(57)【要約】【課題】カメラ操作によって撮影対象を近景の被写体から遠景の被写体に変化させる際、カメラ操作後のフレーム内に近景の被写体が残っていても、遠景の被写体に合焦しやすくする。【解決手段】フレーム画像内に設けられたＡＦ評価領域（合焦評価領域）の映像信号に基づいてＡＦ評価値を算出し、ＡＦ評価値が極大値をとるようにフォーカスレンズを駆動制御してＡＦ制御を行う撮像装置において、撮像装置に意図的なカメラ操作（パン又はチルト操作）が加わっている時、ＡＦ評価領域を撮像装置の動きの方向に移動させる、或いは、ＡＦ評価領域のサイズをフレーム画像の中央よりに縮小する。【選択図】図１１
2008129554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子及び前記撮像素子に被写体に応じた光学像を結像させるための光学系を有して、撮影によって撮影画像を得る撮像手段と、
前記撮影画像内に焦点評価領域を設定する領域設定手段と、を備え、
前記焦点評価領域の映像信号に基づいて焦点評価値を算出し、前記焦点評価値が極値をとるように前記光学系を駆動制御してオートフォーカス制御を行う撮像装置において、
意図的なカメラ操作が前記撮像装置に加わっているか否かを判別する判別手段を更に備え、
意図的なカメラ操作が前記撮像装置に加わっていると判別されるとき、前記領域設定手段は、前記焦点評価領域の位置を所定位置から前記撮像装置の動きの方向に応じた方向に移動させる
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
意図的なカメラ操作が前記撮像装置に加わっていると判別されるとき、前記領域設定手段は、前記焦点評価領域の位置を所定位置から前記撮像装置の動きの方向に応じた目標位置に向かって複数段階で移動させる
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
意図的なカメラ操作が前記撮像装置に加わっていると判別されるとき、前記領域設定手段は、前記焦点評価領域の位置を所定位置から前記撮像装置の動きの方向に応じた方向に移動させると共に、前記焦点評価領域のサイズを所定の基準サイズよりも小さくする
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
撮像素子及び前記撮像素子に被写体に応じた光学像を結像させるための光学系を有して、撮影によって撮影画像を得る撮像手段と、
前記撮影画像内に焦点評価領域を設定する領域設定手段と、を備え、
前記焦点評価領域の映像信号に基づいて焦点評価値を算出し、前記焦点評価値が極値をとるように前記光学系を駆動制御してオートフォーカス制御を行う撮像装置において、
意図的なカメラ操作が前記撮像装置に加わっているか否かを判別する判別手段を更に備え、
意図的なカメラ操作が前記撮像装置に加わっていると判別されるとき、前記領域設定手段は、前記焦点評価領域のサイズを所定の基準サイズよりも小さくする
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
撮影画像内に設けられた焦点評価領域の映像信号に基づいて焦点評価値を算出し、前記焦点評価値が極値をとるように撮像装置内の光学系を駆動制御してオートフォーカス制御を行うオートフォーカス制御方法において、
意図的なカメラ操作が前記撮像装置に加わっているか否かを判別し、
意図的なカメラ操作が前記撮像装置に加わっていると判別されるとき、前記焦点評価領域の位置を所定位置から前記撮像装置の動きの方向に応じた方向に移動させる
ことを特徴とするオートフォーカス制御方法。
【請求項６】
撮影画像内に設けられた焦点評価領域の映像信号に基づいて焦点評価値を算出し、前記焦点評価値が極値をとるように撮像装置内の光学系を駆動制御してオートフォーカス制御を行うオートフォーカス制御方法において、
意図的なカメラ操作が前記撮像装置に加わっているか否かを判別し、
意図的なカメラ操作が前記撮像装置に加わっていると判別されるとき、前記焦点評価領域のサイズを所定の基準サイズよりも小さくする
ことを特徴とするオートフォーカス制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及びそれに用いられるオートフォーカス制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置では、ＴＴＬ（Through The Lends）方式のコントラスト検出法を用いたオートフォーカス制御（以下、ＡＦ制御という）が一般的に用いられる。
【０００３】
このＡＦ制御では、フレーム画像（撮影画像）内にＡＦ評価領域（焦点評価領域）を設定し、ＡＦ評価領域内の映像信号の高域周波数成分を抽出して、抽出した高域周波数成分の積算値をＡＦ評価値（焦点評価値）として算出する。ＡＦ評価領域内のコントラスト量が増大すれば、映像信号の高域周波数成分も増大するため、このＡＦ評価値は、ＡＦ評価領域内のコントラスト量に概ね比例する。そして、いわゆる山登り制御を用いて、ＡＦ評価値が最大値付近で保たれるようにフォーカスレンズを駆動制御する。
【０００４】
各フレーム画像において、ＡＦ評価領域は、フレーム画像の全体領域又は一部領域とされる。今、ＡＦ評価領域がフレーム画像の中央付近の一部矩形領域である場合を想定する。そして、図１９に示すような風景を撮像装置を右斜め上方向に振りながら撮影する場合を想定する。即ち、撮像装置をパン又はチルト操作（或いはそれの複合操作）することにより、近景である花を主として撮影している状態から遠景である山を主として撮影する状態に移行する場合を考える。
【０００５】
図１９において、矩形領域３０１、３０２、３０３、３０４及び３０５は、夫々、タイミングｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４及びｔ５における撮影領域を表し、タイミングｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４及びｔ５の順番で時間が進行するものとする。
【０００６】
撮像装置は、所定のフレーム周期にて順次撮影を行う。図２０の実線四角枠内の画像３１１、３１２、３１３、３１４及び３１５は、夫々、タイミングｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４及びｔ５にて得られたフレーム画像を表す。各フレーム画像３１１〜３１５の中央付近には、コントラスト検出領域とも呼べるＡＦ評価領域３５０が設定される。図２０の右方に、フォーカスレンズ位置とＡＦ評価値との関係を表すグラフを示す。
【０００７】
曲線３２１、３２２、３２３、３２４及び３２５は、夫々、フレーム画像３１１、３１２、３１３、３１４及び３１５に対応する、フォーカスレンズ位置とＡＦ評価値との関係を表している。各曲線３２１〜３２５を表すグラフにおいて、横軸はフォーカスレンズ位置を表し、横軸の右方は遠景側に合焦するフォーカスレンズ位置に対応している。但し、撮像装置は、ＡＦ評価値が最大値（或いは極大値）付近に保たれるようにフォーカスレンズ位置を逐次駆動制御しているため、撮像装置自身が、曲線３２１〜３２５のような関係を認識できるわけではない。
【０００８】
フレーム画像３１１に対応するタイミングｔ１においては、撮影領域内に収まる主たる被写体が近景の花であるため、フォーカスレンズ位置が比較的近距離側にある状態でＡＦ評価値は極大値をとり、この極大値は、曲線３２１で表される関数の最大値と一致する。このため、フォーカスレンズ位置を比較的近距離側に配した状態で撮影が行われ、結果、近景の花にピントが合った画像が得られる。しかしながら、ＡＦ評価領域を占める割合が小さいとはいえ、フレーム画像３１１においてもＡＦ評価領域内に遠景の山が被写体として含まれているため、フォーカスレンズ位置の遠距離側でＡＦ評価値はもう１つの極大値をとる。
【０００９】
タイミングｔ１からｔ５に向かうにつれて、フレーム画像内を占める近景の被写体の領域サイズと遠景の被写体の領域サイズの大小関係が逆転する方向に向かい、フレーム画像３１４及び３１５においては、近距離側のＡＦ評価値の極大値よりも遠距離側のＡＦ評価値の極大値の方が大きくなる。従って、本来、フレーム画像３１４及び３１５を撮影する際には、遠景の被写体にピントが合うようにフォーカスレンズ位置が駆動制御されるべきである。
【００１０】
