JP5231277B2 - 撮像装置、撮像方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像素子から出力された画像信号に基づいてフォーカス調整を行う撮像装置、撮像方法に関する。

従来より、ビデオカメラ等の撮像装置においては、ＡＦ方式として、撮像素子により得られた画像信号に基づいて画像の鮮鋭度（コントラスト）を検出し、検出した鮮鋭度が高くなるようにフォーカスレンズを駆動することでフォーカス調整を行うコントラストＡＦ（あるいは山登りＡＦ）が採用されているものがある。

ビデオカメラだけでなく、例えばコンパクトタイプのデジタルカメラにも、背面表示部にライブビュー（ＬＶ）表示するために取得した動画像（撮影準備画像）に基づいて、上述したコントラストＡＦを行っているものがある。

また、デジタル一眼レフレックスカメラは、撮影光学系からの光束に基づきオートフォーカスを行うＡＦ方式として、従来より、位相差ＡＦが多く採用されている。一方で近年は、デジタル一眼レフレックスカメラもライブビュー機能を備えた機種が各種発売されており、こうしたカメラでは、背面表示部に表示するための撮影準備画像に基づいてコントラストＡＦを行うように構成することも可能である。

さらに、デジタル一眼レフレックスカメラのようにレンズ交換可能でありながら、ミラーボックスを廃してカメラ本体の厚みを薄くしたデジタルカメラ（一眼ではあるがレフレックスではないデジタルカメラ）が提案されている。このデジタルカメラは、撮影光学系から撮像素子へ向かう被写体光束の光路上にミラーが配設されていないために、被写体光束をＡＦセンサ側へ配分することができず、つまり位相差ＡＦを行うことができない。そこで、このデジタルカメラは、撮像素子から得られた画像に基づきコントラストＡＦによって焦点調節を行うように構成されている。また、このデジタルカメラは、撮像素子から得られた画像に基づき、背面表示部や電子ビューファインダ（ＥＶＦ）に撮影準備画像をＬＶ表示するようになっている。このデジタルカメラの背面表示部には、ＶＧＡクラスの解像度を備えた表示素子が用いられている。一方、ＥＶＦは光学ファインダに代わるものとして設けられているために、例えばＳＶＧＡ等の高解像度の表示を行う表示素子が採用されている。

上述したようなコントラストＡＦ用の画像データを取得する技術の例として、現在流通している撮像素子（例えばＣＣＤ）の仕様書には、例えば６０ｆｐｓのフレームレートのライブビュー用画像を１フレーム分取得したら、続いて、ライブビュー用とは別の小さな画像をコントラストＡＦ用に１２０ｆｐｓのフレームレートで２フレーム分取得する技術が記載されている。この技術によれば、３０ｆｐｓのフレームレートでライブビューを行うと同時に、１秒当たり６０フレームの画像をコントラストＡＦ用に取得することができることになる。

また、コントラストＡＦ用の画像データを取得する技術の他の例としては、特開２００８−１４１２３６号公報に記載された技術が挙げられる。該公報に記載の技術（特に、該公報の図５等参照）では、撮像素子は、例えば２５９２×１９４４画素を備える構成となっている。そして、動画の記録時には、間引き読み出しや加算読み出しを行うことにより、例えば３０ｆｐｓの１２８０×４８６画素の画像データを取得する。この動画記録中に静止画の撮影が指示された場合には、まず、さらに間引き読み出しや加算読み出しを行うことにより、例えば６０ｆｐｓの１２８０×２４３画素のＡＦ用の画像データを取得して静止画撮影用のオートフォーカスを行う。こうして合焦したら、その後に、例えば３．７５ｆｐｓの画像取込レートで２５９２×１９４４画素の静止画用の画像データを取得する。このような処理において、静止画撮影に先んじてＡＦ用の画像データを取得しているときにも、動画像の記録や画像表示部への動画像表示を行うことができるようになっている。すなわち、通常の動画記録時には、３０ｆｐｓの１２８０×４８６画素の画像データから、３０ｆｐｓの６４０×４８０画素の表示用および記録用画像データを作成している（該公報の段落００８３等参照）。また、静止画用のＡＦ時には、６０ｆｐｓの１２８０×２４３画素の画像データを２フレームに１フレームの割合で用いて、さらに画素補間等を行うことにより、３０ｆｐｓの６４０×４８０画素の表示用および記録用画像データを作成している（該公報の段落００８５等参照）。

特開２００８−１４１２３６号公報

しかしながら、このような６０ｆｐｓ程度のフレームレートの画像に基づくコントラストＡＦは、一般に、上述した位相差ＡＦよりも合焦に至るまでの時間を要することが知られている。

そこで、コントラストＡＦを採用しながらも、なおかつ、なるべく高速な合焦を行おうとする場合にまず考えられるのは、ＡＦ用に取得する画像データのフレームレートを上げることである。

このとき、取得した画像データの効率的利用を考えれば、ＡＦ用の画像データを、上述した仕様書のようにＬＶ用の画像データと別個に取得するのではなく、共通に用いることができるように取得することが望ましい。

ただし、ＬＶ用の画像データは、近年では上述したようにＶＧＡクラスやＳＶＧＡクラスへと高画素化しており、単純にフレームレートを上げてＡＦ用兼ＬＶ用の画像データを取得することを考えると、高速読み出し可能な撮像素子や撮像素子用の駆動回路が必要になり、消費電力が増大したり撮像素子の温度が上昇してノイズが増加したりするといった課題が生じてしまう。しかも、現状における高速読み出し可能な撮像素子は、データを高速に転送し得るＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）等を用いて画素データを読み出しているが、このＬＶＤＳを用いたとしても、単位時間当たりの読み出しデータ量に上限が存在するという根本的な課題がある。従って、単純にフレームレートを上げて例えばＳＶＧＡクラスの画像データを３００ｆｐｓのフレームレートで読み出す、などということは、現状では実現が困難である。

こうして、高解像度の表示と、高速なコントラストＡＦと、の兼ね合いを図った技術が望まれている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、高解像度表示との兼ね合いを図りながら、コントラストＡＦによる高速な合焦を可能とする撮像装置、撮像方法を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明のある態様による撮像装置は、被写体の光学像を結像するためのものであり、フォーカスレンズを有する撮影光学系と、前記撮影光学系により結像された光学像を画像信号に変換して出力する撮像素子と、前記撮像素子から出力された画像信号に基づいて画像を表示する表示部と、被写界深度が浅いときには、前記被写界深度が深いときよりも前記撮像素子のフレームレートを上げるように制御する撮像素子駆動部と、前記撮像素子から出力された画像信号に基づいて、該撮像素子上に結像された光学像の鮮鋭度を検出するＡＦ検出部と、前記鮮鋭度に基づいて前記フォーカスレンズを駆動するレンズ駆動部と、を具備し、前記表示部は、前記被写界深度に関わらず、前記撮像素子から出力された画像信号に基づいて画像を表示する。

