(57)【要約】【課題】レリーズタイムラグを短縮することが可能な撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置（デジタルカメラ等）は、レリーズボタン等による撮影開始の指示入力に応答して、撮影レンズの現在位置が合焦許容範囲内に存在するという条件を満たすか否かを判定する。そして、その条件が満たされる場合には撮影レンズを駆動することなく撮影を開始する。たとえば、合焦許容範囲は、被写体が被写界深度内に収まるような範囲などとすればよい。【選択図】        図９
2004354581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置であって、
フォーカスの調整が可能な撮影レンズと、
前記撮影レンズをフォーカス制御のために駆動する駆動手段と、
撮影開始の指示入力を受け付ける入力手段と、
前記撮影レンズの現在位置を検出する検出手段と、
前記撮影レンズの前記現在位置が合焦許容範囲内に存在するという条件を満たすか否かを前記指示入力に応答して判定し、前記条件が満たされる場合には前記撮影レンズを駆動することなく撮影を開始する、第１の制御動作を行う制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記合焦許容範囲は、被写体の前記撮影レンズによる結像点が焦点深度内に収まるような範囲であることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記合焦許容範囲は、被写体が被写界深度内に収まるような範囲であることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の撮像装置において、
撮影モードを切り替える切替手段、
を有し、
前記制御手段は、所定のモードが前記切替手段によって選択されたときに、前記第１の制御動作を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の撮像装置において、
前記入力手段は、撮影準備開始の指示入力をも受け付け、
前記制御手段は、前記撮影準備開始の指示入力が受け付けられる前においても、フォーカス制御を行うことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラなどの撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカメラなどの撮像装置においては、レリーズボタン（シャッタボタン）の押下に応じて、被写体の撮影動作が行われる。シャッターチャンスを逃すことがないように、レリーズボタンの押下から実際の撮影が行われるまでの時間（レリーズタイムラグ）は、なるべく短いことが望まれる。
【０００３】
このような要請に基づき、レリーズタイムラグを短縮する技術として、たとえば、特許文献１および特許文献２などの技術が存在する。これらの従来技術によれば、レリーズタイムラグを或る程度にまで低減することが可能である。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２０５０１７号公報
【特許文献２】
特開２００１−２５５４５６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術のいずれのフォーカス制御においても、レリーズボタン押下後にさらにレンズ駆動動作が行われる。したがって、レリーズタイムラグ短縮の余地が残されている。
【０００６】
そこで、本発明は前記問題点に鑑み、レリーズタイムラグをさらに短縮することが可能な撮像装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、撮像装置であって、フォーカスの調整が可能な撮影レンズと、前記撮影レンズをフォーカス制御のために駆動する駆動手段と、撮影開始の指示入力を受け付ける入力手段と、前記撮影レンズの現在位置を検出する検出手段と、前記撮影レンズの前記現在位置が合焦許容範囲内に存在するという条件を満たすか否かを前記指示入力に応答して判定し、前記条件が満たされる場合には前記撮影レンズを駆動することなく撮影を開始する、第１の制御動作を行う制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明に係る撮像装置において、前記合焦許容範囲は、被写体の前記撮影レンズによる結像点が焦点深度内に収まるような範囲であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１の発明に係る撮像装置において、前記合焦許容範囲は、被写体が被写界深度内に収まるような範囲であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明に係る撮像装置において、撮影モードを切り替える切替手段、を有し、前記制御手段は、所定のモードが前記切替手段によって選択されたときに、前記第１の制御動作を行うことを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかの発明に係る撮像装置において、前記入力手段は、撮影準備開始の指示入力をも受け付け、前記制御手段は、前記撮影準備開始の指示入力が受け付けられる前においても、フォーカス制御を行うことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
＜Ａ．第１実施形態＞
＜Ａ１．構成＞
＜構成概要＞
図１〜図３は、本発明の実施形態に係る撮像装置１の要部構成を示す図である。図１〜図３は、それぞれ撮像装置１の正面図、背面図および上面図に相当している。
【００１４】
撮像装置１は、デジタルカメラとして構成されており、撮影レンズ１０ａを含む撮像部１０を備えている。この撮影レンズ１０ａは、フォーカスの調整が可能であり、且つ、焦点距離（ズーム倍率）の調整が可能なレンズである。撮影レンズ１０ａは、フォーカスレンズとズームレンズとを有しているとも表現できる。
【００１５】
また、撮像装置１の前面には、被写体に対して発光を行う内蔵フラッシュ１１と、撮像装置１から被写体（主被写体）までの距離（被写体距離）を測定する測距センサ１７とが設けられている。測距センサ１７としては、たとえば、赤外線等を用いるアクティブ方式の各種のセンサ、あるいは、パッシブ方式（位相差方式）の各種のセンサなどを用いることができる。
【００１６】
撮像装置１の背面には、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）モニタ４２と電子ビューファインダ４３とＥＶＦ切替スイッチ１９とが設けられている。ＬＣＤモニタ４２および電子ビューファインダ４３には、撮影された画像などが表示される。また、ＥＶＦ切替スイッチ１９は、スライド式の切替スイッチである。このＥＶＦ切替スイッチ１９によって、撮影画像等をＬＣＤモニタ４２および電子ビューファインダ４３のいずれに表示させるか、あるいは両者のいずれにも表示させないかなどを設定することができる。
【００１７】
撮像装置１の上面には、レリーズボタン１２とモニタ拡大スイッチ１３とクイックショットスイッチ１４とモード切替スイッチ１６と電源ボタン１８とが設けられている。
【００１８】
電源ボタン１８は、撮像装置１における通電状態（オン状態）と非通電状態（オフ状態）とを切り替えるボタンである。
【００１９】
