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(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】
(24)【登録日】2022-03-11
(45)【発行日】2022-03-22
(54)【発明の名称】焦点調節装置及び焦点調節装置の制御方法
(51)【国際特許分類】
G02B 7/28 20210101AFI20220314BHJP
G02B 7/34 20210101ALI20220314BHJP
G03B 13/36 20210101ALI20220314BHJP
H04N 5/232 20060101ALI20220314BHJP
【ＦＩ】
G02B7/28 N
G02B7/34
G03B13/36
H04N5/232 120
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2018032501
(22)【出願日】2018-02-26
(65)【公開番号】P2019148668
(43)【公開日】2019-09-05
【審査請求日】2021-02-22
(73)【特許権者】
【識別番号】000000376
【氏名又は名称】オリンパス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100108855
【弁理士】
【氏名又は名称】蔵田 昌俊
(74)【代理人】
【識別番号】100103034
【弁理士】
【氏名又は名称】野河 信久
(74)【代理人】
【識別番号】100153051
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 直樹
(74)【代理人】
【識別番号】100179062
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 正
(74)【代理人】
【識別番号】100189913
【氏名又は名称】鵜飼 健
(74)【代理人】
【識別番号】100199565
【弁理士】
【氏名又は名称】飯野 茂
(72)【発明者】
【氏名】星野 友宏
(72)【発明者】
【氏名】菊地 哲央
【審査官】藏田 敦之
(56)【参考文献】
【文献】特開２００９－１０９８３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１４／０４１７３３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１７－２１９７８６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｂ ７／２８ － ７／４０
Ｇ０３Ｂ ３／００ － ３／１２
Ｇ０３Ｂ １３／３０ －１３／３６
Ｇ０３Ｂ ２１／５３
Ｈ０４Ｎ ５／２２２－ ５／２５７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のＡＦエリアを備え、前記ＡＦエリアについて繰り返しデフォーカス量を検出し、前記デフォーカス量に基づきＡＦエリアを選択してフォーカス位置の調節を行う焦点調節装置において、繰り返し検出される複数の前記デフォーカス量の各々を変換して複数のフォーカス目標位置を算出する変換部と、
特定の時点のフォーカス位置を基準位置に設定する基準設定部と、
前記デフォーカス量が検出される毎に、前記複数のフォーカス目標位置と前記基準位置とに基づいて前記基準位置を更新する基準更新部と、
前記デフォーカス量が検出される毎に、前記複数のフォーカス目標位置と更新された前記基準位置とに基づいて、前記複数のＡＦエリアから前記調節に用いるＡＦエリアを選択するエリア選択部と
を備え、
前記基準更新部は、前記複数のフォーカス目標位置のうち最至近のフォーカス目標位置が、前記基準位置より第１の閾値以上至近側に離れた状態が、第１の回数だけ連続して発生するとき、前記基準位置を更新する、
焦点調節装置。
【請求項2】
前記基準更新部は、前記複数のフォーカス目標位置のうち、前記最至近のフォーカス目標位置に前記基準位置を更新する、請求項１に記載の焦点調節装置。
【請求項3】
前記基準更新部は、前記複数のフォーカス目標位置のうち、２番目に至近側のフォーカス目標位置に前記基準位置を更新する、請求項１に記載の焦点調節装置。
【請求項4】
前記エリア選択部は、前記複数のフォーカス目標位置のうち、更新された前記基準位置に最も近いフォーカス目標位置に対応するＡＦエリアを選択する、請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の焦点調節装置。
【請求項5】
前記基準更新部は、前記複数のＡＦエリアのフォーカス目標位置のうち前記基準位置から最近傍のフォーカス目標位置が、前記基準位置より第２の閾値以上無限側に離れた状態が、第２の回数だけ連続して発生するとき、前記基準位置を更新する、請求項１に記載の焦点調節装置。
【請求項6】
前記基準更新部は、前記複数のＡＦエリアのフォーカス目標位置のうち前記基準位置から最近傍のフォーカス目標位置と、前記基準位置との差の絶対値が第３の閾値以上の状態が発生するとき、前記基準位置を更新する、請求項１に記載の焦点調節装置。
【請求項7】
前記基準更新部は、前記基準位置を更新する前の最新のフォーカス位置に前記基準位置を更新する、請求項５又は６に記載の焦点調節装置。
【請求項8】
前記エリア選択部は、時系列に算出されるフォーカス目標位置と時間の関係に基づく動体予測式であって、至近側を正とする場合に、正の所定の閾値以上の傾きを有する動体予測式が成立すると判定されたとき、前記複数のフォーカス目標位置のうち、至近側のフォーカス目標位置に対応するＡＦエリアを選択する、請求項１乃至７のうち何れか１項に記載の焦点調節装置。
【請求項9】
前記エリア選択部は、絞り値又は感度値の設定に応じて、前記複数のフォーカス目標位置のうち、何れのフォーカス目標位置に前記基準位置を更新するか決定する、請求項８に記載の焦点調節装置。
【請求項10】
複数のＡＦエリアを備え、前記ＡＦエリアについて繰り返しデフォーカス量を検出し、前記デフォーカス量に基づきＡＦエリアを選択してフォーカス位置の調節を行う焦点調節装置において、
繰り返し検出される複数の前記デフォーカス量の各々を変換して複数のフォーカス目標位置を算出することと、
特定の時点のフォーカス位置を基準位置に設定することと、
前記デフォーカス量が検出される毎に、前記複数のフォーカス目標位置と前記基準位置とに基づいて前記基準位置を更新することと、
前記デフォーカス量が検出される毎に、前記複数のフォーカス目標位置と更新された前記基準位置とに基づいて、前記複数のＡＦエリアから前記調節に用いるＡＦエリアを選択することと
を含み、
前記基準位置を更新することは、前記複数のフォーカス目標位置のうち最至近のフォーカス目標位置が、前記基準位置より第１の閾値以上至近側に離れた状態が、第１の回数だけ連続して発生するとき、前記基準位置を更新することを含む、
焦点調節装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、焦点調節装置及び焦点調節装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
オートフォーカス（ＡＦ）動作中のＡＦエリア選択において、デフォーカス量に基づいてＡＦエリアを選択する技術がある。例えば、特許文献１では、デフォーカス量に基づいて主要被写体の存在するＡＦエリアを検出する技術が開示されている。例えば、特許文献２では、デフォーカス量の偏差が大きいＡＦエリアが主要被写体の存在しないＡＦエリアとして選択され難くなるようにする技術が開示されている。
【0003】
しかしながら、特に遠近混在の被写体において、これらの技術では適切にＡＦエリアを選択できるとは限らない。例えば至近側の被写体を撮影したいときに、無限側の背景に対してＡＦしてしまうことも十分に起こり得る。このような中、主要被写体に対して確実にＡＦできる技術には需要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００７－１９９２６１号公報
【文献】特開２０１５－０８７７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、主要被写体に合焦するために、適切なオートフォーカス（ＡＦ）エリアを選択できる焦点調節装置及び焦点調節装置の制御方法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】
【0006】
本発明の一態様によれば、焦点調節装置は、複数のＡＦエリアを備え、前記ＡＦエリアについて繰り返しデフォーカス量を検出し、前記デフォーカス量に基づきＡＦエリアを選択してフォーカス位置の調節を行う焦点調節装置において、繰り返し検出される複数の前記デフォーカス量の各々を変換して複数のフォーカス目標位置を算出する変換部と、特定の時点のフォーカス位置を基準位置に設定する基準設定部と、前記デフォーカス量が検出される毎に、前記複数のフォーカス目標位置と前記基準位置とに基づいて前記基準位置を更新する基準更新部と、前記デフォーカス量が検出される毎に、前記複数のフォーカス目標位置と更新された前記基準位置とに基づいて、前記複数のＡＦエリアから前記調節に用いるＡＦエリアを選択するエリア選択部とを備え、前記基準更新部は、前記複数のフォーカス目標位置のうち最至近のフォーカス目標位置が、前記基準位置より第１の閾値以上至近側に離れた状態が、第１の回数だけ連続して発生するとき、前記基準位置を更新する。
【0007】
本発明の一態様によれば、焦点調節装置の制御方法は、複数のＡＦエリアを備え、前記ＡＦエリアについて繰り返しデフォーカス量を検出し、前記デフォーカス量に基づきＡＦエリアを選択してフォーカス位置の調節を行う焦点調節装置において、繰り返し検出される複数の前記デフォーカス量の各々を変換して複数のフォーカス目標位置を算出することと、特定の時点のフォーカス位置を基準位置に設定することと、前記デフォーカス量が検出される毎に、前記複数のフォーカス目標位置と前記基準位置とに基づいて前記基準位置を更新することと、前記デフォーカス量が検出される毎に、前記複数のフォーカス目標位置と更新された前記基準位置とに基づいて、前記複数のＡＦエリアから前記調節に用いるＡＦエリアを選択することとを含み、前記基準位置を更新することは、前記複数のフォーカス目標位置のうち最至近のフォーカス目標位置が、前記基準位置より第１の閾値以上至近側に離れた状態が、第１の回数だけ連続して発生するとき、前記基準位置を更新することを含む。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、主要被写体に合焦するために、適切なオートフォーカス（ＡＦ）エリアを選択できる焦点調節装置及び焦点調節装置の制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
【0011】
≪焦点調節装置の構成≫
まず、本実施形態に係る焦点調節装置１の構成について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る焦点調節装置１の構成の一例を示すブロック図である。なお、当該焦点調節装置１は撮像装置の一例であって、また、カメラシステムの一例でもある。なお、図１中において、矢印付き実線はデータの流れを、矢印付き破線は制御信号の流れをそれぞれ示している。
まず、本実施形態に係る焦点調節装置１の構成について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る焦点調節装置１の構成の一例を示すブロック図である。なお、当該焦点調節装置１は撮像装置の一例であって、また、カメラシステムの一例でもある。なお、図１中において、矢印付き実線はデータの流れを、矢印付き破線は制御信号の流れをそれぞれ示している。
【0012】
本実施形態に係る焦点調節装置１は、主要被写体に合焦するために、適切なオートフォーカス（ＡＦ）エリアを選択できる焦点調節装置である。図１に示すように、焦点調節装置１は、交換式レンズ１００と、カメラ本体２００とを備えるカメラシステムである。交換式レンズ１００は、カメラ本体２００に対して着脱できるように構成されている。交換式レンズ１００とカメラ本体２００とは、交換式レンズ１００がカメラ本体２００に装着されたときに、互いに通信できるように接続される。なお、焦点調節装置１は、必ずしもレンズ交換式のカメラシステムでなくてもよい。例えば、焦点調節装置１は、レンズ一体型のカメラシステムであってもよい。
【0013】
交換式レンズ１００は、撮影レンズ１０２と、駆動部１０４と、レンズＣＰＵ１０６と、レンズ側記憶部１０８とを備える。
【0014】
撮影レンズ１０２は、被写体光束をカメラ本体２００の撮像素子２０８の撮像面上に結像させるための光学系である。撮影レンズ１０２は、フォーカスレンズ１０２１と、絞り１０２２とを備える。フォーカスレンズ１０２１は、光軸方向への移動により、撮影レンズ１０２の焦点位置を調節できるように構成されている。絞り１０２２は、フォーカスレンズ１０２１の光軸上に配置されている。絞り１０２２の口径は可変である。絞り１０２２は、フォーカスレンズ１０２１を通過して撮像素子２０８に入射する被写体光束を調節する。駆動部１０４は、レンズＣＰＵ１０６の出力する制御信号に基づいて、フォーカスレンズ１０２１、絞り１０２２を駆動する。駆動部１０４は、フォーカスレンズ１０２１を光軸方向に移動させる。ここで、撮影レンズ１０２は、ズームレンズとして構成されていてもよい。この場合、駆動部１０４はズーム駆動も行う。
【0015】
レンズＣＰＵ１０６は、カメラ本体２００のＣＰＵ２１６との間で通信自在となるように構成されている。レンズＣＰＵとカメラ本体２００との間の通信は、レンズ通信部としてのインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１１０を介して行われる。レンズＣＰＵ１０６は、フォーカス制御部としての機能を有する。駆動部１０４は、ＣＰＵ２１６又はレンズＣＰＵ１０６の制御に従ってフォーカスの動作を行う。レンズＣＰＵ１０６は、Ｉ／Ｆ１１０を介して、各種情報をＣＰＵ２１６に送信する。各種情報は、例えば、絞り１０２２の絞り値（Ｆ値）及びレンズ側記憶部１０８に記憶されているレンズ情報、現在のレンズパルス位置を含む。レンズ側記憶部１０８は、交換式レンズ１００に関するレンズ情報を記憶している。レンズ情報は、例えば撮影レンズ１０２の焦点距離の情報や収差の情報を含む。
【0016】
カメラ本体２００は、メカシャッタ２０２と、駆動部２０４と、操作部２０６と、撮像素子２０８と、撮像制御回路２１０と、アナログ処理部２１２と、アナログデジタル変換部（ＡＤＣ）２１４と、ＣＰＵ２１６と、画像処理部２１８と、画像圧縮展開部２２０と、焦点検出回路２２２と、表示部２２４と、バス２２６と、ＤＲＡＭ２２８と、本体側記憶部２３０と、記録媒体２３２と、追尾回路２３４と、顔検出回路２３６とを備える。
【0017】
メカシャッタ２０２は、開閉自在に構成されている。メカシャッタ２０２は、撮像素子２０８への被写体からの被写体光束の入射時間を調節する。被写体光束の入射時間は、例えば撮像素子２０８の露光時間である。メカシャッタ２０２としては、例えばフォーカルプレーンシャッタが採用される。駆動部２０４は、ＣＰＵ２１６からの制御信号に基づいてメカシャッタ２０２を駆動する。
【0018】
操作部２０６は、焦点調節指示部２０６ａを備える。焦点調節指示部２０６ａは、例えばレリーズボタンである。焦点調節指示部２０６ａは、１ｓｔレリーズ等のユーザによる操作に応じてフォーカシングを開始させる制御信号を出力する。すなわち、焦点調節指示部２０６ａは焦点調節の開始指示を行う。操作部２０６は、電源ボタン、動画ボタン、再生ボタン、メニューボタンといった各種の操作釦及びタッチパネル等の各種の操作部材を含む。操作部２０６は、各種の操作部材の操作状態を検知し、検知結果を示す信号をＣＰＵ２１６に出力する。
【0019】
撮像素子２０８は、撮影レンズ１０２の光軸上に配置されている。撮像素子２０８は、メカシャッタ２０２の後方、かつ、撮影レンズ１０２によって被写体光束が結像される位置に配置されている。撮像素子２０８は、画素を構成する受光部が二次元的に配置されて構成されている。受光部は、例えばフォトダイオードである。撮像素子２０８を構成する受光部は、受光量に応じた電荷を生成する。受光部で発生した電荷は、各受光部に接続されているキャパシタに蓄積される。このキャパシタに蓄積された電荷は、撮像制御回路２１０からの制御信号に従って画素信号として読み出される。ここで、撮像素子２０８は、焦点検出画素を有していてもよい。
【0020】
撮像制御回路２１０は、撮像素子２０８の露光を制御する。撮像制御回路２１０は、撮像素子２０８からの画素信号の読出しを制御する。これらの制御は、撮像素子２０８からの画素信号の読出しの設定に従って行われる。
【0021】
アナログ処理部２１２は、撮像制御回路２１０の制御に従って撮像素子２０８から読み出された画素信号を取得する。アナログ処理部２１２は、画素信号に対して増幅処理等のアナログ処理を行う。アナログ処理部２１２は、処理後の画素信号をＡＤＣ２１４へ出力する。ＡＤＣ２１４は、アナログ処理部２１２から出力された画素信号を、デジタル形式の画素データに変換する。なお、以下の説明では、画素データの集まりを画像データと言うことにする。
【0022】
ＣＰＵ２１６は、焦点調節装置１の全体の制御を行う制御部である。これらの制御は、本体側記憶部２３０等に記憶されているプログラムに従って行われる。ＣＰＵ２１６は、動体予測部２１６ａと、判定部２１６ｂと、敏感度設定部２１６ｃと、基準設定部２１６ｄと、基準更新部２１６ｅと、エリア選択部２１６ｆとしての機能を有する。
【0023】
動体予測部２１６ａは、繰り返し検出される複数のデフォーカス量の履歴に基づいて動体予測式を算出する。当該履歴は、例えばＤＲＡＭ２２８が記憶している過去の測距結果の履歴を含む。測距結果は、例えばデフォーカス量又はフォーカスレンズ１０２１の駆動位置に係る情報である。つまり、動体予測式は、デフォーカス量と時間との関係式であってもよいし、レンズパルス位置と時間との関係式であってもよい。また、動体予測式は、デフォーカス量の累積値と時間との関係式であってもよい。なお、複数の当該デフォーカス量は、例えば後述する焦点検出回路２２２によって繰り返し検出される。
【0024】
