(57)【要約】【課題】好適な焦点調節制御が可能な焦点検出装置を提供する。【解決手段】ボディコントローラ１５０およびレンズコントローラ２５０は、焦点評価値演算部１５１が算出した焦点評価値に基づき、ウォブリングレンズ２２０を合焦位置にもたらすためのウォブリングレンズ２２０の移動方向を決定する。ボディコントローラ１５０等は、ウォブリングレンズ２２０が基準位置Ｐ０から所定距離ずつ移動する毎に演算される焦点評価値に基づき、ウォブリングレンズ２２０の合焦位置を算出する。ボディコントローラ１５０等は、ウォブリングレンズ２２０がその駆動制限範囲の端まで変更されてもウォブリングレンズ２２０の合焦位置を算出できない場合に、それまでのウォブリングレンズ２２０の移動による像面移動方向と同一方向に像面移動するようにフォーカスレンズ２１０を移動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向にそれぞれ移動可能な第１及び第２のフォーカスレンズを有し、前記第２のフォーカスレンズが所定の移動制限範囲を有する撮影光学系と、
前記撮影光学系による被写体像を受光する光電変換手段と、
前記光電変換手段の出力信号に基づき焦点評価値を算出する焦点評価値算出手段と、
前記焦点評価値に基づき、前記第２のフォーカスレンズを合焦位置にもたらすための前記第２のフォーカスレンズの移動方向を決定する移動方向決定手段と、
前記第２のフォーカスレンズを前記所定の移動制限範囲内に有する基準位置から前記移動方向決定手段により決定される移動方向に第１の所定量ずつ移動する毎の前記焦点評価値に基づき、前記第２のフォーカスレンズの合焦位置を算出する合焦位置算出手段と、
前記第２のフォーカスレンズを前記基準位置から前記所定の移動制限範囲の端部まで移動しても前記第２のフォーカスレンズの合焦位置にもたらすことができない場合に、前記第２のフォーカスレンズの当該移動による像面移動方向と同一方向に像面移動するように前記第１のフォーカスレンズを第２の所定量だけ移動する移動制御手段と、を備え、
前記基準位置から前記所定の移動制限範囲の端部までの距離は、前記第１の所定量よりも大きく定められていることを特徴とする焦点検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の焦点検出装置において、
前記移動制御手段は、前記第１のフォーカスレンズを前記第２の所定量だけ移動するときに、前記第２のフォーカスレンズを前記基準位置に移動して、前記移動方向決定手段と前記合焦位置算出手段とを再動作させることを特徴とする焦点検出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の焦点検出装置において、
前記移動方向決定手段は、前記第２フォーカスレンズをウォブリング動作させて、前記ウォブリング動作中に前記焦点評価値算出手段により算出される前記焦点評価値に基づき、前記第２のフォーカスレンズの移動方向を決定することを特徴とする焦点検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の焦点検出装置において、
前記移動方向決定手段は、前記第２のフォーカスレンズが前記基準位置から前記第１の所定量ずつ移動する毎に、前記ウォブリング動作を行うことを特徴とする焦点検出装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の焦点検出装置において、
前記移動方向決定手段は、前記光電変換手段を前記光軸方向に微小振動させて、この微小振動中に前記焦点評価値算出手段により算出される前記焦点評価値に基づき、前記第２のフォーカスレンズの移動方向を決定することを特徴とする焦点検出装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の焦点検出装置において、
前記撮影光学系は、ズーム光学系を更に有し、
前記所定の移動制限範囲は、前記撮影光学系の焦点距離に応じて決定されることを特徴とする焦点検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は焦点検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像素子で撮像された画像の高周波成分を鮮鋭度に置き換えた焦点評価値を利用して、焦点自動調節を行うコントラスト方式の焦点検出処理が知られている。コントラスト方式の焦点検出処理では、山登り動作中に焦点調節用の光学系を小刻みに前後移動させる、いわゆるウォブリング動作を行いながら焦点評価値を逐次取得して、焦点評価値の変化から焦点調節用の光学系の駆動方向および合焦位置を決定する方法が知られている。
