JP6140945B2

JP6140945B2 - 焦点調節装置及び撮像装置

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Publication number: JP6140945B2
Application number: JP2012165337A
Authority: JP
Inventors: 菅原　淳史; 淳史菅原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-07-26
Filing date: 2012-07-26
Publication date: 2017-06-07
Anticipated expiration: 2032-07-26
Also published as: JP2014027436A; CN103581553A; US20140028835A1

Description

本発明は、焦点調節装置ないし被写体追尾装置及びそれを含む撮像装置に関する。特に、予め被写体の移動軌跡が分かり、その位置情報を含む移動軌跡情報を用いて被写体を追尾する焦点調節装置ないし被写体追尾装置、及びそれを備えて撮影対象の被写体の撮像を行う撮像装置に関する。

従来、一般的に、動く被写体の撮影は、高速な露出制御とピント（焦点調節状態）制御に加え、測距（本明細書では、焦点調節はするが測距を行わない場合も、測距と言うことがある）と露光のタイムラグを考慮した予測の要素も必要になり、容易では無い。しかし、動体撮影でも、陸上競技、モータースポーツ、運動会、電車撮影などの状況においては、追尾対象の被写体が、陸上トラック、サーキットコース、線路といった決まった軌跡上を移動するので、予め被写体の移動軌跡が分かる。このように、予め被写体の移動軌跡情報をカメラ側が情報として持っていれば、難しい動体撮影を行う際に有益である。昨今では、例えば、背面の液晶ディスプレイがタッチパネル式になっているものなどもある。このようなタッチパネルインターフェースを利用し、ユーザーが構図を固定した上で、パネル上の移動軌跡をなぞるなどして、追尾対象動体の動きを事前にカメラに入力することなどが可能である。図１にカーレースの様子を撮影したい場合の例を示す。この場合、追尾対象の被写体は車であり、その軌跡は、サーキットコースに沿ってヘアピンカーブを曲がる形である。よって、図中の矢印をタッチパネル上でなぞるなどすることで、カメラ側に移動軌跡情報を入力することができる。

一方、撮像素子からの画像データを逐次背面液晶ディスプレイなどの表示装置に出力することによって、被写体の様子をリアルタイムに観測することのできる所謂ライブビューモードを有するデジタルカメラ、デジタルビデオカメラがある。また、露光時以外は撮像素子に光が来ないデジタル一眼レフレックスタイプのカメラにおいても、一般的に、測光を行うためのＡＥ（自動露出）センサーなどは、露光時以外のタイミングで被写体の像信号を取得できる。これにより、やはりライブビューのようにリアルタイムに被写体の様子を観測できる。さらに、画素数を増やしたり、カラーフィルターを使用したりするといったような構成のＡＥセンサーや、もしくは被写体観測用にＡＥセンサーとは別体の同様の撮像素子を持てば、より高解像度の色情報つきの被写体の像信号を、常に取得できるようにもなり得る。

これらのように被写体のリアルタイムな画像信号を得ることができる構成においては、この画像信号に対して適切な処理、演算を行うことによって、自動的に追尾対象の被写体の存在する領域を判定し、追尾し続けることが可能である。特許文献１の提案技術では、合焦した測距点近傍かつ同色相のエリアを追尾対象として登録し、色相情報をもとに、画面内の被写体の位置を算出し、追尾を行う。このようにリアルタイムに被写体の存在する位置を検知することができていれば、レリーズ時の撮影対象の被写体の位置に最適化した露出、ピント制御を行える。そのため、撮像装置にとって、被写体追尾機能を有することは、失敗写真の低減などにつながり、利点が大きい。

特開2008-46354号公報

しかしながら、上記構成においては、追尾対象の被写体と似たような色相の物が画面内の他の個所にも存在する場合、追尾対象の被写体ではないものを誤って追尾対象の被写体として判定し、追尾してしまうことがある。

