(57)【要約】【課題】ズーム中に合焦方向を判定してＡＦ時間の短縮や表示画像の品位の向上を実現することが可能な制御装置を提供する。【解決手段】制御装置は、撮像光学系の焦点距離を変更するズーム制御手段（１５ａ）と、ズーム制御手段の動作に応じて焦点距離および焦点状態のそれぞれが互いに異なる第１の画像および第２の画像を取得する画像取得手段（１５ｃ）と、第１の画像に基づいて合焦位置を算出するための第１の評価値を生成し、第２の画像に基づいて合焦位置を算出するための第２の評価値を生成する評価値生成手段（１４）と、第１の評価値および第２の評価値に基づいて、合焦位置を得るためのフォーカス駆動方向を判定する方向判定手段（１５ｄ）とを有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系の焦点距離を変更するズーム制御手段と、
前記ズーム制御手段の動作に応じて前記焦点距離および焦点状態のそれぞれが互いに異なる第１の画像および第２の画像を取得する画像取得手段と、
前記第１の画像に基づいて合焦位置を算出するための第１の評価値を生成し、前記第２の画像に基づいて前記合焦位置を算出するための第２の評価値を生成する評価値生成手段と、
前記第１の評価値および前記第２の評価値に基づいて、前記合焦位置を得るためのフォーカス駆動方向を判定する方向判定手段と、を有することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記撮像光学系により形成される被写体像の焦点調整を行うフォーカス制御手段を更に有し、
前記フォーカス駆動方向は、前記フォーカス制御手段がフォーカスレンズを光軸に沿って移動させる方向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】
前記第１の画像は、前記焦点距離が第１の焦点距離である場合の画像であり、
前記第２の画像は、前記焦点距離が第２の焦点距離である場合の画像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】
前記方向判定手段は、
前記第１の評価値および前記第２の評価値に基づいて、前記フォーカス駆動方向を判定するための判定値を算出し、
前記判定値に応じて前記フォーカス駆動方向を判定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記方向判定手段は、前記第２の評価値から前記第１の評価値を減算または前記第２の評価値を前記第１の評価値で除算することにより、前記判定値を算出することを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記方向判定手段は、
前記判定値が所定値よりも大きい場合、前記第２の画像の前記焦点状態が得られる方向を前記フォーカス駆動方向として判定し、
前記判定値が前記所定値よりも小さい場合、前記第１の画像の前記焦点状態が得られる方向を前記フォーカス駆動方向として判定することを特徴とする請求項４または５に記載の制御装置。
【請求項７】
前記画像取得手段は、被写体の同じ位置を、前記第１の画像および前記第２の画像のそれぞれの中心領域として設定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】
前記画像取得手段は、前記第１の画像および前記第２の画像のそれぞれの取得領域の大きさが被写体側において互いに等しくなるように、前記焦点距離に応じて該取得領域の大きさ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９】
前記画像取得手段は、前記取得領域の大きさを変更した場合、前記評価値生成手段が所定帯域の成分量を抽出するためのパラメータを変更しないことを特徴とする請求項８に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記方向判定手段は、前記焦点距離の差分が最も小さい複数の焦点距離で取得した前記第１の画像および前記第２の画像から得られる前記第１の評価値および前記第２の評価値を用いて、前記フォーカス駆動方向を判定することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記方向判定手段は、前記撮像光学系の開放絞り値が同一である複数の焦点距離に関して取得した前記第１の画像および前記第２の画像から得られる前記第１の評価値および前記第２の評価値を用いて、前記フォーカス駆動方向を判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】
前記開放絞り値が同一になるように絞り手段を調整する絞り制御手段を更に有す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】
撮像装置の姿勢を検出する姿勢検出手段を更に有し、
前記画像取得手段は、前記姿勢検出手段の出力信号に基づいて前記撮像装置の前記姿勢が安定したと判定した後に、前記第１の画像および前記第２の画像を取得することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記方向判定手段は、前記焦点距離の変更中に前記焦点状態が異なる複数の焦点距離の複数の画像の組み合わせが存在する場合、前記焦点距離の変更が終了した際の焦点距離に最も近い焦点距離で取得した画像の組み合わせを用いて、前記フォーカス駆動方向を判定することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１５】
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、
前記撮像光学系の焦点距離を変更するズーム制御手段と、
前記ズーム制御手段の動作に応じて前記焦点距離および焦点状態のそれぞれが互いに異なる第１の画像および第２の画像を取得する画像取得手段と、
前記第１の画像に基づいて合焦位置を算出するための第１の評価値を生成し、前記第２の画像に基づいて前記合焦位置を算出するための第２の評価値を生成する評価値生成手段と、
前記第１の評価値および前記第２の評価値に基づいて、前記合焦位置を得るためのフォーカス駆動方向を判定する方向判定手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１６】
撮像光学系の焦点距離を変更するズーム制御手段の動作に応じて前記焦点距離および焦点状態のそれぞれが互いに異なる第１の画像および第２の画像を取得するステップと、
前記第１の画像に基づいて合焦位置を算出するための第１の評価値を生成し、前記第２の画像に基づいて前記合焦位置を算出するための第２の評価値を生成するステップと、
前記第１の評価値および前記第２の評価値に基づいて、前記合焦位置を得るためのフォーカス駆動方向を判定するステップと、を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１７】
撮像光学系の焦点距離を変更するズーム制御手段の動作に応じて前記焦点距離および焦点状態のそれぞれが互いに異なる第１の画像および第２の画像を取得するステップと、
前記第１の画像に基づいて合焦位置を算出するための第１の評価値を生成し、前記第２の画像に基づいて前記合焦位置を算出するための第２の評価値を生成するステップと、
前記第１の評価値および前記第２の評価値に基づいて、前記合焦位置を得るためのフォーカス駆動方向を判定するステップと、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１８】
請求項１７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、自動焦点調整動作を行うことが可能な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像のコントラストを検出して自動焦点調整動作（ＡＦ動作）を行う際に、被写体が前後に動きそれに合わせてズーム操作を行った場合等にピントの合う方向を予測して素早くピントを追従させるため、合焦位置の方向をズーム中に判定することが有効である。
【０００３】
特許文献１には、撮影開始の操作の入力直前におけるフォーカスポジションのＡＦ評価値と閾値Ａ、Ｂとを比較し、比較結果に基づいて可動範囲の端部Ｌ１または端部Ｌ２のいずれから探索動作を開始するかを決定するオートフォーカス制御装置が開示されている。特許文献２には、画像内の人物の顔が認識された場合、その顔エリアのサイズに基づいて顔までの概略距離を求め、それに基づきＡＦサーチの開始点を決定するデジタルカメラが開示されている。これにより、無限遠端から開始するよりも短時間で顔に合焦するレンズ位置を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１０１９０７号公報
【特許文献２】特開２００６−２０１２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のオートフォーカス制御装置は、ＡＦ評価値を予め設定された閾値と比較して至近端または無限遠端が合焦位置を探索する開始位置とし、一旦合焦位置を通り過ぎてから合焦位置を探索する開始位置にフォーカスレンズを制御する。このため、被写体が前後に動きそれに合わせてズーム操作を行った場合等では、十分に被写体にピントを追従させることが困難である。
