特許 6799712 合焦制御装置、合焦制御方法、及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6799712

(24)【登録日】2020年11月25日

(45)【発行日】2020年12月16日

(54)【発明の名称】合焦制御装置、合焦制御方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/28 20060101AFI20201207BHJP

   G02B 7/36 20060101ALI20201207BHJP

   G03B 13/36 20060101ALI20201207BHJP

   H04N 5/232 20060101ALI20201207BHJP

【ＦＩ】

   G02B7/28 N

   G02B7/36

   G03B13/36

   H04N5/232 120

   H04N5/232 960

【請求項の数】10

【全頁数】30

(21)【出願番号】特願2020-509636(P2020-509636)

(86)(22)【出願日】2018年12月12日

(86)【国際出願番号】JP2018045768

(87)【国際公開番号】WO2019187382

(87)【国際公開日】20191003

【審査請求日】2020年9月17日

(31)【優先権主張番号】特願2018-68990(P2018-68990)

(32)【優先日】2018年3月30日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】306037311

【氏名又は名称】富士フイルム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田中 康一

(72)【発明者】

【氏名】林 健吉

(72)【発明者】

【氏名】内田 亮宏

(72)【発明者】

【氏名】伊澤 誠一

(72)【発明者】

【氏名】藤木 伸一郎

【審査官】 三宅 克馬

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−６４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１３７５８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ７／２８

Ｇ０２Ｂ ７／３６

Ｇ０３Ｂ １３／３６

Ｈ０４Ｎ ５／２３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フォーカスレンズを含む撮像レンズを通過した光学像を撮像して得られた撮像画像が入力される入力部と、
前記フォーカスレンズの位置を光軸方向に沿って移動させる移動部と、
複数の測距領域毎に、前記移動部による前記フォーカスレンズの位置の移動に応じて変化する前記測距領域内の画像のコントラスト値を導出し、前記複数の測距領域毎の前記コントラスト値に基づいて前記コントラスト値のピークを特定し、特定した前記コントラスト値のピークに対応する前記フォーカスレンズの位置を合焦位置として特定する第１処理と、前記複数の測距領域から導出した前記コントラスト値を加算した加算値に基づいて前記コントラスト値のピークを特定し、特定した前記コントラスト値のピークに対応する前記フォーカスレンズの位置を合焦位置として特定する第２処理と、いずれか一方の処理を行う処理部と、
前記撮像レンズの像倍率の変化に応じた被写体の画像の位置の変化量に応じて、前記処理部に行わせる前記一方の処理を切り替える制御を行う制御部と、
を備え、
前記移動部は、前記処理部が特定した前記合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる、
合焦制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記像倍率の変化量と、前記撮像画像における前記測距領域の位置と、前記ピークの検出を行う前記フォーカスレンズの移動範囲とに基づいて、前記被写体の画像の位置の変化量を導出する、
請求項１に記載の合焦制御装置。

【請求項3】

前記処理部は、前記第２処理を行う場合、前記像倍率の変化量に基づいて、前記複数の測距領域のうちの前記コントラスト値を加算する測距領域を決定する、
請求項１または請求項２に記載の合焦制御装置。

【請求項4】

前記処理部は、前記測距領域に含まれる被写体の像位置の変化に伴って前記測距領域の位置を移動させる移動処理を行う、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の合焦制御装置。

【請求項5】

前記移動処理の実行を指示する指示部をさらに備え、
前記制御部は、前記指示部の指示に応じて前記移動処理を実行する場合、前記処理部に前記第１処理を行わせる制御を行う、
請求項４に記載の合焦制御装置。

【請求項6】

前記指示部は、前記移動処理に要すると予想される処理予想時間、及び前記撮像画像のフレームレートの少なくとも一方に応じて前記移動処理の実行を指示する、
請求項５に記載の合焦制御装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記指示部の指示に応じて前記移動処理を実行する場合、変化後の前記被写体の画像の位置の導出に要すると予想される処理予想時間における、前記被写体の画像の位置の変化量を導出する、
請求項６に記載の合焦制御装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記コントラスト値のピークの変化を検出するために前記移動部により前記フォーカスレンズを移動させた後に、前記一方の処理を切り替える制御を行う、
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の合焦制御装置。

【請求項9】

撮像レンズに含まれるフォーカスレンズの位置を光軸方向に沿って移動させる移動部を備えた合焦制御装置の合焦制御方法であって、
前記撮像レンズを通過した光学像を撮像して得られた撮像画像が入力され、
複数の測距領域毎に、前記移動部による前記フォーカスレンズの位置の移動に応じて変化する前記測距領域内の画像のコントラスト値を導出し、前記複数の測距領域毎の前記コントラスト値に基づいて前記コントラスト値のピークを特定し、特定した前記コントラスト値のピークに対応する前記フォーカスレンズの位置を合焦位置として特定する第１処理と、前記複数の測距領域から導出した前記コントラスト値を加算した加算値に基づいて前記コントラスト値のピークを特定し、特定した前記コントラスト値のピークに対応する前記フォーカスレンズの位置を合焦位置として特定する第２処理と、いずれか一方の処理を行い、
前記撮像レンズの像倍率の変化に応じた被写体の画像の位置の変化量に応じて、前記一方の処理を切り替える制御を行い、
前記移動部によって、特定した前記合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる、
処理を含む合焦制御方法。

【請求項10】

撮像レンズに含まれるフォーカスレンズの位置を光軸方向に沿って移動させる移動部を備えた合焦制御装置を制御するコンピュータに、
前記撮像レンズを通過した光学像を撮像して得られた撮像画像が入力され、
複数の測距領域毎に、前記移動部による前記フォーカスレンズの位置の移動に応じて変化する前記測距領域内の画像のコントラスト値を導出し、前記複数の測距領域毎の前記コントラスト値に基づいて前記コントラスト値のピークを特定し、特定した前記コントラスト値のピークに対応する前記フォーカスレンズの位置を合焦位置として特定する第１処理と、前記複数の測距領域から導出した前記コントラスト値を加算した加算値に基づいて前記コントラスト値のピークを特定し、特定した前記コントラスト値のピークに対応する前記フォーカスレンズの位置を合焦位置として特定する第２処理と、いずれか一方の処理を行い、
前記撮像レンズの像倍率の変化に応じた被写体の画像の位置の変化量に応じて、前記一方の処理を切り替える制御を行い、
前記移動部によって、特定した前記合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる、
処理を実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の技術は、合焦制御装置、合焦制御方法、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、所謂コントラストＡＦ（Auto Focus）方式でオートフォーカスを行う撮像装置において、撮像画像内に設けられた測距領域内の画像のコントラスト値の変化から検出したコントラスト値のピークに基づいて、フォーカスレンズの合焦位置を決定する技術が開示されている（例えば、特開２０１３−２３８７４６号公報参照）。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかしながら、特開２０１３−２３８７４６号公報に記載の技術では、フォーカスレンズの光軸方向に沿った移動に伴い、フォーカスレンズの像倍率の変化に応じて被写体の画像の位置が変化するため、測距領域内から被写体の画像がずれてしまう場合がある。測距領域内の画像に対してコントラスト値のピークサーチを行った結果を用いてオートフォーカスを実施した場合、測距領域内から被写体の画像がずれてしまうと、適切な合焦状態とならず、撮像画像がぼける場合があった。

【0004】

本開示は、上記事情を考慮して成されたものであり、フォーカスレンズの像倍率の変化に応じて被写体の画像の位置が変化した場合でも、合焦位置の特定精度を向上させることができる、合焦制御装置、合焦制御方法、及びプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記目的を達成するために、本開示の第１の態様の合焦制御装置は、フォーカスレンズを含む撮像レンズを通過した光学像を撮像して得られた撮像画像が入力される入力部と、フォーカスレンズの位置を光軸方向に沿って移動させる移動部と、複数の測距領域毎に、移動部によるフォーカスレンズの位置の移動に応じて変化する測距領域内の画像のコントラスト値を導出し、複数の測距領域毎のコントラスト値に基づいてコントラスト値のピークを特定し、特定したコントラスト値のピークに対応するフォーカスレンズの位置を合焦位置として特定する第１処理と、複数の測距領域から導出したコントラスト値を加算した加算値に基づいてコントラスト値のピークを特定し、特定したコントラスト値のピークに対応するフォーカスレンズの位置を合焦位置として特定する第２処理と、いずれか一方の処理を行う処理部と、撮像レンズの像倍率の変化に応じた被写体の画像の位置の変化量に応じて、処理部に行わせる一方の処理を切り替える制御を行う制御部と、を備え、移動部は、処理部が特定した合焦位置にフォーカスレンズを移動させる。

【0006】

第２の態様の合焦制御装置は、第１の態様の合焦制御装置において、制御部は、像倍率の変化量と、撮像画像における測距領域の位置と、ピークの検出を行うフォーカスレンズの移動範囲とに基づいて、被写体の画像の位置の変化量を導出する。

【0007】

第３の態様の合焦制御装置は、第１の態様または第２の態様の合焦制御装置において、処理部は、第２処理を行う場合、像倍率の変化量に基づいて、複数の測距領域のうちのコントラスト値を加算する測距領域を決定する。

【0008】

第４の態様の合焦制御装置は、第１の態様から第３の態様のいずれか１態様の合焦制御装置において、処理部は、測距領域に含まれる被写体の像位置の変化に伴って測距領域の位置を移動させる移動処理を行う。

【0009】

第５の態様の合焦制御装置は、第４の態様の合焦制御装置において、移動処理の実行を指示する指示部をさらに備え、制御部は、指示部の指示に応じて移動処理を実行する場合、処理部に第１処理を行わせる制御を行う。

【0010】

第６の態様の合焦制御装置は、第５の態様の合焦制御装置において、指示部は、移動処理に要すると予想される処理予想時間、及び撮像画像のフレームレートの少なくとも一方に応じて移動処理の実行を指示する。

【0011】

第７の態様の合焦制御装置は、第６の態様の合焦制御装置において、制御部は、指示部の指示に応じて移動処理を実行する場合、変化後の被写体の画像の位置の導出に要すると予想される処理予想時間における、被写体の画像の位置の変化量を導出する。

