(57)【要約】【課題】被写体が動いており、且つ近距離である場合でも、複雑な計算を行うことなくピントが合った画像を撮影することができる撮像装置を提供する。【解決手段】撮影光学系のフォーカスレンズを光軸に沿って所定範囲で移動させながら画像のコントラストに基づく焦点評価値を取得することによって、合焦位置を検出する検出部と、合焦位置におけるフォーカスレンズの位置と被写体距離との関係を示すフォーカスカムデータを記憶する記憶部と、検出部により連続して行われる合焦位置の検出によって得られたそれぞれの合焦位置におけるフォーカスレンズの位置と、フォーカスカムデータとに基づいて、それぞれの合焦位置における被写体距離を算出する算出部と、算出部により算出されたそれぞれの合焦位置での被写体距離の差分に基づいて、次回の合焦位置の検出における被写体距離を予測する予測部と、予測部により予測された次回の合焦位置の検出の時点における被写体距離の予測値に基づいて、次回の合焦位置の検出における所定範囲を決定する決定部とを備える。【選択図】図３
2017146559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系のフォーカスレンズを光軸に沿って所定範囲で移動させながら画像のコントラストに基づく焦点評価値を取得することによって、合焦位置を検出する検出手段と、
前記合焦位置におけるフォーカスレンズの位置と被写体距離との関係を示すフォーカスカムデータを記憶する記憶手段と、
前記検出手段により連続して行われる合焦位置の検出によって得られたそれぞれの合焦位置における前記フォーカスレンズの位置と、前記フォーカスカムデータとに基づいて、それぞれの合焦位置における被写体距離を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出されたそれぞれの合焦位置での被写体距離の差分に基づいて、次回の合焦位置の検出における被写体距離を予測する予測手段と、
前記予測手段により予測された次回の合焦位置の検出の時点における被写体距離の予測値に基づいて、次回の合焦位置の検出における前記所定範囲を決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記予測手段により予測された被写体距離の予測値に対応するフォーカスレンズの位置が前回の合焦位置の検出におけるフォーカスレンズの位置と比較して、所定値以上離れている場合は、次回の合焦位置の検出における前記所定範囲の中心位置を所定深度の範囲内の位置に制限することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
今回の合焦位置の検出において前記焦点評価値が前記所定範囲の端において最大となる場合は、前記焦点評価値が前記所定範囲の端において最大とならない場合よりも、次回の合焦位置の検出における前記所定範囲の中心位置をずらす量を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
今回の合焦位置の検出において前記焦点評価値の前記フォーカスレンズの位置に対する変化の曲線の傾きが前記所定範囲の端において所定の傾き未満の場合は、次回の合焦位置の検出における前記所定範囲の中心位置をずらす量を、前記焦点評価値が前記所定範囲の端において最大とならない場合より大きい第１の量とすることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
今回の合焦位置の検出において前記焦点評価値の前記フォーカスレンズの位置に対する変化の曲線の傾きが前記所定範囲の端において所定の傾き以上の場合は、次回の合焦位置の検出における前記所定範囲の中心位置をずらす量を、前記第１の量よりも小さい第２の量とすることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記予測手段は、前記それぞれの合焦位置における被写体距離の差分から、前記被写体距離の差分の変動が所定範囲内であると判定される場合には、前回の合焦位置における被写体距離と今回の合焦位置における被写体距離の差分を今回の合焦位置における被写体距離と次回の合焦位置における被写体距離の差分に設定して、次回の合焦位置の検出の時点における被写体距離の予測値を算出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記予測手段は、連続して行われる合焦位置の検出において、それぞれの合焦位置の差分が所定量未満の場合には、次回の合焦位置の検出の時点における被写体距離の予測値を算出しないことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