判定部２１６ｂは、動体予測式が成立するか否かを判定する第１の判定を行う。また、当該動体予測式から求まるフォーカスレンズ１０２１の駆動方向が至近方向であるか無限方向であるかを判定する第２の判定をさらに行う。第２の判定は、縦軸をレンズ位置と、横軸を時間としたときの当該動体予測式の傾きが正であるか負であるかの判定とも表現できる。ここで、フォーカスレンズ１０２１の駆動方向は至近方向であるとき、当該動体予測式の傾きが正であるとする。また、フォーカスレンズ１０２１の駆動方向は無限方向であるとき、当該動体予測式の傾きが負であるとする。なお、本実施形態における説明では、デフォーカス量が正であるとは、あるピントずれ量があってピントずれ方向が至近方向側であることを表すものとする。ただし、デフォーカス量、動体予測式の傾き等が正であるか負であるかは、例えばレンズ駆動方向の何れを正の方向とするかで変化し得ることは言うまでもない。また、詳細は後述するが、判定部２１６ｂは、検出された複数のデフォーカス量のうち、正のデフォーカス量の絶対値の最小値であって、負のデフォーカス量の絶対値の最小値の所定係数倍よりも小さいデフォーカス量が存在するか、又は、正のデフォーカス量が十分小さいか否かを判定する第３の判定をさらに行う。
【0025】
なお、判定部２１６ｂは、動体予測式の精度に係る評価を行ってもよい。本評価は、算出された動体予測式が、どの程度デフォーカス量の履歴情報に沿っているか等の評価である。また、このように評価される動体予測式の精度は、例えば動体予測式の信頼性、動体予測式の確からしさ等と表現することができる。
【0026】
敏感度設定部２１６ｃは、焦点調節の敏感度を設定する。例えばユーザは、急加速又は急減速するような、激しく動く被写体にＡＦを追従させたいときに、高い敏感度を設定することになる。当該敏感度は、例えば「高」、「標準」、「低」のような選択され得る区分等、複数の所定値が用意されているものでもよいし、ユーザが任意の値を設定できるようなものでもよい。
【0027】
基準設定部２１６ｄは、特定の時点のフォーカスレンズ１０２１のレンズパルス位置を取得する。フォーカスレンズ１０２１のレンズパルス位置は、焦点検出回路２２２から取得される。特定の時点には、例えば、移動する被写体に合わせてＡＦと合焦とを繰り返すコンティニュアスＡＦ（Ｃ－ＡＦ）における連写の開始時が含まれる。以下、Ｃ－ＡＦにおける連写をＣ－ＡＦ連写と記載する。特定の時点には、１ｓｔレリーズ保持中のＬＶ用の撮影の開始時が含まれていてもよい。基準設定部２１６ｄは、取得したレンズパルス位置を基準位置に設定する。
【0028】
基準更新部２１６ｅは、基準位置を決定する基準決定処理において、基準位置を更新するか否かを判定する更新判定を行う。基準更新部２１６ｅは、更新判定の結果に基づいて、更新判定後の基準位置を決定する。
【0029】
エリア選択部２１６ｆは、複数のＡＦエリアから、フォーカス位置の調整に用いるＡＦエリアを選択する。第１のエリア選択処理及び第２のエリア選択処理におけるＡＦエリアの選択は、デフォーカス量に基づく。第３のエリア選択処理におけるＡＦエリアの選択は、フォーカス目標位置と、基準位置とに基づく。ここで、フォーカス目標位置は、デフォーカス量に基づいて算出されるレンズパルス位置である。フォーカス目標位置は、フォーカスレンズ１０２１を駆動させるときの目標位置であるから、レンズ目標位置であるとも表現できる。第２のエリア選択処理及び第３のエリア選択処理におけるＡＦエリアの選択は、動体予測式の成立の可否及び動体予測式の傾きにさらに基づく。
【0030】
画像処理部２１８は、画像データに対して各種の画像処理を施す。画像処理部２１８は、静止画像の記録の際には、静止画記録用の画像処理を施す。画像処理部２１８は、動画像の記録の際には、動画記録用の画像処理を施す。画像処理部２１８は、ライブビュー（ＬＶ）表示を行う際には、ＬＶ表示用の画像処理を施す。
【0031】
画像圧縮展開部２２０は、画像データの圧縮及び伸張を行う。画像データは、静止画像データであってもよいし、動画像データに含まれる画像データであってもよい。画像圧縮展開部２２０は、画像データの記録時には、画像処理部２１８で生成された画像データを圧縮する。画像圧縮展開部２２０は、画像データの再生時には、記録媒体２３２に圧縮状態で記録されている画像データを伸張する。
【0032】
焦点検出回路２２２は、フォーカスレンズ１０２１の合焦位置に対するデフォーカス量を算出するためのデフォーカス量演算を行う。デフォーカス量は、ピントずれ方向及びピントずれ量を示す。焦点検出回路２２２は、撮像素子２０８に焦点検出画素が設けられている場合には、焦点検出画素の画素データを取得する。焦点検出回路２２２は、取得した画素データに基づき、公知の位相差方式を用いてフォーカスレンズ１０２１の合焦位置に対するデフォーカス量を算出する。以下では焦点検出回路２２２は、焦点検出画素を用いた位相差方式でデフォーカス量を検出するものであるとして説明をする。しかしながら、焦点検出回路２２２は、焦点検出画素を用いた位相差方式以外の各種の方式でデフォーカス量を検出するものでよい。例えば、焦点検出回路２２２は、焦点検出画素とは別の測距センサから出力される一対の像データからデフォーカス量を検出するものであってもよい。焦点検出回路２２２は、信頼性判定部２２２ａと、変換部２２２ｂとしての機能を有する。信頼性判定部２２２ａは、デフォーカス量の検出に関する信頼性を判定する。すなわち、信頼性判定部２２２ａは、２像間隔値の信頼性判定を行う。変換部２２２ｂは、算出されたデフォーカス量に基づいてフォーカス目標位置を算出する。ここで、フォーカス目標位置は、フォーカスレンズ１０２１の駆動すべきレンズパルス位置である。なお、デフォーカス量は、フォーカスレンズ１０２１の位置に対する相対位置である。一方で、フォーカス目標位置は、絶対位置である。なお、変換部２２２ｂとしての機能は、ＣＰＵ２１６によって実行されてもよい。
【0033】
表示部２２４は、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイである。表示部２２４は、例えばカメラ本体２００の背面に配置される。表示部２２４は、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）を含む。表示部２２４は、ＣＰＵ２１６の制御に従って画像を表示する。表示部２２４は、ライブビュー（ＬＶ）表示や記録済み画像の表示等に使用される。
【0034】
バス２２６は、撮像制御回路２１０、ＡＤＣ２１４、ＣＰＵ２１６、画像処理部２１８、画像圧縮展開部２２０、焦点検出回路２２２、表示部２２４、ＤＲＡＭ２２８、本体側記憶部２３０、記録媒体２３２、追尾回路２３４、顔検出回路２３６に接続されている。バス２２６は、これらのブロックで発生した各種のデータを転送するための転送路として機能する。
【0035】
ＤＲＡＭ２２８は、電気的に書き換えできるメモリである。ＤＲＡＭ２２８は、前述した画像データ（画素データ）、記録用の画像データ、表示用の画像データ、ＣＰＵ２１６における処理データといった各種データを一時的に記憶する。なお、一時記憶用の記録回路としてＳＤＲＡＭが用いられてもよい。本体側記憶部２３０は、ＣＰＵ２１６で使用されるプログラム、カメラ本体２００の調整値等の各種データを記憶している。記録媒体２３２は、記録用の画像データを所定の形式の画像ファイルとして記録する。記録媒体２３２は、カメラ本体２００に内蔵されるように構成されていてもよいし、カメラ本体２００に着脱自在に装填されるように構成されていてもよい。なお、ＤＲＡＭ２２８、本体側記憶部２３０及び記録媒体２３２は、それぞれ、１つのメモリ等で構成されていてもよいし、複数のメモリ等が組み合わされて構成されていてもよい。なお、ＤＲＡＭ２２８及び本体側記憶部２３０は、１つのメモリ等で構成されていてもよい。
【0036】
追尾回路２３４は、動きのある子供やペット等、動く被写体を追尾する。顔検出回路２３６は、被写体に顔が含まれているか否かを検出する。顔検出回路２３６は、顔が含まれている場合には、画角内の何れの位置に顔があるか等をさらに検出する。以下、本実施形態では顔検出回路２３６が検出した顔が含まれる領域を顔検出範囲と記載する。また、顔検出回路２３６は瞳検出回路を備える。瞳検出回路は、例えば顔検出回路２３６の検出した顔検出範囲内で、瞳の有無、瞳の位置等を検出する。
【0037】
なお、レンズＣＰＵ１０６及びＣＰＵ２１６は、例えばCentral Processing Unit（ＣＰＵ）であるが、Application Specific Integrated Circuit（ＡＳＩＣ）、Field Programmable Gate Array（ＦＰＧＡ）、Digital Signal Processor（ＤＳＰ）又はGraphics Processing Unit（ＧＰＵ）等の集積回路であってもよい。レンズＣＰＵ１０６及びＣＰＵ２１６は、それぞれ、１つの集積回路等で構成されていてもよいし、複数の集積回路等が組み合わされて構成されていてもよい。これら集積回路等の動作は、例えばレンズ側記憶部１０８、本体側記憶部２３０又は集積回路の記録領域に記録されたプログラムに従って行われる。
【0038】
≪焦点調節装置の動作≫
次に、本実施形態に係る焦点調節装置１の動作について図面を参照して説明する。図２Ａ及び図２Ｂは、本実施形態に係る焦点調節装置１で実行される制御処理の一例を示すフローチャートである。
次に、本実施形態に係る焦点調節装置１の動作について図面を参照して説明する。図２Ａ及び図２Ｂは、本実施形態に係る焦点調節装置１で実行される制御処理の一例を示すフローチャートである。
【0039】
ステップＳ１０１において、ＣＰＵ２１６は、例えば操作部２０６がユーザの操作に応じて出力する操作信号に基づいて、カメラの電源をオンとする。その後、処理はステップＳ１０２へ進む。
【0040】
ステップＳ１０２において、ＣＰＵ２１６は、１ｓｔレリーズスイッチがオンの状態であるか否かを判定する。本判定は、例えば焦点調節指示部２０６ａがユーザの操作に応じて出力する操作信号に基づいて行われる。１ｓｔレリーズスイッチは、例えばユーザによるレリーズボタンの半押し操作に応答してオンの状態となるスイッチである。処理は、１ｓｔレリーズスイッチがオンの状態であると判定された場合はステップＳ１０４へ進み、判定されなかった場合はステップＳ１０３へ進む。
【0041】
ステップＳ１０３において、ＣＰＵ２１６は、ライブビュー（ＬＶ）表示用の画像データを取り込む。ＣＰＵ２１６は、メカシャッタ２０２を全開状態とするように駆動部２０４の制御信号を切換えさせる。ＣＰＵ２１６は、絞り１０２２を駆動するようにレンズＣＰＵ１０６に対して制御信号を出力する。ＣＰＵ２１６は、絞り１０２２が開放され、かつ、メカシャッタ２０２が全開状態となるだけの所定時間の経過後に、撮像素子２０８によるＬＶ表示用の露光動作を開始させる。このＬＶ表示用の露光動作のフレームレートは、例えば６０ｆｐｓである。画像処理部２１８は、焦点検出画素からの画素データに対して補正処理を行う。この補正処理により、焦点検出画素からの画素データは、撮像画素からの画素データと同様にＬＶ表示に使用することができるようになる。この補正処理の後、画像処理部２１８は、ＬＶ表示用の画像データの生成に必要なその他の処理を行う。画像処理部２１８は、これら各種処理の後、表示用の画像データを生成する。ＣＰＵ２１６は、表示用の画像データを表示部２２４に表示させる。その後、処理はステップＳ１０２へ戻る。ステップＳ１０３におけるＬＶ画像の取り込み及びＬＶ表示に係る処理はステップＳ１０２において１ｓｔレリーズスイッチがオンの状態であると判定されるまで繰り返し行われる。なお、カメラの電源をオフとするためのユーザ操作が検出されたとき、及び１ｓｔレリーズスイッチがオンの状態であると判定されない状態で所定の時間が経過したときには、処理は、ステップＳ１３０へ進んでもよい。
【0042】
ステップＳ１０４において、ＣＰＵ２１６は、オートフォーカス（ＡＦ）用の画像データを取り込む。この際、ＣＰＵ２１６は、撮像素子２０８によるＡＦ用の露光動作を開始する。ＡＦ用の露光動作における露光時間は、ＬＶ表示用の露光動作における露光時間と異ならせてよい。また、ＡＦ用の露光動作においては、画素信号は、焦点検出画素のみから読み出されるものであってよい。
【0043】
ステップＳ１０５において、信頼性判定部２２２ａは、２像間隔値の信頼性判定を行う。信頼性判定の詳細は後述する。本実施形態では、ステップＳ１０５以降の処理は、信頼性判定において３つの判定条件が全て成立していると判定されたＡＦエリアＡ１に対して実施されるものとする。なお、ここでの記載は、３つの判定条件の全てが成立しないＡＦエリアＡ１に対して以降の処理が行われることを除外するものではない。
【0044】
ステップＳ１０６において、焦点検出回路２２２は、フォーカスレンズ１０２１の合焦位置に対するデフォーカス量を検出する。デフォーカス量の検出は、デフォーカス量の算出と表現されてもよい。デフォーカス量は、ピントずれ方向及びピントずれ量を示す。デフォーカス量の算出は、焦点検出画素から取得された画素データを用いた公知の位相差方式に基づいて行われる。焦点検出回路２２２は、各々のＡＦエリアＡ１の２像間隔値に対してＡＦエリア毎に異なる感度値を乗算して、デフォーカス量を算出する。ここで、２像間隔値は、最少となる相関演算結果を示す像ずれ量の値である。デフォーカス量は、例えばｍｍ単位の値として算出される。また、焦点検出回路２２２は、撮影レンズ１０２のコントラストベストずれ補正量をデフォーカス量に加算する。ここで、撮影レンズ１０２のコントラストベストずれ補正量は、光学補正量とも表現できる。光学補正量は、ＡＦエリアＡ１毎に異なる。光学補正量は、概ね撮影レンズ１０２の周波数ずれ量である。なお、当該光学補正量は、例えば本体側記憶部２３０に記憶される。
【0045】
ステップＳ１０７において、ＣＰＵ２１６は、第１のエリア選択処理を行う。第１のエリア選択処理の詳細は後述する。当該処理においては、ステップＳ１０６で算出されたデフォーカス量の値に基づいて最至近のデフォーカス量を示すＡＦエリアが選択される。また、第１のエリア選択処理は、１ｓｔレリーズが押下された後、一旦合焦判断が行われるまでの間に実施されることになる。
【0046】
ステップＳ１０８において、ＣＰＵ２１６は、フォーカスレンズ１０２１が合焦状態であるか否かを判定する。本判定では、例えばデフォーカス量が予め定められた許容範囲内であるか否かが判定される。本判定の詳細は後述する。処理は、フォーカスレンズ１０２１が合焦状態であると判定されなかった場合はステップＳ１０９に進み、判定された場合はステップＳ１１１へ進む。
【0047】
ステップＳ１０９において、焦点検出回路２２２は、第１のエリア選択処理において選択されたＡＦエリアの出力するデフォーカス量をフォーカス目標位置へ変換する処理を行う。フォーカス目標位置は、レンズパルス位置である。本処理の詳細は後述する。本ステップで算出されたフォーカス目標位置は、ステップＳ１１０のフォーカスレンズ駆動で用いられる。ステップＳ１１０において、ＣＰＵ２１６は、フォーカスレンズ１０２１を駆動させるための制御信号を生成する。生成された制御信号は、レンズＣＰＵ１０６へ出力される。制御信号は、第１のエリア選択処理で選択されたＡＦエリアに対応するフォーカス目標位置へフォーカスレンズ１０２１を移動させるための信号である。レンズＣＰＵ１０６は、取得した制御信号に基づいて、駆動部１０４を動作させる。駆動部１０４は、フォーカスレンズ１０２１を駆動する。その後、処理は、ステップＳ１０２へ戻る。
【0048】
ステップＳ１１１において、ＣＰＵ２１６は、ステップＳ１０４の処理と同様にして、ＡＦ及びＬＶ用の露光動作を開始し、また、画素信号を読み出す。ステップＳ１１２において、信頼性判定部２２２ａは、ステップＳ１０５の処理と同様にして、２像間隔値の信頼性判定を行う。ステップＳ１１３において、焦点検出回路２２２は、ステップＳ１０６の処理と同様にして、デフォーカス量を算出する。
【0049】
ステップＳ１１４において、ＣＰＵ２１６は、連写中か否かを判定する。処理は、連写中であると判定された場合はステップＳ１２７へ進み、判定されなかった場合はステップＳ１１５へ進む。
【0050】
ステップＳ１１５において、ＣＰＵ２１６は、第２のエリア選択処理を行う。第２のエリア選択処理の詳細は後述する。本処理は、一旦主要被写体にピントが合った後、つまり、１ｓｔレリーズ保持中に実施されることになる。
【0051】
ステップＳ１１６において、焦点検出回路２２２は、ステップＳ１０９の処理と同様にして、デフォーカス量をフォーカス目標位置へ変換する処理を行う。本ステップでは、第２のエリア選択処理で選択されたＡＦエリアの出力するデフォーカス量について処理が行われる。本ステップで算出されたフォーカス目標位置は、ステップＳ１１８の動体予測演算及びステップＳ１２１又はステップＳ１２３のフォーカスレンズ駆動で用いられる。
【0052】
ステップＳ１１７において、ＣＰＵ２１６は、動体予測演算に用いられる履歴情報を例えばＤＲＡＭ２２８へ記憶させる。履歴情報は、例えば、第２のエリア選択処理において選択されたＡＦエリアの出力するデフォーカス量又は第２のエリア選択処理において選択されたＡＦエリアに対応するフォーカス目標位置を含む。ステップＳ１１８において、動体予測部２１６ａは、動体予測演算を行う。動体予測演算は、過去の測距結果の履歴から今回のフォーカスレンズ１０２１の駆動すべき位置を予測する処理である。測距結果は、フォーカスレンズ１０２１の駆動位置である。
【0053】
ステップＳ１１９において、ＣＰＵ２１６は、２ｎｄレリーズスイッチがオンされているか否かを判定する。２ｎｄレリーズスイッチは、例えばユーザによるレリーズボタンの全押し操作に応答してオンするスイッチである。処理は、２ｎｄレリーズスイッチがオンされていないと判定された場合はステップＳ１２０へ進み、２ｎｄレリーズスイッチがオンされていると判定されたときには、処理はステップＳ１２１へ進む。なお、２ｎｄレリーズスイッチがオンであると判定されなかったとき、ステップＳ１２０の処理に先立って、１ｓｔレリーズスイッチがオンであるか否かが判定されてもよい。この場合、処理は、１ｓｔレリーズスイッチがオンであると判定された場合はステップＳ１２０へ進み、判定されなかった場合はステップＳ１３０へ進めばよい。
【0054】
ステップＳ１２０において、ＣＰＵ２１６は、ステップＳ１０８と同様にして、フォーカスレンズ１０２１が合焦状態であるか否かを判定する。当該判定の詳細は後述する。処理は、フォーカスレンズ１０２１が合焦状態であると判定されていない場合はステップＳ１２１に進み、フォーカスレンズ１０２１が合焦状態であると判定された場合はステップＳ１１１へ戻る。ステップＳ１２１において、ＣＰＵ２１６は、ステップＳ１１０と同様にして、フォーカスレンズを駆動させる。なお、本ステップにおいて、デフォーカス量のレンズパルス位置への変換が行われてもよい。その後、処理は、ステップＳ１１１へ戻る。
【0055】
