(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像する際に、撮像光学系に備えられたフォーカスレンズを前記撮像光学系の光軸に沿って駆動しつつ、前記撮像光学系を介して得られた画像に応じて前記被写体に対する焦点調節を行って前記フォーカスレンズの合焦位置を得る焦点調節装置であって、
前記画像に基づいて、少なくとも前記被写体のコントラストを示すコントラスト情報を求める第１の算出手段と、
前記画像に基づいて前記被写体に対する合焦の度合を示す合焦度を求める第２の算出手段と、
前記合焦度に応じてコントラスト判定閾値を設定し、前記フォーカスレンズを光軸に沿って駆動するスキャン動作中に、前記コントラスト情報が示すコントラストが時間の経過とともに単調増加している場合、前記合焦度が所定の合焦閾値以上であれば、前記コントラスト判定閾値を変更し、前記合焦度が前記合焦閾値未満であれば、前記コントラスト判定閾値を変更せず、前記コントラスト情報が示すコントラストが単調増加していない場合、前記合焦度が前記合焦閾値以上であるか否かに拘わらず、前記コントラスト判定閾値を変更する第１の設定手段と、
前記コントラスト情報および前記コントラスト判定閾値に応じて、前記被写体を撮像する際の撮像周期を設定する第２の設定手段と、
前記コントラスト情報および前記合焦度に基づいて前記フォーカスレンズを駆動して前記被写体に対する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焦点調節装置。
【請求項２】
前記第２の設定手段は前記コントラスト情報が示すコントラストが前記コントラスト判定閾値以上であると、前記撮像周期を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
【請求項３】
前記焦点調節手段は、前記第２の設定手段による前記撮像周期の変更に応じて、前記フォーカスレンズを駆動する速度であるスキャン速度を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の焦点調節装置。
【請求項４】
前記焦点調節手段は、前記第２の設定手段によって前記撮像周期が長くなるように変更されると、前記スキャン速度を遅くなるように変更することを特徴とする請求項３に記載の焦点調節装置。
【請求項５】
前記被写体を撮像して画像を得る撮像手段と、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の焦点調節装置と、
前記焦点調節装置で前記焦点調節が行われた後、前記撮像手段で得られた画像を記録する記録手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
被写体を撮像する際に、撮像光学系に備えられたフォーカスレンズを前記撮像光学系の光軸に沿って駆動しつつ、前記撮像光学系を介して得られた画像に応じて前記被写体に対する焦点調節を行って前記フォーカスレンズの合焦位置を得る焦点調節装置の制御方法であって、
前記画像に基づいて、少なくとも前記被写体のコントラストを示すコントラスト情報を求める第１の算出ステップと、
前記画像に基づいて前記被写体に対する合焦の度合を示す合焦度を求める第２の算出ステップと、
前記合焦度に応じてコントラスト判定閾値を設定し、前記フォーカスレンズを光軸に沿って駆動するスキャン動作中に、前記コントラスト情報が示すコントラストが時間の経過とともに単調増加している場合、前記合焦度が所定の合焦閾値以上であれば、前記コントラスト判定閾値を変更し、前記合焦度が前記合焦閾値未満であれば、前記コントラスト判定閾値を変更せず、前記コントラスト情報が示すコントラストが単調増加していない場合、前記合焦度が前記合焦閾値以上であるか否かに拘わらず、前記コントラスト判定閾値を変更する第１の設定ステップと、
前記コントラスト情報および前記コントラスト判定閾値に応じて、前記被写体を撮像する際の撮像周期を設定する第２の設定ステップと、
前記コントラスト情報および前記合焦度に基づいて前記フォーカスレンズを駆動して前記被写体に対する焦点調節を行う焦点調節ステップと、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項７】
被写体を撮像する際に、撮像光学系に備えられたフォーカスレンズを前記撮像光学系の光軸に沿って駆動しつつ、前記撮像光学系を介して得られた画像に応じて前記被写体に対する焦点調節を行って前記フォーカスレンズの合焦位置を得る焦点調節装置で用いられる制御プログラムであって、
前記焦点調節装置が備えるコンピュータに、
前記画像に基づいて、少なくとも前記被写体のコントラストを示すコントラスト情報を求める第１の算出ステップと、
前記画像に基づいて前記被写体に対する合焦の度合を示す合焦度を求める第２の算出ステップと、
前記合焦度に応じてコントラスト判定閾値を設定し、前記フォーカスレンズを光軸に沿って駆動するスキャン動作中に、前記コントラスト情報が示すコントラストが時間の経過とともに単調増加している場合、前記合焦度が所定の合焦閾値以上であれば、前記コントラスト判定閾値を変更し、前記合焦度が前記合焦閾値未満であれば、前記コントラスト判定閾値を変更せず、前記コントラスト情報が示すコントラストが単調増加していない場合、前記合焦度が前記合焦閾値以上であるか否かに拘わらず、前記コントラスト判定閾値を変更する第１の設定ステップと、
前記コントラスト情報および前記コントラスト判定閾値に応じて、前記被写体を撮像する際の撮像周期を設定する第２の設定ステップと、
前記コントラスト情報および前記合焦度に基づいて前記フォーカスレンズを駆動して前記被写体に対する焦点調節を行う焦点調節ステップと、
を実行させることを特徴とする制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦点調節装置、その制御方法、および制御プログラム、並びに撮像装置に関し、特に、撮像装置に用いられるオートフォーカス（ＡＦ）技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、デジタルカメラ又はビデオカメラなどの撮像装置では、ＣＣＤや又はＭＯＳセンサなどの撮像素子から得られる撮像信号の鮮鋭度（コントラスト）に基づいて、合焦位置を検出する所謂コントラストＡＦが用いられている。コントラストＡＦにおいては、フォーカスレンズを光軸に沿って移動させつつ、撮像の結果得られた撮像信号に基づいてコントラストの度合を示すコントラスト評価値を算出する。そして、当該コントラスト評価値に基づいてコントラストが最大となるフォーカスレンズの位置を合焦位置としてフォーカスレンズを光軸に沿って駆動する。
