(57)【要約】【課題】安定したオートフォーカスを行うことができる撮影装置を提供する。【解決手段】撮影装置１のシステムコントローラ１０は、画像データにおける合焦状態の調整の対象となる領域である第１の焦点調整領域と、前記第１の焦点調整領域よりも合焦の調整に係る優先度が低い第２の焦点調整領域とを設定する。第１の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整が困難であるとき、前記第２の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整が実行される。第２の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整を実行している間に、第１の焦点調整領域の画像データに基づいて焦点調整が困難であるか否かが繰り返し判定され、第１の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整が困難でないと判定されると、第２の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整が停止され、第１の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整が実行される。【選択図】図１
2016118634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を受光して撮像し、画像データを生成する撮像部と、
前記被写体像を前記撮像部の撮像面に形成し、焦点調整用のフォーカスレンズを有する撮影光学系と、
前記画像データに基づいて、前記フォーカスレンズの移動を制御して焦点調整動作を行う制御部と
を有し、
前記制御部は、
前記画像データにより表される画像において、合焦状態の調整の対象となる領域である第１の焦点調整領域と、合焦状態の調整の対象となる領域であり前記第１の焦点調整領域よりも合焦の調整に係る優先度が低い第２の焦点調整領域とを設定し、
前記第１の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整が困難であるか否かを判定し、
前記第１の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整が困難であるとき、前記第２の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整を実行し、
前記第２の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整を実行している間に、前記第１の焦点調整領域の画像データに基づいて焦点調整が困難であるか否かを繰り返し判定し、
前記第１の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整が困難でないとき、前記第２の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整を停止し、前記第１の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整を実行する
撮影装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第２の焦点調整領域の画像データに基づく評価値を検出して焦点調整を実行している間に、前記第１の焦点調整領域の画像データに基づく評価値の所定値以上の変化を検出すると、前記第２の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整を停止し、前記第１の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整を実行する、請求項１に記載の撮影装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記フォーカスレンズを所定の周期で前記撮影光学系の光軸方向に移動させながら前記撮像部に前記画像データを取得させるウォブリング動作を行うことができ、
前記ウォブリング動作により取得した前記第２の焦点調整領域の画像データに基づいて前記合焦状態に係る評価値を検出して焦点調整を実行している間に、前記ウォブリング動作により取得した前記第１の焦点調整領域の画像データに基づく前記評価値が所定値以上の変化を検出したとき、前記第２の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整を停止し、前記第１の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整を実行する、
請求項１に記載の撮影装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記フォーカスレンズを所定方向に移動させながら前記撮像部に前記画像データを取得させて合焦位置が存在する方向を判定するスキャン動作を行うことができ、
前記スキャン動作により取得した前記第２の焦点調整領域の画像データに基づき評価値を検出して焦点調整を実行している間に、前記スキャン動作により取得した前記第１の焦点調整領域の画像データに基づいて、合焦位置の存在する方向を判定すると、前記第２の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整を停止し、前記第１の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整を実行する、
請求項１に記載の撮影装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整が困難でないと判定した継続時間を計測し、前記継続時間が所定時間よりも長いとき、前記第２の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整を停止し、前記第１の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整を実行する、請求項１に記載の撮影装置。
【請求項６】
被写体像を受光して撮像し、画像データを生成する撮像部と、前記被写体像を前記撮像部の撮像面に形成し、焦点調整用のフォーカスレンズを有する撮影光学系とを有し、前記画像データに基づいて、前記フォーカスレンズの移動を制御して焦点調整動作を行う撮影装置を用いた撮影方法であって、
前記画像データにより表される画像において、合焦状態の調整の対象となる領域である第１の焦点調整領域と、合焦状態の調整の対象となる領域であり前記第１の焦点調整領域よりも合焦の調整に係る優先度が低い第２の焦点調整領域とを設定することと、
前記第１の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整が困難であるか否かを判定することと、
前記第１の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整が困難であるとき、前記第２の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整を実行することと、
前記第２の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整を実行している間に、前記第１の焦点調整領域の画像データに基づいて焦点調整が困難であるか否かを繰り返し判定することと、
前記第１の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整が困難でないとき、前記第２の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整を停止し、前記第１の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整を実行することと
を含む撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影装置及び撮影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、オートフォーカス機能を備えた撮影装置が知られている。オートフォーカスを実現する一つの方法として、合焦状態に応じてコントラストが変化することを利用する方法が知られている。このような方法では、例えばコントラストが低い被写体を対象とする場合、合焦が困難になることがある。そこで、例えばコントラストが低い被写体といった合焦が困難な被写体に対して正確なフォーカシングを行えるように工夫された種々の技術が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１には、次のような技術が開示されている。すなわち、撮影によって得られる画像において、合焦させたい領域である主領域と、主領域の周囲の複数の副領域とが設定される。主領域において合焦が困難なときは、主領域の合焦状態の情報に加えて副領域の合焦状態の情報を用いて合焦制御が行われる。
【０００４】
また、例えば特許文献２には、次のような技術が開示されている。すなわち、撮影画像の中央と周辺とに合焦検出領域が配置される。中央と周辺との合焦評価値に基づいて、被写体が平面被写体であるか否かが判定される。平面被写体であるとき、中央と周辺との合焦評価値に基づいて合焦動作が行われ、平面被写体でないとき、中央の合焦評価値に基づいて合焦動作が行われる。
