JP6576085B2 - 制御装置、その方法、および制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、フォーカスレンズの移動を制御する制御装置、その制御方法、および制御プログラムに関する。

一般に、デジタルカメラなどの撮影装置において手動のフォーカス調整機構として、例えば、フォーカス操作部とフォーカスレンズ群とをカムなどのメカ機構を介して直接連結するものがある（以下第１の調整機構と呼ぶ）。この第１の調整機構においては、手動によるフォーカス操作部の動作量に応じてフォーカスレンズ群が移動することになる。

また、フォーカス操作部とフォーカスレンズ群とが機械的に連結されず、フォーカス操作部の動作を検出センサによって検出するようにしたものがある（以下第２の調整機構と呼ぶ）。この第２の調整機構においては、検出センサで検出されたフォーカス操作部の動作量（操作量）に応じて、モータを駆動してフォーカスレンズ群を移動させる。

なお、フォーカス操作部として、例えば、フォーカスダイアル又はフォーカスレバーがある。また、第２の調整機構はパワーフォーカスとも呼ばれる。

パワーフォーカスを用いた撮影装置においては、フォーカス操作部の操作量に比例させて、フォーカスレンズ群が移動する。なお、フォーカス操作部の操作量とは、例えば、フォーカスダイアルをフォーカス操作部として用いた場合には、フォーカスダイアルの回転角をいう。

一方、フォーカス操作部の操作速度、撮影するシーンの画角などに応じて、操作量とフォーカスレンズ群の移動とに関する比例定数を変更することがある。さらには、スイッチの切り替えに応じてフォーカスレンズ群の移動方向を変更するなどの例外が設けられることがある。このような例外によって、撮影者の使い勝手を向上させるようにしている（特許文献１又は２参照）。

さらに、フォーカスダイアルなどのフォーカス操作部の手動操作によることなく、自動的に合焦位置にフォーカスレンズ群を移動させるオートフォーカス（以下ＡＦと呼ぶ）を備える撮像装置があり、ＡＦとして、例えば、コントラストＡＦ方式および位相差ＡＦ方式が知られている。

特開２０１４−４８６５７号公報 特開２０１４−６４３２３号公報

ところで、パワーフォーカスを用いた撮影装置においては、フォーカスレンズ群の停止位置については撮影者の操作に委ねられている。このため、フォーカスレンズ群をピントのピークに停止させることは困難である。つまり、ファインダー又は背面液晶モニタなどの画像においては、撮影者がピントのピークを認識することが困難であり、このため、フォーカスレンズ群をピントのピークに停止させることが困難となる。

特に、フォーカスダイアルなどのフォーカス操作部の操作に不慣れな撮影者、ピントのピークの判定に不慣れな撮影者にとっては、パワーフォーカスは使い勝手が悪い。

なお、フォーカスレンズ群の合焦位置を予め記憶する所謂フォーカスプリセット機能を有する撮像装置がある。フォーカスプリセット機能を用いれば、上記のパワーフォーカスの使い勝手の悪さはある程度軽減することができるが、撮影前に合焦位置を記憶する操作ができない場合には、フォーカスプリセット機能は有効ではない。

上述のように、パワーフォーカスを用いた撮影装置において、フォーカスダイアルなどのフォーカス操作部を操作してピント合わせを行う場合には、フォーカスレンズ群をピントのピーク位置に停止させることは困難である。

そこで、本発明の目的は、容易にかつ確実にフォーカスレンズを合焦位置に移動させることのできる制御装置、その制御方法、および制御プログラムを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明による制御装置は、フォーカスレンズを備える撮像光学系を介して結像した光学像を撮像した画像において選択された領域をフォーカスエリアとする領域選択手段と、前記フォーカスエリアが合焦状態となる合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる制御を行う制御手段と、ユーザによって操作され、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させる指示を受け付けるフォーカス操作手段と、前記画像の情報から被写体を認識する被写体認識手段と、前記被写体認識手段により認識される複数の被写体のそれぞれに対して優先順位を入力可能な入力手段と、を有し、前記制御手段は、前記フォーカス操作手段の操作が継続している間、前記入力手段により入力された優先順位に基づいて、前記優先順位を入力された複数の被写体のそれぞれが合焦状態となる合焦位置のそれぞれに順次前記フォーカスレンズを移動させる動作モードを有することを特徴とする。

本発明による制御方法は、ユーザによって操作されフォーカスレンズを撮像光学系の光軸に沿って移動させる指示を受け付けるフォーカス操作手段を有する制御装置の制御方法であって、前記撮像光学系を介して結像した光学像を撮像した画像において選択された領域をフォーカスエリアとする領域選択ステップと、前記フォーカスエリアが合焦状態となる合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる制御を行う制御ステップと、前記画像の情報から被写体を認識する被写体認識ステップと、前記被写体認識ステップで認識される複数の被写体のそれぞれに対して優先順位を入力する入力ステップと、を有し、ユーザによって操作され、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させる指示を受け付けるフォーカス操作手段の操作が継続している間、前記制御ステップでは、前記入力ステップで入力された優先順位に基づいて、前記優先順位を入力された複数の被写体のそれぞれが合焦状態となる合焦位置のそれぞれに順次前記フォーカスレンズを移動させる動作モードを行うことを特徴とする。

本発明による制御プログラムは、ユーザによって操作されフォーカスレンズを撮像光学系の光軸に沿って移動させる指示を受け付けるフォーカス操作手段を有する制御装置で用いられる制御プログラムであって、前記制御装置が備えるコンピュータに、前記撮像光学系を介して結像した光学像を撮像した画像において選択された領域をフォーカスエリアとする領域選択ステップと、前記フォーカスエリアが合焦状態となる合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる制御を行う制御ステップと、前記画像の情報から被写体を認識する被写体認識ステップと、前記被写体認識ステップで認識される複数の被写体のそれぞれに対して優先順位を入力する入力ステップと、を実行させ、前記フォーカス操作手段の操作が継続している間、前記制御ステップでは、前記入力ステップで入力された優先順位に基づいて、前記優先順位を入力された複数の被写体のそれぞれが合焦状態となる合焦位置のそれぞれに順次前記フォーカスレンズを移動させる動作モードを行うことを特徴とする。

