被写体像の合焦状態を変化させる。
【００３８】
第１〜第３のモータ２３〜２５は、ステッピングモータやサーボモータであり、それぞれ第１〜第３のモータドライバ２７〜２９により駆動される。第１〜第３のモータドライバ２７〜２９は、主制御部３０からの制御に基づいて、第１〜第３のモータ２３〜２５をそれぞれ制御する。本実施形態では、第３のモータ２５及び第３のモータドライバ２９が、フォーカスレンズ２２を光軸方向に移動させるレンズ駆動部を構成している。
【００３９】
また、前述のフラッシュ発光部１４は、主制御部３０からの制御に基づいてフラッシュ発光動作を行う。主制御部３０は、前述の操作部１５から入力される操作信号に基づいてデジタルカメラ１１の全体を統括的に制御する。
【００４０】
固体撮像素子２６は、例えば、ＲＧＢ方式のカラーフィルタを有する単板カラー撮像方式のＣＭＯＳ型イメージセンサであり、２次元マトリクス状に配列された複数の画素（図示せず）により構成された受光面を有している。各画素は、光電変換素子を含んでおり、レンズ鏡筒１３により受光面に結像された被写体像を光電変換して撮像信号を生成する。
【００４１】
また、固体撮像素子２６は、ノイズ除去回路、オートゲインコントローラ、Ａ／Ｄ変換回路等の信号処理回路（いずれも図示せず）を備える。ノイズ除去回路は、撮像信号にノイズ除去処理を施す。オートゲインコントローラは、撮像信号のレベルを最適な値に増幅する。Ａ／Ｄ変換回路は、撮像信号をデジタル信号に変換して固体撮像素子２６から出力する。固体撮像素子２６の出力信号は、画素ごとに１つの色信号を有する画像データ（いわゆるＲＡＷデータ）である。
【００４２】
固体撮像素子２６は、モード選択ボタン１９により選択された撮影モードに応じて、主制御部３０により駆動制御される。
【００４３】
主制御部３０は、モード選択ボタン１９により選択された撮影モードや撮影シーンに応じた所定の撮影条件に基づいて、各部を制御する。
【００４４】
主制御部３０は、制御バス３１に接続されている。固体撮像素子２６は、データバス３２に接続されている。制御バス３１及びデータバス３２には、メモリ制御部３３、デジタル信号処理部３４、メディア制御部３５、表示制御部３６、周波数成分抽出部３７、ＡＦ評価値取得部３８が接続されている。
【００４５】
メモリ制御部３３には、ＳＤＲＡＭ等の一時記憶用のメモリ３９が接続されている。メモリ制御部３３は、固体撮像素子２６から出力された画像データをメモリ３９に入力して記憶させる。また、メモリ制御部３３は、メモリ３９に記憶された画像データを、デジタル信号処理部３４に出力する。
【００４６】
デジタル信号処理部３４は、メモリ３９から入力された画像データ（ＲＡＷデータ）に対して、欠陥補正処理、デモザイク処理、ガンマ補正処理、ホワイトバランス補正処理、ＹＣ変換処理等を行い、輝度信号Ｙと色差信号ＣとからなるＹＣ画像データを生成する。
【００４７】
メディア制御部３５は、記録メディア４０への画像ファイルの記録及び読み出しを制御する。記録メディア４０は、例えば、フラッシュメモリ等を内蔵したメモリカードである。記録メディア４０に記録する画像ファイルのフォーマットは、操作部１５により設定される。
【００４８】
静止画撮影モードの場合には、画像ファイルとして、例えば、ＹＣ画像データをＪＰＥＧ規格等で圧縮した圧縮画像データが記録メディア４０に記録される。また、動画撮影モードの場合には、動画撮影により得られる複数フレームのＹＣ画像データをＭＰＥＧ−４規格等で圧縮した動画データが記録メディア４０に記録される。これらの圧縮処理は、デジタル信号処理部３４で行われる。なお、動画撮影モードの場合には、画像に加えて音声も取得して記録されるが、本実施形態では、音声の取得及び記録に関する構成については、説明を省略する。
【００４９】
表示制御部３６は、前述の表示部１６への画像表示を制御する。表示制御部３６は、デジタル信号処理部３４により生成されたＹＣ画像データを、ＮＴＳＣ規格等に準拠した映像信号に変換して表示部１６に出力する。
【００５０】
周波数成分抽出部３７は、第１のフィルタ３７ａと第２のフィルタ３７ｂとを有する。第１及び第２のフィルタ３７ａ，３７ｂは、ＹＣ画像データのうちの輝度信号に対して離散コサイン変換を施し、所定の空間周波数成分を抽出するデジタルフィルタである。具体的には、図４に示すように、第１のフィルタ３７ａの特性曲線Ｋ１は、第１のカットオフ周波数ｆ１を有している。第２のフィルタ３７ｂの特性曲線Ｋ２は、第１のカットオフ周波数ｆ１より高い第２のカットオフ周波数ｆ２を有している。第１のフィルタ３７ａは、第１のカットオフ周波数ｆ１より高域の第１の空間周波数成分を通過させる。第２のフィルタ３７ｂは、第２のカットオフ周波数ｆ２より高域の第２の空間周波数成分を通過させる。
【００５１】
周波数成分抽出部３７が第１及び第２の空間周波数成分の抽出に用いる輝度信号は、固体撮像素子２６の受光面中に設定されるＡＦエリア（図示せず）内の輝度信号である。このＡＦエリアは、操作部１５により設定可能である。また、撮影シーンに適したＡＦエリアを主制御部３０が自動設定することも可能である。
【００５２】
ＡＦ評価値取得部３８は、積分器により構成されている。ＡＦ評価値取得部３８は、第１のフィルタ３７ａにより抽出される第１の空間周波数成分を積算することにより第１のＡＦ評価値を生成し、第２のフィルタ３７ｂにより抽出される第２の空間周波数成分を積算することにより第２のＡＦ評価値を生成する。
【００５３】