【０００５】
特に動画を撮影する撮影装置においては、フォーカス位置が変化すると、その様子が動画として記録されてしまう。したがって、動画撮影時のオートフォーカス動作では、フォーカスレンズの急激な移動や不要な移動が生じないことが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−０６９６９６号公報
【特許文献２】特開２００８−１６５０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、安定したオートフォーカスを行うことができる撮影装置及び撮影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】
【０００８】
本発明の一態様によれば、撮影装置は、被写体像を受光して撮像し、画像データを生成する撮像部と、前記被写体像を前記撮像部の撮像面に形成し、焦点調整用のフォーカスレンズを有する撮影光学系と、前記画像データに基づいて、前記フォーカスレンズの移動を制御して焦点調整動作を行う制御部とを有し、前記制御部は、前記画像データにより表される画像において、合焦状態の調整の対象となる領域である第１の焦点調整領域と、合焦状態の調整の対象となる領域であり前記第１の焦点調整領域よりも合焦の調整に係る優先度が低い第２の焦点調整領域とを設定し、前記第１の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整が困難であるか否かを判定し、前記第１の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整が困難であるとき、前記第２の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整を実行し、前記第２の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整を実行している間に、前記第１の焦点調整領域の画像データに基づいて焦点調整が困難であるか否かを繰り返し判定し、前記第１の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整が困難でないとき、前記第２の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整を停止し、前記第１の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整を実行する。
【０００９】
本発明の一態様によれば、撮影方法は、被写体像を受光して撮像し、画像データを生成する撮像部と、前記被写体像を前記撮像部の撮像面に形成し、焦点調整用のフォーカスレンズを有する撮影光学系とを有し、前記画像データに基づいて、前記フォーカスレンズの移動を制御して焦点調整動作を行う撮影装置を用いた撮影方法であって、前記画像データにより表される画像において、合焦状態の調整の対象となる領域である第１の焦点調整領域と、合焦状態の調整の対象となる領域であり前記第１の焦点調整領域よりも合焦の調整に係る優先度が低い第２の焦点調整領域とを設定することと、前記第１の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整が困難であるか否かを判定することと、前記第１の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整が困難であるとき、前記第２の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整を実行することと、前記第２の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整を実行している間に、前記第１の焦点調整領域の画像データに基づいて焦点調整が困難であるか否かを繰り返し判定することと、前記第１の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整が困難でないとき、前記第２の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整を停止し、前記第１の焦点調整領域の画像データに基づく焦点調整を実行することとを含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、安定したオートフォーカスを行うことができる撮影装置及び撮影方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る撮影装置の構成例の概略を示すブロック図。
【図２】一実施形態に係る撮影装置のオートフォーカス機能について説明するための図。
【図３】一実施形態に係る撮影装置のオートフォーカス機能について説明するための図。
【図４】フォーカスレンズのウォブリング駆動について説明するための図。
【図５】フォーカスレンズのウォブリング駆動について説明するための図。
【図６】フォーカスレンズのスキャン駆動について説明するための図。
【図７】ｗｏｂフェーズとサーチフェーズと待機フェーズとの状態遷移の概略について説明するための図。
【図８】ｗｏｂ制御処理の一例を示すフローチャート。
【図９】ＡＦ実施エリア選択処理の一例を示すフローチャート。
【図１０】変化検出処理の一例を示すフローチャート。
【図１１】増加方向の変化検出カウント処理の一例を示すフローチャート。
【図１２】サーチ制御処理の一例を示すフローチャート。
【図１３】スキャン方向判断処理の一例を示すフローチャート。
【図１４】待機制御処理の一例を示すフローチャート。
【図１５】コントラスト変化検出処理の一例を示すフローチャート。
【図１６】エリア配置モードの状態遷移の概略について説明するための図。
【図１７】ｗｏｂフェーズ、サーチフェーズ及び待機フェーズとそれらのエリア配置モードとの状態遷移の概略について説明するための図。
【図１８】ｗｏｂフェーズにおけるＡＦエリア群の一例について説明するための図。
【図１９】ＡＦエリア群を用いることによる効果について説明するための図。
【図２０】サーチフェーズにおけるＡＦエリア群を用いることによる効果について説明するための図。
【図２１】変化検出処理等の効果について説明するための図。
【図２２】変化検出処理等の効果について説明するための図。
【図２３】変化検出処理等の効果について説明するための図。
【図２４】変化検出処理等の効果について説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態に係る撮影装置では、良好な動画ＡＦが行われる。ここで動画ＡＦとは、動画記録中に、被写体にピントを合わせ続けることを目的とした、コンティニュアスＡＦのことを意味するものとする。動画ＡＦでは、そのレンズ駆動が動画作品に記録されてしまうことから、記録される動画の見栄えのよさが重視される。ここで動画ＡＦの見栄えのよさの条件として、次が挙げられる。すなわち、フォーカス位置を変更しているときに、合焦位置を大きく越えるような動作がないことが挙げられる。また、撮影装置をパンやチルトしているときにＡＦがふらつかないことが挙げられる。また、ＡＦが迷ってハンチングのような動作をしないことが挙げられる。また、慌てて急激な動作をしないことが挙げられる。このように、動画ＡＦでは、「安定性」が求められる。静止画を撮影するときのＡＦに求められる、素早い、急激な動作は、動画ＡＦでは好ましくない。動画ＡＦでは、「じっくり」、「じわり」とした合焦動作がよいとされる。ただし、当然に被写体に合焦し続けることが求められるので、安定性と追従性の両立が求められる。
【００１３】
本実施形態に係る撮影装置１の構成例の概略を図１に示す。図１に示すように、撮影装置１は、撮影装置１の各部の動作を制御するシステムコントローラ１０を備える。
【００１４】
また、撮影装置１は、レンズ群２１と、絞り２２と、シャッタ２３と、撮像素子２４と、表示素子２５と、タッチパネル２６と、カメラ操作スイッチ２７と、ジャイロセンサ回路２８と、焦点調整機構３１と、絞り駆動機構３２と、シャッタ駆動機構３３と、撮像素子ＩＦ回路３４と、表示素子駆動回路３５と、タッチパネル駆動回路３６とを備える。
【００１５】
レンズ群２１は、複数のレンズを含む。レンズ群２１は、焦点を調整するためのフォーカスレンズを含む。フォーカスレンズが光軸方向に移動することによって、撮像素子２４上に形成される被写体の像のフォーカスが調整される。絞り２２は、レンズ群２１を介して撮像素子２４に入射する光の量を調整する。レンズ群２１及び絞り２２等を含む光学系は、撮影装置１の本体に対して着脱可能な交換レンズとして構成されてもよい。シャッタ２３は、撮像素子２４の前面に設けられ、レンズ群２１を介した撮像素子２４への光の入射を制御する。撮像素子２４は、例えばＣＣＤ又はＣＭＯＳを含む。撮像素子２４は、レンズ群２１によって形成された被写体像に基づいて、光電変換によって画像信号を作成する。
【００１６】
焦点調整機構３１は、システムコントローラ１０の制御下で、フォーカスを調整するために、レンズ群２１に含まれるフォーカスレンズを光軸方向に移動させる。絞り駆動機構３２は、システムコントローラ１０の制御下で、絞り２２を駆動する。シャッタ駆動機構３３は、システムコントローラ１０の制御下で、シャッタ２３を駆動する。撮像素子ＩＦ回路３４は、撮像素子から画像信号を読み取り、デジタル信号に変換した画像データをシステムコントローラ１０に出力する。
