JP2009015117A - 焦点調節装置および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影者の意図する被写体を追尾する。
【解決手段】焦点調節状態に基づいて複数の焦点検出位置のいずれかを選択する第１選択手段１９と、結像光学系８による像を撮像して画像情報を繰り返し出力する撮像手段１６と、画像情報と基準として設定された基準画像情報とに基づいて、複数の焦点検出位置のいずれかを選択する第２選択手段１９と、第１選択手段と第２選択手段のいずれかによって選択された焦点検出位置に対して繰り返し検出される焦点調節状態に基づいて結像光学系８の焦点調節を繰り返し行うとともに、該焦点調節を一時的に禁止可能な焦点調節手段２２と、焦点調節の禁止度合いを設定する設定手段２０と、設定手段２０によって設定された禁止度合いに基づいて、焦点調節手段２２による焦点調節の対象とする焦点検出位置を選択する際の、第１選択手段と第２選択手段の寄与度を設定する制御手段１９とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は焦点調節装置と撮像装置に関する。

追尾視野内の被写体の色や輝度などの特徴により撮影画面内で対象を追尾するとともに、撮影レンズの焦点調節状態を検出する画面内の焦点検出位置を追尾する対象の位置へ移動するようにした画像追尾装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この装置では、追尾視野が画面内の所定領域から外れるとその時点で撮影レンズの駆動を一時禁止している。

この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
特開平０５−０６０７１２号公報

しかしながら、上述した従来の画像追尾装置に対して、撮影レンズの焦点検出結果に基づいて焦点検出位置を選択する技術を適用することを考えた場合に、異なる選択基準を適切に使い分けることができないという問題がある。

（１） 請求項１の発明は、結像光学系の画面内に設定された複数の焦点検出位置に対して結像光学系の焦点調節状態を繰り返し検出する焦点検出手段と、焦点調節状態に基づいて複数の焦点検出位置のいずれかを選択する第１選択手段と、結像光学系による像を撮像して画像情報を繰り返し出力する撮像手段と、画像情報と基準として設定された基準画像情報とに基づいて、複数の焦点検出位置のいずれかを選択する第２選択手段と、第１選択手段と第２選択手段のいずれかによって選択された焦点検出位置に対して繰り返し検出される焦点調節状態に基づいて結像光学系の焦点調節を繰り返し行うとともに、該焦点調節を一時的に禁止可能な焦点調節手段と、焦点調節の禁止度合いを設定する設定手段と、設定手段によって設定された禁止度合いに基づいて、焦点調節手段による焦点調節の対象とする焦点検出位置を選択する際の、第１選択手段と第２選択手段の寄与度を設定する制御手段とを備える。
（２） 請求項２の焦点調節装置は、焦点調節手段によって、第１選択手段により選択された焦点検出位置に対して検出される焦点調節状態の変化と、第１選択手段または第２選択手段で選択される焦点検出位置の変動のいずれかに基づいて焦点調節を禁止し、設定手段によって、焦点調節状態の変化と焦点検出位置の変動の少なくとも一方に対する感度が異なる第１禁止度合いと第２禁止度合いを設定可能であり、制御手段によって、第１禁止度合いが設定された場合は第１選択手段の寄与度を第２選択手段の寄与度よりも大きくし、第２禁止度合いが設定された場合は第２選択手段の寄与度を第１選択手段の寄与度よりも大きくするようにしたものである。
（３） 請求項３の焦点調節装置は、繰り返し出力される画像情報に基づいて基準画像情報を更新する基準画像更新手段をさらに備え、制御手段によって、第２選択手段の寄与度を第１選択手段の寄与度に対して大きく設定する場合は、第１選択手段の寄与度を第２選択手段の寄与度に対して大きく設定する場合に比べて、基準画像更新手段によって基準画像情報を更新する頻度を低くするようにしたものである。
（４） 請求項４の焦点調節装置は、焦点調節手段によって、第２選択手段の寄与度が第１選択手段の寄与度よりも大きく、画像情報と基準画像情報との類似度が所定値以下となった場合に、焦点調節を禁止するようにしたものである。
（５） 請求項５の焦点調節装置は、焦点調節手段によって、第２選択手段の寄与度が第１選択手段の寄与度よりも大きく、第２選択手段によって焦点検出位置が選択できない場合に、焦点調節を禁止するようにしたものである。
（６） 請求項６の焦点調節装置は、設定手段によって、画像情報のうち、選択された焦点検出位置に対応する画像情報の変化の度合いに応じて禁止度合いを設定するようにしたものである。
（７） 請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の焦点調節装置を備えた撮像装置である。

本発明によれば、焦点調節の禁止度合いの設定に応じて適切に撮影者の意図する被写体に対する焦点検出位置を選択することができる。

撮影画面内に設定された複数の焦点検出エリアにおいて撮影レンズの焦点調節状態、すなわちデフォーカス量を検出し、前回の焦点調節時のデフォーカス量に近いデフォーカス量が検出された焦点検出エリアを焦点調節を行うエリアに採用して追尾対象の被写体を追尾するＡＦ（自動焦点調節）追尾機能と、撮影画像の中の追尾対象の被写体の画像をテンプレート画像（基準画像）として記憶し、繰り返し撮像される画像の中でテンプレート画像と一致または類似した画像の位置を検索しながら（テンプレートマッチング）追尾対象の被写体を追尾する画像追尾機能とを備え、ＡＦ追尾機能と画像追尾機能により撮影レンズを駆動しながら対象を追尾する焦点調節装置を備えた撮像装置（一眼レフデジタルスチルカメラ）の一実施の形態を説明する。

図１は、一実施の形態の焦点調節装置を備えた撮像装置（一眼レフデジタルスチルカメラ）１の構成を示す。なお、図１では本願発明と直接関係のないカメラの機器および回路についての図示と説明を省略する。一実施の形態のカメラ１は、カメラ本体２に交換レンズ３が交換可能に装着される。カメラ本体２には被写体像を撮像して画像を記録するための第１撮像素子４が設けられる。この第１撮像素子４はＣＣＤやＣＭＯＳなどにより構成することができる。撮影時にはクイックリターンミラー５およびサブミラー６が実線で示す撮影光路外の位置に退避してシャッター７が開放され、撮影レンズ８により第１撮像素子４の受光面に被写体像が結像される。

カメラ本体２の底部には、撮影レンズ８の焦点調節状態を検出するための焦点検出光学系９と測距素子１０が設けられている。この一実施の形態では、瞳分割型位相差検出方式による焦点検出方法を採用した例を示す。焦点検出光学系９は、撮影レンズ８を通過した対の焦点検出用光束を測距素子１０の受光面へ導き、対の光像を結像させる。測距素子１０は例えば対のＣＣＤラインセンサーを備え、対の光像に応じた焦点検出信号を出力する。撮影前にはクイックリターンミラー５およびサブミラー６が破線で示すような撮影光路内の位置に設定されており、撮影レンズ８からの対の焦点検出用光束はクイックリターンミラー５のハーフミラー部を透過し、サブミラー６により反射されて焦点検出光学系９および測距素子１０へ導かれる。

