JP6234261B2 - 焦点調節装置および制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮影レンズを通過する光束を受光し撮像して画像信号を生成する撮像素子を有し、生成された画像信号に基づいて焦点調節を行う焦点調節装置および制御方法に関する。

撮影レンズを通過する光束に基づく被写体像を光電変換して画像信号を生成し、この生成された画像信号のコントラスト状態に基づいて撮影レンズの焦点調節を行うことが知られている。コントラス状態の検出は、一般に撮影画面中に設定されたＡＦエリアにおける画像信号に基づいて行っている。この場合、設定されたＡＦエリアの中に被写体の背景が含まれ、被写体と背景の画像が混在した状態では、ＡＦ精度が低下するという問題がある。

そこで、通常のＡＦエリアに含まれる、より小さいＡＦエリアを用いて焦点調節動作を行うことによって、ＡＦエリア内に背景が混在することを防止しＡＦ精度を向上させる焦点検出装置が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００７−１７８４８０号公報

近年、静止画撮影とともに動画撮影が可能なデジタルカメラが知られており、動画撮影に適した焦点調節方法が望まれている。動画撮影時の焦点調節動作として、一旦、合焦状態となった場合には、ＡＦエリア内の画像のコントラスト値を検出し続け、コントラスト値の変化に基づいて被写体の変化を検出すると、焦点調節動作を再開するのが一般的である。

上述した特許文献１では、通常のＡＦエリアやより小さいＡＦエリアを使用して被写体の変化を検出すると、被写体の移動や手ブレによるコントラスト値の微妙な変化の影響を受けやすく、頻繁に被写体が変化したと判断して焦点調節動作を行うこととなり、撮影者は使用感がよくないと感じてしまう。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、焦点調節精度と焦点調節動作の安定性を向上させることが可能な焦点調節装置および制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため第１の発明に係る焦点調節装置は、撮影レンズを通過する光束を受光し撮像して画像信号を生成する撮像素子を有し、上記画像信号に基づいて焦点調節を実行する焦点調節装置において、上記撮像素子により撮像される領域の内部に、大きさの異なる複数の焦点検出領域を設定する焦点検出領域設定部と、上記複数の焦点検出領域のそれぞれに関して焦点検出領域内の画像信号のコントラストを検出し、上記コントラストの変化量とコントラストの変化量の時間的な変化に基づいて被写体像の変化を判定する判定部と、焦点調節動作を停止している時に上記判定部が被写体像の変化があると判定した場合に、焦点調節動作を開始する制御部と、を有し、上記判定部は、上記コントラストの変化量が第１の閾値を超えている状態にある第１の時間を計測し、上記第１の時間が第２の閾値を超えた場合に被写体像の変化があると判定し、上記大きさの異なる複数の焦点検出領域に対して、それぞれ異なる第１の閾値と異なる第２の閾値を設定する。

第２の発明に係る焦点調節装置は、上記第１の発明において、上記制御部は、焦点調節動作を行う第１の動作状態と焦点調節動作を停止させて被写体像の変化を検出する第２の動作状態を切り替えて焦点調節動作を行い、上記焦点検出領域設定部は、上記第１の動作状態と上記第２の動作状態とで上記焦点検出領域の配置を異ならせる。
第３の発明に係る焦点調節装置は、上記第１または第２の発明において、上記判定部は、大きさの異なる複数の焦点検出領域のうちより小さい焦点検出領域にて、上記コントラストの変化量が上記第１の閾値よりも小さい第３の閾値を超えている状態にある第２の時間を計測し、上記第２の時間が上記第２の閾値よりも小さい第４の閾値を超えた場合であって、かつ、より大きい焦点検出領域にて、上記コントラストの変化量が、上記異なる第１の閾値に相当する第５の閾値を超えている状態にある第３の時間を計測し、上記第３の時間が、上記異なる第２の閾値に相当する第６の閾値を超えた場合に被写体像の変化があると判定する。
第４の発明に係る焦点調節装置は、上記第１または第２の発明において、上記判定部は、大きさの異なる複数の焦点検出領域のうちより小さい焦点検出領域にて、上記コントラストの変化量が上記第１の閾値よりも小さい第３の閾値を超えている状態にある第２の時間を計測し、上記第２の時間が上記第２の閾値よりも小さい第４の閾値を超えた場合であっても、より大きい焦点検出領域にて、上記コントラストの変化量が、上記異なる第１の閾値に相当する第５の閾値を超えている状態にある第３の時間を計測し、上記第３の時間が、上記異なる第２の閾値に相当する第６の閾値を超えていない場合には被写体像の変化がないと判定する。

第５の発明に係る制御方法は、撮影レンズを通過する光束を受光し撮像して画像信号を生成する撮像素子を有し、上記画像信号に基づいて焦点調節を実行する焦点調節装置の制御方法において、上記撮像素子により撮像される領域の内部に、大きさの異なる複数の焦点検出領域を設定し、上記複数の焦点検出領域のそれぞれに関して焦点検出領域内の画像信号のコントラストを検出し、上記コントラストの変化量とコントラストの変化量の時間的な変化に基づいて被写体像の変化を判定し、焦点調節動作を停止している時に上記被写体像の変化があると判定した場合に、焦点調節動作を開始し、上記コントラストの変化量が第１の閾値を超えている状態にある第１の時間を計測し、上記第１の時間が第２の閾値を超えた場合に被写体像の変化があると判定し、上記大きさの異なる複数の焦点検出領域に対して、それぞれ異なる第１の閾値と異なる第２の閾値を設定する。
第６の発明に係る制御方法は、上記第５の発明において、焦点調節動作を行う第１の動作状態と焦点調節動作を停止させて被写体像の変化を検出する第２の動作状態を切り替えて焦点調節動作を行い、上記第１の動作状態と上記第２の動作状態とで上記焦点検出領域の配置を異ならせる。
第７の発明に係る制御方法は、上記第５または第６の発明において、大きさの異なる複数の焦点検出領域を有し、複数の焦点検出領域のうちより小さい焦点検出領域にて、上記コントラストの変化量が上記第１の閾値よりも小さい第３の閾値を超えている状態にある第２の時間を計測し、上記第２の時間が上記第２の閾値よりも小さい第４の閾値を超えた場合であって、かつ、より大きい焦点検出領域にて、上記コントラストの変化量が、上記異なる第１の閾値に相当する第５の閾値を超えている状態にある第３の時間を計測し、上記第３の時間が上記異なる第２の閾値に相当する第６の閾値を超えた場合に被写体像の変化があると判定する。
第８の発明に係る制御方法は、上記第５または第６の発明において、大きさの異なる複数の焦点検出領域を有し、複数の焦点検出領域のうちより小さい焦点検出領域にて、上記コントラストの変化量が上記第１の閾値よりも小さい第３の閾値を超えている状態にある第２の時間を計測し、上記第２の時間が上記第２の閾値よりも小さい第４の閾値を超えた場合であっても、より大きい焦点検出領域にて、上記コントラストの変化量が上記異なる第１の閾値に相当する第５の閾値を超えている状態にある第３の時間を計測し、上記第３の時間が上記異なる第２の閾値に相当する第６の閾値を超えていない場合には被写体像の変化がないと判定する。

