(57)【要約】【課題】簡易に露光間フォーカス撮影を行うことが可能な制御装置を提供する。【解決手段】制御装置は、予備撮影で取得した画像に基づいて輝点の位置と移動量の少なくともいずれかを取得する取得手段（１２５ａ）と、取得手段により取得した、輝点の位置と移動量の少なくともいずれかに基づいて本撮影の露光条件を決定する決定手段（１４０）と、露光条件に基づいて本撮影の露光中にフォーカス位置が移動するようにフォーカス制御を行うフォーカス制御手段（１５３）とを有する。【選択図】図２
2019003030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予備撮影で取得した画像に基づいて輝点の位置と移動量の少なくともいずれかを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得した、前記輝点の位置と前記移動量の少なくともいずれかに基づいて本撮影の露光条件を決定する決定手段と、
前記露光条件に基づいて前記本撮影の露光中にフォーカス位置が移動するようにフォーカス制御を行うフォーカス制御手段と、を有することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記フォーカス制御手段は、
前記露光条件に基づいてフォーカス駆動量を設定し、
前記フォーカス駆動量に基づいて前記フォーカス制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記露光条件は、露光時間とシャッタ速度の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項４】
ボケ量を設定するボケ量設定手段を更に有し、
前記フォーカス制御手段は、前記露光条件と前記ボケ量とに基づいて前記フォーカス制御を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
フォーカスレンズの駆動方向を設定する駆動方向設定手段を更に有し、
前記フォーカス制御手段は、前記露光条件と前記駆動方向とに基づいて前記フォーカス制御を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
フォーカスレンズの位置に応じた鮮鋭度を取得する鮮鋭度取得手段を更に有し、
前記フォーカス制御手段は、前記露光条件と前記鮮鋭度とに基づいて前記フォーカス制御を行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記フォーカス制御手段は、前記本撮影の露光中の一部の時間において、被写体に焦点が合うように焦点位置を制御することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項８】
前記フォーカス制御手段は、前記本撮影の露光中に、合焦位置からボケさせるようにフォーカスレンズを制御するか、または、ボケた位置から合焦位置までフォーカスレンズを制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項９】
前記決定手段は、画角に占める前記輝点の移動量の割合に関する情報と、前記輝点の移動量とに基づいて前記露光条件を決定することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１０】
撮像光学系を介して形成された光学像を光電変換する撮像素子と、
予備撮影で前記撮像素子から取得した画像に基づいて輝点の位置と移動量の少なくともいずれかを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得した、前記輝点の位置と前記移動量の少なくともいずれかに基づいて本撮影の露光条件を決定する決定手段と、
前記露光条件に基づいて前記本撮影の露光中にフォーカス位置が移動するようにフォーカス制御を行うフォーカス制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】
前記撮像光学系の焦点距離に対応する前記輝点の移動量の設定値を記憶する記憶手段を有し、
