JP6611486B2 - フォーカス制御装置、撮像装置、フォーカス制御方法、プログラム、および記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、フォーカス制御装置に関し、特に動画撮影時のオートフォーカス制御に関する。

映画やドラマの１シーンで、遠くの人や物にピントが合っていて近くの人や物がボケている状態から、ピントを移動してボケていた近くの人や物が鮮明にみえるようになるといった映像を見ることがある。

このような映像は、動画撮影時に、被写界深度を浅く設定し、マニュアルフォーカス（以下、ＭＦともいう）でフォーカスレンズを駆動させることで撮影することができる。しかし、この撮影を行うためには、ピントを合わせたい被写体の距離に応じたフォーカスレンズの合焦位置を把握して、その合焦位置までスムーズに且つ任意の時間をかけてフォーカスリングを回転させる高いフォーカシング技術が必要であった。そのため、一般ユーザーがこの撮影をマニュアル操作で行うことは困難であり、オートフォーカス（以下、ＡＦともいう）を用いて合焦位置までのフォーカスレンズの駆動速度を任意の速度で動かしながら撮影を行いたいという要望があった。

そこで、特許文献１は、ユーザーが表示部を指でなぞった時間（なぞり時間）を計測し、該なぞり時間に応じてフォーカスレンズの駆動速度を決定し、該決定された駆動速度でフォーカスレンズを駆動することができる技術を開示している。

また、特許文献２は、ユーザーが操作部材を操作することにより、フォーカスレンズの駆動速度を最高速、中速、低速のいずれかに容易に切り替えることができる技術を開示している。

特開２０１２−１７３５３１号公報 特開２０１３−１７８３２３号公報

しかしながら、特許文献１では、カメラが検出するデフォーカス量が狂いなく正確である必要があり、デフォーカス量の検出誤差が発生する場合は、指定したＡＦ時間通りにならないことが考えられる。撮像面でデフォーカス量を検出してＡＦを行う撮像面位相差ＡＦなどは、検出されるデフォーカス量が大きいほど、被写体によっては、その値の信頼性も低くなる傾向である。したがって、最初に検出したデフォーカス量が大きく、信頼性が低いと、結果的にユーザーが希望するＡＦ時間でＡＦを完了することができない恐れがあった。

また、特許文献２では、ユーザーがレンズ駆動速度を変えながら、レンズ駆動開始からレンズ駆動停止までの時間（ＡＦ時間）を計測し、所望のＡＦ時間になるレンズ駆動速度を探さなくてはならず、作業が煩雑であった。

本発明は、上記課題を鑑み、動画撮影時のオートフォーカスに有利なフォーカス制御装置、撮像装置、フォーカス制御方法、プログラム、および記憶媒体を提供することを例示的目的とする。

本発明の一側面としてのフォーカス制御装置は、被写体のデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出手段と、ユーザーの操作情報に基づいて前記被写体に合焦させる合焦時間を設定する設定手段と、前記デフォーカス量と前記合焦時間とに基づいて算出する駆動速度で光学素子を駆動してフォーカス制御を行う制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記フォーカス制御において、前記光学素子の駆動開始前に算出された前記被写体の第１デフォーカス量と前記合焦時間とに基づいて算出する第１駆動速度で前記光学素子の駆動を開始し、前記光学素子の駆動中に、前記光学素子の駆動開始後に算出された前記被写体の第２デフォーカス量と前記合焦時間とに基づいて算出する第２駆動速度に前記光学素子の駆動速度を変更し、前記デフォーカス量が所定値より大きく該デフォーカス量の信頼性が低いと判断される場合、前記駆動速度を所定の駆動速度に設定する、ことを特徴とする。

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、動画撮影時のオートフォーカスに有利なフォーカス制御装置、撮像装置、フォーカス制御方法、プログラム、および記憶媒体を提供することができる。

本発明の実施例１における撮像装置の概略構成図である。 本発明の実施例１における画素配列の概略図である。 本発明の実施例１における画素の概略平面図と概略断面図である。 本発明の実施例１における画素と瞳分割の概略説明図である。 本発明の実施例１における撮像素子と瞳分割の概略説明図である。 本発明の実施例１における第１焦点検出信号と第２焦点検出信号のデフォーカス量と像ずれ量の概略関係図である。 本発明の実施例１における焦点検出処理の流れの概略図である。 本発明の実施例１における第１焦点検出信号と第２焦点検出信号の瞳ずれによるシェーディングの概略説明図である。 本発明の実施例１におけるフィルター周波数帯域例である。 本発明の実施例１におけるＡＦ時間設定ＵＩの例である。 本発明の実施例１におけるＡＦ時間設定ＵＩの変形例である。 異なるデフォーカス量を同じレンズ駆動速度で駆動してＡＦ時間が異なる場合を示すレンズ駆動の例である。 図１２においてＡＦ時間を等しくした場合を示すレンズ駆動の例である。 本発明の実施例１におけるＡＦ時のレンズ駆動の例である。 本発明の実施例１における焦点調節動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例２におけるＡＦ時のレンズ駆動の例である。 本発明の実施例２における焦点調節動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例３におけるレンズ駆動速度にかける係数を示す図である。

［実施例１］
本実施例では、撮像装置が検知するデフォーカス量を元に、レンズ駆動速度を決定しＡＦを行う。以下に、デフォーカス量を検知するための一つの手段である撮像面位相差ＡＦ方式とその構成について説明する。
［全体構成］
図１は本発明における撮像素子を有する撮像装置であるカメラの構成図を示している。同図において、１０１は撮影光学系（結像光学系）の先端に配置された第１レンズ群で、光軸方向に進退可能に保持される。１０２は絞り兼用シャッタで、その開口径を調節することで撮影時の光量調節を行なうほか、静止画撮影時には露光秒時調節用シャッタとしての機能も備える。１０３は第２レンズ群である。そして絞り兼用シャッタ１０２及び第２レンズ群１０３は一体となって光軸方向に進退し、第１レンズ群１０１の進退動作との連動により、変倍作用（ズーム機能）をなす。

１０５は第３レンズ群（フォーカスレンズ）で、光軸方向の進退により、焦点調節を行なう。１０６は光学的ローパスフィルタで、撮影画像の偽色やモアレを軽減するための光学素子である。１０７は２次元ＣＭＯＳフォトセンサーと周辺回路からなる撮像素子であり、撮影光学系（結像光学系）の撮像面（結像面）に配置される。