主制御部３０は、ＣＰＵと、処理プログラムを格納した内部メモリとを有しており、処理プログラムで規定されたフローに従って各部の制御を行う。主制御部３０は、ＡＦ動作時には、第３のモータドライバ２９を制御してフォーカスレンズ２２を光軸ＬＡに沿って移動させるとともに、所定の周期ＰＴで、固体撮像素子２６、メモリ制御部３３、周波数成分抽出部３７、及びＡＦ評価値取得部３８を駆動する。これにより、ＡＦ動作時には、所定時間ＰＴ毎に、第１及び第２のＡＦ評価値が取得される。
【００５４】
主制御部３０には、変化量算出部４１、移動速度制御部４２、合焦位置検出部４３が構成されている。変化量算出部４１は、第１及び第２のＡＦ評価値の所定時間ＰＴ毎の変化量を算出する。具体的には、変化量算出部４１は、第１のＡＦ評価値の１階微分に対応する第１の変化量と、第２のＡＦ評価値の１階微分に対応する第２の変化量と、第２のＡＦ評価値の２階微分に対応する第３の変化量とを算出する。
【００５５】
フォーカスレンズ２２のレンズ位置を「ｘ」、フォーカスレンズ２２が後述する「低速」で移動する場合における所定時間ＰＴでの移動距離を「Δｘ」、レンズ位置「ｘ」における第１及び第２のＡＦ評価値をそれぞれＥ１（ｘ），Ｅ２（ｘ）とすると、第１〜第３の変化量Ｖ１（ｘ）〜Ｖ３（ｘ）は、式（１）〜（３）で表される。
【００５６】
Ｖ１（ｘ）＝｛Ｅ１（ｘ）−Ｅ１（ｘ−Δｘ）｝／Δｘ    ・・・（１）
Ｖ２（ｘ）＝｛Ｅ２（ｘ）−Ｅ２（ｘ−Δｘ）｝／Δｘ    ・・・（２）
Ｖ３（ｘ）＝｛Ｖ２（ｘ）−Ｖ２（ｘ−Δｘ）｝／Δｘ    ・・・（３）
【００５７】
ここで、Ｅ１（ｘ−Δｘ），Ｅ２（ｘ−Δｘ）は、レンズ位置「ｘ」から所定時間ＰＴ以前のレンズ位置「ｘ−Δｘ」における第１及び第２のＡＦ評価値である。
【００５８】
また、変化量算出部４１は、フォーカスレンズ２２が後述する「高速」や「中速」で移動している場合には、所定時間ＰＴにおけるフォーカスレンズ２２の移動距離が上記距離Δｘより大きいため、Ｅ１（ｘ−Δｘ），Ｅ２（ｘ−Δｘ）を補間演算により求める。
【００５９】
主制御部３０には、図５に示すテーブルＴＢを保持するテーブル保持部４４が接続されている。テーブル保持部４４は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリにより構成されている。テーブルＴＢには、第１〜第３の変化量Ｖ１（ｘ）〜Ｖ３（ｘ）の各増減率ＲＶ１（ｘ）〜ＲＶ３（ｘ）と、フォーカスレンズ２２の移動速度ＳＰとの対応関係が規定されている。増減率ＲＶ１（ｘ）〜ＲＶ３（ｘ）は、式（４）〜（６）で表される。
【００６０】
ＲＶ１（ｘ）＝｛Ｖ１（ｘ）−Ｖ１（ｘ−Δｘ）｝／Ｖ１（ｘ）    ・・・（４）
ＲＶ２（ｘ）＝｛Ｖ２（ｘ）−Ｖ２（ｘ−Δｘ）｝／Ｖ２（ｘ）    ・・・（５）
ＲＶ３（ｘ）＝｛Ｖ３（ｘ）−Ｖ３（ｘ−Δｘ）｝／Ｖ３（ｘ）    ・・・（６）
【００６１】
テーブルＴＢにおいて、「＋」は、増減率が閾値Ｔ１（Ｔ１＞０）より大きく、増加していることを示している。「−」は、増減率が閾値Ｔ２（Ｔ２＜０）より小さく、減少していることを示している。「０」は、増減率が閾値Ｔ２以上かつ閾値Ｔ１以下であり、ほぼ増減がないことを示している。本実施形態では、例えば、Ｔ１＝０．０１、Ｔ２＝−０．０１とする。また、「Ｈ」、「Ｍ」、「Ｌ」は、それぞれ「高速」、「中速」、「低速」を表している。本実施形態では、例えば、中速は、低速の２倍の速度とし、高速は、低速の４倍の速度とする。
【００６２】
移動速度制御部４２は、テーブルＴＢを参照しながら、変化量算出部４１により算出される第１〜第３の変化量Ｖ１（ｘ）〜Ｖ３（ｘ）の増減率に基づいて、フォーカスレンズ２２の移動速度を制御する。具体的には、移動速度制御部４２は、所定時間ＰＴ毎に、変化量算出部４１から第１〜第３の変化量Ｖ１（ｘ）〜Ｖ３（ｘ）を取得し、増減率ＲＶ１（ｘ）〜ＲＶ３（ｘ）を算出して、対応する速度ＳＰをテーブルＴＢから抽出する。そして、移動速度制御部４２は、テーブルＴＢから抽出した速度ＳＰが、現在のフォーカスレンズ２２の速度と異なる場合には、抽出した速度ＳＰにフォーカスレンズ２２の速度を変更する。
【００６３】
合焦位置検出部４３は、第１及び第２のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ），Ｅ２（ｘ）のうちの少なくとも一方のピークを検出することにより、フォーカスレンズ２２の合焦位置を特定する。具体的には、合焦位置検出部４３は、所定時間ＰＴ毎にＡＦ評価値取得部３８により取得される第１及び第２のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ），Ｅ２（ｘ）の変化を監視し、基本的に、第１のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ）が極大値となるフォーカスレンズ２２の位置Ｐ１を検出し、この位置Ｐ１を合焦位置として特定する。また、合焦位置検出部４３は、第１のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ）の最大値が所定値より小さい場合や、第１のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ）にピークが検出されない場合には、第２のＡＦ評価値Ｅ２（ｘ）が極大値となるフォーカスレンズ２２の位置Ｐ２を検出し、この位置Ｐ２を合焦位置として特定する。
【００６４】
また、主制御部３０は、ＡＦ動作を開始する際に、フォーカスレンズ２２の移動方向を、ＦＡＲ側とＮＥＡＲ側とのいずれの方向に移動させるかを決定し、決定した方向にフォーカスレンズ２２を移動させる。
【００６５】
