(57)【要約】【課題】  被写体が加速や減速をした場合でも、被写体にピントを合わせ続け、ピントが合った画像を撮影することができる撮像装置を提供する。【解決手段】  所定範囲のフォーカスレンズの移動に伴って得られる焦点評価値が、前記所定範囲の端にて最大となった場合は、前記所定範囲の端における合焦度に基づいて、次回の合焦位置の検出における前記所定範囲を設定することを特徴とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系に含まれるフォーカスレンズを第１の範囲において移動させながら得られた画像信号に基づいて焦点評価値を取得し、前記焦点評価値が最大値となる第１のフォーカスレンズ位置を検出する検出手段と、
前記画像信号に基づいて合焦度を取得する取得手段と、
次回の前記第１のフォーカスレンズ位置を検出する際の前記フォーカスレンズを移動させる範囲として第２の範囲を設定する設定手段と、を備え、
前記設定手段は、前記第１の範囲における前記焦点評価値の最大値が前記第１の範囲の端にあった場合には、前記第１の範囲の端における前記合焦度に基づいて、前記第２の範囲を設定することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
各焦点距離における各被写体距離にピントが合う前記フォーカスレンズの位置を示すフォーカスカムデータを記憶する記憶手段を備え、
前記設定手段は、前記第１のフォーカスレンズ位置が合焦状態となるフォーカスレンズ位置である場合、前記第１のフォーカスレンズ位置と前記フォーカスカムデータとに基づいて求められた前記第１のフォーカスレンズ位置における被写体距離に基づいて、前記第２の範囲を設定す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】
前記設定手段は、複数の前記第１のフォーカスレンズ位置における被写体距離を求め、複数の前記被写体距離を用いて予測された次回の被写体距離に基づいて、前記第２の範囲を設定することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
複数の前記第１のフォーカスレンズ位置に基づいて、被写体が同一方向に移動しているか否かを判定する判定手段を有し、
前記設定手段は、前記第１の範囲における前記焦点評価値の最大値が前記第１の範囲の端にあった場合、かつ、被写体が同一方向に移動していると判別された場合、前記合焦度に基づいて前記第１のフォーカスレンズ位置を第２のフォーカスレンズ位置に補正し、前記第２のフォーカスレンズ位置に基づいて、前記第２の範囲を設定す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】
前記設定手段は、各焦点距離における各被写体距離にピントが合う前記フォーカスレンズの位置を示すフォーカスカムデータに基づいて求められた前記第２のフォーカスレンズ位置における被写体距離を用いて予測された次回の被写体距離に基づいて、前記第２の範囲を設定することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記設定手段は、前記合焦度が閾値よりも高い場合には、前記第１のフォーカスレンズ位置を補正せずに、前記第１のフォーカスレンズ位置に基づいて、前記第２の範囲を設定することを特徴とする請求項４または５に記載の撮像装置。
【請求項７】
フォーカスレンズを光軸に沿って第１の範囲において移動させながら得られた画像に基づいて焦点評価値を取得し、前記焦点評価値がピークとなる第１のフォーカスレンズ位置を検出する検出ステップと、
前記画像に基づいて合焦度を取得する取得ステップと、
次回の前記第１のフォーカスレンズ位置を検出する際の前記フォーカスレンズを移動させる範囲として第２の範囲を設定する設定ステップと、を備え、
前記設定ステップでは、前記第１の範囲の端にて前記焦点評価値がピークとなった場合には、前記第１の範囲の端における前記合焦度に基づいて、前記第２の範囲を設定することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置において、動いている被写体に焦点を合わせる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像装置において連写中にオートフォーカスを行い、被写体にピントを合わせ続ける技術（以下、サーボ連写と記す）がある。
【０００３】
この連写中のオートフォーカス技術として、過去の合焦位置を中心とし、スキャン動作を繰り返すことにより被写体にピントを合わせ続ける方法がある。（特許文献１）