【０００３】
ところが、コントラストＡＦでは、撮像周期毎にコントラスト評価値を取得する関係上、低照度の被写体においては撮像周期を長くする必要がある。その結果、低照度の被写体については、合焦位置を検出するまでの合焦時間が長くなってしまう。
【０００４】
一方、低照度下において合焦時間を短縮する手法として、例えば、撮影環境の照度および被写体のコントラストの双方が所定の基準を下回るか否かを判定し、撮像周期を決定するようにしたものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２４３７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１に記載の手法では、例えば、ぼけ状態においては低コントラスト、そして、合焦近傍においては高コントラストとなる被写体（例えば、顔）について合焦を行おうとして、ぼけ状態においてコントラストＡＦを開始すると低コントラスト被写体と判定されることになる。その結果、撮像周期が長く設定されて合焦位置の検出するまで合焦時間が長くなってしまう。
【０００７】
従って、本発明の目的は、被写体がぼけ状態においてコントラストＡＦを開始しても合焦時間を短縮することのできる焦点調節装置、その制御方法、および制御プログラム、並びに撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明による焦点調節装置は、被写体を撮像する際に、撮像光学系に備えられたフォーカスレンズを前記撮像光学系の光軸に沿って駆動しつつ、前記撮像光学系を介して得られた画像に応じて前記被写体に対する焦点調節を行って前記フォーカスレンズの合焦位置を得る焦点調節装置であって、前記画像に基づいて、少なくとも前記被写体のコントラストを示すコントラスト情報を求める第１の算出手段と、前記画像に基づいて前記被写体に対する合焦の度合を示す合焦度を求める第２の算出手段と、前記合焦度に応じてコントラスト判定閾値を設定し、前記フォーカスレンズを光軸に沿って駆動するスキャン動作中に、前記コントラスト情報が示すコントラストが時間の経過とともに単調増加している場合、前記合焦度が所定の合焦閾値以上であれば、前記コントラスト判定閾値を変更し、前記合焦度が前記合焦閾値未満であれば、前記コントラスト判定閾値を変更せず、前記コントラスト情報が示すコントラストが単調増加していない場合、前記合焦度が前記合焦閾値以上であるか否かに拘わらず、前記コントラスト判定閾値を変更する第１の設定手段と、前記コントラスト情報および前記コントラスト判定閾値に応じて、前記被写体を撮像する際の撮像周期を設定する第２の設定手段と、前記コントラスト情報および前記合焦度に基づいて前記フォーカスレンズを駆動して前記被写体に対する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。
【０００９】
本発明による撮像装置は、前記被写体を撮像して画像を得る撮像手段と、上記の焦点調節装置と、前記焦点調節装置で前記焦点調節が行われた後、前記撮像手段で得られた画像を記録する記録手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明による制御方法は、被写体を撮像する際に、撮像光学系に備えられたフォーカスレンズを前記撮像光学系の光軸に沿って駆動しつつ、前記撮像光学系を介して得られた画像に応じて前記被写体に対する焦点調節を行って前記フォーカスレンズの合焦位置を得る焦点調節装置の制御方法であって、前記画像に基づいて、少なくとも前記被写体のコントラストを示すコントラスト情報を求める第１の算出ステップと、前記画像に基づいて前記被写体に対する合焦の度合を示す合焦度を求める第２の算出ステップと、前記合焦度に応じてコントラスト判定閾値を設定し、前記フォーカスレンズを光軸に沿って駆動するスキャン動作中に、前記コントラスト情報が示すコントラストが時間の経過とともに単調増加している場合、前記合焦度が所定の合焦閾値以上であれば、前記コントラスト判定閾値を変更し、前記合焦度が前記合焦閾値未満であれば、前記コントラスト判定閾値を変更せず、前記コントラスト情報が示すコントラストが単調増加していない場合、前記合焦度が前記合焦閾値以上であるか否かに拘わらず、前記コントラスト判定閾値を変更する第１の設定ステップと、前記コントラスト情報および前記コントラスト判定閾値に応じて、前記被写体を撮像する際の撮像周期を設定する第２の設定ステップと、前記コントラスト情報および前記合焦度に基づいて前記フォーカスレンズを駆動して前記被写体に対する焦点調節を行う焦点調節ステップと、を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明による制御プログラムは、被写体を撮像する際に、撮像光学系に備えられたフォーカスレンズを前記撮像光学系の光軸に沿って駆動しつつ、前記撮像光学系を介して得られた画像に応じて前記被写体に対する焦点調節を行って前記フォーカスレンズの合焦位置を得る焦点調節装置で用いられる制御プログラムであって、前記焦点調節装置が備えるコンピュータに、前記画像に基づいて、少なくとも前記被写体のコントラストを示すコントラスト情報を求める第１の算出ステップと、前記画像に基づいて前記被写体に対する合焦の度合を示す合焦度を求める第２の算出ステップと、前記合焦度に応じてコントラスト判定閾値を設定し、前記フォーカスレンズを光軸に沿って駆動するスキャン動作中に、前記コントラスト情報が示すコントラストが時間の経過とともに単調増加している場合、前記合焦度が所定の合焦閾値以上であれば、前記コントラスト判定閾値を変更し、前記合焦度が前記合焦閾値未満であれば、前記コントラスト判定閾値を変更せず、前記コントラスト情報が示すコントラストが単調増加していない場合、前記合焦度が前記合焦閾値以上であるか否かに拘わらず、前記コントラスト判定閾値を変更する第１の設定ステップと、前記コントラスト情報および前記コントラスト判定閾値に応じて、前記被写体を撮像する際の撮像周期を設定する第２の設定ステップと、前記コントラスト情報および前記合焦度に基づいて前記フォーカスレンズを駆動して前記被写体に対する焦点調節を行う焦点調節ステップと、を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、被写体のコントラストと合焦度とに応じて撮像周期を設定するようにしたので、合焦時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態による焦点調節装置を備える撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すコントラスト信号処理回路の一例についてその構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示すフォーカスレンズ（第３レンズ群）の位置と合焦度との関係を示す図である。
