JP5871858B2 - 撮像装置、撮像システム、撮像装置の制御方法、プログラム、および、記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、フォーカスレンズを駆動して焦点検出を行う撮像装置に関する。

従来から、デジタルスチルカメラなどの撮像装置において、フォーカスレンズの位置を移動させて被写体に焦点を合わせる方法として、コントラストＡＦ方式が知られている。コントラストＡＦ方式では、撮像素子からの画像信号を用いて画像のコントラストの大きさに対応する焦点評価値を生成する。フォーカスレンズの位置を移動しながら焦点評価値を取得し、焦点評価値がピークとなるレンズ位置を合焦位置として自動的に合焦動作を行う。

コントラストＡＦ方式において、合焦近傍ではピーク判定に十分な数の焦点評価値が取得できるようにフォーカス速度を設定する必要がある。一方、合焦位置から離れた位置ではフォーカスレンズを高速に移動することで高速なＡＦ動作が実現される。そこで、フォーカスレンズを駆動しながら焦点評価値に基づいてフォーカス速度を変更することが知られている。特許文献１には、焦点評価値の変化量とレンズ位置の変化量との比を評価値変化率として算出し、この評価値変化率が増加状態または減少状態のいずれであるかに応じてレンズ位置の変更速度を可変にするオートフォーカスビデオカメラが開示されている。特許文献２には、焦点評価値に基づいて合焦位置（ピーク位置）を予測し、予測した合焦位置が遠い場合、レンズを高速に移動させてから低速に設定するオートフォーカス方法が開示されている。

特開平７−７６５０号公報 特開平８−２９６６７号公報

しかしながら、フォーカスレンズを駆動しながら焦点評価値を取得するようなＡＦ方式を適用する場合、被写体の合焦位置近傍であることを判定してから速度制御を行うと、判定から速度制御までにタイムラグが生じる。また、被写体のコントラストや周波数、絞りや露出などの設定に応じて、焦点評価値の形状は異なる。このため、焦点評価値の形状に基づいて被写体のピーク位置を判定する場合、合焦位置近傍に到達するまでにＡＦ精度が確保可能なサンプリング間隔となる所定の速度まで減速することができない可能性がある。そこで、合焦位置近傍で十分に減速しなかった場合、スキャンのやり直し（再スキャン）を行うことが想定されるが、再スキャンを行うと合焦までに要する時間が長くなってしまう。

特許文献１および特許文献２の構成は、焦点評価値の形状を判定してから速度制御を行うまでに要するタイムラグについて考慮していない。

上記課題に鑑みて、本発明は、フォーカスレンズを駆動しながら焦点評価値を取得してＡＦを行う際に、高精度かつ高速に焦点検出可能な撮像装置、撮像システム、撮像装置の制御方法、プログラム、および、記憶媒体を提供する。

本発明の一側面としての撮像装置は、フォーカスレンズを含む撮像光学系を備えたレンズ装置を着脱可能な撮像装置であって、前記撮像光学系を通過した光を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子と、前記撮像信号から生成した焦点評価値に基づいて、前記フォーカスレンズの駆動を制御する制御手段と、レンズ装置の識別情報を取得する取得手段を有し、前記制御手段は、前記フォーカスレンズを第１の方向に駆動する第１のスキャン動作を行い、当該第１のスキャン動作の後で、前記フォーカスレンズの駆動速度を第１の速度に設定して前記フォーカスレンズを前記第１の方向と異なる第２の方向に駆動する第２のスキャン動作を行い、前記第１のスキャン動作中に取得された前記焦点評価値に基づいて合焦位置が検出された際に設定されていた前記フォーカスレンズの駆動速度が前記第１の速度よりも速い場合、前記制御手段は、前記レンズ装置の識別情報に基づいて、前記第２のスキャン動作を行うか否かを判定し、前記フォーカスレンズの上限速度が所定の速度以下であって、当該上限速度で前記フォーカスレンズを駆動した場合でも合焦精度が十分保持可能であると予め判定されたレンズ装置に対応する識別情報が前記取得手段により取得された場合、前記第２のスキャン動作を行わないように制御する。

本発明の他の側面としての撮像システムは、撮像光学系を備えたレンズ装置と、前記撮像装置とを有する。

本発明の他の側面としての撮像装置の制御方法は、フォーカスレンズを含む撮像光学系を備えたレンズ装置を着脱可能で、前記撮像光学系を通過した光を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子を備え、前記撮像信号から生成した焦点評価値に基づいて前記フォーカスレンズの駆動を制御する撮像装置の制御方法であって、レンズ装置の識別情報を取得するステップと、前記フォーカスレンズを第１の方向に駆動する第１のスキャン動作を行うステップと、当該第１のスキャン動作の後で、前記フォーカスレンズの駆動速度を第１の速度に設定して前記フォーカスレンズを前記第１の方向と異なる第２の方向に駆動する第２のスキャン動作を行うステップを有し、前記第１のスキャン動作中に取得された前記焦点評価値に基づいて合焦位置が検出された際に設定されていた前記フォーカスレンズの駆動速度が前記第１の速度よりも速い場合、前記レンズ装置の識別情報に基づいて、前記第２のスキャン動作を行うか否かが判定され、前記フォーカスレンズの上限速度が所定の速度以下であって、当該上限速度で前記フォーカスレンズを駆動した場合でも合焦精度が十分保持可能であると予め判定されたレンズ装置に対応する識別情報が取得された場合、前記第２のスキャン動作を行わないように制御される。
本発明の他の側面としてのプログラムは、前記撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるように構成されている。

本発明の他の側面としての記憶媒体は、前記プログラムを記憶している。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。

本発明によれば、フォーカスレンズを駆動しながら焦点評価値を取得してＡＦを行う際に、高精度かつ高速に焦点検出可能な撮像装置、撮像システム、撮像装置の制御方法、プログラム、および、記憶媒体を提供することができる。

各実施例における撮像装置の構成を示すブロック図である。 各実施例における撮像装置の動作を示すフローチャートである。 各実施例におけるＡＦ動作を示すフローチャートである。 実施例１、２、４におけるフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲの設定方法を示すフローチャートである。 各実施例における合焦度合いＰＬの算出方法を示すフローチャートである。 実施例１、３におけるフォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬの算出方法を示すフローチャートである。 実施例２におけるフォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬの算出方法を示すフローチャートである。 実施例２における現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲと低速閾値および中速閾値との関係図である。 実施例３におけるフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲの設定方法を示すフローチャートである。 実施例４におけるフォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬの算出方法を示すフローチャートである。 実施例４におけるフォーカス位置と低速閾値および中速閾値との関係図である。 各実施例におけるレンズＩＤを用いた再スキャン判定方法を示すフローチャートである。 各実施例におけるレンズ上限速度を用いた再スキャン判定方法を示すフローチャートである。 各実施例におけるレンズフォーカス位置の間隔を用いた再スキャン判定方法を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