今回の合焦位置の検出において合焦状態では無いと判定された場合には、次回の合焦位置の検出における前記所定範囲を広くすることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項９】
合焦位置におけるフォーカスレンズの位置と被写体距離との関係を示すフォーカスカムデータを記憶する記憶手段を備える撮像装置を制御する方法であって、
前記フォーカスレンズを光軸に沿って所定範囲で移動させながら画像のコントラストに基づく焦点評価値を取得することによって、合焦位置を検出する検出工程と、
前記検出工程において連続して行われる合焦位置の検出によって得られたそれぞれの合焦位置における前記フォーカスレンズの位置と、前記フォーカスカムデータとに基づいて、それぞれの合焦位置における被写体距離を算出する算出工程と、
前記算出工程において算出されたそれぞれの合焦位置での被写体距離の差分に基づいて、次回の合焦位置の検出における被写体距離を予測する予測工程と、
前記予測工程において予測された次回の合焦位置の検出の時点における被写体距離の予測値に基づいて、次回の合焦位置の検出における前記所定範囲を決定する決定工程と、
を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１１】
請求項９に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置において、動いている被写体に焦点を合わせる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、撮像装置において、連写中にオートフォーカスを行い、被写体にピントを合わせ続ける技術（以下、サーボ連写と記す）が知られている。
【０００３】
この連写中のオートフォーカス技術として、特許文献１には、過去の合焦位置を中心としてスキャンを繰り返すことにより被写体にピントを合わせ続ける方法が開示されている。スキャンとは、フォーカスレンズを所定範囲動かしコントラストの大小に基づく評価値（以下ＡＦ評価値と記す）を取得し、合焦位置を探索する動作のことである。しかし、この方法では移動する被写体に合わせられる近側の距離に限界がある。それは被写体が撮像装置に近いほど、被写体の距離が少し変わるだけで合焦位置が大きく変わるからである。この限界距離を、より近側まで近づけるにはスキャンの中心位置を予測する必要がある。
【０００４】
この問題を解決するために、特許文献２には、移動する被写体の像面の加速度に関連する情報を算出し、この情報を考慮して移動被写体の像面の移動量を算出し、この移動量からデフォーカス量を補正してフォーカスレンズを動かす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】特開２００７−２０６４３３号公報
【特許文献２】特許第２９０６２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の特許文献１に記載の方法では、記憶手段に記憶している過去の合焦したフォーカスレンズ位置に基づいて計算を行うため、被写体が等速で移動していたとしても、その被写体にピントが合うフォーカスレンズ位置の変化は線形ではない。そのため、ピントが合うフォーカスレンズ位置の予測には複雑な計算が必要となる。
【０００７】
また特許文献２に記載の方法では、像面の加速度に関連する情報を基にデフォーカス量を補正するため、加速度を算出する必要があり、計算の手間がかかる。また、像面の変化も線形的でないため、その計算も複雑となる。
【０００８】
