JP2021033189A - 制御装置、撮像装置、レンズ装置、および、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】高精度かつ高速なあおり制御を実現可能な制御装置を提供する。【解決手段】制御装置は、あおり駆動およびフォーカス駆動を制御する制御手段（１１５）と、画像中の少なくとも第１の領域および第２の領域の２つの領域のそれぞれの合焦度を取得する取得手段（１１２）と、合焦度に基づいて、あおり駆動またはフォーカス駆動のいずれを行うかを決定する第１の決定手段（１１４ａ）と、合焦度に基づいて、あおり駆動またはフォーカス駆動の駆動方向を決定する第２の決定手段（１１４ｂ）とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、フォーカス機構およびあおり機構を制御する制御装置に関する。

近年、ホームや駐車場など様々な場所で、セキュリティを目的としてカメラ（撮像装置）が設置されている。またセキュリティ用途以外にも、工場のレーンなどにおける製品の管理でカメラの画像が使用されている。このような様々な用途においては、被写界深度の深い映像を得たいという需要がある。しかし、レンズ性能や画角や絞りなどの撮影条件よっては、深い被写界深度を得られない場合がある。例えば、天井に設置したネットワークカメラから道路や通行人や車を撮影する奥行きのあるシーンでは、フォーカスが合う撮影領域は一部となってしまう場合がある。

そこで、被写体を撮影する撮影光軸系と直交する撮像光軸面に対して撮像面を傾くように回転させること（あおり制御）で焦点面を調整して、撮影シーンの被写界深度を深くするシャインプルーフの原理が知られている。特許文献１には、撮像装置のチルト角、焦点距離情報、および、被写体距離情報を取得し、パラメータを入力することなく撮像素子のあおり角度を算出し自動であおり制御を行う撮像装置が開示されている。

特開２０１０−１３０６３３号公報

しかしながら、特許文献１に開示された撮像装置では、あおり角度やフォーカス位置の停止精度、ヒステリシスなどのばらつき、および、撮像装置のチルト（傾き）などの各種情報の誤差により、高精度かつ高速なあおり制御を実現することができない。

そこで本発明は、高精度かつ高速なあおり制御を実現可能な制御装置、撮像装置、レンズ装置、および、プログラムを提供することを目的とする。

本発明の一側面としての制御装置は、あおり駆動およびフォーカス駆動を制御する制御手段と、画像中の少なくとも第１の領域および第２の領域の２つの領域のそれぞれの合焦度を取得する取得手段と、前記合焦度に基づいて、前記あおり駆動または前記フォーカス駆動のいずれを行うかを決定する第１の決定手段と、前記合焦度に基づいて、前記あおり駆動または前記フォーカス駆動の駆動方向を決定する第２の決定手段とを有する。

本発明の他の側面としての撮像装置は、撮像光学系を介して形成される光学像を光電変換する撮像素子と、前記制御装置とを有する。

本発明の他の側面としてのレンズ装置は、撮像光学系と前記制御装置とを有する。

本発明の他の側面としてのプログラムは、画像中の少なくとも第１の領域および第２の領域のそれぞれの合焦度を取得するステップと、前記合焦度に基づいて、あおり駆動またはフォーカス駆動のいずれを行うかを決定するステップと、前記合焦度に基づいて、前記あおり駆動または前記フォーカス駆動の駆動方向を決定するステップと、前記あおり駆動または前記フォーカス駆動を制御するステップとをコンピュータに実行させる。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。

本発明によれば、高精度かつ高速なあおり制御を実現可能な制御装置、撮像装置、レンズ装置、および、プログラムを提供することができる。

本実施形態における撮像装置のブロック図である。 本実施形態におけるあおり制御の説明図である。 本実施形態におけるあおり角度およびフォーカス位置の説明図である。 本実施形態における評価枠の設定例である。 本実施形態における駆動手段および駆動方向の説明図である。 本実施形態におけるあおり駆動方向の説明図である。 本実施形態における制御方法のフローチャートである。 本実施形態における合焦評価値の増減判定方法の説明図である。 本実施形態における合焦停止方法の説明図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

