JP2017194554A - 撮像装置、及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】像ブレ補正機能の性能向上を図りつつ、補正レンズの移動量の影響を受けることなく適切な微小駆動を行い合焦位置の検出精度を向上させる。【解決手段】補正レンズ１０３を光軸と直交する方向に移動させ像ブレを補正する像ブレ補正手段と、フォーカスレンズ１０５を断続的に移動させてフォーカスレンズのそれぞれの位置におけるＡＦ評価値を取得して、ＡＦ評価値の変化に基づいてフォーカスレンズの合焦方向、及び合焦位置を特定する合焦制御手段１２３，１２４と、補正レンズの現在位置を検出する位置検出手段１１７により検出した補正レンズの位置に応じて、ＡＦ評価値を取得したときのフォーカスレンズの位置を補正するように制御する位置制御手段１２７と、位置制御手段１２７によるフォーカスレンズの位置の補正量と補正にかかる時間に基づいて合焦制御手段におけるフォーカスレンズの駆動量を変更する変更手段１２５と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、例えばデジタルカメラやデジタル一眼レフカメラ、デジタルビデオカメラ、撮像機能を有する携帯端末等の撮像装置、及びその制御方法に関する。

デジタルカメラ等の撮像装置では、高倍率化が進み、倍率の高い望遠側では手振れなどに起因する像ブレが目立ちやすくなっており、像ブレ補正装置のさらなる性能向上が要求されている。像ブレ補正装置は、撮影者の手振れなどを検知して、像ブレ補正光学系を光軸と略直交する方向に移動させ、撮影者の手振れ等をキャンセルするものである。

ところで、像ブレ補正装置の性能向上の要求を満たそうとすると、像ブレ補正光学系を光軸と直交する方向に大きく動かす必要があるため、像ブレ補正光学系は、光軸からより大きく離れることになる。

一方、近年のデジタルカメラ等の撮像装置は、高画素化により、些細なピントずれでも目立ちやすいため、より高精度な合焦精度が要求されている。合焦動作を行う手段としては、外付け測距センサを搭載することにより被写体までの距離を計測して合焦させる三角測距方式がある。また、合焦動作を行う他の手段として、撮像素子から取得した輝度信号に対して、その特定周波数成分のフィルタ処理により抽出したＡＦ評価値を用いて自動焦点調整を行うコントラストＡＦ方式がある。

コントラストＡＦ方式では、合焦するとＡＦ評価値が大きくなるため、ＡＦ評価値が最大となるフォーカスレンズ位置を探索することで合焦位置を決定するが、合焦位置は、撮像素子の撮像面から被写体までの距離の変化に応じて変化する。

このため、フォーカスレンズの現在位置付近でＡＦ評価値が最大となりそうな場合には、フォーカスレンズを間欠的に微小振幅量だけ往復動作をさせながら合焦位置を探索する微小駆動を行う。また、フォーカスレンズの現在位置付近でＡＦ評価値が最大となりそうにない場合は、フォーカスレンズを連続的に大きく一方向に動作させて合焦位置を探索する山登り駆動を行う。

従来、撮影者の手振れなどカメラの振れ量が大きくなると、フォーカスレンズの光軸方向の移動量を増やしてＡＦ評価値のＳ／Ｎを高め、これにより、合焦位置の検出精度を高める技術が提案されている（特許文献１）。

特開２００５-４９５７７号公報

しかし、前述したように、像ブレ補正装置の性能向上の要求を満たすため、像ブレ補正光学系を光軸から大きく離れる位置まで移動させると、周辺光量、及び画像中心部の被写体コントラストが低下して光学性能が劣化してしまう。

また、前述した微小駆動や山登り駆動を行っている場合でも、撮影者の手振れなどによってカメラに揺れが加わると、カメラ内で揺れを検出して揺れをキャンセルする方向に像ブレ補正光学系が動く。このため、ＡＦ評価値の最大値が低下し、また、光学性能の劣化によりＡＦ評価値の形状が変化することになる。像ブレ補正光学系が光軸から大きく離れることによる光学性能の劣化を抑制するには、像ブレ補正光学系の移動量に応じてフォーカスレンズの位置を補正して駆動することが考えられる。

しかし、光学性能の劣化を抑制するためのフォーカスレンズの位置補正の駆動と微小駆動や山登り駆動を行うときのフォーカスレンズの駆動とが打ち消し合う場合があり、この場合、微小駆動や山登り駆動を効果的に実行できない可能性がある。

その結果、ＡＦ評価値が最大となるフォーカスレンズの位置、即ち合焦位置の検出精度が低下するおそれがある。また、ライブビュー画像を表示可能なカメラでは、合焦位置を検出するためのフォーカスレンズの追従動作が不安定になり、ライブビュー画像の画質低下につながる可能性がある。