本発明によれば、フォーカス操作によってピント合わせを行う場合に、容易にかつ確実にフォーカスレンズを合焦位置に移動させることができる。

本発明の第１の実施形態による撮影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に示すカメラにおける合焦動作を説明するための図であり、（ａ）はカメラを背面側から示すとともに液晶モニタを拡大して示す図、（ｂ）はフォーカスレンズ群の位置とコントラスト評価値との関係についてその一例を示す図、（ｃ）はフォーカスダイアルを回転させた場合のフォーカスダイアルとフォーカスレンズ群との関係を示す図である。 図１に示すカメラにおいて間欠駆動モードによる合焦動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施形態によるカメラの一例についてその構成を示すブロック図である。 図４に示すカメラにおける合焦動作を説明するための図であり、（ａ）はカメラを背面側から示すとともに光学ファインダーの画像を拡大して示す図、（ｂ）は（ａ）に示すフォーカスポイントにおけるフォーカスレンズ群の合焦位置を示す図、（ｃ）はフォーカスダイアルを回転させた場合のフォーカスダイアルとフォーカスレンズ群との関係を示す図である。 図４に示すカメラにおいて間欠駆動モードによる合焦動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の第３の実施形態によるカメラの一例についてその構成を示すブロック図である。 図７に示すカメラにおける合焦動作を説明するための図であり、（ａ）は画像データが示す画像の一例を示す図、（ｂ）は人物の合焦位置を示す図、（ｃ）はフォーカスダイアルを回転させた場合のフォーカスダイアルとフォーカスレンズ群との関係を示す図である。 図７に示すカメラにおいて間欠駆動モードによる合焦動作の一例を説明するためのフローチャートである。 図７に示すカメラにおいて間欠駆動モードによる合焦動作の他の例を説明するためのフローチャートである。 本発明の第４の実施形態によるカメラにおける合焦動作を説明するための図であり、（ａ）は画像データが示す画像の一例を示す図、（ｂ）は人物の合焦位置を示す図、（ｃ）はフォーカスダイアルを回転させた場合のフォーカスダイアルとフォーカスレンズ群との関係を示す図である。 本発明の第４の実施形態によるカメラにおいて間欠駆動モードによる合焦動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の第５の実施形態によるカメラにおける合焦動作を説明するための図であり、（ａ）は画像データが示す画像の一例を示す図、（ｂ）は人物の合焦位置を示す図、（ｃ）はフォーカスダイアルを回転させた場合のフォーカスダイアルとフォーカスレンズ群との関係の一例を示す図、（ｄ）はフォーカスダイアルを回転させた場合のフォーカスダイアルとフォーカスレンズ群との関係の他の例を示す図である。 本発明の第５の実施形態によるカメラにおいて間欠駆動モードによる合焦動作の一例を説明するためのフローチャートである。 本発明の第５の実施形態によるカメラにおいて間欠駆動モードによる合焦動作の他の例を説明するためのフローチャートである。 本発明の第６の実施形態によるカメラの一例についてその構成を示すブロック図である。

以下に、本発明の実施の形態によ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の実施形態による撮影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、撮影光学系（撮像光学系ともいう）１を有している。撮影光学系１はフォーカスレンズ群１ａ、フォーカスレンズ群１ａを移動させるレンズ駆動部６、および絞り１１を備えており、光学像をカメラ本体１０に導く。

レンズ駆動部６として、例えば、ステッピングモータ又は超音波モータが用いられる。レンズ駆動部６としてステッピングモータを用いた場合には、所謂オープンループ制御を行うことができるものの、超音波モータを用いた場合にはフードバック制御が必要である。よって、超音波モータを用いた場合には、別にフォーカスレンズ群１ａの位置を検出する位置検出センサが備えられる。

カメラ本体１０には、ＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサなどの撮像素子２が備えられており、撮像素子２には撮影光学系１を介して光学像が結像する。そして、撮像素子２は光電変換によって光学像に応じた画像信号を出力する。なお、図示の撮像素子２にＡ／Ｄ変換器が備えられており、撮像素子２はデジタル画像信号（以下画像データ）出力する。

図示のように、撮像素子２の前段にはシャッター１２が備えられており、撮像素子２の出力である画像データは記録媒体１３に保存される。

カメラ本体１０には、領域選択部３が備えられており、領域選択部３によって光学像の所定の領域が選択される。そして、当該選択領域が合焦させる領域となる。選択領域の選択は撮影者（つまり、ユーザ）の操作入力（選択入力又は指示）によって手動で選択される。さらには、画像データにおける被写体認識に応じて自動的に選択領域を選択するようにしてもよい。

なお、選択領域は光学像の少なくとも一部である。また、選択領域が一定の領域とされて変更することができない場合には、領域選択部３が光学像に一定の領域を常に選択することになる。

図示のように、カメラ本体１０には、コントラストＡＦ部４が備えられており、コントラストＡＦ部４は、コントラストＡＦ方式によってフォーカスレンズ群１ａの位置を移動させて、領域選択部３で選択された選択領域で合焦を行う。コントラストＡＦ方式においては、予め画像に設定された選択領域をフォーカスエリアとして、当該フォーカスエリアにおけるコントラスト評価値がピークとなるフォーカスレンズ群の位置を合焦位置とする。

なお、コントラスト評価値とは、フォーカスエリアにおけるコントラストの度合を定量化した指標であって、コントラスト評価値のピークとは、コントラスト評価値が所定の閾値以上であって、かつ極大値を示す位置をいう。

撮影光学系１には、フォーカス操作部であるフォーカスダイアル５が備えられており、撮影者は、フォーカスダイアル５によってフォーカスレンズ群１ａを撮影光学系１の光軸に沿って移動させることができる。撮影者がフォーカスダイアル５を回転させると、入力検出部５ａはその回転方向および回転量を検出する。入力検出部５ａとして、例えば、フォトインタラプタ又はホールセンサなどが用いられる。

図示の例では、フォーカスダイアル５は撮影光学系１の外周に回転可能に配設されているが、フォーカスダイアル５に限らず、フォーカス操作部としてレバーを回動させてフォーカスレンズ群１ａを移動させるもの、又はスティックを倒してフォーカスレンズ群１ａを移動させるものでもよい。さらには、フォーカス操作部としてダイヤル、レバー又はスティックなどの２方向に操作可能なフォーカス操作部に限らず、操作量の有無のみを入力するフォーカス操作部であってもよい。

なお、図１には示されていないが、カメラ本体１０には、カメラ全体をコントロールするための処理装置（例えば、ＣＰＵ）が備えられている。

図２は、図１に示すカメラにおける合焦動作を説明するための図である。そして、図２（ａ）はカメラを背面側から示すとともに液晶モニタを拡大して示す図であり、図２（ｂ）はフォーカスレンズ群の位置とコントラスト評価値との関係についてその一例を示す図である。また、図２（ｃ）はフォーカスダイアルを回転させた場合のフォーカスダイアルとフォーカスレンズ群との関係を示す図である。

図２（ａ）に示すように、カメラ本体１０の背面には、タッチパネルを備える液晶モニタ（表示部）２０１が備えられるとともに、操作スイッチ部２０２が備えられている。この操作スイッチ部２０２は、図１に示す領域選択部３として用いられ、２次元４方向スイッチおよび決定スイッチを有している。

なお、領域選択部３として液晶モニタ２０１を用いて、液晶モニタ２０１に表示された画像をタッチ操作して、ＣＰＵが当該タッチ操作応じて選択領域（フォーカスエリア）を設定するようにしてもよい。

撮影者は、領域選択部３を用いてフォーカスエリアＣ（図２（ａ）に示す破線枠）を設定する。図示の例では、フォーカスエリアＣには無限側にホワイトボードＸが存在し、至近側に人物Ｙが存在する。

ここで、フォーカスエリアＣに関してフォーカスレンズ群１ａを無限遠から至近まで移動させたとする。図２（ｂ）において、ＦｘおよびＦｙはそれぞれコントラスト評価値がピークを示すフォーカスレンズ群１ａの位置（フォーカスレンズ位置）である。フォーカスレンズ位置ＦｘにおいてはホワイトボードＸに合焦しており、フォーカスレンズ位置Ｆｙにおいては人物Ｙに合焦している。

ここで、撮影者がフォーカスダイアル５を回転させるとする。図２（ｃ）において、横軸はフォーカスダイアル５の回転角度を示し、縦軸は後述する間欠駆動モードが行われた際のフォーカスレンズ位置を示す。図示のように、ここでは、回転角度に応じてフォーカスレンズ位置は無限遠から至近まで移動する。

図３は、図１に示すカメラにおいて間欠駆動モードによる合焦動作を説明するためのフローチャートである。なお、図示のフローチャートの処理は、ＣＰＵの制御下で行われる。

図２（ｃ）および図３を参照して、フォーカスダイアル５が回転操作されると、回転操作が継続中の間、ＣＰＵは次の合焦位置に合焦させる動作を繰り返す間欠駆動モードを行う。図２（ｃ）において、区間”１”には間欠駆動モードの前半部分の動作が示されている。区間”１”においては、領域選択部３で選択されたフォーカスエリアＣを示す座標情報がコントラストＡＦ部４に送られる（ステップＳ１０１）。