１１１はズームアクチュエータで、不図示のカム筒を回動することで、第１レンズ群１０１ないし第３レンズ群１０３を光軸方向に進退駆動し、変倍操作を行なう。１１２は絞りシャッタアクチュエータで、絞り兼用シャッタ１０２の開口径を制御して撮影光量を調節すると共に、静止画撮影時の露光時間制御を行なう。１１４はフォーカスアクチュエータで、第３レンズ群１０５を光軸方向に進退駆動して焦点調節を行なう。なお、フォーカスアクチュエータ１１４は、撮像素子１０７（光学素子）を光軸方向に駆動してピント調節を行うようにしてもよい。

１１５は撮影時の被写体照明用電子フラッシュ（照明手段）で、キセノン管を用いた閃光照明装置が好適だが、連続発光するＬＥＤを備えた照明装置を用いても良い。１１６はＡＦ補助光手段で、所定の開口パターンを有したマスクの像を、投光レンズを介して被写界に投影し、暗い被写体あるいは低コントラスト被写体に対する焦点検出能力を向上させる。

１２１はＣＰＵで、カメラ本体の種々の制御を司るカメラ内ＣＰＵで、演算部、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、通信インターフェイス回路等を有する。また、ＲＯＭに記憶された所定のプログラムに基づいて、カメラが有する各種回路を駆動し、ＡＦ、撮影、画像処理と記録等の一連の動作を実行する。ＣＰＵ１２１は本発明の画像処理手段である。

１２２は電子フラッシュ制御回路で、撮影動作に同期して照明手段１１５を点灯制御する。１２３は補助光駆動回路で、焦点検出動作に同期してＡＦ補助光手段１１６を点灯制御する。１２４は撮像素子駆動回路で、撮像素子１０７の撮像動作を制御するとともに、取得した画像信号をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ１２１に送信する。１２５は画像処理回路で、撮像素子１０７が取得した画像のγ変換、カラー補間、ＪＰＥＧ圧縮等の処理を行なう。

１２６はフォーカス駆動回路で、焦点検出結果に基づいてフォーカスアクチュエータ１１４を駆動制御し、第３レンズ群１０５を光軸方向に進退駆動して焦点調節を行なう。このように、フォーカス駆動回路１２６は、光学素子である第３レンズ群１０５を光軸方向に駆動する駆動手段としての機能を有する。本実施例では、フォーカスアクチュエータ１１４、フォーカス駆動回路１２６、ＣＰＵ１２１、画像処理回路１２５とにより、撮像素子から得られる信号に基づいて、撮影光学系の焦点状態を検出して焦点状態を調節する焦点調節装置が構成される。また、焦点調節装置は、ＣＰＵ１２１（内部の各構成）からなるフォーカス制御装置により制御される。１２８は絞りシャッタ駆動回路で、絞りシャッタアクチュエータ１１２を駆動制御して絞り兼用シャッタ１０２の開口を制御する。１２９はズーム駆動回路で、撮影者のズーム操作に応じてズームアクチュエータ１１１を駆動する。

１３１はＬＣＤ等の表示手段（表示器）で、カメラの撮影モードに関する情報、撮影前のプレビュー画像と撮影後の確認用画像、焦点検出時の合焦状態表示画像等を表示する。タッチパネルによる入力は、ユーザーが該表示手段に直接触ることにより、各種操作を行う。１３２は操作スイッチ群で、電源スイッチ、レリーズ（撮影トリガ）スイッチ、ズーム操作スイッチ、撮影モード選択スイッチ等で構成される。１３３は着脱可能なフラッシュメモリで、撮影済み画像を記録する。
［撮像素子］
本実施例１における撮像素子の撮像画素と焦点検出画素の配列の概略図を図２に示す。

図２は、本実施例１の２次元ＣＭＯＳセンサー（撮像素子）の画素（撮像画素）配列を４列×４行の範囲で、焦点検出画素配列を８列×４行の範囲で示したものである。

実施例１において、図２に示した２列×２行の画素群２００は、Ｒ（赤）の分光感度を有する画素２００Ｒが左上に、Ｇ（緑）の分光感度を有する画素２００Ｇが右上と左下に、Ｂ（青）の分光感度を有する画素２００Ｂが右下に配置されている。さらに、各画素は２列×１行に配列された第１焦点検出画素２０１と第２焦点検出画素２０２により構成されている。

図２に示した４列×４行の画素（８列×４行の焦点検出画素）を面上に多数配置し、撮像画像（焦点検出信号）の取得を可能としている。本実施例１では、画素の周期Ｐが４μｍ、画素数Ｎが横５５７５列×縦３７２５行＝約２０７５万画素、焦点検出画素の列方向周期Ｐ_ＡＦが２μｍ、焦点検出画素数Ｎ_ＡＦが横１１１５０列×縦３７２５行＝約４１５０万画素の撮像素子として説明を行う。

図２に示した撮像素子の１つの画素２００Ｇを、撮像素子の受光面側（＋ｚ側）から見た平面図を図３（ａ）に示し、図３（ａ）のａ−ａ断面を−ｙ側から見た断面図を図３（ｂ）に示す。

図３に示すように、本実施例１の画素２００Ｇでは、各画素の受光側に入射光を集光するためのマイクロレンズ３０５が形成され、ｘ方向にＮ_Ｈ分割（２分割）、ｙ方向にＮ_Ｖ分割（１分割）された光電変換部３０１と光電変換部３０２が形成される。光電変換部３０１と光電変換部３０２が、それぞれ、第１焦点検出画素２０１と第２焦点検出画素２０２に対応する。

光電変換部３０１と光電変換部３０２は、ｐ型層とｎ型層の間にイントリンシック層を挟んだｐｉｎ構造フォトダイオードとしても良いし、必要に応じて、イントリンシック層を省略し、ｐｎ接合フォトダイオードとしても良い。

各画素には、マイクロレンズ３０５と、光電変換部３０１および光電変換部３０２との間に、カラーフィルター３０６が形成される。また、必要に応じて、各副画素毎にカラーフィルターの分光透過率を変えても良いし、カラーフィルターを省略しても良い。

図３に示した画素２００Ｇに入射した光は、マイクロレンズ３０５により集光され、カラーフィルター３０６で分光されたのち、光電変換部３０１と光電変換部３０２で受光される。