レリーズボタン１２は、半押し状態（以下、状態Ｓ１とも称する）と全押し状態（以下、状態Ｓ２とも称する）とを区別して検出することが可能な、２段階押し込みスイッチである。撮像装置１は、操作者（ユーザ）によってレリーズボタン１２が半押し状態Ｓ１にまで押下されると、「撮影準備開始」の指示入力が受け付けられたと判定する。また、撮像装置１は、操作者によってレリーズボタン１２が全押し状態Ｓ２にまで押下されると、「撮影開始」の指示入力が受け付けられたと判定する。
【００２０】
モニタ拡大スイッチ１３は、ＬＣＤモニタ４２および電子ビューファインダ４３における表示画像の拡大率を変更するためのスイッチである。このスイッチ１３の押下によって、撮影画像を拡大して表示することができる。
【００２１】
モード切替スイッチ１６は、再生モードと撮影モードとを切り替えるレバー式のスイッチである。モード切替スイッチ１６のレバーを「ＲＥＣ」の位置に合わせることによって撮像装置１は撮影モードに設定され、モード切替スイッチ１６のレバーを「ＰＬＡＹ」の位置に合わせることによって撮像装置１は再生モードに設定される。
【００２２】
クイックショットスイッチ１４は、撮影モード（より詳細には撮影モードにおけるサブモード）を切り替えるためのスイッチである。具体的には、クイックショットスイッチ１４が押下されるごとに、通常モードとクイックショットモードとが交互に選択される。「クイックショットモード」は、撮影開始の指示入力時点から実際に撮影を開始するまでの時間（レリーズタイムラグ）を通常モードに比べて短縮するモードである。すなわち、「クイックショットモード」においては、画質の向上（合焦精度）よりもレリーズタイムラグの短縮が優先される。また、「通常モード」においては、クイックショットモードよりもさらに正確なフォーカス制御が可能であり、レリーズタイムラグの短縮よりも画質の向上（合焦精度）が優先される。
【００２３】
図４は、撮像装置１の機能ブロックを示す図である。
【００２４】
撮像装置１は、撮像センサ１５と、撮像センサ１５にデータ伝送可能に接続する信号処理部２と、信号処理部２に接続する画像処理部３と、画像処理部３に接続するカメラ制御部４０とを備えている。
【００２５】
撮像センサ１５は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の原色透過フィルターが市松状に配列された画素配列を有する単板のエリアセンサとして構成されている。この撮像センサ１５では、電荷の蓄積が完了すると光電変換された信号が遮光された転送路にシフトされ、その後バッファを介して読み出されて、被写体に係る画像信号が出力される。すなわち、撮像センサ１５は、いわゆるＣＣＤ撮像素子である。
【００２６】
信号処理部２は、ＣＤＳ２１とＡＧＣ２２とＡ／Ｄ変換部２３とを有している。
【００２７】
撮像センサ１５から出力された画像信号はＣＤＳ２１でサンプリングされノイズが除去された後、ＡＧＣ２２により感度補正が行われる。
【００２８】
Ａ／Ｄ変換部２３は、１４ビットＡＤ変換器で構成されており、ＡＧＣ２２で正規化されたアナログ信号をデジタル化する。デジタル変換された画像信号は、画像処理部３で所定の画像処理が施されて画像ファイルが生成される。
【００２９】
画像処理部３は、ＣＰＵおよびメモリを有しており、デジタル処理部３０と画像圧縮部３７とビデオエンコーダ３６とメモリカードドライバ３８とを備えている。
【００３０】
デジタル処理部３０は、画素補間部３１と解像度変換部３２とホワイトバランス制御部３３とガンマ補正部３４とマトリクス演算部３５とを有している。
【００３１】
画像処理部３に入力された画像データは、撮像センサ１５の読出しに同期し画像メモリ４１に書込みまれる。以後、この画像メモリ４１に格納される画像データにアクセスし、デジタル処理部３０で各種の処理が行われる。
【００３２】
画像メモリ４１内の画像データは、画素補間部３１でＲＧＢ各画素をそれぞれのフィルターパターンでマスキングした後、Ｇ画素については、メディアン（中間値）フィルタで周辺４画素の中間２値の平均値に置換する。また、Ｒ画素およびＢ画素に関しては平均補間する。
【００３３】
画素補間された画像データは、ホワイトバランス（ＷＢ）制御部３３によりＲＧＢ各画素が独立にゲイン補正され、ＲＧＢのホワイトバランス補正が行われる。このホワイトバランス補正では、撮影被写体から本来白色となる部分を輝度、彩度データ等から推測し、その部分のＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの平均値と、Ｇ／Ｒ、Ｇ／Ｂ比とを求め、これらの情報に基づいてＲおよびＢの補正ゲインとして制御される。
【００３４】
ホワイトバランス補正された画像データは、ガンマ補正部３４で各出力機器に合った非線形変換が行われ、８ビットのデータへと変換される。その後、マトリクス演算部３５でＲＧＢからＹ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙデータが演算され、画像メモリ４１に格納される。
【００３５】
そして、画像メモリ４１に格納されたＹ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙデータは、解像度変換部３２で設定された画素数に水平垂直の縮小または間引きが行われ、画像圧縮部３７で圧縮処理を行った後、メモリカードドライバ３８に装着されるメモリカード９に記録される。
【００３６】
また、解像度変換部３２では、画像表示についても画素間引きを行って、ＬＣＤモニタ４２または電子ビューファインダ４３に表示するための低解像度画像を作成する。プレビュー時には、画像メモリ４１から読出された６４０＊２４０画素の低解像度画像がビデオエンコーダ３６でＮＴＳＣ方式（あるいはＰＡＬ方式）の信号にエンコードされ、これをフィールド画像としてＬＣＤモニタ４２または電子ビューファインダ４３で画像再生が行われる。
【００３７】
カメラ制御部４０は、ＣＰＵおよびメモリを備え、撮像装置１における統括的な制御部として機能する。
【００３８】
カメラ制御部４０は、具体的には、上記のレリーズボタン１２やモニタ拡大スイッチ１３などを有するカメラ操作スイッチ４９に対して撮影者が行う操作入力を処理する。
【００３９】
また、カメラ制御部４０は、絞りドライバ４５を介してシャッター４４を開閉することなどによって、カメラの絞り値を制御する。
【００４０】
さらに、カメラ制御部４０は、フォーカスモータドライバ４７を介してフォーカス制御用モータＭＴ１を駆動して、撮影レンズ（より詳細には撮影レンズのうちのフォーカス制御用レンズ）の位置（以下、単に「撮影レンズの位置」とも称する）を制御する。これによって、撮影レンズ１０ａの合焦状態の制御（すなわちフォーカス制御）が行われる。
【００４１】
また、カメラ制御部４０は、ズームモータドライバ４８を介してズーム制御用モータＭＴ２を駆動し、撮影レンズ１０ａを構成する複数のレンズの配置を変更する。これにより、撮影レンズ１０ａの焦点距離ｆが変更されて、ズーム倍率が制御される。
【００４２】
撮影待機状態においては、カメラ制御部４０は、１／３０（秒）毎に撮像されたプレビュー用の画像（ライブビュー画像）を、ＬＣＤモニタ４２等に表示する。操作者は、このライブビュー画像を見ながら、フレーミング動作等を行うことができる。その後、レリーズボタン１２の押下操作に応答して本撮影画像が撮影され、本撮影直後には、本撮影による画像がＬＣＤモニタ４２に確認用の画像（アフタービュー画像）として一定期間表示される。
【００４３】
＜Ａ２．基本原理＞
つぎに、この実施形態におけるフォーカス制御の基本原理について説明する。
【００４４】