まず、図１を参照して、本発明の実施例１における撮像装置の構成について説明する。図１は、本実施例における撮像装置１００（電子カメラ）の構成を示すブロック図である。

図１において、１０１は、ズーム機構を含む撮影レンズである。１０２は、光量を制御する絞り込みシャッター（絞りおよびシャッター）である。１０３は、ＡＥ（自動露出）処理を行うＡＥ処理部である。１０４は、後述する撮像素子１０７上に焦点を合わせるためのフォーカスレンズである。撮影レンズ１０１、絞り込みシャッター１０２、および、フォーカスレンズ１０４により撮像光学系が構成される。１０５は、フォーカスレンズ１０４を駆動するモータである。１０６は、ＡＦ（自動合焦）処理を行うＡＦ処理部である。本実施例において、撮像装置１００は、レンズ鏡筒（撮影レンズ１０１、絞り込みシャッター１０２、フォーカスレンズ１０４、および、モータ１０５を含むレンズ装置）と撮像装置本体とが一体的に構成されているが、これに限定されるものではない。本実施例は、撮像装置本体と、撮像装置本体に着脱可能なレンズ装置（交換レンズ）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。

１０７は撮像素子である。撮像素子１０７は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの受光素子を備え、フォーカスレンズ１０４を含む撮像光学系からの被写体像（光学像）を電気信号（アナログ信号）に光電変換する光電変換素子である。１０８はＡ／Ｄ変換部であり、撮像素子１０７から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。またＡ／Ｄ変換部１０８は、撮像素子１０７の出力ノイズを除去するＣＤＳ回路やＡ／Ｄ変換前に行う非線形増幅回路を含む。１０９は画像処理部である。１１０はフォーマット変換部である。１１１はＤＲＡＭ（高速な内蔵メモリ）であ。ＤＲＡＭ１１１は、一時的な画像記憶手段（高速バッファ）として、または、画像の圧縮伸張における作業用メモリとして用いられる。１１２は画像記録部であり、メモリーカードなどの記録媒体およびそのインターフェースを備えて構成される。

１１３はシステム制御部（ＣＰＵなどの制御手段）である。システム制御部１１３は、撮影シーケンスなどの撮像装置１００のシステムの全体を制御する。１１４はＶＲＡＭ（画像表示用メモリ）である。１１５は画像表示部である。画像表示部１１５は、画像の表示、操作補助のための表示、撮像装置１００の状態の表示、および、撮影時には撮影画面と測距領域の表示を行う。

１１６は、ユーザにより操作される操作部である。操作部１１６は、撮像装置１００の撮影機能や画像再生時の設定などの各種設定を行うメニュースイッチ、撮影レンズ１０１のズーム動作を指示するズームレバー、撮影モードと再生モードとの動作モード切替スイッチなどを備えて構成される。１１７はマクロモード、遠景モード、スポーツモードなどの撮影モードを選択するための撮影モードＳＷ（撮影モードスイッチ）である。ユーザが撮影モードＳＷ１１７を介して撮影モードを選択することにより、システム制御部１１３は、選択された撮影モードに応じて測距距離範囲やＡＦ動作などを変更する。１１８は、撮像装置１００のシステムに電源を投入するためのメインＳＷ（メインスイッチ）である。１１９は、ＡＦやＡＥなどの撮影スタンバイ動作を行うためのスイッチ（ＳＷ１）である。１２０は、スイッチ１１９（ＳＷ１）の操作後、撮影を行うための撮影スイッチ（ＳＷ２）である。１２１は、手ぶれやパンなどによる撮像装置１００の動きを検知する角速度センサ部である。１２２は、画面内の輝度情報に基づいて動体（被写体）を検出する動体検出部である。

１２３はフォーカス位置検出部である。フォーカス位置検出部１２３は、フォーカスレンズ１０４の位置（現在のフォーカス位置）を検出し、その情報をＡＦ処理部１０６に出力する。１２４は位相差ＡＦ検出部である。位相差ＡＦ検出部１２４は、位相差方式による焦点検出を行い、デフォーカス量を算出する。

本実施例において、撮像装置１００は、フォーカスレンズ１０４を含む撮像光学系および撮像素子１０７を介して得られた画像信号に基づいて焦点評価値を算出し、フォーカスレンズ１０４の位置を制御する自動合焦装置として機能する。すなわち、ＡＦ処理部１０６およびシステム制御部１１３（制御手段）は、撮像素子１０７の出力信号に基づいて焦点評価値を算出し、この焦点評価値に基づいてフォーカスレンズ１０４を駆動制御する。

次に、図２を参照して、本実施例における撮像装置１００の動作（撮像装置１００の制御方法）について説明する。図２は、撮像装置１００の動作（撮像装置１００の制御方法）を示すフローチャートである。図２の各ステップは、主に、システム制御部１１３の指令に基づいて実行される。まずステップＳ２０１において、ＡＥ処理部１０３は、画像処理部１０９からの出力信号を用いてＡＥ処理を行う。続いてステップＳ２０２において、システム制御部１１３は、スイッチ１１９（ＳＷ１）の状態を判定する。スイッチ１１９（ＳＷ１）の状態がオフの場合、ステップＳ２０１に戻り、ＡＥ処理を繰り返す。一方、スイッチ１１９（ＳＷ１）の状態がオンの場合、ステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３において、ＡＦ処理部１０６は、ＡＦ動作（焦点検出処理）を行う。ＡＦ動作中の露出条件（シャッター速度、絞り、および、感度）は、直前のステップＳ２０１におけるＡＥ処理により決定される。なお、ＡＦ動作の詳細については後述する。続いてステップＳ２０４において、システム制御部１１３は、スイッチ１１９（ＳＷ１）の状態を判定する。スイッチ１１９（ＳＷ１）の状態がオフの場合、ステップＳ２０１に戻り、ＡＥ処理を繰り返す。一方、スイッチ１１９（ＳＷ１）の状態がオンの場合、ステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０５において、システム制御部１１３は、スイッチ１２０（ＳＷ２）の状態を判定する。スイッチ１２０（ＳＷ２）の状態がオフの場合、ステップＳ２０４に戻り、スイッチ１１９（ＳＷ１）がオンである否かの判定を繰り返す。一方、スイッチ１２０（ＳＷ２）の状態がオンの場合、ステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６において、システム制御部１１３は撮影（撮影動作）を行い、ステップＳ２０１へ戻る。