光電変換部３０１と光電変換部３０２では、受光量に応じて電子とホールが対生成し、空乏層で分離された後、負電荷の電子はｎ型層（不図示）に蓄積され、一方、ホールは定電圧源（不図示）に接続されたｐ型層を通じて撮像素子外部へ排出される。

光電変換部３０１と光電変換部３０２のｎ型層（不図示）に蓄積された電子は、転送ゲートを介して、静電容量部（ＦＤ）に転送され、電圧信号に変換される。

図３に示した本実施例１の画素構造と瞳分割との対応関係を示した概略説明図を図４に示す。図３（ａ）に示した本実施例１の画素構造のａ−ａ断面を＋ｙ側から見た断面図と撮影光学系の射出瞳面を図４に示す。図４では、射出瞳面の座標軸と対応を取るために、断面図のｘ軸とｙ軸を図３に対して反転させている。

図４で、第１焦点検出画素２０１の第１瞳部分領域５０１は、重心が−ｘ方向に偏心している光電変換部３０１の受光面と、マイクロレンズによって、概ね、共役関係になっており、第１焦点検出画素２０１で受光可能な瞳領域を表している。第１焦点検出画素２０１の第１瞳部分領域５０１は、瞳面上で＋Ｘ側に重心が偏心している。

図４で、第２焦点検出画素２０２の第２瞳部分領域５０２は、重心が＋ｘ方向に偏心している光電変換部３０２の受光面と、マイクロレンズによって、概ね、共役関係になっており、第２焦点検出画素２０２で受光可能な瞳領域を表している。第２焦点検出画素２０２の第２瞳部分領域５０２は、瞳面上で−Ｘ側に重心が偏心している。

また、図４で、瞳領域５００は、光電変換部３０１と光電変換部３０２（第１焦点検出画素２０１と第２焦点検出画素２０２）を全て合わせた際の画素２００Ｇ全体で受光可能な瞳領域である。

本実施例１の撮像素子と瞳分割との対応関係を示した概略図を図５に示す。第１瞳部分領域５０１と第２瞳部分領域５０２の異なる瞳部分領域を通過した光束は、撮像素子の各画素に、それぞれ、異なる角度で入射し、２×１分割された第１焦点検出画素２０１と第２焦点検出画素２０２で受光される。本実施例１は、瞳領域が水平方向に２つに瞳分割されている例である。必要に応じて、垂直方向に瞳分割を行っても良い。

本発明の撮像素子は、撮影光学系の第１瞳部分領域と第２瞳部分領域を合わせた瞳領域を通過する光束を受光する撮像画素が複数配列されている。本実施例１の撮像素子では、それぞれの撮像画素が第１焦点検出画素と第２焦点検出画素から構成されている。換言すれば、本発明の撮像素子は、撮影光学系の第１瞳部分領域を通過する光束を受光する第１焦点検出画素と、第１瞳部分領域と異なる撮影光学系の第２瞳部分領域を通過する光束を受光する第２焦点検出画素と、が複数配列されている。

必要に応じて、撮像画素と第１焦点検出画素、第２焦点検出画素を個別の画素構成とし、撮像画素配列の一部に、第１焦点検出画素と第２焦点検出画素を部分的に配置する構成としても良い。

本実施例１では、撮像素子の各画素の第１焦点検出画素２０１の受光信号を集めて第１焦点信号を生成し、各画素の第２焦点検出画素２０２の受光信号を集めて第２焦点信号を生成して焦点検出を行う。このように、本実施例１の撮像素子は、位相差検出方式の焦点検出演算を行うための焦点検出用信号を出力可能な画素を複数有している。また、撮像素子の各画素毎に、第１焦点検出画素２０１と第２焦点検出画素２０２の信号を加算することで、有効画素数Ｎの解像度の撮像信号（撮像画像）を生成する。
［デフォーカス量と像ずれ量の関係］
以下、本実施例１の撮像素子により取得される第１焦点検出信号と第２焦点検出信号のデフォーカス量と像ずれ量の関係について説明する。

図６に、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号のデフォーカス量と第１焦点検出信号と第２焦点検出信号間の像ずれ量の概略関係図を示す。撮像面８００に本実施例１の撮像素子（不図示）が配置され、図４、図５と同様に、撮影光学系の射出瞳が、第１瞳部分領域５０１と第２瞳部分領域５０２に２分割される。

デフォーカス量ｄは、被写体の結像位置から撮像面までの距離を大きさ｜ｄ｜とし、被写体の結像位置が撮像面より被写体側にある前ピン状態を負符号（ｄ＜０）として定義される。また、被写体の結像位置が撮像面より被写体の反対側にある後ピン状態を正符号（ｄ＞０）として定義される。被写体の結像位置が撮像面（合焦位置）にある合焦状態はｄ＝０である。図６で、被写体８０１は合焦状態（ｄ＝０）の例を示しており、被写体８０２は前ピン状態（ｄ＜０）の例を示している。前ピン状態（ｄ＜０）と後ピン状態（ｄ＞０）を合わせて、デフォーカス状態（｜ｄ｜＞０）とする。

前ピン状態（ｄ＜０）では、被写体８０２からの光束のうち、第１瞳部分領域５０１（第２瞳部分領域５０２）を通過した光束は、一度、集光した後、光束の重心位置Ｇ１（Ｇ２）を中心として幅Γ１（Γ２）に広がり、撮像面８００でボケた像となる。ボケた像は、撮像素子に配列された各画素を構成する第１焦点検出画素２０１（第２焦点検出画素２０２）により受光され、第１焦点検出信号（第２焦点検出信号）が生成される。よって、第１焦点検出信号（第２焦点検出信号）は、撮像面８００上の重心位置Ｇ１（Ｇ２）に、被写体８０２が幅Γ１（Γ２）にボケた被写体像として記録される。被写体像のボケ幅Γ１（Γ２）は、デフォーカス量ｄの大きさ｜ｄ｜が増加するのに伴い、概ね、比例して増加していく。同様に、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号間の被写体像の像ずれ量ｐ（＝光束の重心位置の差Ｇ１−Ｇ２）の大きさ｜ｐ｜も、デフォーカス量ｄの大きさ｜ｄ｜が増加するのに伴い、概ね、比例して増加していく。後ピン状態（ｄ＞０）でも、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号間の被写体像の像ずれ方向が前ピン状態と反対となるが、同様である。

