(57)【要約】【課題】追従動作中に被写体に適切に追従させ続けることが可能な制御装置を提供する。【解決手段】制御装置（１００）はデフォーカス量を検出する焦点検出手段（１０１）と、撮影状況に応じて、追従動作中に追従動作に関するパラメータを自動的に変更する制御手段（１０２）と、デフォーカス量とパラメータとに基づいて焦点調節を行う焦点調節手段（１０３）とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デフォーカス量を検出する焦点検出手段と、
撮影状況に応じて、追従動作中に前記追従動作に関するパラメータを自動的に変更する制御手段と、
前記デフォーカス量と前記パラメータとに基づいて焦点調節を行う焦点調節手段と、を有することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記撮影状況は、被写体の動きであることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記撮影状況は、撮像装置の動き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】
前記撮影状況は、被写体の動きと撮像装置の動きとの関係であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、レリーズボタンの半押し中に前記パラメータを変更することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記焦点検出手段による焦点検出中に前記パラメータを変更することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記追従動作中に前記パラメータをリアルタイムで変更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】
前記制御手段は、
前記パラメータとして、前記追従動作に関する複数の項目の設定値を設定する設定部と、
前記追従動作に関する前記複数の項目の前記設定値を自動的に設定する自動モードまたは該複数の項目の該設定値を手動で設定する手動モードのいずれかを選択することが可能な単一モード選択部と、を有し、
前記設定部は、
前記単一モード選択部が前記手動モードを選択している場合、前記追従動作に関する前記複数の項目の前記設定値として、前記手動モードに対応する所定の設定値を設定し、
前記単一モード選択部が前記自動モードを選択している場合、前記追従動作に関する前記複数の項目の前記設定値を自動的に設定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】
前記制御手段は、
前記パラメータとして、前記追従動作に関する複数の項目の設定値を設定する設定部と、
前記追従動作に関する前記複数の項目のうち少なくとも１つの設定値を自動的に設定するように前記設定部を制御する設定自動化部と、を有し、
前記設定部は、前記追従動作に関する前記複数の項目のうち前記少なくとも一つの設定値を自動的に設定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１０】
前記制御手段は、
前記パラメータとして、前記追従動作に関する複数の項目の設定値を自動的に設定する設定部と、
前記追従動作に関する前記複数の項目の前記設定値を所定の設定値に固定するＮ個（２≦Ｎ）の動作モードの中から、Ｍ個（２≦Ｍ≦Ｎ）の動作モードを選択する複数モード選択部と、
前記設定部により自動的に設定された前記複数の項目の前記設定値に基づいて、前記複数モード選択部により選択されたＭ個の動作モードの中から１つの動作モードを決定するモード判定部と、を有し、
前記設定部は、前記追従動作に関する前記複数の項目の前記設定値として、前記モード判定部により決定された前記動作モードに対応する所定の設定値を設定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１１】
前記制御手段は、撮影状況に関するデータが十分でない場合には前記パラメータに初期値を設定することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記初期値は、モードごとにあらかじめ決められた所定の値であることを特徴とする請求項１１に記載の制御装置。
【請求項１３】
前記初期値は、過去の焦点調節動作において自動的に設定された設定値に基づいて決定されることを特徴とする請求項１１に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記初期値は、過去の焦点調節動作における被写体距離情報に基づいて決定される請求項１３に記載の制御装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、
前記焦点検出手段により検出された焦点検出結果の過去複数の履歴に基づいて前記焦点検出結果の連続性を判定する連続性判定部と、
動き検出部により検出された撮像装置の動きに基づいて、前記撮像装置の特定の動きを検出する動き判定部と、を有し、
前記制御手段は、前記連続性判定部の判定結果または前記動き判定部の判定結果に基づいて、前記パラメータを変更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１６】
前記焦点調節手段は、前記動き判定部が前記特定の動きを検出した場合、前記連続性判定部の前記判定結果によらず、前記焦点調節を行うことを特徴とする請求項１５に記載の制御装置。
【請求項１７】
前記制御手段は、前記焦点検出手段により検出された焦点検出結果の過去複数の履歴に基づいて焦点検出結果の安定性を判定する安定性判定部を有し、
前記焦点調節手段は、前記動き判定部が前記特定の動きを検出した場合、前記連続性判定部の前記判定結果によらず、前記安定性判定部の判定結果に基づいて前記焦点調節を行うことを特徴とする請求項１５または１６に記載の制御装置。
【請求項１８】
前記制御手段は、撮影者の視線位置を検出する視線検出部により検出された過去複数の視線位置が特定領域に集中しているか否かを判定する視線判定部を有し、
前記焦点調節手段は、前記動き判定部が前記特定の動きを検出した場合、前記連続性判定部の前記判定結果によらず、前記視線判定部の判定結果に基づいて前記焦点調節を行うことを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１９】
前記制御手段は、
前記デフォーカス量に基づいて前記焦点調節手段による前記焦点調節を第１の時間だけ禁止する禁止部と、
過去複数回の像面位置に基づいて、被写体を捕捉できていない頻度が高いか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記被写体を捕捉できていない頻度が高いと判定された場合、前記第１の時間を、前記第１の時間よりも長い第２の時間に変更する変更部と、を有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２０】
前記判定部は、前記過去複数回の像面位置の前後の差が所定の像面閾値を超える被写体外しが所定回数以上ある場合、前記被写体を捕捉できていない頻度が高いと判定することを特徴とする請求項１９に記載の制御装置。
【請求項２１】
前記変更部は、前記過去複数回の像面位置の前後の差が所定の像面閾値を超える被写体外しの１回あたりの平均外し時間が所定時間より長い場合、前記第２の時間を、前記第２の時間よりも長い第３の時間に変更することを特徴とする請求項１９または２０に記載の制御装置。
【請求項２２】
前記制御手段は、画面内の領域から被写体領域を検出する被写体検出部を有し、
前記変更部は、前記被写体検出部により検出される被写体領域の画面内での大きさが所定の大きさよりも小さい場合、前記第２の時間を、前記第２の時間よりも長い第３の時間に変更することを特徴とする請求項１９乃至２１のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２３】
前記制御手段は、画面内の領域から被写体領域を検出する被写体検出部を有し、
前記変更部は、前記過去複数回の前記被写体の座標位置の変化量が所定の変化量よりも大きい場合、前記第２の時間を、前記第２の時間よりも長い第３の時間に変更することを特徴とする請求項１９乃至２２のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２４】
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、
請求項１乃至２３のいずれか１項に記載の制御装置と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２５】
デフォーカス量を検出するステップと、
撮影状況に応じて、追従動作中に前記追従動作に関するパラメータを自動的に変更するステップと、
前記デフォーカス量と前記パラメータとに基づいて焦点調節を行うステップと、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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体に対して焦点調節を行う撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮影環境に応じて最適な撮影動作を一括で自動的に設定する撮影モードを備えたカメラがある。この種のカメラには、動いている被写体を撮影するのに適しているスポーツモード、人物の撮影に適しているポートレート撮影モード、風景の撮影に適している風景撮影モード、夜景の撮影に適している夜景撮影モードなどがある。撮影者は、撮影環境に合った撮影モードを選択することにより、シャッタ速度値、絞り値、および、露出補正値の各種設定値が一括で自動的に設定される。このように撮影モードを備えたカメラを用いることにより、撮影者は、専門的な知識を要さずに撮影環境に応じた各種設定値を設定することができる。
【０００３】
しかしながら、撮影モードで選択し得る撮影環境に関しては、一般的に適した撮影動作となるような各種設定値が採用されている。このため、選択されている撮影モードのより具体的な撮影において、常に最適な撮影動作になるとは限らない。特に、動いている被写体の撮影に適している撮影モードに関して、単調に近づいてくる動き、急な動き出しや停止、および、上下左右に大きく移動する動き等がある。すなわち、撮影環境に適した撮影動作になる撮影モードがない場合、様々な被写体の動きに応じて最適な撮影動作を実現することはできない。
【０００４】
特許文献１には、連続撮影画像から被写体の動きの特徴量を抽出し、被写体の動きの特徴量に基づいて追従動作に関する設定項目の設定値を変更することにより、被写体の動きに応じて最適な設定値に設定する撮像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−３４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された撮像装置では、撮影の終了まで、追従動作に関する設定項目の最適な設定値を決定することができない。このため、撮影を伴わない追従動作（いわゆるレリーズボタンの半押し動作中）や、連続撮影中に被写体の動きが大きく変わった場合、追従動作に関する設定項目が変更されない。例えば、スピードスケートのコーナーのように急激に減速するシーンや、フィギュアスケートのように被写体が画面上を上下左右に大きく移動するシーンなどにおいて、追従動作に関する設定項目が適切に設定されず、追従できない場合がある。
【０００７】
そこで本発明は、追従動作中に被写体に適切に追従させ続けることが可能な制御装置、撮像装置、および、プログラム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】
【０００８】
本発明の一側面としての制御装置は、デフォーカス量を検出する焦点検出手段と、撮影状況に応じて、追従動作中に前記追従動作に関するパラメータを自動的に変更する制御手段と、前記デフォーカス量と前記パラメータとに基づいて焦点調節を行う焦点調節手段とを有する。
【０００９】
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。
【００１０】
本発明の他の側面としてのプログラムは、コンピュータに制御方法を実行させる。
【００１１】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、追従動作中に被写体に適切に追従させ続けることが可能な制御装置、撮像装置、および、プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１〜第３の実施形態における焦点調節装置のブロック図である。
【図２】各実施形態における撮像装置のブロック図である。
【図３】第１の実施形態における動作モード選択の説明図である。
【図４】第１の実施形態における焦点調節動作を示すフローチャートである。
【図５】第１〜第３の実施形態における焦点検出領域の説明図である。
【図６】第１〜第３の実施形態における設定値およびモード情報表示の説明図である。
【図７】第１〜第３の実施形態における設定値およびモード情報表示の説明図である。
【図８】第１〜第３の実施形態における合致判定処理を示すフローチャートである。
【図９】第１〜第３の実施形態における測距点乗り移り特性の自動設定処理を示すフローチャートである。
【図１０】第１〜第３の実施形態における測距点乗り移り特性の自動設定処理を学習に基づいて行うフローチャートである。
【図１１】第１〜第３の実施形態における測光センサの出力信号に基づく動きベクトルの算出方法の説明図である。
【図１２】第１〜第３の実施形態における測光センサの出力信号と撮像面ＡＥの出力信号とに基づく動きベクトルの算出方法の説明図である。
【図１３】第１〜第３の実施形態における２次結像型位相差ＡＦの出力信号に基づく動きベクトルの算出方法の説明図である。
【図１４】第１〜第３の実施形態における２次結像型位相差ＡＦと撮像面ＡＦの出力信号に基づく動きベクトルの算出方法の説明図である。
【図１５】第１〜第３の実施形態における２次結像型位相差ＡＦと撮像面ＡＥの出力信号に基づく動きベクトルの算出方法の説明図である。
【図１６】第１〜第３の実施形態における速度変化に対する追従性の自動設定処理を示すフローチャートである。
【図１７】第２の実施形態における動作モード選択の説明図である。
【図１８】第２の実施形態における焦点調節動作を示すフローチャートである。
【図１９】第３の実施形態における動作モード選択の説明図である。
【図２０】第３の実施形態における焦点調節動作を示すフローチャートである。
【図２１】第４〜第６の実施形態における焦点調節装置のブロック図である。
【図２２】第４〜第６の実施形態における撮像装置のブロック図である。
【図２３】第４〜第６の実施形態における撮像装置の動作の説明図である。
【図２４】第４〜第６の実施形態における撮像装置の動作に対応する加速度と被写体の像面位置との関係を示す図である。
【図２５】第４〜第６の実施形態における撮影処理を示すフローチャートである。
【図２６】第４の実施形態における焦点調節処理を示すフローチャートである。
【図２７】第５の実施形態における焦点調節処理を示すフローチャートである。
【図２８】第６の実施形態における焦点調節処理を示すフローチャートである。
【図２９】第７の実施形態における焦点調節装置のブロック図である。
【図３０】第７の実施形態における焦点調節処理を示すフローチャートである。
【図３１】第７の実施形態における焦点検出領域の説明図である。
【図３２】第７の実施形態における被写体外し頻度判定処理のフローチャートである。
【図３３】第７の実施形態における抜け判定処理のフローチャートである。
【図３４】第７の実施形態における被写体外しおよび抜け完了時間の説明図である。
【図３５】第７の実施形態における焦点検出領域に対する被写体の大きさと動きとの関係の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
（第１の実施形態）
まず、図１を参照して、第１の実施形態における焦点調節装置について説明する。図１は、焦点調節装置（制御装置）１００のブロック図である。図１中の各部は、図２を参照して後述するマイクロコンピュータ２２１の制御により、図２に示されるハードウエアとソフトウエアの協働により実現される。
【００１６】
図１において、焦点検出部（焦点検出手段）１０１は、画面内に設定された複数の焦点検出領域（測距点）において焦点検出を行い、それぞれの焦点検出領域におけるデフォーカス量（焦点状態）を検出する。設定部（制御手段）１０２は、追従動作に関する複数の設定項目（複数の項目）の設定値を設定する。焦点調節部（焦点調節手段）１０３は、設定部１０２により設定された追従動作に関する複数の設定項目の設定値に基づいて、焦点調節動作を行う。単一モード選択部（制御手段）１０４は、追従動作に関する複数の設定項目の設定値を自動的に設定する自動モードまたは複数の設定項目の設定値（固定値）を手動で設定する手動モードのいずれかを選択する。このとき設定部１０２は、単一モード選択部１０４が手動モードを選択している場合、追従動作に関する複数の設定項目の設定値として、手動モードに対応する所定の設定値を設定することができる。一方、設定部１０２は、単一モード選択部１０４が自動モードを選択している場合、追従動作に関する複数の設定項目の設定値を自動的に設定することができる。