次に、図３を参照して、本実施例におけるＡＦ動作（図２のステップＳ２０３）について詳述する。図３は、ＡＦ動作を示すフローチャートである。図３の各ステップは、主に、システム制御部１１３、ＡＦ処理部１０６、または、フォーカス位置検出部１２３により実行される。

まずステップＳ３０１において、システム制御部１１３は、画面内の所定の領域に測距領域を設定する。続いてステップＳ３０２において、システム制御部１１３は、初期フォーカス駆動方向を設定する。ここで、初期フォーカス駆動方向は、被写体の存在確率が高いと考えられる方向、または、フォーカスレンズ１０４の現在位置に対して遠端と近端のいずれか近い側への方向などである。続いてステップＳ３０３において、システム制御部１１３はフォーカス速度を設定する。フォーカス速度の設定についての詳細は、後述する。

続いてステップＳ３０４において、ＡＦ処理部１０６は、ステップＳ３０３にて設定されたフォーカス速度でフォーカス駆動を行う（フォーカスレンズ１０４を駆動する）。すなわちＡＦ処理部１０６は、フォーカスレンズ１０４がステップＳ３０３にて設定されたフォーカス速度で駆動されるようにモータ１０５を制御する。

続いてステップＳ３０５において、システム制御部１１３は、ステップＳ３０１にて設定された測距領域内における焦点評価値（コントラスト評価値）を取得する。この焦点評価値は、フォーカス駆動により更新された焦点評価値である。続いてステップＳ３０６において、フォーカス位置検出部１２３は、フォーカスレンズ１０４の現在位置を取得する。続いてステップＳ３０７において、システム制御部１１３は、合焦判定を行う。すなわちシステム制御部１１３は、撮像素子１０７の出力信号を用いて算出された焦点評価値およびフォーカスレンズ１０４の位置に基づいて焦点評価値のピーク値を算出する。

そしてステップＳ３０８において、ステップＳ３０７での合焦判定の結果、合焦状態であると判定されない場合（焦点評価値のピーク値が検出されない場合）、ステップＳ３０３に戻り、ステップＳ３０３〜Ｓ３０８を繰り返す。一方、合焦状態であると判定された場合（焦点評価値のピーク値が検出された場合）、ステップＳ３０９に進む。

ステップＳ３０３〜Ｓ３０８の一連の動作は、現在のフレームレートにおける１フレーム分の時間で行われる。また、ステップＳ３０５にて取得された焦点評価値とステップＳ３０６にて取得されたレンズ位置（フォーカスレンズ１０４の位置）とは互いに対応付けられ、後述するステップＳ３１０の合焦位置算出（焦点評価値のピーク位置の算出）の際に用いられる。このとき、焦点評価値の取得中にフォーカスレンズ１０４は駆動されている。このため、露光時間の中心のタイミングにおけるレンズ位置を算出し、このレンズ位置を焦点評価値と対応付ける。

続いてステップＳ３０９において、ＡＦ処理部１０６（システム制御部１１３）は、フォーカスレンズ１０４の駆動を停止する。そしてステップＳ３１０において、ＡＦ処理部１０６（システム制御部１１３）は、ステップＳ３０５にて取得された焦点評価値と、その焦点評価値に対応するフォーカスレンズ１０４の位置とを用いて、焦点評価値のピーク位置（合焦位置）を算出する。ここで、焦点評価値に対応するフォーカスレンズ１０４の位置は、ステップＳ３０６にて取得されたレンズ位置である。

続いてステップＳ３１１において、システム制御部１１３は、スキャンのやり直し（再スキャン）を行う条件を判定するための再スキャン判定を行う。なお、再スキャン判定の詳細については後述する。そしてステップＳ３１２において、ステップＳ３１１での再スキャン判定の結果、再スキャンが必要であると判定された場合、ステップＳ３１３に進む。ステップＳ３１３において、システム制御部１１３は、フォーカスレンズ１０４の駆動方向（フォーカス駆動方向）を反転させて、ステップＳ３０３に戻り、前述の処理を繰り返す。一方、ステップＳ３１２において再スキャンが不要であると判定された場合、ステップＳ３１４に進む。ステップＳ３１４において、ステップＳ３１０にて算出された焦点評価値のピーク位置（合焦位置）へフォーカスレンズ１０４を駆動する。これにより、図３に示されるＡＦ動作は終了する。

（フォーカス速度の設定）
次に、図４を参照して、図３のステップＳ３０３におけるフォーカス速度の設定について詳述する。図４は、フォーカス速度の設定方法を示すフローチャートである。図４の各ステップは、主に、システム制御部１１３およびＡＦ処理部１０６により実行される。

まずステップＳ４０１において、システム制御部１１３（ＡＦ処理部１０６）は合焦度合いＰＬを算出する。合焦度合いＰＬとは、被写体のボケ度合いを把握するための指標となる値である。システム制御部１１３は、合焦度合いＰＬが小さい場合には大きくボケていると判定する。一方、合焦度合いＰＬが大きい場合にはフォーカスレンズ１０４が合焦近傍に位置していると判定する。なお、合焦度合いＰＬの算出の詳細については後述する。

続いてステップＳ４０２において、システム制御部１１３は、ステップＳ４０１にて算出された合焦度合いＰＬに応じたフォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬを算出する。システム制御部１１３は、合焦度合いＰＬに応じたフォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬを設定することにより、大きくボケていると判定した場合、高速でフォーカスレンズを駆動する。一方、システム制御部１１３は、合焦近傍に位置していると判定した場合、低速でフォーカスレンズを駆動する。その結果、高精度なＡＦを行うと同時に、ＡＦを高速化することが可能となる。本実施例においては、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬは、低速、中速、高速の三段階の速度が設定されている。低速の速度は、サンプリング間隔が細かい合焦精度を保持可能な速度である。中速および高速の速度は、合焦精度を保持できない任意の速度である。ただし、本実施例はこれに限定されるものではなく、三段階以外の複数の段階の速度を設定してもよい。

続いてステップＳ４０３において、システム制御部１１３は、現在のＡＦ状態（焦点検出状態）が再スキャン中であるか否かを判定する。現在のＡＦ状態が再スキャン中である場合、ステップＳ４２４に進む。そしてステップＳ４２４において（再スキャン中の場合）、システム制御部１１３は、現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲを低速に設定する。