しかしながら、フレーム画像３１４及び３１５を撮影する際にあっても、ＡＦ評価領域内に近景の花が残存していることに由来して近距離側でもＡＦ評価値が極大値をとるため、山登り制御がこの近距離側の極大値から抜け出すことができず、結果、フレーム画像の大部分を占める遠景の被写体にピントが合わない。
【００１１】
従来のＡＦ制御では、上記のような症状が表れるため、近景から遠景に撮影対象を変える際、撮影者は、一旦、近景をフレームアウトさせるほど撮影領域を変化させる必要があった。つまり、本来の必要量以上にカメラ操作を行い、その後、所望の構図を得るべく、逆方向のカメラ操作を行う必要があった（例えば、必要量以上に右方向に振った後、左方向に振るというカメラ操作が必要であった）。
【００１２】
【特許文献１】特開平１１−１３３４７５号公報
【特許文献２】特開平５−３４４４０３号公報
【特許文献３】特開平６−２２１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
このような問題を解決する手法は未だ提案されておらず、その解決手法の提案が望まれている。
【００１４】
尚、特許文献１には、９つの測距点の何れかを用いてピント合わせを行い、パンニング検出時には用いる測距点を変更するという技術が開示されている。この技術は、流し撮り撮影時の便宜を図るための技術であり、山登り制御を行う場合に生じる上記特有の問題を解決するものではない。
【００１５】
また、特許文献２及び３には、被写体の動きを検出し、被写体に追従するように測距用枠を移動させる技術が開示されているが、この技術も上記特有の問題の解決に寄与しない。
【００１６】
そこで本発明は、カメラ操作があった時、カメラ操作後の主たる被写体への合焦を促進する撮像装置及びオートフォーカス制御方法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】
【００１７】
上記目的を達成するために本発明に係る第１の撮像装置は、撮像素子及び前記撮像素子に被写体に応じた光学像を結像させるための光学系を有して、撮影によって撮影画像を得る撮像手段と、前記撮影画像内に焦点評価領域を設定する領域設定手段と、を備え、前記焦点評価領域の映像信号に基づいて焦点評価値を算出し、前記焦点評価値が極値をとるように前記光学系を駆動制御してオートフォーカス制御を行う撮像装置において、意図的なカメラ操作が前記撮像装置に加わっているか否かを判別する判別手段を更に備え、意図的なカメラ操作が前記撮像装置に加わっていると判別されるとき、前記領域設定手段は、前記焦点評価領域の位置を所定位置から前記撮像装置の動きの方向に応じた方向に移動させることを特徴とする。
【００１８】
これにより、過去に着目していた被写体（例えば近景の被写体）が早期に焦点評価領域外に移動するようになる。この結果、カメラ操作後の主たる被写体（例えば遠景の被写体）への合焦が促進される。
【００１９】
また例えば、前記第１の撮像装置において、意図的なカメラ操作が前記撮像装置に加わっていると判別されるとき、前記領域設定手段は、前記焦点評価領域の位置を所定位置から前記撮像装置の動きの方向に応じた目標位置に向かって複数段階で移動させる。
【００２０】
これにより、前記オートフォーカス制御が中断されにくくなる。
【００２１】
また例えば、前記第１の撮像装置において、意図的なカメラ操作が前記撮像装置に加わっていると判別されるとき、前記領域設定手段は、前記焦点評価領域の位置を所定位置から前記撮像装置の動きの方向に応じた方向に移動させると共に、前記焦点評価領域のサイズを所定の基準サイズよりも小さくする。
【００２２】
これにより、過去に着目していた被写体が、より早期に焦点評価領域外に移動するようになり、カメラ操作後の主たる被写体への合焦がより促進される。
【００２３】
また、上記目的を達成するために本発明に係る第２の撮像装置は、撮像素子及び前記撮像素子に被写体に応じた光学像を結像させるための光学系を有して、撮影によって撮影画像を得る撮像手段と、前記撮影画像内に焦点評価領域を設定する領域設定手段と、を備え、前記焦点評価領域の映像信号に基づいて焦点評価値を算出し、前記焦点評価値が極値をとるように前記光学系を駆動制御してオートフォーカス制御を行う撮像装置において、意図的なカメラ操作が前記撮像装置に加わっているか否かを判別する判別手段を更に備え、意図的なカメラ操作が前記撮像装置に加わっていると判別されるとき、前記領域設定手段は、前記焦点評価領域のサイズを所定の基準サイズよりも小さくすることを特徴とする。
【００２４】
これにより、過去に着目していた被写体が早期に焦点評価領域外に移動するようになる。この結果、カメラ操作後の主たる被写体への合焦が促進される。
【００２５】
また、上記目的を達成するために本発明に係る第１のオートフォーカス制御方法は、撮影画像内に設けられた焦点評価領域の映像信号に基づいて焦点評価値を算出し、前記焦点評価値が極値をとるように撮像装置内の光学系を駆動制御してオートフォーカス制御を行うオートフォーカス制御方法において、意図的なカメラ操作が前記撮像装置に加わっているか否かを判別し、意図的なカメラ操作が前記撮像装置に加わっていると判別されるとき、前記焦点評価領域の位置を所定位置から前記撮像装置の動きの方向に応じた方向に移動させることを特徴とする。
【００２６】
また、上記目的を達成するために本発明に係る第２のオートフォーカス制御方法は、撮影画像内に設けられた焦点評価領域の映像信号に基づいて焦点評価値を算出し、前記焦点評価値が極値をとるように撮像装置内の光学系を駆動制御してオートフォーカス制御を行うオートフォーカス制御方法において、意図的なカメラ操作が前記撮像装置に加わっているか否かを判別し、意図的なカメラ操作が前記撮像装置に加わっていると判別されるとき、前記焦点評価領域のサイズを所定の基準サイズよりも小さくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、カメラ操作があった時、カメラ操作後の主たる被写体への合焦を促進する撮像装置及びオートフォーカス制御方法を提供することが可能となる。
【００２８】
本発明の意義ないし効果は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。
【００３０】
図１は、本発明の実施の形態に係る撮像装置１の全体ブロック図である。撮像装置１は、例えば、静止画及び動画を撮影可能なデジタルビデオカメラである。但し、撮像装置１は、静止画のみを撮影可能なデジタルスチルカメラであってもよい。
【００３１】
撮像装置１は、撮像部１１と、ＡＦＥ（Analog Front End）１２と、映像信号処理部１３と、マイク１４と、音声信号処理部１５と、圧縮処理部１６と、内部メモリの一例としてのＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）１７と、メモリカード１８と、伸張処理部１９と、映像出力回路２０と、音声出力回路２１と、ＴＧ（タイミングジェネレータ）２２と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２３と、バス２４と、バス２５と、操作部２６と、表示部２７と、スピーカ２８と、を備えている。操作部２６は、録画ボタン２６ａ、シャッタボタン２６ｂ及び操作キー２６ｃ等を有している。撮像装置１内の各部位は、バス２４又は２５を介して、各部位間の信号（データ）のやり取りを行う。
【００３２】
まず、撮像装置１及び撮像装置１を構成する各部位の、基本的な機能について説明する。
【００３３】
ＴＧ２２は、撮像装置１全体における各動作のタイミングを制御するためのタイミング制御信号を生成し、生成したタイミング制御信号を撮像装置１内の各部に与える。具体的には、タイミング制御信号は、撮像部１１、映像信号処理部１３、音声信号処理部１５、圧縮処理部１６、伸張処理部１９及びＣＰＵ２３に与えられる。タイミング制御信号は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと水平同期信号Ｈｓｙｎｃを含む。
【００３４】
ＣＰＵ２３は、撮像装置１内の各部の動作を統括的に制御する。操作部２６は、ユーザによる操作を受け付ける。操作部２６に与えられた操作内容は、ＣＰＵ２３に伝達される。ＳＤＲＡＭ１７は、フレームメモリとして機能する。撮像装置１内の各部は、必要に応じ、信号処理時に一時的に各種のデータ（デジタル信号）をＳＤＲＡＭ１７に記録する。
【００３５】