カメラ本体２の上部にはファインダー光学系が設けられている。撮影前にはクイックリターンミラー５およびサブミラー６が破線で示す位置にあり、撮影レンズ８からの被写体光はクイックリターンミラー５に反射されて焦点板１１へ導かれ、焦点板１１上に被写体像が結像する。液晶表示素子１２は、焦点板１１上に結像された被写体像に焦点検出エリアマークなどの撮影情報を重畳表示するとともに、被写体像外の位置に露出値などの種々の撮影情報を表示する。焦点板１１上の被写体像と液晶表示素子１２による撮影情報はペンタダハプリズム１３および接眼レンズ１４を介して接眼窓１５へ導かれ、撮影者が被写体像と撮影情報を視認することができる。

また、カメラ本体２上部のファインダー光学系には、被写体追尾や測光のために被写体像を撮像する第２撮像素子１６が設けられる。焦点板１１に結像した被写体像は、ペンタダハプリズム１３、プリズム１７および結像レンズ１８を介して第２撮像素子１６の受光面に再結像される。第２撮像素子１６は被写体像に応じた画像信号を出力する。撮影前に焦点板１１上に結像された被写体像は、ペンタダハプリズム１３、プリズム１７および結像レンズ１８を介して第２撮像素子１６へ導かれ、第２撮像素子１６の受光面に被写体像が再結像される。詳細を後述するが、この第２撮像素子１６により撮像された被写体像に基づいて画像追尾制御と露出制御が行われる。

カメラ本体２にはまた、ボディ駆動制御装置１９、操作部材２０などが設けられる。ボディ駆動制御装置１９は、詳細を後述するマイクロコンピューターとメモリ、Ａ／Ｄ変換器などの周辺部品から構成され、カメラ１の種々の制御と演算を行う。操作部材２０には、シャッターボタン、焦点検出エリア選択スイッチ、撮影モード選択スイッチ、焦点調節モード選択スイッチなどのカメラ１を操作するためのスイッチやセレクターが含まれる。

上述したように、この一実施の形態では、撮影画面内に設定された複数の焦点検出エリアにおいて撮影レンズのデフォーカス量を検出し、前回の焦点調節時のデフォーカス量に近いデフォーカス量が検出された焦点検出エリアを焦点調節を行うエリアに採用して追尾対象の被写体を追尾するＡＦ追尾機能と、撮影画像の中の追尾対象の被写体の画像をテンプレート画像（基準画像）として記憶し、繰り返し撮像される画像の中でテンプレート画像と一致または類似した画像の位置を検索しながら追尾対象の被写体を追尾する画像追尾機能とを備えており、ＡＦ追尾結果と画像追尾結果とに基づいて追尾対象の位置すなわち焦点調節を行う焦点検出エリア（焦点調節エリア）を決定する。この一実施の形態では、、焦点調節を一時禁止する度合い、つまり撮影レンズをロックオンする度合い、さらに換言すれば“ロックオン強度”を設定するためのロックオン設定部材を操作部材に設ける。このロックオン設定部材によって、ＡＦ追尾結果に対して画像追尾結果をどの程度考慮して焦点調節エリアを決定するかを調整する。

このロックオン設定部材は、“なし”、“弱”、“強”の３段階に設定が可能であり、なし→弱→強の順に画像追尾結果の採用割合が高くなる、換言すればＡＦ追尾結果に対して画像追尾結果を考慮する度合いが強くなる。つまり、“なし”に設定した場合には、画像追尾結果をまったく考慮せずにＡＦ追尾結果のみに基づいて焦点調節エリアを決定し、焦点調節を行う。“強”に設定した場合には、ＡＦ追尾結果よりも画像追尾結果を優先して焦点調節エリアを決定し、焦点調節を行う。

交換レンズ３には、ズーミングレンズ８ａ、フォーカシングレンズ８ｂ、絞り２１、レンズ駆動制御装置２２などが設けられる。なお、この一実施の形態では撮影レンズ８をズーミングレンズ８ａ、フォーカシングレンズ８ｂおよび絞り２１で体表的に表すが、撮影レンズ８の構成は図１に示す構成に限定されない。レンズ駆動制御装置２２は図示しないマイクロコンピューターとメモリ、駆動回路、アクチュエーター、センサーなどの周辺部品から構成され、レンズ８ａ、８ｂおよび絞り２１の駆動制御とそれらの位置検出を行う。レンズ駆動制御装置２２に内蔵されるメモリには、交換レンズ３の焦点距離や開放絞り値などの情報が記憶されている。

ボディ駆動制御装置１９とレンズ駆動制御装置２２は、レンズマウント部の接点２３を介して通信を行う。ボディ駆動制御装置１９からレンズ駆動制御装置２２へは、レンズ駆動量や制御絞り値などの情報を送信する。一方、レンズ駆動制御装置２２からボディ駆動制御装置１９へは、ズーミングレンズ８ａによる焦点距離、フォーカシングレンズ８ｂによる撮影距離、絞り値などの情報を送信する。モニター２４はカメラ本体２の背面に設けられ、スルー画や撮影画像の他に各種撮影情報を表示する。

図２はボディ駆動制御装置１９の詳細な構成を示す。なお、本願発明と直接関係のない制御機能については図示と説明を省略する。ボディ駆動制御装置１９は素子制御回路１９ａ、Ａ／Ｄ変換器１９ｂ、マイクロコンピューター１９ｃ、メモリ１９ｄなどを備えている。素子制御回路１９ａは第２撮像素子１６の電荷の蓄積と読み出しを制御する。Ａ／Ｄ変換器１９ｂは、第２撮像素子１６から出力されるアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する。マイクロコンピューター１９ｃは、ソフトウエア形態により追尾制御部１９ｅ、露出制御部１９ｆ、焦点検出演算部１９ｇおよびレンズ駆動量演算部１９ｈを構成する。

メモリ１９ｄは、画像追尾用のテンプレート画像（基準画像）やＡＦ追尾用のデフォーカス量などの情報、あるいは撮影レンズ８の焦点距離、開放Ｆ値、絞り値、像ズレ量からデフォーカス量への変換係数などのレンズ情報、フォーカシングレンズ８ｂの一時駆動禁止（以下、ロックオンという）の継続時間、各種判定用のしきい値や所定値などを記憶する。

追尾制御部１９ｅは、第２撮像素子１６により撮像した被写体像の内、撮影者が手動で指定した追尾対象位置、あるいはカメラ１が自動で設定した追尾対象位置に対応する画像をテンプレート画像(基準画像）としてメモリ１９ｄに記憶させ、その後に第２撮像素子１６で繰り返し撮影される画像の中からテンプレート画像と一致または類似する画像領域を検索することによって追尾対象の位置を認識する。露出演算部１９ｆは、第２撮像素子１６により撮像した画像信号に基づいて露出値を演算する。