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、被写体が動いており、且つ近距離である場合でも、複雑な計算を行うことなくピントが合った画像を撮影することができる撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係わる撮像装置は、撮影光学系のフォーカスレンズを光軸に沿って所定範囲で移動させながら画像のコントラストに基づく焦点評価値を取得することによって、合焦位置を検出する検出手段と、前記合焦位置におけるフォーカスレンズの位置と被写体距離との関係を示すフォーカスカムデータを記憶する記憶手段と、前記検出手段により連続して行われる合焦位置の検出によって得られたそれぞれの合焦位置における前記フォーカスレンズの位置と、前記フォーカスカムデータとに基づいて、それぞれの合焦位置における被写体距離を算出する算出手段と、前記算出手段により算出されたそれぞれの合焦位置での被写体距離の差分に基づいて、次回の合焦位置の検出における被写体距離を予測する予測手段と、前記予測手段により予測された次回の合焦位置の検出の時点における被写体距離の予測値に基づいて、次回の合焦位置の検出における前記所定範囲を決定する決定手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、被写体が動いており、且つ近距離である場合でも、複雑な計算を行うことなくピントが合った画像を撮影することができる撮像装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の撮像装置の一実施形態であるカメラの構成を示すブロック図。
【図２】カメラに記憶されているカムデータを示す図。
【図３】サーボ連写中のスキャンの手順を示すフローチャート。
【図４】カメラで実施されるスキャンの領域を示す図。
【図５】図３におけるＳ３０３の１回目の中心位置決定処理の手順を示すフローチャート。
【図６】図３におけるＳ３０４の２回目以降の中心位置決定処理の手順を示すフローチャート。
【図７】移動距離を使用してスキャン中心位置を決定する方法の説明図。
【図８】スキャン中心予測位置がリミット範囲を超えない場合の説明図。
【図９】スキャン中心予測位置がリミット範囲を超える場合の説明図。
【図１０】図６におけるＳ５２０のリミット範囲設定処理の手順を示すフローチャート。
【図１１】図６におけるＳ５０２の非合焦時中心位置決定処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の撮像装置の一実施形態であるカメラ１００の構成を概略的に示すブロック図である。
【００１３】
図１において、カメラ１００は、撮影レンズ（撮影光学系）１０１、シャッター１０２、ＡＥ処理部１０３、フォーカスレンズ１０４、モータ１０５、ＡＦ処理部１０６、撮像素子１０７、Ａ／Ｄ変換部１０８、画像処理部１０９、及びフォーマット変換部１１０を備える。また、カメラ１００は、ＤＲＡＭ１１１、外部記録Ｉ／Ｆ１１２、システム制御部１１３、ＶＲＡＭ１１４、画像表示部１１５、及び操作部１１６を備える。システム制御部１１３は、ＡＥ処理部１０３、ＡＦ処理部１０６、画像処理部１０９、ＤＲＡＭ１１１、画像表示部１１５、及び操作部１１６と互いに接続されている。シャッター１０２はＡＥ処理部１０３と接続され、モータ１０５はフォーカスレンズ１０４及びＡＦ処理部１０６と夫々接続されている。撮像素子１０７はＡ／Ｄ変換部１０８と接続され、Ａ／Ｄ変換部１０８は画像処理部１０９と接続され、画像処理部１０９はフォーマット変換部１１０と接続されている。ＤＲＡＭ１１１はフォーマット変換部１１０、外部記録Ｉ／Ｆ１１２、及びＶＲＡＭ１１４と夫々接続され、ＶＲＡＭ１１４は画像表示部１１５と接続されている。
【００１４】
このＤＲＡＭには、フォーカスカムデータが保存されている。フォーカスカムデータとは、各焦点距離における、各被写体距離にピントが合うフォーカスレンズ位置データのことである。つまり、フォーカスレンズの位置と被写体距離との関係を示すデータである。このフォーカスカムデータを用いれば、ある被写体にオートフォーカスでピントを合わせた場合、そのフォーカスレンズ位置から、ピントを合わせた被写体の距離を求めることが出来る。
【００１５】