【図４】図１に示すカメラで行われる合焦動作を説明するための図である。
【図５】図１に示すカメラで行われるコントラスト判定および撮像周期設定を説明するための図である。
【図６】ぼけ状態に応じてコントラストが変化する被写体におけるコントラスト判定指標とデフォーカス量との関係を示す図である。
【図７】図１に示すカメラで行われるＡＦモードの際の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】図７に示すＡＦ処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】図１に示すカメラで行われるＡＦ追従モードを説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態による焦点調節装置の一例について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態による焦点調節装置を備える撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。
【００１６】
図示の撮像装置は、例えば、電子カメラ（以下単にカメラと呼ぶ）であり、カメラ本体と撮影光学系（撮像光学系）とが一体に構成されている。そして、図示のカメラでは動画および静止画を撮影記録することができる。
【００１７】
カメラ本体には撮影光学系が取り付けられており、撮影光学系（結像光学系ともいう）の先端には第１レンズ群１０１が光軸に沿って移動可能に配置されている。第１レンズ群１０１の後段には絞り１０２が配置されており、絞り１０２の開口径を調節することによって撮影の際の光量調節を行うとともに、静止画撮影の際には露光秒時調節用シャッタとして機能する。
【００１８】
絞り１０２の後段には第２レンズ群１０３が配置されている。この第２レンズ群１０３は絞り１０２と一体となって光軸に沿って駆動され、第１レンズ群１０１の移動と連動して、変倍作用（ズーム機能）が行われる。第２レンズ群１０３の後段には第３レンズ群１０５（フォーカスレンズ）が配置されている。そして、第３レンズ群１０５を光軸に沿って移動させることによって焦点調節が行われる。さらに、第３レンズ群１０５の後段には光学的ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０６が配置されており、光学的ＬＰＦ１０６は画像における偽色およびモアレを軽減するための光学素子である。
【００１９】
光学的ＬＰＦ１０６の後段には撮像素子１０７が配置されており、この撮像素子１０７には通常の画素の他に焦点検出を行うための画素（焦点検出画素）が含まれている。そして、撮像素子１０７は、例えば、ＣＭＯＳセンサおよび周辺回路を備えている。
【００２０】
図示の例では、撮像素子１０７は、横方向（行方向）にＭ個の画素、そして、縦方向（列方向）にＮ個の画素を備える画素部を有し、これら画素は２次元マトリックス状に配列されている（なお、ＭおよびＮの各々は２以上の整数である）。さらに、画素部にはベイヤー配列の原色カラーモザイクフィルタ（以下単にカラーフィルタと呼ぶ）がオンチップで形成されており、撮像素子１０７として、所謂２次元単板カラーセンサが用いられる。
【００２１】
なお、上述の第１レンズ群１０１、絞り１０２、第２レンズ群１０３、第３レンズ群１０５、および光学的ＬＰＦ１０６によって、撮影光学系が構成される。
【００２２】
撮影光学系にはカム筒（図示せず）が備えられており、当該カム筒を手動で回動させると、第１レンズ群１０１および第２レンズ群１０３が光軸に沿って駆動され、変倍操作が行われる。さらに、ズーム駆動回路１２７は、ＣＰＵ１２１の制御下でズームアクチュエータ１１１を駆動してカム筒を回動させて、第１レンズ群１０１および第２レンズ群１０３を光軸方向に駆動して変倍操作を行う。
【００２３】
絞り駆動回路１２６は、ＣＰＵ１２１の制御下で絞りアクチュエータ１１２を駆動して、絞り１０２の開口径を制御して光量を調節するととともに、静止画撮影の際の露光時間を調節する。フォーカス駆動回路１２５は、ＣＰＵ１２１の制御下でフォーカスアクチュエータ１１４を駆動して、第３レンズ群１０５を光軸に沿って駆動させて焦点調節を行う。
【００２４】
ＣＰＵ１２１はカメラ全体の制御を司り、図示はしないが、演算部、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、および通信インターフェイス回路などを有している。さらに、ＣＰＵ１２１は後述する被写体認識などの処理を行う。ＣＰＵ１２１はＲＯＭに記憶された所定のプログラムに基づいて、カメラを制御して焦点調節（ＡＦ）、撮影、画像処理、および画像録などの一連の撮影シーケンスを実行する。
【００２５】
撮像素子駆動回路１２２は、撮像素子１０７を駆動制御してその撮像動作を制御するとともに、撮像素子の出力である画像信号（アナログ信号）をＡ／Ｄ変換して画像データ（撮像信号ともいう）としてＣＰＵ１２１に送る。画像処理回路１２３は、ＣＰＵ１２１から画像データを受けて、当該画像データについてカラー補間、γ変換、および画像圧縮などの所定の画像処理を行う。なお、撮像素子駆動回路１２２は、後述する撮像周期設定部１４３で設定された撮像周期で撮像素子１０７を駆動制御する。
【００２６】
コントラスト信号処理回路１２４は、ＣＰＵ１２１から画像データ（撮像信号）を受けて、当該撮像信号に対して各種フィルタ処理を行って、コントラスト情報およびコントラスト評価値を生成する。
【００２７】
図２は、図１に示すコントラスト信号処理回路１２４の一例についてその構成を示すブロック図である。
【００２８】
コントラスト信号処理回路１２４はゲート２０１を有しており、ゲート２１０には画像データ（撮像信号）が入力される。ゲート２０１は撮像信号について予め定められた評価領域（焦点検出領域ともいう）の信号を抽出して抽出撮像信号として出力する。そして、この抽出撮像信号はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２０２およびローパスフィルタ（ＬＰＦ）２０４に送られる。
【００２９】
ＢＰＦ２０２は抽出撮像信号において所定の周波数成分として高周波成分を抽出する。そして、この高周波成分は検出部（ＤＥＴ）２０３に送られる。ＤＥＴ２０３は高周波成分についてそのピーク値を検出するとともに高周波成分を積分などの処理を行う。なお、ここでは、高周波成分を積分処理して得られた結果がコントラスト評価値とされる。