【００１７】
表示素子２５は、例えば液晶ディスプレイを含む。表示素子２５は、ライブビュー画像や撮影した画像や操作画面など、各種画像を表示する。タッチパネル２６は、表示素子２５上に設けられており、ユーザによるタッチ入力を取得する。
【００１８】
表示素子駆動回路３５は、システムコントローラ１０の制御下で、表示素子２５による表示動作を制御する。タッチパネル駆動回路３６は、システムコントローラ１０の制御下で、タッチパネル２６によるタッチ入力の取得を制御する。
【００１９】
カメラ操作スイッチ２７は、例えばレリーズスイッチや録画ボタンや各種入力を行うための十字キー等を含む。カメラ操作スイッチ２７は、ユーザによる入力を取得して、その入力をシステムコントローラ１０に伝達する。ジャイロセンサ回路２８は、撮影装置１の姿勢を検出する。ジャイロセンサ回路２８は、撮影装置１の姿勢に係る情報をシステムコントローラ１０に伝達する。
【００２０】
撮影装置１は、Ｆｌａｓｈ  Ｒｏｍ４１と、ＳＤＲＡＭ４２と、記録メディア４３とを備える。Ｆｌａｓｈ  Ｒｏｍ４１は、例えばシステムコントローラ１０によって用いられる、撮影装置１の動作を制御するためのプログラムコード４１ａや制御パラメータ４１ｂを記録している。ＳＤＲＡＭ４２には、システムコントローラ１０による演算に用いられる記憶領域であるＷｏｒｋ  Ａｒｅａ４２ａが設けられている。記録メディア４３は、撮影装置１に対して着脱自在であり、撮影装置１によって撮影された静止画のデータや動画ファイル４３ａを記録する。
【００２１】
システムコントローラ１０は、Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ）１１と、ＡＦ制御回路１２と、ＡＥ制御回路１３と、画像処理回路１４と、顔認識回路１５と、動画記録回路１６とを含む。
【００２２】
ＣＰＵ１１は、Ｆｌａｓｈ  Ｒｏｍ４１に記録されたプログラムコード４１ａや制御パラメータ４１ｂを用いて、各種演算を行う。ＡＦ制御回路１２は、オートフォーカス（ＡＦ）に係る各種演算を行い、焦点調整機構３１等の動作を制御する。ＡＥ制御回路１３は、露出の制御に係る各種演算を行い、絞り駆動機構３２やシャッタ駆動機構３３等の動作を制御する。画像処理回路１４は、撮像素子２４で生成され、撮像素子ＩＦ回路３４を介して取得された画像データに対して画像処理を施す。顔認識回路１５は、撮像素子２４で撮影された被写体に含まれる顔を認識する顔認識処理を行う。動画記録回路１６は、撮像素子２４で生成され、撮像素子ＩＦ回路３４を介して取得され、画像処理回路１４で画像処理された動画のデータを記録メディア４３に記録する。ＡＦ制御回路１２、ＡＥ制御回路１３、画像処理回路１４、顔認識回路１５、動画記録回路１６等は、例えばＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ（ＡＳＩＣ）等によって構成され得る。
【００２３】
このように、例えば撮像素子２４及び撮像素子ＩＦ回路３４は、被写体像を受光して撮像し、画像データを生成する撮像部として機能する。また、例えばレンズ群２１、絞り２２及びシャッタ２３は、被写体像を撮像部の撮像面に形成し、焦点調整用のフォーカスレンズを有する撮影光学系として機能する。また、例えばシステムコントローラ１０は、画像データに基づいて、フォーカスレンズの移動を制御して焦点調整動作を行う制御部として機能する。
【００２４】
本実施形態に係る撮影装置１によるオートフォーカス（ＡＦ）動作の概略について、図２及び図３を参照して説明する。本実施形態に係る撮影装置１では、ユーザがＡＦによって合焦させたい領域を選択することができる。このユーザが選択した領域をＡＦ可否判定エリア７２と称することにする。また、いわゆるオールターゲットモードなどのように、ユーザによるＡＦ領域選択がなく最至近選択等により自動的にＡＦ領域を選択する場合にも、任意の１点をＡＦ可否判定エリアとして扱うことができる。図２の上図は、撮影領域の中央がＡＦ可否判定エリア７２として選択されている場合を示す。また、本実施形態に係る撮影装置１では、図２の上図に示すように、撮影領域を覆うように９つの周辺エリア７４が設けられている。
【００２５】
図２に示すように、ＡＦ可否判定エリア７２にコントラストが高い被写体があるとき、すなわち、ＡＦ可否判定エリア７２においてＡＦが容易であるとき、図２の下図に示すようにＡＦ可否判定エリア７２に、ＡＦ動作における解析が行われるＡＦエリアを複数含むＡＦエリア群８０が設定される。このように、ＡＦ可否判定エリア７２にＡＦエリア群８０が設定される状態をモードＡと称することにする。
【００２６】
一方、図３の上から１番目の図に示すように、ＡＦ可否判定エリア７２内のコントラストが低いとき、すなわち、ＡＦ可否判定エリア７２においてＡＦが困難であるとき、図３の上から２番目の図に示すように、ＡＦ可否判定エリア７２にはＡＦエリア群８０は設定されず、９つの周辺エリア７４のうち、コントラストが高い被写体があるエリアにＡＦエリア群８０が設定される。図３の上から２番目の図では、右下の周辺エリア７４にＡＦエリア群８０が設定される。このとき、ＡＦ可否判定エリア７２には、コントラストが高い被写体の出現を監視するターゲット監視エリア９２が設定される。このように、ＡＦ可否判定エリア７２にＡＦエリア群８０が設定されない状態をモードＢと称することにする。
【００２７】
このように、ＡＦ可否判定エリア７２及びターゲット監視エリア９２は、合焦状態の調整の対象となる領域である第１の焦点調整領域に対応し、周辺エリア７４は、合焦状態の調整の対象となる領域であり第１の焦点調整領域よりも合焦の調整に係る優先度が低い第２の焦点調整領域に対応する。
【００２８】
図３の上から３番目の図に示すように、ターゲット監視エリア９２に、コントラストが高い被写体が出現したとき、図３の上から４番目の図に示すように、ＡＦエリア群８０は、ターゲット監視エリア９２、すなわちＡＦ可否判定エリア７２に設定される。
【００２９】
本実施形態に係る撮影装置１では、ＡＦ動作のフェーズとして、３種類のフェーズが用いられる。すなわち、ウォブリングフェーズ（ｗｏｂ）と、サーチフェーズ（サーチ）と、待機フェーズ（待機）とが用いられる。
【００３０】
ウォブリングフェーズにおいて行われるＡＦ動作について図４及び図５を参照して説明する。ウォブリングフェーズでは、フォーカスレンズは、例えば１フレーム毎に無限遠方向と至近方向とに交互に微小駆動される。このような微小駆動を行いながら徐々に振幅の中心位置を移動させることで、フォーカスの微調整が行われたり、合焦位置の方向の判定が行われたりする。このようなフォーカスレンズの駆動をウォブリング駆動（ウォブリング動作）と称する。
【００３１】
図４は、ウォブリング駆動による合焦位置の方向の判定方法を説明するための図である。図４において、実線は、時間経過に対するレンズ位置の変化を示し、破線は、レンズ位置に対して得られる画像のコントラスト値を示す。図４の実線に示すように、レンズ位置が無限遠方向と至近方向とに交互に移動するとき、コントラスト値の変化が得られる。このコントラスト値の変化に基づいて、合焦位置の方向が判定され得る。無限遠方向と至近方向とのうち、コントラスト値が高くなる方向が合焦位置の方向である。
【００３２】
レンズ位置の無限遠方向と至近方向との振幅量が大きいほど、コントラスト値の変化は検出されやすくなり、方向判断はされやすくなる。一方で、振幅量が大きいと、動画に記録されるフォーカスレンズの移動が視認されやすくなる。逆に、振幅量が小さいと、動画に記録されるフォーカスレンズの移動は視認されにくくなるが、コントラスト値の変化は検出されにくくなり、方向判断が難しくなる。本実施形態では、この振幅量は、被写体や撮影条件に応じて適宜に調整される。
【００３３】
図５は、ウォブリング駆動によるフォーカスの微調整の方法を説明するための図である。図５において、実線は、時間経過に対するレンズ位置の変化を示し、破線は、レンズ位置に対して得られる画像のコントラスト値の変化を示す。フォーカスの微調整を行うとき、図５に示すように、無限遠方向と至近方向とに移動させるレンズ位置の振幅の中心位置は徐々に移動する。この移動は、取得されたコントラスト値の情報に基づいて、コントラスト値が最高となるように行われる。この移動によって、フォーカスは、微調整される。この移動量が大きいほど、早く合焦するが、動画に記録される不要なフォーカスレンズの移動が生じやすくなる。逆にこの移動量が小さいほど、合焦までに時間がかかるが、動画に記録される不要なフォーカスレンズの移動が生じにくくなる。
【００３４】
サーチフェーズにおいて行われるＡＦ動作について図６を参照して説明する。図６において、実線は、時間経過に対するレンズ位置の変化を示し、破線は、レンズ位置に対して得られる画像のコントラスト値の変化を示す。サーチフェーズでは、フォーカスレンズは、一方向に連続的に移動する。このようなフォーカスレンズの駆動をスキャン駆動（スキャン動作）と称する。フォーカスレンズがスキャン駆動されているとき、その合焦状態に応じてコントラスト値は変化する。スキャン駆動によっても、合焦位置が探索され得る。また、スキャン駆動によるフォーカスレンズの移動は、ウォブリング駆動によるフォーカスレンズの移動よりも早い。
