(57)【要約】【課題】  例えばカム軌跡データ等に基づいてフォーカスレンズの駆動を制御する場合において、焦点状態の変化が目立たないようフォーカスレンズの駆動を制御することができるレンズ制御装置及びその制御方法を提供すること、【解決手段】  マイクロプロセッサ１１６が補正デフォーカス量を取得する際に、ズーム速度が第１の速度である場合にマイクロプロセッサ１１６が取得する補正デフォーカス量が、第１の速度よりも低い速度である第２の速度である場合に取得する補正デフォーカス量よりも大きくなるようにマイクロプロセッサ１１６が補正デフォーカス量を取得することを特徴とするレンズ制御装置。【選択図】  図１２
2017181979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デフォーカス量を補正し補正デフォーカス量を取得する補正手段と、
目標ズームレンズ位置を取得する目標ズームレンズ位置取得手段と、
被写体距離ごとにズームレンズの位置に応じたフォーカスレンズの位置を示すデータ、前記補正デフォーカス量及び前記目標ズームレンズ位置に基づいて目標フォーカスレンズ位置を取得する目標フォーカスレンズ位置取得手段と、を有し、
前記補正手段は、ズーム速度が大きい場合にはズーム速度が小さい場合よりも前記補正デフォーカス量が大きくなるように補正することを特徴とするレンズ制御装置。
【請求項２】
ズーム速度を取得するズーム速度取得手段を有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ制御装置。
【請求項３】
ズーム速度が所定の速度よりも小さい場合に前記補正手段が取得する補正デフォーカス量は、前記デフォーカス量よりも小さくすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレンズ制御装置。
【請求項４】
ズーム速度が大きい場合に前記補正手段が取得する補正デフォーカス量は、ズーム速度が小さい場合よりも前記デフォーカス量に近い値であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のレンズ制御装置。
【請求項５】
ズーム速度に応じて前記補正手段が補正デフォーカス量の補正に用いる係数を設定する係数設定手段を有し、
前記係数は、ズーム速度が大きい場合には、ズーム速度が小さい場合よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のレンズ制御装置。
【請求項６】
ズーム速度が所定の速度よりも小さい場合は前記係数は１より小さいことを特徴とする請求項５に記載のレンズ制御装置。
【請求項７】
前記係数は、ズーム速度が大きい場合はズーム速度が小さい場合より１に近いことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のレンズ制御装置。
【請求項８】
前記ズーム速度と前記係数との対応関係を示したデータテーブルを有することを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載のレンズ制御装置。
【請求項９】
前記係数設定手段は、前記ズーム速度と前記係数との対応関係を示した所定の関数に基づいて前記係数を設定することを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれか１項に記載のレンズ制御装置。
【請求項１０】
前記目標ズームレンズ位置及び前記目標フォーカスレンズ位置に応じて前記フォーカスレンズ及び前記ズームレンズの駆動を制御するレンズ制御手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のレンズ制御装置。
【請求項１１】
デフォーカス量を補正し補正デフォーカス量を取得する補正手段と、
目標ズームレンズ位置を取得する目標ズームレンズ位置取得手段と、
被写体距離ごとにズームレンズの位置に応じたフォーカスレンズの位置を示すデータ、前記補正デフォーカス量及び目標ズームレンズ位置に基づいて目標フォーカスレンズ位置を取得する目標フォーカスレンズ位置取得手段と、を有し、
前記補正手段は、フレームレートが低い場合はフレームレートが高い場合よりも補正デフォーカス量を大きくすることを特徴とするレンズ制御装置。
【請求項１２】
ズーム速度を取得するズーム速度取得手段を有することを特徴とする請求項１１に記載のレンズ制御装置。
【請求項１３】
フレームレートが所定のフレームレートより高い場合は前記補正デフォーカス量を前記デフォーカス量よりも小さくすることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載のレンズ制御装置。
【請求項１４】
フレームレートが低い場合はフレームレートが高い場合よりも前記補正デフォーカス量を前記デフォーカス量に近い値にすることを特徴とする請求項１１乃至請求項１３のいずれか１項に記載のレンズ制御装置。
【請求項１５】
前記フレームレートに応じて前記補正手段が補正デフォーカス量の補正に用いる係数を設定する係数設定手段を有し、
前記係数は、フレームレートが低い場合には、フレームレートが高い場合よりも大きいこと特徴とする請求項１１乃至請求項１４のいずれか１項に記載のレンズ制御装置。
【請求項１６】
フレームレートが所定のフレームレートよりも高い場合に前記係数は１より小さいことを特徴とする請求項１５に記載のレンズ制御装置。
【請求項１７】
前記係数はフレームレートが低い場合はフレームレートが高い場合よりも１に近い値であることを特徴とする請求項１５又は請求項１６のいずれか１項に記載のレンズ制御装置。
【請求項１８】
前記はフレームレートと前記係数との対応関係を示したデータテーブルを有することを特徴とする請求項１５乃至請求項１７のいずれか１項に記載のレンズ制御装置。
【請求項１９】
前記フレームレートと係数との対応関係を示した関数に基づいて係数を設定することを請求項１５乃至請求項１８のいずれか１項に記載のレンズ制御装置。
【請求項２０】
前記目標ズームレンズ位置及び前記目標フォーカスレンズ位置に応じて前記フォーカスレンズ及び前記ズームレンズの駆動を制御するレンズ制御手段を有することを特徴とする請求項１１乃至請求項１９のいずれか１項に記載のレンズ制御装置。
【請求項２１】
デフォーカス量を補正し補正デフォーカス量を取得する補正ステップと
目標ズームレンズ位置を取得する目標ズームレンズ位置取得ステップと、
被写体距離ごとにズームレンズの位置に応じたフォーカスレンズの位置を示すデータ、前記補正デフォーカス量及び目前記標ズームレンズ位置に基づいて目標フォーカスレンズ位置を取得する目標フォーカスレンズ位置取得ステップと、を有し、
前記補正ステップは、ズーム速度が大きい場合には、ズーム速度が小さい場合よりも前記補正デフォーカス量が大きくなるように補正することを特徴とするレンズ制御装置の制御方法。
【請求項２２】
デフォーカス量を補正し補正デフォーカス量を取得する補正ステップと
目標ズームレンズ位置を取得する目標ズームレンズ位置取得ステップと、
