WO2017110261A1 - 撮像装置、合焦制御方法、及び合焦制御プログラム - Google Patents

撮像装置、合焦制御方法、及び合焦制御プログラム Download PDF

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focus lens
imaging
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毅 潘
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富士フイルム株式会社
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    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals

Definitions

  • the present invention relates to an imaging apparatus, a focus control method, and a focus control program.
  • an imaging device In recent years, with the increase in the resolution of imaging devices such as CCD (Charge Coupled Device) image sensors and CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensors, information devices having an imaging function such as digital still cameras, digital video cameras, and smartphones. Demand is increasing rapidly. Note that an information device having the above imaging function is referred to as an imaging device.
  • CCD Charge Coupled Device
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • These imaging apparatuses employ a contrast AF (Auto Focus) method or a phase difference AF method as a focusing control method for focusing on a main subject.
  • a contrast AF Auto Focus
  • a phase difference AF method as a focusing control method for focusing on a main subject.
  • the contrast AF method calculates the evaluation value of sharpness from the captured image signal obtained at each moving position of the focus lens while moving the focus lens along the optical axis direction, and selects the lens position with the highest evaluation value as the focus lens. This is the method of setting the target position.
  • Patent Document 1 describes an imaging apparatus that performs focusing control by a contrast AF method.
  • the imaging apparatus moves the focus lens quickly during a period when the change in the evaluation value is small, and slows the focus lens when the change in the focus evaluation value becomes large. Acceleration / deceleration control is performed. According to this acceleration / deceleration control, it is possible to achieve high speed focusing control while ensuring focusing accuracy.
  • Patent Document 2 discloses a focus lens for moving a focus lens to search for a target position based on information stored in an imaging device and information stored in a lens device mounted on the imaging device. A system for controlling the speed of movement of the machine is described.
  • Patent Document 3 describes an imaging apparatus that controls a moving range of a focus lens when the focus lens is moved to search for a target position.
  • the sampling number of the evaluation value cannot be secured sufficiently near the lens position where the evaluation value reaches a peak, and the target position determination accuracy is lowered.
  • the balance between the focusing accuracy and the focusing speed can be optimized by optimizing the combination of the moving speed of the focus lens and the frame rate during the search operation. is important.
  • the drive performance of the focus lens varies depending on the lens device, and the frame rate that can be set varies depending on the imaging device.
  • Patent Document 1 does not consider the relationship between the frame rate and the moving speed of the focus lens, or the case where the lens apparatus is detachable.
  • the imaging apparatus described in Patent Document 2 does not change the moving speed of the focus lens during the search operation.
  • the imaging apparatus described in Patent Document 3 does not change the moving speed of the focus lens during the search operation. Further, no consideration is given to the case where the lens device is detachable.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an imaging device, a focus control method, and a focus control method that can always realize high-speed and high-precision focus control regardless of the combination with the lens device.
  • An object is to provide a focus control program.
  • An imaging apparatus is an imaging apparatus in which a lens apparatus including a focus lens movable in an optical axis direction is detachable, and an imaging element that captures an image of a subject through the focus lens and moving the focus lens,
  • a search control unit that captures an image of a subject by the imaging element for each position of the focus lens and obtains a captured image signal, and calculates an evaluation value for determining a target position of the focus lens based on the captured image signal
  • a storage unit for storing first imaging performance information indicating a reading interval, and a lens information acquisition unit for acquiring lens performance information indicating a focusing performance by the focus lens from the lens device, and the search control.
  • the control unit controls the moving speed of the focus lens based on the evaluation value, accelerates the moving speed, and then decelerates, or constant speed control that keeps the moving speed of the focus lens constant. Is selectively performed based on the lens performance information and the first imaging performance information.
  • the focus control method of the present invention is a focus control method by an image pickup device having an image pickup device that can attach and detach a lens device including a focus lens movable in an optical axis direction and picks up an image of a subject through the focus lens.
  • An evaluation value calculating step for calculating an evaluation value for determination; a target position determining step for determining a target position of the focus lens based on the evaluation value; and a focus control step for moving the focus lens to the target position And lens performance information indicating the focusing performance of the focus lens.
  • the moving speed of the focus lens is controlled based on the evaluation value based on the imaging performance information stored in the storage unit in the imaging apparatus that stores imaging performance information indicating the readout interval of the captured image signal.
  • acceleration / deceleration control for accelerating the moving speed and then decelerating or constant speed control for keeping the moving speed of the focus lens constant is selectively performed.
  • An in-focus control program of the present invention can attach and detach a lens apparatus including a focus lens that is movable in the optical axis direction, and a computer included in an imaging apparatus that has an imaging element that images a subject through the focus lens.
  • a search control unit that captures an image of a subject by the image sensor at each position of the focus lens while moving the lens to acquire a captured image signal, and a target position of the focus lens based on the captured image signal
  • An evaluation value calculation unit that calculates an evaluation value of the target lens, a target position determination unit that determines a target position of the focus lens based on the evaluation value, a focus control unit that moves the focus lens to the target position, and Lens performance information indicating the focusing performance by the focus lens is acquired from the lens device.
  • the moving speed of the focus lens based on the evaluation value based on the imaging performance information stored in the storage unit in the imaging device that stores the imaging performance information indicating the number of images or the readout interval of the captured image signal.
  • the acceleration / deceleration control for decelerating after the moving speed is accelerated by controlling the speed, and the constant speed control for keeping the moving speed of the focus lens constant are selectively performed.
  • an imaging device a focus control method, and a focus control program that can always realize high-speed and high-precision focus control regardless of the combination with the lens device.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a digital camera as an example of an imaging apparatus for describing an embodiment of the present invention. It is a functional block diagram of the system control part 11 in the digital camera shown in FIG. It is a figure which shows an example of the change of the moving speed of a focus lens at the time of acceleration / deceleration control.
  • 3 is a flowchart for explaining an operation of a system control unit 11 in the digital camera shown in FIG. 1. It is a figure which shows the modification of the functional block of the system control part 11 shown in FIG. It is a flowchart for demonstrating operation
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a digital camera as an example of an imaging apparatus for explaining an embodiment of the present invention.
  • the digital camera shown in FIG. 1 includes an imaging lens 1 including a focus lens for focus adjustment, an aperture 2, a lens information storage unit 3, a lens control unit 4, a lens driving unit 8, and an aperture driving unit 9. , An image pickup device in which the lens device 40 having the above can be attached and detached.
  • the imaging lens 1 and the diaphragm 2 of the lens device 40 constitute an imaging optical system.
  • the imaging lens 1 includes at least a focus lens.
  • the focus lens is a lens that adjusts the focal position of the imaging optical system by moving in the optical axis direction.
  • the imaging lens composed of a plurality of lenses is an all-group extended lens, the entire group becomes the focus lens.
  • the lens control unit 4 of the lens device 40 is configured to be able to communicate with the system control unit 11 of the digital camera by wire or wirelessly.
  • the lens control unit 4 drives the focus lens included in the imaging lens 1 through the lens driving unit 8 or drives the diaphragm 2 through the diaphragm driving unit 9 in accordance with a command from the system control unit 11. .
  • the lens information storage unit 3 of the lens device 40 stores lens performance information indicating the focusing performance of the lens device 40.
  • the lens performance information will be described later.
  • the digital camera has an image sensor 5 such as a CCD type or a CMOS type that images a subject through the imaging optical system of the lens device 40, and an analog signal process such as a correlated double sampling process connected to the output of the image sensor 5.
  • the analog signal processing unit 6 and the analog / digital conversion circuit 7 are controlled by the system control unit 11.
  • the system control unit 11 that performs overall control of the entire electric control system of the digital camera drives the image sensor 5 via the image sensor drive unit 10 and outputs the subject image captured through the lens device 40 as a captured image signal.
  • An instruction signal from the user is input to the system control unit 11 through the operation unit 14.
  • the system control unit 11 moves the focus lens included in the imaging lens 1 via the lens control unit 4 and the lens driving unit 8. Further, the system control unit 11 adjusts the exposure amount by controlling the opening amount of the diaphragm 2 via the lens control unit 4 and the diaphragm driving unit 9.
  • a frame rate that is the number of captured image signals read per unit time (for example, 1 second) when moving image capturing is performed by the image sensor 5 and the captured image signals are continuously read from the image sensor 5.
  • f body is stored.
  • the frame rate f body constitutes first imaging performance information.
  • the electric control system of the digital camera further includes a main memory 16 including a flash memory and a RAM (Random Access Memory), a memory control unit 15 connected to the main memory 16, and a captured image output from the analog-digital conversion circuit 7.
  • Digital signal processing unit 17 that generates captured image data by performing interpolation calculation, gamma correction calculation, etc. on the signal, and the captured image data generated by digital signal processing unit 17 is compressed to JPEG (Joint Photographic Experts Group) format Display control to which a compression / decompression processing unit 18 that decompresses or decompresses compressed image data, an external memory control unit 20 to which a detachable recording medium 21 is connected, and a display unit 23 mounted on the back of the camera or the like. Part 22.
  • the memory control unit 15, the digital signal processing unit 17, the compression / decompression processing unit 18, the external memory control unit 20, and the display control unit 22 are connected to each other by a control bus 24 and a data bus 25, and commands from the system control unit 11. Controlled by.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of the system control unit 11 in the digital camera shown in FIG.
  • the system control unit 11 includes a search control unit 110, an evaluation value calculation unit 111, a target position determination unit 112, a focus control unit 113, and a lens information acquisition unit 114.
  • the system control unit 11 constitutes a focusing control device.
  • the search control unit 110 controls the lens control unit 4 to move the focus lens, and causes the imaging device 5 to image a subject for each focus lens position, thereby acquiring a captured image signal for each focus lens position.
  • the evaluation value calculation unit 111 performs a filtering process on the captured image signal for each position of the focus lens acquired by the search control unit 110, and determines a target position of the focus lens based on the signal after the filtering process.
  • the evaluation value of is calculated.
  • the evaluation value is obtained, for example, by calculating the contrast value of the captured image signal after filtering.
  • the target position determination unit 112 determines the target position of the focus lens based on the evaluation value calculated for each position of the focus lens by the evaluation value calculation unit 111.
  • the target position determination unit 112 obtains an evaluation value curve indicating the relationship between the focus lens position and the evaluation value with respect to the subject being imaged from the plurality of evaluation values calculated by the evaluation value calculation unit 111, and this evaluation value The position of the focus lens corresponding to the maximum point of the curve is determined as the target position.
  • the target position determination unit 112 determines the position of the focus lens from which the maximum evaluation value among the plurality of evaluation values is obtained as the target position.
  • the focus control unit 113 controls the lens control unit 4 to perform focus control for moving the focus lens to the target position determined by the target position determination unit 112.
  • the lens information acquisition unit 114 requests the lens control unit 4 to transmit the lens performance information stored in the lens information storage unit 3, and the lens transmitted from the lens control unit 4 in response to the transmission request. Get performance information.
  • the search control unit 110 performs acceleration / deceleration control for accelerating and decelerating the moving speed of the focus lens, and moving speed of the focus lens as drive control of the focus lens when moving the focus lens for calculating the evaluation value. Either constant speed control or constant speed control is selectively performed.
  • search control unit 110 performs acceleration / deceleration control or constant speed control based on the lens performance information acquired by the lens information acquisition unit 114 and the frame rate f body stored in the storage unit 12. To decide.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a change in the moving speed of the focus lens during acceleration / deceleration control.
  • the horizontal axis indicates the position of the focus lens.
  • the vertical axis on the left side indicates the evaluation value calculated by the evaluation value calculation unit 111.
  • the vertical axis on the right side indicates the moving speed of the focus lens.
  • symbol A1 is a graph showing the relationship between the moving speed of the focus lens and the position of the focus lens.
  • symbol A2 is a graph showing the relationship between the evaluation value and the position of the focus lens.
  • the search control unit 110 moves the focus lens to a reference position (for example, the closest end or the infinity end), and then starts moving the focus lens from the reference position, and sets the moving speed of the focus lens to the first moving speed. Accelerate to V1.
  • a reference position for example, the closest end or the infinity end
  • the search control unit 110 monitors the evaluation value calculated by the evaluation value calculation unit 111 and determines whether or not the evaluation value has a change greater than or equal to a threshold value.
  • the search control unit 110 It is determined that the evaluation value has changed more than a threshold value.
  • the search control unit 110 determines that the evaluation value has changed more than the threshold value, the search control unit 110 reduces the moving speed of the focus lens to the second moving speed V2. If the search control unit 110 determines that the evaluation value does not change more than the threshold value, the search control unit 110 does not decelerate the moving speed of the focus lens.
  • the search control unit 110 performs acceleration / deceleration control by controlling the moving speed of the focus lens based on the evaluation value calculated by the evaluation value calculation unit 111.
  • the first moving speed V1 and the second moving speed V2 shown in FIG. 3 and the deceleration a dec (a value indicating how much the lens is decelerated per unit time) when decelerating the moving speed of the focus lens are: It is stored in the lens information storage unit 3 as lens performance information.
  • the second moving speed V2 is set to an arbitrary value within a range in which the number of evaluation values calculated by the evaluation value calculation unit 111 can secure the focusing accuracy.
  • the first moving speed V1 is arbitrarily set to a value larger than the second moving speed and smaller than the drive limit of the focus lens.
  • Deceleration a dec is an arbitrary value that allows the moving speed to decelerate from the first moving speed V1 to the second moving speed V2 before reaching the peak after the evaluation value starts changing beyond the threshold value. Is set.
  • the lens performance information includes the first moving speed V1, the second moving speed V2, and the maximum frame rate f acc that can be combined with the acceleration / deceleration control performed based on the deceleration a dec. Yes.