レリーズボタン１２が全押し状態Ｓ２に押下された時点（すなわち撮影開始の指示入力時点）においては、被写体（主被写体）が完全に合焦状態になっている状況と、そうでない状況とがある。なお、これらの状況は、レリーズボタン１２が全押し状態Ｓ２にされるまでにも、コントラストＡＦなどによる合焦制御が行われている場合であっても想定される。このような合焦制御が予め行われるときであっても、フレーミング領域の変更あるいは被写体の移動などの様々な要因によって、レリーズボタン１２が全押し状態Ｓ２へと押下された時点においても、未だ被写体が完全に合焦状態になっていない場合が存在するからである。
【００４５】
仮に、被写体が完全に合焦状態になっていない状況において、レリーズボタン１２が全押し状態Ｓ２にまで押下された後にも、レンズ駆動を伴う合焦動作をさらに継続するとすれば、レンズ駆動に伴う時間に起因するレリーズタイムラグが発生してしまう。
【００４６】
そこで、この実施形態においては、レリーズボタン１２が全押し状態Ｓ２に押下された時点（すなわち撮影開始の指示入力時点）において、撮影レンズの現在位置が合焦許容範囲内に存在するという条件Ｃ１を満たすか否かをその指示入力に応答して判定し、この条件Ｃ１が満たされる場合には撮影レンズを駆動することなく撮影を開始する、という制御動作を行うものとする。これにより、レリーズタイムラグの発生を回避することができる。
【００４７】
ここにおいて、撮影レンズの現在位置が合焦許容範囲内に存在するか否か（すなわち、条件Ｃ１を満たすか否か）については、次述するようにして判定する。
【００４８】
一般に、その距離が異なる物体の像は、異なる位置（結像点）に結像するため、厳密に言えば「ボケ」が生じる。ただし、そのボケの直径が或る程度より小さい場合には人間にはボケとして認識されない。このとき、ボケとして認識されない程度のずれ円の直径εは、「許容錯乱円の直径（許容錯乱円径）」と称される。また、この許容錯乱円径内にボケの大きさを収めるような像平面前後の奥行き方向の許容範囲は「焦点深度」と称される。焦点深度内に結像される被写体像は、人間の眼には、合焦状態であるとして認識される。焦点深度δは、正しい像面の前後に対称的に同じ大きさを有しており、焦点深度δは、絞り値Ｆおよび許容錯乱円径εを用いて、δ＝±Ｆ×ε、で表現される（図５参照）。
【００４９】
また、像側で許されるずれの範囲（すなわち焦点深度）に対応して、被写体側でも被写体の位置にずれがあっても許容される範囲が存在する。被写体側でのこの許容範囲は被写界深度と称される。すなわち、被写体が被写界深度内に存在する場合には、人間の目にはその被写体が合焦状態にあるものと認識される。
【００５０】
図５は、被写体深度Ｄ（Ｄ１，Ｄ２）について説明する図である。なお、図５においては、簡単化のため、撮影レンズ１０ａは１枚のレンズとして示されている。
【００５１】
図５に示すように、被写体距離Ｌの被写体Ｂ０が光学的に完全に合焦状態にされる位置に撮影レンズが存在する場合を想定する。このとき、距離Ｌの位置から前側（カメラ側）へのずれ量（ずれ距離）が所定値Ｄ１以内の被写体（たとえば被写体Ｂ１）は、鮮明な画像として撮像され、合焦状態にあるとみなせる。また同様に、距離Ｌの位置から後ろ側（無限遠側）へのずれ量（ずれ距離）が所定値Ｄ２以内の被写体（たとえば被写体Ｂ２）も、鮮明な画像として撮像され、合焦状態にあるとみなせる。このように、距離Ｌを基準にして、前後にそれぞれ距離Ｄ１，Ｄ２の幅（合計Ｄ）を有する範囲（すなわち被写体深度）に存在する被写体は合焦状態にあるとみなせる。なお、距離Ｄ１を前側被写体深度（数１参照）とも称し、距離Ｄ２を後側被写体深度（数２参照）とも称する。
【００５２】
【数１】
2004354581.tif 000003
【００５３】
【数２】
2004354581.tif 000004
【００５４】
ここで、数１および数２において、前側被写体深度Ｄ１および後側被写体深度Ｄ２は、それぞれ、被写体距離Ｌ、焦点距離ｆ、絞り値Ｆ、および許容錯乱円の直径（許容錯乱円径）εの関数として表現される。また、数１、数２および後述するその他の数式における各値Ｌ，ｆ，ε，ｄ，Ｍ（後述）としては、統一された単位（例えば、ｍｍ）で表された値を用いるものとする。なお、許容錯乱円径εは、たとえば、撮像センサ１５の画素間のピッチ（間隔）ｄ、および固有の定数（実数）ｋ（例えばｋ＝１）を用いて、数３のように表される。
【００５５】
【数３】
2004354581.tif 000005
【００５６】
この実施形態では、上記のような性質を利用して、被写体（主被写体）を被写界深度内に収めるような位置に、撮影レンズが存在している場合には、条件Ｃ１を満たしているものと判定して、レンズをさらに駆動することなくそのまま撮影を開始する。
【００５７】
より詳細には、まず、レリーズボタン１２が全押し状態Ｓ２にまで押下されたことに応答して、押下時点での撮影レンズの現在位置ｘを検出し、その現在位置ｘに対応する被写体距離Ｌを求める。この被写体距離Ｌは、位置ｘの撮影レンズによって完全に合焦状態にされる被写体の被写体距離であり、実際の被写体の被写体距離Ｍとは異なる。
【００５８】
そして、この被写体距離Ｌと、測距センサ１７により得られる実際の被写体距離Ｍとを比較することによって、撮影対象の被写体（主被写体）が被写界深度内に収まっているか否かを判定する。
【００５９】
被写体距離Ｌよりも被写体（Ｂ１）が手前側（図５の右側）に存在する場合、言い換えれば、被写体距離Ｍが距離Ｌよりも小さい場合（Ｌ＞Ｍ）には、数４の関係を満たすか否かを判定する。また、被写体距離Ｌよりも被写体（Ｂ１）が遠い側（図５の左側）に存在する場合、言い換えれば、被写体距離Ｍが距離Ｌよりも大きい場合（Ｌ＜Ｍ）には、数５の関係を満たすか否かを判定する。等号成立のとき（Ｌ＝Ｍ）は、数４、数５のいずれを用いても良い。
【００６０】
【数４】
2004354581.tif 000006
【００６１】
【数５】
2004354581.tif 000007
【００６２】
また、数４および数５の関係は、数６にまとめられる。
【００６３】
【数６】
2004354581.tif 000008
【００６４】
この数６を用いて判定動作が行われる。
【００６５】
数６の関係が満たされるときには、カメラ制御部４０は、被写体が合焦状態になっているとみなすことができる。そして、このときには、更なるレンズ駆動を行うことなく、直ぐに撮影動作を開始する。これによって、距離Ｍに存在する被写体が合焦状態（あるいはほぼ合焦状態）となるようにその被写体を撮影することができる。
【００６６】
また、上記のような判定動作（数６の関係を満たすか否かを判定する判定動作）は、撮影レンズの現在位置ｘが合焦許容範囲内に存在するか否かを判定していることに相当する。これについて図６を参照しながら説明する。
【００６７】
図６（ｂ）は、撮影レンズが、被写体距離Ｍの被写体ＯＢを完全に合焦状態にする位置ｘ０に存在する場合を概念的に示す図である。
【００６８】
撮影レンズが、被写体距離Ｍの被写体を完全に合焦状態にする位置ｘ０から、より前側（レンズ側）の被写体を完全に合焦状態にするレンズ位置へと移動する場合を想定する。この方向への移動に伴って、やがて、図６（ａ）に示すように撮影レンズがレンズ位置ｘ１に到達すると、被写体距離Ｍの被写体は被写界深度の後ろ側の端点に到達する。この状態は、数５の関係式の等号が成立する状態に相当する。
【００６９】
一方、撮影レンズが、位置ｘ０から、被写体距離Ｍより後ろ側の被写体を完全に合焦状態にするレンズ位置へと移動する場合を想定する。この方向への移動に伴って、やがて、図６（ｃ）に示すように撮影レンズがレンズ位置ｘ２に到達すると、被写体距離Ｍの被写体は被写界深度の前側の端点に到達する。この状態は、数４の関係式の等号が成立する状態に相当する。
