JP2024042614A - フォーカス制御装置、撮像装置およびフォーカス制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】適切なピント追従判定が行うフォーカス制御装置を提供する。【解決手段】フォーカス制御装置は、撮像画角内においてデフォーカス量を検出する検出領域内の被写体に対するピント追従を行う。フォーカス制御装置は、デフォーカス量に関する情報を用いてピント追従を行うか否かを判定するピント追従判定を行う判定手段２１２１と、撮像により生成された画像データから被写体に対する遮蔽物に関する情報を取得する取得手段２１２５とを有する。判定手段は、検出領域において取得された遮蔽物に関する情報を用いてピント追従判定を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置において用いられる焦点検出技術に関する。

被写体に対する撮像光学系のデフォーカス量の検出結果に基づいて撮像光学系に対して行われるフォーカス制御には、移動被写体に対するフォーカシングに適したサーボモードがある。サーボモードでは、特許文献１にて開示されているように、過去の複数の時刻での像面位置の変化に対応する関数を求め、該関数から次の時刻での予測像面位置を求める動体予測を行って移動被写体に対するピント追従を行う。

特許文献２には、予測像面位置に対する許容デフォーカス量を設定し、検出デフォーカス量が許容デフォーカス量以下か否かにより検出デフォーカス量に基づくピント追従を行うか行わないかの判定（ピント追従判定）を行うフォーカス制御が開示されている。

特開２００１－０２１７９４号公報 特開２０１９―０２０７１６号公報

ピント追従判定は、カメラのユーザが撮像対象としてフレーミングしている主被写体の手前を障害物が通過したり主被写体に対するフレーミングを失敗したりした場合でも不用意なピント移動を生じさせないために行われる。しかしながら、ピント追従判定においてユーザの意思に反したピント追従を行うか否かの判定がなされる場合がある。例えば、主被写体に近い手前位置を通過した障害物に対する検出デフォーカス量が許容デフォーカス量以下であれば障害物に対してピント追従が行われる。また、ユーザが意図してデフォーカス差が大きい別の主被写体に対してフレーミングした場合に、その新たな主被写体にピント追従が行われない。このように、検出デフォーカス量だけで正しいピント追従判定を行うのが困難な場合がある。

本発明は、適切なピント追従判定が行えるようにしたフォーカス制御装置およびフォーカス制御方法を提供する。

本発明の一側面としてのフォーカス制御装置は、撮像画角内においてデフォーカス量を検出する検出領域内の被写体に対するピント追従を行う。該フォーカス制御装置は、デフォーカス量に関する情報を用いてピント追従を行うか否かを判定するピント追従判定を行う判定手段と、撮像により生成された画像データから被写体に対する遮蔽物に関する情報を取得する取得手段とを有する。判定手段は、検出領域において取得された遮蔽物に関する情報を用いてピント追従判定を行うことを特徴とする。なお、上記フォーカス制御装置を有する光学機器も、本発明の他の一側面を構成する。

また本発明の他の一側面としてのフォーカス制御方法は、撮像画角内においてデフォーカス量を検出する検出領域内の被写体に対するピント追従を行う。該フォーカス制御方法は、デフォーカス量に関する情報を用いてピント追従を行うか否かを判定するピント追従判定を行うステップと、撮像により生成された画像データから被写体に対する遮蔽物に関する情報を取得するステップとを有する。ピント追従判定を行うステップにおいて、検出領域において取得された遮蔽物に関する情報を用いてピント追従判定を行うことを特徴とする。なお、コンピュータに上記フォーカス制御方法に従う処理を実行させるプログラムも、本発明の他の一側面を構成する。

本発明によれば、適切なピント追従判定を行うことができる。

実施例１のレンズ交換式カメラシステムの構成を示すブロック図。 実施例１における遮蔽情報を説明する図。 実施例１におけるサーボモード処理を示すフローチャート。 実施例１における焦点検出処理を示すフローチャート。 実施例１における被写体像面位置の変化を示す図。 実施例１における被写体に対するフレーミングの変化を示す図。 図６における遮蔽情報を示す図。 遮蔽情報のみを用いたピント追従判定を示すフローチャート。 実施例１におけるピント追従判定を示すフローチャート。 実施例２におけるピント追従判定を示すフローチャート。 実施例２において遮蔽領域が検出被写体である場合と検出被写体でない場合の遮蔽情報を示す図。 実施例２における被写体Ａ、Ｂ、Ｃの時系列変化と遮蔽情報を示す図。 実施例２において時刻ｔｎにて被写体Ａが検出されなくなった場合の遮蔽情報を示す図。 図１３における像面位置を示す図。 実施例２において遮蔽領域のデフォーカス量を探索する範囲を説明する図。 実施例２において時刻ｔｎでの遮蔽領域の像面位置Ｐｎの予測を説明する図。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施例１のレンズ交換式カメラシステムの構成を示している。カメラシステムは、撮像装置（光学機器）としてのカメラ本体２０と、該カメラ本体２０に対して着脱が可能なレンズユニット１０とにより構成されている。レンズユニット１０内に設けられたレンズ制御部１０６とカメラ本体２０内に設けられたカメラ制御部２１２は、カメラ本体２０に設けられた不図示のマウントに設けられた通信端子を通じて相互に通信可能である。

レンズユニット１０は、物体側から像側へ順に配置された固定レンズ１０１、絞り１０２およびフォーカスレンズ１０３を含む撮像光学系を有する。絞り１０２は、絞り駆動部１０４によって駆動され、後述する撮像素子２０１への入射光量を制御する。フォーカスレンズ１０３は、フォーカスレンズ駆動部１０５によって駆動されてフォーカシングを行う。絞り駆動部１０４とフォーカスレンズ駆動部１０５はそれぞれ、カメラ制御部２１２からの制御信号を受けたレンズ制御部１０６によって制御されて絞り１０２の開口径やフォーカスレンズ１０３の位置を変更する。

レンズ操作部１０７は、ＡＦ（オートフォーカス）とＭＦ（マニュアルフォーカス）の切り替え、ＭＦでのフォーカスレンズの位置調整、フォーカスレンズの動作範囲の設定および手振れ補正モードの設定等、ユーザが設定を行うための入力デバイス群である。

レンズ操作部１０７はユーザにより操作され、該ユーザ操作に応じた操作信号をレンズ制御部１０６に送信する。レンズ制御部１０６は、カメラ制御部２１２から受信した制御命令や制御情報に応じて絞り駆動部１０４やフォーカスレンズ駆動部１０５を制御する。また、レンズ制御部１０６は、カメラ制御部２１２からの要求に応じて、レンズ制御情報をカメラ制御部２１２に送信する。