コントラストＡＦ部４はレンズ駆動部６によってフォーカスレンズ群１ａを所定の方向に移動することを開始する（ステップＳ１０４）。ここでは、レンズ駆動部６がステッピングモータであれば、ステッピングモータにパルス電圧を通電して、フォーカスレンズ群１ａを移動する。また、レンズ駆動部６が超音波モータであれば、超音波モータに高周波電圧を通電して、フォーカスレンズ群１ａを移動する。

なお、所定の方向とは、例えば、フォーカスダイアルの回転方向などに応じて予め定められた方向をいう。

その後、コントラストＡＦ部４は移動を開始した位置と異なる次の合焦位置Ｆｘにフォーカスレンズ群１ａを移動させる（ステップＳ１０９）。そして、コントラストＡＦ部４は合焦位置Ｆｘにおいてフォーカスレンズ群１ａの移動を停止する（ステップＳ１１０）。

なお、図２（ｃ）に示すＤの部分において、フォーカスレンズ群１ａが一旦合焦位置Ｆｘを通過した後、後戻りして停止するのは、一旦合焦位置を通過しなければ、コントラストＡＦ部４はコントラスト評価値のピークを認識できないからである。

フォーカスレンズ群１ａが移動を開始した位置（以下移動開始位置という）と異なる次の合焦位置を得るためには、コントラストＡＦ部４は所定の時間が経過した後コントラスト評価値の評価を開始する必要がある。移動開始位置におけるコントラスト評価値から所定の割合だけ相対的に低下した後、コントラスト評価値の評価を開始しないと、移動開始位置又は当該移動開始位置と僅かに異なる位置を次の合焦位置としてしまうことがある。このため、上述のように、所定の時間が経過した後、コントラスト評価値の評価を開始する必要がある。

図２（ｃ）において、区間”２”には間欠駆動モードの後半部分の動作が示されている。ステップＳ１１０の処理の後、コントラストＡＦ部４は、フォーカスレンズ群１ａが停止した合焦位置Ｆｘを維持する（ステップＳ１１１）。つまり、コントラストＡＦ部４は、フォーカスレンズ群１ａを合焦位置Ｆｘにおいて停止状態に維持する。

なお、停止位置を維持する場合には、フォーカスレンズ群１ａの駆動を停止するだけではなく、振動および衝撃などの加速度を受けたとしても停止位置を維持する。例えば、レンズ駆動部６としてステッピングモータを用いた場合には、コントラストＡＦ部４は必要に応じて保持通電を継続する。また、レンズ駆動部６として超音波モータを用いた場合には、コントラストＡＦ部４は必要に応じて位置検出センサを用いてフィードバック制御を行って停止位置を維持する。

続いて、コントラストＡＦ部４は、所定の条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ１１２）。所定の条件が成立しないと（ステップＳ１１２において、ＮＯ）、コントラストＡＦ部４は、ステップＳ１１１の処理に戻って上記の合焦位置Ｆｘを維持する。

所定の条件が成立するまで合焦位置Ｆｘを維持するのは、撮影者に合焦動作を終了するか否かを判断する時間を与えるためである。所定の条件として、例えば、所定の時間の経過が用いられ、フォーカスダイアル５の操作が行われた後、所定の時間が経過すると、コントラストＡＦ部４は所定の条件が成立したと判定する。そして、所定の時間を調整することによって、撮影者は余裕をもって合焦動作を終了するか否かを判断することができる。

さらに、所定の条件として、例えば、フォーカスダイアル５の操作量が用いられる。そして、フォーカスダイアル５の操作量が所定の操作量を超えると、コントラストＡＦ部４は所定の条件が成立したと判定する。

この場合、撮影者がフォーカスダイアル５の操作速度を速くすれば（つまり、操作量を増大すると）、フォーカスレンズ群１ａを次の合焦位置に移動させる際の移動を速くして合焦動作を開始させることができるので、より高速に合焦動作を行うことができる。

所定の条件が成立すると（ステップＳ１１２において、ＹＥＳ）、コントラストＡＦ部４はフォーカスダイアル５の操作が継続しているか否かを判定する（ステップＳ１１４）。フォーカスダイアル５の操作が継続していると（ステップＳ１１４において、ＹＥＳ）、コントラストＡＦ部５は、ステップＳ１０４の処理に戻って、Ｆｙを合焦位置として間欠駆動モードを繰り返す。ここでは、図２に示す区間”１’”および区間”２’”で示す処理が行われることになる。

一方、フォーカスダイアル５の操作が停止すると（ステップＳ１１４において、ＮＯ）、コントラストＡＦ部４は間欠駆動モードを停止する。つまり、コントラストＡＦ部４はフォーカスレンズ群１ａを停止する。なお、フォーカスダイアル５の操作が停止する前に、フォーカスレンズ群１ａが至近側の移動限界へ到達した場合には、コントラストＡＦ部４はフォーカスレンズ群１ａを停止する。

上述の間欠駆動モードにおいては、フォーカスダイアル５を操作することによって合焦動作が開始される。そして、まず、ホワイトボードＸの合焦位置Ｆｘまでフォーカスレンズ群１ａを高速に移動して（図２（ｃ）に示す区間”１”）、合焦位置Ｆｘでフォーカスレンズ群１ａは停止する（図２（ｃ）に示す区間”２”）。

ここで、撮影者の狙いがホワイトボードＸであると、撮影者は区間”２”の間にフォーカスダイアル５の操作を停止する。これによって、撮影者はホワイトボードＸに合焦した状態とすることができる。

一方、撮影者の狙いが人物Ｙであると、撮影者はフォーカスダイアル５の操作を継続する。これによって、人物Ｙの合焦位置Ｆｙまでフォーカスレンズ群１ａが高速で移動することになる（図２（ｃ）に示す区間”１’”）。そして、フォーカスレンズ群１ａは合焦位置Ｆｙで停止する（図２（ｃ）に示す区間”２’”）。

ここで、区間”２’”の間に、撮影者がフォーカスダイアル５の操作を停止すれば、人物Ｙに合焦した状態とすることができる。

なお、フォーカスレンズ群１ａが至近側の移動限界に到達して、フォーカスレンズ群１ａが停止した後、再度フォーカスダイアル５を逆方向に操作すれば、再び合焦位置ＦｙおよびＦｘでフォーカスレンズ１ａを停止させることができる。

このように、本発明の第１の実施形態では、撮影者はフォーカスダイアル５によって合焦動作の開始を行うものの、フォーカスレンズ群１ａの停止についてはフォーカスダイアル５の操作に依らず、コントラストＡＦ部４の制御下で行われる。よって、パワーフォーカスを用いたカメラにおいて、フォーカスダイアルの操作に応じてピント合わせを行う際、容易にかつ確実にフォーカスレンズ群１ａを合焦位置に停止させることができる。

第１の実施形態では、間欠駆動モードについて説明したが、図１に示すカメラにはパワーフォーカスモードおよびＡＦモードが備えられており、これら間欠駆動モード、パワーフォーカスモード、およびＡＦモードは撮影者によって選択的に切り替えられる。

さらに、第１の実施形態では、コントラストＡＦによって合焦を行う場合について説明したが、後述するように、撮像面位相差ＡＦ方式を用いるようにしてもよい。なお、撮像面位相差ＡＦ方式では、撮像素子の一部又は全ての画素についてマイクロレンズの光軸に対して受光部の感度領域を偏心させて瞳分割を行って、受光量に応じて出力される画像信号の瞳分割方向の相対的なずれ量に応じてフォーカスレンズ群１ａの合焦位置からずれを算出して合焦動作を行う。