メモリカード１８は、外部記録媒体であり、例えば、ＳＤ（Secure Digital）メモリカードである。尚、本実施形態では外部記録媒体としてメモリカード１８を例示しているが、外部記録媒体を、１または複数のランダムアクセス可能な記録媒体（半導体メモリ、メモリカード、光ディスク、磁気ディスク等）で構成することができる。
【００３６】
図２は、図１の撮像部１１の内部構成図である。撮像部１１にカラーフィルタなどを用いることにより、撮像装置１は、撮影によってカラー画像を生成可能なように構成されている。
【００３７】
撮像部１１は、光学系３５と、絞り３２と、撮像素子３３と、ドライバ３４を有している。光学系３５は、ズームレンズ３０、フォーカスレンズ３１及び補正レンズ３６を含む複数枚のレンズを備えて構成される。ズームレンズ３０及びフォーカスレンズ３１は光軸方向に移動可能であり、補正レンズ３６は、光軸に直交する２次元平面上を移動可能なように光学系３５内に設置される。
【００３８】
ドライバ３４は、ＣＰＵ２３からの制御信号に基づいて、ズームレンズ３０及びフォーカスレンズ３１の移動を制御し、光学系３５のズーム倍率や焦点距離を制御する。また、ドライバ３４は、ＣＰＵ２３からの制御信号に基づいて絞り３２の開度（開口部の大きさ）を制御する。また更に、ドライバ３４は、ＣＰＵ２３からの手ぶれ補正制御信号に基づいて、手ぶれに由来する撮像素子３３上の光学像のぶれがキャンセルされるように、補正レンズ３６の位置を制御する。手ぶれ補正制御信号は、撮像装置１の動きを表す動きベクトルから生成される（動きベクトルの生成手法については後述）。
【００３９】
被写体からの入射光は、光学系３５を構成する各レンズ及び絞り３２を介して、撮像素子３３に入射する。光学系３５を構成する各レンズは、被写体の光学像を撮像素子３３上に結像させる。ＴＧ２２は、上記タイミング制御信号に同期した、撮像素子３３を駆動するための駆動パルスを生成し、該駆動パルスを撮像素子３３に与える。
【００４０】
撮像素子３３は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Devices）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等からなる。撮像素子３３は、光学系３５及び絞り３２を介して入射した光学像を光電変換し、該光電変換によって得られた電気信号をＡＦＥ１２に出力する。より具体的には、撮像素子３３は、マトリクス状に二次元配列された複数の画素（受光画素；不図示）を備え、各撮影において、各画素は露光時間に応じた電荷量の信号電荷を蓄える。蓄えた信号電荷の電荷量に比例した大きさを有する各画素からの電気信号は、ＴＧ２２からの駆動パルスに従って、後段のＡＦＥ１２に順次出力される。
【００４１】
ＡＦＥ１２は、撮像部１１（撮像素子３３）から出力されるアナログ信号を増幅し、増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。ＡＦＥ１２は、このデジタル信号を、順次、映像信号処理部１３に出力する。
【００４２】
映像信号処理部１３は、ＡＦＥ１２の出力信号に基づいて、撮像部１１によって撮影された画像（以下、「撮影画像」ともいう）を表す映像信号を生成する。映像信号は、撮影画像の輝度を表す輝度信号Ｙと、撮影画像の色を表す色差信号Ｕ及びＶと、から構成される。映像信号処理部１３にて生成された映像信号は、圧縮処理部１６と映像出力回路２０に送られる。
【００４３】
マイク１４は、外部から与えられた音声（音）を、アナログの電気信号に変換して出力する。音声信号処理部１５は、マイク１４から出力される電気信号（音声アナログ信号）をデジタル信号に変換する。この変換によって得られたデジタル信号は、マイク１４に対して入力された音声を表す音声信号として圧縮処理部１６に送られる。
【００４４】
圧縮処理部１６は、映像信号処理部１３からの映像信号を、所定の圧縮方式を用いて圧縮する。動画または静止画撮影時において、圧縮された映像信号はメモリカード１８に送られる。また、圧縮処理部１６は、音声信号処理部１５からの音声信号を、所定の圧縮方式を用いて圧縮する。動画撮影時において、映像信号処理部１３からの映像信号と音声信号処理部１５からの音声信号は、圧縮処理部１６にて時間的に互いに関連付けられつつ圧縮され、圧縮後のそれらはメモリカード１８に送られる。
【００４５】
録画ボタン２６ａは、ユーザが動画（動画像）の撮影の開始及び終了を指示するための押しボタンスイッチであり、シャッタボタン２６ｂは、ユーザが静止画（静止画像）の撮影を指示するための押しボタンスイッチである。
【００４６】
撮像装置１の動作モードには、動画及び静止画の撮影が可能な撮影モードと、メモリカード１８に格納された動画または静止画を表示部２７に再生表示する再生モードと、が含まれる。操作キー２６ｃに対する操作に応じて、各モード間の遷移は実施される。
【００４７】
撮影モードでは、所定のフレーム周期（例えば、１／６０秒）にて順次撮影が行われる。撮影モードにおいて、ユーザが録画ボタン２６ａを押下すると、ＣＰＵ２３の制御の下、その押下後の各フレームの映像信号及びそれに対応する音声信号が、順次、圧縮処理部１６を介してメモリカード１８に記録される。再度、録画ボタン２６ａを押下すると、動画撮影は終了する。つまり、映像信号及び音声信号のメモリカード１８への記録は終了し、１つの動画の撮影は完了する。
【００４８】
また、撮影モードにおいて、ユーザがシャッタボタン２６ｂを押下すると、静止画の撮影が行われる。具体的には、ＣＰＵ２３の制御の下、その押下後の１つのフレームの映像信号が、静止画を表す映像信号として、圧縮処理部１６を介してメモリカード１８に記録される。
【００４９】
再生モードにおいて、ユーザが操作キー２６ｃに所定の操作を施すと、メモリカード１８に記録された動画または静止画を表す圧縮された映像信号は、伸張処理部１９に送られる。伸張処理部１９は、受け取った映像信号を伸張して映像出力回路２０に送る。また、撮影モードにおいては、通常、録画ボタン２６ａ又はシャッタボタン２６ｂの押下の有無に関わらず、撮像部１１による撮影画像の取得及び映像信号処理１３による映像信号の生成が逐次行われており、所謂プレビューを行うべく、その映像信号は映像出力回路２０に送られる。
【００５０】
映像出力回路２０は、与えられたデジタルの映像信号を表示部２７で表示可能な形式の映像信号（例えば、アナログの映像信号）に変換して出力する。表示部２７は、液晶ディスプレイなどの表示装置であり、映像出力回路２０から出力された映像信号に応じた画像を表示する。
【００５１】
また、再生モードにおいて動画を再生する際、メモリカード１８に記録された動画に対応する圧縮された音声信号も、伸張処理部１９に送られる。伸張処理部１９は、受け取った音声信号を伸張して音声出力回路２１に送る。音声出力回路２１は、与えられたデジタルの音声信号をスピーカ２８にて出力可能な形式の音声信号（例えば、アナログの音声信号）に変換してスピーカ２８に出力する。スピーカ２８は、音声出力回路２１からの音声信号を音声（音）として外部に出力する。
【００５２】
図１の撮像装置１は、特徴的なオートフォーカス制御（ＡＦ制御）を行う。図３は、ＡＦ制御に関与する部分に対応する、撮像装置１の一部ブロック図である。図３における動き検出部４１、ＡＦ評価部４２、パン・チルト判別部４３及びＡＦ評価領域設定部４４は、例えば、図１の映像信号処理部１３内に設けられる。図３におけるＣＰＵ２３は、図１のそれと同じものである。動き検出部４１及びＡＦ評価部４２には、各フレーム画像を表す映像信号が与えられる。
【００５３】
各フレームにて得られる撮影画像をフレーム画像と呼ぶ。本明細書では、撮影画像とフレーム画像を同義のものとして取り扱う。フレーム周期ごとに、第１、第２、・・・、第（ｎ−１）、第ｎフレームがこの順番で順次訪れる。第１、第２、・・・、第（ｎ−１）、第ｎフレームにおけるフレーム画像を、第１、第２、・・・、第（ｎ−１）、第ｎフレーム画像と呼ぶ（ｎは２以上の整数）。
【００５４】
尚、映像信号処理部１３には、更に、撮影画像の明るさに応じたＡＥ評価値を検出するＡＥ評価部（不図示）も設けられ、ＣＰＵ２３は、ＡＥ評価値に応じて図２のドライバ３４を介して絞り３２の開度（及び必要に応じてＡＦＥ１２における信号増幅の増幅度）を調節することにより、受光量（画像の明るさ）を制御する。
【００５５】
［動き検出部］
まず、図３の動き検出部４１の機能について説明する。各撮影画像は、垂直方向にＭ分割且つ水平方向にＮ分割して捉えられる。このため、各撮影画像は、（Ｍ×Ｎ）個の分割領域に分割して考えられる。Ｍ及びＮは、それぞれ２以上の整数である。ＭとＮは、一致していても一致していなくてもよい。