  • the frame rate f acc constitutes second imaging performance information.
  • acceleration / deceleration control is performed based on the first moving speed V1, the second moving speed V2, and the deceleration a dec , and the captured image signal is received from the image sensor 5 according to the frame rate f acc.
  • priority designation information Pmode indicating which of the combination of the frame rate f acc and acceleration / deceleration control and the combination of the frame rate greater than the frame rate f acc and the constant speed control is given priority. It is included.
  • the movable range of the focus lens is not the same for every model. For this reason, there may be a case where the balance between the in-focus speed and the in-focus performance is better when the constant speed control is performed at a frame rate larger than the frame rate f acc depending on the lens device. The balance between the focal speed and the focusing performance may be improved.
  • the lens performance information includes priority designation information Pmode corresponding to the characteristics of the lens device.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the system control unit 11 in the digital camera shown in FIG.
  • the system control unit 11 acquires the maximum frame rate f body that can be set by the own device from the storage unit 12 (step S1).
  • the lens information acquisition unit 114 of the system control unit 11 acquires lens performance information including the frame rate f acc and the priority designation information Pmode from the lens device 40 (step S2).
  • the search control unit 110 determines whether or not the frame rate f body acquired in step S1 is greater than the frame rate f acc acquired in step S2 (step S3).
  • the search control unit 110 sets the frame rate to the frame rate f body and sets the drive control to acceleration / deceleration control (step S4). .
  • the search control unit 110 refers to the priority designation information Pmode acquired by the lens information acquisition unit 114 and prioritizes acceleration / deceleration control. Is determined (step S5).
  • the search control unit 110 sets the frame rate to the frame rate f body and performs drive control. Is set to constant speed control (step S6).
  • the moving speed of the focus lens at the time of the constant speed control is stored in advance in the storage unit 12 so as to correspond to the frame rate f body .
  • the search control unit 110 sets the frame rate to the frame rate f acc , and performs drive control. Is set to acceleration / deceleration control (step S7).
  • step S6 When an instruction to perform AF is given after step S4, step S6, and step S7, the search control unit 110 performs focus according to the frame rate and drive control set in step S4, step S6, and step S7.
  • the moving of the lens and moving image capturing by the image sensor 5 are performed.
  • an evaluation value is calculated based on a captured image signal obtained during the moving image capturing, and a target position of the focus lens is determined based on the evaluation value. Then, the focus control unit 113 moves the focus lens to the determined target position, and the AF corresponding to the above instruction is completed.
  • constant speed control and acceleration / deceleration control are performed based on the lens performance information acquired from the lens device 40 and the frame rate f body stored in the storage unit 12. You can decide which to do and how to set the frame rate.
  • step S3 NO
  • the frame rate f body is small even if the priority designation information Pmode designates that the constant speed control is prioritized. Therefore, there is a possibility that sufficient performance cannot be obtained by the combination of the constant speed control and the frame rate f body .
  • step S6 If the frame rate f body is greater than the frame rate f acc (step S3: YES), the process of step S6 or step S7 is performed according to the priority designation information Pmode. For this reason, it is possible to achieve the best focusing speed and focusing accuracy.
  • the lens device 40 can be attached to and detached from the digital camera, even when the lens device 40 is replaced with another one, an optimum combination of the frame rate and the drive control is based on the lens performance information and the frame rate f body. Can be set.
  • the lens performance information stored in the lens device 40 includes the frame rate f acc , the first moving speed V1, the second moving speed V2, and the deceleration a dec .
  • the information on the first moving speed V1, the second moving speed V2, and the deceleration a dec may be stored in advance in the storage unit 12 of the digital camera.
  • information of the first moving speed V1, the second moving speed V2, and the deceleration a dec is stored in the storage unit 12 for each model ID of the lens device 40.
  • search control part 110 of the system control part 11 should just perform acceleration / deceleration control based on said information corresponding to model ID of the mounted lens apparatus 40, when performing acceleration / deceleration control.
  • the unit 110 may perform acceleration / deceleration control using this.
  • the lens device 40 Since the information about the first moving speed V1, the second moving speed V2, and the deceleration adec is stored in the lens device 40, even when a new lens device 40 is released, the lens device 40 has Appropriate acceleration / deceleration control is possible. In addition, it is not necessary to store information in the storage unit 12 of the digital camera, and the manufacturing cost of the digital camera can be reduced.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a modification example of the functional blocks of the system control unit 11 illustrated in FIG. 2.
  • the system control unit 11 shown in FIG. 5 is obtained by adding a frame rate f acc calculation unit 115 constituting a maximum imaging performance information calculation unit to the system control unit 11 shown in FIG.
  • the frame rate f acc calculation unit 115 is formed by the processor executing the above focusing control program.
  • the storage unit 12 of the digital camera of the first modified example further stores filter characteristic information of filter processing performed when the evaluation value calculation unit 111 calculates an evaluation value.
  • the filter characteristic information corresponds to the moving distance of the focus lens (distance D peak in FIG. 3) from when the evaluation value in the graph A2 shown in FIG. 3 starts to change more than the threshold value until the evaluation value reaches the peak .
  • the lens performance information stored in the lens information storage unit 3 of the lens device 40 does not include the frame rate f acc .
  • this lens performance information is used to move the focus lens at the first moving speed V1 in addition to the priority designation information Pmode, the first moving speed V1, the second moving speed V2, and the deceleration a dec.
  • the movement amount f mh of the focus lens, the movement amount f m of the focus lens, the deceleration a dec , and the delay time t delay constitute control information indicating the driving ability of the focus lens when acceleration / deceleration control is performed.
  • the frame rate f acc calculation unit 115 is the maximum capable of acceleration / deceleration control in the lens device 40 based on the control information acquired from the lens device 40 and the filter characteristic information stored in the storage unit 12. The frame rate f acc is calculated.
  • the frame rate f acc calculating unit 115 sets the focus lens movement amount f mh acquired from the lens device 40 to the formula (2) obtained by solving the following formula (1) for the frame rate f acc , the focus lens.
  • the frame rate f acc is calculated by substituting the movement amount f m , the deceleration a dec , the delay time t delay, and the filter characteristic information (distance D peak ) acquired from the storage unit 12.
  • the units of the focus lens movement amount f mh , the focus lens movement amount f m , and the distance D peak are “m” (meters).
  • the unit of the delay time t delay is “s” (seconds).
  • the unit of deceleration a dec is “m / s 2 ”.
  • the unit of the frame rate f acc is “1 / s”.
  • the maximum frame rate f acc that allows acceleration / deceleration control in the lens device 40 is obtained by calculation.
  • the priority designation information Pmode included in lens performance information in the first modified example the combination of the frame rate f acc the deceleration control which is obtained by the above calculation, and greater than the frame rate f acc which is obtained by the calculation of the This is information indicating which of the imaging performance information and the constant speed control should be preferentially performed.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the system control unit 11 in the digital camera of the first modification.
  • the flowchart shown in FIG. 6 is obtained by adding step S2b between step S2 and step S3 in the flowchart shown in FIG.
  • step S ⁇ b> 2 the frame rate f acc calculating unit 115 performs frame rate f based on the control information included in the lens performance information acquired in step S ⁇ b> 2 and the filter characteristic information stored in the storage unit 12. acc is calculated (step S2b). After that, the process after step S3 is performed.
  • the frame rate f acc suitable for the combination of the lens device 40 and the digital camera can be calculated even when the lens device 40 is replaced. .
  • the frame rate f acc can be accurately calculated, and it is possible to accurately determine which process of steps S4 to S7 should be performed. As a result, high-speed and high-precision focusing control is possible.
  • the lens performance information stored in the lens device 40 includes the first movement speed V1, the second movement speed V2, the focus lens movement amount f mh , and the focus lens movement amount f. m , deceleration adec , and delay time tdelay .
  • information on the first moving speed V1, the second moving speed V2, the focus lens movement amount f mh , the focus lens movement amount f m , and the deceleration a dec is stored in advance in the storage unit 12 of the digital camera. It may be stored.
  • the frame rate f acc calculation unit 115 of the system control unit 11 includes the above information corresponding to the model ID of the mounted lens device 40, the filter characteristic information stored in the storage unit 12, and the lens device 40.
  • the frame rate f acc may be calculated based on the delay time t delay acquired from the above.
  • the search control unit 110 is based on the first moving speed V1, the second moving speed V2, and the deceleration a dec included in the above information corresponding to the model ID of the lens device 40 that is mounted. Acceleration / deceleration control may be performed.
  • the lens performance information includes the priority designation information Pmode.
  • the lens performance information may not include the priority designation information Pmode. The operation of the system control unit 11 in this case will be described.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the system control unit 11 in the digital camera of the second modified example.
  • step S5 and step S7 are deleted from the flowchart shown in FIG. 4, and step S6 is performed when the determination in step S3 is YES.
  • the lens unit 40 is a short focus lens
  • the frame rate f body when the frame rate f body is greater than the frame rate f acc, rather than combine the deceleration control and the frame rate f acc, the frame rate f body
  • the target position can be determined with high speed and high accuracy by combining the control with the constant speed control.
  • the frame rate f body is sufficiently larger than the frame rate f acc, rather than combine the deceleration control and the frame rate f acc, the frame rate f body
  • the target position can be determined with high speed and high accuracy by combining the control with the constant speed control.
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the system control unit 11 in the digital camera of the third modified example.
  • step S5 and step S7 are deleted from the flowchart shown in FIG. 6, and step S6 is performed when the determination in step S3 is YES.
  • the lens unit 40 is a short focus lens
  • the frame rate f body when the frame rate f body is greater than the frame rate f acc, rather than combine the deceleration control and the frame rate f acc, the frame rate f body
  • the target position can be determined with high speed and high accuracy by combining the control with the constant speed control.
  • the frame rate f body is sufficiently larger than the frame rate f acc, rather than combine the deceleration control and the frame rate f acc, the frame rate f body
  • the target position can be determined with high speed and high accuracy by combining the control with the constant speed control.
  • the frame rate is taken as an example of the imaging performance information of the digital camera.
  • the imaging performance information may be the reciprocal of the frame rate, that is, the time necessary to obtain one captured image signal (one frame) (one frame period).
  • FIG. 9 shows an appearance of a smartphone 200 that is an embodiment of the photographing apparatus of the present invention.
  • a smartphone 200 illustrated in FIG. 9 includes a flat housing 201, and a display input in which a display panel 202 as a display unit and an operation panel 203 as an input unit are integrated on one surface of the housing 201. Part 204 is provided.
  • Such a housing 201 includes a speaker 205, a microphone 206, an operation unit 207, and a camera unit 208.
  • the configuration of the housing 201 is not limited thereto, and for example, a configuration in which the display unit and the input unit are independent can be employed, or a configuration having a folding structure and a slide mechanism can be employed.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of the smartphone 200 shown in FIG.
  • the main components of the smartphone include a wireless communication unit 210, a display input unit 204, a call unit 211, an operation unit 207, a camera unit 208, a storage unit 212, and an external input / output unit. 213, a GPS (Global Positioning System) receiving unit 214, a motion sensor unit 215, a power supply unit 216, and a main control unit 220.
  • a wireless communication function for performing mobile wireless communication via a base station device BS (not shown) and a mobile communication network NW (not shown) is provided.
  • the wireless communication unit 210 performs wireless communication with the base station apparatus BS accommodated in the mobile communication network NW according to an instruction from the main control unit 220. Using this wireless communication, transmission / reception of various file data such as audio data and image data, e-mail data, etc., and reception of web data, streaming data, etc. are performed.
  • the display input unit 204 displays images (still images and moving images), character information, and the like, visually transmits information to the user under the control of the main control unit 220, and detects user operations on the displayed information.
  • a so-called touch panel which includes a display panel 202 and an operation panel 203.
  • the display panel 202 uses an LCD (Liquid Crystal Display), an OELD (Organic Electro-Luminescence Display), or the like as a display device.
  • LCD Liquid Crystal Display
  • OELD Organic Electro-Luminescence Display
  • the operation panel 203 is a device that is placed so that an image displayed on the display surface of the display panel 202 is visible and detects one or more coordinates operated by a user's finger or stylus.
  • a detection signal generated due to the operation is output to the main control unit 220.
  • the main control unit 220 detects an operation position (coordinates) on the display panel 202 based on the received detection signal.
  • the display panel 202 and the operation panel 203 of the smartphone 200 exemplified as an embodiment of the photographing apparatus of the present invention integrally constitute a display input unit 204.
  • the arrangement 203 covers the display panel 202 completely.
  • the operation panel 203 may have a function of detecting a user operation even in an area outside the display panel 202.
  • the operation panel 203 includes a detection area (hereinafter referred to as a display area) for an overlapping portion that overlaps the display panel 202 and a detection area (hereinafter, a non-display area) for an outer edge portion that does not overlap the other display panel 202. May be included).
  • the size of the display area and the size of the display panel 202 may be completely matched, it is not always necessary to match the two.
  • the operation panel 203 may include two sensitive areas of the outer edge portion and the other inner portion. Further, the width of the outer edge portion is appropriately designed according to the size of the housing 201 and the like.
  • examples of the position detection method employed in the operation panel 203 include a matrix switch method, a resistance film method, a surface acoustic wave method, an infrared method, an electromagnetic induction method, a capacitance method, and the like. You can also
  • the call unit 211 includes a speaker 205 and a microphone 206, converts user's voice input through the microphone 206 into voice data that can be processed by the main control unit 220, and outputs the voice data to the main control unit 220. 210 or the audio data received by the external input / output unit 213 is decoded and output from the speaker 205.