【００７０】
図６を参照すると判るように、撮影対象の被写体ＯＢが被写界深度内に収まるのは、撮影レンズのレンズ位置がレンズ位置ｘ１からレンズ位置ｘ２の間のいずれかの位置に存在するときである。
【００７１】
したがって、上記の数６を満たすか否かを判定すること、言い換えれば、「撮影レンズの現在位置が、被写体を被写界深度内に収めるような位置であるか否かを判定すること」は、撮影レンズの現在位置が合焦許容範囲に存在するか否かを判定することに相当する。このとき、撮影レンズの「合焦許容範囲」は、被写体が被写界深度内に収まるような範囲であると表現され、具体的には、レンズ位置ｘ１とレンズ位置ｘ２との間の任意の位置である。また、この合焦許容範囲は、絞り値Ｆと許容錯乱円径εと被写体距離Ｍ，Ｌと焦点距離ｆとに基づいて決定される範囲であるとも表現できる（数６参照）。
【００７２】
また、上述したように、被写界深度と焦点深度は一定の対応関係を有しているため、上記の数６を満たすか否かを判定すること、言い換えれば、「撮影レンズの現在位置が、被写体を被写界深度内に収めるような位置であるか否かを判定すること」は、「撮影レンズの現在位置が、被写体の撮影レンズによる結像点を焦点深度内に収めるような位置であるか否かを判定すること」にも相当する。言い換えれば、撮影レンズの「合焦許容範囲」は、被写体の撮影レンズによる結像点が（撮像面（後述）に対して）焦点深度内に収まるような範囲である、とも表現できる。あるいは、撮影レンズの「合焦許容範囲」は、撮像素子等の撮像面が被写体の撮影レンズによる結像点に対して焦点深度内に収まるような範囲である、とも表現できる。
【００７３】
具体的には、数７の関係が満たされるか否かに応じて、判断すればよい。
【００７４】
【数７】
2004354581.tif 000009
【００７５】
数７は、数６に基づく近似式である。数７においては、距離Ｌと距離Ｍとの差に像倍率β（＝ｆ／Ｍ）の二乗を乗じることによって、物体空間（被写体空間）でのずれ量から像空間でのずれ量への変換が行われている。すなわち、数７の左辺は、距離Ｌと距離Ｍとの差を、像空間上での変位に変換した値であると考えることができる。そして、この左辺の値が焦点深度δ内であるか否かに応じて、「撮影レンズの現在位置が、被写体の撮影レンズによる結像点を焦点深度内に収めるような位置であるか否か」を判定することができる。
【００７６】
また、「撮影レンズの現在位置が、被写体の撮影レンズによる結像点を焦点深度内に収めるような位置であるか否か」については、次のような手法で判定することもできる。
【００７７】
図７（ｂ）は、撮影レンズのレンズ位置ｘが位置ｘ０のときに、被写体距離Ｍの被写体の像がＣＣＤ撮像素子の受光面（「ＣＣＤ面」あるいは「撮像面」とも称する）にちょうど結像している様子を示す図である。すなわち、ＣＣＤ面は、結像面に一致している。なお、位置ｘ０は、被写体距離Ｍの被写体を完全に合焦状態にするレンズ位置であるとも表現できる。
【００７８】
撮影レンズが、位置ｘ０から、後ろ側（図の右側）にずれていくと、被写体距離Ｍの被写体の結像点（面）も後ろ側にずれていく。そして、図７（ａ）に示すように撮影レンズがレンズ位置ｘ３（＝ｘ２）に到達すると、ＣＣＤ面は、焦点深度の後ろ側の端点に到達する。すなわち、位置ｘ３は合焦許容範囲の端点である。
【００７９】
一方、撮影レンズが、位置ｘ０から、前側（図の左側）にずれていくと、被写体距離Ｍの被写体の結像点（面）も前側にずれていく。そして、図７（ｃ）に示すように撮影レンズがレンズ位置ｘ４（＝ｘ１）に到達すると、ＣＣＤ面は、焦点深度の前側の端点に到達する。すなわち、位置ｘ４は合焦許容範囲の端点である。
【００８０】
また、被写体距離Ｍに比べてレンズ位置のずれ量は微小であるため、同一距離Ｍの被写体の結像点の移動量は撮影レンズの移動量に等しいと近似できる。
【００８１】
そのため、撮影レンズの現在位置ｘの位置ｘ０に対するずれ量が、焦点深度内であるか否かを判定することによって、「撮影レンズの現在位置が、被写体の撮影レンズによる結像点を焦点深度内に収めるような位置であるか否か」を判定することができる。
【００８２】
具体的には、撮影レンズの現在位置ｘと、距離Ｍの被写体を合焦状態にする理想的なレンズ位置ｘ０との差の絶対値｜ｘ−ｘ０｜を求める。そして、この値｜ｘ−ｘ０｜が、焦点深度（δ＝Ｆ×ε）よりも小さい（もしくは以下）という条件を満たすときに、「撮影レンズの現在位置が、被写体の撮影レンズによる結像点を焦点深度内に収めるような位置である」と判定すればよい。このとき、焦点深度は、絞り値Ｆと許容錯乱円径εとの積で表現されることから、「合焦許容範囲」は、絞り値Ｆと許容錯乱円径εとに基づいて決定される範囲であるとも表現できる。
【００８３】
＜Ａ３．動作＞
つぎに、この第１実施形態における撮影動作等について、さらに詳細に説明する。
【００８４】
この第１実施形態においては、レリーズボタン１２の押下状態にかかわらず電源投入時点からフォーカス制御を行う場合（すなわちフルタイムＡＦを行う場合）について説明する。フォーカス制御は、レリーズボタン１２の押下前から開始されており、フォーカス制御のためのレンズ駆動は、レリーズボタン１２が全押し状態Ｓ２になるまで継続される。なお、ここではフォーカス制御として、ライブビュー画像におけるコントラストを用いるコントラスト方式を採用するものとする。
【００８５】
また、ここでは「クイックショットモード」による「撮影モード」が撮影者によって選択されている場合を想定し、図８および図９を用いて、クイックショットモードにおける撮影動作について説明する。なお、図８および図９は、この撮影動作等を示すフローチャートである。
【００８６】
まず、ステップＳＰ１において、電源ボタン１８の押下に応じて電源がオン状態にされると、ライブビュー画像の撮像動作が行われ、ＬＣＤモニタ４２（ないし電子ビューファインダ４３）にライブビュー画像が表示される（ステップＳＰ２）。また、複数のライブビュー画像におけるコントラストの変化を用いた合焦制御動作も行われる（ステップＳＰ３）。いわゆる「山登りＡＦ（ないしコントラストＡＦ）」による合焦制御動作である。その後、レリーズボタン１２が半押し状態Ｓ１にされたか否かが判定される（ステップＳＰ４）。
【００８７】
ステップＳＰ２，ＳＰ３，ＳＰ４の動作は、ステップＳＰ４でレリーズボタン１２が半押し状態Ｓ１にされたと判定されるまで、所定時間間隔（たとえば１／３０秒間隔）で繰り返し行われる。具体的には、カメラ制御部４０は、所定時間間隔で撮影レンズを駆動して撮影レンズの位置を変更しつつ複数のライブビュー画像を撮像し、得られた複数のライブビュー画像を用いて合焦判定を行う。判定結果に基づいて合焦位置が決定されれば、カメラ制御部４０は撮影レンズを合焦位置に移動させる。これにより被写体を合焦状態にすることができる。また、一旦、被写体が合焦状態にされた後においては、カメラ制御部４０は、新たなライブビュー画像のコントラスト変化を監視し、コントラストの変化量が所定値を越えたときに、再び山登り法による合焦位置の決定動作等を行う。このようにして、被写体を常に合焦状態にするための合焦制御動作、すなわちフルタイムＡＦ（ないしコンティニュアスＡＦとも称する）が行われる。
【００８８】
そして、ステップＳＰ４において、レリーズボタン１２が半押し状態Ｓ１にされたと判定されると、ステップＳＰ５に移行する。
【００８９】
具体的には、ステップＳＰ２，ＳＰ３と同様に、山登りＡＦによる測距動作が継続される（ステップＳＰ５，ＳＰ６）とともに、被写体までの距離（被写体距離Ｍ）の計測動作（すなわり測距動作）が測距センサ１７を用いて行われる（ステップＳＰ７）。その後、レリーズボタン１２が全押し状態Ｓ２にされたか否かが判定される（ステップＳＰ８）。