【0012】

第８の態様の合焦制御装置は、第１の態様から第７の態様のいずれか１態様の合焦制御装置において、制御部は、コントラスト値のピークの変化を検出するために移動部によりフォーカスレンズを移動させた後に、一方の処理を切り替える制御を行う。

【0013】

第９の態様の合焦制御方法は、撮像レンズに含まれるフォーカスレンズの位置を光軸方向に沿って移動させる移動部を備えた合焦制御装置の合焦制御方法であって、撮像レンズを通過した光学像を撮像して得られた撮像画像が入力され、複数の測距領域毎に、移動部によるフォーカスレンズの位置の移動に応じて変化する測距領域内の画像のコントラスト値を導出し、複数の測距領域毎のコントラスト値に基づいてコントラスト値のピークを特定し、特定したコントラスト値のピークに対応するフォーカスレンズの位置を合焦位置として特定する第１処理と、複数の測距領域から導出したコントラスト値を加算した加算値に基づいてコントラスト値のピークを特定し、特定したコントラスト値のピークに対応するフォーカスレンズの位置を合焦位置として特定する第２処理と、いずれか一方の処理を行い、撮像レンズの像倍率の変化に応じた被写体の画像の位置の変化量に応じて、一方の処理を切り替える制御を行い、移動部によって、特定した合焦位置にフォーカスレンズを移動させる、処理を含む。

【0014】

第１０の態様のプログラムは、撮像レンズに含まれるフォーカスレンズの位置を光軸方向に沿って移動させる移動部を備えた合焦制御装置を制御するコンピュータに、撮像レンズを通過した光学像を撮像して得られた撮像画像が入力され、複数の測距領域毎に、移動部によるフォーカスレンズの位置の移動に応じて変化する測距領域内の画像のコントラスト値を導出し、複数の測距領域毎のコントラスト値に基づいてコントラスト値のピークを特定し、特定したコントラスト値のピークに対応するフォーカスレンズの位置を合焦位置として特定する第１処理と、複数の測距領域から導出したコントラスト値を加算した加算値に基づいてコントラスト値のピークを特定し、特定したコントラスト値のピークに対応するフォーカスレンズの位置を合焦位置として特定する第２処理と、いずれか一方の処理を行い、撮像レンズの像倍率の変化に応じた被写体の画像の位置の変化量に応じて、一方の処理を切り替える制御を行い、移動部によって、特定した合焦位置にフォーカスレンズを移動させる、処理を実行させるためのプログラムである。

【発明の効果】

【0015】

本開示によれば、フォーカスレンズの像倍率の変化に応じて被写体の画像の位置が変化した場合でも、合焦位置の特定精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施形態の撮像装置の外観の一例を示す斜視図である。

【図2】実施形態の撮像装置の背面側の外観の一例を示す背面図である。

【図3】実施形態の撮像装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

【図4】実施形態の撮像装置に含まれる撮像レンズのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

【図5】実施形態のオートフォーカスを説明するためのグラフである。

【図6】撮像装置の撮像レンズに含まれるレンズ主制御部の二次記憶部の記憶内容の一例を示す概念図である。

【図7】実施形態の撮像装置本体に含まれる本体側主制御部の二次記憶部の記憶内容の一例を示す概念図である。

【図8】実施形態の撮像装置におけるフォーカスレンズの位置の移動と、像倍率の変化と、被写体の画像の位置の変化との関係の一例を説明するための説明図である。

【図9】第１実施形態の撮像装置における多点測距及び加算エリア測距の一例を説明するための説明図である。

【図10】第１実施形態の撮像装置における多点測距及び加算エリア測距の一例を説明するための説明図である。

【図11】第１実施形態の合焦制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図12】第２実施形態の合焦制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図13】第３実施形態の合焦制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図14】第４実施形態のピークサーチ範囲の例を説明するための説明図である。

【図15】第４実施形態の合焦制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図16A】第４実施形態の加算エリア測距において加算する測距領域の例を説明するための説明図である。

【図16B】第４実施形態の加算エリア測距において加算する測距領域の例を説明するための説明図である。

【図16C】第４実施形態の加算エリア測距において加算する測距領域の例を説明するための説明図である。

【図16D】第４実施形態の加算エリア測距において加算する測距領域の例を説明するための説明図である。

【図17】第５実施形態の処理予想時間と被写体の画像の位置の変化量との関係の一例を示すグラフである。

【図18】第５実施形態の合焦制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図19】第６実施形態の加算エリア測距において加算する測距領域の一例を説明するための説明図である。

【図20】第６実施形態の合焦制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図21】実施形態の合焦制御プログラムが記憶された記憶媒体から合焦制御プログラムが撮像装置本体にインストールされる態様の一例を示す概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を参照して本開示の技術を実施するための形態例を詳細に説明する。

【0018】

［第１実施形態］
まず、本実施形態の撮像装置１０の構成の一例について説明する。一例として図１に示すように、本実施形態の撮像装置１０は、レンズ交換式のデジタルカメラであり、撮像装置本体１２及び撮像レンズ１４を含む。

【0019】

撮像レンズ１４は、撮像装置本体１２に対して交換可能に装着される。撮像レンズ１４の鏡筒には、マニュアルフォーカスモード時に使用されるフォーカスリング１６が設けられている。撮像レンズ１４は、レンズユニット１８を含む。

【0020】

レンズユニット１８は、フォーカスレンズ８４を含む複数のレンズが組み合わされた組み合わせレンズである。フォーカスレンズ８４は、フォーカスリング１６の手動による回転操作に伴って光軸Ｌ１方向に沿って移動する。フォーカスレンズ８４は、被写体距離に応じた合焦位置で停止される。被写体を示す反射光である被写体光は、フォーカスレンズ８４を含むレンズユニット１８を透過し、後述の撮像素子２２の受光面２２Ａ（図３参照）に結像される。なお、「被写体距離」とは、受光面２２Ａから被写体までの距離である。

【0021】

撮像装置本体１２の上面には、ダイヤル２４及びレリーズボタン２６が設けられている。ダイヤル２４は、撮像モードと再生モードとの切り替え等の各種設定の際に操作される。従って、撮像装置１０では、ダイヤル２４がユーザによって操作されることにより、動作モードとして撮像モードと再生モードとが選択的に設定される。

【0022】

撮像装置１０は、撮像系の動作モードとして、静止画撮像モードと動画撮像モードとを有する。静止画撮像モードは、撮像装置１０により被写体が撮像されて得られた静止画像を記録する動作モードであり、動画撮像モードは、撮像装置１０により被写体が撮像されて得られた動画像を記録する動作モードである。なお、本実施形態では、静止画像及び動画像を区別せず総称する場合は、単に「撮像画像」という。

【0023】

レリーズボタン２６は、撮像準備指示状態と撮像指示状態との２段階の押圧操作が検出可能に構成されている。撮像準備指示状態とは、例えば待機位置から中間位置（半押し位置）まで押下される状態を指し、撮像指示状態とは、中間位置を超えた最終押下位置（全押し位置）まで押下される状態を指す。なお、以下では、「待機位置から半押し位置まで押下される状態」を「半押し状態」といい、「待機位置から全押し位置まで押下される状態」を「全押し状態」という。

【0024】

オートフォーカスモードでは、レリーズボタン２６を半押し状態にすることにより撮像条件の調整が行われ、その後、引き続き全押し状態にすると本露光が行われる。つまり、レリーズボタン２６を半押し状態にすることによりＡＥ（Auto Exposure）機能が働いて露光量状態が設定された後、ＡＦ（Auto Focus）機能が働いて合焦制御され、レリーズボタン２６を全押し状態にすると撮像が行われる。

【0025】

一例として図２に示すように、撮像装置本体１２の背面には、ディスプレイ２８、十字キー３０、ＭＥＮＵ／ＯＫキー３２、ＢＡＣＫ／ＤＩＳＰボタン３４、ファインダ３６、及びタッチパネル３８が設けられている。

【0026】

ディスプレイ２８は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）であり、撮像装置１０により被写体が撮像されることで得られた画像及び文字等を表示する。なお、本実施形態のディスプレイ２８は、タッチパネル３８と共に、タッチパネルディスプレイ２９として構成されている。ディスプレイ２８は、撮像モードにおけるライブビュー画像の表示に用いられる。ライブビュー画像は、スルー画像とも称され、撮像装置１０の撮像素子２２により被写体が連続フレームで撮像されて得られた連続フレーム画像である。なお、「撮像画像」という場合は、ライブビュー画像も含む。

【0027】

ディスプレイ２８は、静止画撮像の指示が与えられた場合に単一フレームで撮像されて得られた静止画像の表示にも用いられる。更に、ディスプレイ２８は、再生モードにおける再生画像の表示及びメニュー画面等の表示にも用いられる。

【0028】

ディスプレイ２８の表示領域の表面には、透過型のタッチパネル３８が重ねられている。タッチパネル３８は、例えば、指またはスタイラスペン等の指示体による接触を検知する。タッチパネル３８は、タッチパネル３８に対する指示体による接触の有無等の検知結果を示す検知結果情報を、予め定められた周期（例えば１００ミリ秒）で既定の出力先（例えば、後述のＣＰＵ（Central Processing Unit）７４、図３参照）に出力する。検知結果情報は、タッチパネル３８が指示体による接触を検知した場合、タッチパネル３８上の指示体による接触位置を特定可能な二次元座標（以下、「座標」という）を含み、タッチパネル３８が指示体による接触を検知していない場合、座標を含まない。

【0029】

十字キー３０は、１つまたは複数のメニューの選択、ズーム、またはコマ送り等の各種の指示に応じた指示内容信号を出力するマルチファンクションのキーとして機能する。ＭＥＮＵ／ＯＫキー３２は、メニュー（ＭＥＮＵ）ボタンとしての機能と、許可（ＯＫ）ボタンとしての機能とを兼備した操作キーである。メニュー（ＭＥＮＵ）ボタンとしての機能は、ディスプレイ２８の画面上に１つまたは複数のメニューを表示させる指示を行うための機能である。許可（ＯＫ）ボタンとしての機能は、選択内容の確定及び実行等を指示する機能である。ＢＡＣＫ／ＤＩＳＰボタン３４は、選択項目等、所望の対象の消去、指定内容の取消し、あるいは１つ前の操作状態に戻す場合等に使用される。