【００１７】
設定自動化部（制御手段）１０５は、追従動作に関する複数の設定項目のうち少なくとも１つの設定値を自動的に設定するように設定部１０２を制御する。このとき設定部１０２は、追従動作に関する複数の設定項目のうち少なくとも一つの設定値を自動的に設定することができる。
【００１８】
複数モード選択部１０６は、追従動作に関する複数の設定項目の設定値を所定の設定値に固定するＮ個（２≦Ｎ）の動作モードの中から、Ｍ個（２≦Ｍ≦Ｎ）の動作モードを選択する。モード判定部１０７は、設定部１０２により自動的に設定された追従動作に関する複数の設定項目の設定値に基づいて、複数モード選択部１０６により選択されたＭ個の動作モードの中から１つの動作モードを決定する。すなわちモード判定部１０７は、設定部１０２により自動的に設定された設定値に合致する設定値が対応付けられた１つの動作モードを決定する。このとき設定部１０２は、追従動作に関する複数の設定項目の設定値として、モード判定部１０７により決定された動作モードに対応する所定の設定値を設定することができる。
【００１９】
記憶部１０８は、焦点検出部１０１により検出されたデフォーカス量の検出時刻およびデフォーカス量から算出される像面位置を過去複数回に渡って記憶する。また記憶部１０８は、設定部１０２により設定される追従動作に関する複数の設定項目の設定値、および、モード判定部１０７により決定される動作モードに関するモード情報を過去複数回に渡って記憶する。被写体検出部１０９は、輝度情報に基づいて被写体の画面上における座標位置を検出する。設定表示部１１０は、設定部１０２により設定された追従動作に関する複数の設定項目の設定値をファインダ画面内および液晶モニタ画面内に表示する。設定記録部１１１は、設定部１０２により設定された追従動作に関する複数の設定項目の設定値を撮影画像に記録する。モード情報表示部１１２は、モード判定部１０７により決定された動作モードに関するモード情報をファインダ画面内および液晶モニタ画面内に表示する。モード情報記録部１１３は、モード判定部１０７により決定された動作モードに関するモード情報を撮影画像に記録する。
【００２０】
次に、図２を参照して、本実施形態における撮像装置について説明する。図２は、撮像装置（一眼レフデジタルカメラ）２００のブロック図である。なお本実施形態において、撮像装置２００は、撮像素子２１３を備えたカメラ本体と、カメラ本体に着脱可能に取り付けられる交換レンズ（レンズ装置）とを備えて構成される。ただし本実施形態は、これに限定されるものではなく、カメラ本体とレンズ装置が一体的に構成された撮像装置にも適用可能である。
【００２１】
図２において、オートフォーカス駆動回路（ＡＦ駆動回路）２０２は、例えばＤＣモータや超音波モータを備えて構成され、マイクロコンピュータ２２１の制御に従って、撮像レンズ（撮像光学系）２０１のフォーカスレンズ位置を変化させてピントを合わせる。絞り駆動回路２０４は、マイクロコンピュータ２２１により算出された駆動量で絞り２０３を駆動し、光学的な絞り値（Ｆ値）を変化させる。
【００２２】
主ミラー２０５は、撮像レンズ２０１から入射した光束を、ファインダ側と撮像素子側とに切り替える。主ミラー２０５は、常時はファインダ側へと光束を導くよう反射させるように配されているが、撮影が行われる場合には、撮像素子２１３へ光束を導くように上方に跳ね上がり、光束中から待避する。主ミラー２０５で反射した光束の一部は、測光用のＡＥセンサを有する測光回路２２６に導かれ、輝度情報などが検出される。また主ミラー２０５は、その中央部が光の一部を透過できるようにハーフミラーとなっており、焦点検出を行うための一対のＡＦセンサにその一部が入射するように光束を透過させる。
【００２３】
サブミラー２０６は、主ミラー２０５から透過してきた光束を反射させ焦点検出を行うためのＡＦセンサを有する焦点検出回路２１０に導く。焦点検出回路２１０は、例えば、位相差方式により焦点検出を行うことが可能であり、本実施形態では一対のＡＦセンサを含む。主ミラー２０５の中央部を透過してサブミラー２０６で反射された光束は、焦点検出回路２１０の内部に配置された光電変換を行うための一対のＡＦセンサに至る。被写体に対する撮像レンズの焦点調節状態を示すデフォーカス量は、一対のＡＦセンサの出力を演算することによって求められる。本実施形態では、測光回路２２６および焦点検出回路２１０を独立構成としているが、撮像素子２１３および映像信号処理回路２１７に測光機能や焦点検出機能を備えてもよい。ファインダは、ペンタプリズム２０７、ピント板２０８、および、アイピース２０９などを備えて構成される。マイクロコンピュータ２２１は演算結果を評価してＡＦ駆動回路２０２に指示し、フォーカスレンズを駆動させる。
【００２４】
シャッタ駆動回路２１２は、マイクロコンピュータ２２１の制御に従って、フォーカルプレーンシャッタ２１１を駆動する。このため、フォーカルプレーンシャッタの開口時間は、マイクロコンピュータ２２１により制御される。撮像素子２１３は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどを備え、撮像レンズ２０１を介して形成された被写体像（光学像）を光電変換して画像信号を出力する。クランプ回路２１４およびＡＧＣ回路２１５は、Ａ／Ｄ変換前の基本的なアナログ信号処理を行う。クランプ回路２１４およびＡＧＣ回路２１５は、マイクロコンピュータ２２１の制御により、クランプレベルおよびＡＧＣ基準レベルをそれぞれ変更する。Ａ／Ｄ変換器２１６は、撮像素子２１３から出力されるアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する。
【００２５】
映像信号処理回路２１７は、ゲートアレイなどのロジックデバイスにより実現される。映像信号処理回路２１７は、デジタル化された画像データに、フィルタ処理、色変換処理、および、ガンマ処理を行うと共に、ＪＰＥＧなどの圧縮処理を行い、メモリコントローラ２１８に出力する。メモリコントローラ２１８は、メモリ２１９やバッファメモリ２２０へのデータの格納や取り出しを制御する。映像信号処理回路２１７は、必要に応じて撮像素子２１３の信号の露出情報やホワイトバランスなどの情報をマイクロコンピュータ２２１に出力することが可能である。マイクロコンピュータ２２１は、それらの情報に基づいてホワイトバランスやゲイン調整を指示する。連続撮影動作の際において、映像信号処理回路２１７は、一旦、未処理画像のままバッファメモリ２２０に撮影データを格納し、メモリコントローラ２１８を通して未処理の画像データを読み出し、画像処理や圧縮処理を行う。連像撮影枚数は、バッファメモリ２２０の大きさに左右される。
【００２６】
メモリコントローラ２１８は、映像信号処理回路２１７から入力された未処理のデジタル画像データをバッファメモリ２２０に格納し、処理済みのデジタル画像データをメモリ２１９に格納する。またメモリコントローラ２１８は、逆にバッファメモリ２２０やメモリ２１９から画像データを映像信号処理回路２１７に出力する。メモリ２１９は取り外し可能としてもよい。操作部材２２２は、マイクロコンピュータ２２１にその状態を伝達する。そしてマイクロコンピュータ２２１は、操作部材２２２の状態変化に応じて各部をコントロールする。
【００２７】
２２３は第１スイッチ（スイッチＳＷ１）、２２４は第２スイッチ（スイッチＳＷ２）である。スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２は、レリーズボタンの操作でオンオフするスイッチであり、それぞれ操作部材２２２の入力スイッチのうちの１つである。スイッチＳＷ１のみオンの状態は、レリーズボタンの半押し状態である。この状態で、オートフォーカスの動作や、測光動作が行われる。スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２が共にオンの状態は、レリーズボタンの全押し状態であり、この状態で、撮影が行われる。また、スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２がともにオン続けている間は、連続撮影動作が行われる。操作部材２２２には、他に、ＩＳＯ設定ボタン、画像サイズ設定ボタン、画質設定ボタン、および、情報表示ボタンなどの不図示のスイッチが接続されており、それぞれのスイッチの状態が検出される。電源部２２５は、各ＩＣや駆動系に必要な電源を供給する。表示部材２２７は、液晶モニタなどを備えて構成され、マイクロコンピュータ２２１の状態を外部に出力する。
【００２８】
本実施形態では、撮像装置２００において、撮影者により焦点調節動作に関する複数の設定項目の設定値を所定値に固定する手動モードが選択されている場合、手動モードに対応付けられた所定の設定値を設定する。一方、撮影者により自動モードが選択された場合、追従動作に関する設定項目の全てを自動的に設定する。これにより、刻々と変化する被写体の動きに合わせて追従動作に関する複数の設定項目を自動的に設定し、追従させ続けることができる。
【００２９】
なお、図１および図２を参照して説明した本実施形態の焦点調節装置１００および撮像装置２００の構成は、第２の実施形態および第３の実施形態でも共通である。
【００３０】
まず、図３を参照して、本実施形態における動作モード選択について説明する。図３（ａ）は、メニュー画面での追従動作に関する設定を自動で行う自動モードの説明図である。大タブ３０１は、メニューの大項目を分類するタブ表示である。大タブには「撮影」タブ、「ＡＦ」タブ、「再生」タブ、「設定」タブ、「カスタム機能」タブ、「マイメニュー」タブがある。各タブには、機能を表現するアイコンが表示される。タブの地を黒く表示されたタブが選択されていることを表す。図３（ａ）では、「ＡＦ」タブが選択されている。
【００３１】
大タブの「ＡＦ」タブはさらに複数のＡＦ設定小タブ３０３に分割されており、１つの小タブの内容が１画面で表示できるようになっている。小タブ３０３の数に対応して、四角のマークが表示されている。選択されている小タブは、黒塗りの四角により表示される。３０４は小タブ名表示であり、選択された小タブ３０３の名称が表示される。その隣には、小タブ３０４の簡単なガイドが表示される。小タブガイド３０５は、省略される場合もある。
【００３２】
３０６〜３１２はそれぞれ、動作モード０から動作モード６までの動作モードアイコンを示している。動作モード０は自動モードであり、動作モード１から動作モード６までは手動モードである。現在選択されている動作モードには、フォーカス表示３１３が表示される。選択された動作モードの名称は動作モード名表示３１４に表示され、動作モードガイダンスエリア３１５内の動作モード説明表示３１６に選択された動作モードの説明が表示される。設定項目１設定エリア３１７には、設定項目１設定値表示３１８により設定項目１の設定値がカーソルで表示される。設定項目２設定エリア３１９には、設定項目２設定値表示３２０により設定項目２の設定値がカーソルで表示される。
【００３３】
動作モード１は自動モードであるため、自動設定を表現する「Ａ」にカーソルが表示され、それ以外の設定値はグレーアウトされて選択できない。メニュー画面の領域内の下部には操作部材アイコン１（３２１）が表示され、その説明が操作部材ガイダンス１（３２２）に表示される。また、操作部材アイコン２（３２３）が表示され、その説明が操作部材ガイダンス２（３２４）に表示される。操作部材２２２には、不図示のボタン操作により、操作部材ガイダンスに表示されている設定を行うことができる。
【００３４】
図３（ｂ）は、追従動作に関する複数の設定項目を所定値に固定する手動モードの説明図である。手動モードである動作モード４が選択され、フォーカス表示３２５が表示される。設定項目１設定エリア３２６には、設定項目１設定値表示３２７により設定項目１の設定値がカーソルで表示される。設定項目２設定エリア３２８には、設定項目２設定値表示３２９により設定項目２の設定値がカーソルで表示される。手動モードの場合、設定項目１および設定項目２の設定値は、各動作モードに対応付けられた所定値が初期値として設定される。初期値として、設定項目１の設定値は＋１に、設定項目２の設定値は０にカーソルが表示されている。各設定項目の設定値は、任意の値に変更することが可能である。動作モード４は手動モードであるため、設定項目１設定エリア３２６および設定項目２設定エリア３２８において自動設定を表現する「Ａ」はグレーアウトされて選択できない。
【００３５】
次に、図４を参照して、本実施形態における焦点調節動作について説明する。図４は、焦点調節動作のフローチャートである。図４の各ステップは、マイクロコンピュータ２２１が所定のプログラムを実行することにより、主に焦点調節装置１００の各部により実現される。
【００３６】
撮影者によりスイッチＳＷ１がＯＮされると、マイクロコンピュータ２２１は、焦点調節動作を開始する。まずステップＳ４０１において、被写体検出部１０９は、測光回路２２６を用いて、輝度情報に基づいて画面上における被写体の座標位置を検出する（被写体検出）。続いてステップＳ４０２において、焦点検出部１０１は、焦点検出回路２１０を用いてデフォーカス量を検出する。図５は、焦点検出部１０１の複数の焦点検出領域（測距点）５０１の一例を示す図である。デフォーカス量は、図５中に四角で示された焦点検出領域５０１に配置された不図示のラインセンサにおける２像の像ずれ量に基づいて検出される。それぞれの焦点検出領域で検出されたデフォーカス量は、その検出時刻とともにメモリ２１９に一時的に記憶される。
【００３７】
続いてステップＳ４０３において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ４０４からステップＳ４０５またはステップＳ４０６までの処理を所定回数ｎだけ繰り返して実行するための設定を行う。本実施形態においてはｎ＝２とし、追従動作に関する設定項目は「速度変化に対する追従性」と「測距点乗り移り特性」とするが、必ずしも設定項目の個数や内容はこれらに限定されるものではない。続いてステップＳ４０４において、マイクロコンピュータ２２１は、追従動作に関する複数の設定項目の設定値を全て自動的に設定する自動モードが選択されているか否かを判定する。自動モードが選択されている場合、ステップＳ４０５へ進む。一方、自動モードが選択されていない場合、ステップＳ４０６へ進む。
【００３８】
ステップＳ４０５において、設定部１０２は、追従動作に関するｉ番目の設定項目を自動で設定するルーチンを実行する。なお、ステップＳ４０５のルーチンについては、図９乃至図１６を参照して後述する。ステップＳ４０６において、設置部１０２は、追従動作に関するｉ番目の設定項目について選択されている手動モードに対応付けられた所定の設定値を設定する。続いてステップＳ４０７において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ４０３にて設定された繰り返し処理が所定の回数だけ実行されたか否かを判定する。繰り返し処理が所定の回数だけ実行されている場合、ステップＳ４０８へ進む。一方、繰り返し処理が所定の回数実行されていない場合、ｉの値を１増加させてステップＳ４０４へ戻る。
【００３９】
ステップＳ４０８において、マイクロコンピュータ２２１は、追従動作に関する複数の設定項目の設定値を全て自動的に設定する自動モードが選択されているか否かを判定する。自動モードが選択されている場合、ステップＳ４０９へ進む。一方、自動モードが選択されていない場合、ステップＳ４１０へ進む。ステップＳ４０９において、モード判定部１０７は、設定部１０２により自動的に設定された追従動作に関する複数の設定項目の設定値と合致する設定値が対応付けられた手動モードを決定するルーチンを実行する。なお、ステップＳ４０９のルーチンについては、図８のフローチャートを参照して後述する。
【００４０】
ステップＳ４１０において、記憶部１０８は、設定部１０２により設定された追従動作に関する複数の設定項目の設定値およびモード判定部１０７により決定された動作モード情報を過去複数回に渡って記憶する。設定値および動作モード情報は被写体距離情報とともに記憶されるのが好ましい。続いてステップＳ４１１において、焦点調節部１０３は、焦点検出部１０１により検出されたデフォーカス量および設定部１０２により設定された追従動作に関する複数の設定項目の設定値に基づいて、複数の焦点検出領域（測距点）の中から１つを選択する。続いてステップＳ４１２において、記憶部１０８は、焦点検出部１０１により検出されたデフォーカス量の検出時刻およびデフォーカス量から算出される像面位置を過去複数回に渡って記憶する。続いてステップＳ４１３において、焦点調節部１０３は、記憶部１０８に記憶された過去複数回のデフォーカス量検出時刻と像面位置および設定部１０２により設定された追従動作に関する複数の設定項目の設定値に基づいて、焦点調節動作を行う。
【００４１】
続いてステップＳ４１４において、マイクロコンピュータ２２１は、スイッチＳＷ２がオンされているか否かを判定する。スイッチＳＷ２がオンされている場合、ステップＳ４１５へ進む。一方、スイッチＳＷ２がオンされていない場合、ステップＳ４１７へ進む。ステップＳ４１５において、マイクロコンピュータ２２１は、撮像素子２１３による画像の撮影を行う。続いてステップＳ４１６において、設定記録部１１１は、設定部１０２により設定された追従動作に関する複数の設定項目の設定値を、撮影画像に記録する。モード情報記録部１１３は、モード判定部１０７により決定された動作モードに関する情報を、撮影画像の画像情報に記録する。