【００９０】
ステップＳＰ５，ＳＰ６，ＳＰ７，ＳＰ８の動作は、ステップＳＰ８でレリーズボタン１２が全押し状態Ｓ２にされたと判定されるまで、所定時間間隔で繰り返し行われる。そして、ステップＳＰ８において、レリーズボタン１２が全押し状態Ｓ２にされたと判定されると、撮影開始の指示入力が受け付けられたものとみなして、ステップＳＰ９に移行する。
【００９１】
なお、上述したように、様々な原因によって、レリーズボタン１２が全押し状態Ｓ２にされた時点においては、撮影レンズの現在位置が被写体を完全に合焦状態にする位置に到達しているとは限らない。
【００９２】
ステップＳＰ９以降においては、レリーズボタン１２の押下（撮影開始の指示入力）に応答して、その押下時点（入力時点）における撮影レンズの現在位置が合焦許容範囲内に存在するという条件Ｃ１を満たすか否かを判定する。そして、その条件Ｃ１が満たされる場合には、さらにフォーカス制御のために撮影レンズを駆動することなく撮影を開始する。これにより、レリーズタイムラグを短縮することができる。
【００９３】
具体的には、まず、ステップＳＰ９において、撮影レンズ（フォーカスレンズ）の現在位置ｘを検出する。具体的には、カメラ制御部４０は、撮影レンズ内に設けられたエンコーダなどによるセンサ情報に基づいて、現在位置ｘを取得する。
【００９４】
そして、ステップＳＰ１０で、その現在位置が合焦許容範囲内か否かを判定する。撮影レンズの現在位置が合焦許容範囲内に存在するか否かは、上記の原理に基づいて判定される。
【００９５】
より詳細には、まず、カメラ制御部４０は、撮影レンズの現在位置ｘに対応する被写体距離Ｌを求める。なお、被写体距離Ｌは、現在位置ｘの撮影レンズによって完全に合焦状態にされる被写体の被写体距離であり、実際の被写体の被写体距離Ｍとは異なる。この位置ｘと距離Ｌとの対応関係は、所定の記憶部に格納しておいたデータテーブルに基づいて求めればよい。
【００９６】
そして、ステップＳＰ１０において、カメラ制御部４０は、この被写体距離Ｌと、測距センサ１７により得られる実際の被写体距離Ｍとを比較することによって、実際の被写体が被写界深度内に収まっているか否かを判定する。被写体距離Ｍとしては、ステップＳＰ７で測定結果として得られた値を用いる。また、この比較動作のため、許容錯乱円径εおよび焦点距離ｆも求めておく。
【００９７】
ここでは、数６を用いて判定する。
【００９８】
数６の関係が満たされるときには、カメラ制御部４０は、被写体が合焦状態になっているとみなし、更なるレンズ駆動を行うことなく、直ぐに次のステップＳＰ１４に進み、撮影動作を開始する。
【００９９】
一方、数６の関係が満たされないときには、ステップＳＰ１１に進み、カメラ制御部４０は絞り値Ｆを変更する。具体的には、絞りをさらに絞り、絞り値Ｆをより大きな値に変更する。
【０１００】
絞り値が大きくなると、被写体深度が大きくなるため、数６の関係を満たすことが可能になる。そこで、このステップＳＰ１１では、数６の関係を満たすように、絞り値Ｆを変更する。
【０１０１】
たとえば、実際の被写体が被写体深度内の手前側境界位置よりもさらに手前側に存在するときには、数８を満たす値を新たな絞り値Ｆとして設定する。詳細には、数８を満たし且つ絞り値として設定が可能な離散値のうち最も小さな値を、新たな絞り値Ｆとして決定すればよい。なお、数８は、数４に数１の右辺を代入し、絞り値Ｆについて解くことによって得られる式である。
【０１０２】
【数８】
2004354581.tif 000010
【０１０３】
逆に、実際の被写体が被写体深度内の奥側境界位置よりもさらに奥側（無限遠側）に存在するときには、数９を満たす値を新たな絞り値Ｆとして設定する。なお、数９は、数５に数２の右辺を代入し、絞り値Ｆについて解くことによって得られる式である。
【０１０４】
【数９】
2004354581.tif 000011
【０１０５】
このとき、絞り値Ｆの変更に応じて、適正露出となるようにシャッタスピードをも変更する。そして、このような絞り値Ｆが設定できる場合には、条件Ｃ１が成立すると判定できるので、ステップＳＰ１２からステップＳＰ１４に進み、撮影動作を開始する。これによれば、レリーズボタン１２の全押し状態への押下後、レンズ駆動を行うことなく絞りの変更動作を行うだけで撮影動作を開始できるので、レリーズタイムラグを短縮することができる。
【０１０６】
一方、このような絞り値を設定することができない場合には、条件Ｃ１が成立しないとみなして、ステップＳＰ１２からステップＳＰ１３へ進む。
【０１０７】
ステップＳＰ１３では、被写体が合焦状態となるように、レンズ（具体的には、フォーカスレンズ）を例外的に駆動する。具体的には、（ステップＳＰ７で求めておいた）被写体距離Ｍの被写体が合焦状態にされる位置（すなわち被写体距離Ｍに対応するレンズ位置）に、フォーカスレンズが移動される。これにより、条件Ｃ１が満たされることになる。その後、ステップＳＰ１４に進み、撮影動作が開始される。
【０１０８】
このように、ステップＳＰ１０で条件Ｃ１が満たされないと判定され、且つ、ステップＳＰ１１での絞り値の変更動作の後のステップＳＰ１２においても条件Ｃ１が満たされないと判定される場合には、条件Ｃ１を満たすようになるまで撮影レンズのフォーカスレンズを駆動（ステップＳＰ１３）した後に、撮影を開始する。なお、これに限定されず、ステップＳＰ１３において被写体が合焦状態となるまでコントラストＡＦを行うようにしても良い。
【０１０９】
ステップＳＰ１４においては、本撮影画像が撮影され、この本撮影画像が記録用画像としてメモリカード９に記録される。
【０１１０】
そして、ステップＳＰ１５では、ＬＣＤモニタ４２に所定期間（たとえば数秒程度）にわたって、撮影された画像（本撮影画像）を確認するためのアフタービュー表示がＬＣＤモニタ４２において表示される。
【０１１１】
ステップＳＰ１６では、電源オフ操作が行われていないかが判断される。電源オフ操作が行われていないときには、再びステップＳＰ２に戻って、上記のような動作が繰り返される。一方、電源オフ操作が行われているときには、電源がオフ状態にされて（ステップＳＰ１７）、一連の処理が終了する。
【０１１２】
以上のように、この実施形態の撮影動作によれば、撮影レンズの現在位置が合焦許容範囲内の位置であるときには撮影レンズが駆動されることなく撮影が開始されるので、レンズ駆動時間を短縮して、撮影開始の指示入力から実際に撮影が開始されるまでの時間（すなわちレリーズタイムラグ）を短縮することができる。特に、レリーズボタン１２が短時間で半押し状態Ｓ１から全押し状態Ｓ２にされるとき（たとえば、レリーズボタン１２が全く押されていない状態から一気に全押し状態Ｓ２にまで押下されたとき）においても、全押し状態Ｓ２後にレンズ駆動が行われないようにすることができるので、レリーズタイムラグを短縮することが可能である。また、撮影レンズの現在位置が合焦許容範囲であることが確認された上で、撮影が行われるので、画質の劣化を最小限に止めることができる。
【０１１３】
また、撮影モードを切り替えるクイックショットスイッチ１４によって、クイックショットモード（撮影開始の指示入力時点から実際に撮影を開始するまでの時間を短縮するモード）が選択されたときに、レリーズタイムラグの短縮を優先させる上記のフォーカス制御動作が行われる。
【０１１４】
一方、通常モードが選択されたときには、合焦状態の程度を優先させるフォーカス制御動作が行われる。具体的には、レリーズボタン１２が全押し状態Ｓ２にされたときであっても、被写体が合焦状態になったことが確認されるまで、レンズ駆動を伴う通常の山登りＡＦを継続して行う。これによれば、被写体をより正確に合焦状態にすることが可能である。
