JP6164978B2 - 焦点調整装置、その制御方法、および制御プログラム、並びに撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、焦点調整装置、その制御方法、および制御プログラム、並びに撮像装置に関し、特に、被写体を指定して動画撮影を行う際に用いられる焦点調整装置に関する。

従来、ビデオカメラ又はデジタルカメラなどの撮像装置では、被写体を自動的に認識して、当該認識した被写体に対して自動的に焦点調整を行う制御が行われている。そして、複数の被写体を認識して、これら被写体の優先度を切り替えて焦点調整を行うようにした撮像装置がある（特許文献１参照）。

ところで、撮像装置で用いられる焦点調整装置（つまり、オートフォーカス装置）では、撮像素子によって被写体像（光学像）を光電変換して得られた映像信号に基づいてその鮮鋭度をＡＦ評価値として検出する。そして、ＡＦ評価値が最大となるようにフォーカスレンズの位置を駆動制御して焦点調整を行う。

一般に、ＡＦ評価値には、所定の周波数帯域を通過させるバンドパスフィルタ−を用いて抽出された映像信号における高周波成分レベルが用いられる。そして、被写体を撮影する際、当該被写体にピントが合うにつれてＡＦ評価値が大きくなって、ＡＦ評価値が最大になるフォーカスレンズの位置が合焦位置となる。

但し、映像信号に応じてＡＦ評価値を求めるので、ブレなどの影響によって撮影画像（つまり、映像信号）における空間周波数が低下して高周波成分が減少する。このため、被写体までの距離とは無関係にＡＦ評価値が低下してしまうことがある。

空間周波数の低下によって、今までユーザが意図する被写体に合焦していたにも拘わらず、撮像装置が被写体までの距離が変化したと判断して合焦位置を探す動作に入ってしまうことがある。その結果、ユーザの意図しない被写体に対して合焦されてしまうことがある。

さらに、焦点調整を行う際、フォーカスレンズを断続的に駆動してＡＦ評価値を得て、ＡＦ評価値が大きくなる方向にフォーカスレンズを制御する所謂微小駆動動作がある。また、特定の方向にフォーカスレンズを駆動しつつＡＦ評価値を得て、複数のＡＦ評価値をプロットした形状に応じて合焦位置を特定する山登り動作がある。

このような複数の焦点調整方式を使い分けて焦点調整を行う場合には次のよう問題点がある。

まず微小駆動動作を行って合焦位置の方向および合焦位置の特定を行うと、前述のブレなどの影響がある場合には撮影画像が安定している場合と比べてＡＦ評価値の変化を検出することが難しい。このため、合焦位置およびその方向の特定に時間が掛かってしまう。

その結果、焦点調整の途中で山登り動作に遷移して、広い範囲において合焦位置を探索することになるが、ＡＦ評価値の連続した変化から合焦位置を特定する山登り動作ではブレなどの影響を受けやすい。このため、誤判定によって本来の合焦位置ではない位置にフォーカスレンズが停止することがある。さらに、合焦位置への追従動作が不安定になることがある。

特に、動画撮影の際には、合焦位置への追従動作を行う際に得られる画像が動画として記録されてしまうので、得られた動画が見苦しくなることがある。

特開２００８−２０６０１８号公報

上述のような問題点について、ユーザが任意に合焦動作を停止することができれば、撮像装置の使い勝手が向上する。一方、撮像装置にはタッチパネルが搭載され、表示部に表示された所謂スルー画像においてユーザが意図する被写体をタッチして合焦すべき被写体を指定するようにしたものがある。

しかしながら、このような撮像装置ではタッチパネル上で合焦すべき被写体を指定する操作と合焦動作を停止する操作とが異なるので、操作が煩雑となって使い勝手が悪くなってしまう。

従って、本発明の目的はブレなどによって画像に影響が生じる状況下において操作性を損なうことなくユーザが意図した被写体にピントを合わせることができる焦点調整装置、その制御方法、および制御プログラム、並びに撮像装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明による焦点調整装置は、フォーカスレンズを備える撮像光学系を介して入射した光学像に応じて得られた画像データに応じて前記フォーカスレンズを前記撮像光学系の光軸に沿って移動して焦点調整を行う焦点調整装置であって、前記画像データに応じた画像において指定された被写体に焦点を合わせる第１の焦点調整モードおよび前記画像データにおいて被写体を検出被写体として検出して当該検出被写体に焦点を合わせる第２の焦点調整モードを選択的に行う制御手段を有し、前記制御手段は、前記第１の焦点調整モードの際、前記画像において被写体が指定されると当該指定された被写体に焦点を合わせた後、前記フォーカスレンズの焦点位置を固定し、前記第２の焦点調整モードを実行している際に、前記画像において被写体が指定されると当該指定された被写体に焦点を合わせた後、前記フォーカスレンズによる焦点調整を継続することを特徴とする。

本発明による撮像装置は、フォーカスレンズを備える撮像光学系と、前記撮像光学系を介して入射した光学像に応じた画像データを得る撮像手段と、上記の焦点調整装置とを有することを特徴とする。

本発明による制御方法は、フォーカスレンズを備える撮像光学系を介して入射した光学像に応じて得られた画像データに応じて前記フォーカスレンズを前記撮像光学系の光軸に沿って移動して焦点調整を行う焦点調整装置の制御方法であって、前記画像データに応じた画像において指定された被写体に焦点を合わせる第１の焦点調整モードを行う第１の制御ステップと、前記画像データにおいて被写体を検出被写体として検出して当該検出被写体に焦点を合わせる第２の焦点調整モードを行う第２の制御手段とを有し、前記第１の制御ステップでは、前記第１の焦点調整モードの際、前記画像において被写体が指定されると当該指定された被写体に焦点を合わせた後、前記フォーカスレンズの焦点位置を固定し、前記第２の制御ステップでは、第２の焦点調整モードを実行している際に、前記画像において被写体が指定されると当該指定された被写体に焦点を合わせた後、前記フォーカスレンズによる焦点調整を継続することを特徴とする。

本発明による制御プログラムは、フォーカスレンズを備える撮像光学系を介して入射した光学像に応じて得られた画像データに応じて前記フォーカスレンズを前記撮像光学系の光軸に沿って移動して焦点調整を行う焦点調整装置で用いられる制御プログラムであって、前記焦点調整装置が備えるコンピュータに、前記画像データに応じた画像において指定された被写体に焦点を合わせる第１の焦点調整モードを行う第１の制御ステップと、前記画像データにおいて被写体を検出被写体として検出して当該検出被写体に焦点を合わせる第２の焦点調整モードを行う第２の制御手段とを実行させ、前記第１の制御ステップでは、前記第１の焦点調整モードの際、前記画像において被写体が指定されると当該指定された被写体に焦点を合わせた後、前記フォーカスレンズの焦点位置を固定し、前記第２の制御ステップでは、第２の焦点調整モードを実行している際に、前記画像において被写体が指定されると当該指定された被写体に焦点を合わせた後、前記フォーカスレンズによる焦点調整を継続することを特徴とする。