【００５６】
図４に、各撮影画像の分割の様子を示す。（Ｍ×Ｎ）個の分割領域をＭ行Ｎ列の行列として捉え、撮影画像の原点Ｏを基準として、各分割領域をＡＲ［ｉ，ｊ］にて表す。ここで、ｉ及びｊは、１≦ｉ≦Ｍ且つ１≦ｊ≦Ｎ、を満たす各整数をとる。ｉが同じ分割領域ＡＲ［ｉ，ｊ］は、同一の水平ライン上の画素から構成され、ｊが同じ分割領域ＡＲ［ｉ，ｊ］は、同一の垂直ライン上の画素から構成される。
【００５７】
動き検出部４１は、例えば、公知の画像マッチング法（例えば、ブロックマッチング法や代表点マッチング法）を用い、隣接するフレーム画像間において映像信号を対比することにより、隣接するフレーム画像間における動きベクトルを分割領域ＡＲ［ｉ，ｊ］ごとに検出する。分割領域ＡＲ［ｉ，ｊ］ごとに検出された動きベクトルを、特に、領域動きベクトルという。或る分割領域ＡＲ［ｉ，ｊ］についての領域動きベクトルは、隣接するフレーム画像間における、当該分割領域ＡＲ［ｉ，ｊ］内の画像の動きの大きさ及び向きを特定する。
【００５８】
例として、ある１つの分割領域ＡＲ［ｉ，ｊ］に着目し、互いに隣接する第（ｎ−１）と第ｎフレーム画像間で、その分割領域ＡＲ［ｉ，ｊ］についての領域動きベクトルを、代表点マッチング法を用いて算出する手法を説明する。
【００５９】
１つの分割領域ＡＲ［ｉ，ｊ］は、図５に示す如く、複数の小領域（検出ブロック）ｅに分割されている。図５に示す例では、１つの分割領域ＡＲ［ｉ，ｊ］が４８個の小領域ｅに分割されている（垂直方向に６分割され且つ水平方向に８分割されている）。各小領域ｅは、例えば、３２×３２の画素（垂直方向に３２画素且つ水平方向に３２画素の二次元配列された画素）で構成される。そして、図６に示すように、各小領域ｅに、複数のサンプリング点Ｓと１つの代表点Ｒが設定される。或る１つの小領域ｅに関し、複数のサンプリング点Ｓは、例えば当該小領域ｅを構成する画素の全てに対応する（但し、代表点Ｒを除く）。
【００６０】
第ｎフレーム画像における小領域ｅ内の各サンプリング点Ｓの輝度値と、第（ｎ−１）フレーム画像における対応する小領域ｅ内の代表点Ｒの輝度値との差の絶対値が、全ての小領域ｅに対して求められる。或る１つのサンプリング点Ｓについて求められた上記絶対値は、そのサンプリング点Ｓにおける相関値と呼ばれる。また、輝度値とは、映像信号を形成する輝度信号の値である。
【００６１】
そして、分割領域内の全ての小領域ｅ間において、代表点Ｒに対する偏移が同じサンプリング点Ｓ同士の相関値が累積加算される（今の例の場合、４８個の相関値が累積加算される）。換言すれば、各小領域ｅ内の同じ位置（小領域内座標における同じ位置）の画素について求めた輝度差の絶対値が４８個の小領域ｅ分、累積加算される。この累積加算によって得られる値を、「累積相関値」とよぶ。累積相関値は、一般に、マッチング誤差とも呼ばれる。１つの小領域ｅ内のサンプリング点Ｓの個数と同じ個数の累積相関値が求められることになる。
【００６２】
そして、代表点Ｒと累積相関値が最小となるサンプリング点Ｓとの偏移、すなわち相関性が最も高い偏移が検出される。一般的には、その偏移が当該分割領域の領域動きベクトルとして抽出される。
【００６３】
また、動き検出部４１は、各分割領域ＡＲ［ｉ，ｊ］から算出される領域動きベクトルの信頼性を考慮して、各分割領域ＡＲ［ｉ，ｊ］の有効又は無効を判別する。この判別の手法として様々な手法が提案されており、動き検出部４１は、それらの何れをも採用可能である。例えば、特開２００６−１０１４８５号公報に記載の手法を用いればよい。
【００６４】
１つの分割領域ＡＲ［ｉ，ｊ］に着目し、その分割領域ＡＲ［ｉ，ｊ］の有効又は無効の判別手法を例示する。上述の如く代表点マッチング法を用いて、着目した分割領域についての領域動きベクトルを算出する場合、その着目した分割領域について、複数の累積相関値が算出される。動き検出部４１は、「この複数の累積相関値の平均値が所定値ＴＨ１よりも大きい」という第１条件を満たすか否かを判断する。また、「この複数の累積相関値の平均値を最小相関値で割った値が所定値ＴＨ２よりも大きい」という第２条件を満たすか否かを判断する。最小相関値とは、上記複数の累積相関値の最小値である。そして、第１及び第２条件の双方が満たされる場合、当該分割領域を有効とし、そうでない場合に当該分割領域を無効とする。上述の処理を各分割領域に対して行えばよい。尚、上記第２条件を、「最小相関値が所定値ＴＨ３よりも小さい」という条件に変更してもよい。
【００６５】
そして、動き検出部４１は、有効な分割領域ＡＲ［ｉ，ｊ］について算出された領域動きベクトルの平均ベクトルを求め、その平均ベクトルを、全体動きベクトル（ぶれベクトル）として出力する。撮影画像内に収まる被写体自体に動きがない場合、全体動きベクトルは、隣接するフレーム間の撮像装置１の動きの向き及び大きさを表すことになる。以下、有効な分割領域ＡＲ［ｉ，ｊ］について算出された領域動きベクトルを、「有効な領域動きベクトル」と呼ぶ。
【００６６】
［ＡＦ評価部］
次に、図３のＡＦ評価部４２の機能について説明する。図７は、ＡＦ評価部４２の内部ブロック図である。ＡＦ評価部４２は、抽出部５１、ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）５２及び積算部５３を、有して構成される。ＡＦ評価部４２は、１つのフレーム画像について１つのＡＦ評価値（焦点評価値）を算出する。
【００６７】
抽出部５１は、フレーム画像内に定義されたＡＦ評価領域（焦点評価領域）内の輝度信号を抽出する。フレーム画像内におけるＡＦ評価領域の位置及びサイズは、図３のＡＦ評価領域設定部４４によって指定される（詳細は後述）。ＨＰＦ５２は、抽出部５１によって抽出された輝度信号中の所定の高域周波数成分のみを抽出する。
【００６８】
積算部５３は、ＨＰＦ５２によって抽出された高域周波数成分の絶対値を積算することにより、ＡＦ評価領域内の画像のコントラスト量に応じたＡＦ評価値を求める。フレーム画像ごとに算出されたＡＦ評価値は、ＣＰＵ２３に逐次伝達される。ＡＦ評価値は、該コントラスト量に概ね比例し、該コントラスト量が増大するにつれて増大する。
【００６９】
ＣＰＵ２３は、逐次与えられるＡＦ評価値を一時記憶し、ＡＦ評価値が最大値付近に保たれるように、所謂山登り制御を用いて、ドライバ３４を介してフォーカスレンズ３１の位置を制御する（図２及び図３参照）。フォーカスレンズ３１が移動するに従い、画像のコントラストは変化し、ＡＦ評価値も変化する。ＣＰＵ２３は、山登り制御によって、ＡＦ評価値が大きくなる方向にフォーカスレンズ３１の位置を制御する。この結果、同一の光学像に対する、ＡＦ評価領域内の画像のコントラスト量は、原則として最大値付近に保たれる。
【００７０】
［パン・チルト判別部］
図３のパン・チルト判別部４３（以下、「判別部４３」という）は、動き検出部４１にて算出される複数フレーム分の全体動きベクトルと領域動きベクトルを参照して、隣接するフレーム間における撮像装置１の動きが、意図的な揺れ（意図的なカメラ操作）に由来するものか否かを判別する。
【００７１】
意図的な揺れには、撮影者が意図的に撮像装置１を左右方向に振るカメラ操作、すなわち所謂パン操作と、撮影者が意図的に撮像装置１を上下方向に振るカメラ操作、すなわち所謂チルト操作と、が含まれる。
【００７２】
判別部４３の判別手法を具体的に説明する。この判別は、「第１パン・チルト条件」と「第２パン・チルト条件」の双方を満たすか否かを判断することによって行われる。
【００７３】
まず、第１パン・チルト条件について説明する。第１パン・チルト条件の成立／不成立の判断は、隣接する２つのフレーム画像間で算出された、１つの全体動きベクトルと有効な領域動きベクトルの夫々とを対比することによって行う。この対比により、有効な領域動きベクトルの夫々について、下記の第１要素条件及び第２要素条件が満たされるかを判断し、第１及び第２要素条件の少なくとも一方を満たす有効な領域動きベクトルの個数ＶNUMをカウントする。そして、個数ＶNUMが所定値（例えば（３／４）×Ｍ×Ｎ）以上であれば、第１パン・チルト条件は成立すると判断し、そうでなければ第１パン・チルト条件は不成立と判断する。
【００７４】
第１要素条件は、「領域動きベクトルと全体動きベクトルとの差分ベクトルの大きさが、全体動きベクトルの大きさの５０％以下であること」という条件である。
第２要素条件は、「領域動きベクトルと全体動きベクトルとの差分ベクトルの大きさが、所定値以下であること」という条件である。