また、本発明の他の態様による撮像方法は、フォーカスレンズを有する撮影光学系により結像された光学像を、撮像素子により画像信号に変換して出力するステップと、前記撮像素子から出力された画像信号に基づいて画像を表示するステップと、被写界深度が浅いときには、前記被写界深度が深いときよりも前記撮像素子のフレームレートを上げるように制御するステップと、前記撮像素子から出力された画像信号に基づいて、該撮像素子上に結像された光学像の鮮鋭度を検出するステップと、前記鮮鋭度に基づいて前記フォーカスレンズを駆動するステップと、を含み、前記画像を表示するステップにおいて、前記被写界深度に関わらず、前記撮像素子から出力された画像信号に基づいて画像を表示する。

本発明の撮像装置、撮像方法によれば、高解像度表示との兼ね合いを図りながら、コントラストＡＦによる高速な合焦が可能となる。

本発明の実施形態１における撮像装置の構成を示すブロック図。 上記実施形態１において、光学ファインダを備えた撮像装置の観察時の様子を示す図。 上記実施形態１において、光学ファインダを備えた撮像装置の撮影時の様子を示す図。 上記実施形態１において、光学ファインダに代えてＥＶＦを備えた撮像装置の撮影時の様子を示す図。 上記実施形態１において、コントラストＡＦにより合焦位置へ到達する際の処理を説明するための線図。 上記実施形態１において、撮影光学系の焦点距離と絞りの絞り値とに応じた前方被写界深度の変化の様子を示す図表。 上記実施形態１において、撮影光学系の焦点距離と被写体までの距離と表示部の表示画素数とに応じた前方被写界深度の変化の様子を示す図表。 上記実施形態１において、標準、中望遠、望遠の各レンズについて、無限遠から被写体距離８ｍへ合焦するまでの時間を、幾つかのフレームレートに対してプロットした線図。 上記実施形態１において、標準、中望遠、望遠の各レンズについて、無限遠から被写体距離２ｍへ合焦するまでの時間を、幾つかのフレームレートに対してプロットした線図。 上記実施形態１において、標準、中望遠、望遠の各レンズについて、無限遠から至近位置へ合焦するまでの時間を、幾つかのフレームレートに対してプロットした線図。 上記実施形態１における撮影光学系の焦点距離と被写体距離との組み合わせにおいて、コントラストＡＦ時にどのような解像度の画像をどのようなフレームレートで取得するかの例を示した線図。 上記実施形態１における撮影光学系の焦点距離と絞りの絞り値との組み合わせにおいて、コントラストＡＦ時にどのような解像度の画像をどのようなフレームレートで取得するかの例を示した線図。 上記実施形態１における被写体距離と絞りの絞り値との組み合わせにおいて、コントラストＡＦ時にどのような解像度の画像をどのようなフレームレートで取得するかの例を示した線図。 上記実施形態１における表示部の表示解像度がＶＧＡであるときの被写界深度に応じたフレームレートの区分けの例を示すフローチャート。 上記実施形態１における表示部の表示解像度がＳＶＧＡであるときの被写界深度に応じたフレームレートの区分けの例を示すフローチャート。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

［実施形態１］
図１から図１５は本発明の実施形態１を示したものであり、図１は撮像装置の構成を示すブロック図である。

この撮像装置は、図１に示すように、ズームレンズ２と絞り３とフォーカスレンズ４とを備える撮影光学系１と、シャッタ５と、撮像素子６と、撮像素子駆動部７と、ＡＦ検出部８と、画像処理部９と、背面表示部１１および電子ビューファインダ（ＥＶＦ）１２を備える表示部１０と、絞り／レンズ駆動部１４と、レンズ情報検出部１５と、カメラ操作部１６と、カメラ制御部１７と、を備えている。なお、図面にはメモリカード１３も記載されているが、このメモリカード１３は撮像装置に対して着脱可能に構成されているために、撮像装置に固有の構成でなくても構わない。

撮影光学系１は、被写体の光学像を撮像素子６の撮像面に結像するものである。

ズームレンズ２は、撮影光学系１の焦点距離を変更して、ズーミングを行うためのものである。なお、ここでは、撮影光学系１がズーム光学系である例を挙げているが、これに限らず、異なる焦点距離の撮影光学系１に交換可能な構成であっても構わない。

絞り３は、撮影光学系１を通過する被写体光束の通過範囲を規定することにより、撮像素子６に結像される被写体光学像の明るさを調節するためのものである。

フォーカスレンズ４は、撮影光学系１の焦点位置（ピント位置）を調節して、フォーカシングを行うためのものである。

シャッタ５は、撮影光学系１からの光束が撮像素子６に照射される時間を規定することにより、露光時間を制御するためのものである。

撮像素子６は、撮影光学系１により結像された被写体の光学像を光電変換して、画像信号として出力するものである。この撮像素子６からの画像信号の読み出しは、例えば上述したＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）により行われるようになっていて、撮像素子６から単位時間当たりに読み出し可能な画素数は、このＬＶＤＳにより制限を受けている（上限が定まっている）。

撮像素子駆動部７は、カメラ制御部１７からの指令に基づいて、撮像素子６を駆動し、露光制御を行うものである。この撮像素子駆動部７は、撮像素子６から読み出す画像のフレームレートを変更したり、撮像素子６から１フレームとして読み出す画像の画素数（例えば読出ライン数）を変更したりする制御も行う。

すなわち、後述するように、撮像素子駆動部７は、被写界深度が浅いときには、被写界深度が深いときよりも撮像素子６のフレームレートを上げるように制御する。ただし、撮像素子６から出力される単位時間当たりの画素数には、上述したように上限がある。そこで、撮像素子駆動部７は、撮像素子６から出力される単位時間当たりの画素数がこの上限を示す所定数以下となるように、撮像素子６のフレームレートを上げたときには１フレームの画素数を少なくするように制御するようになっている。

ＡＦ検出部８は、撮像素子６から出力された画像信号（例えば、画像信号中の輝度信号（あるいは輝度相当信号）など）に基づいて、撮像素子上に結像された光学像の鮮鋭度を算出し、被写体への合焦度合いを示すＡＦ評価値として出力するものである。すなわち、この撮像装置は、コントラストＡＦ（山登りＡＦ）によりオートフォーカスを行うように構成されたものとなっている。このＡＦ検出部８により算出されたＡＦ評価値は、カメラ制御部１７へ出力される。

画像処理部９は、撮像素子６から出力される画像信号に種々の画像処理を施すものである。

表示部１０は、画像処理部９により表示用に画像処理された信号に基づき、画像を表示するものである。この表示部１０は、静止画像を再生表示することができると共に、被撮像範囲をリアルタイムに表示するライブビュー（ＬＶ）表示を行うことができるようになっている。表示部１０には、例えばＶＧＡの表示解像度を有する背面表示部１１と、例えばＳＶＧＡの表示解像度を有するＥＶＦ１２と、が設けられている。背面表示部１１は、撮像装置本体の背面側に配設されていて、撮影者が直視することができるように構成されたものである。また、ＥＶＦ１２は、撮像装置上部にファインダ部として設けられていて、撮影者が接眼レンズ等を介して拡大して観察するように構成されたものである。これら背面表示部１１とＥＶＦ１２とは、何れか一方に（択一的に）表示するという運用が考えられるが、これに限るものではなく、両方に同時に表示できるようにしても構わない。