【0030】

図３は、本実施形態の撮像装置１０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。また、図４は、本実施形態の撮像装置１０に含まれる撮像レンズ１４のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

【0031】

図３に示すように、本実施形態の撮像装置本体１２は、マウント１３を備えており（図１も参照）、撮像レンズ１４は、マウント１５を備えている。撮像レンズ１４は、マウント１３にマウント１５が結合されることにより、撮像装置本体１２に交換可能に装着される。

【0032】

撮像レンズ１４は、上述したレンズユニット１８に加えて、絞り１９、及び制御装置４０を含む。制御装置４０は、マウント１３にマウント１５が接続されることで、撮像装置本体１２の外部Ｉ／Ｆ（Interface）７２を介してＣＰＵ７４と電気的に接続され、ＣＰＵ７４の指示に従って、撮像レンズ１４の全体を制御する。

【0033】

図４に示すように、本実施形態のレンズユニット１８は、入射レンズ８０、ズームレンズ８２、及び上述したフォーカスレンズ８４を含む。入射レンズ８０、ズームレンズ８２、及びフォーカスレンズ８４は、光軸Ｌ１に沿って設けられており、絞り１９側から光軸Ｌ１に沿ってフォーカスレンズ８４、ズームレンズ８２、及び入射レンズ８０の順に配置されている。

【0034】

被写体光は、入射レンズ８０に入射される。入射レンズ８０は、被写体光を透過させ、ズームレンズ８２に導く。本実施形態のズームレンズ８２は、光軸Ｌ１に沿って移動可能な複数のレンズを含む。撮像レンズ１４の焦点距離（以下、単に「焦点距離」という）は、ズームレンズ８２の位置によって調節される。具体的には、ズームレンズ８２は、十字キー３０等を介したズーム操作により各レンズが光軸Ｌ１に沿って近づいたり、遠ざかったりすることによってレンズ間の光軸Ｌ１に沿った位置関係が調節され、焦点距離が調節される。ズームレンズ８２は、入射レンズ８０から入射された被写体光を透過させ、フォーカスレンズ８４に導く。

【0035】

フォーカスレンズ８４は、光軸Ｌ１に沿って移動可能なレンズであり、光軸Ｌ１に沿って移動することで撮像素子２２の受光面２２Ａに形成される被写体像の合焦状態を変化させる。フォーカスレンズ８４は、ズームレンズ８２から入射された被写体光を透過させ、絞り１９に導く。絞り１９は、レンズユニット１８を透過した被写体光の光量を調節し、被写体光を撮像装置本体１２内に導く。

【0036】

撮像レンズ１４の制御装置４０は、レンズ側主制御部８６、焦点距離センサ８８、フォーカスレンズ駆動部９０、レンズ位置センサ９２、絞り駆動部９４、及び外部Ｉ／Ｆ９６を含む。

【0037】

レンズ側主制御部８６は、ＣＰＵ９８、一次記憶部１００、及び二次記憶部１０２を備えている。ＣＰＵ９８は、撮像レンズ１４の全体を制御する。一次記憶部１００は、各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられる揮発性のメモリである。一次記憶部１００の一例としては、ＲＡＭ（Random Access Memory）が挙げられる。二次記憶部１０２は、各種プログラム及び各種パラメータ等を予め記憶した不揮発性のメモリである。二次記憶部１０２の一例としては、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）またはフラッシュメモリ等が挙げられる。

【0038】

ＣＰＵ９８、一次記憶部１００、及び二次記憶部１０２は、バスライン１０４に接続されている。また、焦点距離センサ８８、フォーカスレンズ駆動部９０、レンズ位置センサ９２、絞り駆動部９４、及び外部Ｉ／Ｆ９６も、バスライン１０４に接続されている。

【0039】

外部Ｉ／Ｆ９６は、マウント１５にマウント１３が接続されることで、撮像装置本体１２の外部Ｉ／Ｆ７２と接続される。外部Ｉ／Ｆ９６は、外部Ｉ／Ｆ７２と協働して、ＣＰＵ９８と撮像装置本体１２のＣＰＵ７４との間の各種情報の送受信を司る。

【0040】

焦点距離センサ８８は、十字キー３０等を介したズーム操作の量から、ズームレンズ８２の状態を検出し、検出したズームレンズ８２の状態を焦点距離に換算する。そして、焦点距離センサ８８は、換算して得られた焦点距離を示す焦点距離情報をＣＰＵ９８に出力する。

【0041】

フォーカスレンズ駆動部９０は、フォーカスレンズ駆動用モータ（図示省略）を含む。本実施形態のフォーカスレンズ駆動部９０は、本開示の移動部の一例である。フォーカスレンズ駆動部９０は、受付デバイス６２（図３参照）によって受け付けられた指示に応じて、ＣＰＵ９８の制御下で、駆動パルスに応じてフォーカスレンズ駆動用モータを作動させることで、フォーカスレンズ８４を光軸Ｌ１に沿って移動させる。すなわち、フォーカスレンズ駆動部９０は、ＣＰＵ９８からの指示に従って、フォーカスレンズ駆動用モータを作動させ、フォーカスレンズ駆動用モータの動力をフォーカスレンズ８４に伝達することより、フォーカスレンズ８４を光軸Ｌ１に沿って移動させる。レンズ位置センサ９２は、フォーカスレンズ８４の光軸Ｌ１に沿った位置（以下、単に「フォーカスレンズ８４の位置」という）を検出し、検出した位置を示すレンズ位置情報をＣＰＵ９８に出力する。

【0042】

絞り駆動部９４は、絞り駆動用モータ（図示省略）を含む。絞り駆動部９４は、受付デバイス６２によって受け付けられた指示に応じて、ＣＰＵ９８の制御下で、絞り駆動用モータを作動させることで、絞り１９の開口の大きさを調節する。

【0043】

また、本実施形態の撮像装置１０は、所謂コントラストＡＦ方式で合焦状態を制御するオートフォーカスを行う。具体的には、本実施形態の撮像装置１０は、一例として図５に示すように、無限遠（ＩＮＦ：infinity）側と至近（ＭＯＤ：minimum object distance）側との間の範囲内においてフォーカスレンズ８４の位置を光軸Ｌ１に沿って移動させながら、複数の異なる位置で撮像画像のコントラスト値を導出する。そして、撮像装置１０のフォーカスレンズ駆動部９０は、導出したコントラスト値がピーク値となる位置にフォーカスレンズ８４を移動させることによって、合焦状態の制御（以下、「合焦制御」という）を行う。本実施形態では、コントラスト値として、撮像画像における測距領域（詳細後述）内の画像のコントラスト値を適用している。本実施形態の撮像装置１０では、合焦制御を行う場合に、撮像画像内に複数の測距領域を設定する（詳細後述）。

【0044】

本実施形態では、フォーカスレンズ８４の像倍率を表す像倍率データ１１０が、一例として図６に示すように、レンズ側主制御部８６の二次記憶部１０２に、予め記憶されている。フォーカスレンズ８４の像倍率は、フォーカスレンズの種類等によっても異なり、また、フォーカスレンズ８４の位置に応じて異なる場合がある。このようにフォーカスレンズ８４の位置に応じて像倍率が異なる場合は、像倍率データ１１０は、フォーカスレンズ８４の位置と像倍率との対応関係を表す情報となる。なお、実際には、撮像レンズ１４、より具体的にはレンズユニット１８全体で像倍率が決定するが、フォーカスレンズ８４の移動によって像倍率が変化するため、以下では、「フォーカスレンズ８４の像倍率」という場合がある。また、フォーカスレンズ８４の種類によっては、フォーカスレンズ８４の位置によらず、像倍率が一定で変化しないものがある。この場合、像倍率データ１１０は、フォーカスレンズ８４の像倍率（一定値）を表す情報となる。

【0045】

一方、図３に示すように本実施形態の撮像装置本体１２は、撮像素子２２、本体側主制御部４６、撮像素子ドライバ５０、画像信号処理回路５２、画像メモリ５４、画像処理部５６、及び表示制御部５８を含む。また、撮像装置本体１２は、受付Ｉ／Ｆ６０、受付デバイス６２、メディアＩ／Ｆ６４、及び外部Ｉ／Ｆ７２を含む。

【0046】

本体側主制御部４６は、本開示の技術のコンピュータの一例であり、ＣＰＵ７４、一次記憶部７６、及び二次記憶部７８を備えている。ＣＰＵ７４は、撮像装置１０の全体を制御する。一次記憶部７６は、各種プログラムの実行におけるワークエリア等として用いられる揮発性のメモリである。一次記憶部７６の一例としては、ＲＡＭ等が挙げられる。本実施形態の二次記憶部７８は、図７に示すように、合焦制御プログラム７９を含む各種プログラム、及び各種パラメータ等を予め記憶した不揮発性のメモリである。二次記憶部７８の一例としては、ＥＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ等が挙げられる。

【0047】

ＣＰＵ７４は、二次記憶部７８から合焦制御プログラム７９を読み出して一次記憶部７６に展開し、展開した合焦制御プログラム７９に従って、詳細を後述する合焦制御処理を実行する。換言すると、ＣＰＵ７４は、合焦制御プログラム７９を実行することで、本開示の入力部、処理部、及び制御部として動作する。本実施形態の合焦制御プログラム７９が、本開示のプログラムの一例である。

【0048】

ＣＰＵ７４、一次記憶部７６、及び二次記憶部７８は、バスライン８１に接続されている。また、撮像素子ドライバ５０、及び画像信号処理回路５２も、バスライン８１に接続されている。また、画像メモリ５４、画像処理部５６、表示制御部５８、受付Ｉ／Ｆ６０、メディアＩ／Ｆ６４、及び外部Ｉ／Ｆ７２も、バスライン８１に接続されている。

【0049】

撮像素子ドライバ５０は、撮像素子２２に接続されている。撮像素子ドライバ５０は、撮像素子２２の動作を制御する。本実施形態では、撮像素子２２として、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサを用いている。ただし、本開示の技術はこれに限定されるものではなく、撮像素子２２として、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）イメージセンサ等の他のイメージセンサを用いてもよい。