具体的には、主制御部３０は、ＡＦ動作の開始時に、固体撮像素子２６に撮像を行わせながら、フォーカスレンズ２２を、現在位置からＦＡＲ側とＮＥＡＲ側とに距離Δｘだけ移動させ、第１及び第２のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ），Ｅ２（ｘ）が増加する方向にフォーカスレンズ２２を移動させる。第１及び第２のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ），Ｅ２（ｘ）の増加方向が異なる場合には、例えば、第１のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ）の増加方向にフォーカスレンズ２２を移動させる。移動速度制御部４２は、ＡＦ動作の開始時には、フォーカスレンズ２２の移動速度を「低速」とする。
【００６６】
また、主制御部３０は、ＹＣ画像データの輝度信号に基づいて固体撮像素子２６の露光量を検出し、検出した露光量に基づいて第２のモータドライバ２８を制御して絞り２１の開口部２１ａの大きさを調整し適正露光とする自動露出（ＡＥ; Auto Exposure）制御を行う。このＡＥ制御の詳しい説明は省略する。
【００６７】
次に、デジタルカメラ１１の作用を説明する。まず、ユーザにより、電源ボタン１７が操作されて電源がオン状態になると、デジタルカメラ１１の各部に電源電圧が供給される。ユーザにより、モード選択ボタン１９が操作され、動作モードが、静止画撮影モードまたは動画撮影モードに設定されると、表示部１６にライブビュー画像の表示（以下、ライブビュー表示という）が行われる。
【００６８】
このライブビュー表示は、主制御部３０は、固体撮像素子２６に、周期ＰＴで繰り返し撮像動作を行わせ、固体撮像素子２６から出力される画像データに基づく画像を、表示制御部３６を介して表示部１６に表示させることにより行われる。また、ライブビュー表示中には、ＡＦ動作及びＡＥ制御が繰り返し行われる。ユーザは、ライブビュー表示を見ながら構図を決定して撮影を行うことができる。
【００６９】
動作モードが静止画撮影モードの場合には、ユーザによりレリーズボタン１８が半押しされると、ＡＦ動作及びＡＥ制御が行われる。この後、レリーズボタン１８が全押しされると、固体撮像素子２６により得られた画像データが、デジタル信号処理部３４で圧縮画像データに変換され、メディア制御部３５を介して記録メディア４０に記録される。
【００７０】
動作モードが動画撮影モードの場合には、レリーズボタン１８が全押しされてから、再びレリーズボタン１８が全押しされるまでの期間に固体撮像素子２６により得られた複数フレームの画像データが、デジタル信号処理部３４で動画データに変換され、メディア制御部３５を介して記録メディア４０に記録される。
【００７１】
次に、ＡＦ動作を、図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。ＡＦ動作が開始すると、主制御部３０により、フォーカスレンズ２２が、現在位置からＦＡＲ側とＮＥＡＲ側とに距離Δｘだけ移動され、第１及び第２のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ），Ｅ２（ｘ）が増加する方向が移動方向として決定される（ステップＳ１０）。なお、フォーカスレンズ２２が、ＦＡＲ端及びＮＥＡＲ端に位置している場合には、第１及び第２のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ），Ｅ２（ｘ）の取得は行われずに、それぞれＮＥＡＲ側及びＦＡＲ側に向かう方向が移動方向として決定される。
【００７２】
フォーカスレンズ２２の移動方向が決定された後、移動速度制御部４２により、フォーカスレンズ２２の初期速度が「低速」に設定され（ステップＳ１１）、ステップＳ１０で決定された方向にフォーカスレンズ２２の移動が開始する（ステップＳ１２）。フォーカスレンズ２２の移動が開始した後、固体撮像素子２６により、周期ＰＴで繰り返し撮像動作が行われる（ステップＳ１３）。
【００７３】
固体撮像素子２６により撮像動作が行われるたびに、周波数成分抽出部３７により第１及び第２の空間周波数成分が抽出され、ＡＦ評価値取得部３８により第１及び第２のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ），Ｅ２（ｘ）が取得される（ステップＳ１４）。第１及び第２のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ），Ｅ２（ｘ）が取得されると、合焦位置検出部４３により、第１及び第２のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ），Ｅ２（ｘ）のピーク検出が行われる（ステップＳ１５）。このピーク検出には、少なくとも撮像動作が３度行われる必要がある。
【００７４】
第１及び第２のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ），Ｅ２（ｘ）にピークが検出されない場合には、変化量算出部４１により、直近の２回の撮像動作で得られた第１のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ），Ｅ１（ｘ−Δｘ）と、直近の３回の撮像動作で得られた第２のＡＦ評価値Ｅ２（ｘ），Ｅ２（ｘ−Δｘ），Ｅ２（ｘ−２Δｘ）に基づいて、第１〜第３の変化量Ｖ１（ｘ）〜Ｖ３（ｘ）が算出される（ステップＳ１６）。
【００７５】
第１〜第３の変化量Ｖ１（ｘ）〜Ｖ３（ｘ）が算出されると、移動速度制御部４２により、増減率ＲＶ１（ｘ）〜ＲＶ３（ｘ）が算出されるとともに、対応する速度ＳＰがテーブルＴＢから抽出され、フォーカスレンズ２２の速度変更が必要であるか否かが判定される（ステップＳ１７）。テーブルＴＢから抽出された速度ＳＰが現在のフォーカスレンズ２２の速度と異なる場合には（ステップＳ１７でＹＥＳ判定）、速度ＳＰに速度変更される（ステップＳ１８）。一方、抽出した速度ＳＰが現在のフォーカスレンズ２２の速度と同一の場合には（ステップＳ１７でＮＯ判定）、速度変更は行われない。