カメラ本体２０は、レンズユニット１０の撮像光学系により形成される被写体像（撮像画角内の被写体）を撮像する撮像素子２０１を有する。撮像素子２０１は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の光電変換素子により構成される。撮像素子２０１の撮像面には、２次元配列された複数の画素が設けられ、各画素は入射光量に応じた電荷を蓄積する。複数の画素に蓄積された電荷は、カメラ制御部２１２の指令に応じてタイミングジェネレータ２１４から出力される駆動パルス信号のタイミングで電圧信号として順次読み出される。

撮像素子２０１の各画素は、２つ（一対）のフォトダイオードＡ、Ｂとこれら一対のフォトダイオードＡ、Ｂに対して設けられた１つのマイクロレンズとにより構成されている。各画素は、入射する光をマイクロレンズで分割して一対のフォトダイオードＡ、Ｂ上に一対の光学像を形成し、該一対のフォトダイオードＡ、Ｂから後述するＡＦ用信号（焦点検出用信号）として用いられる一対の位相差像信号（Ａ信号およびＢ信号）を出力する。また、一対のフォトダイオードＡ、Ｂの出力を加算することで、撮像用信号（Ａ＋Ｂ信号）を得ることができる。

複数の画素から出力された複数のＡ信号と複数のＢ信号がそれぞれ合成されることで、撮像面位相差検出方式によるＡＦ（以下、撮像面位相差ＡＦという）に用いられるＡＦ用信号としての一対の位相差像信号が得られる。

ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤコンバータ２０２は、撮像素子２０１から読み出されたＡＦ用信号および撮像用信号に対して、リセットノイズを除去するための相関二重サンプリング、ゲイン調節およびＡＤ変換を行う。コンバータ２０２は、これらの処理を行った撮像用信号を画像入力コントローラ２０３に、ＡＦ用信号をＡＦ信号処理部２０４にそれぞれ出力する。

画像入力コントローラ２０３は、コンバータ２０２から出力された撮像用信号をバス２１を介してＳＤＲＡＭ２０９に画像信号として格納する。ＳＤＲＡＭ２０９に格納された画像信号は、バス２１を介して表示制御部２０５によって読み出され、表示部２０６に表示される。また、画像信号の記録を行う録画モードでは、ＳＤＲＡＭ２０９に格納された画像信号は記録媒体制御部２０７によって半導体メモリ等の記録媒体２０８に記録される。

ＲＯＭ２１０には、カメラ制御部２１２が各種処理を実行するためのプログラムや該処理に必要な各種データ等が格納されている。フラッシュＲＯＭ２１１には、ユーザにより設定されたカメラ本体２０の動作に関する各種設定情報等が格納されている。

ＡＦ信号処理部（検出手段）２０４は、コンバータ２０２から出力されたＡＦ用信号である一対の位相差像信号に対して相関演算を行って該一対の位相差像信号のずれ量である位相差（以下、像ずれ量という）を算出する。さらにＡＦ信号処理部２０４は、像ずれ量から撮像光学系のデフォーカス量（およびデフォーカス方向）を算出する。またＡＦ信号処理部２０４は、一対の位相差像信号の信頼性も算出する。信頼性は、二像一致度と相関変化量の急峻度を用いて算出される。またＡＦ信号処理部２０４は、撮像画面（撮像画角）内で焦点検出を含むＡＦを行う検出領域であるＡＦ枠の位置および大きさを設定する。ＡＦ信号処理部２０４は、ＡＦ枠内で算出したデフォーカス量および信頼性の情報をカメラ制御部２１２に出力する。

カメラ制御部２１２内のＡＦ制御部（制御手段）２１２１は、ＡＦ信号処理部２０４からのデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズ１０３を移動させるようにレンズ制御部１０６に指示する。カメラ制御部２１２内の動き判定部（動体判定手段）２１２２は、記憶部２１２３がメモリ回路２１５に記憶させた複数の時刻でのデフォーカス量から算出した像面位置（被写体像が結像する位置）から動き判定を行う。そしてＡＦ制御部２１２１は、予測部２１２４に将来の像面位置を予測させ、該予測像面位置を撮像面に一致させるために必要なフォーカスレンズ１０３の駆動量を算出し、該駆動量でフォーカスレンズ１０３を駆動するようにレンズ制御部１０６に指示する。これにより、ＡＦ枠内に捉えられる被写体の像面位置に焦点位置（ピント面）を追従させるピント追従が行われる。

さらにＡＦ制御部（判定手段）２１２１は、予測部２１２４の予測結果を基準として許容できるデフォーカス状態の像面位置の範囲（所定範囲：以下、ピント追従範囲という）を設定する。そして、検出されたデフォーカス量（以下、検出デフォーカス量という）に対応する像面位置がピント追従範囲内か否かでピント追従を行うか否かの判定（以下、ピント追従判定という）を行う。

被写体認識部（取得手段）２１２５は、撮像素子２０１の撮像によって得られた画像データに基づいて被写体検出を行う。本実施例では、被写体検出として、目的とする被写体（主被写体）が画像データのどの位置に存在するかを推定するとともに、主被写体の手前に存在して主被写体を遮蔽する遮蔽物（障害物や他の被写体等）の領域である遮蔽領域を推定する。そして被写体認識部２１２５は、遮蔽領域の推定結果から遮蔽物に関する情報(以下、遮蔽情報という)を生成する。遮蔽情報は、遮蔽領域の存在、遮蔽領域の位置やサイズ、さらには遮蔽領域が人物等の特定被写体か否かを示す情報である。

主被写体位置および遮蔽領域の推定は、ＣＮＮ（コンボリューショナル・ニューラル・ネットワーク）によって実現される。

ＣＮＮは、一般に多段階の演算からなる。ＣＮＮの各段階では、畳み込み演算を行って画像データの局所の特徴を空間的に統合し、次の段階の中間層のニューロンへ入力する。さらにプーリングやサブサンプリングと呼ばれる特徴量を空間方向へ圧縮する操作を行う。ＣＮＮは、このような多段階の特徴変換を通じて複雑な特徴表現を獲得することができる。そのため同特徴量に基づいて、画像データ中の被写体のカテゴリ認識、被写体検出および後述する領域分割を高精度に行うことができる。

ＣＮＮの機械学習は、任意の手法で行われればよい。例えば、サーバ等のコンピュータがＣＮＮの機械学習を行い、カメラ本体２０が該コンピュータから学習されたＣＮＮを取得してもよい。この際、コンピュータは、学習用の画像データを入力とし、学習用の画像データに対応する被写体の位置等を教師データとした教師あり学習を行うことでＣＮＮの機械学習が行われる。ＡＦ制御部２１２１は、ＣＮＮにより得られた遮蔽領域の情報に基づいてピント追従判定の判定結果を変更する。