【０００６】
特許文献２のデジタルカメラは、人物以外の被写体や人物が後ろを向いている等の理由により顔を検出することができない場合、合焦位置の探索範囲を限定することによりＡＦ時間を短縮することができない。
【０００７】
そこで本発明は、ズーム中に合焦方向を判定してＡＦ時間の短縮や表示画像の品位の向上を実現する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】
【０００８】
本発明の一側面としての制御装置は、撮像光学系の焦点距離を変更するズーム制御手段と、前記ズーム制御手段の動作に応じて前記焦点距離および焦点状態のそれぞれが互いに異なる第１の画像および第２の画像を取得する画像取得手段と、前記第１の画像に基づいて合焦位置を算出するための第１の評価値を生成し、前記第２の画像に基づいて前記合焦位置を算出するための第２の評価値を生成する評価値生成手段と、前記第１の評価値および前記第２の評価値に基づいて、前記合焦位置を得るためのフォーカス駆動方向を判定する方向判定手段とを有する。
【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制御方法は、撮像光学系の焦点距離を変更するズーム制御手段の動作に応じて前記焦点距離および焦点状態のそれぞれが互いに異なる第１の画像および第２の画像を取得するステップと、前記第１の画像に基づいて合焦位置を算出するための第１の評価値を生成し、前記第２の画像に基づいて前記合焦位置を算出するための第２の評価値を生成するステップと、前記第１の評価値および前記第２の評価値に基づいて、前記合焦位置を得るためのフォーカス駆動方向を判定するステップとを有する。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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】
【００１４】
本発明によれば、ズーム中に合焦方向を判定してＡＦ時間の短縮や表示画像の品位の向上を実現する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】
【００１５】
【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】実施例１における撮像装置の撮影動作を示すフローチャートである。
【図３】実施例１における撮像光学系の焦点距離が変化した際の特性の説明図である。
【図４】実施例１における合焦方向の判定動作を示すフローチャートである。
【図５】実施例１におけるスキャンＡＦ動作の説明図である。
【図６】実施例２におけるＡＦ枠設定の説明図である。
【図７】実施例３における撮像装置の起動時に撮像光学系の焦点距離が変化した際の特性の説明図である。
【図８】実施例３における撮像装置の撮影動作を示すフローチャートである。
【図９】実施例３におけるＡＦ枠設定の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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】
【００１７】
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１のブロック図である。撮像装置１において、２はズームレンズ群、３はフォーカスレンズ群である。４は、ズームレンズ群２およびフォーカスレンズ群３などを含む撮像光学系を透過する光束の量を制御する光量調節手段（露出手段、絞り手段）としての絞りである。３１は、ズームレンズ群２、フォーカスレンズ群３、および、絞り４などを備えたレンズ鏡筒である。レンズ鏡筒３１（撮像光学系）は、撮像装置本体に対して一体的に構成されている。ただし本実施形態は、これに限定されるものではなく、撮像装置は、撮像装置本体と、撮像装置本体に着脱可能なレンズ鏡筒（撮像光学系）とを備えて構成されてもよい。
【００１８】
５は、ＣＭＯＳセンサまたはＣＣＤセンサなどを含み、撮像光学系を介して形成された被写体像（光学像）を光電変換して電気信号（画像データ）を出力する撮像センサ（固体撮像素子）である。６は、撮像センサ５によって光電変換された電気信号を受けて各種の画像処理を施すことにより所定の画像信号を生成する撮像回路である。７は、撮像回路６により生成されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換回路である。８は、Ａ／Ｄ変換回路７の出力を受けて画像信号を一時的に記憶するバッファメモリなどのメモリ（ＶＲＡＭ）である。
【００１９】
９は、ＶＲＡＭ８に記憶された画像信号を読み出してアナログ信号に変換するとともに、再生出力に適する形態の画像信号に変換するＤ／Ａ変換回路である。１０は、Ｄ／Ａ変換回路９から出力された画像信号を表示する液晶表示装置などの画像表示装置（ＬＣＤ）である。１２は、画像データを記憶する記憶用メモリ（半導体メモリ）である。１１は、圧縮回路および伸長回路を含む圧縮／伸長回路である。圧縮／伸長回路１１は、ＶＲＡＭ８に一時記憶された画像信号を読み出して記憶用メモリ１２に対する記憶に適した形態にするために画像データの圧縮処理や符号化処理を行う。また圧縮／伸長回路１１は、記憶用メモリ１２に記憶された画像データを再生表示などに適した形態とするための復号化処理や伸長処理を行う。
【００２０】
１３は、Ａ／Ｄ変換回路７からの出力を受けて自動露出（ＡＥ）処理を行うＡＥ処理回路である。１４は、Ａ／Ｄ変換回路７からの出力を受けてＡＦ評価値を生成する自動焦点調節（ＡＦ）処理を行うスキャンＡＦ処理回路（評価値生成手段）である。１５は、撮像装置１の制御を行う演算用のメモリを内蔵したＣＰＵ（制御装置）である。ＣＰＵ１５は、ズーム制御手段１５ａ、フォーカス制御手段１５ｂ、画像取得手段１５ｃ、方向判定手段１５ｄ、および、絞り制御手段１５ｅを有する。ズーム制御手段１５ａは、第三モータ駆動回路２０を制御して、撮像光学系の焦点距離を変更する。フォーカス制御手段１５ｂは、撮像光学系により形成される被写体像（光学像）の焦点調整を行う。画像取得手段１５ｃは、ズーム制御手段１５ａの動作に応じて焦点距離および焦点状態のそれぞれが互いに異なる第１の画像および第２の画像を取得する。第１の画像は焦点距離が第１の焦点距離である場合の画像であり、第２の画像は焦点距離が第２の焦点距離である場合の画像である。
【００２１】
方向判定手段１５ｄは、第１の評価値および第２の評価値に基づいて記合焦位置を得るためのフォーカス駆動方向を判定する。なお、第１の評価値および第２の評価値は、スキャンＡＦ処理回路１４により、第１の画像および第２の画像のそれぞれに基づいて合焦位置を算出するために生成された評価値である。フォーカス駆動方向は、フォーカス制御手段１５ｂがフォーカスレンズ（フォーカスレンズ群３）を光軸に沿って移動させる方向である。絞り制御手段１５ｅは、開放絞り値が同一になるように絞り４を調整する。
【００２２】
好ましくは、方向判定手段１５ｄは、第１の評価値および第２の評価値に基づいて、フォーカス駆動方向を判定するための判定値を算出し、判定値に応じてフォーカス駆動方向を判定する。より好ましくは、方向判定手段１５ｄは、第２の評価値から第１の評価値を減算または第２の評価値を第１の評価値で除算することにより、判定値を算出する。また好ましくは、方向判定手段１５ｄは、判定値が所定値よりも大きい場合、第２の画像の焦点状態が得られる方向をフォーカス駆動方向として判定する。一方、判定値が所定値よりも小さい場合、第１の画像の焦点状態が得られる方向をフォーカス駆動方向として判定する。なお、これらの各部の詳細については後述する。本実施例において、ＣＰＵ１５およびスキャンＡＦ処理回路１４により制御装置が構成される。
【００２３】
１６は、所定のタイミング信号を発生するタイミングジェネレータ（ＴＧ）である。１７は、撮像センサ５を駆動する撮像センサドライバ（駆動部）である。２１は、絞り４を駆動する絞り駆動モータである。１８は、絞り駆動モータ２１を駆動制御する第一モータ駆動回路である。２２は、フォーカスレンズ群３を駆動するフォーカス駆動モータである。１９は、フォーカス駆動モータ２２を駆動制御する第二モータ駆動回路である。２３は、ズームレンズ群２を駆動するズーム駆動モータである。２０は、ズーム駆動モータ２３を駆動制御する第三モータ駆動回路である。
【００２４】
２４は、各種のスイッチ群からなる操作スイッチ（操作ＳＷ）である。２５は、各種制御などを行うプログラムや各種動作を行わせるために使用するデータなどを予め記憶した、電気的に書き換え可能な読み出し専用メモリであるＥＥＰＲＯＭである。２６は電池である。２８は、ストロボ発光部である。２７は、ストロボ発光部２８の閃光発光を制御するスイッチング回路である。２９は、警告表示などを行う表示素子（ＬＥＤ）である。
【００２５】