メモリカード１３は、画像処理部９により記録用に画像処理された信号を保存するための記録媒体である。

絞り／レンズ駆動部１４は、絞り駆動部とレンズ駆動部とを兼ねたものである。すなわち、絞り／レンズ駆動部１４は、ＡＦ検出部８からＡＦ評価値（鮮鋭度）を受けたカメラ制御部１７の制御に基づいて、撮影光学系１に含まれる絞り３およびフォーカスレンズ４を駆動し、撮像素子６に結像される被写体像が適切な光量となり、かつ合焦に至るようにするものである。この絞り／レンズ駆動部１４は、フォーカスレンズ４の位置を検出するエンコーダーを備えており、このエンコーダの出力に基づいて概略のレンズ位置を推定するようになっている。

レンズ情報検出部１５は、撮影光学系情報検出部であり、ズームレンズ２のレンズ位置を取得すると共に、絞り／レンズ駆動部１４を介して絞り３の絞り値やフォーカスレンズ４のレンズ位置を取得する。そして、レンズ情報検出部１５は、取得したこれらのレンズ情報（撮影光学系情報）をカメラ制御部１７へ出力するようになっている。また、レンズ情報検出部１５は、カメラ制御部１７からの指令を絞り／レンズ駆動部１４へ伝達する処理も行う。

カメラ操作部１６は、この撮像装置に対する各種の操作入力を行うためのものである。このカメラ操作部１６に含まれる操作部材の例としては、撮像装置の電源をオン／オフするための電源スイッチ、静止画撮影を指示入力するための２段式押圧ボタンでなるレリーズボタン、撮像装置をライブビューモードに設定するためのライブビューモード設定ボタン、表示を背面表示部１１により行うかまたはＥＶＦ１２により行うかを切り換えるための表示切換ボタンなどが挙げられる。

カメラ制御部１７は、ＡＦ検出部８からのＡＦ評価値やレンズ情報検出部１５からのレンズ情報、カメラ操作部１６からの操作入力などに基づいて、シャッタ５、撮像素子駆動部７、画像処理部９、メモリカード１３、絞り／レンズ駆動部１４等を含むこの撮像装置全体を制御するものである。また、カメラ制御部１７は、レンズ情報検出部１５から取得したレンズ情報に基づいて、被写界深度が所定値よりも浅いか深いかを判定する被写界深度判定部としても機能するようになっている。

具体的には、カメラ制御部１７は、撮影光学系１の焦点距離が所定値以上である場合に、被写界深度が所定値よりも浅いと判定する。

また、カメラ制御部１７は、フォーカスレンズ４のレンズ位置に基づいて被写体距離を推定し、被写体距離が所定値以下である場合に、被写界深度が所定値よりも浅いと判定する。

さらに、カメラ制御部１７は、撮影光学系１の絞り３の絞り値が所定値以下である場合に、被写界深度が所定値よりも浅いと判定する。

次に、図２および図３を参照して、図１に示した構成の変形例を説明する。図２は光学ファインダを備えた撮像装置の観察時の様子を示す図、図３は光学ファインダを備えた撮像装置の撮影時の様子を示す図である。図１に示した構成では、ＥＶＦ１２を備えていたが、これら図２および図３に示す構成例は、ＥＶＦ１２に代えて光学ファインダを備えた構成となっている（ただし、背面表示部１１は備えている）。

すなわち、撮影光学系１の光路上後方には、光路上に介入した位置と光路上から退避した位置とに移動可能に構成されたクイックリターンミラー２１が配設されている。このクイックリターンミラー２１は、光学ファインダにより観察を行うときには、図２に示すように、光路上に斜め約４５度の状態で介入しており、被写体光束を上方へ反射するようになっている。

クイックリターンミラー２１により反射された光束の光路上であって、撮影光学系１に対して撮像素子６と光学的に等価な位置に、フォーカシングスクリーン２２が配設されている。

クイックリターンミラー２１を介して撮影光学系１によりフォーカシングスクリーン２２上に結像された光学像は、ペンタプリズム２３により正立正像に変換されて、図示しない接眼レンズ等を介して観察者の眼に導かれるようになっている。

また、撮影時には、クイックリターンミラー２１は、図３に示すように、光路上から退避した位置（例えば、フォーカシングスクリーン２２に沿った退避位置）へ移動している。

そして、撮影光学系１からの被写体光束は、観察時のクイックリターンミラー２１の位置をそのまま通過して、クイックリターンミラー２１の背面側に配設されているシャッタ５の位置に到達する。

シャッタ５は、撮影時には図３に示すようにシャッタ幕を光路上から退避させた状態となっており、被写体光束はシャッタ５の位置をそのまま通過して撮像素子６上に結像される。

続いて、図４は光学ファインダに代えてＥＶＦ１２を備えた撮像装置の撮影時の様子を示す図である。この図４は、図１に示した構成の内の幾つかの配置を光路に沿って示した図ともなっている。

図１および図４に示したようにＥＶＦ１２を備える構成では、図２および図３に示した構成とは異なり、クイックリターンミラー２１、フォーカシングスクリーン２２、およびペンタプリズム２３を備えていない。従って、この図４に示したような構成を採用すると、撮影光学系１の後端から撮像素子６の撮像面までの距離を短縮し（レンズ交換式の撮像装置においては、レンズマウントのマウント面から撮像面までの距離であるフランジバックを短縮することになる）、撮像装置の軽量化、小型化を図ることが可能となる利点がある。

そして、図２や図３の構成おける光学ファインダが配設された位置に、光学ファインダに代えて、ＥＶＦ１２が配設されている。このＥＶＦ１２には、撮像素子６により撮像して得られる撮影準備画像がライブビュー表示されるようになっている。

次に、図５は、コントラストＡＦにより合焦位置へ到達する際の処理を説明するための線図である。

至近と無限遠∞との中間のある距離（合焦位置）に存在する被写体に合焦しようとするときには、上述したように鮮鋭度に基づいて得られるＡＦ評価値は、図５の曲線ＡＦＥＶに示すように、合焦位置にピークをもつ山の形となる。

そしてここでは、フォーカスレンズ４の初期位置が、オーバー無限遠∞にあるものとする。この位置からＡＦを開始すると、１フレーム分の画像データが得られる毎に（つまり１垂直同期信号毎に）、絞り／レンズ駆動部１４がフォーカスレンズ４を予め定められた基本駆動量だけ駆動する。ここでは、初期位置がオーバー無限遠∞であるために、１垂直同期信号毎に基本駆動量ずつ至近側へ向けて駆動することになる。

そして、フォーカスレンズ４を駆動した後に得られる画像データからＡＦ検出部８により算出されるＡＦ評価値は、曲線ＡＦＥＶに示すように、合焦位置へ向けて次第に高くなっていく。そして、合焦位置（ＡＦ評価値のピーク）を超えると、ＡＦ評価値が下降に転ずる。ここまでが、点線Ｒ１に示す第１の処理である。

次に、ＡＦ評価値のピークを越えたことが検出されたら、ピークを越えた後のＡＦ評価値と、ピークを越える前のＡＦ評価値と、に基づいて合焦位置を推定し、絞り／レンズ駆動部１４がフォーカスレンズ４を推定した合焦位置へ全速で駆動する。これが、点線Ｒ２に示す第２の処理である。