【００４２】
ステップＳ４１７において、設定表示部１１０は、設定部１０２により設定された追従動作に関する複数の設定項目の設定値をファインダ画面に表示する。モード情報表示部１１２は、モード判定部１０７により決定された動作モードに関する情報をファインダ画面内に表示する。図６は、ファインダ画面における設定値およびモード情報表示の説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）として２つの例を示している。図６（ａ）において、６０１ａに示される太枠はファインダの外枠である。６０２ａは焦点検出領域（測距点）であり、図５に示される複数の焦点検出領域５０１に対応する。モード情報表示６０３ａとして、モード判定部１０７により決定された動作モードのモード番号が数値で表示される。設定値表示６０４ａとして、設定部１０２により設定された各設定項目の設定値が数値で表示される。図６（ｂ）において、モード情報表示６０３ｂとして、モード判定部１０７により決定された動作モードのアイコンが表示される。設定値表示６０４ｂとして、設定部１０２により設定された設定値が、各設定項目の取り得る範囲の表示とともに、図６（ｂ）中の黒色の三角形により示される。なお、必ずしも図６（ａ）または図６（ｂ）のような組み合わせやファインダ内の位置に設定値や動作モード情報を表示する必要はない。
【００４３】
続いて、図４のステップＳ４１８において、マイクロコンピュータ２２１は、スイッチＳＷ１がオンされているか否かを判定する。スイッチＳＷ１がオンされている場合、ステップＳ４０１へ戻る。一方、スイッチＳＷ１がオンされていない場合、ステップＳ４１９へ進む。ステップＳ４１９において、設定表示部１１０は、設定部１０２により設定された追従動作に関する複数の設定項目の設定値を、液晶モニタ画面内に表示する。モード情報表示部１１２は、モード判定部１０７により決定された動作モードに関する情報を、液晶モニタの画面内に表示する。
【００４４】
ここで、１回の焦点調節動作の終了とともに、ステップＳ４１０において記憶された設定値やモード情報、被写体距離情報はメモリ上から消去されてもよい。しかしながら、撮影者が同じ場所や同じシーンで撮影していると考えられる場合においてはメモリ上から消去しない方が好ましい。例えばまだ十分な数の像面位置などの撮影状況に関するデータが記憶されていない焦点調節動作の開始直後においては適切な設定値を算出できないことがあるためである。そこで、あらかじめ決定された初期値を設定値として用いることでより適した設定値を用いることができる。また、このとき、過去の調節動作における設定値、モード情報、被写体距離情報等を適宜記憶しておくことで、過去の焦点調節動作を考慮した初期値を決定することができる。こうすることで、撮影者が同じ場所や同じシーンで撮影している場合に、過去の焦点調節動作を考慮した初期値が設定されていない場合と比較してより精度の良い焦点調整を行うことができる。初期値の決定方法の例については後述する。
【００４５】
なお、撮影者が同じ場所や同じシーンで撮影していないと考えられる場合は、記憶された設定値やモード情報、被写体距離情報等をメモリ上から消去することが好ましい
例えば、カメラの電源がオフされた場合には、そのシーンでの撮影が終了し別の場所に移動することが考えられる。または、焦点距離や被写体距離が大きく変化した場合や、撮像レンズが交換された場合も、別の被写体を撮影しようとしていると考えられる。また、焦点調節動作が比較的長い所定の時間実行されなかった場合や、輝度情報に基づいて撮影シーンが別のシーンに変化したと判定される場合も、撮影者が同じ場所や同じシーンで撮影していないと考えられる。これらの場合には、撮影者が同じ場所や同じシーンで撮影していない、言い換えると、次回に焦点調節動作がなされる撮影状況は今回と異なると判断して、記憶された設定値やモード情報、被写体距離情報をメモリ上から消去するのが好ましい。
【００４６】
図７は、液晶モニタ画面における設定値およびモード情報表示の説明図であり、図７（ａ）、（ｂ）として２つの例を示している。図７（ａ）において、７０１ａに示される太枠は液晶モニタ外枠である。撮影設定表示７０２ａとして、例えば撮影モードのＡｖ（絞り優先ＡＥ）や絞り設定値のＦ２、８、ＡＦ動作モードのＡＩ  ＳＥＲＶＯなどが表示される。モード情報表示７０３ａとして、モード判定部１０７により決定された動作モードのモード番号が数値で表示される。設定値表示７０４ａとして、設定部１０２により設定された各設定項目の設定値が数値で表示される。図７（ｂ）において、モード情報表示７０３ｂとして、モード判定部１０７により決定された動作モードのアイコンが表示される。設定値表示７０４ｂとして、設定部１０２により設定された設定値が、各設定項目の設定値の取り得る範囲の表示とともに、図７（ｂ）中の黒色の三角形により示される。なお、必ずしも図７（ａ）図７（ｂ）のような組み合わせや液晶モニタ内の位置に設定値や動作モード情報を表示する必要はない。また、液晶モニタ画面には最新の設定値およびモード情報を表示してもよいし、過去複数回に渡って記憶された設定値およびモード情報から最も頻度の高い設定値およびモード情報を表示してもよい。なお本実施形態において、ステップＳ４１７にて設定値およびモード情報のファインダ画面への表示が行われる。このとき、液晶モニタ画面への表示と同様に、ステップＳ４１８にてスイッチＳＷ１がオンされていないと判定された場合にのみファインダ内の設定値およびモード情報の表示を更新するようにしてもよい。
【００４７】
次に、図８を参照して、図４のステップＳ４０９にて実行される、モード判定部１０７が設定部１０２により自動的に設定された設定値が手動モードに対応付けられた設定値と合致するか否かを判定するルーチン（合致判定処理）について説明する。図８は、合致判定処理（ステップＳ４０９）を示すフローチャートである。図８の各ステップは、マイクロコンピュータ２２１（モード判定部１０７）により実行される。
【００４８】
まずステップＳ８０１において、モード判定部１０７は、合致モード情報を初期化する。モード判定部１０７は、初期化により、モード情報として所定の動作モードを設定してもよいし、合致モードがないことを示す情報を設定してもよい。続いてステップＳ８０２において、モード判定部１０７は、設定部１０２により設定された追従動作に関する複数の設定項目の設定値と動作モードに対応付けられた設定値との差分合計値の最小値を初期化する。以降の処理において最小値が必ず１回は更新されるように、初期化処理によって最小値は非常に大きい数としておくことが好ましい。
【００４９】
続いてステップＳ８０３において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ８０４乃至ステップＳ８１２までを所定の回数Ｎだけ繰り返して実行するための設定を行う。所定の回数Ｎは、例えば図３において自動モードである動作モードアイコン０を除く、動作モード１から動作モード６までを用いてＮ＝６とすればよい。
【００５０】
続いてステップＳ８０４において、モード判定部１０７は、動作モードｍが合致判定の計算対象か否かを判定する。動作モードｍが計算対象である場合、ステップＳ８０５へ進む。一方、動作モードｍが計算対象でない場合、ステップＳ８１３へ進む。なお本実施形態においては、全ての動作モードを計算対象とすることが好ましい。ステップＳ８０５において、モード判定部１０７は、設定部１０２により設定された追従動作に関する複数の設定項目の設定値と動作モードｍに対応付けられた設定値とのそれぞれの差分の合計値を初期化する。続いてステップＳ８０６において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ８０７、Ｓ８０８を所定の回数ｎだけ繰り返して実行するための設定を行う。本実施形態においてはｎ＝２とし、追従動作に関する設定項目は「速度変化に対する追従性」と「測距点乗り移り特性」とするが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００５１】
ステップＳ８０７において、モード判定部１０７は、設定項目ｉについて設定部１０２により自動的に設定された設定値と動作モードｍに対応付けられた所定の設定値との差分を計算する。なお、差分は絶対値を取ることが好ましい。続いてステップＳ８０８において、モード判定部１０７は、ステップＳ８０７にて計算された差分を差分合計値に加算する。続いてステップＳ８０９において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ８０６にて設定された繰り返し処理が所定の回数だけ実行されたか否かを判定する。繰り返し処理が所定の回数だけ実行された場合、ステップＳ８１０へ進む。一方、繰り返し処理が所定の回数実行されていない場合、ｉの値を１増加させてステップＳ８０７へ進む。
【００５２】
ステップＳ８１０において、モード判定部１０７は、ステップＳ８０８にて計算された差分合計値が最小値よりも小さいか否かを判定する。差分合計値が最小値よりも小さい場合、ステップＳ８１１へ進む。一方、差分合計値が最小値よりも小さくない場合、ステップＳ８１３へ進む。
ステップＳ８１１において、モード判定部１０７は、最小値にステップＳ８０８にて計算された差分合計値を代入する。続いてステップＳ８１２において、モード判定部１０７は、モード情報にステップＳ８０８にて差分合計値を計算した動作モードｍに関する情報を設定する。
【００５３】
ステップＳ８１３において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ８０４にて設定された繰り返し処理が所定の回数だけ実行されたか否かを判定する。繰り返し処理が所定の回数だけ実行された場合、本ルーチンを終了する。一方、繰り返し処理が所定の回数実行されていない場合、ｍの値を１増加させてステップＳ８０４へ戻る。なお、設定部１０２により自動的に設定される設定値と動作モードに対応付けられた所定の設定値とが一致する動作モードを判定することもできる。この判定は、ステップＳ８０１での合致モード情報を合致モードがないことを示す情報に設定し、ステップＳ８０２での最小値を１とすることにより実現可能である。
【００５４】
次に、図９乃至図１５を参照して、図４のステップＳ４０５にて実行される、設定部１０２が追従動作に関する複数の設定項目の１つである「測距点乗り移り特性」の設定値を自動的に設定するルーチンについて説明する。「測距点乗り移り特性」とは、測距点の被写体への乗り移り動作の乗り移り度合いを示す設定項目である。被写体の動きが素早い場合はその被写体の動きに応じて測距点の乗り移りも俊敏に反応して乗り移らせる必要がある。また、被写体の動きがゆっくりとしている場合、その被写体の動きに応じて測距点の乗り移りも遅鈍に乗り移らせる必要がある。例えば、被写体の動きが素早い場合に測距点の乗り移り方が遅いと、被写体に対してピントが合わない場合がある。一方、被写体の動きがゆっくりとしている場合に測距点の乗り移り方が速いと、他の被写体に対してピントを合わせてしまう可能性がある。このように、被写体の動きに応じて「測距点の乗り移り特性」をその都度自動で変更できることが好ましい。
【００５５】
まず、図９を参照して、「測距点乗り移り特性」の自動設定方法について説明する。図９は、測距点乗り移り特性の自動設定処理を示すフローチャートである。図９の各ステップは、主に、マイクロコンピュータ２２１（設定部１０２）により実行される。
【００５６】
まず、ステップＳ９０１において、設定部１０２は、被写体の動きベクトルを算出する。なお、ステップＳ９０１における被写体の動きベクトルの算出方法については後述する。続いてステップＳ９０２において、第１の閾値と第２の閾値との関係が第１の閾値＞第２の閾値とする場合、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ９０１にて算出された被写体の動きベクトルの大きさが第１の閾値以上か否かを判定する。動きベクトルの大きさが第１の閾値以上の場合、ステップＳ９０３へ進む。ステップＳ９０３において、設定部１０２は、設定値を２にして本フローを終了する。一方、動きベクトルの大きさが第１の閾値未満である場合、ステップＳ９０４へ進む。
【００５７】
ステップＳ９０４において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ９０１にて算出された被写体の動きベクトルの大きさが第２の閾値以上であるか否かを判定する。動きベクトルの大きさが第２の閾値以上の場合、ステップＳ９０５へ進む。ステップＳ９０５において、設定部１０２は、設定値を１にして本フローを終了する。一方、動きベクトルの大きさが第２の閾値未満である場合、ステップＳ９０６へ進む。ステップＳ９０６において、設定部１０２は、設定値を０にする。ステップＳ９０６にて設定部１０２が設定値の設定を完了した後、本フローを終了する。このように本実施形態において、「測距点乗り移り特性」の設定値が大きい場合、被写体の探索範囲を広めに設定して被写体の素早い動きに対して測距点を追従させる。一方、「測距点乗り移り特性」の設定値が小さい場合、被写体の探索範囲を狭めに設定して被写体のゆっくりとした動きに対して測距点を追従させる。
【００５８】
また、「測距点乗り移り特性」の設定を自動で設定する方法として、図１０に示される方法がある。すなわち、過去に同じシーンを撮影したときの被写体距離と動きベクトルとを撮像装置２００に記憶し、撮像装置２００に記憶した情報に基づいて、現在の「測距点乗り移り特性」の設定値を設定する。記憶する被写体距離と動きベクトルのセットは、焦点検出時の被写体位置と前回焦点検出時の被写体位置とに基づいて算出することが可能な動きベクトルと、前回焦点検出時の被写体距離である。
【００５９】
図１０は、測距点乗り移り特性の自動設定処理を学習に基づいて行うフローチャートである。図１０の各ステップは、主に、マイクロコンピュータ２２１（設定部１０２）により実行される。
【００６０】
まずステップＳ１００１において、設定部１０２は、被写体が最も乗り移りにくいように、「測距点乗り移り特性」の設定値を０に設定する。続いてステップＳ１００２において、マイクロコンピュータ２２１は、撮像装置２００から焦点検出時の被写体までの距離が第３の閾値以内か否かを判定する。ステップＳ１００２にて被写体までの距離が第３の閾値よりも大きい場合、本フローを終了する。一方、被写体までの距離が第３の閾値以内である場合、ステップＳ１００３へ進む。なお、被写体の距離は、レンズ装置から得られる情報である。被写体までの距離が遠い場合、被写体までの距離が近い場合と比較して、第１の時刻から第２の時刻への被写体の撮影画面上の移動距離が短い。このため、被写体までの距離がある程度の範囲内である場合にのみ、「測距点乗り移り特性」の設定を自動で行うことが好ましい。
【００６１】
ステップＳ１００３において、設定部１０２は、過去に記憶した被写体距と焦点検出時の被写体距離とを比較して、過去に記憶した被写体距離と最も近い距離となるときの動きベクトルを取得する。このときの動きベクトルは、次回焦点検出したときまでに被写体が動く方向と量を意味する。ステップＳ１００３にて動きベクトルが取得できた場合、ステップＳ１００４へ進む。ステップＳ１００４において、マイクロコンピュータ２２１は、取得した動きベクトルの大きさが第１の閾値以上であるか否かを判定する。動きベクトルの大きさが第１の閾値以上である場合、ステップＳ１００５へ進む。ステップＳ１００５において、設定部１０２は、設定値を２にして本フローを終了する。一方、動きベクトルの大きさが第１の閾値未満である場合、ステップＳ１００６へ進む。
【００６２】
ステップＳ１００６において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ１００３にて取得した動きベクトルの大きさが第２の閾値以上であるか否かを判定する。動きベクトルの大きさが第２の閾値以上の場合、ステップＳ１００７へ進む。ステップＳ１００７において、設定部１０２は、設定値を１にして本フローを終了する。一方、動きベクトルの大きさが第２の閾値未満である場合、そのまま本フローを終了する。このように本実施形態において、「測距点乗り移り特性」の設定値が大きい場合、被写体の探索範囲を広めに設定して被写体の素早い動きに対して測距点を追従させる。一方、「測距点乗り移り特性」の設定値が小さい場合、被写体の探索範囲を狭めに設定して被写体のゆっくりとした動きに対して測距点を追従させる。
【００６３】
次に、図１１を参照して、前述の被写体の動きベクトルの算出方法（ステップＳ９０１）について説明する。図１１は、被写体検出部１０９により測光センサ（測光回路２２６）の出力信号に基づいて被写体の動きベクトルを算出する方法の説明図である。図１１（ａ）は動きベクトルの算出方法の説明図、図１１（ｂ）は動きベクトルの算出方法のフローチャート、図１１（ｃ）は測光センサが測光した複数の領域１１０３と複数の測距点（焦点検出領域）１１０１をそれぞれ示している。図１１（ａ）は、撮影画面上において時刻Ｔ１〜時刻Ｔ３までに複数の測距点１１０１の範囲を移動する被写体の動きを表した図である。時刻Ｔ１は、２回前の焦点検出時に測光センサが測光した蓄積中心時刻であり、時刻Ｔ１の撮影画面上における被写体１１０２の位置を表している。
