(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段の合焦状態を示す指標を順次取得する指標取得手段と、
前記指標取得手段により順次取得される前記指標に基づいてフォーカスレンズを前記被写体に追従して駆動する制御を行うコンティニュアスＡＦ制御手段と、
前記コンティニュアスＡＦ制御手段による制御に対する停止指示を検出する停止指示検出手段と、
前記停止指示検出手段により前記停止指示が検出されたときの前記コンティニュアスＡＦ制御手段における制御状態に基づいて前記フォーカスレンズの停止動作を制御する停止動作制御手段と、
を備え、
前記コンティニュアスＡＦ制御手段は、
前記フォーカスレンズを大きく移動させながら前記指標のピークを検出した後、この検出されたピークに対応する位置に前記フォーカスレンズを移動する動作と、前記フォーカスレンズの位置を小さく振動させながら前記指標のピークの検出と前記フォーカスレンズの移動とを同時に行うウォブリング動作を行い、
前記停止動作制御手段は、
前記停止指示検出手段により検出された前記停止指示のタイミングが、前記ウォブリング動作中であり、かつ、前記指標取得手段により取得された前記指標のピークの検出前である場合は、前記フォーカスレンズを、前記ウォブリング動作による振動の中心位置に移動してから停止させる
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記停止動作制御手段は、
前記停止指示検出手段により検出された前記停止指示のタイミングが、前記指標取得手段により取得された前記指標のピークの検出後である場合は、この検出されたピークに対応する位置に前記フォーカスレンズを移動してから停止させ、
前記停止指示検出手段により検出された前記停止指示のタイミングが、前記指標取得手段により取得された前記指標のピークの検出前である場合は、前記フォーカスレンズを、現在位置、予め決められた位置、又は予測される前記指標のピーク位置の何れかの位置に移動してから停止させ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】
前記指標取得手段により前記指標のピークを取得できない場合に、前記停止指示検出手段により検出された前記停止指示の前に前記指標取得手段により取得された複数の指標に基づいて、前記指標のピークを予測する指標予測手段を更に備え、
前記停止動作制御手段は、
前記停止指示検出手段により前記停止指示が検出されたときに、前記指標予測手段により予測された指標のピークに対応する位置にフォーカスレンズを移動してから停止させる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
撮像装置が実行する撮像方法において、
被写体を撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップの合焦状態を示す指標を順次取得する指標取得ステップと、
前記指標取得ステップにより順次取得される前記指標に基づいてフォーカスレンズを前記被写体に追従して駆動する制御を行うコンティニュアスＡＦ制御ステップと、
前記コンティニュアスＡＦ制御ステップによる制御に対する停止指示を検出する停止指示検出ステップと、
前記停止指示検出ステップにより前記停止指示が検出されたときの前記コンティニュアスＡＦ制御ステップにおける制御状態に基づいて前記フォーカスレンズの停止動作を制御する停止動作制御ステップと、
を含み、
前記コンティニュアスＡＦ制御ステップは、
前記フォーカスレンズを大きく移動させながら前記指標のピークを検出した後、この検出されたピークに対応する位置に前記フォーカスレンズを移動する動作と、前記フォーカスレンズの位置を小さく振動させながら前記指標のピークの検出と前記フォーカスレンズの移動とを同時に行うウォブリング動作を行い、
前記停止動作制御ステップは、
前記停止指示検出ステップにより検出された前記停止指示のタイミングが、前記ウォブリング動作中であり、かつ、前記指標取得ステップにより取得された前記指標のピークの検出前である場合は、前記フォーカスレンズを、前記ウォブリング動作による振動の中心位置に移動してから停止させる
ことを特徴とする撮像方法。
【請求項５】
撮像処理の制御を実行するコンピュータを、
被写体を撮像する撮像手段、
前記撮像手段の合焦状態を示す指標を順次取得する指標取得手段、
前記指標取得手段により順次取得される前記指標に基づいてフォーカスレンズを前記被写体に追従して駆動する制御を行うコンティニュアスＡＦ制御手段、
前記コンティニュアスＡＦ制御手段による制御に対する停止指示を検出する停止指示検出手段、
前記停止指示検出手段により前記停止指示が検出されたときの前記コンティニュアスＡＦ制御手段における制御状態に基づいて前記フォーカスレンズの停止動作を制御する停止動作制御手段、
として機能させ、
前記コンティニュアスＡＦ制御手段は、
前記フォーカスレンズを大きく移動させながら前記指標のピークを検出した後、この検出されたピークに対応する位置に前記フォーカスレンズを移動する動作と、前記フォーカスレンズの位置を小さく振動させながら前記指標のピークの検出と前記フォーカスレンズの移動とを同時に行うウォブリング動作を行い、
前記停止動作制御手段は、
前記停止指示検出手段により検出された前記停止指示のタイミングが、前記ウォブリング動作中であり、かつ、前記指標取得手段により取得された前記指標のピークの検出前である場合は、前記フォーカスレンズを、前記ウォブリング動作による振動の中心位置に移動してから停止させる
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、ＡＦ機能を備えた撮像装置、撮像方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、合焦位置を自動的に検出するＡＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｆｏｃｕｓ：オートフォーカス）解析処理を実行可能な撮像装置が存在する。代表的なＡＦ解析処理の手法としては、画像信号に含まれる周波数成分（直流成分を除く）が合焦レンズ位置（合焦位置）で最大になることを利用して、画像信号に含まれる周波数成分の大きさを評価値として合焦状態を検出する、というものが存在する。そして、この手法により検出される評価値は、撮像画像の一領域から検出される。（この検出される評価値を、以下、「ＡＦ評価値」と呼び、ＡＦ評価値が検出される当該一領域を、以下、「ＡＦ評価エリア」と呼ぶ。）
【０００３】
このようなＡＦ評価エリアの従来の設定手法としては、複数のＡＦ評価エリアの各々に関して合焦レンズ位置を演算し、演算された複数の合焦レンズ位置のうち、最至近の合焦レンズ位置に対応するＡＦ評価エリアを選択する、という手法が特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３６１４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のＡＦ解析処理中にＡＦ解析処理を停止する停止処理が実行された場合には、即座にフォーカスレンズの移動を停止させ、次フレーム以降のＡＦ解析処理が中断される。このため、ＡＦ解析処理中に停止要求が生じた場合には、停止処理実行後に、現在のフレームでのＡＦ解析処理が再開されるため、確実にフォーカスレンズを停止することができない場合がある。また、ＡＦ解析処理の停止に伴いフォーカスレンズは、直ちに停止される為、合焦位置が検出されていない状態でフォーカスレンズが停止した場合には、合焦の精度が低くなる場合がある。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ＡＦ解析処理が停止された際の合焦状態をより適切なものとすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一態様の撮像装置は、被写体を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の合焦状態を示す指標を順次取得する指標取得手段と、前記指標取得手段により順次取得される前記指標に基づいてフォーカスレンズを前記被写体に追従して駆動する制御を行うコンティニュアスＡＦ制御手段と、前記コンティニュアスＡＦ制御手段による制御に対する停止指示を検出する停止指示検出手段と、前記停止指示検出手段により前記停止指示が検出されたときの前記コンティニュアスＡＦ制御手段における制御状態に基づいて前記フォーカスレンズの停止動作を制御する停止動作制御手段と、を備え、前記コンティニュアスＡＦ制御手段は、前記フォーカスレンズを大きく移動させながら前記指標のピークを検出した後、この検出されたピークに対応する位置に前記フォーカスレンズを移動する動作と、前記フォーカスレンズの位置を小さく振動させながら前記指標のピークの検出と前記フォーカスレンズの移動とを同時に行うウォブリング動作を行い、前記停止動作制御手段は、前記停止指示検出手段により検出された前記停止指示のタイミングが、前記ウォブリング動作中であり、かつ、前記指標取得手段により取得された前記指標のピークの検出前である場合は、前記フォーカスレンズを、前記ウォブリング動作による振動の中心位置に移動してから停止させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によればＡＦ解析処理が停止された際の合焦状態をより適切なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る撮像装置のハードウェアの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の撮像装置の機能的構成のうち、ＡＦ解析処理を実行するための機能的構成を示す機能ブロック図である。