したがって、本発明では、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号、もしくは、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号を加算した撮像信号のデフォーカス量の大きさが増加するのに伴い、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号間の像ずれ量の大きさが増加する。
［焦点検出］
以下、本実施例１における位相差方式の焦点検出方法について説明する。

位相差方式の第１焦点検出では、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号を相対的にシフトさせて信号の一致度を表す相関量（第１評価値）を計算し、相関（信号の一致度）が良くなるシフト量から像ずれ量を検出する。撮像信号のデフォーカス量の大きさが増加するのに伴い、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号間の像ずれ量の大きさが増加する関係性から、像ずれ量を検出デフォーカス量に変換して焦点検出を行う。

図７に、本実施例１の焦点検出処理の流れの概略図を示す。なお、図７の動作は、本実施例１の焦点検出信号生成手段である撮像素子１０７、焦点検出手段である画像処理回路１２５とＣＰＵ１２１によって実行される。

ステップＳ１００で、撮像素子の有効画素領域の中から焦点調節を行う焦点検出領域を設定する。焦点検出信号生成手段により、焦点検出領域の第１焦点検出画素の受光信号から第１焦点検出信号を生成し、焦点検出領域の第２焦点検出画素の受光信号から第２焦点検出信号を生成する。

ステップＳ２００で、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号に、それぞれ、信号データ量を抑制するために列方向に３画素加算処理を行い、さらに、ＲＧＢ信号を輝度Ｙ信号にするためにベイヤー（ＲＧＢ）加算処理を行う。これら２つの加算処理を合わせて第１画素加算処理とする。

ステップＳ３００では、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号に、それぞれ、シェーディング補正処理（光学補正処理）を行う。

以下、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号の瞳ずれによるシェーディングについて説明する。図８に、撮像素子の周辺像高における第１焦点検出画素２０１の第１瞳部分領域５０１、第２焦点検出画素２０２の第２瞳部分領域５０２、および撮影光学系の射出瞳４００の関係を示す。

図８（ａ）は、撮影光学系の射出瞳距離Ｄｌと撮像素子の設定瞳距離Ｄｓが同じ場合である。この場合は、第１瞳部分領域５０１と第２瞳部分領域５０２により、撮影光学系の射出瞳４００が、概ね、均等に瞳分割される。

これに対して、図８（ｂ）に示した撮影光学系の射出瞳距離Ｄｌが撮像素子の設定瞳距離Ｄｓより短い場合、撮像素子の周辺像高では、撮影光学系の射出瞳と撮像素子の入射瞳の瞳ずれを生じ、撮影光学系の射出瞳４００が、不均一に瞳分割されてしまう。同様に、図８（ｃ）に示した撮影光学系の射出瞳距離Ｄｌが撮像素子の設定瞳距離Ｄｓより長い場合、撮像素子の周辺像高では、撮影光学系の射出瞳と撮像素子の入射瞳の瞳ずれを生じ、撮影光学系の射出瞳４００が、不均一に瞳分割されてしまう。周辺像高で瞳分割が不均一になるのに伴い、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号の強度も不均一になり、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号のいずれか一方の強度が大きくなり、他方の強度が小さくなるシェーディングが生じる。

図７のステップＳ３００では、焦点検出領域の像高と、撮像レンズ（撮影光学系）のＦ値、射出瞳距離に応じて、第１焦点検出信号の第１シェーディング補正係数と、第２焦点検出信号の第２シェーディング補正係数を、それぞれ生成する。第１シェーディング補正係数を第１焦点検出信号に乗算し、第２シェーディング補正係数を第２焦点検出信号に乗算して、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号のシェーディング補正処理（光学補正処理）を行う。

位相差方式の第１焦点検出では、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号の相関（信号の一致度）を基に、第１検出デフォーカス量の検出を行う。瞳ずれによるシェーディングが生じると第１焦点検出信号と第２焦点検出信号の相関（信号の一致度）が低下する場合がある。よって、位相差方式の第１焦点検出では、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号の相関（信号の一致度）を改善し、焦点検出性能を良好とするために、シェーディング補正処理（光学補正処理）を行うことが望ましい。

図７のステップＳ４００では、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号に、第１フィルター処理を行う。本実施例１の第１フィルター処理の通過帯域例を、図９の実線で示す。本実施例１では、位相差方式の第１焦点検出により、大デフォーカス状態での焦点検出を行うため、第１フィルター処理の通過帯域は低周波帯域を含むように構成される。必要に応じて、大デフォーカス状態から小デフォーカス状態まで焦点調節を行う際に、デフォーカス状態に応じて、第１焦点検出時の第１フィルター処理の通過帯域を、図９の１点鎖線のように、より高周波帯域に調整しても良い。

次に、図７のステップＳ５００では、第１フィルター処理後の第１焦点検出信号と第２焦点検出信号を相対的に瞳分割方向にシフトさせる第１シフト処理を行い、信号の一致度を表す相関量（第１評価値）を算出する。

第１フィルター処理後のｋ番目の第１焦点検出信号をＡ（ｋ）、第２焦点検出信号をＢ（ｋ）、焦点検出領域に対応する番号ｋの範囲をＷとする。第１シフト処理によるシフト量をｓ１、シフト量ｓ１のシフト範囲をΓ１として、相関量（第１評価値）ＣＯＲは、式（１）により算出される。

シフト量ｓ１の第１シフト処理により、ｋ番目の第１焦点検出信号Ａ（ｋ）とｋ−ｓ１番目の第２焦点検出信号Ｂ（ｋ−ｓ１）を対応させ減算し、シフト減算信号を生成する。生成されたシフト減算信号の絶対値を計算し、焦点検出領域に対応する範囲Ｗ内で番号ｋの和を取り、相関量（第１評価値）ＣＯＲ（ｓ１）を算出する。必要に応じて、各行毎に算出された相関量（第１評価値）を、各シフト量毎に、複数行に渡って加算しても良い。

ステップＳ６００では、デフォーカス量算出部１２１ａにおいて、相関量（第１評価値）から、サブピクセル演算により、相関量が最小値となる実数値のシフト量を算出して像ずれ量ｐ１とする。像ずれ量ｐ１に、焦点検出領域の像高と、撮像レンズ（撮影光学系）のＦ値、射出瞳距離に応じた第１変換係数Ｋ１をかけて、デフォーカス量を検出する。このように、ＣＰＵ１２１において、デフォーカス量算出部１２１ａは、被写体のデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出手段として機能する。
［ＡＦ時間設定方法］
次に、これらの焦点検出手段を用いてユーザーが所望する時間（ＡＦ時間）にてＡＦを完了させるためのアルゴリズムを図１５を用いて説明する。なお、図１５の動作は、ＣＰＵ１２１により制御・実行される。