【0050】

画像信号処理回路５２は、水平同期信号に応じて撮像素子２２から１フレーム分の画像信号を画素毎に読み出す。画像信号処理回路５２は、読み出した画像信号に対して、相関二重サンプリング処理、自動利得調整、及びＡ／Ｄ（Analog／Digital）変換等の各種処理を行う。画像信号処理回路５２は、画像信号に対して各種処理を行うことでデジタル化した画像信号を、ＣＰＵ７４から供給されるクロック信号で規定される特定のフレームレート（例えば、数十フレーム／秒）で１フレーム毎に画像メモリ５４に出力する。画像メモリ５４は、画像信号処理回路５２から入力された画像信号を一時的に保持する。

【0051】

画像処理部５６は、画像メモリ５４から特定のフレームレートで１フレーム毎に画像信号を取得し、取得した画像信号に対して、ガンマ補正、輝度変換、色差変換、及び圧縮処理等の各種処理を行う。また、画像処理部５６は、各種処理を行って得た画像信号を、特定のフレームレートで１フレーム毎に表示制御部５８に出力する。更に、画像処理部５６は、各種処理を行って得た画像信号を、ＣＰＵ７４の要求に応じて、ＣＰＵ７４に出力する。

【0052】

表示制御部５８は、タッチパネルディスプレイ２９のディスプレイ２８、及びファインダ３６に接続されており、ＣＰＵ７４の制御下で、ディスプレイ２８、及びファインダ３６を制御する。また、表示制御部５８は、画像処理部５６から入力された画像信号を、１フレーム毎に特定のフレームレートでディスプレイ２８、及びファインダ３６に出力する。

【0053】

ディスプレイ２８は、表示制御部５８から特定のフレームレートで入力された画像信号により示される画像をライブビュー画像として表示する。また、ディスプレイ２８は、単一フレームで撮像されて得られた単一フレーム画像である静止画像も表示する。なお、ディスプレイ２８には、ライブビュー画像の他に、再生画像及びメニュー画面等が表示される。ファインダ３６は、いわゆる電子ビューファインダであり、ディスプレイ２８と同様に、表示制御部５８から特定のフレームレートで入力された画像信号により示される画像をライブビュー画像として表示する。

【0054】

受付デバイス６２は、ダイヤル２４、レリーズボタン２６、十字キー３０、ＭＥＮＵ／ＯＫキー３２、及びＢＡＣＫ／ＤＩＳＰボタン３４等を有しており、ユーザによる各種指示を受け付ける。

【0055】

タッチパネルディスプレイ２９のタッチパネル３８及び受付デバイス６２は、受付Ｉ／Ｆ６０に接続されており、受け付けた指示の内容を示す指示内容信号を受付Ｉ／Ｆ６０に出力する。受付Ｉ／Ｆ６０は、入力された指示内容信号をＣＰＵ７４に出力する。ＣＰＵ７４は、受付Ｉ／Ｆ６０から入力された指示内容信号に応じた処理を実行する。

【0056】

メディアＩ／Ｆ６４には、メモリカード６６が着脱可能に接続されている。メディアＩ／Ｆ６４は、ＣＰＵ７４の制御下で、メモリカード６６に対する画像ファイルの記録及び読み出しを行う。

【0057】

メディアＩ／Ｆ６４によってメモリカード６６から読み出された画像ファイルは、ＣＰＵ７４の制御下で、画像処理部５６によって伸長処理が施されてディスプレイ２８に再生画像として表示される。

【0058】

撮像装置１０では、受付デバイス６２で受け付けられた指示に応じて、動作モードが切り替えられる。例えば、撮像装置１０では、撮像モード下において、受付デバイス６２で受け付けられた指示に応じて、静止画撮像モードと動画撮像モードとが選択的に設定される。静止画撮像モード下では、静止画像ファイルがメモリカード６６に記録可能になり、動画撮像モード下では、動画像ファイルがメモリカード６６に記録可能になる。

【0059】

ＣＰＵ７４は、静止画撮像モード下でレリーズボタン２６によって静止画像の撮像の指示が受け付けられた場合、撮像素子ドライバ５０を制御することで、撮像素子２２に１フレーム分の本露光を行わせる。画像処理部５６は、ＣＰＵ７４の制御下で、１フレーム分の露光が行われることによって得られた画像信号を取得し、取得した画像信号に対して圧縮処理を施して特定の静止画像用フォーマットの静止画像ファイルを生成する。なお、特定の静止画像用フォーマットは、例えば、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）形式のフォーマットであってもよい。静止画像ファイルは、ＣＰＵ７４の制御下で、メディアＩ／Ｆ６４によってメモリカード６６に記録される。

【0060】

画像処理部５６は、動画撮像モード下でレリーズボタン２６によって動画像の撮像の指示が受け付けられた場合、ライブビュー画像用の画像信号に対して圧縮処理を施して特定の動画像用フォーマットの動画像ファイルを生成する。なお、特定の動画像用フォーマットとは、例えば、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）形式のフォーマットであってもよい。動画像ファイルは、ＣＰＵ７４の制御下で、メディアＩ／Ｆ６４によってメモリカード６６に記録される。

【0061】

次に、本実施形態の撮像装置１０の作用として、上述したオートフォーカスにおける合焦制御処理を実行する場合の撮像装置１０の作用について説明する。

【0062】

フォーカスレンズ８４を無限遠側と至近側との間の範囲で移動させる場合、フォーカスレンズ８４の位置の変化に伴ってフォーカスレンズ８４の像倍率が変化する場合がある。一例として、フォーカスレンズ８４が無限遠側から至近側に向けて移動すると、フォーカスレンズ８４の像倍率が拡大し、また、フォーカスレンズ８４が至近側から無限遠側に向けて移動すると、フォーカスレンズ８４の像倍率が縮小する場合がある。この場合、図８に示すように、フォーカスレンズ８４の像倍率がフォーカスレンズ８４の位置に応じて変化すると、撮像画像１５０（１５０Ａ、１５０Ｂ、及び１５０Ｃ）に含まれる被写体の画像１５４（１５４Ａ、１５４Ｂ及び、１５４Ｃ）の位置及び大きさが変化する場合がある。なお、以下では、撮像画像１５０Ａ、１５０Ｂ、及び１５０Ｃ、被写体の画像１５４Ａ、１５４Ｂ及び、１５４Ｃ等について総称する場合は、個々を示す符号（Ａ〜Ｃ）の記載を省略する場合がある。また、以下では、被写体の画像１５４の位置を、単に「像位置」という場合がある。

【0063】

図８に示した例では、被写体の画像１５４の大きさは、無限遠側に対応する撮像画像１５０Ａの被写体の画像１５４Ａが最も大きく、無限遠側と至近側との間の位置Ｘに対応する撮像画像１５０Ｂの被写体の画像１５４Ｂ、至近側に対応する撮像画像１５０Ｃの被写体の画像１５４Ｃの順で小さくなる。また、被写体の画像１５４の位置は、撮像画像１５０Ａの被写体の画像１５４Ａが最も撮像画像１５０の外縁に近く、撮像画像１５０Ｂの被写体の画像１５４Ｂ、撮像画像１５０Ｃの１５４Ｃの順で撮像画像１５０の中心１５１に近付く。すなわち、フォーカスレンズ８４が無限遠側に近付くほど、被写体の画像１５４の位置は、撮像画像１５０の中心１５１から外縁に向かう方向に移動する傾向がある。また、フォーカスレンズ８４が無限遠側に近付くほど、被写体の画像１５４の画像の大きさは、大きくなる傾向がある。逆を言えば、被写体の画像１５４は、フォーカスレンズ８４が至近側に近付くほど、撮像画像１５０の外縁から中心１５１に向けた位置に移動し、画像が小さくなる傾向がある。

【0064】

このように、被写体の画像１５４の位置が変化することにより、被写体の画像１５４が測距領域から外れてしまうことを抑制するために、本実施形態の撮像装置１０では、上述したように撮像画像１５０内に複数の測距領域を設定する、所謂、多点測距を行う。図９には、複数の測距領域を設定した一例を示す。図９では、９つの測距領域１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄ、１５２Ｅ、１５２Ｆ、１５２Ｇ、１５２Ｈ、１５２Ｉを設定した場合を示している。図９に示した一例のように、本実施形態の測距領域１５２Ａ〜１５２Ｉは、同一の形状及び大きさであり、隣り合った状態に配置されている。なお、以下では、測距領域１５２Ａ〜１５２Ｉを総称する場合、測距領域１５２という。本実施形態の撮像装置１０において、多点測距を行う処理が、本開示の処理部が行う第１処理の一例である。

【0065】

多点測距では、測距領域１５２各々のコントラスト値を取得し、測距領域１５２毎にコントラスト値の変化のピークに対応するフォーカスレンズ８４の位置を検出する。そして測距領域１５２毎に検出されたフォーカスレンズ８４の位置から、フォーカスレンズ８４の合焦位置を特定する。

【0066】

測距領域１５２毎に検出されたフォーカスレンズ８４の位置から、フォーカスレンズ８４の合焦位置を特定する方法は特に限定されない。例えば、メインとなる被写体は手前に位置する傾向があることを鑑みて、検出されたフォーカスレンズ８４の位置のうち、最も手前の位置を、合焦位置として特定する、手前優先式を適用してもよい。また例えば、検出されたフォーカスレンズ８４の位置が近い測距領域１５２が予め定められた数以上ある場合、その測距領域１５２により検出されたフォーカスレンズ８４の位置の平均値を、合焦位置として特定する、面積方式としてもよい。

【0067】

フォーカスレンズ８４の位置が変化すると、各測距領域１５２に対して、図１０に示した矢印Ｐ方向に、被写体の画像１５４の位置が変化する。このため、各測距領域１５２内から被写体の画像１５４が出入りし、安定したコントラスト値を取得することができない場合がある。