被写体距離ごとにズームレンズの位置に応じたフォーカスレンズの位置を示すデータ、前記補正デフォーカス量及び目標ズームレンズ位置に基づいて目標フォーカスレンズ位置を取得する目標フォーカスレンズ位置取得ステップと、を有し、
前記補正ステップは、フレームレートが低い場合はフレームレートが高い場合よりも前記補正デフォーカス量を大きくすることを特徴とするレンズ制御装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ等の光学機器に用いられるフォーカスレンズを制御するレンズ制御装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ズーム中のフォーカスレンズの駆動の制御に関する従来技術として、ズームレンズの位置に応じたフォーカスレンズの位置を示すデータであるカム軌跡データを用いてフォーカスレンズの駆動を制御する技術が知られている。この技術では、繰り返し取得した焦点検出結果とズームレンズのレンズ位置とに応じて、どのカム軌跡データに基づいてフォーカスレンズを駆動するかを繰り返し決定し、決定したカム軌跡データに基づいてフォーカスレンズを駆動する。
【０００３】
特許文献１では、レンズ制御装置がカム軌跡データを有しているとともに、被写体までの距離を測定する手段を有し、被写体までの距離に応じて当該データの範囲を限定し、フォーカスレンズの駆動を制御する技術を開示している。また、特許文献２では、カム軌跡データを有しているとともに、撮像素子から繰り返し取得した信号に基づき繰り返し焦点検出を行っており、当該焦点検出の結果と当該データに基づいて、フォーカスレンズの駆動を制御する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１３０８２７号公報
【特許文献２】特開２０１２−２５５９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ズーム中にカム軌跡データに基づいてフォーカスレンズの駆動を制御する場合において、焦点状態の変化が目立たないように制御することが望ましい。したがって、ある程度フォーカスレンズの応答性を下げるよう駆動を制御することが考えられる。しかしながら、応答性を下げてしまうと、ズーム倍率の変化に対する焦点検出の回数が少ない場合には、合焦位置へのフォーカスレンズの駆動が間に合わなくなり、像ボケが大きく目立ってしまう場合がある。例えば一定条件下でズーム速度が高い場合はズーム速度が低い場合と比較して、ズーム倍率の変化に対する焦点検出の回数が少ない。また、一定条件下で撮像素子のフレームレートが低い場合も、撮像素子から繰り返し取得した信号を用いて焦点検出する場合においては、繰り返し焦点検出する周期が短くなるため、ズーム倍率の変化に対する焦点検出の回数が少ない。
【０００６】
そこで、本発明は、例えばカム軌跡データ等に基づいてフォーカスレンズの駆動を制御する場合において、焦点状態の変化が目立たないようフォーカスレンズの駆動を制御することができるレンズ制御装置を提供することを目的とする。また、その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】
【０００７】
本発明は、デフォーカス量を補正し補正デフォーカス量を取得する補正手段と、目標ズームレンズ位置を取得する目標ズームレンズ位置取得手段と、被写体距離ごとにズームレンズの位置に応じたフォーカスレンズの位置を示すデータ、前記補正デフォーカス量及び前記目標ズームレンズ位置に基づいて目標フォーカスレンズ位置を取得する目標フォーカスレンズ位置取得手段と、を有し、前記補正手段は、ズーム速度が大きい場合にはズーム速度が小さい場合よりも前記補正デフォーカス量が大きくなるように補正するよう構成したことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の別の側面として、デフォーカス量を補正し補正デフォーカス量を取得する補正手段と、目標ズームレンズ位置を取得する目標ズームレンズ位置取得手段と、被写体距離ごとにズームレンズの位置に応じたフォーカスレンズの位置を示すデータ、前記補正デフォーカス量及び目標ズームレンズ位置に基づいて目標フォーカスレンズ位置を取得する目標フォーカスレンズ位置取得手段と、を有し、前記補正手段は、フレームレートが低い場合はフレームレートが高い場合よりも補正デフォーカス量を大きくするよう構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、例えばカム軌跡データ等に基づいてフォーカスレンズの駆動を制御する場合において、焦点状態の変化が目立たないようフォーカスレンズの駆動を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】撮像素子の画素構成を示す図である。
【図３】ＡＦエリアを示す図である。
【図４】ＡＦエリアから得られる像信号を示す図である。
【図５】相関量波形を示す図である。
【図６】相関変化量波形を示す図である。
【図７】ピントずれ量を算出する方法を示す図である。
【図８】２像一致度を算出する方法を示す図である。
【図９】デフォーカス量を算出するフローチャートである。
【図１０】有効デフォーカス量を算出するフローチャートである。
【図１１】ズームレンズ／フォーカスレンズの制御を示すフローチャートである。
【図１２】フォーカスレンズの移動目標位置の設定処理のフローチャートである。
【図１３】目標カム軌跡データの設定方法を説明する図である。
【図１４】ズームレンズ、およびフォーカスを駆動させる動作を説明するフローチャートである。
【図１５】実施例２におけるフレームレートと係数との関係を説明する図である。
【図１６】実施例３におけるフォーカスレンズの移動目標位置の設定を示すフローチャートである。
【図１７】実施例３の目標カム軌跡データの設定方法を示す図である。
【図１８】カム軌跡データを表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施例１］
図１には、本発明を適用したビデオカメラ（撮像装置）の構成を示している。なお、本発明は、デジタルスチルカメラ等の他の撮像装置で動画を撮影する場合においても適用することができる。
【００１２】
撮影光学系は第１固定レンズ１０１、ズームレンズ１０２、絞り１０３、第２固定レンズ１０４及びフォーカスコンペンセータレンズ（以下、フォーカスレンズ１０５と称する）を備えている。ズームレンズ１０２は光軸方向に移動して変倍を行う。
【００１３】