なお、被写体認識部２１２５は、異なる複数の被写体を検出した際に積極的に新しく検出した被写体に主被写体を切り替えるか全く切り替えないかを、被写体の乗り移り特性としてカメラ操作部２１３を通じてユーザに設定させることも可能である。

ＡＦ信号処理部２０４およびカメラ制御部２１２によりフォーカス制御装置が構成される。なお、本実施例では、カメラ本体２０にフォーカス制御装置が搭載されているが、レンズユニット（光学機器）１０にフォーカス制御装置を搭載してもよい。

次に、被写体認識部２１２５による主被写体位置および遮蔽領域の推定についてより詳しく説明する。主被写体位置の推定では、画像データから特定被写体（ここでは人物の顔とする）を検出する。画像データ内から特定被写体を検出する技術は、以下の参考文献１に記載されている。なお、本実施例では人物の顔を特定被写体として検出するが、人物の全身、動物、乗り物等、様々な被写体を特定被写体とすることができる。また遮蔽領域の推定では、検出された特定被写体の領域に対して領域分割を行う。領域分割の技術は、以下の参考文献２に記載されている。
（参考文献１）
“Liu,SSD:Single Shot Multibox Detector. In: ECCV2016”
（参考文献２）
“Chen et.al, DeepLab: Semantic Image Segmentation with Deep Convolutional Nets, Atrous Convolution, and Fully Connected CRFs, arXiv, 2016”
領域分割では、被写体領域に対する遮蔽領域を正事例、それ以外を負事例として学習させた機械学習に基づくＣＮＮによって推論され、各分割領域において遮蔽らしさを示す尤度を出力する。図２（ａ）は、領域分割の入力された画像データ（入力画像）を示す。被写体検出によって特定被写体としての人物の顔が検出された領域が領域１２０１であり、被写体検出の検出対象である顔の領域が顔領域１２０２である。顔領域１２０２に対して、深度差のない遮蔽領域１２０３、深度差のある遮蔽領域１２０４を示している。遮蔽領域としては様々な定義が考えられるが、ここではその例を示す。

図２（ｂ）では、遮蔽領域の３つの定義例を示している。図中の白部分が遮蔽領域、黒部分が遮蔽領域以外の領域を示している。１つ目（図には丸囲み１で示し、以下同様である）は、領域１２０１内において顔領域１２０２とは異なる領域を正、それ以外を負とする定義を示す。２つ目は、顔に対して前景となる（手前に位置する）遮蔽物による遮蔽領域１２０３、１２０４を正、それ以外を負とする定義を示している。３つ目は、顔に対して遠近競合を招く遮蔽領域１２０４を正、それ以外を負とする定義を示している。

１つ目の定義は、言い換えると、人物の顔とそれ以外を分類することとなる。人物の顔は、見えのパターンが特徴的でパターンの分散が小さいため、高精度な領域分割が実現しやすい。なお、遮蔽領域の定義は、上述した３つの定義に限らず、遮蔽領域を表現するものであればどのようなものでもよい。

図２（ｃ）は、遮蔽領域の学習方法を示している。参考文献２で示されるニューラルネット１２１１は、入力画像に対して遮蔽領域の尤度スコアマップ１２１２を出力する。尤度スコアマップ１２１２の例を出力結果１２１３として示す。参考文献２では特定カテゴリ物体の前景領域を推定する手法が用いられるが、ここでは遮蔽情報の教師値１２１４を与えて、教師値１２１４と同じようなマップが推定によって得られるようにニューラルネット１２１１の学習を行う。具体的には、出力結果１２１３としてのマップと教師値１２１４とを比較して、交差エントロピーや二乗誤差等の公知の方法で損失値１２１５の計算を行う。そして、損失値１２１５が漸減するように誤差逆伝搬法等でニューラルネット１２１１の重みパラメータを調整する（この処理の詳細は参考文献２に記載されている）。入力画像と教師値は十分な量を与える必要がある。重なった物体の領域の教師値を作成するのにはコストがかかるため、ＣＧ（コンピュータグラフィクス）の利用や物体画像を切り出して重畳する画像合成方法を用いて学習データを作成してもよい。

カメラ制御部２１２は、カメラ本体２０内の各部と情報をやり取りしながらこれらを制御する。またカメラ制御部２１２は、ユーザ操作に基づくカメラ操作部２１３からの入力に応じて、電源のＯＮ／ＯＦＦ、各種設定の変更、撮像処理、ＡＦ処理、記録用画像データの再生処理等、ユーザ操作に対応する様々な処理を実行する。またカメラ制御部２１２は、レンズユニット１０（レンズ制御部１０６）に対する制御命令やカメラ本体２０の情報をレンズ制御部１０６に送信したり、レンズユニット１０の情報をレンズ制御部１０６から取得したりする。カメラ制御部２１２は、マイクロコンピュータにより構成され、ＲＯＭ２１０に記憶されたコンピュータプログラムを実行することで、交換レンズ１０を含むカメラシステム全体の制御を司る。さらにカメラ制御部２１２は、前述したようにＡＦ信号処理部２０４にて算出されたデフォーカス量に基づいてレンズ制御部１０６を通じてフォーカスレンズ１０３の駆動を制御する。

図３のフローチャートは、コンピュータとしてのカメラ制御部２１２（ＡＦ制御部２１２１、動き判定部２１２２、予測部２１２４および被写体認識部２１２５）がコンピュータプログラムに従って実行するサーボモード処理を示している。Ｓはステップを意味する。

カメラ制御部２１２は、Ｓ３０１においてカメラ操作部２１３に設けられた撮像開始スイッチＳＷ１がＯＮか否か判定する。ＯＮであればＳ３０２に進み、ＯＦＦであれば本処理を終了する。

Ｓ３０２では、カメラ制御部２１２は、ＡＦ信号処理部２０４に焦点検出処理を行わせる。焦点検出処理の詳細については後述する。

次にＳ３０３では、カメラ制御部２１２（ＡＦ制御部２１２１）は、ＡＦ枠選択処理を行う。ここでのＡＦ枠選択処理では、撮像画面内に設定された複数のＡＦ枠のうちユーザがカメラ操作部２１３を通じて選択した１つのＡＦ枠を主ＡＦ枠として設定する。ただし、ＡＦ枠選択処理において、カメラ制御部２１２が複数のＡＦ枠のうち画面中央等の所定のＡＦ枠や被写体認識部２１２５により特定被写体が検出された座標を含むＡＦ枠等を主ＡＦ枠として選択してもよい。

次にＳ３０４では、カメラ制御部２１２（ＡＦ制御部２１２１）は、ピント追従判定の処理を行う。カメラ制御部２１２は、基本的には、主ＡＦ枠で取得された検出デフォーカス量に対応する像面位置がピント追従範囲内である場合はピント追従を行うと判定し、ピント追従範囲外である場合はピント追従を行わないと判定する。ピント追従を行わないと判定したカメラ制御部２１２は、後述するＳ３０７での予測演算処理に当該判定に係るデフォーカス量を使用しなかったりＳ３１０でフォーカスレンズ１０３を駆動しなかったりというように、ピント追従を行う場合とは処理を切り替える。ピント追従判定の詳細については後述する。