  • the speaker 205 can be mounted on the same surface as the surface on which the display input unit 204 is provided, and the microphone 206 can be mounted on the side surface of the housing 201.
  • the operation unit 207 is a hardware key using a key switch or the like, and receives an instruction from the user.
  • the operation unit 207 is mounted on the side surface of the housing 201 of the smartphone 200 and is turned on when pressed with a finger or the like, and turned off when the finger is released with a restoring force such as a spring. It is a push button type switch.
  • the storage unit 212 includes a control program and control data of the main control unit 220, application software, address data that associates the name and telephone number of a communication partner, transmitted / received e-mail data, Web data downloaded by Web browsing, The downloaded content data is stored, and streaming data and the like are temporarily stored.
  • the storage unit 212 includes an internal storage unit 217 built in the smartphone and an external storage unit 218 having a removable external memory slot.
  • Each of the internal storage unit 217 and the external storage unit 218 constituting the storage unit 212 includes a flash memory type (hard memory type), a hard disk type (hard disk type), a multimedia card micro type (multimedia card micro type), This is realized using a storage medium such as a card type memory (for example, MicroSD (registered trademark) memory), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), or the like.
  • a flash memory type hard memory type
  • hard disk type hard disk type
  • multimedia card micro type multimedia card micro type
  • a storage medium such as a card type memory (for example, MicroSD (registered trademark) memory), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), or the like.
  • the external input / output unit 213 serves as an interface with all external devices connected to the smartphone 200, and communicates with other external devices (for example, universal serial bus (USB), IEEE 1394, etc.) or a network.
  • external devices for example, universal serial bus (USB), IEEE 1394, etc.
  • a network for example, Internet, wireless LAN, Bluetooth (registered trademark), RFID (Radio Frequency Identification), Infrared Data Association (IrDA) (registered trademark), UWB (Ultra Wideband) (registered trademark) ZigBee) (registered trademark, etc.) for direct or indirect connection.
  • an external device connected to the smartphone 200 for example, a wired / wireless headset, a wired / wireless external charger, a wired / wireless data port, a memory card (Memory card) connected via a card socket, or a SIM (Subscriber).
  • Identity Module Card / UIM (User Identity Module Card) card external audio / video equipment connected via audio / video I / O (Input / Output) terminal, external audio / video equipment connected wirelessly, yes / no
  • the external input / output unit 213 transmits data received from such an external device to each component inside the smartphone 200, or allows the data inside the smartphone 200 to be transmitted to the external device. Can do.
  • the GPS receiving unit 214 receives GPS signals transmitted from the GPS satellites ST1 to STn in accordance with instructions from the main control unit 220, executes a positioning calculation process based on the received plurality of GPS signals, A position consisting of longitude and altitude is detected.
  • the GPS reception unit 214 can acquire position information from the wireless communication unit 210 or the external input / output unit 213 (for example, a wireless LAN), the GPS reception unit 214 can also detect the position using the position information.
  • the motion sensor unit 215 includes, for example, a three-axis acceleration sensor, and detects the physical movement of the smartphone 200 in accordance with an instruction from the main control unit 220. By detecting the physical movement of the smartphone 200, the moving direction and acceleration of the smartphone 200 are detected. The detection result is output to the main control unit 220.
  • the power supply unit 216 supplies power stored in a battery (not shown) to each unit of the smartphone 200 in accordance with an instruction from the main control unit 220.
  • the main control unit 220 includes a microprocessor, operates according to a control program and control data stored in the storage unit 212, and controls each unit of the smartphone 200 in an integrated manner.
  • the main control unit 220 includes a mobile communication control function that controls each unit of the communication system and an application processing function in order to perform voice communication and data communication through the wireless communication unit 210.
  • the application processing function is realized by the main control unit 220 operating according to the application software stored in the storage unit 212.
  • Examples of the application processing function include an infrared communication function for controlling the external input / output unit 213 to perform data communication with the opposite device, an e-mail function for transmitting / receiving e-mails, and a web browsing function for browsing web pages. .
  • the main control unit 220 has an image processing function such as displaying video on the display input unit 204 based on image data (still image or moving image data) such as received data or downloaded streaming data.
  • the image processing function is a function in which the main control unit 220 decodes the image data, performs image processing on the decoding result, and displays an image on the display input unit 204.
  • the main control unit 220 executes display control for the display panel 202 and operation detection control for detecting a user operation through the operation unit 207 and the operation panel 203. By executing the display control, the main control unit 220 displays an icon for starting application software, a software key such as a scroll bar, or a window for creating an e-mail.
  • scroll bar refers to a software key for accepting an instruction to move the display portion of a large image that does not fit in the display area of the display panel 202.
  • the main control unit 220 detects a user operation through the operation unit 207 or accepts an operation on the icon or an input of a character string in the input field of the window through the operation panel 203. Or a display image scroll request through a scroll bar.
  • the main control unit 220 causes the operation position with respect to the operation panel 203 to overlap with the display panel 202 (display area) or other outer edge part (non-display area) that does not overlap with the display panel 202.
  • a touch panel control function for controlling the sensitive area of the operation panel 203 and the display position of the software key.
  • the main control unit 220 can also detect a gesture operation on the operation panel 203 and execute a preset function in accordance with the detected gesture operation.
  • Gesture operation is not a conventional simple touch operation, but an operation that draws a trajectory with a finger or the like, designates a plurality of positions at the same time, or combines these to draw a trajectory for at least one of a plurality of positions. means.
  • the camera unit 208 includes configurations other than the external memory control unit 20, the recording medium 21, the display control unit 22, the display unit 23, and the operation unit 14 in the digital camera shown in FIG.
  • the captured image data generated by the camera unit 208 can be recorded in the storage unit 212 or output through the external input / output unit 213 or the wireless communication unit 210.
  • the camera unit 208 is mounted on the same surface as the display input unit 204, but the mounting position of the camera unit 208 is not limited to this and may be mounted on the back surface of the display input unit 204. Good.
  • the camera unit 208 can be used for various functions of the smartphone 200.
  • an image acquired by the camera unit 208 can be displayed on the display panel 202, or the image of the camera unit 208 can be used as one of operation inputs of the operation panel 203.
  • the position can also be detected with reference to an image from the camera unit 208.
  • the optical axis direction of the camera unit 208 of the smartphone 200 is determined without using the triaxial acceleration sensor or in combination with the triaxial acceleration sensor. It is also possible to determine the current usage environment.
  • the image from the camera unit 208 can also be used in the application software.
  • the position information acquired by the GPS receiver 214 to the image data of the still image or the moving image, the voice information acquired by the microphone 206 (the text information may be converted into voice information by the main control unit or the like), Posture information and the like acquired by the motion sensor unit 215 can be added and recorded in the storage unit 212, or can be output through the external input / output unit 213 and the wireless communication unit 210.
  • the disclosed imaging device is an imaging device in which a lens device including a focus lens movable in the optical axis direction is detachable, and an image sensor that captures an image of a subject through the focus lens and moving the focus lens,
  • a search control unit that captures an image of a subject by the imaging element for each position of the focus lens and obtains a captured image signal, and calculates an evaluation value for determining a target position of the focus lens based on the captured image signal
  • a storage unit that stores first imaging performance information indicating a reading interval at the time of reading, and a lens information acquisition unit that acquires lens performance information indicating the focusing performance by the focus lens from the lens device, and the search
  • the control unit controls acceleration / deceleration control for controlling the moving speed of the focus lens based on the evaluation value to accelerate the moving speed and then decelerating, and constant speed control for keeping the moving speed of the focus lens constant. Either is selectively performed based on the lens performance information and the first imaging performance information.
  • the lens performance information includes the maximum second imaging performance information that can be combined with the acceleration / deceleration control.
  • the lens performance information includes a combination of the second imaging performance information and the acceleration / deceleration control, and a combination of imaging performance information larger than the second imaging performance information and the constant speed control.
  • This information further includes priority designation information indicating which one is to be prioritized.
  • the lens performance information includes control information indicating the driving capability of the focus lens when the acceleration / deceleration control is performed, and the evaluation value calculation unit performs a filtering process on the captured image signal.
  • the evaluation value is calculated based on the signal after the filter processing, and the maximum acceleration / deceleration control is possible based on the control information acquired from the lens device and the filter characteristic information of the filter processing.
  • a maximum imaging performance information calculation unit for calculating second imaging performance information is further provided.
  • the lens performance information is larger than the maximum second imaging performance information capable of acceleration / deceleration control and the combination of the acceleration / deceleration control and the maximum second imaging performance information. It further includes priority designation information indicating which of the imaging performance information and the constant speed control is to be prioritized.
  • control information includes the amount of movement of the focus lens allowed during one frame period of the focus lens during the acceleration / deceleration control, the deceleration when decelerating the focus lens, and the This includes a delay time from when a command to start deceleration of the focus lens is received from the imaging apparatus to when deceleration of the focus lens starts.
  • the search control unit drives the imaging element according to the first imaging performance information when the first imaging performance information is equal to or less than the second imaging performance information, and When the acceleration / deceleration control is executed and the first imaging performance information exceeds the second imaging performance information, the imaging element is driven according to the second imaging performance information and the acceleration / deceleration control is performed. It is determined based on the priority designation information whether to execute or to drive the imaging device and execute the constant speed control according to the first imaging performance information.
  • the disclosed focus control method is a focus control method by an imaging device having an imaging element that can detach a lens device including a focus lens movable in an optical axis direction and that captures an image of a subject through the focus lens.
  • An evaluation value calculating step for calculating an evaluation value for determination; a target position determining step for determining a target position of the focus lens based on the evaluation value; and a focus control step for moving the focus lens to the target position Lens performance information indicating the focusing performance of the focus lens.
  • a lens information acquisition step acquired from the apparatus wherein in the search control step, the lens performance information and the number of imaged image signals read per unit time when reading the imaged image signal continuously from the image sensor Alternatively, the focus lens is moved based on the evaluation value based on the first imaging performance information stored in the storage unit in the imaging apparatus that stores imaging performance information indicating the readout interval of the captured image signal.
  • One of the acceleration / deceleration control for controlling the speed to accelerate the moving speed and then decelerating and the constant speed control for keeping the moving speed of the focus lens constant are selectively performed.
  • the lens performance information includes the maximum second imaging performance information that can be combined with the acceleration / deceleration control.
  • the lens performance information includes a combination of the second imaging performance information and the acceleration / deceleration control, and imaging performance information larger than the second imaging performance information and the constant speed control.
  • Priority designation information indicating which of the combinations is prioritized is further included.
  • the lens performance information includes control information indicating the driving ability of the focus lens when the acceleration / deceleration control is performed.
  • the evaluation value calculation step the captured image signal is filtered. Processing is performed, the evaluation value is calculated based on the signal after the filter processing, and the acceleration / deceleration control is possible based on the control information acquired from the lens device and the filter characteristic information of the filter processing.
  • a maximum imaging performance information calculating step for calculating the maximum second imaging performance information is further provided.
  • the lens performance information is based on the combination of the maximum second imaging performance information capable of acceleration / deceleration control and the acceleration / deceleration control, and the maximum second imaging performance information.
  • priority designation information indicating which of the larger imaging performance information and the combination of the constant speed control should be given priority is further included.
  • the control information includes the amount of movement of the focus lens allowed during one frame period of the focus lens during the acceleration / deceleration control, the deceleration when the focus lens is decelerated, and And a delay time from when a command to start deceleration of the focus lens is received from the imaging apparatus to when deceleration of the focus lens starts.
  • the imaging element in the search control step, when the first imaging performance information is equal to or less than the second imaging performance information, the imaging element is driven according to the first imaging performance information.
  • the acceleration / deceleration control is executed and the first imaging performance information exceeds the second imaging performance information, the imaging element is driven according to the second imaging performance information and the acceleration / deceleration is performed. Whether to execute the control or to drive the image sensor according to the first imaging performance information and execute the constant speed control is determined based on the priority designation information.
  • the disclosed focus control program can attach and detach a lens apparatus including a focus lens that can move in the optical axis direction, and includes a computer included in an imaging apparatus having an imaging element that captures an image of a subject through the focus lens.
  • a search control unit that captures an image of a subject by the image sensor at each position of the focus lens while moving the lens to acquire a captured image signal, and a target position of the focus lens based on the captured image signal
  • An evaluation value calculation unit that calculates an evaluation value of the target lens, a target position determination unit that determines a target position of the focus lens based on the evaluation value, a focus control unit that moves the focus lens to the target position, and
  • the lens performance information indicating the focusing performance by the focus lens is acquired from the lens device.
  • the search control unit is a program that functions as a camera information acquisition unit, and the search control unit captures the lens performance information and a captured image read per unit time when the captured image signal is continuously read from the image sensor. Based on the evaluation value, the focus lens is moved based on the imaging performance information stored in the storage unit in the imaging apparatus that stores the imaging performance information indicating the number of signals or the readout interval of the captured image signal.
  • One of the acceleration / deceleration control for controlling the speed to accelerate the moving speed and then decelerating and the constant speed control for keeping the moving speed of the focus lens constant are selectively performed.
  • the present invention is particularly convenient and effective when applied to a digital camera or the like.