まず、ユーザーは、図１５のＳ１０１に示したＡＦ時間設定シーケンスにおいて、シーンに応じたＡＦ時間をカメラＵＩから指定する。このとき、設定部１２１ｂは、ユーザーにより指定されたＡＦ時間を被写体に合焦させるまでの合焦時間として設定する。このように、設定部１２１ｂは、ユーザーの操作情報に基づいて被写体に合焦させるＡＦ時間（合焦時間）を設定する設定手段として機能する。図１０に示したような実際のＡＦ時間を直接指定するものでも良いし、図１１に示したような簡易な表示のものでも良い。図１１はＵＩ上の表示が簡易なだけであって、カメラ内部ではそれぞれの設定値に対応するＡＦ時間を内部メモリーに記憶しておく必要がある。

その他のいかなるカメラＵＩによるＡＦ時間の指定も、必ず各設定値に対応するＡＦ時間を内部メモリーに記憶しておく必要があり、演算に用いるＡＦ時間を間接的に指示できる方法であれば、カメラＵＩはいかなる形式であっても良い。
［レンズ駆動速度算出方法］
次に、上記ＡＦ時間設定方法にて設定されたＡＦ時間でＡＦを完了させるためのレンズ駆動速度の算出の仕方について説明する。

まず、撮像装置はユーザーが指定した測距位置におけるデフォーカス量を、前述した位相差方式の焦点検出方法を用いて検出する。

この時検出されたデフォーカス量で、図１２のグラフの縦軸に示したｄ１、ｄ２のようにデフォーカス量が違う場合、同じレンズ駆動速度ｖでＡＦを行うと、図１２に示したように当然、ＡＦ時間はｔ１、ｔ２と異なってしまう。

ここで、デフォーカス量が異なるｄ１、ｄ２からそれぞれＡＦを行った時でも図１３に示したように同じＡＦ時間でＡＦが完了するためには、デフォーカス量に応じてレンズ駆動速度を、式（２）にて算出する必要がある。

レンズ速度をｖ、検出デフォーカス量をｄ、ＡＦ時間をｔとしたときに、
ｖ＝ｄ／ｔ （２）
となるようにレンズ速度ｖを算出すれば、おおまかなＡＦ時間は揃うことになる。

しかし、検出したデフォーカス量に検出誤差がある場合は、最初に検出したデフォーカス量でレンズ駆動速度を決めてＡＦを行うと、最終的に合焦してレンズが停止するまでの時間にズレが生じてしまう恐れがある。

そもそも前述した焦点検出方法は、検出したデフォーカス量が大きい値の時ほど、その検出誤差も大きくなっている可能性が高く、また被写体のコントラストや周波数特性、輝度などによっても検出量に大きな差が出る場合がある。

なお、上記焦点検出方法は、レンズを駆動し合焦位置に近づいていく過程においてもデフォーカス量を随時検出していくことが可能である。したがって、ユーザーが設定したＡＦ時間でＡＦを完了させるためには、合焦位置に近づいて行く際に随時更新されていくデフォーカス量を元にレンズ駆動速度を修正していく必要がある。

そこで本発明は、図１４及び図１５に示したように、デフォーカス量算出部１２１ａによりデフォーカス量を算出（検出）するたびに、残り時間を算出し、残り時間と検出されたデフォーカス量から、その都度レンズ駆動速度を修正していく。

まず、デフォーカス量算出部１２１ａは、図１５のＳ１０２に示した焦点検出を行い、デフォーカス量を算出する。その時のデフォーカス量をｄとした時に、判定部１２１ｃは、図１５のＳ１０３において、検出されたデフォーカス量ｄがｄ０以下であるかどうかを判定する。

図１４の縦軸のｄで示したデフォーカス量は、デフォーカス量が非常に大きく、検出されたデフォーカス量の信頼性が低い状態を示している。この時の焦点検出状態は、デフォーカス量の信頼性は低く、合焦位置の方向のみ分かっている状態とする。

この状態から、図１４の１４−１に示したように、デフォーカス量算出部１２１ａにより所定のデフォーカス量ｄ０が検出されるまでは、制御部１２１ｄは、Ｓ１０４で示したように、第３レンズ群１０５を所定のレンズ駆動速度Ｖｍａｘで駆動させる。このように、制御部１２１ａは、デフォーカス量ｄが所定値（所定のデフォーカス量ｄ０）より大きく該デフォーカス量ｄの信頼性が低いと判断される場合、レンズの駆動速度をＡＦ時間ｔによらず所定の駆動速度Ｖｍａｘに設定する。

ここでの所定のデフォーカス量ｄ０は、残りデフォーカス量と合焦位置の方向が分かるデフォーカス量を指し示している。

また、ここでのレンズ駆動速度Ｖｍａｘの設定の仕方は、残りのデフォーカス量の信頼性が低く、合焦位置までどれくらいレンズ駆動に時間が必要かが分からないので、残りのデフォーカス量が判明する位置ｄ０まではできるだけ短時間で到達する必要がある。そのため、可能な限り速いことが好ましい。例えば、上記式（２）にて算出された駆動速度ｖよりも速い駆動速度に設定する。

このようにしてデフォーカス量と合焦位置の方向が判明するｄ０までレンズを駆動する。この間、計測部１２１ｅは、ＡＦを開始してからｄ０に到達するまでにかかった時間ｔ０を算出する。このように、計測部１２１ｅは、レンズ（光学素子）が駆動を開始してからデフォーカス量算出部１２１ａがデフォーカス量を算出した時間までの経過時間を計測する計測手段として機能する。そして、制御部１２１ｄは、Ｓ１０５にて式（３）により次のレンズ駆動速度ｖ０を算出する。
ｖ０＝ｄ０／（ｔ−ｔ０） （３）
上式は、ユーザーが所望するＡＦ時間ｔからｔ０を引いた残りＡＦ時間と残りデフォーカス量ｄ０を元に、ｖ０を算出しＡＦを行うことを示している。このように、制御部１２１ｄは、検出したデフォーカス量と合焦時間とに基づいて算出する駆動速度で被写体の合焦状態を変更する第３レンズ群１０５（光学素子）を駆動してフォーカス制御を行う制御手段として機能する。