ここで、スキャン動作とは、フォーカスレンズを所定範囲動かしコントラストの大小に基づくＡＦ評価値を取得し、合焦位置を探索する動作のことである。
【０００４】
しかし、この方法では移動する被写体に合わせられる距離に限界がある。それは被写体が撮像装置に近いほど、被写体の距離が少し変わるだけで合焦位置が大きく変わるからである。この限界距離を、より近側まで近づけるにはスキャン動作の中心位置を予測する必要がある。
【０００５】
このために、過去に合焦したフォーカスレンズ位置を記憶しておき、演算により中心位置を予測する方法が提案されている。（特許文献２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１２２７７３号公報
【特許文献２】特開２００７−２０６４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２の方法では、被写体が加速したり、減速したりした場合、予測した位置から被写体が外れてしまい合焦位置が求まらない場合の処理方法については考慮されていなかった。
【０００８】
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、被写体が加速や減速をした場合でも、被写体にピントを合わせ続け、ピントが合った画像を撮影することができる撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の技術的特徴として、フォーカスレンズを光軸に沿って第１の範囲において移動させながら得られた画像に基づいて焦点評価値を取得し、前記焦点評価値がピークとなる第１のフォーカスレンズ位置を検出する検出ステップと、前記画像に基づいて合焦度を取得する取得ステップと、次回の前記第１のフォーカスレンズ位置を検出する際の前記フォーカスレンズを移動させる範囲として第２の範囲を設定する設定ステップと、を備え、前記設定ステップでは、前記第１の範囲の端にて前記焦点評価値がピークとなった場合には、前記第１の範囲の端における前記合焦度に基づいて、前記第２の範囲を設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、被写体が加速や減速をした場合でも、被写体にピントを合わせ続け、ピントが合った画像を撮影することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の撮像装置の一実施形態であるカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】カメラに記憶されているカムデータを示す図である。
【図３】サーボ連写中のスキャンの手順を示すフローチャートである。
【図４】図３におけるＳ３０３の１回目の中心位置決定処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】図３におけるＳ３０４の２回目以降の中心位置決定処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】図５におけるＳ５０５の山登り時中心位置決定処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】図６におけるＳ６０４の合焦度が高い場合の中心位置決定処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】図６におけるＳ６０６の合焦度が低い場合の中心位置決定処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】図５におけるＳ５０３の合焦時中心位置決定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】カメラで実施されるスキャンの領域を示す図である。
【図１１】移動距離を使用してスキャン中心位置を決定する方法の説明図である。
【図１２】（ａ）はある被写体のフォーカスレンズ位置ごとの合焦度（ＡＦ評価値／輝度差分）を示す図であり、（ｂ）はある被写体のフォーカスレンズ位置ごとの被写体の輝度差分とＡＦ評価値を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（撮像装置の構成）
以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の撮像装置の一実施形態であるカメラ１００の構成を概略的に示すブロック図である。
【００１３】