【0068】

そこで、本実施形態の撮像装置１０では、ＣＰＵ７４が、フォーカスレンズ８４の像倍率の変化量に応じた像位置の変化量が小さく、安定したコントラスト値を取得できると判断される場合、多点測距を行う。一方、像位置の変化量が大きく、安定したコントラスト値を取得できない懸念が高い場合、多点測距に替わり、各測距領域１５２のコントラスト値を加算した加算値に基づいてフォーカスレンズ８４の位置を検出し、合焦位置とする制御を行う。この制御は、各測距領域１５２のコントラスト値を加算することにより、９つの測距領域１５２を合わせた大きな１つの測距領域１５２によりコントラスト値の変化のピークを検出し、フォーカスレンズ８４の位置を検出していることと等価となる。測距領域１５２全体では、１つ１つの測距領域１５２の場合よりも、被写体の画像１５４の出入りが少なくなるため、１つ１つの測距領域１５２の場合と比較して、安定したコントラスト値を取得することができる。本実施形態では、このように複数の測距領域１５２のコントラスト値を加算して合焦位置を特定する方法を、「加算エリア測距」という。なお、以下では、加算エリア測距において、加算対象となる複数の測距領域１５２により形成される測距領域全体を、説明の便宜上、「測距領域１５３」という。本実施形態の撮像装置１０において、加算エリア測距を行う処理が、本開示の処理部が行う第２処理の一例である。

【0069】

次に、本実施形態のＣＰＵ７４により実行される、合焦制御処理について説明する。図１１には、本実施形態の撮像装置１０のＣＰＵ７４により実行される合焦制御処理の一例のフローチャートを示す。本実施形態では、ユーザがレリーズボタン２６を半押し状態にした場合に、撮像装置１０のＣＰＵ７４が、二次記憶部７８から合焦制御プログラム７９を読み出して一次記憶部７６に展開して実行することにより、図１１に一例を示した、合焦制御処理を実行する。

【0070】

図１１のステップＳ１００で、ＣＰＵ７４は、撮像レンズ１４が撮像装置本体１２に、撮像レンズ１４の制御装置４０と通信が可能な状態に接続されているか否かを判定する。本実施形態では具体的には、ＣＰＵ７４は、マウント１３にマウント１５が接続されているか否かを判定する。撮像レンズ１４が撮像装置本体１２に接続されていない場合、ステップＳ１００の判定が否定判定となり、本合焦制御処理を終了する。一方、撮像レンズ１４が撮像装置本体１２に接続されている場合、ステップＳ１００の判定が肯定判定となり、ステップＳ１０２へ移行する。

【0071】

次のステップＳ１０２で、ＣＰＵ７４は、コントラスト値のピークを検出するピーク検出動作を行う。ＣＰＵ７４は、フォーカスレンズ８４の移動が開始されると、フォーカスレンズ８４を移動させた位置毎に、測距領域１５２毎に、測距領域１５２内の被写体の画像のコントラスト値を検出し、コントラスト値がピークとなるフォーカスレンズ８４の位置を検出する。

【0072】

ステップＳ１０４で、ＣＰＵ７４は、像倍率データ１１０を取得する、上述したように、像倍率データ１１０は、撮像レンズ１４の制御装置４０が有する二次記憶部１０２に記憶されている。そのため、ＣＰＵ７４は、制御装置４０のＣＰＵ９８によって二次記憶部１０２から読み出された像倍率データ１１０を、外部Ｉ／Ｆ７２及び外部Ｉ／Ｆ９６を介して取得する。

【0073】

次のステップＳ１０６で、ＣＰＵ７４は、像位置の変化量を導出する。具体的には、本実施形態のＣＰＵ７４は、まず、像倍率データ１１０に基づいて、コントラスト値のピークを検出するためにフォーカスレンズ８４を移動させる範囲（以下、「ピークサーチ範囲」という）における像位置（被写体の画像１５４の位置）の変化量を導出する。

【0074】

ピークサーチ範囲におけるピークの検出を開始する位置（開始位置）をｐｓ、開始位置ｐｓに対応する像倍率をＫ［ｐｓ］とする。また、ピークの検出を終了する位置（終了位置）をｐｅ、終了位置ｐｅに対応する像倍率をＫ［ｐｅ］とする。また、撮像画像１５０の中心１５１から測距領域１５２の中心までの距離をＲとすると、ピークサーチ中の像位置の変化量Ｄは、開始位置ｐｓから終了位置ｐｅまでの間に、被写体の画像１５４が相対的にどれほど移動したかを表す、下記（１）式により導出される。

【0075】

Ｄ＝｜Ｒ×（Ｋ［ｐｓ］−Ｋ［ｐｅ］）÷Ｋ［ｐｓ］｜ ・・・（１）

【0076】

次のステップＳ１０８で、ＣＰＵ７４は、上記ステップＳ１０６で導出した像位置の変化量Ｄが、所定値以下であるか否かを判定する。ステップＳ１０８を実行することにより、ＣＰＵ７４が、本開示の制御部として機能し、撮像レンズ１４の像倍率の変化に応じた像位置の変化量Ｄに応じて、処理部に行わせる一方の処理を切り替える制御を行う。

【0077】

すなわち、像位置の変化量Ｄが所定値以下の場合、ステップＳ１０８の判定が肯定判定となり、ステップＳ１１０へ移行する。ステップＳ１１０で、ＣＰＵ７４は、上述した多点測距により、フォーカスレンズ８４の合焦位置を特定する。なお、測距領域１５２各々により検出されたフォーカスレンズ８４の位置から合焦位置を特定する方法は、上述の手前優先式及び面積方式のいずれを適用してもよく、いずれか一方の方式を予め定めておいてもよいし、ユーザにより選択が可能であってもよい。

【0078】

一方、像位置の変化量Ｄが、所定値以下ではない場合、換言すると、像位置の変化量Ｄが所定値を超える場合、ステップＳ１０８の判定が否定判定となり、ステップＳ１１２へ移行する。この場合、ＣＰＵ７４は、上述した加算エリア測距を行う。そのため、ステップＳ１１２で、ＣＰＵ７４は、測距領域１５２毎のコントラスト値を加算する。そして次のステップＳ１１４で、ＣＰＵ７４は、加算値に基づいた合焦位置の特定を行う。このようにしてＣＰＵ７４が本開示の処理部として機能し、多点測距または加算エリア測距のいずれかが行われる。

【0079】

次のステップＳ１１６で、ＣＰＵ７４は、フォーカスレンズ駆動部９０によって、特定した合焦位置にフォーカスレンズ８４を移動させる。このステップＳ１１６の処理により、合焦位置にフォーカスレンズ８４を移動させることで、所謂、ピントがあった状態となり、本合焦制御処理が終了される。

【0080】

このように本実施形態の撮像装置１０では、フォーカスレンズ８４の位置の変化に伴い変化する像位置の変化量が所定値を超える場合、多点測距に替わり、加算エリア測距を行う。加算エリア測距を行うため、１つ１つの測距領域１５２を合わせた測距領域１５３内の被写体の画像１５４のコントラスト値により、フォーカスレンズ８４の合焦位置を特定するのと等価となる。従って、本実施形態の撮像装置１０によれば、フォーカスレンズ８４の像倍率の変化に応じて像位置が変化した場合でも、安定してコントラスト値を取得することができるため、合焦位置の特定精度を向上させることができる。

【0081】

［第２実施形態］
以下、第２実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態では、上記第１実施形態で説明した構成及び作用と同一の構成及び作用については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

【0082】

本実施形態の撮像装置１０の構成は、第１実施形態の撮像装置１０の構成（図１〜図４参照）と同様であるため、説明を省略する。なお、本実施形態のＣＰＵ７４が、本開示の指示部の一例である。

【0083】

一方、本実施形態の撮像装置１０の作用は、合焦制御処理の一部が異なっている。合焦制御処理において、ピーク検出の動作中に被写体が動いてしまう場合がある。被写体が動くと、撮像画像１５０における被写体の画像１５４の位置も変化する。このような場合に対応する方法として、いわゆる被写体追尾モード等と呼ばれる方法がある。被写体追尾モードでは、ＣＰＵ７４は、ピーク検出の動作中に取得した撮像画像１５０を用いて、撮像画像１５０に含まれる特定の被写体の画像１５４を追尾して、被写体の画像１５４の移動に合わせて、測距領域１５２の位置を移動させる移動処理を行う。

【0084】

このように被写体追尾モードでは、被写体の画像１５４の移動に合わせて、測距領域１５２の位置を移動させるため、フォーカスレンズ８４の位置が移動することにより像位置が変化した場合でも、移動した被写体の画像１５４の位置に合わせて、測距領域１５２の位置が移動する。そのため、第１実施形態で説明したように、加算エリア測距を行わなくても、測距領域１５２内に、被写体の画像１５４が十分に収まる。そこで、本実施形態の合焦制御処理では、被写体追尾モードを実行する場合には、多点測位を行う。

【0085】

図１２には、本実施形態の合焦制御処理の流れの一例を示すフローチャートを示す。図１２に示すように、本実施形態の合焦制御処理では、第１実施形態の合焦制御処理（図１１参照）に比べ、ステップＳ１０２とステップＳ１０４との間に、ステップＳ１０３の処理を実行する点が異なっている。

【0086】

図１２に示すステップＳ１０３で、ＣＰＵ７４は、被写体追尾モードを実行するか否かを判定する。本実施形態の撮像装置１０では、一例として、ユーザによる被写体追尾モードの実行の指示を受付デバイス６２が受け付けた場合に、被写体追尾モードがＣＰＵ７４により実行される。そのため、受付デバイス６２が被写体追尾モードの実行の指示を受け付けた場合、ステップＳ１０３の判定が肯定判定となり、ステップＳ１１０へ移行する。従って、被写体追尾モードを実行する場合、多点測距が行われる。

【0087】

一方、受付デバイス６２が被写体追尾モードの実行の指示を受け付けていない場合、ステップＳ１０３の判定が否定判定となり、ステップＳ１０４へ移行する。従って、被写体追尾モードを実行しない場合、第１実施形態と同様に、像位置の変化量が所定値を超えると、加算エリア測距が行われる。