本発明によれば、ブレなどによって映像に影響が生じる状況下において操作性を損なうことなくユーザが意図した被写体にピントを合わせることができる。

本発明の第１の実施形態による焦点調整装置を備える撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。 図１に示すＡＦ処理部の構成についてその一例を示すブロック図である。 図１で説明したフォーカスレンズの位置とＡＦ評価値および合焦度との関係を説明するための図であり、（ａ）はフォーカスレンズの位置とＡＦ評価値との関係を示す図、（ｂ）はフォーカスレンズの位置と合焦度との関係を示す図である。 図１に示すカメラで行われる焦点調整処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図４に示す微小駆動動作の一例を説明するためのフローチャートである。 図４に示す山登り動作の一例を説明するためのフローチャートである。 図４に示すＡＦ評価値監視処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図４に示す被写体指定処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図１に示すカメラで行われる焦点調整動作における状態遷移の一例を説明するための遷移図である。 本発明の第２の実施形態に係るカメラで行われる焦点調整動作における状態遷移の一例を説明するための遷移図である。

以下、本発明の実施の形態による焦点調整装置を備える撮像装置の一例について図面を参照して説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態による焦点調整装置を備える撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。

＜撮像装置全体の構成＞
図示の撮像装置は、例えば、デジタルカメラ（以下単にカメラと呼ぶ）であり、所謂動画撮影機能を有している。システム制御部１１５はカメラ全体の制御を司り、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、およびＲＯＭを有している。そして、ＣＰＵはＲＯＭに予め記録されたプログラムに従ってＲＡＭを作業領域として用い、カメラの動作を制御する。

後述するように、システム制御部１１５は、ＡＦ処理部１０５によって算出された焦点評価値に基づいて合焦位置（焦点位置ともいう）を特定する。そして、システム制御部１１５はフォーカスレンズ制御部１０４を制御してフォーカスレンズを光軸に沿って移動させて、自動焦点調整（ＡＦ）処理を行う。なお、焦点評価値は測距領域におけるコントラストの指標となる数値である。

撮影レンズユニット（以下単に撮影レンズと呼ぶ）１００は、ズーム機能を備えている。ズームレンズ制御部１０１は、システム制御部１１５の制御下で焦点距離を変化させるズームレンズを駆動制御する。

絞り・シャッタ制御部１０２は、システム制御部１１５の制御下で光量を調節する絞りとシャッタとを駆動制御する。フォーカスレンズ制御部１０４は、システム制御部１１５の制御下でフォーカスレンズを駆動制御して、撮像素子１０８の受光面（撮像面ともいう）に焦点を合わせる。

なお、図示はしないが、ズームレンズ制御部１０１、絞り・シャッタ制御部１０２、およびフォーカスレンズ制御部１０４は、レンズなどの光学要素、絞り・シャッタなどの機構、そして、これらを駆動するために必要な各種装置を備えている。各種装置には、光学要素および上記の機構を駆動するためのアクチュエータ、当該アクチュエータを制御するための回路、およびＤ／Ａ変換器などが含まれる。

発光装置（ストロボ）１０６は、周囲に向けて光を発して被写体の輝度を調整する。ＥＦ処理部１０７は、システム制御部１１５からフラッシュオン信号を受けると、ストロボ１０６を制御して発光させる。システム制御部１１５は、ストロボ１０６を発光させる必要があると判断すると、ＥＦ処理部１０７に前述のフラッシュオン信号を送る。

撮像素子１０８は、入射光（光学像）に応じた電気信号（アナログ信号）を出力する。例えば、撮像素子１０８は、ＣＣＤ又はＣＭＯＳイメージセンサであり、複数の光電変換素子を備えて、入射光を光電変換してアナログ信号である撮像信号（画像信号）を生成する。

撮像処理部１０９は、ＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路、非線形増幅回路、およびＡ／Ｄ変換部を備えている。ＣＤＳ回路は、撮像素子１０８の出力である撮像信号におけるノイズを相関２重サンプリングによって除去する。非線形増幅回路は、ノイズが除去された撮像信号について信号増幅（ゲイン制御）を行う。そして、Ａ／Ｄ変換部は、信号増幅された撮像信号をデジタル信号（画像データ）に変換する。

なお、撮像素子１０８および撮像処理部１０９が被写体の撮像によって画像データを得る撮像部として機能する。

画像処理部１１０は、画像データについてガンマ補正および輪郭補正などの所定の画像処理を行う。さらに、画像処理部１１０は、ＷＢ処理部１１１の制御によって画像データに対してホワイトバランス処理を行う。

フォーマット変換部１１２は、画像処理部１１０の出力である処理済み画像データを、記録および表示に適合するフォーマットにフォーマット変換する。

ＤＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１１３は、高速の内蔵メモリであって、フォーマット変換された画像データ（変換済み画像データ）を一時的に記憶する高速バッファとして用いられる。また、ＤＲＡＭ１１３は、変換済み画像データを圧縮・伸張する際の作業用メモリとしても用いられる。

画像記録部１１４は、メモリカードなどの記録媒体およびインターフェースを備えており、画像記録部１１４にはＤＲＡＭ１１３に記憶された変換済み画像データが記録される。

ＡＥ処理部１０３は、撮像処理部１０９の出力である画像データに基づいて被写体の明るさに応じた測光値を求める。つまり、ＡＥ処理部１０３と撮像処理部１０９とは被写体を撮影する際の露出条件を検出する露出条件検出部として機能する。

また、ＡＥ処理部１０３は、被写体の輝度が低い場合（所定の輝度レベル未満である場合）に、撮像信号を増幅して適正露出を維持するための信号増幅量（ゲイン量）を決定する。言い換えると、ＡＥ処理部１０３は、撮像信号を適正な露出に補正するための信号増幅量（ゲイン量）を決定する。

システム制御部１１５は、ＡＥ処理部１０３で求められた測光値に基づいて、絞り・シャッタ制御部１０２と撮像処理部１０９の非線形増幅回路とを制御する。これによって、システム制御部１１５は、露光量を自動的に調整する。つまり、システム制御部１１５は、露出条件検出部であるＡＥ処理部１０３が検出した露出条件（つまり、測光値）を用いて自動露出（ＡＥ）処理を行うことになる。

ＡＦ処理部１０５は、撮像処理部１０９の出力である画像データに応じてＡＦ評価値を求める。そして、システム制御部１１５は、当該ＡＦ評価値に応じてフォーカスレンズ制御部１０４を制御し自動焦点調整（ＡＦ）処理を行う。

図２は、図１に示すＡＦ処理部１０５の構成についてその一例を示すブロック図である。

ＡＦ処理部１０５は測距ゲート１２２を有しており、測距ゲート１２２は画像データについてその画面の一部（例えば、ＡＦ枠で示される領域）を抽出する（以下この画像データを抽出画像データと呼ぶ）。そして、この抽出画像データはバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２３およびローパスフィルタ（ＬＰＦ）１２５に与えられる。

ＢＰＦ１２３は所定の周波数帯域の高周波成分を抽出して、当該高周波成分を検出（検波）部（ＤＥＴ）１２４に送る。ＤＥＴ１２４は、当該高周波成分についてピークホールド処理および積分処理を行って、その積分処理結果をＡＦ評価値として出力する。

図示のＡＦ処理部１０５は、画像データについてどの程度ピントが合っているかを示す合焦度を求める。前述のように、抽出画像データはＬＰＦ１２５に与えられ、ＬＰＦ１２５は所定の低周波成分のみを通過させる。つまり、ＬＰＦ１２５は高域周波成分を除去して低周波成分をライン最大値部（Ｌｉｎｅ・Ｍａｘ）１２６およびライン最小値部（Ｌｉｎｅ・Ｍｉｎ）１２７に送る。