撮影レンズ１０１はズーム機構を含み、シャッター１０２は絞り機能を有する。ＡＥ処理部１０３はシャッター１０２を制御して撮影レンズ１０１を通過する光の光量を制御する。フォーカスレンズ１０４はモータ１０５の駆動によって光軸に沿う方向に移動可能である。ＡＦ処理部１０６はモータ１０５を制御してフォーカスレンズ１０４の位置を移動させる。カメラ１００では、フォーカスレンズ１０４の位置を移動させて被写体のピント調整が行われる。また、ＡＦ処理部１０６は、システム制御部１１３等から取得した画像データに基づいて画像データのコントラストを解析し、この解析した結果に基づいて画像データにおけるコントラストの高さを示すＡＦ評価値（焦点評価値）を算出する。ＡＦ評価値が高いと画像データのコントラストが高く、より焦点が合っている状態を示し、ＡＦ評価値が低いと画像データのコントラストが低く、焦点がぼけている状態を示す。撮像素子１０７はフォーカスレンズ１０４を透過した光を受光し、受光した光を電気的なアナログ信号に光電変換する。
【００１６】
Ａ／Ｄ変換部１０８は撮像素子１０７で光電変換されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。画像処理部１０９はＡ／Ｄ変換部１０８で変換されたデジタル信号に基づいて画像データを生成し、生成された画像データに含まれるエッジ成分を用いて領域の判別や、各被写体領域を検出する。フォーマット変換部１１０は画像処理部１０９で生成された画像データをＡＦ処理部１０６等で読み込み可能なフォーマットに変換する。ＤＲＡＭ１１１は高速な内蔵メモリであり、外部記録Ｉ／Ｆ１１２はメモリカード等の各種外部記録媒体とデータ通信を行う。
【００１７】
システム制御部１１３はＣＰＵ及びそのＣＰＵで実行可能な各種プログラムを格納する格納部を備える。システム制御部１１３は、ＣＰＵが格納部に格納された各種プログラムを実行することによって、システム制御部１１３に接続された各構成要素を統括的に制御する。ＶＲＡＭ１１４は画像表示部１１５に各種表示を行うために必要な表示データを格納する。画像表示部１１５はＶＲＡＭ１１４に格納された表示データに基づいて各種画面、例えば、撮影中の動画像や各種設定画面を表示する。操作部１１６は各種操作ボタンを備え、カメラ１００の各種設定や各種撮影の操作を行う。また、システム制御部１１３には、カメラ１００のメイン電源をＯＮ、ＯＦＦするメインスイッチ１１８、及びレリーズボタンの半押し及び全押しでＯＮされるスイッチＳＷ１（１１９）、スイッチＳＷ２（１２０）が接続されている。
【００１８】
図２は、フォーカスカムデータである。横軸が被写体距離、縦軸がフォーカスレンズ位置を示している。いま横軸の目盛の間隔は、３５０ｍｍとしている。これは、被写体の速度が時速１０ｋｍ、連写の時間間隔を１２５ｍｓｅｃとした場合に、連写の時間間隔で被写体が移動する距離である。
【００１９】
図３は、図１におけるカメラ１００で実行されるサーボ連写時の被写体追従処理の手順を示すフローチャートである。
【００２０】
まず、Ｓ３０１において、合焦距離の演算を行う。合焦距離を求めるためには、まず、図４で示すように、フォーカスレンズ１０４をスキャン中心位置から±１０深度の範囲で光軸に沿う方向にスキャンさせ、被写体に合焦するフォーカスレンズ位置を求める。スキャンとは、フォーカスレンズを所定範囲動かしてコントラストの大小に基づく評価値（以下ＡＦ評価値と記す）を取得し、合焦位置を探索する動作のことである。その合焦位置となるフォーカスレンズ位置に対応する被写体距離（合焦距離）を、フォーカスカムデータを用いて演算することにより求める。
【００２１】
次に、Ｓ３０２において、合焦位置を求めたスキャンがサーボ連写を開始してから１回目のスキャンか、２回目以降のスキャンかを判定する。１回目のスキャンであればＳ３０３において、１回目のスキャンにおける次回のスキャン中心位置決定処理を行う。この処理については図５を用いて後述する。２回目以降のスキャンであれば、Ｓ３０４において、２回目以降のスキャンにおける次回のスキャン中心位置決定処理を行う。この処理については図６を用いて後述する。
【００２２】