ステップＳ１２２において、ＣＰＵ２１６は、静止画連写撮影の本露光を行うために、メカシャッタ２０２の動作を開始させる。このメカシャッタ２０２の動作は、本露光の前後のメカシャッタ２０２の開閉動作と、本露光の後でライブビュー用及びＡＦ用の露光動作を開始するためのメカシャッタ２０２の全開動作とを含む。ＣＰＵ２１６は、まず、メカシャッタ２０２を全閉状態とするように駆動部２０４の制御信号を切り替える。そして、ステップＳ１２４で本露光を行った後に、ＣＰＵ２１６は、メカシャッタ２０２を全開状態とするように駆動部２０４を制御する。ステップＳ１２３において、ＣＰＵ２１６は、レンズＣＰＵ１０６に対してフォーカスレンズ１０２１及び絞り１０２２を同時駆動させるように指示して動作を開始させる。ここで、本ステップにおいては、Automatic Exposure（ＡＥ）用の露光量演算等で予め決定された静止画連写撮影に必要な開口量まで絞り１０２２を絞り込む駆動を行うように指示が行われる。ステップＳ１２４において、ＣＰＵ２１６は、本露光を開始させる。本露光は、記録用の画像データを取得するための露光動作である。本露光において、ＣＰＵ２１６は、予め決定された静止画連写撮影に必要な露光期間だけメカシャッタ２０２を開閉させるように駆動部２０４を制御する。そして、ＣＰＵ２１６は、露光期間中に撮像素子２０８の撮像動作を開始する。露光期間の終了後、撮像制御回路２１０は、撮像素子２０８の各画素からの画素信号を読み出す。画素信号の読出し後、画像処理部２１８は、焦点検出画素の画素出力の補正及びその他の記録用の画像データを生成するための処理を行う。画像処理の完了後に画像圧縮展開部２２０は、記録用画像データを圧縮する。圧縮の完了後、ＣＰＵ２１６は、圧縮された記録用画像データを画像ファイルとして記録媒体２３２に記録する。ステップＳ１２５において、ＣＰＵ２１６は、レンズＣＰＵ１０６に対して絞り１０２２を駆動させるように指示する。ここで、本ステップにおいては、ライブビュー用の露光及びＡＦ用の露光に必要な開口量（例えば開放絞り）まで絞り１０２２を開放する駆動を行うように指示が行われる。なお、本ステップの処理は、ステップＳ１２４の本露光後の画素信号の読出しと並列に行われてもよい。このような並列処理により、本露光の間のライブビュー画像の表示時間を延ばすことができる。
【0056】
ステップＳ１２６において、ＣＰＵ２１６は、１ｓｔレリーズスイッチがオンの状態であるか又は２ｎｄレリーズスイッチがオンの状態であるか否かを判定する。処理は、１ｓｔレリーズがオンの状態又は２ｎｄレリーズスイッチがオンの状態であると判定された場合はステップＳ１１１へ戻り、判定されなかった場合はステップＳ１３０へ進む。
【0057】
ステップＳ１２７において、焦点検出回路２２２は、ステップＳ１０９及びステップＳ１１６の処理と同様にして、デフォーカス量をフォーカス目標位置へ変換する処理を行う。ただし、本ステップでは、ステップＳ１１３においてデフォーカス量が算出されたＡＦエリア毎に、フォーカス目標位置が算出される。本ステップで算出されたフォーカス目標位置は、ステップＳ１２８の基準決定処理、ステップＳ１２９の第３のエリア選択処理、ステップＳ１１８の動体予測演算及びステップＳ１２１又はステップＳ１２３のフォーカスレンズ駆動で用いられる。
【0058】
ステップＳ１２８において、ＣＰＵ２１６は、基準決定処理を行う。基準決定処理の詳細は後述する。本処理は、ステップＳ１２９で実行される第３のエリア選択において基準として用いられる基準位置を決定する処理である。
【0059】
ステップＳ１２９において、ＣＰＵ２１６は、第３のエリア選択処理を行う。第３のエリア選択処理の詳細は後述する。本処理では、主要被写体に合焦するために、ステップＳ１２７で算出されたフォーカス目標位置と、ステップＳ１２８の基準決定処理で決定された基準位置とに基づいて、複数のフォーカス目標位置から、適切なフォーカス目標位置が選択される。つまり、本処理では、相対位置であるデフォーカス量ではなく、絶対位置であるレンズパルス位置に基づいてＡＦエリアが選択される。
【0060】
なお、本実施形態に係る焦点調節装置制御処理において、ステップＳ１２７乃至ステップＳ１２９の処理が行われるのは、ステップＳ１１９で２ｎｄレリーズがオンであると判定された後に、ステップＳ１１４で連写中であると判定された後である。つまり、本実施形態に係る焦点調節装置制御処理において、基準決定処理及び第３のエリア選択処理が行われるのは、Ｃ－ＡＦ連写中であると表現できる。なお、基準決定処理及び第３のエリア選択処理は、１ｓｔレリーズ保持中に行われてもよいし、ＬＶ表示用の撮像中に行われてもよい。
【0061】
ステップＳ１３０において、ＣＰＵ２１６は、カメラ本体２００の電源をオフするか否かを判定する。例えば、ユーザの操作部２０６の操作によって電源のオフが指示された場合又は所定時間のユーザの操作部２０６の操作がない場合には電源をオフすると判定される。処理は、カメラ本体２００の電源をオフしないと判定された場合はステップＳ１０２へ戻り、電源をオフすると判定された場合は終了する。
【0062】
＜信頼性判定について＞
ここでは、ステップＳ１０５及びステップＳ１１２で実行される２像間隔値の信頼性判定について図面を参照して説明する。図３は、本実施形態に係る全ＡＦエリアＡ０の一例を示す模式図である。図３に示すように、全ＡＦエリアＡ０は、複数のＡＦエリアＡ１を含む。ＡＦエリアＡ１は、縦と横とにそれぞれ１１点ずつ配置されている。つまり、全ＡＦエリアＡ０は、１２１点のＡＦエリアＡ１を含む。信頼性判定は、例えば、１２１点の各々のＡＦエリアＡ１に対して行われる。
ここでは、ステップＳ１０５及びステップＳ１１２で実行される２像間隔値の信頼性判定について図面を参照して説明する。図３は、本実施形態に係る全ＡＦエリアＡ０の一例を示す模式図である。図３に示すように、全ＡＦエリアＡ０は、複数のＡＦエリアＡ１を含む。ＡＦエリアＡ１は、縦と横とにそれぞれ１１点ずつ配置されている。つまり、全ＡＦエリアＡ０は、１２１点のＡＦエリアＡ１を含む。信頼性判定は、例えば、１２１点の各々のＡＦエリアＡ１に対して行われる。
【0063】
なお、焦点検出画素の配置によっては、１つのＡＦエリアＡ１について縦方向と横方向との２つの位相差検出方向のそれぞれで２像間隔値を得ることができる。この場合、信頼性判定は、１２１点の各々のＡＦエリアＡ１において縦方向と横方向とに対して行われる。
【0064】
信頼性判定は、焦点検出画素出力のコントラスト量が十分にあるか否かの判定を含む。信頼性判定は、相関演算結果における極小値が十分に小さいか否かの判定を含む。信頼性判定は、相関演算結果における極小値と、当該極小値をとる位置の両隣の位置における相関演算結果のうち大きい方の相関演算結果の値との傾きＦＳが十分であるか否かの判定を含む。傾きＦＳが十分であるか否かの判定は、Ｖ字にエッジが立っているか否かの判定であるとも表現できる。
【0065】
なお、信頼性判定の閾値は、エリア選択時の値と単なる合焦判断用の値とを分けて設定することもある。エリア選択時は、閾値を厳しく設定することで安定したエリア選択を実施し、合焦判断実施時などは、精度が確保できるぎりぎりのレベルの閾値とする。
【0066】
なお、信頼性判定における判定条件は上述した３つの条件に限定されず、他の条件が加わったり、３つの条件のうち何れかの条件が省かれたりし得る。また、各々のＡＦエリアＡ１が諸条件を満たすか否かの判定は、当該諸条件をどの程度満たしているかの程度を数値として算出し、当該数値に基づいて信頼性を評価するような判定であってもよい。
【0067】
＜補正量の加算に係る演算時間について＞
ここでは、ステップＳ１０６及びステップＳ１１３で実行されるデフォーカス量の検出における演算時間の短縮について、説明する。ステップＳ１０６及びステップＳ１１３では、例えば、ＡＦエリアＡ１毎に、光学補正量がデフォーカス量に加算される。ここで、補正量の加算に係る演算時間を減らしたい場合には、焦点検出回路２２２は、例えば以下のように処理を行う。
ここでは、ステップＳ１０６及びステップＳ１１３で実行されるデフォーカス量の検出における演算時間の短縮について、説明する。ステップＳ１０６及びステップＳ１１３では、例えば、ＡＦエリアＡ１毎に、光学補正量がデフォーカス量に加算される。ここで、補正量の加算に係る演算時間を減らしたい場合には、焦点検出回路２２２は、例えば以下のように処理を行う。
【0068】
（グループターゲットの場合）
ＡＦエリア設定がグループターゲットである場合を説明する。グループターゲットの場合、補正量の演算が実施される範囲は、５点グループ又は９点グループである。５点グループは、例えば、全ＡＦエリアＡ０の１２１点中の５点のＡＦエリアＡ１を含む。９点グループは、全ＡＦエリアＡ０の１２１点中の９点を含む。
ＡＦエリア設定がグループターゲットである場合を説明する。グループターゲットの場合、補正量の演算が実施される範囲は、５点グループ又は９点グループである。５点グループは、例えば、全ＡＦエリアＡ０の１２１点中の５点のＡＦエリアＡ１を含む。９点グループは、全ＡＦエリアＡ０の１２１点中の９点を含む。
【0069】
焦点検出回路２２２は、グループターゲット内に含まれる１点のＡＦエリアＡ１における補正量を算出する。焦点検出回路２２２は、算出された１点のＡＦエリアＡ１における補正量を仮の補正量として設定する。焦点検出回路２２２は、グループターゲット内の全てのＡＦエリアＡ１に対して、同一の仮の補正量を適用する。
【0070】
（オールターゲットの場合）
ＡＦエリア設定がオールターゲットである場合を説明する。オールターゲットの場合、補正量の演算が実施される範囲は、全ＡＦエリアＡ０である。ただし、焦点検出回路２２２は、上述したグループターゲットの場合と同様に、まとまった領域毎に同一の補正量を仮の補正量として適用する。図４は、オールターゲットの場合における補正量の算出単位の一例を示す模式図である。図４中に太枠線で示すように、全ＡＦエリアＡ０内には、複数の補正量演算の実施範囲Ａ２が設定されている。各々の補正量演算の実施範囲Ａ２は、複数のＡＦエリアＡ１を含む。補正量演算の実施範囲Ａ２に含まれるＡＦエリアＡ１の数は、補正量演算の実施範囲Ａ２によって異なる。例えば、全ＡＦエリアＡ０の中央に位置する補正量演算の実施範囲Ａ２は、縦３点×横３点の９点のＡＦエリアＡ１を含む。同様に、補正量演算の実施範囲Ａ２は、中央の上下では２×３の６点、中央の左右では３×２の６点、その他の位置では２×２の４点のＡＦエリアＡ１をそれぞれ含む。つまり、全ＡＦエリアＡ０に設定される補正量演算の実施範囲Ａ２は、２５個である。
ＡＦエリア設定がオールターゲットである場合を説明する。オールターゲットの場合、補正量の演算が実施される範囲は、全ＡＦエリアＡ０である。ただし、焦点検出回路２２２は、上述したグループターゲットの場合と同様に、まとまった領域毎に同一の補正量を仮の補正量として適用する。図４は、オールターゲットの場合における補正量の算出単位の一例を示す模式図である。図４中に太枠線で示すように、全ＡＦエリアＡ０内には、複数の補正量演算の実施範囲Ａ２が設定されている。各々の補正量演算の実施範囲Ａ２は、複数のＡＦエリアＡ１を含む。補正量演算の実施範囲Ａ２に含まれるＡＦエリアＡ１の数は、補正量演算の実施範囲Ａ２によって異なる。例えば、全ＡＦエリアＡ０の中央に位置する補正量演算の実施範囲Ａ２は、縦３点×横３点の９点のＡＦエリアＡ１を含む。同様に、補正量演算の実施範囲Ａ２は、中央の上下では２×３の６点、中央の左右では３×２の６点、その他の位置では２×２の４点のＡＦエリアＡ１をそれぞれ含む。つまり、全ＡＦエリアＡ０に設定される補正量演算の実施範囲Ａ２は、２５個である。
【0071】
焦点検出回路２２２は、補正量演算の実施範囲Ａ２毎に補正量の算出を行う。焦点検出回路２２２は、補正量演算の実施範囲Ａ２内に含まれる１点のＡＦエリアＡ３における補正量を算出する。ここで、補正量が算出されるＡＦエリアＡ３は、図４中において、ハッチングが付されて示されているＡＦエリアＡ１である。図４中に示すように、ＡＦエリアＡ３は、例えば、各々の補正量演算の実施範囲Ａ２に含まれるＡＦエリアＡ１のうち、撮像素子２０８の中央に最も近い位置に配置されているＡＦエリアＡ１である。焦点検出回路２２２は、算出された１点のＡＦエリアＡ３における補正量を仮の補正量として設定する。焦点検出回路２２２は、補正量演算の実施範囲Ａ２内の全てのＡＦエリアＡ１に対して、同一の仮の補正量を適用する。
【0072】
したがって、補正量の演算は、１２１回×２方向分ではなく、２５回×２方向分の算出時間で済ますことが出来る。そして、レンズ駆動を行うための最終的なデフォーカス量を算出するときには、焦点検出回路２２２は、後述するエリア選択処理にて選択したＡＦエリアに対して、最終的に、正しい補正量を算出すればよい。
【0073】
なお、補正量演算の実施範囲Ａ２内のＡＦエリアＡ３は、図４に示す配置に限らない。補正量演算の実施範囲Ａ２に含まれるＡＦエリアＡ１のうち、何れのＡＦエリアＡ１がＡＦエリアＡ３として選択されてもよい。
【0074】
＜デフォーカス量のレンズパルス位置への変換について＞
ここでは、ステップＳ１０９、ステップＳ１１６及びステップＳ１２７で実行されるデフォーカス量をレンズパルス位置へ変換する処理について説明する。本処理は、ステップＳ１０９では、第１のエリア選択処理で選択されたＡＦエリアの出力するデフォーカス量について行われる。本処理は、ステップＳ１１６では、第２のエリア選択処理で選択されたＡＦエリアの出力するデフォーカス量について行われる。本処理は、ステップＳ１２７では、ステップＳ１１３でデフォーカス量が算出されたＡＦエリアＡ１毎に行われる。
ここでは、ステップＳ１０９、ステップＳ１１６及びステップＳ１２７で実行されるデフォーカス量をレンズパルス位置へ変換する処理について説明する。本処理は、ステップＳ１０９では、第１のエリア選択処理で選択されたＡＦエリアの出力するデフォーカス量について行われる。本処理は、ステップＳ１１６では、第２のエリア選択処理で選択されたＡＦエリアの出力するデフォーカス量について行われる。本処理は、ステップＳ１２７では、ステップＳ１１３でデフォーカス量が算出されたＡＦエリアＡ１毎に行われる。
【0075】
デフォーカス量は、近似式を用いてレンズパルス位置へ変換される。近似式は、例えば、交換レンズ毎に決まるデフォーカス量の３次式である。例えば、レンズパルス位置へ変換されたデフォーカス量ＰＤは、式（１）のように表される。また、本処理では、ＡＦエリアＡ１毎にフォーカス目標位置ＴＬＰが算出される。フォーカス目標位置ＴＬＰは、合焦レンズ位置、合焦パルス位置とも表現され得る。フォーカス目標位置ＴＬＰは、現在のレンズ位置ＣＬＰと、レンズパルス位置へ変換されたデフォーカス量ＰＤを用いて、式（２）のように表される。なお、フォーカス目標位置ＴＬＰ及び現在のレンズ位置ＣＬＰは、それぞれ、レンズパルス位置である。
【0076】
ＰＤ＝ａ×（Ｄｅｆ）３＋ｂ×（Ｄｅｆ）２＋ｃ×（Ｄｅｆ）， 式（１）
ＴＬＰ＝ＣＬＰ＋ＰＤ． 式（２）
ここで、Ｄｅｆはデフォーカス量である。三次の項の比例定数であるａと、二次の項の比例定数であるｂと、一次の項の比例定数であるｃとの各々の係数は、撮影レンズのズーム値、現在のレンズ位置によって撮影レンズ毎に一意に決まる値である。
ＴＬＰ＝ＣＬＰ＋ＰＤ． 式（２）
ここで、Ｄｅｆはデフォーカス量である。三次の項の比例定数であるａと、二次の項の比例定数であるｂと、一次の項の比例定数であるｃとの各々の係数は、撮影レンズのズーム値、現在のレンズ位置によって撮影レンズ毎に一意に決まる値である。
【0077】
このように、相対位置を示すデフォーカス量は、絶対位置を示すレンズパルス位置へと変換される。算出されたフォーカス目標位置ＴＬＰは、ステップＳ１１０、ステップＳ１２１及びステップＳ１２３のフォーカスレンズ１０２１の駆動、ステップＳ１１８の動体予測演算、ステップＳ１２８の基準決定処理、ステップＳ１２９の第３のエリア選択処理等で用いられる。
【0078】
なお、ステップＳ１０９で行われるデフォーカス量のレンズパルス位置への変換に係る処理は、例えば、ステップＳ１０６でデフォーカス量が検出されたときに行われてもよい。このとき、本処理は、ステップＳ１０６でデフォーカス量が算出されたＡＦエリアＡ１毎に行われる。また、ステップＳ１１６及びステップＳ１２７で行われるデフォーカス量のレンズパルス位置への変換に係る処理は、例えば、ステップＳ１１３でデフォーカス量が検出されたときに行われてもよい。このとき、本処理は、ステップＳ１１３でデフォーカス量が算出されたＡＦエリアＡ１毎に行われる。
【0079】
＜第１のエリア選択処理＞
ここでは、ステップＳ１０７で実行される第１のエリア選択処理について、図面を参照して、より詳細に説明をする。第１のエリア選択処理では、焦点調節指示部２０６ａから焦点調節の開始指示がなされたときから、合焦判断がなされるときまでの間に実施される。ここで、焦点調節指示部２０６ａから焦点調節の開始指示がなされたときは、例えば、ステップＳ１０２において１ｓｔレリーズスイッチが押下されたと判定されたときである。合焦判断がなされるときは、例えば、ステップＳ１０８において一旦合焦状態か否かの判定がなされるときである。第１のエリア選択処理では、複数のデフォーカス量のうち正のデフォーカス量の最大値を示すＡＦエリアＡ１が選択される。デフォーカス量の最大値が示すＡＦエリアは、最至近を示すＡＦエリアＡ１であると表現できる。
ここでは、ステップＳ１０７で実行される第１のエリア選択処理について、図面を参照して、より詳細に説明をする。第１のエリア選択処理では、焦点調節指示部２０６ａから焦点調節の開始指示がなされたときから、合焦判断がなされるときまでの間に実施される。ここで、焦点調節指示部２０６ａから焦点調節の開始指示がなされたときは、例えば、ステップＳ１０２において１ｓｔレリーズスイッチが押下されたと判定されたときである。合焦判断がなされるときは、例えば、ステップＳ１０８において一旦合焦状態か否かの判定がなされるときである。第１のエリア選択処理では、複数のデフォーカス量のうち正のデフォーカス量の最大値を示すＡＦエリアＡ１が選択される。デフォーカス量の最大値が示すＡＦエリアは、最至近を示すＡＦエリアＡ１であると表現できる。
【0080】
（シングルターゲットの場合）
シングルターゲットの場合には、例えば、ユーザによって指定された１つのＡＦエリアＡ１について、縦方向と横方向との２つの位相差検出方向のそれぞれで位相差が検出される。つまり、位相差検出方向のそれぞれで２像間隔値が得られる。信頼性を有すると判定された位相差検出方向のうち、デフォーカス量の最大値を示す位相差検出方向が選択される。選択された位相差検出方向の示すデフォーカス量が採用される。なお、当該位相差検出演算が行われるＡＦエリアＡ１は、ＡＦ演算の実施範囲と表現され得る。
シングルターゲットの場合には、例えば、ユーザによって指定された１つのＡＦエリアＡ１について、縦方向と横方向との２つの位相差検出方向のそれぞれで位相差が検出される。つまり、位相差検出方向のそれぞれで２像間隔値が得られる。信頼性を有すると判定された位相差検出方向のうち、デフォーカス量の最大値を示す位相差検出方向が選択される。選択された位相差検出方向の示すデフォーカス量が採用される。なお、当該位相差検出演算が行われるＡＦエリアＡ１は、ＡＦ演算の実施範囲と表現され得る。
【0081】