一方、現在のＡＦ状態が再スキャン中でない場合、ステップＳ４０４に進む。そしてステップＳ４０４において、システム制御部１１３は、現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが高速であるか否かを判定する。現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが高速である場合、ステップＳ４０５に進む。そしてステップＳ４０５において、システム制御部１１３は、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬが中速であるか否かを判定する。システム制御部１１３は、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬが中速である場合、ステップＳ４０６において現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲを中速に更新する。一方、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬが中速でない場合、システム制御部１１３は、ステップＳ４０７において、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬが低速であるか否かを判定する。ステップＳ４０７において、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬが低速である場合、ステップＳ４０８において現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲを低速に更新する。一方、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬが低速でない場合（高速の場合）、現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲを更新せずに処理を終了する。このようにシステム制御部１１３は、現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが高速である場合、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬに従って現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲを更新する。

ステップＳ４０４にて現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが高速でない場合、ステップＳ４０９に進む。そしてステップＳ４０９において、システム制御部１１３は、現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが中速であるか否かを判定する。ステップＳ４０９にて現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが中速である場合、ステップＳ４１０へ進む。そしてステップＳ４１０において、システム制御部１１３は、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬが高速であるか否かを判定する。フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬが高速である場合、ステップ４１１に進み、加速カウンタの値をインクリメント（＋１）する。そしてステップＳ４１２において、システム制御部１１３は、加速カウンタの値が加速判定閾値（所定値）よりも大きいか否かを判定する。加速カウンタの値が加速判定閾値よりも大きい場合、ステップＳ４１３において現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲを高速に更新する。そして、ステップＳ４１４において加速カウンタをリセットする。

ステップＳ４１０にてフォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬが高速でない場合、システム制御部１１３は、ステップＳ４１５において加速カウンタをリセットする。そして、ステップＳ４１６においてフォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬが低速であるか否かを判定する。ステップＳ４１６にてフォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬが低速でない場合（中速の場合）、現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲを更新せずに処理を終了する。一方、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬが低速である場合、ステップＳ４１７において、システム制御部１１３は現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲを低速に更新する。

このように、現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが中速である場合、中速から低速へ減速する場合にはフォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬに従って直ちに減速を行う。一方、中速から高速へ加速する場合、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬが高速である状態が連続的に一定回数を超えないと加速を行わない。

一方、ステップＳ４０９にて現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが中速でない場合（低速の場合）、ステップＳ４１８へ進む。そしてステップＳ４１８において、システム制御部１１３は、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬが中速または高速であるか否かを判定する。フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬが中速または高速でない場合（低速の場合）、Ｓ４２３において加速カウンタをリセットし、現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲを更新せずに処理を終了する。一方、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬが中速または高速である場合、ステップＳ４１９に進み、加速カウンタをインクリメント（＋１）する。そしてステップＳ４２０において、システム制御部１１３は、加速カウンタの値が加速判定閾値よりも大きいか否かを判定する。加速カウンタの値が加速判定閾値以下の場合、現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲを更新せずに処理を終了する。一方、加速カウンタの値が加速判定閾値よりも大きい場合、ステップＳ４２１において現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲを中速に更新する。そして、ステップＳ４２２において加速カウンタをリセットする。

このように、現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが低速である場合、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬが中速または高速である状態が連続的に一定回数を超えないと加速が行われない。

なお、Ｓ４０２で算出されたフォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬが現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲより遅い速度の場合、減速カウンタをインクリメントして、減速判定閾値を超えたら減速するようにしてもよい。この場合、減速判定閾値は加速判定閾値より小さい値に設定する。

（合焦度合いＰＬの算出）
次に、図５を参照して、本実施例における合焦度合いＰＬの算出（図４のステップＳ４０１）について詳述する。図５は、合焦度合いＰＬの算出方法を示すフローチャートである。図５の各ステップは、主に、システム制御部１１３（ＡＦ処理部１０６）により実行される。

まずステップＳ５０１において、システム制御部１１３（ＡＦ処理部１０６）は、図３のステップＳ３０１にて設定された測距領域内のコントラスト値ＭＭＰを取得する。ここで、測距領域内のコントラスト値ＭＭＰとは、ステップＳ３０１にて設定された測距領域内の輝度値の最大値と最小値の差分である。これにより、被写体にピントが合っていない場合でも、測距領域内の被写体のコントラストを把握することができる。

続いてステップＳ５０２において、システム制御部１１３は、ある周波数で算出した焦点評価値ＥＶＡを取得する。そしてステップＳ５０３において、システム制御部１１３は、コントラスト値ＭＭＰおよび焦点評価値ＥＶＡを用いて合焦度合いＰＬを算出する。ここで、合焦度合いＰＬは、例えば以下の式（１）により算出される。

ＰＬ＝（ＥＶＡ／ＭＭＰ）×１００ … （１）
このように合焦度合いＰＬは、コントラスト値ＭＭＰ（測距領域内の輝度値の最大値と最小値との差分）と、現在の焦点評価値ＥＶＡ（特定の周波数にて算出された焦点評価値）との比率（％）である。合焦度合いＰＬの大きさにより、被写体のボケ度合いを把握することができる。なお本実施例はこれに限定されるものではなく、合焦度合いは、焦点評価値の勾配または勾配の変化率としてもよい。

（フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬの算出）
次に、図６を参照して、本実施例におけるフォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬの算出（図４のステップＳ４０２）について詳述する。図６は、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬの算出方法を示すフローチャートである。図６の各ステップは、主に、システム制御部１１３（ＡＦ処理部１０６）により実行される。

まずステップＳ６０１において、システム制御部１１３は、合焦度合いＰＬが閾値ＴＨ１より大きいか否かを判定する。合焦度合いＰＬが閾値ＴＨ１よりも大きい場合、ステップＳ６０２に進み、システム制御部１１３はフォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬを低速に設定する。一方、合焦度合いＰＬが閾値ＴＨ１以下である場合、ステップＳ６０３において、システム制御部１１３は、合焦度合いＰＬが閾値ＴＨ２（＜ＴＨ１）よりも大きいか否かを判定する。合焦度合いＰＬが閾値ＴＨ２よりも大きい場合、ステップＳ６０４に進み、システム制御部１１３はフォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬを中速に設定する。一方、合焦度合いＰＬが閾値ＴＨ２以下である場合、ステップＳ６０５において、システム制御部１１３はフォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬを高速に設定する。

このようにＡＦ処理部１０６およびシステム制御部１１３（制御手段）合焦度合いＰＬと第１の閾値（閾値ＴＨ１、ＴＨ２）とを比較する。そして、合焦度合いＰＬが第１の閾値よりも大きい場合、フォーカス速度が小さくなるように制御する。このような構成により、本実施例によれば、合焦度合いＰＬの大きさに応じて適したフォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬを算出することができる。