本発明によれば、焦点調節精度と焦点調節動作の安定性を向上させることが可能な焦点調節装置および制御方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るカメラの主として電気的構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、動画ＡＦ時の状態遷移図である。 本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、動画ＡＦの状態に応じたＡＦエリアの設定を示す図である。 本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、動き回る被写体を複数のＡＦエリアを用いて変化検出することを示す図である。 本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、複数のＡＦエリアを用いた場合のコントラスト値の変化を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、複数のＡＦエリアを用いて変化検出を行う場合の弊害を説明する図である。 本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、確定変化検出を説明する図である。 本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、大エリアと小エリアの２つのＡＦエリアを用いて変化検出を行った場合の条件を示す図表である。 本発明の一実施形態に係るカメラの変化検出の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るカメラの大エリア変化検出の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るカメラの小エリア変化検出の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態としてデジタルカメラに適用した例について説明する。このカメラは、撮影レンズを通過する光束を受光し撮像して画像信号を生成する撮像素子を有し、画像信号に基づいて焦点調節を実行する。すなわち、このカメラは、撮影レンズによって結像された被写体像を画像信号に変換する撮像部を有し、この変換された画像データに基づいて、被写体像を本体の背面に配置した表示部にライブビュー表示する。撮影者はライブビュー表示を観察することにより、静止画や動画の構図やタイミングを決定する。再生モードを選択すると、静止画や動画を表示部に再生表示することができる。

また、本実施形態に係るカメラは、撮像部から取得した画像信号からコントラスト値を取得し、このコントラスト値がピークとなるように撮影レンズの焦点調節を行う。焦点調節にあって、撮影レンズが合焦位置に到達した後は、ＡＦエリアの画像信号に基づくコントラスト値の変化量と時間的な変化量に基づいて、焦点調節動作を再開するか否かを判定する。

図１は、本発明の一実施形態に係るカメラの主として電気的構成を示すブロック図である。本実施形態に係るカメラは、交換レンズ１００とカメラ本体２００から構成される。なお、本実施形態においては、交換レンズ式のカメラであるが、これに限らず、レンズ鏡筒とカメラ本体が一体に構成されたカメラでも勿論かまわない。

交換レンズ１００内には、撮影レンズ１０１、モータ駆動回路１０３、レンズ制御部１０５、記憶部１０７、レンズ通信部１０９が設けられている。

撮影レンズ１０１は、フォーカスレンズを含み、被写体の光学像を形成するための複数の光学レンズから構成され、単焦点レンズまたはズームレンズである。撮影レンズ１０１のフォーカスレンズは、モータ駆動部１０３によって、撮影レンズ１０１の光軸方向に駆動される。モータ駆動部１０３は、レンズ制御部１０５からの制御信号に従って駆動制御を行う。

記憶部１０７は、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリを有し、交換レンズ１００の種々のデータ、例えば、焦点距離情報、絞り情報、撮影レンズ１０１の光学特性、各種調整値等を記憶している。また、記憶部１０７は、レンズ制御部１０５の制御用のプログラムを記憶している。

レンズ制御部１０５は、ＣＰＵ等を含み、記憶部１０７に記憶されているプログラムに従って、カメラ本体２００内の本体制御部２０５と通信を行い、交換レンズ１００内の制御を行う。レンズ通信部１０９は、カメラ本体２００内の本体通信部２１３を介して、本体制御部２０５と通信を行う。

カメラ本体２００内には、撮像素子２０１、撮像素子ＩＦ回路２０３、本体制御部２０５、液晶表示部２０７、カメラ操作スイッチ２０９、記憶部２１１、本体通信部２１３が設けられている。

撮影レンズ１０１の光軸上であって、被写体の光学像が形成される位置に、撮像素子２０１が配置されている。撮像素子２０１は、撮影レンズ１０１によって形成された光学像を画像信号に変換する。すなわち、撮像素子２０１は、各画素を構成するフォトダイオードが二次元的にマトリックス状に配置されており、各フォトダイオードは受光量に応じた光電変換電流を発生し、この光電変換電流は各フォトダイオードに接続するキャパシタによって電荷蓄積される。

撮像素子ＩＦ回路２０３は、撮像素子２０１の電荷蓄積制御や画像信号の読み出し制御等を行う。撮像素子ＩＦ回路２０３は、撮像素子２０１のキャパシタから蓄積電荷を画像信号として繰り返し読出す。この読み出された画像信号（画像データとも称する）は、本体制御部２０５に出力される。

本体制御部２０５は、ＣＰＵ等を含み、記憶部２１１に記憶されているプログラムに従って、カメラ本体２００および交換レンズ１００の全体制御を行う。また、本体制御部２０５は、撮像素子ＩＦ回路２０３から画像信号を入力し、コントラスト値を求め、このコントラスト値がピークとなるように、レンズ制御部１０５を介して、撮影レンズ１０１の焦点調節動作を行う。この焦点調節動作の詳細については、図２ないし図９を用いて後述する。また、本体制御部２０５は、画像信号に基づいて、ライブビュー表示用の画像データを生成し、また記録用の画像データを生成し、また記録媒体に記録された画像データを読み出し、再生表示用の画像データを生成する。

また、本体制御部２０５は、撮像素子２０１により撮像される領域の内部に、大きさの異なる複数の焦点検出領域を設定する焦点検出領域設定部としての機能を果たす。焦点検出領域は、例えば、後述する図３に示すように、小エリア２５および大エリア２７としてもよい。

また、本体制御部２０５は、複数の焦点検出領域のそれぞれに関して焦点検出領域内の画像信号のコントラストを検出し、コントラストの変化量とコントラストの変化量の時間的な変化に基づいて被写体像の変化を判定する判定部として機能する。図２を用いて後述するように、本実施形態においては、一旦、合焦状態となると、焦点調節動作を停止し、被写体像の変化が大きく、焦点調節動作を再開する必要があるかどうかを判定部によって判定する。コントラストの変化量とは、被写体像のコントラストの検出を開始してから変化した量を示し、例えば、後述する図５、図７において、小エリアコントラスト値３１がコントラストスレッシュＣ−Ｔｈ１、Ｃ−Ｔｈ２を下回る場合は被写体像の変化が大きい可能性があると判定する。またコントラストの変化量の時間的変化がある状態とは、例えば、図５、図７において、コントラスト値がスレッシュを下回ってから、スレッシュより小さい状態が継続している時間が所定時間相当のスレッシュよりも長い場合に被写体像の変化が大きい可能性があると判定する。

上述の判定部は、具体的には、コントラストの変化量が第１の閾値を超えている状態（例えば、図５、図７において、コントラスト値がコントラストスレッシュＣ−Ｔｈ１、Ｃ−Ｔｈ２より小さくなる）にある第１の時間を計測し、第１の時間が第２の閾値（例えば、図５、図７において、スレッシュ時間Ｔ−Ｔｈ１、Ｔ−Ｔｈ２）を超えた場合に被写体像の変化があると判定する。

また、上述の判定部は、具体的には、大きさの異なる複数の焦点検出領域に対して、異なる第１の閾値と第２の閾値を設定する。例えば、図５、図７において、コントラストスレッシュＣ−Ｔｈ１（これに対応してスレッシュ時間Ｔ−Ｔｈ１）、コントラストスレッシュＣ−Ｔｈ２（これに対応してスレッシュ時間Ｔ−Ｔｈ２）と、２つの閾値を設けている。