（グループターゲットの場合）
図５は、本実施形態に係る第１のエリア選択処理における５点グループの場合のＡＦ演算の実施範囲Ａ４の一例を示す模式図である。５点グループの場合のＡＦ演算の実施範囲Ａ４は、図５中において、十字形の太枠線で囲まれて示されている領域である。図６は、本実施形態に係る第１のエリア選択処理における９点グループの場合のＡＦ演算の実施範囲Ａ５の一例を示す模式図である。９点グループの場合のＡＦ演算の実施範囲Ａ５は、図６中において、矩形の太枠線で囲まれて示されている領域である。
図５は、本実施形態に係る第１のエリア選択処理における５点グループの場合のＡＦ演算の実施範囲Ａ４の一例を示す模式図である。５点グループの場合のＡＦ演算の実施範囲Ａ４は、図５中において、十字形の太枠線で囲まれて示されている領域である。図６は、本実施形態に係る第１のエリア選択処理における９点グループの場合のＡＦ演算の実施範囲Ａ５の一例を示す模式図である。９点グループの場合のＡＦ演算の実施範囲Ａ５は、図６中において、矩形の太枠線で囲まれて示されている領域である。
【0082】
グループターゲットの場合には、例えば、ユーザによって指定されたＡＦ演算の実施範囲内のＡＦエリアＡ１が考慮される。信頼性を有すると判定されたＡＦ演算の実施範囲内のＡＦエリアＡ１のうち、デフォーカス量の最大値を示すＡＦエリアＡ１が選択される。選択されたＡＦエリアＡ１の示すデフォーカス量が採用される。
【0083】
なお、デフォーカス量の最大値を示すＡＦエリアＡ１が選択された後に、シングルターゲットの場合と同様にして、デフォーカス量の最大値を示す位相差検出方向がさらに選択されてもよい。この場合、２つの位相差検出方向が示すデフォーカス量のうち、デフォーカス量の最大値を示す位相差検出方向が選択される。
【0084】
なお、位相差検出方向の選択は、デフォーカス量の最大値を示すＡＦエリアＡ１が選択された後に限らない。例えば、信頼性判定の結果、信頼性を有すると判定されたＡＦエリアＡ１に含まれる位相差検出方向のうち、デフォーカス量の最大値を示す位相差検出方向が選択される。このとき、選択された位相差検出方向の示すデフォーカス量が採用される。
【0085】
（オールターゲットの場合）
オールターゲットの場合のＡＦ演算の実施範囲は、全ＡＦエリアＡ０である。ただし、本実施形態に係る第１のエリア選択処理では、オールターゲットの場合には、優先的にＡＦ演算が実施される範囲が設定されている。図７は、本実施形態に係る第１のエリア選択処理におけるオールターゲットの場合のＡＦ演算の優先実施範囲の一例を示す模式図である。図７に示すように、ＡＦ演算の優先実施範囲は、第１のＡＦ演算の優先実施範囲Ａ６と、第２のＡＦ演算の優先実施範囲Ａ７とを含む。第１のＡＦ演算の優先実施範囲Ａ６は、図７中において、実線の太線枠で囲まれて示されている領域である。第１のＡＦ演算の優先実施範囲Ａ６は、全ＡＦエリアＡ０のうち、中央２５点のＡＦエリアＡ１を含む領域である。第２のＡＦ演算の優先実施範囲Ａ７は、図７中において、破線の太線枠で囲まれて示されている領域である。第２のＡＦ演算の優先実施範囲Ａ７は、全ＡＦエリアＡ０のうち、中央４９点のＡＦエリアＡ１を含む領域である。
オールターゲットの場合のＡＦ演算の実施範囲は、全ＡＦエリアＡ０である。ただし、本実施形態に係る第１のエリア選択処理では、オールターゲットの場合には、優先的にＡＦ演算が実施される範囲が設定されている。図７は、本実施形態に係る第１のエリア選択処理におけるオールターゲットの場合のＡＦ演算の優先実施範囲の一例を示す模式図である。図７に示すように、ＡＦ演算の優先実施範囲は、第１のＡＦ演算の優先実施範囲Ａ６と、第２のＡＦ演算の優先実施範囲Ａ７とを含む。第１のＡＦ演算の優先実施範囲Ａ６は、図７中において、実線の太線枠で囲まれて示されている領域である。第１のＡＦ演算の優先実施範囲Ａ６は、全ＡＦエリアＡ０のうち、中央２５点のＡＦエリアＡ１を含む領域である。第２のＡＦ演算の優先実施範囲Ａ７は、図７中において、破線の太線枠で囲まれて示されている領域である。第２のＡＦ演算の優先実施範囲Ａ７は、全ＡＦエリアＡ０のうち、中央４９点のＡＦエリアＡ１を含む領域である。
【0086】
オールターゲットの場合には、まず、第１のＡＦ演算の優先実施範囲Ａ６内のＡＦエリアＡ１が考慮される。このとき、信頼性を有すると判定されたＡＦエリアＡ１が第１のＡＦ演算の優先実施範囲Ａ６内に存在するか否かが判定される。
【0087】
信頼性を有すると判定されたＡＦエリアＡ１が第１のＡＦ演算の優先実施範囲Ａ６内に存在する場合を説明する。この場合、信頼性を有すると判定されたＡＦエリアＡ１のうち、正のデフォーカス量の最大値を示すＡＦエリアＡ１が選択される。つまり、最至近のデフォーカス量を示すＡＦエリアＡ１が選択される。
【0088】
信頼性を有すると判定されたＡＦエリアＡ１が第１のＡＦ演算の優先実施範囲Ａ６内に存在しない場合を説明する。この場合、第１のＡＦ演算の優先実施範囲Ａ６に代えて、第２のＡＦ演算の優先実施範囲Ａ７内のＡＦエリアＡ１が考慮される。このとき、信頼性を有すると判定されたＡＦエリアＡ１が第２のＡＦ演算の優先実施範囲Ａ７内に存在するか否かが判定される。
【0089】
信頼性を有すると判定されたＡＦエリアＡ１が、第１のＡＦ演算の優先実施範囲Ａ６内には存在しない、かつ、第２のＡＦ演算の優先実施範囲Ａ７内には存在する場合を説明する。この場合、信頼性を有すると判定されたＡＦエリアＡ１のうち、正のデフォーカス量の最大値を示すＡＦエリアＡ１が選択される。つまり、最至近のデフォーカス量を示すＡＦエリアＡ１が選択される。
【0090】
信頼性を有すると判定されたＡＦエリアＡ１が、第１のＡＦ演算の優先実施範囲Ａ６内及び第２のＡＦ演算の優先実施範囲Ａ７内の何れの領域にも存在しない場合を説明する。この場合、第２のＡＦ演算の優先実施範囲Ａ７に代えて、１２１点の全ＡＦエリアＡ０内のＡＦエリアが考慮される。このとき、全ＡＦエリアＡ０内で信頼性を有すると判定されたＡＦエリアＡ１のうち、正のデフォーカス量の最大値を示すＡＦエリアＡ１が選択される。つまり、最至近のデフォーカス量を示すＡＦエリアＡ１が選択される。
【0091】
このように、オールターゲットの場合には、中央優先で、信頼性を有すると判定されたＡＦエリアＡ１のうち、最至近のデフォーカス量を示すＡＦエリアＡ１が選択される。
【0092】
なお、オールターゲットの場合もグループターゲットの場合と同様に、位相差検出方向の示すデフォーカス量について選択されてもよい。
【0093】
（追尾ＡＦの場合）
追尾ＡＦの場合には、まず、上述したシングルターゲット、グループターゲット又はオールターゲットのＡＦエリア設定に基づいて、ＡＦエリアＡ１が選択される。選択されたＡＦエリアＡ１の示すデフォーカス量が取得される。ただし、追尾ＡＦの場合には、選択されるＡＦエリアＡ１は、被写体の動き（追尾結果）に基づいて随時更新されていくことになる。
追尾ＡＦの場合には、まず、上述したシングルターゲット、グループターゲット又はオールターゲットのＡＦエリア設定に基づいて、ＡＦエリアＡ１が選択される。選択されたＡＦエリアＡ１の示すデフォーカス量が取得される。ただし、追尾ＡＦの場合には、選択されるＡＦエリアＡ１は、被写体の動き（追尾結果）に基づいて随時更新されていくことになる。
【0094】
（顔ＡＦの場合）
図８は、本実施形態に係る第１のエリア選択処理における顔ＡＦの場合の顔検出範囲Ａ８及びＡＦ演算の実施範囲Ａ９の一例を示す模式図である。顔ＡＦの場合の顔検出範囲Ａ８は、図８中において、破線の太線枠で囲まれて示されている領域である。顔検出範囲Ａ８は、顔Ｆ０が存在する範囲である。顔検出範囲Ａ８は、顔検出回路２３６の検出結果に基づいて決定される。顔ＡＦの場合のＡＦ演算の実施範囲Ａ９は、図８中において、実線の太線枠で囲まれて示されている領域である。ＡＦ演算の実施範囲Ａ９は、顔検出範囲Ａ８に基づいて決定される。本実施形態では、図８に示すように、顔検出回路２３６の備える瞳検出回路によって瞳位置Ｆ１及び瞳位置Ｆ２が検出されている場合を例として説明する。
図８は、本実施形態に係る第１のエリア選択処理における顔ＡＦの場合の顔検出範囲Ａ８及びＡＦ演算の実施範囲Ａ９の一例を示す模式図である。顔ＡＦの場合の顔検出範囲Ａ８は、図８中において、破線の太線枠で囲まれて示されている領域である。顔検出範囲Ａ８は、顔Ｆ０が存在する範囲である。顔検出範囲Ａ８は、顔検出回路２３６の検出結果に基づいて決定される。顔ＡＦの場合のＡＦ演算の実施範囲Ａ９は、図８中において、実線の太線枠で囲まれて示されている領域である。ＡＦ演算の実施範囲Ａ９は、顔検出範囲Ａ８に基づいて決定される。本実施形態では、図８に示すように、顔検出回路２３６の備える瞳検出回路によって瞳位置Ｆ１及び瞳位置Ｆ２が検出されている場合を例として説明する。
【0095】
図９は、図８に示す場合におけるＡＦ演算の実施範囲Ａ９に含まれるＡＦエリアＡ１の選択の優先順位を示す模式図である。図９中に示されている縦６点×横４点の数字は、それぞれ、図８に示されているＡＦ演算の実施範囲Ａ９内の縦６点×横４点のＡＦエリアＡ１に対応する。図９中の数字は、ＡＦ演算の実施範囲Ａ９内の各々のＡＦエリアＡ１が選択される優先順位を表している。図９中の数字は、値が小さいほど優先順位が高いことを示している。図９に示すように、瞳位置Ｆ１に対応するＡＦエリアＡ１の優先順位は１位に設定されている。また、瞳位置Ｆ２に対応するＡＦエリアＡ１の優先順位は２位に設定されている。なお、図９に示す瞳位置Ｆ１に対応するＡＦエリアＡ１と、瞳位置Ｆ２に対応するＡＦエリアＡ１との優先順位は一例であり、瞳位置Ｆ２に対応するＡＦエリアＡ１の優先順位が１位に設定されていてもよい。
【0096】
顔ＡＦの場合には、ＡＦ演算の実施範囲Ａ９内のＡＦエリアＡ１が考慮される。このとき、図９に示す優先順位に従って、信頼性を有すると判定されたＡＦエリアＡ１のうち、瞳の位置に最も近いＡＦエリアＡ１が優先して選択される。なお、瞳位置近傍のＡＦエリアが信頼性を有していない場合には、顔中心のＡＦエリアが優先して選択されることになる。
【0097】
例えば、図９に示す優先順位が１位である瞳位置Ｆ１に対応するＡＦエリアＡ１が信頼性を有すると判定されているとき、瞳位置Ｆ１に対応するＡＦエリアＡ１が選択される。なお、瞳位置Ｆ１に対応するＡＦエリアＡ１又は瞳位置Ｆ２に対応するＡＦエリアＡ１が信頼性を有すると判定されているとき、これらのうち、より信頼性の高いＡＦエリアＡ１が選択される仕様もあり得る。一方で、瞳位置Ｆ１に対応するＡＦエリアＡ１及び瞳位置Ｆ２に対応するＡＦエリアＡ１の何れも信頼性を有していない場合もあり得る。この場合には、信頼性を有しているＡＦエリアのうち、図９中の優先順位が最も高いＡＦエリアが優先的に選択されることになる。
【0098】
このように、第１のエリア選択処理における顔ＡＦでは、焦点検出回路２２２が各々のＡＦエリアにおいて繰り返し検出する複数のデフォーカス量のうち、顔検出範囲内の瞳の位置に対応するＡＦエリア又は信頼性の高いと判定されたＡＦエリアが選択されることになる。
【0099】
なお、本実施形態では、顔検出範囲Ａ８が４×４点のＡＦエリアである場合について説明をしたが、これに限定されない。顔検出範囲Ａ８は、顔Ｆ０のサイズによって３×３点、５×５点のＡＦエリアを含み得る。また、ＡＦ演算の実施範囲Ａ９は、当該顔検出範囲Ａ８のサイズに応じて変化し得る。
【0100】
なお、ＣＰＵ２１６は、焦点調節指示部２０６ａから焦点調節の開始指示がなされてから一旦合焦判断がなされるまでの間に第１のエリア選択処理を実施すると説明したが、これに限定されない。例えば、ＣＰＵ２１６は、１ｓｔレリーズスイッチがオンの状態であると判定されるまで繰り返し行われるＬＶ表示用の露光動作を行う際に第１のエリア選択処理と同様の処理を行ってもよい。すなわち、焦点調節指示部２０６ａから焦点調節の開始の指示がなされるまで、焦点検出回路２２２が各々のＡＦエリアにおいて繰り返し検出する複数のデフォーカス量のうち、最至近を示すＡＦエリアが選択される処理が行われてもよい。また、例えば顔ＡＦにおいても、焦点調節指示部２０６ａから焦点調節の開始の指示がなされるまで、当該複数のデフォーカス量のうち、顔検出範囲内の瞳の位置に対応するＡＦエリア又は信頼性の高いと判定されたＡＦエリアが選択される処理が行われてもよい。
【0101】
＜第２のエリア選択処理＞
ここでは、ステップＳ１１５で実行される第２のエリア選択処理について、図面を参照して、より詳細に説明をする。第２のエリア選択処理では、一旦主要被写体にピントが合った後に実施され、以下のようにしてＡＦエリアが選択される。ここで、一旦主要被写体にピントが合った後とは、例えば、１ｓｔレリーズ保持中を示す。
ここでは、ステップＳ１１５で実行される第２のエリア選択処理について、図面を参照して、より詳細に説明をする。第２のエリア選択処理では、一旦主要被写体にピントが合った後に実施され、以下のようにしてＡＦエリアが選択される。ここで、一旦主要被写体にピントが合った後とは、例えば、１ｓｔレリーズ保持中を示す。
【0102】
１ｓｔレリーズ保持中には主要被写体を捉え続ける必要がある。このような、主要被写体にピントを合わせた状態のときは、主要被写体が移動しない限り、デフォーカス量はゼロの値が正しいことになる。また、露光時間の短さを考慮すると、主要被写体が移動する場合には、通常は当該主要被写体が等速で、かつ、短距離を移動するとみなせるため、動体予測式に則っているデフォーカス量を示すＡＦエリアが正しいデフォーカス量を示すと言える。
【0103】
｛ＡＦ演算の実施範囲について｝
ここで、第２のエリア選択処理におけるＡＦ演算の実施範囲について説明をする。デフォーカス量は、ＡＦ演算の実施範囲内のＡＦエリアにおいて算出される。
ここで、第２のエリア選択処理におけるＡＦ演算の実施範囲について説明をする。デフォーカス量は、ＡＦ演算の実施範囲内のＡＦエリアにおいて算出される。
【0104】
（シングルターゲットの場合）
シングルターゲットの場合、ＡＦ演算の実施範囲は、選択された１つのＡＦエリアＡ１である。このとき、選択されたＡＦエリアＡ１において、縦方向と横方向との各々についてデフォーカス量が算出される。
シングルターゲットの場合、ＡＦ演算の実施範囲は、選択された１つのＡＦエリアＡ１である。このとき、選択されたＡＦエリアＡ１において、縦方向と横方向との各々についてデフォーカス量が算出される。
【0105】
（グループターゲットの場合）
５点グループや９点グループ等のグループターゲットの場合、ＡＦ演算の実施範囲は、選択されたグループターゲット内のＡＦエリアＡ１である。このとき、選択されたグループターゲット内のＡＦエリアＡ１において、縦方向と横方向との各々についてデフォーカス量が算出される。
５点グループや９点グループ等のグループターゲットの場合、ＡＦ演算の実施範囲は、選択されたグループターゲット内のＡＦエリアＡ１である。このとき、選択されたグループターゲット内のＡＦエリアＡ１において、縦方向と横方向との各々についてデフォーカス量が算出される。
【0106】
（オールターゲットの場合）
オールターゲットの場合、ＡＦ演算の実施範囲は、１２１点の全ＡＦエリアＡ０内のＡＦエリアＡ１である。このとき、前回選択されたＡＦエリアＡ１を中心として、例えば５×５点のＡＦ演算の実施範囲内において、デフォーカス量が算出される。
オールターゲットの場合、ＡＦ演算の実施範囲は、１２１点の全ＡＦエリアＡ０内のＡＦエリアＡ１である。このとき、前回選択されたＡＦエリアＡ１を中心として、例えば５×５点のＡＦ演算の実施範囲内において、デフォーカス量が算出される。
【0107】
（追尾ＡＦの場合）
図１０は、追尾ＡＦ時のＡＦ演算の実施範囲の一例を示す模式図である。追尾ＡＦ時には、追尾座標Ｃ０を中心に、例えば図１０に示すように３×３点のＡＦ演算の実施範囲内のデフォーカス量が算出される。算出されたデフォーカス量に基づいて、ＡＦエリアＡ１が選択される。
図１０は、追尾ＡＦ時のＡＦ演算の実施範囲の一例を示す模式図である。追尾ＡＦ時には、追尾座標Ｃ０を中心に、例えば図１０に示すように３×３点のＡＦ演算の実施範囲内のデフォーカス量が算出される。算出されたデフォーカス量に基づいて、ＡＦエリアＡ１が選択される。
【0108】
（顔ＡＦの場合）
顔ＡＦ時のＡＦ演算の実施範囲は、顔検出回路が検出する顔が存在する範囲内のＡＦエリアＡ１である。顔検出範囲内のＡＦエリアにおいて、デフォーカス量が算出される。算出されたデフォーカス量に基づいてＡＦエリアＡ１が選択される。なお、第２のエリア選択処理における顔ＡＦ時には、第１のエリア選択処理とは異なり、顔ＡＦ特有の処理は行われないものとする。第２のエリア選択処理における顔ＡＦ時には、例えば上述したグループターゲットの場合のように、顔検出範囲内における縦方向と横方向との各々についてデフォーカス量が算出される。なお、この記載は、第２のエリア選択処理において、顔ＡＦ特有の処理が行われることを除外するものではない。
顔ＡＦ時のＡＦ演算の実施範囲は、顔検出回路が検出する顔が存在する範囲内のＡＦエリアＡ１である。顔検出範囲内のＡＦエリアにおいて、デフォーカス量が算出される。算出されたデフォーカス量に基づいてＡＦエリアＡ１が選択される。なお、第２のエリア選択処理における顔ＡＦ時には、第１のエリア選択処理とは異なり、顔ＡＦ特有の処理は行われないものとする。第２のエリア選択処理における顔ＡＦ時には、例えば上述したグループターゲットの場合のように、顔検出範囲内における縦方向と横方向との各々についてデフォーカス量が算出される。なお、この記載は、第２のエリア選択処理において、顔ＡＦ特有の処理が行われることを除外するものではない。
【0109】
｛エリア選択について｝
第２のエリア選択処理におけるＡＦエリアの選択について、図面を参照して説明する。
第２のエリア選択処理におけるＡＦエリアの選択について、図面を参照して説明する。
【0110】
（エリア選択の概要）
第２のエリア選択処理におけるＡＦエリアの選択では、まず、動体予測式が成立するか否かを判定する第１の判定が行われる。次に、動体予測式から求まるフォーカスレンズ１０２１の駆動方向が至近方向であるか無限方向であるかを判定する第２の判定が行われる。その後、第１のケース、第２のケース及び第３のケースの順に、各々の条件を満たすデフォーカス量が存在するか否かが判定される。
第２のエリア選択処理におけるＡＦエリアの選択では、まず、動体予測式が成立するか否かを判定する第１の判定が行われる。次に、動体予測式から求まるフォーカスレンズ１０２１の駆動方向が至近方向であるか無限方向であるかを判定する第２の判定が行われる。その後、第１のケース、第２のケース及び第３のケースの順に、各々の条件を満たすデフォーカス量が存在するか否かが判定される。
【0111】
（第１の判定）