撮像素子１０６は光電変換素子であり、例えばＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサである。撮像素子１０６は、各画素部が２つのフォトダイオードフォトダイオードＡ及びフォトダイオードＢ）を有している（図２）。光束をマイクロレンズで分離し、この２つのフォトダイオードで結像することで、画像信号とＡＦ信号の２つの信号を取り出すことができる。実施例１では、画像信号は２つのフォトダイオードの信号を加算した信号（Ａ＋Ｂ）である。記録装置１１５に記録する画像及びディスプレイ（不図示）に表示するための画像は画像信号に基づいて生成される。実施例１では、ＡＦ信号は２つのフォトダイオードのそれぞれから取得した個々の信号（Ａ、Ｂ）である。ＡＦ信号処理部１０９はＡＦ信号を基に生成された一対の像信号に対して相関演算を行い、像ずれ量や各種信頼性情報を算出する。このように、撮像素子１０６の信号を用いて焦点検出を行う方法が、いわゆる撮像面位相差方式の焦点検出である。実施例１の焦点検出は、像ずれ量に基づいてデフォーカス量を算出することである。詳しくは後述する。
【００１４】
撮像素子１０６から読み出された画像信号及びＡＦ信号は、サンプリング及びゲイン調整のためにＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０７に入力される。ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０７は処理した画像信号をカメラ信号処理部１０８に、ＡＦ信号をＡＦ信号処理部１０９に出力する。
【００１５】
ＡＦ信号処理部１０９（焦点検出手段）はＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０７から取得したＡＦ信号から生成された一対の像信号に対して相関演算を行い、デフォーカス量、信頼性情報（二像一致度、二像急峻度、コントラスト情報、飽和情報、キズ情報等）を算出する。ＡＦ信号処理部１０９は算出したデフォーカス量と、信頼性情報をマイクロプロセッサ１１６へ出力する。また、マイクロプロセッサ１１６は、取得したデフォーカス量や信頼性情報を基に、これらを算出するための設定の変更をＡＦ信号処理部１０９の制御に反映する。
【００１６】
ステッピングモータ駆動回路１１０ｂは、ズームレンズ１０２を駆動させる駆動源であるステッピングモータ１１０ａを駆動させる。ステッピングモータ１１０ａには、出力軸である送りねじ軸１１０ｃが噛み合っている。ステッピングモータ１１０ａが駆動され、送りねじ軸が回転することにより、送りねじ軸１１０ｃとラック１１０ｄとの噛み合い作用によって、ズームレンズが光軸方向（図中の矢印方向）に駆動される。
【００１７】
ステッピングモータ１１０ａによりズームレンズ１０２を目標位置に駆動する場合、まず撮像装置１００の起動時にレンズを位置制御上の基準となる位置（以下、基準位置と称する）にセットする。基準位置から目標位置まで移動させるために必要なパルス数の駆動信号をステッピングモータ１１０ａに入力する。このため、撮像装置１００には、ズームレンズ１０２がそれぞれ基準位置に位置しているか否かを検出するための基準位置センサ（不図示）が設けられている。
【００１８】
フォーカス駆動回路１１１は、駆動源を有しており、フォーカスレンズ１０５を目標位置に駆動させる。フォーカスレンズ１０５の保持枠（不図示）には、フォーカスレンズ１０５の位置を検出するための位置スケール１１４ｂが固定されており、位置スケール１１４ｂと対向する箇所に、位置センサ１１４ａが固定されている。位置スケール１１４ｂには光軸方向に磁気パターン、光反射パターン等のスケールパターンが生成されており、位置センサ１１４ａがスケールの位置に応じた磁気信号、光反射信号などを読み取ることで、フォーカスレンズ１０５の光軸方向の位置を検出する。フォーカスレンズ１０５はボイスコイルモータ（ＶＣＭ）で駆動するものとして例示しているが、ＤＣモータなど他の形式のアクチュエータを用いることもできる。また、フォーカスレンズ１０５の駆動源にステッピングモータを用いて、フォーカスレンズ保持枠につけられた位置センサ１１４ａ、および位置スケール１１４ｂを省略しても良い。ステッピングモータをフォーカスレンズ１０５の駆動源として用いる場合には、パルスカウントを位置情報として用いる。
【００１９】
マイクロプロセッサ１１６は、ズーム操作部１１８、および、電源スイッチ（不図示）、録画スイッチ（不図示）等のスイッチからの入力に応じて、撮像装置１００の動作全体の制御を行う。マイクロプロセッサ１１６に設けられたメモリ１１７には、ズームレンズ１０２の基準位置に対する望遠側と広角側の位置（テレ端およびワイド端）が、ズームレンズ位置のデータとして記憶されている。
【００２０】
また、メモリ１１７は、ズームレンズ１０２の位置の変化に対するフォーカスレンズ１０５の合焦位置の変化を示す合焦カム軌跡を、被写体距離ごとに記憶したカム軌跡データを有する。実施例１のカム軌跡データは、ズーム位置に応じたフォーカスレンズの目標位置を、複数のカム軌跡で表わしたデータである。また、メモリ１１７はフォーカスレンズ１０５の制御分解能等のレンズユニット固有のデータを記憶している。
【００２１】
ステッピングモータ１１０ａは、ステッピングモータ駆動回路１１０ｂに入力されるマイクロプロセッサ１１６からの正逆信号に応じて駆動される。また、フォーカス駆動回路１１１は、マイクロプロセッサ１１６からの制御信号により駆動される。つまり、撮影光学系のズーム動作および合焦動作は、ビデオカメラなどで一般的に用いられているカム軌跡データ（図１８）を利用したいわゆる電子カム方式によりフォーカス駆動回路１１１を制御することによって行われる。
【００２２】
絞り１０３は、ガルバノ方式のアクチュエータ（不図示）を含む絞り駆動回路１１３と、当該アクチュエータにより開閉駆動される絞り羽根と、絞り開閉状態を検出する位置検出素子１１２（ホール素子）を有する。
【００２３】
撮像素子１０６が光電変換した電気信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０７で処理されたのち、カメラ信号処理部１０８に入力される。カメラ信号処理部１０８は、入力された電気信号から画像信号を記録装置１１５に送る。記録装置１１５は、動画や静止画を記録する。記録媒体としては半導体メモリ、磁気テープ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）が用いられる。
【００２４】
マイクロプロセッサ１１６は、入力された輝度信号成分が常に適正値になるように絞り駆動回路１１３をフィードバック制御する。この際、マイクロプロセッサ１１６には、ホール素子１１２からの出力が増幅され、さらにＡ／Ｄ変換回路（不図示）によりアナログ信号からデジタル信号に変換されて絞りの開閉状態を示す情報として入力される。マイクロプロセッサ１１６は、ホール素子１１２からの情報に基づいて、輝度信号成分が常に適正値になるように絞り駆動回路１１３に信号を送り、絞り１０３を制御する。マイクロプロセッサ１１６からは、絞りを所定の開閉状態に固定するための信号を絞り駆動回路１１３に送ることもできる。
【００２５】
［２像一致度の算出方法］
次に、図３から図９を用いてＡＦ信号処理部１０９で行われる処理について説明する。
【００２６】
図３は焦点検出処理に用いる像信号を取得する撮像素子１０６上の領域の一例を表した図である。ＡＦエリア３０２及び相関演算のためのシフト領域３０３は、撮像素子１０６が有する画素アレイ３０１に含まれる領域である。相関演算領域３０４はＡＦエリア３０２とシフト領域３０３を合わせた領域で、相関演算を行う為に必要な領域である。