焦点検出演算部１９ｇは、測距素子１０から出力される対の光像に応じた焦点検出信号に基づいて撮影レンズ８の焦点調節状態、ここではデフォーカス量を検出する。なお、詳細を後述するが、撮影レンズ８の撮影画面内には複数の焦点検出エリアが設定されており、測距素子１０は焦点検出エリアごとに対の光像に応じた焦点検出信号を出力し、焦点検出演算部１９ｇは焦点検出エリアごとに対の光像に応じた焦点検出信号に基づいてデフォーカス量を検出する。

図３は第２撮像素子１６の詳細な構成を示す正面図である。第２撮像素子１６は、マトリクス状に配列された複数の画素（光電変換素子）２６（ここでは横１６個×縦１２個＝１９２個）を備えている。各画素２６は図４に示すように３個の部分２６ａ、２６ｂ、２６ｃに分割され、これらの部分２６ａ、２６ｂ、２６ｃにはそれぞれ赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの原色フィルターが設けられている。これにより、各画素２６ごとに被写体像のＲＧＢ信号を出力することができる。なお、第２撮像素子１６の画素数はこの一実施の形態の画素数に限定されない。

次に、一実施の形態の被写体追尾動作を説明する。図５〜図７は一実施の形態の被写体追尾方法を説明するための図、図８〜図１３は一実施の形態の被写体追尾制御を示すフローチャートである。ボディ駆動制御装置１９は、第２撮像素子１６により撮像した被写体像の内、撮影者が手動で追尾対象領域を指定するか、あるいはカメラが自動で追尾対象領域を設定した後、操作部材２０のシャッターボタンを半押しすると、被写体追尾処理を開始する。

なお、シャッターボタンを全押しして撮影を行うとき以外は、クイックリターンミラー５が図１に破線で示す撮影光路内に設定されており、撮影レンズ８から入射した被写体光は焦点板１１上に結像される。そして、焦点板１１上の被写体像はペンタダハプリズム１３、プリズム１７および結像レンズ１８を介して第２撮像素子１６へ導かれ、第２撮像素子１６から被写体像信号が繰り返し出力される。

図５は撮影者が接眼窓１５から視認する被写体像（ファインダー像）である。撮影レンズ８により焦点板１１上に結像された被写体像には、液晶表示素子１２により焦点検出エリアマークなどの撮影情報が重畳表示され、ペンタダハプリズム１３および接眼レンズ１４を介して接眼窓１５へ導かれ、撮影者が被写体像と撮影情報を視認することができる。この一実施の形態では、撮影レンズ８の撮影画面内に７個の焦点検出エリア４５ａ〜４５ｇが設定されており、液晶表示素子１２により焦点板１１上の被写体像にエリアマークを重畳し、各焦点検出エリア４５ａ〜４５ｇの位置を表示する。操作部材２０の焦点検出エリア選択スイッチにより任意のエリアを選択すると、そのエリアのマーク４５が点灯表示される。

図８のステップ１において、図５に示すように操作部材２０の焦点検出エリア選択スイッチにより焦点検出エリア４５ｂが選択され、この状態で操作部材２０のシャッターボタンが半押しされると、焦点検出エリア４５ｂがユーザー設定ＡＦエリアとしてメモリ１９ｄに記憶されるとともに、追尾対称の被写体が指定される。なお、ここでは撮影者がユーザー設定ＡＦエリアおよび追尾対象の被写体を手動で指定する例を示したが、例えば自動的に被写体を認識する機能を備えたカメラでは被写体認識結果に基づいてユーザー設定ＡＦエリアおよび追尾対象被写体を設定してもよい。

ステップ２において、第２撮像素子１６により画像追尾／露出制御共用の追尾初期画像を取得するとともに、測距素子１０により各焦点検出エリア４５ａ〜４５ｇに対応する対の光像を取得する。

ここで、追尾初期画像は画素ごとにＲＧＢ値で表す。
Ｒ[ｘ,ｙ]、Ｇ[ｘ,ｙ]、Ｂ[ｘ,ｙ] ・・・（１）
この画素ごとのＲＧＢ値に基づいて、各画素の色情報（この一実施の形態では色相）ＲＧ、ＢＧを演算するとともに、画像を取得したときの露光時間Ｔ、ゲインＧainおよび色合成係数Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｂに基づいて輝度情報Ｌを演算する。
ＲＧ[ｘ,ｙ]＝Log_２（Ｒ[ｘ,ｙ]）−Log_２（Ｇ[ｘ,ｙ]），
ＢＧ[ｘ,ｙ]＝Log_２（Ｂ[ｘ,ｙ]）−Log_２（Ｇ[ｘ,ｙ]），
Ｌ[ｘ,ｙ]＝Log_２（Ｋｒ×Ｒ[ｘ,ｙ]＋Ｋｇ×Ｇ[ｘ,ｙ]＋Ｋｂ×Ｂ[ｘ,ｙ]）−Log_２（Ｔ）−Log_２（Ｇain） ・・・（２）
これらの色情報ＲＧ、ＢＧ、輝度情報Ｌをテンプレート画像として用いるためにメモリ１９ｄに記憶する。

ステップ３では、焦点検出信号に基づいて各焦点検出エリア４５ａ〜４５ｇの撮影レンズ８の焦点調節状態、すなわちデフォーカス量を検出する。ステップ４で、ユーザー設定エリア４５ｂに対して検出されたデフォーカス量をレンズ駆動量に変換し、レンズ駆動量をレンズ駆動制御装置２２へ送信する。レンズ駆動制御装置２２は、レンズ駆動量にしたがって撮影レンズ８のフォーカシングレンズ８ｂを駆動し、焦点調節を行う。

ステップ５において、図９に示す追尾制御初期処理サブルーチンを実行する。図９のステップ１０１において、追尾初期画像の中の焦点検出エリア４５ｂ（ユーザー設定ＡＦエリア）に対応する領域の画像の被写体色情報を記憶する。ステップ１０２では、図６(ａ)に示すように、追尾初期画像の中の焦点検出エリア４５ｂの周辺部において被写体色情報と同様な色情報を示す同色情報領域を検出し、続くステップ１０３で同色情報領域を初期の追尾被写体領域４７とする。なお、ここでは被写体色情報に基づいて追尾被写体領域４７を決定する例を示すが、処理の簡素化を図るために一律に３×３画素のように追尾被写体領域のサイズを統一したり、さらに撮影レンズ８の距離情報に応じて被写体領域のサイズを決定してもよい。

ステップ１０４において、追尾初期画像の中の追尾被写体領域４７の画像を以降の追尾処理に用いるテンプレート画像４８（図６(ｂ)参照）としてメモリ１９ｄに記憶する。例えば、追尾被写体領域４７の始点位置が図６(ａ)に示すように(ｘ,ｙ)＝(４,５)の場合には、テンプレート画像４８の色情報（ここでは色相）ＲＧref、ＢＧrefと輝度情報Ｌrefは次のように表される。
ＲＧref[ｒｘ,ｒｙ]＝ＲＧ[ｘ,ｙ]、
ＢＧref[ｒｘ,ｒｙ]＝ＢＧ[ｘ,ｙ]、
Ｌref[ｒｘ,ｒｙ]＝Ｌ[ｘ,ｙ] （ｒｘ,ｒｙ＝１〜３、ｘ＝４〜６、ｙ＝５〜７） ・・・（３）

