JP7431607B2 - 合焦制御装置、パンフォーカスカメラ及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、パンフォーカス画像を得るための合焦制御を行う制御装置、パンフォーカスカメラ及びプログラムに関する。

従来、カメラに装着または搭載されるレンズとして、被写界における所定範囲の任意の平面上に合焦状態を得ることが可能なあおりレンズ（チルトレンズ）が知られている。あおりレンズは、レンズの光軸を、撮像面に対して様々な角度に調整可能としたものであり、その結果、被写界における合焦面の向き（法線方向）を様々に変化させることができる。

例えば、高さのある場所から平面状の地面を斜めに俯瞰して撮影する場合には、地面に合焦面が一致するように光軸の角度を調整することで、地面の広範な領域において合焦状態を得ることができる。併せて、レンズの絞り（アイリス）を適切に絞ることによって、地面上に立つ物体についても、被写界深度内において合焦状態を得ることができる。

合焦状態を自動的に得る技術として自動焦点（オートフォーカス、ＡＦ：Auto Focusing）技術がある。自動焦点技術は、撮像された画像を用いて、またはカメラ若しくはレンズに装着された専用のセンサを用いて、被写体までの距離を計測し、当該状態に応じて光学系の焦点調節機構を制御することで、目標となる被写体の合焦状態を得る技術である。

合焦状態を計測する手法として、撮像された画像のコントラストを最大化する手法（コントラスト法）、撮像面上またはその近傍に設けられた計測用のセンサによって焦点ずれの方向を検知する手法（位相差法）等がある。

被写体までの距離を計測する手法としては、ステレオカメラを用いて視差を測定する手法、光（赤外光、可視光等）を投影してその像の位置を測定する手法、音波（超音波を含む）または電磁波（赤外光、可視光、電波等）の往復時間を計測する手法等がある。

自動焦点技術の中には、合焦判定または測距を行う点（測距点）を視野内に複数設け、焦点調節に使用する測距点を手動的または自動的に選択可能としたものがある。例えば、自動の顔検出手法と組み合わせて顔の近傍にある測距点を焦点調整に用いるものがある。また、複数の顔が検出された場合に、それらの顔ができる限りぼやけないよう焦点調整または絞り調整を行うものもある。

画面の大部分において合焦状態を得るパンフォーカスの撮影手法としては、撮像素子またはフィルムのサイズを小さくして焦点距離の短いレンズを用いる手法、Ｆ値の大きい暗いレンズを用いる（または絞りを絞る）手法等がある。

また、パンフォーカス画像を得るための手法として、複数の撮像面を設け、それらの画像を各合焦状態に応じて合成するものがある（例えば、特許文献１を参照）。また、合焦状態の画像とぼやけた画像との対を深層学習によって学習し、入力されたぼやけ画像を鮮鋭化する技術が開示されている。

また、絞りの開口形状または大きさを変えた複数の画像を用いて、ぼやけ量を画素位置毎に推定し、ぼやけの点拡がり関数の逆関数（またはその近似）を掛けることで合焦状態を得る技術がある（例えば、特許文献２を参照）。

特開２０１２－１９５７９７号公報 特許第６２３９９８５号公報

前述のあおりレンズを用いた場合には、そのチルト角が手動によって調整される。チルト角は、ファインダの結像状態を目視で確認しながら、または被写体の配置及びカメラの姿勢を勘案した幾何学的な計算結果として調整される。絞りの調整も、撮影時点に絞り込んだ状態でファインダの結像を目視で確認しながら、またはレンズの焦点調節機構（例えば、フォーカスリングまたは蛇腹）の付近に記された被写界深度確認目盛りを参照しながら行われる。

前述の自動焦点技術は、合焦面の位置を自動調整するためのものであって、合焦面の傾き（すなわち、あおり量）を自動調整するようには設計されていない。

前述の複数の測距点を有する自動焦点技術は、複数の被写体のぼやけができる限り少なくなるように、焦点位置または被写界深度を自動調整することができる。しかし、合焦面の傾きについては自動調整するように設計されていないため、十分なパンフォーカス効果を得ることができない。

前述の撮像素子またはフィルムのサイズを小さくして焦点距離の短いレンズを用いる手法は、被写界深度を意図的に深くするものであるが、撮像素子またはフィルムのサイズが小さいため、解像度または粒状性の悪化が生じる。また、望遠レンズの適用が困難であり、小さな被写体を大きく捉えることには向かない。

前述のＦ値の大きい暗いレンズを用いる（または絞りを絞る）手法は、被写界深度を深くして、焦点の合う空間を拡大することはできるが、撮影に十分な露光量を得るのが困難になり、撮像素子またはフィルムの感度を上げる必要が生じ易い。その結果、熱雑音、ショット雑音または粒状性の低下が生じ易い。また、絞りの絞り込みによって光の回折が生じ、ぼやけとして現れる可能性もある。

前述の特許文献１の手法は、同一の光軸の光を複数のセンサに導くか、または合焦位置を変化させながら複数回撮影する必要がある。複数のセンサに導く手法では、ハーフミラーまたはハーフプリズムにより、光線を分配する必要が生じ、光学系が複雑となる上に、光量の低下も生じる。また、複数回撮影する手法では、静止した被写体でなければ撮影することができない。

前述の特許文献２の手法は、同一の光軸の光を異なる複数の絞りを通じて各センサに導くか、または絞りの開口形状を変化させながら複数回撮影する必要がある。複数の絞りを通じて各センサに導く手法では、ハーフミラーまたはハーフプリズムにより、光線を分配する必要が生じ、光学系が複雑となる上に、光量の低下も生じる。また、複数回撮影する手法は、静止した被写体でなければ撮影することができない。

このように、従来の手法では、パンフォーカス画像を得るために、手動にて撮像面に対する光軸の角度（方向）を調整し、光軸を固定にした状態で合焦状態を得る必要があった。このため、所定の平面にて合焦状態を得ることが困難であるという問題があった。

そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、レンズの光軸の方向を制御することで、所定の平面の合焦状態を得ることが可能な合焦制御装置、パンフォーカスカメラ及びプログラムを提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１の合焦制御装置は、レンズの光軸を傾けるあおり機構をスイング軸及びチルト軸のそれぞれの回転方向に駆動するためのスイングアクチュエータ及びチルトアクチュエータを操作し、前記レンズと撮像素子との間の距離を変化させるためのフォーカスアクチュエータを操作することで、合焦制御を行う合焦制御装置において、撮像面上における３個の計測点のそれぞれについて、合焦状態または非合焦状態を判定して判定結果を出力する合焦判定部と、前記合焦判定部により出力された前記３個の計測点の前記判定結果に基づいて、前記３個の計測点における総合的な前記合焦状態の程度を示す評価指標を求め、当該評価指標が最良となるように、前記フォーカスアクチュエータ、前記スイングアクチュエータ及び前記チルトアクチュエータを操作する制御部と、を備え、前記３個の計測点が、前記撮像面の中央に配置され、前記フォーカスアクチュエータを操作するために用いられる第一計測点と、前記撮像面の中央に対し前記スイング軸と直交する方向に配置され、前記スイングアクチュエータを操作するために用いられる第二計測点と、前記撮像面の中央に対し前記チルト軸と直交する方向に配置され、前記チルトアクチュエータを操作するために用いられる第三計測点とにより構成され、前記制御部が、前記３個の計測点の前記判定結果が前記合焦状態である数を算出し、当該数を反映した前記評価指標を求める評価部と、前記３個の計測点の前記判定結果の全てが前記合焦状態である場合の評価指標を最良の評価指標として、前記第一計測点の判定結果が非合焦状態である場合、当該判定結果が合焦状態となるように、前記フォーカスアクチュエータを操作する第１操作を行い、前記第二計測点の判定結果が非合焦状態である場合、当該判定結果が合焦状態となるように、前記スイングアクチュエータを操作する第２操作を行い、前記第三計測点の判定結果が非合焦状態である場合、当該判定結果が合焦状態となるように、前記チルトアクチュエータを操作する第３操作を行い、前記評価部により求めた前記評価指標が最良でない場合、前記第１操作、前記第２操作及び前記第３操作を繰り返し、前記評価指標が最良である場合、前記第１操作、前記第２操作及び前記第３操作を終了する制御処理部と、を備えたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、光軸すなわち合焦面の傾きを自動的に制御し、撮像面と平行でない面に対して合焦状態を得ることができる。また、３個の計測点の状態が総合的にみて非合焦状態から合焦状態へ移行するように、光軸を傾けることができる。

また、請求項２の合焦制御装置は、請求項１に記載の合焦制御装置において、前記合焦判定部が、前記３個の計測点のそれぞれについて、前記合焦状態にあることを判定した場合、前記合焦状態の前記判定結果を出力し、前記非合焦状態にあることを判定した場合、前記合焦状態との間のずれ量を含む前記非合焦状態の前記判定結果を出力し、前記制御部の前記制御処理部が、前記第１操作、前記第２操作及び前記第３操作のそれぞれについて、当該操作の前後における前記非合焦状態の前記判定結果に含まれる前記ずれ量の変化に基づいて、前記非合焦状態が前ピンであるか、または後ピンであるかを推定する、ことを特徴とする。

請求項２の発明によれば、前ピンまたは後ピンを推定することで、光軸すなわち合焦面を傾けるべき方向を即座に判断することができ、合焦状態を得るまでの時間を短縮することができる。

また、請求項３の合焦制御装置は、請求項１に記載の合焦制御装置において、前記制御部の前記制御処理部が、前記光軸を傾ける方向が所定範囲内で変化するように前記第１操作、前記第２操作及び前記第３操作を行い、前記所定範囲内の前記方向に対応するそれぞれの前記評価指標のうち最良の前記評価指標における前記方向を決定する、ことを特徴とする。