【００２７】
図中の座標ｐ、ｑ、ｓ、ｔはそれぞれｘ軸方向の座標を表し、座標ｐから座標ｑは相関演算領域３０４を表し、座標ｓから座標ｔはＡＦエリア３０２を表す。
【００２８】
図４は図３で設定したＡＦエリア３０２から取得した像信号である。座標ｓから座標ｔがデフォーカス量を検出する範囲であり、座標ｐから座標ｑがシフト量を踏まえた相関演算に必要な範囲である。
【００２９】
図４（Ａ）はシフト前の像信号を波形で表した図である。実線８０１が像信号Ａ、破線４０２が像信号Ｂであり、像信号Ａと像信号Ｂは視差を有する。図４（Ｂ）は図４（Ａ）のシフト前の像波形に対しプラス方向にシフトした図であり、図４（Ｃ）は図４（Ａ）のシフト前の像波形に対しマイナス方向にシフトした図である。相関量ＣＯＲを算出する際には、それぞれ矢印の方向に４０１、４０２を１ビットずつシフトする。
【００３０】
続いて相関量ＣＯＲの算出法について説明する。まず、図４（Ｂ）（Ｃ）で説明した通りに、像信号Ａと像信号Ｂを１ビットずつシフトしていき、その時の像信号Ａと像信号Ｂの差の絶対値の和を算出する。この時、シフト量をｉで表し、最小シフト数は図４中のｐ−ｓ、最大シフト数は図４中のｑ−ｔである。ＡＦエリア３０２の開始座標をｘ、ＡＦエリア３０２の終了座標をｙとすると、以下の式（１）によって相関量ＣＯＲを算出する事ができる。
【００３１】
【数１】
2017181979.tif 000003
【００３２】
図５は算出した相関量ＣＯＲを波形で示した図である。グラフの横軸はシフト量を示し、縦軸は相関量を示す。図５では更に相関量波形５０１及び相関量波形５０１の極値周辺５０２、５０３を示している。相関量が小さい方ほど、Ａ像とＢ像の一致度が高い。
【００３３】
続いて相関変化量ΔＣＯＲの算出法について説明する。まず、図５の相関量波形に基づいて、１シフト飛ばしの相関量の差から相関変化量を算出する。この時、シフト量をｉで表し、最小シフト数は図４中のｐ−ｓ、最大シフト数は図４中のｑ−ｔである。これら用い、以下の式（２）によって相関変化量ΔＣＯＲを算出する事ができる。
【００３４】
【数２】
2017181979.tif 000004
【００３５】
図６は算出した相関変化量ΔＣＯＲを波形で示した図である。グラフの横軸はシフト量を示し、縦軸は相関変化量を示す。図６では更に相関変化量波形６０１及び相関変化量波形６０１の相関変化量がプラスからマイナスとなる周辺部分６０２、６０３（相関変換量が０となる部分の周辺）を示している。相関変化量が０となる時をゼロクロスと呼び、ゼロクロスのときＡ像とＢ像の一致度は最も高く、その時のシフト量が像ずれ量となる。
【００３６】
図７は図６の周辺部分６０２を拡大したものであり、相関変化量波形７０１は相関変化量波形６０１の一部分である。図７を用いて、ピントずれ量ＰＲＤの算出法について説明する。まずピントずれ量は整数部分βと小数部分αに分けられる。小数部分αは、図中の三角形ＡＢＣと三角形ＡＤＥの相似の関係から、以下の式（３）によって算出する事ができる。
【００３７】
【数３】
2017181979.tif 000005
【００３８】
続いて小数部分βは、図７中より以下の式（４）によって算出することができる。
【００３９】
【数４】
2017181979.tif 000006
【００４０】
以上のように、αとβの和からピントずれ量ＰＲＤを算出する事ができる。
【００４１】
また図６のように複数のゼロクロスが存在する場合は、ゼロクロスでの相関量変化の急峻性ｍａｘｄｅｒ（以下、急峻性と呼ぶ）が大きいところを第１のゼロクロスとする。この急峻性はＡＦのし易さを示す指標で、値が大きいほどＡＦし易い点であることを示す。急峻性は以下の式（５）によって算出する事ができる。
【００４２】
【数５】
2017181979.tif 000007
【００４３】
以上のように、ゼロクロスが複数存在する場合は、急峻性によって第１のゼロクロスを決定する。続いてピントずれ量の信頼性の算出法について説明する。
【００４４】
信頼性は、前記急峻性や、像信号Ａ、Ｂの２像の一致度ｆｎｃｌｖｌ（以下、２像一致度と呼ぶ）によって定義する事ができる。２像一致度はピントずれ量の精度を表す指標で、値が小さいほど精度が良い。
【００４５】
図８は図５の極値周辺５０２の部分を拡大したもので、相関量波形８０１が相関量波形５０１の一部分である。図８を用いて、急峻性と２像一致度を算出法について説明する。２像一致度は以下の式（６）によって算出できる。
【００４６】
【数６】
2017181979.tif 000008
【００４７】
［デフォーカス量算出処理］
図９は、デフォーカス量算出までをフローチャートに示したものである。Ｓｔｅｐ９０１では、任意に設定したＡＦエリア３０２から像信号を取得する。
【００４８】
次に、Ｓｔｅｐ９０２でＳｔｅｐ９０１より取得した像信号から相関量を算出する。続いて、Ｓｔｅｐ９０３でＳｔｅｐ９０２より算出した相関量から相関変化量を算出する。
【００４９】
そしてＳｔｅｐ９０４でＳｔｅｐ９０３より算出した相関変化量からピントずれ量（これまで説明した２像一致度）を算出する。
【００５０】
また、Ｓｔｅｐ９０５でＳｔｅｐ９０４より算出したピントずれ量がどれだけ信頼できるのかを表す信頼性を算出する。Ｓｔｅｐ９０１〜Ｓｔｅｐ９０４の処理を、ＡＦエリア数だけ行う。
【００５１】
そして、Ｓｔｅｐ９０６でＡＦエリアごとにピントずれ量をデフォーカス量に変換する。
【００５２】
最後に、Ｓｔｅｐ９０７で、有効デフォーカス量を算出する。
【００５３】
図１０は、前述のＳｔｅｐ９０７において有効デフォーカス量を算出する処理のサブフローチャートである。
【００５４】
まず、マイクロプロセッサ１１６は、複数のＡＦエリア３０２のうち、Ｓｔｅｐ９０６の処理においてデフォーカス量が得られていて、信頼度が所定より高いＡＦエリア３０２を探索する。そして、マイクロプロセッサ１１６は、探索したＡＦエリア３０２のデフォーカス量の平均値を算出する（Ｓｔｅｐ１００１）。
【００５５】
次に、Ｓｔｅｐ１００２では、Ｓｔｅｐ９０６の処理で算出した各ＡＦエリアのデフォーカス量とＳｔｅｐ１００１で算出した平均値との差をマイクロプロセッサ１１６が算出する。
【００５６】
そして、マイクロプロセッサ１１６は、算出した当該差の最大の値が所定値以上であるか否かを判定する。実施例１では、一例として当該所定値を焦点深度の４倍とするが、この限りではない。
【００５７】
算出した当該差の最大値が所定値未満の場合は（Ｓｔｅｐ１００３でＮｏ）、マイクロプロセッサ１１６はＳｔｅｐ１００１で算出された平均値を有効デフォーカス量に設定する（Ｓｔｅｐ１００４）。
【００５８】
一方、算出した当該差の最大値が所定値以上の場合は（Ｓｔｅｐ１００３でＹｅｓ）、マイクロプロセッサ１１６は差が最大となったＡＦエリアを除外し、演算対象から外す（Ｓｔｅｐ１００５）。
【００５９】