【0088】

このように、本実施形態の撮像装置１０では、被写体の画像１５４の移動に応じて測距領域１５２の位置を移動させる、被写体追尾モードを実行する場合、多点測距により合焦位置を特定している。

【0089】

従って、本実施形態の撮像装置１０によれば、測距領域１５２内に被写体の画像１５４以外の画像が含まれるのを抑制することができるため、被写体の画像１５４に対応する特定の被写体と異なる被写体に合焦してしまうのを抑制することができ、特定の被写体に合焦し易くすることができる。

【0090】

［第３実施形態］
以下、第３実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態では、上記第１実施形態及び第２実施形態で説明した構成及び作用と同一の構成及び作用については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

【0091】

本実施形態の撮像装置１０の構成は、第１実施形態の撮像装置１０の構成（図１〜図４参照）と同様であるため、説明を省略する。

【0092】

第２実施形態では、ユーザによる被写体追尾モードの実行の指示を受付デバイス６２が受け付けた場合に、被写体追尾モードがＣＰＵ７４により実行される形態について説明した。本実施形態では、受付デバイス６２がユーザによる被写体追尾モードの実行の指示を受け付けていない場合でも、自動的に被写体追尾モードの実行が可能な形態について説明する。

【0093】

被写体追尾モードを実行する場合、ＣＰＵ７４は、撮像画像１５０に対して画像解析を行い、被写体の顔等を検出し、検出した顔を含む領域に対する追尾を行う処理を実行する。この処理では、フォーカスレンズ８４の移動中に取得した複数の撮像画像１５０に対して、テンプレートマッチングを行うことで、被写体の顔を含む領域を検出し、被写体の画像１５４の移動後の位置を検出するため、演算処理の負荷が高く、演算処理に時間を要する。そのため、ピーク検出動作中におけるフレームレートが高速になると、演算処理が追いつかず、リアルタイムに測距領域１５２を移動させることができない場合が生じる。

【0094】

そこで、本実施形態の撮像装置１０では、フレームレート及び演算処理に要すると見込まれる時間（以下、「演算見込時間」という）の少なくとも一方に応じて、被写体追尾モードの実行の可否の判定を行う。

【0095】

図１３には、本実施形態の合焦制御処理の流れの一例を示すフローチャートを示す。図１３に示すように、本実施形態の合焦制御処理では、第２実施形態の合焦制御処理（図１２参照）のステップＳ１００とＳ１０２との間に、ステップＳ１０１Ａ、Ｓ１０１Ｂ、Ｓ１０１Ｃ、Ｓ１０１Ｄの各処理を実行する点が異なっている。

【0096】

図１３に示すステップＳ１０１Ａで、ＣＰＵ７４は、ユーザによる被写体追尾モードの実行の指示を受付デバイス６２が受け付けたか否か判定する。受付デバイス６２がユーザによる被写体追尾モードの実行の指示を受け付けた場合、ステップＳ１０１Ａの判定が肯定判定となり、ステップＳ１０１Ｃへ移行する。

【0097】

一方、受付デバイス６２が、ユーザによる被写体追尾モードの実行の指示を受け付けていない場合、ステップＳ１０１Ａの判定が否定判定となり、ステップＳ１０１Ｂへ移行する。

【0098】

ステップＳ１０１Ｂで、ＣＰＵ７４は、フレームレートｆ［Ｈｚ］と演算見込時間ｔ（ｓｅｃ）とを乗算した値が、閾値ＴＨ以下（ｆ×ｔ≦ＴＨ）であるか否かを判定する。本実施形態では、本ステップＳ１０１Ｂの処理を実行することにより、ＣＰＵ７４は、フレームレートが高速であるために被写体の位置の変化を検出するのに要する演算処理が追いつかない状態であるか否かを判定する。なお、本判定に用いるための閾値ＴＨは実験等により予め得ておき、二次記憶部７８に記憶させておけばよい。また、演算見込時間ｔは、撮像画像１５０の大きさ及び／または解像度等により異なるため、本実施形態の撮像装置１０では、撮像画像１５０の大きさ及び／または解像度等に応じた複数の演算見込時間ｔを、予め二次記憶部７８に記憶させておく。本実施形態の演算見込時間ｔが、本開示の処理予想時間の一例である。

【0099】

フレームレートｆと演算見込時間ｔとを乗算した値が、閾値ＴＨ以下の場合、ステップＳ１０１Ｂの判定が肯定判定となり、ステップＳ１０１Ｃへ移行する。ステップＳ１０１Ｃで、ＣＰＵ７４は、被写体追尾モードの実行を許可する。

【0100】

一方、フレームレートｆと演算見込時間ｔとを乗算した値が、閾値ＴＨ以下ではない場合、換言すると、フレームレートｆと演算見込時間ｔとを乗算した値が、閾値ＴＨを超える場合、ステップＳ１０１Ｂの判定が否定判定となり、ステップＳ１０１Ｄへ移行する。ステップＳ１０１Ｄで、ＣＰＵ７４は、被写体追尾モードの実行を禁止する。

【0101】

例えば、閾値ＴＨが５（ＴＨ＝５）、かつ演算見込時間ｔが０．０１［ｓｅｃ］の場合、フレームレートｆに応じて、以下のようになる。

【0102】

フレームレートｆが１００［Ｈｚ］の場合、
ｔ×ｆ＝０．０１×１００＝１≦ＴＨ
となるため、上記ステップＳ１０１Ｂが肯定判定となり、ステップＳ１０１Ｃで被写体追尾モードの実行が許可される。

【0103】

一方、フレームレートｆが１０００［Ｈｚ］の場合、
ｔ×ｆ＝０．０１×１０００＝１０＞ＴＨ
となるため、上記ステップＳ１０３Ｂは否定判定となり、ステップＳ１０１Ｄで被写体追尾モードの実行が禁止される。

【0104】

このように本実施形態では、フレームレートｆが高速になると、ＣＰＵ７４により被写体追尾モードの実行が禁止される。

【0105】

また例えば、閾値ＴＨが５（ＴＨ＝５）、かつフレームレートｆが１００［Ｈｚ］の場合、演算見込時間ｔに応じて、以下のようになる。

【0106】

演算見込時間ｔが０．０１［ｓｅｃ］の場合、上述したように、ｔ×ｆ＝１≦ＴＨ、となるため、上記ステップＳ１０３Ｂが肯定判定となり、ステップＳ１０１Ｃで被写体追尾モードの実行が許可される。

【0107】

一方、演算見込時間ｔが０．１［ｓｅｃ］の場合、
ｔ×ｆ＝０．１×１００＝１０＞ＴＨ
となるため、上記ステップＳ１０１Ｂは否定判定となり、ステップＳ１０１Ｄで被写体追尾モードの実行が禁止される。

【0108】

このように、本実施形態では、演算見込時間ｔが長くなると、ＣＰＵ７４により被写体追尾モードの実行が禁止される。

【0109】

なお、本実施形態では、被写体追尾モードの実行を許可及び禁止のいずれとするかの判定を、フレームレートｆと演算見込時間ｔとを乗算した値と、閾値ＴＨとを比較することにより行う形態としているが、本形態に限定されない。フレームレートｆ及び演算見込時間ｔの少なくとも一方に応じて、被写体追尾モードの実行を許可及び禁止のいずれとするかの判定を行う形態であればよい。

【0110】

このように、本実施形態の撮像装置１０では、フレームレートｆ及び演算見込時間ｔの少なくとも一方に応じて、被写体追尾モードを実行した場合にリアルタイムに測距領域１５２を移動させることができないと見込まれ、かつ像位置の変化量Ｄが所定値を超える場合、加算エリア測距により、合焦位置を特定する。

【0111】

従って、本実施形態の撮像装置１０によれば、測距領域１５２内に被写体の画像１５４が含まれる確率を高くすることができる。

【0112】

［第４実施形態］
以下、第４実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態では、上記第１実施形態で説明した構成及び作用と同一の構成及び作用については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

【0113】

本実施形態の撮像装置１０の構成は、第１実施形態の撮像装置１０の構成（図１〜図４参照）と同様であるため、説明を省略する。

【0114】

一方、本実施形態の撮像装置１０の作用は、合焦制御処理の一部が異なっている。合焦制御処理の方式として、ピーク検出動作においてフォーカスレンズ８４を移動させている最中に、コントラスト値のピークが検出されると、フォーカスレンズ８４の移動を停止させ、ピーク検出動作（合焦制御処理）を終了させる方式が知られている。撮像装置１０から特定の被写体までの距離に応じて、光軸方向におけるピークの位置は異なる。そのため、この方式では、撮像装置１０から特定の被写体までの距離によって、フォーカスレンズ８４の移動について、ピーク検出動作を開始する開始位置ｐｓからフォーカスレンズ８４の移動を停止するまでの距離、すなわちピークサーチ範囲が異なる。従って、撮像装置１０から特定の被写体までの距離によって、像位置の変化量が異なる。

【0115】

本実施形態の撮像装置１０では、ピーク検出動作を停止した場合に、フォーカスレンズ８４が移動した範囲であるピークサーチ範囲に応じて導出した像位置の変化量に基づいて、多点測距及び加算エリア測距のいずれを行うかの判定を行う。また、撮像装置１０は、加算エリア測距を行う場合は、像位置の変化量に基づいて、加算する測距領域１５２を決定する。

【0116】

図１４に示すように、本実施形態では、ピーク検出動作を行う場合、フォーカスレンズ８４を、現在位置から、ピーク検出のための移動方向とは逆方向に一旦、移動させ、移動させた位置をピーク検出動作の開始位置ｐｓとし、ピークサーチ範囲の基準位置とする。なお、図１４では、一例として、至近（ＭＯＤ）側から無限遠（ＩＮＦ）側へフォーカスレンズ８４を移動させる場合を示している。

【0117】

図１５には、本実施形態の合焦制御処理の流れの一例を示すフローチャートを示す。図１５に示すように、本実施形態の合焦制御処理では、第１実施形態の合焦制御処理（図１１参照）に比べ、ステップＳ１１２の前に、ステップＳ１１１の処理を実行する点が異なっている。