本体制御部２０５は、焦点調節動作を停止している時に判定部が被写体像の変化があると判定した場合に、焦点調節動作を開始する制御部として機能する。図９を用いて後述するように、本実施形態においては、コントラストの変化に基づいて、変化を検出したか否かを判定し、変化検出した場合には（図９のＳ１１の変化検出完了）、焦点調節動作を再開する。

また、上述の制御部は、焦点調節動作を行う第１の動作状態（例えば、後述する図２のサーチフェーズ１１、Ｗｏｂフェーズ１３）と、焦点調節動作を停止させて被写体像の変化を検出する第２の動作状態（例えば、後述する図２の変化検出フェーズ１５）を切り替えて焦点調節動作を行う。上述の焦点検出領域設定部は、第１の動作状態と第２の動作状態とで焦点検出領域の配置を異ならせる（例えば、後述する図３において、小エリア２５と大エリア２７の切り替えを行う）。

液晶表示部２０７は、本体制御部２０５に接続され、背面液晶パネルを有する。液晶表示部２０７は、本体制御部２０５からライブビュー表示用の画像データ、再生表示用の画像データ等を入力し、ライブビュー画像や再生表示等を行う。なお、表示用のパネルとしては、液晶パネルに限らず、例えば、有機ＥＬ等であってもよい。

カメラ操作スイッチ２０９は、カメラに設けられた各種の操作部材を含み、各種操作部材の操作状態を検知し、検知信号を本体制御部２０５に出力する。各種操作部材としては、電源釦、レリーズ釦、動画釦、メニュー釦、十字釦、ＯＫ釦、再生釦等を有する。動画釦を操作されると、動画撮影を開始し、再度、操作されると、動画撮影を終了する。なお、モードダイヤルやメニュー画面等において、動画撮影モードを設定すると、レリーズ釦の操作によって動画撮影の開始と終了を行うようにしてもよい。

本体通信部２１３は、レンズ通信部１０９と接続され、本体制御部２０５とレンズ制御部１０５の通信を行う。

次に、図２ないし図１１を用いて、本実施形態における焦点調節動作について説明する。図２は、動画撮影時の焦点調節状態を示す。動画撮影を開始すると、まず、ウォブリング（Ｗｏｂと称する）フェーズ１３となる。このＷｏｂフェーズ１３では、本体制御部２０５は、レンズ制御部１０５を介して撮影レンズ１０１を至近方向と無限方向に交互に微小駆動させ、駆動中に撮像素子２０１からの画像信号に基づくコントラスト値を算出し、合焦位置の方向や、現在合焦状態であるかを判定する。

Ｗｏｂフェーズ１３において、合焦位置の方向を検出したり、合焦位置が遠い位置にあると判定される場合、Ｗｏｂフェーズ１３からサーチフェーズ１１に移行する。このサーチフェーズ１１では、本体制御部２０５は、レンズ制御部１０５を介して撮影レンズ１０１を無限側または至近側に駆動させ、駆動中に撮像素子２０１からの画像信号に基づくコントラスト値を算出し、このコントラスト値のピーク位置を探す。

サーチフェーズ１１において、コントラスト値のピーク位置付近に達すると、サーチフェーズ１１から再度Ｗｏｂフェーズ１３に移行する。再度、移行したＷｏｂフェーズ１３では、本体制御部２０５は、レンズ制御部１０５を介して撮影レンズ１０１を至近方向と無限方向に交互に微小駆動させながら、ピーク位置を検出する。

Ｗｏｂフェーズ１３において、コントラスト値のピーク位置（撮影レンズ１０１の合焦位置）を検出すると、変化検出フェーズ１５に移行する。この変化検出フェーズ１５では、本体制御部２０５は、レンズ制御部１０５を介して撮影レンズ１０１をＷｏｂフェーズ１３で検出したピーク位置に停止させ、レンズ駆動を再開するか判断する変化検出を、撮像素子２０１から１フレームの画像信号を入力する毎に行う。すなわち、動画撮影においては、頻繁に撮影レンズ１０１の焦点調節を行うと、撮影者にとって被写体像のピント位置が頻繁に移動することになり、不自然で違和感がある。そこで、撮影レンズ１０１が合焦位置に到達すると、一旦、レンズ駆動を停止させ、被写体の変化が所定以上大きい場合にレンズ駆動を再開するようにしている。

次に、図３を用いて、ＡＦエリアの変更について説明する。図３（ａ）は、サーチフェーズ１１およびＷｏｂフェーズ１３におけるＡＦエリアを示す。すなわち、サーチフェーズ１１およびＷｏｂフェーズ１３においては、撮影範囲２１内における被写体２３に対して焦点を合わせるために、小エリア２５をＡＦエリアとして設定する。小エリア２５が設定されると、本体制御部２０５は、撮像素子２０１からの画像信号の内、小エリア２５に対応する領域の画像信号について、コントラスト値を算出し、このコントラス値がピークとなるように、撮影レンズ１０１の制御を行う。小エリア２５をＡＦエリアとして設定すると、ＡＦエリア内に狙いの被写体のみとなり、高精度の焦点検出を行うことができる。

サーチフェーズ１１からＷｏｂフェーズ１３に移行し、Ｗｏｂフェーズ１３において撮影レンズ１０１が合焦位置で停止すると、前述したように、変化検出フェーズ１５に移行する。変化検出フェーズ１５に移行すると、大エリア２７をＡＦエリアとして設定する。大エリア２７が設定されると、本体制御部２０５は、撮像素子２０１からの画像信号の内、大エリア２７に対応する領域の画像信号について、コントラスト値を算出しコントラストの変化を監視する。

変化検出フェーズ１５において、ＡＦエリアを小エリア２５のままとしておくと、主被写体が手ブレや被写体の移動に伴って、小エリア２５の外側に出てしまうことが多々ある。この場合には、ＡＦエリア内のコントラスト値が安定せず、頻繁に変化を検出してしまうことから、レンズ駆動を頻繁に再開してしまい、記録された動画や動画記録中の表示の見栄えが悪くなってしまう。そこで、変化検出フェーズ１５に移行すると、ＡＦエリアを大エリア２７に変更している。

次に、図４ないし図７を用いて、変化検出フェーズ１５において、ＡＦエリアを複数、設定することについて説明する。図３において、変化検出フェーズ１５においては、ＡＦエリアとして大エリア２７を設定していたが、大エリア２７に加えて小エリア２５も設定し、両エリアのコントラスト値を用いて被写体像変化の監視を行うようにしてもよい。

今、図４に示すような動く被写体を撮影する場合を想定する。この例では、撮影範囲２１内において、左右方向の移動する被写体２３について、ＡＦエリアとして小エリア２５と大エリア２７の２つのエリアを設定したとする。

図４（ａ）においては、小エリア２５内は、右側の人の胴体部分のコントラスト値となる。図４（ｂ）になると、小エリア２５内は左右の人の手だけになり、図４（ａ）の場合に比較し、コントラスト値が大きく変化する。さらに図４（ｃ）の状態になると、小エリア２５内は左の人の胴体となり、再び、コントラスト値が大きく変化する。このように、小エリア２５内のコントラスト値は、図５の小エリアコントラスト値３１に示すように、大きく変化する。動く被写体に対して、小さいエリアでコントラスト値の変化を監視すると、エリアが小さいために、被写体がエリアを出たり入ったりしてしまい、コントラスト情報が安定しない。