次にＳ３０５において、Ｓ３０３、Ｓ３０４で決定されたスキャン中心位置を中心としてフォーカスレンズ１０４のスキャンを行う。次にＳ３０６において、スキャンの結果求められた合焦位置へとフォーカスレンズを移動させる。このスキャン及び合焦位置への移動はサーボ連写の各撮影の前に行われる。次にＳ３０７において、サーボ連写処理が終了したか否かを判定する。サーボ連写処理が終了していれば処理を終了する。サーボ連写処理が終了していなければ、Ｓ３０１に戻りサーボ連写時の被写体追従処理を継続する。
【００２３】
図５は、図３におけるＳ３０３の１回目のスキャン中心位置決定処理の手順を示すフローチャートである。
【００２４】
まず、Ｓ４０１において、スキャン結果が近側登り止まりかの判定を行う。近側登り止まりとは、スキャンした結果のＡＦ評価値が、スキャン範囲の近側端で、まだ増加する傾向であって、減少する傾向に転じていない状態のことである。この場合、スキャンした範囲よりもさらに近側に被写体が存在することが考えらえる。
【００２５】
スキャン結果が近側登り止まりだと判定された場合は、次にＳ４０２において、ＡＦ評価値の上昇カーブに所定以上の傾きがあるか否かの判定を行う。ＡＦ評価値が近側にピントが合う方向で登り止まっている場合、スキャン範囲の近側端の評価値と、その一つ手前の評価値の差分が大きい場合は、スキャン領域の近くに被写体が存在する可能性が高い。一方、差分が小さい場合は、スキャン領域の近くに被写体が存在する可能性が低い。
【００２６】
Ｓ４０２において、所定以上の傾きがあると判定された場合は、次にＳ４０３において、次回のスキャン中心位置（次回の合焦位置の検出の時点における被写体距離の予測値）を、前回のスキャン中心位置から近側へ通常所定量分だけずらした位置に設定する。本実施形態では、この通常所定量を２０深度とする。Ｓ４０２において、所定以上の傾きがないと判定された場合は、次にＳ４０４において、次回のスキャン中心位置を前回のスキャン中心位置から近側へ拡大所定量分だけずらした位置に設定する。本実施形態では、拡大所定量を３０深度とする。
【００２７】
次にＳ４０５において、スキャン結果が遠側登り止まりかの判定を行う。遠側登り止まりとは、スキャンした結果のＡＦ評価値が、スキャン範囲の遠側端で、まだ増加する傾向であって、減少に転じていない状態のことである。この場合、スキャンした範囲よりもさらに遠側に被写体が存在することが考えらえる。
【００２８】
スキャン結果が遠側登り止まりだと判定された場合は、次にＳ４０６において、ＡＦ評価値の上昇カーブ（上昇曲線）に所定以上の傾きがあるか否かの判定を行う。ＡＦ評価値が遠側にピントが合う方向で登り止まっている場合、スキャン範囲の遠側端の評価値と、その一つ手前の評価値の差分が大きい場合は、スキャン領域の近くに被写体が存在する可能性が高い。一方、差分が小さい場合は、スキャン領域の近くに被写体が存在する可能性が低い。
【００２９】
Ｓ４０６において、所定以上の傾きがあると判定された場合は、Ｓ４０７において次回のスキャン中心位置を前回のスキャン中心位置から遠側へ通常所定量分だけずらした位置に設定する。本実施形態では、この通常所定量を２０深度とする。また、所定以上の傾きがないと判定された場合は、Ｓ４０８において、次回のスキャン中心位置を前回のスキャン中心位置から遠側へ拡大所定量分だけずらした位置に設定する。本実施形態では、拡大所定量を３０深度とする。
【００３０】
近側登り止まりでも、遠側登り止まりでもないと判定された場合は、Ｓ４０９において、合焦したかの判定を行う。合焦していない、つまりＡＦ評価値が低く、かつ登り止まりでもないと判定された場合は、Ｓ４１０において、スキャン幅を非合焦時スキャン幅に設定する。これはＡＦ評価値をサンプリングするフォーカスレンズ位置の間隔のことである。本実施形態では通常時のスキャン幅を５深度分とし、非合焦時のスキャン幅を１０深度分とする。スキャン幅を非合焦時スキャン幅に設定した後、Ｓ４１１において、スキャン中心位置を前回のスキャン結果位置に設定して処理を終了する。Ｓ４０９において、合焦していると判定された場合は、Ｓ４１１において、スキャン中心位置を前回のスキャン結果位置に設定して処理を終了する。
【００３１】
図６は、図３におけるＳ３０４の２回目以降のスキャン中心位置決定処理の手順を示すフローチャートである。
【００３２】