【0118】

なお、本実施形態では、上述したように、ステップＳ１０２のピーク検出動作において、フォーカスレンズ８４を、無限遠側の端、または至近側の端まで移動させる前に、コントラスト値の変化のピークが検出された場合、フォーカスレンズ８４の移動を停止させる。なお、ここでコントラスト値のピークを検出する測距領域１５２は、例えば、測距領域１５２Ａ〜１５２Ｉのいずれか１つであってもよいし、予め定められた測距領域１５２であってもよい。また例えば、予め定められた数以上の測距領域１５２においてピークを検出した場合としてもよい。また例えば、最も手前の位置の被写体についてピークを検出した場合としてもよい。この場合、図１４に示したように、フォーカスレンズ８４の移動を停止させた位置が、ピークサーチ終了位置ｐｅとなる。

【0119】

図１５に示すステップＳ１１１で、ＣＰＵ７４は、上記ステップＳ１０６で導出した像位置の変化量に応じて、コントラスト値を加算する測距領域１５２を決定する。本実施形態の撮像装置１０では、像位置の変化量が大きいほど、加算する測距領域１５２の数を多くする。換言すると、本実施形態の撮像装置１０では、像位置の変化量が大きいほど、測距領域１５３の大きさを大きくする。

【0120】

例えば、像位置の変化量に応じて予め閾値を定めておき、ＣＰＵ７４は、変化量が閾値以下の場合、２個×２個の、合計４個の測距領域１５２のコントラスト値を加算すると決定する。図１６Ａ、図１６Ｂ、図１６Ｃ、図１６Ｄには、４個の測距領域１５２による測距領域１５３の具体例を示す。図１６Ａは、測距領域１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｄ、及び１５２Ｅの４個による測距領域１５３を示している。また、図１６Ｂは、測距領域１５２Ｄ、１５２Ｅ、１５２Ｇ、及び１５２Ｈの４個による測距領域１５３を示している。図１６Ｃは、測距領域１５２Ｅ、１５２Ｆ、１５２Ｈ、及び１５ＩＥの４個による測距領域１５３を示している。さらに、図１６Ｄは、測距領域１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｅ、及び１５２Ｆの４個による測距領域１５３を示している。

【0121】

なお、測距領域１５３を、図１６Ａ〜図１６Ｄに示した例のいずれとするかは限定されない。例えば、図１６Ａ〜図１６Ｄのいずれとするかを予め定めておいてもよい。また例えば、フォーカスレンズ８４を移動させる方向、すなわち、像位置の移動方向に応じて、ＣＰＵ７４が、図１６Ａ〜図１６Ｄの測距領域１５３のいずれかを選択してもよい。具体的には、上述したように、フォーカスレンズ８４が至近側から無限遠側に移動する場合、像位置が撮像画像１５０の中心１５１から外縁に向かう方向に移動するため、例えば、ＣＰＵ７４は、図１６Ａまたは図１６Ｂに示した測距領域１５３を選択する。一方、上述したように、フォーカスレンズ８４が無限遠側から至近遠側に移動する場合、像位置が撮像画像１５０の外縁から中心１５１に向かう方向に移動するため、例えば、ＣＰＵ７４は、図１６Ｃまたは図１６Ｄに示した測距領域１５３を選択する。

【0122】

一方、像位置の変化量が上記の閾値を超える場合、ＣＰＵ７４は、全ての（９個の）測距領域１５２のコントラスト値を加算すると決定する。

【0123】

このように、本実施形態の撮像装置１０では、実際のピークサーチ範囲ｐに応じた像位置の変化量に応じて、加算エリア測距を行い、かつ、加算する測距領域１５２の数を決定する。そのため、本実施形態の撮像装置１０によれば、適切な大きさの測距領域１５２（測距領域１５３）により、コントラスト値のピークの検出が行われるため、測距領域１５２（測距領域１５３）内に被写体の画像１５４以外の画像が含まれる確率を低くすることができる。

【0124】

従って、本実施形態の撮像装置１０によれば、フォーカスレンズ８４の像倍率の変化に応じて像位置が変化した場合でも、合焦位置の特定精度をより向上させることができる。

【0125】

［第５実施形態］
以下、第５実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態では、上記各実施形態で説明した構成及び作用と同一の構成及び作用については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

【0126】

本実施形態の撮像装置１０の構成は、第１実施形態の撮像装置１０の構成（図１〜図４参照）と同様であるため、説明を省略する。

【0127】

本実施形態では、被写体追尾モードを実行する場合に、処理予想時間（演算見込時間ｔ）に応じて、加算エリア測距において加算する測距領域１５２を決定する形態について説明する。

【0128】

合焦制御処理においてピーク検出動作を開始すると、フォーカスレンズ８４の移動によって生じる像倍率の変化に伴って、被写体の画像１５４の位置は、図１７に示した一例のように移動する。図１７において、横軸は、フォーカスレンズ８４の移動時間を表し、縦軸は、被写体の画像１５４の位置を表している。

【0129】

上述したように、被写体追尾モードでは、被写体の画像１５４の移動後の位置を検出するための演算処理の結果に基づいて、撮像画像１５０における測距領域１５２の位置を移動させる。従って、ピーク検出動作を開始した開始時刻Ｔ０から、始めに演算処理の結果が得られるまで、被写体の追尾ができず、測距領域１５２の位置が確定しない。そこで、本実施形態では、被写体の追尾に要する演算処理を行っている時間、具体的には、開始時刻Ｔ０から演算処理結果が得られるまでの時間（図１７、処理予想時間参照）における像位置の変化量Ｄ０を用いて、加算エリア測距において加算する測距領域１５２を決定する。

【0130】

図１８には、本実施形態の合焦制御処理の流れの一例を示すフローチャートを示す。図１８に示すように、本実施形態の合焦制御処理では、第３実施形態の合焦制御処理（図１３参照）のステップＳ１０１Ｃ、Ｓ１０１Ｄの処理に替わり、ステップＳ１０１Ｅの処理を実行する点が異なっている。

【0131】

そのため、本実施形態では、図１８に示すステップＳ１０１Ｂで肯定判定となった場合、ステップＳ１０２へ移行する。一方、ステップＳ１０１Ｂで否定判定となった場合、ステップＳ１０１Ｅへ移行する。

【0132】

ステップＳ１０１Ｅで、ＣＰＵ７４は、処理予想時間における像位置の変化量に応じて加算する測距領域１５２を決定する。そのため、まず、ＣＰＵ７４は、処理予想時間における、像位置の変化量Ｄ０を導出する。処理予想時間における像位置の変化量は、処理予想時間内に、移動したフォーカスレンズ８４の移動量に依存する。そのため、本実施形態のＣＰＵ７４は、フォーカスレンズ８４の移動速度と処理予想時間とを乗算した値からフォーカスレンズ８４の移動量を導出する。さらにＣＰＵ７４は、導出したフォーカスレンズ８４の移動量と、フォーカスレンズ８４の移動量について単位移動量当たりの像位置の変化量とを乗算することで、処理予想時間における像位置の変化量Ｄ０を導出する。なお、処理予想時間は、実験等により得られた値を、予め二次記憶部７８に記憶させておけばよく、また、フォーカスレンズ８４の移動速度も予め二次記憶部７８に記憶させておけばよい。

【0133】

ＣＰＵ７４は、導出した変化量Ｄ０に基づいて、加算する測距領域１５２を決定する。測距領域１５２の決定方法は、第４実施形態の合焦制御処理（図１５参照)のステップＳ１１１と同様にすればよい。

【0134】

このように、本実施形態の撮像装置１０では、被写体追尾モードの実行において、その演算処理に要する処理予想時間における被写体の画像１５４の位置の変化量Ｄ０に応じて、加算エリア測距において加算する測距領域１５２を決定する。従って、本実施形態の撮像装置１０によれば、被写体の追尾中である測距領域１５２の位置が移動しない期間に、測距領域１５２を決定するため、被写体追尾中であっても測距領域１５２（測距領域１５３）内に被写体を捕捉する確率を高めることができる。従って、合焦精度を向上させることができる。

【0135】

［第６実施形態］
以下、第６実施形態について詳細に説明する。上記各実施形態では、加算エリア測距を行う場合、加算する測距領域１５２をピーク検出動作中に替えていなかった。これに対して、本実施形態では、ピーク検出動作中に、像位置の変化量に応じて、加算する測距領域１５２の位置を替えながら加算エリア測距を行う。なお、本実施形態では、上記各実施形態で説明した構成及び作用と同一の構成及び作用については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

【0136】

本実施形態の撮像装置１０の構成は、第１実施形態の撮像装置１０の構成（図１〜図４参照）と同様であるため、説明を省略する。

【0137】

図１９に示した一例のように、本実施形態では、加算エリア測距において加算が可能な測距領域１５２が、撮像画像１５０の全面に設定されている。図１９に示した一例では、ピーク検出動作中に、撮像画像１５０内に設けられた点線で示される複数の矩形の測距領域１５２のうちの、像倍率の変化に応じて選択した、隣り合った９個の測距領域１５２を、加算エリア測距においてコントラスト値を加算する測距領域１５２として選択する。すなわち、本実施形態では、加算エリア測距を行う場合、ピーク検出動作中に、コントラスト値を加算する測距領域１５２が順次、変化する。なお、多点測距を行う場合は、図１９に示した複数の測距領域１５２のうち、予め定められた位置の測距領域１５２であって、隣り合った９個の測距領域１５２（図１０参照）を適用する。

【0138】

図２０には、本実施形態の合焦制御処理の流れの一例を示すフローチャートを示す。図２０に示すように、本実施形態の合焦制御処理では、第１実施形態の合焦制御処理（図１１参照）に比べ、ステップＳ１０２のピーク検出動作を実行せず、ステップＳ１０８の後に、ステップＳ１０９またはステップＳ１１１Ａ及びステップＳ１１２Ａの処理を実行する点が異なっている。

【0139】

本実施形態では図２０に示すように、ステップＳ１００で肯定判定となった場合、ステップＳ１０４、さらにはステップＳ１０６へ移行する。すなわち、本実施形態では、ピーク検出動作を行う前に、像位置の変化量を予め導出する。