請求項３の発明によれば、自動焦点技術のコントラスト法と同様の手法によって、光軸すなわち合焦面を自動的に制御することができる。

また、請求項４の合焦制御装置は、請求項１に記載の合焦制御装置において、前記合焦判定部が、前記３個の計測点のそれぞれについて、前記合焦状態にあることを判定した場合、前記合焦状態の前記判定結果を出力し、前記非合焦状態にあることを判定した場合、前ピンまたは後ピンの前記非合焦状態の前記判定結果を出力し、前記制御部の前記制御処理部が、前記合焦判定部により前記前ピンの前記非合焦状態の前記判定結果が出力された場合、前記評価指標が最良となるように、前記判定結果についての計測点に対応する前記第１操作、前記第２操作及び前記第３操作のいずれかの操作であって、合焦点を前記後ピンの方向へ移動させるための操作を行い、前記合焦判定部により前記後ピンの前記非合焦状態の前記判定結果が出力された場合、前記評価指標が最良となるように、前記判定結果についての計測点に対応する前記第１操作、前記第２操作及び前記第３操作のいずれかの操作であって、合焦点を前記前ピンの方向へ移動させるための操作を行う、ことを特徴とする。

請求項４の発明によれば、自動焦点技術の位相差法と同様の手法によって、光軸すなわち合焦面を自動的に制御することができる。

さらに、請求項５のパンフォーカスカメラは、レンズの光軸を傾けるあおり機構と、前記あおり機構をスイング軸の回転方向に駆動するスイングアクチュエータと、前記あおり機構をチルト軸の回転方向に駆動するチルトアクチュエータと、前記レンズと撮像素子との間の距離を変化させるフォーカスアクチュエータと、撮像面上における３個の計測点の合焦状態または非合焦状態を判定するために必要な計測値を出力するセンサと、請求項１から４までのいずれか一項に記載の合焦制御装置と、を備えたことを特徴とする。

さらに、請求項６のプログラムは、コンピュータを、請求項１から４までのいずれか一項に記載の合焦制御装置として機能させることを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、レンズの光軸の方向を制御することで、所定の平面の合焦状態を得ることができる。

パンフォーカスカメラの構造の一例を示す概略図である。 合焦制御部の構成の一例を示すブロック図である。 撮像面上の計測点の配置例を示す図である。 制御部の構成の一例を示すブロック図である。 評価部の処理の一例を示すフローチャートである。 制御処理部の第一処理例を示すフローチャートである。 制御処理部の第二処理例を示すフローチャートである。 制御処理部の第五処理例に用いるルックアップテーブルＴの構成例を示す図である。 制御処理部の第六処理例に用いるルックアップテーブルＴ１～Ｔ３の構成例を示す図である。 パンフォーカスカメラの他の構造例を示す概略図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。
〔パンフォーカスカメラ〕
まず、本発明の実施形態によるパンフォーカスカメラについて説明する。図１は、パンフォーカスカメラの構造の一例を示す概略図である。

図１の（１）は、パンフォーカスカメラ２の断面を表わす立面図の概略を示しており、向かって右側の被写界に存在する被写体（図示せず）が当該パンフォーカスカメラ２により撮影される。（２）は、パンフォーカスカメラ２の右側面図の概略を示しており、被写体（図示せず）から見たパンフォーカスカメラ２の外観の概略を示している。（１）（２）には、説明に必要な構成部が実線で示されている。（３）は、スイングの回転軸（スイング軸）及びチルトの回転軸（チルト軸）を示す図であり、（２）に対応している。スイング軸及びチルト軸は、交差かつ直交している。

このパンフォーカスカメラ２は、合焦制御部（合焦制御装置）１、撮像部２０、撮像素子２１、ハーフミラー２２、ＡＦ（オートフォーカス）センサ２３、フォーカス部３０、フォーカスアクチュエータ３１、レンズ３２、スイング部４０、スイングアクチュエータ４１、チルト部４２及びチルトアクチュエータ４３を備えて構成される。

尚、図１には、本発明に直接関連する構成部のみを示しており、直接関連しない構成部は省略してある。また、パンフォーカスカメラ２は、レンズ３２の光軸をスイングさせる機能を実現するスイング部４０及びスイングアクチュエータ４１、並びにレンズ３２の光軸をチルトさせる機能を実現するチルト部４２及びチルトアクチュエータ４３を備えている。これに対し、パンフォーカスカメラ２は、これらのいずれか一方の機能を実現するために、スイング部４０及びスイングアクチュエータ４１、またはチルト部４２及びチルトアクチュエータ４３を備えるようにしてもよい。

また、パンフォーカスカメラ２は、非合焦の状態から合焦の状態に変化させる機能を実現するフォーカス部３０及びフォーカスアクチュエータ３１を備えているが、フォーカスアクチュエータ３１を備えていなくてもよい。また、パンフォーカスカメラ２は、スイングアクチュエータ４１またはチルトアクチュエータ４３を備えていなくてもよい。

合焦制御部１は、ＡＦセンサ２３から後述する計測値を入力し、計測値に基づいて、例えば３つの計測点について合焦状態または非合焦状態の判定を行い、３つの計測点の判定結果に基づいて、３つの計測点の総合的な合焦状態の程度を示す評価指標Ｒを求める。そして、合焦制御部１は、評価指標Ｒが最良となるように、３つの計測点の判定結果に基づいてフォーカスアクチュエータ３１、スイングアクチュエータ４１及びチルトアクチュエータ４３を操作する。

撮像部２０は、撮像素子２１、ハーフミラー２２及びＡＦセンサ２３を内蔵する枠体であり、これらの構成部は、レンズ３２を除くいわゆるカメラの本体部分に相当する。フォーカス部３０は、スイング部４０、チルト部４２及びレンズ３２を支持する枠体であり、スイング部４０及びチルト部４２を介してレンズ３２が装着されている。

フォーカスアクチュエータ３１は、撮像部２０を基準としたフォーカス部３０の位置（フォーカス部３０の中心部（レンズ３２の中心部）と撮像素子２１の中心部との間の距離）を変化させるためのアクチュエータであり、その実現方法は任意である。例えば、モータ（誘導モータ、直流モータ、ステッピングモータ、超音波モータ、リニアモータ等）、ソレノイド等により構成される。

また、フォーカス部３０と撮像素子２１との間にらせん状の溝またはネジ加工を施したヘリコイド構造をとり、フォーカスアクチュエータ３１による光軸周り等の回転によって、フォーカス部３０の位置を変化させるようにしてもよい。

フォーカスアクチュエータ３１は、合焦制御部１からの操作出力（後述するフォーカス制御量）に従い、フォーカス部３０の位置を、ニア方向またはファー方向へ移動させる（図１（１）の矢印を参照）。これにより、焦点の制御が行われ、非合焦状態から合焦状態に変化する。

ニア方向は、フォーカス部３０と共にレンズ３２が撮像素子２１に近づく向きをいい、ファー方向は、フォーカス部３０と共にレンズ３２が撮像素子２１から遠ざかる向きをいう。

フォーカス部３０にはスイング部４０及びチルト部４２を介してレンズ３２が装着されているため、フォーカス部３０の移動に伴い、フォーカス部３０と同じ方向に、スイング部４０、チルト部４２及びレンズ３２も移動する。

尚、図１に示したパンフォーカスカメラ２の構成では、フォーカス部３０の移動に伴い、スイング部４０及びチルト部４２も移動するが、レンズ３２のみが移動し、スイング部４０及びチルト部４２が移動しないように構成してもよい。この場合、レンズ３２は、当該レンズ３２のみが光軸方向（光軸上における図示しない被写体への向き及び撮像素子２１への向き）に移動することとなる。

スイングアクチュエータ４１は、フォーカス部３０を基準としたスイング部４０の姿勢を変化させるためのアクチュエータであり、その実現方法は任意である。例えば、モータ（誘導モータ、直流モータ、ステッピングモータ、超音波モータ等）、ソレノイド等により構成される。

スイングアクチュエータ４１は、合焦制御部１からの操作出力（後述するスイング制御量）に従い、スイング部４０の姿勢を、スイングレフト方向またはスイングライト方向へ回転させる（図１（３）のスイング軸の矢印を参照）。

スイング部４０は、フォーカス部３０に対して相対的に回転運動可能な状態で装着された枠体である。スイング部４０は、スイングアクチュエータ４１が操作されることで、フォーカス部３０に装着されたスイングアクチュエータ４１及びスイング部４０のα１の箇所を基点として、後述するスイング制御量に応じた回転角でフォーカス部３０に対して相対的に回転する。この回転角は、後述するスイング制御量に応じて決定される。これにより、スイング軸の回転角の制御が行われる。

スイングレフト方向は、撮像素子２１からレンズ３２へ向かって、スイング部４０が左方を向く向きをいい、スイングライトは、スイング部４０が右方へ向く向きをいう。

スイング部４０にはチルト部４２を介してレンズ３２が装着されているため、スイング部４０の回転に伴い、スイング部４０と同じ方向にレンズ３２も回転する。これにより、レンズ３２の光軸をスイングレフト方向またはスイングライト方向に傾けることができる。

チルトアクチュエータ４３は、スイング部４０を基準としたチルト部４２の姿勢を変化させるためのアクチュエータであり、その実現方法は任意である。例えば、モータ（誘導モータ、直流モータ、ステッピングモータ、超音波モータ等）、ソレノイド等により構成される。

チルトアクチュエータ４３は、合焦制御部１からの操作出力（後述するチルト制御量）に従い、チルト部４２の姿勢を、チルトアップ方向またはチルトダウン方向へ回転させる（図１（３）のチルト軸の矢印を参照）。