図１において、カメラ１００は、撮影レンズ１０１、シャッター１０２、ＡＥ処理部１０３、フォーカスレンズ１０４、モータ１０５、ＡＦ処理部１０６を含む撮影光学系を有する。また、カメラ１００は、撮像素子１０７、Ａ／Ｄ変換部１０８、画像処理部１０９、及びフォーマット変換部１１０を備える。また、カメラ１００は、ＤＲＡＭ１１１、外部記録Ｉ／Ｆ１１２、システム制御部１１３、ＶＲＡＭ１１４、画像表示部１１５、及び操作部１１６を備える。システム制御部１１３は、ＡＥ処理部１０３、ＡＦ処理部１０６、画像処理部１０９、ＤＲＡＭ１１１、画像表示部１１５、及び操作部１１６と互いに接続されている。シャッター１０２はＡＥ処理部１０３と接続され、モータ１０５はフォーカスレンズ１０４及びＡＦ処理部１０６と夫々接続されている。撮像素子１０７はＡ／Ｄ変換部１０８と接続され、Ａ／Ｄ変換部１０８は画像処理部１０９と接続され、画像処理部１０９はフォーマット変換部１１０と接続されている。ＤＲＡＭ１１１はフォーマット変換部１１０、外部記録Ｉ／Ｆ１１２、及びＶＲＡＭ１１４と夫々接続され、ＶＲＡＭ１１４は画像表示部１１５と接続されている。
【００１４】
このＤＲＡＭには、フォーカスカムデータが保存されている。フォーカスカムデータとは、各焦点距離における、各被写体距離にピントが合うフォーカスレンズ位置データのことである。つまり、フォーカスレンズの位置と被写体距離との関係を示すデータである。このフォーカスカムデータを用いれば、ある被写体にオートフォーカスでピントを合わせた場合、そのフォーカスレンズ位置から、ピントを合わせた被写体の距離を求めることができる。
【００１５】
撮影レンズ１０１はズーム機構を含み、シャッター１０２は絞り機能を有する。ＡＥ処理部１０３はシャッター１０２を制御して撮影レンズ１０１を通過する光の光量を制御する。フォーカスレンズ１０４はモータ１０５の駆動によって光軸に沿う方向に移動可能である。ＡＦ処理部１０６はモータ１０５を制御してフォーカスレンズ１０４の位置を移動させる。カメラ１００では、フォーカスレンズ１０４の位置を移動させて被写体のピント調整が行われる。また、ＡＦ処理部１０６は、システム制御部１１３等から取得した画像データ（画像信号）に基づいて画像データのコントラストを解析し、この解析した結果に基づいて画像データにおけるコントラストの高さを示すＡＦ評価値（焦点評価値）を算出する。このＡＦ評価値は、例えば、ＴＥピーク評価値を用いる。ＴＥピーク評価値は、次の手順で求められる。まず、カットオフ周波数の高いＢＰＦを用いて、ガンマ変換された画像データである輝度信号Ｙの高周波成分を抽出し、その出力のＴＥ（Ｔｏｐ  Ｅｖａｌｕａｔｅ）信号を得る。そしてＴＥ信号から、水平ライン毎にＴＥピーク値を求める。更にＴＥピーク値を、垂直方向にピークホールドして、ＴＥピーク評価値を生成する。このＴＥピーク評価値は、画像全体の輝度を示すピークホールド値なので比較的被写体依存が少なく、カメラのぶれ等の影響が少ない。
【００１６】
また、ＡＦ評価値として、ＴＥラインピーク積分評価値を用いてもよいし、これらを組み合わせて用いてもよい。ＴＥラインピーク積分評価値は、ＴＥピーク評価値を垂直方向に加算した値である。積分効果によりノイズの少ない安定した評価値である。
【００１７】
ＡＦ評価値が高いと画像データのコントラストが高く、より焦点が合っている状態を示し、ＡＦ評価値が低いと画像データのコントラストが低く、焦点がぼけている状態を示す。撮像素子１０７はフォーカスレンズ１０４を透過した光を受光し、受光した光を電気的なアナログ信号に光電変換する。
【００１８】
Ａ／Ｄ変換部１０８は撮像素子１０７で光電変換されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。画像処理部１０９はＡ／Ｄ変換部１０８で変換されたデジタル信号に基づいて画像データを生成し、生成された画像データに含まれるエッジ成分を用いて領域の判別や、各被写体領域を検出する。フォーマット変換部１１０は画像処理部１０９で生成された画像データをＡＦ処理部１０６等で読み込み可能なフォーマットに変換する。ＤＲＡＭ１１１は高速な内蔵メモリであり、外部記録Ｉ／Ｆ１１２はメモリカード等の各種外部記録媒体とデータ通信を行う。
【００１９】
システム制御部１１３はＣＰＵ及びそのＣＰＵで実行可能な各種プログラムを格納する格納部を備える。システム制御部１１３は、ＣＰＵが格納部に格納された各種プログラムを実行することによって、システム制御部１１３に接続された各構成要素を統括的に制御する。ＶＲＡＭ１１４は画像表示部１１５に各種表示を行うために必要な表示データを格納する。画像表示部１１５はＶＲＡＭ１１４に格納された表示データに基づいて各種画面、例えば、撮影中の動画像や各種設定画面を表示する。操作部１１６は各種操作ボタンを備え、カメラ１００の各種設定や各種撮影の操作を行う。また、システム制御部１１３には、カメラ１００のメイン電源をＯＮ、ＯＦＦするメインスイッチ１１８、及びレリーズボタンの半押し及び全押しでＯＮされるスイッチＳＷ１（１１９）、スイッチＳＷ２（１２０）が接続されている。