【０００３】
デジタル一眼レフの交換レンズは、焦点調節用の光学系にあたるフォーカスレンズの質量が重い。そのため、フォーカスレンズではウォブリング動作を高速に行えないという課題と、山登り動作時にフォーカスレンズの駆動音や振動が発生するという課題があった。フォーカスレンズの駆動音や振動はフォーカスレンズの加減速時が特に顕著に表れる。
【０００４】
特許文献１には、ウォブリング動作の速度について、フォーカスレンズよりも質量が軽くて小さい光学系や撮像素子を光軸方向に微小駆動させる解決方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許４４３７２４４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の発明では、ウォブリング動作中に得られる焦点評価値に基づいて、フォーカスレンズの駆動が必要か否かを判定し、フォーカスレンズを駆動する必要があると判断されるたびに、フォーカスレンズを加減速して所定距離だけ移動させている。しかし、山登りコントラスト方式の焦点検出処理中にフォーカスレンズを繰り返し加減速することとなるため、特に動画撮影時にはフォーカスレンズの駆動音や振動の課題を解決しているとは言えなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による焦点検出装置は、光軸方向にそれぞれ移動可能な第１及び第２のフォーカスレンズを有し、第２のフォーカスレンズが所定の移動制限範囲を有する撮影光学系と、撮影光学系による被写体像を受光する光電変換手段と、光電変換手段の出力信号に基づき焦点評価値を算出する焦点評価値算出手段と、焦点評価値に基づき、第２のフォーカスレンズを合焦位置にもたらすための第２のフォーカスレンズの移動方向を決定する移動方向決定手段と、第２のフォーカスレンズを所定の移動制限範囲内に有する基準位置から移動方向決定手段により決定される移動方向に第１の所定量ずつ移動する毎の焦点評価値に基づき、第２のフォーカスレンズの合焦位置を算出する合焦位置算出手段と、第２のフォーカスレンズを基準位置から所定の移動制限範囲の端部まで移動しても第２のフォーカスレンズの合焦位置にもたらすことができない場合に、第２のフォーカスレンズの当該移動による像面移動方向と同一方向に像面移動するように第１のフォーカスレンズを第２の所定量だけ移動する移動制御手段と、を備え、基準位置から所定の移動制限範囲の端部までの距離は、第１の所定量よりも大きく定められていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、好適な焦点調節制御が可能な焦点検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施の形態による焦点検出装置を搭載したデジタルカメラのブロック構成図である。
【図２】ウォブリングレンズの駆動範囲について説明する図である。
【図３】ウォブリング動作範囲の動作中心位置に適用される条件について説明する図である。
【図４】焦点検出処理に関するフローチャートの一例である。
【図５】像面移動方向の決定方法に関するフローチャートの一例である。
【図６】焦点検出処理に関するフローチャートの一例である。
【図７】本発明の一変形例による焦点検出装置を搭載したカメラボディのブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は本発明の一実施の形態による焦点調節装置を搭載したレンズ交換式デジタルカメラのブロック図である。図１のレンズ交換式デジタルカメラは、カメラボディ１００と撮影レンズ２００とを備える。撮影レンズ２００は、カメラボディ１００に着脱可能に装着される。
【００１１】
撮影レンズ２００は、焦点調節を行うためのフォーカスレンズ２１０（第１のフォーカスレンズ）と、それを駆動するためのモータおよび駆動回路で構成されるフォーカスレンズ駆動部２１１と、フォーカスレンズ２１０の光軸方向の位置を検出するフォーカスレンズ位置検出部２１２とを有する。
【００１２】