チルト部４２は、スイング部４０に対して相対的に回転運動可能な状態で装着された枠体である。チルト部４２は、チルトアクチュエータ４３が操作されることで、スイング部４０に装着されたチルトアクチュエータ４３及びチルト部４２のα２の箇所を基点として、後述するチルト制御量に応じた回転角でスイング部４０に対して相対的に回転する。この回転角は、後述するチルト制御量に応じて決定される。これにより、チルト軸の回転角の制御が行われる。

チルトアップ方向は、撮像素子２１からレンズ３２へ向かって、チルト部４２が上方を向く向きをいい、チルトダウンは、チルト部４２が下方へ向く向きをいう。

チルト部４２にはレンズ３２が装着されているため、チルト部４２の回転に伴い、チルト部４２と同じ方向にレンズ３２も回転する。これにより、レンズ３２の光軸をチルトアップ方向またはチルトダウン方向に傾けることができる。

スイング部４０の回転軸であるスイング軸及びチルト部４２の回転軸であるチルト軸は、図１に示した構成のように、直交することが好ましく、また、交差することが好ましい。後述する図１０のように、スイング軸及びチルト軸は直交するが、交差しないように構成してもよい。

また、スイング軸及びチルト軸の交点は、第二光学主点（撮像素子２１における撮像面側の光学主点）と同一の位置に対応させるのが好ましい。これにより、レンズ３２のあおり操作（スイング部４０及びチルト部４２のいずれか一方または両方の回転）とフォーカス部３０の移動操作によるフォーカス位置とのカップリングを軽減することができる。つまり、レンズ３２の光軸の方向（傾き）を定める制御と、合焦状態を得るための制御とを独立して行うことができる。

スイング部４０及びチルト部４２により、あおり機構４４が構成される。図１に示したパンフォーカスカメラ２の構成では、あおり機構４４として２軸ジンバルを用いた例を示している。この構成では、あおり機構４４のスイング軸及びチルト軸は直交し、かつ交差している。

尚、図１に示したパンフォーカスカメラ２の構成では、スイング軸及びチルト軸を同一平面上に設けるようにしたが、必ずしも同一平面上に設ける必要はなく、ねじれ関係のある位置に設けるようにしてもよい。この場合、あおり操作をフォーカス位置にカップリングさせるため、あおり操作に伴うフォーカス位置がずれないように、そのずれ分をフォーカス部３０にて補正する必要がある。つまり、合焦制御部１は、フォーカスアクチュエータ３１に対し、そのずれ分に相当する操作を行う。

例えば、あおり操作（スイング部４０及びチルト部４２の回転量（スイング制御量及びチルト制御量））に対応するフォーカス部３０のずれ量（フォーカス制御量）がテーブルに予め設定されている。合焦制御部１は、当該テーブルからあおり操作に対応するフォーカス制御量を読み出し、フォーカス制御量を出力することで、あおり操作に伴うフォーカス位置のずれを補正する。

撮像素子２１は、図示しない被写体の光を、レンズ３２を介して入射し、被写体の画像を取得するための電気信号に変換して出力する。

ハーフミラー２２は、レンズ３２を介して入射される被写体の光を、撮像素子２１及びＡＦセンサ２３へ分配する。

尚、ハーフミラー２２の代わりにハーフプリズムを用いてもよく、（透過性のない）通常の反射鏡または（全反射用の）プリズムを用いるようにしてもよい。また、ハーフミラー２２は、レンズ３２を介して入射される被写体の光を、非撮影時にＡＦセンサ２３へ、撮影時に撮像素子２１へ導くように構成してもよい。また、撮像素子２１は、ＡＦセンサ２３の機能を持つようにしてもよい。この場合、パンフォーカスカメラ２は、ハーフミラー２２及び独立したＡＦセンサ２３を備える必要がない。

ＡＦセンサ２３は、撮像面における例えば３つの計測点の合焦状態または非合焦状態を判定するために必要なデータを計測するためのセンサである。ＡＦセンサ２３により計測された計測値は合焦制御部１へ入力される。ＡＦセンサ２３により、例えば１次元輝度値列、２次元画像の画素値または測距情報（撮像素子２１の中心点から被写界に存在する被写体等までの（各方向の）距離）が計測され、これらの計測値が合焦制御部１へ入力される。

例えばＡＦセンサ２３として、画像のシフト量を検出可能なセンサ（位相差方式のセンサ）が用いられる。この場合、撮像素子２１と光学的に同一の位置より後方（レンズ３２と反対向き）に、センサ面と平行面上において位置のずれたレンズ対を配置し、さらにレンズ対の後方にセンシング用のセンサアレイを設ける。これにより、レンズ対のそれぞれの結像は、合焦または非合焦によって、さらには非合焦の方向性（前ピンまたは後ピン）またはその多寡に応じて、画像が相対的にシフトする。ＡＦセンサ２３は、このシフト量を検出し、計測値として出力する。

また、ＡＦセンサ２３として、所望の方向の（撮像面上のそれぞれの位置から被写界への）距離を計測するレーザー測距による距離センサが用いられる。また、ＡＦセンサ２３が撮像素子２１内に組み込まれている場合には、ハーフミラー２２及び独立したＡＦセンサ２３は不要となり、独立したＡＦセンサ２３の代わりに、撮像素子２１内に組み込まれたＡＦセンサ２３が用いられる。また、ＡＦセンサ２３として、撮像素子２１において取得される画像のコントラストを評価して合焦状態または非合焦状態を判定するために、１次元輝度値列または２次元画像の画素値を計測するセンサが用いられる。

以上のように、本発明の実施形態のパンフォーカスカメラ２によれば、合焦制御部１は、ＡＦセンサ２３から入力する計測値に基づいて、３つの計測点について合焦状態または非合焦状態の判定を行い、評価指標Ｒを求める。そして、合焦制御部１は、評価指標Ｒが最良となるように、３つの計測点の判定結果に基づいて、フォーカス位置を定めるフォーカスアクチュエータ３１、並びにレンズ３２の光軸の方向を定めるスイングアクチュエータ４１及びチルトアクチュエータ４３を操作する。

これにより、撮像素子２１において合焦する被写界の面（合焦面）が被写体の存在する面に倣うように、レンズ３２の姿勢を電気的に調整することができる。言い換えると、レンズ３２の光軸の方向を制御することで、簡易に、撮像面と平行でない平面の合焦状態を得ることができる。

すなわち、被写界の平面上に並んだ全ての被写体が合焦するように、合焦位置を定めるフォーカス部３０のフォーカス位置を決定し、レンズ３２の光軸の方向を定めるスイング部４０及びチルト部４２の回転角を決定することができる。その結果、被写界の平面上に並んだ全ての被写体が合焦したパンフォーカス画像を得ることができる。

〔合焦制御部１〕
次に、図１に示した本発明の実施形態による合焦制御装置である合焦制御部１について説明する。図２は、合焦制御部１の構成の一例を示すブロック図である。この合焦制御部１は、合焦判定部１０及び制御部１１を備えている。

〔合焦判定部１０〕
合焦判定部１０は、ＡＦセンサ２３から計測値（例えば１次元輝度値列、２次元画像の画素値、測距情報）を入力し、計測値に基づいて、撮像面上の例えば３つの計測点について合焦状態または非合焦状態の判定を行う。そして、合焦判定部１０は、３つの計測点の判定結果（第一計測点の判定結果、第二計測点の判定結果及び第三計測点の判定結果）を制御部１１に出力する。つまり、合焦判定部１０は、３つの計測点のそれぞれについて、合焦状態にあると判定した場合、合焦状態の判定結果を出力し、非合焦状態にあると判定した場合、非合焦状態の判定結果を出力する。計測点毎の合焦状態または非合焦状態の判定処理は既知であるため、ここでは説明を省略する。

（計測点）
図３は、撮像面上の計測点の配置例を示す図であり、計測点が３つの場合を示している。図３に示すように、倒立像の得られる撮像面上において、第一計測点、第二計測点及び第三計測点が配置されている。

第一計測点は、撮像面の中央の点である。第二計測点は、撮像面の中央より左寄り（スイング軸と直交する方向）の点である。第三計測点は、撮像面の中央より上寄り（チルト軸と直交する方向）の点である。すなわち、正立の画像平面上において、第一計測点は画像中央の点、第二計測点は画面中央より右寄りの点、第三計測点は画面中央より下寄りの点となる。

図３の例では、合焦判定部１０は、入力した計測値のうち第一計測点の計測値に基づき、第一計測点について合焦状態または非合焦状態の判定を行い、その判定結果を出力する。また、合焦判定部１０は、第二計測点及び第三計測点についても同様の処理を行い、それぞれの判定結果を出力する。

（合焦状態、非合焦状態）
合焦判定部１０により判定される計測点毎の合焦状態または非合焦状態は、例えば合焦及び非合焦の２状態のうちのいずれかであってもよい。この場合、計測点毎の判定結果は、合焦状態及び非合焦状態のうちのいずれかのデータとなる。

また、合焦判定部１０により判定される計測点毎の合焦状態または非合焦状態は、例えば合焦、前ピンの非合焦及び後ピンの非合焦の３状態のうちのいずれかであってもよい。この場合、計測点毎の判定結果は、合焦状態、前ピンの非合焦状態及び後ピンの非合焦状態のうちのいずれかのデータとなる。前ピンは、被写体よりも手前に合焦した状態をいい、後ピンは、被写体よりも奥に合焦した状態をいう。

また、合焦判定部１０により判定される計測点毎の合焦状態または非合焦状態は、例えば合焦、及び合焦状態における焦点からのずれ量を含む非合焦の２状態のうちのいずれかであってもよい。この場合、計測点毎の判定結果は、合焦状態、及びずれ量を含む非合焦状態のうちのいずれかのデータとなる。