まず、図１を参照して、本実施形態における撮像装置の構成について説明する。図１は、撮像装置１００のブロック図である。本実施形態において、撮像装置１００は、撮像装置本体と撮像光学系（レンズ装置）とが一体的に構成されている。ただし本発明は、これに限定されるものではなく、撮像装置本体と、撮像装置本体に対して着脱可能なレンズ装置とを備えて構成される撮像システムにも適用可能である。この場合、後述のあおり／フォーカス制御部１１５などの各部は、撮像装置本体またはレンズ装置のいずれに設けてもよい。

ズームレンズ１０１は、光軸方向に移動して焦点距離を変更する。フォーカスレンズ１０２は、光軸方向に移動して焦点調節を行う。絞りユニット１０３は、光量を調整する。本実施形態の撮像光学系は、ズームレンズ１０１、フォーカスレンズ１０２、および、絞りユニット１０３を有する。ただし本発明は、これに限定されるものではなく、ズームレンズ１０１、フォーカスレンズ１０２、および、絞りユニット１０３の少なくとも一つを有しない撮像光学系であってもよい。

撮像光学系を通過した光は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０４およびカラーフィルタ１０５を介して、撮像素子１０６上に光学像としての被写体像を形成する。ＢＰＦ１０４は、撮像光学系の光路に対し進退可能に構成されている。撮像素子１０６はＣＭＯＳセンサ等を有し、撮像光学系を介して形成された被写体像を光電変換してアナログ電気信号（撮像画像）を出力する。ＡＧＣ１０７は、撮像素子１０６から出力されたアナログ電気信号に対してゲイン調整を行う。ＡＤ変換器１０８は、アナログ電気信号をデジタル信号（デジタル撮像信号）に変換し、デジタル信号をカメラ信号処理部１０９に出力する。

カメラ信号処理部１０９は、デジタル撮像信号に対して各種の画像処理を行い、映像信号を生成する。映像信号は、通信部１１０を介して撮像装置１００に有線または無線通信により接続された監視モニタ装置１１１に出力される。また通信部１１０は、外部装置からのコマンド（命令）を受けて、あおり／フォーカス制御部（制御手段）１１５にコマンド等の制御信号を出力する。

合焦評価値算出部（取得手段）１１２は、対象となる被写体領域毎にＡＤ変換器１０８またはカメラ信号処理部１０９から、ＲＧＢの画素値または輝度値を受け取り、特定周波数のコントラストに関する評価値（合焦評価値、または合焦度）を取得する。なお、単純に特定周波数に基づく評価値ではなく、輝度のコントラストで除算し正規化をしても構わない。また、位相差等に基づく距離情報を評価値として取得する構成でもよい。また合焦評価値算出部１１２は、現在の合焦評価値と過去の合焦評価値とを比較して、あおり角度およびフォーカス位置のそれぞれの駆動による合焦評価値の変化（変化量）を算出する。

被写体設定部１１３は、カメラ信号処理部１０９からの信号に基づいて、撮影画面（画像）から被写体を検出する。被写体設定部１１３は、予め設定された被写体、例えば人物や車の判定（検出）を行うことが可能であり、合焦評価値を算出するための枠を設定する。また、ユーザにより指定された領域を合焦評価値を設定する枠としてもよい。合焦評価値算出部１１２は、被写体設定部１１３により設定された枠において合焦評価値を算出、比較する。

あおり／フォーカス決定部１１４は、第１の決定手段１１４ａおよび第２の決定手段１１４ｂを有し、合焦評価値算出部１１２により算出された評価値の変化と、過去の駆動手段と方向とに基づいて、次回駆動させる駆動手段と方向を決定する。第１の決定手段１１４ａは、評価値（合焦度）に基づいて、あおり駆動またはフォーカス駆動のいずれを行うかを決定する。第２の決定手段１１４ｂは、評価値（合焦度）に基づいて、あおり駆動またはフォーカス駆動の駆動方向を決定する。また、あおり／フォーカス決定部１１４は、決定された駆動手段と方向に駆動させるあおり角度とフォーカス位置を算出し、算出されたあおり角度とフォーカス位置をあおり／フォーカス制御部１１５に伝える。