【００３０】
ＬＰＦ２０４は抽出撮像信号から高域周波成分を除去して、ライン最大値部（Ｌｉｎｅ  Ｍａｘ）２０５およびライン最小値部（Ｌｉｎｅ  Ｍｉｎ）２０６に送る。Ｌｉｎｅ  ＭａｘはＬＰＦ２０４の出力において水平１ラインの最大値を検出する。また、Ｌｉｎｅ  Ｍｉｎ２０６は水平１ラインの最小値を検出する。そして、加算部２０７は水平１ラインの最大値と最小値との差分を示すコントラスト値を求める。
【００３１】
ピークホールド部（Ｐｅａｋ  Ｈｏｌｄ）２０８は、抽出撮像信号の全ての水平ラインにおいてコントラスト値のピーク値を検出する。なお、このピーク値は、ゲート２０１の出力である抽出撮像信号におけるコントラストの最大値に相当する。
【００３２】
除算部２０９はコントラスト評価値を、Ｐｅａｋ  Ｈｏｌｄ２０８の出力であるコントラスト値で除算して、除算結果を合焦度として出力する。この合焦度は焦点検出の状態（つまり、焦点検出領域においてどの程度ピントが合っているか）を示す。
【００３３】
なお、高周波成分を積分処理した結果をコントラスト評価値とする場合には、積分処理によってノイズなどの影響を抑制することができる一方、被写体の種類および撮像条件（例えば、被写体輝度、照度、および焦点距離）によって合焦位置におけるコントラスト評価値の大きさが大きく変化する。
【００３４】
この際、合焦度を正規化すれば、合焦位置においては合焦度は一定の値に近づき、被写体がぼけるにつれて合焦度が小さくなる傾向を示す。よって、ここでは、コントラスト評価値および合焦度の特徴を用いて焦点検出処理を行う。
【００３５】
再び図１を参照して、ＣＰＵ１２１はコントラスト評価値および合焦度に基づいてフォーカス駆動回路１２５を制御してフォーカスアクチュエータ１１４によって第３レンズ群１０５を光軸に沿って駆動して焦点調節を行う。
【００３６】
なお、前述のように、絞り駆動回路１２６は絞りアクチュエータ１１２を駆動して絞り手段１０２の開口を制御する。さらに、ＣＰＵ１２１は撮影者のズーム操作に応じてズーム駆動回路１２７を制御してズームアクチュエータ１１１を駆動する。
【００３７】
ＣＰＵ１２１はＬＣＤなどの表示部１３１に、カメラの撮影モードに係る情報、プレビュー画像および撮影後の確認用画像、そして、焦点検出の際に合焦状態の画像を表示する。ＣＰＵ１２１に操作部１３２が接続されており、操作部１３２には、例えば、電源スイッチ、撮影開始スイッチ、ズーム操作スイッチ、および撮影モード選択スイッチなどが備えられている。フラッシュメモリなどの記録媒体１３３はカメラに着脱可能であり、記録媒体１３３には動画および静止画などの撮影済み画像が記録される。
【００３８】
図示のように、ＣＰＵ１２１には、合焦判定部１４１、コントラスト判定部１４２、および撮像周期設定部１４３が備えられている。合焦判定部１４１は、後述するようにして、合焦度の判定を行って、合焦度判定結果を出力する。コントラスト判定部１４２は被写体のコントラストを判定する。例えば、コントラスト判定部１４２は、ＡＦを開始する際に評価領域におけるコントラストを判定して、その判定結果（コントラスト判定結果）を撮像周期設定部１４３に送って撮像周期を変更する。撮像周期設定部１４３は合焦度判定結果およびコントラスト判定結果に基づいてＡＦ動作の際の撮像周期を設定する。
【００３９】
ここで、図１に示す撮像素子１０７の画素配列について説明する。
【００４０】
前述のように、カラーフィルタはベイヤー配列されており、奇数行の画素については、緑（Ｇｒｅｅｎ）および赤（Ｒｅｄ）のカラーフィルタが交互に配置される。また、偶数行の画素については、青（Ｂｌｕｅ）および緑（Ｇｒｅｅｎ）のカラーフィルタが交互に配置される。そして、撮像素子１０７にはオンチップマイクロレンズが配置され、オンチップマイクロレンズの下側には画素の光電変換部が位置する。
【００４１】
図示のカメラでは、第１および第２の読み出しモードを有しており、第１の読み出しモードでは、撮像素子１０７に備えられた全画素の読み出しが行われる。この第１の読み出しモードは高精細静止画を撮像するためのモードである。第２の読み出しモードでは、撮像素子１０７に備えられた画素について間引いて読み出しが行われる。この第１の読み出しモードは動画記録又はプレビュー画像の表示を行う際に用いられる。第２の読み出しモードでは、例えば、画素群をＸ方向（行方向）およびＹ方向（列方向）ともに所定の比率で間引いて画素読み出しを行って高速読み出しを行う。
【００４２】
続いて、図１に示すカメラで行われるコントラストＡＦについて説明する。
【００４３】
前述のように、コントラスト信号処理回路１２４は評価領域の撮像信号（抽出撮像信号）をフィルタ処理して得られた高周波成分に応じてコントラスト評価値を算出する。ここでは、コントラスト評価値とは評価領域の撮像信号に対してフィルタ処理を行って、高周波成分を抽出することによって１ライン当たりのピーク値を保持して、ライン毎の最大値を垂直方向に積算して得た積算値であるとする。
【００４４】
コントラスト信号処理回路１２４は複数の周波数特性を有するフィルタ又は周波数特性が可変なフィルタを備えている。これによって、評価周波数帯域の異なるフィルタに切り替えることによって抽出される周波数成分を変更することができる。なお、コントラスト信号処理回路１２４はコントラスト評価値ばかりでなく、他のコントラスト情報も算出する。他のコントラスト情報として、例えば、評価領域における撮像信号の輝度レベルの高周波成分の最大値、そして、評価領域における撮像信号の輝度レベルの最大値および最小値の差分がある。
【００４５】
コントラストＡＦにおいては、評価領域における撮像信号をフィルタ処理してコントラスト評価値および合焦度を算出するので、撮像信号を記憶する必要がなく、演算負荷が軽い。よって、コントラストＡＦにおいては、評価領域の範囲に拘わらず複数の評価領域について同時に信号処理することが可能である。
【００４６】
ところで、コントラスト信号処理回路１２４で得られるコントラスト評価値は合焦度に応じてその値が変化する。例えば、ピントが合った画像においてはコントラスト評価値は大きくなり、ぼけた画像ではコントラスト評価値は小さくなる。このため、コントラスト評価値は撮影光学系の焦点状態を示す指標として用いることができる。但し、所謂撮像面位相差検出によるＡＦのようにデフォーカス量が分からないので、コントラスト評価値が最大値となるフォーカス位置を探索する必要がある。
【００４７】
コントラストＡＦにおいては、合焦位置の検出の際には、第３のレンズ群（フォーカスレンズ１０５）を光軸に沿って移動させるスキャン動作が行われる。スキャン動作によってコントラスト評価値が増加する方向を探索して、当該方向にフォーカスレンズ１０５を移動させる。そして、スキャン動作において最大のコントラスト評価値を得るとともに、コントラスト評価値が減少に転じるまでコントラスト評価値を取得する。