また、合焦判定部１０がＡＦセンサ２３（例えばレーザー測距による距離センサ）から測距情報を入力する場合、合焦判定部１０により判定される計測点毎の合焦状態または非合焦状態は、測距情報に基づいて算出される距離である。この距離は、撮像素子２１の中心点から撮像面の各計測点に対応する被写界の各点までの距離である。この場合、計測点毎の判定結果は、計測点毎の距離データとなる。

尚、図３では撮像面上の計測点の数を３つとしたが、本発明は計測点の数を３つに限定するものではなく、複数（２つ以上）であればよい。例えば計測点の数が図３に示した第一計測点及び第二計測点の２つの場合、図１に示したパンフォーカスカメラ２は、レンズ３２の光軸をスイングさせる機能を実現するスイング部４０及びスイングアクチュエータ４１、並びにレンズ３２の光軸をチルトさせる機能を実現するチルト部４２及びチルトアクチュエータ４３のうち、スイング部４０及びスイングアクチュエータ４１を備えていればよく、チルト部４２及びチルトアクチュエータ４３を備える必要はない。この場合、制御部１１は、チルトアクチュエータ４３を操作する処理を行う必要がない。

また、例えば計測点の数が図３に示した第一計測点及び第三計測点の２つの場合、図１に示したパンフォーカスカメラ２は、チルト部４２及びチルトアクチュエータ４３を備えていればよく、スイング部４０及びスイングアクチュエータ４１を備える必要はない。この場合、制御部１１は、スイングアクチュエータ４１を操作する処理を行う必要がない。

〔制御部１１〕
次に、図２に示した制御部１１について説明する。図４は、制御部１１の構成の一例を示すブロック図である。この制御部１１は、評価部１２及び制御処理部１３を備えている。

〔評価部１２〕
評価部１２は、合焦判定部１０から３つの計測点の判定結果（第一計測点の判定結果、第二計測点の判定結果及び第三計測点の判定結果）を入力し、３つの計測点の判定結果に基づいて評価指標Ｒを求める。そして、評価部１２は、評価指標Ｒを制御処理部１３に出力する。

評価指標Ｒは、３つの計測点の判定結果を総合した合焦状態の程度を示す数値であり、レンズ３２の光軸を定めるスイング部４０及びチルト部４２の回転角、並びに合焦状態を定めるフォーカス部３０のフォーカス位置により設定される合焦面において、当該合焦面に並んだ全ての被写体の合焦度合いを示す数値である。評価指標Ｒの数値が大きいほど、合焦面全体として非合焦状態よりも合焦状態に近いことを示し、数値が小さいほど、合焦面全体として合焦状態よりも非合焦状態に近いことを示す。

図５は、評価部１２の処理の一例を示すフローチャートである。この例は、合焦判定部１０により合焦または非合焦の２状態が判定され、判定結果が合焦状態または非合焦状態のいずれかである場合を示している。評価部１２により、スイング部４０及びチルト部４２の回転角、並びにフォーカス部３０のフォーカス位置により設定される合焦面についての評価指標Ｒについて、評価指標Ｒ＝１（最良であることを示す値）または評価指標Ｒ＝０が設定される。

評価部１２は、合焦判定部１０から３つの計測点の判定結果（第一計測点の判定結果、第二計測点の判定結果及び第三計測点の判定結果）を入力する。そして、評価部１２は、第一計測点の判定結果が合焦状態を示しているか否かを判定する（ステップＳ５０１）。

評価部１２は、ステップＳ５０１において、第一計測点の判定結果が合焦状態を示していると判定した場合（ステップＳ５０１：Ｙ）、第二計測点の判定結果が合焦状態を示しているか否かを判定する（ステップＳ５０２）。一方、評価部１２は、ステップＳ５０１において、第一計測点の判定結果が合焦状態を示していない（非合焦状態を示している）と判定した場合（ステップＳ５０１：Ｎ）、ステップＳ５０５へ移行する。

評価部１２は、ステップＳ５０２において、第二計測点の判定結果が合焦状態を示していると判定した場合（ステップＳ５０２：Ｙ）、第三計測点の判定結果が合焦状態を示しているか否かを判定する（ステップＳ５０３）。一方、評価部１２は、ステップＳ５０２において、第二計測点の判定結果が合焦状態を示していない（非合焦状態を示している）と判定した場合（ステップＳ５０２：Ｎ）、ステップＳ５０５へ移行する。

評価部１２は、ステップＳ５０３において、第三計測点の判定結果が合焦状態を示していると判定した場合（ステップＳ５０３：Ｙ）、評価指標Ｒが最良であることを示す評価指標Ｒ＝１を設定する（ステップＳ５０４）。

一方、評価部１２は、ステップＳ５０３において、第三計測点の判定結果が合焦状態を示していない（非合焦状態を示している）と判定した場合（ステップＳ５０３：Ｎ）、またはステップＳ５０１（Ｎ）若しくはステップＳ５０２（Ｎ）から移行して、評価指標Ｒ＝０を設定する（ステップＳ５０５）。

尚、評価部１２は、３つの計測点の判定結果について、判定結果が合焦状態である数を算出し、当該数を評価指標Ｒに設定するようにしてもよい。この場合の最良の評価指標Ｒは３であってもよいし、２及び３であってもよく、予め設定される。

つまり、計測点の数をＮ（Ｎは２以上の整数）とした場合、評価部１２は、Ｎ個の計測点の判定結果について、判定結果が合焦状態である数を算出し、当該数を評価指標Ｒに設定するようにしてもよい。この場合の最良の評価指標ＲはＮであってもよい。また、最良の評価指標Ｒは、Ｎ及び（Ｎ－１）であってもよく、Ｎ、（Ｎ－１）及び（Ｎ－２）であってもよく、予め設定される。

この処理例及び図５に示した処理例は、判定結果が２状態である場合に加え、合焦判定部１０により合焦、前ピンの非合焦及び後ピンの非合焦の３状態が判定され、判定結果が合焦状態、前ピンの非合焦状態及び後ピンの非合焦状態のいずれかである場合にも適用がある。また、合焦判定部１０により合焦または非合焦の２状態が判定され、判定結果が合焦状態及びずれ量を含む非合焦状態のうちのいずれかである場合にも適用がある。

また、合焦判定部１０により合焦または非合焦の２状態が判定され、判定結果が合焦状態及びずれ量を含む非合焦状態のうちのいずれかである場合、評価部１２は、２つの計測点の判定結果について、非合焦状態である計測点のずれ量の総和またはずれ量の二乗の総和を求め、当該総和を評価指標Ｒに設定するようにしてもよい。この場合、最良の評価指標Ｒは、当該総和の予め設定された最小値である。

〔制御処理部１３〕
図４に戻って、制御処理部１３は、合焦判定部１０から３つの計測点の判定結果（第一計測点の判定結果、第二計測点の判定結果及び第三計測点の判定結果）を入力すると共に、評価部１２から評価指標Ｒを入力する。そして、制御処理部１３は、評価指標Ｒが最良となるように、３つの計測点の判定結果に基づいて、フォーカス部３０を移動させる方向（フォーカス位置の方向）及びレンズ３２の光軸を傾ける方向（スイング部４０及びチルト部４２の姿勢（回転方向））を決定する。

制御処理部１３は、フォーカス部３０がフォーカス位置の方向へ移動するように、所定のフォーカス制御量をフォーカスアクチュエータ３１へ出力することで、フォーカスアクチュエータ３１を操作する。フォーカス位置の方向は、図１（１）に示したように、ニア方向またはファー方向である。

また、制御処理部１３は、光軸、すなわちあおり機構４４が当該方向に傾くように、所定のスイング制御量をスイングアクチュエータ４１へ、所定のチルト制御量をチルトアクチュエータ４３へそれぞれ出力することで、これらのアクチュエータを操作する。光軸を傾ける方向は、図１（３）に示したように、スイング軸についてスイングライト方向またはスイングレフト方向であり、チルト軸についてチルトアップ方向またはチルトダウン方向である。

所定のフォーカス制御量、スイング制御量及びチルト制御量は、それぞれフォーカスアクチュエータ３１、スイングアクチュエータ４１及びチルトアクチュエータ４３の予め設定された目標値であってもよい。また、当該目標値へ至るための所要変化量または変化の方向性（符号）であってもよい。

例えばフォーカス制御量は、フォーカス方向毎に（ニア方向及びファー方向のそれぞれについて）予め設定される。また、スイング制御量は、スイングの方向毎に（スイングレフト方向及びスイングライト方向のそれぞれについて）予め設定され、チルト制御量は、チルトの方向毎に（チルトアップ方向及びチルトダウン方向のそれぞれについて）予め設定される。

また、所定のフォーカス制御量、スイング制御量及びチルト制御量は、それぞれフォーカスアクチュエータ３１、スイングアクチュエータ４１及びチルトアクチュエータ４３を所定量だけ敢えて動かし、合焦状態、前ピンの非合焦状態または後ピンの非合焦状態の判定結果に基づいて、前記目標値へ至るための変化量として設定されるようにしてもよい。

また、所定のフォーカス制御量、スイング制御量及びチルト制御量は、それぞれ第一計測点、第二計測点及び第三計測点の判定結果がずれ量を含む非合焦状態の場合に、当該ずれ量に基づいて設定されるようにしてもよい。

具体的には、制御部１１は、第一計測点の判定結果がずれ量を含む非合焦状態であり、例えば後述する第三処理例により合焦位置がニア方向にずれている（前ピンの非合焦状態である）と判断したとする。この場合、制御部１１は、当該ずれ量が大きいほど、フォーカス部３０をファー方向へ操作するためのフォーカス制御量を大きい値に設定し、当該ずれ量が小さいほど、フォーカス部３０をファー方向へ操作するためのフォーカス制御量を小さい値に設定する。