（再スキャン判定）
次に、図１２乃至図１４を参照して、本実施例における再スキャン判定（図３のステップＳ３１１）について詳述する。図１２乃至図１４は、再スキャン判定方法を示すフローチャートである。図１２乃至図１４の各ステップは、システム制御部１１３の指令に基づいて実行される。本実施例において、再スキャンとは、フォーカスレンズのスキャン動作を行って得られた焦点評価値およびフォーカスレンズ１０４の位置に基づいて焦点評価値のピーク値を算出した後で、方向反転して再度スキャン動作を行うことである。

まず、図１２を参照して、レンズの種類を示すレンズ識別番号（レンズＩＤ）を用いて再スキャン判定を行う方法について説明する。レンズ識別番号を用いて再スキャン判定を行うには、予め、レンズの駆動速度の上限値から最速でフォーカス駆動した場合でも合焦精度が十分保持可能なレンズであるか否かを判定しておく必要がある。まずステップＳ１２０１において、システム制御部１１３は、合焦判定時のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが低速であったか否かを判定する。フォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが低速であった場合、ステップＳ１２０４に進み、システム制御部１１３は再スキャン不要であると判定する。これは、レンズ駆動速度が低速に設定されており、合焦精度が十分保持可能であるためである。

一方、ステップＳ１２０１にてフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが低速でなかった場合、ステップＳ１２０２に進み、システム制御部１１３はレンズＩＤ（レンズ識別番号）に基づいて再スキャンが不要なレンズであるか否かを判定する。再スキャンが不要なレンズである場合、ステップＳ１２０４へ進み、再スキャン不要と判定する。一方、再スキャンが必要なレンズである場合、ステップＳ１２０３に進み、再スキャンが必要であると判定する。

このようにシステム制御部１１３は、焦点評価値から算出される合焦度合いに応じて、第１のフォーカス速度（低速）または第１のフォーカス速度よりも速い第２のフォーカス速度（高速または中速）でフォーカスレンズ１０４を駆動制御可能である。そしてシステム制御部１１３は、フォーカス速度が第１のフォーカス速度（低速）である場合、十分な合焦精度が得られているとしてピーク位置の再計算（再スキャン）を行わない。

また図１２に示される例において、システム制御部１１３は、フォーカス速度が第２のフォーカス速度（高速または中速）である場合、レンズＩＤに基づいて再スキャンを行うか否かを判定する。例えば、システム制御部１１３は、レンズＩＤとフォーカスレンズ１０４の上限速度との関係を記憶している記憶部を有する。そしてシステム制御部１１３は、レンズＩＤに基づいてフォーカスレンズ１０４の上限速度が所定のフォーカス速度よりも速いと判定した場合、再スキャンしてピーク位置の再計算を行う。一方、システム制御部１１３は、レンズＩＤに基づいてフォーカスレンズ１０４の上限速度が所定のフォーカス速度以下であると判定した場合、再スキャンを行わない。

次に、図１３を参照して、レンズから取得したレンズの上限速度を用いて再スキャン判定を行う方法について説明する。なお、図１２の処理と共通する説明は省略する。まずステップＳ１３０１において、システム制御部１１３は、合焦判定時のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが低速であったか否かを判定する。フォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが低速である場合、ステップＳ１３０６に進み、システム制御部１１３は再スキャン不要であると判定する。

一方、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが低速でない場合、ステップＳ１３０２へ進む。そしてステップＳ１３０２において、システム制御部１１３は、レンズの上限速度が取得可能であるか否かを判定する。例えばシステム制御部１１３は、レンズとの通信によりレンズの上限速度が取得可能であるか否かを、レンズの初期通信で予め確認しておく。

ステップＳ１３０２にて上限速度が取得できない場合、ステップＳ１３０５に進み、システム制御部１１３は再スキャンが必要であると判定する。一方、上限速度が取得できる場合、ステップＳ１３０３に進み、システム制御部１１３はレンズとの通信により上限速度を取得する。続いてステップＳ１３０４において、システム制御部１１３は、取得した上限速度が低速のフォーカス速度よりも大きいか否かを判定する。上限速度が低速のフォーカス速度よりも大きい場合、ステップＳ１３０５に進み、システム制御部１１３は再スキャンが必要であると判定する。一方、上限速度が低速のフォーカス速度以下である場合、ステップＳ１３０６に進み、再スキャン不要であると判定する。

このように、図１３に示される例において、システム制御部１１３は、フォーカス速度が第２のフォーカス速度（高速または中速）である場合、フォーカスレンズ１０４の上限速度に基づいて再スキャンを行うか否かを判定する。より具体的には、システム制御部１１３は、フォーカスレンズ１０４の上限速度が所定のフォーカス速度よりも速い場合、再スキャンしてピーク位置の再計算を行う。一方、システム制御部１１３は、フォーカスレンズ１０４の上限速度が所定のフォーカス速度以下である場合、再スキャンを行わない。好ましくは、システム制御部１１３は、フォーカスレンズ１０４の上限速度を取得可能であるか否かを判定する。そしてシステム制御部１１３は、上限速度を取得可能である場合、取得した上限速度に基づいて再スキャンを行うか否かを判定する。一方、システム制御部１１３は、上限速度を取得可能でない場合、再スキャンしてピーク位置の再計算を行う。

次に、図１４を参照して、レンズから取得したレンズのフォーカス位置の間隔を用いて再スキャン判定を行う方法について説明する。なお、図１２の処理と共通する説明は省略する。まずステップＳ１４０１において、システム制御部１１３は、合焦判定時のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが低速であったか否かを判定する。フォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが低速である場合、ステップＳ１４０５に進み、システム制御部１１３は再スキャン不要であると判定する。

一方、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが低速でない場合、ステップＳ１４０２へ進む。ステップＳ１４０２において、システム制御部１１３は、ピーク前後のフォーカス位置の間隔を算出する。フォーカス位置の間隔とは、ピーク前後の焦点評価値とレンズのフォーカス位置とを対応させた場合におけるフォーカス位置の差分である。一般的に、フォーカス位置の差分が小さいほど合焦精度は向上する。

続いてステップＳ１４０３において、システム制御部１１３は、フォーカス位置の間隔が閾値ＳＡＭＰＬＩＮＧ＿ＴＨよりも大きいか否かを判定する。閾値ＳＡＭＰＬＩＮＧ＿ＴＨは、合焦精度が十分保持するための間隔として予め設定される。フォーカス位置の間隔が閾値ＳＡＭＰＬＩＮＧ＿ＴＨよりも大きい場合、ステップＳ１４０４に進み、システム制御部１１３は再スキャンが必要であると判定する。一方、フォーカス位置の間隔が閾値ＳＡＭＰＬＩＮＧ＿ＴＨ以下である場合、ステップＳ１４０５に進み、システム制御部１１３は再スキャン不要である判定する。