【００６４】
図１１（ｃ）に示されるように、測光センサが測光した複数の領域（測光領域）１１０３は、複数の測距点１１０１をカバーするように配置されている。なお、図１１（ｃ）において、複数の領域１１０３が７×９の領域であるとして説明しているが、これに限定されるものではなく、さらに多くの複数の領域を持ってもよい。時刻Ｔ１で被写体検出部１０９の測光センサにより複数の測光領域の一部で検出された被写体１１０２の顔または肌色情報が算出され、この検出領域を１１０３とし検出領域の重心位置を１１０４とする。一方、時刻Ｔ２は、１回前の焦点検出時に測光センサが測光する蓄積中心時刻であり、時刻Ｔ２の撮影画面上における被写体１１０５の位置を表している。時刻Ｔ２で被写体検出部１０９の測光センサにより検出された被写体１１０５の検出領域を１１０６とし、検出領域の重心位置を１１０７とする。時刻Ｔ１と時刻Ｔ２の検出領域の重心位置１１０４、１１０７に基づいて、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２間の被写体の動きベクトル１１０８を算出する。
【００６５】
被写体の動きベクトル１１０８は、撮像範囲（光軸をｚ軸とした場合のｘｙ平面）における被写体の動きの向きと大きさを表す。ここで、時刻Ｔ１の検出領域の重心位置の座標Ａを（ｘ１、ｙ１）とし、時刻Ｔ２の検出領域の重心位置の座標Ｂを（ｘ２、ｙ２）とする場合、座標Ａから座標Ｂまでのベクトル１１０８は、以下の式（１）のように表される。
【００６６】
【数１】
2019020716.tif 000003
【００６７】
また、座標Ａから座標Ｂまでのベクトル１１０８の大きさは、以下の式（２）のように表される。
【００６８】
【数２】
2019020716.tif 000004
【００６９】
動きベクトル１１０８に基づいて時刻Ｔ２と今回焦点検出時の蓄積中心時刻になると考えられる時刻Ｔ３との間の動きベクトル１１０９を推定し、被写体の顔の重心位置１１１０の座標Ｃ（ｘ３、ｙ３）を求める。時刻Ｔ３は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２の時間と時刻Ｔ２から時刻Ｔ３の時間間隔が等しい場合（Ｔ２−Ｔ１＝Ｔ３−Ｔ２）、動きベクトル１１０８と動きベクトル１１０９の大きさは同等となる。この場合、時刻Ｔ２の検出領域の重心位置の座標Ｂ（ｘ２、ｙ２）から、動きベクトル１１０８の大きさが式（２）で表される大きさの分だけ被写体が移動すると推定できる。このため、時刻Ｔ３における座標Ｃ（ｘ３、ｙ３）を求めることができる。一方、時刻Ｔ３がＴ２−Ｔ１≠Ｔ３−Ｔ２の場合、動きベクトル１１０８と動きベクトル１１０９の大きさが互いに異なる。このため、座標Ｂ（ｘ２、ｙ２）から、被写体が移動する大きさは以下の式（３）のように求めることができる。
【００７０】
【数３】
2019020716.tif 000005
【００７１】
このようにして、時刻Ｔ３における被写体の位置１１１１を予想することが可能である。
【００７２】
次に、図１１（ｂ）を参照して、動きベクトルの算出方法について説明する。図１１（ｂ）において、時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は図１１（ａ）で説明した時刻と同じである。まずステップＳ１１２１において、設定部１０２は、被写体検出部１０９を用いて測光センサから検出された、時刻Ｔ２での顔または肌色検出情報を取得する。続いてステップＳ１１２２において、設定部１０２は、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２の顔検出情報に基づいて、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間の動きベクトルを算出する。続いてステップＳ１１２３において、設定部１０２は、ステップＳ１１２２にて算出した動きベクトルに基づいて、時刻Ｔ２と時刻Ｔ３との間の動きベクトルを算出し、本フローを終了する。なお、測光センサを用いて人体検出情報を得ることができるため、顔検出情報の代わりに人体検出情報を用いて被写体の動きベクトルを求めてもよい。
【００７３】
次に、図１２を参照して、被写体検出部１０９により測光センサの出力信号と撮像面ＡＥの出力信号とに基づいて被写体の動きベクトルを算出する方法（ステップＳ９０１）を説明する。図１２（ａ）は測光センサの出力信号と撮像面ＡＥの出力信号とに基づく動きベクトルの算出方法の説明図、図１２（ｂ）は動きベクトルの算出方法のフローチャートである。
【００７４】
図１２（ａ）は、撮影画面上において時刻Ｕ１〜時刻Ｕ３までに複数の測距点の範囲を移動する被写体の動きを表した図である。時刻Ｕ１は、１回前のミラーダウン状態における焦点検出時に測光センサが測光した蓄積中心時刻であり、時刻Ｕ１の撮像画面上における被写体１２０２の位置を表している。時刻Ｕ１で測光センサにより検出された被写体１２０２の検出領域を１２０３とし、検出領域の重心位置を１２０４とする。測光センサの領域（測光領域）は、図１１（ｃ）と同様の領域である。一方、時刻Ｕ２は、ミラーアップ状態において被写体検出部１０９の撮像面ＡＥが撮像した蓄積中心時刻であり、時刻Ｕ２の撮影画面上における被写体１２０５の位置を表している。時刻Ｕ２で撮像面ＡＥによって検出された被写体１２０５の顔検出領域を１２０６とし、顔検出領域の重心位置を１２０７とする。時刻Ｕ１と時刻Ｕ２の顔検出領域の重心位置１２０４、１２０７に基づいて、時刻Ｕ１と時刻Ｕ２との間の被写体の動きベクトル１２０８を算出する。動きベクトルの算出方法は、図１１を参照して説明した方法と同様である。
【００７５】
また、撮像面ＡＥの検出領域も複数の領域を有する。撮像面ＡＥの検出領域は、図１１（ｃ）を参照して説明した測光センサの検出領域と同じ領域としてもよく、それよりも多くの領域を持ってもよい。動きベクトル１２０８に基づいて、時刻Ｕ２と次のミラーダウン状態においての焦点検出の蓄積中心時刻Ｕ３と間の動きベクトル１２０９を推定する。推定された動きベクトル１２０９から時刻Ｕ３で想定される被写体の顔の重心位置１２１０を推定し、時刻Ｕ３における被写体の位置１２１１を予想する。
【００７６】
次に、図１２（ｂ）を参照して、算出方法のフローチャートについて説明する。なお、図１２（ｂ）中の時刻Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３は、図１２（ａ）を参照して説明した時刻と同じである。まずステップＳ１２２１において、設定部１０２は、ミラーアップ状態において撮像面ＡＥが撮像した蓄積中心時刻Ｕ２の顔検出情報を取得する。続いてステップＳ１２２２において、設定部１０２は、時刻Ｕ１、Ｕ２間の被写体の動きベクトルを算出する。動きベクトルは、１回前のミラーダウン状態における焦点検出時に測光センサを用いて測光した蓄積中心時刻Ｕ１で取得した顔検出情報とステップＳ１２２１で取得した時刻Ｕ２の顔検出情報とに基づいて算出することができる。続いてステップＳ１２２３において、設定部１０２は、ステップＳ１２２２にて算出した動きベクトルに基づいて、時刻Ｕ２、Ｕ３間の動きベクトルを算出する。なお、測光センサおよび撮像面ＡＥでは人体検出情報も得られるため、顔検出情報の代わりに人体検出情報を用いて被写体の動きベクトルを求めてもよい。
【００７７】
次に、図１３を参照して、焦点検出部１０１による２次結像型位相差ＡＦで得られたデフォーカス量に基づいて被写体の動きベクトルを算出する方法（ステップＳ９０１）を説明する。図１３（ａ）は２次結像型位相差ＡＦで得られたデフォーカス量に基づく動きベクトルの算出方法の説明図、図１３（ｂ）は動きベクトルの算出方法のフローチャートである。
【００７８】
図１３（ａ）は、撮影画面上において時刻Ｔ１〜時刻Ｔ３までに複数の測距点の範囲を移動する被写体の動きを表した図である。時刻Ｔ１は、２回前の焦点検出時の２次結像型位相差ＡＦセンサの蓄積中心時刻であり、時刻Ｔ１の撮影画面上における被写体の位置１３０２を表している。時刻Ｔ１で２次結像型位相差ＡＦにより検出された被写体のデフォーカス量を検出した測距点を１３０３として、被写体の塊を検出する。被写体のデフォーカス量であるとみなす判定は、注目する測距点のデフォーカス量とそれに隣接する測距点のデフォーカス量とを比較して行われる。デフォーカス量の判定幅が合焦判定幅（例えばＦδ）以内のデフォーカス量である場合、同一被写体とみなす。一方、判定幅が合焦判定幅の範囲を超えるデフォーカス量である場合、同一被写体ではないとみなす。同一被写体とみなすデフォーカス量は、合焦幅以上の値としてもよく、または、被写体の距離に応じて変更してもよい。同一被写体としてみなされた測距点のデフォーカス量に基づいて、被写体の重心位置１３０４を算出する。
【００７９】
一方、時刻Ｔ２は、１回前の焦点検出時に２次結像型位相差ＡＦセンサの蓄積中心時刻であり、時刻Ｔ２の撮影画面上における被写体の位置１３０５を表している。時刻Ｔ２で２次結像型位相差ＡＦにより検出された被写体のデフォーカス量を検出した測距点を１３０６として被写体の塊を検出する。被写体のデフォーカス量とみなす方法は、時刻Ｔ１で被写体の塊とみなした方法と同様である。同一被写体としてみなされた測距点のデフォーカス量に基づいて、被写体の重心位置１３０７を算出する。刻Ｔ１と時刻Ｔ２の被写体の重心位置１３０４、１３０７に基づいて時刻Ｔ１と時刻Ｔ２の動きベクトル１３０８を算出する。動きベクトルの算出方法は、図１１で説明した方法と同様である。動きベクトル１３０８に基づいて時刻Ｔ２と今回焦点検出時の蓄積中心時刻となると考えられる時刻Ｔ３の動きベクトル１３０９を推定し、時刻Ｔ３で想定される被写体の重心位置１３１０を推定し時刻Ｔ３における被写体の位置１３１１を予想する。
【００８０】
次に、図１３（ｂ）のフローチャートについて説明する。なお、図１３（ｂ）の時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、図１３（ａ）を参照して説明した時刻と同じである。まずステップＳ１３２１において、設定部１０２は、焦点検出部１０１を用いた２次結像型位相差ＡＦにより、時刻Ｔ２でのデフォーカス量（デフォーカス情報）を取得する。続いてステップＳ１３２２において、設定部１０２は、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２のデフォーカス情報に基づいて、時刻Ｔ１、Ｔ２間の動きベクトルを算出する。続いてステップＳ１３２３において、設定部１０２は、ステップＳ１３２２にて算出した動きベクトルに基づいて時刻Ｔ２、Ｔ３間の動きベクトルを算出し、本フローを終了する。
【００８１】
次に、図１４を参照して、焦点検出部１０１による２次結像型位相差ＡＦと撮像面ＡＦで得られたデフォーカス量に基づいて被写体の動きベクトルを算出する方法（ステップＳ９０１）を説明する。図１４（ａ）は２次結像型位相差ＡＦと撮像面ＡＦで得られたデフォーカス量に基づく動きベクトルの算出方法の説明図、図１４（ｂ）は動きベクトルの算出方法のフローチャート、図１４（ｃ）は複数の測距領域１４１２と複数の測距点１４０３との説明図である。
【００８２】
図１４（ａ）は、撮影画面上において時刻Ｕ１〜時刻Ｕ３までに複数の測距点の範囲を移動する被写体の動きを表した図である。時刻Ｕ１は、１回前のミラーダウン状態における焦点検出時に２次結像型位相差ＡＦセンサの蓄積中心時刻であり、時刻Ｕ１の撮影画面上における被写体の位置１４０２を表している。時刻Ｕ１で２次結像型位相差ＡＦにより検出された被写体のデフォーカス量を検出した測距点を１４０３として被写体の塊を検出する。被写体のデフォーカス量とみなす判定方法は、図１３（ａ）を参照して説明した方法と同じであるため省略する。同一被写体としてみなされた測距点のデフォーカス量に基づいて、被写体の重心位置１４０４を算出する。
【００８３】
一方、時刻Ｕ２は、ミラーアップ状態に置いて撮像面ＡＦが撮像する蓄積中心時刻であり、時刻Ｕ２の撮影画面上における被写体の位置１４０５を表している。撮像面ＡＦにおいては、図１４（ｃ）に示されるように複数の測距領域（焦点検出領域）１４１２が、２次結像型位相差ＡＦの複数の測距点１４０３をカバーするように配置されている。時刻Ｕ２で撮像面ＡＦの各々の領域により検出されたデフォーカス量に基づいて、図１３（ａ）を参照して説明した方法と同じ方法で被写体の塊を判定する。判定された被写体の塊領域を１４０６とし、被写体検出領域の重心位置を１４０７とする。時刻Ｕ１と時刻Ｕ２の被写体の重心位置１４０４、１４０７に基づいて、時刻Ｕ１と時刻Ｕ２との間の動きベクトル１４０８を算出する。動きベクトルの算出方法は、図１１を参照して説明した方法と同様である。動きベクトル１４０８に基づいて、時刻Ｕ２と次のミラーダウン状態での今回焦点検出時の蓄積中心時刻となると考えられる時刻Ｕ３との間の動きベクトル１４０９を推定する。そして、時刻Ｕ３で想定される被写体の重心位置１１１０を推定し、時刻Ｕ３における被写体の位置１４１１を予想する。
【００８４】
次に、図１４（ｂ）のフローチャートについて説明する。なお、図１４（ｂ）の時刻Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３は、図１４（ａ）を参照して説明した時刻と同じである。まずステップＳ１４２１において、設定部１０２は、ミラーアップ状態において撮像面ＡＦが撮像する蓄積中心時刻Ｕ２の被写体位置検出情報（デフォーカス情報）を取得する。続いてステップＳ１４２２において、設定部１０２は、時刻Ｕ１、Ｕ２間の被写体の動きベクトルを算出する。動きベクトルの算出は、１回前のミラーダウン状態において２次結像型位相差ＡＦの時刻Ｕ１で取得した被写体位置検出情報と、ステップＳ１４２１にて取得した時刻Ｕ２の被写体位置検出情報とに基づいて行われる。続いてステップＳ１４２３において、設定部１０２は、ステップＳ１１２２にて算出した動きベクトルに基づいて、時刻Ｕ２、Ｕ３間の動きベクトルを算出して終了する。
【００８５】
次に、図１５を参照して、焦点検出部１０１による２次結像型位相差ＡＦと撮像面ＡＦで得られたデフォーカス量と被写体検出部１０９による撮像面ＡＥの出力結果とに基づいて被写体の動きベクトルを算出する方法（ステップＳ９０１）を説明する。図１５（ａ）は２次結像型位相差ＡＦで得られたデフォーカス量と撮像面ＡＥの出力結果とに基づく動きベクトルの算出方法の説明図、図１５（ｂ）は動きベクトルの算出方法のフローチャートである。
【００８６】
図１５（ａ）は、撮影画面上において時刻Ｕ１〜時刻Ｕ３までに複数の測距点の範囲を移動する被写体の動きを表した図である。時刻Ｕ１は、１回前のミラーダウン状態における焦点検出時に２次結像型位相差ＡＦセンサの蓄積中心時刻であり、時刻Ｕ１の撮影画面上における被写体の位置１５０２を表している。時刻Ｕ１で２次結像型位相差ＡＦにより検出された被写体のデフォーカス量を検出した測距点を１５０３として被写体の塊を検出する。デフォーカス量から被写体の塊を判定する方法は、図１３（ａ）を参照して説明した方法と同じであるため省略する。被写体の塊として判定されたデフォーカス量を持つ測距点に基づいて、被写体の重心位置１５０４を算出する。
【００８７】
一方、時刻Ｕ２は、ミラーアップ状態において撮像面ＡＥが撮像する蓄積中心時刻であり、時刻Ｕ２の撮影画面上における被写体の位置１５０５を表している。撮像面ＡＥの測光領域は、図１１を参照して説明したように、図１１（ｃ）の測光センサの測光領域と同様の領域を持つものとして考える。時刻Ｕ２で撮像面ＡＥによって検出された被写体の人体検出領域を１５０６とし、人体検出領域１５０６の重心位置を１５０７とする。時刻Ｕ１と時刻Ｕ２の人体検出領域の重心位置１５０４、１５０７に基づいて、時刻Ｕ１と時刻Ｕ２との間の被写体の動きベクトル１５０８を算出する。動きベクトルの算出方法は、図１１を参照して説明した方法と同様である。動きベクトル１５０８に基づいて、時刻Ｕ２と次のミラーダウン状態での今回焦点検出時の蓄積中心時刻となると考えられる時刻Ｕ３との間の動きベクトル１５０９を推定する。そして、時刻Ｕ３で想定される被写体の重心位置１５１０を推定し、時刻Ｕ３における被写体の位置１５１１を予想する。
【００８８】
次に、図１５（ｂ）のフローチャートについて説明する。なお、図１５（ｂ）の時刻Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３は、図１５（ａ）を参照して説明した時刻と同じである。続いてステップＳ１５２１において、設定部１０２は、ミラーアップ状態で撮像面ＡＥが撮像する蓄積中心時刻Ｕ２の人体検出情報（被写体位置検出情報、デフォーカス情報）を取得する。続いてステップＳ１５２２において、設定部１０２は、時刻Ｕ１、Ｕ２間の被写体の動きベクトルを算出する。被写体の動きベクトルは、１回前のミラーダウン状態における２次結像型位相差ＡＦの時刻Ｕ１で取得した被写体位置検出情報とステップＳ１５２１にて取得した時刻Ｕ２の被写体位置検出情報とに基づいて算出される。続いてステップＳ１５２３において、設定部１０２は、ステップＳ１５２２にて算出した動きベクトルに基づいて、時刻Ｕ２、Ｕ３間の動きベクトルを算出し、本フローを終了する。
【００８９】