【図３】コントラスト値（評価値）のピーク位置を取得する例を示す図である。
【図４】図２の機能的構成を有する図１の撮像装置が実行するＡＦ解析処理の流れの一例を説明するフローチャートである。
【図５】図２の機能的構成を有する図１の撮像装置が実行するコンティニュアスＡＦ停止処理の流れの一例を説明するフローチャートである。
【図６】従来の撮像装置において、ＡＦ解析処理中にＡＦ解析停止処理が割り込んで行われた場合における相互の処理の関係について説明するタイミングチャートである。
【図７】従来の撮像装置において、ＡＦ解析処理中にＡＦ解析停止処理が割り込んで行われた場合における図６とは異なる相互の処理の関係について説明するタイミングチャートである。
【図８】本実施形態における図１の撮像装置において、ＡＦ解析処理中にＡＦ解析停止処理が割り込んで行われた場合における相互の処理の関係について説明するタイミングチャートである。
【図９】図２の機能的構成を有する図１の撮像装置が実行するフォーカス固定位置決定処理の流れの一例を説明するフローチャートである。
【図１０】コントラスト値とフォーカスレンズ位置との関係について説明する図である。
【図１１】コントラスト値とフォーカスレンズ位置との関係について説明する図である。
【図１２】コントラスト値とフォーカスレンズ位置との関係について説明する図である。
【図１３】コントラスト値とフォーカスレンズ位置との関係について説明する図である。
【図１４】コントラスト値とフォーカスレンズ位置との関係について説明する図である。
【図１５】コントラスト値とフォーカスレンズ位置との関係について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係る撮像装置１のハードウェアの構成を示すブロック図である。撮像装置１は、例えばデジタルカメラにより構成することができる。
【００１２】
撮像装置１は、光学レンズ１１と、レンズ駆動機構１２と、撮像素子１３と、ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）１４と、ＴＧ（Ｔｉｍｉｎｇ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１５と、信号処理部１６と、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１７と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１８と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１９と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２０と、表示制御部２１と、表示部２２と、操作部２３と、通信部２４と、ドライブ２５と、を備える。
【００１３】
光学レンズ１１は、例えばフォーカスレンズやズームレンズ等で構成される。フォーカスレンズは、撮像素子１３の受光面に被写体像を結像させる。ズームレンズは、焦点距離を一定の範囲で自在に変化させる。
フォーカスレンズは、撮像素子１３の受光面に被写体像を結像させるレンズであり、後述するレンズ駆動機構１２によって位置（合焦位置）が調節されることにより、被写体の合焦を行うレンズである。
ズームレンズは、焦点距離を一定の範囲で自在に変化させるレンズである。
【００１４】
レンズ駆動機構１２は、ＣＰＵ１８の制御に従って各種レンズを駆動させる。例えば、レンズ駆動機構１２は、ＣＰＵ１８の制御に従ってフォーカスレンズを移動させることで、ＡＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｆｏｃｕｓ）処理を実現させる。
【００１５】
撮像素子１３は、例えばＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型の光電変換素子等から構成される。撮像素子１３には、光学レンズ１１から絞り機構（図示せず）を介して被写体像が入射される。そこで、撮像素子１３は、ＴＧ１５から供給されるクロックパルスに従って、一定時刻ごとに被写体像を光電変換（撮影）して画像信号を画素ごとに蓄積し、蓄積した画像信号をアナログ信号として出力する。この画像信号が蓄積される一定時刻が、シャッタ速度に相当する。従って、上述した絞り値とともに、当該一定時刻（シャッタ速度）が制御されることで、露出が調整される。
【００１６】
ＡＦＥ１４は、ＴＧ１５から供給されるクロックパルスに従って、撮像素子１３から供給されるアナログの画像信号に対してＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換処理等の各種信号処理を施すことで、ディジタルの画像信号（以下、「撮像画像のデータ」と呼ぶ）を生成する。
また、ＡＦＥ１４は、撮像画像を構成する各画素のデータ（輝度値）を積分することで測光し、その測光結果に基づいて露出補正量を算出する。この露出補正量に基づいて、露出が調整されることになる。
【００１７】
ＴＧ１５は、ＣＰＵ１８の制御に従って、一定時刻ごとにクロックパルスを撮像素子１３とＡＦＥ１４とにそれぞれ供給する。
これら、光学レンズ１１と、レンズ駆動機構１２と、撮像素子１３と、ＡＦＥ１４と、ＴＧ１５と、により撮像部１Ａが構成されている。
【００１８】
信号処理部１６は、例えばＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等で構成され、ＣＰＵ１８の制御に従って、ＡＦＥ１４から供給された撮像画像のデータ等に対して、ガンマ補正等の各種信号処理を施す。
【００１９】
ＤＲＡＭ１７は、信号処理部１６により信号処理が施された撮像画像のデータ等を一時的に記憶する。
【００２０】
ＣＰＵ１８は、撮像装置１全体の動作の制御、例えば露出調整の制御等を行うべく、ＲＯＭ１９に記録されているプログラムに従って各種処理を実行する。ＣＰＵ１８の処理の具体例については、図２等を参照して後述する。
ＲＡＭ２０には、ＣＰＵ１８が各種処理を実行する上において必要なデータ等が適宜記憶される。
【００２１】
表示制御部２１は、ＣＰＵ１８の制御に従って、ＤＲＡＭ１７やリムーバブルメディア３１に記憶されている撮像画像のデータ等を取得し、当該撮像画像を表示部２２に表示させる。
即ち、表示部２２は、液晶ディスプレイ等で構成され、撮像画像等の各種画像を表示する。
【００２２】
操作部２３は、各種釦等で構成され、ユーザの指示操作に応じて各種情報を入力する。
通信部２４は、インターネットを含むネットワークを介して他の装置（図示せず）との間で行う通信を制御する。
【００２３】
ドライブ２５は、装着されたリムーバブルメディア３１に対する読み書きを制御する。リムーバブルメディア３１は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリ等よりなり、撮像画像のデータ等各種データを記憶する。
【００２４】
図２は、このような撮像装置１の機能的構成のうち、ＡＦ解析処理を実行するための機能的構成を示す機能ブロック図である。
ＡＦ解析処理とは、指標取得部４２により取得されたコントラスト値に基づいて、フォーカスレンズ位置を予測し、予測したフォーカスレンズ位置へフォーカスレンズを移動し、その後停止するまでの一連の処理をいう。
【００２５】
ＡＦ解析処理が実行される場合、ＣＰＵ１８においては、主制御部４１と、指標取得部４２と、コンティニュアスＡＦ制御部４３と、停止指示検出部４４と、停止動作制御部４５と、指標予測部４６と、が機能する。