そこで、本発明は、像ブレ補正機能の性能向上を図りつつ、ブレ補正手段の移動量の影響を受けることなく適切な微小駆動や山登り駆動を実現して合焦位置の検出精度を向上させることができる撮像装置、及びその制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ブレ補正手段を光軸と異なる方向に移動させることにより、撮像素子に結像する被写体像の像ブレを補正する撮像装置であって、フォーカスレンズを光軸方向に断続的に移動させて前記フォーカスレンズのそれぞれの位置におけるＡＦ評価値を取得して、前記ＡＦ評価値の変化に基づいて前記フォーカスレンズの合焦方向、及び合焦位置を特定する合焦制御手段と、前記ブレ補正手段の現在の位置を検出する位置検出手段により検出した前記ブレ補正手段の位置に応じて、前記ＡＦ評価値を取得したときの前記フォーカスレンズの位置を補正するように制御する位置制御手段と、前記位置制御手段による前記フォーカスレンズの位置の補正量と補正にかかる時間に基づいて前記合焦制御手段における前記フォーカスレンズの駆動量を変更する変更手段と、を備えることを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明は、ブレ補正手段を光軸と異なる方向に移動させることにより、撮像素子に結像する被写体像の像ブレを補正する撮像装置であって、フォーカスレンズを光軸方向に連続的に移動させて前記フォーカスレンズのそれぞれの位置におけるＡＦ評価値を取得して、前記ＡＦ評価値の変化に基づいて前記フォーカスレンズの合焦方向、及び合焦位置を特定する合焦制御手段と、前記ブレ補正手段の現在の位置を検出する位置検出手段により検出した前記ブレ補正手段の位置に応じて、前記ＡＦ評価値を取得したときの前記フォーカスレンズの位置を補正するように制御する位置制御手段と、を備え、前記合焦制御手段は、前記位置制御手段による前記フォーカスレンズの位置補正量があらかじめ定めた補正量を超えている場合、前記ＡＦ評価値の変化に基づく前記合焦位置を特定せず、前記合焦位置を特定する制御を継続することを特徴とする。

本発明によれば、像ブレ補正機能の性能向上を図りつつ、ブレ補正手段の移動量の影響を受けることなく適切な微小駆動や山登り駆動を実現して合焦位置の検出精度を向上させることができる。

本発明の撮像装置の実施形態の一例であるデジタルカメラのシステム構成例を示すブロック図である。 （ａ）は補正レンズの移動量とフォーカスレンズの位置補正量との関係を示すグラフ図、（ｂ）は補正レンズの移動に対してフォーカスレンズの位置を補正する際のイメージを説明するグラフ図である。 （ａ）は補正レンズの移動量がゼロのときの微小駆動波形を示すグラフ図、（ｂ）は補正レンズの移動量がゼロでないときの微小駆動波形を示すグラフ図である。 （ａ）は補正レンズの移動の影響により、微小駆動量が小さくなる場合の微小駆動波形を示すグラフ図、（ｂ）は微小駆動量を途中で大きく変更した場合の微小駆動波形を示すグラフ図である。 （ａ）は補正レンズの移動量がゼロのときの山登り駆動波形を示すグラフ図、（ｂ）は補正レンズの移動量がゼロでないときの山登り駆動波形を示すグラフ図である。 （ａ）は補正レンズの移動量がゼロでないときの山登り駆動波形を示すグラフ図、（ｂ）は補正レンズの移動量がゼロでないときの再山登り駆動波形を示すグラフ図である。 フォーカスレンズの微小駆動動作を説明するフローチャート図である。 フォーカスレンズの微小駆動動作を説明するフローチャート図である。 フォーカスレンズの山登り駆動動作を説明するフローチャート図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態の一例を説明する。

図１は、本発明の撮像装置の実施形態の一例であるデジタルカメラのシステム構成例を示すブロック図である。

本実施形態のデジタルカメラ（以下、カメラという。）は、図１に示すように、レンズ鏡筒１０１の撮影光学系として、ズームレンズ１０２、像ブレ補正レンズ１０３、絞り／シャッタ１０４及びフォーカスレンズ１０５を備えている。レンズ鏡筒１０１は、ズーム式とされ、沈胴位置と撮影位置との間を光軸方向に移動して撮影倍率を変更可能である。像ブレ補正レンズ１０３は、本発明のブレ補正手段の一例に相当する。