【００４８】
合焦判定の際には、コントラスト評価値が大きい上位３点又は４点を用いて、当該点（スキャンポイント）に対応するフォーカスレンズ位置に応じて補間演算を行ってコントラスト評価値が最大値となるフォーカスレンズ位置（合焦位置）を求める。そして、当該合焦位置にフォーカスレンズ１０５を移動する。
【００４９】
上記のコントラスト評価値を取得可能な周期（つまり、スキャン周期）は、撮像素子１０７の読み出し周期である撮像周期に依存する。このため、スキャン動作においては、コントラスト評価値は離散的に得られることになる。さらに、合焦位置を精度よく検出するためには、コントラスト評価値を取得する間隔を密にする必要がある。つまり、コントラスト評価値を取得する間隔を密にするためには、フォーカスレンズ１０５の移動速度（スキャン速度）を低速に設定する必要がある。
【００５０】
但し、コントラスト評価値が最大となる合焦近傍でスキャン速度を低速に設定すれば十分であり、ぼけ状態の場合には、コントラスト評価値の取得間隔を密にする必要はない。よって、素早く合焦近傍までフォーカスレンズ１０５を移動することによって合焦位置を検出するために要する合焦時間を短縮することができる。
【００５１】
コントラストＡＦにおいては、合焦近傍ではスキャン速度を低速として、間隔を密としてコントラスト評価値を取得する。一方、ぼけ状態においてはスキャン速度を高速として、間隔を粗くしてコントラスト評価値を取得するようにして、合焦時間を短縮している。
【００５２】
合焦時間を短縮するため、つまり、ぼけ状態と合焦近傍とにおいてスキャン速度を切り替えるため、コントラスト情報の１つである合焦度が用いられる。スキャン速度の切り替えに合焦度を用いることによって、被写体のコントラストによる影響を低減することができる。
【００５３】
被写体が低コントラストの場合には、合焦度の分母である評価領域における撮像信号の輝度レベルの最大値と最小値との差が小さく、かつ合焦度の分子である評価領域の全ラインにおける高周波成分の最大値も小さい。一方、被写体が高コントラストの場合には、合焦度の分母である評価領域の撮像信号の輝度レベルの最大値と最小値との差が大きく、かつ合焦度の分子である評価領域の全ラインにおける高周波成分のピーク値も大きい。
【００５４】
評価領域の全ラインにおける高周波成分のピーク値を評価領域の撮像信号の輝度レベルの最大値と最小値との差で除算することによって、合焦度を被写体のコントラストに影響を受けないように正規化することができる。これによって、例えば、どのような被写体についても、合焦位置の合焦度を”１”とした場合に、ぼけ状態から合焦近傍となる位置の合焦度を”０．６”とすることができる。この結果、被写体による影響を低減して合焦度合を判定することができる。
【００５５】
ところが、合焦度は評価領域の高周波成分の最大値を用いているので、高周波成分の変動およびノイズによる影響が大きく、合焦位置を精度よく正確に検出する用途には適さないことがある。
【００５６】
ここで、合焦度を用いたコントラストＡＦについて説明する。合焦度を、合焦度合に応じてスキャン速度を変化させる指標として用いることによって合焦時間を短縮させることができる。
【００５７】
図３は、図１に示すフォーカスレンズ（第３レンズ群）の位置と合焦度との関係を示す図である。
【００５８】
図３において、横軸はフォーカスレンズの位置を示し、縦軸は合焦度を示す。いま、合焦位置から最も離れたフォーカスレンズ位置をＡ０とする。フォーカスレンズ位置Ａ０の場合には、ＣＰＵ１２１（つまり、合焦度判定部１４１）は合焦度が所定の第１の閾値（例えば、合焦度の最大値の２／３）以下であるとぼけ状態であると判定する。そして、ＣＰＵ１２１はスキャン速度を高速とする。そして、ＣＰＵ１２１はスキャン動作を行い、合焦度が所定の第２の閾値（図３に示す合焦度Ｂ１）となるフォーカスレンズ位置Ａ１となるとスキャン速度を低速に設定する。これによって、ＣＰＵ１２１は、コントラスト評価値の取得間隔を合焦位置検出可能なコントラスト評価値の取得間隔に変更する。
【００５９】
このように、合焦度が第１の閾値以下の場合には、ＣＰＵ１２１はスキャン速度を高速に設定して、合焦度が第２の閾値以上となると、スキャン速度を低速に設定して、合焦時間を短縮する。
【００６０】
図４は、図１に示すカメラで行われる合焦動作を説明するための図である。
【００６１】
図４において、横軸は時間を示し、縦軸はフォーカスレンズ位置を示す。そして、図中点線は合焦度を用いない場合のフォーカスレンズの制御を示し、実線は合焦度を用いた場合のフォーカスレンズの制御を示す。
【００６２】
いま、合焦位置（例えば、２ｍ）から離れたフォーカスレンズ位置（例えば、無限位置）をＡ０として、この位置Ａ０を時間０に対応づける。フォーカスレンズ位置Ａ０からスキャン動作を開始して、ＣＰＵ１２１は合焦度が第１の閾値以下であることを確認する。そして、ＣＰＵ１２１はスキャン速度を高速に設定してスキャン動作を行う。
【００６３】
点線で示す合焦度を用いない場合のスキャン動作では、コントラスト評価値がピーク値となるまで、ＣＰＵ１２１は高速でスキャン動作を行うことになる。このため、フォーカスレンズ１０５は合焦位置を高速で通り過ぎることになって合焦位置に対する行き過ぎ量が大きくなる。さらに、スキャン速度が高速状態で、合焦位置を通過するので、ＣＰＵ１２１は合焦位置を正確に検出することができない。そして、ＣＰＵ１２１は、フォーカスレンズ１０５をスキャン開始位置まで戻して、スキャン速度を低速に設定した後、再度スキャン動作を行うことになるので、合焦時間が時間ｔ２となってしまう。
【００６４】
一方、実線で示す合焦度を用いたスキャン動作では、ＣＰＵ１２１は合焦手前近傍のフォーカスレンズ位置Ａ１までは高速でスキャン動作を行う。そして、ＣＰＵ１２１はフォーカスレンズ位置Ａ１からスキャン速度を低速に設定する。これによって、合焦位置手前において合焦位置検出可能なスキャン速度に設定されることになるので、無駄なフォーカスレンズの動作が少なくなって合焦時間が時間ｔ１となる。この結果、合焦度を用いない場合のスキャン動作では合焦時間は時間ｔ２となったが、合焦度を用いたスキャン動作では合焦時間を時間ｔ１とすることができ、合焦時間を短縮することができる。
【００６５】
続いて、ＣＰＵ１２１に備えられたコントラスト判定部１４２で行われるコントラスト判定について説明する。
【００６６】