Ｓｔｅｐ１００６で、残っているＡＦエリアがあるかどうか（差が所定値未満のＡＦエリアが残っているかどうか）をマイクロプロセッサ１１６が判定する。残っているＡＦエリアがある場合は（Ｓｔｅｐ１００６でＮｏ）、再度Ｓｔｅｐ１００１へ移行し、処理を繰り返す。残っているＡＦエリアがない場合は（Ｓｔｅｐ１００６でＹｅｓ）、有効デフォーカス量は得られなかったとして、Ｓｔｅｐ９０７（本フロー）終了後Ｓｔｅｐ９０１へ戻るようマイクロプロセッサ１１６が制御する（Ｓｔｅｐ１００７）。
【００６０】
ここで、図１０で有効デフォーカス量を算出する処理において、デフォーカス量から
被写体が至近方向に存在するとマイクロプロセッサ１１６によって判定されているＡＦエリアに重みづけを付けるようにしてもよい。これは、撮影者が狙いたい被写体は、背景と比べると至近側に存在することが想定されるので、至近側の被写体にピントを合わせたほうが撮影者の意図する被写体にピントを合わせることができる可能性が高いためである。そのため、例えば、Ｓｔｅｐ１００２でマイクロプロセッサ１１６がＡＦエリアのデフォーカス量と平均値との差を算出する際に、被写体が至近方向に存在すると出力されているＡＦエリアの場合、デフォーカス量と平均値との差に３／４を乗じた値とする。これにより最大の差をもつＡＦエリアとなりにくくすることで、至近側へ被写体があると出力しているＡＦエリアを用いる頻度を高めることが可能となる。
【００６１】
［ズームレンズの位置制御］
次に、フォーカスレンズ１０５及びズームレンズ１０２の制御について図１１のフローチャートを用いて説明する。
【００６２】
まずＳｔｅｐ１２０１で、マイクロプロセッサ１１６（ズームレンズ位置検出手段）はズームレンズ１０２を駆動するステッピングモータ１１０ａのパルスカウント値Ｚｐｏｓを読み出し、ＲＡＭ（Ｐｓｔｐ）に格納する。
【００６３】
次にＳｔｅｐ１２０２で、マイクロプロセッサ１１６はユーザによるズーム操作部１１８の操作量を読み出す。
【００６４】
Ｓｔｅｐ１２０３でマイクロプロセッサ１１６（ズーム速度取得手段）はズーム操作部１１８の操作量に基づいて、ズームレンズ１０２の移動速度であるズーム速度Ｖｚを取得する。ビデオカメラなどの撮像装置１００では、一般にズーム操作部１１８の操作量に応じてズームレンズによるズーミングの速度を可変としているためである。
【００６５】
なお、Ｓｔｅｐ１２０２及びＳｔｅｐ１２０３の方法でなくともズーム速度Ｖｚを求めることができれば良い。例えば、Ｓｔｅｐ１２０２及びＳｔｅｐ１２０３に代えてズームレンズ１０２の位置を検出し、当該位置情報を用いてズーム速度Ｖｚを算出しても良い。
【００６６】
なお、本発明の実施例ではズームレンズ１０２の駆動にステッピングモータ１１０ａを用いている。ズーム操作部１１８の操作量に応じたズーム速度Ｖｚを演算することで、ズームレンズ１０２の速度を検出することもできる。  また、ズームレンズ１０２を手動で移動させる場合は、ズームレンズ１０２の位置検出手段の単位時間あたりの位置変化の差分を算出することにより、ズームレンズ１０２の速度を検出しても良い。
【００６７】
Ｓｔｅｐ１２０４では、マイクロプロセッサ１１６がＳｔｅｐ１２０３で算出したズーム速度Ｖｚが０であるか否かを判定する。ズーム速度Ｖｚが０でない場合はズーム駆動を継続している状態であるのでＳｔｅｐ１２０５に進み、ステッピングモータ１１０ａの移動パルス数（ΔＰｓｔｐ）をマイクロプロセッサ１１６が求める。撮像装置１００では制御プログラムが画像信号の制御周期ΔＴごとに実行されるため、ここでの目標位置はΔＴ秒間に前記のＳｔｅｐ１２０４で決定したズーム速度Ｖｚでズームが移動する距離に相当するパルス数が移動パルス数ΔＰｓｔｐとなる。
ΔＰｓｔｐ＝ΔＴ×Ｖｚ      （７）
【００６８】
次にＳｔｅｐ１２０６にて、マイクロプロセッサ１１６（目標ズームレンズ位置取得手段）は目標ズームレンズ位置Ｚｐｔを取得し、ＲＡＭ（Ｐｔｇｔ）に格納する。Ｓｔｅｐ１２０１で読み出したズームレンズ位置Ｚｐｏｓと、Ｓｔｅｐ１２０５で算出したズーム移動量ΔＰｓｔｐを、ズームの駆動方向に応じて加算し（例えば、テレ方向：Ｖｚ＞０、ワイド方向：Ｖｚ＜０）、目標ズームレンズ位置Ｚｐｔを算出する。
Ｚｐｔ＝Ｚｐｏｓ±ΔＰｓｔｐ      （８）
【００６９】
ただし、目標ズームレンズ位置Ｚｐｔがズームレンズのワイド端（Ｚｗｉｄｅ）からテレ端（Ｚｔｅｌｅ）までの範囲を超える場合には、マイクロプロセッサ１１６は目標ズームレンズ位置ＺｐｔがＺｗｉｄｅからＺｔｅｌｅの範囲内に収まるよう制限する。そしてＳｔｅｐ１２０８に進む。
【００７０】
一方、Ｓｔｅｐ１２０４にて、ズーム速度Ｖｚが０と判定された場合は、Ｓｔｅｐ１２０７に進む。ズーム速度Ｖｚが０、すなわちズームが停止している状態である。従って、マイクロプロセッサ１１６（目標ズームレンズ位置取得手段）は現在のズームレンズ位置Ｚｐｏｓ（ステッピングモータ１１０ａのカウント値）を目標ズームレンズ位置Ｚｐｔとして取得し設定する。そしてＳｔｅｐ１２０８（詳しくは後述）のフォーカスレンズ位置制御ルーチンに進む。Ｓｔｅｐ１２０８でフォーカスレンズ１０５の目標フォーカスレンズ位置および目標フォーカス速度を決定し、後述するＳｔｅｐ１２０９にて、ズームレンズ１０２、およびフォーカスレンズ１０５を駆動させる。
【００７１】
［カム軌跡データを用いたＡＦ制御］
次に以下で、図１１のＳｔｅｐ１２０８で示したフォーカスレンズ位置制御について、図１２のフローチャートと図１３を用いて説明する。
【００７２】
まずＳｔｅｐ１３０１で、マイクロプロセッサ１１６（フォーカスレンズ位置検出手段）はフォーカスレンズ１０５の位置検出データ（Ｆｐｏｓ：１４０２）を読み出しＲＡＭに格納する。
【００７３】
次にＳｔｅｐ１３０２でマイクロプロセッサ１１６はズームレンズ１０２が駆動状態であるか否かを判定して、駆動状態ならばＳｔｅｐ１３０３へ進み、停止状態の場合はＳｔｅｐ１３０９へ進む。例えば、ステッピングモータ１１０ａが駆動状態か否かを検出することにより、マイクロプロセッサ１１６はズームレンズ１０２が駆動状態であるか否かの判定を行うことができる。
【００７４】
Ｓｔｅｐ１３０３では、前述した処理でＡＦ信号処理部１０９からデフォーカス量Ｄｅｆを取得する。
【００７５】
Ｓｔｅｐ１３０４でマイクロプロセッサ１１６（係数設定手段）はマイクロプロセッサ１１６（補正手段）がデフォーカス量Ｄｅｆを補正するための係数αを求める。係数αはズーム速度Ｖｚに応じて設定される。本実施例では、図１３（ｂ）のようにズーム速度Ｖｚと係数αの対応関係を示したデータテーブルが、予めメモリ１１７に格納されている。
【００７６】
図１３（ｂ）では一例としてズーム速度Ｖｚが大きくなるほど係数αの値が１．０に近づく。係数が１に近づくということは、算出される補正デフォーカス量はＳｔｅｐ１３０３で算出したデフォーカス量により近くなる。これにより、係数がより小さい場合と比較して、フォーカスを応答性よく制御することができる。従って、ズーム速度Ｖｚが高いためにズーム倍率の変化に対する焦点検出の回数が少ない場合であっても、フォーカスレンズの駆動が間に合わなくなり像ボケが大きく目立つことを防ぎ、焦点状態の変化が目立たないようフォーカスレンズの駆動を制御できる。
【００７７】