さらにここから、Ｓ１０６からＳ１０８において、より信頼性の高いデフォーカス量を検出できるデフォーカス量ｄ１まで、レンズ駆動速度ｖ０で、図１４の１４−２に示した領域においてレンズ駆動を行う。すなわち、制御部１２１ｄは、デフォーカス量ｄ０を算出した際に、該デフォーカス量ｄ０と、ＡＦ時間ｔから経過時間ｔ０を引いた残存時間と、に基づいて算出される駆動速度ｖ０でレンズを制御する。なお、Ｓ１０６からＳ１０８までの処理は、上述したＳ１０２からＳ１０４と同様に、デフォーカス量算出部１２１ａ，判定部１２１ｃ，制御部１２１ｄにより実行される。以下のＳ１１０からＳ１１２、および、Ｓ１１４からＳ１１６についても同様である。

このように、制御部１２１ｄは、まず第３レンズ群１０５（光学素子）の駆動開始前に算出された被写体の第１デフォーカス量とＡＦ時間ｔとに基づいて算出する第１駆動速度で光学素子の駆動を開始する。このとき、第１デフォーカス量が所定値（所定のデフォーカス量ｄ０）より大きい場合は、上述したように所定の駆動速度Ｖｍａｘ（第１駆動速度）でフォーカス制御を行う。逆に、第１デフォーカス量が所定値より小さい場合（所定値以下の場合）は、第１デフォーカス量とＡＦ時間ｔとに基づいて、上記式（２）を用いて算出される駆動速度（第１駆動速度）でフォーカス制御を行う。そして、光学素子の駆動開始後に算出された被写体の第２デフォーカス量（第１デフォーカス量より小さいデフォーカス量）とＡＦ時間ｔから経過時間ｔ０を引いた時間とに基づいて算出する第２駆動速度に光学素子の駆動速度を変更する。換言すれば、制御部１２１ｄは、第１駆動速度でフォーカス制御を行っている間に、算出された被写体の第２デフォーカス量とＡＦ時間ｔから経過時間ｔ０を引いた時間とに基づいて算出される第２駆動速度に駆動速度を変更（修正）する。

次に、デフォーカス量がｄ１となった時の経過時間ｔ１とデフォーカス量ｄ１から、制御部１２１ｄはＳ１０９にて次のレンズ駆動速度ｖ１を式（４）により算出する。換言すれば、制御部１２１ｄは、レンズ駆動速度ｖ０で制御している間に、デフォーカス量ｄ０よりも小さいデフォーカス量ｄ１（第２デフォーカス量）を算出した際に、駆動速度ｖ０を、式（４）により算出される駆動速度ｖ１（第２駆動速度）に、変更する。ここで、駆動速度ｖ１は、下記式（４）に示すように、デフォーカス量ｄ１と、ＡＦ時間ｔから経過時間ｔ１を引いた残存時間に基づいて算出される。
ｖ１＝ｄ１／（ｔ−ｔ１） （４）
同様の方法で、Ｓ１１０からＳ１１２において、より信頼性の高いデフォーカス量を検出できるデフォーカス量ｄ２になるまで、レンズ駆動速度ｖ１で、図１４の１４−３に示した領域にてレンズ駆動を行う。そして、デフォーカス量がｄ２となった時の経過時間ｔ２とデフォーカス量ｄ２から、Ｓ１１３にて次のレンズ駆動速度ｖ２を式（５）により算出する。
ｖ２＝ｄ２／（ｔ−ｔ２） （５）
同様の方法で、Ｓ１１４からＳ１１６において、合焦領域であるデフォーカス量ｄ３になるまで、レンズ駆動速度ｖ２で、図１４の１４−４に示した領域にてレンズ駆動を行う。そして、デフォーカス量がｄ３以下となったら、Ｓ１１７において合焦表示を行い、ＡＦを終了する。

上記の方法を用いることにより、ＡＦ開始時のデフォーカス量がいかなる値であっても、ユーザーが所望するＡＦ時間でＡＦを完了させることが可能となる。

本実施例は、レンズの駆動速度を修正する回数を３回とした時を例として説明したが、レンズ駆動速度の修正回数は任意の回数ｎ回として設定できる。

レンズ駆動速度の修正回数をｎ回とした時、ｎ回目のレンズ駆動速度は式（６）により算出してレンズ駆動速度の変更を行う。
ｖ（ｎ−１）＝ｄ（ｎ−１）／（ｔ−ｔ（ｎ−１）） （６）
このようにして、それぞれのデフォーカス位置において、上記式により算出されたレンズ駆動速度でレンズを駆動することにより、ＡＦ開始時にいかなるデフォーカス量を検出した場合においても所望のＡＦ時間でＡＦを完了することが可能となる。
［実施例２］
次に実施例２について説明する。

実施例１は撮像面位相差方式の焦点検出手段を用いた例を示したが、撮像装置の中には、複数の焦点検出手段を組み合わせてＡＦを行うものもある。

例えば、撮像面位相差方式で合焦位置付近までレンズを駆動してから、コントラストＡＦに切り替えてさらに高精度に合焦位置を追いこむ方式などが実施されている。

しかし、コントラストＡＦはデフォーカス量を検出することができないため、実施例１の方法を用いることができない。

そこで実施例２は、コントラストＡＦ方式に切り替わってから合焦させるのに必要な時間（すなわち、コントラスト情報に基づく合焦動作に必要な所定時間）をｔｃとして、あらかじめ固定値として設定した上で、レンズの駆動速度を算出する方法をとる。

コントラストＡＦは、そもそも残りのデフォーカス量を算出することができないため、コントラストＡＦ単体ではＡＦ時間を特定することはできない。

しかし本実施例で用いるような撮像面位相差ＡＦとコントラストＡＦを組み合わせて用いる方法では、コントラストＡＦに切り替える時点でのデフォーカス量が判明している。そのため、そこからのコントラストＡＦによるＡＦ時間は、ある程度の誤差はあるものの、おおよその予測をたてることができる。

そのため、コントラストＡＦで最終合焦に到達するまでの時間を固定値ｔｃとしてあらかじめカメラ内で設定しておき、残り時間からｔｃをさらに引いた上で、途中のレンズ駆動の速度を算出する。そうすれば、ユーザーが所望するＡＦ時間に対し、大きくずれることなくＡＦを完了させることが可能となる。