前記決定手段は、焦点距離から選択される前記設定値に基づいて前記露光条件を決定することを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
予備撮影で取得した画像に基づいて輝点の位置と移動量のいずれかを取得するステップと、
前記輝点の位置と前記移動量の少なくともいずれかに基づいて本撮影の露光条件を決定するステップと、
前記露光条件に基づいて前記本撮影の露光中にフォーカス位置が移動するようにフォーカス制御を行うステップと、を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１３】
予備撮影で取得した画像に基づいて輝点の位置と移動量の少なくともいずれかを取得するステップと、
前記輝点の位置と前記移動量の少なくともいずれかに基づいて本撮影の露光条件を決定するステップと、
前記露光条件に基づいて前記本撮影の露光中にフォーカス位置が移動するようにフォーカス制御を行うステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のプログラムを記憶していることを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォーカスレンズを移動させながら撮影を行う撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、露光間フォーカス撮影と呼ばれる撮影方法が知られている。露光間フォーカス撮影とは、ピントの合った位置からピントの合わない所望の位置へ向けてフォーカスレンズを露光中に移動させる撮影方法である。このような撮影方法により打ち上げ花火を撮影すると、光源による線状の軌跡は花びらのような形になる。この光源の現れ方は、露光間フォーカス撮影独自のものであり、通常の撮影方法で花火を撮影した場合とは異なる画像表現が得られる。
【０００３】
特許文献１には、露光間ズーム撮影が可能な撮像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２１０８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、露光間フォーカス撮影を行おうとする場合、露光中における適切なフォーカス駆動量やシャッタ速度を推定する必要がある。このため、一般的なユーザにとって、露光間フォーカス撮影を適切に行うことは困難である。
【０００６】
そこで本発明は、簡易に露光間フォーカス撮影を行うことが可能な制御装置、撮像装置、制御方法、プログラム、および、記憶媒体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】
【０００７】
本発明の一側面としての制御装置は、予備撮影で取得した画像に基づいて輝点の位置と移動量の少なくともいずれかを取得する取得手段と、前記輝点の位置と前記移動量の少なくともいずれかに基づいて本撮影の露光条件を決定する決定手段と、前記露光条件に基づいて前記本撮影の露光中にフォーカス位置が移動するようにフォーカス制御を行うフォーカス制御手段とを有する。
【０００８】
本発明の他の側面としての撮像装置は、撮像光学系を介して形成された光学像を光電変換する撮像素子と、前記制御装置とを有する。
【０００９】
本発明の他の側面としての制御方法は、予備撮影で取得した画像に基づいて輝点の位置と移動量の少なくともいずれかを取得するステップと、前記輝点の位置と移動量の少なくともいずれかに基づいて本撮影の露光条件を決定するステップと、前記露光条件に基づいて前記本撮影の露光中にフォーカス位置が移動するようにフォーカス制御を行うステップとを有する。
【００１０】
本発明の他の側面としてのプログラムは、前記制御方法をコンピュータに実行させる。
【００１１】
本発明の他の側面としての記憶媒体は、前記プログラムを記憶している。
【００１２】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、簡易に露光間フォーカス撮影を行うことが可能な制御装置、撮像装置、制御方法、プログラム、および、記憶媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】各実施例における撮像装置のブロック図である。