レンズ鏡筒１０１の撮影光学系を通過した被写体像は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等で構成される撮像素子１０６に結像して画像信号に光電変換される。画像処理回路１０７は、撮像素子１０６から出力された撮像信号に対して画素補間処理や色変換処理等を施し、画像データとして内部メモリ１０８に出力する。表示部１０９は、ＬＣＤ等により構成され、内部メモリ１０８に保存された撮影した画像データとともに撮影情報などを表示する。

圧縮伸長処理部１１０は、内部メモリ１０８に保存されている画像データを画像フォーマットに応じて圧縮伸長する。記憶メモリ１１１は、パラメータなどの様々なデータを記憶する。操作部１１２は、各種のメニューの選択操作やモードの切り換え操作を行うユーザインタフェースである。振れ検出部１１３は、カメラに加わる揺れ等に起因する振れを検出する。

絞りシャッタ駆動部１１４は、絞り／シャッタ１０４を駆動し、フォーカスレンズ駆動部１１５は、フォーカスレンズ１０５を駆動し、補正レンズ駆動部１１６は、像ブレ補正レンズ１０３を駆動し、ズームレンズ駆動部１１８は、ズームレンズ１０２を駆動する。位置検出部１１７は、像ブレ補正レンズ１０３の現在位置を取得する。

システム制御部１１９は、ＣＰＵ等で構成され、内部メモリ１０８に記憶されている各種の制御プログラム、例えばＡＥ制御、ＡＦ制御、防振制御、ズーム制御等を行うためのプログラムを記憶メモリ１１１に展開して実行する。

システム制御部１１９は、輝度信号算出部１２１、露出制御部１２０、評価値演算部１２２、フォーカス制御部１２３、微小／山登り駆動制御部１２４、微小駆動量変更部１２５、防振制御部１２６、レンズ位置補正部１２７及びズーム制御部１２８を備えている。

輝度信号算出部１２１は、撮像素子１０６から出力された画像信号を被写体の輝度として算出する。露出制御部１２０は、輝度信号算出部１２１により算出された被写体の輝度情報に基づいて露出制御値（絞り値及びシャッタ速度）を算出し、その算出結果を絞り／シャッタ駆動部１１４へ出力し、これにより自動露出（ＡＥ）制御が行われる。

評価値演算部１２２は、輝度信号算出部１２１が算出した輝度信号から特定周波数成分を抽出した後、ＡＦ評価値として演算を行う。フォーカス制御部１２３は、フォーカスレンズ１０５の駆動方向及び駆動量を制御する。レンズ位置補正部１２７は、像ブレ補正レンズ１０３の位置に応じてフォーカスレンズ１０５の光軸方向の位置を補正する。

微小／山登り駆動制御部１２４は、フォーカス制御部１２３に対して、微小駆動制御時は、フォーカスレンズ１０５を断続的に微小範囲で駆動する指令を行い、また、山登り制御時は、フォーカスレンズ１０５を連続的に広範囲で駆動する指令を行う。また、微小／山登り駆動制御部１２４は、それぞれのフォーカスレンズ１０５の駆動に伴い評価値演算部１２２の出力結果であるＡＦ評価値を取得する。

微小／山登り駆動制御部１２４は、最初に微小駆動を行う。そして、そのときのＡＦ評価値の変化から、既に合焦している場合は、フォーカスレンズ１０５を駆動する必要がない安定監視状態とし、大ぼけしている場合は、微小駆動から広範囲に合焦位置を探索する山登り駆動に切り替える。

微小駆動制御時は、取得されたＡＦ評価値が大きくなる方向を合焦方向とし、また、取得されたＡＦ評価値が最大になる位置を合焦位置として特定する。山登り駆動制御時は、微小駆動で検出した合焦方向に連続的かつ広範囲にフォーカスレンズ１０５を駆動し、そのときの変化したＡＦ評価値が最大になる位置を合焦位置として特定する。

このように、フォーカスレンズ１０５の所定位置における評価値演算部１２２の演算結果であるＡＦ評価値を参照することでコントラストの形状を算出する。そして、コントラストの形状が最も高くなるフォーカスレンズ１０５の位置を撮像素子１０６の撮像面上で光束が合焦する位置として自動合焦制御（ＡＦ制御）が行われる。

微小駆動量変更部１２５は、評価値演算部１２２のＡＦ評価値の演算結果とレンズ位置補正部１２７のフォーカスレンズ１０５の位置補正量の算出結果から微小駆動量を変更するか否かを判定し、変更する場合は、適切な微小駆動量へ変更する。