【００７５】
図８を参照して、第１要素条件の成立／不成立の具体例を説明する。図８の全体動きベクトル４００と領域動きベクトル４０１とを対比した場合、両者の差分ベクトル４０３の大きさは、全体動きベクトル４００の大きさの５０％以下である。このため、領域動きベクトル４０１は、第１要素条件を満たす。図８の全体動きベクトル４００と領域動きベクトル４０２とを対比した場合、両者の差分ベクトル４０４の大きさは、全体動きベクトル４００の大きさの５０％を超える。このため、領域動きベクトル４０２は、第１要素条件を満たさない。第２要素条件についても同様に考えることができる。
【００７６】
但し、撮像装置１が静止し（固定され）且つ撮影領域内に動体が存在していない場合、各領域動きベクトルの大きさは略ゼロとなり、これに起因して全体動きベクトルの大きさも略ゼロとなる。従って、撮像装置１が静止し且つ撮影領域内に動体が存在していない場合、殆どの領域動きベクトルが第２要素条件（及び第１要素条件）を満たしてしまう。このため、第１及び第２要素条件の成立／不成立に関係なく、全体動きベクトルの大きさが所定値以下である場合は、第１パン・チルト条件は不成立と判断するものとする。
【００７７】
隣接する２つのフレーム画像間で第１パン・チルト条件が成立する場合、判別部４３は、その２つのフレーム画像間について算出された全体動きベクトルから揺れベクトルを算出し、第２パン・チルト条件の成立判断を行うために揺れベクトルを一時記憶する。揺れベクトル（パン・チルトベクトル）は、全体動きベクトルの逆向きのベクトルであり、両ベクトルの大きさは同じである。
【００７８】
第１パン・チルト条件の成立／不成立の判断だけでは、意図的な揺れと手ぶれとを区別しがたい。従って、判別部４３は、第２パン・チルト条件の成立／不成立の判断を行う。
【００７９】
第２パン・チルト条件について説明する。第２パン・チルト条件が成立するためには、所定フレーム数連続して第１パン・チルト条件が成立していることが必須である。その上で、その所定フレーム数分の揺れベクトルを平均化することにより平均揺れベクトルを算出し、該平均揺れベクトルと該所定フレーム数分の揺れベクトルの夫々とを対比する。そして、該所定フレーム数分の揺れベクトルの全てが、下記の第３要素条件及び第４要素条件の少なくとも一方を満たす場合、第２パン・チルト条件は成立すると判断し、そうでなければ第２パン・チルト条件は不成立と判断する。
【００８０】
第３要素条件は、「揺れベクトルと平均揺れベクトルとの差分ベクトルの大きさが、平均揺れベクトルの大きさの５０％以下であること」という条件である。
第４要素条件は、「揺れベクトルと平均揺れベクトルとの差分ベクトルの大きさが、所定値以下であること」という条件である。
【００８１】
第３及び第４要素条件の成立／不成立は、図８を参照して具体的に説明した、第１要素条件の成立／不成立の判断手法と同様の手法によって実現される。
【００８２】
例えば、撮像装置１を或る程度の期間継続して斜め方向に振っているとき、図９に示す如く、その期間中、各領域動きベクトルは同一方向に同程度の大きさを持つことになり、その斜め方向の動きを開始してから数フレーム後に第２パン・チルト条件が成立することになる。
【００８３】
判別部４３は、第２パン・チルト条件が成立した時点で、撮像装置１に意図的な揺れが加わっていると判断し、第２パン・チルト条件が成立している間、パン・チルト判定信号と順次算出される揺れベクトルをＡＦ評価領域設定部４４（図３参照）に出力する。その後、第１及び／又は第２パン・チルト条件が不成立となると、撮像装置１に意図的な揺れは加わっていないと判断し、パン・チルト判定信号及び揺れベクトルの出力を停止する。
【００８４】
［ＡＦ評価領域設定部］
図３のＡＦ評価領域設定部４４（以下、「領域設定部４４」と略記する）は、判別部４３の判別結果及び判別部４３から与えられる揺れベクトルに基づいて、フレーム画像内における上記のＡＦ評価領域の位置及びサイズを設定する。
【００８５】
このＡＦ評価領域の位置及びサイズの設定手法として、以下に、第１及び第２領域設定手法を例示する。
【００８６】
まず、第１領域設定手法を説明する。第１領域設定手法を適用した具体例を表す図１０及び図１１を参照する。
【００８７】
図１０に示すような風景を撮像装置１を右斜め上方向に振りながら撮影する場合を想定する。即ち、撮像装置１をパン又はチルト操作（或いはそれの複合操作）することにより、近景である花を主として撮影している状態から遠景である山を主として撮影する状態に移行する場合を考える。この移行は、タイミングＴ１からＴ５にかけて行われるものとする。
【００８８】
図１０において、矩形領域１０１、１０２、１０３、１０４及び１０５は、夫々、タイミングＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４及びＴ５における撮影領域を表し、タイミングＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４及びＴ５の順番で時間が進行するものとする。
【００８９】
図１１の実線四角枠内の画像１１１、１１２、１１３、１１４ａ及び１１５は、夫々、タイミングＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４及びＴ５にて得られたフレーム画像を表す。図１１の実線四角枠内の画像１１４ｂおよび画像１１６は、夫々、タイミングＴ４以後であって且つタイミングＴ５以前に得られたフレーム画像およびタイミングＴ５以降に訪れるタイミングＴ６にて得られたフレーム画像を表す。
【００９０】
各フレーム画像１１１、１１２、１１３、１１４ａ、１１４ｂ、１１５及び１１６には、領域設定部４４によって、夫々、コントラスト検出領域とも呼べるＡＦ評価領域１３１、１３２、１３３、１３４ａ、１３４ｂ、１３５及び１３６が設定される。
【００９１】
図１１の右方に、フォーカスレンズ３１の位置（以下、「レンズ位置」という）とＡＦ評価値との関係を表すグラフを示す。曲線１２１、１２２、１２３、１２４、１２５及び１２６は、夫々、フレーム画像１１１、１１２、１１３、１１４ａ（又は１１４ｂ）、１１５及び１１６に対応する、レンズ位置とＡＦ評価値との関係を表している。
【００９２】
各曲線１２１〜１２６を表すグラフにおいて、横軸はレンズ位置を表し、横軸の右方は遠景側に合焦するレンズ位置に対応している。但し、撮像装置１は、ＡＦ評価値が最大値（或いは極大値）付近に保たれるようにレンズ位置を逐次駆動制御しているため、撮像装置１自身が、曲線１２１〜１２６のような関係を認識できるわけではない。
【００９３】
各グラフの横軸に示される、ＬAは、撮影領域に含まれる近景の花にピントが合うレンズ位置を表し、ＬBは、撮影領域に含まれる遠景の山にピントが合うレンズ位置を表している。つまり、撮像装置１と花との距離は、撮像装置１と山との距離よりも短い。
【００９４】
フレーム画像１１１に対応するタイミングＴ１においては、撮像装置１は固定され、近景の花が主たる被写体となっている。撮像装置１は固定されているため、タイミングＴ１においてパン・チルト判定信号は出力されておらず、この場合、領域設定部４４は、ＡＦ評価領域を基準領域とする。基準領域は、フレーム画像の中央付近の一部矩形領域である。基準領域の中心は、フレーム画像の中心と一致するものとする。図１１のＡＦ評価領域１３１は基準領域である。
【００９５】
タイミングＴ１においては、撮影領域内に収まる主たる被写体が近景の花であるため、レンズ位置が比較的近距離側にある状態、即ちレンズ位置がＬAと一致する状態で、ＡＦ評価値は極大値をとると共に該極大値（以下、「近距離側極大値」という）は曲線１２１で表される関数の最大値と一致する。このため、レンズ位置をＬAとした状態で撮影が行われ、結果、近景の花にピントが合った画像が得られる。しかしながら、ＡＦ評価領域を占める割合が小さいとはいえ、フレーム画像１１１においてもＡＦ評価領域内に遠景の山が被写体として含まれているため、レンズ位置の遠距離側、即ちレンズ位置がＬBと一致する状態でＡＦ評価値はもう１つの極大値（以下、「遠距離側極大値」という）をとる。
【００９６】
タイミングＴ１からＴ２にかけて撮像装置１は右斜め上方向に振られる。これにより、判別部４３は、上述の判別処理によって撮像装置１に意図的な揺れが加わっていると判断し、パン・チルト判定信号及び揺れベクトルを領域設定部４４に出力する。これらを受け、領域設定部４４は、与えられた揺れベクトルの向きに応じた向きにＡＦ評価領域をフレーム画像内で移動させる。上述の説明から明らかなように、揺れベクトルの向きは、撮像装置１の動きの向きと一致（或いは概ね一致）する。