あおり／フォーカス制御部（制御手段）１１５は、あおり角度（あおり駆動）を制御するあおり制御手段、および、フォーカス位置（フォーカス駆動）を制御するフォーカス制御手段としての機能を有する。あおり／フォーカス制御部１１５は、通信部１１０からの指示に従って、オートフォーカス（ＡＦ）やマニュアルフォーカス（ＭＦ）でピント制御（フォーカス制御）を行う。また、あおり／フォーカス制御部１１５は、撮像素子駆動部１１６やフォーカス駆動部１１７から現在の位置を受け取り、あおり／フォーカス決定部１１４に現在の位置を伝える。また、あおり／フォーカス制御部１１５は、あおり／フォーカス決定部１１４により算出されたあおり角度およびフォーカス位置に基づいて、撮像素子駆動部１１６およびフォーカス駆動部１１７のそれぞれに対して駆動位置を指示する。

撮像素子駆動部（あおり駆動手段）１１６は、あおり／フォーカス制御部１１５から指示されたあおり角度に基づいて撮像素子１０６を傾ける（あおり駆動を行う）。通常、撮像素子１０６を傾ける回転軸は、撮影画面の中心に位置し、回転軸を中心として撮像素子１０６が傾く。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、あおり駆動手段は、撮像素子１０６に代えて撮像光学系の傾けてもよい。すなわち、あおり駆動は、撮像素子１０６または撮像光学系の少なくとも一方の傾きを変更する駆動である。フォーカス駆動部（フォーカス駆動手段）１１７は、あおり／フォーカス制御部１１５から指示されたフォーカスの設定位置に基づいて、フォーカスレンズ１０２の位置を制御する。すなわちフォーカス駆動は、撮像光学系の少なくとも一部を構成するフォーカスレンズ１０２を光軸方向に移動させる駆動である。

次に、図２を参照して、あおり制御について説明する。図２は、あおり制御の説明図である。図２（ａ）は、光学系（撮像光学系）の主面と撮像素子１０６の撮像面とが平行である状態を示している。フォーカス距離Ｌにピントが合っており、そのピント面は光学系および撮像素子１０６のそれぞれと平行である。図２(ｂ)は、図２（ａ）の状態から撮像素子１０６を撮像素子回転軸を中心として回転させ、あおり制御を行った状態を示している。あおり制御を行うと、シャインプルーフの原理に基づいて、ピント面も撮像素子回転軸に対応するピント面回転軸を中心に回転するため、ある平面に関して近距離から遠距離までの全ての被写体にピントを合わせることが可能となる。シャインプルーフの原理は、光学系の主面と撮像素子の撮像面とがある一つの直線で交わるとき、ピント面も同じ直線上で交わるという原理である。あおり角ｂは、焦点距離ｆ、フォーカス距離Ｌ、俯角αを用いて、シャインプルーフの原理より以下の式（１）で算出される。

図２（ｃ）は、被写体Ｘ（第１の被写体領域）および被写体Ｙ（第２の被写体領域）が存在するシーンを示している。この場合、図２（ｃ）に示されるように、被写体の顔にピントが合うような高さのあるピント面に制御することが好ましい。それには、あおり制御のみではなくフォーカスも合わせて制御することが必要となる。また、被写体毎に最適なピント面（すなわち、最適なあおり角度およびフォーカス位置）は異なっており、ユーザが手動で調整するのは困難である。