次に、図１６を参照して、図４のステップＳ４０５にて実行される、設定部１０２が追従動作に関する複数の設定項目の１つである「速度変化に対する追従性」の設定値を自動的に設定するルーチンについて説明する。「速度変化に対する追従性」とは、どの程度の速度変化が観測されたかを示す設定項目である。すなわち「速度変化に対する追従性」は、過去複数回のデフォーカス量検出時刻と像面位置から予想される被写体のデフォーカス量と観測されたデフォーカス量との差がどの程度の場合まで同一被写体であると見なすかを示す設定項目である。被写体の速度が大きく変化する場合には速度変化をより大きく許容し、被写体の速度があまり変化しない場合には速度変化をより小さく許容することが好ましい。被写体の速度が大きく変化する場合に速度変化を小さく許容すると、被写体に追従しきれない可能性がある。一方、被写体の速度があまり変化しない場合に速度変化を大きく許容すると、他の被写体に対して誤って追従してしまう可能性がある。このように、刻々と変化する被写体の動きの変化に合わせて「速度変化に対する追従性」を適切に設定することが好ましい。
【００９０】
図１６を参照して、「速度変化に対する追従性」の自動設定方法について説明する。図１６は、速度変化に対する追従性の自動設定処理を示すフローチャートである。まずステップＳ１６０１において、設定部１０２は、撮像レンズ２０１から焦点距離情報を取得する。続いてステップＳ１６０２において、設定部１０２は、撮像レンズ２０１から被写体距離に関する情報を取得する。被写体距離は、例えば撮像レンズ２０１のフォーカスレンズ位置に対応付けて決定される。続いてステップＳ１６０３において、設定部１０２は、記憶部１０８に記憶された過去複数回デフォーカス量検出時刻および像面位置に基づいて被写体の像面速度を算出する。続いてステップＳ１６０４において、マイクロコンピュータ２２１は、「被写体距離／焦点距離」が所定の倍率閾値より小さいか否かを判定する。「被写体距離／焦点距離」が所定の倍率閾値より小さい場合、ステップＳ１６０５へ進む。一方、「被写体距離／焦点距離」が所定の倍率閾値より小さくない場合、ステップＳ１６１０へ進む。
【００９１】
ステップＳ１６０５において、マイクロコンピュータ２２１は、像面速度が所定の第１の速度閾値より大きいか否かを判定する。像面速度が所定の第１の像面速度より大きい場合、ステップＳ１６０６へ進む。一方、像面速度が第１の像面速度より大きくない場合、ステップＳ１６０７へ進む。ステップＳ１６０６において、設定部１０２は、設定項目に＋２の設定値を設定し、本ルーチンを終了する。ステップＳ１６０７において、マイクロコンピュータ２２１は、像面速度が所定の第２の速度閾値より大きいか否かを判定する。像面速度が所定の第２の像面速度より大きい場合にはステップＳ１６０８へ進む。一方、像面速度が第２の像面速度より大きくない場合、ステップＳ１６０９へ進む。なお、第２の速度閾値は第１の速度閾値よりも小さい。ステップＳ１６０８において、設定部１０２は、設定項目に＋１の設定値を設定し、本ルーチンを終了する。ステップＳ１６０９において、設定部１０２は、設定項目に０の設定値を設定し、本ルーチンを終了する。
【００９２】
ステップＳ１６１０において、マイクロコンピュータ２２１は、像面速度が所定の第３の速度閾値より大きいか否かを判定する。像面速度が所定の第３の像面速度より大きい場合、ステップＳ１６１１へ進む。一方、像面速度が第３の像面速度より大きくない場合、ステップＳ１６１２へ進む。ステップＳ１６１１において、設定部１０２は、設定項目に０の設定値を設定し、本ルーチンを終了する。ステップＳ１６１２において、マイクロコンピュータ２２１は、像面速度が所定の第４の速度閾値より大きいか否かを判定する。像面速度が所定の第４の像面速度より大きい場合、ステップＳ１６１３へ進む。一方、像面速度が第３の像面速度より大きくない場合、ステップＳ１６１４へ進む。なお、第４の速度閾値は第３の速度閾値よりも小さい。ステップＳ１６１３において、設定部１０２は、設定項目に−１の設定値を設定し、本ルーチンを終了する。ステップＳ１６１４において、設定部１０２は、設定項目に−２の設定値を設定し、本ルーチンを終了する。
【００９３】
「速度変化に対する追従性」の設定値が大きい場合、過去複数回のデフォーカス量検出時刻と像面位置から予想される被写体のデフォーカス量と観測されたデフォーカス量の差をより大きく許容して速度変化の大きな被写体にも追従させる。一方、「速度変化に対する追従性」の設定値が小さい場合、予想される被写体のデフォーカス量と観測されたデフォーカス量の差をより小さく許容して、不用意に別の被写体に追従させにくくする。本実施形態において、被写体の撮影倍率が高く、被写体の像面速度が大きいほど、より大きな速度変化を伴う可能性が高いとして設定値を大きく設定する。一方、被写体の撮影倍率が低く、被写体の像面速度が小さいほど、大きな速度変化を伴う可能性は低いとして設定値を小さく設定する。
【００９４】
前述のように、本実施形態の自動モードにおいては、設定値を自動で設定する。なお、焦点調節動作開始の直後は、十分な数の被写体の像面位置が記憶されておらず、像面速度を精度よく算出することができない。そこで、まだ十分な数の像面位置が記憶されていない間は、初期値を用いるのが好ましい。例えば、基本となる設定値０を初期位置として用いてもよい。または、初期値はユーザによってあらかじめ設定される設定値を用いても良い。また、モードに対応付けられた所定の設定値を初期値としてもよい。
【００９５】
あるいは、前述のように、初期値を過去の焦点調節動作において記憶された設定値、モード情報、被写体距離情報等に基づいて適宜決定してもよい。例えば、直前の焦点調節動作において最後に設定された設定値を初期値として用いても良い。または、過去に記憶された設定値の中でもっとも設定された頻度の高い設定値を初期値として用いても良い。あるいは、過去に記憶された設定値の中でもっとも値の大きい設定値（−２〜＋２の設定値を持つ設定項目の場合、＋２がもっとも値の大きい設定値であるとする）であってもよい。さらに、現在の被写体距離に対応する被写体距離において過去に記憶された設定値に基づいて決定されてもよい。例えば、ある焦点調節動作において非常に像面速度の速い被写体を追従した場合、続く焦点調節動作においては過去に設定された設定値に基づいて、速度変化に対する追従性の初期値として大きな値を設定する。これにより、像面速度の速い被写体に対しても焦点調節動作の開始直後から追従させることが可能となる。なお、前述したように、撮影者が同じ場所や同じシーンで撮影していないと考えられる場合には、初期値はリセットされるのが好ましい。これに伴い、過去の焦点調節動作において記憶された設定値、モード情報、被写体距離情報等を削除するようにしても良い。
【００９６】
本実施形態によれば、追従動作に関する複数の設定項目の設定値を全て自動的に設定する自動モードを選択することが可能である。自動モードでは、刻々と変化する被写体の動きに合わせて追従動作に関する複数の設定項目を自動的に設定することにより、適切に焦点調節動作を行うことが可能となる。また、焦点調節動作に関する複数の設定項目の設定値の画面内への表示や撮影画像への記録により、撮影するシーンに適した追従動作に関する複数の設定項目の設定値を撮影者が知ることが可能となる。
【００９７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態では、焦点調節動作に関する複数の設定項目の少なくとも１つを自動設定により設定することができる。自動設定された設定項目に関しては自動的に設定値を設定し、自動設定されていない設定項目に関しては動作モードに対応付けられた所定の設定値を設定する。これにより、動作モードに対応付けられた所定の設定値を用いながら、特定の設定項目についてのみ被写体の動きの変化に合わせた自動設定とすることができる。
【００９８】
図１７は、本実施形態におけるメニュー画面での動作モード設定の説明図である。タブの説明など図３と同じ部分については省略する。１７０１から１７０６はそれぞれ、動作モード１から動作モード６の動作モードアイコンを示している。現在選択されている動作モードには、フォーカス表示１７０７が表示される。設定項目１設定エリア１７０８には、設定項目１設定値表示１７０９により、設定項目１の設定値がカーソルで表示される。設定項目２設定エリア１７１０には、設定項目２設定値表示１７１１により、設定項目２の設定値がカーソルで表示される。設定項目１は、自動設定で設定され、自動設定を表現する「Ａ」にカーソルが表示される。また、選択されている動作モード４に対応付けられた設定項目１の所定値「＋１」は、設定項目１初期値表示１７１２により、設定項目１設定値表示１７０９とは区別可能な色のカーソルで表示される。
【００９９】
次に、図１８を参照して、本実施形態における焦点調節動作について説明する。図１８は、焦点調節動作のフローチャートである。図１８の各ステップは、マイクロコンピュータ２２１が所定のプログラムを実行することにより、主に焦点調節装置１００の各部により実現される。なお、図１８のステップＳ１８０１、Ｓ１８０２、Ｓ１８０８〜Ｓ１８１６は、図４のステップＳ４０１、Ｓ４０２、Ｓ４１１〜Ｓ４１９と基本的に同様である。このため本実施形態では、それらの説明を省略し、ステップＳ１８０３〜Ｓ１８０７に関してのみ説明する。
【０１００】
ステップＳ１８０３において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ１８０４からステップＳ１８０５またはステップＳ１８０６までの処理を所定回数ｎだけ繰り返して実行するための設定を行う。続いてステップＳ１８０４において、マイクロコンピュータ２２１は、設定項目ｉが設定自動化部１０５により自動設定に設定されているか否かを判定する。設定項目ｉが自動設定に設定されている場合、ステップＳ１８０５へ進む。一方、設定項目ｉが自動設定に設定されていない場合、ステップＳ１８０６へ進む。
【０１０１】
ステップＳ１８０５において、設定部１０２は、設定項目ｉを自動的に設定するルーチンを実行する。ステップＳ１８０５におけるルーチンは、図９乃至図１６を参照して第１の実施形態で行った説明と同様であるため、その説明を省略する。ステップＳ１８０６において、設定部１０２は、設定項目ｉに動作モードに対応付けられた所定の設定値を設定する。続いてステップＳ１８０７において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ１８０３にて設定された繰り返し処理が所定の回数だけ実行されたか否かを判定する。繰り返し処理が所定の回数だけ実行された場合、ステップＳ１８０８へ進む。一方、繰り返し処理が所定の回数実行されていない場合、ｉの値を１増加させてステップＳ１８０４へ戻る。
【０１０２】
本実施形態によれば、追従動作に関する複数の設定項目の少なくとも１つを自動設定で設定することにより、動作モードに対応付けられた所定の設定値を用いながら、特定の設定項目についてのみ被写体の状況に合わせた自動設定にすることが可能となる。これにより、予め撮影者が追従動作に関する複数の設定項目のいくつかについて設定値を決めている場合、設定値を決めていない設定項目のみを自動設定にすることができる。または、被写体の動きが大きく変わる設定項目のみを自動設定にすることが可能である。
【０１０３】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態では、撮影者により複数の動作モードが選択可能である。追従動作に関する複数の設定項目の設定値が自動的に計算され、撮影者により選択された複数の動作モードの中から最適な１つの動作モードを決定する。そして、決定された１つの動作モードに対応付けられた設定値が追従動作に関する複数の設定項目についてそれぞれ設定される。これにより、撮影者が選択した複数の動作モードのうち、被写体の動きに適した（好ましくは最適な）動作モードを自動的に選択して追従動作を行うことが可能である。
【０１０４】
図１９は、本実施形態におけるメニュー画面での動作モード設定の説明図である。タブの説明など図３と同じ部分については省略する。１９０１〜１９０６はそれぞれ、動作モード１から動作モード６の動作モードアイコンを示している。動作モード１から動作モード６はいずれも追従動作に関する複数の設定項目を所定値に固定する手動モードである。現在選択されている複数の動作モードはフォーカス表示１（１９０７）およびフォーカス表示２（１９０８）により示される。設定項目１設定エリア１９０９には、設定項目１設定値表示１９１０により設定項目１の設定値がカーソルで表示される。設定項目２設定エリア１９１１には、設定項目２設定値表示１９１２により設定項目２の設定値がカーソルで表示される。ここでは、選択されている複数の動作モードの１つである動作モード４の設定が表示されているが、複数の動作モードは２つ以上であればいくつでもよい。
【０１０５】
次に、図２０を参照して、本実施形態における焦点調節動作について説明する。図２０は、焦点調節動作のフローチャートである。図２０の各ステップは、マイクロコンピュータ２２１が所定のプログラムを実行することにより、主に焦点調節装置１００の各部により実現される。なお、図２０のステップＳ２００１、Ｓ２００２、Ｓ２０１０〜Ｓ２０１８は、図４のステップＳ４０１、Ｓ４０２、Ｓ４１１〜Ｓ４１９と基本的に同様である。このため本実施形態では、それらの説明を省略し、ステップＳ２００３〜Ｓ２００９に関してのみ説明する。
【０１０６】
ステップＳ２００３において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ２００４の処理を所定回数ｎだけ繰り返して実行するための設定を行う。続いてステップＳ２００４において、設定部１０２は、設定項目ｉを自動的に設定するルーチンを実行する。ステップＳ２００４におけるルーチンは、図９乃至図１６を参照して第１の実施形態で行った説明と同様であるため、その説明を省略する。
【０１０７】
続いてステップＳ２００５において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ２００３において設定された繰り返し処理が所定の回数だけ実行されたか否かを判定する。繰り返し処理が所定の回数だけ実行された場合、ステップＳ２００６へ進む。一方、繰り返し処理が所定の回数実行されていない場合、ｉの値を１増加させてステップＳ２００４へ進む。ステップＳ２００６において、モード判定部１０７は、ステップＳ２００５にて設定部１０２により自動的に設定された追従動作に関する複数の設定項目の設定値と合致する設定値が対応付けられた手動モードを決定するルーチンを実行する。なお、ステップＳ２００６のルーチンは、図８を参照して第１の実施形態で説明したルーチンと同様である。ただし、本実施形態では、図８のステップＳ８０４において、複数モード選択部１０６により選択された動作モードのみを計算対象とすることが好ましい。
【０１０８】
続いてステップＳ２００７において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ２００８の処理を所定回数ｎだけ繰り返して実行するための設定を行う。続いてステップＳ２００８において、設定部１０２は、追従動作に関する設定項目ｉについて、ステップＳ２００６にてモード判定部１０７により決定された動作モードに対応付けられた所定値を設定する。続いてステップＳ２００９において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ２００７にて設定された繰り返し処理が所定の回数だけ実行されたか否かを判定する。繰り返し処理が所定の回数だけ実行された場合、ステップＳ２０１０へ進む。一方、繰り返し処理が所定の回数実行されていない場合、ｉの値を１増加させてステップＳ２００８へ進む。
【０１０９】
本実施形態によれば、撮影者により選択された複数の動作モードの中から、被写体の動きに適した動作モードを自動的に選択して追従動作を行うことが可能となる。これにより、予め撮影者が使おうとする動作モードの候補がいくつかに絞られている場合、その候補の中から適切な動作モードを選択して追従動作を行うことができる。
【０１１０】
（第４の実施形態）
次に、本発明における第４の実施形態について説明する。第１〜第３の実施形態では、追従動作に関する設定項目を自動的に設定する方法について説明した。その中で、設定項目として「測距点乗り移り特性」および「速度変化に対する追従性」の設定値を自動的に変更する方法について述べた。本実施形態および後述の第５〜第７の実施形態では、設定項目「被写体追従特性」の設定値を自動的に変更する方法について説明する。
【０１１１】
「被写体追従特性」とは、焦点検出結果より同一被写体ではない思われるときに、撮像レンズのフォーカスレンズの駆動禁止時間をどの程度の長さにするかを示す設定項目である。撮影者の意図しない障害物が出現して頻繁に被写体を遮る場合や、画面内での動きが大きい被写体などのような撮影者が被写体を捕捉するのが難しい場合には、駆動禁止時間をより長くするのが好ましい。一方、撮影者がある被写体から別の被写体に追従対象を切り替えたい場合には、駆動禁止時間をより短くするのが好ましい。なぜなら、頻繁に障害物が出現して被写体を遮る場合に駆動禁止時間を短くすると、意図しない被写体に追従対象が切り替わってしまう。また、撮影者がある被写体から別の被写体に追従対象を切り替えたい場合に駆動禁止時間を長くすると、なかなか狙った被写体へと追従対象が切り替わらず、撮影者の期待するタイミングでの撮影を逃してしまう可能性がある。このように、撮影状況や撮影者の意図によって「被写体追従特性」を適切に設定することが好ましい。
【０１１２】