また、撮影レンズ２００は、ウォブリング動作を行うためのウォブリングレンズ２２０（第２のフォーカスレンズ）と、それを駆動するためのモータおよび駆動回路で構成されるウォブリングレンズ駆動部２２１と、ウォブリングレンズ２２０の光軸方向の位置を検出するウォブリングレンズ位置検出部２２２とを有する。
【００１３】
ウォブリングレンズ駆動部２２１がウォブリングレンズ２２０を駆動する際に発生する駆動音は、フォーカスレンズ駆動部２１１がフォーカスレンズ２１０を駆動する際に発生する駆動音よりも小さい。たとえば、ウォブリングレンズ２２０の駆動音は、ウォブリングレンズ２２０をフォーカスレンズ２１０よりも軽く小さく設計することで実現できる。
【００１４】
図２は、ウォブリングレンズ２２０の駆動範囲について説明する図である。図２には、ウォブリング動作範囲２０と機械的制限範囲２１と駆動制御範囲２２と位置制限範囲２３とが図示されている。ウォブリングレンズ２２０は、駆動制御範囲２２の範囲内を移動可能であり、ウォブリング動作時はウォブリング動作範囲２０の範囲内を移動する。
【００１５】
ウォブリング動作範囲２０は、可変な動作中心位置Ｐｗｃを中心とした範囲であって、その動作中心位置Ｐｗｃから被写体側方向および撮像素子側方向にそれぞれウォブリング動作距離Ｄｗの範囲である。ウォブリングレンズ２２０は、ウォブリング動作をしていないとき動作中心位置Ｐｗｃに位置し、ウォブリング動作をしているときウォブリング動作範囲２０の範囲内を駆動する。動作中心位置Ｐｗｃの位置は、ウォブリング動作範囲２０の全域が駆動制御範囲２２の中に含まれるように設定される。
【００１６】
機械的制限範囲２１は、ウォブリングレンズ２２０を機械的に駆動可能な範囲である。機械的制限範囲２１は、その中心が基準位置Ｐ０であり、被写体側の端点が被写体側端Ｐ１であり、撮像素子側の端点が撮像素子側端Ｐ２である。
【００１７】
駆動制御範囲２２は、ウォブリングレンズ２２０の駆動制御において、ウォブリングレンズ２２０の駆動を制限する範囲である。駆動制御範囲２２は、下限位置Ｐｍと上限位置Ｐｐとで定められる。下限位置Ｐｍは、駆動制御範囲２２の被写体側方向の端点である。下限位置Ｐｍの位置は可変であり、機械的制限範囲２１の被写体側端Ｐ１より撮像素子側に設定される。上限位置Ｐｐは、駆動制御範囲２２の撮像素子側方向の端点である。上限位置Ｐｐの位置は可変であり、機械的制限範囲２１の撮像素子側端Ｐ２より被写体側に設定される。
【００１８】
位置制限範囲２３は、動作中心位置Ｐｗｃの位置制御に用いられる範囲である。位置制限範囲２３は、その一端が駆動制御範囲２２の下限位置Ｐｍから撮像素子側方向にウォブリング動作距離Ｄｗの位置Ｐｍ＋Ｄｗにあり、別の一端が駆動制御範囲２２の上限位置Ｐｐから被写体側方向にウォブリング動作距離Ｄｗの位置Ｐｐ−Ｄｗにある。
【００１９】
撮影レンズ２００は、レンズコントローラ２５０と不揮発性メモリ２５１とを有する。レンズコントローラ２５０は、カメラボディ１００からの指示に従いフォーカスレンズ駆動部２１１とフォーカスレンズ位置検出部２１２とウォブリングレンズ駆動部２２１とウォブリングレンズ位置検出部２２２とを制御する。
【００２０】
レンズコントローラ２５０には、カメラボディ１００から像面移動方向に関する情報が送信される。レンズコントローラ２５０は、撮影レンズ２００の予定結像面をカメラボディ１００に指定された方向に移動させるためにフォーカスレンズ２１０またはウォブリングレンズ２２０を移動させる駆動方向や駆動速度を決定する。駆動方向は、像面移動方向と駆動させるレンズのパワーの正負により決定される。
【００２１】
レンズコントローラ２５０は、焦点調節動作時には、まずフォーカスレンズ２１０を駆動させずにウォブリングレンズ２２０を駆動させる。レンズコントローラ２５０は、撮影レンズ２００が合焦状態にないとき、駆動方向を決定したら動作中心位置Ｐｗｃの設定値を所定距離Ｄｆｓだけ変更（加減算）する。このときレンズコントローラ２５０は、変更後の動作中心位置Ｐｗｃが位置制限範囲２３を越えるか否かを判定する。レンズコントローラ２５０は、変更後の動作中心位置Ｐｗｃが位置制限範囲２３を越えないときは、すなわち下記条件式（１）が成立するときは、その動作中心位置Ｐｗｃにウォブリングレンズ２２０を移動させる。一方、レンズコントローラ２５０は、変更後の動作中心位置Ｐｗｃが位置制限範囲２３を越えるとき、すなわち条件式（１）が不成立のときは、フォーカスレンズ２１０を駆動する。
Ｐｍ＋Ｄｗ≦Ｐｗｃ≦Ｐｐ−Ｄｗ    …（１）
【００２２】