【図２】各実施例における露光間フォーカス撮影の制御方法を示すフローチャートである。
【図３】各実施例において、（ａ）ズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置との関係図、（ｂ）フォーカスレンズ位置のテーブルの一例である。
【図４】各実施例におけるフォーカスレンズの位置に対するコントラスト焦点評価値を示す図である。
【図５】各実施例における露光間フォーカス撮影中の撮影状況の説明図である。
【図６】各実施例におけるタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
まず、図１を参照して、本発明の実施例１における撮像装置について説明する。図１は、撮像装置１０１のブロック図である。図１において、１７０は撮像光学系であり、ズームレンズ１７１、像ブレ補正レンズ１７２、フォーカスレンズ１７３、絞り１７４、および、シャッタ１７５を備えて構成されている。１５０は撮像光学系１７０の各部を駆動制御する制御部である。駆動制御部１５０は、ズーム制御部１５１、像ブレ補正制御部１５２、フォーカス制御部１５３、絞り制御部１５４、および、シャッタ制御部１５５を備えて構成されている。なお本実施例において、撮像光学系１７０は撮像装置本体と一体的に構成されているが、これに限定されるものではない。本実施例は、例えば、撮像装置本体と、撮像装置本体に対して着脱可能な撮像光学系（交換レンズ）とを備えて構成される撮像システムにも適用可能である。
【００１７】
ズームレンズ１７１は、焦点距離を変えて倍率変更を行うため、光軸ＯＡに沿った方向（光軸方向）に移動することが可能である。ズーム制御部１５１は、ズームレンズ１７１を光軸方向に移動するように駆動制御を行う。像ブレ補正レンズ１７２は、像ブレ補正を行うための像ブレ補正光学系であり、光軸ＯＡに対して直交する平面内（光軸直交面内）で移動することが可能である。像ブレ補正制御部１５２は、像ブレ補正レンズ１７２を光軸直交面内において移動するように駆動制御を行う。フォーカスレンズ１７３は、光軸方向に移動することが可能な合焦調整用レンズである。フォーカス制御部１５３は、フォーカスレンズ１７３が光軸方向に移動するようにフォーカスレンズ１７３の駆動制御を行うことで、焦点位置の変更を行う。一般的に、フォーカス制御は、ＡＦ評価値（コントラスト評価値）に基づいて算出された駆動量に基づいて行われる。ただし、本実施例はこれに限定されるものではなく、位相差検出方式によるフォーカス制御、または、コントラスト検出方式と他の方式とを組み合わせたフォーカス制御を行ってもよい。
【００１８】
１２１は、撮像光学系１７０介して形成された光学像（被写体像）を光電変換して画像信号（アナログ信号）を出力する撮像素子である。撮像素子１２１は、撮像制御部１２２によりタイミングなどが制御される。１２３は、撮像素子１２１から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。Ａ／Ｄ変換器から出力されたデジタル信号は、画像入力部１２４を介して内部メモリ１４３に格納され、メモリ制御回路１４１およびシステムコントローラ１４０により制御される。１２５は画像処理部であり、Ａ／Ｄ変換器１２３からのデータまたはメモリ制御回路１４１からのデータに対して、画素補間処理や色変換処理などの所定の画像処理を行う。本実施例において、画像処理部１２５は輝点の位置（座標）または輝点の移動量の少なくとも一方を取得する輝点取得部１２５ａ（取得手段）を有する。輝点取得部１２５ａは、撮影画像から輝点の位置（座標）を取得する輝点座標取得部、および、撮影画像から輝点の軌跡を抽出して輝点の移動量を算出する輝点移動量算出部の少なくとも一つを含む。１４１はメモリ制御回路である。メモリ制御回路１４１は、Ａ／Ｄ変換器１２３、画像処理部１２５、圧縮伸長回路１４２、および、内部メモリ１４３を制御し、記録メディア１４４へのデータの記録制御を行う。
【００１９】