上記課題に鑑み、本発明の焦点調節装置は、撮影レンズからの撮影光束により形成される構図内で主被写体の移動することが予想される位置の情報を含む移動軌跡情報を記憶する記憶手段と、前記構図内での前記主被写体の移動を検知して追尾する追尾手段と、撮影時に前記主被写体の位置の測距を行う第１のＡＦ手段と、前記移動軌跡情報を基に少なくとも軌跡上の複数ポイントを含む領域の測距を予め行い、前記複数のポイントのそれぞれについて事前の測距結果を取得する第２のＡＦ手段と、該第１のＡＦ手段と該第２のＡＦ手段から一方のＡＦ手段を選択する選択手段を備える。前記第１のＡＦ手段は、焦点検出を行うことが出来る測距点の位置が限定されており、前記選択手段は、前記主被写体が前記測距点の近傍に存在する場合は前記第１のＡＦ手段を選択し、前記主被写体が前記測距点の近傍になければ、前記第２のＡＦ手段を選択し、前記追尾手段は、前記選択手段により前記第１のＡＦ手段が選択された場合は前記第１のＡＦ手段による測距結果に基づいて合焦動作を行い、前記選択手段により前記第２のＡＦ手段が選択された場合は、前記事前の測距結果に基づいて合焦動作を行う。また、本発明の他の焦点調節装置は、撮影レンズからの撮影光束により形成される構図内で主被写体の移動することが予想される位置の情報を含む移動軌跡情報を記憶する記憶手段と、前記構図内での前記主被写体の移動を検知して追尾する追尾手段と、前記移動軌跡情報を基に少なくとも軌跡上の複数ポイントの測距を予め行い、前記複数のポイントのそれぞれについて事前の測距結果を取得するＡＦ手段と、を有し、前記追尾手段は、前記事前の測距結果から、全ての測距ポイントの測距結果が被写界深度内に入る撮影条件を算出し、該撮影条件にて撮影を行わせる。

本発明によれば、予め与えられた追尾対象の被写体の位置の情報を含む移動軌跡情報を利用して追尾対象の被写体の追尾演算を行うため、追尾精度が向上する。

追尾対象の撮影例を表す図。本発明の実施の形態のカメラの断面図。本発明の実施の形態のカメラの位相差ＡＦ（自動焦点調節）センサーの測距点（焦点検出領域）のレイアウトを示す図。本発明の実施の形態のフローチャート。本発明の実施の形態でコントラスト検出方式のＡＦ動作を行う領域を表す図。

本発明の特徴は、構図内で被写体の移動することが予想される位置の情報を含む移動軌跡情報を用いて、検知された被写体の画像情報と少なくとも前記予想される位置における画像情報を比較して被写体追尾のための演算を行い、各時点での被写体の位置を特定することにある。すなわち、被写体の移動軌跡情報を用い、被写体が移動したと思われる方向の領域において、優先的に被写体追尾の演算を行う。この焦点調節装置ないし被写体測距装置を備えて、カメラなどの撮像装置を構成することができる。

（第１の実施の形態）
以下、図を用いて本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態は、位相差ＡＦ方式のオートフォーカスが可能であり、ファインダーに対して図3(a)に示すような47点の測距点配置を持つデジタル一眼レフレックスカメラであり、これを用いて実施の形態を説明する。また、撮影状況例として、図1に示すようなサーキットのヘアピンカーブを曲がる車を撮影する場合を考える。

図2は本実施の形態のデジタル一眼レフレックスカメラの断面図である。図2において、101はカメラ本体であり、その前面には撮影レンズ102が装着される。撮影レンズ102は交換可能であり、カメラ本体101と撮影レンズ102はマウント接点群112を介して電気的にも接続される。さらに撮影レンズ102の中には、絞り113があり、カメラ内に取り込む光量を調整できるようになっている。103はメインミラーであり、ハーフミラーとなっている。メインミラー103はファインダー観察状態では撮影光路上に斜設され、撮影レンズ102からの撮影光束をファインダー光学系へと反射する。一方、透過光はサブミラー104を介してＡＦユニット105へと入射する。撮影状態では、メインミラー103は撮影光路外に退避する。