【００７６】
ステップＳ１３〜Ｓ１７の動作が繰り返し行われ、ステップＳ１５において、第１のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ）にピークが検出された場合には、このピーク位置が合焦位置として特定され（ステップＳ１５でＹＥＳ判定）、この合焦位置にフォーカスレンズ２２が移動されて（ステップＳ１５）、ＡＦ動作が終了する。また、第１のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ）の最大値が所定値より小さい場合や、ピークが検出されず、第２のＡＦ評価値Ｅ２（ｘ）にピークが検出された場合には、ピーク位置が合焦位置として特定され、この合焦位置にフォーカスレンズ２２が移動される。
【００７７】
図７は、本実施形態のＡＦ動作のシミュレーション結果を示す。第１及び第２のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ），Ｅ２（ｘ）を共にｘ＞０の領域にピークを有するガウス関数とし、第２のＡＦ評価値Ｅ２（ｘ）の半値幅を、第１のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ）の半値幅の２倍とした。
【００７８】
フォーカスレンズ２２を初期位置（ｘ＝０）からｘの正方向に移動させるべく、ｘ＝０からｘを増加させて第１〜第３の変化量Ｖ１（ｘ）〜Ｖ３（ｘ）を算出すると、全て増加傾向（ＲＶ１（ｘ）＞Ｔ１、ＲＶ２（ｘ）＞Ｔ１、ＲＶ３（ｘ）＞Ｔ１）となった。これは、テーブルＴＢによると「高速」に対応するため、この後、フォーカスレンズ２２を高速で移動させるべく、ｘを０．４ずつ増加させ、ｘを増加させる毎に第１〜第３の変化量Ｖ１（ｘ）〜Ｖ３（ｘ）を算出した。
【００７９】
この傾向が継続し、ｘ＝２．８に達した時点で、第１及び第２の変化量Ｖ１（ｘ），Ｖ２（ｘ）は増加傾向（ＲＶ１（ｘ）＞Ｔ１、ＲＶ２（ｘ）＞Ｔ１）である一方で、第３の変化量Ｖ３（ｘ）は減少傾向（ＲＶ３（ｘ）＜Ｔ２）に転じた。これは、テーブルＴＢによると「中速」に対応するため、この後、フォーカスレンズ２２を中速で移動させるべく、ｘを０．２ずつ増加させ、ｘを増加させる毎に第１〜第３の変化量Ｖ１（ｘ）〜Ｖ３（ｘ）を算出した。
【００８０】
この傾向が継続し、ｘ＝３．８に達した時点で、第１の変化量Ｖ１（ｘ）は増加傾向（ＲＶ１（ｘ）＞Ｔ１）である一方で、第２の変化量Ｖ２（ｘ）は減少傾向（ＲＶ２（ｘ）＜Ｔ２）に転じ、第３の変化量Ｖ３（ｘ）は増加傾向（ＲＶ３（ｘ）＞Ｔ１）に転じた。これは、テーブルＴＢによると「低速」に対応するため、この後、フォーカスレンズ２２を低速で移動させるべく、ｘを０．１ずつ増加させ、ｘを増加させる毎に第１〜第３の変化量Ｖ１（ｘ）〜Ｖ３（ｘ）を算出した。そして、この傾向が継続し、ｘ＝５．０で第１及び第２のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ），Ｅ２（ｘ）にピークが検出された。
【００８１】
このように、ＡＦ動作が開始した後、フォーカスレンズ２２が合焦位置に近づくに連れて、高速から、中速、低速と、フォーカスレンズ２２の移動速度が変更されるため、合焦位置の検出精度を落とすことなく、ＡＦ動作時間が短縮される。
【００８２】
図７によると、高速から中速への変化点は、第２の変化量Ｖ２（ｘ）のピーク位置にほぼ対応しており、中速から低速への変化点は、第３の変化量Ｖ３（ｘ）のピーク位置にほぼ対応していることが分かる。
【００８３】
［第２実施形態］
第１実施形態では、テーブル保持部４４が１つのテーブルのみを保持しているが、テーブル保持部４４に複数のテーブルを保持させ、所定の条件に応じて移動速度制御部４２が使用するテーブルを選択することも可能である。
【００８４】
図８において、第２実施形態のデジタルカメラ５０は、主制御部３０に、変化量算出部４１、移動速度制御部４２、合焦位置検出部４３に加えて、差異算出部５１が構成されている。また、テーブル保持部４４は、図９に示す第１及び第２のテーブルＴＢ１，ＴＢ２を保持している。その他の構成は、第１実施形態と同一であるので、同一の符号を付し、説明は省略する。
【００８５】
差異算出部５１は、ＡＦ評価値取得部３８により第１及び第２のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ），Ｅ２（ｘ）が取得されるたびに、第１のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ）と第２のＡＦ評価値Ｅ２（ｘ）との差異を算出する。この差異とは、第１及び第２のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ），Ｅ２（ｘ）の絶対値差Ｚ（Ｚ＝｜Ｅ１（ｘ）−Ｅ２（ｘ）｜）である。移動速度制御部４２は、絶対値差Ｚが所定値以上である場合に第１のテーブルＴＢ１を選択し、絶対値差Ｚが所定値より小さい場合に第２のテーブルＴＢ２を選択する。
【００８６】
第１のテーブルＴＢ１は、第１実施形態のテーブルＴＢと同一である。第２のテーブルＴＢ２は、丸で囲った部分の速度設定が第１のテーブルＴＢ１と異なる。第２のテーブルＴＢ２では、第１〜第３の変化量Ｖ１（ｘ）〜Ｖ３（ｘ）が全て増加傾向（ＲＶ１（ｘ）＞Ｔ１、ＲＶ２（ｘ）＞Ｔ１、ＲＶ３（ｘ）＞Ｔ１）である場合に「低速」、第１及び第２の変化量Ｖ１（ｘ），Ｖ２（ｘ）が増加傾向（ＲＶ１（ｘ）＞Ｔ１、ＲＶ２（ｘ）＞Ｔ１）で、第３の変化量Ｖ３（ｘ）が増減のない（Ｔ１＞ＲＶ３（ｘ）＞Ｔ２）場合に「中速」としている。