防振制御部１２６は、振れ検出部１１３の検出情報を基に振れをキャンセルする像ブレ補正レンズ１０３の移動方向と移動量を算出する。防振制御部１２６が算出した移動方向と移動量に応じて像ブレ補正レンズ１０３が光軸と直交する方向に移動することにより、像ブレ補正制御が行われる。ズーム制御部１２８は、操作部１１２によるズーム操作指示に従ってズームレンズ駆動部１１８を介してズームレンズ１０２の光軸方向の位置を制御する。

ところで、像ブレ補正制御時に像ブレ補正レンズ１０３が光軸から大きく離れることにより光学性能は劣化し、この光学性能の劣化は、画像がぼける現象も含まれている。そのため、像ブレ補正レンズ１０３（以下、補正レンズ１０３という。）の位置に応じてフォーカスレンズ１０５の位置を補正してフォーカスレンズ１０５を駆動制御することにより、画像のぼけの抑制をしている。

図２（ａ）は、補正レンズ１０３の移動量とフォーカスレンズ１０５の位置補正量との関係を示すグラフ図である。図２（ａ）において、Ｘ軸（横軸）は、補正レンズ１０３の移動量を示し、Ｙ軸（横軸）は、フォーカスレンズ１０５の位置補正量を示している。また、図２（ａ）では、補正レンズ１０３が光軸から離れる方向の補正レンズ１０３の移動量を正の値とし、補正レンズ１０３が光軸に近づく方向の補正レンズ１０３の移動量を負の値としている。

補正レンズ１０３の移動量が正の値、即ちMov１〜Mov５のときに対応するフォーカスレンズ１０５の位置補正量は、Comp１〜Comp５である。補正レンズ１０３の移動量が負の値、即ちMov１′〜Mov５′のときに対応するフォーカスレンズ１０５の位置補正量は、Comp１′〜Comp５′である。

例えば、フォーカスレンズ１０５の現在位置をPosとし、補正レンズ１０３の移動量がMov３とした場合、補正レンズ１０３の移動量Mov３に対応するフォーカスレンズ１０５の位置の補正量はComp３である。このため、補正後のフォーカスレンズ１０５の位置は、Pos+Comp３となる。

ここでは、補正レンズ１０３の移動量が正の値であるとき、フォーカスレンズ１０５の位置補正量が正値の設定であるが、それぞれの正負の関係は光学系の特性に依存する。また、補正レンズ１０３の移動量とフォーカスレンズ１０５の位置補正量との関係が直線による対応付けであるが、光学系の特性に応じて直線にならない場合もある。

図２（ｂ）は、補正レンズ１０３の移動に対してフォーカスレンズ１０５の位置を補正する際のイメージを説明するグラフ図である。図２（ｂ）において、Ｘ軸は、フォーカスレンズ１０５の位置を示し、Ｙ軸は、ＡＦ評価値を示している。

図２（ｂ）に示すように、フォーカスレンズ１０５の位置がPos０のとき、ＡＦ評価値の値は、Val０である。補正レンズ１０３の移動量がゼロでないとき、即ち、補正レンズ１０３が光軸から離れているとき、補正レンズ１０３の移動量に応じて画像がぼけることになる。

ここで、図２（ａ）より、補正レンズ１０３の移動量が例えばMov３のときの対応するフォーカスレンズ補正量はComp３である。このため、フォーカスレンズ１０５の位置Pos０を補正した位置をPos０′とすると、Pos０′= Pos０＋Comp３となる。このときのＡＦ評価値の値は、Val０より大きいVal０′となる。フォーカスレンズ１０５の位置がPos１，Pos２のときも同様であり、補正レンズ１０３の移動量に応じてフォーカスレンズ１０５の位置を補正することにより、補正レンズ１０３の移動に起因する画像のぼけを軽減することができる。

図３（ａ）は補正レンズ１０３の移動量がゼロのときの微小駆動波形を示すグラフ図、図３（ｂ）は補正レンズ１０３の移動量がゼロでないときの微小駆動波形を示すグラフ図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）において、Ｘ軸は、時間を示し、Ｙ軸は、フォーカスレンズ１０５の位置を示している。

図３（ａ）の場合は、フォーカスレンズ１０５は、補正レンズ１０３の移動に起因する影響を受けていないため、間欠的に微小区間を往復する動作を継続する。これにより、被写体距離が変化したときに素早く合焦位置を検出することができる。

一方、図３（ｂ）の場合は、補正レンズ１０３の移動に起因する影響を受けることになる。図３（ｂ）の（１）の区間では、微小駆動幅に対して小さく、かつ駆動方向が逆方向の補正量によりフォーカスレンズ１０５の位置を補正した場合の波形である。また、（２）の区間は、微小駆動幅と同じで、かつ駆動方向が逆方向の補正量によりフォーカスレンズ１０５の位置を補正した場合の波形である。（３）の区間は、微小駆動幅に対して大きく、かつ駆動方向が逆方向の補正量でフォーカスレンズ１０５の位置を補正した場合の波形である。このように、補正レンズ１０３の移動量がゼロでないときの微小駆動では、それぞれ本来期待するＡＦ評価値の変化を検出できない可能性がある。