ＡＦユニット105は、図3に示したような測距点レイアウトを持つ位相差検出方式のＡＦセンサーである。位相差方式による焦点検出については公知の技術であるため、具体的な制御に関してはここでは省略する。略述すれば、撮影レンズ102の二次結像面を焦点検出ラインセンサー上に形成することによって、撮影レンズ102の焦点調節状態を検出し（即ち測距を行い）、その検出結果をもとに不図示のフォーカシングレンズを駆動して自動焦点検出ないし調節を行う。108は、撮影レンズ102からの撮影光束が結像される撮像素子であり、106はローパスフィルター、107はフォーカルプレーンシャッターである。

109は、ファインダー光学系を構成する、撮影レンズ102の予定結像面に配置されたピント板であり、110は、ファインダー光路変更用のペンタプリズムである。114はアイピースであり、撮影者はここからピント板109を観察することによって、撮影画面を確認することができる。また111はＡＥユニットであり、測光を行う際に使用する。ここで、ＡＥユニットはQVGA（320×240=76800画素）のRGB画素を有し、被写体のリアルタイムな像信号を取得できるものとする。

115はレリーズボタンであり、半押し、全押しの状態を持つ二段押し込み式のスイッチである。レリーズボタン115が半押しされることによって、ＡＥ、ＡＦ動作などの撮影前の準備動作が行われ、全押しされることによって、撮像素子108が露光されて撮影処理が行われる。以下、半押しされた状態をSW1がONした状態、全押しした状態をSW2がONした状態、と記すことにする。また、116はタッチパネルディスプレイであり、カメラ本体101の背面に取り付けられている。タッチパネルディスプレイ116では、前述のように撮影者が撮影対象の被写体の移動軌跡を予め入力する操作を行うほか、撮影した画像を直接観察できるようになっている。

次に本実施の形態におけるカメラの動作について、図4のフローチャートを用いて説明する。こうした動作は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）等の演算装置を用いて構成される制御部（図2では不図示）により制御・実行される。制御部は、ユーザー操作に応じて各部に制御命令を送ることでカメラ全体を制御するためのもので、後述の追尾手段などの各種機能手段を有する。ステップS401では、追尾すべき被写体の予想される移動軌跡を情報として受け取る。本実施の形態においては、カメラ背面に設置されたタッチパネルディスプレイ116に対して、ユーザーが、自身の指やタッチペンなどを用いて被写体の移動軌跡を入力する。入力の際は、予めカメラを固定し、被写体の様子をタッチパネルディスプレイ116にてリアルタイムに観測できるライブビューモードにする。ライブビューモードでは、ＡＥセンサー111で捉えた被写体像、もしくはメインミラー103とサブミラー104を撮影光路から退避させて撮像素子108で捉えた被写体の像信号が、タッチパネルディスプレイ116に表示される。これにより、ユーザーは構図全体を確認しつつ、その中で任意の軌跡をなぞって被写体の予想される移動軌跡を指定することが出来る。図1のようにサーキットのヘアピンカーブを曲がる車を撮影したい場合は、図1中の点線で示される矢印をなぞる動作を行えばよい。カメラ本体が被写体移動軌跡情報を取得してこれを記憶手段内に記憶すると、ステップS402に進む。つまり、ステップS401では、構図内での被写体の予想される移動軌跡情報（画面内で被写体の移動することが予想される位置の情報を含む移動軌跡情報）を記憶する。