また、図１３（ｂ）では一例としてズーム速度Ｖｚ低いほど係数αの値が０．８に近づくようにしている。つまり、算出される補正デフォーカス量は、Ｓｔｅｐ１３０３で算出したデフォーカス量よりもより小さい値へと補正される。これにより、ズーム速度Ｖｚが低い場合はある程度応答性を下げてフォーカスレンズを駆動することができることから、焦点状態の変化が目立たないようフォーカスレンズの駆動を制御することができる。言い換えると、ズーム速度Ｖｚが、ある程度応答性を下げても良いと判断される速度である場合（所定の速度よりも小さい場合）の補正デフォーカス量は、Ｓｔｅｐ１３０３で算出したデフォーカス量より小さくする。
【００７８】
係数αは、フォーカスレンズが合焦位置を行き過ぎないように留意して設定することが好ましい。ズーム速度Ｖｚが低い場合にはズーム速度Ｖｚが高い場合と比較して、動画中のフォーカスレンズ１０５による合焦動作が目立ちやすいことから、特にフォーカスレンズが合焦位置を行き過ぎないように留意することが好ましい。従って、係数αの最小値（ズーム速度Ｖｚが最低速度である場合の係数α）は１より小さい値であることが好ましい。言い換えると、ズーム速度Ｖｚ速度が、ある程度応答性を下げても良いと判断される速度である場合（所定の速度よりも小さい場合）は、補正デフォーカス量をＳｔｅｐ１３０３で算出したデフォーカス量より小さくするべく、係数を１より小さくする。
【００７９】
一方、ズーム速度Ｖｚが高い場合にはズーム速度Ｖｚが低い場合と比較して、他の条件が一定である場合に、焦点検出回数が少ないことから、より速く合焦カム軌跡に到達すべく、係数αはより大きい。この場合であっても係数αは、フォーカスレンズが合焦位置を行き過ぎないようにすべく、係数αがより１に近い値であることが好ましい。以上のことから、係数αの最大値（ズーム速度Ｖｚが最高速度である場合の係数α）は、係数αの最小値と比較して、１により近い値であるよう設定することが好ましい。なお、係数αは０より大きい値である。
【００８０】
このように、本実施例ではメモリ１１７に格納されたデータテーブルを用いてαを決定しているが、ズーム速度Ｖｚに閾値Ｖｚｔｈをいくつか設けて、ズーム速度Ｖｚと閾値との関係に応じて係数を切り替えてもよい。また、ズーム速度Ｖｚと係数αとの関係を、下式のように関数Ｆとして設定して、マイクロプロセッサ１１６が演算することで係数αを決定してもよい。
α＝Ｆ（Ｖｚ）      （９）
【００８１】
Ｓｔｅｐ１３０５では、マイクロプロセッサ１１６は目標カム軌跡データＣａｍＴ１４０１の決定に用いる補正フォーカスレンズ位置Ｆｐｔ１４０３を、以下の式により算出する。マイクロプロセッサ１１６は補正フォーカスレンズ位置Ｆｐｔ１４０３を、補正デフォーカス量αＤｅｆとフォーカスレンズ位置Ｆｐｏｓ１４０２に基づき、以下の式により算出する。
Ｆｐｔ＝Ｆｐｏｓ＋αＤｅｆ      （１０）
【００８２】
Ｓｔｅｐ１３０６では、メモリ１１７に格納されているカム軌跡データの中から、目標フォーカスレンズ位置Ｆｐｔの算出に用いる目標カム軌跡データＣａｍＴ１４０１をマイクロプロセッサ１１６（決定手段）が選択する。マイクロプロセッサ１１６はＳｔｅｐ１３０５で算出した補正フォーカスレンズ位置Ｆｐｔ１４０３とズームレンズ位置Ｚｐｏｓに基づき、目標カム軌跡データＣａｍＴ１４０１を決定する。
【００８３】
次にＳｔｅｐ１３０７で、Ｓｔｅｐ１３０６で決定した目標カム軌跡データＣａｍＴ１４０１を用いて、目標ズームレンズ位置Ｚｐｔに対応する目標フォーカスレンズ位置Ｆｐｔをマイクロプロセッサ１１６（目標フォーカスレンズ位置取得手段）が取得する。ここで用いる目標ズームレンズ位置Ｚｐｔは、Ｓｔｅｐ１２０６又はＳｔｅｐ１２０６において算出した目標ズームレンズ位置Ｚｐｔである。
【００８４】
Ｓｔｅｐ１３０８では、前述の制御周期ΔＴに基づいて、目標フォーカス速度Ｖｆを以下の式で算出し、Ｓｔｅｐ１２０９へ進む。
Ｖｆ＝（Ｆｐｔ−Ｆｐｏｓ）／ΔＴ        （１１）
【００８５】
一方、Ｓｔｅｐ１３０２でズームレンズ１０２が停止状態であるとマイクロプロセッサ１１６が判定したときはＳｔｅｐ１３０９へ進み、目標フォーカスレンズ位置Ｆｐｔに現在のフォーカスレンズ位置であるフォーカスレンズ位置Ｆｐｏｓ１４０２を設定する。
【００８６】
その後、Ｓｔｅｐ１３１０でマイクロプロセッサ１１６が目標フォーカス速度Ｖｆを０に設定し、図１２のフローチャートによる終了してＳｔｅｐ１２０９へ進む。
【００８７】
次に図１１のＳｔｅｐ１２０９で示したズームレンズ１０２とフォーカスレンズ１０５の駆動制御について、図１４のフローチャートを用いて説明する。図１４ではマイクロプロセッサ１１６（レンズ制御手段）がズームレンズ１０２及びフォーカスレンズ１０５の駆動を制御する。
【００８８】
まず、Ｓｔｅｐ１５０１でズームレンズ位置Ｚｐｏｓが目標ズームレンズ位置Ｚｐｔと一致しているか否かをマイクロプロセッサ１１６が判定する。ズームレンズ位置Ｚｐｏｓが目標ズームレンズ位置Ｚｐｔと一致していないならばＳｔｅｐ１５０３に進んで、ズームレンズ１０２を目標ズームレンズ位置Ｚｐｔに移動するよう制御し、処理を終了する。一方Ｓｔｅｐ１５０１でズームレンズ位置Ｚｐｏｓが目標ズームレンズ位置Ｚｐｔと一致しているとマイクロプロセッサ１１６が判定した場合は、Ｓｔｅｐ１５０２に進んでズームレンズ１０２の駆動を停止し、Ｓｔｅｐ１５０４に進む。
【００８９】
Ｓｔｅｐ１５０４では、フォーカスレンズ位置Ｆｐｏｓが目標フォーカスレンズ位置Ｆｐｔと一致しているかをマイクロプロセッサ１１６が判定する。フォーカスレンズ位置Ｆｐｏｓが目標フォーカスレンズ位置Ｆｐｔと一致していないならばＳｔｅｐ１５０６に進んで、フォーカスレンズ１０５を目標フォーカスレンズ位置Ｆｐｔに移動させるように制御し、処理を終了する。一方Ｓｔｅｐ１５０４でフォーカスレンズ位置Ｆｐｏｓが目標フォーカスレンズ位置Ｆｐｔと一致しているとマイクロプロセッサ１１６が判定した場合は、Ｓｔｅｐ１５０５に進んでモータの駆動を停止し、処理を終了する。
【００９０】
［ズーム速度Ｖｚに応じて係数αを設定することによる効果］
前述のように、ズーム中にカム軌跡データに基づいてフォーカスレンズの駆動を制御する場合において、焦点状態の変化が目立たないよう制御することが望ましい。本実施例では、ズーム速度Ｖｚが低い場合は高い場合と比較して、より小さい係数αを用いて補正デフォーカス量を算出する。これにより、ズーム速度Ｖｚが低い場合は係数を用いない場合と比較して小さい補正デフォーカス量を得ることができ、ある程度フォーカスレンズの応答性を下げるよう駆動を制御することができる。このような制御により、焦点状態の変化が目立たないようフォーカスレンズの駆動を制御することができる。
【００９１】
一方、ズーム速度Ｖｚが高い場合は低い場合と比較して、より大きい係数αを用いて補正デフォーカス量を算出する。これにより、ズーム速度Ｖｚが低い場合は高い場合と比較して、より本来のデフォーカス量に近い値を補正デフォーカス量としてカム軌跡データを決定することができる。これにより、フォーカスレンズの駆動が間に合わなくなり、像ボケが大きく目立ってしまうことを防ぐことができるので、焦点状態の変化が目立たないようフォーカスレンズの駆動を制御することができる。