１２６は画像表示制御部であり、１０６はＴＦＴやＬＣＤなどを備えて構成される画像表示部である。内部メモリ１４３に書き込まれた表示用の画像データは、画像表示制御部１２６を介して画像表示部１０６に表示される。１４３は撮影した静止画像や動画像を格納するための内部メモリであり、システムコントローラ１４０の作業領域として使用することも可能である。１４２は画像データを圧縮伸長する圧縮伸長回路であり、内部メモリ１４３に格納された画像を読み込んで圧縮処理または伸長処理を行い、処理後のデータを再び内部メモリ１４３に書き込む。
【００２０】
１４０は、撮像装置１０１の全体を制御するシステムコントローラである。１０２、１０３、１０４、１０５は、システムコントローラ１４０からの各種の動作指示を入力するための操作手段であり、スイッチ、ダイアル、タッチパネルなどの単数または複数の組み合わせで構成される。レリーズスイッチ１０３は、静止画を記録するためのシャッタを動作させるトリガ信号や、動画記録を開始または停止させるためのトリガ信号として用いられる。ズームキー１０４は、ズームレンズ１７１を制御して焦点距離を変化させるために操作される。一般的に、ユーザにより操作されたズームキー１０４の方向および操作量に基づいて、ズーム制御部１５１によりズーム駆動速度や駆動方向が演算される。ズームレンズ１７１は、この演算結果に従って光軸方向に移動する。１０２は電源ボタン、１０５はメニュー操作キーである。１４５は電源制御部であり、電源ボタン１０２の信号をトリガとして、電源１４６から撮像装置１０１に電源を供給する。
【００２１】
次に、図２（ａ）、（ｂ）を参照して、打ち上げ花火を被写体とした場合の露光間フォーカス撮影の制御方法について説明する。図２（ａ）、（ｂ）は、露光間フォーカス撮影の制御方法を示すフローチャートである。図２（ａ）、（ｂ）の各ステップは、主にシステムコントローラ１４０の指令に基づいて実行される。
【００２２】
まず、ステップＳ２０１において、システムコントローラ１４０（駆動方向設定手段）は、露光間フォーカス撮影における露光中のフォーカス駆動方向（フォーカスレンズ１７３の駆動方向）に関する設定を行う。フォーカス駆動方向とは、露光間フォーカス撮影において、フォーカスレンズ１７３を無限遠側から至近側へ向けた方向に駆動するか、または、至近側から無限遠側へ向けた方向に駆動するかということである。すなわちシステムコントローラ１４０は、合焦位置からボケさせるようにフォーカスレンズ１７３を駆動する第１の撮影方法と、ボケた位置から合焦位置までフォーカスレンズ１７３を駆動する第２の撮影方法のいずれかを決定する処理を行う。尚、被写体によっては、露光の途中でフォーカスレンズが合焦位置に駆動（前ピン状態から後ピン状態に駆動、またはその逆）されてもよい。撮影画像の印象はフォーカス駆動方向に応じて異なるため、操作手段（メニュー操作キー１０５）によりユーザがフォーカス駆動方向を選択することが可能であることが好ましい。本実施例では、ステップＳ２０１において、第１の撮影方法が選択されたものとして説明する。
【００２３】
またステップＳ２０１において、システムコントローラ１４０（ボケ量設定手段）は、ユーザの指示により、露光間フォーカス撮影におけるボケ量の程度に関する設定を行う。ユーザは、操作手段（メニュー操作キー１０５）を介して、例えば、ボケ量に関して「小・中・大」などのレベルを設定（選択）することができる。このような構成により、ユーザの意図するボケ量を、以降のフォーカス駆動制御に反映することができる。
【００２４】
続いてステップＳ２０２において、システムコントローラ１４０は、撮像装置１０１の画角合わせを行う。このとき、像ブレの影響を除去または低減するため、撮像装置１０１を三脚に固定することが好ましい。
【００２５】
続いてステップＳ２０３において、システムコントローラ１４０は、ユーザによりレリーズスイッチ１０３がＳＷ１状態（半押し状態）であるか否かを判定する。レリーズスイッチ１０３がＳＷ１状態でない場合、ＳＷ１状態になるまでステップＳ２０３を繰り返す。一方、レリーズスイッチ１０３がＳＷ１状態である場合、ステップＳ２０４に進む。
【００２６】