ステップS402では、画面内の複数のポイントについて測距を行う。撮影時の被写体の移動軌跡に関してはステップS401にて取得している。しかし、例えば、カーブを曲がりきれずにクラッシュしてしまうなどといったアクシデントにより、追尾対象の被写体である車が、必ずしもステップS401で与えられた移動軌跡を通るとは断定できない。そこで、移動軌跡上のみならず、予め画面内の複数ポイントに関して測距を行っておく。本実施の形態においては、図5(a)に示すように画面内を15×15の225のブロック領域に分割し、そのそれぞれの領域に対してコントラスト検出方式にて測距を行う。コントラスト検出方式のオートフォーカスについては公知のため、詳しい説明は省く。略述すれば、撮影レンズ102中に存在する不図示のフォーカシングレンズをスキャンさせながら、ある範囲内の画像信号のコントラスト値を算出し、コントラスト値が最も大きくなるフォーカシングレンズの位置を合焦点とする方式である。図5(a)の例では、フォーカシングレンズをスキャンさせつつ、225の各領域のコントラスト値をそれぞれ算出し、各領域においてコントラスト値が最大となるフォーカシングレンズ位置を記憶することにより、225点全ての測距を行うことができる。すなわち、ステップS402では、記憶された移動軌跡情報を基に、少なくとも移動軌跡上の複数のブロック領域を含む複数ポイントの測距を予め行う。ステップS402にて画面内の複数ポイントにおいて測距を行ったら、ステップS403へ進む。ここにおいて、画面内をブロック領域に分割する仕方（ブロックの数、配置、大きさ、形状など）は、場合に応じてユーザーが変更できるようになっていてもよい。また、移動軌跡の入力方法も、ユーザーが分割ブロック領域を適宜選択していく様な方法を採用してもよい。

ステップS403では、ステップS402で測距した測距結果を基に、実際の撮影時のフォーカシングレンズの駆動範囲に対して制限を設ける処理を行う。ステップS401で事前に入力された、予想される被写体の移動軌跡を、図5(a)に示した225の小領域と重ね合わせると、図5(b)に示した36領域（濃い領域で示す）を被写体が移動することが分かる。よって、この36領域内の最も近い側の測距結果と最も遠い側の測距結果との間の区間のみフォーカシングレンズを駆動することで、駆動区間制限によりフォーカシングレンズ駆動を素早く行うことができる。36領域内の最も近い側の測距結果をD_near、最も遠い側の測距結果をD_farとし、カメラ内に所持したある余裕量をD_exとすると、フォーカシングレンズ駆動範囲Dを次のように制限すればよい。
(D_near−D_ex)≦D≦(D_far+D_ex)
Dexを設けたのは、事前の測距結果と、実際に被写体を撮影する際の測距結果に微妙な変化があった場合にも、合焦動作に影響を与えないためである。この様に、複数ポイントの測距結果から、撮影時に被写体の存在しうる距離範囲に対応するレンズ駆動範囲を判断し、このレンズ駆動範囲内に合焦動作時のレンズ駆動範囲を制限する構成にしてもよい。レンズ駆動範囲に制限を加えたら、ステップS404に進む。

ステップS404は、ユーザーによってレリーズボタン115が半押しされる、すなわちSW1がONされるのを待つステップである。SW1がONされると、ステップS405に進む。レリーズボタン半押し（SW1）がされると同時に、カメラでは撮影対象の被写体の追尾、及び撮影対象の被写体に合わせたＡＦ、ＡＥ動作を開始する。本実施の形態では、ユーザーはアイピース114を通して被写体を観測し、その間の被写体のリアルタイムな像信号はＡＥセンサー111で取得され、追尾などの演算に使われる。

ステップS405は、撮影対象の被写体を追尾するために、画面内の撮影対象の被写体の位置を特定し、ロックオンするステップである。ユーザーによって被写体移動軌跡がステップS401で入力されているため、追尾を開始する瞬間、すなわちSW1がONされたタイミングでは、撮影対象の被写体は被写体軌跡の始点近傍に存在するはずである。よって、ステップS405では、SW1がONされたタイミングでの図5(b)に示すSTARTブロックの像信号を、追尾すべき対象として保持する。ステップS405で追尾対象の像信号を保持したら、ステップS406へ進む。この様に、ユーザーより追尾動作の開始をカメラ側に指示する操作手段（上記レリーズボタン）を備え、操作手段が操作された瞬間に、被写体の移動軌跡の始点近傍の画像情報を追尾対象のテンプレートとして登録し、追尾演算を行う。