まず、図２１を参照して、本実施形態における焦点調節装置について説明する。図２１は、焦点調節装置（撮像装置）１００ａのブロック図である。図２１中の各部は、図２２を参照して後述するマイクロコンピュータ２２１の制御により、図２２に示されるハードウエアとソフトウエアの協働により実現される。
【０１１３】
焦点検出部（焦点検出手段）１０１は、撮影画面内の複数の座標の焦点検出結果を検出する。焦点検出結果は、撮像レンズ２０１の結像位置およびデフォーカス量（焦点状態）に基づいて、被写体の像面位置として検出される。連続性判定部（制御手段）１２１は、焦点検出部１０１により検出された焦点検出結果の時系列的な変化に基づいて、被写体の像面位置の連続性を判定する。動き検出部１２２は、撮像装置または撮像レンズの動き検出結果（動きの方向や大きさ）を検出する。動き検出結果は、角速度として検出される。
【０１１４】
動き判定部（制御手段）１２３は、動き検出部１２２により検出された動き検出結果に基づいて、撮像装置または撮像レンズの特定の動きの有無を判定する。なお、特定の動きについては後述する。制御部（制御手段）１２４は、連続性判定部１２１による被写体の像面位置の連続性の判定結果と、動き判定部１２３による撮像装置または撮像レンズの特定の動きの有無の判定結果とに基づいて、焦点調節部（焦点調節手段）１０３を制御する。焦点調節部１０３は、制御部１２４の指示に基づいて焦点を調節する。
【０１１５】
次に、図２２を参照して、本実施形態における撮像装置（デジタル一眼レフカメラ）について説明する。図２２は、本実施形態における撮像装置２００ａのブロック図である。本実施形態の撮像装置２００ａの基本構成は、第１の実施形態の撮像装置２００と同様であるため、ここでは撮像装置２００と異なる部分についてのみ説明する。
【０１１６】
レンズ通信回路２３２は、撮像レンズ２０１の内部のマイクロコンピュータ（不図示）と通信を行う。この通信は、マイクロコンピュータ２２１により制御される。マイクロコンピュータ２２１は、レンズ通信回路２３２を介して、撮像レンズ２０１の状態を取得する。
【０１１７】
液晶駆動回路２２８は、マイクロコンピュータ２２１の表示内容命令に従って、外部液晶表示部材２２９やファインダ内液晶表示部材２３０を駆動する。ファインダ内液晶表示部材２３０には、不図示のＬＥＤなどのバックライトが配置されており、そのＬＥＤも液晶駆動回路２２８で駆動される。マイクロコンピュータ２２１は、撮影前に設定されているＩＳＯ感度、画像サイズ、または、画質に応じた、画像サイズの予測値データに基づいて、メモリコントローラ２１８を介して、メモリ２１９の容量を確認した上で撮影可能残数を演算することができる。マイクロコンピュータ２２１は、必要に応じて、その演算結果を、外部液晶表示部材２２９やファインダ内液晶表示部材２３０に表示することができる。不揮発性メモリ２３１（ＥＥＰＲＯＭ）は、撮像装置２００ａに電源が入れられていない状態でも、データを保存することができる。
【０１１８】
動き検出回路２４０は、撮像装置２００ａの動きを検出する検出部を有する。検出部は、例えば加速度センサであり、撮像装置２００ａの水平軸または垂直軸を回転軸としたときの加速度をそれぞれ検出する。視線検出回路（視線検出部）２４１は、撮影者がファインダ部（不図示）を覗いたときの視線位置を検出する。視線位置の検出は、視線検出用ＬＥＤ（不図示）によって眼球に赤外光を投光し、その反射光を視線検出用センサ（不図示）で受光することにより行われる。
【０１１９】
なお、図２１および図２２を参照して説明した本実施形態の焦点調節装置１００ａおよび撮像装置２００ａの構成は、第５の実施形態および第６の実施形態でも共通である。
【０１２０】
次に、図２５を参照して、本実施形態における撮影処理を説明する。図２５は、本実施形態における撮影処理のフローチャートである。撮像装置２００ａは、ある時刻における被写体の像面に対してレンズを駆動するモード（ワンショット撮影モード）、および、現在の時刻よりも後の時刻の被写体の像面を予測しながらレンズを駆動するモード（予測撮影モード）の２種類のモードを有する。本実施形態では、撮像装置２００ａが予測撮影モードに設定されたときの動作を説明する。
【０１２１】
まずステップＳ２５０５において、マイクロコンピュータ２２１は、フラグＦＬＧに０を代入する。フラグＦＬＧは、後述する駆動待機タイマーが駆動中であるか否かを示す情報である。続いてステップＳ２５０１において、マイクロコンピュータ２２１は、スイッチＳＷ１の状態を判定する。スイッチＳＷ１がオンの場合、ステップＳ２５０２へ進む。一方、スイッチＳＷ１がオフの場合、マイクロコンピュータ２２１は、予測撮影モードを終了する。
【０１２２】
ステップＳ２５０２において、マイクロコンピュータ２２１は、焦点調節処理を行う。なお、焦点調節処理の詳細については、図２６を参照して後述する。続いてステップＳ２５０３において、マイクロコンピュータ２２１は、スイッチＳＷ２の状態を判定する。スイッチＳＷ２がオフの場合、ステップＳ２５０１へ戻る。一方、スイッチＳＷ２がオンの場合、ステップＳ２５０４へ進む。ステップＳ２５０４において、マイクロコンピュータ２２１は、主ミラー２０５をアップし、フォーカルプレーンシャッタ２１１を動作させて撮影を行う。その後、ステップＳ２５０１へ戻る。
【０１２３】
次に、図２６を参照して、本実施形態における焦点調節処理（図２５のステップＳ２５０２）について説明する。図２６は、焦点調節処理のフローチャートである。まずステップＳ２６０１において、マイクロコンピュータ２２１は、焦点検出回路２１０を制御し、デフォーカス量を求める。またマイクロコンピュータ２２１は、デフォーカス量と撮像レンズ２０１の現在位置とに基づいて、被写体にピントが合う撮像レンズ２０１の位置である像面位置を取得する。そしてマイクロコンピュータ２２１は、取得した像面位置を、検出時刻とともにメモリ２１９に格納する。
【０１２４】
続いてステップＳ２６０２において、マイクロコンピュータ２２１は、動き検出回路２４０を制御して、撮像装置２００ａの加速度を求める。そしてマイクロコンピュータ２２１は、求めた加速度を、検出時刻とともにメモリ２１９に格納する。
【０１２５】
続いてステップＳ２６０３において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ２６０２にてメモリ２１９に格納された過去の複数の加速度を用いて、撮像装置２００ａに関して特定の動きがあったか否かを判定する。なお、特定の動きについては後述する。
【０１２６】
続いてステップＳ２６０４において、マイクロコンピュータ２２１は、焦点位置の連続性判定処理を行う。すなわちマイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ２６０１にてメモリ２１９に格納された過去の複数の像面位置に基づいて、直近に検出された像面位置の連続性の有無を判定する。マイクロコンピュータ２２１は、例えば、過去の複数の像面位置に関して、最小二乗法などによって回帰曲線を求める。そして、回帰曲線から予想される直近の予想像面位置と、ステップＳ２６０１にて検出された直近の像面位置との差が閾値以内である場合、マイクロコンピュータ２２１は、焦点位置の連続性があると判定する。一方、予想像面位置と直近の像面位置との差が閾値を超えている場合、マイクロコンピュータ２２１は、焦点位置の連続性がないと判定する。焦点位置の連続性がない場合、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ２６０６にて用いられる焦点位置の予測処理および次回の焦点位置の連続性の判定処理において、直近の像面位置とその検出時刻を使用しないように制御する。
【０１２７】
続いてステップＳ２６０５において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ２６０４の焦点位置の連続性判定処理の結果を評価する。ステップＳ２６０４にて直近の像面位置の連続性があると判定された場合、ステップＳ２６０６に進む。一方、直近の像面位置の連続性がないと判定された場合、ステップＳ２６１０に進む。
【０１２８】
ステップＳ２６０６において、マイクロコンピュータ２２１は、焦点位置予測処理を行う。すなわちマイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ２６０１にてメモリ２１９に格納された過去の複数の像面位置および直近の像面位置に基づいて、将来の像面位置を予測する。マイクロコンピュータ２２１は、例えば、ステップＳ２６０４でも述べたように最小二乗法などによって回帰曲線を求め、将来の像面位置を予測する。
【０１２９】
続いてステップＳ２６０７において、マイクロコンピュータ２２１は、焦点位置予測結果に基づくレンズ駆動を行う。ステップＳ２６０６にて将来の像面位置が求められているため、マイクロコンピュータ２２１は、その結果に基づいてフォーカスレンズの駆動を行うため、レンズ通信回路２３２を介して通信を行う。
【０１３０】
ステップＳ２６１０において、マイクロコンピュータ２２１は、フラグＦＬＧの値を評価する。フラグＦＬＧが０である場合、ステップＳ２６１１へ進む。一方、フラグＦＬＧが１である場合、ステップＳ２６２０へ進む。ステップＳ２６１１において、マイクロコンピュータ２２１は、フラグＦＬＧに１を代入する。続いてステップＳ２６１２において、マイクロコンピュータ２２１は、駆動待機タイマーをリセットする。続いてステップＳ２６１３において、マイクロコンピュータ２２１は、駆動待機タイマーによる計時を開始する。
【０１３１】
ステップＳ２６２０において、マイクロコンピュータ２２１は、駆動待機タイマーの計時結果が所定時間内であるか否かを判定する。駆動待機タイマーの計時結果が所定時間以内である場合、ステップＳ２６２１へ進む。一方、駆動待機タイマーの計時結果が所定時間を超えている場合、ステップＳ２６２２へ進む。
【０１３２】
ステップＳ２６２１において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ２６０３にて実施した動き判定処理において特定の動きを検出したか否かを判定する。特定の動きを検出した場合、ステップＳ２６２２へ進む。特定の動きを検出していない場合、焦点調節処理を終了する。
【０１３３】
ステップＳ２６２２において、マイクロコンピュータ２２１は、フラグＦＬＧに０を代入する。続いてステップＳ２６２３において、マイクロコンピュータ２２１は、駆動待機タイマーによる計時を停止する。続いてステップＳ２６２４において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ２６０１にて直近に検出された像面位置に基づくレンズ駆動を行う。マイクロコンピュータ２２１は、フォーカスレンズを駆動するため、レンズ通信回路２３２を介して通信を行う。
【０１３４】
本フローにおいて、フラグＦＬＧは、駆動待機タイマーが計時中か否かを示す情報である。駆動待機タイマーが計時中であり、特定の動きが検出されない場合、マイクロコンピュータ２２１は、被写体を適切に追従できていないと判定し、レンズ駆動処理を行わない。また、駆動待機タイマーが計時中であり、所定時間を満了した場合、マイクロコンピュータ２２１は、新しい被写体を狙ったと判定し、直近の像面位置に基づいてレンズ駆動処理を行う。一方、駆動待機タイマーが計時中であり、特定の動きが検出された場合、マイクロコンピュータ２２１は、新しい被写体を追従したと判定し、駆動待機タイマーの満了を待たずに直近の像面位置に基づいてレンズ駆動処理を行う。
【０１３５】
次に、図２３を参照して、本実施形態における撮像装置２００ａの動作を説明する。図２３は、撮像装置２００ａ（カメラ２３０１ａ、２３０１ｂ）の動作の説明図である。時刻ｔ０において、撮影者はカメラ２３０１ａを旧被写体２３０２に向けてスイッチＳＷ１を押すことで、カメラ２３０１ａは旧被写体２３０２に合焦している。その後、撮影者はスイッチＳＷ１を押したまま、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて、カメラを左方向に素早くパンニングを行って、新被写体２３０３を狙う。時刻ｔ２以降、撮影者はカメラを新被写体２３０３に向けており、このときのカメラと被写体との関係は、カメラ２３０１ｂと新被写体２３０３として示されている。なお、カメラ２３０１ａ、２３０１ｂはそれぞれ同一のカメラボディ（撮像装置２００ａ）である。
【０１３６】
次に、図２４を参照して、図２３の動作を行う撮像装置２００ａにより検出された像面位置および加速度について説明する。図２４は、撮像装置２００ａの動作に対応する加速度と被写体の像面位置との関係を示す図である。図２４の上段は、時刻と加速度との関係を示し、下段は時刻と像面位置および撮像レンズ２０１の結像位置との関係を示している。グラフ中の像面位置、加速度の検出結果が得られたそれぞれのタイミングで、ステップＳ２５０２が実行されているものとする。図２４において、横軸は時刻、縦軸は加速度または像面位置をそれぞれ示している。
【０１３７】
時刻ｔ０で旧被写体２３０２に合焦させているため、像面位置はｙ０として検出される。撮像装置２００ａを静止させているので、加速度は０である。レンズ位置は、旧被写体２３０２に合焦しているため、ｙ０となる。
【０１３８】
時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて、撮影者は撮像装置２００ａを素早く左方向にパンニングさせている。このとき撮像装置２００ａは背景を捉えているため、像面位置はｙ１として検出される。検出した像面位置がｙ０からｙ１になり、ステップＳ２６０４の焦点位置の連続性判定処理において、焦点位置の連続性がないと判定され、レンズ位置はｙ０として制御される。駆動待機タイマー満了時間は、図２４の下部に示した長さとして定義されている。
【０１３９】
撮像装置２００ａをパンニングする場合、撮像装置２００ａを左方向に加速させるため、時刻ｔ１の直後は動き検出回路２４０によって正方向の加速度が検出される。その後、撮影者は新被写体２３０３を捉えるため、パンニングを停止し、撮像装置２００ａを止めようとする。従って、動き検出回路２４０によって負方向の加速度すなわち減速が検出される。
【０１４０】
時刻ｔ２の直前である時刻ｔＸにおいて、新被写体２３０３を捉えたため、検出した像面位置はｙ２として検出される。このとき撮影者は、撮像装置２００ａを止めようとしているため、負の加速度の大きさは０に近い値として検出される。時刻ｔ１からｔＸまでの加速度の検出結果の特徴である、急激な加速、急激な減速かつ加速度の大きさが小さくなったことを検出することによって、ステップＳ２６０３において特定の動きがあったと判定される。ステップＳ２６０４の焦点位置の連続性判定処理において、像面位置ｙ０からｙ２となっても焦点位置の連続性がないと判定されるが、ステップＳ２６２１およびＳ２６２４によって、像面位置ｙ２に向けてレンズ位置を制御する。
【０１４１】
時刻ｔ２以降は新被写体２３０３を捉えているため、検出した像面位置はｙ２として検出される。撮像装置２００ａを停止させているため、加速度は０として検出される。
【０１４２】
本実施形態では、焦点位置の連続性がなく、かつ、レンズの駆動待機タイマーが満了していない状態であっても、特定の動きを検出することによって像面位置に基づく制御を行う。これにより、特定の動きを検出しない場合と比較して、素早く被写体に合焦させることが可能である。
【０１４３】
（第５の実施形態）
次に、図２７を参照して、第５の実施形態における焦点調節処理（図２５のステップＳ２５０２）について説明する。第４の実施形態では、特定の動きを検出した場合、像面位置に基づいて制御を行う例を説明した。一方、本実施形態では、特定の動きの検出に加え、特定の動きを検出した後の像面位置を考慮した例を説明する。なお本実施形態において、第４の実施形態と共通する説明については省略する。
【０１４４】
図２７は、本実施形態における焦点調節処理のフローチャートである。ステップＳ２７０１〜Ｓ２７２１は、図２６のステップＳ２６０１〜Ｓ２６２１とそれぞれ同じである。ステップＳ２７２１において、動き判定処理で特定の動きを検出したと判定された場合、ステップＳ２７３０へ進む。一方、特定の動きを検出していないと判定された場合、焦点調節処理を終了する。
【０１４５】
ステップＳ２７３０において、マイクロコンピュータ（安定性判定部）２２１は、焦点位置の安定性判定処理を行う。すなわちマイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ２７０１にてメモリ２１９に格納された過去の複数の像面位置に基づいて、直近に検出された像面位置の安定性の有無を判定する。ステップＳ２７０４の焦点位置の連続性判定処理との違いは、予想像面位置を求めるか否かである。焦点位置の安定性判定処理では、過去複数回の像面位置と直近に検出された像面位置が所定の範囲にある場合、像面位置が安定したものと判定する。また、画角内の複数領域それぞれ像面位置から、最も遠景となる像面位置を求め、そこから所定量至近方向の像面位置を対象にして安定性の判定を行ってもよい。これにより、背景で像面位置が安定したと認識することを避けることができる。
【０１４６】
続いてステップＳ２７３１において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ２７３０にて実施した焦点位置の安定性判定処理で焦点位置が安定したか否かを判定する。焦点位置が安定した場合、ステップＳ２７２２へ進む。一方、焦点位置が安定していない場合、焦点調節処理を終了する。続くステップＳ２７２２〜Ｓ２７２４は、図２６のステップＳ２６２２〜Ｓ２６２４とそれぞれ同じである。