［第２の実施形態］
続いて、本発明の第２の実施形態によるカメラの一例について説明する。

図４は、本発明の第２の実施形態によるカメラの一例についてその構成を示すブロック図である。なお、図４において、図１に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照番号を付して説明を省略する。

図４に示すカメラでは、図１に示すコントラストＡＦ部４の代わりに、位相差ＡＦ部４０が備えられている。さらに、カメラ本体１０には撮像素子２とは別に、位相差ＡＦセンサ４ａが備えられ、撮影光学系１から入射した光学像が位相差ＡＦセンサ４ａに与えられる。

位相差ＡＦ部４０は、撮像面位相差ＡＦによって合焦状態の検出を行う。撮像面位相差ＡＦでは、瞳分割によって分割された光学像を２次結像光学系（図示せず）により位相差ＡＦセンサ４ａに結像する。そして、位相差ＡＦ部４０は、位相差ＡＦセンサ４ａから出力される一対の像信号における瞳分割方向の相対的なずれ量に基づいてフォーカスレンズ群１ａの合焦位置を求める。

図５は、図４に示すカメラにおける合焦動作を説明するための図である。そして、図５（ａ）はカメラを背面側から示すとともに光学ファインダーの画像を拡大して示す図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）に示すフォーカスポイントＥにおけるフォーカスレンズ群の合焦位置を示す図である。また、図５（ｃ）はフォーカスダイアルを回転させた場合のフォーカスダイアルとフォーカスレンズ群との関係を示す図である。

図５（ａ）に示すように、カメラ本体１０の背面側には、タッチパネルを備える液晶モニタ２０１および操作スイッチ部２０２が配置されるとともに、光学ファインダー５０１が備えられている。いま、撮影者は、領域選択部３を用いて光学ファインダー５０１に表示された画像において、ピントを合わせたいフォーカスポイントＥを選択する。

図５（ｂ）において、横軸はフォーカスレンズ群１ａの位置を示し、ここでは、フォーカスポイントＥについて、位相差ＡＦ部４０が求めた合焦位置が示されている。図中Ｆｘはフォーカスレンズ群１ａが無限遠（図５（ｂ）においてＦ０の位置）にあった場合の合焦位置（第１の合焦位置候補）の１つを示す。また、Ｆｙはもう一つの合焦位置（第２の合焦位置候補）を示す。

なお、理想的には１つのフォーカスポイントＥに対して合焦位置は１つであるが、フォーカスポイントＥの周辺における被写体のコントラストおよび奥行きによっては１つのフォーカスポイントＥに対して複数の合焦位置が得られることがある。上記の第２の合焦位置候補Ｆｙは、第１の合焦位置候補Ｆｘの位置において算出可能な場合がある（（図５（ｂ）においてＭで示す）。

また、フォーカスレンズ群１ａが第１の合焦位置候補Ｆｘの位置から位置ｗまで移動した後に、第２の合焦位置候補Ｆｙが算出可能となる場合もある（図５（ｂ）においてＮで示す）。

図５（ｃ）において、横軸はフォーカスダイアル５の回転角度を示し、縦軸は間欠駆動モードを行った場合のフォーカスレンズ１ａの位置を示す。図示のように、ここでは、回転角度に応じてフォーカスレンズ位置は無限遠から至近まで移動する。

図６は、図４に示すカメラにおいて間欠駆動モードによる合焦動作を説明するためのフローチャートである。なお、図示のフローチャートの処理は、ＣＰＵの制御下で行われる。また、図６において、図３に示すフローチャートのステップと同一のステップについて同一の参照符号を付して説明を省略する。

図５（ｃ）および図６を参照して、フォーカスダイアル５が回転操作されると、回転操作が継続中の間、ＣＰＵは次の合焦位置に合焦させる動作を繰り返す間欠駆動モードを行う。図５（ｃ）において、区間”１”には間欠駆動モードの前半部分の動作が示されている。区間”１”においては、領域選択部３で選択されたフォーカスポイントＥを示す座標情報が位相差ＡＦ部４０に送られる（ステップＳ２０１）。

続いて、位相差ＡＦ部４０は、位相差ＡＦセンサ４ａの出力に応じてフォーカスポイントＥにおけるフォーカスレンズ群１ａの合焦位置を求めて、次の合焦位置を算出できるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。次の合焦位置が算出できないと（ステップＳ２０２において、ＮＯ）、位相差ＡＦ部４０は、図３に示すステップＳ１０４の処理と同様にして、レンズ駆動部６によってフォーカスレンズ群１ａを所定の方向に移動することを開始する。そして、位相差ＡＦ部４０はステップＳ２０２の処理に戻って次の合焦位置を算出できるか否かを判定する。上記の動作は、図５（ｂ）に示す合焦位置から位置ｗまでフォーカスレンズ群１ａを移動する動作に対応する。

一方、次の合焦位置が算出できると（ステップＳ２０２において、ＹＥＳ）、位相差ＡＦ部４０は、ステップＳ１０９においてフォーカスレンズ群１ａの移動を開始した位置と異なる次の合焦位置Ｆｘにフォーカスレンズ群１ａを移動させた後、ステップＳ１１０の処理で合焦位置Ｆｘにおいてフォーカスレンズ群１ａの移動を停止する。

合焦位置Ｆｘにおいて次の合焦位置Ｆｙが算出できたのであれば、上記の動作は図５（ｂ）に示すＭの動作に対応する。また、位置ｗまでフォーカスレンズ群１ａを移動して次の合焦位置Ｆｙが算出できたのであれば、上記の動作は図５（ｂ）に示すＮの動作にあたる。

図５（ｃ）において、区間”２”には間欠駆動モードの後半部分の動作が示されている。ステップＳ１１０の処理の後、位相差ＡＦ部４０は、図３で説明したステップＳ１１１、Ｓ１１２、およびＳ１１４の処理を行う。

そして、ステップＳ１１４の処理において、フォーカスダイアル５の操作が継続していると、位相差ＡＦ部４０はフォーカスレンズ位置Ｆｙを合焦位置として、上記の間欠駆動モードの動作を繰り返す（図５（ｃ）に示す区間”１’”および”２’”で示す処理）。

上述の間欠駆動モードにおいては、フォーカスダイアル５を操作することによって合焦動作が開始される。そして、まず、最初の合焦位置Ｆｘまでフォーカスレンズ群１ａを高速に移動して（図５（ｃ）に示す区間”１”）、合焦位置Ｆｘでフォーカスレンズ群１ａを停止する（図５（ｃ）に示す区間”２”）。

ここで、撮影者の狙いが合焦位置Ｆｘであると、撮影者は区間”２”の間にフォーカスダイアル５の操作を停止する。これによって、撮影者は合焦位置Ｆｘにおいて合焦状態とすることができる。

一方、撮影者の狙いが合焦位置Ｆｘでないと、撮影者はフォーカスダイアル５の操作を継続する。これによって、次の合焦位置Ｆｙまでフォーカスレンズ群１ａが高速で移動することになる（図５（ｃ）に示す区間”１’”）。そして、フォーカスレンズ群１ａは合焦位置Ｆｙで停止する（図２（ｃ）に示す区間”２’”）。

ここで、区間”２’”の間に、撮影者がフォーカスダイアル５の操作を停止すれば、合焦位置Ｆｙで合焦状態とすることができる。

なお、フォーカスレンズ群１ａが至近側の移動限界に到達して、フォーカスレンズ群１ａが停止した後、再度フォーカスダイアル５を逆方向に操作すれば、再び合焦位置ＦｙおよびＦｘでフォーカスレンズ１ａを停止させることができる。