ステップＳ２０４において、システムコントローラ１４０は、合焦処理を行う。すなわちシステムコントローラ１４０は、合焦時のフォーカスレンズ１７３の位置（合焦時のフォーカス位置）を求める。なお本実施例では、コントラスト検出方式によるフォーカス制御（ＡＦ制御）を行うものと仮定して説明する。コントラスト検出方式とは、撮像素子１２１の面内方向である所定の方向のコントラストを利用して焦点検出を行う方法である。図４は、フォーカスレンズ１７３の位置に対する合焦状態を示すコントラスト焦点評価値の変化特性を示す。システムコントローラ１４０は、図４に示されるコントラスト焦点評価値に従って、ピーク値を算出する。コントラスト焦点評価値のピーク値は合焦位置と等価であり、ピーク値を算出することにより合焦位置を検出することができる。なお、本実施例ではコントラスト検出方式を用いているが、これに限定されるものではなく、位相差検出方式などの他の検出方式を用いてもよい。
【００２７】
このとき、好ましくは、システムコントローラ１４０は、内部メモリ１４３などの記憶部に、フォーカスレンズ対輝点領域の大きさを記憶させる。このような構成によれば、後述するステップＳ２１２のフォーカス駆動量の演算の際に有用である。コントラストＡＦ検出方式を使用しない場合、予め被写体距離が無限遠である場合におけるフォーカスレンズ１７３の位置を記憶しておいてもよい。図３（ａ）は、合焦時におけるズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置との関係図である。図３（ａ）において、横軸はズームレンズ位置、縦軸はフォーカスレンズ位置をそれぞれ示している。図３（ａ）に示されるように、被写体距離が定まっていれば、ズームレンズ位置と比較して、フォーカスレンズ位置は一意に定まる。このとき、被写体距離は無限遠に設定すればよい。一般的に花火撮影の際には、マニュアルフォーカスでピントを合わせる場合があるが、露光間フォーカス撮影においては、時系列に沿ってフォーカスレンズ位置を移動させるため、厳密にピントを合わせなくてもよいと考えられる。このため本実施例では、ズームレンズ位置に対する被写体距離が無限遠であるフォーカスレンズ位置のテーブルを内部メモリ１４３に保持すればよい。図３（ｂ）は、このテーブルの一例である。
【００２８】
続いて、図２のステップＳ２０５において、システムコントローラ１４０は、ステップＳ２０４にて求められた合焦時のフォーカス位置を内部メモリ１４３に記憶させる。これは、露光間フォーカス撮影後にフォーカスレンズ位置を合焦位置に戻すためである。続いてステップＳ２０６において、システムコントローラ１４０は、測光処理を行う。具体的には、システムコントローラ１４０は、測光値、すなわち被写体の明るさから適切な露光量を設定し、露光時間および絞り量を決定する。以下、適正露出を得るための演算について説明する。
【００２９】
適正露出を得るには、以下の式（１）が成立するようにする。
【００３０】
Ｂｖ＝Ｔｖ＋Ａｖ−Ｓｖ  …  （１）
ここで、Ｂを輝度、Ｎ、Ｋを定数、Ｆを絞り値（Ｆ値）、Ｔａを露光時間（シャッタ速度）とすると、式（１）中のＢｖ、Ｔｖ、Ａｖ、Ｓｖは、以下の式（２）〜（５）のようにそれぞれ算出される。
【００３１】
Ｂｖ＝−ｌｏｇ２（Ｂ／ＮＫ）  …  （２）
Ｔｖ＝−ｌｏｇ２（１／Ｔａ）  …  （３）
Ａｖ＝ｌｏｇ２（Ｆ２）  …  （４）
Ｓｖ＝ｌｏｇ２（Ｎ×ＩＳＯ感度）  …  （５）
なお、ここでは、後述する予備露光（ステップＳ２０９）のための値が決定される。このため、ＩＳＯ感度は輝点と背景の二値化に支障ないレベルまで上げてよい。ＩＳＯ感度を上げることにより、予備露光から本露光までの時間を短くすることができる。
【００３２】
続いてステップＳ２０７において、システムコントローラ１４０は、ユーザの操作により、レリーズスイッチ１０３がＳＷ２状態（全押し状態）になったか否かを判定する。レリーズスイッチ１０３がＳＷ２状態ではない場合、レリーズスイッチ１０３がＳＷ２状態になるまでステップＳ２０７を繰り返す。一方、レリーズスイッチ１０３がＳＷ２状態になった場合、ステップＳ２０８に進む。
【００３３】