次にＳ３０５では、カメラ制御部２１２（動き判定部２１２２）は、動体判定の処理を行う。具体的には、カメラ制御部２１２は、主ＡＦ枠において今回と過去を含む複数の時刻で得られてメモリ回路２１５に記憶された検出デフォーカス量のそれぞれから算出される像面位置が連続的に所定量以上変化しているか否かを判定する。像面位置が連続的に所定量以上変化している場合は主ＡＦ枠内の被写体は動体と判定し、像面位置がそのように変化していない場合は主ＡＦ枠内の被写体は非動体と判定する。ただし、動体判定処理の方向は、他の方法でもよい。

次のＳ３０６において、カメラ制御部２１２は、Ｓ３０５での動体判定処理の結果が動体である場合はＳ３０７へ進み、非動体である場合はＳ３０８へ進む。

Ｓ３０７では、カメラ制御部２１２（予測部２１２４）は、記憶部２１２３によってメモリ回路２１５に記憶された複数時刻での検出デフォーカス量から算出した像面位置を用いて予測演算処理を行い、将来の予測像面位置（言い換えれば予測デフォーカス量）を算出する。予測像面位置は、複数の検出デフォーカス量のそれぞれに対応する像面位置と時刻の座標を近似する２次曲線を予測関数として用いて算出してもよいし、最新の２つの検出デフォーカス量のそれぞれに対応する像面位置と時刻の座標を通る１次曲線を予測関数として用いて算出してもよい。また、最小二乗法によって式（１）に示すような予測式ｆ（ｔ）を統計演算によって求め、これを用いて予測像面位置を算出してもよい。

ｆ（ｔ）＝α＋βｔ＋γｔ^ｎ 式（１）
一方、Ｓ３０８では、カメラ制御部２１２（ＡＦ制御部２１２１）は、今回の検出デフォーカス量が合焦範囲内にある合焦状態か否かを判定し、合焦状態である場合はＳ３０１へ進み、合焦状態でない場合Ｓ３０９へ進む。

Ｓ３０９では、カメラ制御部２１２（ＡＦ制御部２１２１）は、焦点検出処理が終了したか否かを判定し、終了の場合は本処理を終了し、終了でない場合はＳ３１０へ進む。焦点検出処理を終了したと判定される場合とは、フォーカスレンズ１０３が駆動可能な範囲の全域を移動（スキャン）した等、これ以上フォーカスレンズ１０３を駆動しても合焦状態とならないと判断された場合である。

Ｓ３１０では、カメラ制御部２１２（ＡＦ制御部２１２１）は、Ｓ３０５で被写体が動体と判定された場合はＳ３０７で算出された予測像面位置を撮像面に一致させるために必要なフォーカスレンズ１０３の駆動量を算出する。また、非動体と判定された場合は、Ｓ３０２で検出されてＳ３０３で選択された主ＡＦ枠の検出デフォーカス量からフォーカスレンズ１０３の駆動量を算出する。ただし、Ｓ３０４でのピント追従判定の結果に応じてフォーカスレンズ１０３を駆動するか否かは切り替わる。

図４のフローチャートは、図３のＳ３０２でＡＦ信号処理部２０４により実行される焦点検出処理を示している。ＡＦ信号処理部２０４も、コンピュータであり、コンピュータプログラムに従って本処理を実行する。

Ｓ４０１では、ＡＦ信号処理部２０４は、撮像素子２０１における複数のＡＦ枠のそれぞれに対応する画素領域に含まれる複数の画素からＡＦ用信号を取得する。

次にＳ４０２では、ＡＦ信号処理部２０４は、Ｓ４０１で取得したＡＦ用信号のピークやボトムの情報等を用いてコントラストを検出する。ここでは、検出したコントラストが所定値以上であれば各ＡＦ枠内の被写体等が高コントラスト、所定値未満であれば低コントラストとして取り扱う。

次にＳ４０３では、ＡＦ信号処理部２０４は、ＡＦ枠ごとのＡＦ用信号としての一対の位相差像信号を１画素（１ビット）ずつ相対的にシフトさせながらこれら一対の位相差像信号の相関量を算出する。

続いてＳ４０４では、ＡＦ信号処理部２０４は、Ｓ４０３で算出した相関量からＡＦ枠ごとの相関変化量を算出する。

次にＳ４０５では、ＡＦ信号処理部２０４は、Ｓ４０４で算出した相関変化量を用いてＡＦ枠ごとの像ずれ量を算出する。

さらにＳ４０６では、ＡＦ信号処理部２０４は、Ｓ４０５で算出されたＡＦ枠ごとの像ずれ量を用いてＡＦ枠ごとの検出デフォーカス量を算出する。

そしてＳ４０７では、ＡＦ信号処理部２０４は、Ｓ４０６で算出された検出デフォーカス量（言い換えれば一対の位相差像信号）の信頼性を算出して本処理を終了する。信頼性は、デフォーカス量および方向がともに信頼できる（合焦状態を得るのに十分な）「フォーカスＯＫ」、デフォーカス量のみ信頼できる「デフォーカスＯＫ」、デフォーカス方向のみ信頼できる「方向ＯＫ」およびいずれも信頼できない「ＮＧ」の４つに分けられる。

図５を用いてＡＦ制御部２１２１が行うピント追従判定について説明する。図５の上図は、ある時刻ｔにおいてカメラシステムに近づいてくる被写体Ａを主ＡＦ枠で捉えた状態を示している。図５の下図は、被写体Ａの予測像面位置とこれを基準としたピント追従判定の遠側と近側の閾値（像面位置）の時系列変化を示している。近側の閾値から遠側の閾値までの範囲がピント追従範囲である。

なお、図５では、遠側の閾値と予測像面位置との差および近側の閾値と予測像面位置との差が同じで時刻による変化もない場合を例として示している。ただし、遠側の閾値と予測像面位置との差および近側の閾値と予測像面位置との差は、焦点検出を行う時刻の間隔や被写体の移動速度等の様々な条件に応じて変化させてもよい。