図４（ａ）は、補正レンズ１０３の移動の影響により、微小駆動量が小さくなる場合の微小駆動波形を示すグラフ図である。図４（ａ）では、微小駆動量が所定量より小さくなる期間が区間（１）〜（３）まで継続されている。

図４（ｂ）は、微小駆動量が所定量より小さくなる期間が継続されたため、区間（３）で微小駆動量を大きく変更した場合の微小駆動波形を示すグラフ図である。図４（ｂ）では、微小駆動量を区間（３）で元の値（区間（１），（２）の微小駆動量）よりも大きく設定している。これにより、そのままでは見かけ上微小駆動が行われない状態であることを回避できる。その結果、本来の意図したＡＦ評価値のコンラスト形状を取得することができ、精度の高い合焦位置を検出することができる。

図５（ａ）は補正レンズ１０３の移動量がゼロのときの山登り駆動波形を示すグラフ図、図５（ｂ）は補正レンズ１０３の移動量がゼロでないときの山登り駆動波形を示すグラフ図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）において、Ｘ軸は、時間を示し、Ｙ軸は、フォーカスレンズ１０５の位置を示している。

図５（ａ）では、微小駆動により、フォーカスレンズ１０５の合焦位置が現在位置近傍にはなく、被写体までの距離や撮影シーンが大きく変更されたと判断した場合は、連続的に所定区間フォーカスレンズ１０５を駆動する山登り駆動制御を実行する。

図５（ｂ）では、山登り駆動制御の途中でフォーカスレンズ１０５の位置が補正されており、その結果、山登り駆動波形が歪形状となり、意図したＡＦ評価値を取得できない場合がある。

図６（ａ）は補正レンズ１０３の移動量がゼロでないときの山登り駆動波形を示すグラフ図、図６（ｂ）は補正レンズ１０３の移動量がゼロでないときに、補正レンズ１０３の移動量が所定量以内に収まったときの再山登り駆動波形を示すグラフ図である。

図６（ａ）に示す最初の波形では、図５（ｂ）と同様に、山登り駆動の途中でフォーカスレンズ１０５の位置が補正されたため、山登り駆動波形が歪形状となっている。この場合、フォーカスレンズ１０５の位置が補正されたタイミングが合焦位置の近傍であったとき、次にこの近傍位置から微小駆動を行うことになり、合焦精度の低下、及び画像の見栄えの悪化につながることがある。

一方、図６（ｂ）では、図６（ａ）と同様に、最初の波形は歪形状となっているが、次の段階で暫らく時間が経過して補正レンズ１０３の移動量が収まってきたとき、再度山登り駆動を実施している。これにより、精度の高いフォーカスレンズ１０５の合焦位置を検出することができる。

次に、図７及び図８を参照して、カメラにおけるフォーカスレンズ１０５の微小駆動動作について説明する。図７及び図８の各処理は、内部メモリ１０８等の記憶部に記憶されているプログラムが記憶メモリ１１１に展開されてシステム制御部１１９のＣＰＵ等により実行される。

図７において、システム制御部１１９は、微小駆動が開始されると、ステップＳ７０１でＡＦ評価値を取得し、ステップＳ７０２で取得したＡＦ評価値からどの程度ピントが合っているかを示す合焦度を算出し、ステップＳ７０３に進む。

ステップＳ７０３では、システム制御部１１９は、ステップＳ７０２で算出した合焦度からフォーカスレンズ１０５の微小駆動方向及び駆動量を設定し、ステップＳ７０４に進む。ここでは、ステップＳ７０２で算出した合焦度が前回の駆動（微小駆動又は山登り駆動）で取得したＡＦ評価値に基づく合焦度を超えている場合は、前回と同じ方向に微小駆動方向を設定し、当該合焦度以下の場合は、前回と逆の方向に微小駆動方向を設定する。

そして、システム制御部１１９は、ステップＳ７０４で補正レンズ１０３の移動量を取得し、ステップＳ７０５では、ステップＳ７０４で取得した補正レンズ１０３の移動量に応じてフォーカスレンズ１０５の位置の補正量を設定しステップＳ７０６に進む。補正レンズ１０３の移動量に応じたフォーカスレンズ１０５の位置の補正量は、例えば図２（ａ）に示す補正レンズ１０３の移動量とフォーカスレンズ１０５の位置補正量との関係図を用いる。