ステップS406は、撮影対象の被写体の画面内での位置を追尾するステップである。被写体の追尾ステップでは、追尾している対象の像信号をテンプレートとし、そのテンプレートと次のフレームの像信号との2次元相関演算を行うことで、撮影対象の被写体が画面内のどの方向へどれだけ動いたかを演算する。この演算では、テンプレート像信号との2次元相関演算によってマッチングをとり、マッチングの最もよい位置を被写体の移動先とする処理が実行される。これは、動きベクトル算出処理とよばれ、画像信号内の人物の顔を探す処理などで広く使われている。公知の技術であるため詳しい説明は省略する。本実施の形態においては、SW1がONした瞬間のフレームの図5(b)に示すSTARTブロック内の像信号をテンプレートとし、次のフレームの像信号との2次元相関演算を行う。そして、相関の最も高い位置ブロックを撮影対象の被写体の移動先として算出するものに他ならない。この2次元の相関演算に関しては、テンプレート画像と、そのマッチング先の画像信号の相互の位置関係を様々に変化させ、その際の相関量を算出するのが通常であるが、本実施の形態では被写体の移動軌跡が予め分かっている。そのため、移動軌跡から推定される被写体の移動先の部分（ブロック）との相関演算を優先的に行い、その演算結果の信頼性Rが所定の閾値R_THより高ければ、その位置を撮影対象の被写体の移動先として決定する。このことによって、演算負荷の軽減とスピード向上を達成することができる。撮影対象の被写体の移動先が判明したら、その新しい移動先の像信号を新たにテンプレート画像として登録し、さらにその次のフレームとの2次元相関演算を行う。こうして、次々に、移動していく撮影対象の被写体の画面内の位置を特定し続け、追尾を行う。以上の様に、構図内での被写体の移動を検知して追尾する追尾手段を備える。そして、追尾手段は、被写体が移動する位置の情報を含む移動軌跡情報を用いて、前記検知された被写体の画像情報と前記予想される位置における画像情報を優先的に比較して被写体の追尾のための演算を上記の如く行い、各時点での前記被写体の位置を特定する。撮影対象の被写体の移動先が確定したら、ステップS407に進む。

画面内の位置を捕捉した撮影対象の被写体に対してはオートフォーカス動作を行うが、オートフォーカス動作に関しては、図3に示す様に並べられた測距点レイアウトの位相差ＡＦセンサーを動作させる。そこで、追尾している撮影対象の被写体の位置に位相差ＡＦの測距点が存在するのならば、これを用いてオートフォーカス動作を行う。実際の撮像動作時に被写体が予め測距を行ったポイントにきた場合は、事前の測距結果に基づいて合焦動作を行う。もしくは、ステップS402にて事前に測距した225ブロックの結果のうち、撮影対象の被写体の存在する位置に最も近いブロックの測距結果を用いてフォーカシングレンズの駆動を行うこともできる。位相差ＡＦセンサーを用いた測距は、実際に被写体が存在するタイミングの測距結果であるためリアルタイム性がある一方、画面内の限られたポイント（測距点）しか測距できないというデメリットがある。逆に、ステップS402でコントラスト検出方式により事前に算出・測距した結果は、リアルタイム性がない代わりに、画面内の全てのポイントの測距が可能である。そのため、図3(b)のポイントCのように、追尾している撮影対象の被写体が存在する位置に位相差ＡＦセンサーの測距点が存在するならば、位相差ＡＦセンサーの測距結果をもとに、フォーカシングレンズの駆動を行うステップS408に進む。ポイントA、Bのように撮影対象の被写体の存在する場所に位相差ＡＦセンサーの測距点が存在しない場合は、コントラスト検出方式による事前の測距結果をもとにフォーカシングレンズの駆動を行うステップS412に進む。