まず、コントラスト判定部１４２は、前述のように撮像信号が示す画像に評価領域を設定する。なお、評価領域の設定に当たっては、例えば、撮影者が操作部１３２を用いて設定する。さらには、コントラスト判定部１４２は顔などの被写体認識に応じて評価領域を設定するようにしてもよい。
【００６７】
評価領域を設定した後、コントラスト判定部１２４はフィルタ処理を行って、評価領域における各ラインのコントラスト（輝度値の最大値と最小値の差）を順次得て積算する。なお、輝度値として通常Ｇ画素の出力を用いるが、Ｒ又はＢ画素の出力を用いるようにしてもよい。そして、コントラスト判定部１４２はコントラストの積算値を評価領域におけるライン数で除算して、評価領域におけるコントラストの平均値を求めて、当該平均値をコントラスト判定指標とする。
【００６８】
なお、評価領域においてライン間引きが行われている場合には、評価可能なライン数で求めた平均値をコントラスト判定指標とする。また、ここでは、コントラストの平均値をコントラスト判定指標としたが、他の指標を用いるようにしてもよい。例えば、評価領域全体のコントラストの最大値をコントラスト判定指標として用いるようにしてもよい。さらには、評価領域の各ラインについてコントラストが大きい上位のラインに用いて、当該ラインのコントラストの平均値をコントラスト判定指標として用いるようにしてもよい。
【００６９】
コントラスト判定部１４２には、予めコントラスト判定閾値が設定される。このコントラスト判定閾値を設定する際には、低コントラストの被写体（例えば、コントラスト比９０：７５）におけるコントラスト判定指標を予め計測して当該コントラスト判定指標をコントラスト判定閾値とする。
【００７０】
さらに、低コントラスト被写体を基準として合焦精度を満たすことが可能な露光時間を予め計測する。そして、当該露光時間に応じてＡＦの際の撮像周期を設定する。つまり、照度毎に合焦精度を満たすこと可能な露光時間を計測すれば、ＡＦの際に適切な露光時間となる撮像周期を設定する。
【００７１】
コントラスト判定部１４２は、最も合焦精度を満たすことが難しい低コントラスト被写体のコントラスト判定指標をコントラスト判定閾値としてコントラスト判定を行う。そして、撮像周期設定部１４３は合焦度判定結果およびコントラスト判定結果に応じて撮像周期を設定する。なお、ここでは、低コントラスト被写体のコントラスト判定指標をコントラスト判定閾値としたが、他の被写体（例えば、顔）のコントラスト判定指標をコントラスト判定閾値として用いるようにしてもよい。
【００７２】
ここで、高コントラスト被写体（例えば、コントラスト比９０：２）のコントラスト判定と撮像周期の設定とについて説明する。
【００７３】
図５は、図１に示すカメラで行われるコントラスト判定および撮像周期設定を説明するための図である。
【００７４】
図５において、横軸はデフォーカス量を示し、縦軸は所定の露光時間におけるコントラスト判定指標を示す。図中実線は低コントラスト被写体のコントラスト判定指標を示し、実線以外の線分は高コントラスト被写体のコントラスト判定指標を示す。そして、点線は適露光、破線は”−１段”の露光、１点鎖線は”−２段”の露光、２点鎖線は”−３段”の露光を示す。
【００７５】
ＡＦの際における撮像周期の設定を行う際には、コントラスト判定指標がコントラスト判定閾値以上であるか否かが判定される。図５に示す例では、適露光（点線）、”−１段”露光（破線）、および”−２段”露光（１点鎖線）がコントラスト判定閾値を超えているので、撮像周期設定部１４３は撮像周期を短く（例えば、１２０ｆｐｓ）設定する。一方、”−３段”露光（２点鎖線）はコントラスト判定閾値未満であるので、撮像周期設定部１４３は撮像周期を長く（例えば、６０ｆｐｓ）に設定する。
【００７６】
なお、コントラスト判定閾値を複数設定するようにしてもよい。例えば、撮像周期をさらに長く（例えば、３０ｆｐｓ）に設定する際に用いられるコントラスト判定閾値を設定すれば、３つの撮像周期からコントラスト判定閾値に応じていずれかが選択されることになる。
【００７７】
このように、被写体のコントラストを判定指標として用いて、ＡＦの際の撮像周期を設定するようにしたので、被写体に応じて、”−１段”又は”−２段”の短い露光時間で撮像周期を設定してもコントラスト判定指標およびコントラスト判定閾値によって合焦可能であるか否かを判定することができる。その結果、撮像周期を短くして、かつＡＦに要する時間を短縮することができる。
【００７８】
続いて、デフォーカス量に応じてコントラストが変化する被写体（例えば、顔）に対するコントラスト判定について説明する。
【００７９】
ぼけ状態に応じてコントラストが変化する被写体は、ぼけた際には低コントラストとなり、合焦の際には高コントラストとなる。このため、ＡＦ動作開始の際において、被写体がぼけ状態であると、被写体は低コントラストであると判定されて、撮像周期が長く設定される。そこで、ここでは、ぼけ状態を合焦度を用いて判定する。
【００８０】
図６は、ぼけ状態に応じてコントラストが変化する被写体におけるコントラスト判定指標とデフォーカス量との関係を示す図である。
【００８１】
図６において、横軸はデフォーカス量を示し、縦軸はコントラスト判定指標を示す。図中破線は、ぼけ状態において低コントラストであり、合焦近傍において高コントラスト被写体のコントラスト判定指標である。また、実線は低コントラスト被写体を基準とするコントラスト判定閾値である。
【００８２】
図示の例において、ぼけ状態（図６に示すデフォーカス量Ａ１）からＡＦ動作を開始すると、ＣＰＵ１２１は被写体を低コントラスト被写体と判定するので、撮像周期を長く設定する。この結果、ＡＦ時間を短縮することができない。
【００８３】
そこで、ここでは、前述の合焦度を用いて合焦度合いに応じてコントラスト判定閾値を変更する。ぼけ状態でデフォーカス量が大きい場合には、コントラスト判定閾値を、図５で説明した低コントラスト被写体を基準としたコントラスト判定閾値より小さく設定する。一方、デフォーカス量が小さい合焦近傍である場合には（図６に示すデフォーカス量Ａ２）、図５で説明したコントラスト判定閾値が用いられる。つまり、図５で説明したコントラスト判定閾値を第１の判定閾値とすると、デフォーカス量が大きい場合には、コントラスト判定閾値として、第１の判定閾値よりも小さい第２の判定閾値が設定される。
【００８４】
但し、上記の手法では、ぼけ状態に拘わらず、低コントラストである被写体とぼけ状態から合焦近傍になるにつれてコントラストが高くなる被写体とを区別することができない。そこで、ここでは、被写体のぼけ状態に応じてコントラストが変化する被写体であるか否かを判定するため、スキャン動作の際にコントラスト判定指標を算出して、その変化量に応じて被写体の判定を行う。
【００８５】