【００２６】
主制御部４１は、ＡＦ解析処理を実行する際に、撮像装置１全体の動作を制御する。
本実施形態におけるＡＦ解析処理は、フォーカスレンズを光軸方向に移動させながら、各位置で撮像した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のピーク位置（以下、「コントラストピーク」と呼ぶ）を合焦位置とするコントラスト検出方式が採用されている。
【００２７】
指標取得部４２は、光学レンズ１１を構成するフォーカスレンズの合焦状態を示す指標を順次取得する。指標取得部４２は、合焦状態を示す指標として被写体に追従してフォーカスレンズ位置ごとに取得される複数のコントラスト値を順次取得する。
即ち、指標取得部４２は、撮像素子１３から得られる輝度信号にハイパスフィルタをかけて得られるコントラスト値を解析し、コントラスト値が最大となるフォーカスレンズ位置を特定することにより、合焦位置を決定する。
指標取得部４２は、ＡＦＥ１４から出力される撮像画像のデータに含まれる周波数成分（直流成分を除く）が合焦レンズ位置（合焦位置）で最大になることを利用して、撮像画像のデータに含まれる周波数成分の量を評価値としてコントラスト値を算出する。そして、算出したコントラスト値がピークとなるフォーカスレンズ位置に基づいて合焦状態を検出する。このようにして検出される評価値は、撮像画像の一領域から検出される。この検出される評価値を、以下、「ＡＦ評価値」と呼ぶ。
【００２８】
コンティニュアスＡＦ制御部４３は、指標取得部により順次取得される指標に基づいてレンズ駆動機構１２を制御して、フォーカスレンズを被写体に追従して駆動する制御を行う。フォーカスレンズを駆動する例については、図１０乃至図１５を適宜参照して後述する。コンティニュアスＡＦ制御部４３は、後述のフォーカスレンズ動作命令及びフォーカスレンズ停止命令を含む種々の命令をレンズ駆動機構１２へ要求する。
【００２９】
停止指示検出部４４は、停止指示を検出する。停止指示とは、コンティニュアスＡＦ動作自体を強制的に途中停止させるシステムコールや、強制的な割り込み処理をいう。この強制的な割り込み処理には、後述の半押し操作の解除、撮影操作の解除、フレームレートの変更操作等、撮像時のＡＦ解析処理とは異なる動作がなされたときに実行される処理が含まれる。停止指示検出部４４は、検出した停止指示の情報を停止動作制御部４５へ供給する。
【００３０】
停止動作制御部４５は、停止指示検出部４４により停止指示が検出されたときのコンティニュアスＡＦ制御部４３におけるフォーカスレンズの制御状態に基づいてフォーカスレンズの停止動作を制御する。より具体的には、停止動作制御部４５は、停止指示検出部４４により検出された停止指示のタイミングが、指標取得部４２により取得された指標のピーク、即ち、指標が変化するコントラストピークの検出前か検出後かに応じてフォーカスレンズの停止動作（停止位置や停止タイミング）を制御する。コントラストピークの検出前か検出後かに応じてフォーカスレンズの停止動作を制御する例については、図１０乃至図１５を適宜参照して後述する。
【００３１】
指標予測部４６は、指標取得部４２によりコントラストピークが取得できない場合に、停止指示検出部４４により検出された停止指示の前に指標取得部４２によりフレームごとに取得された複数のコントラスト値に基づいて、コントラストピークを予測する。指標予測部４６は、予測したコントラストピークに対応するフォーカス位置をフォーカス固定位置として決定する。この決定されたフォーカス固定位置に基づいて、コンティニュアスＡＦ制御部は、フォーカスレンズを駆動する制御を行う。フォーカス固定位置を予測する例については、図１０乃至図１５を適宜参照して後述する。
【００３２】
以下、図２の機能的構成を有する撮像装置１のうち、コンティニュアスＡＦ制御部４３が実行するコントラスト方式によりコントラスト値（評価値）のピーク位置を算出するコンティニュアスＡＦ処理について、図３を適宜参照して説明する。
【００３３】
図３は、コントラスト方式によりコントラスト値（評価値）のピーク位置を取得する例を示す図である。
図３の横軸は、フォーカスレンズ位置（０〜７ａ）を示し、縦軸は、各フォーカスレンズ位置（０〜７ａ）におけるコントラスト値Ｔ（Ｔ０〜Ｔ７）を示す。各フォーカスレンズの位置（０〜７ａ）のうち、フォーカスレンズ位置の「０」は、無限遠側の位置を示し、「７ａ」は、近点側の位置を示す。
図３の実施形態においては、フォーカスレンズ位置５ａにおけるコントラスト値Ｔ＝Ｔ５のときに、コントラスト値が最大（ピーク）となる。従って、指標取得部４２は、フォーカスレンズ位置５ａにおけるコントラスト値Ｔ＝Ｔ５を指標として取得する。
【００３４】
次に、このような図２の機能的構成を有する図１の撮像装置１が実行するＡＦ解析処理について説明する。
図４は、図２の機能的構成を有する図１の撮像装置１が実行するＡＦ解析処理の流れの一例を説明するフローチャートである。
【００３５】
ＡＦ解析処理は、例えば本実施形態ではライブビュー画像が表示部２２に表示されている状態で操作部２３に対する所定の操作がなされたことを契機として、実行される。
具体的には、本実施形態では、ＡＦ解析処理の前に、ライブビュー撮像処理及びライブビュー表示処理が開始されているものとする。
即ち、ＣＰＵ１８は、撮像素子１３による撮像動作を開始させて、当該撮像動作を継続させる。その間、当該撮像素子１３から順次出力される撮像画像のデータは、ＤＲＡＭ１７に一時的に記憶される。このような一連の処理が、ここでいう「ライブビュー撮像処理」である。
また、表示制御部２１は、ライブビュー撮像処理時にＤＲＡＭ１７に一時的に記録された各撮像画像のデータを順次読み出して、各々に対応する撮像画像を表示部２２に順次表示させる。このような一連の処理が、ここでいう「ライブビュー表示処理」である。そして、ライブビュー表示処理により表示部２２に表示されている撮像画像が、ここでいう「ライブビュー画像」である。
ユーザは、ライブビュー画像を見ながら構図を決定すること等をした後、撮像画像の記録前に、例えば、操作部２３の図示せぬシャッタボタンを途中（下限に至らない所定の位置）まで押下する操作を行う。このようにシャッタボタンの途中（下限に至らない所定の位置）まで押下する操作を、以下、「半押し操作」と呼ぶ。
このようにして、ライブビュー画像が表示されている最中に半押し操作がなされると、次のようなＡＦ解析処理が所定の時刻ごとに実行される。
【００３６】
ステップＳ１１において、指標取得部４２は、当該フレームにおけるコントラスト値を取得する。
ステップＳ１２において、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、ステップＳ１１において取得したフレームのコントラスト値を前フレームのコントラスト値と比較する。前フレームとは、ステップＳ１１においてコントラストを取得したフレームより前のフレームをいう。従って、前フレームのコントラスト値とは、今回のフレーム以前のフレームに基づいて取得されたコントラスト値をいう。
【００３７】
ステップＳ１３において、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、ステップＳ１２においてコントラスト値を比較した結果合焦したか否かを判定する。コントラスト値を比較した結果合焦した場合、ステップＳ１３においてＹＥＳであると判定されて、処理はステップＳ１４に進む。
【００３８】
ステップＳ１４において、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、被写体の追従を停止しフォーカスレンズを停止する制御を実行する。フォーカスレンズを停止する例については、図５乃至図７を適宜参照して後述する。この処理が終了すると、処理はステップＳ１６に進む。ステップＳ１６の処理については後述する。
【００３９】
合焦しなかった場合、ステップＳ１３においてＮＯであると判定されて、処理はステップＳ１５に進む。
ステップＳ１５において、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、被写体の追従を行い、指標取得部４２により取得された指標に基づいて、フォーカスレンズを移動する制御を実行する。フォーカスレンズを移動する例については、図５乃至図７を適宜参照して後述する。
【００４０】
ステップＳ１６において、主制御部４１は、ＡＦ解析処理の終了指示を受けたか否かを判定する。終了指示を受けた場合には、ＮＯであると判定されて処理はステップＳ１１に戻される。これに対し、終了指示を受けていない場合には、ステップＳ１６においてＹＥＳであると判定されて、ＡＦ解析処理は終了となる。