そこで、図３を参照して、被写体に応じて最適なあおり角度およびフォーカス位置を算出する一例を説明する。図３は、あおり角度およびフォーカス位置の算出の説明図である。ここでは、対象となる被写体として、図２（ｃ）と同様に、被写体Ｘおよび被写体Ｙが存在する。現在のあおり角度とフォーカスレンズ１０２の位置が図３の上部の位置関係になっている。ｘは被写体Ｘに対してピントを合わせるために必要なピント面上での補正量、ｙは被写体Ｙに対してピントを合わせるために必要なピント面上での補正量である。また撮像素子１０６上でのあおり軸から被写体までの距離を、被写体Ｘに対してｋ１［μｍ］、被写体Ｙに対してｋ２［μｍ］とする。ここで、被写体Ｘ、Ｙに同時に合焦させるためのあおり角度をα[°]とし、ピント面上でのフォーカス補正量をβとすると、以下の式（２）、（３）の関係が成立する。

式（２）、（３）の連立方程式を解くと、あおり角度αおよびフォーカス補正量βはそれぞれ、以下の式（４）、（５）で表されるように算出される。

ピント制御量は、簡易的に算出するには、βをフォーカスレンズ１０２の敏感度で除算することで簡易的に算出することができる。実際には、あおり角度やフォーカス位置の停止精度やヒステリシスなどのメカ的な要因や被写体が移動した場合などの要因で、誤差が生じる。このような誤差が存在しても最適なあおり角度およびフォーカス位置に制御を行うため、あおり／フォーカス制御部１１５は、合焦評価値算出部１１２により算出された評価値を判定し、その判定に基づいて適切な制御を行う。

図４は、本実施形態における評価枠の設定例である。図４に示されるように、被写体Ｘおよび被写体Ｙが存在する場合、あおり／フォーカス制御部１１５は、あおり角度およびフォーカス位置を駆動する（あおり駆動およびフォーカス駆動を行う）。そして、あおり／フォーカス決定部１１４は、その際の合焦評価値の変化に基づいて、あおり駆動またはフォーカス駆動のうち次回の駆動、および、あおり駆動の駆動方向またはフォーカス駆動の駆動方向のうち次回の駆動方向を決定する。例えば、画像中の被写体Ｘが存在する領域（評価枠）を第１の領域（第１の被写体領域）、被写体Ｙが存在する領域（評価枠）を第２の領域（第２の被写体領域）という。なお本実施形態は、第１の領域と第２の領域のみに被写体が存在する場合に限定されるものではなく、第１の領域および第２の領域以外の第３の領域に他の被写体が存在する場合にも適用可能である。

図５は、本実施形態における駆動手段および駆動方向の説明図であり、動かした駆動手段と駆動方向、および合焦評価値の変化に基づいて、次回駆動する駆動手段および駆動方向を示す。例えば、あおり角度を＋方向に駆動し、被写体Ｘ（第１の領域）および被写体Ｙ（第２の領域）の評価値がともに増加する場合、あおり角度が不足している状況であり、次の制御として、同じ駆動手段を同じ方向に駆動させる。すなわち、あおり駆動手段（撮像素子駆動部１１６、撮像素子１０６）を＋方向に駆動させる。あおり角度を＋方向に駆動し、被写体Ｘの評価値が増加、被写体Ｙの評価値が減少した場合、あおり角度でなく、フォーカス位置が至近側によっている状況となり、次の制御として、異なる駆動手段を駆動させる。すなわち、フォーカス駆動手段（フォーカスレンズ１０２、フォーカス駆動部１１７）を至近方向に駆動させる。図６は、あおり駆動方向の説明図であり、あおり角度の＋方向と−方向をそれぞれ示している。

次に、図７を参照して、本実施形態における制御方法について説明する。図７は、本実施形態における制御方法（メイン処理）を示すフローチャートである。図７の各ステップは、主に、合焦評価値算出部１１２、あおり／フォーカス決定部１１４、または、あおり／フォーカス制御部１１５により実行される。