このときレンズコントローラ２５０は、ウォブリングレンズ２２０によって像面移動していた方向と同一方向に像面移動するようにフォーカスレンズ２２０を移動させる。そして、レンズコントローラ２５０は、ウォブリングレンズ２２０の位置を基準位置Ｐ０に戻す。
【００２３】
図３には、レンズコントローラ２５０が動作中心位置Ｐｗｃを変更することによって、条件式（１）が不成立となった状況が例示されている。図３では、図２に例示したウォブリング動作範囲２０の動作中心位置Ｐｗｃ（＝Ｐ０）を、撮像素子側方向へ所定距離Ｄｆｓだけ変更することを３回繰り返している。その結果、Ｐｗｃ＞Ｐｐ−Ｄｗとなり、条件式（１）が不成立となっている。動作中心位置Ｐｗｃが基準位置Ｐ０から所定距離Ｄｆｓの３倍だけ撮像素子側に移ったときにウォブリングレンズ２２０により像面移動する方向と同一方向に像面移動するようにフォーカスレンズ２１０を移動させる。そして、動作中心位置Ｐｗｃは、基準位置Ｐ０に戻される。
【００２４】
不揮発性メモリ２５１には、機械的制限範囲２１の基準位置Ｐ０、被写体側端Ｐ１、および撮像素子側端Ｐ２と、ウォブリング動作範囲２０のウォブリング動作距離Ｄｗと、所定距離Ｄｆｓとが予め記憶されている。なお、所定距離Ｄｆｓは、ウォブリング動作距離Ｄｗよりも小さく設定される。
【００２５】
カメラボディ１００は、撮像素子１０１とアナログ信号処理部１０２とＡ／Ｄ変換器１０３とデジタル信号処理部１１１とバッファメモリ１１２とＥｎｃ／Ｄｅｃ処理部１１３と外部記憶媒体１１５とＶＲＡＭ１２０とＬＣＤモニタ１２１とマイクロフォン１４０とスピーカ１４１と音声処理部１４２とボディコントローラ１５０と操作部１８０とを有する。
【００２６】
撮像素子１０１は、ＣＣＤ撮像素子やＭＯＳ型撮像素子などによって構成される。撮影レンズ２００により結像される被写体像は撮像素子１０１の撮像面上に投影される。撮像素子１０１は撮像面上に結像された被写体像の光強度に応じた電気信号（撮像信号）をアナログ信号処理部１０２へ出力する。
【００２７】
アナログ信号処理部１０２は、ＣＤＳ回路、ＡＧＣ回路および色分離回路などを備えており、撮像素子１０１から出力された撮像信号に対して各種アナログ信号処理を行う。アナログ信号処理部１０２で処理された撮像信号は、Ａ／Ｄ変換器１０３へ出力される。Ａ／Ｄ変換器１０３は、アナログ信号処理部１０２で処理された撮像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器１０３によりＡ／Ｄ変換された撮像信号は、デジタル信号処理部１１１およびボディコントローラ１５０に入力される。
【００２８】
デジタル信号処理部１１１は、ゲイン制御回路、輝度信号生成回路、および色差信号生成回路などの信号処理回路を備えている。デジタル信号処理部１１１は、Ａ／Ｄ変換器１０３によりＡ／Ｄ変換された撮像信号に対して輪郭強調やガンマ補正やホワイトバランス調整などの種々の画像処理を行う。
【００２９】
バッファメモリ１１２は、撮像素子１０１で撮像された複数フレーム分のデータを記憶する。デジタル信号処理部１１１は、輪郭強調やガンマ補正やホワイトバランス調整などの種々の画像処理を実行する際にバッファメモリ１１２を作業領域として用いる。デジタル信号処理部１１１に入力された撮像信号は、バッファメモリ１１２に記憶される。そして、バッファメモリ１１２に記憶された撮像信号は、輪郭強調やガンマ補正やホワイトバランス調整などの種々の画像処理を行うたびに読み出され、処理後の撮像信号はバッファメモリ１１２に格納される。デジタル信号処理部１１１による一連の処理が施されてバッファメモリ１１２に格納された撮像信号は、Ｅｎｃ／Ｄｅｃ処理部１１３に出力される。
【００３０】
Ｅｎｃ／Ｄｅｃ処理部１１３は、デジタル信号処理部１１１による一連の処理が施されてバッファメモリ１１２に格納された撮像信号を所定のデータ形式にデータエンコード処理し、画像データとしてメモリカード等の外部記憶媒体１１５に記録する。Ｅｎｃ／Ｄｅｃ処理部１１３がエンコードするデータ形式は、例えば、静止画ではＪＰＥＧ形式であり、動画ではＭＰＥＧ２やＨ２６４／ＡＶＣ等の形式である。また、Ｅｎｃ／Ｄｅｃ処理部１１３は、外部記憶媒体１１５からエンコード処理済の画像データを読み込む際にデータデコード処理を行う。Ｅｎｃ／Ｄｅｃ処理部１１３には、外部記憶媒体１１５とデータ通信を行うためのインタフェースも含まれている。
【００３１】