第２のエリア選択処理において、判定部２１６ｂは、動体予測式が成立するか否かを判定する第１の判定を行う。第１の判定では、第１の条件及び第２の条件がともに成立するとき、動体予測式が成立すると判定される。第１の条件は、デフォーカス量に係る履歴情報が一定ポイント数以上存在することである。例えば、現在時刻から過去１秒以内の履歴情報が５ポイント以上であるとき、第１の条件が成立すると判定される。第２の条件は、第１の条件が成立している状態で、算出した一次予測式との乖離量が一定量以下に収まっているポイント数が、５ポイント以上あることである。例えば、デフォーカス量に係る履歴情報のうち、現在時刻から過去１秒以内の履歴情報が５ポイント以上、かつ、算出した一次予測式との乖離量が１０Ｆδ以下に収まっているポイント数が５ポイント以上であるとき、第２の条件が成立すると判定される。なお、動体予測式としては、図２Ａ及び図２Ｂのフローチャートを参照して説明した通り、１つ前までの測距結果に基づいて算出した予測式の結果が使用される。なお、Ｆδとの記載において、Ｆは、ＦＮＯを示し、δは許容錯乱円を示す。Ｆは、Ｆ値、絞り値ともいう。一般的に、Ｆδは許容深度を示すものである。また、Ｆδを１Ｆδと表現する場合もある。
第２のエリア選択処理において、判定部２１６ｂは、動体予測式が成立するか否かを判定する第１の判定を行う。第１の判定では、第１の条件及び第２の条件がともに成立するとき、動体予測式が成立すると判定される。第１の条件は、デフォーカス量に係る履歴情報が一定ポイント数以上存在することである。例えば、現在時刻から過去１秒以内の履歴情報が５ポイント以上であるとき、第１の条件が成立すると判定される。第２の条件は、第１の条件が成立している状態で、算出した一次予測式との乖離量が一定量以下に収まっているポイント数が、５ポイント以上あることである。例えば、デフォーカス量に係る履歴情報のうち、現在時刻から過去１秒以内の履歴情報が５ポイント以上、かつ、算出した一次予測式との乖離量が１０Ｆδ以下に収まっているポイント数が５ポイント以上であるとき、第２の条件が成立すると判定される。なお、動体予測式としては、図２Ａ及び図２Ｂのフローチャートを参照して説明した通り、１つ前までの測距結果に基づいて算出した予測式の結果が使用される。なお、Ｆδとの記載において、Ｆは、ＦＮＯを示し、δは許容錯乱円を示す。Ｆは、Ｆ値、絞り値ともいう。一般的に、Ｆδは許容深度を示すものである。また、Ｆδを１Ｆδと表現する場合もある。
【0112】
（第２の判定）
第２のエリア選択処理において、判定部２１６ｂは、動体予測式から求まるフォーカスレンズ１０２１の駆動方向が至近方向であるか無限方向であるかを判定する第２の判定をさらに行う。なお、本実施形態における説明では、至近方向を正とする。ここで、至近方向は、フォーカスレンズ１０２１が無限側から至近側へ向かって駆動される方向である。また、ピントずれ方向が至近側である場合をデフォーカス量が正である場合としている。このとき、被写体が無限側から至近側に向かっていれば、縦軸をレンズパルス位置、横軸を時間としたときの動体予測式の傾きは正となる。もちろん、何れを正とするかによって、他の値の正負、動体予測式の傾き等が変わり得ることは言うまでもない。
第２のエリア選択処理において、判定部２１６ｂは、動体予測式から求まるフォーカスレンズ１０２１の駆動方向が至近方向であるか無限方向であるかを判定する第２の判定をさらに行う。なお、本実施形態における説明では、至近方向を正とする。ここで、至近方向は、フォーカスレンズ１０２１が無限側から至近側へ向かって駆動される方向である。また、ピントずれ方向が至近側である場合をデフォーカス量が正である場合としている。このとき、被写体が無限側から至近側に向かっていれば、縦軸をレンズパルス位置、横軸を時間としたときの動体予測式の傾きは正となる。もちろん、何れを正とするかによって、他の値の正負、動体予測式の傾き等が変わり得ることは言うまでもない。
【0113】
（第１のケース）
ここでは、第１のケースにおけるＡＦエリアの選択について説明する。第１のケースは、第１の判定において動体予測式が成立すると判定され、かつ、第２の判定において動体予測式が正の傾きを有すると判定された場合を含む。第１のケースは、動体予測式の傾きがゼロである場合を含んでいてもよい。
ここでは、第１のケースにおけるＡＦエリアの選択について説明する。第１のケースは、第１の判定において動体予測式が成立すると判定され、かつ、第２の判定において動体予測式が正の傾きを有すると判定された場合を含む。第１のケースは、動体予測式の傾きがゼロである場合を含んでいてもよい。
【0114】
図１１は、第１のケースにおけるＡＦエリアの選択の一例について示す模式図である。図１１中のグラフにおいて、縦軸はステップＳ１１６の処理で算出されるＡＦエリア毎のレンズパルス位置を示し、横軸は時間を示している。図１１中のグラフにおいて、塗りつぶされた丸で示されているプロットは、例えば時間δｔ毎の各タイミングで選択されたレンズパルス位置を示している。つまり、塗りつぶされた丸で示されたプロットは、タイミング０からタイミングｎ－１までに取得されたレンズパルス位置の履歴である。実線は、レンズパルス位置の履歴に基づいて算出された動体予測式Ｅｑ１を示している。ここでは、説明の簡単のために、動体予測式Ｅｑ１の一例として、レンズパルス位置と時間との関係式が示されている。ここで、タイミングｎは、これから第２のエリア選択処理が行われるタイミングであるとする。図１１中のグラフにおいて、塗りつぶされていない丸及び二重丸で示されているプロットは、ＡＦエリア毎のデフォーカス量に対応するフォーカス目標位置ＴＬＰを示している。
【0115】
第１のケースでは、これら複数のフォーカス目標位置ＴＬＰのうち、動体予測式Ｅｑ１に最も近いフォーカス目標位置ＴＬＰに対応するデフォーカス量が選択される。例えば、図１１に示す状態では、二重丸で示されているレンズパルス位置ｐｎに対応するデフォーカス量が選択される。これは、第１のケースでは、動体予測式Ｅｑ１に最も近いフォーカス目標位置ＴＬＰの算出に用いられたデフォーカス量が選択されるとも表現できる。なお、第１のケースでは、デフォーカス量の正負は問わない。
【0116】
このように、第１のケースは、フォーカスレンズ１０２１の駆動方向が至近方向の場合である。つまり、第１のケースは、図１１中のグラフに示すように、動体予測式Ｅｑ１は成立しており、かつ、動体予測式Ｅｑ１の傾きは正である場合である。このとき、動体予測式に最も近いフォーカス目標位置ＴＬＰに対応するデフォーカス量を示すＡＦエリアが選択される。
【0117】
（第２のケース）
ここでは、第２のケースにおけるＡＦエリアの選択について説明する。第２のケースは、第１のケースに該当しない場合のうち、第１の判定において動体予測式が成立すると判定され、かつ、第２の判定において動体予測式が負の傾きを有すると判定された場合を含む。
ここでは、第２のケースにおけるＡＦエリアの選択について説明する。第２のケースは、第１のケースに該当しない場合のうち、第１の判定において動体予測式が成立すると判定され、かつ、第２の判定において動体予測式が負の傾きを有すると判定された場合を含む。
【0118】
図１２は、第２のケースにおけるＡＦエリアの選択の一例について示す模式図である。図１２中のグラフの縦軸及び横軸の各々が示す事項と、各々のプロットの種別が示す事項とは、図１１中のグラフと同様である。また、図１２中の実線は、レンズパルス位置の履歴に基づいて算出された動体予測式Ｅｑ２を示している。ここでは、説明の簡単のために、動体予測式Ｅｑ２の一例として、レンズパルス位置と時間との関係式が示されている。なお、図１２中のグラフの縦軸とデフォーカス量を示す軸とは同一平面上に記載されているが、互いに別次元の軸である。
【0119】
第２のケースでは、第３の条件を満たす正のデフォーカス量があるか否かを判定する第３の判定と、第４の条件が成立するか否かを判定する第４の判定とが行われる。
【0120】
（第３の判定）
第３の条件は、式（３）に示す関係式で表される。
｜Ｄ＋｜ｍｉｎ≦｜Ｄ－｜ｍｉｎ×ｅ． 式（３）
ここで、｜Ｄ＋｜ｍｉｎは、正の値を有するデフォーカス量の絶対値のうち最小値である。｜Ｄ－｜ｍｉｎは、負の値を有するデフォーカス量の絶対値のうち最小値である。ｅは、定数である。
第３の条件は、式（３）に示す関係式で表される。
｜Ｄ＋｜ｍｉｎ≦｜Ｄ－｜ｍｉｎ×ｅ． 式（３）
ここで、｜Ｄ＋｜ｍｉｎは、正の値を有するデフォーカス量の絶対値のうち最小値である。｜Ｄ－｜ｍｉｎは、負の値を有するデフォーカス量の絶対値のうち最小値である。ｅは、定数である。
【0121】
つまり、第３の判定において、判定部２１６ｂは、信頼性を有すると判定されたＡＦエリアの示すデフォーカス量について、第３の条件を満たす正の値を有するデフォーカス量が存在するか否かを判定する。
【0122】
（第４の判定）
第４の条件は、顔ＡＦではない、かつ、敏感度が所定値より高い設定であることである。ここで、敏感度はユーザが設定できるパラメータである。敏感度設定部２１６ｃは、例えばユーザ操作に応じて、敏感度を設定する。敏感度設定のための操作画面等の表示は、例えばカメラシステムの通常メニュー画面内に存在する。
第４の条件は、顔ＡＦではない、かつ、敏感度が所定値より高い設定であることである。ここで、敏感度はユーザが設定できるパラメータである。敏感度設定部２１６ｃは、例えばユーザ操作に応じて、敏感度を設定する。敏感度設定のための操作画面等の表示は、例えばカメラシステムの通常メニュー画面内に存在する。
【0123】
つまり、第４の判定において、判定部２１６ｂは、顔ＡＦではなく、かつ、敏感度が所定値より高い設定である場合か否かを判定する。
【0124】
第２のケースでは、エリア選択部２１６ｆは、第３の判定又は第４の判定が満たされると判定されたとき、正のデフォーカス量の最小値を示すＡＦエリアを選択する。なお、例えばデフォーカス量＝０を示すＡＦエリアが存在する場合もあり得る。このとき、デフォーカス量＝０は、第３の判定において、第３の条件が成立すると判定される。
【0125】
このように、第２のケースは、フォーカスレンズ１０２１の駆動方向が無限方向の場合である。つまり、第２のケースは、図１２中のグラフに示すように、動体予測式Ｅｑ２は成立しており、かつ、動体予測式Ｅｑ２の傾きは負である場合である。このとき、正のデフォーカス量を示すＡＦエリアが優先的に採用されることになる。正のデフォーカス量を示すＡＦエリアが優先的に採用されることによって、主要被写体と比べて無限側にある背景にピントを合わせんとするデフォーカス量を算出したＡＦエリアが選択され難くなる。
【0126】
なお、第２のケースには、第１のケースに該当しない場合のうち、第１の判定において動体予測式が成立しないと判定された場合が含まれていてもよい。ここで、動体予測式が成立しない場合には、動体予測式の精度が低い場合が含まれる。なお、動体予測式の精度が低い場合は、動体予測式の確からしさが不十分な場合であると表現できる。
【0127】
（第３のケース）
ここでは、第３のケースにおけるＡＦエリアの選択について説明する。第３のケースは、第１のケース及び第２のケースに該当しない場合である。第３のケースは、例えば、動体予測式が成立せず、正の値を有するデフォーカス量の値が大きい場合を含む。
ここでは、第３のケースにおけるＡＦエリアの選択について説明する。第３のケースは、第１のケース及び第２のケースに該当しない場合である。第３のケースは、例えば、動体予測式が成立せず、正の値を有するデフォーカス量の値が大きい場合を含む。
【0128】
図１３は、第３のケースにおけるＡＦエリアの選択の一例について示す模式図である。図１３中のグラフの縦軸、横軸及びデフォーカス量を示す軸の各々が示す事項と、破線及び各々のプロットの種別が示す事項とは図１２中の記載と同様である。
【0129】
第３のケースでは、複数のフォーカス目標位置ＴＬＰのうち、負のデフォーカス量の絶対値のうち最小値を示すデフォーカス量に対応するフォーカス目標位置ＴＬＰが選択される。例えば、図１３に示す状態では、二重丸で示されているレンズパルス位置ｐｎが選択される。つまり、第３のケースでは、レンズパルス位置ｐｎに対応するデフォーカス量を示すＡＦエリアが選択される。
【0130】
以上のように、本実施形態に係る第２のエリア選択処理では、第１のケース、第２のケース及び第３のケースの順に各々の場合を満たすデフォーカス量が存在するか否かが判定される。このため、第２のエリア選択処理では、正の値を有するデフォーカス量が採用されやすくなっている。このように、正の値を有するデフォーカス量が採用されやすくしている理由は、例えば遠近混在被写体において被写体よりも遠方に存在することの多い背景にピントを合わせてしまわない様にするためである。したがって、正のデフォーカス量が採用されやすくする観点から行う上述した判定の順序等の変更は、本技術と同様の趣旨であり、同様の効果が得られ得ることは言うまでもない。
【0131】
また、第２のケースにおいて上述した定数は、１０倍程度とする。このようにする理由は、極端に大きな正のデフォーカス量でなければ、なるべく正のデフォーカス量を採用するためである。また、第２のケースで記述した「敏感度＝高」の状態は、被写体に敏感に追従するように設定された状態を指す。「敏感度＝高」の状態は、例えば、急加速する被写体等にも追従することを狙っている状態である。当該敏感度設定は、特に、遠方から手前へと近づいてくる被写体に追従しやすい様に、正のデフォーカス量の値そのものが大きくても積極的に採用することを目的として考慮されている。
【0132】
＜合焦状態（合焦範囲内）か否かの判定＞
ここで、ステップＳ１０８又はステップＳ１２０における合焦状態か否かの判定について、より詳細に説明をする。合焦状態か否かの判定は、合焦範囲内か否かの判定と表現されてもよい。本判定は、主に、第２のエリア選択処理の後に２ｎｄレリーズがオンであると判定されなかった場合に実行されることになる。つまり、本実施形態では、本判定がＣ－ＡＦ連写中には実行されない場合を例として説明をする。
ここで、ステップＳ１０８又はステップＳ１２０における合焦状態か否かの判定について、より詳細に説明をする。合焦状態か否かの判定は、合焦範囲内か否かの判定と表現されてもよい。本判定は、主に、第２のエリア選択処理の後に２ｎｄレリーズがオンであると判定されなかった場合に実行されることになる。つまり、本実施形態では、本判定がＣ－ＡＦ連写中には実行されない場合を例として説明をする。
【0133】
まず、本実施形態に係る焦点調節装置１が要求される状況の一例について説明する。図１４は、デフォーカス量＝０を狙いとした制御が行われる場合のＡＦエリアに対するデフォーカス量分布と現在のレンズ位置及び真の合焦位置との関係の一例を示す模式図である。なお、上述したように、顔ＡＦ時は、最至近優先ではなく顔中心優先としたＡＦエリア選択が行われる。また、以下の説明では、各々のＡＦエリアの示すデフォーカス量が考慮される場合を例として記載をするが、各々のＡＦエリアに含まれる各々の位相差検出方向が考慮される場合も同様に実施でき、また、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【0134】
図１４中のグラフは、縦軸がデフォーカス量を、横軸がＡＦエリアを、それぞれ示している。図１４中のｄｅｆ０、ｄｅｆ１、ｄｅｆ２及びｄｅｆ３の各々のプロットは、各々のＡＦエリアにおいて算出されたデフォーカス量をそれぞれ表している。当該プロットのうち、二重丸のプロットｄｅｆ０は本来選択したいＡＦエリアで算出されるデフォーカス量を、塗りつぶされた丸のプロットｄｅｆ１は選択されるデフォーカス量を、丸の中に×のプロットｄｅｆ２は背景の雑被写体に対して算出されたデフォーカス量を、塗りつぶされていない丸のプロットｄｅｆ３はその他のデフォーカス量をそれぞれ示している。また、図１４中のグラフにおいて、実線は現デフォーカス量がゼロである現在のレンズ位置を、破線は真の合焦位置を、矢印付き実線Ｄ１は現在のレンズ位置に対する許容深度を、矢印付き破線Ｄ０は真の合焦位置に対する許容深度を、それぞれ示している。なお、当該破線の示す真の合焦位置及び矢印付き破線Ｄ０の示す当該真の合焦位置に対する許容深度は、焦点調節装置１が焦点調節時に目指すべき値であるが、同時に焦点調節装置１が焦点調節時に把握していない未知の情報であることは言うまでもない。
【0135】
一般に、合焦判断における許容深度の設定は、例えば－１Ｆδ～＋１Ｆδとされている。しかしながら、図１４に示すような遠近混在の被写体に対してＡＦを実施する状況では、プロットｄｅｆ０、プロットｄｅｆ１、プロットｄｅｆ３等のデフォーカス量に加えて、プロットｄｅｆ２のような背景の雑被写体に合わせて算出されたデフォーカス量もまた許容深度の範囲内に含まれる。そのため、現在のレンズ位置が真の合焦位置から－１Ｆδの位置に存在するとき等では、検出したデフォーカス量のばらつきにより、プロットｄｅｆ１のように、本来選択したいプロットｄｅｆ０のＡＦエリアから若干ずれたＡＦエリアのデフォーカス量が選択されてしまう。また、この選択の結果に基づいて、さらに負側にデフォーカス駆動してしまうと、少しずつ背景の雑被写体に合わせてレンズ駆動してピントを合わせてしまうこととなり、適切に主要被写体に合わせたＡＦ動作が実現しない可能性がある。
【0136】
例えば、移動する被写体に合わせてＡＦと合焦とを繰り返すコンティニュアスＡＦ（Ｃ－ＡＦ）においては、通常手前に移動する被写体に追従し続けることが重要である。また、本実施形態に係る焦点調節装置１の制御処理では、図２Ａ及び図２Ｂを参照して上述した通り、ステップＳ１２４の本露光の直前に動体予測演算の結果に基づいて、ステップＳ１２３でレンズ駆動（ＬＤ）が実施される。
【0137】
したがって、本実施形態に係る焦点調節装置１は、１ｓｔレリーズ保持中に必ずしも許容深度内にフォーカスレンズ位置を合わせる必要はない。また、特にＣ－ＡＦにおいては背景にピントを合わせてしまわないことが重要であり、第２のエリア選択処理に示すように、本実施形態に係る焦点調節装置１は、正の値を有するデフォーカス量を優先して選択する。
【0138】
そこで、本実施形態に係る焦点調節装置１は、ステップＳ１２１のフォーカスレンズ駆動では、例えばデフォーカス量＝＋１Ｆδを狙いとした制御を行う。図１５は、このときのＡＦエリアに対するデフォーカス量分布と現在のレンズ位置及び真の合焦位置との関係の一例を示す模式図である。ここでは、図１５を参照して以下の説明を行う。図１５中のグラフの縦軸、横軸、実線、破線、矢印付き実線Ｄ１及び矢印付き破線Ｄ０の各々が示す事項と、各々のプロットの種別が示す事項とは図１４中のグラフと同様である。また、矢印付き一点鎖線Ｄ２は、デフォーカス量＝＋１Ｆδを狙いとした場合の現在のレンズ位置に対する許容深度を示す。
【0139】