【０１４７】
本実施形態では、特定の動きを検出し、かつ、焦点位置が安定することによって像面位置に基づく制御を行う。これにより、焦点位置の安定を判定しないときと比較して、より正確に被写体に合焦させることが可能である。
【０１４８】
（第６の実施形態）
次に、図２８を参照して、第６の実施形態における焦点調節処理（図２５のステップＳ２５０２）について説明する。第４の実施形態では、特定の動きを検出した場合に像面位置に基づいて制御する例を説明した。一方、本実施形態では、特定の動きの検出に加え、視線の動きを判定した例を説明する。なお本実施形態において、第４の実施形態と共通する説明は省略する。
【０１４９】
図２８は、本実施形態における焦点調節処理のフローチャートである。ステップＳ２８０１〜Ｓ２８２１は、図２６のステップＳ２６０１〜Ｓ２６２１とそれぞれ同じである。ステップＳ２８０２とステップＳ２８０３との間のステップＳ２８３０において、マイクロコンピュータ２２１は、視線検出処理を行う。すなわちマイクロコンピュータ２２１は、視線検出回路２４１により検出された撮影者の視線位置を取得する。そしてマイクロコンピュータ２２１は、検出時刻と視線位置とを組としてメモリ２１９に格納する。
【０１５０】
ステップＳ２８２１において、動き判定処理で特定の動きを検出したと判定された場合、ステップＳ２８３１へ進む。一方、特定の動きを検出していないと判定された場合、焦点調節処理を終了する。ステップＳ２８３１において、マイクロコンピュータ（視線判定部）２２１は、視線判定処理を行う。すなわちマイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ２８３０にてメモリ２１９に格納された過去の複数の視線位置が所定の領域内に集中しているか否かを判定する。
【０１５１】
続いてステップＳ２８３２において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ２８３１の視線判定処理で視線位置が所定の領域内に集中しているか否かを判定する。視線位置が所定の領域内に集中している場合、ステップＳ２８２２へ進む。一方、視線位置が所定の領域内に集中していない場合、焦点調節処理を終了する。撮像装置２００ａをパンニングし、新被写体を撮影者が認識したとき、その新被写体に視線を合わせるため、視線は新被写体付近に集中すると考えらえる。ステップＳ２８０３の動き判定処理の結果と組み合わせることで、より適切に新被写体を撮影者が狙っているということを判定することができる。ステップＳ２８３１の視線判定処理における所定の領域は、撮影者が予め設定した焦点調節領域と一致させてもよい。続くステップＳ２８２２〜Ｓ２８２４は、図２６のステップＳ２６２２〜Ｓ２６２４とそれぞれ同じである。
【０１５２】
本実施形態では、特定の動きを検出し、かつ、視線位置の特定領域への集中を判定することにより、像面位置に基づいて制御を行う。これにより、視線位置の集中を判定しないときと比較して、より正確に被写体に合焦させることが可能である。
【０１５３】
（第７の実施形態）
次に、本発明における第７の実施形態について説明する。なお本実施形態において、「抜け時間」は、第４〜第６の実施形態における「駆動待機タイマー」に相当する。「抜け時間カウント開始」は「駆動待機タイマー開始」に相当する。また、「抜け時間リセット」は、「駆動待機タイマーリセット」または「駆動待機タイマー停止」に相当する。「抜け時間が抜け完了時間を超えない」は、「駆動待機タイマーが所定時間内」に相当する。「抜け状態である」は、「ＦＬＧ＝１」に相当する。「抜け状態ではない」は「ＦＬＧ＝０」に相当する。「抜け判定処理」は、「連続性判定処理」に相当する。
【０１５４】
まず、図２９を参照して、本実施形態における焦点調節装置について説明する。図２９は、焦点調節装置（撮像装置）１００ｂのブロック図である。図２９中の各部は、マイクロコンピュータ２２１の制御により、図２に示されるハードウエアとソフトウエアの協働により実現される。
【０１５５】
焦点検出部（焦点検出手段）１０１は、撮像素子２１３により撮像される撮像画面内に複数設けられた焦点検出領域のそれぞれにおいて焦点検出回路２１０により生成された一対の位相差像信号を取得する。そして焦点検出部１０１は、取得した位相差像信号に基づいて、各焦点検出領域でのデフォーカス量（焦点状態）を検出（算出）する。記憶部１０８は、焦点検出部１０１により検出されたデフォーカス量、および、検出時刻における撮像レンズ２０１の結像位置から算出される像面位置を過去複数回の検出分にわたってメモリ２１９に記憶する。焦点調節部（焦点調節手段）１０３は、焦点検出部１０１により検出されたデフォーカス量に基づいて撮像レンズ２０１のフォーカスレンズを駆動させる。
【０１５６】
禁止部（制御手段）１３２は、焦点検出部１０１により検出されたデフォーカス量に基づいて焦点調節部１０３が撮像レンズ２０１を駆動させることを所定の時間禁止する。判定部（制御手段）１３３は、記憶部１０８に記憶された過去複数回の像面位置に基づいて被写体を捕捉できていない頻度が高いか否かを判定する。変更部（制御手段）１３４は、判定部１３３により被写体を捕捉できていない頻度が高いと判定された場合、禁止部１３２が撮像レンズ２０１の駆動を禁止する時間を、被写体を捕捉できていない頻度が低いと判定された場合よりも長くなるように変更する。被写体検出部（制御手段）１０９は、測光回路２２６により受信された輝度情報を用いて撮像画面内における被写体領域を検出し、検出した被写体領域に関する情報をメモリ２１９に記憶する。
【０１５７】
本実施形態では、このような機能を有するマイクロコンピュータ２２１を備えた撮像装置２００により、前述のように被写体を捕捉できていない頻度が高いかを過去複数回の像面位置に基づいて判定する。そして、被写体を捕捉できていない頻度が高いと判定された場合、被写体を捕捉できない場合に撮像レンズ２０１の駆動を禁止する時間を、被写体を捕捉できていない頻度が低いと判定された場合よりも長くする。これにより、撮影者による撮像対象の切り替えの際は速やかに追従させながら、撮影者がＡＦ枠を外しやすく捕捉できない頻度が高い被写体に対しては取り逃がさずに捕捉し続けることができる。
【０１５８】
次に、図３０を参照して、本実施形態における焦点調節処理について説明する。図３０は、焦点調節処理のフローチャートである。図３０の焦点調節処理は、マイクロコンピュータ２２１がコンピュータプログラムである焦点調節制御プログラムに従って実行される。撮影者によりスイッチＳＷ１がオン状態にされると、ステップＳ３００１において、マイクロコンピュータ２２１の焦点検出部１０１は、焦点検出回路２１０からの焦点検出領域で生成された一対の位相差像信号からデフォーカス量を算出する。
【０１５９】
ここで、図３１を参照して、撮像画面内に設けられた複数の焦点検出領域について説明する。図３１は、複数の焦点検出領域の説明図である。図３１において、小さい四角枠のそれぞれが焦点検出領域である。それぞれの焦点検出領域で検出されたデフォーカス量は、メモリ２１９に一時的に記憶される。複数の焦点検出領域のうち、どの焦点検出領域を用いてでデフォーカス量を検出するかは、撮影者によって選択される焦点検出エリア設定によって決定される。例えば、焦点検出エリア設定３１ａでは１個の焦点検出領域のみが用いられ、焦点検出エリア設定３１ｂでは２０個（５行×４列）の焦点検出領域が用いられる。
【０１６０】
続いて、図３０のステップＳ３００２において、被写体検出部１０９は、撮像画面内における測光領域において被写体領域を検出し、被写体の大きさおよび座標位置を決定する。続いてステップＳ３００３において、記憶部１０８は、ステップＳ３００１にて検出されたデフォーカス量と撮像レンズの結像位置から算出される像面位置、および、ステップＳ３００２にて決定された被写体の大きさおよび座標位置を記憶する。
【０１６１】
続いてステップＳ３００４において、判定部１３３は、記憶部１０８に記憶された過去複数回の像面位置に基づいて被写体を捕捉できていない頻度を判定する。この被写体外し判定処理については、図３２を参照して後述する。なお、焦点調節処理を開始した直後などは記憶部１０８に十分な像面位置データが記憶されていない状態であるため、記憶部１０８に十分な像面位置データが記憶されてから被写体外し判定処理を行うことが好ましい。
【０１６２】
続いてステップＳ３００５において、判定部１３３は、被写体を捕捉できていない頻度が高いか否かを判定する。マイクロコンピュータ２２１は、被写体を捕捉できていない頻度が高いと判定した場合、ステップＳ３００７に進む。一方、被写体を捕捉できていない頻度が低いと判定した場合、ステップＳ３００６に進む。ステップＳ３００６において、変更部１３４は、被写体を捕捉できていない場合の抜け完了時間を所定の第１の時間に設定する。すなわちステップＳ３００６において、設定値＝０とする。そして、設定値＝０に対応して、抜け時間を第１の時間にする。
【０１６３】
ステップＳ３００７において、マイクロコンピュータ２２１は、被写体外し時間が所定時間以上か否かを判定する。被写体外し時間が所定時間以上の場合、ステップＳ３０１１に進む。一方、被写体外し時間が所定時間未満の場合、ステップＳ３００８に進む。ここで、被写体外し時間としては、例えば、被写体外しが発生した時間の合計などを用いることができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、被写体外しが発生した時間の合計を外し回数で割って、１回の被写体外しあたりの平均外し時間を用いることもできる。または、１回の被写体外しにおいて、最も長い時間被写体を外した場合の時間を用いてもよい。なお、被写体外し回数や被写体外し時間については、図３２を参照して後述する。
【０１６４】
ステップＳ３００８において、判定部１３３は、ステップＳ３００２にて被写体検出部１０９により検出された被写体の大きさが所定のサイズよりも小さいか否かを判定する。被写体の大きさが所定のサイズよりも小さい場合、ステップＳ３０１１に進む。一方、被写体の大きさが所定のサイズよりも大きい場合、ステップＳ３００９に進む。
【０１６５】
ステップＳ３００９において、判定部１３３は、ステップＳ３００３にて記憶部１０８に記憶された過去複数回の被写体の座標位置の変化量が所定の動き閾値よりも大きいか否かを判定する。被写体の動きが大きい場合、ステップＳ３０１１に進む。一方、被写体の動きが大きくない場合、ステップＳ３０１０に進む。なお、被写体の座標位置の変化量は、ユークリッド距離やマンハッタン距離などを用いて算出ことができる。
【０１６６】
ステップＳ３０１０において、変更部１３４は、被写体を捕捉できていない場合の抜け完了時間を所定の第２の時間に設定する。すなわちステップＳ３０１０において、設定値＝−１とする。そして、設定値＝−１に対応して、抜け時間を第２の時間とする。第２の時間は、ステップＳ３００６における第１の時間よりも長い。ステップＳ３０１１において、変更部１３４は、被写体を捕捉できていない場合の抜け完了時間を所定の第３の時間に設定する。すなわちステップＳ３０１１において、設定値＝−２とする。そして、設定値＝−２に対応して、抜け時間を第３の時間とする。第３の時間は、ステップＳ３０１０における第２の時間よりも長い。本実施形態において、設定値が大きい（０に近い）ほど抜け完了時間は短い。時間の関係は、本実施形態に記載したように、第１の時間＜第２の時間<第３の時間である。
【０１６７】
続いてステップＳ３０１２において、禁止部１３２は、抜け状態であるか否かを判定する（抜け判定処理）。なお、抜け判定処理については図３３を参照して後述する。ここで、抜け状態とは、被写体を捕捉できておらず、撮像レンズ２０１の駆動を禁止すべきと判定される状態である。
【０１６８】
続いてステップＳ３０１３において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ３０１２にて禁止部１３２に抜け状態と判定されたか否かを判定する。抜け状態であると判定された場合、ステップＳ３０１５に進む。一方、抜け状態ではないと判定された場合、ステップＳ３０１４に進む。ステップＳ３０１４において、焦点調節部１０３は、ステップＳ３００１にて検出されたデフォーカス量に基づいて撮像レンズ２０１を駆動する。続いてステップＳ３０１５において、マイクロコンピュータ２２１は、スイッチＳＷ１がオン状態であるか否かを判定する。スイッチＳＷ１がオンされている場合、再びステップＳ３００１に戻って焦点調節処理を行う。一方、スイッチＳＷ１がオンされていない場合、焦点調節処理を終了する。
【０１６９】
次に、図３２を参照して、被写体外し頻度判定処理（図３０のステップＳ３００４）について説明する。図３２は、被写体外し頻度判定処理のフローチャートである。図３２の被写体外し頻度判定処理は、マイクロコンピュータ２２１がコンピュータプログラムである焦点調節制御プログラムに従って実行される。
【０１７０】
まずステップＳ３２０１において、マイクロコンピュータ２２１の判定部１３３は、外し回数（被写体外し回数）および外し時間（被写体外し時間）をそれぞれ０に初期化する。続いてステップＳ３２０２において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ３２０３〜Ｓ３２１０の処理を、ｉの初期値を０としてｉが所定回数（Ｎ−１）未満である間繰り返して実行するための設定を行う。
【０１７１】
続いてステップＳ３２０３において、判定部１３３は、記憶部１０８に記憶された過去複数回の像面位置に基づいて、ｉ番目と（ｉ＋１）番目の像面位置の差が所定の像面閾値以上か否かを判定する。像面位置の差が像面閾値以上の場合、ステップＳ３２０５に進む。一方、像面位置の差が像面閾値未満の場合、ステップＳ３２０４に進む。なお、像面位置の差が閾値以上となるのは、無限側の背景の像面位置または至近側の障害物の像面位置が存在する場合である。ここでは、その両方を対象としてもよいし、例えば無限側の背景の像面位置だけを対象とするように像面閾値を設定してもよい。
【０１７２】
ステップＳ３２０４において、マイクロコンピュータ２２１は、ｉに１を加算する。そしてマイクロコンピュータ２２１は、ｉが所定回数（Ｎ−１）未満か否かを判定する。ｉが所定回数未満である場合、ステップＳ３２０３に戻る。一方、ｉが所定回数以上である場合、ステップＳ３２１１に進む。
【０１７３】
ステップＳ３２０５において、判定部１３３は、外し回数に１を加算する。続いてステップＳ３２０６において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ３２０７、Ｓ３２０８の処理を、ｋの初期値を０として（ｉ＋ｋ）が所定回数（Ｎ−１）未満である間繰り返して実行するための設定を行う。
【０１７４】
続いてステップＳ３２０７において、判定部１３３は、記憶部１０８に記憶された過去複数回の像面閾値に基づいて、ｉ番目と（ｉ＋ｋ）番目の像面位置の差が所定の像面閾値以上であるか否かを判定する。像面位置の差が像面閾値以上の場合、ステップＳ３２０８に進む。一方、像面位置の差が像面閾値未満の場合、ステップＳ３２１０に進む。
【０１７５】
ステップＳ３２０８において、判定部１３３は、外し時間に１を加算する。ここでは、外し時間を、基準となるｉ番目の像面位置に対して連続して像面閾値以上となる像面位置の個数としてカウントしているが、ｉ番目の像面位置の検出時刻と（ｉ＋ｋ）番目の像面位置の検出時刻の差を用いて、外し時間をミリ秒などの単位としてもよい。続いてステップＳ３２０９において、マイクロコンピュータ２２１は、ｋに１を加算する。そしてマイクロコンピュータ２２１は、（ｉ＋ｋ）が所定回数（Ｎ−１）未満であるか否かを判定する。（ｉ＋ｋ）が所定回数未満である場合、ステップＳ３２０７に進む。一方、（ｉ＋ｋ）が所定回数以上である場合、ステップＳ３２１０に進む。ステップＳ３２１０において、判定部１３３は、ｉに（ｉ＋ｋ−１）を代入して値を更新する。
【０１７６】
続いてステップＳ３２１１において、判定部１３３は、外し回数が所定回数以上であるか否かを判定する。外し回数が所定回数以上の場合、ステップＳ３２１２に進む。一方、外し回数が所定回数未満の場合、ステップＳ３２１３に進む。ステップＳ３２１２において、判定部１３３は、被写体を捕捉できていない頻度が高いと判定して、被写体外し判定処理を終了する。ステップＳ３２１３において、判定部１３３は、被写体を捕捉できていない頻度が低いと判定して、被写体外し判定処理を終了する。
【０１７７】
次に、図３３を参照して、抜け判定処理（図３０のステップＳ３０１２）について説明する。図３３は、抜け判定処理のフローチャートである。図３３の抜け判定処理は、マイクロコンピュータ２２１がコンピュータプログラムである焦点調節制御プログラムに従って実行される。
【０１７８】
まずステップＳ３３０１において、マイクロコンピュータ２２１の禁止部１３２は、焦点検出部１０１により検出されたデフォーカス量の信頼性が低いか否かを判定する。デフォーカス量の信頼性が低くない（高い）場合、ステップＳ３３０２に進む。一方、デフォーカス量の信頼性が低い場合、ステップＳ３３０５に進む。
【０１７９】