まずステップＳ７０１において、あおり／フォーカス制御部（制御手段）１１５は、複数の被写体に対して最適なあおり制御を行うため、撮像素子駆動部１１６またはフォーカス駆動部１１７を制御し、あおり駆動またはフォーカス駆動を行う。より具体的には、あおり制御手段はあおり駆動を行い、フォーカス制御手段はフォーカス制御を行う。駆動開始の際など、あおり駆動またはフォーカス駆動のいずれを行うかが決まっていない場合、駆動耐久回数の多い方から駆動することでレンズを長時間使用することができる。続いてステップＳ７０２において、合焦評価値算出部１１２は、複数領域（第１の領域および第２の領域）のそれぞれの合焦評価値（合焦度）を算出する。合焦評価値の枠は、顔や動体などが主であり、動体検出などの被写体検出により自動的に設定されるか、または、ユーザにより指定されてもよい。

続いてステップＳ７０３において、合焦評価値算出部１１２は、ステップＳ７０２にて算出された複数領域の合焦評価値の変化量に基づいて、枠ごとに変化量の増減を算出する。続いてステップＳ７０４において、合焦評価値算出部１１２は、複数領域の合焦評価値の変化量の増減が同じであるか否かを判定する。複数領域の合焦評価値の増減が同じである場合、ステップＳ７０５に進む。ステップＳ７０５において、合焦評価値算出部１１２は、合焦評価値が増加したか否かを判定する。合焦評価値が増加した場合、ステップＳ７０６に進む。ステップＳ７０６において、あおり／フォーカス決定部１１４は、同じ駆動手段（撮像素子駆動部１１６またはフォーカス駆動部１１７）を同じ方向に駆動させることを決定する。そして、あおり／フォーカス制御部１１５は、同じ駆動手段を同じ方向に駆動させる。

ステップＳ７０４にて複数領域の合焦評価値の変化量の増減が同じであって、かつ、ステップＳ７０５にて各枠の合焦評価値が減少している場合、ステップＳ７０７に進む。ステップＳ７０７において、あおり／フォーカス決定部１１４は、同じ駆動手段（撮像素子駆動部１１６またはフォーカス駆動部１１７）を異なる方向、すなわち反対方向に駆動させることを決定する。そして、あおり／フォーカス制御部１１５は、同じ駆動手段を異なる方向に駆動させる。

ステップＳ７０４にて複数領域の合焦評価値の変化量の増減が異なる場合、ステップＳ７０８に進む。ステップＳ７０８において、あおり／フォーカス決定部１１４は、異なる駆動手段を複数領域の合焦評価値が増加する方向に駆動させることを決定する。そして、あおり／フォーカス制御部１１５は、異なる駆動手段を合焦評価値が増加する方向に駆動させる。

次に、図８を参照して、複数領域の合焦評価値の増減判定方法について説明する。図８は、合焦評価値の増減判定方法の説明図である。図８において、横軸はあおり角度またはフォーカス位置、縦軸は合焦評価値をそれぞれ示す。また図８において、前の位置は駆動前のあおり角度またはフォーカス位置、現在の位置は現在のあおり角度またはフォーカス位置、次の位置は次回駆動後のあおり角度またはフォーカス位置をそれぞれ示す。合焦評価値算出部１１２またはあおり／フォーカス決定部１１４は、前の位置と現在の位置とを比較して合焦評価値の増減を判定することにより、駆動方向を判定することができる。なお、判定に用いる位置が増えるため判定時間は増加するが、ノイズなどの影響を受けにくくするため、前の位置、現在の位置、および、次の位置のそれぞれの合焦評価値に基づいて判定を行ってもよい。または、前の位置および次の位置での合焦評価値に基づいて判定を行ってもよい。

なお本実施形態では、合焦評価値の増減を判定するため、あおり角度またはフォーカス位置における合焦評価値を用いているが、これに限定されるものではない。前述のように位相差等による距離情報に基づいて、あおり／フォーカス駆動手段／駆動量を決定する方法や、撮像装置１００のチルト角、焦点距離情報、および、被写体距離情報を取得して固定量だけあおり、フォーカスを駆動する方法を採用してもよい。また、最初にそのような方法で概略あおり駆動および概略フォーカス駆動を行い、その後で本実施形態の方法を用いて精度よく追い込むことで高速なあおり制御およびフォーカス制御を行ってもよい。なお、概略あおり駆動および概略フォーカス駆動は、例えば位相差センサを用いて行うことができる。