Ｌｉｎｅ・Ｍａｘ１２６は水平１ラインにおける最大値を検出し、一方、Ｌｉｎｅ・Ｍｉｎ１２７は水平１ラインにおける最小値を検出する。

加算部１２８は水平１ラインの最大値と最小値との差分（最大値−最小値）を求める。そして、ピークホールド部（Ｐｅａｋ Ｈｏｌｄ）１２９は、加算部１２８から水平１ライン毎の差分を受けて、抽出画像データにおける全てのラインにおいて差分（最大値−最小値）のピーク値ＭＭを検出する。このピーク値ＭＭは抽出画像データにおけるコントラストの最大値に相当する。

除算部１３０には、前述のＡＦ評価値（ここでは、ピークホールド値）が与えられるとともに、ピーク値ＭＭが与えられる。除算部１３０はそして、ピークホールド値をピーク値ＭＭで除算して、当該除算結果を合焦度として出力する。

図３は、図１で説明したフォーカスレンズの位置（レンズ位置）とＡＦ評価値および合焦度との関係を説明するための図である。そして、図３（ａ）はレンズ位置とＡＦ評価値との関係を示す図であり、図３（ｂ）はレンズ位置と合焦度との関係を示す図である。

前述のように、ＡＦ評価値は積分処理結果であるので、ノイズなどの影響を受けにくいものの、被写体の種類および撮像条件（例えば、被写体輝度、照度、焦点距離）に応じて合焦位置における値が大きく変化する（図３（ａ）参照）。つまり、図示の領域ＡではＡＦ評価値は極めて高くなるものの、領域ＢではＡＦ評価値の変化が激しい。また、領域Ｃにおいては、ＡＦ評価値は低い。

一方、合焦度は正規化することによって、合焦位置においては所定の値（図３（ｂ）に示すＭａｘ）に近づき、画像がボケるにつれてその値が小さくなる傾向を示す。このため、後述するように、自動焦点調整処理（ＡＦ処理）の際にはＡＦ評価値および合焦度を用いて、ＡＦ処理が行われる。

再び図１を参照して、ＶＲＡＭ（画像表示用メモリ）１１６には、フォーマット変換された画像データ（ここでは、表示用画像データ）が記録される。操作表示部１１７は、システム制御部１１５の制御下で画像表示、操作補助のための表示、およびカメラ状態の表示を行う。

操作表示部１１７には、撮影の際にはＶＲＡＭ１１６に一時的に記録された画像データに応じた画像が撮影画面として表示される。さらに、操作表示部１１７は、各種ボタンおよびタッチパネルなどを備えており、ユーザは操作表示部１１７を用いてカメラの操作を行うことができる。

メインスイッチ（メインＳＷ）１１８は、カメラの電源をＯＮ／ＯＦＦするためのスイッチである。第１のスイッチ（ＳＷ１）１１９は、ＡＦおよびＡＥなどの撮影スタンバイ動作（撮影準備動作）を行うためのスイッチである。第２のスイッチ（ＳＷ２）１２０は、第１のスイッチ１１９が操作された後、撮像を行う際に操作されるスイッチである。

＜基本動作＞
図４は、図１に示すカメラで行われる焦点調整処理の一例を説明するためのフローチャートである。

図示のフローチャートに係る処理はカメラによる動画記録中および待機中に継続して行われる。さらに、当該フローチャートに係る処理はコンピュータプログラム（ソフトウェア）としてシステム制御部１１５に備えられたＲＯＭに記憶されている。そして、メインＳＷ１１８の操作によって電源が投入されて、カメラが起動した後に、システム制御部１１５はＲＯＭに記憶されたプログラムに応じて処理を実行する。

焦点調整処理を開始すると、システム制御部１１５はまず、後述する微小駆動動作を行う（ステップＳ２００）。ここで、微小駆動動作とは、断続的に少しずつフォーカスレンズを光軸に沿って移動させて、断続的に得られるＡＦ評価値の変化に応じて合焦位置の方向および合焦位置（焦点位置ともいう）を特定することをいう。

微小駆動動作によって合焦位置の方向および合焦位置を特定した後、システム制御部１１５は、後述する被写体指定処理を行う（ステップＳ２０１）。被写体指定処理においては、操作表示部１１７に備えられたタッチパネルを用いてユーザが画面における被写体を指定すると、焦点調整動作によって合焦させる被写体が設定される。

さらに、被写体指定処理においては、図２で説明した測距ゲート１２２によって抽出される画像データの一部領域（例えば、ＡＦ枠の領域）が設定される。加えて、被写体指定処理においては、後述するように、焦点調整動作の状態遷移が変更される。

続いて、システム制御部１１５は、ステップＳ２００およびＳ２０１の処理結果に応じてＡＦ評価値監視処理に遷移するか否かを判定する（ステップＳ２０２）。ＡＦ評価値監視処理に遷移しないと判定すると（ステップＳ２０２において、ＮＯ）、システム制御部１１５は山登り動作に遷移するか否かを判定する（ステップＳ２０３）。山登り動作に遷移しないと判定すると（ステップＳ２０３において、ＮＯ）、システム制御部１１５はステップＳ２００の処理に戻って微小駆動動作を継続する。

山登り動作に遷移すると判定すると（ステップＳ２０３において、ＹＥＳ）、システム制御部１１５は、後述する山登り動作を行う（ステップＳ２０４）。ここで、山登り動作とは、連続的にフォーカスレンズを光軸に沿って移動させた結果得られた複数のＡＦ評価値の変化に応じて合焦位置を特定する手法である。

ステップＳ２０４の処理の後、システム制御部１１５は、後述する被写体指定処理を行う（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０５における被写体指定処理では、操作表示部１１７に備えられたタッチパネルを用いてユーザが画面上の被写体を指定したか否かに応じて、焦点調整動作の状態遷移が変更される。

続いて、システム制御部１１５はステップＳ２０４およびＳ２０５の処理結果に応じて微小駆動動作に遷移するか否かを判定する（ステップＳ２０６）。微小駆動動作に遷移しないと判定すると（ステップＳ２０６において、ＮＯ）、システム制御部１１５はＡＦ評価値監視処理に遷移するか否かを判定する（ステップＳ２０７）。

ＡＦ評価値監視処理に遷移しないと判定すると（ステップＳ２０７において、ＮＯ）、システム制御部１１５はステップＳ２０４の処理に戻って山登り動作を行う。一方、ＡＦ評価値監視処理に遷移すると判定すると（ステップＳ２０７において、ＹＥＳ）、システム制御部１１５はＡＦ固定フラグの状態を判定する（ステップＳ２０８）。ここでは、システム制御部１１５はＡＦ固定フラグがＦＡＬＳＥであるか否かを判定する。

ここで、ＡＦ固定フラグは被写体指定処理において設定されるフラグである。そして、ＡＦ固定フラグの状態に応じて、システム制御部１１５はＡＦ評価値監視処理の遷移を継続するか又はＡＦ評価値監視処理に遷移せずにＡＦを固定して焦点調整動作を終了するかを決定する。

ＡＦ固定フラグがＦＡＬＳＥであると（ステップＳ２０８において、ＹＥＳ）、システム制御部１１５は、前述のステップＳ２００で特定した合焦位置又は非合焦として中断したレンズ位置におけるＡＦ評価値を記憶する（ステップＳ２０９）。そして、システム制御部１１５はＡＦ評価値監視処理を行う（ステップＳ２１０）。