ステップ１０５で追尾被写体領域４７を前後左右に所定画素（ここでは２画素とする）づつ拡大した領域を探索領域４９に設定し、メモリ１９ｄに記憶する。図６(ａ)に示す例では、探索領域４９は、ｘ＝２〜８、ｙ＝３〜９の領域になる。その後、図８のステップ６へリターンする。

追尾制御の初期処理が終了したら図８のステップ６へ進み、操作部材２０のシャッターボタンが全押しされたか否か、つまりシャッターレリーズ操作が行われたか否かを確認する。シャッターレリーズ操作がない場合はステップ７へ進み、第２撮像素子１６から画像追尾／露出制御共用の追尾次画像を取得するとともに、測距素子１０により各焦点検出エリア４５ａ〜４５ｇごとに焦点検出用の対の光像を取得する。なお、ステップ２における処理と同様に色情報ＲＧ[ｘ,ｙ]、ＢＧ[ｘ,ｙ]および輝度情報Ｌ[ｘ,ｙ]を算出し、メモリ１９ｄに記憶する。続くステップ８で図１０に示す追尾演算処理を実行する。

図１０のステップ２０１において、追尾用画像の中の探索領域４９からテンプレート画像４８と同じサイズの領域を順次切り出し、切り出した画像とテンプレート画像４８の対応する画素ごとに色情報の差Ｄiffを算出する。図７(ａ)に示すように、探索領域４９の中で１画素ずつ切り出し領域４７ａをずらしながらテンプレート画像４８との色情報の差Ｄiffを算出する。

今、図７(ａ)に示すように探索領域４９の始点位置が(scｘ,scｙ)＝(２,３)であるとすると、差Ｄiffの演算は次のようにして行う。
Ｄiff[ｄｘ,ｄｙ]＝ΣΣ｛ＡＢＳ（ＲＧ[scｘ＋ｄｘ−１＋ｒｘ，scｙ＋ｄｙ−１＋ｒｙ]−ＲＧref[ｒｘ,ｒｙ]）＋ＡＢＳ（ＢＧ[scｘ＋ｄｘ−１＋ｒｘ，scｙ＋ｄｙ−１＋ｒｙ]−ＢＧref[ｒｘ,ｒｙ]）＋ＡＢＳ（Ｌ[scｘ＋ｄｘ−１＋ｒｘ，scｙ＋ｄｙ−１＋ｒｙ]−Ｌref[ｒｘ,ｒｙ]）｝ ・・・（４）
（４）式において、ｄｘ，ｄｙ＝１〜５、ｒｘ，ｒｙ＝１〜３、scｘ＝２、scｙ＝３、ΣΣはｒｘ＝１〜３およびｒｙ＝１〜３の総和演算である。

次に、ステップ２０２において、差Ｄiff[ｄｘ,ｄｙ]の中の最小の差minＤiffを検索し、探索領域４９内で最小の差minＤiffを算出したときの上記切り出し領域４７ａを新しい追尾被写体領域４７に決定する。ここでは、図７(ｂ)に示すように、始点位置が(ｘ,ｙ)＝(５,６)の切り出し領域を新しい追尾被写体領域４７とする。

ステップ２０３では、新しい追尾被写体領域４７を中心に前後左右に所定画素（ここでは２画素とする）づつ拡大した領域を新しい探索領域４９に設定する。ここでは、図７(ｂ)に示すように、ｘ＝３〜９、ｙ＝４〜１０の領域を新しい探索領域４９とする。その後、図８のステップ９へリターンする。

リターン後の図８のステップ９において、上記ステップ７で測距素子１０により取得した焦点検出エリア４５ａ〜４５ｇに対応する対の光像に基づいて、すべての焦点検出エリア４５ａ〜４５ｇのデフォーカス量（撮影レンズ８の焦点調節状態）を検出する。ステップ１０において、図１１〜図１３に示すエリア決定レンズ駆動サブルーチンを実行し、焦点調節を行う焦点検出エリア（焦点調節エリア）を決定し、撮影レンズ８を焦点調節駆動する。

図１１のステップ３０１において、操作部材２０のロックオン設定部材が“強”に設定されているか否かを判別し、強設定時は図１３に示す強設定時の焦点調節エリア決定処理を実行する。強設定でない場合はステップ３０２へ進み、ロックオン設定部材が“なし”に設定されているか否かを判別する。なし設定時は図１１に示すなし設定時の焦点調節エリア決定処理を実行し、なし設定でない場合は図１２に示す弱設定時の焦点調節エリア決定処理を実行する。

まず、図１１に示す“なし”設定時の焦点調節エリア決定処理を説明する。図１１のステップ３０３において、ユーザー設定ＡＦエリア（図８のステップ１でメモリ１９ｄに記憶したユーザー設定ＡＦエリアで、この一実施の形態では図５に示す焦点検出エリア４５ｂ）で今回検出されたデフォーカス量（ステップ９参照）が前回の焦点調節時のデフォーカス量、つまり前回の焦点調節時に焦点調節エリアに採用された焦点検出エリアのデフォーカス量に近いか否かを判定する。両者の差が予め設定した同一被写体と見なせる判定しきい値以下の場合にはステップ３０４へ進み、ユーザー設定ＡＦエリアで今回検出されたデフォーカス量をレンズ駆動量に変換し、レンズ駆動制御装置２２によりフォーカシングレンズ８ｂを駆動して焦点調節を行う。

一方、ステップ３０３でユーザー設定ＡＦエリアのデフォーカス量と前回の焦点調節時のデフォーカス量との差が上記判定しきい値より大きい場合には同一被写体でないと判断してステップ３０５へ進み、ユーザー設定ＡＦエリア以外の焦点検出エリアで今回検出されたデフォーカス量の中に、前回の焦点調節時に焦点調節エリアに採用された焦点検出エリアのデフォーカス量に近いものがあるか、つまり両者の差が上記判定しきい値以下のものがあるか否かを判定する。差が判定しきい値以下のデフォーカス量がある場合は、その焦点検出エリアの被写体は前回の焦点調節時に追尾していた対象被写体と同一であると判断してステップ３０６へ進み、そのデフォーカス量をレンズ駆動量に変換し、レンズ駆動制御装置２２によりフォーカシングレンズ８ｂを駆動して焦点調節を行う。

なお、ステップ３０５で、ユーザー設定ＡＦエリア以外の焦点検出エリアでも差が判定しきい値以下のデフォーカス量がない場合、すなわちすべての焦点検出エリアで差が判定しきい値以下のデフォーカス量が見つからなかった場合にはステップ３０４へ進み、ユーザー設定エリアで今回検出されたデフォーカス量をレンズ駆動量に変換し、レンズ駆動制御装置２２によりフォーカシングレンズ８ｂを駆動して焦点調節を行う。