撮像素子１０１により所定時間間隔毎に撮像された撮像信号は、アナログ信号処理部１０２、Ａ／Ｄ変換器１０３、デジタル信号処理部１１１により信号処理された後、ＶＲＡＭ１２０にも転送される。転送された画像データは、ＶＲＡＭ１２０に記憶される。ＬＣＤモニタ１２１は、撮影時にＥＶＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｖｉｅｗ  Ｆｉｎｄｅｒ）として機能し、ＶＲＡＭ１２０に記憶された画像データがスルー画像と呼ばれる画像として表示される。また、ＬＣＤモニタ１２１は、外部記憶媒体１１５に記憶された画像データを画像表示することができる。ＬＣＤモニタ１２１は、外部記憶媒体１１５から読み出された画像データがＶＲＡＭ１２０に転送され、ＬＣＤモニタ１２１に再生表示される。
【００３２】
マイクロフォン１４０は、動画撮影時に音声を集音し、音声信号を音声処理部１４２に出力する。スピーカ１４１は、動画再生時に音声を出力する。音声処理部１４２は、マイクロフォン１４０から出力された音声信号をデジタルデータに変換した後、圧縮符号化処理して、所定の音声フォーマットの音声データに変換する。音声処理部１４２は、このように生成した音声データをボディコントローラ１５０に送信する。
【００３３】
動画撮影時にフォーカスレンズ２１０を駆動すると、マイクロフォン１４０がその駆動音を集音してしまい、録音ノイズとなる虞がある。レンズコントローラ２５０は、条件式（１）が成立している間はウォブリングレンズ２２０を駆動させて、フォーカスレンズ２１０を駆動させないため、動画撮影時の録音ノイズを低減することができる。
【００３４】
ボディコントローラ１５０は、焦点評価値演算部１５１とＡＥ演算部１５２とＡＷＢ演算部１５３とその他の演算部とを備えており、カメラ全体の制御を行う。ボディコントローラ１５０は、レンズコントローラ２５０を介してフォーカスレンズ２１０およびウォブリングレンズ２２０の駆動指示を行うことができる。
【００３５】
焦点評価値演算部１５１は、撮像画面上に予め設定されたＡＦエリアの画像データの空間周波数から所定の高周波成分を抽出し、抽出された高周波成分の絶対値を積算することにより、焦点評価値を算出する。撮像画面内の所定位置に所定の大きさのＡＦエリアが複数配置されている場合、これらの複数のＡＦエリアの積算値が焦点評価値であり、ＡＦエリアまたはＡＦエリアとして設定された特定被写体エリア内の画像のコントラストを表している。
【００３６】
ボディコントローラ１５０は、レンズコントローラ２５０と協働して焦点検出処理を行う。ボディコントローラ１５０は、焦点評価値演算部１５１が演算した焦点評価値に基づいて像面移動方向（無限遠側方向、至近側方向）を決定し、その像面移動方向に関する情報をレンズコントローラ２５０へ出力する。
【００３７】
ＡＥ演算部１５２は、Ａ／Ｄ変換器１０３からの撮像信号に基づき、被写体を適正露出で撮影するための自動露出演算を行う。ＡＷＢ演算部１５３は、Ａ／Ｄ変換器１０３からの画像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂの各信号）に基づいてホワイトバランス調整用ゲインの設定を行う。
【００３８】
操作部１８０は、ユーザによる動作指示や各種設定を行うための操作部材であって、例えばレリーズボタンや動画撮影ボタン、各種設定等を行うための設定ボタン等である。たとえば、ユーザが動画撮影ボタンを押下するとデジタルカメラは動画撮影を開始し、再度動画撮影ボタンを押下すると動画撮影を終了する。
【００３９】
（動画撮影時の焦点検出処理）
図４を用いて、動画撮影時における焦点検出処理について説明する。図４はウォブリング動作を用いた山登り動作によるコントラスト方式の焦点検出処理のフローチャートである。図４の処理は、操作部１８０に含まれる動画撮影ボタンがユーザにより押下されたときにボディコントローラ１５０により開始され、ボディコントローラ１５０およびレンズコントローラ２５０によって実行される。
【００４０】
ステップＳ１０１では、ボディコントローラ１５０は、レンズコントローラ２５０に対して、ウォブリング動作範囲２０の動作中心位置Ｐｗｃの初期化させる。レンズコントローラ２５０は、動作中心位置Ｐｗｃを、不揮発性メモリ２５１に記憶された基準位置Ｐ０に設定する。
【００４１】
ステップＳ１０２では、ボディコントローラ１５０は、動画撮影を終了するか否かを判定する。ボディコントローラ１５０は、たとえばユーザが動画撮影ボタンを再度押下したか否かを判定する。ボディコントローラ１５０は、ステップＳ１０２が肯定判定されたとき焦点検出処理を終了し、ステップＳ１０２が否定判定されたとき焦点検出処理をステップＳ１０３に進める。