このように、本発明の第２の実施形態では、撮影者はフォーカスダイアル５によって合焦動作の開始を行うものの、フォーカスレンズ群１ａの停止についてはフォーカスダイアル５の操作に依らず、位相差ＡＦ部４０の制御下で行われる。よって、パワーフォーカスを用いたカメラにおいて、フォーカスダイアルの操作に応じてピント合わせを行う際、容易にかつ確実にフォーカスレンズ群１ａを合焦位置に停止させることができる。

なお、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、間欠駆動モードについて説明したが、図４に示すカメラにはパワーフォーカスモードおよびＡＦモードが備えられており、これら間欠駆動モード、パワーフォーカスモード、およびＡＦモードは撮影者によって選択的に切り替えられる。

［第３の実施形態］
続いて、本発明の第３の実施形態によるカメラの一例について説明する。

図７は、本発明の第３の実施形態によるカメラの一例についてその構成を示すブロック図である。なお、図７において、図１に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照番号を付して説明を省略する。

図７に示すカメラでは、図１に示すカメラが備える構成要素に加えて、被写体入力部７および被写体認識部８が構成要素として付加されている。撮影者は被写体入力部７によって被写体認識部８によって認識される被写体に関する情報（被写体情報）を入力する。例えば、被写体入力部７は、被写体情報として「人の顔」、「車」、又は「鳥」などの普通名詞を被写体認識部８に入力する。

被写体認識部８には撮像素子２の出力である画像データが入力される。被写体認識部８は、画像データにおいて被写体情報に応じた被写体を認識する。例えば、被写体情報として「人の顔」と入力されると、被写体認識部８は画像データを解析して、人の顔が存在する顔領域を認識する。そして、領域選択部３は、被写体認識部８で認識された被写体が存在する領域（被写体領域）を選択する。

図８は、図７に示すカメラにおける合焦動作を説明するための図である。そして、図８（ａ）は画像データが示す画像の一例を示す図であり、図８（ｂ）は人物の合焦位置を示す図である。また、図８（ｃ）はフォーカスダイアルを回転させた場合のフォーカスダイアルとフォーカスレンズ群との関係を示す図である。

いま、被写体入力部７によって、被写体情報として「人の顔」が入力されたものとする。被写体認識部８は、図８（ａ）に示す画像において人の顔が存在する顔領域Ｆ、Ｇ、およびＨを認識する。そして、領域選択部３は、被写体認識部８によって認識された顔領域Ｆ、Ｇ、およびＨをフォーカスエリアとして選択する。

図８（ｂ）において、縦軸はフォーカスレンズ群１ａの位置を示し、Ｆａ、Ｆｂ、およびＦｃはそれぞれ顔人物Ｆ、Ｇ、およびＨに対する合焦位置を示す。図８（ｃ）において、横軸はフォーカスダイアル５の回転角度を示し、縦軸は間欠駆動モードが行われた際のフォーカスレンズ群１ａの位置を示す。

図９は、図７に示すカメラにおいて間欠駆動モードによる合焦動作の一例を説明するためのフローチャートである。なお、図示のフローチャートの処理は、ＣＰＵの制御下で行われる。また、図９において、図３に示すフローチャートのステップと同一のステップについて同一の参照符号を付して説明を省略する。

図８（ｃ）および図９を参照して、フォーカスダイアル５が回転操作されると、回転操作が継続中の間、ＣＰＵは次の合焦位置に合焦させる動作を繰り返す間欠駆動モードを行う。

まず、被写体入力部７は被写体情報を示す「人の顔」を被写体認識部８に送る（ステップＳ３０１）。その後、コントラストＡＦ部４は、図３に示すステップＳ１０４の処理を行う。

続いて、被写体認識部８は、図８（ａ）に示す画像において、「人の顔」が存在する領域Ｆを顔領域として認識する（ステップＳ３０５）。そして、被写体認識部８は顔領域Ｆを領域選択部３に送る（ステップＳ３０６）。

次に、領域選択部３は顔領域Ｆをフォーカスエリアとして選択する（ステップＳ３０７）。そして、領域選択部３は、当該フォーカスエリアＦを示す座標情報をコントラストＡＦ部４に送る（ステップＳ３０８）。その後、コントラストＡＦ部４は、図３で説明したようにして、ステップＳ１０９において、フォーカスエリアＦに対応する合焦位置Ｆａにフォーカスレンズ群１ａを駆動する（図８（ｃ）に示す区間”１”の動作）。

その後、コントラストＡＦ部４は、図３で説明したステップＳ１１０およびＳ１１１においてフォーカスレンズ群１ａを停止して、その状態を維持する（図８（ｃ）に示す区間”２”の動作）。そして、コントラストＡＦ部４は、図３で説明したステップＳ１１１、Ｓ１１２、およびＳ１１４の処理を行う。

ステップＳ１１４において、フォーカスダイアル５の操作が継続していると、被写体認識部８は、ステップＳ３０５において図８（ａ）に示す画像の「人の顔」が存在する領域Ｇを顔領域として認識する。そして、被写体認識部８は、ステップＳ３０６において顔領域Ｇを領域選択部３に送る（ステップＳ３０６）。

次に、領域選択部３は、ステップＳ３０７において顔領域Ｇをフォーカスエリアとして選択する。そして、領域選択部３は、ステップＳ３０８において当該フォーカスエリアＧを示す座標情報をコントラストＡＦ部４に送る。その後、コントラストＡＦ部４は、図３で説明したようにして、ステップＳ１０９において、フォーカスエリアＧに対応する合焦位置Ｆｂにフォーカスレンズ群１ａを駆動する（図８（ｃ）に示す区間”１’”の動作）。

その後、コントラストＡＦ部４は、図３で説明したステップＳ１１０およびＳ１１１においてフォーカスレンズ群１ａを停止して、その状態を維持する（図８（ｃ）に示す区間”２’”の動作）。そして、コントラストＡＦ部４は、図３で説明したステップＳ１１１、Ｓ１１２、およびＳ１１４の処理を行う。

ステップＳ１１４において、フォーカスダイアル５の操作が継続していると、被写体認識部８は、ステップＳ３０５において図８（ａ）に示す画像の「人の顔」が存在する領域Ｈを顔領域として認識する。そして、被写体認識部８は、ステップＳ３０６において顔領域Ｇを領域選択部３に送る（ステップＳ３０６）。

次に、領域選択部３は、ステップＳ３０７において顔領域Ｇをフォーカスエリアとして選択する。そして、領域選択部３は、ステップＳ３０８において当該フォーカスエリアＨを示す座標情報をコントラストＡＦ部４に送る。その後、コントラストＡＦ部４は、図３で説明したようにして、ステップＳ１０９において、フォーカスエリアＨに対応する合焦位置Ｆｃにフォーカスレンズ群１ａを駆動する（図８（ｃ）に示す区間”１’’”の動作）。

その後、コントラストＡＦ部４は、図３で説明したステップＳ１１０およびＳ１１１においてフォーカスレンズ群１ａを停止して、その状態を維持する（図８（ｃ）に示す区間”２’’”の動作）。そして、コントラストＡＦ部４は、図３で説明したステップＳ１１１、Ｓ１１２、およびＳ１１４の処理を行う。

このようにして、コントラストＡＦ部４はステップＳ１１４の処理において、フォーカスダイアル５の操作が停止するまで、間欠駆動モードを行うことになる。そして、フォーカスダイアル５の操作が停止すると、コントラストＡＦ部４は間欠駆動モードを終了する。