【００８７】
ＡＦエリア内の輝度信号の空間周波数が高周波側に偏っている場合には、周波数成分抽出部３７により抽出される第１及び第２の空間周波数成分の差異が小さくなるとともに、第１及び第２のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ），Ｅ２（ｘ）の差異が小さくなる。この場合には、第２のＡＦ評価値Ｅ２（ｘ）の半値幅が狭くなり、第２及び第３の変化量Ｖ２（ｘ）のピーク位置が、合焦位置方向にシフトするため、第１実施形態と同一の第１のテーブルＴＢ１を用いてフォーカスレンズ２２の移動速度を設定すると、フォーカスレンズ２２が「中速」または「高速」のまま合焦位置付近まで移動し、合焦位置の検出精度が低下する恐れがある。これに対して、本実施形態では、絶対値差Ｚが所定値より小さい場合に、第２のテーブルＴＢ２が用いられ、フォーカスレンズ２２は、初期位置から合焦位置までのほぼ全般に渡って「低速」で駆動されるので、合焦位置の検出精度の低下が防止される。
【００８８】
［第３実施形態］
図１０において、第３実施形態のデジタルカメラ６０は、被写体輝度検出部６１を備える。テーブル保持部４４は、図１１に示す第１及び第２のテーブルＴＢ１，ＴＢ２を保持している。その他の構成は、第１実施形態と同一であるので、同一の符号を付し、説明は省略する。
【００８９】
被写体輝度検出部６１は、制御バス３１及びデータバス３２に接続されている。被写体輝度検出部６１は、ＡＦエリア内の輝度信号を積算して、その平均値を求めることにより、ＡＦエリア内の被写体輝度を検出する。移動速度制御部４２は、被写体輝度検出部６１により検出される被写体輝度が所定値以上である場合に第１のテーブルＴＢ１を選択し、被写体輝度が所定値より小さい場合に第２のテーブルＴＢ２を選択する。
【００９０】
第１のテーブルＴＢ１は、第１実施形態のテーブルＴＢと同一である。第２のテーブルＴＢ２は、丸で囲った部分の速度設定が第１のテーブルＴＢ１と異なる。第２のテーブルＴＢ２において、「Ｃ」は、設定中の速度を変更せずにそのまま継続することを示している。
【００９１】
本実施形態では、図１２のフローチャートに示すように、ＡＦ動作が開始すると、被写体輝度検出部６１により被写体輝度が検出され（ステップＳ２０）、被写体輝度が所定値より小さいか否かの判定が行われる（ステップＳ２１）。被写体輝度が所定値以上の場合（ステップＳ２１でＮＯ判定）には、第１のテーブルＴＢ１が選択される（ステップＳ２２）。一方、被写体輝度が所定値より小さい場合（ステップＳ２１でＹＥＳ判定）には、第２のテーブルＴＢ２が選択される（ステップＳ２３）。以降のステップは、第１実施形態と同一である。
【００９２】
被写体輝度が低い場合には、画像データ中にノイズが生じ、第１及び第２のＡＦ評価値、及び第１〜第３の変化量の取得精度が低下するので、第１実施形態と同一の第１のテーブルＴＢ１を用いてフォーカスレンズ２２の移動速度を設定すると、速度変更が必要以上に頻繁に行われる恐れがある。これに対して、本実施形態では、被写体輝度が所定値より低い場合に、継続（Ｃ）の設定を有する第２のテーブルＴＢ２を用いるので、速度変更の回数が低減される。
【００９３】
［第４実施形態］
第４実施形態のデジタルカメラは、テーブル保持部４４が図１１に示す第１及び第２のテーブルＴＢ１，ＴＢ２を保持しており、動作モード（静止画撮影モードまたは動画撮影モード）に応じて、第１のテーブルＴＢ１または第２のテーブルＴＢ２が選択される。その他の構成は、第１実施形態と同一であるので、説明を省略する。
【００９４】
本実施形態では、図１３のフローチャートに示すように、ＡＦ動作が開始すると、モード選択ボタン１９により現在設定されている動作モードが動画撮影モードであるか否かが主制御部３０により判定される（ステップＳ３０）。動画撮影モードでなく、静止画撮影モードが設定されている場合（ステップＳ３０でＮＯ判定）には、第１のテーブルＴＢ１が選択される（ステップＳ３１）。一方、動画撮影モードが設定されている場合（ステップＳ３０でＹＥＳ判定）には、第２のテーブルＴＢ２が選択される（ステップＳ３２）。以降のステップは、第１実施形態と同一である。
【００９５】
動画撮影時には、第１実施形態と同一の第１のテーブルＴＢ１を用いてフォーカスレンズ２２の移動速度を設定すると、被写体の移動に伴って、速度変更が頻繁に行われる恐れがあるが、本実施形態では、動画撮影時に、継続（Ｃ）の設定を有する第２のテーブルＴＢ２を用いるので、速度変更の回数が低減される。
【００９６】
［第５実施形態］
図１４において、第５実施形態のデジタルカメラ７０は、シーン認識部７１を備える。テーブル保持部４４は、図１５に示す第１及び第２のテーブルＴＢ１，ＴＢ２を保持している。その他の構成は、第１実施形態と同一であるので、同一の符号を付し、説明は省略する。
【００９７】
シーン認識部７１は、画像データに基づいて、固体撮像素子２６により撮像された被写体の撮影シーン（風景、人物、マクロ等）を認識する。このシーン認識処理は、例えば、特開２０１０−０３４７１８号公報に開示されている。移動速度制御部４２は、シーン認識部７１により認識される撮影シーンに応じて第１及び第２のテーブルＴＢ１，ＴＢ２のいずれかを選択する。
【００９８】
第１のテーブルＴＢ１は、第１実施形態のテーブルＴＢと同一である。第２のテーブルＴＢ２は、丸で囲った部分の速度設定が第１のテーブルＴＢ１と異なり、「中速」または「低速」とされている。第２のテーブルＴＢ２は、撮影シーンが「風景」である場合に選択される。
【００９９】