【００４２】
ステップＳ１０３では、ボディコントローラ１５０およびレンズコントローラ２５０は、ウォブリングレンズ２２０を用いたウォブリング動作により、撮影レンズ２００を合焦させるための像面移動方向を決定する。ボディコントローラ１５０は、像面移動方向を「移動しない」と「無限遠側方向」と「至近側方向」とのいずれかに決定する。ステップＳ１０３の処理の詳細については後述する。
【００４３】
ステップＳ１０４では、ボディコントローラ１５０は、ステップＳ１０３で決定された像面移動方向が「移動しない」と「無限遠側方向」と「至近側方向」のいずれであるかを判断する。ボディコントローラ１５０は、ステップＳ１０３で決定された像面移動方向が「移動しない」の場合は焦点検出処理をステップＳ１１０に進め、「無限遠側方向」または「至近側方向」の場合は焦点検出処理をステップＳ１０５に進める。
【００４４】
ステップＳ１０５では、レンズコントローラ２５０は、ステップＳ１０３で決定した像面移動方向に対応するウォブリングレンズ２２０の駆動方向に、動作中心位置Ｐｗｃを所定距離Ｄｆｓだけ変更（加減算）する。これにより、ウォブリングレンズ２２０の位置が変更される。
【００４５】
ステップＳ１０６では、レンズコントローラ２５０は、駆動制御範囲２２の設定を更新する。レンズコントローラ２５０は、フォーカスレンズ２１０の位置や、ウォブリングレンズ２２０の位置、不図示のズームレンズの位置などによる撮影レンズ２００の光学特性（収差等）の変化に基づいて、駆動制御範囲２２の設定を更新する。たとえば、ウォブリングレンズ２２０がその機械的制限範囲２１の端点に近づくほど光学性能が劣化するような場合には、機械的制限範囲２１の被写体側端Ｐ１および撮像素子側端Ｐ２から下限位置Ｐｍおよび上限位置Ｐｐをそれぞれ遠ざけるように駆動制御範囲２２を設定する。
【００４６】
ステップＳ１０７では、レンズコントローラ２５０は、ウォブリング動作範囲２０の動作中心位置Ｐｗｃが上述した条件式（１）を満足しているか否かを判定する。レンズコントローラ２５０は、条件式（１）を満たしている場合は焦点検出処理をステップＳ１０２に進め、条件式（１）を満たしていない場合（たとえば、図３の状況）は焦点検出処理をステップＳ１０８に進める。
【００４７】
ステップＳ１０８では、レンズコントローラ２５０は、基準位置Ｐ０から動作中心位置Ｐｗｃまでウォブリングレンズ２２０が移動することによる像面移動方向と同一の方向に像面移動するようにフォーカスレンズ２１０を移動する。このとき、基準位置Ｐ０から動作中心位置Ｐｗｃまでウォブリングレンズ２２０が移動することによる像面移動量と同一の像面移動する距離だけフォーカスレンズ２１０を移動させることが好ましい。
【００４８】
ステップＳ１０９では、レンズコントローラ２５０は、動作中心位置Ｐｗｃを基準位置Ｐ０に初期化する。ステップＳ１０９の後、焦点検出処理はステップＳ１０２に進む。
【００４９】
ステップＳ１１０では、レンズコントローラ２５０は、ウォブリングレンズ２２０を動作中心位置Ｐｗｃへ移動させる。ステップＳ１１１では、ボディコントローラ１５０は、焦点評価値演算部１５１を用いて焦点評価値を演算して、その演算された焦点評価値をバッファメモリ１１２やボディコントローラ１５０に含まれる不図示のメモリ等に記憶する。ステップＳ１１２では、ボディコントローラ１５０は、被写体の変化などにより焦点検出処理を再起動する必要があるか否かを判定する。再起動する必要があると判定した場合は焦点検出処理をステップＳ１０２に進める。ボディコントローラ１５０は、再起動が必要ないと判定した場合は焦点検出処理をステップＳ１１３に進める。ステップＳ１１３では、ボディコントローラ１５０は、ステップＳ１０２と同様に動画撮影を終了するか否かを判定する。ボディコントローラ１５０は、ステップＳ１１３が肯定判定された場合は図４の焦点検出処理を終了し、ステップＳ１１３が否定判定された場合は焦点検出処理をステップＳ１１２に進める。
【００５０】
図５は、図４のステップＳ１０３でボディコントローラ１５０およびレンズコントローラ２５０により実行される処理に関するフローチャートの一例である。図５のステップＳ１３０１では、ボディコントローラ１５０およびレンズコントローラ２５０は、ウォブリングレンズ２２０を動作中心位置Ｐｗｃへ移動させる。ステップＳ１３０２では、ボディコントローラ１５０は、焦点評価値演算部１５１を用いて焦点評価値ｆ０を演算する。
【００５１】