また、システム制御部１１９は、ステップＳ７０６で微小駆動回数をクリアし、ステップＳ７０７で微小駆動量変更フラグをオフにして、ステップＳ７０８で微小駆動によるＡＦ評価値の取得ループを開始し、ステップＳ７０９に進む。

ステップＳ７０９は、ステップＳ７０３で設定した微小駆動方向と駆動量に対して、ステップＳ７０５で設定した位置補正量で補正した位置にフォーカスレンズ１０５を移動させる位置制御を行い、ステップＳ７１０に進む。

ステップＳ７１０では、システム制御部１１９は、移動後のフォーカスレンズ１０５の位置でのＡＦ評価値を取得し、ステップＳ７１１に進む。ステップＳ７１１では、システム制御部１１９は、微小駆動変更フラグがオンか否かを判定し、オンの場合は、図８のステップＳ７１９に進み、オフの場合は、ステップＳ７１２に進む。

ステップＳ７１２では、システム制御部１１９は、フォーカスレンズ１０５の位置の補正方向が微小駆動方向と同じ方向か否かを判定し、同じ方向である場合は、ステップＳ７１８に進み、逆の方向である場合は、ステップＳ７１３に進む。

ステップＳ７１３では、システム制御部１１９は、フォーカスレンズ１０５の駆動量があらかじめ定めた所定量以下か否かを判定し、所定量を超える場合は、ステップＳ７１８に進み、所定量以下の場合は、ステップＳ７１４に進む。

ステップＳ７１４では、システム制御部１１９は、微小駆動回数を更新し、ステップＳ７１５に進む。ステップＳ７１５では、システム制御部１１９は、微小駆動回数があらかじめ定めた所定回数以上か否かを判定する。そして、システム制御部１１９は、微小駆動回数が所定回数以上で所定時間経過した場合は、ステップＳ７１６に進み、所定回数未満であれば、ステップＳ７１８に進む。

ステップＳ７１６では、システム制御部１１９は、フォーカスレンズ１０５の微小駆動量を増加変更し、ステップＳ７１７に進む。ここで変更する微小駆動量は、あらかじめ内部メモリ１０８に設定されている値を用いる。ステップＳ７１７では、システム制御部１１９は、微小駆動量変更フラグをオンにしてステップＳ７１８に進む。ステップＳ７１８では、微小駆動によるＡＦ評価値の取得ループを終了するか否かを判定し、継続する場合は、ステップＳ７０８に戻り、終了する場合は、ステップＳ７２４に進む。

ステップＳ７２４では、システム制御部１１９は、フォーカスレンズ１０５の微小駆動を継続するか否かを判定し、継続する場合は、ステップＳ７０１に戻り、継続しない場合は、微小駆動を終了する。ここでは、微小駆動により取得したＡＦ評価値の変化から現在のフォーカスレンズ１０５の位置が合焦位置の近傍にあると判断したときは、微小駆動を継続する。一方、現在のフォーカスレンズ１０５の位置が合焦位置の近傍にないと判断したときには、微小駆動を停止して処理を終了する。

一方、図８のステップＳ７１９では、システム制御部１１９は、フォーカスレンズ１０５の駆動量があらかじめ定めた所定量以下か否かを判定し、所定量を超える場合は、ステップＳ７２０に進み、所定量以下の場合は、図７のステップＳ７１８に進む。そして、システム制御部１１９は、ステップＳ７２０で微小駆動量の変更回数を更新して、ステップＳ７２１で微小駆動量の変更回数があらかじめ定めた所定回数以上か否かを判定する。

そして、システム制御部１１９は、微小駆動量の変更回数が所定回数以上の場合は、十分に補正レンズ１０３の移動量が安定したと判断して、ステップＳ７２２で微小駆動量を元の値に戻して、ステップＳ７２３に進む。ステップＳ７２３では、システム制御部１１９は、微小駆動量変更フラグをオフにし、図７のステップＳ７１８に進む。また、システム制御部１１９は、ステップＳ７２１で微小駆動量の変更回数があらかじめ定めた所定回数未満の場合は、図７のステップＳ７１８に進む。

次に、図９を参照して、カメラにおけるフォーカスレンズ１０５の山登り駆動動作について説明する。図９の処理は、内部メモリ１０８等の記憶部に記憶されているプログラムが記憶メモリ１１１に展開されてシステム制御部１１９のＣＰＵ等により実行される。