例えば、ぼけ状態から合焦近傍になるにつれてコントラスト判定指標が単調増加する場合には、ＣＰＵ１２１はぼけ状態から合焦近傍になるにつれてコントラストが高くなる被写体であると判定する。一方、コントラスト判定指標が単調増加でない場合には、ＣＰＵ１２１は低コントラスト被写体であると判定する。
【００８６】
このようにして、合焦度に応じてコントラスト判定閾値を変更することによって、ぼけた際に低コントラストとなり、合焦近傍の際に高コントラストとなる被写体に対して、撮像周期を適切に設定することができる。また、ぼけ状態によってコントラストが変化しない被写体についても、コントラスト判定指標の変化量を求めて、かつぼけ状態に応じて複数のコントラスト判定閾値を設定することによってコントラスト判定を行うことができる。
【００８７】
図７は、図１に示すカメラで行われるＡＦモードの際の動作を説明するためのフローチャートである。なお、図示のフローチャートに係る処理は、ＣＰＵ１２１の制御下で行われる。
【００８８】
ＡＦモードを開始すると、ＣＰＵ１２１は操作部１３２によってレリーズスイッチが半押されたか否か（ＳＷ１がＯＮであるか否か）を判定する（ステップＳ１０２）。ＳＷ１がＯＦＦであると（ステップＳ１０２において、ＮＯ）、ＣＰＵ１２１は待機する。
【００８９】
一方、ＳＷ１がＯＮとなると（ステップＳ１０２において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１２１は撮像信号が示す画像において被写体（例えば、顔）認識を行う（ステップＳ１０３）。そして、ＣＰＵ１２１は被写体認識結果に応じて画像に評価領域を設定する（ステップＳ１０４）。なお、被写体認識できなかった場合又は被写体認識結果を用いない場合には、ＣＰＵ１２１は画像の所定の領域（例えば、中央部分）に評価領域を設定する。
【００９０】
続いて、ＣＰＵ１２１の制御下で、コントラスト信号処理回路１２３は評価領域においてコントラスト情報の１つである合焦度を取得する（ステップＳ１０５）。そして、ＣＰＵ１２１は合焦度判定部１４１によって合焦度に応じて合焦度判定を行って、合焦度判定結果を得る（ステップＳ１０６）。
【００９１】
次に、ＣＰＵ１２１は合焦度判定結果に応じてコントラスト判定閾値を設定する（ステップＳ１０７）。ここでは、コントラスト判定閾値として、第１の判定閾値ＭＭ＿ｔｈ１および第２の判定閾値ＭＭ＿ｔｈ２が設定される。
【００９２】
続いて、ＣＰＵ１２１はコントラスト判定部１４２によって、前述のようにして求めたコントラスト判定指標ＭＭと第１の判定閾値ＭＭ＿ｔｈ１とを比較して、ＭＭ≧ＭＭ＿ｔｈ１であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。ＭＭ≧ＭＭ＿ｔｈ１であると（ステップＳ１０８において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１２１は撮像周期設定部１４３によって撮像周期を”Ａ”に設定する（ステップＳ１０９）。
【００９３】
一方、ＭＭ＜ＭＭ＿ｔｈ１であると（ステップＳ１０８において、ＮＯ）、ＣＰＵ１２１はコントラスト判定部１４２によってコントラスト判定指標ＭＭと第２の判定閾値ＭＭ＿ｔｈ２とを比較して、ＭＭ≧ＭＭ＿ｔｈ２であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ＭＭ≧ＭＭ＿ｔｈ２であると（ステップＳ１１０において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１２１は撮像周期設定部１４３によって撮像周期を”Ｂ”に設定する（ステップＳ１１１）。ここでは、Ａ＜Ｂである。一方、ＭＭ＜ＭＭ＿ｔｈ２であると（ステップＳ１１０において、ＮＯ）、ＣＰＵ１２１は撮像周期設定部１４３によって撮像周期を”Ｃ”に設定する（ステップＳ１１２）。ここでは、Ｂ＜Ｃである。
【００９４】
ステップＳ１０９、Ｓ１１１、又はＳ１１２の処理の後、ＣＰＵ１２１は撮像素子駆動回路１２２によって、設定した撮像周期に撮像素子１０７の駆動を切り替える（ステップＳ１１３）。そして、ＣＰＵ１２１は、後述するＡＦ処理を行って（ステップＳ１１４）、ＡＦモードを終了する。
【００９５】
図８は、図７に示すＡＦ処理を説明するためのフローチャートである。
【００９６】
ＡＦ処理を開始すると、ＣＰＵ１２１はフォーカス駆動回路１２５を制御してフォーカスレンズ１０５を光軸に沿って駆動するスキャン動作を開始する（ステップＳ２０２）。なお、スキャン動作におけるスキャン速度は撮像周期に応じて、前述のように設定される。
【００９７】
続いて、ＣＰＵ１２１はコントラスト信号処理回路１２４によってコントラスト情報を取得する（ステップＳ２０３）。そして、ＣＰＵ１２１はコントラスト情報に応じてコントラストが時間の経過とともに単調増加であるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。
【００９８】
コントラストが単調増加であると（ステップＳ２０４において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１２１はコントラスト信号処理回路１２４によって合焦度を求める（ステップＳ２０５）。そして、ＣＰＵ１２１は合焦度判定部１４１によって合焦度が所定の値（所定の合焦閾値）以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。
【００９９】
合焦度が合焦閾値未満であると（ステップＳ２０６において、ＮＯ）、ＣＰＵ１２１はステップＳ２０２の処理に戻ってスキャン動作を継続する。一方、合焦度が合焦閾値以上であると（ステップＳ２０６において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１２１はコントラスト判定閾値を変更して、コントラスト判定閾値を第３の判定閾値ＭＭ＿ｔｈ３とする（ステップＳ２０７）。ここでは、第３の判定閾値ＭＭ＿ｔｈ３＜第２の判定閾値ＭＭ＿ｔｈ２である。
【０１００】
なお、コントラストが単調増加でないと（ステップＳ２０４において、ＮＯ）、ＣＰＵ１２１はステップＳ２０７の処理に進む。
【０１０１】
続いて、ＣＰＵ１２１はコントラスト判定指標ＭＭと第３の判定閾値ＭＭ＿ｔｈ３とを比較して、ＭＭ≧ＭＭ＿ｔｈ３であるか否かを判定する（ステップＳ２０８）。ＭＭ＜ＭＭ＿ｔｈ３であると（ステップＳ２０８において、ＮＯ）、ＣＰＵ１２１は撮像周期設定部１４３によって撮像周期を現在の撮像周期より長く（例えば、フレームレートを半分）する（ステップＳ２０９）。そして、ＣＰＵ１２１は撮像周期の変更に応じてスキャン速度を遅く（例えば、半分）する（ステップＳ２１０）。
【０１０２】