図１４を参照して上述したように、特に遠近混在の被写体において背景の雑被写体に合ったデフォーカス量が採用されてしまう場合等、真の合焦位置よりも無限側にレンズ駆動してしまう。そのため、図１５中に示すように、本実施形態に係る焦点調節装置１は、あえて実線で示されるように、フォーカスレンズを、破線で示される真の合焦位置より正のデフォーカス量の値を取り得るように例えば「＋１Ｆδ」分のオフセットを加算して駆動する。これは、本実施形態に係る焦点調節装置１は、選択されたＡＦエリアの示すデフォーカス量を所定量だけ正側に補正して焦点調節を行う、とも表現できる。これにより、本実施形態に係る焦点調節装置１は、検出されたデフォーカス量のばらつきによって真の合焦位置から＋１Ｆδ程度ずれたデフォーカス量ｄｅｆ１を採用することになる。したがって、本技術は、デフォーカス量＝０を狙いとしてレンズ駆動（ＬＤ）したときの様に、背景側の雑被写体に合ったデフォーカス量を検出してしまうことを避けることができる。すなわち、雑被写体のデフォーカス量を採用しない様にすることができる。
【0140】
このように、本実施形態に係る焦点調節装置１は、例えばデフォーカス量＝＋１Ｆδを狙いとした制御を行うなど、第２のエリア選択処理において正の値を有するデフォーカス量を優先して選択し、また、ステップＳ１２０の合焦判断の合焦範囲の設定を例えば－２Ｆδ～＋１Ｆδ等のように負側に広げて設定する。これは、本実施形態に係る焦点調節装置１は、合焦判断における閾値を負側に補正して合焦判断を行う、とも表現できる。すなわち、遠近混在の被写体において、真の合焦位置に対する許容深度に相当すると考えられる許容深度と、オフセット駆動された現在のレンズ位置に対する許容深度とを合わせたような許容深度内を合焦範囲として設定する。現在のレンズ位置に対して－２Ｆδ～＋１Ｆδの範囲ではレンズ駆動が行われない。これにより、本技術は、背景に向かう負方向のレンズ駆動を抑制しつつ、背景の雑被写体に合わせたデフォーカス量を示すＡＦエリアを選択しにくくして、主要被写体に合わせたデフォーカス量を算出する適切なＡＦエリアを選択しやすくすることができる。
【0141】
＜基準決定処理＞
ここでは、ステップＳ１２８で実行される基準決定処理について、図面を参照して説明する。上述したように、レンズパルス位置は、相対位置であるデフォーカス量とは異なり、絶対位置である。このため、レンズパルス位置を基にＡＦエリア選択を実施するためには、レンズパルス位置を評価する基準となる基準位置が必要となる。つまり、本処理は、レンズパルス位置を基にＡＦエリア選択が行われる第３のエリア選択処理のために行われる処理であると表現できる。
ここでは、ステップＳ１２８で実行される基準決定処理について、図面を参照して説明する。上述したように、レンズパルス位置は、相対位置であるデフォーカス量とは異なり、絶対位置である。このため、レンズパルス位置を基にＡＦエリア選択を実施するためには、レンズパルス位置を評価する基準となる基準位置が必要となる。つまり、本処理は、レンズパルス位置を基にＡＦエリア選択が行われる第３のエリア選択処理のために行われる処理であると表現できる。
【0142】
本処理では、基準位置を更新するか否かを判定する更新判定が行われる。更新判定は、毎フレーム実施される。更新判定は、数フレームに渡って実施される。更新判定は、被写体の状態に応じた基準変更条件に基づいて行われる。基準位置の決定は、下記の順序で実施する。なお、基準の判定と更新とは、１フレーム内で実施される。
【0143】
初回の基準決定処理が開始されるとき、例えば、現在のフォーカスレンズ１０２１の位置が基準位置として設定される。ここで、現在のフォーカスレンズ１０２１の位置は、露光中のレンズ位置とも表現できる。
【0144】
（第１の更新判定）
まず、第１の更新判定が行われる。図１６は、第１の基準変更条件に基づいて行われる第１の更新判定について説明するための図である。図１６の縦軸は、レンズパルス位置である。図１６中の丸は、１エリア毎のフォーカス目標位置ＴＬＰを示している。このとき、各々のフォーカス目標位置ＴＬＰは、最至近から順に、ＴＬＰ１、ＴＬＰ２、ＴＬＰ３及びＴＬＰ４の位置であるとする。また、図１６中の破線は、更新判定前の基準位置ＲＰを示している。図１６に示す状態では、更新判定前の基準位置ＲＰは、ＴＬＰ３とＴＬＰ４との間に位置している。以下、図１６に示す状態で行われる第１の更新判定について説明する。
まず、第１の更新判定が行われる。図１６は、第１の基準変更条件に基づいて行われる第１の更新判定について説明するための図である。図１６の縦軸は、レンズパルス位置である。図１６中の丸は、１エリア毎のフォーカス目標位置ＴＬＰを示している。このとき、各々のフォーカス目標位置ＴＬＰは、最至近から順に、ＴＬＰ１、ＴＬＰ２、ＴＬＰ３及びＴＬＰ４の位置であるとする。また、図１６中の破線は、更新判定前の基準位置ＲＰを示している。図１６に示す状態では、更新判定前の基準位置ＲＰは、ＴＬＰ３とＴＬＰ４との間に位置している。以下、図１６に示す状態で行われる第１の更新判定について説明する。
【0145】
（第１の基準変更条件）
第１の更新判定は、第１の基準変更条件に基づいて行われる。第１の基準変更条件は、至近側に近づいてくる被写体を想定した条件である。第１の基準変更条件は、以下の関係式が成立する状態が、所定のフレーム数以上継続していることである。ここで、本条件における所定のフレーム数は、第１の回数である。
ｄ１ ≧ ｆ１， 式（４）
ｄ１ ＝ ＴＬＰ＿Ｃ － ＲＰ＿ＯＬＤ． 式（５）
ここで、ＴＬＰ＿Ｃは、最至近のフォーカス目標位置ＴＬＰである。ＴＬＰ＿Ｃは、図１６に示す状態では、ＴＬＰ１である。ＲＰ＿ＯＬＤは、更新判定前の基準位置ＲＰである。ｆ１は、定数である。また、ｆ１は、第１の閾値である。
第１の更新判定は、第１の基準変更条件に基づいて行われる。第１の基準変更条件は、至近側に近づいてくる被写体を想定した条件である。第１の基準変更条件は、以下の関係式が成立する状態が、所定のフレーム数以上継続していることである。ここで、本条件における所定のフレーム数は、第１の回数である。
ｄ１ ≧ ｆ１， 式（４）
ｄ１ ＝ ＴＬＰ＿Ｃ － ＲＰ＿ＯＬＤ． 式（５）
ここで、ＴＬＰ＿Ｃは、最至近のフォーカス目標位置ＴＬＰである。ＴＬＰ＿Ｃは、図１６に示す状態では、ＴＬＰ１である。ＲＰ＿ＯＬＤは、更新判定前の基準位置ＲＰである。ｆ１は、定数である。また、ｆ１は、第１の閾値である。
【0146】
図１７は、第１の基準変更条件が成立しないと判定された場合に決定される基準位置ＲＰについて説明するための図である。第１の更新判定において、第１の基準変更条件が成立していないと判定されたとき、図１７中に実線で示されているように、更新判定前の基準位置ＲＰ＿ＯＬＤが保持される。つまり、更新判定後の基準位置ＲＰ＿ＮＥＷは、変更されず、更新判定前の基準位置ＲＰ＿ＯＬＤのままである。
【0147】
図１８は、第１の基準変更条件が成立すると判定された場合に決定される基準位置ＲＰについて説明するための図である。第１の更新判定において、第１の基準変更条件が成立すると判定されたときに、図１８中に実線で示されているように、更新判定後の基準位置ＲＰ＿ＮＥＷは、ＴＬＰ２の位置へ更新される。ここで、ＴＬＰ２は、最至近から２番目のフォーカス目標位置ＴＬＰである。
【0148】
このように、第１の更新判定では、第１の基準変更条件が成立しているとき、最至近から２番目のフォーカス目標位置ＴＬＰの位置に基準位置が更新される。このとき、最至近のフォーカス目標位置ＴＬＰは、所定のフレーム数以上連続して、至近側に更新された基準位置ＲＰに対して、さらに至近側に位置することになる。このことから、第１の基準変更条件が成立しているときには、誤測距ではなく、被写体が近づいてきていること又は被写体が近づいたことが検出されている可能性が高いと判断できる。
【0149】
なお、本実施形態に係る第１の更新判定では、第１の基準変更条件が成立しているとき、更新判定後の基準位置ＲＰとして、最至近から２番目のフォーカス目標位置ＴＬＰが採用される場合を例として説明したが、これに限らない。第１の基準変更条件が成立しているとき、更新判定後の基準位置ＲＰとして、最至近のフォーカス目標位置ＴＬＰが採用されてもよい。この場合も、更新判定後の基準位置ＲＰとして、最至近から２番目のフォーカス目標位置ＴＬＰが採用される場合と同様の効果が得られ得る。ただし、更新判定後の基準位置ＲＰとして、最至近から２番目のフォーカス目標位置ＴＬＰを採用する場合には、万一、最至近のフォーカス目標位置ＴＬＰが誤測距によって検出された値であったとしても、以降フレームにおける判定に与える影響を抑制できる効果がさらに得られる。
【0150】
（第２の更新判定）
第２の更新判定は、第１の更新判定と同じフレーム内で、第１の更新判定に続けて行われる。図１９は、第２の基準変更条件に基づいて行われる第２の更新判定について説明するための図である。ただし、図１９に示す状態は、説明のために、図１６を参照して上述したフレームとは異なるフレームの状態を示している。図１９において、縦軸と、丸と、破線との各々が示す事項は、図１６と同様である。図１９の一点鎖線は、露光中のレンズ位置ＬＰを示している。図１９に示す状態では、更新判定前の基準位置ＲＰは、ＴＬＰ３とＴＬＰ４との間に位置している。また、露光中のレンズ位置ＬＰは、更新判定前の基準位置ＲＰとＴＬＰ４との間に位置している。以下、図１９に示す状態で行われる第２の更新判定について説明する。
第２の更新判定は、第１の更新判定と同じフレーム内で、第１の更新判定に続けて行われる。図１９は、第２の基準変更条件に基づいて行われる第２の更新判定について説明するための図である。ただし、図１９に示す状態は、説明のために、図１６を参照して上述したフレームとは異なるフレームの状態を示している。図１９において、縦軸と、丸と、破線との各々が示す事項は、図１６と同様である。図１９の一点鎖線は、露光中のレンズ位置ＬＰを示している。図１９に示す状態では、更新判定前の基準位置ＲＰは、ＴＬＰ３とＴＬＰ４との間に位置している。また、露光中のレンズ位置ＬＰは、更新判定前の基準位置ＲＰとＴＬＰ４との間に位置している。以下、図１９に示す状態で行われる第２の更新判定について説明する。
【0151】
（第２の基準変更条件）
第２の更新判定は、第２の基準変更条件に基づいて行われる。第２の基準変更条件は、無限側に遠ざかる被写体を想定した条件である。第２の基準変更条件は、以下の関係式が成立する状態が、所定のフレーム数以上継続していることである。ここで、本条件における所定のフレーム数は、第２の回数である。第２の回数は、第１の回数と同じであっても、異なっていてもよい。
ｄ２ ≦ ｆ２ ＜ ０， 式（６）
ｄ２ ＝ ＴＬＰ＿Ｒ － ＲＰ＿ＯＬＤ． 式（７）
ここで、ＴＬＰ＿Ｒは、基準位置ＲＰに最も近いフォーカス目標位置ＴＬＰである。ＴＬＰ＿Ｒは、図１９に示す状態では、ＴＬＰ４である。ＲＰ＿ＯＬＤは、更新判定前の基準位置ＲＰである。ｆ２は、０未満の定数である。また、ｆ２は、第２の閾値である。
第２の更新判定は、第２の基準変更条件に基づいて行われる。第２の基準変更条件は、無限側に遠ざかる被写体を想定した条件である。第２の基準変更条件は、以下の関係式が成立する状態が、所定のフレーム数以上継続していることである。ここで、本条件における所定のフレーム数は、第２の回数である。第２の回数は、第１の回数と同じであっても、異なっていてもよい。
ｄ２ ≦ ｆ２ ＜ ０， 式（６）
ｄ２ ＝ ＴＬＰ＿Ｒ － ＲＰ＿ＯＬＤ． 式（７）
ここで、ＴＬＰ＿Ｒは、基準位置ＲＰに最も近いフォーカス目標位置ＴＬＰである。ＴＬＰ＿Ｒは、図１９に示す状態では、ＴＬＰ４である。ＲＰ＿ＯＬＤは、更新判定前の基準位置ＲＰである。ｆ２は、０未満の定数である。また、ｆ２は、第２の閾値である。
【0152】
図２０は、第２の基準変更条件が成立しないと判定された場合に決定される基準位置ＲＰについて説明するための図である。第２の更新判定において、第２の基準変更条件が成立していないと判定されたとき、図２０中に実線で示されているように、更新判定前の基準位置ＲＰ＿ＯＬＤが保持される。つまり、更新判定後の基準位置ＲＰ＿ＮＥＷは、変更されず、更新判定前の基準位置ＲＰ＿ＯＬＤのままである。
【0153】
図２１は、第２の基準変更条件が成立すると判定された場合に決定される基準位置ＲＰについて説明するための図である。第２の更新判定において、第２の基準変更条件が成立していると判定されたとき、図２１中に実線で示されているように、更新判定後の基準位置ＲＰ＿ＮＥＷは、露光中のレンズ位置ＬＰの位置へ更新される。ここで、露光中のレンズ位置ＬＰは、動体予測式に則って駆動されたレンズ位置である。
【0154】
このように、第２の更新判定では、第２の基準変更条件が成立していると判定されたとき、露光中のレンズ位置ＬＰの位置に基準位置が更新される。このとき、第１の基準変更条件は成立しておらず、かつ、基準位置ＲＰに最も近いフォーカス目標位置ＴＬＰは、所定のフレーム数以上連続して、無限側に更新された基準位置ＲＰに対して、さらに無限側に位置することになる。このことから、第２の基準変更条件が成立していると判定されたときには、被写体が遠ざかっていること又は被写体が遠ざかったことが検出されている可能性が高いと判断できる。つまり、第２の基準変更条件が成立していると判定されるまでの所定のフレーム数の間に、ＡＦエリア選択において無限側が選択されているはずであるから、本実施形態に係る第２の更新判定では、動体予測に則って基準位置が変更される。
【0155】
（第３の更新判定）
第３の更新判定は、第１の更新判定及び第２の更新判定と同じフレーム内で、第２の更新判定に続けて行われる。図２２は、第３の基準変更条件に基づいて行われる第３の更新判定について説明するための図である。ただし、図２２に示す状態は、説明のために、図１６又は図１９を参照して上述したフレームとは異なるフレームの状態を示している。図２２において、縦軸と、丸と、破線と、一点鎖線との各々が示す事項は、図１９と同様である。図２２に示す状態では、更新判定前の基準位置ＲＰは、ＴＬＰ３とＴＬＰ４との間に位置している。また、露光中のレンズ位置ＬＰは、ＴＬＰ３と更新判定前の基準位置ＲＰとの間に位置している。以下、図２２に示す状態で行われる第３の更新判定について説明する。
第３の更新判定は、第１の更新判定及び第２の更新判定と同じフレーム内で、第２の更新判定に続けて行われる。図２２は、第３の基準変更条件に基づいて行われる第３の更新判定について説明するための図である。ただし、図２２に示す状態は、説明のために、図１６又は図１９を参照して上述したフレームとは異なるフレームの状態を示している。図２２において、縦軸と、丸と、破線と、一点鎖線との各々が示す事項は、図１９と同様である。図２２に示す状態では、更新判定前の基準位置ＲＰは、ＴＬＰ３とＴＬＰ４との間に位置している。また、露光中のレンズ位置ＬＰは、ＴＬＰ３と更新判定前の基準位置ＲＰとの間に位置している。以下、図２２に示す状態で行われる第３の更新判定について説明する。
【0156】
（第３の基準変更条件）
第３の更新判定は、第３の基準変更条件に基づいて行われる。第３の基準変更条件は、被写体が切り替えられたとき又は所定のフレーム数以上待っていられないときを想定した条件である。ここで、所定のフレーム数以上待っていられないときは、例えば、被写体の速度が速いときである。第３の基準変更条件は、第１の基準変更条件及び第２の基準変更条件の穴埋め用の条件であるとも表現できる。第３の基準変更条件は、以下の関係式が成立することである。
ｄ３ ≧ ｆ３， 式（８）
ｄ３ ＝ ｜ ＴＬＰ＿Ｒ － ＲＰ＿ＯＬＤ ｜． 式（９）
ここで、ＴＬＰ＿Ｒは、基準位置ＲＰに最も近いフォーカス目標位置ＴＬＰである。ＴＬＰ＿Ｒは、図２２に示す状態では、ＴＬＰ３である。ＲＰ＿ＯＬＤは、更新判定前の基準位置ＲＰである。ｆ３は、定数である。また、ｆ３は、第３の閾値である。
第３の更新判定は、第３の基準変更条件に基づいて行われる。第３の基準変更条件は、被写体が切り替えられたとき又は所定のフレーム数以上待っていられないときを想定した条件である。ここで、所定のフレーム数以上待っていられないときは、例えば、被写体の速度が速いときである。第３の基準変更条件は、第１の基準変更条件及び第２の基準変更条件の穴埋め用の条件であるとも表現できる。第３の基準変更条件は、以下の関係式が成立することである。
ｄ３ ≧ ｆ３， 式（８）
ｄ３ ＝ ｜ ＴＬＰ＿Ｒ － ＲＰ＿ＯＬＤ ｜． 式（９）
ここで、ＴＬＰ＿Ｒは、基準位置ＲＰに最も近いフォーカス目標位置ＴＬＰである。ＴＬＰ＿Ｒは、図２２に示す状態では、ＴＬＰ３である。ＲＰ＿ＯＬＤは、更新判定前の基準位置ＲＰである。ｆ３は、定数である。また、ｆ３は、第３の閾値である。
【0157】
図２３は、第３の基準変更条件が成立しないと判定された場合に決定される基準位置ＲＰについて説明するための図である。第３の更新判定において、第３の基準変更条件が成立していないと判定されたとき、図２３中に実線で示されているように、更新判定前の基準位置ＲＰが保持される。つまり、更新判定後の基準位置ＲＰ＿ＮＥＷは、変更されず、更新判定前の基準位置ＲＰ＿ＯＬＤのままである。
【0158】
図２４は、第３の基準変更条件が成立すると判定された場合に決定される基準位置ＲＰについて説明するための図である。第３の更新判定において、第３の基準変更条件が成立していると判定されたとき、図２４中に実線で示されているように、更新判定後の基準位置ＲＰ＿ＮＥＷは、露光中のレンズ位置ＬＰの位置へ更新される。ここで、露光中のレンズ位置ＬＰは、動体予測式に則って駆動されたレンズ位置である。
【0159】
このように、第３の更新判定では、第３の基準変更条件が成立していると判定されたとき、露光中のレンズ位置ＬＰの位置に基準位置が更新される。このとき、第１の基準変更条件及び第２の基準変更条件は成立しておらず、かつ、基準位置ＲＰに近いフォーカス目標位置ＴＬＰが存在しないことになる。このことから、第３の基準変更条件が成立していると判定されたときには、被写体が切り替えられたこと又は被写体の速度が速いことが検出されている可能性が高いと判断できる。つまり、第３の基準変更条件が成立していると判定されたときは、何れのフォーカス目標位置ＴＬＰが正しいのか不明な状態である。したがって、本実施形態に係る第３の更新判定では、数フレーム後に何れかの基準変更条件が成立すると判定されることを想定して、動体予測に則って基準位置が変更される。
【0160】
（第４の更新判定）
第４の更新判定は、第１の更新判定、第２の更新判定及び第３の更新判定と同じフレーム内で、第３の更新判定に続けて行われる。第４の基準変更条件は、静止被写体を想定した条件である。第４の更新判定では、第１の基準変更条件、第２の基準変更条件及び第３の基準変更条件の何れの条件も成立しないと判定されたとき、第４の基準変更条件が成立すると判定される。このとき、更新判定後の基準位置ＲＰは、変更されず、更新判定前の基準位置ＲＰのままである。
第４の更新判定は、第１の更新判定、第２の更新判定及び第３の更新判定と同じフレーム内で、第３の更新判定に続けて行われる。第４の基準変更条件は、静止被写体を想定した条件である。第４の更新判定では、第１の基準変更条件、第２の基準変更条件及び第３の基準変更条件の何れの条件も成立しないと判定されたとき、第４の基準変更条件が成立すると判定される。このとき、更新判定後の基準位置ＲＰは、変更されず、更新判定前の基準位置ＲＰのままである。
【0161】