【００４１】
その後、ユーザは、保存用の撮像画像のデータの記録の指示（以下、「記録指示」と呼ぶ）として、操作部２３の図示せぬシャッタボタンを下限まで押下する操作を行う。なお、このようにシャッタボタンを下限まで押下する操作を、以下、「全押し操作」と呼ぶ。
ＣＰＵ１８は、全押し操作がなされると、記録指示がなされたと解釈し、記録指示がなされた時点又はその前後に撮像素子１３から出力された撮像画像のデータであって、上述のＡＦ解析処理で移動された合焦位置で合焦された撮像画像のデータを、保存用のデータとしてリムーバブルメディア３１等に記憶させる。
【００４２】
次に、図２の機能的構成を有する図１の撮像装置１が実行するコンティニュアスＡＦ停止処理について説明する。
図５は、図２の機能的構成を有する図１の撮像装置１が実行するコンティニュアスＡＦ停止処理の流れの一例を説明するフローチャートである。
【００４３】
ステップＳ３１において、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、ＡＦ解析処理中であるか否かを判定する。ＡＦ解析中でない場合、ステップＳ３１においてＮＯであると判定されて、処理はステップＳ３３に進む。ステップＳ３３以降の処理については後述する。これに対し、ＡＦ解析中である場合、ステップＳ３１においてＹＥＳであると判定されて、処理はステップＳ３２に進む。
【００４４】
ステップＳ３２において、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、ＡＦ解析処理が終了するまで待つ処理を行う。この処理では、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、フォーカスレンズの移動が停止するまで、それ以降の処理を停止する。
【００４５】
ステップＳ３３において、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、次フレーム以降のＡＦ解析処理を停止する。即ち、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、主制御部４１からＡＦ解析処理命令の要求を受けた場合であっても、コンティニュアスＡＦ停止命令の要求を受けた以降のフレームに対するＡＦ解析処理を行わない。
【００４６】
ステップＳ３４において、停止動作制御部４５は、レンズ駆動機構１２に対しフォーカスレンズ停止命令を要求することで、フォーカスレンズ停止処理を行う。
【００４７】
ステップＳ３５において、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、フォーカスレンズが停止したか否かを判定する。フォーカスレンズが停止していない場合には、ステップＳ３５において、ＮＯであると判定されて、処理はステップＳ３５に戻される。即ち、フォーカスレンズの移動が停止されるまでの間ステップＳ３５の処理が繰り返し行われ、コンティニュアスＡＦ停止処理が待機状態となる。これに対し、フォーカスレンズの移動が停止した場合には、ステップＳ３５において、ＹＥＳであると判定されて、処理はステップＳ３６に進む。
【００４８】
ステップＳ３６において、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、後述の図９を参照して説明するフォーカス固定位置決定処理で決定されたフォーカス固定位置へフォーカスレンズを移動する。この処理が終了すると、コンティニュアスＡＦ停止処理は終了となる。
【００４９】
次に、ＡＦ解析処理中にＡＦ解析処理の停止命令が割り込んだ場合の撮像装置１の挙動について説明する。
図６乃至図８は、撮像装置１を構成する主制御部４１、コンティニュアスＡＦ制御部４３及びレンズ駆動機構１２の各々がＡＦ解析処理をそれぞれ実行する場合における相互の処理の関係について説明するタイミングチャートである。
【００５０】
初めに、従来の撮像装置において、ＡＦ解析処理中にＡＦ解析処理の停止命令が行われた場合の挙動について説明する。
図６は、従来の撮像装置において、ＡＦ解析処理中にＡＦ解析停止処理が割り込んで行われた場合における相互の処理の関係について説明するタイミングチャートである。
初めに、主制御部４１は、１フレームごとにＡＦ解析処理命令をコンティニュアスＡＦ制御部４３に対し要求する。ＡＦ解析処理命令の要求を受けた場合、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、ＡＦ解析処理を行う。この処理では、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、指標取得部４２により取得されたコントラスト値に基づいて合焦位置を算出する。そして、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、算出した合焦位置となるようフォーカスレンズを移動するフォーカスレンズ動作命令をレンズ駆動機構１２に対し要求する。フォーカスレンズ動作命令の要求を受けた場合、レンズ駆動機構１２は、コンティニュアスＡＦ制御部４３により算出された合焦位置までフォーカスレンズを移動する。
このように、主制御部４１により１フレームごとにＡＦ解析処理命令が要求されてから、フォーカスレンズ動作命令によりフォーカスレンズを移動するまでの一連の流れが１回のＡＦ解析処理として行われる。以下、ＡＦ解析処理を毎フレームごとに連続して行う処理をコンティニュアスＡＦと呼ぶ。
【００５１】
ここで、図６に示すように、主制御部４１によりｎ（ｎは１以上の整数）回目のＡＦ解析処理命令がなされてから、フォーカスレンズの移動が停止するまでの間に、強制的な割り込み処理が入った場合、主制御部４１は、コンティニュアスＡＦ制御部４３に対し、コンティニュアス停止命令を要求する。コンティニュアスＡＦ停止命令の要求を受けた場合、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、ＡＦ解析停止処理を行う。この処理では、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、コンティニュアス停止命令を受けたタイミングで、フォーカスレンズの移動を停止するフォーカスレンズ停止命令をレンズ駆動機構１２に対し要求する。フォーカスレンズ停止命令の要求を受けた場合、レンズ駆動機構１２は、コンティニュアスＡＦ制御部４３により算出された合焦位置までフォーカスレンズを移動したか否かに関わらず即座にフォーカスレンズの移動を停止する。
コンティニュアスＡＦ制御部４３は、コンティニュアス停止命令を受けた後は、主制御部４１からｎ＋１回目（ｎ＋１フレーム目）以降のＡＦ解析処理命令の要求を受けた場合であっても、それ以降のＡＦ解析処理を行わない。従って、フォーカスレンズが合焦位置まで移動していないにも関わらずＡＦ解析停止処理がなされた場合には、合焦していないにも関わらずフォーカスレンズの移動が停止してしまうため、フォーカスレンズの停止位置によっては、ピントが合わないという問題が発生していた。
【００５２】
次に、従来の撮像装置において、ＡＦ解析処理中にＡＦ解析処理の停止命令が行われた場合の図６とは異なる挙動について説明する。
図７は、従来の撮像装置において、ＡＦ解析処理中にＡＦ解析停止処理が割り込んで行われた場合における図６とは異なる相互の処理の関係について説明するタイミングチャートである。ｎ−１回目までの処理については図６と同様であるため、説明を省略する。
【００５３】
図７に示すように、主制御部４１によりｎ（ｎは１以上の整数）回目のＡＦ解析処理命令がなされてから、フォーカスレンズの移動が停止するまでの間に、強制的な割り込み処理が入った場合、主制御部４１は、コンティニュアスＡＦ制御部４３に対し、コンティニュアス停止命令を要求する。コンティニュアスＡＦ停止命令の要求を受けた場合、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、ＡＦ解析停止処理を行う。この処理では、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、コンティニュアス停止命令を受けたタイミングで、フォーカスレンズの移動を停止するフォーカスレンズ停止命令をレンズ駆動機構１２に対し要求する。フォーカスレンズ停止命令の要求を受けた場合、レンズ駆動機構１２は、コンティニュアスＡＦ制御部４３により算出された合焦位置までフォーカスレンズを移動したか否かに関わらず即座にフォーカスレンズの移動を停止する。