ステップＳ１３０３では、ボディコントローラ１５０およびレンズコントローラ２５０は、ウォブリングレンズ２２０を至近側方向にウォブリング動作距離Ｄｗだけ移動させる。ステップＳ１３０４では、ボディコントローラ１５０は、焦点評価値演算部１５１を用いて焦点評価値ｆ１を演算する。
【００５２】
ステップＳ１３０５では、ボディコントローラ１５０は、焦点評価値ｆ０が焦点評価値ｆ１よりも大きいか否かを判定する。ボディコントローラ１５０は、焦点評価値ｆ０が焦点評価値ｆ１よりも大きい場合は処理をステップＳ１３０６に進める。ボディコントローラ１５０は、焦点評価値ｆ０が焦点評価値ｆ１以下の場合は図４のステップＳ１０３の処理結果を「至近側方向」に決定する。
【００５３】
ステップＳ１３０６では、ボディコントローラ１５０およびレンズコントローラ２５０は、ウォブリングレンズ２２０を無限遠方向にウォブリング動作距離Ｄｗの２倍だけ移動させる。これにより、ウォブリングレンズ２２０は、動作中心位置Ｐｗｃよりも無限遠方向側にウォブリング動作距離Ｄｗだけ移動した状態となる。ステップＳ１３０７では、ボディコントローラ１５０は、焦点評価値演算部１５１を用いて焦点評価値ｆ２を演算する。
【００５４】
ステップＳ１３０８では、ボディコントローラ１５０は、焦点評価値ｆ０が焦点評価値ｆ２よりも大きいか否かを判定する。ボディコントローラ１５０は、焦点評価値ｆ０が焦点評価値ｆ２よりも大きい場合は処理をステップＳ１３０９に進める。ボディコントローラ１５０は、焦点評価値ｆ０が焦点評価値ｆ２以下の場合は図４のステップＳ１０３の処理結果を「無限遠側方向」に決定する。
【００５５】
ステップＳ１３０９では、ボディコントローラ１５０は、焦点評価値ｆ１と焦点評価値ｆ２の差の絶対値が所定の閾値Ｔ以下であるか否かを判定する。ボディコントローラ１５０は、ステップＳ１３０９が肯定判定された場合は図４のステップＳ１０３の処理結果を「移動しない」に決定する。ボディコントローラ１５０は、ステップＳ１３０９が否定判定された場合はステップＳ１３１０に処理を進める。
【００５６】
ステップＳ１３１０では、ボディコントローラ１５０は、焦点評価値ｆ１が焦点評価値ｆ２よりも大きいか否かを判定する。ボディコントローラ１５０は、焦点評価値ｆ１が焦点評価値ｆ２よりも大きい場合は図４のステップＳ１０３の処理結果を「至近側方向」に決定する。ボディコントローラ１５０は、焦点評価値ｆ１が焦点評価値ｆ２以下の場合は図４のステップＳ１０３の処理結果を「無限遠側方向」に決定する。
【００５７】
（静止画撮影時の焦点検出処理）
図６を用いて、静止画撮影時における焦点検出処理について説明する。図６は、図４と同様にウォブリング動作を用いた山登り動作によるコントラスト方式の焦点検出処理のフローチャートである。図６の処理は、ユーザがレリーズボタンを半押ししたときに、ボディコントローラ１５０により開始され、ボディコントローラ１５０およびレンズコントローラ２５０によって実行される。図６のフローチャートは、図４のフローチャートからステップＳ１０２とステップＳ１１２とステップＳ１１３の処理が除外されたものである。図４と同一のステップについてはその説明を省略する。
【００５８】
以上で説明した実施の形態によれば、次の作用効果を奏する。
上記の実施の形態によるデジタルカメラは、光軸方向にそれぞれ移動可能なフォーカスレンズ２１０およびウォブリングレンズ２２０を有しウォブリングレンズ２２０の移動が機械的制限範囲２１および駆動制御範囲２２により制限される撮影レンズ２００と、撮影レンズ２００による被写体像を受光する撮像素子１０１と、撮像素子１０１の出力信号に基づき焦点評価値を算出する焦点評価値演算部１５１を有するボディコントローラ１５０とを備える。ボディコントローラ１５０およびレンズコントローラ２５０は、焦点評価値演算部１５１が算出した焦点評価値に基づき、ウォブリングレンズ２２０を合焦位置にもたらすためのウォブリングレンズ２２０の移動方向を決定する（図４のステップＳ１０３、図５）。また、ボディコントローラ１５０およびレンズコントローラ２５０は、ウォブリングレンズ２２０の動作中心位置Ｐｗｃを所定距離Ｄｆｓずつ変更する（ステップＳ１０５）毎に演算される焦点評価値に基づき、ウォブリングレンズ２２０の合焦位置を算出する（図５）。撮影レンズ２００が合焦状態となるようなウォブリングレンズ２２０の合焦位置にもたらすことができなかったとき、すなわちステップＳ１０７で条件式（１）が不成立のときは、ウォブリングレンズ２２０の移動による像面移動方向と同一方向に像面移動するようにフォーカスレンズ２１０を移動する（ステップＳ１０８）。デジタルカメラは、このような構成を備え、焦点検出処理中におけるフォーカスレンズ２１０の駆動回数を低減することにより駆動音や振動の発生を抑制することができ、好適な焦点調節制御が可能となる。