３０は、Ａ／Ｄ変換回路７の出力信号や姿勢センサ（不図示）の出力信号を受けて撮像装置１の姿勢を検出する姿勢検出回路である。３３はＡＦ補助光部であり、ＡＦ評価値を取得する際に被写体の全部または一部を照明する照明手段（ＬＥＤなどの光源）を備えて構成される。３２は、ＡＦ補助光部３３を駆動するためのＡＦ補助光部駆動回路である。
【００２６】
なお、画像データなどの記憶媒体である記憶用メモリ１２として、フラッシュメモリなどの固定型の半導体メモリや、カード形状やスティック形状の撮像装置１に対して着脱可能なフラッシュメモリなどの半導体メモリが適用可能である。それ以外にも、記憶用メモリ１２として、ハードディスクやフロッピィーディスクなどの磁気記憶媒体など、様々な形態のメモリが適用可能である。
【００２７】
操作スイッチ２４は、撮像装置１を起動させ電源供給を行うための主電源スイッチや撮影動作（記憶動作）を開始させるレリーズスイッチ、再生動作を開始させる再生スイッチ、撮像光学系のズームレンズ群２を移動させズームを行わせるズームスイッチなどを含む。レリーズスイッチは、撮影動作に先立ち行われるＡＥ処理、ＡＦ処理を開始させる指示信号を発生する第一ストローク（ＳＷ１）と実際の露光動作を開始させる指示信号を発生する第ニストローク（ＳＷ２）との二段スイッチにより構成される。
【００２８】
続いて、このように構成された撮像装置１の動作について説明する。まず、撮像装置１のレンズ鏡筒３１を通過した被写体光束は、絞り４によってその光量が調整された後、撮像センサ５の受光面に結像される。この被写体像は、撮像センサ５による光電変換処理により電気的な信号に変換され撮像回路６に出力される。撮像回路６は、入力信号に対して各種の信号処理を施し、所定の画像信号を生成する。この画像信号は、Ａ／Ｄ変換回路７に出力されてデジタル信号（画像データ）に変換された後、ＶＲＡＭ８に一時的に格納される。ＶＲＡＭ８に格納された画像データは、Ｄ／Ａ変換回路９へ出力されてアナログ信号に変換され、表示するのに適した形態の画像信号に変換された後、画像としてＬＣＤ１０に表示される。ＶＲＡＭ８に格納された画像データは、圧縮／伸長回路１１にも出力される。圧縮／伸長回路１１における圧縮回路は、画像データに対して圧縮処理を行って記憶に適した形態の画像データに変換し、変換後の画像データを記憶用メモリ１２に記憶させる。
【００２９】
操作スイッチ２４のうち再生スイッチ（不図示）が操作されオン状態になると、再生動作が開始される。このとき、記憶用メモリ１２に圧縮された形で記憶された画像データは、圧縮／伸長回路１１に出力され、復号化処理や伸長処理等が施された後、ＶＲＡＭ８に出力され一時的に記憶される。更に、この画像データは、Ｄ／Ａ変換回路９へ出力されてアナログ信号に変換され、表示に適した形態の画像信号に変換された後、ＬＣＤ１０に画像として表示される。
【００３０】
一方、Ａ／Ｄ変換回路７によりデジタル化された画像データは、前述のＶＲＡＭ８とは別に、ＡＥ処理回路１３、および、スキャンＡＦ処理回路１４に対しても出力される。ＡＥ処理回路１３は、入力されたデジタル画像信号を受けて、一画面分の画像データの輝度値に対して累積加算などの演算処理を行う。これにより、被写体の明るさに応じたＡＥ評価値が算出される。このＡＥ評価値は、ＣＰＵ１５に出力される。
【００３１】
スキャンＡＦ処理回路１４は、入力されたデジタル画像信号を受けて、画像データの所定の周波数成分をバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を介して抽出し、更に累積加算などの演算処理を行い、高域側の輪郭成分量などに対応するＡＦ評価値信号を算出する。具体的には、スキャンＡＦ処理は、ＡＦ領域として指定された画面の一部領域に相当する画像データの高周波成分を複数（例えば４つ）のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、すなわち周波数特性の異なる複数のフィルタを介して抽出し、累積加算などの演算処理を行う。これにより、所定帯域の成分量等に対応する複数のＡＦ評価値信号が算出される。ＡＦ領域は、中央部分もしくは画面上の任意の部分の一箇所である場合、中央部分もしくは画面上の任意の部分とそれに隣接する複数箇所である場合、または、離散的に分布する複数箇所である場合などがある。このようにスキャンＡＦ処理回路１４は、ＡＦ処理を行う過程において、撮像センサ５により生成された画像信号から所定の周波数成分を検出する所定周波数成分検出手段としての役割を担っている。
【００３２】
ＴＧ１６は、所定のタイミング信号をＣＰＵ１５、撮像回路６、および、撮像センサドライバ１７へ出力する。ＣＰＵ１５は、このタイミング信号に同期させて各種の制御を行う。撮像回路６は、ＴＧ１６からのタイミング信号を受け、このタイミング信号に同期させて色信号の分離等の各種画像処理を行う。撮像センサドライバ１７は、ＴＧ１６のタイミング信号を受け、このタイミング信号に同期して撮像センサ５を駆動する。
【００３３】
ＣＰＵ１５は、第一モータ駆動回路１８、第二モータ駆動回路１９、および、第三モータ駆動回路２０を制御する。これによりＣＰＵ１５は、絞り駆動モータ２１、フォーカス駆動モータ２２、および、ズーム駆動モータ２３を介して、絞り４、フォーカスレンズ群３、および、ズームスレンズ群２をそれぞれ駆動制御する。すなわちＣＰＵ１５は、ＡＥ処理回路１３にて算出されたＡＥ評価値などに基づいて、第一モータ駆動回路１８を制御して絞り駆動モータ２１を駆動し、絞り４の絞り量を適正になるように調整するＡＥ制御を行う。またＣＰＵ１５は、スキャンＡＦ処理回路１４にて算出されるＡＦ評価値信号に基づいて、第二モータ駆動回路１９を制御してフォーカス駆動モータ２２を駆動し、フォーカスレンズ群３を合焦位置に移動させるＡＦ制御を行う。操作スイッチ２４のうち不図示のズームスイッチが操作された場合、これを受けてＣＰＵ１５は、第三モータ駆動回路２０を制御してズーム駆動モータ２３を駆動制御することによりズームレンズ群２を移動させ、撮像光学系の変倍動作（ズーム動作）を行う。
【００３４】
次に、図２を参照して、撮像装置１の撮影動作について説明する。図２は、撮像装置１の撮影動作を示すフローチャートである。図２の各ステップは、ＣＰＵ１５の指令に基づいて、撮像装置１の各部により実行される。
【００３５】
本実施例において、フォーカスレンズ群３を所定位置に駆動しながらＡＦ評価値を取得する動作をスキャン、ＡＦ評価値を取得するフォーカスレンズ群３の位置の間隔をスキャン間隔、ＡＦ評価値を取得する数をスキャンポイント数という。また本実施例において、ＡＦ評価値を取得する範囲をスキャン範囲、合焦位置を検出するための画像信号を取得する領域をＡＦ枠（ＡＦ領域）という。なおスキャン範囲は、スキャン間隔と（スキャンポイント数−１）との積により決定される。撮像装置１の主電源スイッチがオン状態であり、かつ撮像装置１の動作モードが撮影（録画）モードである場合、撮影処理シーケンスが実行され、撮像センサ５などに電源を供給することにより撮像（撮影動作）が可能となる。
【００３６】
まずステップＳ２０１において、ＣＰＵ１５は、レンズ鏡筒３１を通過して撮像センサ５上に結像した像をＬＣＤ１０に画像として表示する。すなわち、表示画像用のＡＥ処理を行って撮像センサ５の蓄積時間および絞り４の絞り値を決定した後、撮像センサ５上に結像した被写体像は、撮像センサ５の光電変換処理により電気信号に変換され、撮像回路６に出力される。撮像回路６は、入力信号に対して各種の信号処理を施し、所定の画像信号を生成する。所定の画像信号は、Ａ／Ｄ変換回路７に出力されデジタル信号（画像データ）に変換されてＶＲＡＭ８に一時的に格納される。ＶＲＡＭ８に格納された画像データは、Ｄ／Ａ変換回路９へ出力されてアナログ信号に変換され、表示に適した形態の画像信号に変換された後、ＬＣＤ１０に画像として表示される。
【００３７】
続いてステップＳ２０２において、ＣＰＵ１５は、操作スイッチ２４のズームスイッチが操作されたか否かを判定する。ズームスイッチが操作された場合、ステップＳ２１０へ進む。ステップＳ２１０において、ＣＰＵ１５は、ズームスイッチが操作されている間、ズームレンズ群２およびフォーカスレンズ群３を所定の制御手順に従って駆動する。またＣＰＵ１５（方向判定手段１５ｄ）は、ズームスイッチが操作されている間（ズーム中）に得られる画像信号に基づいてスキャンＡＦ処理回路１４により取得されるＡＦ評価値を用いて、合焦位置の方向（合焦位置を得るためのフォーカス駆動方向）を判定する。ズームスイッチの操作中には、ＬＣＤ１０の表示も随時更新される。ステップＳ２１０の処理が終了すると、ステップＳ２０１へ戻る。なお、ステップＳ２１０の詳細については後述する。
【００３８】
一方、ステップＳ２０２にてズームスイッチが操作されていない場合、ステップＳ２０３へ進む。ステップＳ２０３において、ＣＰＵ１５は、操作スイッチ２４のレリーズスイッチの状態、すなわち撮影者がレリーズスイッチを操作してＳＷ１（レリーズスイッチの第一ストローク）がオン状態になったか否かを判定する。ＳＷ１がオン状態でない場合、ステップＳ２０１へ戻る。一方、ＳＷ１がオン状態である場合、ステップＳ２０４へ進む。ステップＳ２０４において、ＣＰＵ１５は、初期化処理を行った後、ＡＥ処理回路１３を用いて撮影用のＡＥ処理を実行する。続いてステップＳ２０５において、スキャンＡＦ処理回路１４は、合焦位置を検出するためのスキャンＡＦ処理を行う。スキャンＡＦ処理の詳細については後述する。