しかし、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、ＡＦ解析処理中に主制御部４１からコンティニュアス停止命令が要求された場合には、ＡＦ解析処理に割り込んでフォーカスレンズ停止命令をレンズ駆動機構１２に対し要求することとなる。このため、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、フォーカスレンズの移動を停止させた後に、再びＡＦ解析処理により、フォーカスレンズ動作命令を要求することとなり、フォーカスレンズを合焦位置に正確に停止させることができなくなるという問題が発生していた。
【００５４】
次に、本実施形態における図１の撮像装置１において、ＡＦ解析処理中にＡＦ解析処理の停止命令が行われた場合の挙動について説明する。
図８は、本実施形態における図１の撮像装置１において、ＡＦ解析処理中にＡＦ解析停止処理が割り込んで行われた場合における相互の処理の関係について説明するタイミングチャートである。ｎ−１回目までの処理については図６と同様であるため、説明を省略する。
【００５５】
図８に示すように、ｎ（ｎは１以上の整数）回目のＡＦ解析処理命令がなされてから、フォーカスレンズの移動が停止するまでの間に、強制的な割り込み処理が入った場合、主制御部４１は、コンティニュアスＡＦ制御部４３に対し、コンティニュアス停止命令を要求する。コンティニュアスＡＦ停止命令の要求を受けた場合、停止動作制御部４５は、ＡＦ解析停止処理を行う。この処理では、停止動作制御部４５は、フォーカスレンズ停止命令をレンズ駆動機構１２に対する要求を保留し、ＡＦ解析処理の終了を待つＡＦ解析停止予約を行う。ＡＦ解析停止予約の例については、図１０乃至図１５を適宜参照して後述する。そして、停止動作制御部４５は、ＡＦ解析停止予約によりＡＦ解析処理の完了を待ってから、フォーカスレンズ停止命令をレンズ駆動機構１２に対し要求する。フォーカスレンズ停止命令の要求を受けた場合、レンズ駆動機構１２は、コンティニュアスＡＦ制御部４３により算出された正確な合焦位置までフォーカスレンズを移動して、フォーカスレンズの移動を停止する。なお、この後ＡＦ解析停止処理の継続中は、ｎ＋１回目以降のＡＦ解析処理は開始されない。このため、停止動作制御部４５は、ＡＦ解析処理中にＡＦ解析処理の停止命令が行われた場合であっても、正確な合焦位置を算出した後にその正確な合焦位置でフォーカスレンズを停止させることができる。従って、ＡＦ解析処理が停止された際の合焦状態をより適切なものとすることが可能となる。
【００５６】
次に、このような図２の機能的構成を有する図１の撮像装置１が実行するフォーカス固定位置決定処理について説明する。
図９は、図２の機能的構成を有する図１の撮像装置１が実行するフォーカス固定位置決定処理の流れの一例を説明するフローチャートである。
【００５７】
ステップＳ５１において、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、ＡＦ解析処理中のフォーカスレンズの状態を判定する。ＡＦ解析処理中のフォーカスレンズの状態がウォブリング動作で付近のコントラスト値を評価中である場合には、処理はステップＳ５２に進む。ウォブリング動作とは、フォーカスレンズを大きく移動させながらコントラストピークを検出した後、この検出されたコントラストピークに対応する位置にフォーカスレンズを移動する動作と、合焦位置（即ち、コントラストピーク）付近でフォーカスレンズを小さく振動させながらコントラストピークの検出とフォーカスレンズの移動とを同時に行うことにより、より詳細（正確）な合焦位置を決定する動作である。
【００５８】
ステップＳ５２において、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、コントラストピークを発見したか否かを判定する。コントラストピークを発見した場合には、ステップＳ５２においてＹＥＳであると判定されて、処理はステップＳ５３に進む。
【００５９】
ステップＳ５３において、指標予測部４６は、コントラストピークにおけるフォーカスレンズ位置をフォーカス固定位置として決定する。コントラストピークにおけるフォーカスレンズ位置をフォーカス固定位置として決定する例については、図１０を参照して後述する。この処理が終了すると、フォーカス固定位置決定処理は終了となる。
これに対し、コントラストピークを発見しなかった場合には、ステップＳ５２においてＮＯであると判定されて、処理はステップＳ５４に進む。
【００６０】
ステップＳ５４において、指標予測部４６は、ウォブリング動作中のフォーカスレンズ位置の略中心位置をフォーカス固定位置として決定する。ウォブリング動作中のフォーカスレンズ位置の略中心位置をフォーカス固定位置として決定する例については、図１１を参照して後述する。この処理が終了すると、フォーカス固定位置決定処理は終了となる。
【００６１】
ステップＳ５１において、ＡＦ解析処理中のフォーカスレンズの状態が大きく移動させてコントラストピークを捜索中である場合には、処理はステップＳ５５に進む。
【００６２】
ステップＳ５５において、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、コントラストピークを発見したか否かを判定する。コントラストピークを発見した場合には、ステップＳ５５においてＹＥＳであると判定されて、処理はステップＳ５６に進む。
【００６３】
ステップＳ５６において、指標予測部４６は、コントラストピークにおけるフォーカスレンズ位置をフォーカス固定位置として決定する。コントラストピークにおけるフォーカスレンズ位置をフォーカス固定位置として決定する例については、図１２を参照して後述する。この処理が終了すると、フォーカス固定位置決定処理は終了となる。
これに対し、コントラストピークを発見しなかった場合には、ステップＳ５５においてＮＯであると判定されて、処理はステップＳ５７に進む。
【００６４】
ステップＳ５７において、指標予測部４６は、予測コントラストピーク位置をフォーカス固定位置として決定する。予測コントラストピーク位置をフォーカス固定位置として決定する例については、図１３及び図１４を参照して後述する。この処理が終了すると、フォーカス固定位置決定処理は終了となる。
【００６５】
ステップＳ５１において、ＡＦ解析処理中のフォーカスレンズの状態が停止中である場合には、処理はステップＳ５８に進む。
【００６６】
ステップＳ５８において、指標予測部４６は、現在のフォーカスレンズ位置をフォーカス固定位置として決定する。現在のフォーカスレンズ位置をフォーカス固定位置として決定する例については、図１５を参照して後述する。この処理が終了すると、フォーカス固定位置決定処理は終了となる。
【００６７】
次に、フォーカス固定位置決定処理において決定されたフォーカス固定位置でフォーカスレンズのフォーカス固定を行う例について説明する。
図１０乃至図１５は、コントラスト値とフォーカスレンズ位置との関係について説明する図である。
具体的には、コンティニュアスＡＦ動作中に、コンティニュアスＡＦ停止命令が割り込んだ場合において、コントラスト値（評価値）の合焦位置を推測し、推測した合焦位置にフォーカスレンズを移動する例について説明する。
【００６８】
図１０乃至図１５（１）の横軸は、時刻（ｔ１〜ｔ９）を示し、縦軸は、各時刻（ｔ１〜ｔ９）におけるコントラスト値を示す。図１０乃至図１５（２）の横軸は、時刻（ｔ１〜ｔ１１）を示し、縦軸は、各時刻（ｔ１〜ｔ１１）におけるフォーカスレンズ位置を示す。
【００６９】
まず、図１０を参照して、ＡＦ解析処理中にフォーカスレンズをウォブリング動作させている場合において、コントラストピークが取得された後に、コンティニュアスＡＦ停止命令が行われたときのコントラスト値とフォーカスレンズ位置との関係について説明する。
図１０の例においては、時刻ｔ６のときに取得されたコントラスト値Ｃ１１がコントラストピークの候補となる。
ここで、時刻ｔ８のとき、即ち、未だコンティニュアスＡＦ制御部４３によりＡＦ解析処理がなされている間であって、コントラストピークが取得（検出）された後に、主制御部４１からコンティニュアスＡＦ停止命令によりコンティニュアスＡＦ停止要求がなされたとする。この場合、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、未だＡＦ解析処理中であり、レンズ駆動機構１２に対しフォーカスレンズ停止命令を要求していないため、フォーカスレンズの移動は停止していない。停止動作制御部４５は、コントラストピークにおけるコントラスト値Ｃ１１に対応するフォーカスレンズ位置Ｆ１１をフォーカス固定位置として決定する。停止動作制御部４５は、ＡＦ解析停止予約を行い、決定されたフォーカス固定位置に対応するフォーカスレンズ位置Ｆ１１までフォーカスレンズを移動するようレンズ駆動機構１２に対しフォーカスレンズ動作命令を要求する。フォーカスレンズ動作命令の要求を受けたレンズ駆動機構１２は、フォーカスレンズをフォーカス固定位置に対応するフォーカスレンズ位置Ｆ１１まで移動し、そのフォーカスレンズ位置Ｆ１１でフォーカスレンズのフォーカス固定を行い、フォーカスレンズを停止する。