【0140】

また、ステップＳ１０８で肯定判定となった場合、ステップＳ１０９へ移行する。ステップＳ１０９で、ＣＰＵ７４は、ピーク検出動作として多点測距を行う。多点測距を行う場合、上述のように、予め定められた位置の測距領域１５２であって、隣り合った９個の測距領域１５２を適用してピーク検出動作を行う。すなわち、上記各実施形態におけるピーク検出動作（例えば図１１のステップＳ１０２参照）と同様にピーク検出動作を行う。

【0141】

一方、ステップＳ１０８で否定判定となった場合、ステップＳ１１１Ａへ移行する。ステップＳ１１１Ａで、ＣＰＵ７４は、ピーク検出動作として加算エリア測距を行う。図１９に示したように、フォーカスレンズ８４が移動すると、像倍率の変化に応じて、被写体の画像１５４の位置及び大きさが変化する。そのため、図１９に示した一例のように、像位置の変化方向に応じて、測距領域１５３として選択する測距領域１５２を決定する。換言すると、像位置の変化方向に応じて、測距領域１５３の位置を変化させる。具体的には、例えば、図１９に示すように、フォーカスレンズ８４が至近側から無限遠側に移動する場合であり、測距領域１５３の初期位置が測距領域１５３Ｃの位置である場合、測距領域１５３は、測距領域１５３Ｃ、測距領域１５３Ｂ、及び測距領域１５３Ａの順に順次変化する。一方、フォーカスレンズ８４が無限遠側から至近側に移動する場合であり、測距領域１５３の初期位置が測距領域１５３Ａの位置である場合、測距領域１５３は、測距領域１５３Ａ、測距領域１５３Ｂ、及び測距領域１５３Ｃの順に順次変化する。なお、本実施形態では、図１９に示した全ての測距領域１５２について、コントラスト値を取得しておく。

【0142】

次のステップＳ１１２Ａで、ＣＰＵ７４は、上記ステップＳ１１１Ａで選択された測距領域１５２のコントラスト値を加算する。具体的には、ピーク検出動作中に移動させたフォーカスレンズ８４の位置毎に撮像された撮像画像１５０毎に、選択された測距領域１５２のコントラスト値を加算する。従って、撮像画像１５０毎に、選択される測距領域１５２が異なり、測距領域１５３が異なることになる。

【0143】

このように、本実施形態では、加算エリア測距を行う場合、ピーク検出動作中に、像位置の変化量に応じて、加算する測距領域１５２の位置を順次変化させている。換言すると測距領域１５３の位置を順次変化させている。このため、測距領域１５３内に適切に被写体の画像１５４を含めることができる。従って、本実施形態の撮像装置１０によれば、フォーカスレンズ８４の像倍率の変化に応じて像位置が変化した場合でも、合焦位置の特定精度をより向上させることができる。

【0144】

なお、加算エリア測距を開始した直後の測距領域１５３の位置（選択される測距領域１５２）をどのようにするかは特に限定されないが、ユーザによる設定が可能とすることが好ましい。

【0145】

以上説明したように、上記各実施形態の撮像装置１０は、フォーカスレンズ８４を含む撮像レンズ１４と、フォーカスレンズ８４の位置を光軸方向に沿って移動させるフォーカスレンズ駆動部９０と、ＣＰＵ７４及び合焦制御プログラム７９を記憶する二次記憶部７８を含む本体側主制御部４６と、を備える。

【0146】

ＣＰＵ７４は、合焦制御プログラム７９を実行することにより、撮像レンズ１４を通過した光学像を撮像して得られた撮像画像が入力される入力部と、処理部と、制御部と、して機能する。処理部は、第１処理である多点測距と、第２処理である加算エリア測距と、いずれか一方の処理を行う。多点測距は、複数の測距領域１５２（１５２Ａ〜１５２Ｉ）毎に、フォーカスレンズ駆動部９０によるフォーカスレンズ８４の位置の移動に応じて変化する測距領域１５２内の被写体の画像のコントラスト値を導出し、複数の測距領域１５２毎のコントラスト値に基づいてコントラスト値のピークを特定し、特定したコントラスト値のピークに対応するフォーカスレンズ８４の位置を合焦位置として特定する処理である。加算エリア測距は、複数の測距領域１５２から導出したコントラスト値を加算した加算値に基づいてコントラスト値のピークを特定し、特定したコントラスト値のピークに対応するフォーカスレンズ８４の位置を合焦位置として特定する処理である。制御部は、撮像レンズ１４の像倍率の変化に応じた像位置の変化量Ｄに応じて、上記一方の処理を切り替える制御を行う。そして、フォーカスレンズ駆動部９０は、処理部が特定した合焦位置にフォーカスレンズを移動させる。

【0147】

従って、上記各実施形態の撮像装置１０によれば、像位置の変化量に応じて、多点測距と加算エリア測距といずれか一方の処理を行うため、フォーカスレンズ８４の像倍率の変化に応じて像位置が変化した場合でも、合焦位置の特定精度をより向上させることができる。

【0148】

なお、上記各実施形態では、撮像装置１０が本開示の合焦制御装置として機能する形態について説明したが、上記各実施形態に限定されない。例えば、撮像レンズ１４が合焦制御装置として機能する形態であってもよい。この場合、上記各実施形態における本体側主制御部４６に替わりレンズ側主制御部８６が動作し、ＣＰＵ７４に替わりＣＰＵ９８が入力部、処理部、及び制御部として動作すればよい。

【0149】

また、上記各実施形態では、加算エリア測距を行う場合、各測距領域１５２のコントラスト値を加算した加算値そのものを用いたが、上記各実施形態に限定されず、例えば、加算値を加算した測距領域１５２の数で除算した平均値を用いてもよい。

【0150】

上記各実施形態では、合焦制御プログラム７９を二次記憶部７８から読み出す場合を例示したが、必ずしも最初から二次記憶部７８に記憶させておく必要はない。例えば、図２１に示すように、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、またはＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）等の任意の可搬型の記憶媒体２５０に先ずは合焦制御プログラム７９を記憶させておいてもよい。この場合、記憶媒体２５０の合焦制御プログラム７９が撮像装置本体１２にインストールされ、インストールされた合焦制御プログラム７９がＣＰＵ７４によって実行される。

【0151】

また、通信網（図示省略）を介して撮像装置本体１２に接続される他のコンピュータまたはサーバ装置等の記憶部に合焦制御プログラム７９を記憶させておき、合焦制御プログラム７９が撮像装置本体１２の要求に応じてダウンロードされるようにしてもよい。この場合、ダウンロードされた合焦制御プログラム７９はＣＰＵ７４によって実行される。

【0152】

また、上記各実施形態で説明した合焦制御処理はあくまでも一例である。従って、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。

【0153】

また、上記各実施形態では、コンピュータを利用したソフトウェア構成により合焦制御処理が実現される場合を例示したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、コンピュータを利用したソフトウェア構成に代えて、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）またはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア構成のみによって、合焦制御処理が実行されてもよい。また、合焦制御処理がソフトウェア構成とハードウェア構成とを組み合わせた構成によって実行されてもよい。

【0154】

より詳しくは、上記実施形態で説明した合焦制御処理を実行するハードウェア資源としては、次に示す各種のプロセッサを用いることができる。プロセッサとしては、例えば、上述したように、ソフトウェア、すなわち、プログラムを実行することで、合焦制御処理を実行するハードウェア資源として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵが挙げられる。また、プロセッサとしては、例えば、ＦＰＧＡ、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、又はＡＳＩＣなどの特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路が挙げられる。

【0155】

合焦制御処理を実行するハードウェア資源は、これらの各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種または異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせ、又はＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ）で構成されてもよい。また、本開示の技術に係る各種処理を実行するハードウェア資源は１つのプロセッサであってもよい。

【0156】

１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアント及びサーバなどのコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウェアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが、合焦制御処理を実行するハードウェア資源として機能する形態がある。第２に、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ−ｏｎ−ａ−ｃｈｉｐ）などに代表されるように、合焦制御処理を実行する複数のハードウェア資源を含むシステム全体の機能を１つのＩＣチップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、合焦制御処理は、ハードウェア資源として、上記各種のプロセッサの１つ以上を用いて実現される。

【0157】

更に、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路を用いることができる。

【0158】

以上の記載から、以下の付記項１に記載の発明を把握することができる。

【0159】

［付記項１］
撮像レンズに含まれるフォーカスレンズの位置を光軸方向に沿って移動させる移動部を備える合焦制御装置において、
前記撮像レンズを通過した光学像を撮像して得られた撮像画像が入力される入力プロセッサと、
複数の測距領域毎に、前記移動部による前記フォーカスレンズの位置の移動に応じて変化する前記測距領域内の画像のコントラスト値を導出し、前記複数の測距領域毎の前記コントラスト値に基づいて前記コントラスト値のピークを特定し、特定した前記コントラスト値のピークに対応する前記フォーカスレンズの位置を合焦位置として特定する第１処理と、前記複数の測距領域から導出した前記コントラスト値を加算した加算値に基づいて前記コントラスト値のピークを特定し、特定した前記コントラスト値のピークに対応する前記フォーカスレンズの位置を合焦位置として特定する第２処理と、いずれか一方の処理を行う処理プロセッサと、
前記撮像レンズの像倍率の変化に応じた被写体の画像の位置の変化量に応じて、前記処理プロセッサに行わせる前記一方の処理を切り替える制御を行う制御プロセッサと、
を備え、
前記移動部は、前記処理プロセッサが特定した前記合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる、
合焦制御装置。

【0160】

本明細書において、「Ａ及び／またはＢ」は、「Ａ及びＢのうちの少なくとも１つ」と同義である。つまり、「Ａ及び／またはＢ」は、Ａだけであってもよいし、Ｂだけであってもよいし、Ａ及びＢの組み合わせであってもよい、という意味である。また、本明細書において、３つ以上の事柄を「及び／または」で結び付けて表現する場合も、「Ａ及び／またはＢ」と同様の考え方が適用される。

【0161】

本出願は、２０１８年３月３０日出願の日本出願である特願２０１８−０６８９９０の優先権を主張するものであり、この出願の全内容は参照により本明細書に取り込まれる。また、本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16A】

【図16B】

【図16C】

【図16D】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】