【０１１５】
このように、モード選択（モード切替）によって、合焦状態の程度とレリーズタイムラグとのいずれを優先させるかについてのユーザの意志を反映させることができる。
【０１１６】
上記の実施形態においては、いわゆるフルタイムＡＦが行われている。具体的には、電源投入直後からフォーカス制御が行われている。言い換えれば、撮影準備開始の指示入力（半押し状態Ｓ１）あるいは撮影開始の指示入力（全押し状態Ｓ２）が受け付けられる前、すなわちレリーズボタン１２が押下される前から、フォーカス制御が行われている。したがって、被写体は完全な合焦状態になっていないとしても、合焦状態とみなせる状態となっている可能性が高い。そのため、レリーズボタン１２の押下に応答して、レンズ駆動を行うことなくそのまま撮影が開始できる可能性が比較的高く、レリーズボタン１２押下後にレンズ駆動が行われる可能性が比較的低い。すなわち、レリーズタイムラグをより有効に短縮することができる。
【０１１７】
また、ステップＳＰ１１では、上記の条件Ｃ１を満たすように絞り値を変更した後に撮影を行うようにしている。したがって、ぼけの発生を防止することが可能な合焦許容範囲を拡大し、レリーズタイムラグの一層の短縮を図ることが可能である。
【０１１８】
＜Ｂ．変形例等＞
＜ズームレンズ駆動＞
上記実施形態においては、ステップＳＰ１３においてフォーカスレンズを駆動する場合を例示したが、これに限定されず、ステップＳＰ１３において、フォーカスレンズ以外の光学部材である「ズームレンズ」を駆動して焦点距離ｆを変更した後に撮影を開始するようにしてもよい。具体的には、ステップＳＰ１３において、条件Ｃ１を満たすようになるまで撮影レンズのズームレンズを広角側に駆動した後に、撮影を開始するようにしてもよい。
【０１１９】
広角側への移動時には焦点距離ｆが小さくなるため、被写界深度は大きくなる（数１，数２参照）。したがって、焦点距離ｆをより小さな適宜の値に変更することによっても、被写体を合焦状態にすることが可能になる。なお、変更後の焦点距離ｆは、数４または数５を焦点距離ｆについて解くことによって得られる不等式を満たす値に設定すればよい。
【０１２０】
＜許容錯乱円径等＞
また、上記実施形態においては、許容錯乱円径εとして、定数ｋと画素ピッチｄとの積で表現される固定値を用いる場合について説明した。しかしながら、この許容錯乱円径εは、固定値に限定されない。具体的には、記録画素数に応じた値を、許容錯乱円径εとして用いるようにしても良い。
【０１２１】
フィルム式のカメラの場合には、許容錯乱円径εは通常画面対角線長の１／１０００〜１／１５００程度と定められることが多く、たとえば３５ｍｍ判フィルムの場合には約（１／３０）ｍｍと定められることが多い。しかしながら、デジタルカメラの場合には、画素数との関係において、この許容錯乱円径εを変更するようにしてもよい。たとえば、１６００画素×１２００画素程度の画素数のときには１画素の幅を許容錯乱円径εと定める（ｋ＝１の場合に対応）一方で、６４０画素×４８０画素程度の画素数のときには２画素から３画素程度の幅を許容錯乱円径εと定める（ｋ＝２〜３の場合に対応）ようにしてもよい。このように、許容錯乱円径εは、記録画素数に応じて変更するようにしてもよい。
【０１２２】
また、上記のステップＳＰ１１においては、絞り値を変更することによって条件Ｃ１を満たすようにした後に撮影を行うようにしたが、これに限定されない。
【０１２３】
たとえば、条件が満たされない場合にも撮影レンズを駆動することなく撮影を開始し、撮影された画像に対して、条件Ｃ１を満たすように記録画素数を変更する画素数変換処理を行うようにしてもよい。これによれば、レリーズタイムラグの短縮を図りつつ、ぼけの発生を防止することができる。なお、この画素数変換処理は、カメラ制御部４０の制御下において解像度変換部３２によって行われる。
【０１２４】
詳細には、記録画素数として１６００画素×１２００画素の画素数（比較的大きな画素数）が設定されていた場合においては、レリーズボタン１２の押下後にはレンズ駆動を行うことなく撮影動作を行う。そして、撮影後に条件Ｃ１が満たされているか否かを判定し、条件Ｃ１が満たされていない場合には、記録画素数を減少させるればよい。たとえば、６４０画素×４８０画素程度の画素数（比較的小さな画素数）に記録画素数を減少させればよい。この記録画素数の減少に応じて許容錯乱円径εが大きな値に変更されることによって、前側被写体深度Ｄ１および後側被写体深度Ｄ２が大きな値になり、条件Ｃ１を満たすことが可能になる。
【０１２５】
あるいは、記録画素数を撮影状況に応じて変更するようにしてもよい。具体的には、まず、レリーズボタン１２の全押し状態Ｓ２への押下後においてレンズ駆動を行うことなく撮影動作を行う。そして、条件Ｃ１を満たすような記録画素数を設定して、撮影された画像に対する画素数変換処理を行えばよい。
【０１２６】
たとえば、記録画素数を段階的に変更して、各記録画素数に対応する被写界深度を求め、被写体が被写界深度内に収まるような記録画素数のうち、最も大きな記録画素数を、その撮影画像の記録時に用いる記録画素数として決定すればよい。
【０１２７】
より詳細には、まず、第１の画素数（１６００画素×１２００画素の画素数）に対応する許容錯乱円径εを決定し、決定された許容錯乱円径εに対応する被写界深度を求める。そして、その第１の画素数に対応する被写界深度内に被写体が収まっている場合には第１の画素数を記録画素数として定める。また、被写体が、第１の画素数に対応する被写界深度内に収まっていない場合には、第２の画素数（６４０画素×４８０画素程度の画素数）に対応する許容錯乱円径εを決定し、決定された許容錯乱円径εに対応する被写界深度を求める。そして、その第２の画素数に対応する被写界深度内に被写体が収まっている場合には第２の画素数を記録画素として定める。さらに、被写体が第２の画素数に対応する被写界深度内に収まっていない場合には、第３の画素数（３２０画素×２４０画素程度の画素数）に対応する許容錯乱円径εを決定し、決定された許容錯乱円径εに対応する被写界深度を求める。そして、その第３の画素数に対応する被写界深度内に被写体が収まっているか否かを判定する。このようにして、被写体が被写界深度内に収まるような記録画素数を、撮影画像の記録時に用いる記録画素数として定めるようにしてもよい。
【０１２８】
または、条件が満たされない場合にも撮影レンズを駆動することなく撮影を開始し、撮影された画像に対して、エッジをさらに強調するエッジ強調の画像処理を行うようにしてもよい。このエッジ強調処理は、カメラ制御部４０の制御下において画像処理部３によって行われる。これによれば、見た目のぼけ状態を緩和することが可能である。
【０１２９】
＜クイック度＞
また、上記実施形態においては、クイックショットスイッチ１４によって「クイックショットモード」と「通常モード」とを切り替え、クイックショットモードにおいては、１段階の合焦許容範囲に基づいて判定する場合について例示したが、これに限定されない。たとえば、複数のレベルのクイックショットモードが設定可能であってもよい。言い換えれば、レリーズタイムラグ短縮の要請の程度を「クイック度」として設定できるようにしてもよい。
【０１３０】