図９において、システム制御部１１９は、山登り駆動が開始されると、ステップＳ８０１でＡＦ評価値を取得し、ステップＳ８０２で取得したＡＦ評価値からどの程度ピントが合っているかを示す合焦度を算出し、ステップＳ８０３に進む。

ステップＳ８０３では、システム制御部１１９は、ステップＳ８０２で算出した合焦度から山登り方向を設定し、ステップＳ８０４に進む。そして、システム制御部１１９は、ステップＳ８０４で補正レンズ１０３の移動量の収束回数をクリアし、ステップＳ８０５で山登り駆動ループを開始し、ステップＳ８０６で補正レンズ１０３の移動量を取得してステップＳ８０７に進む。

ステップＳ８０７では、システム制御部１１９は、ステップＳ８０６で取得した補正レンズ１０３の移動量に応じて設定されたフォーカスレンズ１０５の位置補正量があらかじめ定めた補正量以下から否かを判定する。そして、システム制御部１１９は、あらかじめ定めた補正量以下の場合は、ステップＳ８０８に進み、あらかじめ定めた補正量を超える場合は、ステップＳ８１２に進む。

ステップＳ８０８では、システム制御部１１９は、フォーカスレンズ１０５を位置補正量に応じた位置に移動させ、ステップＳ８０９に進む。そして、システム制御部１１９は、ステップＳ８０９でＡＦ評価値を取得し、ステップＳ８１０で取得したＡＦ評価値からどの程度ピントが合っているかを示す合焦度を算出して、ステップＳ８１１に進む。

ステップＳ８１１では、システム制御部１１９は、ステップＳ８１０で今回算出した合焦度が前回に算出した合焦度を超えているか否かを判定する。そして、システム制御部１１９は、今回算出した合焦度が前回に算出した合焦度を超えている場合は、まだピークが先にあると判断してステップＳ８０５に戻って山登り駆動を継続する。また、システム制御部１１９は、今回算出した合焦度が前回に算出した合焦度を超えていない場合は、ピーク位置又はピーク位置を越えたと判断して山登り駆動を停止し、処理を終了する。

一方、システム制御部１１９は、ステップＳ８１２で補正レンズ移動量収束待ちループを開始して、ステップＳ８１３で補正レンズ１０３の移動量を取得し、ステップＳ８１４に進む。

ステップＳ８１４では、システム制御部１１９は、ステップＳ８１３で取得した補正レンズ１０３の移動量に応じて設定されたフォーカスレンズ１０５の位置補正量があらかじめ定めた所定量以下か否かを判定する。そして、システム制御部１１９は、フォーカスレンズ１０５の位置補正量が所定量以下の場合は、ステップＳ８１５に進み、所定量を超えている場合は、ステップＳ８１２に戻って補正レンズ１０３の移動量の収束待ちループを継続する。

ステップＳ８１５では、システム制御部１１９は、補正レンズ１０３の移動量の収束回数を更新して、ステップＳ８１６に進む。ステップＳ８１６では、システム制御部１１９は、補正レンズ１０３の移動量の収束回数があらかじめ定めた所定回数以下か否かを判定する。

そして、システム制御部１１９は、補正レンズ１０３の移動量の収束回数が所定回数以下の場合は、ステップＳ８１２に戻って補正レンズ１０３移動量の収束待ちループを継続する。また、システム制御部１１９は、補正レンズ１０３の移動量の収束回数が所定回数を超えている場合は、補正レンズ１０３の移動量が所定時間を経過した十分に安定したと判断して、ステップＳ８０１に戻り、山登り駆動を再開する。

以上説明したように、本実施形態では、補正レンズ１０３の移動量を大きくして像ブレ補正機能の性能向上を図りつつ、補正レンズ１０３の移動量の影響を受けることなく、適切な微小駆動や山登り駆動を実現して合焦位置の検出精度を向上させることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態では、撮像装置としてデジタルカメラを例示したが、デジタルビデオカメラやデジタル一眼レフカメラ、撮像機能を有する携帯端末等の撮像装置に本発明を適用してもよい。

また、上記実施形態では、像ブレ補正するためのブレ補正手段として、レンズ鏡筒１０１の補正レンズ１０３を例示したが、一眼レフカメラ等の場合は、カメラ本体側の撮像素子を光軸と異なる方向に移動させて像ブレ補正を行うようにしてもよい。

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、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。

１０３ 補正レンズ
１０５ フォーカスレンズ
１０６ 撮像素子
１１５ フォーカスレンズ駆動部
１１６ 補正レンズ駆動部
１１７ 位置検出部
１１９ システム制御部
１２７ レンズ位置補正部

Claims (7)