【００３９】
ステップＳ２０５にて合焦位置が得られると、ステップＳ２０６に進み、ＣＰＵ１５はＡＦ表示（ＡＦＯＫ表示）を行う。具体的には、ＣＰＵ１５は、表示素子２９を点灯することなどによりＡＦＯＦ表示を行うと同時に、ＬＣＤ１０上に緑の枠を表示するなどの処理を行う。またステップＳ２０５にて合焦位置が得られない場合、ステップＳ２０６に進み、ＡＦＮＧ表示を行う。具体的には、ＣＰＵ１５は、表示素子２９を点滅表示することなどによりＡＦＮＧ表示を行うと同時に、ＬＣＤ１０上に黄色の枠を表示するなどの処理を行う。
【００４０】
続いてステップＳ２０７において、ＣＰＵ１５は、レリーズスイッチの状態を確認（ＳＷ２がオン状態か否かを判定）する。ＳＷ２（レリーズスイッチの第ニストローク）がオン状態である場合、ステップＳ２２０へ進み、ＣＰＵ１５は露光処理を実行する。一方、ＳＷ２がオン状態でない場合、ステップＳ２０８へ進む。ステップＳ２０８において、ＣＰＵ１５は、ＳＷ１のオン状態が維持されているか否かを判定する。ＳＷ１のオン状態が維持されている場合、ステップＳ２０７へ戻り、ＳＷ２がオン状態になるのを待つ。一方、ＳＷ１オン状態が維持されていない場合、ステップＳ２０１へ戻る。
【００４１】
次に、図３を参照して、図２のステップＳ２１０にて行われる方向判定処理、並びに、ズームレンズ群２およびフォーカスレンズ群３の駆動制御に関して説明する。図３は、撮像光学系の焦点距離が変化した際の特性の説明図である。まず、撮像光学系の焦点距離が変化した場合に、フォーカスレンズ群３の位置が同じであってピント状態が異なる撮像光学系の特性について説明する。一般に採用されている変倍動作が可能な光学系の多くは、変倍動作により撮像光学系の焦点距離（ズーム位置）が変化した場合、フォーカスレンズ群３を動かさないとピントの合う距離が異なる。
【００４２】
図３において、横軸はピントの合う距離、縦軸はフォーカスレンズ群３の位置（フォーカス位置）をそれぞれ示している。より具体的には、図３は、ズームポジション１（ＺｏｏｍＰｏｓ１）、ズームポジション２（ＺｏｏｍＰｏｓ２）、ズームポジション３（ＺｏｏｍＰｏｓ３）のそれぞれにおけるフォーカスレンズ群３の位置とピントの合う距離の関係を示している。
【００４３】
図３に示されるように、ズームレンズ群２の位置がＺｏｏｍＰｏｓ１において、フォーカスレンズ群３が位置ＰＯａにあるとき、ピントの合う距離はＬａとなる。この状態でズームスイッチが操作されてズームレンズ群２を移動させる撮像光学系の変倍動作（ズーム動作）が行われ、ズームレンズ群２の位置がＺｏｏｍＰｏｓ２となると、フォーカスレンズ群３が位置ＰＯａのままであれば、ピントの合う距離はＬｂとなる。よって、ズームレンズ群２を移動させた際には、その前後でピント状態の異なる像が撮像センサ５に形成される。
【００４４】
ピントの合う距離を同じにするには、フォーカスレンズ群３を位置ＰＯｂへ移動させる必要がある。ズーム操作開始前にフォーカスレンズ群３の位置ＰＯａで合焦を得ていた場合、ズームレンズ群２の位置がＺｏｏｍＰｏｓ２となったときにフォーカスレンズ群３が位置ＰＯｂとなれば、理論上は合焦が維持される。そこで本実施例では、ズームレンズ群２の移動前後でフォーカスレンズ群３の位置が同じであればピントの合う距離が異なるという特性を利用して、ズーム中に合焦位置の方向（合焦位置を得るためのフォーカス駆動方向）を判定する。
【００４５】
図３において、距離ＬａでのＡＦ評価値であるＺｏｏｍＰｏｓ１でフォーカスレンズ群３の位置ＰＯａでのＡＦ評価値（評価値１）と、距離ＬｂでのＡＦ評価値であるＺｏｏｍＰｏｓ２でフォーカスレンズ群３の位置ＰＯａでのＡＦ評価値（評価値２）とを比較する。そしてＣＰＵ１５は、ＡＦ評価値が大きくなる方向が合焦位置の方向であると判定する。更にＣＰＵ１５は、距離ＬａでのＡＦ評価値であるＺｏｏｍＰｏｓ２でフォーカスレンズ群３が位置ＰＯｂでのＡＦ評価値（評価値３）を用いることにより、合焦位置の方向の判定の確からしさを向上させる。本実施例において、評価値１、評価値２、評価値３のいずれか一つが第１の評価値、残りの２つの一方を第２の評価値とする。
【００４６】
例えば、評価値２（距離ＬｂでのＡＦ評価値）が、評価値１（距離ＬａでのＡＦ評価値）より大きい場合、被写体は距離Ｌａよりは距離Ｌｂの方向にあると判定できる。そして評価値２が、評価値３（距離ＬａでのＡＦ評価値）より大きい場合、被写体は距離Ｌａよりは距離Ｌｂの方向にあることが確認できる。このためＣＰＵ１５は、合焦位置を得るためにフォーカスレンズ群３を、ＺｏｏｍＰｏｓ２で距離Ｌｂにピントの合う方向である位置ＰＯａの方向に駆動させると判定することができる。このように方向判定手段１５ｄは、第２の評価値から第１の評価値を減算または第２の評価値を第１の評価値で除算することにより、判定値を算出する。好ましくは、方向判定手段１５ｄは、焦点距離の差分が最も小さい複数の焦点距離で取得した第１の画像および第２の画像から得られる第１の評価値および第２の評価値を用いて、フォーカス駆動方向を判定する。
【００４７】
次に、図４を参照して、図２のステップＳ２１０にて行われる方向判定処理の動作（合焦方向の判定動作）について説明する。図４は、合焦方向の判定動作を示すフローチャートである。図４の各ステップは、主にＣＰＵ１５（方向判定手段１５ｄ）により実行される。
【００４８】
まずステップＳ４０１において、ＣＰＵ１５は、その時点のズームレンズ群２の位置およびフォーカスレンズ群３の位置において、複数のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を介して複数の所定周波数成分に対応するＡＦ評価値を取得して記録する。例えば、ＣＰＵ１５は、図３のズームレンズ群２の位置ＺｏｏｍＰｏｓ１、フォーカスレンズ群３の位置ＰＯａでの複数のＡＦ評価値を取得して記録する。
【００４９】
続いてステップＳ４０２において、ＣＰＵ１５（ズーム制御手段１５ａ）は、ズームレンズ群２を撮影者の操作に従って駆動する。そしてステップＳ４０３において、ＣＰＵ１５は、ズームレンズ群２が所定位置に到達したかを判定する。ズームレンズ群２が所定位置に到達していない場合、ステップＳ４０２に戻り、ズームレンズ群２の駆動を継続する。なお、所定位置は、撮影者の操作により指定された最終的なズームレンズ群２の位置ではなく、方向判定を行うのに適したズームレンズ群２の位置である。適した位置とは、フォーカスレンズ群３を固定してズームレンズ群２の位置を変えた場合にピントの合う距離に顕かな差が生じ、ＡＦ評価値を比較して方向判定が可能であり、かつ焦点距離の差が小さく撮像光学系の結像性能の差が小さいと判定できる位置である。また、適した位置とは、ズームレンズ群２の位置によって開放絞り値が異なる撮像光学系の場合、開放絞り値が同じであるズームレンズ群２の位置である。開放絞り値が同じであるズームレンズ群２の位置に関して、ピントの合う距離に関して顕かな差が生じない場合には、以下のようにする。すなわち、ピントの合う距離に関して顕かな差が生じる位置までズームレンズ群２を駆動し、開放絞り値が明るい（Ｆ値が小さい）側のズームレンズ群２の位置において、絞りの開口径を変え絞り値が同じになるようにする。
【００５０】
またＣＰＵ１５は、ズームレンズ群２の駆動による焦点距離の変化に伴い撮影画角が変わるため、ＡＦ枠の位置と大きさを変更する。まず、ＡＦ枠の位置は、その中心が被写体の同じ位置になるようにする。すなわち画像取得手段１５ｃは、被写体の同じ位置を、第１の画像および第２の画像のそれぞれの中心領域として設定する。ズームレンズ群２の駆動による焦点距離がκ倍になった場合、画面の中心からの距離がズームレンズ群２の駆動前に比べκ倍になる位置に設定する。画面の中心と駆動前のＡＦ枠の中心とを結ぶ直線上で駆動後のＡＦ枠の中心位置を移動させ、画面の中心と駆動後のＡＦ枠の中心位置の距離がκ倍になるようにする。また、ＡＦ枠の大きさもズームレンズ群２の駆動前に比べ水平方向および垂直方向ともにκ倍にする。
【００５１】
スキャンＡＦ処理回路１４がＡＦ評価値信号を算出する際の画像データの所定の周波数成分を抽出するバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）のパラメータは変更しない。これは、被写体側において同じ所定帯域の成分を抽出するためである。既にＡＦ枠の大きさをズームレンズ群２の駆動に伴った大きさに変更して、スキャンＡＦ処理回路１４に入力する画像データの数を変更している。このため、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）のパラメータを変更しないことで、被写体側において同じ所定帯域の成分を抽出することができる。なお、ＡＦ枠の位置と大きさの変更によって画面からはみ出し場合、枠がはみ出さないように枠の中心をずらす。このように本実施例において、画像取得手段１５ｃは、第１の画像および第２の画像のそれぞれの取得領域の大きさが被写体側において互いに等しくなるように、焦点距離に応じて取得領域の大きさを変更する。好ましくは、画像取得手段１５ｃは、取得領域の大きさを変更した場合、スキャンＡＦ処理回路１４が所定帯域の成分量を抽出するためのパラメータを変更しない。