ステップＳ２０８において、システムコントローラ１４０は、予備露光を行うまでの任意の時間（所定時間）を計時し、所定時間が経過したか否かを判定する。任意の時間（所定時間）とは、ユーザがレリーズスイッチ１０３を押下する振動が収まる期間や、露光したい光源が所定の画角内に入る時間である。所定時間が経過していない場合、所定時間が経過するまでステップＳ２０８を繰り返す（所定時間が経過するまで待機する）。一方、所定時間が経過した場合、ステップＳ２０９に進む。
【００３４】
ステップＳ２０９において、システムコントローラ１４０は予備撮影処理を行う。このときの露出の設定値（露光量）は、ステップＳ２０６にて算出された値である。図２（ｂ）は、予備撮影処理（ステップＳ２０９）を示すフローチャートである。以下、図２（ｂ）を参照して予備撮影処理について詳述する。
【００３５】
まずステップＳ２０９１において、システムコントローラ１４０は、ステップＳ２０６にて算出された露出に関する値（露光量）を設定する（露出設定）。続いてステップＳ２０９２において、システムコントローラ１４０は、露光を開始する。続いてステップＳ２０９３において、システムコントローラ１４０は、露光時間が経過したか否か、すなわち露光が終了したか否かを判定する。露光が終了していない場合、ステップＳ２０９２に戻り、システムコントローラ１４０は露光を継続する。一方、露光が終了した場合、図２（ｂ）のフローを終了し図２（ａ）のステップＳ２１０に進む。
【００３６】
ステップＳ２１０において、システムコントローラ１４０は、予備撮影処理にて撮像された画像から輝点の移動量を取得し、像面移動速度を算出する。輝点の移動量とは、花火が開花するときに描かれる軌跡の長さに相当する。この軌跡の長さと予備撮影の露光時間とに基づいて、花火の像面上の移動速度（像面移動速度）を求めることができる。
【００３７】
ここで、図５（ａ）〜（ｃ）を参照して、軌跡および露光時間について説明する。図５（ａ）〜（ｃ）は、露光間フォーカス撮影中の撮影状況の説明図である。輝点取得部１２５ａにより取得される像面上の軌跡の長さ（輝点の移動量）をＬ（図５（ａ）参照）、予備撮影の露光時間をＴａとすると、像面上の移動速度Ｖａは、以下の式（６）のように求めることができる。
【００３８】
Ｖａ＝Ｌ／Ｔａ  …  （６）
像面上の移動速度Ｖａが求められると、図２（ａ）のステップＳ２１１に進む。ステップＳ２１１において、システムコントローラ１４０は、ステップＳ２１０にて取得された像面上の移動速度Ｖａに基づいて、本撮影の露光時間（露光条件）を決定（設定）する。ここで、本撮影の露光時間をＴｂ、本撮影の軌跡の長さ（輝点の移動量）をＳ（図５（ｂ）参照）とすると、本撮影の露光時間（シャッタ速度）Ｔｂは以下の式（７）のように算出することができる。
【００３９】
Ｔｂ＝Ｓ／Ｖａ  …  （７）
そしてシステムコントローラ１４０は、本撮影の露光時間Ｔｂに基づいて、露出を算出しなおす。このとき、ステップＳ２０６と同様に、以下の式（８）〜（１２）を満たすようにそれぞれの値が算出される。
【００４０】
Ｂｖ＝Ｔｖ＋Ａｖ−Ｓｖ  …  （８）
Ｂｖ＝−ｌｏｇ２（Ｂ／ＮＫ）  …  （９）
Ｔｖ＝−ｌｏｇ２（１／Ｔｂ）  …  （１０）
Ａｖ＝ｌｏｇ２（Ｆ２）  …  （１１）
Ｓｖ＝ｌｏｇ２（Ｎ×ＩＳＯ感度）  …  （１２）
なお、本撮影の軌跡の長さＳは、適宜設定しておけばよい。例えば、画角に占める移動速度、軌跡の長さ、被写体の大きさの割合等、画角に占める輝点の移動量に関する情報に対して値（設定値）を予め設定しておき、それらの設定値を満たすように軌跡の長さＳを決定してもよい。また、予備撮影時または露光開始時の輝点密度などに基づいて決定することができる。また、焦点距離毎に予め軌跡の長さＳを設定値（焦点距離に対応する設定値）として決定しておき、その設定値を内部メモリ１４３等の記憶手段に記憶しておいてもよい。この場合、システムコントローラ１４０は、焦点距離から選択される設定値に基づいて露光時間を決定することができる。効果の大きさをユーザが選択できるようにしておき、それに基づいて設定される軌跡の長さ変更されてもよい。
【００４１】