次に、本実施例における、焦点検出手段を用いてユーザーが所望する時間（ＡＦ時間）にてＡＦを完了させるためのアルゴリズムを図１７を用いて説明する。なお、図１７の動作は、ＣＰＵ１２１により制御・実行される。

まずＳ２０１にて、ユーザーがＡＦ時間を設定したのち、Ｓ２０２にて焦点検出を行いデフォーカス量を判定し、Ｓ２０３からＳ２０４までは、図１６の１６−１で示すように実施例１と同様に行う。

次に、デフォーカス量がｄ０となったとき、制御部１２１ｄは、Ｓ２０５にて、最初のレンズ駆動速度の修正を行う。このレンズ駆動速度の修正の際に、コントラストＡＦを開始するデフォーカス量ｄ2の位置まで、残り時間からｔｃを引いた時間で到達するように、レンズ駆動速度ｖ０を式（７）にて設定する。すなわち、Ｓ２０５にて、制御部１２１ｄは、検出したデフォーカス量ｄ０からコントラストＡＦを開始するデフォーカス量ｄ２を引いた残りデフォーカス量を算出する。また、ＡＦ時間ｔから経過時間ｔ０および所定時間ｔｃを引いた残存時間を算出する。そして、これら残りデフォーカス量と残存時間とに基づいて、式（７）を用いて駆動速度ｖ０を算出する。このように、制御部１２１ｄは、本実施例では、検出したデフォーカス量とＡＦ時間ｔと所定時間ｔｃに基づいて、駆動速度を算出する。
ｖ０＝（ｄ０−ｄ２）／（ｔ−ｔｃ−ｔ０） （７）
このようにして算出したレンズ駆動速度ｖ０で、デフォーカス量がｄ１となるまで、Ｓ２０６からＳ２０８を繰り返すようにして、図１６の１６−２の領域を駆動する。

同様に、デフォーカス量がｄ１となったとき、Ｓ２０９にて、デフォーカス量ｄ２の位置まで、残り時間からｔｃを引いた時間で到達するように、レンズ駆動速度ｖ1を式（８）にて設定する。
ｖ１＝（ｄ１−ｄ２）／（ｔ−ｔｃ−ｔ１） （８）
このようにして算出したレンズ駆動速度ｖ１で、デフォーカス量がｄ２となるまで、Ｓ２１０からＳ２１２を繰り返すようにして、図１６の１６−３の領域を駆動する。

上記方法にて、デフォーカス量ｄ２の位置までレンズ駆動を行った後、コントラスト検出部１２１ｆ（コントラスト検出手段）は、撮像素子１０７の出力信号からコントラスト評価値（コントラスト情報）を検出する。そして、制御部１２１ｄは、検出したコントラスト情報に基づいて、図１６の１６−４に示すように、デフォーカス量ｄ２から合焦位置までレンズの駆動を制御し、コントラストＡＦを行う。このように、本実施例では、制御部１２１ｄは、デフォーカス量が閾値（デフォーカス量ｄ２）より大きい場合、検出したデフォーカス量と算出した駆動速度に基づいて撮像面位相差方式ＡＦによりレンズの駆動を制御する。また、デフォーカス量が閾値（デフォーカス量ｄ２）より小さい場合（閾値以下の場合）、検出したコントラスト情報に基づいてコントラスト方式ＡＦによりレンズの駆動を制御する。

本実施例は、上記方法でＡＦを行うことにより、撮像面位相差方式ＡＦとコントラスト方式ＡＦを組み合わせた場合においても、実施例１と同様に、ユーザーが所望するＡＦ時間ｔから大きくずれることなくＡＦを完了させることができる。
［実施例３］
上記実施例１ないし２の方法を用いれば、ＡＦ開始時のデフォーカス量が大きな値であっても、ユーザーが所望するＡＦ時間でＡＦを完了させることができる。

しかし、低輝度下の条件であったり、被写体のコントラストが低い場合など、検出されるデフォーカス量の信頼性が低い場合、まだ合焦位置まで到達していないうちにＡＦ時間を超えてしまう恐れがある。

そのため、本実施例においては、実施例１および２において算出されたレンズ駆動速度に、残りデフォーカス量に応じて所定の係数をかけた値を用いる。

具体的には、例えば、実施例１における図１５のＳ１０８、Ｓ１１２、Ｓ１１６にそれぞれ示したｖ０、ｖ１、ｖ２に対し、図１８に示した所定の係数をかける。このように、本実施例では、検出したデフォーカス量とＡＦ時間とに基づいて算出される駆動速度に対し所定の係数をかけることを特徴とする。この所定の係数は、図１８に示されるように、１以上の係数であり、算出される駆動速度が変更（修正）されるにつれて（すなわち、検出されるデフォーカス量が小さくなるにつれて）、小さくなる。

信頼性が比較的低めなｖ０で駆動する領域においては、図１５のＳ１０８で算出されたｖ０に対して所定の係数２をかけたｖ０の２倍の速度で駆動し、早めに合焦位置に近づいておく。さらにＳ１１２で算出されたｖ１で駆動する領域においては、ｖ１を１．５倍にした速度で駆動し、早めに合焦位置近くまでレンズを駆動させておく。

そして最後のＳ１１６で算出したｖ２で駆動する領域において、算出されたｖ２の速度をそのまま用いて駆動することにより、ユーザーが設定したＡＦ時間通りにＡＦを完了させることができる。

このように、検出されるデフォーカス量の信頼性が低い領域において、早めに合焦位置近くまで駆動しておき、最後にＡＦ時間通りにＡＦを完了できるように調整することによって、ユーザーが設定したＡＦ時間通りにＡＦが完了する可能性を高くすることができる。
［その他の実施例］
次にその他の実施例について説明する。

上記実施例１および２おいては、撮像面位相差ＡＦ方式、もしくは撮像面位相差ＡＦとコントラストＡＦを併用した例を示したが、焦点検出手段はこれに限定されるものではない。例えば撮像面ではない専用の焦点検出用のセンサを用いて焦点検出を行ったものでもよいし、ＤＦＤ（Ｄｅｐｔｈ Ｆｒｏｍ Ｄｅｆｏｃｕｓ）方式を用いたものでもよい。つまり、デフォーカス量を検出することができる焦点検出手段を用いる、もしくはデフォーカス量を検出できる焦点検出手段と組み合わせて用いる方法であれば、本方式は適用可能である。