【００９７】
この結果、図１１のフレーム画像１１２には、基準領域と異なるＡＦ評価領域１３２が設定される。今の例の場合、撮像装置１を右斜め上方向に振っているため、ＡＦ評価領域１３２は、フレーム画像１１２の右上側に設けられる。ＡＦ評価領域１３２は、矩形領域であり、その矩形領域の中心は、フレーム画像１１２の中心から揺れベクトルの向きの方向にずれている。撮像装置１を右斜め上方向に振るカメラ操作はタイミングＴ５まで継続され、結果、各フレーム画像において、ＡＦ評価領域１３３、１３４ａ、１３４ｂ及び１３５もＡＦ評価領域１３２と同様の位置に設けられる。このＡＦ評価領域の移動により、ＡＦ評価領域から早期に近景の被写体が除外されるようになる。
【００９８】
タイミングＴ１からＴ５に向かうにつれて、フレーム画像内を占める近景の被写体の領域サイズと遠景の被写体の領域サイズの大小関係が逆転する方向に向かい、フレーム画像１１３においては、近距離側極大値よりも遠距離側極大値の方が大きくなる。フレーム画像１１３に対応するタイミングＴ３では、まだ近距離側極大値が存在しているため、レンズ位置はＬAとされるが、その後、タイミングＴ４に至ると近距離側極大値が消滅し、山登り制御によってレンズ位置はＬBに向かって移動制御される。このような近距離側極大値の消滅（早期の消滅）には、領域設定部４４によるＡＦ評価領域の移動が寄与している。
【００９９】
フレーム画像１１４ａは、近距離側極大値が消滅した直後に得られるフレーム画像であり、このフレーム画像の撮影時では、レンズ位置は未だＬAと一致している。この後、レンズ位置がＬAからＬBに向かうことにより、遠景にピントの合ったフレーム画像１１４ｂが得られる。
【０１００】
その後のタイミングＴ５ではレンズ位置はＬBと一致しており、近距離側極大値は存在していない。タイミングＴ５の直後において撮像装置１に加えられたカメラ操作が終了し、タイミングＴ６に至ったとする。即ち、タイミングＴ６で、撮像装置１が固定されたとする。そうすると、タイミングＴ６においてパン・チルト判定信号は出力されないことになるため、領域設定部４４は、ＡＦ評価領域を基準領域に戻す。つまり、タイミングＴ６に対応するＡＦ評価領域１３６は基準領域である。この結果、曲線１２６で表される関数には２つの極大値（即ち、近距離側極大地及び遠距離側極大値）が表れるが、ＬBに対応する遠距離側極大値を中心に山登り制御が実行されるため、遠景にピントが合った状態は維持される。
【０１０１】
このように、第１領域設定手法では、撮像装置１に意図的な揺れが加わっている時に、ＡＦ評価領域を撮像装置１の動きの向きに移動させる。撮像装置１の動きの向きに、撮影者が撮影しようとする被写体が存在していると考えられるからである。これにより、図１１と従来技術に係る図２０との対比からも分かるように、撮影者が撮影しようとする遠景の被写体に早くピントが合うようになり、近景をフレームアウトさせるようなカメラ操作が不要となる。
【０１０２】
撮像装置１に意図的な揺れが加わっている時のＡＦ評価領域の設定例を、図１２〜図１４を参照して説明する。フレーム画像内に、Ｘ軸及びＹ軸を座標軸にとったＸＹ座標系を定義する。図１２に、このＸＹ座標系を示す。そして、フレーム画像の中心ＯAとＸＹ座標系の原点を一致させると共に揺れベクトルの始点を該原点に一致させる。
【０１０３】
図１２において、符号１４０は、揺れベクトルを表し、符合１４１が付された実線四角枠はフレーム画像の全体領域の外形を表している。Ｘ軸はフレーム画像の水平方向と平行であり、Ｙ軸はフレーム画像の垂直方向と平行である。Ｘ軸と揺れベクトル１４０との成す角度をθ（単位は［ラジアン］）にて表す。但し、この角度として、Ｘ軸から揺れベクトル１４０を時計回りに見た角度及びＸ軸から揺れベクトル１４０を反時計回りに見た角度の２種類の角度が定義可能であるが、後者を角度θとする。従って、揺れベクトル１４０の終点が第１象限に位置するとき、０＜θ＜π／２、が成立する。
【０１０４】
角度θを、図１３に示す如く８段階に分類する。具体的には、
１５π／８≦θ＜２π、又は、０≦θ＜π／８、が成立する場合、角度θは第１角度段階に分類され、
π／８≦θ＜３π／８、が成立する場合、角度θは第２角度段階に分類され、
３π／８≦θ＜５π／８、が成立する場合、角度θは第３角度段階に分類され、
５π／８≦θ＜７π／８、が成立する場合、角度θは第４角度段階に分類され、
７π／８≦θ＜９π／８、が成立する場合、角度θは第５角度段階に分類され、
９π／８≦θ＜１１π／８、が成立する場合、角度θは第６角度段階に分類され、
１１π／８≦θ＜１３π／８、が成立する場合、角度θは第７角度段階に分類され、
１３π／８≦θ＜１５π／８、が成立する場合、角度θは第８角度段階に分類される。
【０１０５】
そして、パン・チルト判定信号が出力されていない時は、ＡＦ評価領域を、図１４（ｅ）に示す如く、基準領域とする。図１４（ｅ）において、符号１５０は、基準領域と一致するＡＦ評価領域を表す。上述したように、基準領域の中心は、フレーム画像の中心ＯAと一致する。図１４（ａ）〜（ｉ）の夫々は、フレーム画像内に設けられるＡＦ評価領域の位置を表す。図１４（ａ）〜（ｉ）の夫々において、実線四角枠はフレーム画像の全体領域の外形を表し、破線四角枠はＡＦ評価領域の外形を表す。
【０１０６】
パン・チルト判定信号が出力されており且つ揺れベクトルの角度θが、第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７及び第８角度段階に分類されるとき、ＡＦ評価領域は、夫々、
基準領域を右方向にずらした、図１４（ｆ）のＡＦ評価領域１５１、
基準領域を右上方向にずらした、図１４（ｃ）のＡＦ評価領域１５２、
基準領域を上方向にずらした、図１４（ｂ）のＡＦ評価領域１５３、
基準領域を左上方向にずらした、図１４（ａ）のＡＦ評価領域１５４、
基準領域を左方向にずらした、図１４（ｄ）のＡＦ評価領域１５５、
基準領域を左下方向にずらした、図１４（ｇ）のＡＦ評価領域１５６、
基準領域を下方向にずらした、図１４（ｈ）のＡＦ評価領域１５７、及び、
基準領域を右下方向にずらした、図１４（ｉ）のＡＦ評価領域１５８、
とされる。ここで、上下左右は、夫々、Ｘ軸の正方向、Ｙ軸の正方向、Ｘ軸の負方向及びＹ軸の負方向に対応する。
【０１０７】
ＸＹ座標系において、ＡＦ評価領域１５０の中心はフレーム画像の原点ＯAと一致するが、ＡＦ評価領域１５１〜１５８の各中心と原点ＯAは一致しない。詳細には、例えば、ＡＦ評価領域１５１〜１５８の各中心と原点ＯAとを結ぶ直線とＸ軸との成す角度（単位は［ラジアン］）は、夫々、０、π／４、π／２、３π／４、π、５π／４、３π／２及び７π／４とされる。但し、この角度は、各直線をＸ軸から反時計回り方向に見た角度である。
【０１０８】
また、パン・チルト判定信号が出力されていない状態からそれが出力される状態に移行した時、ＡＦ評価領域を基準位置（基準領域の位置）から目標位置まで一気に移動させることも可能であるが、それを基準位置から目標位置に向かって複数段階に亘って徐々に移動させた方が好ましい。例えば、第（ｎ−１）フレーム画像に対してパン・チルト判定信号が出力されておらず、且つ、第ｎフレーム画像以降の各フレーム画像に対してパン・チルト判定信号が出力された場合を考える。そして、揺れベクトルの向きが右向き、即ち、角度θが第１角度段階に分類された場合を考える。
【０１０９】
この場合、ＡＦ評価領域の位置は、図１４（ｅ）のＡＦ評価領域１５０の位置（即ち、基準位置）から図１４（ｆ）のＡＦ評価領域１５１の位置（即ち、目標位置）まで移動させられることになるが、図１５（ａ）〜（ｄ）に示す如く、複数フレームを使って段階的にこの移動を実施するようにする。図１５（ａ）及び（ｄ）において、ＡＦ評価領域１５０及び１５１は、図１４（ｅ）及び（ｆ）のそれらと同じものであり、ＡＦ評価領域１５０、１５０ａ、１５０ｂ、１５１の順で、各ＡＦ評価領域の位置（中心位置）は、右方向にずれていくものとする。尚、説明及び図示の簡略化上、３段階の移動でＡＦ評価領域の位置が基準位置から目標位置に至っているが、それ以外の段階数を経て目標位置に至るようにしても良い。
【０１１０】