【００５２】
ステップＳ４０３にてズームレンズ群２が所定位置に到達した場合、ステップＳ４０４へ進む。ステップＳ４０４において、ＣＰＵ１５は、一旦ズームレンズ群２の駆動を停止した後、前述のようにＡＦ枠の位置と大きさとを変更し、複数の所定周波数成分に対応するＡＦ評価値を取得して記録する。例えば、ＣＰＵ１５は、図３のズームレンズ群２の位置ＺｏｏｍＰｏｓ２、フォーカスレンズ群３の位置ＰＯａでの複数のＡＦ評価値を取得し記録する。
【００５３】
続いてステップＳ４０５において、ＣＰＵ１５（フォーカス制御手段１５ｂ）は、フォーカスレンズ群３を、ズームレンズ群２の位置ＺｏｏｍＰｏｓ１のときと同じ距離の被写体にピントの合う位置へ駆動する。例えば、ＣＰＵ１５は、図３のフォーカスレンズ群３を位置ＰＯｂへ駆動する。
【００５４】
続いてステップＳ４０６において、ＣＰＵ１５は、フォーカスレンズ群３が所定位置に到達したか否かを判定する。フォーカスレンズ群３が所定位置に到達していない場合、ステップＳ４０５に戻り、フォーカスレンズ群３の駆動を継続する。一方、フォーカスレンズ群３が所定位置に到達した場合、ステップＳ４０７へ進む。ステップＳ４０７において、ＣＰＵ１５は、フォーカスレンズ群３の駆動を停止した後、複数の所定周波数成分に対応するＡＦ評価値を取得して記録する。例えば、ＣＰＵ１５は、図３のズームレンズ群２の位置ＺｏｏｍＰｏｓ２、フォーカスレンズ群３の位置ＰＯｂでの複数のＡＦ評価値を取得し記録する。
【００５５】
続いてステップＳ４０８において、ＣＰＵ１５は、ズームレンズ群２が、撮影者の操作によって指定された最終的なズームレンズ群２の位置（最終位置）に到達したかを判定する。ズームレンズ群２が最終位置に到達していない場合、ステップＳ４０２に戻り、ズームレンズ群２の駆動を継続する。よって、最終的なズームレンズ２の到達位置に駆動中に、複数の方向判定を行うのに適したズームレンズ群２の位置の組み合わせが存在する。そこで本実施例では、最終的なズームレンズ２の到達位置に最も近いズームレンズ群２の位置の組み合わせで取得したＡＦ評価値を用いて方向判定を行う。例えば、図３の位置ＺｏｏｍＰｏｓ１から位置ＺｏｏｍＰｏｓ３へ撮影者の操作によってズームレンズ群２が駆動される場合を考える。このときＣＰＵ１５は、ＺｏｏｍＰｏｓ１とＺｏｏｍＰｏｓ２、ＺｏｏｍＰｏｓ２とＺｏｏｍＰｏｓ３のそれぞれが方向判定を行うのに適した組み合わせである場合、ＺｏｏｍＰｏｓ２とＺｏｏｍＰｏｓ３の組み合わせで取得したＡＦ評価値を用いて方向判定を行う。すなわち、ＺｏｏｍＰｏｓ２でフォーカスレンズ群３の位置ＰＯｂでのＡＦ評価値（距離ＬａでのＡＦ評価値）、ＺｏｏｍＰｏｓ３でフォーカスレンズ群３の位置ＰＯｂでのＡＦ評価値（距離ＬｃでのＡＦ評価値）を用いて方向判定を行う。また、ＺｏｏｍＰｏｓ３でフォーカスレンズ群３の位置ＰＯｃでのＡＦ評価値（距離ＬａでのＡＦ評価値）を用いて方向判定を行う。
【００５６】
大きく焦点距離を変えて撮影倍率を変えた場合も同様である。ＺｏｏｍＰｏｓ１からＺｏｏｍＰｏｓＮへ撮影者の操作によってズームレンズ群２へ駆動される際、ＺｏｏｍＰｏｓ１とＺｏｏｍＰｏｓ２、ＺｏｏｍＰｏｓ２とＺｏｏｍＰｏｓ３の他にも方向判定を行うのに適したズームレンズ群２の位置の組み合わせがあるとする。この場合、最終的なズームレンズ２の到達位置に最も近い方向判定に適したズームレンズ群２の位置の組み合わせで取得したＡＦ評価値を用いて方向判定を行う。
【００５７】
最終的なズームレンズ群２の位置に到達した場合、ステップＳ４０９において、ＣＰＵ１５は、ズームレンズ群２の駆動を停止した後に、複数の所定周波数成分に対応するＡＦ評価値を取得して記録する。例えば、ＣＰＵ１５は、図３のズームレンズ群２の位置ＺｏｏｍＰｏｓ３、フォーカスレンズ群３の位置ＰＯｃでの複数のＡＦ評価値を取得して記録する。これにより、最終的なズームレンズ２の到達位置に最も近いズームレンズ群２の位置の組み合わせにおける３組の複数のＡＦ評価値を取得することが可能となる。以降、これらのＡＦ評価値を評価値１、評価値２、評価値３と称する。例えば、図３に示されるように、ズームレンズ群２の位置ＺｏｏｍＰｏｓ３、フォーカスレンズ群３の位置ＰＯｃでの複数のＡＦ評価値（評価値３に相当）を取得することができる。また、ズームレンズ群２の位置ＺｏｏｍＰｏｓ３、フォーカスレンズ群３の位置ＰＯｂでの複数のＡＦ評価値（評価値２に相当）を取得することができる。また、ズームレンズ群２の位置ＺｏｏｍＰｏｓ２、フォーカスレンズ群３の位置ＰＯｂでの複数のＡＦ評価値（評価値１に相当）を取得することができる。このように方向判定手段１５ｄは、焦点距離の変更中に焦点状態が異なる複数の焦点距離の複数の画像の組み合わせが存在する場合、焦点距離の変更が終了した際の焦点距離に最も近い焦点距離で取得した画像の組み合わせを用いて、フォーカス駆動方向を判定する。
【００５８】
次に、合焦位置の方向（合焦位置を得るためのフォーカス駆動方向）の判定方法について説明する。まずステップＳ４１０において、ＣＰＵ１５は、記録されているＡＦ評価値を所定周波数成分ごとに読み出し、その信頼度を求める。具体的には、ＣＰＵ１５は、低い周波数成分から順に、ズームレンズ群２の位置およびフォーカスレンズ群３の位置による３つのＡＦ評価値（評価値１、評価値２、評価値３）を用いて信頼度を表す指標を計算する。これは、評価値１、評価値２、評価値３の最大値と最小値を求めた後、最大値と最小値の差を最大値と最小値の和で割った値と評価値１、評価値２、評価値３の最大値とを用いて行われる。例えば、（最大値−最小値）／（最大値＋最小値）を指標１、最大値を指標２とする。そしてＣＰＵ１５は、指標１および指標２がともに信頼度があると判定する指標１に関する第一の閾値以上、かつ指標２に関する第一の閾値以上であれば、信頼度があると判定する。但し、評価値が垂直方向に積算処理している場合等においては、積算処理しているライン数で割る等して正規化した値を用いる。ＣＰＵ１５は、この判定を複数の周波数成分に関して行う。
【００５９】
続いてステップＳ４１１において、ＣＰＵ１５は、信頼度判定の結果と評価値１と評価値２との大小関係に従い分岐する処理を行う。指標１または指標２のいずれかが第一の閾値未満で評価値の信頼度が高くない場合、または、評価値１と評価値２との間に顕かな差分が認められない場合、ステップＳ４１４に進む。ステップＳ４１４において、ＣＰＵ１５は、その周波数成分での評価値では方向判定が不可能と判定し、ステップＳ４２１へ進む。信頼性が高くても、評価値１と評価値２との間に顕かな差分が無い場合、その枠が所望の被写体を捉えていない場合や、ピントの合う距離が変わっても画像がほとんど変化しない大きくぼけた状態などが想定されるため、方向判定は不可能とする。
【００６０】
一方、指標１および指標２の両方が第一の閾値以上であって評価値の信頼度が高く、かつ評価値１が評価値２よりも顕かに小さい場合、ステップＳ４１２へ進む。ステップＳ４１２において、ＣＰＵ１５は、評価値２と評価値３とを比較する。評価値２が評価値３よりも顕かに大きい場合、ステップＳ４１３へ進む。ステップＳ４１３において、ＣＰＵ１５は、ズームレンズ群２の駆動によってピントの合う距離方向に被写体が移動しており、その方向を合焦位置方向と判定する。評価値２が評価値１に比べて大きい場合、ズームレンズ群２の駆動によってピントの合う距離方向に被写体が移動しこの方向に合焦位置があると判定することができる。再びピントの合う距離をズームレンズ群２の駆動前の距離戻した際に得た評価値３が評価値２より小さいことで、ズームレンズ群２の駆動によってピントの合う距離方向に合焦位置があることが確認できるため、この判定が可能になる。
【００６１】
一方、ステップＳ４１２にて評価値２が評価値３より顕かに大きく無い場合、ピントの合う距離を変えて場合の評価値の値が変化に整合性がない（評価値が減少する方向にフォーカスレンズ群３を駆動しているにも関わらず評価値が期待したほど減少しない）。よって、この場合には方向判定は不可能とする。
【００６２】
ステップＳ４１１にて指標１および指標２がともに第一の閾値以上で評価値の信頼度が高く、かつ評価値１が評価値２よりも顕かに大きい場合、ステップＳ４１５へ進む。ステップＳ４１５において、ＣＰＵ１５は、評価値２と評価値３とを比較する。評価値３が評価値２よりも顕かに大きい場合、ステップＳ４１６へ進む。ステップＳ４１６において、ＣＰＵ１５は、評価値１と評価値３とを比較する。評価値１と評価値３とが略等しい場合、ステップＳ４２０へ進む。ステップＳ４２０において、ＣＰＵ１５は、被写体が移動しておらず、合焦位置ある方向はそれ以前に求められた方向と変わらないと判定する。このとき、評価値１および評価値３のそれぞれが評価値２に比べて大きく、かつ評価値１と評価値３との大きさが略等しいため、被写体の存在する距離は変わっていないと判定できる。このためＣＰＵ１５は、合焦位置の方向が変わっていないと判定することができる。特にズームレンズ群２の駆動を行う直前に合焦を得ていた場合、合焦位置は変わらずズームレンズ群２の駆動前の距離にピントを合わせた状態が合焦位置があると推測される。