一方、制御部１１は、第一計測点の判定結果がずれ量を含む非合焦状態であり、例えば後述する第三処理例により合焦位置がファー方向にずれている（後ピンの非合焦状態である）と判断したとする。この場合、制御部１１は、当該ずれ量が大きいほど、フォーカス部３０をニア方向へ操作するためのフォーカス制御量を大きい値に設定し、当該ずれ量が小さいほど、フォーカス部３０をニア方向へ操作するためのフォーカス制御量を小さい値に設定する。

また、制御部１１は、第二計測点の判定結果がずれ量を含む非合焦状態であり、合焦位置がスイングライト方向にずれていると判断したとする。この場合、制御部１１は、当該ずれ量が大きいほど、スイング部４０をスイングレフト方向へ操作するためのスイング制御量を大きい値に設定し、当該ずれ量が小さいほど、スイングレフト方向へ操作するためのスイング制御量を小さい値に設定する。

一方、制御部１１は、第二計測点の判定結果がずれ量を含む非合焦状態であり、合焦位置がスイングレフト方向にずれていると判断したとする。この場合、制御部１１は、当該ずれ量が大きいほど、スイング部４０をスイングライト方向へ操作するためのスイング制御量を大きい値に設定し、当該ずれ量が小さいほど、スイングライト方向へ操作するためのスイング制御量を小さい値に設定する。

また、制御部１１は、第三計測点の判定結果がずれ量を含む非合焦状態であり、合焦位置がチルトアップ方向にずれていると判断したとする。この場合、制御部１１は、当該ずれ量が大きいほど、チルト部４２をチルトダウン方向へ操作するためのチルト制御量を大きい値に設定し、当該ずれ量が小さいほど、チルトダウン方向へ操作するためのチルト制御量を小さい値に設定する。

一方、制御部１１は、第三計測点の判定結果がずれ量を含む非合焦状態であり、合焦位置がチルトダウン方向にずれていると判断したとする。この場合、制御部１１は、当該ずれ量が大きいほど、チルト部４２をチルトアップ方向へ操作するためのチルト制御量を大きい値に設定し、当該ずれ量が小さいほど、チルトアップ方向へ操作するためのチルト制御量を小さい値に設定する。

（第一処理例）
次に、図４に示した制御処理部１３の第一処理例について説明する。図６は、制御処理部１３の第一処理例を示すフローチャートである。この第一処理例では、合焦判定部１０により合焦状態、前ピンの非合焦状態及び後ピンの非合焦状態の３状態が判定され、判定結果は、これらの３状態のうちのいずれかであるものとする。また、制御処理部１３は、後述するステップＳ６０１，Ｓ６０５，Ｓ６０９の判定処理を行う前に、合焦判定部１０から３つの計測点の判定結果を入力すると共に、評価部１２から評価指標Ｒを入力するものとする。

制御処理部１３は、第一計測点の判定結果が合焦状態を示しているか否かを判定する（ステップＳ６０１）。制御処理部１３は、ステップＳ６０１において、第一計測点の判定結果が合焦状態を示していると判定した場合（ステップＳ６０１：Ｙ）、ステップＳ６０５へ移行する。

制御処理部１３は、ステップＳ６０１において、第一計測点の判定結果が合焦状態を示していないと判定した場合（ステップＳ６０１：Ｎ）、第一計測点の判定結果が前ピンの非合焦状態を示しているか否かを判定する（ステップＳ６０２）。

制御処理部１３は、ステップＳ６０２において、第一計測点の判定結果が前ピンの非合焦状態を示していると判定した場合（ステップＳ６０２：Ｙ）、合焦点がニア方向にずれていると判断し、ファー方向をフォーカス部３０の移動方向に決定する。そして、制御処理部１３は、フォーカス部３０をファー方向へ移動させるための所定のフォーカス制御量をフォーカスアクチュエータ３１へ出力し、ステップＳ６０１へ移行する（ステップＳ６０３）。

一方、制御処理部１３は、ステップＳ６０２において、第一計測点の判定結果が前ピンの非合焦状態を示していない（後ピンの非合焦状態を示している）と判定した場合（ステップＳ６０２：Ｎ）、合焦位置がファー方向にずれていると判断し、ニア方向をフォーカス部３０の移動方向に決定する。そして、制御処理部１３は、フォーカス部３０をニア方向へ移動させるための所定のフォーカス制御量をフォーカスアクチュエータ３１へ出力し、ステップＳ６０１へ移行する（ステップＳ６０４）。

制御処理部１３は、ステップＳ６０１（Ｙ）から移行して、第二計測点の判定結果が合焦状態を示しているか否かを判定する（ステップＳ６０５）。制御処理部１３は、ステップＳ６０５において、第二計測点の判定結果が合焦状態を示していると判定した場合（ステップＳ６０５：Ｙ）、ステップＳ６０９へ移行する。

制御処理部１３は、ステップＳ６０５において、第二計測点の判定結果が合焦状態を示していないと判定した場合（ステップＳ６０５：Ｎ）、第二計測点の判定結果が前ピンの非合焦状態を示しているか否かを判定する（ステップＳ６０６）。

制御処理部１３は、ステップＳ６０６において、第二計測点の判定結果が前ピンの非合焦状態を示していると判定した場合（ステップＳ６０６：Ｙ）、合焦位置がスイングライト方向にずれていると判断し、スイングレフト方向をレンズ３２の光軸を傾ける方向（スイング部４０の回転方向）として決定する。そして、制御処理部１３は、レンズ３２の光軸がスイングレフト方向に傾くように、あおり機構４４のスイング部４０をスイングレフト方向へ回転させるための所定のスイング制御量をスイングアクチュエータ４１へ出力し、ステップＳ６０５へ移行する（ステップＳ６０７）。

一方、制御処理部１３は、ステップＳ６０６において、第二計測点の判定結果が前ピンの非合焦状態を示していない（後ピンの非合焦状態を示している）と判定した場合（ステップＳ６０６：Ｎ）、合焦位置がスイングレフト方向にずれていると判断し、スイングライト方向をレンズ３２の光軸を傾ける方向（スイング部４０の回転方向）として決定する。そして、制御処理部１３は、レンズ３２の光軸がスイングライト方向に傾くように、あおり機構４４のスイング部４０をスイングライト方向へ回転させるための所定のスイング制御量をスイングアクチュエータ４１へ出力し、ステップＳ６０５へ移行する（ステップＳ６０８）。

制御処理部１３は、ステップＳ６０５（Ｙ）から移行して、第三計測点の判定結果が合焦状態を示しているか否かを判定する（ステップＳ６０９）。制御処理部１３は、ステップＳ６０９において、第三計測点の判定結果が合焦状態を示していると判定した場合（ステップＳ６０９：Ｙ）、ステップＳ６１３へ移行する。

制御処理部１３は、ステップＳ６０９において、第三計測点の判定結果が合焦状態を示していないと判定した場合（ステップＳ６０９：Ｎ）、第三計測点の判定結果が前ピンの非合焦状態を示しているか否かを判定する（ステップＳ６１０）。

制御処理部１３は、ステップＳ６１０において、第三計測点の判定結果が前ピンの非合焦状態を示していると判定した場合（ステップＳ６１０：Ｙ）、合焦位置がチルトダウン方向にずれていると判断し、チルトアップ方向をレンズ３２の光軸を傾ける方向（チルト部４２の回転方向）として決定する。そして、制御処理部１３は、レンズ３２の光軸がチルトアップ方向に傾くように、あおり機構４４のチルト部４２がチルトアップ方向へ回転させるための所定のチルト制御量をチルトアクチュエータ４３へ出力し、ステップＳ６０９へ移行する（ステップＳ６１１）。

一方、制御処理部１３は、ステップＳ６１０において、第三計測点の判定結果が前ピンの非合焦状態を示していない（後ピンの非合焦状態を示している）と判定した場合（ステップＳ６１０：Ｎ）、合焦位置がチルトアップ方向にずれていると判断し、チルトダウン方向をレンズ３２の光軸を傾ける方向（チルト部４２の回転方向）として決定する。そして、制御処理部１３は、レンズ３２の光軸がチルトダウン方向に傾くように、あおり機構４４のチルト部４２をチルトダウン方向へ回転させるための所定のチルト制御量をチルトアクチュエータ４３へ出力し、ステップＳ６０９へ移行する（ステップＳ６１２）。

制御処理部１３は、ステップＳ６０９（Ｙ）から移行して、第一計測点及び第二計測点の判定結果が合焦状態であるか否か、すなわち評価指標Ｒ＝１であるか否かを判定する（ステップＳ６１３）。このステップＳ６１３の処理はステップＳ６０９（Ｙ）の処理の直後であるため、第三計測点の判定結果は合焦状態である。

制御処理部１３は、ステップＳ６１３において、第一計測点及び第二計測点の判定結果が合焦状態であると判定した場合、すなわち評価指標Ｒ＝１であると判定した場合（ステップＳ６１３：Ｙ）、当該処理を終了する。つまり、制御処理部１３は、評価指標Ｒが最良であると判断し、当該処理を終了する。

一方、制御処理部１３は、ステップＳ６１３において、第一計測点及び第二計測点の判定結果が合焦状態でない（第一計測点及び第二計測点のいずれかまたは両方が非合焦状態である）と判定した場合、すなわち評価指標Ｒ＝１でないと判定した場合（ステップＳ６１３：Ｎ）、ステップＳ６０１へ移行する。つまり、制御処理部１３は、評価指標Ｒが最良（Ｒ＝１）となるように、ステップＳ６０１～Ｓ６１２の処理を行う。