【００３５】
次に制御フェーズの遷移について、図７を参照して説明する。前述のとおり、本実施形態に係る制御フェーズには、ウォブリングフェーズ（ｗｏｂ）と、サーチフェーズ（サーチ）と、待機フェーズ（待機）とがある。動画記録開始時は、ｗｏｂから制御が開始される。ｗｏｂでは、フォーカスレンズのレンズ位置が合焦位置から遠いと判断されたとき、すなわち、コントラスト値のピークが遠いと判断されたとき、サーチに遷移する。サーチに遷移することによって、レンズ位置は素早く合焦位置へと移動する。一方、ｗｏｂにおいて、レンズ位置は既に合焦位置だと判断されたとき、待機に遷移し、レンズ駆動を止める。
【００３６】
サーチでは、レンズ位置が合焦位置に到達したとき、すなわち、コントラスト値がピークだと判断されたとき、ｗｏｂに遷移する。このとき、ウォブリング駆動によって、合焦状態が維持される。一方、サーチにおいて、安定した条件で合焦しているとき、すなわち、コントラスト値がピークに到達して安定した状態にあると判断されたとき、待機に遷移し、レンズ駆動を止める。
【００３７】
待機では、ジャイロによる撮影装置１の動きの検出があったときや、画像におけるコントラスト値の変化や顔情報の変化などがあったと判断されたときは、ｗｏｂに遷移し、合焦状態を維持するようにウォブリング動作を再開する。
【００３８】
次に、ｗｏｂフェーズ、サーチフェーズ、待機フェーズにおける動作について、フローチャートを参照して説明する。動画ＡＦは、ｗｏｂフェーズから開始する。まず、ｗｏｂフェーズにおけるｗｏｂ制御処理の動作の一例を図８のフローチャートを参照して説明する。
【００３９】
ステップＳ１０１において、システムコントローラ１０は、エリア配置モードが不明であるか否かを判定する。ここで、エリア配置モードとは、前述のとおり、ＡＦ可否判定エリア７２にＡＦエリア群８０が設定されているモードＡと、周辺エリア７４の何れかにＡＦエリア群８０が設定されているモードＢとがある。動画ＡＦ開始時と待機フェーズからｗｏｂフェーズに遷移したときとは、エリア配置モードは不明となる。このとき、エリア配置は、仮にモードＡと同様に設定される。エリア配置モードが不明であるとき、処理はステップＳ１０２に進む。
【００４０】
ステップＳ１０２において、システムコントローラ１０は、ＡＦ実施エリア選択処理を行い、エリア配置モードをモードＡ又はモードＢに設定する。ＡＦ実施エリア選択処理は、ＡＦ可否判定エリア７２にコントラストがあるか否かを判定し、ＡＦ可否判定エリア７２のコントラストが低いと判定される場合には、周辺エリア７４のうち最もコントラストが高いエリアを選択する処理である。ＡＦ実施エリア選択処理について、図９に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４１】
ステップＳ２０１において、システムコントローラ１０は、装着しているレンズの被写界深度が浅いか否かを判定する。被写界深度が浅いとき、処理はステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０２において、システムコントローラ１０は、ＡＦ実施可否判定閾値を低い値に設定する。その後、処理はステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０１において、被写界深度が浅くないと判定されたとき、処理はステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３において、システムコントローラ１０は、ＡＦ実施可否判定閾値を高い値に設定する。その後、処理はステップＳ２０４に進む。このようにして、装着しているレンズの被写界深度が浅いときには、周辺エリア７４を用いるモードＢが選択されにくく、ＡＦ可否判定エリア７２を用いるモードＡが選択されやすいように設定がなされる。なお、被写界深度の代わりに焦点深度やＦ値を用いてもよい。装着しているレンズが交換レンズである場合には、システムコントローラ１０は、交換レンズとの通信により焦点深度（被写界深度）やＦ値を取得する。
【００４２】
ステップＳ２０４において、システムコントローラ１０は、ジャイロセンサ回路２８からジャイロ出力情報を取得し、ジャイロ出力が安定しているか否かを判定する。ジャイロ出力が安定していないとき、処理はステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５において、システムコントローラ１０は、ジャイロ安定カウンタ（以下ジャイロカウンタ）をクリアする。その後、処理はステップＳ２０６に進む。
【００４３】
ステップＳ２０６において、システムコントローラ１０は、エリア配置モードは不明であると判定し、エリア配置モードをそのまま維持する。すなわち、エリア配置モードは、仮に設定されたモードＡで維持される。その後、ＡＦ実施エリア選択処理は終了し、処理はｗｏｂ制御処理に戻る。
【００４４】
ステップＳ２０４において、ジャイロ出力が安定していると判定されたとき、処理はステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０７において、システムコントローラ１０は、ジャイロカウンタの値を増加させる。
【００４５】
ステップＳ２０８において、システムコントローラ１０は、ＡＦ実施エリア選択処理の実施条件を満たしているか否かを判定する。例えば、次のときはＡＦ実施エリア選択処理が行われないものと設定されている。すなわち、被写体が点光源であるとき、画像に含まれる顔を検出する顔検出処理を行い顔が検出できているとき、画像の中央部を切り出して拡大するいわゆるデジタルテレコンやムービーテレコンを行っているとき、又は画像中で被写体の追尾を行っているときには、ＡＦ実施エリア選択処理は行われない。ＡＦ実施エリア選択処理の実施の条件を満たしていないとき、すなわち、上述のようなＡＦ実施エリア選択処理を実施しない状態にあるとき、処理はステップＳ２０６に進む。一方、ＡＦ実施エリア選択処理の実施の条件を満たしているとき、処理はステップＳ２０９に進む。
【００４６】
ステップＳ２０９において、システムコントローラ１０は、ジャイロカウンタが所定の閾値よりも大きいか否か、すなわち、ジャイロが安定して所定の期間よりも長い期間が経過しているか否かを判定する。ジャイロカウンタが閾値よりも大きくないとき、処理はステップＳ２０６に進む。一方、ジャイロカウンタが閾値よりも大きいとき、処理はステップＳ２１０に進む。
【００４７】
ステップＳ２１０において、システムコントローラ１０は、ＡＦ可否判定エリア７２でＡＦが可能か否かを判定する。例えば、ＡＦ可否判定エリア７２のＡＦ評価値がステップＳ２０２又はステップＳ２０３で設定されたＡＦ実施可否判定閾値よりも大きいとき、ＡＦが可能であると判定される。ＡＦ可否判定エリア７２でＡＦが可能であるとき、処理はステップＳ２１１に進む。
【００４８】
ステップＳ２１１において、システムコントローラ１０は、エリア配置モードはモードＡであると確定する。すなわち、仮に設定されたモードＡのエリア配置が維持される。その後、ＡＦ実施エリア選択処理は終了し、処理はｗｏｂ制御処理に戻る。
【００４９】
ステップＳ２１０において、ＡＦ可否判定エリア７２でＡＦが可能でないと判定されたとき、処理はステップＳ２１２に進む。ステップＳ２１２において、システムコントローラ１０は、周辺エリア７４にコントラストの高い領域があるか否かを判定する。例えば、周辺エリア７４のうち何れかのエリアのＡＦ評価値が所定の閾値よりも大きいとき、周辺エリア７４にコントラストの高い領域があると判定される。コントラストの高い領域があると判定されたとき、処理はステップＳ２１３に進む。
【００５０】
ステップＳ２１３において、システムコントローラ１０は、エリア配置モードはモードＢであると確定する。その後、ＡＦ実施エリア選択処理は終了し、処理はｗｏｂ制御処理に戻る。
【００５１】
ステップＳ２１２において、周辺エリア７４にコントラストの高い領域がないと判定されたとき、処理はステップＳ２１４に進む。ステップＳ２１４において、システムコントローラ１０は、ジャイロが安定してから所定フレームが経過したか否かを判定する。所定フレーム経過していないと判定されたとき、処理はステップＳ２１５に進む。
【００５２】
ステップＳ２１５において、システムコントローラ１０は、エリア配置モードは不明であると判定し、エリア配置モードをそのまま維持する。すなわち、エリア配置は、仮に設定されたモードＡのエリア配置で維持される。その後、ＡＦ実施エリア選択処理は終了し、処理はｗｏｂ制御処理に戻り、次のフレームで再度、ＡＦ実施エリア選択処理を実施する。
【００５３】
ステップＳ２１４において、ジャイロが安定してから所定フレームが経過したと判定されたとき、処理はステップＳ２１６に進む。ステップＳ２１６において、システムコントローラ１０は、被写界深度が浅いか否かを判定する。被写界深度が浅いとき、フォーカスのずれが非常に大きく、ぼけが大きいときであると考えらえる。このとき、処理は、後述するサーチ制御処理に遷移する。一方、被写界深度が浅くないと判定されたとき、被写体全体でコントラストが低いと考えられる。このとき、処理は、後述する待機制御処理に遷移する。
【００５４】
図８に戻って、ｗｏｂ制御処理について説明を続ける。ステップＳ１０２のＡＦ実施エリア選択処理の後、処理はステップＳ１０３に進む。
【００５５】