このように、操作部材２０のロックオン設定部材が“なし”に設定されているときは、画像追尾結果をまったく考慮せずにＡＦ追尾結果のみにより焦点調節エリアを決定し、焦点調節を行う。すなわち、ユーザー設定ＡＦエリアのデフォーカス量が前回の焦点調節時のデフォーカス量に近い場合には、ユーザー設定ＡＦエリアで対象被写体を追尾していると判断し、ユーザー設定ＡＦエリアのデフォーカス量に基づいて焦点調節を行う。また、ユーザー設定ＡＦエリアのデフォーカス量が前回の焦点調節時のデフォーカス量に近くない場合は、他の焦点検出エリアの中から前回の焦点調節時のデフォーカス量と近いデフォーカス量を示すエリアを検索し、そのエリアを焦点調節エリアとする。つまり、ロックオン設定部材がなし設定時は、ユーザー設定ＡＦエリアを優先するＡＦ追尾を行い、撮影レンズ駆動の一時停止すなわちロックオンを行わない。

次に、図１２に示す“弱”設定時の焦点調節エリア決定処理を説明する。ステップ３１１において、ユーザー設定ＡＦエリアで今回検出されたデフォーカス量が前回の焦点調節時に焦点調節エリアに採用された焦点検出エリアのデフォーカス量に近いか否かを判定する。両者の差が予め設定した同一被写体と見なせる判定しきい値以下の場合にはステップ３１２へ進み、ユーザー設定ＡＦエリアで今回検出されたデフォーカス量をレンズ駆動量に変換し、レンズ駆動制御装置２２によりフォーカシングレンズ８ｂを駆動して焦点調節を行う。

一方、ステップ３１１でユーザー設定ＡＦエリアのデフォーカス量と前回の焦点調節時のデフォーカス量との差が上記判定しきい値より大きいと判定された場合にはステップ３１３へ進み、ユーザー設定ＡＦエリア以外の焦点検出エリアで今回検出されたデフォーカス量の中に、前回の焦点調節時に焦点調節エリアに採用された焦点検出エリアのデフォーカス量に近いものがあるか、つまり両者の差が上記判定しきい値以下のものがあるか否かを判定する。差が判定しきい値以下のデフォーカス量がある場合は、その焦点検出エリアの被写体が前回の焦点調節時に追尾していた対象被写体と同一であると判断してステップ３１４へ進み、そのデフォーカス量をレンズ駆動量に変換し、レンズ駆動制御装置２２によりフォーカシングレンズ８ｂを駆動して焦点調節を行う。

ユーザー設定ＡＦエリアおよびその他の焦点検出エリアにおいて、前回の焦点調節時に焦点調節エリアに採用された焦点検出エリアのデフォーカス量に近いデフォーカス量がない場合にはステップ３１５へ進み、ロックオンを開始してからの経過時間、つまり撮影レンズ８の駆動を一時禁止してからの経過時間が弱用として予め設定した所定時間を超えたか否かを判定する。ロックオン経過時間が弱用所定時間を超えた場合はステップ３１６へ進み、ロックオンを解除してユーザー設定ＡＦエリアで今回検出されたデフォーカス量をレンズ駆動量に変換し、レンズ駆動制御装置２２によりフォーカシングレンズ８ｂを駆動して焦点調節を行う。一方、ロックオン経過時間が弱用所定時間未満の場合はステップ３１７へ進み、ロックオンを継続する。

このように、操作部材２０のロックオン設定部材が“弱”に設定されているときは、上述した“なし”設定時と同様に、画像追尾結果を考慮せずにＡＦ追尾結果のみにより焦点調節エリアを決定し、焦点調節を行う。しかし、すべての焦点検出エリアで前回の焦点調節時に追尾していた対象被写体を検出できない場合に、“なし”設定時はユーザー設定ＡＦエリアを焦点調節エリアとするのに対し、この“弱”設定時は撮影レンズ８の駆動を一時禁止してロックオンに入る。つまり、ロックオン設定部材の“弱”設定時には強度の低いロックオンが行われる。

最後に、図１３に示す“強”設定時の焦点調節エリア決定処理を説明する。ステップ３２１において、今回の追尾被写体領域４７の色情報とテンプレート画像４８の色情報との類似度が低いか否かを判定する。すなわち、上述したテンプレート画像４８との色情報の差Ｄiffの最小値minＤiffが予め設定した類似判定しきい値Ｋより大きく、両者の類似度が低い場合はステップ３２３へ進む。一方、最小差minＤiffがしきい値Ｋ以下で類似度が高い場合はステップ３２２へ進み、追尾被写体領域４７が焦点検出エリア外か否かを判別する。追尾被写体領域４７に対応する焦点検出エリアが存在しない場合はステップ３２３へ進み、追尾被写体領域４７に対応する焦点検出エリアが存在する場合はステップ３２６へ進む。

なお、追尾被写体領域４７の範囲外であってもその近傍にある焦点検出エリアも追尾対象の被写体と重なっている可能性が高いので、このような追尾被写体領域４７の近傍にある焦点検出エリアも追尾被写体領域４７に対応する焦点検出エリアとしてもよい。

今回の追尾被写体領域４７の色情報がテンプレート画像４８の色情報と類似していない場合、または今回の追尾被写体領域４７に対応する焦点検出エリアが存在しない場合には、ステップ３２３でロックオンを開始してからの経過時間、つまり撮影レンズ８の駆動を一時禁止してからの経過時間が強用として予め設定した所定時間を超えたか否かを判定する。ロックオン経過時間が強用所定時間を超えた場合はステップ３２４へ進み、ロックオンを解除してユーザー設定ＡＦエリアで今回検出されたデフォーカス量をレンズ駆動量に変換し、レンズ駆動制御装置２２によりフォーカシングレンズ８ｂを駆動して焦点調節を行う。一方、ロックオン経過時間が強用所定時間未満の場合はステップ３２５へ進み、ロックオンを継続する。なお、強用所定時間には上述した弱用所定時間よりも長い時間を設定する。

一方、今回の追尾被写体領域４７の色情報がテンプレート画像４８の色情報と類似しており、かつ、今回の追尾被写体領域４７に対応する焦点検出エリアが存在する場合には、ステップ３２６で追尾被写体領域４７に対応する焦点検出エリアのデフォーカス量が前回の焦点調節時に焦点調節エリアに採用された焦点検出エリアのデフォーカス量に近いか、つまり両者の差が上記判定しきい値以下か否かを判定する。なお、追尾被写体領域４７に対応する焦点検出エリアが複数存在する場合には、デフォーカス量の差が最小の焦点検出エリアを選択する。差が判定しきい値以下のデフォーカス量がある場合はステップ３２７へ進み、そのデフォーカス量をレンズ駆動量に変換し、レンズ駆動制御装置２２によりフォーカシングレンズ８ｂを駆動して焦点調節を行う。

一方、追尾被写体領域４７に対応する焦点検出エリアのデフォーカス量の中に、差が判定しきい値以下のデフォーカス量がない場合は図１２のステップ３１１へ進み、上述した弱設定時の焦点調節エリア決定処理を実行する。