主ＡＦ枠内で得られた検出デフォーカス量から算出される像面位置が遠側の閾値以下、かつ近側の閾値以上である場合は、ＡＦ制御部２１２１はピント追従を行うと判定する。この場合、該判定に用いられた検出デフォーカス量を使用して図３のＳ３０７での予測演算処理を行い、またこの検出デフォーカス量に基づくＳ３１０でのフォーカスレンズ１０３の駆動を行う。一方、主ＡＦ枠内で得られた検出デフォーカス量から算出される像面位置が遠側の閾値よりも遠側または近側の閾値よりも近側である場合は、ＡＦ制御部２１２１はピント追従を行わないと判定する。この場合、該判定に用いられた検出デフォーカス量を使用することなく図３のＳ３０７での予測演算処理を行い、またこの検出デフォーカス量に基づくＳ３１０でのフォーカスレンズ１０３の駆動を行わない。このようにピント追従を行うか否かの判定結果に応じて処理を切り替える。

図６（ａ）～（ｄ）を用いて、ピント追従判定の課題について説明する。図６（ａ）、（ｃ）は、図５の被写体Ａと、被写体Ａよりもカメラシステムに近い位置に被写体Ｂが存在する場合を示している。図５（ａ）では、時刻ｔ_ｎ－ｉから時刻ｔ_ｎ＋ｉにかけて被写体Ａの手前を被写体Ｂが通過する。この際、時刻ｔ_ｎにおいて被写体Ｂが完全に被写体Ａを隠す。その後の時刻ｔ_ｎ＋ｉでは被写体Ｂが被写体Ａを追い抜いて、被写体Ａが再び現れる。

図６（ｂ）は、図６（ａ）の場合における時刻ｔ_ｎ－ｉから時刻ｔ_ｎ＋ｉにかけての主ＡＦ枠内での検出デフォーカス位置から算出される像面位置（以下、検出像面位置という）の変化を示している。時刻ｔ_ｎ－ｉにおいては、主ＡＦ枠で被写体Ａを捉え続けているため、主ＡＦ枠における検出像面位置も被写体Ａの予測像面位置（図５）に沿うように算出され、ピント追従範囲内に収まっている。

次の、時刻ｔ_ｎにおいては、主ＡＦ枠は被写体Ａより近い位置に存在する被写体Ｂを捉えるため、図６（ｂ）に示すように予測像面位置よりも近側の検出像面位置が算出される。この際、検出像面位置が近側の閾値よりも近側にある（ピント追従範囲から外れる）ことで、ＡＦ制御部２１２１はこれ以上、主ＡＦ枠においてピント追従を行わないと判定し、フォーカスレンズ１０３を駆動しないことで被写体Ｂにもピントを合わせない。

その後の時刻ｔ_ｎ+ｉにて被写体Ｂが被写体Ａを追い抜くと、主ＡＦ枠での検出像面位置は再び予測像面位置に沿うように検出され、被写体Ａに対するピント追従が再開される。以上が、基本的なピント追従判定である。

図６（ｃ）では、被写体Ａよりもカメラシステムに近い位置に被写体Ｂが存在するという点は図６（ａ）と同じであるが、時刻ｔ_ｎにおいてユーザが意図的に主被写体を被写体Ａから被写体Ｂに切り替える場合を示している。この場合の主ＡＦ枠における検出像面位置の変化を図６（ｄ）に示している。

図６（ｄ）において、時刻ｔ_ｎ－ｉまでは図６（ｂ）と同じように検出像面位置が変化する。しかし、主被写体を切り替えた時刻ｔ_ｎ以降は被写体Ｂの検出像面位置が取得されることになり、その検出像面位置が近側の閾値よりも近側にあることで、ＡＦ制御部２１２１がこれ以上、主ＡＦ枠においてピント追従を行わないと判定する。この結果、ユーザは主被写体を被写体Ｂに切り替えたつもりであるにもかかわらず、いつまでも被写体Ｂにピントが合わないことになる。また、図６（ａ）のような場合に時刻ｔ_ｎで取得される検出像面位置がピント追従範囲内であった場合には、主被写体は被写体Ａのままであるのにピントが合う対象が被写体Ｂに切り替わる。このように、検出像面位置がピント追従範囲内か否かだけでは、正しいピント追従判定が困難となる場合がある。このような場合に対して、本実施例では、被写体認識部２１２５で取得される遮蔽情報を用いる。

図７（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図６（ａ）、（ｂ）の場合に取得される遮蔽情報を示している。黒塗りの領域が遮蔽領域であり、それ以外の領域は遮蔽領域ではないことを示している。図７（ａ）では、時刻ｔ_ｎ－ｉから時刻ｔ_ｎ＋ｉにかけて被写体Ｂは遮蔽領域として検出される。一方、図７（ｂ）では、時刻ｔ_ｎ－ｉでは被写体Ｂは遮蔽領域として検出されるが、時刻ｔ_ｎでユーザのフレーミングの変更によって主被写体が被写体Ａから被写体Ｂに切り替わるため、時刻ｔ_ｎ以降は被写体Ｂは遮蔽領域としては検出されない。

図８のフローチャートは、本実施例の比較例として、遮蔽情報のみを用いたピント追従判定の処理を示している。Ｓ８０１では、ＡＦ制御部２１２１は、被写体認識部２１２５から、Ｓ３０３で選択された主ＡＦ枠における遮蔽情報を取得する。

次にＳ８０２では、ＡＦ制御部２１２１は、Ｓ８０１で取得した遮蔽情報から、主ＡＦ枠が捉えている領域が遮蔽領域であるか否かを判定する。図７（ａ）の時刻ｔ_ｎ－ｉ、ｔ_ｎ＋ｉおよび図７（ｂ）の時刻ｔ_ｎ－ｉ、ｔ_ｎ、ｔ_ｎ＋ｉでは、ＡＦ制御部２１２１は主ＡＦ枠が捉えている領域は遮蔽領域ではないと判定して本処理を終了する。一方、図７（ａ）の時刻ｔ_ｎでは主ＡＦ枠が捉えている領域が遮蔽領域であると判定し、Ｓ８０３に進んでピント追従を行わないと判定する。

ただし、遮蔽領域は基本的に主被写体よりもカメラシステムに近い位置にのみ存在する。このため、このような遮蔽情報のみを用いたピント追従判定では、検出像面位置が遠側の閾値を超えてピント追従範囲外となる場合はすべてピント追従を行うと判定される。そこで本実施例では、図３のＳ３０４において、図９のフローチャートに示すピント追従判定の処理を行う。

Ｓ９０１では、ＡＦ制御部２１２１は、予測部２１２４から予測像面位置を取得する。

次にＳ９０２では、ＡＦ制御部２１２１は、ピント追従範囲の遠側と近側の閾値を取得する。

次にＳ９０３では、ＡＦ制御部２１２１は、Ｓ３０３で選択された主ＡＦ枠における検出デフォーカス量を取得する。

次にＳ９０４では、ＡＦ制御部２１２１は、Ｓ９０３で取得した検出デフォーカス量から検出像面位置を算出する。

次にＳ９０５では、ＡＦ制御部２１２１は、Ｓ９０４で算出した検出像面位置がＳ９０１で取得した予測像面位置よりも近側か（検出像面位置が主被写体よりも近側の像面位置を示すか）否かを判定し、近側であればＳ９０６へ進み、遠側であればＳ９０９へ進む。