以上の様に、撮影時に前記特定された被写体の位置の測距を行うための第１のＡＦ手段（上記位相差ＡＦセンサー）と、移動軌跡情報を基に軌跡上の複数ポイントを含む領域の測距を予め行うための第２のＡＦ手段（上記コントラスト検出方式のＡＦ手段）を備える。そして、両ＡＦ手段から一方のＡＦ手段を選択する選択手段で選択されたＡＦ手段を用いて合焦動作を行う構成にもできる。上述した如く、第１のＡＦ手段は、自動焦点検出を行うことが出来る測距点の位置が限定されており、被写体が測距点近傍に存在する場合はこのＡＦ手段を用いて合焦動作を行うが、被写体が測距点近傍になければ、事前の測距結果に基づいて合焦動作を行う。

ステップS408〜S411は、位相差ＡＦセンサーの出力を基に、フォーカシングレンズを駆動するステップである。まずステップS408において、撮影対象の被写体が存在するポイント（ブロック）の測距点の情報から演算を行い、合焦させるのに必要なフォーカシングレンズの駆動量を算出する。通常はこの結果を基にフォーカシングレンズの駆動を行えばよい。しかし、被写体とカメラの間を人などの遮蔽物が横切ってしまうことや、撮影対象の被写体が非常に高速に移動している場合、もしくは被写体が低コントラストなどで測距結果の信頼性が低い場合などは、誤測距となってしまうことがある。そのため、このような場合は、ステップS402で事前に求めた測距結果を基にフォーカシングレンズを駆動する方が望ましい。ステップS409とステップS410はこれら誤測距となる場合を排除するステップである。事前に被写体の移動軌跡が分かっている本件においては、画面内で被写体が移動する位置の情報を含む移動軌跡情報から予めおおまかな被写体までの距離が分かっており、ステップS403で、その範囲に対応するレンズ駆動範囲を記憶してある。よって、このときの測距結果をDとすると、次の条件が満たされる場合は、誤測距の可能性が高い。
D<(D_near−D_ex)もしくは(D_far+D_ex)<D
そのため、こうした場合は。事前のコントラスト検出方式の測距結果を用いる（ステップS409）。

また、追尾している被写体については、急激に測距結果が変化する事は考えにくく、もし測距結果が急激に変化した場合は、ピントが背景に抜けてしまったと考えられる。そこで、ステップS410では、１フレーム前の測距結果D_prevと今回の測距結果D_curを比較し、その変化がカメラ内に記憶された所定量D_THよりも大きいかを判定する。すなわち、
｜D_prev-D_cur｜≧D_TH
ならピントが抜けたと判定する。そして、ステップS412で、事前のコントラスト検出方式の測距結果を用いてフォーカシングレンズの駆動を行う。この様に、時間方向に連続的に測距を行うことにより被写体の動きを予測し、測距から撮影までのタイムラグを考慮した合焦動作を行う予測ＡＦモードを実行する手段を備える。また、予測ＡＦモードで、測距結果が急に変化するなどして、ピントが抜けてしまったと思われるような現象（すなわち測距結果の所定以上の変化の検出により、ピントが抜けてしまったと判断される現象）を検知するピント抜け検知機能を実行する手段を設ける。そして、ピント抜け検知機能が作動した場合は、事前の測距結果に基づき合焦動作を行う。

以上に述べた場合でないなら、ステップS411に進んで、ステップS408で求めた位相差ＡＦセンサーの出力に基づきフォーカシングレンズの駆動を行い、ステップS413でＡＦシーケンスを終了する。

（その他の実施の形態）
第１の実施の形態においては、ステップS402にて事前に画面内の複数ポイント（複数ブロック）に対しての測距を行った。従って、この複数ポイントの測距結果から、被写体の移動軌跡上にある全ての測距ポイントの測距結果が被写界深度内に入るような撮影条件を求め、この撮影条件で撮影することにより、実際の撮影時はピント制御を行わない構成も考えられる。

以上、本発明の実施の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および変更が可能である。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。