このように、フォーカスアクチュエータ３１、スイングアクチュエータ４１及びチルトアクチュエータ４３において、判定結果が前ピンの非合焦状態である場合、合焦点が後ピンの方向へ移動させるための操作が行われる。また、判定結果が後ピンの非合焦状態である場合、合焦点が前ピンの方向へ移動させるための操作が行われる。

これにより、撮像面における３つの計測点の状態が総合的にみて非合焦状態から合焦状態へ移行するように、光軸を傾ける方向を決定することができ、３つの計測点の状態を合焦状態とすることができる。その結果、３つの計測点に対応する被写界の各点を含む平面上において合焦し、当該平面上に並んだ全ての被写体が合焦したパンフォーカス画像を得ることができる。また、自動焦点技術の位相差法と同様の手法によって、光軸すなわち合焦面を自動的に制御することができる。

尚、図６に示したステップＳ６１３の処理は、フォーカス部３０、スイング部４０及びチルト部４２の駆動に伴い、互いに干渉することで生じる焦点ずれを回避するためのものである。このため、ステップＳ６１３の処理により、精度の高い合焦状態を得ることができる。これに対し、厳密な精度を要求しない場合には、ステップＳ６１３の処理を省略してもよい。この場合、ステップＳ６０１，Ｓ６０５，Ｓ６０９にてそれぞれ第一計測点、第二計測点及び第三計測点の合焦状態が判定されることは（ステップＳ６０１，Ｓ６０５，Ｓ６０９：Ｙ）、評価指標Ｒ＝１であり評価指標Ｒが最良となっていることを意味する。

また、図６に示した第一処理例では、フォーカス部３０、スイング部４０及びチルト部４２の順番に処理するようにしたが、処理の順序を任意に入れ替えるようにしてもよい。この場合、ステップＳ６１３の処理においては、１番目の処理及び２番目の処理に対応する計測点が合焦状態であるか否かが判定される。

（第二処理例）
次に、制御処理部１３の第二処理例について説明する。図７は、制御処理部１３の第二処理例を示すフローチャートである。この第二処理例では、図６に示した第一処理例と同様に、合焦判定部１０により合焦状態、前ピンの非合焦状態及び後ピンの非合焦状態の３状態が判定され、判定結果は、これらの３状態のうちのいずれかであるものとする。また、制御処理部１３は、後述するステップＳ７０１，Ｓ７０５，Ｓ７０９の判定処理を行う前に、合焦判定部１０から３つの計測点の判定結果を入力すると共に、評価部１２から評価指標Ｒを入力するものとする。

図７に示すステップＳ７０１～Ｓ７１２の処理は、図６に示したステップＳ６０１～Ｓ６１２の処理と同様である。制御処理部１３は、ステップＳ７０３，Ｓ７０４，Ｓ７０７，Ｓ７０８，Ｓ７１１，Ｓ７１２において、所定の制御量を出力した後、ステップＳ７０１へ移行する。また、図６に示したステップＳ６１３の処理は、図７には存在しない。

ステップＳ７０１，Ｓ７０５，Ｓ７０９にてそれぞれ第一計測点、第二計測点及び第三計測点の合焦状態が判定されることは（ステップＳ７０１，Ｓ７０５，Ｓ７０９：Ｙ）、評価指標Ｒ＝１であり評価指標Ｒが最良となっていることを意味する。

これにより、図６に示した第一処理例と同様の効果を奏する。つまり、撮像面上の３つの計測点が合焦状態となり、３つの計測点に対応する被写界の各点を含む平面上において合焦し、当該平面上に並んだ全ての被写体が合焦したパンフォーカス画像を得ることができる。

尚、図６に示した第一処理例と同様に、フォーカス部３０、スイング部４０及びチルト部４２の処理の順序を任意に入れ替えるようにしてもよい。

（第三処理例）
次に、制御処理部１３の第三処理例について説明する。第三処理例は、合焦判定部１０により非合焦状態の度合いであるずれ量が定量化される場合に、フォーカスアクチュエータ３１、スイングアクチュエータ４１及びチルトアクチュエータ４３をそれぞれ操作し、当該操作の前後における非合焦状態の判定結果に含まれるずれ量の変化に基づいて、前ピンまたは後ピンの非合焦状態を推定する例である。合焦判定部１０により合焦状態及びずれ量を含む非合焦状態が判定され、判定結果は、合焦状態及びずれ量を含む非合焦状態のうちのいずれかである。

制御処理部１３は、合焦判定部１０から３つの計測点の判定結果を入力すると共に、評価部１２から評価指標Ｒを入力する。制御処理部１３は、フォーカスアクチュエータ３１、スイングアクチュエータ４１及びチルトアクチュエータ４３をそれぞれ操作することで、当該操作に伴う３つの計測点の判定結果を入力する。

制御処理部１３は、判定結果が非合焦状態である場合の当該判定結果に含まれるずれ量の変化（操作前のずれ量から操作後のずれ量への変化）に基づいて、前ピンまたは後ピンを推定する。

例えば、制御処理部１３は、第一計測点の判定結果が非合焦状態である場合、フォーカス部３０をニア方向へ移動させるための予め設定されたフォーカス制御量をフォーカスアクチュエータ３１へ出力することで、フォーカスアクチュエータ３１を操作する。

制御処理部１３は、当該操作に伴う判定結果を入力し、操作前後の判定結果である非合焦状態のずれ量からその変化量を求める。制御処理部１３は、ずれ量が増加している場合、ニア方向のずれ量が増加したと判断し、第一計測点の判定結果は前ピンの非合焦状態であると推定する。一方、制御処理部１３は、ずれ量が減少している場合、ファー方向のずれ量が減少したと判断し、第一計測点の判定結果は後ピンの非合焦状態であると推定する。第二計測点及び第三計測点の判定結果が非合焦状態である場合も、第一計測点と同様の処理により、前ピンまたは後ピンの非合焦状態が推定される。

そして、制御処理部１３は、前ピンまたは後ピンの推定処理の後、図６に示した第一処理例または図７に示した第二処理例と同様の処理を行う。

これにより、合焦判定部１０により判定結果がずれ量を含む非合焦状態の場合、フォーカス部３０、スイング部４０及びチルト部４２をそれぞれ所定量だけ変位させることで、合焦状態からの乖離の度合いを示すずれ量の変化に基づいて、前ピンまたは後ピンの非合焦状態が推定される。そして、図６に示した第一処理例または図７に示した第二処理例により、撮像面上の３つの計測点を合焦状態とすることができる。つまり、前ピンまたは後ピンの非合焦状態を推定することで、光軸すなわち合焦面を傾けるべき方向を即座に判断することができ、合焦状態を得るまでの時間（最良の評価指標Ｒが判定されるまでの時間）を短縮することができる。

（第四処理例）
次に、制御処理部１３の第四処理例について説明する。第四処理例は、合焦判定部１０により非合焦状態の度合いであるずれ量が定量化されない場合に、レンズ３２の光軸を傾ける方向が所定範囲内で変化するように、すなわちフォーカス部３０、スイング部４０及びチルト部４２をそれぞれ所定範囲内で（例えば端から端まで）駆動し、所定範囲内の光軸の方向に対応するそれぞれの評価指標Ｒのうち最良の評価指標Ｒにおける方向（フォーカス部３０の位置、スイング部４０及びチルト部４２の姿勢）を決定する。合焦判定部１０により合焦状態及び非合焦状態の２状態が判定され、判定結果は、合焦状態及び非合焦状態のうちのいずれかである。

制御処理部１３は、合焦判定部１０から３つの計測点の判定結果を入力すると共に、評価部１２から評価指標Ｒを入力する。制御処理部１３は、フォーカスアクチュエータ３１、スイングアクチュエータ４１及びチルトアクチュエータ４３をそれぞれ所定範囲内で操作することで、所定範囲内のそれぞれの位置及び姿勢に伴う３つの計測点の判定結果を入力すると共に、評価指標Ｒを入力する。

制御処理部１３は、評価指標Ｒが最良のときのフォーカス部３０の位置、並びにスイング部４０及びチルト部４２の姿勢を決定し、当該位置及び姿勢を合焦状態の位置及び姿勢であると判断する。

例えば、制御処理部１３は、フォーカス部３０が端から端まで移動するように、所定のフォーカス操作量をフォーカスアクチュエータ３１へ出力することで、フォーカスアクチュエータ３１を所定範囲内（フォーカス部３０が移動する端から端までの範囲）で操作する。

制御処理部１３は、評価指標Ｒが最良のときのフォーカス部３０の位置を決定し、当該位置を合焦状態の位置であると判断する。制御処理部１３は、スイング部４０及びチルト部４２についても、フォーカス部３０と同様の処理を行い、評価指標Ｒが最良のときのスイング部４０及びチルト部４２の姿勢を決定し、当該姿勢を合焦状態の姿勢であると判断する。

これにより、合焦判定部１０により判定結果として非合焦状態のずれ量が定量化されず、合焦状態及び非合焦状態の２状態の場合、フォーカス部３０、スイング部４０及びチルト部４２を例えば端から端まで変位させ、評価指標Ｒが最良となる位置及び姿勢を探索することで、撮像面上の３つの計測点を合焦状態とすることができる。また、自動焦点技術のコントラスト法と同様の手法によって、光軸すなわち合焦面を自動的に制御することができる。

（第五処理例）
次に、制御処理部１３の第五処理例について説明する。第五処理例は、合焦判定部１０により各計測点の距離データが判定され、判定結果として距離が定量的に得られる場合に、予め設定されたルックアップテーブルＴから、第一計測点、第二計測点及び第三計測点の距離を成分にもつ３次元のベクトル値に対応するフォーカス制御量、スイング制御量及びチルト制御量を取得し、フォーカスアクチュエータ３１、スイングアクチュエータ４１及びチルトアクチュエータ４３を直接操作する。