Ｓ９０６では、ＡＦ制御部２１２１は、被写体認識部２１２５から主ＡＦ枠における遮蔽情報を取得する。

Ｓ９０７では、ＡＦ制御部２１２１は、Ｓ９０６で取得した遮蔽情報から、主ＡＦ枠が捉えている領域が遮蔽領域である（主ＡＦ枠が遮蔽物を捉えているか）か否かを判定する。このとき、先に示した図７（ａ）における時刻ｔ_ｎでは被写体Ｂが遮蔽領域として検出されるため、主ＡＦ枠が捉えている領域が遮蔽領域と判定される。一方、図７（ｂ）での時刻ｔ_ｎでは被写体Ｂは遮蔽領域として検出されないため、主ＡＦ枠が捉えている領域が遮蔽領域とは判定されない。主ＡＦ枠が捉えている領域が遮蔽領域である場合はＳ９０８へ進んでピント追従を行わないと判定して本処理を終了し、図３のＳ３０５に進む。一方、遮蔽領域ではない（遮蔽情報が取得されない）場合はピント追従を行うと判定して本処理を終了し、Ｓ３０５に進む。

Ｓ９０９では、ＡＦ制御部２１２１は、Ｓ９０４で算出した検出像面位置がＳ９０２で取得した遠側の閾値よりも遠側か否かを判定する。遠側の閾値よりも遠側（ピント追従範囲外）であると判定した場合はＳ９０８へ進んでピント追従を行わないと判定して本処理を終了し、図３のＳ３０５に進む。一方、ピント追従範囲内であればピント追従を行うと判定して本処理を終了し、Ｓ３０５に進む。

本実施例によれば、遮蔽領域の存在や主被写体の切り替えがあった場合でも、適切なピント追従判定を行うことができる。

なお、本実施例では、像面位置を用いてピント判定処理や動体判定処理を行う場合について説明したが、デフォーカス量を用いてそれらの処理を行ってもよい。像面位置は、デフォーカス量に対応するものであるため、デフォーカス量に関する情報である。すなわち、ピント判定処理や動体判定処理は、デフォーカス量に関する情報を用いて行えばよい。

次に本発明の実施例２について説明する。実施例２では、検出される被写体が特定被写体か否かを示す被写体情報に応じてピント追従判定を行う。

図１１（ａ）は、時刻ｔ_ｎ－ｉにおいて主被写体であった被写体Ａに対する遮蔽領域が時刻ｔ_ｎにおいて特定被写体（人物）としての被写体Ｂとして検出される場合を示している。図１１（ｂ）は、被写体Ａに対する遮蔽領域が時刻ｔ_ｎにおいて特定被写体ではない被写体（樹木）Ｃである場合を示している。被写体Ｂ、Ｃに対応する検出像面位置はともにピント追従範囲の近側の閾値よりも近側に位置しており、ピント追従を行わないと判定される被写体である。ただし、後述する図１０に示す処理において、図１１（ａ）は被写体Ｂが遮蔽領域であるが特定被写体であるためにピント追従を行うと判定される例を示し、図１１（ｂ）は被写体Ｃが遮蔽領域であり、かつ特定被写体ではないためピント追従を行わないと判定される例を示している。

また、図１２は、カメラシステムから距離が遠い方から近い方に順に、被写体Ａ、ＣおよびＢが存在し、時刻ｔ_ｎ－ｉでは被写体Ｂが主被写体であり、時刻ｔ_ｎでは主被写体が被写体Ａに切り替えられるようにユーザがフレーミングを変更した場合を示している。

図１０のフローチャートは、本実施例におけるピント追従判定の処理を示している。Ｓ１００１～Ｓ１００７は、図９のＳ９０１～Ｓ９０７と同じであるため説明は省略する。

Ｓ１００７で主ＡＦ枠が捉えている領域が遮蔽領域であると判定したＡＦ制御部２１２１は、Ｓ１００８において、遮蔽領域で特定被写体が検出されているか否かを判定する。図１１（ａ）の場合では、遮蔽領域で特定被写体である被写体Ｂが検出されるため、ＡＦ制御部２１２１はＳ１００９へ進む。一方、図１１（ｂ）の場合では、遮蔽領域で特定被写体が検出されないため、ＡＦ制御部２１２１はＳ１０１０へ進んで、ピント追従を行わないと判定して本処理を終了して図３のＳ３０５に進む。

Ｓ１００９は、被写体認識部２１２５が複数の被写体を検出した場合に、主被写体を積極的に新しく検出した特定被写体に切り替えるか全く切り替えないかを被写体乗り移り特性としてカメラ操作部２１３を通じてユーザに設定させることが可能な場合に設けられる。被写体乗り移りを許容する設定がなされていれば、ＡＦ制御部２１２１は、ピント追従を行わないと判定することなく（ピント追従を行うと判定して）本処理を終了し、図３のＳ３０５に進む。

一方、被写体乗り移りを許容しない設定がなされていれば、ＡＦ制御部２１２１はＳ１０１０へ進んでピント追従を行わないと判定する。被写体乗り移りの特性を設定できないカメラシステムにおいてＳ１００９が設けられない場合は、ＡＦ制御部２１２１はＳ１００８にて遮蔽領域で特定被写体が検出されれば、ピント追従を行うと判定して本処理を終了し、図３のＳ３０５に進む。

Ｓ１０１１では、ＡＦ制御部２１２１は、図９のＳ９０９と同様に、Ｓ１００４で算出した検出像面位置がＳ１００２で取得した遠側の閾値よりも遠側か否かを判定する。遠側の閾値よりも遠側（ピント追従範囲外）であると判定した場合はＳ１００８へ進み、そうでなければ（ピント追従範囲内であれば）ピント追従を行うと判定して本処理を終了し、図３のＳ３０５に進む。

図１２に示した時刻ｔ_ｎでは、主ＡＦ枠内の検出像面位置は遠側であるため、ＡＦ制御部２１２１はＳ１０１１において検出像面位置がピント追従範囲よりも遠側か否かを判定し、ピント追従範囲より遠側であればＳ１００８に進む。ただし、時刻ｔ_ｎでの被写体Ａは特定被写体であるため、ＡＦ制御部２１２１はＳ１００９へ進み、被写体乗り移り特性の設定に応じてピント追従を行うか否かを判定する。図１２において被写体乗り移りを許容する設定がなされている場合には、時刻ｔ_ｎではピント追従を行わないとは判定されず、遠い被写体Ａに対するピント追従が行われる。このピント追従を行うことで主被写体が被写体Ｂから被写体Ａに切り替わるため、時刻ｔ_ｎ＋ｉでは被写体Ｃが被写体Ａに対する遮蔽領域と判定されるようになる。