まず、Ｓ５０１においてスキャン結果が非合焦であったかの判定を行う。非合焦状態とは、ＡＦ評価値が低く、かつピークを見つけられない状態のことである。非合焦だと判定された場合は、Ｓ５０２において、非合焦時の中心位置決定処理を行う。非合焦時の中心位置決定処理については図１１を使用して後述する。スキャン結果が非合焦ではないと判定された場合は、Ｓ５０３において前回のスキャン結果のフォーカスレンズ位置と今回のスキャン結果のフォーカスレンズ位置の差分（以下、位置差分と呼ぶ）を算出する。そして、Ｓ５０４においてその位置差分が所定量未満であるか否かを判定する。位置差分が所定量未満であれば、被写体が動いていないと判断し、追従予測のための計算を行わないようにするためである。本実施形態では、この所定量を±１深度相当のフォーカスレンズの移動量とする。
【００３３】
Ｓ５０４において、位置差分が所定量未満であると判定された場合は、Ｓ５０５において位置差分が所定量未満の場合のスキャン中心位置計算を行い、スキャン中心位置を決定する。本実施形態での中心位置計算は位置差分が所定未満であった場合の合焦位置を保存しておき、それらの平均値から求めることとする。
【００３４】
Ｓ５０４において、位置差分が所定量以上であると判定された場合は、次にＳ５０６において前回と今回の距離差分を比較する。距離差分とは、前々回の合焦位置における被写体距離と、前回の合焦位置における被写体距離の差分（前回の距離差分）と、前回の合焦位置における被写体距離と、今回の合焦位置における被写体距離の差分（今回の距離差分）である。なお、被写体距離は、合焦位置におけるフォーカスレンズ１０４の位置を検出し、そのフォーカスレンズ位置に対応する距離を、前述したフォーカスカムデータを用いて演算することにより求める。距離の差分計算を （前回の合焦位置における被写体距離）−（今回の合焦位置における被写体距離）とした場合、距離の差分が正の値であれば被写体は近づいていると判断でき、距離の差分が負の値であれば被写体は遠ざかっていると判断できる。この距離の差分（以下、距離差分と呼ぶ）の符号が前回の差分と今回の差分で変わっていなければ被写体は前回と同一方向に移動していると判断でき、変わっていれば被写体は反対の方向へ移動したと判断できる。
【００３５】
Ｓ５０６において、被写体が反対方向へ移動したと判定された場合は、Ｓ５０７において今回の距離差分を移動距離とし距離差分バッファをクリアする。距離差分バッファとは、所定量範囲内の距離差分を蓄積しておく領域のことである。このバッファにある数値を平均することで、移動距離のバラつきを抑えることが出来る。本実施形態では、この所定量を、距離差分バッファから平均して計算された移動距離の倍、または半分としている。つまり今回の差分が移動距離の倍以上や、半分以下になっていない場合に距離バッファに蓄積しておくこととする。
【００３６】
Ｓ５０６において被写体が同一方向へ移動したと判定されれば、Ｓ５０８において距離差分バッファに距離差分が格納されているかの判定を行う。距離差分バッファに格納済みでない場合は、Ｓ５０９において今回の距離差分を距離差分バッファに格納し、今回の距離差分を移動距離とする。距離差分バッファに格納済みである場合は、Ｓ５１０において前回の距離差分と今回の距離差分の差が所定量未満かの判定を行う。所定量未満であれば等速で被写体が動いていると判断出来るし、所定量以上であれば被写体の移動速度が変化したと判断出来る。本実施形態では、この所定量を前述したとおり、距離差分バッファから計算された移動距離の倍、または半分としている。距離差分の差分（変動量）が所定量未満であると判定された場合は、Ｓ５１２において距離差分バッファから移動距離を計算し、Ｓ５１３において距離差分バッファに距離差分を格納する。距離差分の差分が所定量以上であると判定された場合は、Ｓ５１４において今回の距離差分を移動距離とし、距離差分バッファをクリアする。
【００３７】
次にＳ５１５において、所定回数同一方向へ所定範囲内の距離差分を保ちながら移動しているかの判定を行う。この判定により被写体が等速で移動しているかを判断することが出来る。所定回数同一方向へ移動していると判定された場合はＳ５１６において連続移動フラグをセットする。本実施形態ではこの所定回数を２とする。
【００３８】