【００９２】
［実施例２］
次に実施例２について説明する。実施例１では、ズーム速度Ｖｚに応じて係数αを異ならせているのに対し、実施例２では、フレームレートＦｒに応じて係数αを異ならせている。言い換えると、実施例２は、実施例１の図１２のフローチャートのＳｔｅｐ１３０４の係数αの決め方のみが異なる。以下、実施例１との相違点に着目して説明する。
【００９３】
実施例２の係数αは画像信号の制御周期ΔＴの逆数であるフレームレートＦＲによって変更される係数である。実施例２では、フレームレートＦｒと係数αの関係が予めメモリ１１７にデータテーブル１６１０（図１５）として格納されている。
【００９４】
図１５では一例としてフレームレートＦｒが低いほど１．０に近づく。係数が１に近づくということは、算出される補正デフォーカス量はＳｔｅｐ１３０３で算出したデフォーカス量により近くなる。これにより、係数がより小さい場合と比較して、フォーカスを応答性よく制御することができる。従って、フレームレートＦｒが低く、ズーム倍率の変化に対する焦点検出の回数が少ない場合であっても、フォーカスレンズの駆動が間に合わなくなり像ボケが大きく目立つことを防ぎ、焦点状態の変化が目立たないようフォーカスレンズの駆動を制御できる。
【００９５】
また、図１５では一例としてフレームレートＦｒが高いほど係数αの値が０．８に近づくようにしている。つまり、算出される補正デフォーカス量は、Ｓｔｅｐ１３０３で算出したデフォーカス量よりもより小さい値へと補正される。これにより、フレームレートＦｒが高い場合はある程度応答性を下げてフォーカスレンズを駆動することができることから、焦点状態の変化が目立たないようフォーカスレンズの駆動を制御することができる。言い換えると、フレームレートＦｒが、ある程度応答性を下げても良いと判断されるフレームレートである場合（所定のフレームレートよりも高い場合）の補正デフォーカス量は、Ｓｔｅｐ１３０３で算出したデフォーカス量より小さくする。
【００９６】
係数αは、フォーカスレンズが合焦位置を行き過ぎないように留意して設定されることが好ましい。従って、係数αの最小値（フレームレートＦｒが最高である場合の係数α）は１より小さい値であることが好ましい。言い換えると、フレームレートＦｒが、ある程度応答性を下げても良いと判断されるフレームレートである場合（所定のフレームレートよりも高い場合）は、係数を１より小さくする。補正デフォーカス量を、Ｓｔｅｐ１３０３で算出したデフォーカス量より小さくするためである。
【００９７】
また、フレームレートＦｒが低い場合にはフレームレートＦｒが高い場合と比較して、他の条件が一定である場合に、焦点検出回数が少ないことから、より速く合焦カム軌跡に到達すべく、係数αはより大きい。この場合であっても係数αは、フォーカスレンズが合焦位置を行き過ぎないようにすべく、係数αがより１に近い値であることが好ましい。以上のことから、係数αの最大値（フレームレートＦｒが最低である場合の係数α）は、係数αの最小値と比較して、１により近い値であるよう設定することが好ましい。なお、係数αは０より大きい値である。
【００９８】
このように、本実施例ではメモリ１１７に格納されたデータテーブルを用いてαを決定しているが、フレームレートＦｒに閾値Ｆｒｔｈをいくつか設けて、フレームレートＦｒと閾値との関係に応じて係数を切り替えてもよい。また、フレームレートＦｒと係数αとの関係を、下式のように関数Ｇとして設定して、マイクロプロセッサ１１６が演算することで係数αを決定してもよい。
α＝Ｇ（Ｆｒ）      （１２）
【００９９】
この後、Ｓｔｅｐ１３０５へ処理に続く。Ｓｔｅｐ１３０５以降の処理は実施例１で説明した図１１のフローチャートの処理と同様である。
【０１００】
［フレームレートＦｒに応じて係数αを設定することによる効果］
前述のように、ズーム中にカム軌跡データに基づいてフォーカスレンズの駆動を制御する場合において、焦点状態の変化が目立たないよう制御することが望ましい。本実施例では、フレームレートＦｒが高い場合は低い場合と比較して、より小さい係数αを用いて補正デフォーカス量を算出する。これにより、フレームレートＦｒが高い場合は係数を用いない場合と比較して小さい補正デフォーカス量を得ることができ、ある程度フォーカスレンズの応答性を下げるよう駆動を制御することができる。このような制御により、焦点状態の変化が目立たないようフォーカスレンズの駆動を制御することができる。
【０１０１】
一方、フレームレートＦｒが低い場合は高い場合と比較して、より大きい係数αを用いて補正デフォーカス量を算出する。これにより、フレームレートＦｒが低い場合は高い場合と比較して、より本来のデフォーカス量に近い値を補正デフォーカス量としてカム軌跡データを決定することができる。これにより、フォーカスレンズの駆動が間に合わなくなり、像ボケが大きく目立ってしまうことを防ぐことができるので、焦点状態の変化が目立たないようフォーカスレンズの駆動を制御することができる。
【０１０２】
［実施例３］
次に実施例３について説明する。前述のように、実施例１及び実施例２はズーム速度ＶｚまたはフレームレートＦｒに応じて係数αを異ならせている。これに対し実施例３では、フォーカスレンズの駆動速度の閾値を設け、ズーム速度Ｖｚに応じて当該閾値を異ならせている。
【０１０３】
実施例３は実施例１に対して、図１１のフローチャートのＳｔｅｐ１２０８のサブフローである図１２のフローチャート（フォーカスレンズの位置制御処理）が異なる。図１６のフローチャートと図１７（ａ）および（ｂ）を用いて、実施例１との相違点に着目して説明する。
【０１０４】
まずＳｔｅｐ１７０１で、マイクロプロセッサ１１６はフォーカスレンズ１０５の位置検出データ（Ｆｐｏｓ：１８０２）を読み出し、ＲＡＭに格納する。
【０１０５】
次にＳｔｅｐ１７０２で、マイクロプロセッサ１１６はズームレンズ１０２が駆動状態かを判定し、駆動状態ならばＳｔｅｐ１７０３へ進み、停止状態の場合はＳｔｅｐ１７０９へ進む。
【０１０６】
Ｓｔｅｐ１７０３では、マイクロプロセッサ１１６はＡＦ信号処理部１０９からの信号に基づきデフォーカス量Ｄｅｆを取得する。
【０１０７】
続くＳｔｅｐ１７０４では、マイクロプロセッサ１１６は目標カム軌跡データＣａｍＴ１８０１の決定に用いる補正フォーカスレンズ位置Ｆｐｔ１８０３を算出する。マイクロプロセッサ１１６は補正フォーカスレンズ位置Ｆｐｔ１８０３をデフォーカス量Ｄｅｆとフォーカスレンズ位置Ｆｐｏｓ１８０２に基づき、以下の式により算出する。
Ｆｐｔ’＝Ｆｐｏｓ＋Ｄｅｆ      （１３）
【０１０８】
Ｓｔｅｐ１７０５では、メモリ１１７に格納されているカム軌跡データの中から、目標フォーカスレンズ位置Ｆｐｔの算出に用いる目標カム軌跡データＣａｍＴ１８０１をマイクロプロセッサ１１６（決定手段）が決定する。マイクロプロセッサ１１６はＳｔｅｐ１７０４で算出した補正フォーカスレンズ位置Ｆｐｔ１４０３とズームレンズ位置Ｚｐｏｓに基づき、目標カム軌跡データＣａｍＴ１８０１を決定する。
【０１０９】