ステップＳ３３０２において、マイクロコンピュータ２２１は、焦点検出部１０１により検出されたデフォーカス量が抜け閾値以上であるか否かを判定する。デフォーカス量が抜け閾値以上でない場合、ステップＳ３３０３に進む。一方、デフォーカス量が抜け閾値以上である場合、ステップＳ３３０５に進む。なお、スイッチＳＷ１をオン状態にした直後などの被写体に一度もピントが合っておらず大ボケした状態では、大きいデフォーカス量が観測される。このため、一度ピントが合う、すなわち合焦状態であると判定できる小さいデフォーカス量が観測されるまでは、例えば抜け閾値を非常に大きくするなどして、本ステップにおいてデフォーカス量は抜け閾値以上ではないと判定することが好ましい。
【０１８０】
ステップＳ３３０３において、禁止部１３２は、抜け状態ではないと判定する。続いてステップＳ３３０４において、禁止部１３２は、抜け時間のカウントを停止し、抜け時間をリセットして抜け判定処理を終了する。抜け時間は、撮像レンズのフォーカスレンズの駆動を禁止する時間である。
【０１８１】
ステップＳ３３０５において、マイクロコンピュータ２２１は、すでに抜け状態であるか否かを判定する。まだ抜け状態ではない場合、ステップＳ３３０６に進む。一方、すでに抜け状態である場合、ステップＳ３３０８に進む。
【０１８２】
ステップＳ３３０６において、禁止部１３２は、抜け状態であると判定する。続いてステップＳ３３０７では、禁止部１３２は抜け時間のカウントを開始して、抜け判定処理を終了する。
【０１８３】
ステップＳ３３０８において、マイクロコンピュータ２２１は、抜け時間が抜け完了時間を超えたか否かを判定する。抜け時間が抜け完了時間を超えている場合、ステップＳ３３０９に進む。一方、抜け時間が抜け完了時間を超えていない場合、ステップＳ３３１１に進む。抜け完了時間としては、被写体を捕捉できている頻度や被写体の状況などに応じて、図３０のステップＳ３００６、Ｓ３０１０、Ｓ３０１１のいずれかにて設定された抜け完了時間（第１の時間、第２の時間、または、第３の時間）が設定されている。
【０１８４】
ステップＳ３３０９において、禁止部１３２は、抜け状態ではないと判定する。これは、抜け状態が所定の抜け完了時間を超えたため被写体を取り逃がしたことを意味する。ステップＳ３３１０において、禁止部１３２は、抜け時間のカウントを停止し、抜け時間をリセットして抜け判定処理を終了する。
【０１８５】
ステップＳ３３１１において、禁止部１３２は、抜け状態であると判定する。そして、抜け判定処理を終了する。これは、抜け状態がまだ所定の抜け完了時間以下であるため、被写体を捕捉するために抜け状態を継続し続けることを意味する。
【０１８６】
次に、図３４を参照して、本実施形態において、被写体の外し回数と外し時間とに基づいて、被写体を捕捉できていない頻度および抜け完了時間の決定方法について説明する。図３４は、被写体外しおよび抜け完了時間の説明図である。図３４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のそれぞれにおいて、横軸は時刻、縦軸は、記憶部１０８に記憶された過去の像面位置を示す。
【０１８７】
図３４（ａ）〜（ｃ）に示されるように、像面位置が大きいほど、撮像レンズ２０１のフォーカス位置は無限方向であり、一方、像面位置が小さいほどフォーカス位置が至近方向である。ここでは、被写体外し判定は過去１５回分の像面位置（図中のｔ０〜ｔ１４の区間）で行い、区間内の外し回数が３回以上で被写体を捕捉できていない頻度が高いと判定されるものとする。また、１回の被写体外しあたりの平均時間（外し時間の合計を外し回数で割ったもの）が２．０以上の場合に外し時間が長いと判定されるものとする。なお、外し時間は、図３２のステップＳ３２０８で説明したように、基準となる像面位置に対して連続して像面閾値以上となる像面位置の個数でカウントする。説明を簡単にするため、図３４（ａ）〜（ｃ）のいずれにおいても、被写体は十分に大きく、被写体の動きは十分に小さいものとする。また、被写体までの距離は十分に遠いものとする。
【０１８８】
図３４（ａ）では、区間ａ１において１回だけ被写体外しが発生している。被写体外し回数は１回であり、被写体外し時間の合計は１であり、１回の被写体外しあたりの平均時間は１．０である。従って、被写体を捕捉できていない頻度は低いと判定され、抜け完了時間として第１の時間が設定される。
【０１８９】
図３４（ｂ）では、区間ｂ１、ｂ２、ｂ３の合計３回の被写体外しが発生している。被写体外し回数は３回であり、被写体外し時間の合計は４であり、１回の被写体外しあたりの平均時間は１．３である（小数点第二位以下は四捨五入）。従って、被写体を捕捉できていない頻度は高いと判定される。また、被写体外し時間は長くないと判定され、抜け完了時間として第２の時間が設定される。
【０１９０】
図３４（ｃ）では、区間ｃ１、ｃ２、ｃ３の合計３回の被写体外しが発生している。被写体外し回数は３回であり、被写体外し時間の合計は７であり、１回の被写体外しあたりの平均時間は２．３である（小数点第二位以下は四捨五入）。従って、被写体を捕捉できていない頻度は高いと判定される。また、被写体外し時間は長いと判定され、抜け完了時間に第３の時間が設定される。
【０１９１】
被写体を捕捉できていない頻度が高いと判定された場合、すなわちＡＦ枠を被写体から外すなどして撮像対象を捕捉できていない回数が多い場合、撮像レンズ２０１の駆動を禁止する抜け状態を完了させるまでの時間を通常の第１の時間よりも長い第２の時間にする。また、被写体を捕捉できていない時間が長い場合、被写体を取り逃がす可能性が高いと判定して第２の時間よりも長い第３の時間にする。また、被写体の大きさが小さい、被写体の動きが大きい、被写体距離が近いなど、捕捉が困難だと考えられる場合にも第３の時間にする。これにより、撮影者の技量と撮像対象の捕捉の難しさに応じて、被写体を捕捉できていない頻度が高い場合には撮像レンズの駆動禁止時間を適切に設定することにより、被写体を取り逃がさずに追従させ続けることができる。
【０１９２】
本実施形態では、図３０のステップＳ３００７〜Ｓ３０１１において、被写体の状況に応じて抜け完了時間を決定する処理について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、画角上において、同じ大きさの被写体や、同じ動きの変化量であっても、図３１における焦点検出エリア３１ａのような狭い焦点検出エリアでは被写体を捕捉しづらく、焦点検出エリア３１ｂのような広い焦点検出エリアでは被写体を捕捉しやすい。
【０１９３】
図３５は、被写体の大きさおよび動きの焦点検出エリアの広さに対する関係の説明図である。これに従い、図３０のステップＳ３００８にて被写体の大きさと比較する所定のサイズや、ステップＳ３００９にて被写体の座標位置の変化量と比較する動き閾値は、焦点検出エリアの広さに応じて可変とすることが好ましい。例えば、焦点検出エリアが狭いほど被写体を捕捉しにくいため、動き閾値を小さくする。一方、焦点検出エリアが広いほど被写体を捕捉しやすいため、動き閾値を大きくする。
【０１９４】
また本実施形態において、図３０のステップＳ３００７〜Ｓ３０１１においては、それぞれの条件判定の結果のみで抜け完了時間を決定しているが、これに限定されるものではない。例えば、ステップＳ３００７〜Ｓ３０１１のそれぞれの条件判定の結果を総合的に判定して、抜け完了時間を決定してもよい。例えば、それぞれの条件判定においてスコアを決定し、各スコアの合計に基づいて抜け完了時間を決定するなどでもよい。
【０１９５】
なお、第１の実施形態で説明したのと同様に、焦点調節動作開始の直後は、十分な数の被写体の像面位置が記憶されておらず、被写体外し回数を適切に算出することができない。そこで、まだ十分な数の像面位置が記憶されていない間は初期値を用いるのが好ましい。例えば、ある焦点調節動作で被写体を捕捉できていない頻度が高かった場合、続く焦点調節動作では過去に設定された設定値に基づいて、より撮像レンズの駆動禁止時間を長くする被写体追従特性の初期値を設定する。これにより、焦点調節動作の開始直後から抜け完了時間を長く設定し、捕捉の難しい被写体に対しても安定的に追従させることが可能となる。
【０１９６】
このように各実施形態において、制御装置（焦点調節装置１００、１００ａ、１００ｂ）は、焦点検出手段（焦点検出部１０１）、制御手段、および、焦点調節手段（焦点調節部１０３）を有する。焦点検出手段は、デフォーカス量を検出する。制御手段は、撮影状況に応じて、追従動作中に追従動作に関するパラメータを自動的に変更する。焦点調節手段は、デフォーカス量とパラメータとに基づいて焦点調節を行う。
【０１９７】
好ましくは、撮影状況は、被写体の動き、撮像装置の動き、または、被写体の動きと撮像装置の動きとの関係である。また好ましくは、制御手段は、レリーズボタンの半押し中にパラメータを変更する。また好ましくは、制御手段は、焦点検出手段による焦点検出中にパラメータを変更する。また好ましくは、制御手段は、追従動作中にパラメータをリアルタイムで変更する。
【０１９８】
好ましくは、制御手段は、設定部１０２および単一モード選択部１０４を有する。設定部１０２は、パラメータとして、追従動作に関する複数の項目の設定値を設定する。単一モード選択部１０４は、追従動作に関する複数の項目の設定値を自動的に設定する自動モードまたは複数の項目の設定値を手動で設定する手動モードのいずれかを選択することが可能である。設定部は、単一モード選択部が手動モードを選択している場合、追従動作に関する複数の項目の設定値として、手動モードに対応する所定の設定値を設定する。一方、設定部は、単一モード選択部が自動モードを選択している場合、追従動作に関する複数の項目の設定値を自動的に設定する。また好ましくは、制御手段は、追従動作に関する複数の項目のうち少なくとも１つの設定値を自動的に設定するように設定部を制御する設定自動化部１０５を有する。設定部は、追従動作に関する複数の項目のうち少なくとも一つの設定値を自動的に設定する。
【０１９９】
好ましくは、前記制御手段は、複数モード選択部１０６およびモード判定部１０７を有する。複数モード選択部は、追従動作に関する複数の項目の設定値を所定の設定値に固定するＮ個（２≦Ｎ）の動作モードの中から、Ｍ個（２≦Ｍ≦Ｎ）の動作モードを選択する。モード判定部は、設定部により自動的に設定された複数の項目の設定値に基づいて、複数モード選択部により選択されたＭ個の動作モードの中から１つの動作モードを決定する。設定部は、追従動作に関する複数の項目の設定値として、モード判定部により決定された動作モードに対応する所定の設定値を設定する。
【０２００】
好ましくは、制御手段は、撮影状況に関するデータが十分でない場合には前記パラメータに初期値を設定する。また好ましくは、初期値は、モードごとにあらかじめ決められた所定の値である。また好ましくは、初期値は、過去の焦点調節動作において自動的に設定された設定値に基づいて決定される。より好ましくは、初期値は、過去の焦点調節動作における被写体距離情報に基づいて決定される。
【０２０１】
好ましくは、制御手段は、連続性判定部１２１および動き判定部１２３を有する。連続性判定部は、焦点検出手段により検出された焦点検出結果の過去複数の履歴に基づいて焦点検出結果の連続性を判定する。動き判定部は、動き検出部１２２により検出された撮像装置の動きに基づいて、撮像装置の特定の動きを検出する。制御部１２４は、連続性判定部の判定結果または動き判定部の判定結果に基づいて、パラメータを変更する。より好ましくは、焦点調節手段は、動き判定部が特定の動きを検出した場合、連続性判定部の判定結果によらず、焦点調節を行う。また好ましくは、制御手段は、焦点検出手段により検出された焦点検出結果の過去複数の履歴に基づいて焦点検出結果の安定性を判定する安定性判定部を有する。焦点調節手段は、動き判定部が特定の動きを検出した場合、連続性判定部の判定結果によらず、安定性判定部の判定結果に基づいて焦点調節を行う。また好ましくは、制御手段は、撮影者の視線位置を検出する視線検出部（視線検出回路２４１）により検出された過去複数の視線位置が特定領域に集中しているか否かを判定する視線判定部を有する。焦点調節手段は、動き判定部が特定の動きを検出した場合、連続性判定部の判定結果によらず、視線判定部の判定結果に基づいて焦点調節を行う。
【０２０２】
好ましくは、制御手段は、禁止部１３２、判定部１３３、および、変更部１３４を有する。禁止部は、デフォーカス量に基づいて焦点調節手段による焦点調節（撮像レンズ２０１の駆動）を第１の時間だけ禁止する。判定部は、過去複数回の像面位置に基づいて、被写体を捕捉できていない頻度が高いか否かを判定する。変更部は、判定部により被写体を捕捉できていない頻度が高いと判定された場合、第１の時間を、第１の時間よりも長い第２の時間に変更する。より好ましくは、判定部は、過去複数回の像面位置の前後の差が所定の像面閾値を超える被写体外しが所定回数以上ある場合、被写体を捕捉できていない頻度が高いと判定する。また好ましくは、変更部は、被写体外し１回あたりの平均外し時間が所定時間より長い場合、第２の時間を、第２の時間よりも長い第３の時間に変更する。また好ましくは、制御手段は、画面内の領域から被写体領域を検出する被写体検出部１０９を有する。判定部は、被写体検出部により検出される被写体領域の画面内での大きさが所定の大きさよりも小さい場合、第２の時間を、第２の時間よりも長い第３の時間に変更する。またこのましくは、判定部は、過去複数回の被写体の座標位置の変化量が所定の変化量よりも大きい場合、第２の時間を、第２の時間よりも長い第３の時間に変更する。
【０２０３】
（その他の実施形態）
なお、第７の実施形態と第４〜第６の実施形態のいずれか１つとを組み合わせることが可能である。すなわち、基本的には第７の実施形態で「被写体追従特性」の設定値と対応する抜け時間を設定した後、第４〜第６の実施形態で説明した処理によって必要に応じて当該抜け時間をリセットするようにしても良い。これにより、抜け時間を設定しつつも、第４〜第６の実施形態で説明した状況を考慮してより適切にフォーカスレンズの駆動を制御することができる。
【０２０４】
この場合、第７の実施形態の図３０および図３３で生じる変更について説明する。まず、図３０では、Ｓ３００２の後にＳ２６０２（動き検出処理）を実行し、Ｓ３００３においてＳ２６０２で検出された動き情報も記憶しておく。そして、図３３では、Ｓ３３０８とＳ３３１１の間にＳ２６０３およびＳ２６２０の処理を行う。Ｓ２６２０がＹＥＳの場合は「抜け状態ではないと判定」『抜け時間リセット」を行う。Ｓ２６２０がＮＯの場合はＳ３３１１（抜け状態と判定）へ進む。
【０２０５】
なお、図２８のように視線を考慮する場合にも同様にＳ３００２の後にＳ２８３０（視線検出処理）を行い、Ｓ３００３においてＳ２８３０で検出された視線の検出結果も記憶しておく。また、図３３では、Ｓ３３０８とＳ３３１１の間にＳ２８３１およびＳ２８３２の処理を行う。Ｓ２８３２がＹＥＳの場合は「抜け状態ではないと判定」「抜け時間リセット」を行う。Ｓ２８３２がＮＯの場合はＳ３３１１（抜け状態と判定）へ進む。
【０２０６】
第７の実施形態では図３０において、被写体外し頻度判定の結果に基づいて、撮影レンズのフォーカスレンズの駆動を禁止する時間である抜け時間を調節するための設定値を設定することを説明した。ここで、「測距点乗り移り特性」の設定値の設定の処理に対応する図９ならびに図１０、又は「速度変化に対応する追従性」の設定値の設定の処理に対応する図１６に対応する「被写体追従性特性」の設定値の設定の処理は、図３０のＳ３００１〜Ｓ３０１１である。「被写体追従性特性」の設定値の設定の処理を「測距点乗り移り特性」又は「速度変化に対応する追従性」の設定値の設定の処理と置き換える（または、これらを並行して行う）ことで、「被写体追従性特性」を第１〜第３の実施形態に適用可能である。
【０２０７】
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。
【０２０８】
このように各実施形態によれば、撮影者による追従動作中における被写体の動きの変化に合わせて追従動作に関する複数の設定項目を自動的に設定することができる。このため各実施形態によれば、追従動作中に被写体に適切に追従させ続けることが可能な制御装置、撮像装置、および、プログラムを提供することができる。
【０２０９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【０２１０】
１００、１００ａ、１００ｂ  焦点調節装置（制御装置）
１０１  焦点検出部（焦点検出手段）
１０２  設定部（制御手段）
１０３  焦点調節部（焦点調節手段）
１２４  制御部（制御手段）
１３２  禁止部（制御手段）
１３３  判定部（制御手段）
１３４  変更部（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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【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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【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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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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