一方、大エリア２７内では、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）のいずれにおいても、被写体２５のほぼ全体が含まれている。このため、大エリア２７内のコントラスト値は、図５の大エリアコントラスト値３３に示すように、比較的安定している。つまり、大エリアでコントラスト値を監視する場合では、被写体２３の動きがエリア内に収まりやすく、コントラスト情報が安定する。したがって、被写体２３が、カメラからほぼ等距離の位置で左右に移動する場合には、大エリア２７を設定し、この大エリアの画像信号に基づいてコントラスト値を監視すれば、不必要な変化検出とレンズ駆動の再開を防ぐことができる。

次に、図６に示すような奥行き方向で動く被写体を想定する。この例では、撮影範囲２１内において、カメラに近づくように移動する被写体２３について、ＡＦエリアとして小エリア２５と大エリア２７の２つのエリアを設定したとする。図６（ａ）に示す場合は、被写体２３は遠方にあり、撮影レンズ１０１は合焦状態であるとすると、図６（ｂ）に示す場合は、被写体２３は近くに移動してきており、撮影レンズ１０１は合焦位置から外れた状態となる。

図７は、図６に示すような奥行き方向で動く被写体の場合におけるコントラスト値の変化を示す。図７に示すように、この場合は、大エリアコントラスト値３３は比較的安定しており、変化しない。つまり、大エリアのコントラスト値の変化は小さく、レンズ駆動を再開すべき被写体の変化を検出することができない。

そこで、本実施形態においては、変化検出フェーズ１５において、ＡＦエリアとして、大エリア２７に加えて小エリア２５の２つのエリアを設定し、両エリアのコントラスト値に基づいて、変化検出を行うようにしている。

図７において、コントラストスレッシュＣ−Ｔｈ１およびコントラストスレッシュＣ−Ｔｈ２は、小エリアコントラスト値３１に対する閾値であり、Ｃ−Ｔｈ１＞Ｃ−Ｔｈ２である。また、コントラストスレッシュＣ−Ｔｈ１に対する時間スレッシュＴ−Ｔｈ１は、小エリアコントラスト値がコントラストスレッシュＣ−Ｔｈ１より小さくなってから、コントラストスレッシュＣ−Ｔｈ１より大きくなるまでの時間を判定するための閾値時間である。また、コントラストスレッシュＣ−Ｔｈ２に対する時間スレッシュＴ−Ｔｈ２は、小エリアコントラスト値がコントラススレッシュＣ−Ｔｈ２より小さくなってから、コントラストスレッシュＣ−Ｔｈ２より大きくなるまでの時間を判定するための閾値時間である。

なお、図７においては、Ｔ−Ｔｈ１およびＴ−Ｔｈ２について、コントラスト値が小さくなり、再び、大きくなる例で説明したが、これに限らず、コントラスト値が大きくなり、再び、小さくなる場合にも適用できる。この場合は、コントラスト値がより大きいコントラストスレッシュと、これに対応する時間スレッシュを設けてコントラスト値が大きく変化する場合について同様の判定を行えばよい。以下の説明では、複雑化を避けるため、コントラスト値が小さくなる方向に変化する場合についてだけ記載する。

図６および図７に示す例では、大エリアコントラスト値３３は、大きく変化がないが、小エリアコントラスト値３１についてみると、時刻ｔ１において、小エリアコントラスト値がコントラストスレッシュＣ−Ｔｈ１より小さくなり、また時刻ｔ２においてコントラストスレッシュＣ−Ｔｈ２より小さくなっている。そして、時刻ｔ３において、時間スレッシュＴ−Ｔｈ１が経過しても、小エリアコントラスト値はコントラストスレッシュＣ−Ｔｈ１より小さく、また、時刻ｔ４において、時間スレッシュＴ−Ｔｈ２の時間が経過しても、小エリアコントラスト値はコントラストスレッシュＣ−Ｔｈ２よりも小さい。

本実施形態においては、大エリア２７のコントラスト値に変化がない場合でも、小エリア２５のコントラスト値が時間スレッシュＴ−Ｔｈ１、Ｔ−Ｔｈ２を超えても変化が続く場合には、変化検出完了、すなわち、変化を検出したので、変化検出フェーズ１５からＷｏｂフェーズ１３に移行させる。

図７に示す例において、変化検出完了は、具体的には、時刻ｔ３において、コントラストスレッシュＣ−Ｔｈ１に対する時間スレッシュＴ−Ｔｈ１を超えたが、大エリア２７のコントラスト値は変化がないことから、時刻ｔ３において、変化検出完了とはしない。また、時刻ｔ４において、大エリア２７のコントラスト値は変化がないが、コントラストスレッシュＣ−Ｔｈ２に対する時間スレッシュＴ−Ｔｈ２を超えたことから、変化検出完了とする。

次に、図８を用いて、小エリア２５および大エリア２７の２つのＡＦエリアを用いた変化検出完了の判定について説明する。なお、図８においては、コントラスト値を抽出するためのハイパスフィルタＨＰＦ１、ＨＰＦ２が切り替え可能であり、それぞれのハイパスフィルタＨＰＦ１、ＨＰＦ２に応じて、それぞれ閾値が設定される。また、コントラスト値に対する閾値（コントラストスレッシュＣ−Ｔｈ）とそれに応じた時間スレッシュ（Ｔ−Ｔｈ）は、小エリア２５からの画像信号のみならず、大エリア２７からの画像信号に対しても設定される。

図８に示す図表において、第１段は、エリアの区分けを示す。すなわち、小エリア２５からの画像信号か、大エリア２７からの画像信号かの区分けを行う。

図８の図表の第２段は、ハイパスフィルタの区分を示す。本実施形態においては、ハイパスフィルタＨＰＦ１、ＨＰＦ２のハイパスフィルタが切り換えられる。ハイパスフィルタＨＰＦ１、ＨＰＦ２は、本体制御部２０５内に配置され、撮像素子ＩＦ回路２０３から出力される画像信号に対してフィルタ処理を行う。ここで、ハイパスフィルタＨＰＦ２の方が、ハイパスフィルタＨＰＦ１よりもカットオフ周波数が高い。すなわち、ハイパスフィルタＨＰＦ２の出力の方が高周波成分を多く含み、ハイパスフィルタＨＰＦ１の出力は、ＨＰＦ２よりは低周波成分を含む。ここでは、ハイパスフィルタを用いた例を記載するが、バンドパスフィルタなど、特定の周波数成分を抽出するその他のフィルタを用いてもよい。

図８の図表の第３段は、閾値の区分を示す。図表中、「小１−１」は、小エリア２５からの画像信号をハイパスフィルタＨＰＦ１でハイパスフィルタ処理した信号であるコントラスト値に対する閾値１を示し、図５および図７におけるコントラストスレッシュＣ−Ｔｈ１および時間スレッシュＴ−Ｔｈ１に相当する。また、「小１−２」は、小エリア２５からの画像信号をハイパスフィルタＨＰＦ１でハイパスフィルタ処理した信号であるコントラスト値に対する閾値２を示し、図５および図７におけるコントラストスレッシュＣ−Ｔｈ２および時間スレッシュＴ−Ｔｈ２に相当する。