図８は、制御処理部１３の第五処理例に用いるルックアップテーブルＴの構成例を示す図である。スイング軸及びチルト軸は、交差していても交差していなくてもよく、直交の有無も問わない。

このルックアップテーブルＴは、第一計測点の距離、第二計測点の距離、第三計測点の距離、フォーカス制御量、スイング制御量及びチルト制御量から構成され、ユーザにより予め設定される。第一計測点の距離、第二計測点の距離及び第三計測点の距離は、合焦判定部１０から入力される判定結果における各計測点の距離データを示す。

フォーカス制御量は、第一計測点の距離、第二計測点の距離及び第三計測点の距離に対応している。スイング制御量及びチルト制御量についても同様である。第一計測点の距離、第二計測点の距離及び第三計測点の距離のときに合焦状態を得るためのフォーカス部３０の位置、並びにスイング部４０及びチルト部４２の姿勢は一義的に決定される。このため、フォーカス制御量、スイング制御量及びチルト制御量は、フォーカス部３０を合焦位置に移動し、スイング部４０及びチルト部４２をそれぞれ合焦位置に回転させるためのそれぞれの制御量である。

つまり、ルックアップテーブルＴから取得されるフォーカス制御量、スイング制御量及びチルト制御量は、フォーカスアクチュエータ３１、スイングアクチュエータ４１及びチルトアクチュエータ４３へそれぞれ出力されることで、フォーカス部３０を合焦位置に直接移動させ、スイング部４０及びチルト部４２を合焦位置にそれぞれ直接回転させることができる。

制御処理部１３は、予め設定されたルックアップテーブルＴを備えている。制御処理部１３は、合焦判定部１０から３つの計測点の判定結果として距離を入力すると共に、評価部１２から評価指標Ｒを入力する。

制御処理部１３は、ルックアップテーブルＴから、入力した第一計測点の距離、第二計測点の距離及び第三計測点の距離に対応するフォーカス制御量、スイング制御量及びチルト制御量を読み出す。

ここで、制御処理部１３は、ルックアップテーブルＴに、入力した第一計測点の距離、第二計測点の距離または第三計測点の距離が設定されていない場合、ルックアップテーブルＴに設定された第一計測点の距離、第二計測点の距離及び第三計測点の距離のうち、入力した距離に最も近いデータを特定し、特定したデータに対応するフォーカス制御量、スイング制御量及びチルト制御量を読み出す。

制御処理部１３は、読み出したフォーカス制御量をフォーカスアクチュエータ３１へ出力し、スイング制御量をスイングアクチュエータ４１へ出力し、チルト制御量をチルトアクチュエータ４３へ出力する。

これにより、合焦判定部１０により各計測点の距離データが判定され、判定結果として距離が定量的に得られる場合、予め設定されたルックアップテーブルＴから、第一計測点、第二計測点及び第三計測点の距離に対応するフォーカス制御量、スイング制御量及びチルト制御量を取得し、フォーカスアクチュエータ３１、スイングアクチュエータ４１及びチルトアクチュエータ４３を直接操作することで、撮像面上の３つの計測点を合焦状態とすることができる。

（第六処理例）
次に、制御処理部１３の第六処理例について説明する。第六処理例は、第五処理例と同様に、合焦判定部１０により各計測点の距離データが判定され、判定結果として距離が定量的に得られる場合の例である。第六処理例は、予め設定されたフォーカス部３０用、スイング部４０用及びチルト部４２用のルックアップテーブルＴ１～Ｔ３から、第一計測点、第二計測点及び第三計測点の距離にそれぞれ対応するフォーカス制御量、スイング制御量及びチルト制御量を取得し、フォーカスアクチュエータ３１、スイングアクチュエータ４１及びチルトアクチュエータ４３を直接操作する。

図９は、制御処理部１３の第六処理例に用いるルックアップテーブルＴ１～Ｔ３の構成例を示す図である。スイング軸及びチルト軸が直交し、かつ交差している。つまり、図９の例は、例えばフォーカス部３０の位置が変更されてもスイング部４０及びチルト部４２の合焦状態または非合焦状態は変化しない場合、つまり、フォーカス部３０、スイング部４０及びチルト部４２の合焦状態または非合焦状態が独立している場合を示している。

このルックアップテーブルＴ１は、第一計測点の距離及びフォーカス制御量から構成され、ユーザにより予め設定される。ルックアップテーブルＴ２は、第二計測点の距離及びスイング制御量から構成され、ユーザにより予め設定される。ルックアップテーブルＴ３は、第三計測点の距離及びチルト制御量から構成され、ユーザにより予め設定される。第一計測点の距離、第二計測点の距離及び第三計測点の距離は、合焦判定部１０から入力される判定結果における各計測点の距離データを示す。

フォーカス制御量、スイング制御量及びチルト制御量は、図８にて説明したとおり、フォーカス部３０を合焦位置に移動し、スイング部４０及びチルト部４２をそれぞれ合焦位置に回転させるためのそれぞれの制御量である。

制御処理部１３は、予め設定されたルックアップテーブルＴ１～Ｔ３を備えている。制御処理部１３は、合焦判定部１０から３つの計測点の判定結果として距離を入力すると共に、評価部１２から評価指標Ｒを入力する。

制御処理部１３は、ルックアップテーブルＴ１から、入力した第一計測点の距離に対応するフォーカス制御量を読み出し、ルックアップテーブルＴ２から、入力した第二計測点の距離に対応するスイング制御量を読み出す。また、制御処理部１３は、ルックアップテーブルＴ３から、入力した第三計測点の距離に対応するチルト制御量を読み出す。

ここで、制御処理部１３は、ルックアップテーブルＴ１に、入力した第一計測点の距離が設定されていない場合、ルックアップテーブルＴ１に設定された第一計測点の距離のうち入力した距離に最も近いデータを特定し、特定したデータに対応するフォーカス制御量を読み出す。ルックアップテーブルＴ２，Ｔ３についても同様である。

制御処理部１３は、読み出したフォーカス制御量をフォーカスアクチュエータ３１へ出力し、スイング制御量をスイングアクチュエータ４１へ出力し、チルト制御量をチルトアクチュエータ４３へ出力する。

これにより、合焦判定部１０により各計測点の距離データが判定され、判定結果として距離が定量的に得られる場合、予め設定されたルックアップテーブルＴ１～Ｔ３から、第一計測点、第二計測点及び第三計測点の距離に対応するフォーカス制御量、スイング制御量及びチルト制御量を取得し、フォーカスアクチュエータ３１、スイングアクチュエータ４１及びチルトアクチュエータ４３を直接操作することで、撮像面上の３つの計測点を合焦状態とすることができる。

以上のように、本発明の実施形態の合焦制御部１によれば、合焦判定部１０は、ＡＦセンサ２３から計測値を入力し、計測値に基づき、撮像面上の３つの計測点について合焦状態または非合焦状態の判定を行う。制御部１１の評価部１２は、３つの計測点の判定結果に基づいて評価指標Ｒを求める。

制御部１１の制御処理部１３は、評価指標Ｒが最良となるように、３つの計測点の判定結果に基づいて、フォーカス部３０のフォーカス位置の方向及びレンズ３２の光軸を傾ける方向を決定する。そして、制御処理部１３は、フォーカス部３０がフォーカス位置の方向へ移動するように、所定のフォーカス制御量をフォーカスアクチュエータ３１へ出力する。また、制御処理部１３は、光軸が（あおり機構４４が）当該方向に傾くように、所定のスイング制御量をスイングアクチュエータ４１へ、所定のチルト制御量をチルトアクチュエータ４３へそれぞれ出力する。

これにより、撮像素子２１において合焦する被写界の合焦面が被写体の存在する面に倣うように、レンズ３２の姿勢を電気的に調整することができる。言い換えると、レンズ３２の光軸の方向を制御することで、簡易に、撮像面と平行でない平面の合焦状態を得ることができる。

つまり、被写界の平面上に並んだ全ての被写体が合焦するように、フォーカス部３０のフォーカス位置を決定し、スイング部４０及びチルト部４２の回転角を決定することができる。その結果、被写界の平面上に並んだ全ての被写体が合焦したパンフォーカス画像を得ることができる。

〔パンフォーカスカメラ２の他の例〕
次に、パンフォーカスカメラ２の他の例について説明する。図１０は、パンフォーカスカメラ２の他の構造例を示す概略図である。

図１に示したパンフォーカスカメラ２と図１０に示すパンフォーカスカメラ２とを比較すると、両パンフォーカスカメラ２は、スイング部４０の回転軸であるスイング軸及びチルト部４２の回転軸であるチルト軸が直交している点で共通する。一方、図１のパンフォーカスカメラ２は、スイング軸及びチルト軸が交差しているが、図１０のパンフォーカスカメラ２は交差していない点で相違する。

つまり、図１のパンフォーカスカメラ２は、あおり機構４４が２軸ジンバルによって構成されるが、図１０のパンフォーカスカメラ２は、スイング部４０のスイング軸及びチルト部４２のチルト軸が交差しないねじれ関係で構成される。

図１０の（１）は、パンフォーカスカメラ２の断面を表わす平面図の概略を示し、（２）は、パンフォーカスカメラ２の断面を表す立面図を示し、向かって右側の被写界に存在する被写体（図示せず）が当該パンフォーカスカメラ２により撮影される。（３）は、パンフォーカスカメラ２の右側面図の概略を示しており、被写体（図示せず）から見たパンフォーカスカメラ２の外観の概略を示している。（１）～（３）には、説明に必要な構成部が実線で示されている。図１０の（２）（３）は、図１の（１）（２）にそれぞれ対応する。