このように図１４に示される例において、システム制御部１１３は、フォーカス速度が第２のフォーカス速度（高速または中速）である場合、ピーク位置の前後のフォーカスレンズ１０４の位置の間隔に基づいて再スキャンを行うか否かを判定する。より具体的には、システム制御部１１３は、フォーカスレンズ１０４の位置の間隔が所定値（閾値ＳＡＭＰＬＩＮＧ＿ＴＨ）よりも大きいか否かを判定する。システム制御部１１３は、この間隔が所定値よりも大きい場合、再スキャンしてピーク位置の再計算を行う。一方、システム制御部１１３は、この間隔が所定値以下である場合、再スキャンを行わない。

なお、図１３で示される例において、ステップＳ１３０２でレンズの上限速度が取得可能でない場合に、図１４のステップＳ１４０２以降の処理を行ってもよい。つまり、レンズの上限速度が取得可能でない場合、ピーク前後のフォーカス位置の間隔を算出し、フォーカス位置の間隔と閾値ＳＡＭＰＬＩＮＧ＿ＴＨとの比較に基づいて再スキャンが必要か否かを判定してもよい。この場合、レンズの上限速度が取得可能でないレンズにおいても、不要に再スキャンを行うのを防ぐことができる。

このようにシステム制御部１１３（制御手段）は、フォーカスレンズ１０４の駆動停止後に再スキャン判定を実行可能に構成されている。そしてシステム制御部１１３は、合焦判定の際におけるフォーカス速度が所定の速度よりも低速である場合（第１のフォーカス速度である場合）、再スキャンは不要であると判定する。

以上のように本実施例において、システム制御部１１３（制御手段）は、焦点評価値およびフォーカスレンズ１０４の位置に基づいて焦点評価値のピーク位置を算出する。その後、システム制御部１１３は、再スキャンを行うか否かを判定する。システム制御部１１３は、再スキャンを行う場合、フォーカスレンズ１０４の駆動方向を反転させてスキャン動作を行い、再計算後のピーク位置を算出する。一方、再スキャンを行わない場合、すでに算出したピーク位置にフォーカスレンズ１０４を駆動制御する。この結果、本実施例によれば、不要に再スキャンを行うことを効果的に防ぐことができる。このため、合焦速度を向上させることが可能である。

次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例において、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬの算出方法が実施例１と異なり、他の構成は実施例１と同様であるため、それらの説明は省略する。実施例１で説明した再スキャン判定方法は、本実施例においても適用することができる。

（フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬの算出）
図７を参照して、本実施例におけるフォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬの算出（図４のステップＳ４０２）について詳述する。図７は、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬの算出方法を示すフローチャートである。図７の各ステップは、主に、システム制御部１１３（ＡＦ処理部１０６）により実行される。

まずステップＳ７０１において、システム制御部１１３は、現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが高速であるか否かを判定する。現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが高速である場合、ステップＳ７０２に進む。ステップＳ７０２において、システム制御部１１３は、低速閾値として閾値ＴＨ１を設定し、中速閾値として閾値ＴＨ２（＜ＴＨ１）を設定する。本実施例では、合焦度合いＰＬが低速閾値より大きい場合、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬは低速に設定される。また、合焦度合いＰＬが低速閾値以下で且つ中速閾値よりも大きい場合、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬは中速に設定される。また、焦度合いＰＬが中速閾値以下の場合、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬは高速に設定される。

一方、ステップＳ７０１で現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが高速でない場合、ステップＳ７０３に進む。ステップＳ７０３において、現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが中速であるか否かを判定する。現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが中速である場合、ステップＳ７０４へ進む。ステップＳ７０４において、システム制御部１１３は、低速閾値として閾値ＴＨ３を設定し、中速閾値として閾値ＴＨ４（＜ＴＨ３）を設定する。一方、ステップＳ７０３にて現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが中速でない場合、すなわち低速である場合、ステップＳ７０５に進む。ステップＳ７０５において、システム制御部１１３は、低速閾値として閾値ＴＨ５を設定し、中速閾値として閾値ＴＨ６（＜ＴＨ５）を設定する。

続いてステップＳ７０６において、システム制御部１１３は、合焦度合いＰＬが現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲに応じて設定された低速閾値（閾値ＴＨ１、ＴＨ３、ＴＨ５のいずれか）よりも大きいか否かを判定する。合焦度合いＰＬが低速閾値よりも大きい場合、ステップＳ７０７に進み、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬを低速の速度に設定する。

一方、合焦度合いＰＬが低速閾値以下である場合、ステップＳ７０８に進む。ステップＳ７０８において、システム制御部１１３は、合焦度合いＰＬが現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲに応じて設定された中速閾値（閾値ＴＨ２、ＴＨ４、ＴＨ６のいずれか）よりも大きいか否かを判定する。合焦度合いＰＬが中速閾値よりも大きい場合、ステップＳ７０９においてフォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬを中速の速度に設定する。一方、合焦度合いＰＬが中速閾値以下である場合、ステップＳ７１０においてフォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬを高速の速度に設定する。

続いて、図８を参照して、現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲと低速閾値および中速閾値との関係について説明する。図８は、現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲと低速閾値および中速閾値との関係の一例を示す図である。現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが高速である場合（図８（ｉ））よりも、現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが中速である場合（図８（ｉｉ））のほうが、中速閾値が小さい（ＴＨ２＞ＴＨ４）。このため、現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが中速の場合にＳＰＤ＿ＰＬを高速へ設定する際の合焦度合いＰＬは、現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが高速の場合にＳＰＤ＿ＰＬを中速へ設定する際の合焦度合いＰＬより小さい（よりボケている）。同様に、現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが中速である場合（図８（ｉｉ））よりも、現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが低速である場合（図８（ｉｉｉ））のほうが、低速閾値が小さい。このため、現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが低速の場合にＳＰＤ＿ＰＬを中速へ設定する際の合焦度合いＰＬは、現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲが中速の場合にＳＰＤ＿ＰＬを低速へ設定する際の合焦度合いＰＬより小さい（よりボケている）。