同様に、「小２−１」は、小エリア２５からの画像信号をハイパスフィルタＨＰＦ２でハイパスフィルタ処理した信号であるコントラスト値に対する閾値１を示し、「小２−２」は、小エリア２５からの画像信号をハイパスフィルタＨＰＦ２でハイパスフィルタ処理した信号であるコントラスト値に対する閾値２を示す。「大１−１」「大１−２」「大２−１」「大２−２」は、大エリア２７からの画像信号をハイパスフィルタＨＰＦ１、ＨＰＦ２でハイパスフィルタ処理した信号であるコントラスト値に対する閾値１、２を示す。なお、図５および図７においては、これらに対応する例は省略している。

図８の図表の第４段は、変化検出時の判定結果を示す。すなわち、Ａは、変化を検出したと判定するが、判定自体は未確定であることを意味する。Ｂは、確定変化検出、すなわち変化したとの判定を確定することを意味する。図表の第４段は、変化を検出しないときの判定結果を示し、Ｃは、変化を検出しないと判定することを意味する。

例えば、図７において、時刻ｔ２において、小エリア２５からの画像信号のコントラスト値がコントラストスレッシュＣ−Ｔｈ２より小さくなり、さらに時刻ｔ４になると、コントラストスレッシュＣ−Ｔｈ２よりも小さい時間がスレッシュ時間Ｔ−Ｔｈ２を超える。この変化を検出すると、確定変化検出Ｂと判定する。なお、図７はＨＰＦ１を採用した場合と示す。上記の判定は、図８において、エリア：小エリア、ＨＰＦ：ＨＰＦ１、閾値：小１−２の場合であり、判定結果として変化検出時：Ｂとなる。なお、初期状態では変化検出結果は未検出Ｃに初期設定されるので、上記の場合は未検出Ｃから変化検出Ｂに変化検出結果が変化したことになる。

また、上記において、コントラスト値がコントラストスレッシュＣ−Ｔｈ２よりも小さくなった後、時刻ｔ４を経過する前にコントラストスレッシュＣ−Ｔｈ２よりも大きくなった場合は、変化検出結果は未検出Ｃと判定する。なお、初期状態では変化検出結果は未検出Ｃに初期設定されるので、上記の場合は未検出Ｃが継続されることになる。

また、図７において、時刻ｔ１において、小エリア２５からの画像信号のコントラスト値がコントラストスレッシュＣ−Ｔｈ１より小さくなり、さらに時刻ｔ３になると、コントラストスレッシュＣ−Ｔｈ１よりも小さい時間がスレッシュ時間Ｔ−Ｔｈ１を超える。この変化を検出すると、変化検出Ａと判定する。上記の判定は、図８において、エリア：小エリア、ＨＰＦ：ＨＰＦ１、閾値：小１−１の場合であり、判定結果として変化検出時：Ａとなる。また、上記において、コントラスト値がコントラストスレッシュＣ−Ｔｈ１よりも小さくなった後、時刻ｔ３を経過する前にコントラストスレッシュＣ−Ｔｈ１よりも大きくなった場合は、変化検出結果は未検出Ｃと判定する。

図８に基づき、小エリア２５および大エリア２７のそれぞれの状態を判定し、それぞれの状態の組み合わせに基づいて変化検出を確定させる。すなわち、変化検出を確定させるのは、（１）小エリア２５の状態が変化検出（図表の第４段の小エリアにおいてＡ）で、かつ大エリア２７の状態が変化検出（図表の第４段の大エリアにおいてＡ）の場合、または（２）小エリアの状態が確定変化検出（図表の第４段においてＢ）の場合である。

このように、本実施形態における変化検出では、小エリアからのコントラスト値が所定時間の間、所定量以上低下すると、変化検出Ａまたは確定変化検出Ｂと判定している。そして、確定変化検出Ｂと判定した場合には、それだけで、変化検出フェーズからＷｏｂフェーズやサーチフェーズに移行する。また小エリアおよび大エリアの２つのエリアにおいて、変化検出Ａと判定した場合にも、変化検出フェーズからＷｏｂフェーズやサーチフェーズに移行する。

本実施形態においては、コントラストの変化量（すなわち、コントラストスレッシュＣ−Ｔｈを超えたか否か）と、コントラストの変化量の時間的な変化（Ｃ−Ｔｈを超えてから、スレッシュ時間Ｔ−Ｔｈを超えたか否か）に基づいて被写体像の変化を判定している。このため、図６に示すように、被写体が奥行き方向（カメラからの距離が変化する方向）に移動する場合であっても、高精度で安定した焦点調節を行うことができる。

なお、図８に示す変化検出判定の図表においては、ＡＦエリアを小エリアと大エリアの２エリアの例を示したが、３エリア以上に分けるようにしても勿論構わない。また、ハイパスフィルタをＨＰＦ１とＨＰＦ２の２つ設ける例を示したが、１つでもよく、また３以上のハイパスフィルタを設けるようにしても構わない。また、閾値として閾値１と閾値２の２つ設ける例を示したが、３以上設けるようにしても構わない。

次に、図９ないし図１１に示すフローチャートを用いて、本実施形態の変化検出の動作（変化検出フェーズ１５における動作）について説明する。このフローチャートは、本体制御部２０５が、記憶部２１１に記憶されているプログラムに従って、カメラ本体２００および交換レンズ１００内の各部を制御して実行する。なお、これらのフローチャートにおいては、説明を簡略化するためにハイパスフィルタとしては、ＨＰＦ１またはＨＰＦ２のいずれか１つを設けている例で説明する。

図９に示す変化検出のフローに入ると、まず、小エリア変化検出を行う（Ｓ１）。ここでは、撮像素子２０１からの画像信号の内、小エリア２５に対応する画像信号を用いて、変化検出４１（図８の「Ａ」に相当）、確定変化検出４３（図８の「Ｂ」に相当、または変化未検出４５（図８の「Ｃ」に相当）のいずれかを検出する。この小エリア変化検出の詳しい動作については、図１１を用いて後述する。

小エリア変化検出を行うと、次に、小エリアで変化検出したか否かを判定する（Ｓ３）。ここでは、ステップＳ１における小エリア変化検出の検出結果に基づいて判定する。すなわち、検出結果が変化検出４１および確定変化検出４３の場合には、検出ありとして、Ｙｅｓと判定され、また検出結果が変化未検出４５の場合には、検出なしとして、Ｎｏと判定される。

ステップＳ３における判定の結果、変化検出なしの場合（Ｎｏの場合）には、変化検出処理を続行する。この場合は、図２における変化検出フェーズ１５を維持し、変化検出を続行する。

一方、ステップＳ３における判定の結果、変化検出ありの場合（Ｙｅｓの場合）には、次に、確定変化検出か否かを判定する（Ｓ５）。ここでは、ステップＳ１における小エリア変化検出の結果に基づいて判定する。この判定の結果、確定変化検出の場合には、変化検出を完了する。すなわち、被写体に変化があったことから、変化検出フェーズ１５からＷｏｂフェーズ１３またはサーチフェーズ１１に移行する（図２参照）。