第４の基準変更条件が成立すると判定されるとき、つまり、第１の基準変更条件、第２の基準変更条件及び第３の基準変更条件の何れの条件も成立しないと判定されたとき、被写体は、合焦位置の近傍にいると判断できる。したがって、第４の基準変更条件が成立すると判定されるとき、被写体は、動体被写体ではなく静止被写体であるから、基準は変更される必要がない。
【0162】
なお、ｆ１、ｆ２及びｆ３の値は、それぞれ、１Ｆδの倍数である。ｆ１、ｆ２及びｆ３は、それぞれ、例えば１．５Ｆδであったり、２Ｆδであったりする。ここで、１Ｆδは、被写界深度を示す。なお、ｆ１、ｆ２及びｆ３の値は、例えば、敏感度の設定、絞り値（ＡＶ値）、感度値（ＳＶ値）に応じて、それぞれ決定される。例えば、敏感度が高くなるとき、より敏感に基準変更が行われるように、ｆ１及びｆ３の値は小さく、ｆ２は大きくなるように値が変更される。このとき、ｆ２の値は、例えば、－１．５Ｆδから－１Ｆδに変更される。例えば、敏感度が低くなるとき、より鈍感に基準変更が行われるように、ｆ１及びｆ３の値は大きく、ｆ２は小さくなるように値が変更される。このとき、ｆ２の値は、例えば、－１Ｆδから－１．５Ｆδに変更される。例えば、ＡＶ値又はＳＶ値が高いときには、測距精度が落ちることが予想されるため、ｆ１及びｆ３の値は大きく、ｆ２は小さくなるように値が変更される。このとき、ｆ２の値は、例えば、－１Ｆδから－１．５Ｆδに変更される。
【0163】
なお、第１の基準変更条件が成立したとき、基準位置ＲＰは、最至近から２番目のフォーカス目標位置ＴＬＰ又は最至近のフォーカス目標位置ＴＬＰへ変更されると説明したが、これに限らない。更新判定後の基準位置ＲＰは、例えば、ＡＶ値又はＳＶ値に応じて設定され得る。ＡＶ値又はＳＶ値が高いときには、誤測距が生じ易くなる。このため、例えば、ＡＶ値又はＳＶ値が高いとき、更新判定後の基準位置ＲＰは、最至近から３番目のフォーカス目標位置ＴＬＰへ変更されたりする。
【0164】
なお、所定のフレーム数、すなわち継続フレーム数は、例えば敏感度の設定に応じて決定される。例えば、敏感度が高くなるとき、より敏感に基準変更が行われるように、所定のフレーム数は減らされる。例えば、敏感度が低くなるとき、より鈍感に基準変更が行われるように、所定のフレーム数は増やされる。何れのフレーム数であっても、数フレームにわたって基準決定処理が行われることで、誤測距結果の影響を低減させることができる。
【0165】
＜第３のエリア選択処理＞
ここでは、ステップＳ１２９で実行される第３のエリア選択処理について、図面を参照して説明する。第３のエリア選択処理では、基準決定処理で随時更新され得る基準位置と、絶対位置であるレンズパルス位置とに基づいて、ＡＦエリアが選択される。本処理は、基準決定処理の後、毎フレーム実施される。本処理は、下記の順序で実施される。
ここでは、ステップＳ１２９で実行される第３のエリア選択処理について、図面を参照して説明する。第３のエリア選択処理では、基準決定処理で随時更新され得る基準位置と、絶対位置であるレンズパルス位置とに基づいて、ＡＦエリアが選択される。本処理は、基準決定処理の後、毎フレーム実施される。本処理は、下記の順序で実施される。
【0166】
（第１のエリア選択条件に基づく判定）
まず、第１のエリア選択条件に基づく判定が行われる。第１のエリア選択条件は、至近側に近づいてくる被写体を想定した条件である。第１のエリア選択条件は、第１の基準変更条件が成立したフレームであることである。つまり、本判定では、第１の基準変更条件が成立したフレームであるか否かが判定される。
まず、第１のエリア選択条件に基づく判定が行われる。第１のエリア選択条件は、至近側に近づいてくる被写体を想定した条件である。第１のエリア選択条件は、第１の基準変更条件が成立したフレームであることである。つまり、本判定では、第１の基準変更条件が成立したフレームであるか否かが判定される。
【0167】
第１のエリア選択条件が成立すると判定された場合、すなわち、第１の基準変更条件が成立したフレームであると判定された場合、更新された基準位置ＲＰに最も近いフォーカス目標位置ＴＬＰを出力するＡＦエリアが選択される。これは、基準決定処理において、第１の基準変更条件が成立したと判定されたとき、至近側のフォーカス目標位置ＴＬＰの位置に基準位置が更新されていることに基づく。したがって、本判定では、更新された基準位置ＲＰに最も近いフォーカス目標位置ＴＬＰを出力するＡＦエリアが選択される。例えば、第１の基準変更条件が成立したフレームでは、最至近から２番目のフォーカス目標位置ＴＬＰの位置に基準位置が更新されている。つまり、第１のエリア選択条件が成立するとき、最至近から２番目のフォーカス目標位置ＴＬＰを出力するＡＦエリアが選択される。
【0168】
（第２のエリア選択条件に基づく判定）
次に、第２のエリア選択条件に基づく判定が行われる。本判定は、第１のエリア選択条件が成立すると判定されなかった場合に行われる。第２のエリア選択条件は、第１のエリア選択条件と同様に、至近側に近づいてくる被写体を想定した条件である。第２のエリア選択条件は、動体予測式が成立し、かつ、動体予測式が所定の正の値以上の傾きを有することである。つまり、本判定では、動体予測式が成立し、かつ、動体予測式の傾きが所定の正の値以上であるか否かが判定される。なお、第２のエリア選択条件は、至近側を正とする場合に、正の所定の閾値以上の傾きを有する動体予測式が成立することであるとも表現できる。ここで、正の所定の閾値は、例えば０．０５である。このとき、第２のエリア選択条件は、至近側を正とする場合に、ｇ＞０．０５の関係を満たす傾きｇを有する動体予測一次式が成立することであると表現できる。
次に、第２のエリア選択条件に基づく判定が行われる。本判定は、第１のエリア選択条件が成立すると判定されなかった場合に行われる。第２のエリア選択条件は、第１のエリア選択条件と同様に、至近側に近づいてくる被写体を想定した条件である。第２のエリア選択条件は、動体予測式が成立し、かつ、動体予測式が所定の正の値以上の傾きを有することである。つまり、本判定では、動体予測式が成立し、かつ、動体予測式の傾きが所定の正の値以上であるか否かが判定される。なお、第２のエリア選択条件は、至近側を正とする場合に、正の所定の閾値以上の傾きを有する動体予測式が成立することであるとも表現できる。ここで、正の所定の閾値は、例えば０．０５である。このとき、第２のエリア選択条件は、至近側を正とする場合に、ｇ＞０．０５の関係を満たす傾きｇを有する動体予測一次式が成立することであると表現できる。
【0169】
第２のエリア選択条件が成立すると判定された場合、すなわち、動体予測式が成立し、かつ、動体予測式の傾きが所定の正の値以上であると判定された場合、最至近から２番目のフォーカス目標位置ＴＬＰを出力するＡＦエリアが選択される。これは、第２のエリア選択条件が成立するとき、例えば、被写体は至近側へ移動しているものの、所定のフレーム数に足りないことから基準決定処理の第１の基準変更条件が成立していないと考えられることに基づく。なお、第２のエリア選択条件が成立するときには、例えば、被写体は至近側へ移動しているものの、ｄ１≧ｆ１が成立するほど被写体が至近側へ移動していないことから基準決定処理の第１の基準変更条件が成立していないとも考えられる。なお、本判定でも、基準決定処理の第１の更新判定と同様に、最至近のフォーカス目標位置ＴＬＰを出力するＡＦエリアが選択されてもよい。
【0170】
（第３のエリア選択条件に基づく判定）
次に、第３のエリア選択条件に基づく判定が行われる。本判定は、第２のエリア選択条件に基づく判定において、動体予測式が成立し、かつ、動体予測式の傾きが所定の正の値以上であると判定されなかった場合に行われる。つまり、本判定は、第１のエリア選択条件及び第２のエリア選択条件が成立しなかった場合に行われる。
次に、第３のエリア選択条件に基づく判定が行われる。本判定は、第２のエリア選択条件に基づく判定において、動体予測式が成立し、かつ、動体予測式の傾きが所定の正の値以上であると判定されなかった場合に行われる。つまり、本判定は、第１のエリア選択条件及び第２のエリア選択条件が成立しなかった場合に行われる。
【0171】
（第３のエリア選択条件）
第３のエリア選択条件は、第１のエリア選択条件及び第２のエリア選択条件と同様に、至近側に近づいてくる被写体を想定した条件である。第３のエリア選択条件は、第１のエリア選択条件及び第２のエリア選択条件の穴埋め用の条件であるとも表現できる。第３のエリア選択条件は、以下の関係式を満たすフォーカス目標位置ＴＬＰが複数存在し、かつ、以下の関係式が成立する状態が所定のフレーム数以上継続していることである。つまり、本判定では、以下の関係式を満たすフォーカス目標位置ＴＬＰが複数存在し、かつ、以下の関係式が成立する状態が所定のフレーム数以上継続しているか否かが判定される。
ｄ４ ≧ ｆ４， 式（１０）
ｄ４ ＝ ＴＬＰ － ＲＰ＿ＮＥＷ． 式（１１）
ここで、ＲＰ＿ＮＥＷは、更新判定後の基準位置ＲＰである。ｆ４は、定数である。第３のエリア選択条件は、本判定では、以下の関係式が成立する状態が所定のフレーム数以上継続しているか否かが判定されるとも表現できる。
ｎ（ｄ４≧ｆ４） ≧ ２． 式（１２）
ここで、ｎ（ｄ４≧ｆ４）は、ｄ４≧ｆ４を満たすフォーカス目標位置ＴＬＰの個数である。
第３のエリア選択条件は、第１のエリア選択条件及び第２のエリア選択条件と同様に、至近側に近づいてくる被写体を想定した条件である。第３のエリア選択条件は、第１のエリア選択条件及び第２のエリア選択条件の穴埋め用の条件であるとも表現できる。第３のエリア選択条件は、以下の関係式を満たすフォーカス目標位置ＴＬＰが複数存在し、かつ、以下の関係式が成立する状態が所定のフレーム数以上継続していることである。つまり、本判定では、以下の関係式を満たすフォーカス目標位置ＴＬＰが複数存在し、かつ、以下の関係式が成立する状態が所定のフレーム数以上継続しているか否かが判定される。
ｄ４ ≧ ｆ４， 式（１０）
ｄ４ ＝ ＴＬＰ － ＲＰ＿ＮＥＷ． 式（１１）
ここで、ＲＰ＿ＮＥＷは、更新判定後の基準位置ＲＰである。ｆ４は、定数である。第３のエリア選択条件は、本判定では、以下の関係式が成立する状態が所定のフレーム数以上継続しているか否かが判定されるとも表現できる。
ｎ（ｄ４≧ｆ４） ≧ ２． 式（１２）
ここで、ｎ（ｄ４≧ｆ４）は、ｄ４≧ｆ４を満たすフォーカス目標位置ＴＬＰの個数である。
【0172】
第３のエリア選択条件が成立すると判定された場合、すなわち、式（１２）が成立する状態が所定のフレーム数以上継続していると判定された場合、第３の基準変更条件が成立すると判定されたときと同様に、何れのフォーカス目標位置ＴＬＰが正しいのか不明な状態である。したがって、動体予測に則って変更された基準位置ＲＰに最も近い至近側のフォーカス目標位置ＴＬＰを出力するＡＦエリアが選択される。つまり、基準位置ＲＰより大きいフォーカス目標位置ＴＬＰのうち、最小のフォーカス目標位置ＴＬＰを出力するＡＦエリアが選択される。
【0173】
（第４のエリア選択条件に基づく判定）
次に、第４のエリア選択条件に基づく判定が行われる。本判定は、式（１２）が成立する状態が所定のフレーム数以上継続していると判定されなかった場合に行われる。つまり、本判定は、第１のエリア選択条件、第２のエリア選択条件及び第３のエリア選択条件が成立しなかった場合に行われる。第４のエリア選択条件は、静止被写体又は無限側へ移動している動体被写体を想定した条件である。本判定では、第１のエリア選択条件、第２のエリア選択条件及び第３のエリア選択条件の何れの条件も成立しなかったと判定されたとき、第４のエリア選択条件が成立すると判定される。
次に、第４のエリア選択条件に基づく判定が行われる。本判定は、式（１２）が成立する状態が所定のフレーム数以上継続していると判定されなかった場合に行われる。つまり、本判定は、第１のエリア選択条件、第２のエリア選択条件及び第３のエリア選択条件が成立しなかった場合に行われる。第４のエリア選択条件は、静止被写体又は無限側へ移動している動体被写体を想定した条件である。本判定では、第１のエリア選択条件、第２のエリア選択条件及び第３のエリア選択条件の何れの条件も成立しなかったと判定されたとき、第４のエリア選択条件が成立すると判定される。
【0174】
第４のエリア選択条件が成立すると判定されたとき、つまり、第１のエリア選択条件、第２のエリア選択条件及び第３のエリア選択条件の何れの条件も成立しないと判定されたとき、被写体は、至近側へ移動している動体被写体ではないと判断できる。第４のエリア選択条件が成立すると判定されたとき、基準位置ＲＰに最も近いフォーカス目標位置ＴＬＰを出力するＡＦエリアが選択される。ここで、無限側のフォーカス目標位置ＴＬＰを出力するＡＦエリアが選択されないのは、背景抜けを防ぐためである。ただし、無限側へ移動している動体被写体である場合には、基準決定処理において、基準位置ＲＰが無限側に更新されている。
【0175】
なお、第２のエリア変更条件が成立したとき、最至近から２番目のフォーカス目標位置ＴＬＰ又は最至近のフォーカス目標位置ＴＬＰを出力するＡＦエリアが選択されると説明したが、これに限らない。複数のＡＦエリアから、最至近から何番目のフォーカス目標位置ＴＬＰを出力するＡＦエリアが選択されるかは、例えば、ＡＶ値又はＳＶ値に応じて設定され得る。ＡＶ値又はＳＶ値が高いときには、誤測距が生じ易くなる。このため、例えば、ＡＶ値又はＳＶ値が高いとき、最至近から３番目のフォーカス目標位置ＴＬＰを出力するＡＦエリアが選択されたりする。
【0176】
＜基準決定処理及び第３のエリア選択処理の一例＞
ここで、基準決定処理における基準位置ＲＰの決定及び第３のエリア選択処理におけるＡＦエリア選択の一例について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で参照される図面の各々は、それぞれ、模式図であり、長さ及び縦横比等は必ずしも一致しない。以下、１フレーム目における更新前の基準位置ＲＰは現在のフォーカスレンズ１０２１のレンズパルス位置であり、所定のフレーム数は３フレームであるとした場合を例として説明する。以下、説明の簡単のために、カウンタ（ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４）を用いる。ｃ１は、第１の基準変更条件が連続して成立しているフレーム数を示すカウンタである。ｃ２は、第２の基準変更条件が連続して成立しているフレーム数を示すカウンタである。ｃ３は、第３の基準変更条件が連続して成立しているフレーム数を示すカウンタである。ｃ４は、第３のエリア選択条件が連続して成立しているフレーム数を示すカウンタである。例えば、ｃ１が３に達したとき、ｃ２が３に達したとき又はｃ３が１に達したときには、カウンタはリセットされる。また、以下の動作は、１フレーム目の基準決定処理が開始されるとき、カウンタ（ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４）＝（０、０、０、０）であるとする。
ここで、基準決定処理における基準位置ＲＰの決定及び第３のエリア選択処理におけるＡＦエリア選択の一例について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で参照される図面の各々は、それぞれ、模式図であり、長さ及び縦横比等は必ずしも一致しない。以下、１フレーム目における更新前の基準位置ＲＰは現在のフォーカスレンズ１０２１のレンズパルス位置であり、所定のフレーム数は３フレームであるとした場合を例として説明する。以下、説明の簡単のために、カウンタ（ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４）を用いる。ｃ１は、第１の基準変更条件が連続して成立しているフレーム数を示すカウンタである。ｃ２は、第２の基準変更条件が連続して成立しているフレーム数を示すカウンタである。ｃ３は、第３の基準変更条件が連続して成立しているフレーム数を示すカウンタである。ｃ４は、第３のエリア選択条件が連続して成立しているフレーム数を示すカウンタである。例えば、ｃ１が３に達したとき、ｃ２が３に達したとき又はｃ３が１に達したときには、カウンタはリセットされる。また、以下の動作は、１フレーム目の基準決定処理が開始されるとき、カウンタ（ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４）＝（０、０、０、０）であるとする。
【0177】
（静止被写体における動作）
図２５は、第３のエリア選択処理において、静止被写体に対して選択されるＡＦエリアについて説明するための図である。図２５において、縦軸は至近方向を正の向きとしたレンズ位置を示し、横軸は時間を示す。塗りつぶされていない丸のプロットは、ＡＦエリア毎のフォーカス目標位置ＴＬＰを示している。破線は、主要被写体の位置を示している。実線は、フレーム毎の基準位置ＲＰを示している。複数のフォーカス目標位置ＴＬＰのうち二重丸のプロットは、その時間に選択されるフォーカス目標位置ＴＬＰを示している。図２５に示す状態では、３フレーム目で誤測距が生じて、至近側に外れたフォーカス目標位置ＴＬＰ１３及びフォーカス目標位置ＴＬＰ２３が検出されているとする。
図２５は、第３のエリア選択処理において、静止被写体に対して選択されるＡＦエリアについて説明するための図である。図２５において、縦軸は至近方向を正の向きとしたレンズ位置を示し、横軸は時間を示す。塗りつぶされていない丸のプロットは、ＡＦエリア毎のフォーカス目標位置ＴＬＰを示している。破線は、主要被写体の位置を示している。実線は、フレーム毎の基準位置ＲＰを示している。複数のフォーカス目標位置ＴＬＰのうち二重丸のプロットは、その時間に選択されるフォーカス目標位置ＴＬＰを示している。図２５に示す状態では、３フレーム目で誤測距が生じて、至近側に外れたフォーカス目標位置ＴＬＰ１３及びフォーカス目標位置ＴＬＰ２３が検出されているとする。
【0178】
１フレーム目では、例えば、図２５に示すように、ｄ１≧ｆ１、かつ、ｄ２＞ｆ２、かつ、｜ｄ３｜＜ｆ３、かつ、ｎ（ｄ４≧ｆ４）＜２であるとする。このとき、カウンタ（ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４）＝（１、０、０、０）である。したがって、基準決定処理において第４の基準変更条件が成立するから、基準位置ＲＰは変更されない。また、第３のエリア選択処理において第４のエリア選択条件が成立するから、基準位置ＲＰに最も近いフォーカス目標位置ＴＬＰ２１が選択される。
【0179】
２フレーム目では、例えば、図２５に示すように、ｄ１＜ｆ１、かつ、ｄ２＞ｆ２、かつ、｜ｄ３｜＜ｆ３、かつ、ｎ（ｄ４≧ｆ４）＜２であるとする。このとき、カウンタ（ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４）＝（０、０、０、０）である。したがって、基準決定処理において第４の基準変更条件が成立するから、基準位置ＲＰは変更されない。また、第３のエリア選択処理において第４のエリア選択条件が成立するから、基準位置ＲＰに最も近いフォーカス目標位置ＴＬＰ２２が選択される。