ステップＳ２１０で行われるＡＦ評価値監視処理では、システム制御部１１５は、記憶したＡＦ評価値と周期的に得られるＡＦ評価値とを比較して、その変化を監視する。

続いて、システム制御部１１５は被写体指定処理を行う（ステップＳ２１１）。ステップＳ２１１における被写体指定処理では、操作表示部１１７に備えられたタッチパネルを用いてユーザが被写体を指定したか否かに応じて焦点調整動作の状態遷移が変更される。

ステップＳ２１１の処理の後、システム制御部１１５はステップＳ２１０およびＳ２１１の処理結果に応じて微小駆動動作に遷移するか否かを判定する（ステップＳ２１２）。微小駆動動作に遷移すると判定すると（ステップＳ２１２において、ＹＥＳ）、システム制御部１１５は、ステップＳ２００の処理に戻って微小駆動動作を行う。

一方、微小駆動動作に遷移しないと判定すると（ステップＳ２１２において、ＮＯ）、システム制御部１１５は、ステップＳ２１０の処理に戻ってＡＦ評価値監視処理を行う。

ＡＦ固定フラグがＦＡＬＳＥでないと（ステップＳ２０８において、ＮＯ）、つまり、ＡＦ固定フラグがＴＲＵＥであると、システム制御部１１５は、ＡＦ固定フラグをＦＡＬＳＥとして（ステップＳ２１３）、ＡＦを固定する（ステップＳ２１４）。そして、システム制御部１１５は焦点調整処理を終了する。

なお、ステップＳ２０６において、微小駆動動作に遷移すると判定すると（ステップＳ２０６において、ＹＥＳ）、システム制御部１１５はステップＳ２００の処理に戻って微小駆動動作を行う。また、ステップＳ２０２において、ＡＦ評価値監視処理に遷移すると判定すると（ステップＳ２０２において、ＹＥＳ）、システム制御部１１５はステップＳ２０８の処理に進んで、ＡＦ固定フラグがＦＡＬＳＥであるか否かを判定する。

このように、焦点調整処理においては、システム制御部１１５は微小駆動動作、山登り動作、およびＡＦ評価値監視処理のいずれかを選択して、様々なシーンの変化に応じて合焦状態を維持するようにフォーカスレンズを制御することになる。

＜微小駆動動作＞
図５は、図４に示す微小駆動動作の一例を説明するためのフローチャートである。

前述したように、微小駆動動作とは、断続的に少しずつフォーカスレンズを光軸に沿って移動させた結果得られたＡＦ評価値の変化に応じて合焦位置の方向および合焦位置を特定する手法である。

微小駆動動作を開始すると、システム制御部１１５は、ＡＦ処理部１０５からＡＦ評価値を取得する（ステップＳ３００）。続いて、システム制御部１１５は、ＡＦ処理部１０５から合焦度を取得する（ステップＳ３０１）。

次に、システム制御部１１５は微小駆動におけるフォーカスレンズの移動量を設定する（ステップＳ３０２）。ここでは、合焦位置に近づく程、フォーカスレンズの移動量を小さくし、合焦位置から外れる程フォーカスレンズの移動量を大きくして微小駆動動作において安定したピント追従を行う。

このため、システム制御部１１５はステップＳ３０１で取得した合焦度（つまり、現在の合焦度）に応じてフォーカスレンズの移動量を設定する。

図３（ｂ）を参照して、例えば、合焦度に関して第１の合焦閾値α、第２の合焦閾値β、および第３の合焦閾値γが設定されて、α＞β＞γの関係にあるものとする。この第１〜第３の合焦閾値α〜γを用いて、システム制御部１１５は次のようにフォーカスレンズの移動量を設定する。

合焦度＞αの場合、システム制御部１１５はフォーカスレンズの移動量を移動量Ｓｔｅｐ１とする。α≧合焦度＞βの場合、システム制御部１１５はフォーカスレンズの移動量を移動量Ｓｔｅｐ２とする。β≧合焦度＞γの場合、システム制御部１１５はフォーカスレンズの移動量を移動量Ｓｔｅｐ３とする。そして、γ≧合焦度の場合、システム制御部１１５はフォーカスレンズの移動量を移動量Ｓｔｅｐ４とする。

なお、Ｓｔｅｐ１＜Ｓｔｅｐ２＜Ｓｔｅｐ３＜Ｓｔｅｐ４である。

次に、システム制御部１１５は現在のＡＦ評価値が（直前のＡＦ評価値＋変化閾値Ａ）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３０３）。ここで変化閾値ＡはＡＦ評価値が明確に上昇したと判定するための閾値であって、ＡＦ評価値の増加量に加えてノイズ成分によるばらつきを考慮して設定される。

現在のＡＦ評価値＞直前のＡＦ評価値＋変化閾値Ａであると（ステップＳ３０３において、ＹＥＳ）、システム制御部１１５は内蔵する方向特定カウンタをインクリメントする（ステップＳ３０４）。この方向特定カウンタは合焦位置の方向を特定するためのものであり、方向特定カウンタのカウント値が大きくなる程合焦位置に向けて安定してＡＦ評価値が増加していることを示している。

続いて、システム制御部１１５はフォーカスレンズ制御部１０４を制御して、ステップＳ３０２で設定した移動量に応じて現在のレンズ位置からフォーカスレンズを光軸に沿って移動させる（ステップＳ３０５）。この際、その移動方向は直前の移動方向と同一とされる。

一方、現在のＡＦ評価値≦直前のＡＦ評価値＋変化閾値Ａであると（ステップＳ３０３において、ＮＯ）、システム制御部１１５は現在のＡＦ評価値が（直前のＡＦ評価値−変化閾値Ａ）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３０６）。ステップＳ３０６の処理では、システム制御部１１５はＡＦ評価値の減少傾向を検出することになる。

現在のＡＦ評価値≧直前のＡＦ評価値−変化閾値Ａであると、ステップＳ３０２で設定した移動量に応じて現在のレンズ位置からフォーカスレンズを光軸に沿って移動させる（ステップＳ３０７）。ステップＳ３０７では、システム制御部１１５がフォーカスレンズ制御部１０４を制御して、フォーカスレンズを光軸に沿って移動させる。

この際、明示的なＡＦ評価値の増減が検出できないので、システム制御部１１５は方向特定カウンタによるカウントを行わない。

現在のＡＦ評価値＜直前のＡＦ評価値−変化閾値Ａであると（ステップＳ３０６において、ＹＥＳ）、システム制御部１１５は方向特定カウンタをクリアする（ステップＳ３０８）。そして、システム制御部１１５はフォーカスレンズ制御部１０４を制御して直前の移動方向とは反対方向に、ステップＳ３０２で設定した移動量に応じて現在のレンズ位置からフォーカスレンズを光軸に沿って移動させる（ステップＳ３０９）。

ステップＳ３０５、Ｓ３０７、又はＳ３０９の処理に続いて、システム制御部１１５は所定の回数、同一のエリア内でフォーカスレンズを往復したか否かを判定する（ステップＳ３１０）。

図３（ａ）を参照して、例えば、領域Ａで示すように合焦位置の近傍までレンズ位置が収束した場合には、微小駆動動作において合焦位置を通過するとＡＦ評価値が減少するので、次の制御タイミングでＡＦ評価値は反転することになる。そして、微小駆動動作を継続すると、最終的に合焦位置を跨いでフォーカスレンズが往復動作することになる。よって、所定の回数同一エリア内でフォーカスレンズが往復していれば、フォーカスレンズが合焦位置にあると推定することができる。