以上説明したように、最初に検出したデフォーカス量が大きい場合、そのデフォーカス量を元に算出したレンズ駆動速度で駆動すると、デフォーカス量にズレが生じることがあり、結果的にユーザーが希望するＡＦ時間でＡＦを完了することができない。これに対し、上記実施例によれば、レンズが駆動開始してからの時間を測定し、ユーザーが設定したＡＦ時間からレンズ駆動時間を引いた残存時間を算出し、該残存時間と残りのデフォーカス量を用いて合焦までのレンズ駆動速度を算出する。残り時間と残りデフォーカス量に応じたレンズ駆動速度を設定することにより、ユーザーが所望するＡＦ時間でＡＦを完了させることができる。すなわち、いかなるデフォーカス状態においても、確実にユーザーが希望するＡＦ時間でＡＦを完了することができる。

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。

例えば、上述の実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、記録媒体から直接、或いは有線／無線通信を用いてプログラムを実行可能なコンピュータを有するシステム又は装置に供給し、そのプログラムを実行する場合も本発明に含む。

従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給、インストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の機能処理を実現するための手順が記述されたコンピュータプログラム自体も本発明に含まれる。

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、光／光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリでもよい。

また、プログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバに本発明を形成するコンピュータプログラムを記憶し、接続のあったクライアントコンピュータはがコンピュータプログラムをダウンロードしてプログラムするような方法も考えられる。

本発明は、撮影光学系の焦点を調節する焦点調節装置に好適に利用できる。

１２１ａ デフォーカス量算出部
１２１ｂ 設定部
１２１ｄ 制御部

Claims (15)

1. 被写体のデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出手段と、
   ユーザーの操作情報に基づいて前記被写体に合焦させる合焦時間を設定する設定手段と、
   前記デフォーカス量と前記合焦時間とに基づいて算出する駆動速度で光学素子を駆動してフォーカス制御を行う制御手段と、
   を有し、
   前記制御手段は、前記フォーカス制御において、
   前記光学素子の駆動開始前に算出された前記被写体の第１デフォーカス量と前記合焦時間とに基づいて算出する第１駆動速度で前記光学素子の駆動を開始し、
   前記光学素子の駆動中に、前記光学素子の駆動開始後に算出された前記被写体の第２デフォーカス量と前記合焦時間とに基づいて算出する第２駆動速度に前記光学素子の駆動速度を変更し、
   前記デフォーカス量が所定値より大きく該デフォーカス量の信頼性が低いと判断される場合、前記駆動速度を所定の駆動速度に設定する、
   ことを特徴とするフォーカス制御装置。
2. 前記第２デフォーカス量は、前記第１デフォーカス量よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
3. 前記光学素子が駆動を開始してから前記デフォーカス量算出手段がデフォーカス量を算出した時間までの経過時間を計測する計測手段を有し、
   前記制御手段は、
   前記デフォーカス量と、前記合焦時間から前記経過時間を引いた残存時間と、に基づいて、前記駆動速度を算出する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のフォーカス制御装置。
4. 撮像素子の出力信号からコントラスト情報を検出するコントラスト検出手段を有し、
   前記制御手段は、
   前記デフォーカス量と、前記合焦時間と、前記コントラスト情報に基づく合焦動作に必要な所定時間と、に基づいて、前記駆動速度を算出する、
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のフォーカス制御装置。
5. 前記制御手段は、
   前記デフォーカス量と、前記合焦時間から前記所定時間を引いた残存時間と、に基づいて、前記駆動速度を算出する、
   ことを特徴とする請求項４に記載のフォーカス制御装置。
6. 前記光学素子が駆動を開始してから前記デフォーカス量算出手段がデフォーカス量を算出した時間までの経過時間を計測する計測手段を有し、
   前記制御手段は、
   前記デフォーカス量と、前記合焦時間から前記経過時間および前記所定時間を引いた残存時間と、に基づいて、前記駆動速度を算出する、
   ことを特徴とする請求項４に記載のフォーカス制御装置。
7. 前記制御手段は、
   前記デフォーカス量が閾値より大きい場合、前記デフォーカス量と前記駆動速度に基づいて前記光学素子の駆動を制御し、
   前記デフォーカス量が閾値より小さい場合、前記コントラスト情報に基づいて前記光学素子の駆動を制御する、
   ことを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１項に記載のフォーカス制御装置。
8. 前記制御手段は、
   前記デフォーカス量と前記合焦時間とに基づいて算出される駆動速度に所定の係数をかけることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のフォーカス制御装置。
9. 前記制御手段は、
   前記デフォーカス量が小さくなるにつれて、前記所定の係数を小さくすることを特徴とする請求項８に記載のフォーカス制御装置。
10. 被写体像を光電変換する撮像素子と、
    前記撮像素子から得られる信号に基づいて、撮影光学系の焦点状態を検出して焦点状態を調節する請求項１ないし９のいずれか１項に記載のフォーカス制御装置と、
    を有することを特徴とする撮像装置。
11. 前記撮像素子は、位相差検出方式の焦点検出演算を行うための焦点検出用信号を出力可能な画素を複数有することを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
12. 前記光学素子を駆動する駆動手段を有することを特徴とする請求項１０または１１に記載の撮像装置。
13. 被写体のデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出ステップと、
    ユーザーの操作情報に基づいて前記被写体に合焦させる合焦時間を設定する設定ステップと、
    前記デフォーカス量と前記合焦時間とに基づいて算出する駆動速度で光学素子を駆動してフォーカス制御を行う制御ステップと、
    を有し、
    前記制御ステップは、前記フォーカス制御において、
    前記光学素子の駆動開始前に算出された前記被写体の第１デフォーカス量と前記合焦時間とに基づいて算出する第１駆動速度で前記光学素子の駆動を開始し、
    前記光学素子の駆動中に、前記光学素子の駆動開始後に算出された前記被写体の第２デフォーカス量と前記合焦時間とに基づいて算出する第２駆動速度に前記光学素子の駆動速度を変更し、
    前記デフォーカス量が所定値より大きく該デフォーカス量の信頼性が低いと判断される場合、前記駆動速度を所定の駆動速度に設定する、
    ことを特徴とするフォーカス制御方法。
    
14. 請求項１３に記載のフォーカス制御方法の手順が記述されたコンピュータで実行可能なプログラム。
15. コンピュータに、請求項１３に記載のフォーカス制御方法の各ステップを実行させるためのプログラムが記憶されたコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。