このように、操作部材２０のロックオン設定部材が“強”に設定されているときは、画像追尾結果とＡＦ追尾結果とに基づいて焦点調節エリアを決定し、焦点調節を行う。つまり、画像追尾結果の追尾被写体領域４７に対応する焦点検出エリアの中から、前回の焦点調節時に追尾していた対象被写体と同一の被写体を探索し、同一被写体を捕捉している焦点検出エリアを焦点調節エリアとする。しかし、テンプレートマッチングの結果、今回の撮像画像の中から類似度が高い追尾被写体領域が検出できなかった場合、あるいは追尾被写体領域は検出できたが焦点検出エリアの範囲から外れてしまった場合には、良い画像追尾結果が得られなかったして撮影レンズ８の駆動を一時禁止してロックオンに入る。

例えば、図５に示すように、前回の焦点調節時に追尾していた対象被写体５１が焦点検出エリア４５ａ〜４５ｇから遠ざかると、画像追尾結果の追尾被写体領域が焦点検出エリアから外れてしまう。このような場合にＡＦ追尾機能だけで被写体追尾を行うと、対象被写体５１と撮影距離がほぼ等しい他の被写体５２が焦点検出エリア４５ａ〜４５ｇに入った場合に、他の被写体５２を前回の焦点調節時に追尾していた対象被写体と同一であると誤認し、撮影レンズのロックオンに入らず、他の被写体５２を追尾し始める。

この一実施の形態では、ロックオン設定部材が“強”に設定されているときは、画像追尾結果とＡＦ追尾結果とに基づいて焦点調節エリアを決定するため、画像追尾機能により追尾対象を見失ったときは撮影レンズの駆動が一時禁止され（ロックオンされ）、他の被写体５２を追尾対象と誤認して追尾を継続することはない。また、図５に示すような状況になくても、画像追尾結果の信頼性が低い、つまりテンプレート画像との類似度が低いときは撮影レンズの駆動が一時禁止され（ロックオンされ）、不確かな被写体を追尾対象として追尾を継続することが避けられる。ロックオン設定部材の“強”設定時には強度の高いロックオンが行われる。

焦点調節エリア選択とレンズ駆動後の図８のステップ１１において、テンプレート画像４８の更新条件が成立しているか否かを判定する。この一実施の形態では、テンプレート更新条件として、ユーザー設定ＡＦエリアと画像追尾結果（図８のステップ８参照）の被写体追尾領域４７とが近いか、つまり、両者がユーザー設定ＡＦ領域で追尾対象を捕捉していると見なせる所定距離以下の位置関係にある場合とする。テンプレート更新条件が成立している場合はステップ１２へ進み、上述したように、画像追尾結果の被写体追尾領域４７の色情報ＲＧ[ｘ,ｙ]、ＢＧ[ｘ,ｙ]および輝度情報Ｌ[ｘ,ｙ]を、テンプレート画像４８の色情報ＲＧref[ｘ,ｙ]、ＢＧref[ｘ,ｙ]および輝度情報Ｌref[ｘ,ｙ]としてメモリ１９ｄに記憶し直す。その後、ステップ６へ戻って上述した処理を繰り返す。

このように、一実施の形態によれば、撮影画面内に設定された複数の焦点検出エリアで検出される撮影レンズのデフォーカス量に基づいて、撮影画面内における追尾対象の位置を検出するＡＦ追尾機能と、撮像素子により撮像される撮影レンズの画像とテンプレート画像とに基づいて撮影画面内における追尾対象の位置を検出する画像追尾機能とを備えた被写体追尾装置において、ロックオン設定部材により設定された焦点調節の一時禁止度合い、すなわちロックオン強度に応じて、追尾対象の位置すなわち焦点調節エリアを決定する際のＡＦ追尾結果と画像追尾結果の寄与度を設定し、焦点調節エリアのデフォーカス量に基づいて撮影レンズの焦点調節を行うようにしたので、撮影シーンに合わせてＡＦ追尾機能と画像追尾機能とを適切に使い分け、撮影者の意図する被写体を追尾することができる。

また、一実施の形態によれば、ロックオン設定部材によりＡＦ追尾結果の寄与度が高く設定された場合、すなわちロックオン強度が“なし”または“弱”の場合には、ユーザー設定ＡＦエリアのデフォーカス量を優先して追尾対象の位置すなわち焦点調節エリアを決定するようにしたので、サッカーのようなスポーツ撮影においてボールを持つ選手を次々に切り換えて撮影するような場合には、ユーザー設定ＡＦエリアでこれらの選手を適切に切り換えながら捕捉することができる。

さらに、一実施の形態によれば、ロックオン設定部材により画像追尾結果の寄与度が高く設定された場合、すなわちロックオン強度が“強”の場合には、画像追尾機能による追尾被写体領域に対応する焦点検出エリアのデフォーカス量を優先して追尾対象の位置すなわち焦点調節エリアを決定するようにしたので、同一被写体を追い続ける撮影シーンにおいて、他の被写体を誤って捕捉して追尾対象が切り換わってしまうことが防止され、撮影者の意図する被写体を追尾し続けることができる。

一実施の形態によれば、ロックオン設定部材により画像追尾結果の寄与度が高く設定され、かつ、画像追尾結果の追尾被写体領域の色情報とテンプレート画像の色情報との最小差minＤiffが所定値より大きく類似度が低い場合に、撮影レンズの駆動を一時禁止してロックオンするようにしたので、信頼性の低い画像追尾結果の被写体を追尾対象として追尾を継続することを防止できる。

一実施の形態によれば、ロックオン設定部材により画像追尾結果の寄与度が高く設定され、かつ、画像追尾結果の追尾被写体領域に対応する焦点検出エリアが存在しない場合に、撮影レンズの駆動を一時禁止してロックオンするようにしたので、他の被写体を誤って捕捉して追尾対象が切り換わってしまうことが防止され、撮影者の意図する被写体を追尾し続けることができる。

《発明の一実施の形態の変形例》
上述した一実施の形態では、ロックオン設定部材の設定に応じて焦点調節エリアを選択する例を示したが、ロックオン設定部材の設定に応じてテンプレート画像の更新を行う変形例を説明する。なお、この変形例の構成は図１および図２に示す構成と同様であり、説明を省略する。

図１４は被写体追尾制御を示すフローチャートである。なお、ステップ１〜９の処理は図８に示すステップ１〜９の処理と同様であり、図示と説明を省略する。ステップ９で焦点検出演算を行って焦点検出エリア４５ａ〜４５ｇのデフォーカス量を検出した後、ステップ４０１で図１５〜図１６に示すエリア決定レンズ駆動ルーチンを実行する。

図１５のステップ５０１において、今回の追尾被写体領域４７の色情報とテンプレート画像４８の色情報との類似度が低いか否かを判定する。すなわち、上述したテンプレート画像４８との色情報の差Ｄiffの最小値minＤiffが予め設定した類似判定しきい値Ｋより大きく、両者の類似度が低い場合はステップ５０３へ進む。一方、最小差minＤiffがしきい値Ｋ以下で類似度が高い場合はステップ５０２へ進み、追尾被写体領域４７が焦点検出エリア外か否かを判別する。追尾被写体領域４７に対応する焦点検出エリアが存在しない場合はステップ５０３へ進み、追尾被写体領域４７に対応する焦点検出エリアが存在する場合はステップ５０７へ進む。