以上が、本実施例における遮蔽情報と被写体情報を利用したピント追従判定の説明である。本実施例によれば、遮蔽領域が特定被写体か否かに応じて適切なピント追従判定を行うことができる。

ところで、遮蔽情報は主被写体に対して生成されるため、図１１（ａ）の時刻ｔ_ｎでは主被写体である被写体Ａが遮蔽領域の後に完全に隠れて検出されなくなる。この結果、被写体認識部２１２５から遮蔽領域を示す遮蔽情報も出力されなくなる可能性がある。このように被写体認識部２１２５から遮蔽領域を示す遮蔽情報が出力されないような状況においても、遮蔽領域を示す遮蔽情報が生成されるようにする方法について以下に説明する。

１つ目の方法は、映像を構成する複数のフレームのうち遮蔽領域を示す遮蔽情報が出力されなくなったフレームに対して、直前のフレームにおける遮蔽領域に対する像面位置を記憶し、その記憶像面位置に対する差分が所定値以下の像面位置が検出される領域を遮蔽領域とする。

図１３（ａ）は時刻ｔ_ｎ－１、ｔ_ｎのフレームを、図１３（ｂ）は時刻ｔ_ｎ－１の遮蔽領域を示している。図１４は、時刻ｔ_ｎ－１、ｔ_ｎにおける像面位置を示している。

時刻ｔ_ｎ－１のフレームでは主ＡＦ枠において被写体Ａが検出されているため、被写体Ａの手前に存在する被写体Ｂを遮蔽領域として検出できている。このため、図１４に示すように、被写体Ａの像面位置Ｐａと遮蔽領域（被写体Ｂ）の像面位置Ｐｂが検出される。

時刻ｔ_ｎでは、遮蔽領域によって被写体Ａが隠れる（被写体Ａが存在しなくなる）ために、被写体Ｂを遮蔽領域として検出できなくなくなる。このとき、図１４に示す時刻ｔ_ｎ-１での遮蔽領域（被写体Ｂ）の像面位置Ｐｂが記憶される。そして、この記憶像面位置Ｐｂに対して差分が所定値以下となる像面位置を時刻ｔ_ｎで探索し、該当する像面位置が検出される領域を遮蔽領域とする。

記憶像面位置Ｐｂに対して差分が所定値以下となる像面位置の範囲は、撮像光学系の絞り値や、ＡＦを行う際の撮像素子２０１のゲイン等に応じて変更することも可能である。また、記憶像面位置に対して差分が所定値以下となる像面位置を探索する領域は該当フレームの画像データ全体でもよいし、図１５に示すように前フレーム（時刻ｔ_ｎ）において遮蔽領域が存在していた座標（ｘ，ｙ）を中心とする所定範囲（幅Ｗ、高さＨの範囲）としてもよい。ただし、この場合は、遮蔽領域が動かない被写体である必要がある。

２つ目の方法は、図１６に示すように過去の複数の時刻ｔ_ｎ－１～ｔ_ｎ－４における遮蔽領域の像面位置の変化から、時刻ｔ_ｎでの遮蔽領域の像面位置Ｐ_ｎを予測し、該予想像面位置Ｐ_ｎに対して差分が所定値以下の像面位置が検出される領域を遮蔽領域とする方法である。予想像面位置の予測は、予測部２１２４が行うように２次曲線を予測関数として用いて行ってもよいし、最新の２点から得られる１次曲線を予測関数として用いて行ってもよい。さらに最小二乗法によって式（１）に示したような予測式ｆ（ｔ）を統計演算によって求め、これを用いて予想像面位置を予測してもよい。

このように、主被写体が遮蔽領域により完全に隠れる撮像シーンにおいても適切な遮蔽情報を取得することができる。なお、像面位置に関する情報
以上の実施の形態には、以下の構成が含まれる。

（構成１）
撮像画角内においてデフォーカス量を検出する検出領域内の被写体に対するピント追従を行うフォーカス制御装置であって、
前記デフォーカス量に関する情報を用いて前記ピント追従を行うか否かを判定するピント追従判定を行う判定手段と、
撮像により生成された画像データから前記被写体に対する遮蔽物に関する情報を取得する取得手段とを有し、
前記判定手段は、前記検出領域において取得された前記遮蔽物に関する情報を用いて前記ピント追従判定を行うことを特徴とするフォーカス制御装置。
（構成２）
前記判定手段は、前記検出領域で前記遮蔽物に関する情報が取得されない場合は前記ピント追従を行うと判定し、前記検出領域で前記遮蔽物に関する情報が取得された場合は前記ピント追従を行わないと判定することを特徴とする構成１に記載のフォーカス制御装置。
（構成３）
前記判定手段は、前記検出領域で取得された前記遮蔽物に関する情報が前記遮蔽物が特定被写体であることを示す場合は前記特定被写体に対する前記ピント追従を行うと判定し、前記検出領域で取得された前記遮蔽物に関する情報が前記遮蔽物が前記特定被写体ではないことを示す場合は前記ピント追従を行わないと判定することを特徴とする構成１または２に記載のフォーカス制御装置。
（構成４）
前記判定手段は、前記検出領域で取得された前記遮蔽物に関する情報が前記遮蔽物が特定被写体であることを示し、かつ前記ピント追従を行う被写体の切り替えが許容されている場合に前記特定被写体に対する前記ピント追従を行うと判定することを特徴とする構成３に記載のフォーカス制御装置。
（構成５）
前記判定手段は、前記検出領域で取得された前記デフォーカス量に関する情報が前記被写体よりも近側を示す場合に、前記遮蔽物に関する情報を取得することを特徴とする構成１から４のいずれか１つに記載のフォーカス制御装置。
（構成６）
前記フォーカス制御装置は、前記デフォーカス量に関する情報が所定範囲内である場合に前記ピント追従を行い、
前記判定手段は、前記検出領域で取得された前記デフォーカス量に関する情報が前記所定範囲よりも遠側を示す場合は、前記遮蔽物に関する情報を用いずに前記ピント追従判定を行うことを特徴とする構成１から５のいずれか１つに記載のフォーカス制御装置。
（構成７）
前記取得手段は、
前記画像データのフレームごとに前記遮蔽物に関する情報を取得することが可能であり、
前記遮蔽物に関する情報が取得されたフレームにおける前記デフォーカス量に関する情報を記憶し、
前記遮蔽物に関する情報が取得されないフレームにおいて、前記記憶されたデフォーカス量に関する情報を用いて前記遮蔽物に関する情報を取得することを特徴とする構成１から６のいずれか１つに記載のフォーカス制御装置。
（構成８）
前記取得手段は、前記遮蔽物に関する情報が取得されないフレームにおいて、前記記憶されたデフォーカス量に関する情報との差分または前記記憶されたデフォーカス量に関する情報を用いて予測したデフォーカス量に関する情報との差分が所定値以下となる前記デフォーカス量に関する情報に基づいて前記遮蔽物に関する情報を取得することを特徴とする構成７に記載のフォーカス制御装置。
（構成９）
前記取得手段は、コンボリューショナル・ニューラル・ネットワークを用いて前記遮蔽物に関する情報を取得することを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載のフォーカス制御装置。
（構成１０）
前記検出領域内の被写体が動体か非動体かを判定する動体判定手段と、
フォーカス制御を行う制御手段とを有し、
前記制御手段は、
前記ピント追従を行うと判定された場合において、前記検出領域内の被写体が非動体であると判定されたときは該非動体に対して検出されたデフォーカス量に基づいて前記フォーカス制御を行い、動体であると判定されたときは該動体に対して検出されたデフォーカス量を用いて予測したデフォーカス量に基づいて前記フォーカス制御を行い、
前記ピント追従を行わないと判定された場合において、前記検出領域内の被写体が非動体であると判定されたときは前記フォーカス制御を行わず、動体であると判定されたときは前記ピント追従を行わないと判定された際の前記デフォーカス量を用いずに予測したデフォーカス量を用いて前記フォーカス制御を行うことを特徴とする構成１から８のいずれか１つに記載のフォーカス制御装置。
（構成１１）
構成１から１０のいずれか一項に記載のフォーカス制御装置を有することを特徴とする光学機器。
（構成１２）
構成１から１０のいずれか一項に記載のフォーカス制御装置と、
前記撮像画角内の被写体を撮像する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。