【００２０】
（フォーカスカムデータ）
図２は、ある焦点距離におけるフォーカスカムデータである。横軸が被写体距離、縦軸がフォーカスレンズ位置を示している。いま横軸の目盛の間隔は、３５０ｍｍとしている。これは、被写体の速度が時速１０ｋｍ、連写の時間間隔を１２５ｍｓｅｃとした場合に、連写の時間間隔で被写体が移動する距離である。本実施形態では、このような、それぞれの被写体距離にピントの合うフォーカスレンズ位置を示すデータを各焦点距離ごとにフォーカスカムデータとしてＤＲＡＭに記憶している。
【００２１】
（被写体追従処理）
図３は、図１におけるカメラ１００で実行されるサーボ連写時の被写体追従処理の手順を示すフローチャートである。
【００２２】
まず、Ｓ３０１において、合焦距離の演算を行う。合焦距離を求めるためには、まず、図１０で示すように、フォーカスレンズ１０４をスキャン中心位置から±１０深度の範囲で光軸に沿う方向にスキャンさせ、被写体に合焦するフォーカスレンズ位置を求める。スキャンとは、フォーカスレンズを所定範囲動かしてコントラストの大小に基づく評価値（以下ＡＦ評価値と記す）を取得し、合焦状態となるフォーカスレンズ位置である合焦位置を探索する動作のことである。その合焦位置となるフォーカスレンズ位置に対応する被写体距離（合焦距離）を、フォーカスカムデータを用いて演算することにより求める。
【００２３】
次に、Ｓ３０２において、合焦位置を求めたスキャンがサーボ連写を開始してから１回目のスキャンか、２回目以降のスキャンかを判定する。１回目のスキャンであればＳ３０３において、１回目のスキャンにおける次回のスキャン中心位置決定処理を行う。この処理については図５を用いて後述する。２回目以降のスキャンであれば、Ｓ３０４において、２回目以降のスキャンにおける次回のスキャン中心位置決定処理を行う。この処理については図６を用いて後述する。
【００２４】
次にＳ３０５において、Ｓ３０３、Ｓ３０４で決定されたスキャン中心位置を中心としてフォーカスレンズ１０４のスキャンを行う。次にＳ３０６において、スキャンの結果求められた合焦位置へとフォーカスレンズを移動させる。このスキャン及び合焦位置への移動はサーボ連写の各撮影の前に行われる。次にＳ３０７において、サーボ連写処理が終了したか否かを判定する。サーボ連写処理が終了していれば処理を終了する。サーボ連写処理が終了していなければ、Ｓ３０１に戻りサーボ連写時の被写体追従処理を継続する。
【００２５】
（１回目の中心位置決定処理）
図４は、図３におけるＳ３０３の１回目の中心位置決定処理の手順を示すフローチャートである。
【００２６】
まず、Ｓ４０１にてスキャン結果が登り止まりかの判定を行う。登り止まりとは、スキャンした結果のＡＦ評価値が近側、もしくは遠側にピントが合う方向で最大となる場合のことである。この場合、スキャンした範囲よりもさらに近側、もしくは遠側に被写体が存在することが考えらえる。
【００２７】
スキャン結果が登り止まりだと判定された場合は次にＳ４０２にて登り止まり時スキャン中心位置設定処理を行い、処理を終了する。
【００２８】
Ｓ４０１にて登り止まりではないと判定された場合は、Ｓ４０３にて合焦したかの判定を行う。合焦しているとは、スキャンした結果のＡＦ評価値が山の形状になっており、かつ、その山の高さが所定以上ある、つまりＡＦ評価値が所定以上ある場合のことである。
合焦していると判定された場合は、Ｓ４０４にてＡＦ評価値がピークとなるフォーカスレンズの位置（山のピーク位置）を合焦位置として、その位置をスキャン中心位置に設定して処理を終了する。
【００２９】
Ｓ４０３にて合焦でないと判定された場合は、ピントを合わせることができない状態なので、Ｓ４０５にてスキャン幅を非合焦時スキャン幅に設定する。非合焦時スキャン幅とは、通常のスキャン幅よりも広い領域とする。次にＳ４０６にて前回のスキャン中心位置に設定し、処理を終了する。
【００３０】
（２回目以降の中心位置決定処理）
図５は、図３におけるＳ３０４の２回目以降の中心位置決定処理の手順を示すフローチャートである。
【００３１】
まずＳ５０１にてスキャン結果が合焦かの判定を行う。スキャン結果が合焦の場合は、Ｓ５０２にて合焦度の判定閾値の更新を行う。この合焦度の判定閾値については後述する。
【００３２】
Ｓ５０２にて合焦度の判定閾値の更新を行った後、Ｓ５０３にて合焦時中心位置決定処理を行い処理を終了する。この処理に関しては図９を用いて後述する。
【００３３】