【００７０】
次に、図１１を参照して、ＡＦ解析処理中にフォーカスレンズをウォブリング動作させている場合において、コントラストピークが取得される前に、コンティニュアスＡＦ停止命令が行われたときのコントラスト値とフォーカスレンズ位置との関係について説明する。
図１１の例においては、時刻ｔ１〜ｔ８の何れの状態においても、ウォブリング動作によりコントラストピークを探している状態であるため、コントラストピークは取得（検出）されていない。
ここで、時刻ｔ８のとき、即ち、未だコンティニュアスＡＦ制御部４３によりＡＦ解析処理がなされている間であって、ウォブリング動作中、かつ、コントラストピークが取得（検出）される前に、主制御部４１からコンティニュアスＡＦ停止命令によりコンティニュアスＡＦ停止要求がなされたとする。この場合、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、未だＡＦ解析処理中であり、レンズ駆動機構１２に対しフォーカスレンズ停止命令を要求していないため、フォーカスレンズの移動は停止していない。停止動作制御部４５は、ウォブリング動作中のフォーカスレンズ位置の略中心位置Ｆ２１をフォーカス固定位置として決定する。停止動作制御部４５は、ＡＦ解析停止予約を行い、決定されたフォーカス固定位置に対応するフォーカスレンズ位置Ｆ２１までフォーカスレンズを移動するようレンズ駆動機構１２に対しフォーカスレンズ動作命令を要求する。フォーカスレンズ動作命令の要求を受けたレンズ駆動機構１２は、フォーカスレンズをフォーカス固定位置に対応するフォーカスレンズ位置Ｆ２１まで移動し、そのフォーカスレンズ位置Ｆ２１でフォーカスレンズのフォーカス固定を行い、フォーカスレンズを停止する。
【００７１】
次に、図１２を参照して、ＡＦ解析処理中にフォーカスレンズを大きく移動させている場合において、コントラストピークが取得された後に、コンティニュアスＡＦ停止命令が行われたときのコントラスト値とフォーカスレンズ位置との関係について説明する。
図１２の例においては、時刻ｔ７のときに取得されたコントラスト値Ｃ３１がコントラストピークの候補となる。
ここで、時刻ｔ９のとき、即ち、未だコンティニュアスＡＦ制御部４３によりＡＦ解析処理がなされている間であって、コントラストピークが取得（検出）された後に、主制御部４１からコンティニュアスＡＦ停止命令によりコンティニュアスＡＦ停止要求がなされたとする。この場合、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、未だＡＦ解析処理中であり、レンズ駆動機構１２に対しフォーカスレンズ停止命令を要求していないため、フォーカスレンズの移動は停止していない。停止動作制御部４５は、コントラストピークにおけるコントラスト値Ｃ３１に対応するフォーカスレンズ位置Ｆ３１をフォーカス固定位置として決定する。停止動作制御部４５は、ＡＦ解析停止予約を行い、決定されたフォーカス固定位置に対応するフォーカスレンズ位置Ｆ３１までフォーカスレンズを移動するようレンズ駆動機構１２に対しフォーカスレンズ動作命令を要求する。フォーカスレンズ動作命令の要求を受けたレンズ駆動機構１２は、フォーカスレンズをフォーカス固定位置に対応するフォーカスレンズ位置Ｆ３１まで移動し、そのフォーカスレンズ位置Ｆ３１でフォーカスレンズのフォーカス固定を行い、フォーカスレンズを停止する。
【００７２】
次に、図１３及び図１４を参照して、ＡＦ解析処理中にフォーカスレンズを大きく移動させている場合において、コントラストピークが取得される前に、コンティニュアスＡＦ停止命令が行われたときのコントラスト値とフォーカスレンズ位置との関係について説明する。
図１３及び図１４の例においては、時刻ｔ１〜ｔ９の何れの状態においても、未だコントラストピークを探している状態であるため、コントラストピークは取得（検出）されていない。
ここで、時刻ｔ９のとき、即ち、未だコンティニュアスＡＦ制御部４３によりＡＦ解析処理がなされている間であって、コントラストピークが取得される前に、主制御部４１からコンティニュアスＡＦ停止命令によりコンティニュアスＡＦ停止要求がなされたとする。この場合、コンティニュアスＡＦ制御部４３は、未だＡＦ解析処理中であり、レンズ駆動機構１２に対しフォーカスレンズ停止命令を要求していないため、フォーカスレンズの移動は停止していない。
【００７３】
図１３の例においては、指標予測部４６は、コンティニュアスＡＦ停止要求がなされた前の各時刻ｔ１〜ｔ９に対応するコントラスト値Ｃ４１〜Ｃ４９の挙動に基づいてコントラストピークを予測する。具体的には、指標予測部４６は、各コントラスト値Ｃ４１〜Ｃ４９を各々プロットして近似曲線を生成することにより、生成した近似曲線の極大点をコントラストピークとして予測することができる。そして、停止動作制御部４５は、予測したコントラストピークに対応するフォーカスレンズ位置Ｃ５０をフォーカス固定位置として決定する。停止動作制御部４５は、ＡＦ解析停止予約を行い、決定されたフォーカス固定位置に対応するフォーカスレンズ位置Ｆ５０までフォーカスレンズを移動するようレンズ駆動機構１２に対しフォーカスレンズ動作命令を要求する。フォーカスレンズ動作命令の要求を受けたレンズ駆動機構１２は、フォーカスレンズをフォーカス固定位置に対応するフォーカスレンズ位置Ｆ５０まで移動し、そのフォーカスレンズ位置Ｆ５０でフォーカスレンズのフォーカス固定を行い、フォーカスレンズを停止する。
【００７４】
また、図１４の例においては、指標予測部４６は、コンティニュアスＡＦ停止要求がなされた前の各時刻ｔ１〜ｔ９に対応するコントラスト値Ｃ６１〜Ｃ６９の挙動に基づいてコントラストピークを予測する。具体的には、指標予測部４６は、各コントラスト値Ｃ６１〜Ｃ６９を各々プロットして近似曲線を生成することにより、生成した近似曲線の極大点をコントラストピークとして予測することができる。そして、停止動作制御部４５は、予測したコントラストピークに対応するフォーカスレンズ位置Ｃ７１をフォーカス固定位置として決定する。停止動作制御部４５は、ＡＦ解析停止予約を行い、決定されたフォーカス固定位置に対応するフォーカスレンズ位置Ｆ７１までフォーカスレンズを移動するようレンズ駆動機構１２に対しフォーカスレンズ動作命令を要求する。フォーカスレンズ動作命令の要求を受けたレンズ駆動機構１２は、フォーカスレンズをフォーカス固定位置に対応するフォーカスレンズ位置Ｆ７１まで移動し、そのフォーカスレンズ位置Ｆ７１でフォーカスレンズのフォーカス固定を行い、フォーカスレンズを停止する。
【００７５】
図１３の例と図１４の例とを比較すると、指標予測部４６において生成された近似曲線の傾きは、図１３の例においてコンティニュアス停止要求がなされた時刻ｔ９における傾きよりも、図１４の例においてコンティニュアス停止要求がなされた時刻ｔ９における傾きの方が大きくなる。このため、指標予測部４６は、図１３の例において予測されるコントラストピークよりも、図１４の例において予測されるコントラストピークの方が大きくなると予測することができる。
【００７６】
次に、図１５を参照して、ＡＦ解析処理中にフォーカスレンズの状態が停止中である場合において、コンティニュアスＡＦ停止命令が行われたときのコントラスト値とフォーカスレンズ位置との関係について説明する。
図１５の例においては、時刻ｔ１〜ｔ５の何れの状態においても、コントラスト値Ｃ８１が一定となる。
ここで、時刻ｔ５のとき、即ち、未だコンティニュアスＡＦ制御部４３によりＡＦ解析処理がなされている間であって、フォーカスレンズの状態が停止中である場合に主制御部４１からコンティニュアスＡＦ停止命令によりコンティニュアスＡＦ停止要求がなされたとする。この場合、停止動作制御部４５は、現在の時刻ｔ５におけるコントラスト値Ｃ８１に対応するフォーカスレンズ位置Ｆ８１をフォーカス固定位置として決定する。停止動作制御部４５は、ＡＦ解析停止予約を行い、決定されたフォーカス固定位置に対応するフォーカスレンズ位置Ｆ８１でフォーカスレンズを固定するようレンズ駆動機構１２に対しフォーカスレンズ動作命令を要求する。フォーカスレンズ動作命令の要求を受けたレンズ駆動機構１２は、フォーカスレンズをフォーカス固定位置に対応するフォーカスレンズ位置Ｆ８１で固定し、そのフォーカスレンズ位置Ｆ８１でフォーカスレンズのフォーカス固定を行い、フォーカスレンズを停止する。
【００７７】