具体的には、操作者は、ＬＣＤモニタ４２に表示されるメニュー画面を用いて、第１レベルから第３レベルまでの３つのレベルの合焦許容範囲を選択する。そして、カメラ制御部４０は、クイック度に応じて合焦許容範囲の幅を変更するようにしてもよい。詳細には、クイック度が最も低い第１レベルが選択されたときには、最も狭い範囲の合焦許容範囲が定められる。また、クイック度が最も高い第３レベルが選択されたときには、最も広い範囲の合焦許容範囲が定められる。さらに、クイック度が中程度の第２レベルが選択されたときには、第１レベルの合焦許容範囲よりも広く且つ第３レベルの合焦許容範囲よりも狭い範囲の合焦許容範囲が定められる。そして、選択に応じた合焦許容範囲に基づいて、撮影レンズを駆動することなく撮影を開始するか否かが区別されるようにしても良い。これによれば、より細かな設定が可能である。
【０１３１】
＜被写体距離Ｍ等＞
また、上記実施形態は、撮像装置１から被写体までの被写体距離Ｍを測距センサ１７によって実際に測定し、測定された被写体距離Ｍに基づいて、撮影レンズが合焦許容範囲内に存在するか否かを決定する場合に相当する。
【０１３２】
ただし、これに限定されず、撮像装置１から被写体までの被写体距離Ｍを予め設定しておき、設定された被写体距離Ｍに基づいて、山登りＡＦでの撮影レンズの位置が合焦許容範囲内に存在するか否かを決定するようにしてもよい。
【０１３３】
たとえば、数１０の過焦点距離Ｍ０を距離Ｍとして設定すればよい。
【０１３４】
【数１０】
2004354581.tif 000012
【０１３５】
ここで、本来の被写体の位置は不明であるため、その被写体を確実に合焦状態にできるとは限らないが、過焦点距離Ｍ０を距離Ｍとして設定することによれば、比較的広い範囲の被写体を合焦状態にすることができる。すなわち、被写体が被写界深度内に収まる確率を向上させることができる。
【０１３６】
たとえば、距離Ｍとして過焦点距離Ｍ０よりも短い距離を設定することもできる（ケース１とも称する）が、その場合には、数６を満たす合焦許容範囲は、フォーカスレンズの駆動可能範囲のうち比較的近側の範囲となる。この場合において、撮影レンズがその合焦許容範囲の中で最も近側に存在するとすれば、被写界深度は狭い範囲となってしまう。
【０１３７】
これに対して、距離Ｍとして過焦点距離Ｍ０を設定した場合には、合焦許容範囲はフォーカスレンズの駆動可能範囲において、上記の場合（ケース１）よりは遠側の範囲となる。この場合には、撮影レンズがその合焦許容範囲の中で最も近側に存在するとしても、被写界深度は上記の場合（ケース１）よりも広い範囲となる。また、過焦点距離Ｍ０の被写体を完全に合焦状態にする位置に撮影レンズが存在する場合には、過焦点距離Ｍ０の半分から無限遠までにわたる広い範囲の被写体が被写体深度内に存在することになる。さらに、この合焦許容範囲内の位置であって、且つ、過焦点距離Ｍ０よりも遠い位置の被写体を完全に合焦状態にする位置に、撮影レンズが存在する場合には、所定の距離から無限遠までにわたる広い範囲の被写体が被写体深度内に収まることになる。
【０１３８】
このように、距離Ｍとして過焦点距離Ｍ０を設定した場合には、その合焦許容範囲内のいずれに撮影レンズが位置するときであっても、比較的広い範囲の被写体が被写界深度内に収まることになる。なお、距離Ｍとして過焦点距離Ｍ０よりも大きな距離を設定してもよい。
【０１３９】
あるいは、合焦許容範囲を被写体距離Ｍを介して間接的に定めるのではなく、合焦許容範囲を直接的に定めた上で、山登りＡＦでの撮影レンズの物性位置が合焦許容範囲内に存在するか否かを判定するようにしてもよい。具体的には、合焦許容範囲を、第１の基準位置（固定位置）から第２の基準位置（固定位置）までの固定された範囲として定めるようにしてもよい。たとえば、第１の基準位置としては、過焦点距離Ｍ０の被写体を完全に合焦状態にするレンズ位置、あるいは過焦点距離Ｍ０の数分の１（たとえば２分の１）の距離の被写体を完全に合焦状態にするレンズ位置、を採用すればよい。また、第２の基準位置としては、過焦点距離Ｍ０の数倍の距離の被写体を完全に合焦状態にするレンズ位置を採用すればよい。あるいは、第２の基準位置として、無限遠の被写体を完全に合焦状態にするレンズ位置を採用してもよい。合焦許容範囲としては、このように、過焦点距離Ｍ０の被写体を完全に合焦状態にするレンズ位置を含む所定の範囲を設定することが好ましい。
【０１４０】
測距センサ等による被写体距離Ｍの測距動作を伴わない上記のような判定手法は、たとえば、上述のようなズームレンズを有するカメラにも適用できる。この場合、測距センサを設けずに済むので、部品点数の削減による効果を得ることができる。ただし、これに限定されず、単焦点カメラに適用することもできる。また、この判定手法は、次のような観点から単焦点カメラに好適である。単焦点カメラは、ズームカメラよりも比較的簡易な構成を有しており、部品点数削減の要請が高いという特質を有している。したがって、そのような単焦点カメラにおいて、測距センサを用いない上記の判定手法を用いれば、比較的簡易な機構を有する単焦点カメラにおいて、部品点数削減の要請を満たしつつ、撮影レンズの駆動をさらに行うべきか否かを簡易に判定することができる。
【０１４１】
＜ＡＦ方式等＞
また、上記実施形態においては、フルタイムＡＦ（コンティニュアスＡＦ）に本発明を適用する場合について説明した。しかしながら、これに限定されず、たとえば、次のようなワンショットＡＦに本発明を適用するようにしても良い。
【０１４２】
図１０は、変形例に係るフローチャートの一部を示す図である。ステップＳＰ１〜ＳＰ４については図８と同様の動作が行われる。以下では、図８および図１０を参照しながら、変形例に係る動作について説明する。
【０１４３】
この変形例は、上記実施形態と概略同様であるが、レリーズボタン１２が半押し状態Ｓ１にされた後に合焦状態に到達するとレンズ駆動が停止される（いわゆるフォーカスロックが行われる）点で上記実施形態と相違する。このようなフォーカス制御は「ワンショットＡＦ」と称せられる。
【０１４４】
ステップＳＰ１〜ステップＳＰ４は図８を用いて示した処理と同様である。
【０１４５】
その後、ステップＳＰ４において、レリーズボタン１２が半押し状態Ｓ１にされたと判定されると、ステップＳＰ２１（図１０）に移行する。
【０１４６】
具体的には、被写体までの距離（被写体距離Ｍ）の計測動作（すなわち測距動作）が測距センサ１７を用いて行われ（ステップＳＰ２１）、被写体距離Ｍを合焦状態にする位置へと撮影レンズが駆動される（ステップＳＰ２２）。これにより、高速にフォーカス制御を行うことができる。特に、比較的低速な合焦動作（ステップＳＰ６）によって被写体が合焦していないときでも、ある程度の精度で被写体を高速に合焦状態にすることができる。
【０１４７】
その後、ライブビュー撮像動作および表示動作（ステップＳＰ２３）と、山登りＡＦによる測距動作（ステップＳＰ２４）とが継続される。これにより、さらに高精度な合焦動作が行われる。また、測距センサによる被写体距離Ｍの計測動作（ステップＳＰ２５）も継続される。この測距結果は、後のステップＳＰ１０等で利用される。
【０１４８】
そして、ステップＳＰ２６で一旦合焦状態になったと判定されると、レンズ駆動が停止され（ステップＳＰ２７）、レリーズボタン１２が全押し状態Ｓ２にされるまで待機する（ステップＳＰ２８）。そして、レリーズボタン１２が全押し状態Ｓ２にされると、ステップＳＰ１４に進む。なお、ステップＳＰ１４〜ＳＰ１７は、図９における動作と同様である。
【０１４９】
一方、ステップＳＰ２６で合焦状態に到達していないと判定されると、さらに、レリーズボタン１２が全押し状態Ｓ２にされたか否かが判定される（ステップＳＰ２９）。レリーズボタン１２が全押し状態Ｓ２にされていないときには、再びステップＳＰ２３に戻り、ステップＳＰ２３〜ＳＰ２６の動作が繰り返される。また、レリーズボタン１２が全押し状態Ｓ２にされているときには、ステップＳＰ９に進む。ステップＳＰ９〜ＳＰ１７は、図９における動作と同様である。