再び図５を参照して、所定の回数同一のエリア内でフォーカスレンズが往復していないと（ステップＳ３１０において、ＮＯ）、システム制御部１１５は方向特定カウンタのカウント値が所定のカウント値以上であるか否かを判定する（ステップＳ３１１）。方向特定カウンタのカウント値が所定のカウント値未満であると（ステップＳ３１１において、ＮＯ）、一連の微小駆動動作を所定の回数行い、かつステップＳ３０１で取得した合焦度が所定の閾値よりも低いか否かを判定する（ステップＳ３１２）。

図３（ａ）を参照すると、例えば、領域ＣのようにＡＦ評価値の変化が乏しい領域（エリア）においては、所定の回数以内で合焦位置およびその方向が特定できないことがある。つまり、領域Ｃのようにサーチ範囲が広く、しかも合焦位置から現在のレンズ位置が離れすぎていると合焦位置を探索することが困難となるか又はサーチ範囲外に合焦位置が存在することがある。このような状況では、微小駆動動作を継続しても合焦位置とその方向を探索することは困難である。

再び図５を参照して、一連の微小駆動動作が所定の回数行われ、かつ合焦度が所定の閾値よりも低い状態でないと（ステップＳ３１２において、ＮＯ）、システム制御部１１５は微小駆動動作を継続すると判定して（ステップＳ３１３）、焦点調整処理に戻る。

一連の微小駆動動作が所定の回数行われ、かつ合焦度が所定の閾値よりも低い状態であると（ステップＳ３１２において、ＹＥＳ）、システム制御部１１５は非合焦と判定し、微小駆動動作から山登り動作に遷移する（ステップＳ３１４）。そして、システム制御部１１５は焦点調整処理に戻る。

方向特定カウンタのカウント値が所定のカウント値以上であると（ステップＳ３１１において、ＹＥＳ）、システム制御部１１５は方向特定と判定し、微小駆動動作から山登り動作に遷移する（ステップＳ３１５）。そして、システム制御部１１５は焦点調整処理に戻る。

所定の回数同一のエリア内でフォーカスレンズが往復していると（ステップＳ３１０において、ＹＥＳ）、システム制御部１１５は合焦と判定し、微小駆動動作からＡＦ評価値監視処理に遷移する（ステップＳ３１６）。そして、システム制御部１１５は焦点調整処理に戻る。

なお、ステップＳ３１０〜Ｓ３１６までの処理では、システム制御部１１５は周期的に得られるＡＦ評価値の変化を検出して、当該検出結果に基づいて微小駆動動作における判定を行う。

＜山登り動作＞
図６は、図４に示す山登り動作の一例を説明するためのフローチャートである。

前述のように、山登り動作とは、連続的にフォーカスレンズを光軸に沿って移動させた結果得られた複数のＡＦ評価値の変化に応じて合焦位置を特定する手法である。

山登り動作を開始すると、システム制御部１１５はＡＦ処理部１０５からＡＦ評価値および当該ＡＦ評価値に対応するフォーカスレンズの位置（レンズ位置）を取得する（ステップＳ４００）。次に、システム制御部１１５はＡＦ処理部１０５から合焦度を取得する（ステップＳ４０１）。

続いて、システム制御部１１５は合焦度に応じて山登り動作におけるフォーカスレンズの移動速度（レンズ速度）を設定する（ステップＳ４０２）。ここでは、フォーカスレンズが合焦位置に近づく程レンズ速度を遅くし、フォーカスレンズが合焦位置を外れる程レンズ速度を速くして山登り動作において安定してピント追従が行えるようにする。

図３（ｂ）を参照して、前述のように、第１の合焦閾値α＞第２の合焦閾値β＞第３の合焦閾値γであるとすると、レンズ速度は次のようになる。

合焦度＞αの場合、システム制御部１１５はレンズ速度を速度Ｓｐｅｅｄ１とする。α≧合焦度＞βの場合、システム制御部１１５はレンズ速度を速度Ｓｐｅｅｄ２とする。β≧合焦度＞γの場合、システム制御部１１５はレンズ速度を速度Ｓｐｅｅｄ３とする。そして、γ≧合焦度の場合、システム制御部１１５はレンズ速度を速度Ｓｐｅｅｄ４とする。

なお、Ｓｐｅｅｄ１＜Ｓｐｅｅｄ２＜Ｓｐｅｅｄ３＜Ｓｐｅｅｄ４である。

再び図６を参照して、レンズ速度を設定した後、システム制御部１１５はフォーカスレンズが停止中であるか否かを判定する（ステップＳ４０３）。なお、フォーカスレンズは、微小駆動動作から山登り動作に遷移した直後又は山登り動作中にフォーカスレンズがサーチ範囲の端に到達した場合のいずれかに停止中となる。

フォーカスレンズが停止中であると（ステップＳ４０３において、ＹＥＳ）、システム制御部１１５は現在のレンズ位置が移動端であるか否かを判定する（ステップＳ４０５）。レンズ位置が移動端でないと（ステップＳ４０５において、ＮＯ）、システム制御部１１５はフォーカスレンズが微小駆動動作から山登り動作に遷移した直後であると判断する。そして、微小駆動動作における進行方向を指定方向として引き継いでフォーカスレンズを移動させる（ステップＳ４０６）。

レンズ位置が移動端であると（ステップＳ４０５において、ＹＥＳ）、システム制御部１１５は今までの進行方向とは反対方向にフォーカスレンズを移動させる（ステップＳ４０７）。

ステップＳ４０６又はＳ４０７の処理に続いて、システム制御部１１５はフォーカスレンズが所定の回数、移動端に到達したか否かを判定する（ステップＳ４０８）。なお、フォーカスレンズが停止中でないと（ステップＳ４０３において、ＮＯ）、システム制御部１１５はステップＳ４０８の処理に進む。そして、フォーカスレンズが所定の回数移動端に到達すると（ステップＳ４０８において、ＹＥＳ）、システム制御部１１５は、フォーカスレンズ制御部１０４によってフォーカスレンズを停止する（ステップＳ４０９）。

図３（ａ）を参照して、少なくともサーチ範囲の両方の端（移動端）に到達しても、合焦位置が特定できない場合には、サーチ範囲全域が領域ＣのようにＡＦ評価値の変化が乏しい領域であって、合焦位置はフォーカスレンズのサーチ範囲外に存在すると推定できる。このような状況下で山登り動作を継続すると、ピント変動が大きくなってピント変動の大きな状態が繰り返されることになる。

このような状態を回避するため、前述のように、フォーカスレンズが所定の回数移動端に到達すると、システム制御部１１５は、フォーカスレンズ制御部１０４によってフォーカスレンズを停止する。そして、システム制御部１１５は山登り動作における判定結果を非合焦として、ＡＦ評価値監視処理に遷移し（ステップＳ４１０）、焦点調整処理に戻る。

一方、フォーカスレンズが所定の回数移動端に到達しないと（ステップＳ４０８において、ＮＯ）、システム制御部１１５は、現在のＡＦ評価値と直前のＡＦ評価値とを比較する。そして、現在のＡＦ評価値が直前のＡＦ評価値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４１１）。現在のＡＦ評価値＞直前のＡＦ評価値であると（ステップＳ４１１において、ＹＥＳ）、システム制御部１１５は山登り動作を継続すると判断して、山登り動作を続行する（ステップＳ４１２）。そして、システム制御部１１５は焦点調整処理に戻る。

図３（ａ）に示すように、領域Ｂにおいて合焦位置の方向に正しく山登り動作を行っている場合などＡＦ評価値の増加傾向が検出できる場合には、当該方向に向けて山登り動作が行われることになる。