ステップＳ１０３において、システムコントローラ１０は、撮影領域全面においてコントラストが低いか否かを判定する。全面においてコントラストが低いとき、処理はステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４において、システムコントローラ１０は、所定の一定期間が経過したか否かを判定する。経過していないとき、ｗｏｂ制御処理を継続する。すなわち、処理はステップＳ１０１に戻る。一方、所定期間が経過したとき、処理はステップＳ１０５に進む。
【００５６】
ステップＳ１０５において、システムコントローラ１０は、被写界深度が浅いか否かを判定する。被写界深度が浅いとき、フォーカスのずれが非常に大きいときであると考えられるので、処理はサーチ制御処理へと遷移する。一方、被写界深度が浅くないとき、被写体全体でコントラストが低いと考えられるので、処理は待機制御処理へと遷移する。
【００５７】
ステップＳ１０３において、撮影領域全面ではコントラストが低くないと判定されたとき、処理はステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６において、システムコントローラ１０は、ＡＦ実施エリア選択処理で選択されたエリア配置モードがモードＡであるかモードＢであるかを判定する。モードＡであるとき、処理はステップＳ１０７に進む。一方、モードＢであるとき、処理はステップＳ１０８に進む。
【００５８】
ステップＳ１０７において、システムコントローラ１０は、エリア配置モードをモードＡとし、ＡＦエリア群８０をＡＦ可否判定エリア７２に設定する。その後、ｗｏｂ制御処理を継続する。すなわち、処理はステップＳ１０１に戻る。
【００５９】
ステップＳ１０８において、システムコントローラ１０は、エリア配置モードをモードＢとし、ＡＦエリア群８０をコントラストが高い周辺エリア７４に設定する。その後、ｗｏｂ制御処理を継続する。すなわち、処理はステップＳ１０１に戻る。
【００６０】
ステップＳ１０１において、エリア配置モードが不明でないと判定されたとき、処理はステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０９において、システムコントローラ１０は、フォーカスレンズのレンズ位置が端点にあるか否かを判定する。端点にあるとき、処理はステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０において、システムコントローラ１０は、リトライするか否かを判定する。ここでリトライとは、ウォブリング駆動によって合焦状態にするための動作を継続することをいう。リトライするとき、ｗｏｂ制御処理を継続する。すなわち、処理はステップＳ１０１に戻る。一方、リトライしないとき、処理は待機制御処理に遷移する。
【００６１】
ステップＳ１０９において、レンズ位置は端点でないと判定されたとき、処理はステップＳ１１１に進む。ステップＳ１１１において、システムコントローラ１０は、合焦判断処理を実行する。合焦判断処理は、ウォブリング駆動の駆動状況と、コントラスト値の変化から、現在、合焦状態であるかを判断する処理である。
【００６２】
ステップＳ１１２において、システムコントローラ１０は、合焦状態であるか否かを判定する。合焦状態であるとき、処理は待機制御処理に遷移する。一方、合焦状態でないとき、処理はステップＳ１１３に進む。
【００６３】
ステップＳ１１３において、システムコントローラ１０は、方向判断処理を行う。方向判断処理では、合焦位置の方向と合焦位置までの距離とに係る情報が取得される。
【００６４】
ステップＳ１１４において、システムコントローラ１０は、変化検出処理を行う。変化検出処理は、エリア配置モードがモードＢであるときに行われる。変化検出処理は、モードＢにおけるＡＦ可否判定エリア７２であるターゲット監視エリア９２にコントラストが高い被写体が現れることを監視する処理であり、ターゲット監視エリア９２内のコントラストの評価値の増加又は減少を監視する処理である。変化検出処理について説明する。
【００６５】
変化検出処理では、例えば３種類の閾値が用いられる。この３種類の閾値を、第１の閾値、第２の閾値及び第３の閾値とする。例えば第１の閾値では、ターゲット監視エリア９２におけるコントラスト値が変化したか否かの判定基準となる変化率の閾値が３０％に設定されており、その変化が継続している期間を表す継続時間の閾値が２０フレームに設定されている。すなわち、コントラスト値の変化率が３０％以上であり、そのコントラスト値が２０フレーム以上継続したときに、変化があったと検出されることになる。第２の閾値では、変化率の閾値が３２％に設定されており、継続時間の閾値が１２フレームに設定されている。第３の閾値では、変化率の閾値が３５％に設定されており、継続時間の閾値が１０フレームに設定されている。第１乃至第３の閾値の何れかの条件を満たすとき、ターゲット監視エリア９２にコントラストが高い被写体が出現したと判定される。
【００６６】
なお、第１乃至第３の閾値は、ターゲット監視エリア９２におけるコントラストの検出に用いられるハイパスフィルタの強度（周波数特性）によって異なるように設定され得る。例えば上述の場合と異なる強度のハイパスフィルタが用いられるとき、例えば第１の閾値では、変化率の閾値が３２％に設定され、継続時間の閾値が２０フレームに設定される。また、第２の閾値では、変化率の閾値が３５％に設定され、継続時間の閾値が１２フレームに設定される。第３の閾値では、変化率の閾値が３８％に設定され、継続時間の閾値が１０フレームに設定される。
【００６７】
変化検出処理について、図１０に示すフローチャートを参照して説明する。ステップＳ３０１において、システムコントローラ１０は、ターゲット監視エリア９２における増加方向のコントラスト変化が第１の閾値よりも大きいか否かを判定する。第１の閾値よりも大きいとき、処理はステップＳ３０２に進む。
【００６８】
ステップＳ３０２において、システムコントローラ１０は、増加方向の変化検出カウント処理を行う。増加方向の変化検出カウント処理は、上述の第１乃至第３の閾値の何れかの条件を満たしているか否かを判定する処理である。本処理のため、第１乃至第３の閾値用の増加方向のカウンタと、第１乃至第３の閾値用の減少方向のカウンタとの合計６つの変数が用意されている。増加方向の変化検出カウント処理について、図１１を参照して説明する。
【００６９】
ステップＳ４０１において、システムコントローラ１０は、第１乃至第３の閾値用の減少方向のカウンタの値を全てクリアして０とする。ステップＳ４０２において、システムコントローラ１０は、第１の閾値用の増加方向カウンタを増加させる。
【００７０】
ステップＳ４０３において、システムコントローラ１０は、第１の閾値用の増加方向のカウンタの値が第１の閾値の継続時間の閾値よりも大きいか否かを判定する。第１の閾値用のカウンタの値が閾値よりも大きいとき、処理はステップＳ４０４に進む。ステップＳ４０４において、システムコントローラ１０は、ターゲット監視エリア９２における変化を検出した旨を設定する。その後、本処理を終了し、処理は変化検出処理に戻る。
【００７１】
ステップＳ４０３において、第１の閾値用のカウンタの値が閾値よりも大きくないと判定されたとき、処理はステップＳ４０５に進む。ステップＳ４０５において、システムコントローラ１０は、ターゲット監視エリア９２における増加方向のコントラスト変化が第２の閾値よりも大きいか否かを判定する。第２の閾値よりも大きいとき、処理はステップＳ４０６に進む。
【００７２】
ステップＳ４０６において、システムコントローラ１０は、第２の閾値用の増加方向カウンタを増加させる。ステップＳ４０７において、システムコントローラ１０は、第２の閾値用の増加方向のカウンタの値が第２の閾値の継続時間の閾値よりも大きいか否かを判定する。第２の閾値用のカウンタの値が閾値よりも大きいとき、処理はステップＳ４０４に進む。一方、第２の閾値用のカウンタの値が閾値よりも大きくないとき、処理はステップＳ４０８に進む。
【００７３】
ステップＳ４０８において、システムコントローラ１０は、ターゲット監視エリア９２における増加方向のコントラスト変化が第３の閾値よりも大きいか否かを判定する。第３の閾値よりも大きいとき、処理はステップＳ４０９に進む。ステップＳ４０９において、システムコントローラ１０は、第３の閾値用の増加方向カウンタを増加させる。ステップＳ４１０において、システムコントローラ１０は、第３の閾値用の増加方向のカウンタの値が第３の閾値の継続時間の閾値よりも大きいか否かを判定する。第３の閾値用のカウンタの値が閾値よりも大きいとき、処理はステップＳ４０４に進む。一方、第３の閾値用のカウンタの値が閾値よりも大きくないとき、本処理は終了し、処理は変化検出処理に戻る。
【００７４】
ステップＳ４０８において、ターゲット監視エリア９２における増加方向のコントラスト変化が第３の閾値よりも大きくないと判定されたとき、処理はステップＳ４１１に進む。ステップＳ４１１において、システムコントローラ１０は、第３の閾値用の増加方向カウンタをクリアする。その後、本処理は終了し、処理は変化検出処理に戻る。
【００７５】
ステップＳ４０５において、ターゲット監視エリア９２における増加方向のコントラスト変化が第２の閾値よりも大きくないと判定されたとき、処理はステップＳ４１２に進む。ステップＳ４１２において、システムコントローラ１０は、第２の閾値用の増加方向カウンタ及び第３の閾値用の増加方向カウンタをクリアする。その後、本処理は終了し、処理は変化検出処理に戻る。