その後、バックラッシュをキャンセルするために絞り／レンズ駆動部１４がフォーカスレンズ４を駆動する。これが、点線Ｒ３に示す第３の処理である。そして、この第３の処理を終えたところで、合焦位置へ達するためのＡＦ動作が終了する。

次に、図６および図７を参照して、被写界深度について説明する。被写界深度は、撮影光学系１の焦点距離や、絞り３の絞り値、被写体までの距離などに応じて異なる。さらに、被写界深度は、静止画像を撮像するという観点からは撮像素子６の画素ピッチに応じても異なり、画像を観察するという観点からは表示部１０の表示画素ピッチに応じても異なることになる。

まず、図６は、撮影光学系１の焦点距離と絞り３の絞り値とに応じた前方被写界深度の変化の様子を示す図表である。

この図６を見ると、前方被写界深度は、撮影光学系１の焦点距離が長くなると極端に浅くなることが分かる。逆に、撮影光学系１の焦点距離が短ければ、前方被写界深度が深くなり、ピントの合う範囲が広くなることが分かる。そして、撮影光学系１の焦点距離が変化すると前方被写界深度の桁数が異なってくることから、前方被写界深度が撮影光学系１の焦点距離に大きく依存して変化することが分かる。

また、絞り３の絞り値に着目すると、絞り値が大きくなれば（絞り３が絞り込まれれば）、前方被写界深度が深くなることが分かる。

次に、図７は、撮影光学系１の焦点距離と被写体までの距離と表示部の表示画素数とに応じた前方被写界深度の変化の様子を示す図表である。

この図７を見ると、前方被写界深度は、被写体までの距離が近くなると極端に浅くなることが分かる。すなわち、被写体までの距離が変化すると前方被写界深度の桁数が異なってくることから、前方被写界深度が被写体距離に大きく依存して変化することが分かる。

また、表示部１０の表示画面サイズが同一であるとすると、高精細な表示になるほど表示画素ピッチが小さくなり、つまり表示に対する許容錯乱円の大きさが小さくなることになる。従って、その他の条件が同一である場合には、ＶＧＡ（６４０×４８０画素）表示よりもＳＶＧＡ（８００×６００画素）表示の方が前方被写界深度が浅くなることが分かる。

このような被写界深度Ｄを数式により示すと、前方被写界深度ＤFおよび後方被写界深度ＤBは、それぞれ次の数式１または数式２に示すようになる。
［数１］
ＤF＝（Ｕ^2×δ×Ｆ）／（ｆ^2＋Ｕ×δ×Ｆ）
［数２］
ＤB＝（Ｕ^2×δ×Ｆ）／（ｆ^2−Ｕ×δ×Ｆ）
ここに、記号「^2」は２乗を表し、Ｕは被写体距離、δは許容錯乱円の直径、Ｆは絞り３の絞り値、ｆは撮影光学系１の焦点距離である。なお、数式１および数式２は分子が同一であることから、分母の符号に着目すれば、後方被写界深度ＤBは前方被写界深度ＤFと比較して、一般に大きいことが分かる。また、数式２の分母が負［（ｆ^2−Ｕ×δ×Ｆ）＜０］となる場合には、無限遠まで合焦していることを示している。そして、画像を観察するための表示系の観点から被写界深度Ｄを算出する際には、許容錯乱円の直径δは、例えば、ＶＧＡ表示の場合には撮像素子６の撮像面の対角長さの１／６４０、ＳＶＧＡ表示の場合には撮像素子６の撮像面の対角長さの１／８００、とするなどが挙げられる。

被写界深度Ｄとしては、前方被写界深度ＤFと後方被写界深度ＤBとの何れか任意の一方を用いても良いし、前方被写界深度ＤFと後方被写界深度ＤBとを次の数式３に示すように加算した値、
［数３］
Ｄ＝ＤF＋ＤB
を用いても構わない。

被写界深度が浅いと、合焦位置から少しずれただけで被写体像が大きくぼけてしまうことになるためにＡＦに時間を要し、逆に、被写界深度が深いと、合焦位置から少しずれただけでは被写体像がそれほど大きくぼけることはないために比較的短時間でＡＦを行うことができる傾向があると考えられる。そして、コントラストＡＦにおいては、図５を参照して説明したように、ＡＦ用の画像データを１フレーム取得する毎にフォーカスレンズ４の位置を所定量だけ移動しながらＡＦ評価値を算出するという手順を取るために、様々な被写界深度に対して、どのようなフレームレートでＡＦ用の画像データを取得すると、短い時間で効率的に合焦に至ることができるかを探ることは有意である。

そこで、被写界深度に影響を与える、撮影光学系１の焦点距離、被写体距離、をパラメータとして変えながら、幾つかのフレームレートで合焦に至るまでの時間を測定するシミュレーション実験を行った。この実験結果について、図８〜図１０を参照して説明する。

図８は、標準、中望遠、望遠の各レンズについて、無限遠から被写体距離８ｍへ合焦するまでの時間を、幾つかのフレームレートに対してプロットした線図、図９は、標準、中望遠、望遠の各レンズについて、無限遠から被写体距離２ｍへ合焦するまでの時間を、幾つかのフレームレートに対してプロットした線図、図１０は、標準、中望遠、望遠の各レンズについて、無限遠から至近位置へ合焦するまでの時間を、幾つかのフレームレートに対してプロットした線図である。なお、図８〜図１０においては、合焦に至るまでの時間は相対的な値として示しており、折れ線に付した符号ｔｓ１，ｔｓ２，ｔｓ３は標準レンズにおける結果を、ｔｍ１，ｔｍ２，ｔｍ３は中望遠レンズにおける結果を、ｔｌ１，ｔｌ２，ｔｌ３は望遠レンズにおける結果を、それぞれ示している。

全般的に、撮影光学系１の焦点距離が短いほど、つまり、望遠レンズよりは中望遠レンズ、中望遠レンズよりは標準レンズの方が、合焦までの時間（ＡＦ時間）が短いということができる。ただし、図１０に関しては、標準レンズよりも中望遠レンズの方がＡＦ時間が短くなっているが、これは標準レンズよりも中望遠レンズの方が至近位置が遠いからであり、上述した原則を覆すものではない。

また、フレームレートが高いほどＡＦ時間が短くなるということができる。ただし、被写体距離が８ｍである場合（図８）には、フレームレートが低くても比較的短い時間で合焦に至っている。これに対して、被写体距離が２ｍである場合（図９）には、撮影光学系１の焦点距離が長くなるとＡＦ時間が急激に長くなっているが、フレームレートを２５０ｆｐｓ程度以上にすると、ＡＦ時間を大幅に短縮することができることが分かる。さらに、被写体距離が至近位置である場合（図１０）には、撮影光学系１の焦点距離が短くても長いＡＦ時間を要しているが、この場合にもフレームレートを２５０ｆｐｓ程度以上にすると、ＡＦ時間を大幅に短縮することができることが分かる。