続いてステップＳ２１２において、システムコントローラ１４０は、フォーカス駆動量を算出する。ステップＳ２０４にてコントラスト検出方式を利用している場合、ステップＳ２０４にてフォーカスレンズ位置および光源の大きさを取得しておき、露光終了時のフォーカスレンズ位置を設定する。所望の光源の大きさになるフォーカスレンズ位置をＡ、現在の合焦点をＧとすると、フォーカスレンズの駆動速度ｖｆは、以下の式（１３）のように表される。
【００４２】
ｖｆ＝（Ａ−Ｇ）／Ｔｂ  …  （１３）
なお、ステップＳ２０４にてコントラスト検出方式を利用していない場合、以下のようにフォーカス移動量を求めることができる。まず、所定のボケ量を発生させるためのフォーカスレンズ位置について説明する。所定のボケ量とは、露光終了時の非合焦の度合いに直結する。ここで、最良の合焦位置に対する合焦範囲のフォーカス量をＤ、許容錯乱円をδ、絞り値をＦ（Ｆナンバー）とするとき、合焦範囲のフォーカス量Ｄは、以下の式（１４）のように表される。
【００４３】
Ｄ＝Ｆ×δ  …  （１４）
また、フォーカスレンズ位置が合焦範囲のフォーカス量Ｄから外れると、画像にボケが生じてくる。合焦点をＧ、非合焦の度合いを表す係数をＫとすると、撮影画像にボケを発生させるためのフォーカスレンズ位置Ｂは、以下の式（１５）または式（１６）で表される。
【００４４】
Ｂ＝Ｇ＋Ｄ×Ｋ  …  （１５）
Ｂ＝Ｇ−Ｄ×Ｋ  …  （１６）
従って、フォーカスレンズの駆動速度ｖｆは、以下の式（１７）のように表される。
【００４５】
ｖｆ＝（Ｂ−Ｇ）／Ｔｂ  …  （１７）
ただし、フォーカスレンズの駆動速度ｖｆの算出方法は、これに限定されるものではない。
【００４６】
続いてステップＳ２１３において、システムコントローラ１４０は、フォーカスレンズ１７３を初期位置に移動する。本実施例において、ステップＳ２０１にて合焦位置からボケさせるようにフォーカスレンズ１７３を駆動する第１の撮影方法を選択しているため、フォーカスレンズ１７３の初期位置は、合焦位置である。
【００４７】
続いてステップＳ２１４において、システムコントローラ１４０は露光を行う。続いてステップＳ２１５において、システムコントローラ１４０（フォーカス制御部１５３）は、露光中に、ステップＳ２１５にてフォーカスレンズ１７３を駆動制御する。フォーカスレンズ１７３の駆動速度はステップＳ２１２で算出された速度である。続いてステップＳ２１６において、システムコントローラ１４０は、露光時間が経過したか否か、すなわち露光が終了したか否かを判定する。露光が終了していない場合、ステップＳ２１５に戻る。一方、露光が終了した場合、ステップＳ２１７に進む。
【００４８】
ステップＳ２１７において、システムコントローラ１４０は、移動したフォーカスレンズ１７３をステップＳ２０５にて記憶した合焦位置に戻し、本フローを終了する。図５（ｃ）は、図２のフローチャートが終了した時点での画像を示している。
【００４９】
図６（ａ）は、予備撮影から本撮影までのタイミングチャートである。図６（ａ）において、横軸は時間、縦軸はフォーカスレンズ位置および露光フラグをそれぞれ示している。時間ｔ１から時間ｔ２まで予備撮影を行い、時間ｔ３から時間ｔ４まで本撮影を行っている。フォーカスレンズ１７３は、予備撮影時には合焦位置Ｇに位置する。本撮影の露光が開始すると、フォーカスレンズ１７３は、合焦位置Ｇから位置Ｂに向かって移動する。露光終了時にはフォーカスレンズ１７３は位置Ｂに位置し、本撮影の終了後にフォーカスレンズ１７３は合焦位置Ｇに戻る。
【００５０】
なお、図２のステップＳ２１０において、輝点取得部１２５ａは、輝点の移動量に代えて、輝点の位置（座標）を取得してもよい。この場合、システムコントローラ１４０は、ステップＳ２１１において、輝点の位置に基づいて露光条件を設定する。例えば、花火（輝点）が画像（画角）の端の近傍に位置し、花火の全円が画像内に収まらない場合、寂しい印象とならないように画像のボケ量を大きくすることができる。
【００５１】
以上の構成により、シャッタ速度およびフォーカス駆動量を、予備撮影時の輝点の移動量または位置に基づいて自動で演算されるため、露光間フォーカス撮影が容易になる。本実施例の露光間フォーカス撮影により得られる画像は、軌跡が中心側で細く、花火が開くにつれて軌跡の幅が広くなる画像である。