【００７６】
図１０に戻って、変化検出処理について説明を続ける。ステップＳ３０２の増加方向の変化検出カウント処理の後、変化検出処理は終了し、処理はｗｏｂ制御処理に戻る。
【００７７】
ステップＳ３０１において、ターゲット監視エリア９２における増加方向のコントラスト変化が第１の閾値よりも大きくないと判定されたとき、処理はステップＳ３０３に進む。
【００７８】
ステップＳ３０３において、システムコントローラ１０は、ターゲット監視エリア９２における減少方向のコントラスト変化が第１の閾値よりも大きいか否かを判定する。第１の閾値よりも大きいとき、処理はステップＳ３０４に進む。
【００７９】
ステップＳ３０４において、システムコントローラ１０は、減少方向の変化検出カウント処理を行う。減少方向の変化検出カウント処理は、上述の第１乃至第３の閾値の何れかの条件を満たしているか否かを判定する処理である。減少方向の変化検出カウント処理は、増加であるか減少であるかの違いを除いて、図１１を参照して説明した減少方向の変化検出カウント処理と同様であるので、その説明を省略する。減少方向の変化検出カウント処理の後、変化検出処理は終了し、処理はｗｏｂ制御処理に戻る。
【００８０】
ステップＳ３０３において、ターゲット監視エリア９２における減少方向のコントラスト変化が第１の閾値よりも大きくないと判定されたとき、処理はステップＳ３０５に進む。ステップＳ３０５において、システムコントローラ１０は、第１乃至第３の閾値用の増加方向カウンタ及び減少方向カウンタの全てをクリアする変化検出カウンタ初期化処理を行う。その後、変化検出処理は終了し、処理はｗｏｂ制御処理に戻る。
【００８１】
図８に戻ってｗｏｂ制御処理について説明を続ける。ステップＳ１１４の変化検出処理の後、処理はステップＳ１１５に進む。ステップＳ１１５において、システムコントローラ１０は、変化検出処理によってターゲット監視エリア９２において変化が検出されたか否かを判定する。変化が検出されたとき、処理はステップＳ１１６に進む。ステップＳ１１６において、システムコントローラ１０は、エリア配置モードをモードＡとし、ＡＦエリア群８０をＡＦ可否判定エリア７２に設定する。その後、ｗｏｂ制御処理を継続する。すなわち、処理はステップＳ１０１に戻る。その結果、ＡＦ可否判定エリア７２で合焦するように焦点調整が行われることになる。
【００８２】
ステップＳ１１５において、変化検出処理によってターゲット監視エリア９２において変化が検出されていないと判定されたとき、処理はステップＳ１１７に進む。ステップＳ１１７において、システムコントローラ１０は、処理をサーチフェーズに遷移させるか否かを判定する。例えば合焦位置が所定の値よりも遠いと判断されるとき、サーチフェーズに遷移させると判定する。サーチフェーズに遷移させると判定されたとき、処理はサーチ制御処理に遷移する。一方、サーチフェーズに遷移させないと判定されたとき、処理はステップＳ１１８に進む。
【００８３】
ステップＳ１１８において、システムコントローラ１０は、ウォブリング駆動において、方向判断が確定しているか否か、すなわち、フォーカスレンズを移動させる方向が確定しているか否かを判定する。方向判断が確定していないとき、ｗｏｂ制御処理を継続する。すなわち、処理はステップＳ１０１に戻る。一方、方向判断が確定しているとき、処理はステップＳ１１９に進む。
【００８４】
ステップＳ１１９において、システムコントローラ１０は、ウォブリング駆動における移動量を更新する。例えば、フォーカスレンズを移動させる方向が確定しているので、その方向への移動量を大きくすることができる。また、現在の移動方向が方向判断結果と逆であった場合には、逆方向に移動する。その後、ｗｏｂ制御処理を継続する。すなわち、処理はステップＳ１０１に戻る。
【００８５】
次に、サーチフェーズにおいて行われるサーチ制御処理について、図１２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００８６】
ステップＳ５０１において、システムコントローラ１０は、スキャン駆動を開始し、スキャン駆動において、ＡＦエリア群８０、周辺エリア７４、ターゲット監視エリア９２等のそれぞれについて、フォーカスレンズの移動方向を判定するスキャン方向判断処理を行う。スキャン方向判断処理について、図１３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００８７】
ステップＳ６０１において、システムコントローラ１０は、後の判定で用いられる各種閾値の最適化する閾値の最適化処理を行う。ステップＳ６０２において、システムコントローラ１０は、コントラスト値に係るＡＦ評価値が増加したか減少したかを判定する。
【００８８】
ＡＦ評価値が増加したとき、処理はステップＳ６０３に進む。ステップＳ６０３において、システムコントローラ１０は、ＡＦ評価値の増加をカウントするための変数ｃｎｔ＿ｉｎｃを増加させる。ステップＳ６０４において、システムコントローラ１０は、ＡＦ評価値の変化について評価するＡＦ評価値の比較処理を行う。
【００８９】
ステップＳ６０５において、システムコントローラ１０は、カウンタｃｎｔ＿ｉｎｃがステップＳ６０１で設定された所定の閾値以上であるか否かを判定する。閾値以上でないとき、スキャン方向判断処理は終了し、処理はサーチ制御処理に戻る。一方、閾値以上であるとき、処理はステップＳ６０６に進む。
【００９０】
ステップＳ６０６において、システムコントローラ１０は、ＡＦ評価値についてステップＳ６０１で設定された所定の閾値以上の変化があるか否かを判定する。閾値以上の変化がないとき、スキャン方向判断処理は終了し、処理はサーチ制御処理に戻る。一方、閾値以上であるとき、処理はステップＳ６０７に進む。ステップＳ６０７において、システムコントローラ１０は、スキャン方向は現在の方向である順方向とする旨を確定する。その後、スキャン方向判断処理は終了し、処理はサーチ制御処理に戻る。
【００９１】
ステップＳ６０２において、ＡＦ評価値が減少していると判定されたとき、処理はステップＳ６０８に進む。ステップＳ６０８において、システムコントローラ１０は、ＡＦ評価値の減少をカウントするための変数ｃｎｔ＿ｄｅｃを増加させる。ステップＳ６０９において、システムコントローラ１０は、ＡＦ評価値の変化について評価するＡＦ評価値の比較処理を行う。
【００９２】
ステップＳ６１０において、システムコントローラ１０は、カウンタｃｎｔ＿ｄｅｃがステップＳ６０１で設定された所定の閾値以上であるか否かを判定する。閾値以上でないとき、スキャン方向判断処理は終了し、処理はサーチ制御処理に戻る。一方、閾値以上であるとき、処理はステップＳ６１１に進む。
【００９３】
ステップＳ６１１において、システムコントローラ１０は、ＡＦ評価値についてステップＳ６０１で設定された所定の閾値以上の変化があるか否かを判定する。閾値以上の変化がないとき、スキャン方向判断処理は終了し、処理はサーチ制御処理に戻る。一方、閾値以上であるとき、処理はステップＳ６１２に進む。ステップＳ６１２において、システムコントローラ１０は、スキャン方向は現在の方向と反対方向である逆方向とする旨を確定する。その後、スキャン方向判断処理は終了し、処理はサーチ制御処理に戻る。
【００９４】
このように、スキャン方向判断処理では、カウンタ及び変化の両方が所定の閾値以上であるとき、スキャン方向について順方向又は逆方向とする旨が確定される。
【００９５】
図１２に戻ってサーチ制御処理について説明を続ける。ステップＳ５０１のスキャン方向判断処理の後、処理はステップＳ５０２に進む。ステップＳ５０２において、システムコントローラ１０は、エリア配置モードがモードＢであるか否かを判定する。モードＢでないとき、処理はステップＳ５０７に進む。一方、エリア配置モードがモードＢであるとき、処理はステップＳ５０３に進む。
【００９６】
ステップＳ５０３において、システムコントローラ１０は、ステップＳ５０１のスキャン方向判断処理の結果を参照して、ターゲット監視エリア９２において、スキャン方向が確定しているか否かを判定する。ターゲット監視エリア９２においてスキャン方向が確定していないとき、処理はステップＳ５０７に進む。一方、ターゲット監視エリア９２においてスキャン方向が確定しているとき、処理はステップＳ５０４に進む。
【００９７】
ステップＳ５０４において、システムコントローラ１０は、スキャン駆動すべき方向を判定する。スキャン方向が順方向で確定しているとき、処理はステップＳ５０６に進む。一方、スキャン方向が逆方向で確定しているとき、処理はステップＳ５０５に進む。ステップＳ５０５において、システムコントローラ１０は、スキャン方向を逆転させる反転処理を行う。その後、処理はステップＳ５０６に進む。
【００９８】
ステップＳ５０６において、システムコントローラ１０は、現在モードＢとなっているエリア配置モードをモードＡに変更する。すなわち、ターゲット監視エリア９２にＡＦエリア群８０が設定される。その後、サーチ制御処理を継続する。すなわち、処理はステップＳ５０１に戻る。
【００９９】