Ｓ５０１にて合焦だと判定されなかった場合は次にＳ５０４にてスキャン結果が登り止まりかの判定を行う。登り止まりであると判定された場合は次にＳ５０５にて山登り時中心位置決定処理を行う。この処理に関しては図６から図８を用いて後述する。
【００３４】
Ｓ５０５にて山登り時中心位置決定処理の後、Ｓ５０６にて距離情報が有効かの判定を行う。有効でないと判定された場合は、処理を終了し、距離情報が有効であると判定された場合は、Ｓ５０３の処理を行い、処理を終了する。
【００３５】
Ｓ５０４にて登り止まりでないと判定された場合は、非合焦の状態なので、Ｓ５０７にてスキャン幅を非合焦時スキャン幅に設定し、Ｓ５０８にて前回のスキャン中心位置にスキャン中心位置を設定し処理を終了する。
【００３６】
（合焦度）
合焦度について図１２を用いて説明する。図１２−ａの１２０１は、ＡＦ評価値／輝度差分の値である合焦度を表わしている。この輝度差分は、例えばＭａｘ−Ｍｉｎ評価値を用いる。Ｍａｘ−Ｍｉｎ評価値は、次のように求められる。まず、ガンマ変換された画像データである輝度信号Ｙを、水平ラインごとに最大値Ｍａｘ及び最小値Ｍｉｎとしてホールドする。そして、最大値Ｍａｘ−最小値Ｍｉｎなる減算を行い、差を垂直ピークホールドする。そして、Ｍａｘ−Ｍｉｎ評価値を生成する。
【００３７】
合焦度は、具体的には例えば、ＴＥピーク評価値／Ｍａｘ−Ｍｉｎ評価値とする。
【００３８】
また、図１２−ｂの１２０２はフォーカスレンズを動かした時の被写体の輝度差分であり、１２０３はＡＦ評価値である。
【００３９】
図１２−ｂで示すようにＡＦ評価値は、ピントの変化に対して急峻に反応するのに対して、輝度差分は、緩やかに変化する。この変化の割合は被写体によって大きく差が無いので、この割合を図１２−ａで示すように合焦度として使用する。
【００４０】
また、合焦度により、合焦位置からのズレ量を取得することができる。例えば、合焦度をＴＥピーク評価値／Ｍａｘ−Ｍｉｎ評価値とした場合、合焦度が０．８付近であれば合焦位置からのズレ量が５深度分であると判定できる。また、合焦度が０．４付近であれば合焦位置からのズレ量が３０深度分であると判定できる。したがって、各深度に相当するフォーカスレンズの移動量をズレ量とすることができる。
【００４１】
本実施形態では、合焦度が０．８以上である場合を合焦度が高いとし、合焦度が０．８よりも小さく０．４以上である場合を合焦度が低いとする。
【００４２】
０．４より小さい場合は、どこまでピントが合っていない状態かが判定できないので判定不能とする。また感度が高くノイズが多くなっている場合や、ＡＦ評価値が低い場合などは合焦度の精度が低くなるので、それらの場合は判定不能とする。
【００４３】
この合焦度の判定閾値は、合焦したピーク位置における合焦度で補正して用いる。例えば合焦時のピーク位置における合焦度が０．４だった場合は、合焦度が０．３５以上である場合を合焦度が高いとし、合焦度が０．３５よりも小さく０．１５以上である場合を合焦度が低いとする。同様に、合焦時のピーク位置における合焦度が大きくなる場合も合焦度の判定閾値の補正を行う。このようにすることで、様々な被写体に合焦度を対応させることが可能である。
【００４４】
（山登り時中心位置決定処理）
図６から図８は、図５におけるＳ５０５の山登り時中心位置決定処理の手順を示すフローチャートである。
【００４５】
最初に図６を用いて山登り時中心位置決定処理について説明する。
【００４６】
Ｓ６０１にて距離情報は無効として初期化する。次にＳ６０２にて合焦度判定を行う。この合焦度判定は、登り止まりのピーク位置の合焦度と、合焦度閾値を使用して判定を行う。
【００４７】
次にＳ６０３の合焦度判定の結果、合焦度が高いと判定された場合は、Ｓ６０４にて合焦度が高い場合におけるスキャン中心位置設定処理を行い、処理を終了する。
【００４８】
Ｓ６０３にて合焦度が高いと判定されなかった場合は、次にＳ６０５にて合焦度が低いかの判定を行う。合焦度が低いと判定された場合は、Ｓ６０６にて合焦度が低い場合におけるスキャン中心位置設定処理を行い、処理を終了する。
【００４９】
Ｓ６０５にて合焦度が低いと判定されなかった場合は、合焦度が判定不能状態であるので、Ｓ６０７にて登り止まりであるピーク位置をスキャン中心位置に設定して、処理を終了する。
【００５０】
（合焦度が高い場合におけるスキャン中心位置設定処理）
次に図７を用いて合焦度が高い場合におけるスキャン中心位置設定処理について説明する。
【００５１】
まずＳ７０１にて近側登り止まりかの判定を行う。近側登り止まりとは、スキャンした結果のＡＦ評価値が近側にピントが合う方向で登り止まっている場合のことである。この場合、スキャンした範囲よりもさらに近側に被写体が存在することが考えらえる。
【００５２】