このような実験結果から、フレームレートを上げることが、ＡＦ時間を短縮するのに効果的である場合とそうでない場合とがあることが分かる。例えば、撮影光学系１の焦点距離が長い場合、被写体距離が近い場合、などにはフレームレートを上げることがＡＦ時間を短縮するのに効果的であるといえる。一方、それ以外の場合（撮影光学系１の焦点距離が短い場合、被写体距離が遠い場合など）には、フレームレートを上げなくても元々ＡＦ時間が比較的短いために、フレームレートを上げてもそれほど高い効果を得られるとはいえない。

上述したような実験結果に基づいて、どのような場合にフレームレートを上げるようにするかを分類した例を、図１１〜図１３に示す。図１１は、撮影光学系１の焦点距離と被写体距離との組み合わせにおいて、コントラストＡＦ時にどのような解像度の画像をどのようなフレームレートで取得するかの例を示した線図、図１２は、撮影光学系１の焦点距離と絞り３の絞り値との組み合わせにおいて、コントラストＡＦ時にどのような解像度の画像をどのようなフレームレートで取得するかの例を示した線図、図１３は、被写体距離と絞り３の絞り値との組み合わせにおいて、コントラストＡＦ時にどのような解像度の画像をどのようなフレームレートで取得するかの例を示した線図である。なお、図１１から図１３は、各組み合わせにおけるフレームレートの切り分けの傾向を大まかに示したものであるので、記載されている数値に限定されるものではない。

上述したように、撮像素子６から単位時間当たりに読み出し可能な画素数の上限は、ＬＶＤＳにより決められていて、例えば、１００（Ｍｐｉｘｅｌ／ｓ：メガピクセル毎秒）である。さらに、例えば撮像素子６が約５００万画素（２６００×１９００画素）であって、ライン単位で画像データを読み出すものである場合を例に取る。ライブビュー時に水平方向に２画素加算して画像データを読み出すとすると、１ライン当たりの画素数は１３００画素である。

画像の解像度がＱＶＧＡの場合には３２０×２４０画素、ＶＧＡの場合には６４０×４８０画素、ＳＶＧＡの場合には８００×６００画素であるから、それぞれ、２４０ライン、４８０ライン、６００ラインの画像データを読み出さなければならない。つまり、１フレームの画像を読み出すのに必要な画素数は、ＱＶＧＡの場合には１３００×２４０画素、ＶＧＡの場合には１３００×４８０画素、ＳＶＧＡの場合には１３００×６００画素である。

従って、１秒当たりに読み出し得る画素数の上限が１００メガ画素（１億画素）である撮像素子６においては、達成し得る上限フレームレートは、ＱＶＧＡの場合には３２０ｆｐｓ、ＶＧＡの場合には１６０ｆｐｓ、ＳＶＧＡの場合には１２８ｆｐｓとなる。実際の運用においては上限一杯よりも幾らかの余裕を見ておくことになるために、実質的な上限フレームレートは、ＱＶＧＡの場合に３００ｆｐｓ、ＶＧＡの場合に１５０ｆｐｓ、ＳＶＧＡの場合には１２０ｆｐｓ程度であるということができる。

このように、撮像素子６からの単位時間当たりの読出し画素数に上限がある現状では、読み出す画像の解像度を上げるとフレームレートが下がることになり、フレームレートを上げると画像の解像度を下げざるを得ないことになる。

図１１〜図１３は、こうした上限フレームレートの下に、例えばＶＧＡの解像度をもつ表示部１０に、ライブビュー時には６０ｆｐｓで撮影準備画像（ライブビュー画像）を表示する場合の例を示している。

このときには、取得する画像をコントラストＡＦとライブビューとの両方に用いることを考えると、フレームレートを６０ｆｐｓの整数倍とすれば処理が容易になる利点（例えば、補間フレームを作成する必要がないという利点、あるいは同一フレームを複数回表示しなくても済むために、動きがぎくしゃくしない利点など）がある。そこで、通常のコントラストＡＦ時には１２０ｆｐｓのフレームレートでＶＧＡ画像（より正確には、４８０ライン分の画像データであって、上述した例では１３００×４８０画素の画像データ）を取得し、コントラストＡＦのＡＦ時間を特に短縮したい場合には３００ｆｐｓのフレームレートでＱＶＧＡ画像（同様に、より正確には、２４０ライン分の画像データであって、上述した例では１３００×２４０画素の画像データ）を取得することにする。

まず、図１１を参照すると、被写体距離が近いときには撮影光学系１の焦点距離が短くても被写界深度は浅くなるために、ＱＶＧＡ３００ｆｐｓの画像データを取得する。一方、被写体距離が無限遠に近いときには被写界深度は深くなるために、ＶＧＡ１２０ｆｐｓの画像データを取得する。そして、標準の焦点距離から中望遠（あるいは望遠）の焦点距離へ行くに従って、ＶＧＡ１２０ｆｐｓとＱＶＧＡ３００ｆｐｓとの区分線を近距離側から遠距離側へ移行していく。

従って、被写体距離を固定して考えれば、カメラ制御部１７は、撮影光学系１の焦点距離が所定値以上である場合に、被写界深度が浅いと判断して、撮像素子６のフレームレートをＶＧＡ１２０ｆｐｓからＱＶＧＡ３００ｆｐｓへ上げるように制御することになる。

また、撮影光学系１の焦点距離を固定して考えれば、カメラ制御部１７は、被写体距離が所定値以下である場合に、被写界深度が浅いと判断して、撮像素子６のフレームレートをＶＧＡ１２０ｆｐｓからＱＶＧＡ３００ｆｐｓへ上げるように制御することになる。

次に、図１２を参照すると、撮影光学系１の焦点距離が長い場合には絞り３を絞っても（絞り値を大きくしても）被写界深度は浅くなるために、ＱＶＧＡ３００ｆｐｓの画像データを取得する。一方、撮影光学系１の焦点距離が短い場合には絞り３をあまり絞らなくても（絞り値を小さくしても）被写界深度は深くなるために、ＶＧＡ１２０ｆｐｓの画像データを取得する。そして、標準の焦点距離から中望遠（あるいは望遠）の焦点距離へ行くに従って、ＶＧＡ１２０ｆｐｓとＱＶＧＡ３００ｆｐｓとの区分線を小さい絞り値側から大きい絞り値側へ移行していく。

このときに、絞り３の絞り値を固定して考えれば、カメラ制御部１７は、撮影光学系１の焦点距離が所定値以上である場合に、被写界深度が浅いと判断して、撮像素子６のフレームレートをＶＧＡ１２０ｆｐｓからＱＶＧＡ３００ｆｐｓへ上げるように制御することになるのは、図１１を参照して説明したのと同様である。

また、撮影光学系１の焦点距離を固定して（例えば中望遠程度の焦点距離について）考えれば、カメラ制御部１７は、絞り３の絞り値が所定値以下である場合に、被写界深度が浅いと判断して、撮像素子６のフレームレートをＶＧＡ１２０ｆｐｓからＱＶＧＡ３００ｆｐｓへ上げるように制御することになる。