本実施形態では、図１６のフローチャートに示すように、ＡＦ動作が開始すると、シーン認識部７１により撮影シーンの認識が行われ（ステップＳ４０）、撮影シーンが「風景」であるか否かの判定が行われる（ステップＳ４１）。撮影シーンが「風景」以外の場合（ステップＳ４１でＮＯ判定）には、第１のテーブルＴＢ１が選択される（ステップＳ４２）。一方、撮影シーンが「風景」の場合（ステップＳ４１でＹＥＳ判定）には、第２のテーブルＴＢ２が選択される（ステップＳ４３）。以降のステップは、第１実施形態と同一である。
【０１００】
撮影シーンが森のような風景の場合には、被写体に高周波成分が多いため、第１実施形態と同一の第１のテーブルＴＢ１を用いてフォーカスレンズ２２の移動速度を設定すると、フォーカスレンズ２２が「高速」のまま合焦位置近傍まで移動し、合焦位置の検出精度が低下する恐れがある。本実施形態では、撮影シーンが風景の場合に、第２のテーブルＴＢ２が用いられ、フォーカスレンズ２２は、初期位置から合焦位置までのほぼ全般に渡って「中速」または「低速」で駆動されるので、合焦位置の検出精度の低下が防止される。
【０１０１】
なお、モード選択ボタン１９等で撮影シーンが設定されている場合には、この設定された撮影シーンに基づいてテーブルを選択してもよい。また、テーブルは２種に限られず、各種の撮影シーンに対応させて、３種以上のテーブルをテーブル保持部４４に保持させてもよい。
【０１０２】
［第６実施形態］
図１７において、第６実施形態のデジタルカメラ８０は、点光源検出部８１を備える。テーブル保持部４４は、図１１に示す第１及び第２のテーブルＴＢ１，ＴＢ２を保持している。その他の構成は、第１実施形態と同一であるので、同一の符号を付し、説明は省略する。
【０１０３】
点光源検出部８１は、画像データに基づいて、ＡＦエリア内に点光源が存在するか否かを検出する。この点光源検出処理は、例えば、特開２０１３−２５６５０号公報に開示されている。点光源とは、所定以上の大きさを有する局所的な光が存在する領域である。移動速度制御部４２は、ＡＦ動作の開始直後に、点光源検出部８１により点光源が検出されなかった場合には第１のテーブルＴＢ１を選択し、点光源が検出された場合には第２のテーブルＴＢ２を選択する。
【０１０４】
ＡＦエリア内に点光源が存在すると、第１及び第２のＡＦ評価値、及び第１〜第３の変化量の取得精度が低下するので、第１実施形態と同一の第１のテーブルＴＢ１を用いてフォーカスレンズ２２の移動速度を設定すると、速度変更が必要以上に頻繁に行われる恐れがある。本実施形態では、被写体輝度が所定値より低い場合に、継続（Ｃ）の設定を有する第２のテーブルＴＢ２を用いるので、速度変更の回数が低減される。
【０１０５】
［第７実施形態］
図１８において、第７実施形態のデジタルカメラ９０は、顔検出部９１及び動き検出部９２を備える。テーブル保持部４４は、図１９に示す第１〜第３のテーブルＴＢ１〜ＴＢ３を保持している。その他の構成は、第１実施形態と同一であるので、同一の符号を付し、説明は省略する。
【０１０６】
顔検出部９１は、固体撮像素子２６により所定時間ＰＴ毎に生成される各画像データから、被写体としての人物の顔を検出する。また、顔検出部９１は、顔を検出した場合に、画像中の顔の位置及び大きさを求める。この顔検出処理は、例えば、特開２０１２−１８５８４６号公報に開示されている。
【０１０７】
動き検出部９２は、固体撮像素子２６により所定時間ＰＴ毎に生成される各画像データから顔検出部９１により検出された顔の位置を監視することにより、被写体（顔）の動きを検出する。また、動き検出部９２は、被写体の動きを検出した場合には、所定時間ＰＴ毎の被写体の大きさの変化率を求め、この変化率に基づいて被写体の動き方向が、フォーカスレンズ２２の移動方向と同一であるか否かを判定する。移動速度制御部４２は、顔検出部９１による顔検出の有無、及び動き検出部９２により検出される被検体の動き方向に応じて第１〜第３のテーブルＴＢ１〜ＴＢ３のいずれかを選択する。
【０１０８】
第１のテーブルＴＢ１は、第１実施形態のテーブルＴＢと同一である。第２のテーブルＴＢ２は、丸で囲った部分の速度設定が第１のテーブルＴＢ１と異なり、「中速」または「低速」とされている。第３のテーブルＴＢ３は、丸で囲った部分の速度設定が第１のテーブルＴＢ１と異なり、「高速」または「中速」とされている。
【０１０９】
本実施形態では、図２０のフローチャートに示すように、ＡＦ動作が開始し、前述のように第１〜第３の変化量が算出された後、顔検出部９１により顔検出が行われ（ステップＳ５０）、被写体として顔が検出されない場合（ステップＳ５０でＮＯ判定）には、第１のテーブルＴＢ１が選択される（ステップＳ５１）。一方、顔が検出された場合（ステップＳ５０でＹＥＳ判定）には、動き検出部９２により被写体（顔）の動き検出が行われる（ステップＳ５２）。被写体に動きが検出されない場合（ステップＳ５２でＮＯ判定）には、第１のテーブルＴＢ１が選択される（ステップＳ５１）。
【０１１０】
被写体に動きが検出された場合には、動き方向がフォーカスレンズ２２の移動方向と同一であるか否かが判定される（ステップＳ５３）。動き方向がフォーカスレンズ２２の移動方向とは逆方向の場合（ステップＳ５３でＮＯ判定）には、第２のテーブルＴＢ２が選択される（ステップＳ５４）。動き方向がフォーカスレンズ２２の移動方向とは同方向の場合（ステップＳ５３でＹＥＳ判定）には、第３のテーブルＴＢ３が選択される（ステップＳ５５）。以降のステップは、第１実施形態と同一である。
【０１１１】