１０５・・ＡＦユニット、１１１・・ＡＥユニット、１１８・・タッチパネルディスプレイ

Claims

撮影レンズからの撮影光束により形成される構図内で主被写体の移動することが予想される位置の情報を含む移動軌跡情報を記憶する記憶手段と、
前記構図内での前記主被写体の移動を検知して追尾する追尾手段と、
撮影時に前記主被写体の位置の測距を行う第１のＡＦ手段と、
前記移動軌跡情報を基に少なくとも軌跡上の複数ポイントを含む領域の測距を予め行い、前記複数のポイントのそれぞれについて事前の測距結果を取得する第２のＡＦ手段と、
該第１のＡＦ手段と該第２のＡＦ手段から一方のＡＦ手段を選択する選択手段を備え、
前記第１のＡＦ手段は、焦点検出を行うことが出来る測距点の位置が限定されており、
前記選択手段は、
前記主被写体が前記測距点の近傍に存在する場合は前記第１のＡＦ手段を選択し、
前記主被写体が前記測距点の近傍になければ、前記第２のＡＦ手段を選択し、
前記追尾手段は、
前記選択手段により前記第１のＡＦ手段が選択された場合は前記第１のＡＦ手段による測距結果に基づいて合焦動作を行い、
前記選択手段により前記第２のＡＦ手段が選択された場合は、前記事前の測距結果に基づいて合焦動作を行うことを特徴とする焦点調節装置。
前記追尾手段は、前記選択手段により前記第２のＡＦ手段が選択され、且つ、実際の撮像動作時に前記主被写体が予め測距を行ったポイントにきた場合は、前記複数のポイントのうち、前記主被写体が位置するポイントの前記事前の測距結果に基づいて合焦動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
前記追尾手段は、前記事前の測距結果から、撮影時に前記主被写体の存在しうる距離範囲に対応するレンズ駆動範囲を判断し、該レンズ駆動範囲内に合焦動作時のレンズ駆動範囲を制限させることを特徴とする請求項１または２に記載の焦点調節装置。
時間方向に連続的に測距を行うことにより前記主被写体の動きを予測し、測距から撮影までのタイムラグを考慮した合焦動作を行う予測ＡＦモードを実行する手段と、
該予測ＡＦモードにおいて、測距結果の所定以上の変化の検出により、ピントが抜けてしまったと判断される現象を検知するピント抜け検知機能を有する手段と、
を有し、
前記追尾手段は、前記ピント抜け検知機能手段が作動した場合は、前記事前の測距結果に基づいて合焦動作を行わせることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の焦点調節装置。
前記第１のＡＦ手段は、位相差ＡＦ方式による自動焦点検出を行うことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の焦点調節装置。
撮影レンズからの撮影光束により形成される構図内で主被写体の移動することが予想される位置の情報を含む移動軌跡情報を記憶する記憶手段と、
前記構図内での前記主被写体の移動を検知して追尾する追尾手段と、
前記移動軌跡情報を基に少なくとも軌跡上の複数ポイントの測距を予め行い、前記複数のポイントのそれぞれについて事前の測距結果を取得するＡＦ手段と、
を有し、
前記追尾手段は、前記事前の測距結果から、全ての測距ポイントの測距結果が被写界深度内に入る撮影条件を算出し、該撮影条件にて撮影を行わせることを特徴とする焦点調節装置。
前記追尾手段は、
前記移動軌跡情報を用いて、前記主被写体の画像情報と少なくとも前記予想される位置における画像情報を比較して前記主被写体の追尾のための演算を行い、各時点での前記主被写体の位置を特定することを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の焦点調節装置。
追尾動作の開始を指示するための操作手段を有し、
前記追尾手段は、前記操作手段が操作された瞬間に、前記移動軌跡情報から取得された移動軌跡の始点近傍の画像情報を前記主被写体のテンプレートとして登録し、前記演算を行うことを特徴とする請求項７に記載の焦点調節装置。
ＡＦ動作開始指示の入力を受ける入力手段を有し、
前記第２のＡＦ手段は、前記入力手段が前記ＡＦ動作開始指示の入力を受ける前に前記複数ポイントの測距を行うことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の焦点調節装置。
撮影レンズからの撮影光束が結像される撮像素子と、請求項１から９の何れか１項に記載の焦点調節装置を有することを特徴とする撮像装置。