現在のＡＦ評価値≦直前のＡＦ評価値であると（ステップＳ４１１において、ＮＯ）、システム制御部１１５はＡＦ評価値がピークを越えて減少したか否かを判定する（ステップＳ４１３）。ＡＦ評価値がピークを越えて減少すると（ステップＳ４１３において、ＹＥＳ）、システム制御部１１５はフォーカスレンズ制御部１０４によってフォーカスレンズを停止させる（ステップＳ４１４）。

例えば、図３（ａ）に示す領域Ｂから領域Ａに向けて山登り動作を行う場合には、ＡＦ評価値がピークを越えて減少することになる。

ステップＳ４１４の処理の後、システム制御部１１５は山登り動作における判定結果を合焦として、微小駆動動作に遷移する（ステップＳ４１５）。そして、システム制御部１１５は、フォーカスレンズ制御部によってフォーカスレンズをＡＦ評価値がピークを示す位置に移動させて（ステップ４１６）、焦点調整処理に戻る。

一方、ＡＦ評価値がピークを越えて減少しないと（ステップＳ４１３において、ＮＯ）、システム制御部１１５はフォーカスレンズの移動方向を反転して、反対方向にフォーカスレンズを移動させる（ステップＳ４１７）。

例えば、図３（ａ）に示す領域Ｂにおいて合焦位置とは反対方向に山登り動作が行われると、ＡＦ評価値がピークを越えて減少しないことになる。

ステップＳ４１７の処理の後、システム制御部１１５は山登り動作を継続すると判断して、山登り動作を続行する（ステップＳ４１８）。そして、システム制御部１１５は焦点調整処理に戻る。

なお、ステップＳ４０８〜Ｓ４１８までの処理は、周期的に得られるＡＦ評価値の変化を検出して、当該変化に基づいて山登り動作における判定を行う。

＜ＡＦ評価値監視処理＞
図７は、図４に示すＡＦ評価値監視処理の一例を説明するためのフローチャートである。なお、前述のように、ＡＦ評価値監視処理とは、予め記憶されたＡＦ評価値に対して現在のＡＦ評価値が変動したか否かを検出するための処理である。

ＡＦ評価値監視処理を開始すると、システム制御部１１５はＡＦ処理部１０５からＡＦ評価値（これは最新のＡＦ評価値である）を取得する（ステップＳ５００）。次に、システム制御部１１５は図４に示すステップＳ２０９で記憶したＡＦ評価値と最新のＡＦ評価値とを比較して、その差分である変動量（変動値）が予め定められた変動閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ５０１）。

変動量が変動閾値よりも大きいと（ステップＳ５０１において、ＹＥＳ）、つまり、ＡＦ評価値が大きく変動していると、システム制御部１１５は微小駆動動作に遷移する（ステップＳ５０２）。そして、システム制御部１１５は焦点調整処理に戻る。

変動量が変動閾値以下であると（ステップＳ５０１において、ＮＯ）、システム制御部１１５はＡＦ評価値監視処理を継続すると判定して、ＡＦ評価値監視処理を続行する（ステップＳ５０３）。そして、システム制御部１１５は焦点調整処理に戻る。

上述の説明から容易に理解できるように、図４に示すステップＳ２０９〜ステップＳ２１２の処理において、ＡＦ評価値の変動が小さく安定している場合にはＡＦ評価値監視処理が周期的に継続して行われることになる。

＜被写体指定処理＞
図８は、図４に示す被写体指定処理の一例を説明するためのフローチャートである。

前述のように、被写体指定処理では、ユーザの操作によって被写体が指定された際に焦点調整動作（焦点調整処理）によって合焦させる被写体を設定する。そして、さらに測距ゲート１２２（図２）で抽出する画像データの領域（ＡＦ枠の領域）を設定する。そして、焦点調整動作における状態遷移を変更する。

被写体指定処理を開始すると、システム制御部１１５は操作表示部１１７に備えられたタッチパネルによってユーザが画面上の被写体を指定したか否かを判定する（ステップＳ６００）。ユーザ操作によって被写体が指定されると（ステップＳ６００において、ＹＥＳ）、システム制御部１１５は焦点調整動作における遷移すべき状態を微少駆動動作に設定する（ステップＳ６０１）。

続いて、システム制御部１１５は、ＡＦ枠自動モード（第２の焦点調整モード）であるか又はＡＦ枠指定モード（第１の焦点調整モード）であるかを判定する（ステップＳ６０２）。ＡＦ枠自動モード（第２の焦点調整モード）では、ＡＦ枠設定モードがＡＦ枠の位置を画像データから検出した被写体（検出被写体）の位置に自動的に設定する。また、ＡＦ枠指定モード（第１の焦点調整モード）では、ＡＦ枠の位置をユーザが指定した位置に設定する。

ＡＦ枠設定モードがＡＦ枠指定モードであると（ステップＳ６０２において、ＹＥＳ）、システム制御部１１５は、ユーザが指定した位置にＡＦ枠を設定し（ステップＳ６０３）、ＡＦ固定フラグをＴＲＵＥに設定する（ステップＳ６０４）。そして、システム制御部１１５は焦点調整処理に戻る。

なお、システム制御部１１５はＡＦ枠指定モードおよびＡＦ枠自動モードを選択的に行う。

一方、ＡＦ枠モードがＡＦ枠自動モードであると（ステップＳ６０２において、ＮＯ）、システム制御部１１５は焦点調整動作で合焦させる被写体をユーザが指定した被写体に設定する（ステップＳ６０５）。その後、システム制御部１１５はＡＦ固定フラグをＦＡＬＳＥに設定して（ステップＳ６０６）、焦点調整処理に戻る。

なお、ＡＦ固定フラグはＤＲＡＭ１１３に保存される。また、ユーザ操作によって被写体が指定されないと（ステップＳ６００において、ＮＯ）、システム制御部１１５は焦点調整処理（焦点調整動作）に戻る。

このようにして、ユーザ操作によって被写体が指定されると、焦点調整動作で合焦させる被写体又はＡＦ枠の位置を設定するとともに、焦点調整動作を微少駆動動作に遷移させる。そして、システム制御部１１５は指定された被写体又はＡＦ枠の位置に対して焦点調整動作をやり直すことになる。

＜焦点調整動作状態遷移＞
図９は、図１に示すカメラで行われる焦点調整動作における状態遷移の一例を説明するための遷移図である。

いま、動画モードでカメラが起動されると、焦点調整動作における動作状態が微少駆動動作状態に遷移し、前述の微少駆動動作が行われる。微少駆動動作状態においては図４に示すステップＳ２００〜Ｓ２０３の一連の処理が繰り返して行われる。

当該処理中に山登り動作状態に遷移する遷移条件が成立すると、焦点調整動作における動作状態は山登り動作状態に遷移する。また、図４に示すステップＳ２００〜Ｓ２０３の一連の処理中にＡＦ評価値監視状態に遷移する遷移条件が成立すると、焦点調整動作における動作状態はＡＦ評価値監視状態に遷移する。

山登り動作状態においては、図４に示すステップＳ２０４〜Ｓ２０７の一連の処理が繰り返して行われる。当該処理中に微少駆動動作状態に遷移する遷移条件が成立すると、焦点調整動作における動作状態は微少駆動動作状態に遷移する。