なお、フォーカスダイアル５の操作を停止する前に、フォーカスレンズ群１ａが至近側の移動限界に到達すると、コントラストＡＦ部４はフォーカスレンズ群１ａを停止する。そして、再度フォーカスダイアル５を逆方向に回転操作すれば、再び合焦位置Ｆｃ、Ｆｂ、又はＦａでフォーカスレンズ群１ａを停止させることができる。

このように、図９に示す間欠駆動モードでは、撮影者がフォーカスダイアル５を操作すると、コントラストＡＦ部４はフォーカスレンズ群１ａを駆動して合焦動作を開始する。その後、コントラストＡＦ部４は顔領域Ｆに対応する合焦位置Ｆａまでフォーカスレンズ群１ａを高速に駆動して（図８（ｃ）に示す区間”１”）、合焦位置Ｆａでフォーカスレンズ群１ａを停止して、その状態を維持する（図８（ｃ）に示す区間”２”）。

ここで、撮影者の狙いが人物Ｆであれば、区間”２”においてフォーカスダイアル５の操作を停止する。これによって、撮影者は人物Ｆに合焦した状態とすることができる。

一方、撮影者の狙いが人物Ｇであると、撮影者はフォーカスダイアル５の操作を継続する。これによって、コントラストＡＦ部４は顔領域Ｇに対応する合焦位置Ｆｂまでフォーカスレンズ群１ａを高速で駆動して（図８（ｃ）に示す区間”１’”）、合焦位置Ｆｂでフォーカスレンズ群１ａを停止する（図８（ｃ）に示す区間”２’”）。これによって、撮影者は人物Ｇに合焦した状態とすることができる。

また、撮影者の狙いが人物Ｈであると、撮影者はフォーカスダイアル５の操作を継続する。これによって、コントラストＡＦ部４は顔領域Ｈに対応する合焦位置Ｆｃまでフォーカスレンズ群１ａを高速で駆動して（図８（ｃ）に示す区間”１’’”）、合焦位置Ｆｃでフォーカスレンズ群１ａを停止する（図８（ｃ）に示す区間”２’’”）。これによって、撮影者は人物Ｈに合焦した状態とすることができる。

このように、本発明の第３の実施形態では、撮影者はフォーカスダイアル５によって合焦動作の開始を行うものの、フォーカスレンズ群１ａの停止についてはフォーカスダイアル５の操作に依らず、コントラストＡＦ部４の制御下で行われる。よって、パワーフォーカスを用いたカメラにおいて、フォーカスダイアルの操作に応じてピント合わせを行う際、容易にかつ確実にフォーカスレンズ群１ａを合焦位置に停止させることができる。

第３の実施形態では、被写体認識部８で認識すべき被写体について撮影者が被写体入力部７で指定するようにした。一方、被写体入力部７を備えることなく、被写体認識部８で認識すべき被写体を撮影者が指定することなく、被写体認識部８が被写体を自動的に認識するようにしてもよい。この際には、被写体認識部８は、例えば、被写体として人物の顔、鳥、および花などを認識するようにする。

図１０は、図７に示すカメラにおいて間欠駆動モードによる合焦動作の他の例を説明するためのフローチャートである。なお、図１０において、図９に示すフローチャートのステップと同一のステップについては同一の参照符号を付して説明を省略する。

図１０に示すフローチャートにおいては、間欠駆動モードが開始されると、コントラストＡＦ部４は、ステップＳ１０４の処理を行ってフォーカスレンズ群２ａの駆動を開始する。被写体認識部８は撮像素子２で得られた画像において、予め定められた被写体（例えば、人物の顔、鳥、および花）を認識する（ステップＳ４０５）。そして、被写体認識部８は被写体が存在する領域（被写体領域）を領域選択部３に送る（ステップＳ４０６）。その後、図９で説明したようにして、ステップＳ３０７以降の処理が順次行われる。

このように、撮影者が被写体を指定することなく、被写体認識部８が予め定められた被写体を認識するようにしてもよい。

［第４の実施形態］
続いて、本発明の第４の実施形態によるカメラの一例について説明する。なお、第４の実施形態に係るカメラの構成は図７に示すカメラと同様である。

図１１は、本発明の第４の実施形態によるカメラにおける合焦動作を説明するための図である。そして、図１１（ａ）は画像データが示す画像の一例を示す図であり、図１１（ｂ）は人物の合焦位置を示す図である。また、図１１（ｃ）はフォーカスダイアルを回転させた場合のフォーカスダイアルとフォーカスレンズ群との関係を示す図である。

図１１（ａ）に示す画像においては、被写体として四人の人物が存在する。ここで、撮影者が被写体入力部７によって、「人物Ｆの顔」、「人物Ｇの顔」、および「人物Ｈの顔」を指定したとする。当該指定に応じて、被写体認識部８は人物Ｆ、人物Ｇ、および人物Ｈの顔領域を認識する。

一方、被写体認識部８は、被写体入力部７で未指定の人物Ｄの顔については認識を行わない。そして、領域選択部３は、被写体認識部８で認識された顔領域Ａ、Ｂ、およびＣをフォーカスエリアとして選択することになる。そして、コントラストＡＦ部４は、当該フォーカスエリアに応じて、図１１（ｂ）および図１１（ｃ）に示すようにして、合焦動作を行う。なお、図１１（ｂ）および図１１（ｃ）は図８（ｂ）および図８（ｃ）に示す例と同一である。

図１２は本発明の第４の実施形態によるカメラにおいて間欠駆動モードによる合焦動作の一例を説明するためのフローチャートである。なお、図１２において、図９に示すフローチャートのステップと同一のステップについて同一の参照符号を付して説明を省略する。

いま、図１１（ａ）に示す画像において、撮影者が被写体入力部７によって人物Ｆ、Ｇ、及びＨを指定したとする。これによって、被写体入力部７は被写体情報として顔領域Ｆ、Ｇ、およびＨを被写体認識部８に送る（ステップＳ５０１）。そして、コントラストＡＦ部４は、ステップＳ１０４の処理を行って、フォーカスレンズ群１ａの駆動を開始する。

続いて、被写体認識部８は被写体である「人物Ｆの顔」、「人物Ｇの顔」、および「人物Ｈの顔」を認識する。そして、被写体認識部８は「人物Ｆの顔」、「人物Ｇの顔」、「人物Ｈの顔」が存在する領域を、顔領域Ｆ、Ｇ、およびＨとして領域選択部３に送る（ステップＳ５０６）。領域選択部３は顔領域Ｆ、Ｇ、およびＨの各々をフォーカスエリアとして選択する（ステップＳ５０７）。

領域選択部３は、ステップＳ３０８において当該フォーカスエリアをコントラストＡＦ部４に送る。そして、コントラストＡＦ部４は、ステップＳ１０９、Ｓ１１０、Ｓ１１１、Ｓ１１２、およびＳ１１４の処理を行う。なお、ここでは、まずフォーカスエリアＦについて合焦動作が行われ、ステップＳ１１４においてフォーカスダイアル５の操作が継続していると、コントラストＡＦ部４はステップＳ１０９の処理に戻って、フォーカスエリアＧについて合焦動作を行う。

その後、ステップＳ１１４においてフォーカスダイアル５の操作が継続していると、コントラストＡＦ部４はステップＳ１０９の処理に戻って、フォーカスエリアＨについて合焦動作を行うことになる。

このように、本発明の第４の実施形態では、撮影者が指定した被写体について、被写体認識部８が被写体認識処理を行う。そして、認識処理の結果得られた全ての被写体について領域選択部３においてフォーカスエリアとして選択する。コントラストＡＦ部４は、フォーカスダイアル５の操作に応じて順次フォーカスエリアを変更して合焦動作を行う。