【０１５０】
すなわち、レリーズボタン１２が半押し状態Ｓ１にされた後、合焦状態に到達する前にレリーズボタン１２がさらに全押し状態Ｓ２にされたときに、ステップＳＰ９〜ＳＰ１３の判定動作が行われる。これによれば、レリーズタイムラグを短縮することができる。
【０１５１】
また、上記実施形態等においては、合焦動作をコントラスト方式を用いて行う場合を例示したが、これに限定されない。たとえば、コントラスト方式以外の方式（位相差方式、外光アクティブ方式など）のみを用いて合焦動作を行うようにしてもよい。そして、レリーズボタン１２が全押し状態Ｓ２にされた時点で、このような合焦動作によっても未だ合焦状態に到達していないときに、ステップＳＰ９〜ＳＰ１３の判定動作を行うようにしてもよい。これによっても、レリーズタイムラグを短縮することができる。
【０１５２】
＜その他＞
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が含まれている。
【０１５３】
（１）請求項１に記載の撮像装置において、
前記撮像装置から被写体までの被写体距離を測定する測定手段、
をさらに備え、
前記制御手段は、測定された前記被写体距離に基づいて、前記撮影レンズの前記現在位置が前記合焦許容範囲内に存在するか否かを判定することを特徴とする撮像装置。これによれば、正確に判定処理を行うことができる。
【０１５４】
（２）請求項１に記載の撮像装置において、
前記撮像装置から被写体までの被写体距離を設定する設定手段、
をさらに備え、
前記制御手段は、設定された前記被写体距離に基づいて、前記撮影レンズの前記現在位置が前記合焦許容範囲内に存在するか否かを判定することを特徴とする撮像装置。これによれば、簡易に判定処理を行うことができる。
【０１５５】
（３）請求項１に記載の撮像装置において、
前記制御手段は、前記条件が満たされない場合には、前記撮影レンズを駆動することなく、前記条件を満たすように絞りを変更した後に撮影を開始することを特徴とする撮像装置。これによれば、ぼけの発生を防止することが可能な合焦許容範囲を拡大し、レリーズタイムラグの一層の短縮を図ることが可能である。
【０１５６】
（４）請求項１に記載の撮像装置において、
前記制御手段は、前記条件が満たされない場合にも前記撮影レンズを駆動することなく撮影を開始し、
前記撮像装置は、
撮影された画像に対してエッジ強調の画像処理を行う手段、
をさらに備えることを特徴とする撮像装置。これによれば、レリーズタイムラグの短縮を図りつつ、ぼけの発生を防止することができる。
【０１５７】
（５）請求項１に記載の撮像装置において、
前記制御手段は、前記条件が満たされない場合にも前記撮影レンズを駆動することなく撮影を開始し、
前記撮像装置は、
撮影された画像に対して、前記条件を満たすように記録画素数を変更する画素数変換処理を行う画素数変換手段、
をさらに備えることを特徴とする撮像装置。これによれば、レリーズタイムラグの短縮を図りつつ、ぼけの発生を防止することができる。
【０１５８】
（６）請求項１に記載の撮像装置において、
前記制御手段は、前記条件が満たされない場合にも前記撮影レンズを駆動することなく撮影を開始し、
前記撮像装置は、
撮影された画像に対して、前記条件を満たすように記録画素数を所定値に対して減少させる画素数変換処理を行う画素数変換手段、
をさらに備えることを特徴とする撮像装置。これによれば、レリーズタイムラグの短縮を図りつつ、ぼけの発生を防止することができる。
【０１５９】
（７）請求項１に記載の撮像装置において、
前記制御手段は、前記条件が満たされない場合にも前記撮影レンズを駆動することなく撮影を開始し、
前記撮像装置は、
撮影された画像に対して、前記条件を満たすような記録画素数を設定して画素数変換処理を行う画素数変換手段、
をさらに備えることを特徴とする撮像装置。これによれば、レリーズタイムラグの短縮を図りつつ、ぼけの発生を防止することができる。
【０１６０】
（８）請求項１に記載の撮像装置において、
前記制御手段は、前記条件が満たされない場合には、前記条件を満たすようになるまで前記撮影レンズのフォーカスレンズを駆動した後に撮影を開始することを特徴とする撮像装置。これによれば、被写体をより確実に合焦状態にすることができる。
【０１６１】
（９）請求項１に記載の撮像装置において、
前記制御手段は、前記条件が満たされない場合には、前記条件を満たすようになるまで前記撮影レンズのズームレンズを駆動した後に撮影を開始することを特徴とする撮像装置。これによれば、被写体をより確実に合焦状態にすることができる。
【０１６２】
（１０）請求項４に記載の撮像装置において、
前記所定のモードにおけるクイック度を設定する手段、
をさらに備え、
前記制御手段は、前記クイック度に応じて前記合焦許容範囲の幅を変更することが可能であることを特徴とする撮像装置。これによれば、より細かな設定が可能である。
【０１６３】
（１１）請求項２に記載の撮像装置において、
前記撮像装置から被写体までの被写体距離を測定する測定手段、
をさらに備え、
前記制御手段は、測定された前記被写体距離に基づいて、前記撮影レンズの前記現在位置が前記合焦許容範囲内に存在するか否かを判定することを特徴とする撮像装置。これによれば、正確に判定処理を行うことができる。
【０１６４】
（１２）請求項３に記載の撮像装置において、
前記撮像装置から被写体までの被写体距離を測定する測定手段、
をさらに備え、
前記制御手段は、測定された前記被写体距離に基づいて、前記撮影レンズの前記現在位置が前記合焦許容範囲内に存在するか否かを判定することを特徴とする撮像装置。これによれば、正確に判定処理を行うことができる。
【０１６５】
【発明の効果】
以上のように、請求項１ないし請求項５に記載の発明によれば、撮影レンズの現在位置が合焦許容範囲内の位置であるときには撮影レンズが駆動されることなく撮影が開始されるので、レリーズタイムラグを短縮することができる。
【０１６６】
特に、請求項４に記載の発明によれば、モード切替によって、ユーザの意志を反映させることができる。
【０１６７】
また、請求項５に記載の発明によれば、撮影準備開始の指示入力が受け付けられる前においても、フォーカス制御が行われるので、合焦状態に到達している可能性が高い。そのため、レリーズタイムラグをより有効に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】撮像装置１の正面図である。
【図２】撮像装置１の背面図である。
【図３】撮像装置１の上面図である。
【図４】撮像装置１の機能ブロックを示す図である。
【図５】被写体深度Ｄ（Ｄ１，Ｄ２）について説明する図である。
【図６】合焦許容範囲について説明する図である。
【図７】合焦許容範囲について説明する図である。
【図８】撮影動作を示すフローチャートである。
【図９】撮影動作を示すフローチャートである。
【図１０】変形例に係る動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  撮像装置
１０  撮像部
１０ａ  撮影レンズ
１２  レリーズボタン
１４  クイックショットスイッチ
１５  撮像センサ
１７  測距センサ
Ｄ  被写体深度
Ｍ，Ｌ  被写体距離
ｆ  焦点距離
ｘ，ｘ０〜ｘ４  レンズ位置
δ  焦点深度
【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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