Landscapes

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Abstract

レンズ装置との組み合わせによらずに常に高速かつ高精度の合焦制御を実現することのできる撮像装置、合焦制御方法、及び、合焦制御プログラムを提供する。レンズ装置４０を着脱可能なデジタルカメラは、フォーカスレンズを移動させながら撮像画像信号を取得するサーチ制御部１１０と、取得された撮像画像信号に基づいて目標位置決定用の評価値を算出する評価値算出部１１１と、デジタルカメラで設定可能な最大のフレームレートｆｂｏｄｙを記憶する記憶部１２と、レンズ性能情報をレンズ装置４０から取得するレンズ情報取得部１１４と、を備える。サーチ制御部１１０は、レンズ装置４０から取得されたレンズ性能情報と、記憶部１２に記憶されているフレームレートｆｂｏｄｙと、に基づいて、加減速制御と定速制御とのいずれかを選択的に行う。

Description

撮像装置、合焦制御方法、及び合焦制御プログラム
　本発明は、撮像装置、合焦制御方法、及び合焦制御プログラムに関する。
　近年、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等の撮像素子の高解像度化に伴い、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、及びスマートフォン等の撮像機能を有する情報機器の需要が急増している。なお、以上のような撮像機能を有する情報機器を撮像装置と称する。
　これら撮像装置では、主要な被写体に焦点を合わせる合焦制御方法として、コントラストＡＦ（Ａｕｔｏ　Ｆｏｃｕｓ、自動合焦）方式や位相差ＡＦ方式が採用されている。
　コントラストＡＦ方式は、フォーカスレンズを光軸方向に沿って移動させつつ、フォーカスレンズの各移動位置で得られる撮像画像信号から鮮鋭度の評価値を算出し、最も評価値の高いレンズ位置をフォーカスレンズの目標位置とする方式である。
　特許文献１には、コントラストＡＦ方式による合焦制御を行う撮像装置が記載されている。
　この撮像装置は、評価値を得るためにフォーカスレンズを移動させる際に、評価値の変化が小さい期間ではフォーカスレンズを速く移動させ、合焦評価値の変化が大きくなる期間になるとフォーカスレンズを遅く移動させる加減速制御を行っている。この加減速制御によれば、合焦精度を確保しながら、合焦制御の高速化を実現することができる。
　特許文献２には、撮像装置に記憶されている情報と撮像装置に装着されたレンズ装置に記憶されている情報とに基づいて、目標位置をサーチするためにフォーカスレンズを移動させる際のフォーカスレンズの移動速度を制御するシステムが記載されている。
　特許文献３には、目標位置をサーチするためにフォーカスレンズを移動させる際のフォーカスレンズの移動範囲を制御する撮像装置が記載されている。
日本国特開平７－７６５０号公報 日本国特開平１－２３９５１４号公報 日本国特開平２００７－２９９９９７号公報
　コントラストＡＦ方式によって合焦制御を高速に行うためには、評価値を得るためにフォーカスレンズを最近接端から無限遠端まで移動させるサーチ動作時のフォーカスレンズの移動速度を速くするのがよい。
　しかし、単純にフォーカスレンズの移動速度だけを速くしても、撮像素子によって撮像画像信号をサンプリングする間隔が長いと、算出できる評価値の数が減少する。このため、目標位置の決定精度を向上させることができない。
　そこで、サーチ動作時におけるフォーカスレンズの移動速度を速くすると共に、フォーカスレンズの移動中における撮像画像信号のサンプリング間隔を短くする（フレームレートを速くする）のが有効となる。しかし、フレームレートが速くなると、これに合わせてフォーカスレンズの移動速度を大きくする必要がある。
　このように移動速度が大きくなると、移動速度を加速したあと減速させるのに時間がかかる。このため、特許文献１に記載されているように、加減速制御を行う場合には、評価値がピーク付近となるレンズ位置をフォーカスレンズが通過している間に、フォーカスレンズの移動速度が十分に低下していない状態が発生しうる。
　この結果、評価値がピークとなるレンズ位置付近において評価値のサンプリング数が十分に確保できなくなって、目標位置の決定精度が低下する。
　目標位置の決定精度を上げるためには、フォーカスレンズを最近接端から無限遠端まで移動させた後に、フォーカスレンズの移動速度を所望値（十分な数の評価値を得られるような値）に設定した状態で、フォーカスレンズを無限遠端から最近接端側に戻す制御を行って、評価値のサンプリング数を増やす必要がある。しかし、この制御を行うと、合焦制御完了までの時間が伸びてしまう。
　したがって、加減速制御を行う場合には、サーチ動作中のフォーカスレンズの移動速度とフレームレートとの組み合わせを最適化することで、合焦精度と合焦速度のバランスを最も良い状態にすることが重要である。
　しかし、レンズ装置が着脱可能な撮像装置においては、フォーカスレンズの駆動性能はレンズ装置によって様々であり、設定可能なフレームレートは撮像装置によって様々である。
　このため、レンズ装置と撮像装置との組み合わせによっては、加減速制御を行うことで、高い合焦精度と合焦速度の高速化の両立を図ることができない場合が発生しうる。
　特許文献１は、フレームレートとフォーカスレンズの移動速度との関係や、レンズ装置が着脱可能な場合について考慮していない。
　特許文献２に記載の撮像装置は、フォーカスレンズの移動速度をサーチ動作時に変化させることは行っていない。
　特許文献３に記載の撮像装置は、フォーカスレンズの移動速度をサーチ動作時に変化させることは行っていない。また、レンズ装置が着脱可能な場合について考慮していない。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、レンズ装置との組み合わせによらずに常に高速かつ高精度の合焦制御を実現することのできる撮像装置、合焦制御方法、及び、合焦制御プログラムを提供することを目的とする。
　本発明の撮像装置は、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを含むレンズ装置を着脱可能な撮像装置であって、上記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子と、上記フォーカスレンズを移動させながら、上記フォーカスレンズの位置毎に上記撮像素子により被写体を撮像させて撮像画像信号を取得するサーチ制御部と、上記撮像画像信号に基づいて上記フォーカスレンズの目標位置を決定するための評価値を算出する評価値算出部と、上記評価値に基づいて上記フォーカスレンズの目標位置を決定する目標位置決定部と、上記目標位置に上記フォーカスレンズを移動させる合焦制御部と、上記撮像素子から連続して撮像画像信号を読み出す際の単位時間当たりに読み出される撮像画像信号の数又は上記撮像画像信号を読み出す際の読み出し間隔を示す第一の撮像性能情報を記憶する記憶部と、上記フォーカスレンズによる合焦性能を示すレンズ性能情報を上記レンズ装置から取得するレンズ情報取得部と、を備え、上記サーチ制御部は、上記評価値に基づいて上記フォーカスレンズの移動速度を制御して上記移動速度を加速させた後に減速させる加減速制御と、上記フォーカスレンズの移動速度を一定とする定速制御とのいずれかを、上記レンズ性能情報と上記第一の撮像性能情報とに基づいて選択的に行うものである。
　本発明の合焦制御方法は、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを含むレンズ装置を着脱可能であり、上記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像装置による合焦制御方法であって、上記フォーカスレンズを移動させながら、上記フォーカスレンズの位置毎に上記撮像素子により被写体を撮像させて撮像画像信号を取得するサーチ制御ステップと、上記撮像画像信号に基づいて上記フォーカスレンズの目標位置を決定するための評価値を算出する評価値算出ステップと、上記評価値に基づいて上記フォーカスレンズの目標位置を決定する目標位置決定ステップと、上記目標位置に上記フォーカスレンズを移動させる合焦制御ステップと、上記フォーカスレンズによる合焦性能を示すレンズ性能情報を上記レンズ装置から取得するレンズ情報取得ステップと、を備え、上記サーチ制御ステップでは、上記レンズ性能情報と、上記撮像素子から連続して撮像画像信号を読み出す際の単位時間当たりに読み出される撮像画像信号の数又は撮像画像信号の読み出し間隔を示す撮像性能情報を記憶する上記撮像装置内の記憶部に記憶されている撮像性能情報と、に基づいて、上記評価値に基づいて上記フォーカスレンズの移動速度を制御して上記移動速度を加速させた後に減速させる加減速制御と、上記フォーカスレンズの移動速度を一定とする定速制御とのいずれかを選択的に行うものである。
　本発明の合焦制御プログラムは、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを含むレンズ装置を着脱可能であり、上記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像装置に含まれるコンピュータを、上記フォーカスレンズを移動させながら、上記フォーカスレンズの位置毎に上記撮像素子により被写体を撮像させて撮像画像信号を取得するサーチ制御部と、上記撮像画像信号に基づいて上記フォーカスレンズの目標位置を決定するための評価値を算出する評価値算出部と、上記評価値に基づいて上記フォーカスレンズの目標位置を決定する目標位置決定部と、上記目標位置に上記フォーカスレンズを移動させる合焦制御部と、上記フォーカスレンズによる合焦性能を示すレンズ性能情報を上記レンズ装置から取得するレンズ情報取得部と、して機能させるためのプログラムであり、上記サーチ制御部は、上記レンズ性能情報と、上記撮像素子から連続して撮像画像信号を読み出す際の単位時間当たりに読み出される撮像画像信号の数又は撮像画像信号の読み出し間隔を示す撮像性能情報を記憶する上記撮像装置内の記憶部に記憶されている撮像性能情報と、に基づいて、上記評価値に基づいて上記フォーカスレンズの移動速度を制御して上記移動速度を加速させた後に減速させる加減速制御と、上記フォーカスレンズの移動速度を一定とする定速制御とのいずれかを選択的に行うものである。
　本発明によれば、レンズ装置との組み合わせによらずに常に高速かつ高精度の合焦制御を実現することのできる撮像装置、合焦制御方法、及び、合焦制御プログラムを提供することができる。
本発明の一実施形態を説明するための撮像装置の一例としてのデジタルカメラの概略構成を示す図である。 図１に示すデジタルカメラにおけるシステム制御部１１の機能ブロック図である。 加減速制御時におけるフォーカスレンズの移動速度の変化の一例を示す図である。 図１に示すデジタルカメラにおけるシステム制御部１１の動作を説明するためのフローチャートである。 図２に示すシステム制御部１１の機能ブロックの変形例を示す図である。 第一の変形例のデジタルカメラにおけるシステム制御部１１の動作を説明するためのフローチャートである。 第二の変形例のデジタルカメラにおけるシステム制御部１１の動作を説明するためのフローチャートである。 第三の変形例のデジタルカメラにおけるシステム制御部１１の動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の撮像装置の一実施形態であるスマートフォンの外観を示すものである。 図９のスマートフォンの内部ブロック図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　図１は、本発明の一実施形態を説明するための撮像装置の一例としてのデジタルカメラの概略構成を示す図である。
　図１に示すデジタルカメラは、焦点調節のためのフォーカスレンズを含む撮像レンズ１と、絞り２と、レンズ情報記憶部３と、レンズ制御部４と、レンズ駆動部８と、絞り駆動部９と、を有するレンズ装置４０を着脱可能な撮像装置である。
　レンズ装置４０の撮像レンズ１及び絞り２は撮像光学系を構成する。撮像レンズ１は、フォーカスレンズを少なくとも含む。
　フォーカスレンズとは、光軸方向に移動することで、撮像光学系の焦点位置を調節するレンズを言う。複数枚のレンズからなる撮像レンズが全群繰り出しのレンズの場合は、全群全体がフォーカスレンズとなる。
　レンズ装置４０のレンズ制御部４は、デジタルカメラのシステム制御部１１と有線又は無線によって通信可能に構成される。
　レンズ制御部４は、システム制御部１１からの指令にしたがって、レンズ駆動部８を介して撮像レンズ１に含まれるフォーカスレンズを駆動したり、絞り駆動部９を介して絞り２を駆動したりする。
　レンズ装置４０のレンズ情報記憶部３には、レンズ装置４０による合焦性能を示すレンズ性能情報が記憶されている。レンズ性能情報については後述する。
　デジタルカメラは、レンズ装置４０の撮像光学系を通して被写体を撮像するＣＣＤ型又はＣＭＯＳ型等の撮像素子５と、撮像素子５の出力に接続された相関二重サンプリング処理等のアナログ信号処理を行うアナログ信号処理部６と、アナログ信号処理部６から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換回路７と、記憶部１２と、撮像素子駆動部１０と、システム制御部１１と、操作部１４と、を備える。アナログ信号処理部６及びアナログデジタル変換回路７は、システム制御部１１によって制御される。
　デジタルカメラの電気制御系全体を統括制御するシステム制御部１１は、撮像素子駆動部１０を介して撮像素子５を駆動し、レンズ装置４０を通して撮像した被写体像を撮像画像信号として出力させる。システム制御部１１には、操作部１４を通してユーザからの指示信号が入力される。
　システム制御部１１は、レンズ制御部４とレンズ駆動部８を介して撮像レンズ１に含まれるフォーカスレンズを移動させる。更に、システム制御部１１は、レンズ制御部４と絞り駆動部９を介して絞り２の開口量を制御することにより、露光量の調整を行う。