ステップＳ５における判定の結果、確定変化検出でない場合には、次に、大エリア変化検出を行う（Ｓ７）。ここでは、撮像素子２０１からの画像信号の内、大エリア２７に対応する画像信号を用いて、変化検出４１、または変化未検出４３のいずれかを判定する。この大エリア変化検出の詳しい動作については、図１０を用いて後述する。

大エリア変化検出を行うと、次に、大エリアで変化検出したか否かを判定する（Ｓ９）。ここでは、ステップＳ７における大エリア変化検出の検出結果に基づいて判定する。この判定の結果、大エリアで変化未検出４５の場合には、変化検出処理を続行する。この場合は、図２における変化検出フェーズ１５を維持し、変化検出を続行する。

一方、ステップＳ９における判定の結果、大エリアで変化検出４１の場合には、小エリアと大エリアの両方で変化があったことから、変化検出を完了し、変化検出フェーズ１５からＷｏｂフェーズ１３またはサーチフェーズ１１に移行する（図２参照）。

このように、変化検出処理のフローにおいては、小エリアと大エリアの変化検出に応じて、変化検出処理を続行するか、または変化検出を完了して、Ｗｏｂフェーズ１３またはサーチフェーズ１１に移行している。なお、ＨＰＦを複数設ける場合は、複数のＨＰＦにそれぞれ対応する小エリア変化検出処理を有し、いずれか１つの処理で変化検出と判定した場合にステップＳ３にて変化検出したと判定してもよい。また、複数の全部や一部で変化検出したと判定した場合にステップＳ３にて変化検出したと判定してもよい。大エリア変化検出処理についても同様である。

次に、図１０に示すフローチャートを用いて、ステップＳ７の大エリア変化検出の詳しい動作について説明する。大エリア変化検出のフローに入ると、まず、閾値１のコントラスト変化量閾値より、コントラスト値の変化が大きいか否かを判定する（Ｓ２１）。ここでは、大エリア２７からの画像信号に基づくコントラスト値が、例えば、閾値１に応じたコントラストスレッシュ値Ｃ−Ｔｈ１ｂ（大エリアに対応することを示すｂを付す）より小さくなかったか否かを判定する。

ステップＳ２１における判定の結果、閾値１のコントラスト変化量閾値（Ｃ−Ｔｈ１ｂ）より、コントラスト値の変化が大きい場合には、次に、閾値１継続時間カウンタを更新する（Ｓ２３）。ここでは、コントラスト値が閾値１に応じたコントラストスレッシュＣ−Ｔｈ１ｂよりも小さくなってからの時間が、閾値１に応じたスレッシュ時間Ｔ−Ｔｈ１ｂを超えたか否かを判定するための計時動作を行う。撮像素子２０１から１フレーム分の画像信号が出力されるたびに、閾値１継続時間カウンタが更新される。

閾値１継続時間カウンタを更新すると、次に、閾値１継続時間カウンタが閾値１継続時間閾値Ｔ−Ｔｈ１ｂに到達したか否かを判定する（Ｓ２５）。ここでは、ステップＳ２３における閾値１継続時間カウンタのカウンタ値に基づいて、コントラスト値が閾値１に応じたコントラストスレッシュＣ−Ｔｈ１ｂよりも小さくなってからの時間が、閾値１に応じたスレッシュ時間Ｔ−Ｔｈ１ｂを超えたか否かを判定する。

ステップＳ２５における判定の結果、閾値１継続時間カウンタが閾値１継続時間閾値Ｔ−Ｔｈ１ｂに到達していない場合には、次に、閾値２のコントラスト変化量閾値より、コントラスト値の変化が大きいか否かを判定する（Ｓ２７）。ここでは、例えば、大エリア２７からの画像信号に基づくコントラスト値が、閾値２に応じたコントラストスレッシュ値Ｃ−Ｔｈ２ｂより小さくなかったか否かを判定する。

ステップＳ２７における判定の結果、閾値２のコントラスト変化量閾値より、コントラスト値の変化が大きい場合には、次に、閾値２継続時間カウンタを更新する（Ｓ２９）。ここでは、コントラスト値が閾値２に応じたコントラストスレッシュＣ−Ｔｈ２ｂよりも小さくなってからの時間が、閾値２に応じたスレッシュ時間Ｔ−Ｔｈ２ｂを超えたか否かを判定するための計時動作を行う。撮像素子２０１から１フレーム分の画像信号が出力されるたびに、閾値２継続時間カウンタが更新される。

閾値２継続時間カウンタを更新すると、次に、閾値２継続時間カウンタが閾値２継続時間閾値Ｔ−Ｔｈ２ｂに到達したか否かを判定する（Ｓ３１）。ここでは、ステップＳ２９における閾値２継続時間カウンタのカウンタ値に基づいて、コントラスト値が閾値２に応じたコントラストスレッシュＣ−Ｔｈ２ｂよりも小さくなってからの時間が、閾値２に応じたスレッシュ時間Ｔ−Ｔｈ２ｂを超えたか否かを判定する。

ステップＳ２５における判定の結果、閾値１継続時間カウンタが閾値１継続時間閾値Ｔ−Ｔｈ１ｂに到達すると、または閾値２継続時間カウンタが閾値２継続時間閾値Ｔ−Ｔｈ２ｂに到達すると、変化検出と判定する。ここでは、大エリアからの画像信号が閾値１または閾値２に応じたコントラストスレッシュＣ−Ｔｈ１ｂまたはＣ−Ｔｈ２ｂよりも小さくなってから、閾値１または閾値２に応じたスレッシュ時間Ｔ−Ｔｈ１ｂまたはＴ−ＴＨ２ｂに達したことから、大エリアの被写体に変化があったとして変化検出４１と判定される。

また、ステップＳ２１における判定の結果、閾値１のコントラスト変化量閾値Ｃ−Ｔｈ１ｂより、コントラスト値の変化が大きくない場合、またはステップＳ２７における判定の結果、閾値２のコントラスト変化量閾値Ｃ−Ｔｈ２ｂより、コントラスト値の変化が大きくない場合、またはステップＳ３１における判定の結果、閾値２継続時間カウンタが閾値２継続時間閾値Ｔ−Ｔｈ２ｂに到達しない場合には、大エリアの被写体に変化がなかったとして変化未検出４５と判定される。

このように、大エリア変化検出のフローにおいては、大エリアからの画像信号がコントラストスレッシュＣ−Ｔｈを超えてから（Ｓ２１）、スレッシュ時間Ｔ−Ｔｈが経過すると（Ｓ２５）、変化検出４１と判定する。一方、条件を満たすまでは、変化未検出４５と判定する。なお、ＨＰＦを複数設ける場合は、ＨＰＦの種類毎に図１０のフローチャートの処理を行い、ＨＰＦ毎に変化検出の判定結果が得られる。

図１１に示すフローチャートを用いて、ステップＳ１の小エリア変化検出の詳しい動作について説明する。この小エリア変化検出のフローは、図１０に示した大エリア変化検出と比較し、大エリア変化検出のフローは、撮像素子２０１の大エリア２７からの画像信号を用いてコントラスト値の変化を検出するのに対して、図１１に示す小エリア変化検出は、撮像素子２０１の小エリア２５からの画像信号を用いてコントラスト値の変化を検出する点で相違している。