また、図４に示すステップＳ２０４〜Ｓ２０７の一連の処理中にＡＦ評価値監視処理状態に遷移する遷移条件が成立すると、焦点調整動作における動作状態はＡＦ評価値監視処理状態に遷移する。

ＡＦ評価値監視処理状態においては、図４に示すステップＳ２１０〜Ｓ２１２の一連の処理が繰り返して行われる。当該処理中に微少駆動動作状態に遷移する遷移条件が成立すると、焦点調整動作における動作状態は微少駆動動作状態に遷移する。

このようにして、焦点調整動作においては、その動作状態が遷移条件に応じて微小駆動動作状態、山登り動作状態、又はＡＦ評価値監視状態に継続的に遷移しつつ、様々なシーンの変化に応じて合焦状態を維持する。

ここで、焦点調整動作の際に操作表示部１１７に備えられたタッチパネルをユーザが操作して被写体が指定されると、図８に示すステップＳ６０１〜Ｓ６０６の一連の処理が行われる。当該処理によって焦点調整動作における動作状態は微少駆動動作状態に遷移し、ユーザによって指定された被写体に対して焦点調整動作がやり直される。また、ＡＦ枠設定モードがＡＦ枠指定モードであると、ＡＦ固定フラグがＴＲＵＥに設定される。

そして、微少駆動動作状態から始まる焦点調整動作の一連の状態遷移を経て焦点調整動作がやり直された後、ＡＦ評価値監視処理状態に遷移する。この際、ＡＦ固定フラグがＴＲＵＥに設定されていると、焦点調整動作は停止されてＡＦ固定状態となる。

図４に示すフローチャートにおいては、ステップＳ２０２又はステップＳ２０７においてＡＦ評価値監視処理状態に遷移する場合、ステップＳ２０８においてＤＲＡＭ１１３に保存されたＡＦ固定フラグの状態が判定される。

ＡＦ固定フラグがＴＲＵＥであると、ステップＳ２１３においてＡＦ固定フラグがＦＡＬＳＥに設定された後、ステップＳ２１４においてＡＦが固定（焦点調整動作を停止）されて焦点調整動作が終了する。

以上のように、微少駆動動作、山登り動作、又はＡＦ評価値監視処理を継続的に実施中にユーザから被写体を指示されると、再度一連の焦点調整動作が行われて指定された被写体に対して焦点を調整した後にＡＦが固定される。

なお、ＡＦ固定状態で被写体が指定された場合には、図９に示すように焦点調整動作における動作状態が微少駆動状態に遷移して焦点調整動作が再開されることになる。

このように、本発明の第１の実施形態では、焦点調整動作（焦点調整処理）中にユーザの操作によって被写体が指示されると、再度一連の焦点調整動作が行われて指定された被写体に対して焦点が調整された後にＡＦが固定される。

これによって、カメラのブレなどが画像に影響を与えるような状況下でＡＦ評価値が期待した変化傾向を示さない場合であっても、操作性を損なうことなくユーザが意図した被写体にピントを合わせることができる。

［第２の実施形態］
続いて、本発明の第２の実施形態による焦点調整装置を備えるカメラについて説明する。なお、第２の実施形態に係るカメラの構成は図１および図２に示すカメラと同様である。

図１０は、本発明の第２の実施形態に係るカメラで行われる焦点調整動作における状態遷移の一例を説明するための遷移図である。

ここでは、動画記録中（つまり、動画データ記録中）および待機中における微少駆動動作および山登り駆動動作において、カメラのブレなどの影響によって所定の時間が経過しても合焦しない場合の焦点調整動作における状態遷移を説明する。それ以外の状態遷移については第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。

図１０において、微少駆動動作状態又は山登り動作状態において所定の時間が経過しても合焦しない場合には、システム制御部１１５はタイムアウトとして焦点調整動作を停止しＡＦ固定状態とする。

これによって、カメラのブレなどの影響によって所定の時間が経過しても合焦しない場合には、その時点におけるピント位置にＡＦが固定されて、焦点調整動作が迷走することを防止することができる。

上述の被写体指定処理において、合焦度（ＡＦ評価値の信頼性）の度合いに応じてＡＦ固定フラグを設定するようにしてもよい。例えば、合焦度が所定値よりも高い場合にはＡＦ固定フラグをＴＲＵＥに設定する。一方、合焦度が所定値以下の場合にはＡＦ固定フラグをＦＡＬＳＥに設定する。

これによって、ＡＦ評価値の信頼性が低い場合には、ユーザによって被写体が指示されて再度一連の焦点調整動作を行い、指定された被写体に対して焦点を調整した後にＡＦが固定されることなく焦点調整動作が継続して行われることになる。

この結果、ＡＦ評価値が期待した変化傾向を示さない場合であっても、ユーザが意図した被写体にピントを合わせることが可能となる。

さらに、被写体指定処理において、絞りの絞り込み量に応じてＡＦ固定フラグを設定するようにしてもよい。例えば、絞り込み量が大きく被写界深度が深いことによって焦点調整の精度が比較的要求されない場合には、ＡＦ固定フラグをＴＲＵＥに設定する。一方、絞り込み量が小さく被写界深度が浅いことによって焦点調整の精度が要求される場合にはＡＦ固定フラグをＦＡＬＳＥに設定する。

これによって、焦点調整の精度が要求される場合には、ユーザが被写体を指示して再度一連の焦点調整動作を行い、指定された被写体に対して焦点が調整された後ＡＦが固定されることなく焦点調整動作が継続して行われる。

この結果、絞り込み量が小さく被写界深度が浅いことによって焦点調整の精度が要求される場合であっても、ユーザが意図した被写体にピントを合わせることが可能となる。

加えて、被写体指定処理において、システム制御部１１５は画像データに応じて被写体が動体か否かを判定してＡＦ固定フラグを設定するようにしてもよい。例えば、被写体が動体でない場合にはＡＦ固定フラグをＴＲＵＥに設定し、被写体が動体である場合にはＡＦ固定フラグをＦＡＬＳＥに設定する。

これによって、被写体が動体である場合に、ユーザが被写体を指示して再度一連の焦点調整動作を行い指定された被写体に対して焦点が調整された後ＡＦが固定されることなく焦点調整動作が継続して行われる。

この結果、動いている被写体（動体）が指定された場合であっても、ユーザが意図した被写体にピントを合わせることが可能となる。

また、被写体指定処理において、加速度センサなどを用いてカメラが三脚などに固定されているか否かを判定してＡＦ固定フラグを設定するようにしてもよい。例えば、カメラが三脚に固定されている場合にはＡＦ固定フラグをＴＲＵＥに設定し、カメラが三脚等に固定されていない場合にはＡＦ固定フラグをＦＡＬＳＥにする。

これによって、カメラのブレなどによってＡＦ評価値が期待した変化傾向を示さない場合に、ユーザが被写体を指示して再度一連の焦点調整動作を行い指定された被写体に対して焦点が調整された後ＡＦが継続して行われる。

この結果、ＡＦ評価値が期待した変化傾向を示さない場合であっても、ユーザが意図した被写体にピントを合わせることが可能となる。

なお、ＡＦを固定する場合には絞りを所定量絞り込むようにすれば、被写界深度を深く設定してＡＦを固定した後のピント変動をある程度許容することができる。

このようにして、本発明の実施の形態では、ブレなどによって映像に影響が生じる状況下において操作性を損なうことなくユーザが意図した被写体にピントを合わせることができる。