次に、図５および図９を参照して、あおり角度およびフォーカス位置が最適に制御された場合の合焦停止方法について説明する。図５に示される駆動手段を駆動し、被写体Ｘおよび被写体Ｙの評価値がともに低下した場合、駆動前のあおり角度またはフォーカス位置が合焦評価値のピーク位置となる場合がある。そのピーク位置が合焦停止位置となる。

図９は、本実施形態における合焦停止方法の説明図である。図９において、横軸はあおり角度またはフォーカス位置、縦軸は合焦評価値をそれぞれ示す。また図９において、前の位置は駆動前のあおり角度またはフォーカス位置、現在の位置は現在のあおり角度またはフォーカス位置、次の位置は次回駆動後のあおり角度またはフォーカス位置をそれぞれ示す。

合焦評価値のピーク位置は、前の位置および次の位置のそれぞれで評価値が低下するような現在の位置に相当する。時間よりも精度を優先する場合、次の位置で合焦評価値が低下することを確認した後、さらに反対方向に駆動して合焦評価値が低下することを確認してピーク位置をする。これにより、確実にピーク位置を判定することができる。一方、合焦停止までの時間を精度よりも優先する場合、被写体Ｘ、Ｙの評価値がともに低下したときに合焦評価値のピーク位置と判定し、ピーク位置に駆動させて合焦停止させてもよい。

なお本実施形態において、撮像素子１０６の撮像面の角度を変更することによりあおり制御を行うが、これに限定されるものではなく、撮像光学系の少なくとも一部の角度（光学系の主面）を変更することによりあおり制御を行っても良い。また、水平方向のあおり制御だけでなく、垂直方向を加えた２軸のあおり制御についても同様の制御することで、２つの平面において被写体の認識性を維持したあおり制御を実現することが可能となる。

このように本実施形態において、制御装置（撮像装置１００）は、制御手段（あおり／フォーカス制御部１１５）、取得手段（合焦評価値算出部１１２）、第１の決定手段１１４ａ、および、第２の決定手段１１４ｂを有する。制御手段は、あおり駆動およびフォーカス駆動を制御する。取得手段は、画像中の少なくとも第１の領域（第１の被写体領域）および第２の領域（第２の被写体領域）のそれぞれの合焦度を取得する。第１の決定手段は、合焦度に基づいて、あおり駆動またはフォーカス駆動のいずれを行うかを決定する。第２の決定手段は、合焦度に基づいて、あおり駆動またはフォーカス駆動の駆動方向を決定する。

好ましくは、取得手段は、画像中の第３の領域の合焦度を取得する。また好ましくは、制御手段は、あおり駆動を制御するあおり制御手段と、フォーカス駆動を制御するフォーカス制御手段とを有する。また好ましくは、取得手段は、あおり駆動またはフォーカス駆動の前または後（すなわち、あおり駆動またはフォーカス駆動の前後の少なくとも一方、以下も同様）において少なくとも第１の領域および第２の領域のそれぞれの合焦度を取得する。制御手段は、あおり駆動またはフォーカス駆動の前または後における少なくとも第１の領域および第２の領域のそれぞれの合焦度の変化に基づいて、あおり駆動またはフォーカス駆動を制御する。

好ましくは、制御手段は、あおり駆動またはフォーカス駆動の前または後における少なくとも第１の領域および第２の領域のそれぞれの合焦度がともに増加または減少する場合、あおり駆動またはフォーカス駆動のうち前回と同じ駆動を次回の駆動として決定する。一方、制御手段は、少なくとも第１の領域および第２の領域のそれぞれの合焦度の一方が増加し、他方が減少する場合、あおり駆動またはフォーカス駆動のうち前回と異なる駆動を次回の駆動として決定する（Ｓ７０４〜Ｓ７０８）。

好ましくは、制御手段は、あおり駆動またはフォーカス駆動の前または後における少なくとも第１の領域および第２の領域のそれぞれの合焦度がともに増加する場合、あおり駆動またはフォーカス駆動のうち前回と同じ駆動を次回の駆動として決定する。またこのとき、制御手段は、あおり駆動またはフォーカス駆動の駆動方向のうち前回と同じ駆動方向を次回の駆動方向として決定する（Ｓ７０５、Ｓ７０６）。