しかし、図１１のステップＳ２１ａ〜Ｓ３１ａにおける各処理は、使用される画像信号が異なり、また判定結果に応じた設定（変化検出４１等）が異なる点を除けば、図１０に示すフローと略同様である。そこで、図１１のフロー中、図１０と同様の処理を行うステップについては、同一のステップ番号に「ａ」を付与し、詳しい説明を省略する。そして、判定の結果、変化検出４１、確定変化検出４３、変化未検出４５の設定が異なることから、この点を中心に説明する。

図１１に示す小エリア変化検出のフローにおいて、変化検出４１が設定されるのは、ステップＳ２５ａにおいて、閾値１継続時間カウンタが閾値１継続時間閾値Ｔ−Ｔｈ１に到達した場合である。この場合は、小エリア２５からの画像信号に基づくコントラスト値が閾値１に対応するコントラストスレッシュＣ−Ｔｈ１より小さくなってから、閾値１に対応するスレッシュ時間Ｔ−Ｔｈ１の時間が経過した場合である。

図１１に示す小エリア変化検出のフローにおいて、確定変化検出４３が設定されるのは、ステップＳ３１ａにおいて、閾値２継続時間カウンタが閾値２継続時間閾値Ｔ−Ｔｈ２に到達した場合である。この場合は、小エリア２５からの画像信号に基づくコントラスト値が閾値２に対応するコントラストスレッシュＣ−Ｔｈ２より小さくなってから、閾値２に対応するスレッシュ時間Ｔ−Ｔｈ２の時間が経過した場合である。

閾値１と閾値２の関係は、図７において、コントラストスレッシュＣ−Ｔｈ１およびスレッシュ時間Ｔ−Ｔｈ１の組み合わせが閾値１に相当し、コントラストスレッシュＣ−Ｔｈ２およびスレッシュ時間Ｔ−Ｔｈ２の組み合わせが閾値２に相当する。すなわち、閾値２の方が閾値１と比較し、よりコントラストスレッシュＣ−Ｔｈが低レベルであり、より大きなコントラスト変化量に対応し、スレッシュ時間が長い。

このため、図１１において、確定変化検出４３が設定される場合には、よりコントラスト値が小さくなり（コントラストスレッシュＣ−Ｔｈ２より小さい、すなわち、ピント外れが大きくなった）、この状態が所定時間（スレッシュ時間Ｔ−Ｔｈ２）、続いた場合である（すなわち、ピントは外れ時間が長い）。一方、変化検出４１が設定される場合は、コントラスト値が小さくなり（コントラストスレッシュＣ−Ｔｈ１より小さい。ただし、確定変化検出４３が設定される場合よりは高く、ピント外れ具合は相対的に大きくない）、この状態が所定時間（スレッシュ時間Ｔ−Ｔｈ１）続いた場合である。

図１１に示す小エリア変化検出のフローにおいて、変化未検出４５が設定されるのは、上述の条件を満たさない場合であり、ステップＳ２１ａ、Ｓ２７ａ、３１ａにおける判定の結果がＮｏの場合である。

このように、小エリア変化検出のフローにおいては、小エリアからの画像信号がコントラストスレッシュＣ−Ｔｈ１を超えてから（Ｓ２１ａ）、スレッシュ時間Ｔ−Ｔｈ１が経過すると（Ｓ２５ａ）、変化検出４１と判定する。また、小エリアからの画像信号がコントラストスレッシュＣ−Ｔｈ２を超えてから（Ｓ２７ａ）、スレッシュ時間Ｔ−Ｔｈ２が経過すると（Ｓ３１ａ）、確定変化検出４３と判定する。一方、変化検出４１および確定変化検出４３のいずれかの条件を満たすまでは、変化未検出４５と判定する。なお、ＨＰＦを複数設ける場合は、ＨＰＦの種類毎に図１１のフローチャートの処理を行い、ＨＰＦ毎に変化検出の判定結果が得られる。

以上説明したように、本発明の一実施形態においては、サーチフェーズ１１やＷｏｂフェーズ１３のような焦点検出のためのレンズ駆動中におけるＡＦエリアのサイズと、変化検出フェーズ１５におけるレンズ停止中のＡＦエリアのサイズを、異ならせている（図３参照）。このため、焦点調節精度と焦点調節動作の安定性を向上させることができる。

また、本発明の一実施形態においては、変化検出フェーズにおいて、コントラスト値とコントラストスレッシュ（Ｃ−Ｔｈ）との比較に基づくコントラスト値の変化と、変化状態の継続時間に基づいて、被写体の焦点状態が変化し、焦点調節動作の再開が必要か否かを判定するようにしている。このため、焦点調節精度と焦点調節動作の安定性を向上させることができる。

また、本発明の一実施形態においては、変化検出フェーズにおいて、コントラスト値に対して、変化検出用の閾値１、２（コントラストスレッシュＣ−Ｔｈと、スレッシュ時間Ｔ−Ｔｈの組み合わせ）を用いて、変化検出（確定変化検出を含む）を行い、焦点調節動作を再開する必要があるか否かを判定している（図４〜図８参照）。このため、焦点調節精度と焦点調節動作の安定性を向上させることができる。

なお、本発明の一実施形態においては、変化検出フェーズにおけるＡＦエリアは、小エリア２５と大エリア２７の２つを設けていたが、これに限らない。例えば、小エリア２５と大エリア２７の間に中エリアを配置し、エリアを３つ、もしくはそれ以上配置するようにしてもよい。この場合には、エリアのサイズに従って、コントラストスレッシュとスレッシュ時間を変更することにより、さらに最適化された変化検出が可能となる。

また、本発明の一実施形態においては、ＡＦエリアを撮影画面２１の略中央に配置していたが、中央に限らず、上下左右に中央からずらした位置に配置するようにしてもよい。また、小エリアは、大エリアの略中央に位置させていたが、中央からずらした位置に配置するようにしてもよい。この場合、大エリアは位置を変更しないか、または小エリアの位置に応じて移動させてもよい。また小エリアは、例えば、タッチパネル操作や十字キー操作によってユーザが設定した位置としてもよい。また、この場合、大エリアは、小エリアが、例えば、左下端に設定されたときには、大エリアのエリアサイズは、変更せず、位置を左下端に設定してもよい。

また、小エリアを被写体の顔の位置に設定するようにしてもよい。このとき、顔の位置が大エリアの外にある場合には、小エリアを大エリアの範囲外に設定してもよい。これにより、被写体の顔の角度や光の当たり具合で不要に変化検出してしまうことを防止することができる。また、小エリアを追尾被写体の位置に設定するようにしてもよい。このときも小エリアを大エリアの範囲外に設定してもよい。この場合には、追尾被写体のわずかな移動などで生じてしまう不要な変化検出を防止することができる。

また、本発明の一実施形態において、コントラストスレッシュＣ−Ｔｈは、コントラスト値が低下する場合のスレッシュとして説明したが、逆にコントラスト値が上昇する場合のスレッシュについても同様に設けてもよい。

また、本発明の一実施形態においては、閾値１、閾値２の２種類しか設けていなかったが、１種類のみでもよく、また、３種類以上でもよい。また、閾値に相当するコントラストスレッシュＣ−Ｔｈとスレッシュ時間Ｔ−Ｔｈの組み合わせにおいて、閾値１、閾値２では、Ｃ−ＴｈとＴ−Ｔｈをそれぞれ異ならせていたが、Ｃ−ＴｈまたはＴ−Ｔｈは閾値に係わらず同じとしてもよい。