ステップＳ５０７において、システムコントローラ１０は、ＡＦエリア群８０又は他の周辺エリア７４でスキャン方向が確定しているか否かを判定する。逆方向でスキャン方向が確定しているとき、処理はステップＳ５０８に進む。ステップＳ５０８において、システムコントローラ１０は、スキャン方向を反転させる反転処理を行う。その後、処理はステップＳ５０９に進む。ステップＳ５０７で逆方向でスキャン方向が確定していないとき、すなわち、順方向でスキャン方向が確定しているときやスキャン方向が確定していないとき、処理はステップＳ５０９に進む。
【０１００】
ステップＳ５０９において、システムコントローラ１０は、コントラスト値のピーク位置を調べるピーク検出処理を行う。ピーク検出処理では、ＡＦ評価値となるコントラスト値が最大値から減少したかを監視することによって、コントラスト値のピークを検出する。ステップＳ５１０において、システムコントローラ１０は、ピーク位置が検出されたか否かを判定する。ピーク位置が検出されたとき、処理はステップＳ５１１に進む。
【０１０１】
ステップＳ５１１において、システムコントローラ１０は、ステップＳ５０９で検出されたコントラストのピーク値について、その信頼性を判定する信頼性判定処理を行う。
【０１０２】
ステップＳ５１２において、システムコントローラ１０は、検出されたピーク値について信頼性あるか否かを判定する。信頼性がないと判定されたとき、サーチ制御処理を継続する。すなわち、処理はステップＳ５０１に戻る。一方、信頼性があると判定されたとき、処理はステップＳ５１３に進む。
【０１０３】
ステップＳ５１３において、システムコントローラ１０は、検出されたコントラストのピーク値に基づいて、合焦位置を演算によって求める合焦位置演算処理を行う。ステップＳ５１４において、システムコントローラ１０は、ステップＳ５１３で算出された合焦位置にレンズを移動させる合焦位置駆動処理を行う。
【０１０４】
ステップＳ５１５において、システムコントローラ１０は、合焦位置にレンズを移動させた結果得られたコントラストのピーク値が非常に安定したものであるか否かを判定する。安定したピーク値であるとき、処理は待機制御処理に遷移する。一方、安定したピーク値でないとき、処理はｗｏｂ制御処理に遷移し、フォーカスの微調整が行われる。
【０１０５】
ステップＳ５１０において、ピーク位置が検出されていないと判定されたとき、処理はステップＳ５１６に進む。ステップＳ５１６において、システムコントローラ１０は、レンズ位置は端点にあるか否かを判定する。端点にないとき、サーチ制御処理を継続する。すなわち、処理はステップＳ５０１に戻る。一方、レンズ位置が端点にあると判定されたとき処理はステップＳ５１７に進む。
【０１０６】
ステップＳ５１７において、システムコントローラ１０は、スキャン方向を反転させてピークの検出を続けるか否かに係る判断を行う端点処理を行う。ステップＳ５１８において、システムコントローラ１０は、ステップＳ５１７の端点処理の結果、スキャン駆動をリトライするか否かを判定する。リトライしないとき、処理は待機制御処理に遷移する。一方、リトライするとき、処理はステップＳ５１９に進む。ステップＳ５１９において、システムコントローラ１０は、反転処理を行う。その後、サーチ制御処理を継続する。すなわち、処理はステップＳ５０１に戻る。
【０１０７】
次に、待機制御処理について、図１４に示すフローチャートを参照して説明する。
【０１０８】
ステップＳ７０１において、システムコントローラ１０は、各種状態に変化があったか否かを判定する。ここで変化として検出され得るものは、例えば、タッチパネル２６がタッチされたことや、被写体の中に顔が検出されたり、検出されていた顔が消失したりすることや、特定の被写体に係る追尾について捕捉や喪失がされたことや、ジャイロセンサ回路２８によって撮影装置１の姿勢の変化が検出されたことや、レンズ群２１についてズーム動作が行われたことなどが挙げられる。状態に変化があると判定されたとき、処理はステップＳ７０２に進む。
【０１０９】
ステップＳ７０２において、システムコントローラ１０は、エリア配置モードを不明に設定する。その後、処理はｗｏｂ制御処理に遷移する。
【０１１０】
ステップＳ７０１において、状態に変化がないと判定されたとき、処理はステップＳ７０３に進む。ステップＳ７０３において、システムコントローラ１０は、コントラスト変化検出処理を行う。コントラスト変化検出処理は、図１０を参照して説明した変化検出処理と同様の処理である。ただし、待機制御処理で行われるコントラスト変化検出処理は、ＡＦエリア群８０におけるコントラストの変化と、ターゲット監視エリア９２におけるコントラストの変化とがそれぞれ検出され、さらにこれらは、異なる２種類のハイパスフィルタについて行われる。
【０１１１】
コントラスト変化検出処理について、図１５に示すフローチャートを参照して説明する。第１のハイパスフィルタ（ＨＰＦ）及び第２のハイパスフィルタ（ＨＰＦ）について、ステップＳ８０１乃至ステップＳ８１０の処理が行われる。
【０１１２】
ステップＳ８０１において、システムコントローラ１０は、ＡＦエリア群８０で増加方向の評価値の変化が第１の閾値よりも大きいか否かを判定する。第１の閾値よりも大きいとき、処理はステップＳ８０２に進む。ステップＳ８０２において、システムコントローラ１０は、ＡＦエリア群８０の増加方向の変化検出カウント処理を行う。この処理は、図１１を参照して説明した処理と同様の処理である。その後、処理はステップＳ８０６に進む。
【０１１３】
ステップＳ８０１において、増加方向の評価値の変化が第１の閾値よりも大きくないと判定されたとき、処理はステップＳ８０３に進む。ステップＳ８０３において、システムコントローラ１０は、ＡＦエリア群８０で減少方向の評価値の変化が第１の閾値よりも大きいか否かを判定する。第１の閾値よりも大きいとき、処理はステップＳ８０４に進む。ステップＳ８０４において、システムコントローラ１０は、ＡＦエリア群８０の減少方向の変化検出カウント処理を行う。この処理は、図１１を参照して説明した処理と同様の処理である。その後、処理はステップＳ８０６に進む。
【０１１４】
ステップＳ８０３において、減少方向の評価値の変化が第１の閾値よりも大きくないと判定されたとき、処理はステップＳ８０５に進む。ステップＳ８０５において、システムコントローラ１０は、ＡＦエリア群８０の変化検出カウンタの初期化処理を行う。すなわち、システムコントローラ１０は、ＡＦエリア群８０用の第１乃至第３の閾値用の増加方向カウンタ及び第１乃至第３の閾値用の減少方向カウンタの値を０にする。その後、処理はステップＳ８０６に進む。
【０１１５】
ステップＳ８０６において、システムコントローラ１０は、ターゲット監視エリア９２で増加方向の評価値の変化が第１の閾値よりも大きいか否かを判定する。第１の閾値よりも大きいとき、処理はステップＳ８０７に進む。ステップＳ８０７において、システムコントローラ１０は、ターゲット監視エリア９２の増加方向の変化検出カウント処理を行う。この処理は、図１１を参照して説明した処理と同様の処理である。その後、処理はステップＳ８１１に進む。
【０１１６】
ステップＳ８０６において、増加方向の評価値の変化が第１の閾値よりも大きくないと判定されたとき、処理はステップＳ８０８に進む。ステップＳ８０８において、システムコントローラ１０は、ターゲット監視エリア９２で減少方向の評価値の変化が第１の閾値よりも大きいか否かを判定する。第１の閾値よりも大きいとき、処理はステップＳ８０９に進む。ステップＳ８０９において、システムコントローラ１０は、ＡＦエリア群の減少方向の変化検出カウント処理を行う。この処理は、図１１を参照して説明した処理と同様の処理である。その後、処理はステップＳ８１１に進む。
【０１１７】
ステップＳ８０８において、減少方向の評価値の変化が第１の閾値よりも大きくないと判定されたとき、処理はステップＳ８１０に進む。ステップＳ８１０において、システムコントローラ１０は、ターゲット監視エリア９２の変化検出カウンタの初期化処理を行う。すなわち、システムコントローラ１０は、ターゲット監視エリア９２用の第１乃至第３の閾値用の増加方向カウンタ及び第１乃至第３の閾値用の減少方向カウンタの値を０にする。その後、処理はステップＳ８１１に進む。
【０１１８】
ステップＳ８１１において、システムコントローラ１０は、変化検出完了条件を満たしているか否かを判定する。変化検出完了条件は、ＡＦエリア群８０又はターゲット監視エリア９２におけるコントラスト変化の検出がなされたときに満たされる。変化検出完了条件が満たされていないとき、コントラスト変化検出処理は終了し、処理は待機制御処理に戻る。一方、変化検出完了条件が満たされているとき、処理はステップＳ８１２に進む。
【０１１９】
ステップＳ８１２において、システムコントローラ１０は、コントラスト変化を検出した旨を確定する。その後、コントラスト変化検出処理は終了し、処理は待機制御処理に戻る。
【０１２０】
図１４に戻って待機制御処理の説明を続ける。コントラスト変化検出処理の後、処理はステップＳ７０４に進む。ステップＳ７０４において、システムコントローラ１０は、コントラスト変化検出処理において、コントラスト変化が検出されたか否かを判定する。コントラスト変化が検出されたとき、処理はステップＳ７０２に進む。コントラスト変化が検出されていないとき、待機制御処理を継続する。すなわち、処理はステップＳ７０１に戻る。このように、上述した変化が生じたときにはウォブリングフェーズに移行し、変化が生じていないときには待機フェーズが維持される。
【０１２１】