近側登り止まりであると判定された場合は、次にＳ７０２にて被写体が近側移動していたか否かの判定を行う。この判定は、後述する合焦時中心位置決定処理内にて設定される近側移動フラグがＯＮになっているかで判定する。
【００５３】
近側移動していたと判定された場合で、かつ近側登り止まりであった場合は被写体が少し加速したと考えられる。ただし合焦度は高い状態であるので、登り止まりであってもピーク位置における距離情報を信頼できるとし、Ｓ７０４にて距離情報を有効にして処理を終了する。
【００５４】
Ｓ７０２にて近側移動していないと判定された場合は、次にＳ７０３にて遠側移動していたか否かの判定を行う。この判定は、後述する合焦時中心位置決定処理内にて設定される遠側移動フラグがＯＮになっているかで判定する。
【００５５】
遠側移動していたと判定された場合で、かつ近側登り止まりであった場合は被写体が少し減速したと考えられる。ただし合焦度は高い状態であるので、登り止まりであってもピーク位置における距離情報を信頼できるとし、Ｓ７０４にて距離情報を有効にして処理を終了する。
【００５６】
Ｓ７０３にて遠側移動していないと判定された場合は、被写体の移動方向が特定されていない場合である。この場合は、Ｓ７０５にて登り止まりであるピーク位置をスキャン中心位置に設定して処理を終了する。
【００５７】
Ｓ７０１にて近側登り止まりでないと判定された場合は、遠側登り止まりの場合である。遠側登り止まりとは、スキャンした結果のＡＦ評価値が遠側にピントが合う方向で登り止まっている場合のことである。この場合、スキャンした範囲よりもさらに遠側に被写体が存在することが考えらえる。
【００５８】
遠側登り止まりであると判定された場合は、次にＳ７０６にて被写体が遠側移動していたか否かの判定を行う。
【００５９】
遠側移動していたと判定された場合で、かつ遠側登り止まりであった場合は被写体が少し加速したと考えられる。ただし合焦度は高い状態であるので、登り止まりであってもピーク位置における距離情報を信頼できるとし、Ｓ７０８にて距離情報を有効にして処理を終了する。
【００６０】
Ｓ７０６にて遠側移動していないと判定された場合は、次にＳ７０７にて近側移動していたか否かの判定を行う。
【００６１】
近側移動していたと判定された場合で、かつ遠側登り止まりの場合は被写体が少し減速したと考えられる。ただし合焦度は高い状態であるので、登り止まりであってもピーク位置における距離情報を信頼できるとし、Ｓ７０８にて距離情報を有効にして処理を終了する。
【００６２】
Ｓ７０７にて近側移動していないと判定された場合は、被写体の移動方向が特定されていない場合である。この場合は、Ｓ７０９にて登り止まりであるピーク位置をスキャン中心位置に設定して処理を終了する。
【００６３】
（合焦度が低い場合におけるスキャン中心位置設定処理）
次に図８を用いて合焦度が低い場合におけるスキャン中心位置設定処理について説明する。
【００６４】
まずＳ８０１にて近側登り止まりかの判定を行う。近側登り止まりであると判定された場合は、次にＳ８０２にて被写体が近側移動していたか否かの判定を行う。
【００６５】
近側移動していたと判定された場合は、被写体が加速したと考えられる。そこでＳ８０３にて合焦度に基づきピーク位置の補正を行う。合焦度により、合焦位置からのズレ量が分かるので、そのズレ量に基づきピーク位置を補正する。前述したように、例えば、合焦度をＴＥピーク評価値／Ｍａｘ−Ｍｉｎ評価値とした場合、合焦度が０．８付近であれば合焦位置からのズレ量が５深度分であると判定できる。また、合焦度が０．４付近であれば合焦位置からのズレ量が３０深度分であると判定できる。したがって、判定された深度に相当するフォーカスレンズの移動量の分だけ、登り止まりの方向にピーク位置をずらすことで、ピーク位置を補正することができる。
【００６６】
ピーク位置の補正を行った後に、Ｓ８０４にて距離情報を有効にして処理を終了する。
【００６７】
Ｓ８０２にて近側移動していないと判定された場合は、次にＳ８０５にて遠側移動していたか否かの判定を行う。
【００６８】
遠側移動していたと判定された場合は、被写体が減速したと考えられる。そこでＳ８０６にて合焦度に基づきピーク位置の補正を行う。次にＳ８０７にて前回のスキャン中心位置と今回のスキャン中心位置の比較を行う。前回のスキャン中心位置と今回のスキャン中心位置の差に対してＳ８０６における補正量が大きい場合、例えば半分以上ある場合は被写体が大きく減速した、と考える。一方半分未満の場合は減速量が少なくまだ被写体は動いていると考える。本実施形態では、この割合を適用するが判定可能であれば、この割合はどのような割合でも良い。
【００６９】