また、本発明の一実施形態においては、動画撮影時の焦点調節動作について説明したが、これに限らず、ライブビュー表示時において適用しても勿論かまわない。

また、本実施形態においては、撮影のための機器として、デジタルカメラを用いて説明したが、カメラとしては、デジタル一眼レフカメラでもコンパクトデジタルカメラでもよく、ビデオカメラ、ムービーカメラのような動画用のカメラでもよく、さらに、携帯電話、スマートフォーン、携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assist）、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレット型コンピュータ、ゲーム機器等に内蔵されるカメラでも構わない。いずれにしても、コントラストを用いて焦点調節を行う機器であれば、本発明を適用することができる。

また、本明細書において説明した技術のうち、主にフローチャートで説明した制御に関しては、プログラムで設定可能であることが多く、記録媒体や記録部に収められる場合もある。この記録媒体、記録部への記録の仕方は、製品出荷時に記録してもよく、配布された記録媒体を利用してもよく、インターネットを介してダウンロードしたものでもよい。

また、特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず」、「次に」等の順番を表現する言葉を用いて説明したとしても、特に説明していない箇所では、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

本発明は、上記実施形態にそのまま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、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。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よい。

１１・・・サーチフェーズ、１３・・・Ｗｏｂフェーズ、１５・・・変化検出フェーズ、２１・・・撮影範囲、２３・・・被写体、２５・・・小エリア、２７・・・大エリア、３１・・・小エリアコントラスト値、３３・・・大エリアコントラスト値、１００・・・交換レンズ、１０１・・・撮影レンズ、１０３・・・モータ駆動部、１０５・・・レンズ制御部、１０７・・・記憶部、１０９・・・レンズ通信部、２００・・・カメラ本体、２０１・・・撮像素子、２０３・・・撮像素子ＩＦ回路、２０５・・・本体制御部、２０７・・・液晶表示部、２０９・・・カメラ操作スイッチ、２１１・・・記憶部、２１３・・・本体通信部

Claims (8)

1. 撮影レンズを通過する光束を受光し撮像して画像信号を生成する撮像素子を有し、上記画像信号に基づいて焦点調節を実行する焦点調節装置において、
   上記撮像素子により撮像される領域の内部に、大きさの異なる複数の焦点検出領域を設定する焦点検出領域設定部と、
   上記複数の焦点検出領域のそれぞれに関して焦点検出領域内の画像信号のコントラストを検出し、上記コントラストの変化量とコントラストの変化量の時間的な変化に基づいて被写体像の変化を判定する判定部と、
   焦点調節動作を停止している時に上記判定部が被写体像の変化があると判定した場合に、焦点調節動作を開始する制御部と、
   を有し、
   上記判定部は、上記コントラストの変化量が第１の閾値を超えている状態にある第１の時間を計測し、上記第１の時間が第２の閾値を超えた場合に被写体像の変化があると判定し、上記大きさの異なる複数の焦点検出領域に対して、それぞれ異なる第１の閾値と異なる第２の閾値を設定することを特徴とする焦点調節装置。
2. 上記制御部は、焦点調節動作を行う第１の動作状態と焦点調節動作を停止させて被写体像の変化を検出する第２の動作状態を切り替えて焦点調節動作を行い、
   上記焦点検出領域設定部は、上記第１の動作状態と上記第２の動作状態とで上記焦点検出領域の配置を異ならせることを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
3. 上記判定部は、大きさの異なる複数の焦点検出領域のうちより小さい焦点検出領域にて、上記コントラストの変化量が上記第１の閾値よりも小さい第３の閾値を超えている状態にある第２の時間を計測し、上記第２の時間が上記第２の閾値よりも小さい第４の閾値を超えた場合であって、かつ、より大きい焦点検出領域にて、上記コントラストの変化量が、上記異なる第１の閾値に相当する第５の閾値を超えている状態にある第３の時間を計測し、上記第３の時間が、上記異なる第２の閾値に相当する第６の閾値を超えた場合に被写体像の変化があると判定す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。
4. 上記判定部は、大きさの異なる複数の焦点検出領域のうちより小さい焦点検出領域にて、上記コントラストの変化量が上記第１の閾値よりも小さい第３の閾値を超えている状態にある第２の時間を計測し、上記第２の時間が上記第２の閾値よりも小さい第４の閾値を超えた場合であっても、より大きい焦点検出領域にて、上記コントラストの変化量が、上記異なる第１の閾値に相当する第５の閾値を超えている状態にある第３の時間を計測し、上記第３の時間が、上記異なる第２の閾値に相当する第６の閾値を超えていない場合には被写体像の変化がないと判定す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。
5. 撮影レンズを通過する光束を受光し撮像して画像信号を生成する撮像素子を有し、上記画像信号に基づいて焦点調節を実行する焦点調節装置の制御方法において、
   上記撮像素子により撮像される領域の内部に、大きさの異なる複数の焦点検出領域を設定し、
   上記複数の焦点検出領域のそれぞれに関して焦点検出領域内の画像信号のコントラストを検出し、上記コントラストの変化量とコントラストの変化量の時間的な変化に基づいて被写体像の変化を判定し、
   焦点調節動作を停止している時に上記被写体像の変化があると判定した場合に、焦点調節動作を開始し、
   上記コントラストの変化量が第１の閾値を超えている状態にある第１の時間を計測し、上記第１の時間が第２の閾値を超えた場合に被写体像の変化があると判定し、
   上記大きさの異なる複数の焦点検出領域に対して、それぞれ異なる第１の閾値と異なる第２の閾値を設定することを特徴とする制御方法。
6. 焦点調節動作を行う第１の動作状態と焦点調節動作を停止させて被写体像の変化を検出する第２の動作状態を切り替えて焦点調節動作を行い、
   上記第１の動作状態と上記第２の動作状態とで上記焦点検出領域の配置を異ならせることを特徴とする請求項５に記載の制御方法。
7. 大きさの異なる複数の焦点検出領域を有し、複数の焦点検出領域のうちより小さい焦点検出領域にて、上記コントラストの変化量が上記第１の閾値よりも小さい第３の閾値を超えている状態にある第２の時間を計測し、上記第２の時間が上記第２の閾値よりも小さい第４の閾値を超えた場合であって、かつ、より大きい焦点検出領域にて、上記コントラストの変化量が、上記異なる第１の閾値に相当する第５の閾値を超えている状態にある第３の時間を計測し、上記第３の時間が上記異なる第２の閾値に相当する第６の閾値を超えた場合に被写体像の変化があると判定することを特徴とする請求項５または６に記載の制御方法。
8. 大きさの異なる複数の焦点検出領域を有し、複数の焦点検出領域のうちより小さい焦点検出領域にて、上記コントラストの変化量が上記第１の閾値よりも小さい第３の閾値を超えている状態にある第２の時間を計測し、上記第２の時間が上記第２の閾値よりも小さい第４の閾値を超えた場合であっても、より大きい焦点検出領域にて、上記コントラストの変化量が上記異なる第１の閾値に相当する第５の閾値を超えている状態にある第３の時間を計測し、上記第３の時間が上記異なる第２の閾値に相当する第６の閾値を超えていない場合には被写体像の変化がないと判定することを特徴とする請求項５または６に記載の制御方法。

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