今回の追尾被写体領域４７の色情報がテンプレート画像４８の色情報と類似していない場合、または今回の追尾被写体領域４７に対応する焦点検出エリアが存在しない場合には、ステップ５０３で操作部材２０のロックオン設定部材が“なし”に設定されているか否かを判別する。なし設定時にはステップ５０５へ進み、ユーザー設定ＡＦエリアで今回検出されたデフォーカス量をレンズ駆動量に変換し、レンズ駆動制御装置２２によりフォーカシングレンズ８ｂを駆動して焦点調節を行う。

一方、ロックオン設定部材が“弱”または“強”に設定されている場合はステップ５０４へ進み、ロックオンを開始してからの経過時間、つまり撮影レンズ８の駆動を一時禁止してからの経過時間が予め設定した所定時間を超えたか否かを判定する。ロックオン経過時間が所定時間を超えた場合はステップ５０５へ進み、ロックオンを解除してユーザー設定ＡＦエリアで今回検出されたデフォーカス量をレンズ駆動量に変換し、レンズ駆動制御装置２２によりフォーカシングレンズ８ｂを駆動して焦点調節を行う。一方、ロックオン経過時間が所定時間未満の場合はステップ５０６へ進み、ロックオンを継続する。

一方、今回の追尾被写体領域４７の色情報がテンプレート画像４８の色情報と類似しており、かつ、今回の追尾被写体領域４７に対応する焦点検出エリアが存在する場合には、ステップ５０７で追尾被写体領域４７に対応する焦点検出エリアのデフォーカス量が前回の焦点調節時に焦点調節エリアに採用された焦点検出エリアのデフォーカス量に近いか、つまり両者の差が上記判定しきい値以下か否かを判定する。なお、追尾被写体領域４７に対応する焦点検出エリアが複数個存在する場合には、デフォーカス量の差が最小の焦点検出エリアを選択する。差が判定しきい値以下のデフォーカス量がある場合はステップ５０８へ進み、そのデフォーカス量をレンズ駆動量に変換し、レンズ駆動制御装置２２によりフォーカシングレンズ８ｂを駆動して焦点調節を行う。

一方、追尾被写体領域４７に対応する焦点検出エリアのデフォーカス量の中に、差が判定しきい値以下のデフォーカス量がない場合は図１６のステップ５０９へ進み、ユーザー設定ＡＦエリアで今回検出されたデフォーカス量が前回の焦点調節時に焦点調節エリアに採用された焦点検出エリアのデフォーカス量に近いか否かを判定する。両者の差が予め設定した同一被写体と見なせる判定しきい値以下の場合にはステップ５１０へ進み、ユーザー設定ＡＦエリアで今回検出されたデフォーカス量をレンズ駆動量に変換し、レンズ駆動制御装置２２によりフォーカシングレンズ８ｂを駆動して焦点調節を行う。

一方、ステップ５０９でユーザー設定ＡＦエリアのデフォーカス量と前回の焦点調節時のデフォーカス量との差が上記判定しきい値より大きいと判定された場合にはステップ５１１へ進み、ユーザー設定ＡＦエリア以外の焦点検出エリアで今回検出されたデフォーカス量の中に、前回の焦点調節時に焦点調節エリアに採用された焦点検出エリアのデフォーカス量に近いものがあるか、つまり両者の差が上記判定しきい値以下のものがあるか否かを判定する。差が判定しきい値以下のデフォーカス量がある場合は、その焦点検出エリアの被写体が前回の焦点調節時に追尾していた対象被写体と同一であると判断してステップ５１２へ進み、そのデフォーカス量をレンズ駆動量に変換し、レンズ駆動制御装置２２によりフォーカシングレンズ８ｂを駆動して焦点調節を行う。

ユーザー設定ＡＦエリアおよびその他の焦点検出エリアにおいて、前回の焦点調節時に焦点調節エリアに採用された焦点検出エリアのデフォーカス量に近いデフォーカス量がない場合には図１４のステップ４０２へリターンする。

焦点調節エリア選択とレンズ駆動後の図１４のステップ４０２において、操作部材２０のロックオン設定部材が“強”に設定されているか否かを判別する。強設定時はステップ４０５へ進み、“なし”または“弱”設定時はステップ４０３へ進む。

“なし”または“弱”設定時には、ステップ４０３で“なし”または“弱”設定時のテンプレート画像４８の更新条件を満たすか否かを判定する。この一実施の形態では、“なし”または“弱”設定時のテンプレート更新条件として、ユーザー設定ＡＦエリアと画像追尾結果（図８のステップ８参照）の被写体追尾領域４７とが近いか、つまり、両者がユーザー設定ＡＦエリアで追尾対象を捕捉していると見なせる所定距離以下の位置関係にあり、かつ、ユーザー設定ＡＦエリアで今回検出されたデフォーカス量と前回の焦点調節時に焦点調節エリアに採用された焦点検出エリアのデフォーカス量との差が予め設定された同一被写体と見なせる判定しきい値以下とする。

“なし”または“弱”設定時のテンプレート更新条件が成立している場合はステップ４０４へ進み、上述したように画像追尾結果の被写体追尾領域４７の色情報ＲＧ[ｘ,ｙ]、ＢＧ[ｘ,ｙ]および輝度情報Ｌ[ｘ,ｙ]を、テンプレート画像４８の色情報ＲＧref[ｘ,ｙ]、ＢＧref[ｘ,ｙ]および輝度情報Ｌref[ｘ,ｙ]としてメモリ１９ｄに記憶し直す。一方、“なし”または“弱”設定時のテンプレート更新条件が成立していない場合はメモリ１９ｄのテンプレート画像を更新しない。

また、“強”設定時には、ステップ４０５で“強”設定時のテンプレート画像４８の更新条件を満たすか否かを判定する。この一実施の形態では、“強”設定時のテンプレート更新条件として、上述した“なし”または“弱”設定時のテンプレート更新条件が連続して所定回数成立した場合とする。“強”設定時のテンプレート更新条件が成立している場合はステップ４０６へ進み、被写体追尾領域４７の色情報ＲＧ[ｘ,ｙ]、ＢＧ[ｘ,ｙ]および輝度情報Ｌ[ｘ,ｙ]を、テンプレート画像４８の色情報ＲＧref[ｘ,ｙ]、ＢＧref[ｘ,ｙ]および輝度情報Ｌref[ｘ,ｙ]としてメモリ１９ｄに記憶し直す。一方、“強”設定時のテンプレート更新条件が成立していない場合はメモリ１９ｄのテンプレート画像を更新しない。

この変形例では、操作部材２０のロックオン設定部材によりユーザーが設定した値（なし、弱および強）に応じてテンプレート画像の更新しやすさを変えることによって、上述した一実施の形態と同様の効果、すなわちＡＦ追尾結果に画像追尾結果を考慮する度合いを変えることができ、ユーザーの意図する対象被写体を追尾し続ける“強度”を変化させて撮影シーンに適した被写体追尾制御を行うことができる。