次にＳ５１７において、距離差分から被写体が遠側へ移動、つまり遠ざかっているのか、近側へ移動、つまり近づいているかの判定を行う。被写体が遠側へ移動していると判定された場合はＳ５１８において遠側へ移動フラグをセットする。被写体が近側へ移動していると判定された場合は、Ｓ５１９において近側へ移動フラグをセットする。
【００３９】
次にＳ５２０においてリミット範囲設定処理を行う。この処理に関しては図１０を用いて後述する。次にＳ５２１において速度変化フラグがＯＮかの判定を行う。速度変化フラグは、リミット範囲設定処理内において設定されるフラグであり、ＡＦ評価値の形状から被写体の移動速度が変化したかの状態を表しているフラグである。Ｓ５２１において速度変化フラグがＯＮであると判定された場合は、Ｓ５２２において前回のスキャン中心位置を今回のスキャン中心位置に設定する。
【００４０】
次に、Ｓ５２３において、移動距離が利用可能かの判定を行う。移動距離が利用可能な場合とは、スキャン結果において２回以上連続してＡＦ評価値のピークがスキャン範囲内に見つかっており、距離情報が正しく取得出来ている場合である。移動距離が利用可能であると判定された場合は、Ｓ５２４において移動距離を使用して今回のスキャン中心位置を計算する。
【００４１】
この移動距離を使用してスキャン中心位置を計算する方法について図７を用いて説明する。図７は、被写体が時速１０ｋｍで等速に移動した場合に１２５ｍｓｅｃ毎にスキャンしたときの、スキャン毎の被写体の距離を示している。移動距離は求められているので（本実施形態では３５０ｍｍ）、今回の距離（３１５０ｍｍ）− 移動距離（３５０ｍｍ） ＝ 次回の予測距離（２８００ｍｍ）とする。この次回の予測距離に対応するフォーカスレンズ位置をカムデータから求め、求められたフォーカスレンズ位置をスキャン中心位置として設定する。移動距離が利用不可能であると判定された場合は、Ｓ５２５において今回のスキャンでピークだと判定されたフォーカスレンズ位置を中心位置として設定する。  次にＳ５２６において、設定したスキャン中心位置がＳ５２０で設定したリミット範囲を超えるかの判定を行う。リミット範囲を超える（設定したスキャン中心位置が所定値以上離れている）場合は、Ｓ５２７においてスキャン中心位置をリミット範囲の端部の位置とし（所定深度の範囲内に制限し）処理を終了する。リミット範囲を超えない場合は、それまでの処理で設定されたスキャン中心位置をスキャン中心位置として処理を終了する。
【００４２】
図８は、予測距離に対応するフォーカスレンズ位置が、リミット範囲を超えない場合を示している。この場合は丸印の位置がスキャン中心位置となる。図９が予測距離に対応するフォーカスレンズ位置がリミット範囲を超える場合である。この場合は、今回の距離から２０深度進んだ位置、つまり９の位置がスキャン中心位置となる。
【００４３】
図１０は、図６におけるＳ５２０のリミット範囲設定処理の手順を示すフローチャートである。
【００４４】
まずＳ６０１において、ＡＦ評価値が近側登り止まりかの判定を行う。近側登り止まりであると判定された場合は、Ｓ６０２において近側へ移動しているかの判定を行う。近側へ移動しているかの判断は、距離差分を使用して行う。Ｓ６０２において近側へ移動していると判定された場合は、Ｓ６０３において近側移動フラグがＯＮされているかの判定を行う。このフラグをチェックすることで被写体が連続して近側へ移動しているかの判定を行うことが出来る。近側移動フラグがＯＮである場合は次にＳ６０４においてリミット範囲を最大範囲に設定する。本実施形態では、最大範囲を今回の合焦位置から±４０深度の領域とする。Ｓ６０３で近側移動フラグがＯＦＦであると判定された場合は、リミット範囲を拡大範囲に設定する。本実施形態では、この拡大範囲を今回の合焦位置から±３０深度とする。Ｓ６０２で近側移動ではないと判定された場合は、それまで遠側移動であったにも関わらず、ＡＦ評価値が近側に登り止まっているので、速度が変化したと判断することが出来る。この場合は、Ｓ６０６において速度変化フラグをセットし、Ｓ６０７においてリミット範囲を通常範囲に設定する。本実施形態では、通常範囲を今回の合焦位置から±２０深度の領域とする。
【００４５】