【００６３】
ステップＳ４１５にて評価値３が評価値２より顕かに大きく無い場合、ピントの合う距離を変えて場合の評価値の値が変化に整合性がない（評価値が増加する方向にフォーカスレンズ群３を駆動しているにも関わらず評価値が期待したほど増加しない）。よって、この場合には方向判定は不可能とする。
【００６４】
ステップＳ４１６において、ＣＰＵ１５は、評価値１と評価値３とを比較する。評価値１と評価値３とが略等しく無い場合、ステップＳ４１７へ進む。ズームレンズ群２の駆動がテレ側（長焦点側）の駆動でかつ評価値１が評価値３よりも顕かに大きい場合（Ｓ４１７→Ｓ４１９）、ズームレンズ群２の駆動によってピントの合う距離方向とは逆の方向に被写体が移動しており、その方向を合焦位置方向と判定する。また、ズームレンズ群２の駆動がワイド側（短焦点側）の駆動でかつ評価値３が評価値１よりも顕かに大きい場合（Ｓ４１８→Ｓ４１９）も同様である。評価値１および評価値３のそれぞれが評価値２に比べて大きい場合、ズームレンズ群２の駆動によってピントの合う距離方向とは逆の方向に被写体が移動しこの方向に合焦位置があると判定できる。それ以外の場合、ピントの合う距離を変えて場合の評価値の値が変化に整合性がないため方向判定は不可能と判定する。
【００６５】
前述の処理が終了した場合、ＣＰＵ１５は、ステップＳ４２１において、記録されている全所定周波数成分の判定が終了したか否かを判定する。全ての比較が終了した場合、ステップＳ４２２へ進む。少なくとも一部の比較が終了していない場合、ステップＳ４１０へ戻り、ＣＰＵ１５は、次の対象の評価値に関して判定を行う。ステップＳ４２２において、ＣＰＵ１５は、方向判定の結果を確定する。
【００６６】
ＣＰＵ１５は、複数の周波数成分の処理の結果、方向判定結果が複数存在し、全てが同じ結果であった場合、その結果を採用する。例えば、４つの周波数成分に対応する評価値がある場合を考える。このうち３つで「ズームレンズ群２の駆動によってピントの合う距離方向を合焦位置方向と判定」し、他の１つが判定不可能であった場合、「ズームレンズ群２の駆動によってピントの合う距離方向を合焦位置方向と判定」と確定する。もし、異なる方向判定結果がある場合には、判定不可能とする。
【００６７】
本実施例では、評価値の信頼度が高い場合、評価値１および評価値３のそれぞれと評価値２とを比較したが、これに限定されるものではない。例えば、評価値１または評価値３と評価値２との比を取り、その比に基づいて合焦位置の方向を判定してもよい。例えば、評価値２／評価値１、評価値２／評価値３を求め、この値（比）が１．１より大きい場合、ズームレンズ群２の駆動によってピントの合う距離方向を合焦位置の方向と判定する。逆に、この値が０．９より小さい場合、合焦位置の方向はそれ以前に求められた方向と変わらないか、または、逆方向を合焦位置方向と判定する。
【００６８】
次に、図５を参照して、図２のステップＳ２０５にて行われる合焦位置を検出するためのスキャンＡＦ処理を説明する。図５は、スキャンＡＦ動作の説明図である。スキャンＡＦ処理回路１４は、入力されたＡＦ枠内のデジタル画像信号を受けて、複数（例えば４つ）の異なる周波数特性のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を介して、複数のＡＦ評価値信号を算出する。いずれかの特性を持つバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を介して算出されたＡＦ評価値信号は、図５に示されるグラフとなる（図５中の破線）。図５のグラフの横軸はフォーカスレンズ群３の位置であり、左側が遠方の被写体、右側が近側の被写体に合焦するフォーカスレンズ群３の位置をそれぞれ表している。どの特性を持つバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を介して算出されたＡＦ評価値信号も図５に示すような特性となる。ただし、撮影対象の被写体の周波数特性等の条件が適切でない場合には、図５に示す特性をならない場合もある。
【００６９】
スキャンＡＦ処理において、ＣＰＵ１５は、フォーカスレンズ群３を、ステップＳ２１０の方向判定処理の結果から設定される方向（フォーカス駆動方向、合焦位置方向）に向けて現在位置から駆動する。そしてスキャンＡＦ処理回路１４は、デジタル画像信号を取得しＡＦ評価値信号を算出する。例えば、ＣＰＵ１５は、ズームレンズ群２の駆動によってピントの合う距離方向を合焦位置方向と判定する。合焦位置方向が至近側の場合、ＣＰＵ１５はフォーカスレンズ群３を現在位置（図５中の位置Ａ）から至近側（位置Ｂ）に向けて駆動し、スキャンＡＦ処理回路１４はデジタル画像信号を取得しＡＦ評価値信号を算出する。その結果、ＡＦ評価値信号は、合焦位置で最大となる。図５中の位置Ｃを合焦位置とすると、図５のようになる。
【００７０】
スキャンＡＦの高速化のために全てのフォーカスレンズ群３の停止位置について出力の取得は行わず、所定のスキャン間隔（例えば５深度相当の間隔）毎に出力を取得する。この場合、図５に示される３つの点ａ１、ａ２、ａ３においてＡＦ評価値信号を取得することがありうる。このような場合、スキャンＡＦ処理回路１４は、取得されたＡＦ評価値信号が最大値となった点とその前後の点のから合焦位置Ｃ（ＡＦ評価値信号が最大となる位置）を計算にて求める。
【００７１】
フォーカスレンズ群３の位置Ｘ１のときにＡＦ評価値が最大値Ｙ１（図５中のａ２）を示し、その前後の位置Ｘ２、Ｘ３のときにＡＦ評価値がＹ２、Ｙ３（図５中のａ１、ａ３）を示すとする。このとき、合焦位置Ｃのフォーカスレンズ群３の位置Ｘ０は、以下の式（１）のように求められる。
【００７２】
【数１】
2019008005.tif 000003
【００７３】
但し、式（１）において、Ｙ１＞Ｙ３、Ｙ１≧Ｙ２である。合焦位置Ｃが求まった場合、その位置へフォーカスレンズ群２を駆動する。
【００７４】
次に、信頼性判定方法について説明する。ＡＦ評価値信号は特殊な場合を除けば、横軸に距離、縦軸にＡＦ評価値の形は、極大位置付近では図５に示されるような山状になる。そこで、ＡＦ評価値がピーク付近で山状になっているか否かを信号の最大値と最小値との差、一定値以上の傾きで傾斜している部分の長さ、および、傾斜部分の勾配に基づいて判定することにより、ＡＦ評価値の信頼性を判定することができる。但し、演算の対象とする範囲は、極大位置付近の５〜９点程度の範囲とし、信頼性を判定するための閾値を用意する。
【００７５】
図５に示されるように、極大位置（点ａ２）から傾斜していると認められるスキャンポイントを、隣接するＡＦ評価値の差を調べることにより行われる。このチェックは、点ａ２から開始し、無限遠側の隣接点ａ１との差を調べ、点ａ２の方が大きければ傾斜していると判定する。次いで、点ａ２と比較した点ａ１とその隣接点とのＡＦ評価値の差を調べ、点ａ１の値が大きくかつその差が所定値以上であれば、傾斜していると判定する。このチェックを範囲内において隣接する点の値の大小関係が逆転するか、差が所定値より小さくなるまで続ける。同様にして、至近側に関しても調べる。
【００７６】
そして、傾斜していると認められる点までの幅を山の幅Ｌ、点ａ２と傾斜していると認められる無限遠側の点の値の差と、至近側の点の値の差との和を求め、その値を山の勾配ＳＬとする。最大値と最小値は、範囲内のＡＦ評価値の全体の最大値と最小値である。このようにして算出されたＡＦ評価値の信頼性を判定するための諸数値をそれぞれの閾値と比較し、全ての条件を満たした場合にはＡＦ評価値の信頼性があると判定する。なお、信頼性判定の具体的方法については、例えば特許第４２３５４２２号や特許第４１８５７４１号に記載されている。
【００７７】
ここまで、合焦位置方向を至近側と判定した場合を例に説明した。他の場合も同様に、それぞれの場合の所定のフォーカスレンズ群３の位置から所定の方向に向けて駆動し、デジタル画像信号を取得しＡＦ評価値信号を算出する。その結果合焦位置（図５の位置Ｃ）を求めることができる。合焦位置方向を無限遠側と判定した場合、現在位置（図５の位置Ｂ）から無限遠側（位置Ａ）に向けて駆動し、デジタル画像信号を取得しＡＦ評価値信号を算出する。合焦位置の方向も変わっていないと判定し直前に合焦位置を得ていない場合、直前の合焦位置の方向判定結果に従い、至近側または無限遠側に向けてフォーカスレンズ群３を現在位置から駆動し、デジタル画像信号を取得しＡＦ評価値信号を算出する。合焦位置のある方向も変わっていないと判定し直前に合焦位置を得ている場合、現在位置の近傍でフォーカスレンズ群３を駆動し、デジタル画像信号を取得しＡＦ評価値信号を算出する。例えば、図５中の位置Ａ１へ高速でフォーカスレンズ群３を駆動した後（この間はＡＦ評価値信号を算出しない）、図５中の位置Ａ１から位置Ｂ１に向けてフォーカスレンズ群３を駆動し、デジタル画像信号を取得しＡＦ評価値信号を算出する。
【００７８】
合焦位置の方向の判定が不可能である場合、現在位置から高速で予め定められた無限遠に相当する位置へフォーカスレンズ群３を駆動する（この間はＡＦ評価値信号を算出しない）。その後、その位置から至近方向に向かってフォーカスレンズ群３を駆動し、デジタル画像信号を取得しＡＦ評価値信号を算出する。なお、ステップＳ２１０の処理は、スポーツモードなど動いている被写体を撮影する撮影モードでのみで実行するようにしてもよい。