【実施例２】
【００５２】
次に、図２を参照して、本発明の実施例２における露光間フォーカス撮影について説明する。本実施例では、画像がボケた位置から合焦位置まで駆動させる第２の撮影方法について説明する。なお、実施例１と同様の説明については省略する。
【００５３】
まず、ステップＳ２０１において、システムコントローラ１４０は、露光間フォーカス撮影における露光中のフォーカス駆動方向に関する設定を行う。本実施例では、ステップＳ２０１において、ボケた位置から合焦位置までフォーカスレンズ１７３を駆動する第２の撮影方法が選択されたものとして説明する。続くステップＳ２０２〜Ｓ２１１は、実施例１と同様である。
【００５４】
続いてステップＳ２１２において、システムコントローラ１４０は、フォーカス駆動量を算出する。露光開始時のフォーカスレンズ位置をＨ、合焦点をＧとすると、フォーカスレンズ１７３の駆動速度ｖｆは、以下の式（１８）のように表される。
【００５５】
ｖｆ＝（Ｇ−Ｈ）／Ｔｂ  …  （１８）
続いてステップＳ２１３において、システムコントローラ１４０は、フォーカスレンズ１７３を初期位置に移動する。本実施例において、ステップＳ２０１にてボケた位置から合焦位置までフォーカスレンズ１７３を駆動する第２の撮影方法を選択しているため、フォーカスレンズ１７３の初期位置は、所定のボケ量となるフォーカスレンズ位置である。このフォーカスレンズ位置は、ステップＳ２０４の合焦処理時に取得される。続くステップＳ２１４〜Ｓ２１７は、実施例１と同様である。
【００５６】
図６（ｂ）は、予備撮影から本撮影までのタイミングチャートである。図６（ｂ）において、横軸は時間、縦軸はフォーカスレンズ位置および露光フラグをそれぞれ示している。時間ｔ１から時間ｔ２まで予備撮影を行い、時間ｔ３から時間ｔ４まで本撮影を行っている。フォーカスレンズ１７３は、予備撮影時には合焦位置Ｇに位置する。そしてフォーカスレンズ１７３は、本撮影の露光前に、合焦位置Ｇから位置Ｂへの移動を完了させる。本撮影の露光開始後、フォーカスレンズ１７３は、位置Ｂから合焦位置Ｇに向かって移動する。本実施例の露光間フォーカス撮影により得られる画像は、軌跡が中心側で幅広く、花火が開くにつれて軌跡の幅が狭くなる画像である。
【００５７】
このように各実施例において、制御装置は、取得手段（輝点取得部１２５ａ）、決定手段（システムコントローラ１４０）、および、フォーカス制御手段（フォーカス制御部１５３）を有する。取得手段は、予備撮影で取得した画像に基づいて輝点の位置と移動量の少なくともいずれかを取得する（Ｓ２１０）。決定手段は、取得手段により取得した、輝点の位置と移動量の少なくともいずれかに基づいて本撮影の露光条件（露光時間またはシャッタ速度）を決定する（Ｓ２１１）。フォーカス制御手段は、露光条件に基づいて本撮影の露光中にフォーカス位置が移動するようにフォーカス制御を行う（Ｓ２１５）。また各実施例において、システムコントローラ１４０は、フォーカスレンズ１７３の位置に応じた鮮鋭度を取得する鮮鋭度取得手段を備えていてもよい。この場合、フォーカス駆動手段は、露光条件と鮮鋭度とに基づいてフォーカス制御を行うことができる。
【００５８】
また、上述の各実施例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。
【００５９】
各実施例によれば、簡易に露光間フォーカス撮影を行うことが可能な制御装置、撮像装置、制御方法、プログラム、および、記憶媒体を提供することができる。
【００６０】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。上述の実施例の一部を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１２５ａ  輝点取得部（取得手段）
１４０  システムコントローラ（決定手段）
１５３ フォーカス制御部（フォーカス制御手段）
【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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