次にＳｔｅｐ１７０６に進み、マイクロプロセッサ１１６は、決定した目標カム軌跡データＣａｍＴ１８０１を用いて、目標ズームレンズ位置Ｚｐｔに対応する目標フォーカスレンズ位置Ｆｐｔを算出し、Ｓｔｅｐ１７０７へ進む。
【０１１０】
Ｓｔｅｐ１７０７では、マイクロプロセッサ１１６（閾値設定手段）は、フォーカスレンズ１０５の駆動速度の閾値であるフォーカス制限速度Ｖｆ＿ｌｉｍｉｔ（第１の閾値）を設定する。フォーカス制限速度Ｖｆ＿ｌｉｍｉｔはズーム速度Ｖｚによって変更される値であり、後述のＳｔｅｐ１７０９における閾値である。ズーム速度Ｖｚが高い場合は、ズーム速度Ｖｚが低い場合と比較して、フォーカス制限速度Ｖｆ＿ｌｉｍｉｔよりは大きい。
【０１１１】
また、フォーカス制限速度Ｖｆ＿ｌｉｍｉｔは、フレームレートＦｒによって変更してもよい。その場合、フレームレートＦｒが高い場合は、フレームレートＦｒが低い場合と比較して、フォーカス制限速度Ｖｆ＿ｌｉｍｉｔがより大きい。図１７（ｂ）に示すようなズーム速度Ｖｚとフォーカス制限速度Ｖｆ＿ｌｉｍｉｔとの関係又はフレームレートＦｒとフォーカス制限速度Ｖｆ＿ｌｉｍｉｔとの関係（不図示）は、メモリ１１７にデータテーブルとして格納されている。
【０１１２】
以上のように、フォーカス制限速度Ｖｆ＿ｌｉｍｉｔを設定することで、フォーカスレンズが合焦位置を通り越してしまい焦点状態の変化を目立つことを防ぎつつフォーカスレンズの駆動が間に合わなくなり焦点状態の変化が目立つことを防ぐことができる。
【０１１３】
実施例３ではデータテーブル１８１０を用いてフォーカス制限速度Ｖｆ＿ｌｉｍｉｔを決定しているが、ズーム速度Ｖｚに閾値Ｖｚｔｈをいくつか設けて、ズーム速度Ｖｚと各閾値との関係に応じてフォーカス制限速度Ｖｆ＿ｌｉｍｉｔを切り替えてもよい。また、ズーム速度Ｖｚとフォーカス制限速度Ｖｆ＿ｌｉｍｉｔの関係を下式のように関数Ｈとして、マイクロプロセッサ１１６による演算にてフォーカス制限速度Ｖｆ＿ｌｉｍｉｔを決定してもよい。
Ｖｆ＿ｌｉｍｉｔ＝Ｈ（Ｖｚ）      （１４）
【０１１４】
Ｓｔｅｐ１７０８ではマイクロプロセッサ１１６が（目標フォーカス速度算出手段）前述の制御周期ΔＴに基づいて、目標フォーカス速度Ｖｆを以下の式で算出し、Ｓｔｅｐ１７０９へ進む。
Ｖｆ＝（Ｆｐｔ−Ｆｐｏｓ）／ΔＴ        （１５）
【０１１５】
Ｓｔｅｐ１７０９では、マイクロプロセッサ１１６が、フォーカス速度Ｖｆがフォーカス制限速度Ｖｆ＿ｌｉｍｉｔ（第１の閾値）より大きいか否かを判定する。フォーカス速度Ｖｆがフォーカス制限速度Ｖｆ＿ｌｉｍｉｔより大きい場合はＳｔｅｐ１７１０へ進み、フォーカス速度Ｖｆをフォーカス制限速度Ｖｆ＿ｌｉｍｉｔとする。フォーカス速度Ｖｆがフォーカス制限速度Ｖｆ＿ｌｉｍｉｔより小さいと判定されたら、図１６のフローチャートによる処理を終了してＳｔｅｐ１２０９へ進む。
【０１１６】
一方、Ｓｔｅｐ１７０２でマイクロプロセッサ１１６がズームレンズ１０２を停止状態であると判定したときはＳｔｅｐ１７１１へ進み、フォーカスレンズ位置Ｆｐｏｓを目標フォーカスレンズ位置Ｆｐｔとして設定する。
【０１１７】
その後、Ｓｔｅｐ１７１２へ進み、マイクロプロセッサ１１６は目標フォーカス速度Ｖｆを０に設定し、図１６のフローチャートによる処理を終了してＳｔｅｐ１２０９へ進む。これ以降の処理は、実施例１で説明した通りである。
【０１１８】
［フォーカス制限速度Ｖｆ＿ｌｉｍｉｔを設定することによる効果］
前述のように、ズーム中にカム軌跡データに基づいてフォーカスレンズ１０５の駆動を制御する場合において、焦点状態の変化が目立たないよう制御することが望ましい。本実施例では、ズーム速度Ｖｚが低い場合は高い場合と比較して（又はフレームレートＦｒが高い場合は低い場合と比較して）、より小さいフォーカス制限速度Ｖｆ＿ｌｉｍｉｔを用いてフォーカスレンズ１０５の駆動を制御する。これにより、ズーム速度Ｖｚが低い場合（又はフレームレートが高い場合）はフォーカス制限速度Ｖｆ＿ｌｉｍｉｔを用いない場合と比較して、ある程度フォーカスレンズの応答性を下げるよう駆動を制御することができる。このような制御により、焦点状態の変化が目立たないようフォーカスレンズの駆動を制御することができる。
【０１１９】
一方、ズーム速度Ｖｚが高い場合は低い場合と比較して（フレームレートＦｒが低い場合は高い場合と比較して）、より大きいフォーカス制限速度Ｖｆ＿ｌｉｍｉｔを用いてフォーカスレンズ１０５の駆動を制御する。これにより、ズーム速度Ｖｚが高い場合（フレームレートがが低い場合）は高い場合と比較して、より本来に近い速度でフォーカスレンズ１０５を駆動するよう制御することができる。これにより、フォーカスレンズの駆動が間に合わなくなり、像ボケが大きく目立ってしまうことを防ぐことができるので、焦点状態の変化が目立たないようフォーカスレンズの駆動を制御することができる。
【０１２０】
［その他の実施例］
なお、前述した実施例ではレンズと撮像装置が一体となっている場合を想定して説明したが、レンズ及びレンズ交換式の撮像装置に対しても本発明を適用することができる。
【０１２１】
また、前述した実施例ではズーム速度Ｖｚ又はフレームレートＦｒに応じて係数α又はフォーカス制限速度Ｖｆ＿ｌｉｍｉｔを異ならせることについて説明したが、ズーム速度Ｖｚ及びフレームレートＦｒの両方を考慮しても良い。この場合、メモリ１１７は、ズーム速度Ｖｚ及びフレームレートＦｒの２つのパラメータに対する係数α又はフォーカス制限速度Ｖｆ＿ｌｉｍｉｔの対応関係を示したデータテーブルを有していても良い。
【０１２２】
また、本発明は上述の実施例の１以上の機能を実現するプログラムをネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読み取り実行する処理でも実現できる。更に、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現できる。
【０１２３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【０１２４】
例えば前記補正デフォーカス量などの各種データを取得する場合に、関数などに基づく算出（演算）を行うことによって前記各種データを取得してもよいし、ルックアップテーブルなどの、メモリに記憶された関数テーブルを用いて前記各種データを取得してもよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１２５】
１０２  ズームレンズ
１０５  フォーカスレンズ
１０６  撮像素子
１１６  マイクロプロセッサ
【図１】
2017181979.tif 000009
【図２】
2017181979.tif 000010
【図３】
2017181979.tif 000011
【図４】
2017181979.tif 000012
【図５】
2017181979.tif 000013
【図６】
2017181979.tif 000014
【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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