（その他の実施例）
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。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

１０ レンズユニット
１０３ フォーカスレンズ
１０５ フォーカスレンズ駆動部
１０６ レンズ制御部
２０ カメラ本体
２０１ 撮像素子
２０４ ＡＦ信号処理部
２１２ カメラ制御部
２１２１ ＡＦ制御部
２１２２ 動き判定部
２１２４ 予測部
２１２５ 被写体認識部

Claims (14)

1. 撮像画角内においてデフォーカス量を検出する検出領域内の被写体に対するピント追従を行うフォーカス制御装置であって、
   前記デフォーカス量に関する情報を用いて前記ピント追従を行うか否かを判定するピント追従判定を行う判定手段と、
   撮像により生成された画像データから前記被写体に対する遮蔽物に関する情報を取得する取得手段とを有し、
   前記判定手段は、前記検出領域において取得された前記遮蔽物に関する情報を用いて前記ピント追従判定を行うことを特徴とするフォーカス制御装置。
2. 前記判定手段は、前記検出領域で前記遮蔽物に関する情報が取得されない場合は前記ピント追従を行うと判定し、前記検出領域で前記遮蔽物に関する情報が取得された場合は前記ピント追従を行わないと判定することを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
3. 前記判定手段は、前記検出領域で取得された前記遮蔽物に関する情報が前記遮蔽物が特定被写体であることを示す場合は前記特定被写体に対する前記ピント追従を行うと判定し、前記検出領域で取得された前記遮蔽物に関する情報が前記遮蔽物が前記特定被写体ではないことを示す場合は前記ピント追従を行わないと判定することを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
4. 前記判定手段は、前記検出領域で取得された前記遮蔽物に関する情報が前記遮蔽物が特定被写体であることを示し、かつ前記ピント追従を行う被写体の切り替えが許容されている場合に前記特定被写体に対する前記ピント追従を行うと判定することを特徴とする請求項３に記載のフォーカス制御装置。
5. 前記判定手段は、前記検出領域で取得された前記デフォーカス量に関する情報が前記被写体よりも近側を示す場合に、前記遮蔽物に関する情報を取得することを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
6. 前記フォーカス制御装置は、前記デフォーカス量に関する情報が所定範囲内である場合に前記ピント追従を行い、
   前記判定手段は、前記検出領域で取得された前記デフォーカス量に関する情報が前記所定範囲よりも遠側を示す場合は、前記遮蔽物に関する情報を用いずに前記ピント追従判定を行うことを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
7. 前記取得手段は、
   前記画像データのフレームごとに前記遮蔽物に関する情報を取得することが可能であり、
   前記遮蔽物に関する情報が取得されたフレームにおける前記デフォーカス量に関する情報を記憶し、
   前記遮蔽物に関する情報が取得されないフレームにおいて、前記記憶されたデフォーカス量に関する情報を用いて前記遮蔽物に関する情報を取得することを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
8. 前記取得手段は、前記遮蔽物に関する情報が取得されないフレームにおいて、前記記憶されたデフォーカス量に関する情報との差分または前記記憶されたデフォーカス量に関する情報を用いて予測したデフォーカス量に関する情報との差分が所定値以下となる前記デフォーカス量に関する情報に基づいて前記遮蔽物に関する情報を取得することを特徴とする請求項７に記載のフォーカス制御装置。
9. 前記取得手段は、コンボリューショナル・ニューラル・ネットワークを用いて前記遮蔽物に関する情報を取得することを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
10. 前記検出領域内の被写体が動体か非動体かを判定する動体判定手段と、
    フォーカス制御を行う制御手段とを有し、
    前記制御手段は、
    前記ピント追従を行うと判定された場合において、前記検出領域内の被写体が非動体であると判定されたときは該非動体に対して検出されたデフォーカス量に基づいて前記フォーカス制御を行い、動体であると判定されたときは該動体に対して検出されたデフォーカス量を用いて予測したデフォーカス量に基づいて前記フォーカス制御を行い、
    前記ピント追従を行わないと判定された場合において、前記検出領域内の被写体が非動体であると判定されたときは前記フォーカス制御を行わず、動体であると判定されたときは前記ピント追従を行わないと判定された際の前記デフォーカス量を用いずに予測したデフォーカス量を用いて前記フォーカス制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載のフォーカス制御装置を有することを特徴とする光学機器。
12. 請求項１から１０のいずれか一項に記載のフォーカス制御装置と、
    前記撮像画角内の被写体を撮像する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
13. 撮像画角内においてデフォーカス量を検出する検出領域内の被写体に対するピント追従を行うフォーカス制御方法であって、
    前記デフォーカス量に関する情報を用いて前記ピント追従を行うか否かを判定するピント追従判定を行うステップと、
    撮像により生成された画像データから前記被写体に対する遮蔽物に関する情報を取得するステップとを有し、
    前記ピント追従判定を行うステップにおいて、前記検出領域において取得された前記遮蔽物に関する情報を用いて前記ピント追従判定を行うことを特徴とするフォーカス制御方法。
14. コンピュータに、請求項１３に記載のフォーカス制御方法に従う処理を実行することを特徴とするプログラム。