1. ブレ補正手段を光軸と異なる方向に移動させることにより、撮像素子に結像する被写体像の像ブレを補正する撮像装置であって、
   フォーカスレンズを光軸方向に断続的に移動させて前記フォーカスレンズのそれぞれの位置におけるＡＦ評価値を取得して、前記ＡＦ評価値の変化に基づいて前記フォーカスレンズの合焦方向、及び合焦位置を特定する合焦制御手段と、
   前記ブレ補正手段の現在の位置を検出する位置検出手段により検出した前記ブレ補正手段の位置に応じて、前記ＡＦ評価値を取得したときの前記フォーカスレンズの位置を補正するように制御する位置制御手段と、
   前記位置制御手段による前記フォーカスレンズの位置の補正量と補正にかかる時間に基づいて前記合焦制御手段における前記フォーカスレンズの駆動量を変更する変更手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記変更手段は、前記位置制御手段による前記フォーカスレンズの位置の補正方向が前記合焦制御手段による前記フォーカスレンズの駆動方向と逆で、かつ前記逆の方向の補正があらかじめ定めた時間を経過した場合、前記合焦制御手段の前記フォーカスレンズの駆動量を元の値よりも大きく変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記変更手段は、前記合焦制御手段の前記フォーカスレンズの駆動量を元の値よりも大きく変更した回数があらかじめ定めた回数以上の場合は、前記フォーカスレンズの駆動量を元の値に戻すことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. ブレ補正手段を光軸と異なる方向に移動させることにより、撮像素子に結像する被写体像の像ブレを補正する撮像装置であって、
   フォーカスレンズを光軸方向に連続的に移動させて前記フォーカスレンズのそれぞれの位置におけるＡＦ評価値を取得して、前記ＡＦ評価値の変化に基づいて前記フォーカスレンズの合焦方向、及び合焦位置を特定する合焦制御手段と、
   前記ブレ補正手段の現在の位置を検出する位置検出手段により検出した前記ブレ補正手段の位置に応じて、前記ＡＦ評価値を取得したときの前記フォーカスレンズの位置を補正するように制御する位置制御手段と、を備え、
   前記合焦制御手段は、前記位置制御手段による前記フォーカスレンズの位置補正量があらかじめ定めた補正量を超えている場合、前記ＡＦ評価値の変化に基づく前記合焦位置を特定せず、前記合焦位置を特定する制御を継続することを特徴とする撮像装置。
5. 前記合焦制御手段は、前記位置制御手段による前記フォーカスレンズの位置補正量があらかじめ定めた補正量以下の状態があらかじめ定めた時間を超えた場合、前記ＡＦ評価値の変化に基づく前記合焦位置を特定することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. ブレ補正手段を光軸と異なる方向に移動させることにより、撮像素子に結像する被写体像の像ブレを補正する撮像装置の制御方法であって、
   フォーカスレンズを光軸方向に断続的に移動させて前記フォーカスレンズのそれぞれの位置におけるＡＦ評価値を取得して、前記ＡＦ評価値の変化に基づいて前記フォーカスレンズの合焦方向、及び合焦位置を特定する合焦制御ステップと、
   前記ブレ補正手段の現在の位置を検出する位置検出ステップと、
   前記位置検出ステップで検出した前記ブレ補正手段の位置に応じて、前記ＡＦ評価値を取得したときの前記フォーカスレンズの位置を補正するように制御する位置制御ステップと、
   前記位置制御ステップでの前記フォーカスレンズの位置の補正量と補正にかかる時間に基づいて前記合焦制御ステップにおける前記フォーカスレンズの駆動量を変更する変更ステップと、を備えることを特徴とする撮像装置の制御方法。
7. ブレ補正手段を光軸と異なる方向に移動させることにより、撮像素子に結像する被写体像の像ブレを補正する撮像装置の制御方法であって、
   フォーカスレンズを光軸方向に連続的に移動させて前記フォーカスレンズのそれぞれの位置におけるＡＦ評価値を取得して、前記ＡＦ評価値の変化に基づいて前記フォーカスレンズの合焦方向、及び合焦位置を特定する合焦制御ステップと、
   前記ブレ補正手段の現在の位置を検出する位置検出ステップと、
   前記位置検出ステップで検出した前記ブレ補正手段の位置に応じて、前記ＡＦ評価値を取得したときの前記フォーカスレンズの位置を補正するように制御する位置制御ステップと、を備え、
   前記合焦制御ステップは、前記位置制御ステップでの前記フォーカスレンズの位置補正量があらかじめ定めた補正量を超えている場合、前記ＡＦ評価値の変化に基づく前記合焦位置を特定せず、前記合焦位置を特定する制御を継続することを特徴とする撮像装置の制御方法。
   

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