このようにシステム制御部１１３（制御手段）は、第１の閾値を第２の閾値よりも小さくなるように設定する。ここで、第１の閾値は、現在のフォーカス速度が第１の速度の状態でフォーカス速度をより速い第２の速度に設定する場合の閾値である。また、第２の閾値は、現在のフォーカス速度が第２の速度の状態でフォーカス速度を第１の速度に設定する場合の閾値である。すなわち、閾値ＴＨ５＜ＴＨ１、ＴＨ３、および、閾値ＴＨ４、ＴＨ６＜ＴＨ２を満たすように各閾値が設定される。本実施例では、減速するときと加速するときの閾値が互いに異なり、加速する場合の閾値を減速する場合の閾値よりも小さくなるように設定することにより、より適した条件での加速が可能となる。

次に、本発明の実施例３について説明する。本実施例において、フォーカス速度の設定方法（図３のステップＳ３０３）が実施例１と異なり、他の構成は実施例１と同様であるため、それらの説明は省略する。実施例１で説明した再スキャン判定方法は、本実施例においても適用することができる。

本実施例において、撮像素子１０７は、撮像画素および焦点検出画素を備え、焦点検出画素からの出力を用いて位相差方式による焦点検出を行うように構成されている。より具体的には、異なる瞳領域を通過した光束を受光して生成された一対の像信号の位相差からデフォーカス量を算出することで焦点検出を行う。本実施例は、このような構成により、位相差方式とコントラスト方式とを組み合わせて高速なＡＦ動作を行う場合について説明する。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、撮像素子１０７の外部に位相差検出用の素子を配置してもよい。

（フォーカス速度の設定）
図９を参照して、図３のステップＳ３０３におけるフォーカス速度の設定について詳述する。図９は、本実施例におけるフォーカス速度の設定方法を示すフローチャートである。図９の各ステップは、主に、システム制御部１１３およびＡＦ処理部１０６により実行される。図９のフローチャートは、ステップＳ９１３、Ｓ９２２が付加されている点で、図４のフローチャートとは異なる。図９のステップＳ９０１〜Ｓ９１２、Ｓ９１４〜Ｓ９２１、Ｓ９２３〜Ｓ９２６は、図４のステップＳ４０１〜Ｓ４２４とそれぞれ同様であるため、これらの説明は省略する。

ステップＳ９１３において、システム制御部１１３は、位相差ＡＦ検出部１２４から取得された（位相差検出により得られた）デフォーカス量が合焦近傍位置であると判定される閾値（近傍閾値）よりも大きいか否かを判定する。デフォーカス量が近傍閾値よりも大きい場合、システム制御部１１３は、加速を行うことを許可し、現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲを高速に設定する。一方、デフォーカス量が近傍閾値以下である場合、合焦近傍位置であっても低輝度などが原因で合焦度合いＰＬが小さくなっている可能性がある。この場合、加速を行うことは望ましくないため、現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲを変化させない。

同様に、ステップＳ９２２において、システム制御部１１３は、位相差ＡＦ検出部１２４から取得された（位相差検出により得られた）デフォーカス量が合焦近傍位置であると判定される閾値（近傍閾値）よりも大きいか否かを判定する。デフォーカス量が近傍閾値よりも大きい場合、システム制御部１１３は、加速を行うことを許可し、現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲを中速に設定する。一方、デフォーカス量が近傍閾値以下である場合、加速を行うことは望ましくないため、現在のフォーカス速度ＳＰＤ＿ＣＵＲを変化させない。

このように、システム制御部１１３（制御手段）は、位相差方式による焦点検出により得られたデフォーカス量が近傍閾値よりも大きいか否かを判定する。そしてシステム制御部１１３は、デフォーカス量が近傍閾値よりも大きい場合、フォーカス速度を加速させる。本実施例によれば、位相差検出により得られたデフォーカス量が大きい場合にのみ加速を行うように制御することにより、誤って加速が行われることをより効果的に防ぐことができる。

次に、本発明の実施例４について説明する。本実施例において、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬの算出方法が実施例１と異なり、他の構成は実施例１と同様であるため、それらの説明は省略する。実施例１で説明した再スキャン判定方法は、本実施例においても適用することができる。

一般的に、フォーカス位置が至近側にあると、フォーカス移動量あたりのピントの変動量（像面移動量）が大きくなる。そこで本実施例では、レンズのフォーカス位置に応じて加速および減速の閾値を変更する。

（フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬの算出）
図１０を参照して、本実施例におけるフォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬの算出（図４のステップＳ４０２）について詳述する。図１０は、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬの算出方法を示すフローチャートである。図１０の各ステップは、主に、システム制御部１１３（ＡＦ処理部１０６）により実行される。

まずステップＳ１００１において、システム制御部１１３は、フォーカス位置検出部１２３から現在のフォーカス位置を取得する。続いてステップＳ１００２において、システム制御部１１３は、現在のフォーカス位置に対応する合焦距離が１ｍより大きいか否かを判定する。なお、この判定の際に用いられる距離（フォーカス位置）は、１ｍに限定されるものではなく、任意の距離に設定することができる。現在のフォーカス位置に対応する合焦距離が１ｍより大きい場合、ステップＳ１００３に進む。ステップＳ１００３において、システム制御部１１３は、低速閾値として閾値ＴＨ１を設定し、中速閾値として閾値ＴＨ２（＜ＴＨ１）を設定する。一方、現在のフォーカス位置に対応する合焦距離が１ｍ以下である場合、ステップＳ１００４に進む。ステップＳ１００４において、システム制御部１１３は、低速閾値として閾値ＴＨ３を設定し、中速閾値として閾値ＴＨ４（＜ＴＨ３）を設定する。

続いてステップＳ１００５において、システム制御部１１３は、合焦度合いＰＬが現在のフォーカス位置に応じて設定された低速閾値よりも大きいか否かを判定する。合焦度合いＰＬが低速閾値よりも大きい場合、ステップＳ１００６に進む。ステップＳ１００６において、システム制御部１１３は、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬを低速に設定する。一方、合焦度合いＰＬが低速閾値以下である場合、ステップＳ１００７に進む。ステップＳ１００７において、システム制御部１１３は、合焦度合いＰＬが現在のフォーカス位置に応じて設定された中速閾値よりも大きいか否かを判定する。合焦度合いＰＬが中速閾値よりも大きい場合、ステップＳ１００８に進む。ステップＳ１００８において、システム制御部１１３は、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬを中速に設定する。一方、合焦度合いＰＬが中速閾値以下である場合、ステップＳ１００９に進む。ステップＳ１００９において、システム制御部１１３は、フォーカス速度ＳＰＤ＿ＰＬを高速に設定する。