このパンフォーカスカメラ２は、合焦制御部１、撮像部２０、撮像素子２１、ハーフミラー２２、ＡＦセンサ２３、フォーカス部３０、フォーカスアクチュエータ３１、レンズ３２、スイング部４０、スイングアクチュエータ４１、チルト部４２及びチルトアクチュエータ４３を備えて構成される。各構成部の機能は、図１に示した構成部と同様であるため、説明を省略する。

尚、図１０には、本発明に直接関連する構成部のみを示しており、直接関連しない構成部は省略してある。パンフォーカスカメラ２は、スイング機能またはチルト機能を実現するため、スイング部４０及びスイングアクチュエータ４１、またはチルト部４２及びチルトアクチュエータ４３を備えるようにしてもよい。

また、パンフォーカスカメラ２は、フォーカスアクチュエータ３１を備えていなくてもよい。さらに、パンフォーカスカメラ２は、スイングアクチュエータ４１またはチルトアクチュエータ４３を備えていなくてもよい。

以下、フォーカスアクチュエータ３１、スイングアクチュエータ４１及びチルトアクチュエータ４３によるフォーカス部３０、スイング部４０及びチルト部４２の動作を説明する。

図１０の（１）を参照して、フォーカスアクチュエータ３１は、合焦制御部１からの操作出力に従い、フォーカス部３０の位置を、ニア方向またはファー方向へ移動させる（矢印を参照）。これにより、焦点の制御が行われ、非合焦状態から合焦状態に変化する。

フォーカス部３０にはレンズ３２が装着されているため、フォーカス部３０の移動に伴い、フォーカス部３０と同じ方向にレンズ３２も移動する。

チルトアクチュエータ４３は、スイング部４０を基準としたチルト部４２の姿勢を変化させるためのアクチュエータであり、合焦制御部１からの操作出力に従い、チルト部４２の姿勢を、チルトアップ方向またはチルトダウン方向へ回転させる（チルト軸の矢印を参照）。

チルト部４２にはフォーカス部３０を介してレンズ３２が装着されているため、チルト部４２の回転に伴い、チルト部４２と同じ方向にレンズ３２も回転する。これにより、レンズ３２の光軸をチルトアップ方向またはチルトダウン方向に傾けることができる。

図１０の（２）を参照して、スイングアクチュエータ４１は、撮像部２０を基準としたスイング部４０の姿勢を変化させるためのアクチュエータであり、合焦制御部１からの操作出力に従い、スイング部４０の姿勢を、スイングレフト方向またはスイングライト方向へ回転させる（スイング軸の矢印を参照）。

スイング部４０にはチルト部４２及びフォーカス部３０を介してレンズ３２が装着されているため、スイング部４０の回転に伴い、スイング部４０と同じ方向にレンズ３２も回転する。これにより、レンズ３２の光軸をスイングレフト方向またはスイングライト方向に傾けることができる。

図１０の（１）及び（２）に示したとおり、このパンフォーカスカメラ２では、スイング部４０のスイング軸及びチルト部４２のチルト軸が直交しているが、これらの軸が交差しないねじれ関係で構成されている。このパンフォーカスカメラ２に対しても、図１に示したパンフォーカスカメラ２と同様に、前述の合焦制御部１による制御が適用される。

以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。

尚、本発明の実施形態による合焦制御部１のハードウェア構成としては、通常のコンピュータを使用することができる。合焦制御部１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等の揮発性の記憶媒体、ＲＯＭ等の不揮発性の記憶媒体、及びインターフェース等を備えたコンピュータによって構成される。

合焦制御部１に備えた合焦判定部１０及び制御部１１の各機能は、これらの機能を記述したプログラムをＣＰＵに実行させることによりそれぞれ実現される。これらのプログラムは、前記記憶媒体に格納されており、ＣＰＵに読み出されて実行される。また、これらのプログラムは、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリ等の記憶媒体に格納して頒布することもでき、ネットワークを介して送受信することもできる。

１ 合焦制御部（合焦制御装置）
２ パンフォーカスカメラ
１０ 合焦判定部
１１ 制御部
１２ 評価部
１３ 制御処理部
２０ 撮像部
２１ 撮像素子
２２ ハーフミラー
２３ ＡＦ（オートフォーカス）センサ
３０ フォーカス部
３１ フォーカスアクチュエータ
３２ レンズ
４０ スイング部
４１ スイングアクチュエータ
４２ チルト部
４３ チルトアクチュエータ
４４ あおり機構
Ｒ 評価指標

Claims (6)

1. レンズの光軸を傾けるあおり機構をスイング軸及びチルト軸のそれぞれの回転方向に駆動するためのスイングアクチュエータ及びチルトアクチュエータを操作し、前記レンズと撮像素子との間の距離を変化させるためのフォーカスアクチュエータを操作することで、合焦制御を行う合焦制御装置において、
   撮像面上における３個の計測点のそれぞれについて、合焦状態または非合焦状態を判定して判定結果を出力する合焦判定部と、
   前記合焦判定部により出力された前記３個の計測点の前記判定結果に基づいて、前記３個の計測点における総合的な前記合焦状態の程度を示す評価指標を求め、当該評価指標が最良となるように、前記フォーカスアクチュエータ、前記スイングアクチュエータ及び前記チルトアクチュエータを操作する制御部と、を備え、
   前記３個の計測点は、
   前記撮像面の中央に配置され、前記フォーカスアクチュエータを操作するために用いられる第一計測点と、
   前記撮像面の中央に対し前記スイング軸と直交する方向に配置され、前記スイングアクチュエータを操作するために用いられる第二計測点と、
   前記撮像面の中央に対し前記チルト軸と直交する方向に配置され、前記チルトアクチュエータを操作するために用いられる第三計測点とにより構成され、
   前記制御部は、
   前記３個の計測点の前記判定結果が前記合焦状態である数を算出し、当該数を反映した前記評価指標を求める評価部と、
   前記３個の計測点の前記判定結果の全てが前記合焦状態である場合の評価指標を最良の評価指標として、
   前記第一計測点の判定結果が非合焦状態である場合、当該判定結果が合焦状態となるように、前記フォーカスアクチュエータを操作する第１操作を行い、
   前記第二計測点の判定結果が非合焦状態である場合、当該判定結果が合焦状態となるように、前記スイングアクチュエータを操作する第２操作を行い、
   前記第三計測点の判定結果が非合焦状態である場合、当該判定結果が合焦状態となるように、前記チルトアクチュエータを操作する第３操作を行い、
   前記評価部により求めた前記評価指標が最良でない場合、前記第１操作、前記第２操作及び前記第３操作を繰り返し、前記評価指標が最良である場合、前記第１操作、前記第２操作及び前記第３操作を終了する制御処理部と、を備えたことを特徴とする合焦制御装置。
2. 請求項１に記載の合焦制御装置において、
   前記合焦判定部は、
   前記３個の計測点のそれぞれについて、前記合焦状態にあることを判定した場合、前記合焦状態の前記判定結果を出力し、前記非合焦状態にあることを判定した場合、前記合焦状態との間のずれ量を含む前記非合焦状態の前記判定結果を出力し、
   前記制御部の前記制御処理部は、
   前記第１操作、前記第２操作及び前記第３操作のそれぞれについて、当該操作の前後における前記非合焦状態の前記判定結果に含まれる前記ずれ量の変化に基づいて、前記非合焦状態が前ピンであるか、または後ピンであるかを推定する、ことを特徴とする合焦制御装置。
3. 請求項１に記載の合焦制御装置において、
   前記制御部の前記制御処理部は、
   前記光軸を傾ける方向が所定範囲内で変化するように前記第１操作、前記第２操作及び前記第３操作を行い、前記所定範囲内の前記方向に対応するそれぞれの前記評価指標のうち最良の前記評価指標における前記方向を決定する、ことを特徴とする合焦制御装置。
4. 請求項１に記載の合焦制御装置において、
   前記合焦判定部は、
   前記３個の計測点のそれぞれについて、前記合焦状態にあることを判定した場合、前記合焦状態の前記判定結果を出力し、前記非合焦状態にあることを判定した場合、前ピンまたは後ピンの前記非合焦状態の前記判定結果を出力し、
   前記制御部の前記制御処理部は、
   前記合焦判定部により前記前ピンの前記非合焦状態の前記判定結果が出力された場合、前記評価指標が最良となるように、前記判定結果についての計測点に対応する前記第１操作、前記第２操作及び前記第３操作のいずれかの操作であって、合焦点を前記後ピンの方向へ移動させるための操作を行い、
   前記合焦判定部により前記後ピンの前記非合焦状態の前記判定結果が出力された場合、前記評価指標が最良となるように、前記判定結果についての計測点に対応する前記第１操作、前記第２操作及び前記第３操作のいずれかの操作であって、合焦点を前記前ピンの方向へ移動させるための操作を行う、ことを特徴とする合焦制御装置。
5. レンズの光軸を傾けるあおり機構と、
   前記あおり機構をスイング軸の回転方向に駆動するスイングアクチュエータと、
   前記あおり機構をチルト軸の回転方向に駆動するチルトアクチュエータと、
   前記レンズと撮像素子との間の距離を変化させるフォーカスアクチュエータと、
   撮像面上における３個の計測点の合焦状態または非合焦状態を判定するために必要な計測値を出力するセンサと、
   請求項１から４までのいずれか一項に記載の合焦制御装置と、
   を備えたことを特徴とするパンフォーカスカメラ。
6. コンピュータを、請求項１から４までのいずれか一項に記載の合焦制御装置として機能させるためのプログラム。

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