続いて、図１３を参照すると、被写体距離が近い場合には絞り３を絞っても（絞り値を大きくしても）被写界深度は浅くなるために、ＱＶＧＡ３００ｆｐｓの画像データを取得する。一方、被写体距離が遠い場合には絞り３をあまり絞らなくても（絞り値を小さくしても）被写界深度は深くなるために、ＶＧＡ１２０ｆｐｓの画像データを取得する。そして、被写体距離が近くから遠くへ行くに従って、ＶＧＡ１２０ｆｐｓとＱＶＧＡ３００ｆｐｓとの区分線を大きい絞り値側から小さい絞り値側へ移行していく。

このときに、被写体距離を固定して（例えば中程度の被写体距離について）考えれば、カメラ制御部１７は、絞り３の絞り値が所定値以下である場合に、被写界深度が浅いと判断して、撮像素子６のフレームレートをＶＧＡ１２０ｆｐｓからＱＶＧＡ３００ｆｐｓへ上げるように制御することになるのは、図１２を参照して説明したのと同様である。

また、絞り３の絞り値を固定して考えれば、カメラ制御部１７は、被写体距離が所定値以下である場合に、被写界深度が浅いと判断して、撮像素子６のフレームレートをＶＧＡ１２０ｆｐｓからＱＶＧＡ３００ｆｐｓへ上げるように制御することになるのは、図１１を参照して説明したのと同様である。

図１１〜図１３においては、２つのパラメータの組み合わせを順に例示してフレームレートの切り分けを行っているが、実際には３つのパラメータ（焦点距離、被写体距離、絞り値）を同時に考慮して（あるいはより本質的には、被写界深度が所定値よりも浅いか深いかを考慮して）フレームレートの切り分けを行う（カメラ制御部１７が、被写界深度が浅いときには、被写界深度が深いときよりも撮像素子６のフレームレートを上げるように制御する）ことになる。

そして、例えば３つのパラメータ（より広くは、１つ以上のパラメータ）に応じたテーブル等を予め作成しておき、レンズ情報検出部１５から取得したレンズ情報に基づいて、このテーブルを参照し、表示用およびコントラストＡＦ用に兼用する撮影準備画像の解像度およびフレームレートを決定すれば良い。

続いて、図１４は表示部１０の表示解像度がＶＧＡであるときの被写界深度に応じたフレームレートの区分けの例を示すフローチャートである。なお、この図１４の説明においては、図２や図３に示したように、撮像装置に光学ファインダやクイックリターンミラー２１が設けられていて、ＥＶＦ１２は設けられていない構成であることを前提としているが、もちろんこの図１４に示す処理の本質はこのような構成にのみ限定されるものではない。

この処理を開始すると、撮像装置をライブビューモードに設定して（ステップＳ１）、クイックリターンミラー２１をミラーアップして撮影光学系１の光路上から退避させた状態にし、撮像素子６を通常のライブビューを行う際の駆動方法、つまりＶＧＡ６０ｆｐｓで駆動して撮影準備画像を取得し、取得した撮影準備画像を背面表示部１１に表示する（ステップＳ２）。

そして、カメラ操作部１６のレリーズボタンが半押しされるのを待機する（ステップＳ３）。このとき、背面表示部１１に表示される画像がぼけた状態のままであるのを避けるために、ゆっくりとコントラストＡＦが行われ、フォーカスレンズ４は合焦位置に近い位置に駆動されている。

レリーズボタンが半押しされたことが検出された場合には、カメラ制御部１７は、レンズ情報検出部１５からレンズ情報、つまり、撮影光学系１の焦点距離ｆ、絞り３の絞り値Ｆ、フォーカスレンズ４の現在のレンズ位置などの情報を取得すると共に、ＡＦ検出部８からＡＦ評価値を取得する。そして、カメラ制御部１７は、フォーカスレンズ４の現在のレンズ位置やＡＦ評価値に基づき、被写体距離Ｕも算出する（なお、この処理を行っているのは所望の被写体にまだ合焦しておらずＡＦ処理の途上にあるときであるために、所望の被写体までの距離はこの時点では正確には算出されない。従って、各時点における推定値となる。また、電源を入れて処理を開始した直後の時点では、予め用意された適宜の距離の被写体距離Ｕを初期値として与えるようにしても構わない。）。さらに、カメラ制御部１７は、撮像素子６の撮像面の対角長さを、背面表示部１１の垂直方向表示画素数または水平方向表示画素数の内の多い方、ここでは背面表示部１１がＶＧＡであるために、水平方向画素数である６４０で割った値（許容錯乱円の直径δ）を予め保持している。カメラ制御部１７は、これら取得した情報に基づき、例えば上述した数式１〜数式３の何れかを用いることにより、被写界深度Ｄを算出する。そして、カメラ制御部は、算出した被写界深度Ｄを、所定の被写界深度Ｄ１と比較する（ステップＳ４）。ここで、所定の被写界深度Ｄ１は、フレームレートや取得する画像の解像度を区分するための閾値であり、数値の一例としては１８０ｍｍが挙げられる（ただし、所定の被写界深度Ｄ１は、撮像素子６の大きさやその他の要因に応じて最適な設定値が異なるために、ここに挙げた数値は単なる一例である）。

ここで、Ｄ＜Ｄ１であると判定された場合には、カメラ制御部１７は、撮像素子駆動部７により撮像素子６をＱＶＧＡ３００ｆｐｓ（通常のライブビュー時の５倍のフレームレート）で駆動するように制御し、図５に示すようなレンズ駆動を行い、この駆動状態で１フレームの画像データを取得する毎に、ＡＦ検出部８によりＡＦ評価値を算出して、算出したＡＦ評価値に基づき絞り／レンズ駆動部１４によりフォーカスレンズ４を合焦位置へ駆動させる。さらに、カメラ制御部１７は、取得された画像データに基づき、画像処理部９により表示用画像を生成させて、背面表示部１１に表示させる（ステップＳ５）。

なお、このときには、取得される画像の解像度がＱＶＧＡであるために、取得した画像を、例えばＶＧＡの表示解像度を有する背面表示部１１に表示すると、表示が粗くなることになる。しかしながら、ステップＳ４においてこのステップＳ５へ分岐する場合というのは、被写界深度が浅く、特定の距離（現時点の合焦位置）にある被写体以外は大きくぼけてしまう場合であること、かつこのステップＳ５を実行しているのは所望の被写体へ合焦する途上であって、まだ合焦には至っていない場合であることなどから、画像の多くの部分がぼけた状態であると考えられる。従って、表示が粗くなってもそれほど目立つことはなく、実用上の問題が生じることは殆どないと考えられる。

一方、ステップＳ４においてＤ≧Ｄ１であると判定された場合には、カメラ制御部１７は、撮像素子駆動部７により撮像素子６をＶＧＡ１２０ｆｐｓ（つまり、ステップＳ２で示したような通常のライブビュー時に比べて、画像解像度は同一であるがフレームレートは２倍）で駆動するように制御し、図５に示すようなレンズ駆動を行い、この駆動状態で１フレームの画像データを取得する毎に、ＡＦ検出部８によりＡＦ評価値を算出して、算出したＡＦ評価値に基づき絞り／レンズ駆動部１４によりフォーカスレンズ４を合焦位置へ駆動させる。さらに、カメラ制御部１７は、取得された画像データに基づき、画像処理部９により表示用画像を生成させて、表示部１０に表示させる（ステップＳ６）。