　記憶部１２には、撮像素子５により動画撮像を行って、撮像素子５から撮像画像信号を連続して読み出す際の単位時間（例えば１秒）あたりに読み出される撮像画像信号の数であるフレームレートｆｂｏｄｙが記憶されている。フレームレートｆｂｏｄｙは、第一の撮像性能情報を構成する。
　デジタルカメラの電気制御系は、更に、フラッシュメモリとＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）を含むメインメモリ１６と、メインメモリ１６に接続されたメモリ制御部１５と、アナログデジタル変換回路７から出力される撮像画像信号に対し、補間演算、ガンマ補正演算等を行って撮像画像データを生成するデジタル信号処理部１７と、デジタル信号処理部１７で生成された撮像画像データをＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ　Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ）形式に圧縮したり圧縮画像データを伸張したりする圧縮伸張処理部１８と、着脱自在の記録媒体２１が接続される外部メモリ制御部２０と、カメラ背面等に搭載された表示部２３が接続される表示制御部２２と、を備えている。
　メモリ制御部１５、デジタル信号処理部１７、圧縮伸張処理部１８、外部メモリ制御部２０、及び表示制御部２２は、制御バス２４及びデータバス２５によって相互に接続され、システム制御部１１からの指令によって制御される。
　図２は、図１に示すデジタルカメラにおけるシステム制御部１１の機能ブロック図である。
　システム制御部１１は、サーチ制御部１１０と、評価値算出部１１１と、目標位置決定部１１２と、合焦制御部１１３と、レンズ情報取得部１１４と、を備える。
　これらの機能ブロックは、システム制御部１１に含まれるプロセッサ（コンピュータ）が合焦制御プログラムを実行することによって形成される。システム制御部１１は、合焦制御装置を構成する。
　サーチ制御部１１０は、レンズ制御部４を制御してフォーカスレンズを移動させながら、フォーカスレンズの位置毎に撮像素子５により被写体を撮像させて、フォーカスレンズの位置毎の撮像画像信号を取得する。
　評価値算出部１１１は、サーチ制御部１１０により取得されたフォーカスレンズの位置毎の撮像画像信号に対してフィルタ処理を施し、このフィルタ処理後の信号に基づいてフォーカスレンズの目標位置を決定するための評価値を算出する。評価値は、例えばフィルタ処理後の撮像画像信号のコントラスト値を算出することで得られる。
　目標位置決定部１１２は、評価値算出部１１１によりフォーカスレンズの位置毎に算出された評価値に基づいて、フォーカスレンズの目標位置を決定する。
　目標位置決定部１１２は、例えば、評価値算出部１１１により算出された複数の評価値から、撮像中の被写体に対する、フォーカスレンズ位置と評価値との関係を示す評価値曲線を求め、この評価値曲線の極大点に対応するフォーカスレンズの位置を目標位置として決定する。
　又は、目標位置決定部１１２は、複数の評価値のうちの最大の評価値が得られたフォーカスレンズの位置を目標位置として決定する。
　合焦制御部１１３は、レンズ制御部４を制御して、目標位置決定部１１２により決定された目標位置にフォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う。
　レンズ情報取得部１１４は、レンズ制御部４に対して、レンズ情報記憶部３に記憶されているレンズ性能情報の送信要求を行い、この送信要求に応じてレンズ制御部４から送信されてきたレンズ性能情報を取得する。
　サーチ制御部１１０は、評価値の算出のためにフォーカスレンズを移動させる際のフォーカスレンズの駆動制御として、フォーカスレンズの移動速度を加速させた後に減速させる加減速制御と、フォーカスレンズの移動速度を一定とする定速制御とのいずれかを選択的に行う。
　サーチ制御部１１０は、レンズ情報取得部１１４により取得されたレンズ性能情報と、記憶部１２に記憶されているフレームレートｆｂｏｄｙと、に基づいて、加減速制御と定速制御のどちらを行うかを決定する。
　図３は、加減速制御時におけるフォーカスレンズの移動速度の変化の一例を示す図である。
　図３において横軸はフォーカスレンズの位置を示す。図３において左側にある縦軸は、評価値算出部１１１により算出される評価値を示す。図３において右側にある縦軸は、フォーカスレンズの移動速度を示す。
　図３において符号Ａ１は、フォーカスレンズの移動速度とフォーカスレンズの位置との関係を示すグラフである。図３において符号Ａ２は、評価値とフォーカスレンズの位置との関係を示すグラフである。
　サーチ制御部１１０は、フォーカスレンズを基準位置（例えば最近接端又は無限遠端）に移動させた後、この基準位置からフォーカスレンズの移動を開始させ、フォーカスレンズの移動速度を第一の移動速度Ｖ１まで加速させる。
　フォーカスレンズの移動が開始されると、サーチ制御部１１０は、評価値算出部１１１により算出される評価値をモニタし、評価値に閾値以上の変化があるか否かを判定する。
　例えば、サーチ制御部１１０は、現在のフォーカスレンズの位置において算出された評価値と、現在のフォーカスレンズの位置の１つ手前の位置において算出された評価値との差が所定値以上であれば、評価値に閾値以上の変化があったと判定する。
　図３の例では、位置Ｘ１にフォーカスレンズがある状態で、評価値に閾値以上の変化があったと判定されている。
　サーチ制御部１１０は、評価値に閾値以上の変化があったと判定した場合は、フォーカスレンズの移動速度を第二の移動速度Ｖ２まで減速させる。サーチ制御部１１０は、評価値に閾値以上の変化がないと判定した場合は、フォーカスレンズの移動速度の減速を行わない。
　このように、サーチ制御部１１０は、評価値算出部１１１により算出される評価値に基づいてフォーカスレンズの移動速度を制御することで加減速制御を行う。
　図３に示した第一の移動速度Ｖ１及び第二の移動速度Ｖ２と、フォーカスレンズの移動速度を減速させるときの減速度ａｄｅｃ（単位時間あたりにどれだけ減速するかを示す値）は、レンズ性能情報としてレンズ情報記憶部３に記憶されている。
　第二の移動速度Ｖ２は、評価値算出部１１１によって算出される評価値の数が合焦精度を確保できる範囲で任意の値が設定される。
　第一の移動速度Ｖ１は、第二の移動速度よりも大きく、かつ、フォーカスレンズの駆動限界よりも小さい値が任意に設定される。
　減速度ａｄｅｃは、評価値が閾値以上の変化を開始してからピークに達するよりも前に移動速度が第一の移動速度Ｖ１から第二の移動速度Ｖ２まで減速できるような任意の値が設定される。
　また、レンズ性能情報には、第一の移動速度Ｖ１、第二の移動速度Ｖ２、及び、減速度ａｄｅｃに基づいて行われる加減速制御と組み合わせ可能な最大のフレームレートｆａｃｃが含まれている。フレームレートｆａｃｃは第二の撮像性能情報を構成する。
　レンズ装置４０では、第一の移動速度Ｖ１、第二の移動速度Ｖ２、及び、減速度ａｄｅｃに基づいて加減速制御を行い、かつ、フレームレートｆａｃｃにしたがって撮像素子５から撮像画像信号を取り込んで評価値を算出して目標位置を決定することで、合焦速度と合焦精度のバランスを最良の状態にすることができる。
　また、レンズ性能情報には、フレームレートｆａｃｃと加減速制御の組み合わせ、及び、フレームレートｆａｃｃよりも大きいフレームレートと定速制御の組み合わせのどちらを優先して行うかを示す優先指定情報Ｐｍｏｄｅが含まれている。
　レンズ装置４０は、フォーカスレンズの移動可能な範囲がどの機種でも同じわけではない。このため、レンズ装置によって、フレームレートｆａｃｃよりも大きいフレームレートで定速制御を行った方が合焦速度と合焦性能のバランスがよくなる場合もあれば、加減速制御を行った方が合焦速度と合焦性能のバランスがよくなる場合もある。
　例えば、フォーカスレンズの移動可能な範囲が狭いレンズ装置では、フォーカスレンズの移動速度が一定であっても、フォーカスレンズを最近接端から無限遠端まで移動させるのに時間はかからない。このため、フレームレートが大きければ、加減速制御を行わなくとも、合焦速度と合焦精度のバランスを良好にすることができる。
　また、フォーカスレンズの移動可能な範囲が広いレンズ装置では、定速制御だとフォーカスレンズを最近接端から無限遠端まで移動させるのに時間がかかる。このため、加減速制御を行うことで、合焦速度と合焦精度のバランスを良好にすることができる。
　このような理由から、レンズ性能情報には、レンズ装置の特性に応じた優先指定情報Ｐｍｏｄｅが含まれている。
　図４は、図１に示すデジタルカメラにおけるシステム制御部１１の動作を説明するためのフローチャートである。
　レンズ装置４０がデジタルカメラに装着されると、システム制御部１１は、自機で設定可能な最大のフレームレートｆｂｏｄｙを記憶部１２から取得する（ステップＳ１）。
　次に、システム制御部１１のレンズ情報取得部１１４は、フレームレートｆａｃｃと優先指定情報Ｐｍｏｄｅを含むレンズ性能情報をレンズ装置４０から取得する（ステップＳ２）。
　次に、サーチ制御部１１０は、ステップＳ１で取得されたフレームレートｆｂｏｄｙがステップＳ２で取得されたフレームレートｆａｃｃよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３）。
　フレームレートｆｂｏｄｙがフレームレートｆａｃｃ以下である場合（ステップＳ３：ＮＯ）、サーチ制御部１１０は、フレームレートをフレームレートｆｂｏｄｙに設定し、駆動制御を加減速制御に設定する（ステップＳ４）。
　フレームレートｆｂｏｄｙがフレームレートｆａｃｃより大きい場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、サーチ制御部１１０は、レンズ情報取得部１１４により取得された優先指定情報Ｐｍｏｄｅを参照し、加減速制御を優先して行うか否かを判定する（ステップＳ５）。
　サーチ制御部１１０は、優先指定情報Ｐｍｏｄｅが定速制御を優先して行うことを指定する情報であった場合（ステップＳ５：ＮＯ）には、フレームレートをフレームレートｆｂｏｄｙに設定し、駆動制御を定速制御に設定する（ステップＳ６）。
　この定速制御時のフォーカスレンズの移動速度は、フレームレートｆｂｏｄｙに対応させて記憶部１２に予め記憶されたものが用いられる。
　サーチ制御部１１０は、優先指定情報Ｐｍｏｄｅが加減速制御を優先して行うことを指定する情報であった場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）には、フレームレートをフレームレートｆａｃｃに設定し、駆動制御を加減速制御に設定する（ステップＳ７）。
　ステップＳ４、ステップＳ６、及び、ステップＳ７の後に、ＡＦを行う指示がなされると、サーチ制御部１１０は、ステップＳ４、ステップＳ６、及び、ステップＳ７において設定したフレームレート及び駆動制御にしたがって、フォーカスレンズの移動及び撮像素子５による動画撮像を行わせる。
　そして、この動画撮像中に得られる撮像画像信号に基づいて評価値が算出され、この評価値に基づいてフォーカスレンズの目標位置が決定される。そして、合焦制御部１１３が、この決定された目標位置にフォーカスレンズを移動させることで、上記の指示に応じたＡＦが終了する。
　以上のように、図１のデジタルカメラによれば、レンズ装置４０から取得したレンズ性能情報と、記憶部１２に記憶されているフレームレートｆｂｏｄｙとに基づいて、定速制御と加減速制御のどちらを行うべきか、また、フレームレートをどう設定すべきかを決めることができる。
　フレームレートｆｂｏｄｙがフレームレートｆａｃｃ以下の場合（ステップＳ３：ＮＯ）には、優先指定情報Ｐｍｏｄｅが定速制御を優先することを指定している場合であっても、フレームレートｆｂｏｄｙが小さいことから、定速制御とフレームレートｆｂｏｄｙの組み合わせでは十分なパフォーマンスが得られない可能性がある。
　このため、加減速制御とフレームレートｆｂｏｄｙの組み合わせで評価値算出を行うことで、合焦速度と合焦精度を最も良好なものにすることができる。
　また、フレームレートｆｂｏｄｙがフレームレートｆａｃｃより大きい場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）には、優先指定情報ＰｍｏｄｅにしたがってステップＳ６又はステップＳ７の処理が行われる。このため、合焦速度と合焦精度を最も良好なものにすることができる。
　デジタルカメラにはレンズ装置４０が着脱可能であるため、レンズ装置４０が他のものに交換された場合でも、レンズ性能情報とフレームレートｆｂｏｄｙとに基づいて最適なフレームレートと駆動制御の組み合わせを設定することができる。
　したがって、レンズ装置とデジタルカメラとの組み合わせによらずに、常に高速かつ高精度の合焦制御を実現することができる。
　図１のデジタルカメラでは、レンズ装置４０に記憶されるレンズ性能情報が、フレームレートｆａｃｃ、第一の移動速度Ｖ１、第二の移動速度Ｖ２、及び、減速度ａｄｅｃを含むものとした。
　しかし、第一の移動速度Ｖ１、第二の移動速度Ｖ２、及び、減速度ａｄｅｃの情報は、デジタルカメラの記憶部１２に予め記憶されていてもよい。
　例えば、レンズ装置４０の機種ＩＤ毎に、第一の移動速度Ｖ１、第二の移動速度Ｖ２、及び、減速度ａｄｅｃの情報を記憶部１２に記憶しておく。
　そして、システム制御部１１のサーチ制御部１１０は、加減速制御を行う際には、装着されているレンズ装置４０の機種ＩＤに対応する上記の情報に基づいて加減速制御を行えばよい。
　あるいは、レンズ装置４０の機種ＩＤによらずに、第一の移動速度Ｖ１、第二の移動速度Ｖ２、及び、減速度ａｄｅｃの情報を１組だけ記憶部１２に記憶しておき、サーチ制御部１１０は、これを利用して加減速制御を行ってもよい。
　第一の移動速度Ｖ１、第二の移動速度Ｖ２、及び、減速度ａｄｅｃの情報がレンズ装置４０に記憶されていることで、新しいレンズ装置４０が発売された場合でも、このレンズ装置４０に適した加減速制御が可能となる。また、デジタルカメラの記憶部１２に情報を記憶する作業が不要となり、デジタルカメラの製造コストを下げることができる。
　以下、図１に示すデジタルカメラの変形例を説明する。
（第一の変形例）