以上説明したように、本実施形態の撮像装置１は、撮像部１Ａと、指標取得部４２と、コンティニュアスＡＦ制御部４３と、停止指示検出部４４と、停止動作制御部４５と、を備えている。
撮像部１Ａは、被写体を撮像する。指標取得部４２は、撮像部１Ａの合焦状態を示すコントラスト値を順次取得する。コンティニュアスＡＦ制御部４３は、指標取得部４２により順次取得されるコントラスト値に基づいてフォーカスレンズを被写体に追従して駆動する制御を行う。停止指示検出部４４は、コンティニュアスＡＦ制御部による制御に対する停止指示を検出する。停止動作制御部４５は、停止指示検出部４４により停止指示が検出されたときのコンティニュアスＡＦ制御部４３における制御状態に基づいてフォーカスレンズの停止動作を制御する。
これにより、割り込み処理等により、ＡＦ解析処理が停止されたときであっても、コンティニュアスＡＦ制御部４３における制御状態に基づいてフォーカスレンズの停止動作が制御される。従って、例えば、コンティニュアスＡＦ制御部４３により、合焦中であるときには、フォーカスレンズの移動を待ってからフォーカスレンズの停止動作を制御することで、合焦の精度を維持することができる。このことから、コンティニュアスＡＦ制御部４３によるＡＦ解析処理が停止された際の合焦状態をより適切なものとすることが可能になる。
【００７８】
また、本実施形態の撮像装置１の停止動作制御部４５は、停止指示検出部４４により検出された停止指示のタイミングと、指標取得部４２により取得される指標が変化するタイミングとの関係に応じて、フォーカスレンズの停止位置又は停止タイミングを制御する。
これにより、コンティニュアスＡＦ制御部４３による制御を停止させたいタイミングで停止できるとともに、停止指示のタイミングがコントラストピークを示すタイミングとあわないときでも、最適なフォーカスレンズの停止位置に移動するよう制御することができる。従って、停止指示のタイミングの位置でフォーカスレンズを停止させるよりも、合焦精度が高い位置でフォーカスレンズを停止することができる。
【００７９】
また、本実施形態の撮像装置１の停止動作制御部４５は、停止指示検出部４４により検出された停止指示のタイミングが、指標取得部４２により取得されたコントラストピークの検出前か検出後かに応じて、フォーカスレンズの停止動作を制御する。
これにより、例えば、停止指示のタイミングが、指標取得部４２により取得されたコントラストピークの検出前である場合には、コントラスト値に基づいて予測したコントラストピークに対応するフォーカスレンズ位置にフォーカスレンズを移動する停止動作を行うことができる。これに対し、停止指示のタイミングが、指標取得部４２により取得されたコントラストピークの検出後である場合には、検出されたコントラストピークに対応するフォーカスレンズ位置にフォーカスレンズを移動する停止動作を行うことができる。このことから、コンティニュアスＡＦ制御部４３によるＡＦ解析処理が停止された際の合焦状態をより適切なものとすることが可能になる。
【００８０】
また、本実施形態の停止動作制御部４５は、停止指示検出部４４により検出された停止指示のタイミングが、指標取得部４２により取得された指標のコントラストピークの検出後である場合は、この検出されたコントラストピークに対応する位置にフォーカスレンズを移動してから停止させ、停止指示検出部４４により検出された停止指示のタイミングが、指標取得部４２により取得された指標のコントラストピークの検出前である場合は、フォーカスレンズを、現在位置、予め決められた位置、又は予測される指標のコントラストピーク位置の何れかの位置に移動してから停止させる。
これにより、停止指示のタイミングに応じて、フォーカスレンズの停止位置を最適な合焦状態となるように停止することができる。
【００８１】
また、本実施形態の撮像装置１は、指標予測部４６を更に備える。
指標予測部４６は、指標取得部４２によりコントラストピークを取得できない場合に、停止指示検出部４４により検出された停止指示の前に指標取得部４２により取得された複数のコントラスト値に基づいて、コントラストピークを予測する。
そして、停止動作制御部４５は、停止指示検出部４４により停止指示が検出されたときに、指標予測部４６により予測されたコントラストピークに対応する位置にフォーカスレンズを移動してから停止させる。
これにより、例えば、コントラストピークが取得できないタイミングで、停止指示が検出されたときであっても、複数のコントラスト値に基づいてコントラストピークを予測することができる。そして、予測したコントラストピークに対応する位置にフォーカスレンズを移動して停止することで、ＡＦ解析処理が停止された際の合焦状態をより適切なものとすることが可能になる。
【００８２】
また、本実施形態の撮像装置１のコンティニュアスＡＦ制御部４３は、フォーカスレンズを大きく移動させながら指標のピークを検出した後、この検出されたコントラストピークに対応する位置にフォーカスレンズを移動する動作と、フォーカスレンズの位置を小さく振動させながら指標のピークの検出とフォーカスレンズの移動とを同時に行うウォブリング動作を行う。また、停止動作制御部４５は、停止指示検出部４４により検出された停止指示のタイミングが、ウォブリング動作中であり、かつ、指標取得部４２により取得された指標のコントラストピークの検出前である場合は、フォーカスレンズを、ウォブリング動作による振動の中心位置に移動してから停止させる。
これにより、詳細（正確）な合焦位置が決定される前であっても、ウォブリング動作を行うことにより、ウォブリング動作によりある程度予測された合焦位置の中心位置にフォーカスレンズを移動して停止することができる。このことから、コンティニュアスＡＦ制御部４３によるＡＦ解析処理が停止された際の合焦状態をより正確なものとすることが可能になる。
【００８３】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００８４】
上述の実施形態においては、停止動作制御部４５は、コントラストピークが取得される前に、コンティニュアスＡＦ停止命令が行われたとき、予測したコントラストピークに対応するフォーカスレンズ位置をフォーカス固定位置として決定し、当該フォーカス固定位置に対応するフォーカスレンズ位置にフォーカスレンズを移動して停止していたがこれに限られるものではない。
例えば、停止動作制御部４５は、フォーカスレンズの現在位置又は予め決められた位置をフォーカス固定位置として決定し、当該フォーカス固定位置に対応するフォーカスレンズ位置にフォーカスレンズを移動して停止することができる。
【００８５】
また、上述の実施形態においては、各フォーカスレンズ位置で撮像した被写体のＡＦ評価値（コントラスト値）を検出し、検出したＡＦ評価値のピーク位置を合焦位置とするコントラスト検出方式が採用されているがこれに限られるものではない。例えば、ＡＦセンサ上にできる２つの像の位置の差（位相差）に基づいて合焦位置を決める位相差方式を採用することができる。この場合、合焦状態を示す指標として、この位相差を採用することができる。
【００８６】
また、上述の実施形態においては、ＡＦ解析処理は所定の時刻ごとに行われているがこれに限られるものではない。例えば、所定の１〜数フレームごとにＡＦ解析処理を行うようにすることができる。
【００８７】
また、上述の実施形態では、本発明が適用される撮像装置１は、デジタルカメラを例として説明したが、特にこれに限定されない。
例えば、本発明は、撮像機能を有する電子機器又は、当該電子機器を制御する電子機器一般に適用することができる。具体的には、例えば、本発明は、ノート型のパーソナルコンピュータ、プリンタ、テレビジョン受像機、ビデオカメラ、携帯型ナビゲーション装置、携帯電話機、スマートフォン、ポータブルゲーム機等に適用可能である。
【００８８】
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。
換言すると、図２の機能的構成は例示に過ぎず、特に限定されない。即ち、上述した一連の処理を全体として実行できる機能が撮像装置１に備えられていれば足り、この機能を実現するためにどのような機能ブロックを用いるのかは特に図２の例に限定されない。
また、１つの機能ブロックは、ハードウェア単体で構成してもよいし、ソフトウェア単体で構成してもよいし、それらの組み合わせで構成してもよい。
【００８９】
一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータ等にネットワークや記録媒体からインストールされる。
コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。
【００９０】