続いて、図１１を参照して、フォーカス位置と低速閾値および中速閾値との関係について説明する。図１１は、フォーカス位置と低速閾値および中速閾値との関係図である。フォーカス位置に対応する合焦距離が１ｍ以下の場合（図１１（ｉｉ））、フォーカス位置に対応する合焦距離が１ｍより大きい場合（図１１（ｉ））よりも中速閾値および低速閾値が小さくなっている。したがって、合焦位置に向かってフォーカスレンズを移動している（焦点評価値が増加している）状態で、フォーカスレンズが至近側にある場合は、よりボケた状態で現在より低速のＳＰＤ＿ＰＬが設定されることになる。つまり、より減速しやすい条件が設定される。一方、合焦位置を超えてフォーカスレンズを移動している（焦点評価値が減少している）状態で、フォーカスレンズが至近側にある場合は、よりボケた状態で現在より高速のＳＰＤ＿ＰＬが設定されることになる。つまり、より加速しにくい条件が設定される。

本実施例において、フォーカス位置に応じて速度を設定するための閾値が異なる。フォーカス位置に対応する合焦距離が小さい（至近側にある）場合に閾値を小さくすることにより、減速しやすく加速しにくい状態が得られる。

このように、ＡＦ処理部１０６およびシステム制御部１１３（制御手段）は、フォーカスレンズ１０４の位置（フォーカス位置）に応じて第１の閾値を変更させる。このため本実施例によれば、像面移動量が大きくなるフォーカス位置が至近側にある場合、減速が行われやすく、加速が行われにくくなり、より高精度なＡＦを行うことができる。また本実施例では、低速、中速、高速の３速でフォーカスレンズ速度の調節を行っているが、フォーカス速度をさらに細かく可変させてもよい。

（その他の実施形態）
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。すなわち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

以上、各実施例によれば、フォーカスレンズの駆動速度を可変として焦点評価値のピーク位置を算出するとともに、フォーカスレンズの減速条件および加速条件が互いに異なるように設定する。これにより、被写体やカメラの設定に依存せず、高精度かつ高速に焦点検出（ＡＦ）を行うことができる。このため各実施例によれば、高精度かつ高速に焦点検出可能な撮像装置、撮像システム、撮像装置の制御方法、プログラム、および、記憶媒体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。

１０４：フォーカスレンズ
１０６：ＡＦ処理部
１０７：撮像素子
１１３：システム制御部
１２３：フォーカス位置検出部

Claims (12)

1. フォーカスレンズを含む撮像光学系を備えたレンズ装置を着脱可能な撮像装置であって、
   前記撮像光学系を通過した光を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子と、
   前記撮像信号から生成した焦点評価値に基づいて、前記フォーカスレンズの駆動を制御する制御手段と、
   レンズ装置の識別情報を取得する取得手段を有し、
   前記制御手段は、前記フォーカスレンズを第１の方向に駆動する第１のスキャン動作を行い、当該第１のスキャン動作の後で、前記フォーカスレンズの駆動速度を第１の速度に設定して前記フォーカスレンズを前記第１の方向と異なる第２の方向に駆動する第２のスキャン動作を行い、
   前記第１のスキャン動作中に取得された前記焦点評価値に基づいて合焦位置が検出された際に設定されていた前記フォーカスレンズの駆動速度が前記第１の速度よりも速い場合、前記制御手段は、前記レンズ装置の識別情報に基づいて、前記第２のスキャン動作を行うか否かを判定し、前記フォーカスレンズの上限速度が所定の速度以下であって、当該上限速度で前記フォーカスレンズを駆動した場合でも合焦精度が十分保持可能であると予め判定されたレンズ装置に対応する識別情報が前記取得手段により取得された場合、前記第２のスキャン動作を行わないように制御することを特徴とする撮像装置。
2. 前記第１のスキャン動作中に取得された前記焦点評価値に基づいて合焦位置が検出された際の前記フォーカスレンズの駆動速度が前記第１の速度よりも速く、前記フォーカスレンズの上限速度が前記所定の速度よりも速いレンズ装置に対応する識別情報が前記取得手段により取得された場合、前記制御手段は、前記第２のスキャン動作を行う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. 前記第１のスキャン動作中に取得された前記焦点評価値に基づいて合焦位置が検出された際に設定されていた前記フォーカスレンズの駆動速度が前記第１の速度以下の場合、前記制御手段は、前記第２のスキャン動作を行わないように制御することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記制御手段は、前記第１のスキャン動作中に、前記焦点評価値に基づいて前記フォーカスレンズの駆動速度の設定を変更可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記制御手段は、前記焦点評価値に基づいて合焦度合いを判定可能であって、前記第１のスキャン動作中に、前記合焦度合いに基づいて前記フォーカスレンズの駆動速度の設定を変更することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記制御手段は、前記合焦度合いが高いほど、前記フォーカスレンズの駆動速度を小さく設定することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記合焦度合いは、焦点検出領域に対応する前記撮像素子上の領域から検出された輝度値の最大値と最小値との差分と特定の周波数にて算出された前記焦点評価値との比率を示すことを特徴とする請求項５または６に記載の撮像装置。
8. 前記合焦度合いは、前記焦点評価値の勾配または勾配の変化率を示すことを特徴とする請求項５または６に記載の撮像装置。
9. 前記撮像光学系を備えたレンズ装置と、
   請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置と、を有することを特徴とする撮像システム。
10. フォーカスレンズを含む撮像光学系を備えたレンズ装置を着脱可能で、前記撮像光学系を通過した光を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子を備え、前記撮像信号から生成した焦点評価値に基づいて前記フォーカスレンズの駆動を制御する撮像装置の制御方法であって、
    レンズ装置の識別情報を取得するステップと、
    前記フォーカスレンズを第１の方向に駆動する第１のスキャン動作を行うステップと、
    当該第１のスキャン動作の後で、前記フォーカスレンズの駆動速度を第１の速度に設定して前記フォーカスレンズを前記第１の方向と異なる第２の方向に駆動する第２のスキャン動作を行うステップを有し、
    前記第１のスキャン動作中に取得された前記焦点評価値に基づいて合焦位置が検出された際に設定されていた前記フォーカスレンズの駆動速度が前記第１の速度よりも速い場合、前記レンズ装置の識別情報に基づいて、前記第２のスキャン動作を行うか否かが判定され、前記フォーカスレンズの上限速度が所定の速度以下であって、当該上限速度で前記フォーカスレンズを駆動した場合でも合焦精度が十分保持可能であると予め判定されたレンズ装置に対応する識別情報が取得された場合、前記第２のスキャン動作を行わないように制御されることを特徴とする撮像装置の制御方法。
11. 請求項１０に記載の撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるように構成されていることを特徴とするプログラム。
12. 請求項１１に記載のプログラムを記憶していることを特徴とする記憶媒体。