仮に、ＡＦ評価領域を基準位置から目標位置まで一気に移動させた場合、ＡＦ評価領域に収まる被写体が一気に変化するためＡＦ評価値の連続性が担保されず、山登り制御において、フォーカスレンズ３１を遠距離側と近距離側のどちらに移動させて良いか分からなくなることがある（つまり、山登り制御が、一旦、中断される惧れがある）。一方、上述の如く、ＡＦ評価領域を複数段階を経て徐々に基準位置から目標位置に移動させるようにすれば、ＡＦ評価値の連続性が担保され山登り制御の中断が回避される。
【０１１１】
また、図１４は、フレーム画像内においてＡＦ評価領域の位置を移動させつつも、フレーム画像内におけるＡＦ評価領域のサイズ（大きさ）を一定とする場合を例としているが、パン・チルト判定信号が出力されている場合、ＡＦ評価領域のサイズをも変化させるようにしてもよい。
【０１１２】
例えば、パン・チルト判定信号が出力されている時におけるＡＦ評価領域のサイズを、パン・チルト判定信号が出力されていない時におけるそれ（即ち、基準領域のサイズ）よりも小さくする。これは、第１領域設定手法に後述の第２領域設定手法を組み合わせた手法に相当する。ＡＦ評価領域を揺れベクトルの向きに移動させると共にＡＦ評価領域のサイズを縮小することにより近景の被写体がより早くＡＦ評価領域外に出るため、遠景の被写体により早くピントが合うようになる。この手法の意義は、後述の第２領域設定手法の説明を参照すればより明らかとなる。
【０１１３】
尚、図１４に示す例では、パン・チルト判定信号が出力されている時に設定されるＡＦ評価領域の外周の一部がフレーム画像の外周と一致しているが、この一致は、必須ではない。例えば、パン・チルト判定信号が出力されており且つ角度θが第１角度段階に分類される時に設定されるＡＦ評価領域の外周を、図１６のＡＦ評価領域１６１の如く、フレーム画像の外周から離してもよい。
【０１１４】
また、図１３及び図１４に示す例では、パン・チルト判定信号が出力されている際、揺れベクトルの向きに応じてＡＦ評価領域が８種類の位置に配置されるが、揺れベクトルの向きに応じたＡＦ評価領域の位置を７種類以下又は９種類以上にしてもよい。
【０１１５】
次に、第２領域設定手法を説明する。第１領域設定手法と同様、図１０に示すような風景を撮像装置１を右斜め上方向に振りながら撮影する場合を想定する。即ち、撮像装置１をパン又はチルト操作（或いはそれの複合操作）することにより、近景である花を主として撮影している状態から遠景である山を主として撮影する状態に移行する場合を考える。この移行は、タイミングＴ１からＴ５にかけて行われるものとする。
【０１１６】
図１７は、第２領域設定手法を適用した場合の、各フレーム画像及びＡＦ評価領域並びにレンズ位置とＡＦ評価値との関係を示す。
【０１１７】
図１７の実線四角枠内の画像２１１、２１２、２１３、２１４及び２１５ａは、夫々、タイミングＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４及びＴ５にて得られたフレーム画像を表す。図１７の実線四角枠内の画像２１６は、タイミングＴ５以降に訪れるタイミングＴ６にて得られたフレーム画像を表す。図１７の実線四角枠内の画像２１５ｂは、タイミングＴ５以後であって且つタイミングＴ６以前に得られたフレーム画像を表す。
【０１１８】
各フレーム画像２１１、２１２、２１３、２１４、２１５ａ、２１５ｂ及び２１６には、領域設定部４４によって、夫々、コントラスト検出領域とも呼べるＡＦ評価領域２３１、２３２、２３３、２３４、２３５ａ、２３５ｂ及び２３６が設定される。
【０１１９】
図１７の右方に、レンズ位置とＡＦ評価値との関係を表すグラフを示す。曲線２２１、２２２、２２３、２２４、２２５及び２２６は、夫々、フレーム画像２１１、２１２、２１３、２１４、２１５ａ（又は２１５ｂ）及び２１６に対応する、レンズ位置とＡＦ評価値との関係を表している。
【０１２０】
各曲線２２１〜２２６を表すグラフにおいて、横軸はレンズ位置を表し、横軸の右方は遠景側に合焦するレンズ位置に対応している。第１領域設定手法で述べたように、ＬAは、撮影領域に含まれる近景の花にピントが合うレンズ位置を表し、ＬBは、撮影領域に含まれる遠景の山にピントが合うレンズ位置を表している。
【０１２１】
フレーム画像２１１に対応するタイミングＴ１においては、撮像装置１は固定され、近景の花が主たる被写体となっている。撮像装置１は固定されているため、タイミングＴ１においてパン・チルト判定信号は出力されておらず、この場合、領域設定部４４は、ＡＦ評価領域を上記の基準領域とする。図１７のＡＦ評価領域２３１は基準領域である。
【０１２２】
タイミングＴ１においては、撮影領域内に収まる主たる被写体が近景の花であるため、レンズ位置がＬAと一致する状態で、ＡＦ評価値は極大値をとると共に該極大値（近距離側極大値）は曲線２２１で表される関数の最大値と一致する。このため、レンズ位置をＬAとした状態で撮影が行われ、結果、近景の花にピントが合った画像が得られる。しかしながら、上述したように、レンズ位置がＬBと一致する状態でＡＦ評価値はもう１つの極大値（遠距離側極大値）をとる。
【０１２３】
タイミングＴ１からＴ２にかけて撮像装置１は右斜め上方向に振られる。これにより、判別部４３は、上述の判別処理によって撮像装置１に意図的な揺れが加わっていると判断し、パン・チルト判定信号を領域設定部４４に出力する。第１領域設定手法と異なり、第２領域設定手法を採用する場合は、ＡＦ評価領域を設定するために揺れベクトルは参照されないため、揺れベクトルを領域設定部４４に与える必要はない。
【０１２４】
パン・チルト判定信号が出力されている時、領域設定部４４は、ＡＦ評価領域のサイズを基準領域のそれよりも小さくする。この結果、図１７のフレーム画像２１２には、基準領域と異なるＡＦ評価領域２３２が設定される。撮像装置１を右斜め上方向に振るカメラ操作はタイミングＴ５まで継続され、結果、各フレーム画像において、ＡＦ評価領域２３３、２３４、２３５ａ及び２３５ｂのサイズも、基準領域のそれよりも小さくされる。このサイズ縮小により、ＡＦ評価領域から早期に近景の被写体が除外されるようになる。ＡＦ評価領域２３２、２３３、２３４、２３５ａ及び２３５ｂの各中心は、ＡＦ評価領域２３１と同じく、例えば、フレーム画像の中心と一致する。
【０１２５】
タイミングＴ１からＴ５に向かうにつれて、フレーム画像内を占める近景の被写体の領域サイズと遠景の被写体の領域サイズの大小関係が逆転する方向に向かい、フレーム画像２１４においては、近距離側極大値よりも遠距離側極大値の方が大きくなる。フレーム画像２１４に対応するタイミングＴ４では、まだ近距離側極大値が存在しているため、レンズ位置はＬAとされるが、その後、タイミングＴ５に至ると近距離側極大値が消滅し、山登り制御によってレンズ位置はＬBに向かって移動制御される。このような近距離側極大値の消滅（早期の消滅）には、領域設定部４４によるＡＦ評価領域のサイズ縮小が寄与している。
【０１２６】
フレーム画像２１５ａは、近距離側極大値が消滅した直後に得られるフレーム画像であり、このフレーム画像の撮影時では、レンズ位置は未だＬAと一致している。この後、レンズ位置がＬAからＬBに向かうことにより、遠景にピントの合ったフレーム画像２１５ｂが得られる。
【０１２７】
そして、タイミングＴ６で、撮像装置１が固定されたとする。そうすると、タイミングＴ６においてパン・チルト判定信号は出力されないことになるため、領域設定部４４は、ＡＦ評価領域を基準領域に戻す。つまり、タイミングＴ６に対応するＡＦ評価領域２３６は基準領域である。この結果、曲線２２６で表される関数には２つの極大値（即ち、近距離側極大地及び遠距離側極大値）が表れるが、ＬBに対応する遠距離側極大値を中心に山登り制御が実行されるため、遠景にピントが合った状態は維持される。
【０１２８】
このように、第２領域設定手法では、撮像装置１に意図的な揺れが加わっている時、近景の被写体をＡＦ評価領域から早く除外すべく、ＡＦ評価領域のサイズを縮小する（ＡＦ評価領域の外形がフレーム画像の中心に向かうように縮小する）。これにより、図１７と従来技術に係る図２０との対比からも分かるように、撮影者が撮影しようとする遠景の被写体に早くピントが合うようになり、近景をフレームアウトさせるようなカメラ操作が不要となる。
【０１２９】
また、パン・チルト判定信号が出力されていない状態からそれが出力される状態に移行した時、ＡＦ評価領域のサイズを基準サイズから目標サイズまで一気に移動させることも可能であるが、それを基準サイズから目標サイズに向かって複数段階に亘って徐々に縮小させた方が好ましい。ここで、基準サイズとは、図１７のＡＦ評価領域２３１に対応する基準領域のサイズであり、目標サイズとは、図１７のＡＦ評価領域２３２のサイズである。