　図５は、図２に示すシステム制御部１１の機能ブロックの変形例を示す図である。
　図５に示すシステム制御部１１は、図２に示すシステム制御部１１に、最大撮像性能情報算出部を構成するフレームレートｆａｃｃ算出部１１５が追加されたものである。フレームレートｆａｃｃ算出部１１５は、上記の合焦制御プログラムをプロセッサが実行することで形成される。
　第一の変形例のデジタルカメラの記憶部１２には、評価値算出部１１１が評価値を算出する際に行うフィルタ処理のフィルタ特性情報が更に記憶されている。
　フィルタ特性情報は、図３に示すグラフＡ２における評価値が閾値以上変化し始めてから評価値がピークに到達するまでのフォーカスレンズの移動距離（図３の距離Ｄｐｅａｋ）に相当する。
　また、第一の変形例では、レンズ装置４０のレンズ情報記憶部３に記憶されるレンズ性能情報が、フレームレートｆａｃｃを含まない。また、このレンズ性能情報が、優先指定情報Ｐｍｏｄｅ、第一の移動速度Ｖ１、第二の移動速度Ｖ２、及び、減速度ａｄｅｃに加えて、第一の移動速度Ｖ１でフォーカスレンズを移動させる際の１フレーム期間中に許容されるフォーカスレンズの移動量ｆｍｈと、第二の移動速度Ｖ２でフォーカスレンズを移動させる際の１フレーム期間中で許容されるフォーカスレンズの移動量ｆｍと、デジタルカメラのシステム制御部１１からフォーカスレンズの移動速度を減速させる指令を受けてからフォーカスレンズの減速が実際に開始されるまでの遅延時間ｔｄｅｌａｙと、が含まれる。
　フォーカスレンズの移動量ｆｍｈ、フォーカスレンズの移動量ｆｍ、減速度ａｄｅｃ、及び、遅延時間ｔｄｅｌａｙは、加減速制御が行われる際のフォーカスレンズの駆動能力を示す制御情報を構成する。
　フレームレートｆａｃｃ算出部１１５は、レンズ装置４０から取得した上記の制御情報と、記憶部１２に記憶されているフィルタ特性情報と、に基づいて、レンズ装置４０において加減速制御が可能な最大のフレームレートｆａｃｃを算出する。
　具体的には、フレームレートｆａｃｃ算出部１１５は、以下の式（１）をフレームレートｆａｃｃについて解いた式（２）に、レンズ装置４０から取得したフォーカスレンズの移動量ｆｍｈ、フォーカスレンズの移動量ｆｍ、減速度ａｄｅｃ、及び、遅延時間ｔｄｅｌａｙと、記憶部１２から取得したフィルタ特性情報（距離Ｄｐｅａｋ）を代入することで、フレームレートｆａｃｃを算出する。
　なお、フォーカスレンズの移動量ｆｍｈ、フォーカスレンズの移動量ｆｍ、及び、距離Ｄｐｅａｋの単位は“ｍ”（メートル）である。遅延時間ｔｄｅｌａｙの単位は“ｓ”（秒）である。減速度ａｄｅｃの単位は“ｍ／ｓ２”である。フレームレートｆａｃｃの単位は“１／ｓ”である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　このように、第一の変形例では、レンズ装置４０において加減速制御が可能な最大のフレームレートｆａｃｃを演算によって求めるものとしている。
　なお、第一の変形例においてレンズ性能情報に含まれる優先指定情報Ｐｍｏｄｅは、上記の演算によって求まるフレームレートｆａｃｃと加減速制御の組み合わせ、及び、上記の演算によって求まるフレームレートｆａｃｃよりも大きい撮像性能情報と定速制御の組み合わせのどちらを優先して行うべきかを示す情報である。
　図６は、第一の変形例のデジタルカメラにおけるシステム制御部１１の動作を説明するためのフローチャートである。図６に示すフローチャートは、図４に示すフローチャートにおいてステップＳ２とステップＳ３の間にステップＳ２ｂを追加したものである。
　ステップＳ２の後、フレームレートｆａｃｃ算出部１１５は、ステップＳ２で取得されたレンズ性能情報に含まれる制御情報と、記憶部１２に記憶されているフィルタ特性情報と、に基づいて、フレームレートｆａｃｃを算出する（ステップＳ２ｂ）。その後は、ステップＳ３以降の処理が行われる。
　以上のように、第一の変形例のデジタルカメラによれば、レンズ装置４０が交換された場合でも、そのレンズ装置４０とデジタルカメラとの組み合わせに適したフレームレートｆａｃｃを算出することができる。
　このため、フレームレートｆａｃｃを正確に算出することができ、ステップＳ４～ステップＳ７のどの処理を行うべきかを正確に判断することができる。この結果、高速かつ高精度の合焦制御が可能となる。
　第一の変形例のデジタルカメラでは、レンズ装置４０に記憶されるレンズ性能情報が、第一の移動速度Ｖ１、第二の移動速度Ｖ２、フォーカスレンズの移動量ｆｍｈ、フォーカスレンズの移動量ｆｍ、減速度ａｄｅｃ、及び、遅延時間ｔｄｅｌａｙを含むものとした。
　しかし、第一の移動速度Ｖ１、第二の移動速度Ｖ２、フォーカスレンズの移動量ｆｍｈ、フォーカスレンズの移動量ｆｍ、及び、減速度ａｄｅｃの情報は、デジタルカメラの記憶部１２に予め記憶されていてもよい。
　例えば、レンズ装置４０の機種ＩＤ毎に、第一の移動速度Ｖ１、第二の移動速度Ｖ２、フォーカスレンズの移動量ｆｍｈ、フォーカスレンズの移動量ｆｍ、及び、減速度ａｄｅｃの情報を記憶部１２に記憶しておく。
　そして、システム制御部１１のフレームレートｆａｃｃ算出部１１５は、装着されているレンズ装置４０の機種ＩＤに対応する上記の情報と、記憶部１２に記憶されているフィルタ特性情報と、レンズ装置４０から取得した遅延時間ｔｄｅｌａｙとに基づいて、フレームレートｆａｃｃを算出すればよい。
　また、サーチ制御部１１０は、装着されているレンズ装置４０の機種ＩＤに対応する上記の情報に含まれる第一の移動速度Ｖ１、第二の移動速度Ｖ２、及び、減速度ａｄｅｃに基づいて加減速制御を行えばよい。
　（第二の変形例）
　ここまでは、レンズ性能情報に優先指定情報Ｐｍｏｄｅが含まれるものとしたが、レンズ性能情報が優先指定情報Ｐｍｏｄｅを含まない構成であってもよい。この場合のシステム制御部１１の動作を説明する。
　図７は、第二の変形例のデジタルカメラにおけるシステム制御部１１の動作を説明するためのフローチャートである。図７に示すフローチャートは、図４に示すフローチャートにおいてステップＳ５及びステップＳ７を削除し、ステップＳ３の判定がＹＥＳのときにステップＳ６が行われるものである。
　例えば、レンズ装置４０が短焦点レンズであることを前提とすると、フレームレートｆｂｏｄｙがフレームレートｆａｃｃよりも大きい場合には、フレームレートｆａｃｃと加減速制御を組み合わせるよりも、フレームレートｆｂｏｄｙと定速制御を組み合わせた方が高速かつ高精度に目標位置を決定できる。
　レンズ装置４０が長焦点レンズであることを前提としても、フレームレートｆｂｏｄｙがフレームレートｆａｃｃよりも十分に大きい場合には、フレームレートｆａｃｃと加減速制御を組み合わせるよりも、フレームレートｆｂｏｄｙと定速制御を組み合わせた方が高速かつ高精度に目標位置を決定できる。
　このように、図７に示す動作であっても合焦速度と合焦精度を両立させることができる。
（第三の変形例）
　第三の変形例は、第一の変形例に第二の変形例を適用したものである。
　図８は、第三の変形例のデジタルカメラにおけるシステム制御部１１の動作を説明するためのフローチャートである。
　図８に示すフローチャートは、図６に示すフローチャートにおいてステップＳ５及びステップＳ７を削除し、ステップＳ３の判定がＹＥＳのときにステップＳ６が行われるものである。
　例えば、レンズ装置４０が短焦点レンズであることを前提とすると、フレームレートｆｂｏｄｙがフレームレートｆａｃｃよりも大きい場合には、フレームレートｆａｃｃと加減速制御を組み合わせるよりも、フレームレートｆｂｏｄｙと定速制御を組み合わせた方が高速かつ高精度に目標位置を決定できる。
　レンズ装置４０が長焦点レンズであることを前提としても、フレームレートｆｂｏｄｙがフレームレートｆａｃｃよりも十分に大きい場合には、フレームレートｆａｃｃと加減速制御を組み合わせるよりも、フレームレートｆｂｏｄｙと定速制御を組み合わせた方が高速かつ高精度に目標位置を決定できる。
　このように、図８に示す動作であっても合焦速度と合焦精度を両立させることができる。
　ここまでの説明では、デジタルカメラの撮像性能情報としてフレームレートを例にした。しかし、撮像性能情報は、フレームレートの逆数、つまり、１つの撮像画像信号（１フレーム）を得るために必要な時間（１フレーム期間）であってもよい。
　次に、撮像装置としてスマートフォンの構成について説明する。
　図９は、本発明の撮影装置の一実施形態であるスマートフォン２００の外観を示すものである。図９に示すスマートフォン２００は、平板状の筐体２０１を有し、筐体２０１の一方の面に表示部としての表示パネル２０２と、入力部としての操作パネル２０３とが一体となった表示入力部２０４を備えている。また、この様な筐体２０１は、スピーカ２０５と、マイクロホン２０６と、操作部２０７と、カメラ部２０８とを備えている。なお、筐体２０１の構成はこれに限定されず、例えば、表示部と入力部とが独立した構成を採用したり、折り畳み構造やスライド機構を有する構成を採用したりすることもできる。
　図１０は、図９に示すスマートフォン２００の構成を示すブロック図である。図１０に示すように、スマートフォンの主たる構成要素として、無線通信部２１０と、表示入力部２０４と、通話部２１１と、操作部２０７と、カメラ部２０８と、記憶部２１２と、外部入出力部２１３と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）受信部２１４と、モーションセンサ部２１５と、電源部２１６と、主制御部２２０とを備える。また、スマートフォン２００の主たる機能として、図示省略の基地局装置ＢＳと図示省略の移動通信網ＮＷとを介した移動無線通信を行う無線通信機能を備える。
　無線通信部２１０は、主制御部２２０の指示にしたがって、移動通信網ＮＷに収容された基地局装置ＢＳに対し無線通信を行うものである。この無線通信を使用して、音声データ、画像データ等の各種ファイルデータ、電子メールデータなどの送受信や、ウェブデータやストリーミングデータなどの受信を行う。
　表示入力部２０４は、主制御部２２０の制御により、画像（静止画像及び動画像）や文字情報などを表示して視覚的にユーザに情報を伝達するとともに、表示した情報に対するユーザ操作を検出する、いわゆるタッチパネルであって、表示パネル２０２と、操作パネル２０３とを備える。
　表示パネル２０２は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＯＥＬＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ　Ｄｉｓｐｌａｙ）などを表示デバイスとして用いたものである。
　操作パネル２０３は、表示パネル２０２の表示面上に表示される画像を視認可能に載置され、ユーザの指や尖筆によって操作される一又は複数の座標を検出するデバイスである。このデバイスをユーザの指や尖筆によって操作すると、操作に起因して発生する検出信号を主制御部２２０に出力する。次いで、主制御部２２０は、受信した検出信号に基づいて、表示パネル２０２上の操作位置（座標）を検出する。
　図１０に示すように、本発明の撮影装置の一実施形態として例示しているスマートフォン２００の表示パネル２０２と操作パネル２０３とは一体となって表示入力部２０４を構成しているが、操作パネル２０３が表示パネル２０２を完全に覆うような配置となっている。
　係る配置を採用した場合、操作パネル２０３は、表示パネル２０２外の領域についても、ユーザ操作を検出する機能を備えてもよい。換言すると、操作パネル２０３は、表示パネル２０２に重なる重畳部分についての検出領域（以下、表示領域と称する）と、それ以外の表示パネル２０２に重ならない外縁部分についての検出領域（以下、非表示領域と称する）とを備えていてもよい。
　なお、表示領域の大きさと表示パネル２０２の大きさとを完全に一致させても良いが、両者を必ずしも一致させる必要は無い。また、操作パネル２０３が、外縁部分と、それ以外の内側部分の２つの感応領域を備えていてもよい。更に、外縁部分の幅は、筐体２０１の大きさなどに応じて適宜設計されるものである。
　更にまた、操作パネル２０３で採用される位置検出方式としては、マトリクススイッチ方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、静電容量方式などが挙げられ、いずれの方式を採用することもできる。
　通話部２１１は、スピーカ２０５やマイクロホン２０６を備え、マイクロホン２０６を通じて入力されたユーザの音声を主制御部２２０にて処理可能な音声データに変換して主制御部２２０に出力したり、無線通信部２１０あるいは外部入出力部２１３により受信された音声データを復号してスピーカ２０５から出力させたりするものである。
　また、図９に示すように、例えば、スピーカ２０５を表示入力部２０４が設けられた面と同じ面に搭載し、マイクロホン２０６を筐体２０１の側面に搭載することができる。
　操作部２０７は、キースイッチなどを用いたハードウェアキーであって、ユーザからの指示を受け付けるものである。例えば、図９に示すように、操作部２０７は、スマートフォン２００の筐体２０１の側面に搭載され、指などで押下されるとオンとなり、指を離すとバネなどの復元力によってオフ状態となる押しボタン式のスイッチである。
　記憶部２１２は、主制御部２２０の制御プログラムや制御データ、アプリケーションソフトウェア、通信相手の名称や電話番号などを対応づけたアドレスデータ、送受信した電子メールのデータ、ＷｅｂブラウジングによりダウンロードしたＷｅｂデータや、ダウンロードしたコンテンツデータを記憶し、またストリーミングデータなどを一時的に記憶するものである。また、記憶部２１２は、スマートフォン内蔵の内部記憶部２１７と着脱自在な外部メモリスロットを有する外部記憶部２１８により構成される。
　なお、記憶部２１２を構成するそれぞれの内部記憶部２１７と外部記憶部２１８は、フラッシュメモリタイプ（ｆｌａｓｈ　ｍｅｍｏｒｙ　ｔｙｐｅ）、ハードディスクタイプ（ｈａｒｄ　ｄｉｓｋ　ｔｙｐｅ）、マルチメディアカードマイクロタイプ（ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　ｃａｒｄ　ｍｉｃｒｏ　ｔｙｐｅ）、カードタイプのメモリ（例えば、ＭｉｃｒｏＳＤ（登録商標）メモリ等）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）などの格納媒体を用いて実現される。