Ｓ８０８にて被写体が大きく減速したと判定された場合は、Ｓ８０９にて補正されたピーク位置をスキャン中心位置に設定して処理を終了する。大きく減速している場合は、そのまま被写体が停止することも考えられるので、距離情報は有効としない。
【００７０】
大きく減速していないと判定された場合は、Ｓ８０４にて距離情報を有効にして処理を終了する。
【００７１】
Ｓ８０５にて遠側移動していないと判定された場合は、被写体の移動方向が特定されていない場合である。この場合は、Ｓ８０９にて登り止まりであるピーク位置をスキャン中心位置に設定して処理を終了する。
【００７２】
Ｓ８０１にて近側登り止まりでは無いと判定された場合は、遠側登り止まりである。
【００７３】
遠側登り止まりであると判定された場合は、次にＳ８１０にて被写体が遠側移動していたか否かの判定を行う。
【００７４】
遠側移動していたと判定された場合は、被写体が加速したと考えられる。そこでＳ８１１にて合焦度に基づきピーク位置の補正を行う。
【００７５】
ピーク位置の補正を行った後に、Ｓ８１２にて距離情報を有効にして処理を終了する。
【００７６】
Ｓ８１０にて遠側移動していないと判定された場合は、次にＳ８１３にて近側移動していたか否かの判定を行う。
【００７７】
近側移動していたと判定された場合は、被写体が減速したと考えられる。そこでＳ８１４にて合焦度に基づきピーク位置の補正を行う。次にＳ８１５にて前回のスキャン中心位置と今回のスキャン中心位置の比較を行う。前回のスキャン中心位置と今回のスキャン中心位置の差に対してＳ８１４における補正量が大きい場合、例えば半分以上ある場合は被写体が大きく減速した、と考える。一方半分未満の場合は減速量が少なくまだ被写体は動いていると考える。
【００７８】
Ｓ８１６にて被写体が大きく減速したと判定された場合は、Ｓ８１７にて補正されたピーク位置をスキャン中心位置に設定して処理を終了する。
【００７９】
大きく減速していないと判定された場合は、Ｓ８１２にて距離情報を有効にして処理を終了する。
【００８０】
Ｓ８１３にて近側移動していないと判定された場合は、被写体の移動方向が特定されていない場合である。この場合は、Ｓ８１７にて登り止まりであるピーク位置をスキャン中心位置に設定して処理を終了する。
【００８１】
（合焦時中心位置決定処理）
図９は図５におけるＳ５０３の合焦時中心位置決定処理の手順を示すフローチャートである。
【００８２】
まずＳ９０１にて前回のスキャン結果の位置と今回のスキャン結果の位置を比較する。位置の差分（以下、位置差分と呼ぶ）が所定量未満であれば、被写体が動いていないと判断し、追従予測の為の計算を行わないようにする為である。
【００８３】
本実施形態では、この所定量を５深度相当のフォーカスレンズ移動量とする。
【００８４】
Ｓ９０２にて位置差分が所定量未満だと判定された場合はＳ９０３にて位置差分が所定量未満の時の中心位置計算を行い、スキャン中心位置を決定する。この処理は位置差分が所定未満であった時の合焦位置を保存しておき、それらの平均値から求めても良い。
【００８５】
位置差分が所定量以上であると判定された場合は、次にＳ９０４にて前回と今回の距離差分を比較する。距離差分とは、前々回の合焦位置における被写体距離と、前回の合焦位置における被写体距離の差分（前回の距離差分）と、前回の合焦位置における被写体距離と、今回の合焦位置における被写体距離の差分（今回の距離差分）である。距離の差分計算を前回の距離−今回の距離の処理とした場合、距離の差分が正の値であれば被写体は近づいていると判断でき、距離の差分が負の値であれば被写体は遠ざかっていると判断できる。
【００８６】
この距離の差分の符号が前回の差分と今回の差分で変わっていなければ被写体は前回と同一方向に移動していると判断でき、変わっていれば被写体は反対の方向へ移動したと判断できる。このように、複数の合焦位置に対応する被写体距離を比較することで被写体の動きを予測できる。
【００８７】
Ｓ９０４にて被写体が反対方向へ移動したと判定された場合は、Ｓ９０８にて今回の距離差分を移動距離とし距離差分バッファをクリアする。距離差分バッファとは、所定量範囲内の距離差分を蓄積しておく領域のことである。このバッファにある数値を平均することで、移動距離のバラつきを抑えることができる。
【００８８】
本実施形態では、この所定量を距離差分の５割程度とする。つまり倍半分で変わらなければ平均する対象とする。
【００８９】
Ｓ９０４にて被写体が同一方向へ移動したと判定されれば、Ｓ９０５にて距離差分バッファに距離差分が格納されているかの判定を行う。
【００９０】
距離差分バッファに格納済みでない場合は、Ｓ９０７にて今回の距離差分を距離差分バッファに格納し、今回の距離差分を移動距離とする。
【００９１】