続いて、ＣＰＵ１２１はスキャン動作においてコントラスト評価値がピークを取得したか否か（つまり、ピークに達したか否か）を判定する（ステップＳ２１１）。なお、ＭＭ≧ＭＭ＿ｔｈ３であると（ステップＳ２０８において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１２１はステップＳ２１１の処理に進む。
【０１０３】
コントラスト評価値がピークを取得していないと（ステップＳ２１１において、ＮＯ）、ＣＯＵ１２１は再度ステップＳ２１１の処理を行ってスキャン動作を継続する。一方、コントラスト評価値がピークを取得すると（ステップＳ２１１において、ＹＥＳ）、ＣＯＵ１２１は合焦位置を算出する（ステップＳ２１２）。そして、ＣＰＵ１２１は、前述のように、合焦位置に応じてコントラスト評価値が最大となるフォーカスレンズ位置を求めて、フォーカス駆動回路１２５を制御して合焦位置に対応するフォーカスレンズ位置にフォーカスレンズ１０５を駆動する（ステップＳ２１３）。その後、ＣＰＵ１２１はＡＦ処理を終了して、図７で説明したＡＦモードを終了する。
【０１０４】
図９は、図１に示すカメラで行われるＡＦ追従モードを説明するためのフローチャートである。
【０１０５】
なお、ＡＦ追従モードとは、被写体に対してＡＦ動作を継続するモードをいう。また、図９において、図７に示すフローチャートのステップと同一のステップについては同一の参照符号を付して説明を省略する。
【０１０６】
ＡＦ追従モードでは、ステップＳ１０２において、ＳＷ１がＯＦＦであると（ステップＳ１０２において、ＮＯ）、ＣＰＵ１２１はＡＦ追従モードを終了する。
【０１０７】
ステップＳ１１３において、設定した撮像周期に撮像素子１０７の駆動を切り替えた後、ＣＰＵ１２１は、フォーカス駆動回路１２５を制御してウォブリング動作を開始する（ステップＳ３１４）。ここで、ウォブリング動作とは所定の周期で光軸方向の前後に周期的にフォーカスレンズ１０５を駆動しつつ、コントラスト評価値がピークをとる方向にフォーカスレンズ１０５を駆動する手法である。このウォブリング動作によって、常に特定の被写体に対してＡＦを継続することができる。
【０１０８】
続いて、ＣＰＵ１２１はコントラスト評価値がピークを取得したか否かの合焦判定を行う（ステップＳ３１５）。そして、ＣＰＵ１２１は合焦ＯＫであるか否かを判定する（ステップＳ３１６）。合焦ＮＧであると（ステップＳ３１６において、ＮＯ）、ＣＰＵ１２１はステップＳ３１４の処理に戻ってウォブリング動作を継続する。
【０１０９】
一方、合焦ＯＫであると（ステップＳ３１６において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１２１はフォーカス駆動回路１２５を制御して合焦位置にフォーカスレンズ１０５を駆動する（ステップＳ３１７）。そして、ＣＰＵ１２１はフォーカスレンズ１０５の駆動を一旦停止して、再起動検出を行う（ステップＳ３１８）。ここで、再起動検出とは、被写体が動いて被写体が合焦状態から変化していないか否かを検出して、合焦状態が変化するとＡＦ動作を再起動することをいう。なお、ＣＰＵ１２１はコントラスト評価値が減少したか否かに応じて合焦状態の変化を検出する。
【０１１０】
続いて、ＣＰＵ１２１は再起動を行うか否かを判定する（ステップＳ３１９）。再起動を行わないと判定すると（ステップＳ３１９において、ＮＯ）、ＣＰＵ１２１はステップＳ３１８の処理に戻って、再起動検出を行う。一方、再起動を行うと判定すると（ステップＳ３１９において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１２１はステップＳ１０２の処理に戻ってＳＷ１がＯＮであるか否かを判定する。
【０１１１】
このように、本発明の実施の形態では、被写体のコントラストとぼけ状態に応じて撮像素子１０７の撮像周期を設定するようにしたので、合焦時間を短縮することができる。
【０１１２】
なお、図示のカメラでは、ＣＰＵ１２１は焦点調節を行った後、撮像素子１０７の出力に応じて得られた画像をフラッシュメモリ１３３に記録する。
【０１１３】
上述の実施の形態においては、撮像装置としてデジタルカメラを例に挙げて説明したが、デジタルカメラに限らず、例えば、デジタルビデオカメラ又はデジタルＳＬＲにも本発明の実施の形態を適用することができる。
【０１１４】
上述の説明から明らかなように、図１に示す例では、コントラスト信号処理回路１２４が第１の算出手段として機能し、ＣＰＵ１２１が第２の算出手段、第１の設定手段、および第２の設定手段として機能する。また、ＣＰＵ１２１、フォーカス駆動回路１２５、フォーカスアクチュエータ１１４、およびフォーカスレンズ１０５が焦点調節手段として機能する。
【０１１５】
さらに、撮影光学系、撮像素子１０７、および撮像素子駆動回路１２２は撮像手段として機能し、ＣＰＵ１２１および画像処理回路１２３は記録手段として機能する。なお、少なくともＣＰＵ１５、コントラスト信号処理回路１２４、フォーカス駆動回路１２５、フォーカスアクチュエータ１１４、およびフォーカスレンズ１０５が焦点調節装置を構成する。
【０１１６】
以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。
【０１１７】
例えば、上記の実施の形態の機能を制御方法として、この制御方法を焦点調節装置に実行させるようにすればよい。また、上述の実施の形態の機能を有するプログラムを制御プログラムとして、当該制御プログラムを焦点調節装置が備えるコンピュータに実行させるようにしてもよい。なお、制御プログラムは、例えば、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録される。
【０１１８】
［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
１０１  第１レンズ群
１０７  撮像素子
１２１  ＣＰＵ
１２２  撮像素子駆動回路
１２３  画像処理回路
１２４  コントラスト信号処理回路
１２５  フォーカス駆動回路
１４１  合焦度判定部
１４２  コントラスト判定部
１４３  撮像周期設定部
【図１】
0006548437.tif 000002
【図２】
0006548437.tif 000003
【図３】
0006548437.tif 000004
【図４】
0006548437.tif 000005
【図５】
0006548437.tif 000006
【図６】
0006548437.tif 000007
【図７】
0006548437.tif 000008
【図８】
0006548437.tif 000009
【図９】
0006548437.tif 000010