好ましくは、制御手段は、あおり駆動またはフォーカス駆動の前または後における少なくとも第１の領域および第２の領域のそれぞれの合焦度がともに減少する場合、あおり駆動またはフォーカス駆動のうち前回と同じ駆動を次回の駆動として決定する。またこのとき、制御手段は、あおり駆動またはフォーカス駆動の駆動方向のうち前回と反対の駆動方向を次回の駆動方向として決定する（Ｓ７０５、Ｓ７０７）。

好ましくは、制御手段は、少なくとも第１の領域および第２の領域のそれぞれの合焦度の一方が増加し、他方が減少する場合、あおり駆動またはフォーカス駆動のうち前回と異なる駆動を次回の駆動として決定する。またこのとき、制御手段は、あおり駆動またはフォーカス駆動の駆動方向のうち少なくとも第１の領域および第２の領域のそれぞれの合焦度が増加する駆動方向を次回の駆動方向として決定する（Ｓ７０４、Ｓ７０８）。

好ましくは、制御手段は、少なくとも第１の領域および第２の領域のそれぞれの合焦度がともに減少する場合、合焦停止位置を決定する。また好ましくは、制御手段は、合焦度または撮像装置の設置状況の少なくとも一つに基づいて、概略あおり駆動または概略フォーカス駆動を行う。そして制御手段は、概略あおり駆動または概略フォーカス駆動を行った後に、合焦度に基づいてあおり駆動またはフォーカス駆動を制御する。より好ましくは、制御手段は、位相差センサを用いて概略あおり駆動または概略フォーカス駆動を行う。また好ましくは、撮像装置の設置状況は、撮像装置の設置角度、焦点距離、または、被写体距離の少なくとも一つである。また好ましくは、取得手段は、被写体の高周波成分に基づいて合焦度を算出する。また好ましくは、制御手段は、あおり駆動またはフォーカス駆動の初期の駆動の際に、あおり駆動またはフォーカス駆動のうち駆動耐久回数が多い方を選択する。

（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。

各実施形態は、画像中の複数の領域における合焦度に基づいてフォーカス位置およびあおり角度を制御する。このため各実施形態によれば、高精度かつ高速なあおり制御を実現可能な制御装置、撮像装置、レンズ装置、および、プログラムを提供することができる。

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。

１１２ 合焦評価値算出部（取得手段）
１１４ａ 第１の決定手段
１１４ｂ 第２の決定手段
１１５ あおり／フォーカス制御部（制御手段）

Claims (18)