ステップＳ５またはステップＳ６の処理を行ったら、合焦に至ったか否かを判定し（ステップＳ７）、合焦していない場合にはステップＳ４へ戻って上述したような処理を繰り返して行う。

また、ステップＳ７において合焦したと判定された場合には、撮像素子６を通常のライブビューを行う際の駆動方法、つまりＶＧＡ６０ｆｐｓにより駆動して撮影準備画像を取得し、取得した撮影準備画像を背面表示部１１に表示する（ステップＳ８）。

その後、カメラ操作部１６のレリーズボタンが全押しされるのを待機する（ステップＳ９）。ここで、全押しされていないと判定された場合には、ステップＳ３へ戻って、上述したような処理を繰り返して行う。

一方、ステップＳ９において全押しされたと判定された場合には、シャッタ５による光学的なシャッタ動作、あるいは撮像素子６による電子シャッタ動作、さらにあるいは光学的なシャッタ動作と電子シャッタ動作との併用動作を行い、撮像素子６により露光して得られた画像データを画像処理部９が取り込んで、所定の画像処理を行い、記録用に処理してメモリカード１３へ記録すると共に、必要に応じて表示用の処理も行い背面表示部１１に表示する（ステップＳ１０）。

続いて、撮影が終了したか否かを判定し（ステップＳ１１）、次の撮影をまだ行う場合にはステップＳ３へ戻って上述したような処理を行い、撮影が終了した場合には上述した一連の処理を終了する。

次に、図１５は表示部１０の表示解像度がＳＶＧＡであるときの被写界深度に応じたフレームレートの区分けの例を示すフローチャートである。なお、この図１５の説明においては、図１や図４に示したように、撮像装置にＥＶＦ１２が設けられている構成であるこを前提としているが、もちろんこの図１５に示す処理の本質はこのような構成にのみ限定されるものではない。

この処理を開始すると、撮像装置をＥＶＦモード（ＥＶＦ１２により撮影準備画像（ライブビュー画像）を確認するモード）に設定して（ステップＳ２１）、撮像素子６を通常のライブビューを行う際の駆動方法、つまりＳＶＧＡ６０ｆｐｓで駆動して撮影準備画像を取得し、取得した撮影準備画像をＥＶＦ１２に表示する（ステップＳ２２）。

そして、カメラ操作部１６のレリーズボタンが半押しされるのを待機する（ステップＳ２３）。このとき、ＥＶＦ１２に表示される画像がぼけた状態のままであるのを避けるために、ゆっくりとコントラストＡＦが行われ、フォーカスレンズ４は合焦位置に近い位置に駆動されている。

レリーズボタンが半押しされたことが検出された場合には、カメラ制御部１７は、レンズ情報検出部１５からレンズ情報、つまり、撮影光学系１の焦点距離ｆ、絞り３の絞り値Ｆ、フォーカスレンズ４の現在のレンズ位置などの情報を取得すると共に、ＡＦ検出部８からＡＦ評価値を取得する。そして、カメラ制御部１７は、フォーカスレンズ４の現在のレンズ位置やＡＦ評価値に基づき、被写体距離Ｕも推定して算出する。さらに、カメラ制御部１７は、撮像素子６の撮像面の対角長さを、ＥＶＦ１２の垂直方向表示画素数または水平方向表示画素数の内の多い方、ここではＥＶＦ１２がＳＶＧＡであるために、水平方向画素数である８００で割った値（許容錯乱円の直径δ）を予め保持している。カメラ制御部１７は、これら取得した情報に基づき、例えば上述した数式１〜数式３の何れかを用いることにより、被写界深度Ｄを算出する。そして、カメラ制御部は、算出した被写界深度Ｄを、所定の被写界深度Ｄ２と比較する（ステップＳ２４）。ここで、所定の被写界深度Ｄ２は、フレームレートや取得する画像の解像度を区分するための第１の閾値であり、数値の一例としては１５０ｍｍが挙げられる（なお、ここに挙げた数値が単なる一例であるのは上述した通りである）。

ここで、Ｄ＜Ｄ２であると判定された場合には、カメラ制御部１７は、撮像素子駆動部７により撮像素子６をＱＶＧＡ３００ｆｐｓ（通常のライブビュー時の５倍のフレームレート）で駆動するように制御し、図５に示すようなレンズ駆動を行い、この駆動状態で１フレームの画像データを取得する毎に、ＡＦ検出部８によりＡＦ評価値を算出して、算出したＡＦ評価値に基づき絞り／レンズ駆動部１４によりフォーカスレンズ４を合焦位置へ駆動させる。さらに、カメラ制御部１７は、取得された画像データに基づき、画像処理部９により表示用画像を生成させて、ＥＶＦ１２に表示させる（ステップＳ２５）。

一方、ステップＳ２４においてＤ≧Ｄ２であると判定された場合には、カメラ制御部１７は、ステップＳ２４において算出した被写界深度Ｄを、所定の被写界深度Ｄ３と比較する（ステップＳ２６）。ここで、所定の被写界深度Ｄ３は、フレームレートや取得する画像の解像度を区分するための第２の閾値であり、数値の一例としては３００ｍｍが挙げられる（なお、ここに挙げた数値が単なる一例であるのは上述した通りである）。

ここで、Ｄ＜Ｄ３であると判定された場合には、カメラ制御部１７は、撮像素子駆動部７により撮像素子６をＶＧＡ１２０ｆｐｓ（通常のライブビュー時の２倍のフレームレート）で駆動するように制御し、図５に示すようなレンズ駆動を行い、この駆動状態で１フレームの画像データを取得する毎に、ＡＦ検出部８によりＡＦ評価値を算出して、算出したＡＦ評価値に基づき絞り／レンズ駆動部１４によりフォーカスレンズ４を合焦位置へ駆動させる。さらに、カメラ制御部１７は、取得された画像データに基づき、画像処理部９により表示用画像を生成させて、ＥＶＦ１２に表示させる（ステップＳ２７）。

また、ステップＳ２６においてＤ≧Ｄ３であると判定された場合には、カメラ制御部１７は、撮像素子駆動部７により撮像素子６をＳＶＧＡ６０ｆｐｓ（通常のライブビュー時と同一（１倍）のフレームレート）で駆動するように制御し、図５に示すようなレンズ駆動を行い、この駆動状態で１フレームの画像データを取得する毎に、ＡＦ検出部８によりＡＦ評価値を算出して、算出したＡＦ評価値に基づき絞り／レンズ駆動部１４によりフォーカスレンズ４を合焦位置へ駆動させる。さらに、カメラ制御部１７は、取得された画像データに基づき、画像処理部９により表示用画像を生成させて、ＥＶＦ１２に表示させる（ステップＳ２８）。

ステップＳ２５、ステップＳ２７、またはステップＳ２８の処理を行ったら、合焦に至ったか否かを判定し（ステップＳ２９）、合焦していない場合にはステップＳ２４へ戻って上述したような処理を繰り返して行う。