【００７９】
本実施例においては、撮像光学系の焦点距離が変化したときにフォーカスレンズの位置が同じであればピント状態が異なる撮像光学系の特性を利用して、ズーム操作中等に焦点距離とピント状態の異なる位置で取得した評価値から合焦位置のある方向を予測する。これにより、撮影者が被写体の距離方向の移動に合わせて画面上での大きさが同じになるようにズーム操作を行った後などのＡＦ動作において、ＡＦ時間の短縮化および画像の表示品位の向上を実現することができる。
【実施例２】
【００８０】
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例は、合焦位置の方向判定を行う際に複数のＡＦ枠を用いる点で、実施例１と異なる。その他の基本構成は実施例１と同様であるため、その説明は省略する。
【００８１】
図６を参照して、ＡＦ枠の設定について説明する。図６は、ＡＦ枠設定の説明図である。撮影者による操作などで設定されたＡＦ枠が図６の中央に示す基準枠（第１枠）である場合、その周囲に第２枠〜第９枠の８つのＡＦ枠を設定する。第２枠は、水平方向左側に所定画素（Ｗｉｄｔｈ１）、垂直方向上側に所定画素（Ｈｉｇｈｔ１）基準枠をずらした位置に配置される。第３枠は、垂直方向上側に所定画素（Ｈｉｇｈｔ１）基準枠をずらした位置に配置される、第４枠は、水平方向右側に所定画素（Ｗｉｄｔｈ１）・垂直方向上側に所定画素（Ｈｉｇｈｔ１）基準枠をずらした位置に配置される。第５枠は、水平方向左側に所定画素（Ｗｉｄｔｈ１）基準枠をずらした位置に配置される。第６枠は、水平方向右側に所定画素（Ｗｉｄｔｈ１）基準枠をずらした位置に配置される。第７枠は、水平方向左側に所定画素（Ｗｉｄｔｈ１）・垂直方向下側に所定画素（Ｈｉｇｈｔ１）基準枠をずらした位置に配置される。第８枠は垂直方向下側に所定画素（Ｈｉｇｈｔ１）基準枠をずらした位置に配置される。第９枠は、垂直方向下側に所定画素（Ｈｉｇｈｔ１）・水平方向右側に所定画素（Ｗｉｄｔｈ１）基準枠をずらした位置に配置される。
【００８２】
この所定画素は、手振れや被写体の移動等によって、固体撮像素子上での被写体位置が移動すると予測される量から設定する値である。ズームレンズ群２の駆動による焦点距離に伴い撮影画角が変わった場合、ＡＦ枠の位置と大きさを変更する。そのため、ＡＦ枠の位置と大きさの変更によって画面からはみ出し場合がある。この場合、基準枠以外はその枠の設定を行わず、基準枠がはみ出す場合は枠がはみ出さないように枠の中心をずらすこととする。動作手順は、図２および図４を参照して説明した実施例１と同様である。
【００８３】
図２のステップＳ２１０に達した場合、ＣＰＵ１５は、図４のステップＳ４０１以下の処理を実行する。本実施例において、ステップＳ４０９までの処理に関しては、ステップＳ４０４、Ｓ４０７、Ｓ４０９における動作が実施例１と異なる。ＡＦ評価値の取得と記録は、ステップＳ４０４、Ｓ４０７、Ｓ４０９においては複数のＡＦ枠に関してその処理を行う。それぞれのＡＦ枠で、複数の所定周波数成分に対応するＡＦ評価値を取得し記録する。そしてステップＳ４１０において、ＣＰＵ１５は、記録されているＡＦ評価値をＡＦ枠および所定周波数成分ごとに読み出しその信頼度を求める。
【００８４】
まず、基準枠に関して、ＣＰＵ１５は、複数の周波数成分のＡＦ評価値を低い周波数成分のものから順にズームレンズ群２の位置・フォーカスレンズ群３の位置による３つのＡＦ評価値（評価値１、評価値２、評価値３）読み出し、信頼度を表す指標を計算する。指標は実施例１と同じである。評価値１、評価値２、評価値３の最大値と最小値との差を最大値と最小値の和で割った値を指標１とする。また、評価値１、評価値２、および、評価値３の最大値を指標２とする。そしてＣＰＵ１５は、指標１および指標２がともに信頼度があると判定する指標１に関する第一の閾値以上、かつ指標２に関する第一の閾値以上であれば、信頼度があると判定する。但し、基準枠の指標１および指標２がともに信頼度があると判定する第一の閾値より大きい第二の閾値以上であれば、方向判定の処理は基準枠に関してのみ行う。これは、基準枠の信頼度が非常に高い場合は、基準枠内の被写体のコントラストが高くかつ所定帯域の成分を十分に含んでいる等被写体としての条件が良く、かつ基準枠内に所望の被写体を捉えきれていると判定できるためである。よって、周辺のＡＦ枠を用いることによって生じる遠近競合などの弊害を除去するために基準枠のみで方向判定を行う。
【００８５】
ステップＳ４１１〜Ｓ４２０の処理は実施例１と同じである。そしてステップＳ４２１で記録されている全ＡＦ枠・全所定周波数成分の判定が終了したか調べる。判定が終了した場合、ステップＳ４２２へ進む。一方、判定が終了していない場合、ステップＳ４１０へ戻り、次の対象の評価値に関して判定を行う。但し、基準枠の指標１および指標２がともに第二の閾値以上の場合、基準枠に関して全周波数成分の処理が終了していれば、ステップＳ４２２へ進む。
【００８６】
ステップＳ４２２において、方向判定の結果を確定する。この処理は基準枠の処理結果を優先して行われる。基準枠の複数の周波数成分の処理の結果方向判定出来たものが複数存在し、それらの全てが同じ結果である場合、その結果を採用する。これは実施例１と同じ処理である。例えば、４つの周波数成分に対応する評価値があるとする。そして、そのうち３つで「ズームレンズ群２の駆動によってピントの合う距離方向を合焦位置方向と判定」し、他の１つが判定不能であった場合は、「ズームレンズ群２の駆動によってピントの合う距離方向を合焦位置方向と判定」と確定する。
【００８７】
一方、基準枠の処理結果で確定できない場合は、判定不可能なものを除き多数決で決定する。最多の判定結果が他の判定結果の数倍以上あるなど圧倒的判定結果の多いものを選択するようにする。ここで、複数のＡＦ枠、複数の周波数成分に対応する評価値がある場合を考える。「ズームレンズ群２の駆動によってピントの合う距離方向を合焦位置方向と判定」した処理結果の個数をＮｄとする。「ズームレンズ群２の駆動によってピントの合う距離方向とは逆の方向を合焦位置方向と判定」した処理結果の個数をＮｒとする。「合焦位置のある方向は変わっていない」と判定した処理結果の個数をＮｓとする。「方向判定は不可能」と判定した処理結果の個数をＮｉとする。このとき、Ｎｄ≧Ａ・（Ｎｒ＋Ｎｓ）を満たす場合、「ズームレンズ群２の駆動によってピントの合う距離方向を合焦位置方向と判定」を、方向判定の結果とする。Ｎｒ≧Ａ・（Ｎｓ＋Ｎｄ）を満たす場合、「ズームレンズ群２の駆動によってピントの合う距離方向とは逆の方向を合焦位置方向と判定」を方向判定の結果とする。Ｎｓ≧Ａ・（Ｎｄ＋Ｎｒ）を満たす場合、「合焦位置のある方向は変わっていない」を方向判定の結果とする。それ以外の場合、「方向判定は不可能」を方向判定の結果とする。このように図２ステップＳ２１０の処理が終了すると、以降、実施例１と同様の動作を行う。
【実施例３】
【００８８】
次に、本発明の実施例３について説明する。本実施例は、撮像装置１の起動時にズームレンズ群２およびフォーカスレンズ群３をそれぞれ所定位置へ駆動する際に、異なる距離にピントの合う状態が生じることを利用して起動後の撮影動作が可能になるまでに合焦位置の方向を判定する点で、実施例１と異なる。
【００８９】
図７を参照して、本実施例の動作原理を説明する。図７は、撮像装置１の起動時に撮像光学系の焦点距離が変化した際の特性の説明図である。撮像装置１を起動すると、各手段に電源が供給された後、ＣＰＵ１５はズームレンズ群２およびフォーカスレンズ群３を起動時の所定位置に駆動する動作を行う。この動作の際に、ＣＰＵ１５は、まずズームレンズ群２を駆動し、その後フォーカスレンズ群３を駆動する。レンズ鏡筒３１が収納された状態では、ズームレンズ群２がフォーカスレンズ群３を同時に駆動すると両者が干渉する。このため、ズームレンズ群２、フォーカスレンズ群３の順番で駆動を開始する。レンズ鏡筒３１が収納された状態では、ズームレンズ群２は位置ＺｏｏｍＰｏｓ０、フォーカスレンズ群３は位置ＰＯｏにある。撮像装置１を起動すると、ズームレンズ群２が起動時の所定位置ＺｏｏｍＰｏｓ１に向けて駆動される。
【００９０】
次いで、フォーカスレンズ群３を駆動することが可能になる所定位置ＺｏｏｍＰｏｓ０−１に到達すると、起動時の所定位置ＰＯ１に向けてフォーカスレンズ群３の駆動を開始する。なお、ズームレンズ群２の駆動は継続している。そして、フォーカスレンズ群３が所定位置ＰＯ１に到達した場合、駆動を停止する。このとき、ズームレンズ群２は位置ＺｏｏｍＰｏｓ０−２に到達している。よって、ズームレンズ群２の位置ＺｏｏｍＰｏｓ０−２、フォーカスレンズ群３の位置ＰＯ１において、複数のＡＦ枠・複数の所定周波数成分に対応する方向判定を行うためのＡＦ評価値（評価値１）が取得される。その後、ズームレンズ群２が起動時の所定位置ＺｏｏｍＰｏｓ１に到達した場合、これを停止し起動時のレンズ駆動が終了する。よって、ズームレンズ群２の位置ＺｏｏｍＰｏｓ１、フォーカスレンズ群３の位置ＰＯ１において、複数のＡＦ枠・複数の所定周波数成分に対応する方向判定を行うための次のＡＦ評価値（評価値２）が取得される。