距離差分バッファに格納済みである場合は、次にＳ９０６にて距離差分の差分、つまり距離差分の変化量を計算する。
【００９２】
次にＳ９０９にて、この距離の変化量が所定量未満かの判定を行う。所定量未満であれば等速で被写体が動いていると判断できるし、所定量以上であれば被写体の移動速度が変化したと判断できる。
【００９３】
本実施形態では、この所定量を距離差分の３割程度とする。ただし、等速であると判定されるのであれば、この所定量はどのような数値でも良いとする。
【００９４】
距離差分の差分が所定量未満であると判定された場合は、Ｓ９１０にて距離差分バッファから移動距離を計算し、Ｓ９１２にて距離差分バッファに距離差分を格納する。
距離差分が所定量以上であると判定された場合は、Ｓ９１１にて今回の距離差分を移動距離とし、距離差分バッファをクリアする。
【００９５】
次にＳ９１３にて所定回数同一方向へ所定範囲内の距離差分を保ちながら移動しているかの判定を行う。この判定により被写体が等速で移動しているかを判断することができる。所定回数同一方向へ移動していると判定された場合はＳ９１４にて連続移動フラグをセットする。
【００９６】
本実施形態では、所定範囲内の距離差分を距離差分の平均の２割程度は許容するとし、所定回数は２回以上とする。ただし、等速で移動方向が判別できるのであれば、この所定量、並びに、回数はどのような数値でも良い。
【００９７】
次にＳ９１５にて距離差分から被写体が遠側へ移動しているか、近側へ移動しているかの判定を行う。被写体が遠側へ移動していると判定された場合はＳ９１５にて遠側へ移動フラグをセットする。被写体が近側へ移動していると判定された場合は、Ｓ９１７にて近側へ移動フラグをセットする。
【００９８】
次にＳ９１８にて移動距離が利用可能かの判定を行う。移動距離が利用可能な場合とは、スキャン結果において２回以上連続してＡＦ評価値のピークがスキャン範囲内に見つかっており、距離情報が正しく取得できている場合である。移動距離が利用可能であると判定された場合は、Ｓ９１９にて移動距離を使用して中心位置を計算する。
【００９９】
移動距離を使用して中心位置を計算する方法について図１１を用いて説明する。
【０１００】
図１１は被写体が時速１０ｋｍで等速に移動した時に１２５ｍｓｅｃ毎にスキャンした場合、そのスキャン毎の被写体の距離を記している。移動距離の計算にて、移動距離が求められているので（本実施形態では３５０ｍｍ）、今回の距離（３１５０ｍｍ）−移動距離（３５０ｍｍ）＝次回の予測距離（２８００ｍｍ）とする。この次回の予測距離に対応するフォーカスレンズ位置をカムデータから求め、求められたフォーカスレンズ位置をスキャン中心位置として設定する。
【０１０１】
移動距離が利用不可能であると判定された場合は、Ｓ９２０にて今回のスキャンのピークをスキャン中心位置として設定する。
【０１０２】
次にＳ９２１にてＳ９１９で設定したスキャン中心位置がリミットを超えるかの判定を行う。リミットは、例えば１００深度と設定しておき、前回のスキャン中心位置と今回のスキャン中心位置の差がこのリミットを超える場合は、その範囲内に収めることで、移動距離が誤判定してしまった場合でも大きく外しすぎないようにしている。
本実施形態では、１００深度としているが大きく外れすぎないように焦点距離などに応じて適宜変更してもよい。
【０１０３】
リミット範囲を超える（設定したスキャン中心位置が所定値以上離れている）場合は、Ｓ９２２においてスキャン中心位置をリミット範囲の端部の位置とし（所定深度の範囲内に制限し）処理を終了する。リミット範囲を超えない場合は、それまでの処理で設定されたスキャン中心位置をスキャン中心位置として処理を終了する。
【０１０４】
図３、図４、図５、図６、図７、図８、及び図９の処理によれば、被写体が近い距離で移動している場合でも、複雑な計算を用いずとも被写体にピントを合わせ続けることができる。
【０１０５】
以上、本発明について実施の形態を用いて説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。
【０１０６】
（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【０１０７】
１０１  撮影レンズ
１０２  シャッター
１０３  ＡＥ処理部
１０４  フォーカスレンズ
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
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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