【０１３０】
例えば、第（ｎ−１）フレーム画像に対してパン・チルト判定信号が出力されておらず、且つ、第ｎフレーム画像以降の各フレーム画像に対してパン・チルト判定信号が出力された場合を考える。この場合、ＡＦ評価領域のサイズは、基準サイズから目標サイズまで縮小させられることになるが、複数フレームを使って段階的にこの縮小を実施するようにする。即ち、例えば、第（ｎ−１）、第ｎ、第（ｎ＋１）及び第（ｎ＋２）フレーム画像のＡＦ評価領域のサイズを、夫々、ＳＩＺＥn-1、ＳＩＺＥn、ＳＩＺＥn+1及びＳＩＺＥn+2で表し、３フレームを使って段階的に縮小を実施する場合、不等式「ＳＩＺＥn-1＞ＳＩＺＥn＞ＳＩＺＥn+1＞ＳＩＺＥn+2」が成立するようにし、ＳＩＺＥn-1を基準サイズとし且つＳＩＺＥn+2を目標サイズとする。
【０１３１】
仮に、ＡＦ評価領域のサイズを基準サイズから目標サイズまで一気に縮小させた場合、ＡＦ評価領域に収まる被写体が一気に変化するためＡＦ評価値の連続性が担保されず、山登り制御において、フォーカスレンズ３１を遠距離側と近距離側のどちらに移動させて良いか分からなくなることがある（つまり、山登り制御が、一旦、中断される惧れがある）。一方、上述の如く、ＡＦ評価領域のサイズを複数段階を経て徐々に基準サイズから目標サイズに縮小させるようにすれば、ＡＦ評価値の連続性が担保され山登り制御の中断が回避される。
【０１３２】
［動作フローチャート］
次に、ＡＦ評価領域の設定に関与する、撮像装置１の動作の流れを説明する。図１８は、この流れを表すフローチャートである。
【０１３３】
撮像装置１に電源が投入されると（ステップＳ１）、まず、ＡＦ評価領域は基準領域とされる（ステップＳ２）。その後、ステップＳ３において、ＴＧ２２から垂直同期信号が出力されたかが確認される。垂直同期信号は、各フレームの開始時点で生成及び出力され、垂直同期信号に同期して、撮像素子３３の出力信号が読み出されてフレーム画像が順次取得される。ＴＧ２２から垂直同期信号が出力された場合はステップＳ４に移行し、出力されていない場合はステップＳ３の処理が繰り返される。
【０１３４】
ステップＳ４では、最新のフレーム画像とその直前のフレーム画像との間において、各領域動きベクトルが算出され、続くステップＳ５において、各領域動きベクトルから全体動きベクトルが算出される。
【０１３５】
その後、ステップＳ６及びＳ７において第１及び第２パン・チルト条件の成立／不成立が判断され、第１及び第２パン・チルト条件の双方が成立する場合は、ステップＳ８に移行してＡＦ評価領域を基準領域と異ならせる。即ち、上述の如く、ＡＦ評価領域を揺れベクトルの向きに移動させたり、ＡＦ評価領域のサイズを小さくしたりする。一方、第１及び第２パン・チルト条件の双方又は何れか一方が不成立ならば、ステップＳ９に移行してＡＦ評価領域を基準領域とする。ステップＳ８又はステップＳ９にてＡＦ評価領域が設定されると、ステップＳ３に戻り、上述の各ステップの処理が繰り返される。
【０１３６】
＜＜変形等＞＞
上述の実施形態の変形例または注釈事項として、以下に、注釈１〜注釈３を記す。各注釈に記載した内容は、矛盾なき限り、任意に組み合わせることが可能である。
【０１３７】
［注釈１］
上述した説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。また、着目する被写体を近景から遠景に移す場合を例示したが、その逆でも同様である。
【０１３８】
［注釈２］
上述の実施形態では、映像信号から動きベクトルを算出し、それに基づいて撮像装置１に意図的な揺れが加わっているか否かを判断しているが、撮像装置１に手ぶれ検出センサ（不図示）を搭載し、その手ぶれ検出センサの出力信号に基づいて撮像装置１に意図的な揺れが加わっているか否かを判断するようにしてもよい。手ぶれ検出センサは、例えば、撮像装置１の角速度を検出する角速度センサや、撮像装置１の加速度を検出する加速度センサである（何れも不図示）。例えば、角速度センサを用い、撮像装置１が鉛直線を回転軸として右方向に所定フレーム数継続して回転していると判断されるとき、撮像装置１に意図的な揺れが加わっていると判断する。
【０１３９】
［注釈３］
また、図１の撮像装置１は、ハードウェア、或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実現可能である。特に、図３に示された各部位の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実現可能である。
【０１４０】
ソフトウェアを用いて撮像装置１を構成する場合、ソフトウェアにて実現される部位についてのブロック図は、その部位の機能ブロック図を表すことになる。また、図３に示される各部位の機能の全部または一部を、プログラムとして記述し、該プログラムをプログラム実行装置（例えばコンピュータ）上で実行することによって、その機能の全部または一部を実現するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像装置の全体ブロック図である。
【図２】図１の撮像部の内部構成図である。
【図３】ＡＦ制御に関与する部分に対応する、図１の撮像装置の一部ブロック図である。
【図４】図３の動き検出部にて定義される、各フレーム画像の分割領域を表す図である。
【図５】図４に示す各分割領域が更に複数の小領域に分割される様子を示す図である。
【図６】図５の１つの小領域内に定義される、１つの代表点と複数のサンプリング点を表す図である。
【図７】図３のＡＦ評価部の内部ブロック図である。
【図８】図３のパン・チルト判別部による判別手法（パン・チルト判別手法）を説明するための図である。
【図９】図３のパン・チルト判別部による判別手法を説明するための図であって、フレーム画像、領域動きベクトル、全体動きベクトル及び揺れベクトルの関係を表す図である。
【図１０】図１の撮像装置が撮影する風景を表す図であって、撮像装置を右斜め上方向に振ることにより撮影領域が変化していく様子を表す図である。
【図１１】図３のＡＦ評価領域設定部によるＡＦ評価領域の設定手法を説明するための図であり、第１領域設定手法を適用した場合の、各フレーム画像及びＡＦ評価領域並びにレンズ位置とＡＦ評価値との関係を表す図である。
【図１２】図３のＡＦ評価領域設定部にて定義されるＸＹ座標系と、揺れベクトル及びフレーム画像と、の関係を表す図である。
【図１３】図１２に示される揺れベクトルの角度（θ）が８段階に分類される様子を表す図である。
【図１４】揺れベクトルの向きに応じて設定される、フレーム画像内のＡＦ評価領域の位置を表す図である。
【図１５】ＡＦ評価領域が複数段階を経て徐々に基準位置から目標位置に移動させられる様子を示す図である。
【図１６】図１４（ｆ）に示されるＡＦ評価領域の位置の変形例を表す図である。
【図１７】図３のＡＦ評価領域設定部によるＡＦ評価領域の設定手法を説明するための図であり、第２領域設定手法を適用した場合の、各フレーム画像及びＡＦ評価領域並びにレンズ位置とＡＦ評価値との関係を表す図である。
【図１８】ＡＦ評価領域の設定に関与する、図１の撮像装置の動作の流れを表すフローチャートである。
【図１９】従来の撮像装置が撮影する風景を表す図であって、撮像装置を右斜め上方向に振ることにより撮影領域が変化していく様子を表す図である。
【図２０】従来の撮像装置における、各フレーム画像及びＡＦ評価領域並びにレンズ位置とＡＦ評価値との関係を表す図である。
【符号の説明】
【０１４２】
１  撮像装置
１１  撮像部
３１  フォーカスレンズ
３３  撮像素子
３５  光学系
４１  動き検出部
４２  ＡＦ評価部
４３  パン・チルト判別部
４４  ＡＦ評価領域設定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図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１８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１７】
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【図１９】
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【図２０】
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