1. あおり駆動およびフォーカス駆動を制御する制御手段と、
   画像中の少なくとも第１の領域および第２の領域の２つの領域のそれぞれの合焦度を取得する取得手段と、
   前記合焦度に基づいて、前記あおり駆動または前記フォーカス駆動のいずれを行うかを決定する第１の決定手段と、
   前記合焦度に基づいて、前記あおり駆動または前記フォーカス駆動の駆動方向を決定する第２の決定手段と、を有することを特徴とする制御装置。
2. 前記取得手段は、前記画像中の第３の領域の合焦度を取得することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記制御手段は、前記あおり駆動を制御するあおり制御手段と、前記フォーカス駆動を制御するフォーカス制御手段と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
4. 前記取得手段は、前記あおり駆動または前記フォーカス駆動の前または後において少なくとも前記第１の領域および前記第２の領域のそれぞれの前記合焦度を取得し、
   前記制御手段は、前記あおり駆動または前記フォーカス駆動の前または後における少なくとも前記第１の領域および前記第２の領域のそれぞれの前記合焦度の変化に基づいて、前記あおり駆動または前記フォーカス駆動を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の制御装置。
5. 前記制御手段は、
   前記あおり駆動または前記フォーカス駆動の前または後における少なくとも前記第１の領域および前記第２の領域のそれぞれの前記合焦度がともに増加または減少する場合、前記あおり駆動または前記フォーカス駆動のうち前回と同じ駆動を次回の駆動として決定し、
   前記第１の領域および前記第２の領域のそれぞれの前記合焦度の一方が増加し、他方が減少する場合、前記あおり駆動または前記フォーカス駆動のうち前回と異なる駆動を次回の駆動として決定することを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
6. 前記制御手段は、前記あおり駆動または前記フォーカス駆動の前または後における少なくとも前記第１の領域および前記第２の領域のそれぞれの前記合焦度がともに増加する場合、前記あおり駆動または前記フォーカス駆動のうち前回と同じ駆動を次回の駆動として決定し、前記あおり駆動または前記フォーカス駆動の駆動方向のうち前回と同じ駆動方向を次回の駆動方向として決定することを特徴とする請求項４または５に記載の制御装置。
7. 前記制御手段は、前記あおり駆動または前記フォーカス駆動の前または後における少なくとも前記第１の領域および前記第２の領域のそれぞれの前記合焦度がともに減少する場合、前記あおり駆動または前記フォーカス駆動のうち前回と同じ駆動を次回の駆動として決定し、前記あおり駆動または前記フォーカス駆動の駆動方向のうち前回と反対の駆動方向を次回の駆動方向として決定することを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の制御装置。
8. 前記制御手段は、少なくとも前記第１の領域および前記第２の領域のそれぞれの前記合焦度の一方が増加し、他方が減少する場合、前記あおり駆動または前記フォーカス駆動のうち前回と異なる駆動を次回の駆動として決定し、前記あおり駆動または前記フォーカス駆動の駆動方向のうち前記第１の領域および前記第２の領域のそれぞれの前記合焦度が増加する駆動方向を次回の駆動方向として決定することを特徴とする請求項４乃至７のいずれか一項に記載の制御装置。
9. 前記制御手段は、少なくとも前記第１の領域および前記第２の領域のそれぞれの前記合焦度がともに減少する場合、合焦停止位置を決定することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の制御装置。
10. 前記制御手段は、
    前記合焦度または撮像装置の設置状況の少なくとも一つに基づいて、概略あおり駆動または概略フォーカス駆動を行い、
    前記概略あおり駆動または前記概略フォーカス駆動を行った後に、前記合焦度に基づいて前記あおり駆動または前記フォーカス駆動を制御することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の制御装置。
11. 前記制御手段は、位相差センサを用いて前記概略あおり駆動または前記概略フォーカス駆動を行うことを特徴とする請求項１０に記載の制御装置。
12. 前記撮像装置の設置状況は、前記撮像装置の設置角度、焦点距離、または、被写体距離の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１０または１１に記載の制御装置。
13. 前記取得手段は、被写体の高周波成分に基づいて前記合焦度を算出することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の制御装置。
14. 前記制御手段は、前記あおり駆動または前記フォーカス駆動の初期の駆動の際に、前記あおり駆動または前記フォーカス駆動のうち駆動耐久回数が多い方を選択することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の制御装置。
15. 前記あおり駆動は、撮像素子または撮像光学系の少なくとも一方の傾きを変更する駆動であり、
    前記フォーカス駆動は、前記撮像光学系の少なくとも一部を構成するフォーカスレンズを光軸方向に移動させる駆動であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の制御装置。
16. 撮像光学系を介して形成される光学像を光電変換する撮像素子と、
    請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の制御装置と、を有することを特徴とする撮像装置。
17. 撮像光学系と、
    請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の制御装置と、を有することを特徴とするレンズ装置。
18. 画像中の少なくとも第１の領域および第２の領域のそれぞれの合焦度を取得するステップと、
    前記合焦度に基づいて、あおり駆動またはフォーカス駆動のいずれを行うかを決定するステップと、
    前記合焦度に基づいて、前記あおり駆動または前記フォーカス駆動の駆動方向を決定するステップと、
    前記あおり駆動または前記フォーカス駆動を制御するステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。