上述の説明から明らかなように、図１に示す例においては、システム制御部１１５が制御手段として機能し、ＡＦ処理部１０５が焦点評価値算出手段として機能する。また、システム制御部１１５およびフォーカスレンズ制御部１０４が第１の焦点調整手段および第２の焦点調整手段として機能する。

さらに、システム制御部１１５は動体判定手段として機能し、加速度センサおよびシステム制御部１１５は固定判定手段として機能する。そして、撮影レンズ、ズームレンズ、絞り・シャッタ、フォーカスレンズは撮像光学系を構成し、撮像素子１０８および撮像処理部は撮像手段として機能する。

なお、図１に示す例では、少なくともフォーカスレンズ制御部１０４、ＡＦ処理部１０５、システム制御部１１５、および操作表示部１１７が焦点調整装置を構成する。

以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。

例えば、上記の実施の形態の機能を制御方法として、この制御方法を焦点調整装置に実行させるようにすればよい。また、上述の実施の形態の機能を有するプログラムを制御プログラムとして、当該制御プログラムを焦点調整装置が備えるコンピュータに実行させるようにしてもよい。なお、制御プログラムは、例えば、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録される。

上記の制御方法および制御プログラムの各々は、少なくとも第１の制御ステップおよび第２の制御ステップを有している。

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。つまり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の記録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（またはＣＰＵやＭＰＵなど）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１００ 撮影レンズ
１０２ 絞り・シャッタ制御部
１０４ フォーカスレンズ制御部
１０５ ＡＦ処理部
１０８ 撮像素子
１０９ 撮像処理部
１１０ 画像処理部
１１２ フォーマット変換部
１１５ システム制御部
１１７ 操作表示部

Claims (13)

1. フォーカスレンズを備える撮像光学系を介して入射した光学像に応じて得られた画像データに応じて前記フォーカスレンズを前記撮像光学系の光軸に沿って移動して焦点調整を行う焦点調整装置であって、
   前記画像データに応じた画像において指定された被写体に焦点を合わせる第１の焦点調整モードおよび前記画像データにおいて被写体を検出被写体として検出して当該検出被写体に焦点を合わせる第２の焦点調整モードを選択的に行う制御手段を有し、
   前記制御手段は、前記第１の焦点調整モードの際、前記画像において被写体が指定されると当該指定された被写体に焦点を合わせた後、前記フォーカスレンズの焦点位置を固定し、前記第２の焦点調整モードを実行している際に、前記画像において被写体が指定されると当該指定された被写体に焦点を合わせた後、前記フォーカスレンズによる焦点調整を継続することを特徴とする焦点調整装置。
2. 前記画像データに応じて当該画像データのコントラストを示す焦点評価値を求める焦点評価値算出手段と、
   断続的に前記フォーカスレンズを前記光軸に沿って移動して得られた前記焦点評価値の変化に応じて焦点位置を特定する第１の焦点調整手段と、
   連続的に前記フォーカスレンズを移動して得られた前記焦点評価値の変化に応じて焦点位置を特定する第２の焦点調整手段とを有し、
   前記制御手段は、前記焦点評価値に基づいて前記第１の焦点調整手段および前記第２の焦点調整手段のいずれか一方を選択して焦点調整を行うことを特徴とする請求項１に記載の焦点調整装置。
3. 前記制御手段は、前記画像データが動画データである際に、前記第１の焦点調整モードおよび前記第２の焦点調整モードを選択的に行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の焦点調整装置。
4. 前記制御手段は前記第１の焦点調整手段および前記第２の焦点調整手段による焦点調整が所定の時間で終了しないと、前記フォーカスレンズの焦点位置を固定することを特徴とする請求項２に記載の焦点調整装置。
5. 前記制御手段は、前記第１の焦点調整モードを行う際、前記画像データに関してピントの度合いを示す合焦度に応じて前記指定された被写体に焦点を合わせた後、前記フォーカスレンズの焦点位置を固定するか否かを決定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の焦点調整装置。
6. 前記制御手段は、前記合焦度が所定の閾値以下であると、前記指定された被写体に焦点を合わせた後、前記フォーカスレンズによる焦点調整を継続することを特徴とする請求項５に記載の焦点調整装置。
7. 前記撮像光学系には絞りが備えられており、
   前記制御手段は、前記第１の焦点調整モードを行う際、前記絞りの絞り込み量に応じて前記指定された被写体に焦点を合わせた後、前記フォーカスレンズの焦点位置を固定するか否かを決定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の焦点調整装置。
8. 前記撮像光学系には絞りが備えられており、
   前記制御手段は、前記フォーカスレンズの焦点位置を固定した後に絞りを所定量絞り込むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の焦点調整装置。
9. 前記画像データに応じて前記指定された被写体が動体であるか否かを判定する動体判定手段を有し、
   前記動体判定手段によって前記指定された被写体が動体であると判定されると、前記制御手段は、前記第１の焦点調整モードを行う際、前記指定された被写体に焦点を合わせた後、前記フォーカスレンズによる焦点調整を継続することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の焦点調整装置。
10. フォーカスレンズを備える撮像光学系と、
    前記撮像光学系を介して入射した光学像に応じた画像データを得る撮像手段と、
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の焦点調整装置と、
    を有することを特徴とする撮像装置。
11. 前記撮像装置が固定されているか否かを判定する固定判定手段を有し、
    前記固定判定手段によって前記撮像装置が固定されていないと判定されると、前記制御手段は、前記第１の焦点調整モードを行う際、前記指定された被写体に焦点を合わせた後、前記フォーカスレンズによる焦点調整を継続することを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
12. フォーカスレンズを備える撮像光学系を介して入射した光学像に応じて得られた画像データに応じて前記フォーカスレンズを前記撮像光学系の光軸に沿って移動して焦点調整を行う焦点調整装置の制御方法であって、
    前記画像データに応じた画像において指定された被写体に焦点を合わせる第１の焦点調整モードを行う第１の制御ステップと、
    前記画像データにおいて被写体を検出被写体として検出して当該検出被写体に焦点を合わせる第２の焦点調整モードを行う第２の制御手段とを有し、
    前記第１の制御ステップでは、前記第１の焦点調整モードの際、前記画像において被写体が指定されると当該指定された被写体に焦点を合わせた後、前記フォーカスレンズの焦点位置を固定し、前記第２の制御ステップでは、第２の焦点調整モードを実行している際に、前記画像において被写体が指定されると当該指定された被写体に焦点を合わせた後、前記フォーカスレンズによる焦点調整を継続することを特徴とする制御方法。
13. フォーカスレンズを備える撮像光学系を介して入射した光学像に応じて得られた画像データに応じて前記フォーカスレンズを前記撮像光学系の光軸に沿って移動して焦点調整を行う焦点調整装置で用いられる制御プログラムであって、
    前記焦点調整装置が備えるコンピュータに、
    前記画像データに応じた画像において指定された被写体に焦点を合わせる第１の焦点調整モードを行う第１の制御ステップと、
    前記画像データにおいて被写体を検出被写体として検出して当該検出被写体に焦点を合わせる第２の焦点調整モードを行う第２の制御手段とを実行させ、
    前記第１の制御ステップでは、前記第１の焦点調整モードの際、前記画像において被写体が指定されると当該指定された被写体に焦点を合わせた後、前記フォーカスレンズの焦点位置を固定し、前記第２の制御ステップでは、第２の焦点調整モードを実行している際に、前記画像において被写体が指定されると当該指定された被写体に焦点を合わせた後、前記フォーカスレンズによる焦点調整を継続することを特徴とする制御プログラム。

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