《発明の一実施の形態の他の変形例》
上述した一実施の形態とその変形例では、操作部材２０のロックオン設定部材によりユーザーが設定した値（なし、弱および強）に基づいて、ＡＦ追尾結果に対して画像追尾結果を考慮する度合いを設定する例を示したが、ユーザーによるロックオン設定部材の設定値、もしくはメモリ１９ｄに予め記憶されているロックオン設定のデフォルト値を、選択されたＡＦエリアの色情報や輝度情報の変化の度合いに応じて変更するようにしてもよい。例えば、ユーザー設定ＡＦエリアの色情報や輝度情報が頻繁に変化するほど、ユーザーが追尾対象を変える撮影シーンであると判断し、ロックオン設定値を“なし”や“弱”の、ＡＦ追尾結果に対して画像追尾結果を考慮する度合いが小さくなる方へ自動的に変更し、逆に、ユーザー設定ＡＦエリアの色情報や輝度情報の変化が少ないほど、ユーザーが同一の対象を追尾し続ける撮影シーンであると判断し、ロックオン設定値を“強”の、ＡＦ追尾結果に対して画像追尾結果を考慮する度合いが大きくなる方へ自動的に変更する。変化の頻度は、色情報または輝度情報の変化が所定値を超える場合が一定時間内に何回生じたかで判断する。

このように、ユーザー設定ＡＦエリアの色情報や輝度情報の変化頻度に応じてロックオン設定値を変更することによって、ユーザーの意図する対象被写体を追尾し続ける“強度”を自動的に変化させて撮影シーンに適した被写体追尾制御を行うことができる。

なお、上述した一実施の形態では、操作部材２０のロックオン設定部材により“なし”、“弱”、“強”の３段階のロックオン強度を設定する例を示したが、ロックオン強度は２段階あるいは４段階以上に設定可能としてもよいし、無段階に設定可能としてもよい。

また、上述した一実施の形態では、各焦点検出エリアで検出されたデフォーカス量と、前回の焦点調節時に焦点調節エリアで検出されたデフォーカス量とを比較して、撮影画像から追尾対象を探索する例を示したが、デフォーカス量の履歴に基づいて対象被写体が撮影レンズの光軸方向に移動していると判断される場合には、デフォーカス量の検出履歴から対象被写体の移動を予測し、予測結果に基づいて撮影レンズを駆動するようにしてもよい。また、焦点調節エリアの選択に際しても、前回の焦点調節時に焦点調節エリアに採用された焦点検出エリアのデフォーカス量に近いものを検索するのではなく、対象被写体の予測位置に近いデフォーカス量を示す焦点検出エリアを焦点調節エリアに選択する。

一実施の形態の構成を示す図 一実施の形態のボディ駆動制御装置の詳細構成を示す図 第２撮像素子の詳細な構成を示す図 第２撮像素子の画素の詳細な構成を示す図 被写体追尾方法を説明するための図 被写体追尾方法を説明するための図 被写体追尾方法を説明するための図 一実施の形態の追尾制御を示すフローチャート 追尾制御初期処理ルーチンを示すフローチャート 追尾演算処理ルーチンを示すフローチャート エリア決定レンズ駆動ルーチンを示すフローチャート 図１１に続く、エリア決定レンズ駆動ルーチンを示すフローチャート 図１２に続く、エリア決定レンズ駆動ルーチンを示すフローチャート 変形例の追尾制御を示すフローチャート 変形例のエリア決定レンズ駆動ルーチンを示すフローチャート 図１５に続く、変形例のエリア決定レンズ駆動ルーチンを示すフローチャート

符号の説明

８ 撮影レンズ
１０ 測距素子
１６ 第２撮像素子
１９ ボディ駆動制御装置
２０ 操作部材
２２ レンズ駆動制御装置

Claims (7)

1. 結像光学系の画面内に設定された複数の焦点検出位置に対して前記結像光学系の焦点調節状態を繰り返し検出する焦点検出手段と、
   前記焦点調節状態に基づいて前記複数の焦点検出位置のいずれかを選択する第１選択手段と、
   前記結像光学系による像を撮像して画像情報を繰り返し出力する撮像手段と、
   前記画像情報と基準として設定された基準画像情報とに基づいて、前記複数の焦点検出位置のいずれかを選択する第２選択手段と、
   前記第１選択手段と前記第２選択手段のいずれかによって選択された焦点検出位置に対して繰り返し検出される前記焦点調節状態に基づいて前記結像光学系の焦点調節を繰り返し行うとともに、該焦点調節を一時的に禁止可能な焦点調節手段と、
   前記焦点調節の禁止度合いを設定する設定手段と、
   前記設定手段によって設定された禁止度合いに基づいて、前記焦点調節手段による焦点調節の対象とする前記焦点検出位置を選択する際の、前記第１選択手段と前記第２選択手段の寄与度を設定する制御手段とを備えることを特徴とする焦点調節装置。
2. 請求項１に記載の焦点調節装置において、
   前記焦点調節手段は、前記第１選択手段によって選択された焦点検出位置に対して検出される前記焦点調節状態の変化と、前記第１選択手段または前記第２選択手段で選択される前記焦点検出位置の変動のいずれかに基づいて前記焦点調節を禁止し、
   前記設定手段は、前記焦点調節状態の変化と前記焦点検出位置の変動の少なくとも一方に対する感度が異なる第１禁止度合いと第２禁止度合いを設定可能であり、
   前記制御手段は、前記第１禁止度合いが設定された場合は前記第１選択手段の寄与度を前記第２選択手段の寄与度よりも大きくし、前記第２禁止度合いが設定された場合は前記第２選択手段の寄与度を前記第１選択手段の寄与度よりも大きくすることを特徴とする焦点調節装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の焦点調節装置において、
   繰り返し出力される前記画像情報に基づいて前記基準画像情報を更新する基準画像更新手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記第２選択手段の寄与度を前記第１選択手段の寄与度に対して大きく設定する場合は、前記第１選択手段の寄与度を前記第２選択手段の寄与度に対して大きく設定する場合に比べて、前記基準画像更新手段によって前記基準画像情報を更新する頻度を低くすることを特徴とする焦点調節装置。
4. 請求項１または請求項２に記載の焦点調節装置において、
   前記焦点調節手段は、前記第２選択手段の寄与度が前記第１選択手段の寄与度よりも大きく、前記画像情報と前記基準画像情報との類似度が所定値以下となった場合に、前記焦点調節を禁止することを特徴とする焦点調節装置。
5. 請求項１または請求項２に記載の焦点調節装置において、
   前記焦点調節手段は、前記第２選択手段の寄与度が前記第１選択手段の寄与度よりも大きく、前記第２選択手段によって前記焦点検出位置が選択できない場合に、前記焦点調節を禁止することを特徴とする焦点調節装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の焦点調節装置において、
   前記設定手段は、前記画像情報のうち、選択された前記焦点検出位置に対応する画像情報の変化の度合いに応じて前記禁止度合いを設定することを特徴とする焦点調節装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の焦点調節装置を備えることを特徴とする撮像装置。

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