以上で説明した処理におけるエリア配置モードの遷移の概略を示す状態遷移図を図１６に示す。この図に示すように、待機フェーズから他のフェーズに遷移したとき、エリア配置モードは不明となる。エリア配置モードが不明なときにＡＦ可否判定エリア７２にコントラストがあるとき、エリア配置モードはモードＡとなる。一方、ＡＦ可否判定エリア７２のコントラストが低いとき、エリア配置モードはモードＢとなる。また、エリア配置モードがモードＢであるときに、ターゲット監視エリア９２にコントラストが出現したとき、エリア配置モードはモードＡとなる。
【０１２２】
また、エリア配置モードと、ｗｏｂフェーズ、サーチフェーズ及び待機フェーズ間の遷移との関係の概略を示す状態遷移図を図１７に示す。図１７に示すように、各フェーズ及び各モード間で、所定の条件に応じて処理は遷移する。
【０１２３】
すなわち、ウォブリングフェーズのモードＡにおいて、合焦位置が遠いことが明らかになったとき、処理はサーチフェーズのモードＡに移行する。また、被写体のコントラストが非常に低い場合や合焦した場合やレンズ位置が端点に達してリトライしない場合には、処理は待機フェーズのモードＡに移行する。また、ＡＦ可否判定エリア７２のコントラストが低いとき、処理はウォブリングフェーズのモードＢに移行する。
【０１２４】
サーチフェーズのモードＡにおいて、コントラストのピーク値が検出できたとき、処理はウォブリングフェーズのモードＡに移行する。また、合焦状態で安定したときや、レンズが端点に達してリトライしないとき、処理は待機フェーズのモードＡに移行する。
【０１２５】
待機フェーズのモードＡにおいて、各種変化が検出されたとき、処理はウォブリングフェーズのモードＡに移行する。
【０１２６】
ウォブリングフェーズのモードＢにおいて、合焦位置が遠いことが明らかになったとき、処理はサーチフェーズのモードＢに移行する。また、被写体のコントラストが非常に低い場合や合焦した場合やレンズ位置が端点に達してリトライしない場合には、処理は待機フェーズのモードＢに移行する。また、ターゲット監視エリア９２にコントラストが出現したとき、処理はウォブリングフェーズのモードＡに移行する。
【０１２７】
サーチフェーズのモードＢにおいて、コントラストのピーク値が検出できたとき、処理はウォブリングフェーズのモードＢに移行する。また、合焦状態で安定したときや、レンズが端点に達してリトライしないとき、処理は待機フェーズのモードＢに移行する。また、ターゲット監視エリア９２において合焦位置の方向が判定されたとき、処理はサーチフェーズのモードＡに移行する。
【０１２８】
待機フェーズのモードＢにおいて、各種変化が検出されたとき、処理はウォブリングフェーズのモードＡに移行する。
【０１２９】
ここで、ｗｏｂ制御処理において用いられるＡＦエリア群８０の一例について図１８を参照して説明する。ｗｏｂ制御処理において用いられるＡＦエリア群８０には、大エリア８１と、中エリア８２と、９個の小エリア８３とが含まれる。これら１１個のＡＦエリアを組み合わせて用いることで、様々な被写体に対して適当なＡＦ動作を行うことができる。例えば図１９に示すように、大エリア８１や中エリア８２内に、手前の被写体と奥の被写体とが含まれる時も、小エリア８３を用いることで、正確に合焦することができる。このため、小エリア８３による合焦方向や合焦位置の判断結果が、大エリア８１や中エリア８２の判断結果よりも優先されることが好ましい。なお、状態遷移する際には、方向判断に使用したエリアを、次の状態のＡＦエリア群８０の中心とすることが好ましい。また、待機制御処理において図１８のＡＦエリア群８０を採用してもよい。
【０１３０】
また、サーチ制御処理において用いられるＡＦエリア群８０の一例について図２０を参照して説明する。サーチ制御処理において用いられるＡＦエリア群８０には、複数のＡＦエリア８５と、全面カバーエリア８６とが含まれる。全面カバーエリア８６は、補助的に用いられる。例えばＡＦエリア８５でピーク検出ができずにレンズ位置が端点に到達してしまったときに、全面カバーエリアでピーク検出がなされていれば、その検出された位置にレンズを移動させる。また、待機制御処理において図２０のＡＦエリア群８０を採用してもよい。
【０１３１】
例えば図１０を参照して説明したｗｏｂ制御処理における変化検出処理の効果について図２１を参照して説明する。図２１の上から１番目の図に示すようにターゲット監視エリア９２内のコントラストが低いとき、ＡＦエリア群８０は、周辺エリア７４の内、コントラストがある部分に設定される。ここで、図２１の上から２番目及び３番目の図に示すように、短期的にターゲット監視エリア９２を通過する被写体があっても、継続時間閾値が適当に設定されることで、この一時的に通過する被写体のためにエリア配置モードがモードＢからモードＡに遷移しない。その結果、不必要なレンズ駆動が生じないという効果が得られる。サーチ制御処理におけるコントラスト変化検出処理についても同様の効果がある。
【０１３２】
また、例えば図１０を参照して説明したｗｏｂ制御処理における変化検出処理の別の効果について図２２及び図２３を参照して説明する。例えば被写体が図２２のようになっている場合を考える。すなわち、ターゲット監視エリア９２に含まれる被写体は大きくぼけていてコントラストが低い状態となっている場合を考える。このとき、ＡＦエリア群８０は周辺エリア７４に設定されている。この状態における時間に対するレンズ位置の変化を図２３の上図に、時間に対するコントラストの変化を図２３の下図に示す。図２３の下図において、実線はターゲット監視エリア９２におけるコントラスト変化を示し、破線はＡＦエリア群８０におけるコントラスト変化を示す。図２３に示すように、エリア配置モードがモードＢであり、ＡＦエリア群８０において合焦しようとウォブリング駆動しているとき、ターゲット監視エリア９２においても被写体が存在するためにコントラスト変化が生じる。このコントラスト変化が所定の閾値を超えたとき、エリア配置モードがモードＡに切り替えられる。すなわち、ターゲット監視エリア９２であったＡＦ可否判定エリア７２にＡＦエリア群８０が設定され、このターゲット監視エリア９２内の被写体に合焦することができる。
【０１３３】
サーチ制御処理においても同様である。図２３と同様に、サーチ制御処理における時間に対するレンズ位置の変化を図２４の上図に、時間に対するコントラストの変化を図２４の下図に示す。図２４の下図において、実線はターゲット監視エリア９２におけるコントラスト変化を示し、破線はＡＦエリア群８０におけるコントラスト変化を示す。この場合においても、エリア配置モードがモードＢであり、ＡＦエリア群８０において合焦しようとスキャン駆動しているとき、ターゲット監視エリア９２においても被写体が存在するためにコントラスト変化が生じる。このコントラスト変化が所定の閾値を超えたとき、エリア配置モードがモードＡに切り替えられる。すなわち、ターゲット監視エリア９２であったＡＦ可否判定エリア７２にＡＦエリア群８０が設定され、このターゲット監視エリア９２内の被写体に合焦することができる。
【０１３４】
本実施形態によれば、ユーザが設定したＡＦ可否判定エリア７２のコントラストが高いとき、またはオールターゲットＡＦでの任意のＡＦ可否判定エリア７２のコントラストが高いとき、当該ＡＦ可否判定エリア７２にＡＦエリア群８０が設定されてＡＦ動作がなされる。一方で、ＡＦ可否判定エリア７２のコントラストが低いとき、周辺エリア７４にＡＦエリア群８０が設定されてＡＦ動作がなされる。このため、コントラストがない領域で合焦しようとレンズを大きく動かすことが避けられる。本実施形態によれば、安定したオートフォーカスが実現され得る。
【０１３５】
さらに、周辺エリア７４にＡＦエリア群８０が設定されているとき、ＡＦ可否判定エリア７２にはターゲット監視エリア９２が設けられ、コントラストの出現を監視する。このため、ターゲット監視エリア９２においてコントラストが出現してこのエリアにおいて合焦できるときは、ターゲット監視エリア９２に速やかにＡＦエリア群８０が再設定され得る。このことにより、ユーザが設定したＡＦ可否判定エリア７２において適切な合焦が実現され得る。本実施形態によれば追従性が高いオートフォーカスが実現され得る。
【符号の説明】
【０１３６】
１…撮影装置、１０…システムコントローラ、１１…ＣＰＵ、１２…ＡＦ制御回路、１３…ＡＥ制御回路、１４…画像処理回路、１５…顔認識回路、１６…動画記録回路、２１…レンズ群、２３…シャッタ、２４…撮像素子、２５…表示素子、２６…タッチパネル、２７…カメラ操作スイッチ、２８…ジャイロセンサ回路、３１…焦点調整機構、３２…駆動機構、３３…シャッタ駆動機構、３４…回路、３５…表示素子駆動回路、３６…タッチパネル駆動回路、４１…Ｆｌａｓｈ  Ｒｏｍ、４２…ＳＤＲＡＭ、４３…記録メディア。
【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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【図１１】
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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１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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