　外部入出力部２１３は、スマートフォン２００に連結される全ての外部機器とのインターフェースの役割を果たすものであり、他の外部機器に通信等（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ＩＥＥＥ１３９４など）又はネットワーク（例えば、インターネット、無線ＬＡＮ、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）（登録商標）、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、赤外線通信（Ｉｎｆｒａｒｅｄ　Ｄａｔａ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＩｒＤＡ）（登録商標）、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ　Ｗｉｄｅｂａｎｄ）（登録商標）、ジグビー（ＺｉｇＢｅｅ）（登録商標）など）により直接的又は間接的に接続するためのものである。
　スマートフォン２００に連結される外部機器としては、例えば、有／無線ヘッドセット、有／無線外部充電器、有／無線データポート、カードソケットを介して接続されるメモリカード（Ｍｅｍｏｒｙ　ｃａｒｄ）やＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ　Ｉｄｅｎｔｉｔｙ　Ｍｏｄｕｌｅ　Ｃａｒｄ）／ＵＩＭ（Ｕｓｅｒ　Ｉｄｅｎｔｉｔｙ　Ｍｏｄｕｌｅ　Ｃａｒｄ）カード、オーディオ・ビデオＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）端子を介して接続される外部オーディオ・ビデオ機器、無線接続される外部オーディオ・ビデオ機器、有／無線接続されるスマートフォン、有／無線接続されるパーソナルコンピュータ、有／無線接続されるパーソナルコンピュータ、イヤホンなどがある。外部入出力部２１３は、このような外部機器から伝送を受けたデータをスマートフォン２００の内部の各構成要素に伝達することや、スマートフォン２００の内部のデータが外部機器に伝送されるようにすることができる。
　ＧＰＳ受信部２１４は、主制御部２２０の指示にしたがって、ＧＰＳ衛星ＳＴ１～ＳＴｎから送信されるＧＰＳ信号を受信し、受信した複数のＧＰＳ信号に基づく測位演算処理を実行し、スマートフォン２００の緯度、経度、高度からなる位置を検出する。ＧＰＳ受信部２１４は、無線通信部２１０や外部入出力部２１３（例えば、無線ＬＡＮ）から位置情報を取得できる時には、その位置情報を用いて位置を検出することもできる。
　モーションセンサ部２１５は、例えば、３軸の加速度センサなどを備え、主制御部２２０の指示にしたがって、スマートフォン２００の物理的な動きを検出する。スマートフォン２００の物理的な動きを検出することにより、スマートフォン２００の動く方向や加速度が検出される。係る検出結果は、主制御部２２０に出力されるものである。
　電源部２１６は、主制御部２２０の指示にしたがって、スマートフォン２００の各部に、バッテリ（図示しない）に蓄えられる電力を供給するものである。
　主制御部２２０は、マイクロプロセッサを備え、記憶部２１２が記憶する制御プログラムや制御データにしたがって動作し、スマートフォン２００の各部を統括して制御するものである。また、主制御部２２０は、無線通信部２１０を通じて、音声通信やデータ通信を行うために、通信系の各部を制御する移動通信制御機能と、アプリケーション処理機能を備える。
　アプリケーション処理機能は、記憶部２１２が記憶するアプリケーションソフトウェアにしたがって主制御部２２０が動作することにより実現するものである。アプリケーション処理機能としては、例えば、外部入出力部２１３を制御して対向機器とデータ通信を行う赤外線通信機能や、電子メールの送受信を行う電子メール機能、ウェブページを閲覧するウェブブラウジング機能などがある。
　また、主制御部２２０は、受信データやダウンロードしたストリーミングデータなどの画像データ（静止画像や動画像のデータ）に基づいて、映像を表示入力部２０４に表示する等の画像処理機能を備える。画像処理機能とは、主制御部２２０が、上記画像データを復号し、この復号結果に画像処理を施して、画像を表示入力部２０４に表示する機能のことをいう。
　更に、主制御部２２０は、表示パネル２０２に対する表示制御と、操作部２０７、操作パネル２０３を通じたユーザ操作を検出する操作検出制御を実行する。表示制御の実行により、主制御部２２０は、アプリケーションソフトウェアを起動するためのアイコンや、スクロールバーなどのソフトウェアキーを表示したり、あるいは電子メールを作成したりするためのウィンドウを表示する。
　なお、スクロールバーとは、表示パネル２０２の表示領域に収まりきれない大きな画像などについて、画像の表示部分を移動する指示を受け付けるためのソフトウェアキーのことをいう。
　また、操作検出制御の実行により、主制御部２２０は、操作部２０７を通じたユーザ操作を検出したり、操作パネル２０３を通じて、上記アイコンに対する操作や、上記ウィンドウの入力欄に対する文字列の入力を受け付けたり、あるいは、スクロールバーを通じた表示画像のスクロール要求を受け付ける。
　更に、操作検出制御の実行により主制御部２２０は、操作パネル２０３に対する操作位置が、表示パネル２０２に重なる重畳部分（表示領域）か、それ以外の表示パネル２０２に重ならない外縁部分（非表示領域）かを判定し、操作パネル２０３の感応領域や、ソフトウェアキーの表示位置を制御するタッチパネル制御機能を備える。
　また、主制御部２２０は、操作パネル２０３に対するジェスチャ操作を検出し、検出したジェスチャ操作に応じて、予め設定された機能を実行することもできる。ジェスチャ操作とは、従来の単純なタッチ操作ではなく、指などによって軌跡を描いたり、複数の位置を同時に指定したり、あるいはこれらを組み合わせて、複数の位置から少なくとも１つについて軌跡を描く操作を意味する。
　カメラ部２０８は、図１に示したデジタルカメラにおける外部メモリ制御部２０、記録媒体２１、表示制御部２２、表示部２３、及び操作部１４以外の構成を含む。
　カメラ部２０８によって生成された撮像画像データは、記憶部２１２に記録したり、外部入出力部２１３や無線通信部２１０を通じて出力したりすることができる。
　図９に示すにスマートフォン２００において、カメラ部２０８は表示入力部２０４と同じ面に搭載されているが、カメラ部２０８の搭載位置はこれに限らず、表示入力部２０４の背面に搭載されてもよい。
　また、カメラ部２０８はスマートフォン２００の各種機能に利用することができる。例えば、表示パネル２０２にカメラ部２０８で取得した画像を表示することや、操作パネル２０３の操作入力のひとつとして、カメラ部２０８の画像を利用することができる。
　また、ＧＰＳ受信部２１４が位置を検出する際に、カメラ部２０８からの画像を参照して位置を検出することもできる。更には、カメラ部２０８からの画像を参照して、３軸の加速度センサを用いずに、或いは、３軸の加速度センサと併用して、スマートフォン２００のカメラ部２０８の光軸方向を判断することや、現在の使用環境を判断することもできる。勿論、カメラ部２０８からの画像をアプリケーションソフトウェア内で利用することもできる。
　その他、静止画又は動画の画像データにＧＰＳ受信部２１４により取得した位置情報、マイクロホン２０６により取得した音声情報（主制御部等により、音声テキスト変換を行ってテキスト情報となっていてもよい）、モーションセンサ部２１５により取得した姿勢情報等などを付加して記憶部２１２に記録したり、外部入出力部２１３や無線通信部２１０を通じて出力したりすることもできる。
　以上のような構成のスマートフォン２００においても、高速・高精度のＡＦが可能になる。
　以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。
　開示された撮像装置は、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを含むレンズ装置を着脱可能な撮像装置であって、上記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子と、上記フォーカスレンズを移動させながら、上記フォーカスレンズの位置毎に上記撮像素子により被写体を撮像させて撮像画像信号を取得するサーチ制御部と、上記撮像画像信号に基づいて上記フォーカスレンズの目標位置を決定するための評価値を算出する評価値算出部と、上記評価値に基づいて上記フォーカスレンズの目標位置を決定する目標位置決定部と、上記目標位置に上記フォーカスレンズを移動させる合焦制御部と、上記撮像素子から連続して撮像画像信号を読み出す際の単位時間当たりに読み出される撮像画像信号の数又は上記撮像画像信号を読み出す際の読み出し間隔を示す第一の撮像性能情報を記憶する記憶部と、上記フォーカスレンズによる合焦性能を示すレンズ性能情報を上記レンズ装置から取得するレンズ情報取得部と、を備え、上記サーチ制御部は、上記評価値に基づいて上記フォーカスレンズの移動速度を制御して上記移動速度を加速させた後に減速させる加減速制御と、上記フォーカスレンズの移動速度を一定とする定速制御とのいずれかを、上記レンズ性能情報と上記第一の撮像性能情報とに基づいて選択的に行うものである。
　開示された撮像装置は、上記レンズ性能情報は、上記加減速制御と組み合わせ可能な最大の第二の撮像性能情報を含むものである。
　開示された撮像装置は、上記レンズ性能情報は、上記第二の撮像性能情報と上記加減速制御の組み合わせ、及び、上記第二の撮像性能情報よりも大きい撮像性能情報と上記定速制御の組み合わせのどちらを優先して行うかを示す優先指定情報を更に含むものである。
　開示された撮像装置は、上記レンズ性能情報は、上記加減速制御が行われる際の上記フォーカスレンズの駆動能力を示す制御情報を含み、上記評価値算出部は、上記撮像画像信号にフィルタ処理を施し、上記フィルタ処理後の信号に基づいて上記評価値を算出し、上記レンズ装置から取得した上記制御情報と、上記フィルタ処理のフィルタ特性情報と、に基づいて上記加減速制御が可能な最大の第二の撮像性能情報を算出する最大撮像性能情報算出部を更に備えるものである。
　開示された撮像装置は、上記レンズ性能情報は、上記加減速制御が可能な最大の第二の撮像性能情報と上記加減速制御の組み合わせ、及び、上記最大の第二の撮像性能情報よりも大きい撮像性能情報と上記定速制御の組み合わせのどちらを優先して行うべきかを示す優先指定情報を更に含むものである。
　開示された撮像装置は、上記制御情報は、上記加減速制御時において上記フォーカスレンズの１フレーム期間中に許容されるフォーカスレンズの移動量、上記フォーカスレンズを減速させる際の減速度、及び、上記フォーカスレンズの減速を開始する指令を上記撮像装置から受けてから上記フォーカスレンズの減速が開始するまでの遅延時間を含むものである。
　開示された撮像装置は、上記サーチ制御部は、上記第一の撮像性能情報が上記第二の撮像性能情報以下の場合には、上記第一の撮像性能情報にしたがって上記撮像素子を駆動しかつ上記加減速制御を実行し、上記第一の撮像性能情報が上記第二の撮像性能情報を超える場合には、上記第二の撮像性能情報にしたがって上記撮像素子を駆動しかつ上記加減速制御を実行するか、上記第一の撮像性能情報にしたがって上記撮像素子を駆動しかつ上記定速制御を実行するかを、上記優先指定情報に基づいて決定するものである。
　開示された合焦制御方法は、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを含むレンズ装置を着脱可能であり、上記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像装置による合焦制御方法であって、上記フォーカスレンズを移動させながら、上記フォーカスレンズの位置毎に上記撮像素子により被写体を撮像させて撮像画像信号を取得するサーチ制御ステップと、上記撮像画像信号に基づいて上記フォーカスレンズの目標位置を決定するための評価値を算出する評価値算出ステップと、上記評価値に基づいて上記フォーカスレンズの目標位置を決定する目標位置決定ステップと、上記目標位置に上記フォーカスレンズを移動させる合焦制御ステップと、上記フォーカスレンズによる合焦性能を示すレンズ性能情報を上記レンズ装置から取得するレンズ情報取得ステップと、を備え、上記サーチ制御ステップでは、上記レンズ性能情報と、上記撮像素子から連続して撮像画像信号を読み出す際の単位時間当たりに読み出される撮像画像信号の数又は撮像画像信号の読み出し間隔を示す撮像性能情報を記憶する上記撮像装置内の記憶部に記憶されている第一の撮像性能情報と、に基づいて、上記評価値に基づいて上記フォーカスレンズの移動速度を制御して上記移動速度を加速させた後に減速させる加減速制御と、上記フォーカスレンズの移動速度を一定とする定速制御とのいずれかを選択的に行うものである。
　開示された合焦制御方法は、上記レンズ性能情報は、上記加減速制御と組み合わせ可能な最大の第二の撮像性能情報を含むものである。
　開示された合焦制御方法は、上記レンズ性能情報は、上記第二の撮像性能情報と上記加減速制御の組み合わせ、及び、上記第二の撮像性能情報よりも大きい撮像性能情報と上記定速制御の組み合わせのどちらを優先して行うかを示す優先指定情報を更に含むものである。
　開示された合焦制御方法は、上記レンズ性能情報は、上記加減速制御が行われる際の上記フォーカスレンズの駆動能力を示す制御情報を含み、上記評価値算出ステップでは、上記撮像画像信号にフィルタ処理を施し、上記フィルタ処理後の信号に基づいて上記評価値を算出し、上記レンズ装置から取得した上記制御情報と、上記フィルタ処理のフィルタ特性情報と、に基づいて上記加減速制御が可能な最大の第二の撮像性能情報を算出する最大撮像性能情報算出ステップを更に備えるものである。