被写体が光軸方向に移動している場合には合焦位置が変化する。被写体の動き方向がフォーカスレンズ２２の移動方向と逆方向の場合には、合焦位置がフォーカスレンズ２２側に次第に近づくよう変化するため、第１実施形態と同一の第１のテーブルＴＢ１を用いてフォーカスレンズ２２の移動速度を設定すると、フォーカスレンズ２２が「高速」のまま合焦位置近傍まで移動し、合焦位置の検出精度が低下する恐れがある。逆に、被写体の動き方向がフォーカスレンズ２２の移動方向と同方向の場合には、合焦位置がフォーカスレンズ２２から離れる方向に変化するため、合焦に要する時間が長くなる恐れがある。本実施形態では、被検体の動きの有無及び動き方向に応じて、速度設定の異なるテーブルを適切に選択するので、短時間かつ高精度にＡＦ動作が行われる。
【０１１２】
なお、本実施形態では、被検体として顔を検出しているが、顔以外の被検体の動きを検出してもよい。また、動き方向の検出は、被検体の大きさの変化率に基づく方法には限定されない。
【０１１３】
［第８実施形態］
図２１において、第８実施形態のデジタルカメラ１００は、位相差画素を有する固体撮像素子１０１と、位相差合焦位置検出部１０２とを備える。テーブル保持部４４は、図５に示すテーブルＴＢを保持している。その他の構成は、第１実施形態と同一であるので、同一の符号を付し、説明は省略する。
【０１１４】
固体撮像素子１０１は、図２２に示すように、通常画素１１０と、第１の位相差画素１１１ａと、第２の位相差画素１１１ｂとを備える。各画素１１０，１１１ａ，１１１ｂはそれぞれ、半導体基板１１２上に形成されたフォトダイオード１１３と、フォトダイオード１１３上に形成され、電極や配線を有する中間層１１４と、中間層１１４上に形成されたカラーフィルタ１１５と、カラーフィルタ１１５上に形成されたマイクロレンズ１１６とを備える。
【０１１５】
通常画素１１０は、マイクロレンズ１１６の中心軸１１６ａが、フォトダイオード１１３の中心軸１１３ａとほぼ一致しており、受光感度の方向依存性はほぼ有していない。第１の位相差画素１１１ａは、マイクロレンズ１１６の中心軸１１６ａが、フォトダイオード１１３の中心軸１１３ａに対して左方向にずれており、左斜め方向からの入射光Ｌ１に対して高感度である。これに対して、第２の位相差画素１１１ｂは、マイクロレンズ１１６の中心軸１１６ａが、フォトダイオード１１３の中心軸１１３ａに対して右方向にずれており、右斜め方向からの入射光Ｌ２に対して高感度である。
【０１１６】
第１及び第２の位相差画素１１１ａ，１１１ｂは、通常画素１１０と合わせて２次元マトリクス状に配列され、受光面を構成している。第１及び第２の位相差画素１１１ａ，１１１ｂの画素信号は、ゲイン補正されたうえで、通常画素１１０の画素信号とともに、前述の画像データの生成に用いられる。
【０１１７】
位相差合焦位置検出部１０２は、第１の位相差画素１１１ａの画素信号により得られる第１の像と、第２の位相差画素１１１ｂの画素信号により得られる第２の像とのズレ量を求めることにより合焦位置を検出する。この位相差方式の合焦検出処理は、例えば、特開２０１２−２０３３１４号公報に開示されている。
【０１１８】
本実施形態では、図２３のフローチャートに示すように、ＡＦ動作が開始すると、固体撮像素子１０１により撮像が行われ、位相差合焦位置検出部１０２により合焦位置が検出される（ステップＳ６０）。主制御部３０により、フォーカスレンズ２２の現在位置から合焦位置までの距離（以下、合焦距離という）が所定値以上であるか否かが判定される（ステップＳ６１）。
【０１１９】
合焦距離が所定値より小さい場合（ステップＳ６１でＮＯ判定）には、フォーカスレンズ２２が、位相差合焦位置検出部１０２で検出された合焦位置に移動されて（ステップＳ６２）、ＡＦ動作が終了する。一方、合焦距離が所定値以上である場合には、第１実施形態と同様に、フォーカスレンズ２２の移動方向が決定され（ステップＳ６３）、フォーカスレンズ２２の初期速度が設定されたうえで、コントラスト方式のＡＦ動作が行われる。本実施形態では、コントラスト方式のＡＦ動作を行う際には、被写体距離が所定値以上であることが分かっているため、移動速度制御部４２は、初期速度を「高速」に設定する。
【０１２０】
本実施形態では、位相差検出方式により合焦位置を検出し、合焦距離が所定値より小さい場合には、位相差検出方式により検出された合焦位置は比較的高いため、コントラスト方式のＡＦ動作を行わずに、フォーカスレンズ２２を合焦位置に移動させている。一方、合焦距離が所定値以上である場合には、合焦位置の検出精度が低いため、コントラスト方式のＡＦ動作を実行している。このように、本実施形態では、さらに短時間かつ高精度にＡＦ動作を行うことを可能とする。
【０１２１】
［第９実施形態］
図２４において、第９実施形態のデジタルカメラ１２０は、主制御部３０に、変化量算出部４１、移動速度制御部４２、合焦位置検出部４３に加えて、演算部１２１が構成されている。また、本実施形態では、テーブル保持部４４は設けられていない。その他の構成は、第１実施形態と同一であるので、同一の符号を付し、説明は省略する。
【０１２２】
演算部１２１は、ＡＦ評価値取得部３８により第１及び第２のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ），Ｅ２（ｘ）が取得されるたびに、式（７）に基づく演算を行い、演算値Ｄ（ｘ）を算出する。
【０１２３】
Ｄ（ｘ）＝Ｅ２（ｘ）−αＥ１（ｘ）    ・・・（７）
【０１２４】
ここで、定数α（正の実数）は、合焦位置で演算値Ｄ（ｘ）がピークを示さず、合焦位置からある程度離れたレンズ位置でピークを示すように、予め決定された値である。具体的には、定数αは、特定の周波数成分を有するチャートを撮像して、第１及び第２のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ），Ｅ２（ｘ）の値が合焦位置で一致するように決定する。