また、ステップＳ２９において合焦したと判定された場合には、撮像素子６を通常のライブビューを行う際の駆動方法、つまりＳＶＧＡ６０ｆｐｓにより駆動して撮影準備画像を取得し、取得した撮影準備画像をＥＶＦ１２に表示する（ステップＳ３０）。

その後、カメラ操作部１６のレリーズボタンが全押しされるのを待機する（ステップＳ３１）。ここで、全押しされていないと判定された場合には、ステップＳ２３へ戻って、上述したような処理を繰り返して行う。

一方、ステップＳ３１において全押しされたと判定された場合には、シャッタ５による光学的なシャッタ動作、あるいは撮像素子６による電子シャッタ動作、さらにあるいは光学的なシャッタ動作と電子シャッタ動作との併用動作を行い、撮像素子６により露光して得られた画像データを画像処理部９が取り込んで、所定の画像処理を行い、記録用に処理してメモリカード１３へ記録すると共に、必要に応じて表示用の処理も行いＥＶＦ１２に表示する（ステップＳ３２）。

続いて、撮影が終了したか否かを判定し（ステップＳ３３）、次の撮影をまだ行う場合にはステップＳ２３へ戻って上述したような処理を行い、撮影が終了した場合には上述した一連の処理を終了する。

なお、図１４のステップＳ４、図１５のステップＳ２４およびステップＳ２６においては、取得したレンズ情報等に基づいて被写界深度Ｄを算出し、算出した被写界深度Ｄが所定の閾値よりも深いか浅いかに応じてフレームレートや画像解像度を変更する分岐を行っていたが、被写界深度Ｄを必ず算出する必要があるわけではない。例えば、撮影光学系１の焦点距離、絞り３の絞り値、被写体距離の内の少なくとも１つの情報に基づいて、被写界深度が深いか浅いかを推定し、分岐を行うようにしても構わない。

また、上述したように、焦点距離、被写体距離、絞り値の内の１つ以上のパラメータに応じたテーブルを予め用意しておく場合には、被写界深度Ｄを算出することなく、必要な分岐を行うことができる。

このような実施形態１によれば、被写界深度が浅いときには、ＡＦ用に取得する画像データのフレームレートを上げるようにしたために、ＡＦ時間を短縮することが可能となる。しかも、被写界深度が浅いか深いか、つまり、フレームレートを上げることがＡＦ時間を短縮するのに有効であるか否かに応じて、フレームレートを変更しあるいは変更しないようにしたために、不必要に高いフレームレートで撮像素子を駆動するといった無駄（例えば、消費電力の無駄）を抑制することができる。

さらに、ＡＦ用に取得する画像データを、表示用にも兼用しているために、画像データを有効に活用することができる。このとき、画像データを取得する際のフレームレートを、通常の撮影準備画像（ライブビュー用画像）を取得しているときのフレームレートの整数倍としたために、取得する画像データにフレーム補間等の処理を行う必要がなく、処理負荷を軽減して容易に表示することが可能となる。

そして、撮像素子から出力し得る画素数（データ量）の上限を考慮して、フレームレートを上げる場合には画像の解像度を下げるようにしたために、ＬＶＤＳ等を用いて画像出力する撮像素子に対しても有効に適用することができる。このとき、画像の解像度を下げるのは被写界深度が浅いとき（つまり、ぼけている部分が画像中に高い確率で存在するとき）であるために、解像度を下げた画像を表示してもそれほど違和感を感じることはない。

なお、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。

１…撮影光学系
２…ズームレンズ
３…絞り
４…フォーカスレンズ
５…シャッタ
６…撮像素子
７…撮像素子駆動部
８…ＡＦ検出部
９…画像処理部
１０…表示部
１１…背面表示部
１２…電子ビューファインダ（ＥＶＦ）
１３…メモリカード
１４…絞り／レンズ駆動部
１５…レンズ情報検出部（撮影光学系情報検出部）
１６…カメラ操作部
１７…カメラ制御部（被写界深度判定部）
２１…クイックリターンミラー
２２…フォーカシングスクリーン
２３…ペンタプリズム

Claims (7)

1. 被写体の光学像を結像するためのものであり、フォーカスレンズを有する撮影光学系と、
   前記撮影光学系により結像された光学像を画像信号に変換して出力する撮像素子と、
   前記撮像素子から出力された画像信号に基づいて画像を表示する表示部と、
   被写界深度が浅いときには、前記被写界深度が深いときよりも前記撮像素子のフレームレートを上げるように制御する撮像素子駆動部と、
   前記撮像素子から出力された画像信号に基づいて、該撮像素子上に結像された光学像の鮮鋭度を検出するＡＦ検出部と、
   前記鮮鋭度に基づいて前記フォーカスレンズを駆動するレンズ駆動部と、
   を具備し、
   前記表示部は、前記被写界深度に関わらず、前記撮像素子から出力された画像信号に基づいて画像を表示することを特徴とする撮像装置。
2. 前記撮像素子駆動部は、前記撮像素子から出力される単位時間当たりの画素数が所定数以下となるように、前記撮像素子のフレームレートを上げたときには１フレームの画素数を少なくするように制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記撮影光学系に係る撮影光学系情報を検出する撮影光学系情報検出部と、
   前記撮影光学系情報に基づき前記被写界深度が所定値よりも浅いか深いかを判定する被写界深度判定部と、
   をさらに具備し、
   前記撮像素子駆動部は、前記被写界深度判定部の判定結果に基づいて、前記撮像素子のフレームレートを制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記撮影光学系は、焦点距離を変更可能、または異なる焦点距離の撮影光学系に交換可能であり、
   前記撮影光学系情報検出部は、前記撮影光学系情報として、前記撮影光学系の焦点距離を含む情報を検出するものであり、
   前記被写界深度判定部は、該撮影光学系の焦点距離が所定値以上である場合に、前記被写界深度が所定値よりも浅いと判定するものであることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記撮影光学系情報検出部は、前記撮影光学系情報として、前記フォーカスレンズのレンズ位置を含む情報を検出するものであり、
   前記被写界深度判定部は、該フォーカスレンズのレンズ位置に基づいて被写体距離を推定し、該被写体距離が所定値以下である場合に、前記被写界深度が所定値よりも浅いと判定するものであることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
6. 前記撮影光学系は、絞りをさらに有し、
   前記撮影光学系情報検出部は、前記撮影光学系情報として、前記絞りの絞り値を含む情報を検出するものであり、
   前記被写界深度判定部は、該絞りの絞り値が所定値以下である場合に、前記被写界深度が所定値よりも浅いと判定するものであることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
7. フォーカスレンズを有する撮影光学系により結像された光学像を、撮像素子により画像信号に変換して出力するステップと、
   前記撮像素子から出力された画像信号に基づいて画像を表示するステップと、
   被写界深度が浅いときには、前記被写界深度が深いときよりも前記撮像素子のフレームレートを上げるように制御するステップと、
   前記撮像素子から出力された画像信号に基づいて、該撮像素子上に結像された光学像の鮮鋭度を検出するステップと、
   前記鮮鋭度に基づいて前記フォーカスレンズを駆動するステップと、
   を含み、
   前記画像を表示するステップにおいて、前記被写界深度に関わらず、前記撮像素子から出力された画像信号に基づいて画像を表示することを特徴とする撮像方法。

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