Ｓ６０１で近側登り止まりではないと判定された場合は、次にＳ６０８においてＡＦ評価値が遠側登り止まりかの判定を行う。遠側登り止まりであると判定された場合は、Ｓ６０９において遠側へ移動しているかの判定を行う。遠側へ移動しているかの判断は、距離差分を使用して行う。Ｓ６０９において遠側へ移動していると判定された場合は、Ｓ６１０において遠側移動フラグがＯＮされているかの判定を行う。このフラグをチェックすることで被写体が連続して遠側へ移動しているかの判定を行うことが出来る。遠側移動フラグがＯＮである場合は次にＳ６１１においてリミット範囲を最大範囲に設定する。Ｓ６１０で遠側移動フラグがＯＦＦであると判定された場合は、リミット範囲を拡大範囲に設定する。Ｓ６０９で遠側移動ではないと判定された場合は、それまで近側移動であったにも関わらず、ＡＦ評価値が遠側に登り止まっているので、速度が変化したと判断することが出来る。この場合は、Ｓ６１３において速度変化フラグをセットし、Ｓ６１４においてリミット範囲を通常範囲に設定する。Ｓ６０８でＡＦ評価値が遠側登り止まりではないと判定された場合は、Ｓ６１５において連続移動フラグがＯＮかの判定を行う。連続移動フラグがＯＮであると判定された場合は、Ｓ６１６においてリミット範囲を最大範囲に設定する。連続移動フラグがＯＮでないと判定された場合は、Ｓ６１７においてリミット範囲を通常範囲に設定して処理を終了する。
【００４６】
図１１は、図６におけるＳ５０２の非合焦時中心位置決定処理の手順を示すフローチャートである。
【００４７】
まずＳ５０１において、スキャン幅を非合焦時スキャン幅に設定する。次にＳ７０２においてＡＦ評価値が近側登り止まりかの判定を行う。ここでの近側登り止まりは、ＡＦ評価値が低い状態、かつ、スキャンした結果のＡＦ評価値が、スキャン範囲の近側端で、まだ増加する傾向であって、減少する傾向に転じていない状態のことである。近側へ登り止まっていると判定された場合は、Ｓ７０３においてスキャン中心位置を前回の中心位置から所定量近側に合焦する方向へずらした位置をスキャン中心位置に設定する。本実施形態では、この所定量を３０深度としている。Ｓ７０２で近側登り止まりであると判定されなかった場合は次にＳ７０４において遠側登り止まりかの判定を行う。ここでの遠側登り止まりは、ＡＦ評価値が低い状態、かつ、スキャンした結果のＡＦ評価値が、スキャン範囲の遠側端で、まだ増加する傾向であって、減少に転じていない状態のことである。遠側へ登り止まっていると判定された場合は、Ｓ７０５においてスキャン中心位置を前回の中心位置から所定量遠側に合焦する方向へずらした位置をスキャン中心位置に設定する。本実施形態では、この所定量を３０深度としている。
【００４８】
このようにすることで、現在のスキャン範囲が被写体から離れた位置に設定されていた場合でも、ＡＦ評価値の傾向からスキャン範囲を補正することが出来る。Ｓ７０４で遠側登り止まりではないと判定された場合は、Ｓ７０６においてスキャン中心位置を前回のスキャン中心位置に設定し、処理を終了する。
【００４９】
以上説明したように、図３、図５、図６、図１０及び図１１の処理によれば、被写体が近い距離で移動している場合に複雑な計算を用いずとも被写体にピントを合わせ続けることが出来る。
【００５０】
以上、本発明について実施形態を用いて説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。
【００５１】
（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の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出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１０１：撮影レンズ、１０２：シャッター、１０３：ＡＥ処理部、１０４：フォーカスレンズ、１０６：ＡＦ処理部、１０７：撮像素子、１０８：Ａ／Ｄ変換部、１０９：画像処理部、１１０：フォーマット変換部、１１１：ＤＲＡＭ、１１２：画像記録部、１１３：システム制御部、１１４：ＶＲＡＭ、１１５：画像表示部、１１６：操作部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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