【０１２５】
本実施形態では、変化量算出部４１は、式（８）に基づいて、演算値Ｄ（ｘ）の１階微分に対応する変化量Ｖ（ｘ）を算出する。
【０１２６】
Ｖ（ｘ）＝｛Ｄ（ｘ）−Ｄ（ｘ−Δｘ）｝／Δｘ    ・・・（８）
【０１２７】
移動速度制御部４２は、変化量Ｖ（ｘ）が正（Ｖ（ｘ）＞０）の場合にはフォーカスレンズ２２の移動速度を「高速」とし、変化量Ｖ（ｘ）が負（Ｖ（ｘ）＜０）の場合にはフォーカスレンズ２２の移動速度を「低速」とする。
【０１２８】
図２５は、本実施形態のＡＦ動作のシミュレーション結果を示す。演算値Ｄ（ｘ）は、図７に示す第１及び第２のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ），Ｅ２（ｘ）を用い、α＝１として求めたものである。
【０１２９】
フォーカスレンズ２２を初期位置（ｘ＝０）からｘの正方向に移動させるべく、ｘ＝０からｘを増加させて変化量Ｖ（ｘ）を算出すると、変化量Ｖ（ｘ）は正（Ｖ（ｘ）＞０）となった。この変化量Ｖ（ｘ）は、「高速」に対応するため、この後、フォーカスレンズ２２を高速で移動させるべく、ｘを０．４ずつ増加させ、ｘを増加させる毎に変化量Ｖ（ｘ）を算出した。
【０１３０】
ｘ＝４．０で変化量Ｖ（ｘ）が負（Ｖ（ｘ）＜０）に転じた。この変化量Ｖ（ｘ）は、「低速」に対応するため、この後、フォーカスレンズ２２を低速で移動させるべく、ｘを０．１ずつ増加させ、ｘを増加させる毎に変化量Ｖ（ｘ）を算出した。そして、変化量Ｖ（ｘ）が負のまま、ｘ＝５．０で第１及び第２のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ），Ｅ２（ｘ）にピークが検出された。
【０１３１】
本実施形態では、ＡＦ動作が開始した後、フォーカスレンズ２２が合焦位置に近づく前に、高速から低速に移動速度が変更されるため、合焦位置の検出精度を落とすことなく、ＡＦ動作時間が短縮される。
【０１３２】
本実施形態では、式（７）に示すように、第１のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ）に定数αを乗じたものを、第２のＡＦ評価値Ｅ２（ｘ）から減算しているが、第１のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ）に定数β（正または負の実数）を加算したものを、第２のＡＦ評価値Ｅ２（ｘ）から減算してもよい。この場合にも、定数βは、合焦位置で演算値Ｆ（ｘ）がピークを示さず、合焦位置からある程度離れたレンズ位置でピークを示すように、予め決定された値である。定数βは、特定の周波数成分を有するチャートを撮像して、第１及び第２のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ），Ｅ２（ｘ）の値が合焦位置で一致するように決定する。
【０１３３】
さらに、第１のＡＦ評価値Ｅ１（ｘ）を第２のＡＦ評価値Ｅ２（ｘ）で除算した商を演算値Ｄ（ｘ）としてもよい。
【０１３４】
［その他の実施形態］
第１〜第８実施形態では、第１〜第３の変化量を算出し、第１〜第３の変化量の増減率に基づいてフォーカスレンズ２２の移動速度を制御しているが、第１及び第２の変化量のみを算出し、第１及び第２の変化量の増減率に基づいてフォーカスレンズ２２の移動速度を制御してもよい。
【０１３５】
上記各実施形態では、周波数成分抽出部３７に２つのフィルタを設け、ＡＦ評価値取得部３８により２つのＡＦ評価値を取得しているが、周波数成分抽出部３７のフィルタを１つとし、１つのＡＦ評価値のみを取得するよう構成してもよい。この場合には、変化量算出部４１は、少なくともＡＦ評価値の１階微分に対応する変化量を算出し、移動速度制御部４２は、この変化量に基づいてフォーカスレンズ２２の移動速度を制御すればよい。さらに、周波数成分抽出部３７に３つ以上のフィルタを設け、３つ以上のＡＦ評価値を取得するよう構成してもよい。
【０１３６】
上記各実施形態では、撮影装置としてデジタルカメラを例示しているが、本発明は、ビデオカメラ、カメラ付き携帯電話、スマートフォン等の種々の撮影機能付き機器（撮影装置）に適用可能である。また、上記各実施形態は、矛盾しない範囲で相互に組み合わせ可能である。
【符号の説明】
【０１３７】
１１  デジタルカメラ
１９  モード選択ボタン
２２  フォーカスレンズ
２６  固体撮像素子
３０  主制御部
３７  周波数成分抽出部
３７ａ  第１のフィルタ
３７ｂ  第２のフィルタ
３８  ＡＦ評価値取得部
４１  変化量算出部
４２  移動速度制御部
４３  合焦位置検出部
４４  テーブル保持部
５１  差異算出部
６１  被写体輝度検出部
７１  シーン認識部
８１  点光源検出部
９１  顔検出部
９２  動き検出部
１０２  位相差合焦位置検出部
１１０  通常画素
１１１ａ  第１の位相差画素
１１１ｂ  第２の位相差画素
１１２  半導体基板
１１３  フォトダイオード
１１５  カラーフィルタ
１１６  マイクロレンズ
１２１  演算部
【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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【図９】
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【図１０】
0005925966.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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