【００９１】
次に、図８および図９を参照して、起動時のレンズ駆動の手順を説明する。図８は、本実施例における撮像装置１の撮影動作を示すフローチャートである。図８の各ステップは、ＣＰＵ１５の指令に基づいて、撮像装置１の各部により実行される。図９は、本実施例におけるＡＦ枠設定の説明図である。
【００９２】
ＡＦ枠の設定は、起動時には主被写体が画面内のどの位置にあるかわからないため、ほぼ全面をカバーするように行う。例えば図９に示されるような、画面全体の８０％×８０％の部分に、画面全体の３３％×３３％の大きさのＡＦ枠を敷き詰める。その結果、上下左右の隣枠とは画面全体の１０％に相当する部分が重なり合う。
【００９３】
まず、図８のステップＳ８０１において、撮像装置１の各手段に電源を供給し、ＣＰＵ１５は、使用する変数のリセット等の初期化処理を行う。そしてステップＳ８０２において、ＣＰＵ１５は、ズームレンズ群２を起動時の所定位置ＺｏｏｍＰｏｓ１に向けて駆動する。続いてステップＳ８０３において、ＣＰＵ１５は、ズームレンズ群２の位置（ズーム位置）が、フォーカスレンズ群３を駆動することが可能になる所定位置ＺｏｏｍＰｏｓ０−１に到達しているか否かを判定する。ズーム位置が所定位置ＺｏｏｍＰｏｓ０−１に到達していない場合、ズーム位置が所定位置ＺｏｏｍＰｏｓ０−１に到達するまでステップＳ８０３を繰り返す。一方、ズーム位置が所定位置ＺｏｏｍＰｏｓ０−１に到達した場合、ステップＳ８０４へ進む。
【００９４】
ステップＳ８０４において、ＣＰＵ１５は、フォーカスレンズ群３を起動時の所定位置ＰＯ１に向けて駆動する。そしてステップＳ８０５において、ＣＰＵ１５は、フォーカスレンズ群３が起動時の所定位置ＰＯ１に到達しているか否かを判定する。フォーカス位置が所定位置ＰＯ１に到達していない場合、フォーカス位置が所定位置ＰＯ１に到達するまでステップＳ８０５を繰り返す。一方、フォーカス位置が所定位置ＰＯ１に到達した場合、ステップＳ８０６へ進む。
【００９５】
ステップＳ８０６において、ＣＰＵ１５は、フォーカスレンズ群３の駆動を停止する。そしてステップＳ８０７において、ＣＰＵ１５は、フレミングが安定したか否かを判定する。フレミングが安定していない場合、フレミングが安定するまでステップＳ８０７を繰り返す。一方、フレミングが安定した場合、ステップＳ８０８へ進む。ステップＳ８０８において、スキャンＡＦ処理回路１４は、複数のＡＦ枠・複数の所定周波数成分に対応する方向判定を行うためのＡＦ評価値（評価値１）を取得し、記録する。フレミングが安定したか否かは、撮像装置１の姿勢を検出する姿勢検出回路３０の出力信号を用いて判定される、例えば、姿勢検出回路３０の出力信号の値が一定値以下になった場合、ＣＰＵ１５はフレミングが安定したと判定する。すなわち本実施例において、画像取得手段１５ｃは、姿勢検出回路３０（姿勢検出手段）の出力信号に基づいて撮像装置１の姿勢が安定したと判定した後に、第１の画像および第２の画像を取得する。
【００９６】
続いてステップＳ８０９において、ＣＰＵ１５は、ズームレンズ群２が起動時の所定位置ＺｏｏｍＰｏｓ１に到達しているかを判定する。ズームレンズ群２が所定位置ＺｏｏｍＰｏｓ１に到達していない場合、ズームレンズ群２が所定位置ＺｏｏｍＰｏｓ１に到達するまでステップＳ８０９を繰り返す。一方、ズームレンズ群２が所定位置ＺｏｏｍＰｏｓ１に到達した場合、ステップＳ８１０へ進む。ステップＳ８１０において、ＣＰＵ１５はズームレンズ群２の駆動を停止する。そしてステップＳ８１１において、スキャンＡＦ処理回路１４は、複数のＡＦ枠・複数の所定周波数成分に対応する方向判定を行うためのＡＦ評価値（評価値２）を取得し、記録する。
【００９７】
続いてステップＳ８１２において、ＣＰＵ１５は、記録されているＡＦ評価値をＡＦ枠・所定周波数成分ごとに読み出し、その信頼度を求める。この処理は、画面左上のＡＦ枠から右下のＡＦ枠の順序で、複数の周波数成分のＡＦ評価値を低い周波数成分のものから順に読み出す。本実施例においては、実施例１と異なり、起動時には主被写体が画面内のどの位置にあるかわからないため、基準枠という概念はない。ＣＰＵ１５は、最も低い周波数成分のズームレンズ群２の位置、フォーカスレンズ群３の位置による２つのＡＦ評価値（評価値１、評価値２）を用いて、信頼度を表す指標を計算する。これは、評価値１および評価値２のそれぞれの最大値と最小値とを求めた後、最大値と最小値との差を最大値と最小値の和で割った値と、評価値１と評価値２の最大値を用いて行う。（最大値−最小値）／（最大値＋最小値）を指標１、最大値を指標２とし、指標１、指標２がともに信頼度があると判定する閾値以上であれば信頼度があると判定する。但し、評価値が垂直方向に積算処理している場合等は、積算処理しているライン数で割る等して正規化した値を用いる。この判定を複数の周波数成分、複数のＡＦ枠に関して行う。
【００９８】
ステップＳ８１２にて信頼性が無いと判定された場合、ステップＳ８１４へ進む。ステップＳ８１４において、ＣＰＵ１５は、そのＡＦ枠とその周波数成分での評価値では方向判定は不可能と判定し、ステップＳ８１７へ進む。一方、ステップＳ８１２にて信頼性があると判定された場合、ステップＳ８１３へ進む。ステップＳ８１３において、ＣＰＵ１５は、評価値１と評価値２の大小関係を調べる。評価値１と評価値２の値に顕かな差分が認められない場合、ステップＳ８１４に進む。そしてＣＰＵ１５は、方向判定が不可能と判定し、ステップＳ８１７へ進む。
【００９９】
一方、評価値１が評価値２より顕かに大きい場合、ステップＳ８１５へ進む。ステップＳ８１５において、ＣＰＵ１５は、ズームレンズ群２の駆動によってピントの合う距離方向とは逆の方向を合焦位置方向と判定する。その後、ステップＳ８１７へ進む。反対に、評価値１が評価値２より顕かに小さい場合、ステップＳ８１６へ進む。ステップＳ８１６において、ＣＰＵ１５は、ズームレンズ群２の駆動によってピントの合う距離方向を合焦位置方向と判定する。その後、ステップＳ８１７へ進む。
【０１００】
ステップＳ８１７において、ＣＰＵ１５は、記録されている全ＡＦ枠・全所定周波数成分の判定が終了したかを判定する。全ての判定が終了した場合、ステップＳ８１８へ進む。一方、少なくとも一部の判定が終了していない場合、ステップＳ８１２へ戻り、ＣＰＵ１５は次の対象の評価値に関して判定を行う。
【０１０１】
ステップＳ８１８において、ＣＰＵ１５は、方向判定の結果を確定する。この処理は、判定不可能なものを除き多数決で決定する。最多の判定結果が他の判定結果の数倍以上あるなど圧倒的判定結果の多いものを選択するようにする。複数のＡＦ枠、複数の周波数成分に対応する評価値がある場合において、「ズームレンズ群２の駆動によってピントの合う距離方向を合焦位置方向と判定」した処理結果の個数がＮｄであるとする。「ズームレンズ群２の駆動によってピントの合う距離方向とは逆の方向を合焦位置方向と判定」した処理結果の個数をＮｒとする。「方向判定は不可能」と判定した処理結果の個数をＮｉとする。このとき、Ｎｄ≧Ａ・Ｎｒを満たす場合、「ズームレンズ群２の駆動によってピントの合う距離方向を合焦位置方向と判定」を方向判定の結果とする。Ｎｒ≧Ａ・Ｎｄを満たす場合、「ズームレンズ群２の駆動によってピントの合う距離方向とは逆の方向を合焦位置方向と判定」を方向判定の結果とする。それ以外の場合、「方向判定は不可能」を方向判定の結果とする。このように撮像装置１の起動時に合焦位置の方向を判定すると、図２に従いステップＳ２０１以降の処理を実施例１と同様に実行する。
【０１０２】
本実施例においては、撮像装置１の起動時に合焦位置の方向の判定を行うことで、ＳＷ１以前にズームスイッチの操作が行われない場合でも、焦点距離とピント状態の異なる位置で取得した評価値から合焦位置のある方向を予測することができる。このため、ＡＦ動作開始後のＡＦ時間の短縮化および表示品位の向上を実現することが可能である。なお、各実施例では、コンパクトタイプのデジタルカメラを例に説明したが、各実施例はデジタルビデオカメラやデジタル一眼レフのライブビュー時のＡＦにも適用可能である。
【０１０３】
（その他の実施例）
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。
【０１０４】
各実施例によれば、ズーム中に合焦方向を判定してＡＦ時間の短縮や表示画像の品位の向上を実現する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。
【０１０５】
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。
【符号の説明】
【０１０６】
１４    スキャンＡＦ処理回路（評価値生成手段）
１５ａ  ズーム制御手段
１５ｃ  画像取得手段
１５ｄ  方向判定手段
【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】
2019008005.tif 000010
【図８】
2019008005.tif 000011
【図９】
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