第４の実施形態においても、撮影者はフォーカスダイアル５によって合焦動作の開始を行うものの、フォーカスレンズ群１ａの停止についてはフォーカスダイアル５の操作に依らず、コントラストＡＦ部４の制御下で行われる。よって、パワーフォーカスを用いたカメラにおいて、フォーカスダイアルの操作に応じてピント合わせを行う際、容易にかつ確実にフォーカスレンズ群１ａを合焦位置に停止させることができる。

［第５の実施形態］
次に、本発明の第５の実施形態によるカメラの一例について説明する。なお、第５の実施形態に係るカメラの構成は図７に示すカメラと同様である。

第５の実施形態においては、被写体入力部７によって撮影者は、被写体認識部８で認識すべき複数の被写体を入力することができる。さらに、撮影者は、被写体入力部７によって複数の被写体についてその認識順位を入力することができる。

例えば、撮影者は、被写体入力部７によって「人物Ｆの顔」、「人物Ｇの顔」、および「人物Ｈの顔」を認識すべき被写体として入力する。さらに、撮影者は、被写体入力部７によって、「人物Ｆの顔」の優先順位を「１」、「人物Ｇの顔」の優先順位を「３」、「人物Ｈの顔」の優先順位を「２」として設定することができる。

被写体認識８は、被写体入力部７で入力された最も認識順位の高い被写体を認識する。上述の例では、被写体認識部８は、撮像素子２の出力である画像において優先順位が「１」である「人物Ｆの顔」が存在する顔領域Ｆを認識する。

図１３は、本発明の第５の実施形態によるカメラにおける合焦動作を説明するための図である。そして、図１３（ａ）は画像データが示す画像の一例を示す図であり、図１３（ｂ）は人物の合焦位置を示す図である。また、図１３（ｃ）はフォーカスダイアルを回転させた場合のフォーカスダイアルとフォーカスレンズ群との関係の一例を示す図であり、図１３（ｄ）はフォーカスダイアルを回転させた場合のフォーカスダイアルとフォーカスレンズ群との関係の他の例を示す図である。

図１３（ａ）に示す画像においては、被写体として四人の人物が存在する。ここで、撮影者が被写体入力部７によって、「人物Ｆの顔」を優先順位「１」、「人物Ｇの顔」を優先順位「３」、そして、「人物Ｈの顔」の優先順位を「２」と設定したとする。当該設定によって、被写体認識部８は、画像において優先順位が「１」である「人物Ｆの顔」が存在する顔領域Ｆを認識する。

この際、被写体認識部８は優先順位が２以下の人物ＧおよびＨＣの顔を認識する処理を行いない。また、被写体認識部８は、被写体入力部７で指定されなかった人物Ｉの顔についても認識処理を行わない。

領域選択部３は、被写体認識部８によって認識された顔領域Ｆをフォーカスエリアとして選択する。なお、上述の優先順位は、後述するようにして変更される。

コントラストＡＦ部４は、当該フォーカスエリアに応じて、後述するようにして、合焦動作を行う、なお、図１３（ｂ）において、フォーカスレンズ位置Ｆａ、Ｆｂ、およびＦｃはそれぞれ顔領域Ｆ、Ｇ、およびＨの合焦位置を示す。

図１４は、本発明の第５の実施形態によるカメラにおいて間欠駆動モードによる合焦動作の一例を説明するためのフローチャートである。なお、図１４において、図１２に示すフローチャートのステップと同一のステップについて同一の参照符号を付して説明を省略する。

図１３（ｃ）および図１４を参照して、ＣＰＵはフォーカスダイアル５の回転操作があると、間駆動作モードを実行する。ここで、撮影者は、前述のように、被写体入力部７によって「人物Ｆの顔」、「人物Ｇの顔」、および「人物Ｈの顔」の優先順位をそれぞれ「１」、「３」、および「２」と設定したものとする。これによって、被写体入力部７は、優先順位が第１位の「人物Ｆの顔」を被写体情報として被写体認識部８に送る（ステップＳ６０１）。

その後、前述のステップＳ１０４の処理が行われ、被写体認識部８は、画像において優先順位「１」である「人物Ｆの顔」が存在する顔領域Ｆを認識する（ステップＳ６０５）。そして、被写体認識部８は当該顔領域Ｆを示す座標情報を領域選択部３に送る（ステップＳ６０６）。領域選択部３は顔領域Ｆをフォーカスエリアとして選択する（ステップＳ６０７）。

その後、前述のステップＳ３０８、Ｓ１０９、およびＳ１１０の処理が行われる（図１３（ｃ）に示す区間”１”）。さらに、ステップＳ１１１およびＳ１１２の処理が行われて（図１３（ｃ）に示す区間”２”）、ステップＳ１１２において、所定の条件が成立すると、コントラストＡＦ部４は、被写体入力部７によって入力された優先順位を変更する（ステップＳ６１３）。

ここでは、コントラストＡＦ部４は、例えば、乱数表を用いるなど予め設定された規則によって優先順位を変更する。そして、優先順位の変更によって、例えば、「人物Ｈの顔」の優先順位が「１」になったものとする。

続いて、ステップＳ１１４において、フォーカスダイアル５の操作が継続していると、処理はステップＳ６０１に戻って、［人物Ｈの顔］が被写体情報として被写体入力部７から被写体認識部８に送られる。そして、ステップＳ１０４、Ｓ６０５、Ｓ６０６、Ｓ６０７、Ｓ３０８、Ｓ１０９、Ｓ１１０、Ｓ１１１、およびＳ１１２の処理が行われる（図１３（ｃ）に示す区間”１’”および”２’”）。

同様にして、ステップＳ１１２において、所定の条件が成立すると、コントラストＡＦ部４は、ステップＳ６１３において被写体入力部７によって入力された優先順位を変更する（ステップＳ６１３）。

ここでは、優先順位の変更によって、例えば、「人物Ｇの顔」の優先順位が「１」になったものとする。そして、前述のようにして、「人物Ｇの顔」について、ステップＳ１０４、Ｓ６０５、Ｓ６０６、Ｓ６０７、Ｓ３０８、およびＳ１０９の処理が行われる。

コントラストＡＦ部４は、図１３（ｃ）に示す顔領域Ｈの合焦位置Ｆｃを過ぎた後、Ｅ点で示すフォーカスレンズ群１ａの移動限界Ｆｚ（至近側の移動限界）までフォーカスレンズ群１ａを移動する。そして、コントラストＡＦ部４は、合焦位置Ｆｂをサーチするためフォーカスレンズ群１ａを逆方向に駆動し、ステップＳ１１０において合焦位置Ｆｂでフォーカスレンズ群１ａの駆動を停止する（（図１３（ｃ）に示す区間”１’’”および”２’’”）。その後、ステップＳ１１１、１１２、Ｓ６１３、およびＳ１１４の処理が行われることになる。

なお、図１３（ｄ）に示すように、合焦位置Ｆａから合焦位置Ｆｃに向かう過程Ｇにおいて「人物Ｂの顔」に係る合焦位置が存在することが事前に分かれば、コントラストＡＦ部４は、駆動限界Ｆｚまでフォーカスレンズ群１ａを駆動することなく、合焦位置Ｆｃにフォーカスレンズ群１ａが達したＦ点において、フォーカスレンズ群を逆方向に駆動する。

図１５は、本発明の第５の実施形態によるカメラにおいて間欠駆動モードによる合焦動作の他の例を説明するためのフローチャートである。なお、図１５において、図１４に示すフローチャートのステップと同一のステップについて同一の参照符号を付して説明を省略する。