　開示された合焦制御方法は、上記レンズ性能情報は、上記加減速制御が可能な最大の第二の撮像性能情報と上記加減速制御の組み合わせ、及び、上記最大の第二の撮像性能情報よりも大きい撮像性能情報と上記定速制御の組み合わせのどちらを優先して行うべきかを示す優先指定情報を更に含むものである。
　開示された合焦制御方法は、上記制御情報は、上記加減速制御時において上記フォーカスレンズの１フレーム期間中に許容されるフォーカスレンズの移動量、上記フォーカスレンズを減速させる際の減速度、及び、上記フォーカスレンズの減速を開始する指令を上記撮像装置から受けてから上記フォーカスレンズの減速が開始するまでの遅延時間を含むものである。
　開示された合焦制御方法は、上記サーチ制御ステップでは、上記第一の撮像性能情報が上記第二の撮像性能情報以下の場合には、上記第一の撮像性能情報にしたがって上記撮像素子を駆動しかつ上記加減速制御を実行し、上記第一の撮像性能情報が上記第二の撮像性能情報を超える場合には、上記第二の撮像性能情報にしたがって上記撮像素子を駆動しかつ上記加減速制御を実行するか、上記第一の撮像性能情報にしたがって上記撮像素子を駆動しかつ上記定速制御を実行するかを、上記優先指定情報に基づいて決定するものである。
　開示された合焦制御プログラムは、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを含むレンズ装置を着脱可能であり、上記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像装置に含まれるコンピュータを、上記フォーカスレンズを移動させながら、上記フォーカスレンズの位置毎に上記撮像素子により被写体を撮像させて撮像画像信号を取得するサーチ制御部と、上記撮像画像信号に基づいて上記フォーカスレンズの目標位置を決定するための評価値を算出する評価値算出部と、上記評価値に基づいて上記フォーカスレンズの目標位置を決定する目標位置決定部と、上記目標位置に上記フォーカスレンズを移動させる合焦制御部と、上記フォーカスレンズによる合焦性能を示すレンズ性能情報を上記レンズ装置から取得するレンズ情報取得部と、して機能させるためのプログラムであり、上記サーチ制御部は、上記レンズ性能情報と、上記撮像素子から連続して撮像画像信号を読み出す際の単位時間当たりに読み出される撮像画像信号の数又は撮像画像信号の読み出し間隔を示す撮像性能情報を記憶する上記撮像装置内の記憶部に記憶されている撮像性能情報と、に基づいて、上記評価値に基づいて上記フォーカスレンズの移動速度を制御して上記移動速度を加速させた後に減速させる加減速制御と、上記フォーカスレンズの移動速度を一定とする定速制御とのいずれかを選択的に行うものである。
　本発明は、特にデジタルカメラ等に適用して利便性が高く、有効である。
　以上、本発明を特定の実施形態によって説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、開示された発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本出願は、２０１５年１２月２２日出願の日本特許出願（特願２０１５－２４９６１８）に基づくものであり、その内容はここに取り込まれる。
１　撮影レンズ
２　絞り
３　レンズ情報記憶部
４　レンズ制御部
５　撮像素子
６　アナログ信号処理部
７　アナログデジタル変換回路
８　レンズ駆動部
９　絞り駆動部
１０撮像素子駆動部
１１　システム制御部
１２　記憶部
１４　操作部
１５　メモリ制御部
１６　メインメモリ
１７　デジタル信号処理部
１９　圧縮伸長処理部
２０　外部メモリ制御部
２１　記録媒体
２２　表示制御部
２３　表示部
２４　制御バス
２５　データバス
１１０　サーチ制御部
１１１　評価値算出部
１１２　目標位置決定部
１１３　合焦制御部
１１４　レンズ情報取得部
１１５　フレームレートｆａｃｃ算出部
２００　スマートフォン
２０１　筐体
２０２　表示パネル
２０３　操作パネル
２０４　表示入力部
２０５　スピーカ
２０６　マイクロホン
２０７　操作部
２０８　カメラ部
２１０　無線通信部
２１１　通話部
２１２　記憶部
２１３　外部入出力部
２１４　ＧＰＳ受信部
２１５　モーションセンサ部
２１６　電源部
２１７　内部記憶部
２１８　外部記憶部
２２０　主制御部
ＳＴ１～ＳＴｎ　ＧＰＳ衛星

Claims (15)

  1. 　光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを含むレンズ装置を着脱可能な撮像装置であって、
    　前記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子と、
    　前記フォーカスレンズを移動させながら、前記フォーカスレンズの位置毎に前記撮像素子により被写体を撮像させて撮像画像信号を取得するサーチ制御部と、
    　前記撮像画像信号に基づいて前記フォーカスレンズの目標位置を決定するための評価値を算出する評価値算出部と、
    　前記評価値に基づいて前記フォーカスレンズの目標位置を決定する目標位置決定部と、
    　前記目標位置に前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御部と、
    　前記撮像素子から連続して撮像画像信号を読み出す際の単位時間当たりに読み出される撮像画像信号の数又は前記撮像画像信号を読み出す際の読み出し間隔を示す第一の撮像性能情報を記憶する記憶部と、
    　前記フォーカスレンズによる合焦性能を示すレンズ性能情報を前記レンズ装置から取得するレンズ情報取得部と、を備え、
    　前記サーチ制御部は、前記評価値に基づいて前記フォーカスレンズの移動速度を制御して前記移動速度を加速させた後に減速させる加減速制御と、前記フォーカスレンズの移動速度を一定とする定速制御とのいずれかを、前記レンズ性能情報と前記第一の撮像性能情報とに基づいて選択的に行う撮像装置。
  2. 　請求項１記載の撮像装置であって、
    　前記レンズ性能情報は、前記加減速制御と組み合わせ可能な最大の第二の撮像性能情報を含む撮像装置。
  3. 　請求項２記載の撮像装置であって、
    　前記レンズ性能情報は、前記第二の撮像性能情報と前記加減速制御の組み合わせ、及び、前記第二の撮像性能情報よりも大きい撮像性能情報と前記定速制御の組み合わせのどちらを優先して行うかを示す優先指定情報を更に含む撮像装置。
  4. 　請求項１記載の撮像装置であって、
    　前記レンズ性能情報は、前記加減速制御が行われる際の前記フォーカスレンズの駆動能力を示す制御情報を含み、
    　前記評価値算出部は、前記撮像画像信号にフィルタ処理を施し、前記フィルタ処理後の信号に基づいて前記評価値を算出し、
    　前記レンズ装置から取得した前記制御情報と、前記フィルタ処理のフィルタ特性情報と、に基づいて前記加減速制御が可能な最大の第二の撮像性能情報を算出する最大撮像性能情報算出部を更に備える撮像装置。
  5. 　請求項４記載の撮像装置であって、
    　前記レンズ性能情報は、前記加減速制御が可能な最大の第二の撮像性能情報と前記加減速制御の組み合わせ、及び、前記最大の第二の撮像性能情報よりも大きい撮像性能情報と前記定速制御の組み合わせのどちらを優先して行うべきかを示す優先指定情報を更に含む撮像装置。
  6. 　請求項４又は５記載の撮像装置であって、
    　前記制御情報は、前記加減速制御時において前記フォーカスレンズの１フレーム期間中に許容されるフォーカスレンズの移動量、前記フォーカスレンズを減速させる際の減速度、及び、前記フォーカスレンズの減速を開始する指令を前記撮像装置から受けてから前記フォーカスレンズの減速が開始するまでの遅延時間を含む撮像装置。
  7. 　請求項３又は５記載の撮像装置であって、
    　前記サーチ制御部は、前記第一の撮像性能情報が前記第二の撮像性能情報以下の場合には、前記第一の撮像性能情報にしたがって前記撮像素子を駆動しかつ前記加減速制御を実行し、
    　前記第一の撮像性能情報が前記第二の撮像性能情報を超える場合には、前記第二の撮像性能情報にしたがって前記撮像素子を駆動しかつ前記加減速制御を実行するか、前記第一の撮像性能情報にしたがって前記撮像素子を駆動しかつ前記定速制御を実行するかを、前記優先指定情報に基づいて決定する撮像装置。
  8. 　光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを含むレンズ装置を着脱可能であり、前記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像装置による合焦制御方法であって、
    　前記フォーカスレンズを移動させながら、前記フォーカスレンズの位置毎に前記撮像素子により被写体を撮像させて撮像画像信号を取得するサーチ制御ステップと、
    　前記撮像画像信号に基づいて前記フォーカスレンズの目標位置を決定するための評価値を算出する評価値算出ステップと、
    　前記評価値に基づいて前記フォーカスレンズの目標位置を決定する目標位置決定ステップと、
    　前記目標位置に前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御ステップと、
    　前記フォーカスレンズによる合焦性能を示すレンズ性能情報を前記レンズ装置から取得するレンズ情報取得ステップと、を備え、
    　前記サーチ制御ステップでは、前記レンズ性能情報と、前記撮像素子から連続して撮像画像信号を読み出す際の単位時間当たりに読み出される撮像画像信号の数又は撮像画像信号の読み出し間隔を示す撮像性能情報を記憶する前記撮像装置内の記憶部に記憶されている第一の撮像性能情報と、に基づいて、前記評価値に基づいて前記フォーカスレンズの移動速度を制御して前記移動速度を加速させた後に減速させる加減速制御と、前記フォーカスレンズの移動速度を一定とする定速制御とのいずれかを選択的に行う合焦制御方法。
  9. 　請求項８記載の合焦制御方法であって、
    　前記レンズ性能情報は、前記加減速制御と組み合わせ可能な最大の第二の撮像性能情報を含む合焦制御方法。
  10. 　請求項９記載の合焦制御方法であって、
    　前記レンズ性能情報は、前記第二の撮像性能情報と前記加減速制御の組み合わせ、及び、前記第二の撮像性能情報よりも大きい撮像性能情報と前記定速制御の組み合わせのどちらを優先して行うかを示す優先指定情報を更に含む合焦制御方法。
  11. 　請求項８記載の合焦制御方法であって、
    　前記レンズ性能情報は、前記加減速制御が行われる際の前記フォーカスレンズの駆動能力を示す制御情報を含み、
    　前記評価値算出ステップでは、前記撮像画像信号にフィルタ処理を施し、前記フィルタ処理後の信号に基づいて前記評価値を算出し、
    　前記レンズ装置から取得した前記制御情報と、前記フィルタ処理のフィルタ特性情報と、に基づいて前記加減速制御が可能な最大の第二の撮像性能情報を算出する最大撮像性能情報算出ステップを更に備える合焦制御方法。
  12. 　請求項１１記載の合焦制御方法であって、
    　前記レンズ性能情報は、前記加減速制御が可能な最大の第二の撮像性能情報と前記加減速制御の組み合わせ、及び、前記最大の第二の撮像性能情報よりも大きい撮像性能情報と前記定速制御の組み合わせのどちらを優先して行うべきかを示す優先指定情報を更に含む合焦制御方法。
  13. 　請求項１１又は１２記載の合焦制御方法であって、
    　前記制御情報は、前記加減速制御時において前記フォーカスレンズの１フレーム期間中に許容されるフォーカスレンズの移動量、前記フォーカスレンズを減速させる際の減速度、及び、前記フォーカスレンズの減速を開始する指令を前記撮像装置から受けてから前記フォーカスレンズの減速が開始するまでの遅延時間を含む合焦制御方法。
  14. 　請求項１０又は１２記載の合焦制御方法であって、
    　前記サーチ制御ステップでは、前記第一の撮像性能情報が前記第二の撮像性能情報以下の場合には、前記第一の撮像性能情報にしたがって前記撮像素子を駆動しかつ前記加減速制御を実行し、
    　前記第一の撮像性能情報が前記第二の撮像性能情報を超える場合には、前記第二の撮像性能情報にしたがって前記撮像素子を駆動しかつ前記加減速制御を実行するか、前記第一の撮像性能情報にしたがって前記撮像素子を駆動しかつ前記定速制御を実行するかを、前記優先指定情報に基づいて決定する合焦制御方法。
  15. 　光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを含むレンズ装置を着脱可能であり、前記フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像装置に含まれるコンピュータを、
    　前記フォーカスレンズを移動させながら、前記フォーカスレンズの位置毎に前記撮像素子により被写体を撮像させて撮像画像信号を取得するサーチ制御部と、
    　前記撮像画像信号に基づいて前記フォーカスレンズの目標位置を決定するための評価値を算出する評価値算出部と、
    　前記評価値に基づいて前記フォーカスレンズの目標位置を決定する目標位置決定部と、
    　前記目標位置に前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御部と、
    　前記フォーカスレンズによる合焦性能を示すレンズ性能情報を前記レンズ装置から取得するレンズ情報取得部と、して機能させるためのプログラムであり、
    　前記サーチ制御部は、前記レンズ性能情報と、前記撮像素子から連続して撮像画像信号を読み出す際の単位時間当たりに読み出される撮像画像信号の数又は撮像画像信号の読み出し間隔を示す撮像性能情報を記憶する前記撮像装置内の記憶部に記憶されている撮像性能情報と、に基づいて、前記評価値に基づいて前記フォーカスレンズの移動速度を制御して前記移動速度を加速させた後に減速させる加減速制御と、前記フォーカスレンズの移動速度を一定とする定速制御とのいずれかを選択的に行う合焦制御プログラム。
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