このようなプログラムを含む記録媒体は、ユーザにプログラムを提供するために装置本体とは別に配布される図１のリムーバブルメディア３１により構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体等で構成される。リムーバブルメディア３１は、例えば、磁気ディスク（フロッピディスクを含む）、光ディスク、又は光磁気ディスク等により構成される。光ディスクは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ−Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ），ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）等により構成される。光磁気ディスクは、ＭＤ（Ｍｉｎｉ−Ｄｉｓｋ）等により構成される。また、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体は、例えば、プログラムが記録されている図１のＲＯＭ１９や、図１には図示せぬハードディスク等で構成される。
【００９１】
なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的或いは個別に実行される処理をも含むものである。
また、本明細書において、システムの用語は、複数の装置や複数の手段等より構成される全体的な装置を意味するものとする。
【００９２】
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例示に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明はその他の様々な実施形態を取ることが可能であり、更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略や置換等種々の変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、本明細書等に記載された発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００９３】
以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［付記１］
被写体を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段の合焦状態を示す指標を順次取得する指標取得手段と、
前記指標取得手段により順次取得される前記指標に基づいてフォーカスレンズを前記被写体に追従して駆動する制御を行うコンティニュアスＡＦ制御手段と、
前記コンティニュアスＡＦ制御手段による制御に対する停止指示を検出する停止指示検出手段と、
前記停止指示検出手段により前記停止指示が検出されたときの前記コンティニュアスＡＦ制御手段における制御状態に基づいて前記フォーカスレンズの停止動作を制御する停止動作制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
［付記２］
前記停止動作制御手段は、
前記停止指示検出手段により検出された前記停止指示のタイミングと、前記指標取得手段により取得される前記指標が変化するタイミングとの関係に応じて、前記フォーカスレンズの停止位置又は停止タイミングを制御することを特徴とする付記１に記載の撮像装置。
［付記３］
前記停止動作制御手段は、
前記停止指示検出手段により検出された前記停止指示のタイミングが、前記指標取得手段により取得された前記指標のピークの検出前か検出後かに応じて、前記フォーカスレンズの停止動作を制御する、
ことを特徴とする付記１又は２に記載の撮像装置。
［付記４］
前記停止動作制御手段は、
前記停止指示検出手段により検出された前記停止指示のタイミングが、前記指標取得手段により取得された前記指標のピークの検出後である場合は、この検出されたピークに対応する位置に前記フォーカスレンズを移動してから停止させ、
前記停止指示検出手段により検出された前記停止指示のタイミングが、前記指標取得手段により取得された前記指標のピークの検出前である場合は、前記フォーカスレンズを、現在位置、予め決められた位置、又は予測される前記指標のピーク位置の何れかの位置に移動してから停止させることを特徴とする付記２に記載の撮像装置。
［付記５］
前記指標取得手段により前記指標のピークを取得できない場合に、前記停止指示検出手段により検出された前記停止指示の前に前記指標取得手段により取得された複数の指標に基づいて、前記指標のピークを予測する指標予測手段を更に備え、
前記停止動作制御手段は、
前記停止指示検出手段により前記停止指示が検出されたときに、前記指標予測手段により予測された指標のピークに対応する位置にフォーカスレンズを移動してから停止させる
ことを特徴とする付記１乃至４のうち何れかに記載の撮像装置。
［付記６］
前記コンティニュアスＡＦ制御手段は、
前記フォーカスレンズを大きく移動させながら前記指標のピークを検出した後、この検出されたピークに対応する位置に前記フォーカスレンズを移動する動作と、前記フォーカスレンズの位置を小さく振動させながら前記指標のピークの検出と前記フォーカスレンズの移動とを同時に行うウォブリング動作を行い、
前記停止動作制御手段は、
前記停止指示検出手段により検出された前記停止指示のタイミングが、前記ウォブリング動作中であり、かつ、前記指標取得手段により取得された前記指標のピークの検出前である場合は、前記フォーカスレンズを、前記ウォブリング動作による振動の中心位置に移動してから停止させることを特徴とする付記１から３の何れかに記載の撮像装置。
［付記７］
撮像装置が実行する撮像方法において、
被写体を撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップの合焦状態を示す指標を順次取得する指標取得ステップと、
前記指標取得ステップにより順次取得される前記指標に基づいてフォーカスレンズを前記被写体に追従して駆動する制御を行うコンティニュアスＡＦ制御ステップと、
前記コンティニュアスＡＦ制御ステップによる制御に対する停止指示を検出する停止指示検出ステップと、
前記停止指示検出ステップにより前記停止指示が検出されたときの前記コンティニュアスＡＦ制御ステップにおける制御状態に基づいて前記フォーカスレンズの停止動作を制御する停止動作制御ステップと、
を含む撮像方法。
［付記８］
撮像処理の制御を実行するコンピュータを、
被写体を撮像する撮像手段、
前記撮像手段の合焦状態を示す指標を順次取得する指標取得手段、
前記指標取得手段により順次取得される前記指標に基づいてフォーカスレンズを前記被写体に追従して駆動する制御を行うコンティニュアスＡＦ制御手段、
前記コンティニュアスＡＦ制御手段による制御に対する停止指示を検出する停止指示検出手段、
前記停止指示検出手段により前記停止指示が検出されたときの前記コンティニュアスＡＦ制御手段における制御状態に基づいて前記フォーカスレンズの停止動作を制御する停止動作制御手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【符号の説明】
【００９４】
１・・・撮像装置，１Ａ・・・撮像部，１１・・・光学レンズ，１２・・・レンズ駆動機構，１３・・・撮像素子，１４・・・ＡＦＥ，１５・・・ＴＧ，１６・・・信号処理部，１７・・・ＤＲＡＭ，１８・・・ＣＰＵ，１９・・・ＲＯＭ，２０・・・ＲＡＭ，２１・・・表示制御部，２２・・・表示部，２３・・・操作部，２４・・・通信部，２５・・・ドライブ，３１・・・リムーバブルメディア，４１・・・主制御部，４２・・・指標取得部，４３・・・コンティニュアスＡＦ制御部，４４・・・停止指示検出部，４５・・・停止動作制御部，４６・・・指標予測部
【図１】
0005938967.tif 000002
【図２】
0005938967.tif 000003
【図３】
0005938967.tif 000004
【図４】
0005938967.tif 000005
【図５】
0005938967.tif 000006
【図６】
0005938967.tif 000007
【図７】
0005938967.tif 000008
【図８】
0005938967.tif 000009
【図９】
0005938967.tif 000010
【図１０】
0005938967.tif 000011
【図１１】
0005938967.tif 000012
【図１２】
0005938967.tif 000013
【図１３】
0005938967.tif 000014
【図１４】
0005938967.tif 000015
【図１５】
0005938967.tif 000016