【００５９】
以上で説明した実施の形態は、以下のように変形して実施できる。
（変形例１）  図４を用いて説明した焦点検出処理を静止画に適用する場合、レンズコントローラ２５０は、駆動制御範囲２２を動画撮影時よりも狭く設定することにしてもよい。これにより、動画撮影時よりも高い画質が要求される静止画撮影に対応できる。
【００６０】
（変形例２）  撮影レンズ２００がズームレンズを有し撮影レンズ２００の焦点距離が可変であるとき、駆動制御範囲２２の下限位置Ｐｍおよび上限位置Ｐｐは撮影レンズ２００の焦点距離に基づいて決定されることにしてもよい。駆動制御範囲２２が撮影レンズ２００焦点距離に基づいて決定されたとき、位置制限範囲２３も焦点距離に基づいて決定される。
【００６１】
（変形例３）  図４では、レンズコントローラ２５０は、条件式（１）を満たしていないときに動作中心位置Ｐｗｃを基準位置Ｐ０に初期化することとしたが、それ以外のタイミングで基準位置Ｐ０を初期化することにしてもよい。たとえば、パンニング動作等による構図変更により焦点評価値が大きく変化した場合に動作中心位置Ｐｗｃを基準位置Ｐ０に初期化することにしてもよい。具体的には、ステップＳ１０３の処理において算出した焦点評価値ｆ０、ｆ１、およびｆ２を、バッファメモリ１１２やボディコントローラ１５０の不図示のメモリに少なくとも直近の２回分を記憶しておく。そして、ステップＳ１１２が肯定判定された後やステップＳ１０６の処理の後にバッファメモリ１１２等に記憶された焦点評価値を抽出して、直近に算出された焦点評価値ｆ０〜ｆ２と、その１回前に算出された焦点評価値ｆ０〜ｆ２とをそれぞれ比較して、その差が所定の閾値以上であれば動作中心位置Ｐｗｃを基準位置Ｐ０に初期化することにしてもよい。
【００６２】
（変形例４）  上記の実施の形態では、ウォブリングレンズ２２０を用いてウォブリング動作を行うデジタルカメラについて説明した。しかし、ウォブリング動作に用いる部材は、ウォブリングレンズ２２０だけに限定しない。たとえば、ウォブリングレンズ２２０の代わりに撮像素子を光軸方向に微小振動させることにしてもよい。撮像素子の微小振動中に焦点評価値演算部１５１により演算された焦点評価値に基づいて像面移動方向を決定して、その像面移動方向に基づいてウォブリングレンズ２２０の移動方向を決定することにしてもよい。
【００６３】
図７は、撮像素子によるウォブリング動作を実行可能なカメラボディ３００のブロック図である。図７に例示されるカメラボディ３００には、図１に図示した撮影レンズ２００が着脱可能に装着される。カメラボディ３００は、微小駆動可能な撮像素子３０１と、撮像素子３０１を微小駆動させる撮像素子駆動部３０２と、撮像素子３０１の位置検出を行う撮像素子位置検出部３０３と、撮像素子駆動部３０２と撮像素子位置検出部３０３とを制御するボディコントローラ３５０とを備える点が図１のカメラボディ１００と異なる。ボディコントローラ３５０は、図１のボディコントローラ１５０と同様にレンズコントローラ２５０と協働して焦点検出処理を実行する。
【００６４】
上記の実施の形態および変形例は、発明の特徴が損なわれない限り、組み合わせて実行してよい。また、上記の実施の形態および変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されない。
【符号の説明】
【００６５】
２０  ウォブリング動作範囲
２１  機械的制限範囲
２２  駆動制御範囲
２３  位置制限範囲
１００  カメラボディ
１０１  撮像素子
１１２  バッファメモリ
１５０  ボディコントローラ
１５１  焦点評価値演算部
２００  撮影レンズ
２１０  フォーカスレンズ
２１１  フォーカスレンズ駆動部
２１２  フォーカスレンズ位置検出部
２２０  ウォブリングレンズ
２２１  ウォブリングレンズ駆動部
２２２  ウォブリングレンズ位置検出部
２５０  レンズコントローラ
２５１  不揮発性メモリ
【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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