図１５に示すフローチャートにおいては、優先順位を変更する際、優先順位が最も高い被写体の優先順位を最下位として、他の被写体の優先順位を順次繰り上げる。ステップＳ１１２において、所定の条件が成立すると、コントラストＡＦ部４は、優先順位が最も高い被写体の優先順位を最下位として、他の被写体の優先順位を順次繰り上げる（ステップＳ７１３）。その後、コントラストＡＦ部４はステップＳ１１４の処理に進む。

このように、本発明の第５の実施形態においても、パワーフォーカスを用いたカメラにおいて、フォーカスダイアルの操作に応じてピント合わせを行う際、容易にかつ確実にフォーカスレンズ群１ａを合焦位置に停止させることができる。

［第６の実施形態］
次に、本発明の第６の実施形態によるカメラの一例について説明する。

図１６は、本発明の第６の実施形態によるカメラの一例についてその構成を示すブロック図である。なお、図１６において、図７に示すカメラと同一の構成要素については同一の参照番号を付して説明を省略する。

図示のカメラにおいて、カメラ本体１０には速度検出部５ｂが備えられている。速度検出部５ｂは、フォーカスダイアル５の操作速度を検出するためのものである。

カメラに備えられたＣＰＵは、速度検出部５ｂで検出されたフォーカスダイアル５の操作速度が予め設定された速度閾値よりも大きいと、撮影者が合焦位置を自らの視認および操作で決定する意思はないと判定する。そして、ＣＰＵは前述の間欠駆動モードを実行する。

一方、速度検出部５ｂで検出されたフォーカスダイアル５の操作速度が速度閾値未満であると、ＣＰＵは撮影者が合焦位置を自らの視認および操作で決定する意思があると判定する。その結果、ＣＰＵは間欠駆動モードを実行することなく、フォーカスダイアル５の操作（つまり、回転角度および速度）に応じてフォーカスレンズ群１ａを駆動するパワーフォーカスモードを行う。

このようにして、フォーカスダイアル５の操作速度に応じて、間欠駆動モードおよびパワーフォーカスモードの切り替えを行うと、撮影者の意思を反映させつつ、容易にかつ確実にフォーカスレンズをピントのピーク位置に停止させることができる。

上述の説明から明らかなように、図１に示す例では、ＣＰＵおよびコントラストＡＦ部４が制御手段として機能する。さらに、ＣＰＵ、シャッター１２、および撮像素子２が撮像手段として機能する。

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、この制御方法を撮像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撮像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。

［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１ 撮影光学系
１ａ フォーカスレンズ群
２ 撮像素子
３ 領域選択部
４ コントラストＡＦ部
５ フォーカスダイアル
５ａ 入力検出部
６ レンズ駆動部
１２ シャッター
１３ 記録媒体

Claims (12)

1. フォーカスレンズを備える撮像光学系を介して結像した光学像を撮像した画像において選択された領域をフォーカスエリアとする領域選択手段と、
   前記フォーカスエリアが合焦状態となる合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる制御を行う制御手段と、
   ユーザによって操作され、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させる指示を受け付けるフォーカス操作手段と、
   前記画像の情報から被写体を認識する被写体認識手段と、
   前記被写体認識手段により認識される複数の被写体のそれぞれに対して優先順位を入力可能な入力手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記フォーカス操作手段の操作が継続している間、前記入力手段により入力された優先順位に基づいて、前記優先順位を入力された複数の被写体のそれぞれが合焦状態となる合焦位置のそれぞれに順次前記フォーカスレンズを移動させる動作モードを有することを特徴とする制御装置。
2. 前記合焦位置は、コントラストＡＦ方式による合焦位置であって、
   前記動作モードにおいて、前記制御手段は、次の合焦位置へ前記フォーカスレンズを移動させた後、停止状態を維持することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記合焦位置は、位相差ＡＦ方式による合焦位置であって、
   前記動作モードにおいて、前記制御手段は、前記フォーカスレンズを移動させる際、合焦位置が得られていれば次の合焦位置へ前記フォーカスレンズを移動させた後、停止状態を維持し、合焦位置が得られていなければ前記フォーカスレンズを移動させながら次の合焦位置を得るための動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
4. 前記動作モードにおいて、前記制御手段は、前記フォーカスレンズを停止状態とした後、所定の時間が経過すると次の合焦位置へ前記フォーカスレンズを移動させた後、停止状態を維持することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御装置。
5. 前記動作モードにおいて、前記制御手段は、前記フォーカスレンズを停止状態とした後、前記フォーカス操作手段における操作量が増大すると次の合焦位置へ前記フォーカスレンズを移動させた後、停止状態を維持することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御装置。
6. 前記領域選択手段は、前記画像においてユーザが選択した領域を前記フォーカスエリアとして選択することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の制御装置。
7. 前記領域選択手段は、前記被写体認識手段で認識された被写体が存在する領域を前記フォーカスエリアとして選択することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の制御装置。
8. 前記被写体認識手段で認識すべき被写体に関する被写体情報を入力する被写体入力手段を備え、
   前記被写体認識手段は、前記被写体情報に応じて被写体の認識を行うことを特徴とする請求項７に記載の制御装置。
9. 前記被写体入力手段からは複数の被写体に関する被写体情報が入力され、
   前記被写体認識手段は、前記被写体情報に応じて少なくとも１つの被写体を認識することを特徴とする請求項８に記載の制御装置。
10. 前記フォーカス操作手段の操作速度を検出する検出手段を備え、
    前記制御手段は、前記操作速度が所定の速度閾値よりも大きい場合に、前記動作モードを行うことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の制御装置。
11. ユーザによって操作されフォーカスレンズを撮像光学系の光軸に沿って移動させる指示を受け付けるフォーカス操作手段を有する制御装置の制御方法であって、
    前記撮像光学系を介して結像した光学像を撮像した画像において選択された領域をフォーカスエリアとする領域選択ステップと、
    前記フォーカスエリアが合焦状態となる合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる制御を行う制御ステップと、
    前記画像の情報から被写体を認識する被写体認識ステップと、
    前記被写体認識ステップで認識される複数の被写体のそれぞれに対して優先順位を入力する入力ステップと、を有し、
    ユーザによって操作され、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させる指示を受け付けるフォーカス操作手段の操作が継続している間、前記制御ステップでは、前記入力ステップで入力された優先順位に基づいて、前記優先順位を入力された複数の被写体のそれぞれが合焦状態となる合焦位置のそれぞれに順次前記フォーカスレンズを移動させる動作モードを行うことを特徴とする制御方法。
12. ユーザによって操作されフォーカスレンズを撮像光学系の光軸に沿って移動させる指示を受け付けるフォーカス操作手段を有する制御装置で用いられる制御プログラムであって、
    前記制御装置が備えるコンピュータに、
    前記撮像光学系を介して結像した光学像を撮像した画像において選択された領域をフォーカスエリアとする領域選択ステップと、
    前記フォーカスエリアが合焦状態となる合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる制御を行う制御ステップと、
    前記画像の情報から被写体を認識する被写体認識ステップと、
    前記被写体認識ステップで認識される複数の被写体のそれぞれに対して優先順位を入力する入力ステップと、を実行させ、
    前記フォーカス操作手段の操作が継続している間、前記制御ステップでは、前記入力ステップで入力された優先順位に基づいて、前記優先順位を入力された複数の被写体のそれぞれが合焦状態となる合焦位置のそれぞれに順次前記フォーカスレンズを移動させる動作モードを行うことを特徴とする制御プログラム。

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