【0180】
３フレーム目では、例えば、図２５に示すように、ｄ１≧ｆ１、かつ、ｄ２＞ｆ２、かつ、｜ｄ３｜＜ｆ３、かつ、ｎ（ｄ４≧ｆ４）≧２であるとする。このとき、カウンタ（ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４）＝（１、０、０、１）である。したがって、基準決定処理において第４の基準変更条件が成立するから、基準位置ＲＰは変更されない。また、誤測距により、基準位置ＲＰから離れた位置にフォーカス目標位置ＴＬＰ１３及びフォーカス目標位置ＴＬＰ２３が存在しているが、この状態は３フレーム連続していないから、第３のエリア選択条件は成立しない。このため、第３のエリア選択処理において第４のエリア選択条件が成立するから、基準位置ＲＰに最も近いフォーカス目標位置ＴＬＰ３３が選択される。つまり、図２５に示す状態では、正の最小のデフォーカス量に対応するフォーカス目標位置ＴＬＰ２３ではなく、基準に最も近いフォーカス目標位置ＴＬＰ３３が選択される。
【0181】
４フレーム目では、例えば、図２５に示すように、ｄ１≧ｆ１、かつ、ｄ２＞ｆ２、かつ、｜ｄ３｜＜ｆ３、かつ、ｎ（ｄ４≧ｆ４）＜２であるとする。このとき、カウンタ（ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４）＝（２、０、０、０）である。したがって、基準決定処理において第４の基準変更条件が成立するから、基準位置ＲＰは変更されない。また、第３のエリア選択処理において第４のエリア選択条件が成立するから、基準位置ＲＰに最も近いフォーカス目標位置ＴＬＰ２４が選択される。
【0182】
５フレーム目では、例えば、図２５に示すように、ｄ１＜ｆ１、かつ、ｄ２＞ｆ２、かつ、｜ｄ３｜＜ｆ３、かつ、ｎ（ｄ４≧ｆ４）＜２であるとする。このとき、カウンタ（ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４）＝（０、０、０、０）である。したがって、基準決定処理において第４の基準変更条件が成立するから、基準位置ＲＰは変更されない。また、第３のエリア選択処理において第４のエリア選択条件が成立するから、基準位置ＲＰに最も近いフォーカス目標位置ＴＬＰ２５が選択される。
【0183】
（動体被写体における動作）
図２６は、第３のエリア選択処理において、動体被写体に対して選択されるＡＦエリアについて説明するための図である。図２６における縦軸、横軸、プロット、破線及び実線は、それぞれ、図２５と同様である。図２６に示す状態では、５フレーム目で誤測距が生じて、至近側に外れたフォーカス目標位置ＴＬＰ１５が検出されているとする。
図２６は、第３のエリア選択処理において、動体被写体に対して選択されるＡＦエリアについて説明するための図である。図２６における縦軸、横軸、プロット、破線及び実線は、それぞれ、図２５と同様である。図２６に示す状態では、５フレーム目で誤測距が生じて、至近側に外れたフォーカス目標位置ＴＬＰ１５が検出されているとする。
【0184】
１フレーム目では、例えば、図２６に示すように、ｄ１≧ｆ１、かつ、ｄ２＞ｆ２、かつ、｜ｄ３｜＜ｆ３、かつ、ｎ（ｄ４≧ｆ４）＜２であるとする。このとき、カウンタ（ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４）＝（１、０、０、０）である。したがって、基準決定処理において第４の基準変更条件が成立するから、基準位置は変更されない。また、第３のエリア選択処理において第４のエリア選択条件が成立するから、基準位置ＲＰに最も近いフォーカス目標位置ＴＬＰ３１が選択される。
【0185】
２フレーム目では、例えば、図２６に示すように、ｄ１≧ｆ１、かつ、ｄ２＞ｆ２、かつ、｜ｄ３｜＜ｆ３、かつ、ｎ（ｄ４≧ｆ４）≧２であるとする。このとき、カウンタ（ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４）＝（２、０、０、１）である。したがって、基準決定処理において第４の基準変更条件が成立するから、基準位置は変更されない。また、第３のエリア選択処理において第４のエリア選択条件が成立するから、基準位置ＲＰに最も近いフォーカス目標位置ＴＬＰ４２が選択される。
【0186】
３フレーム目では、例えば、図２６に示すように、ｄ１≧ｆ１、かつ、ｄ２＞ｆ２、かつ、｜ｄ３｜＜ｆ３、かつ、ｎ（ｄ４≧ｆ４）＜２であるとする。このとき、カウンタ（ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４）＝（３、０、０、０）である。したがって、３フレーム連続してｄ１≧ｆ１であるから、基準決定処理において第１の基準変更条件が成立する。このため、基準位置ＲＰは、最至近から２番目のフォーカス目標位置ＴＬＰ２３の位置へ変更される。また、第３のエリア選択処理において第１の基準変更条件が成立していることから、第１のエリア選択条件が成立する。このため、更新された基準位置ＲＰに最も近いフォーカス目標位置ＴＬＰ２３が選択される。ここで、ｃ１が３に達したため、カウンタはリセットされる。
【0187】
４フレーム目では、例えば、図２６に示すように、ｄ１＜ｆ１、かつ、ｄ２＞ｆ２、かつ、｜ｄ３｜＜ｆ３、かつ、ｎ（ｄ４≧ｆ４）＜２であるとする。また、動体予測式が成立し、かつ、動体予測式の傾きが正であるとする。このとき、カウンタ（ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４）＝（１、０、０、０）である。したがって、基準決定処理において第４の基準変更条件が成立するから、基準位置ＲＰは変更されない。また、第３のエリア選択処理において第２のエリア選択条件が成立するから、最至近から２番目のフォーカス目標位置ＴＬＰ２４が選択される。
【0188】
５フレーム目では、例えば、図２６に示すように、ｄ１≧ｆ１、かつ、ｄ２＞ｆ２、かつ、｜ｄ３｜＜ｆ３、かつ、ｎ（ｄ４≧ｆ４）＜２であるとする。また、動体予測式が成立し、かつ、動体予測式の傾きが正であるとする。このとき、カウンタ（ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４）＝（２、０、０、０）である。したがって、基準決定処理において第４の基準変更条件が成立するから、基準位置ＲＰは変更されない。また、第３のエリア選択処理において第２のエリア選択条件が成立するから、最至近から２番目のフォーカス目標位置ＴＬＰ２５が選択される。つまり、誤測距によって得られたフォーカス目標位置ＴＬＰ１５ではなく、被写体の位置に近いフォーカス目標位置ＴＬＰ２５が選択される。
【0189】
（遠近混在時の動体被写体における動作）
図２７は、第３のエリア選択処理において、遠近混在時の動体被写体に対して選択されるＡＦエリアについて説明するための図である。図２７における縦軸、横軸、プロット、破線及び実線は、それぞれ、図２５又は図２６と同様である。また、図２７における一点鎖線は、背景位置を示している。図２７に示す状態では、１フレーム目及び２フレーム目では、背景に合焦してしまっているとする。
図２７は、第３のエリア選択処理において、遠近混在時の動体被写体に対して選択されるＡＦエリアについて説明するための図である。図２７における縦軸、横軸、プロット、破線及び実線は、それぞれ、図２５又は図２６と同様である。また、図２７における一点鎖線は、背景位置を示している。図２７に示す状態では、１フレーム目及び２フレーム目では、背景に合焦してしまっているとする。
【0190】
１フレーム目では、例えば、図２７に示すように、ｄ１≧ｆ１、かつ、ｄ２＞ｆ２、かつ、｜ｄ３｜＜ｆ３、かつ、ｎ（ｄ４≧ｆ４）＜２であるとする。このとき、カウンタ（ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４）＝（１、０、０、０）である。したがって、基準決定処理において第４の基準変更条件が成立するから、基準位置ＲＰは変更されない。また、第３のエリア選択処理において第４のエリア選択条件が成立するから、基準位置ＲＰに最も近いフォーカス目標位置ＴＬＰ３１が選択される。
【0191】
２フレーム目では、例えば、図２７に示すように、ｄ１≧ｆ１、かつ、ｄ２＞ｆ２、かつ、｜ｄ３｜＜ｆ３、かつ、ｎ（ｄ４≧ｆ４）≧２であるとする。このとき、カウンタ（ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４）＝（２、０、０、１）である。したがって、基準決定処理において第４の基準変更条件が成立するから、基準位置ＲＰは変更されない。また、第３のエリア選択処理において第４のエリア選択条件が成立するから、基準位置ＲＰに最も近いフォーカス目標位置ＴＬＰ３２が選択される。
【0192】
３フレーム目では、例えば、図２７に示すように、ｄ１≧ｆ１、かつ、ｄ２＞ｆ２、かつ、｜ｄ３｜＜ｆ３、かつ、ｎ（ｄ４≧ｆ４）≧２であるとする。このとき、カウンタ（ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４）＝（３、０、０、２）である。したがって、３フレーム連続してｄ１≧ｆ１であるから、基準決定処理において第１の基準変更条件が成立する。このため、基準位置ＲＰは、最至近から２番目のフォーカス目標位置ＴＬＰ２３の位置へ変更される。また、第３のエリア選択処理において第１の基準変更条件が成立していることから、第１のエリア選択条件が成立する。このため、更新された基準位置ＲＰに最も近いフォーカス目標位置ＴＬＰ２３が選択される。ここで、ｃ１が３に達したため、カウンタはリセットされる。
【0193】
４フレーム目では、例えば、図２７に示すように、ｄ１≧ｆ１、かつ、ｄ２＞ｆ２、かつ、｜ｄ３｜＜ｆ３、かつ、ｎ（ｄ４≧ｆ４）≧２であるとする。このとき、カウンタ（ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４）＝（１、０、０、１）である。したがって、基準決定処理において第４の基準変更条件が成立するから、基準位置ＲＰは変更されない。また、正の所定値以上の傾きを有する動体予測式が成立しているから、第３のエリア選択処理において第２のエリア選択条件が成立する。このため、最至近から２番目のフォーカス目標位置ＴＬＰ２４が選択される。
【0194】
５フレーム目では、例えば、図２７に示すように、ｄ１≧ｆ１、かつ、ｄ２＞ｆ２、かつ、｜ｄ３｜≧ｆ３、かつ、ｎ（ｄ４≧ｆ４）≧２であるとする。このとき、カウンタ（ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４）＝（２、０、１、２）である。したがって、｜ｄ３｜≧ｆ３であるから、基準決定処理において第３の基準変更条件が成立する。このため、基準位置ＲＰは露光中のレンズ位置へ変更される。このとき、露光中のレンズ位置は、例えば、フォーカス目標位置ＴＬＰ３２、フォーカス目標位置ＴＬＰ２３、フォーカス目標位置ＴＬＰ２４等の履歴情報に基づいて、動体予測によって決定された位置である。また、第３のエリア選択処理において第２のエリア選択条件が成立するから、最至近から２番目のフォーカス目標位置ＴＬＰ２５が選択される。
【0195】
≪焦点調節装置の利点≫
本実施形態に係る焦点調節装置１は、例えばＣ－ＡＦを実行するとき等、１ｓｔレリーズ押下直後から合焦判断できるまでは、ＡＦエリアのうち最至近を示すデフォーカス量を選択する。また、本実施形態に係る焦点調節装置１は、１ｓｔレリーズ押下中や連写中等には、第１の判定乃至第４の判定によってデフォーカス量が最も小さいＡＦエリア又は動体予測演算結果に最も近いデフォーカス量を示すＡＦエリアを選択する。さらに、本実施形態に係る焦点調節装置１は、合焦判断において、例えばデフォーカス量＝＋１Ｆδを狙いとした制御を行う。
本実施形態に係る焦点調節装置１は、例えばＣ－ＡＦを実行するとき等、１ｓｔレリーズ押下直後から合焦判断できるまでは、ＡＦエリアのうち最至近を示すデフォーカス量を選択する。また、本実施形態に係る焦点調節装置１は、１ｓｔレリーズ押下中や連写中等には、第１の判定乃至第４の判定によってデフォーカス量が最も小さいＡＦエリア又は動体予測演算結果に最も近いデフォーカス量を示すＡＦエリアを選択する。さらに、本実施形態に係る焦点調節装置１は、合焦判断において、例えばデフォーカス量＝＋１Ｆδを狙いとした制御を行う。
【0196】
このようにして、本実施形態に係る焦点調節装置１は、背景の雑被写体に合わせたデフォーカス量を示すＡＦエリアを選択しないようにできる。したがって、本技術を適用すれば、遠近混在の被写体に対して撮影を行う場合であっても、１ｓｔレリーズの押下直後に最至近のデフォーカス量を示す主要被写体を捉え、また、背景の雑被写体ではなく主要被写体に合ったデフォーカス量を示すＡＦエリアを適切に選択できる。
【0197】
本実施形態に係る焦点調節装置１は、例えばＣ－ＡＦ連写中には、基準決定処理及び第３のエリア選択処理を実行する。本実施形態に係る基準決定処理では、基準位置ＲＰは、露光中のレンズ位置に限らない。基準位置ＲＰは、測距結果に応じて、保持されたり、変更されたりする。また、各々の判定は、所定のフレーム数の結果に基づいて実施される。また、本実施形態に係る第３のエリア選択処理では、基準決定処理でフレーム毎に更新され得る基準位置ＲＰと、絶対位置であるフォーカス目標位置ＴＬＰとに基づいて、ＡＦエリア選択が行われる。このように、基準位置ＲＰに基づいてＡＦエリア選択が行われることで、仮に、誤測距等、精度の悪い結果が選択されたフレームがあったとしても、その後のフレームにおいて、元の合焦位置付近のフォーカス目標位置ＴＬＰを出力するＡＦエリアが選択され得る。
【0198】
例えば、誤測距等によって、主要被写体の位置から外れたフォーカス目標位置ＴＬＰを出力するＡＦエリアが一時的に存在していても、基準位置ＲＰは、主要被写体の位置の近傍に保持される。つまり、本技術では、一時的に誤測距結果が生じても、主要被写体の位置の近傍のフォーカス目標位置ＴＬＰを出力するＡＦエリアを選択できるため、主要被写体に合焦し続けることができる。
【0199】
例えば、基準位置ＲＰは、動体予測式に基づいて駆動したフォーカスレンズ１０２１のレンズパルス位置に限らない。例えば、至近側のＡＦエリアが選択されてフォーカスレンズ１０２１が至近側へ移動した場合であっても、所定のフレーム数の間は、更新前の基準位置ＲＰが保持される。このことから、本技術は、動体予測式から外れたフォーカス目標位置ＴＬＰを出力するＡＦエリアが一時的に存在していても、主要被写体の位置の近傍のフォーカス目標位置ＴＬＰを出力するＡＦエリアを選択できるため、主要被写体に合焦し続けることができる。
【0200】
例えば、基準位置ＲＰから外れたフォーカス目標位置ＴＬＰが一時的に検出されたときには、誤測距を考慮して、基準位置ＲＰは変更されない。一方で、基準位置ＲＰから外れたフォーカス目標位置ＴＬＰが検出される状態が続いたときには、主要被写体が移動していることを考慮して、基準位置ＲＰは変更される。このことから、本技術は、最至近のフォーカス目標位置ＴＬＰを監視することにより、一度背景に合焦した後であっても、至近側へ移動している主要被写体に合焦できる。
【0201】
［変形例］
ここまで、１つのＡＦエリアのデフォーカス量は縦方向と横方向との２つの測距結果を示すとして説明をしてきたが、これに限定されない。デフォーカス量は、当該縦方向と横方向とが、それぞれさらに細かく分割されてもよく、例えば、縦方向で３つのデフォーカス量が、横方向で３つのデフォーカス量が算出される場合もあり得る。このように縦方向と横方向とをさらに３分割する場合には、例えば１つのＡＦエリアが３つの位置に分けられて、各々のＡＦエリア内でＬ・Ｃ・Ｒの３つのブロックに分けてデフォーカス量を算出する場合があり得る。この場合も、ＡＦエリアを１２１×２（縦横）×３ブロックとして扱って本技術によって実現できることは言うまでもない。
ここまで、１つのＡＦエリアのデフォーカス量は縦方向と横方向との２つの測距結果を示すとして説明をしてきたが、これに限定されない。デフォーカス量は、当該縦方向と横方向とが、それぞれさらに細かく分割されてもよく、例えば、縦方向で３つのデフォーカス量が、横方向で３つのデフォーカス量が算出される場合もあり得る。このように縦方向と横方向とをさらに３分割する場合には、例えば１つのＡＦエリアが３つの位置に分けられて、各々のＡＦエリア内でＬ・Ｃ・Ｒの３つのブロックに分けてデフォーカス量を算出する場合があり得る。この場合も、ＡＦエリアを１２１×２（縦横）×３ブロックとして扱って本技術によって実現できることは言うまでもない。
【0202】
しかしながら、このようにＡＦエリアをさらに分割してデフォーカス量を算出する場合には、当該デフォーカス量の演算量が増加し、演算時間もまた増加する。演算時間を短縮するために、例えばブロック選択が実施される時は、デフォーカス量への変換や各種補正値を適用する前の、２像間隔値の状態でブロック選択が実施されるようにすればよい。ただし、このときは動体予測結果も得られないため、以下の判定処理が行われることとする。
【0203】
このとき、判定部２１６ｂは、（正の２像間隔値の絶対値の最小値）≦（負の２像間隔値の絶対値の最小値×定数）の関係を満たす正の値を有する２像間隔値が存在するか否かの判定（第５の判定）を行う。第５の判定を満たす２像間隔値が存在する場合は、当該２像間隔値を示すブロックが選択される。一方で、第５の判定を満たす２像間隔値が存在しない場合、負の２像間隔値の絶対値の最小値を示すブロックが選択される。
【0204】
なお、第１のエリア選択処理及び第２のエリア選択処理は、デフォーカス量の代わりに、デフォーカス量から変換されたフォーカス目標位置ＴＬＰを用いて行われてもよい。この場合、これらの処理に先立って、デフォーカス量が算出されたＡＦエリアＡ１毎に、フォーカス目標位置ＴＬＰが算出されていればよい。また、この場合、その時点でのフォーカスレンズ１０２１の位置が、基準位置ＲＰとして用いられればよい。例えば、デフォーカス量が正であるときとは、フォーカス目標位置ＴＬＰが、基準位置ＲＰよりも至近側にあるときである。
【0205】
なお、フローチャートで示した各々の処理及び各々の処理内の各ステップは、その順序を変更でき、また、追加及び削除もできる。これら各々の処理は、交換式レンズ１００又はカメラ本体２００の内部に記録された各々のプログラムによって実行される。各々のプログラムは、予め交換式レンズ１００又はカメラ本体２００の内部に記録されていても、別の記録媒体に記録されていてもよい。これら記録の方法は様々であり、製品出荷時に記録されるものでもよく、配布された記録媒体が利用されて記録されるものでもよく、インターネット等通信回線が利用されて記録されるものでもよい。
【0206】
なお、実施形態において、「部」（セクションやユニット）として記載した部分は、専用の回路や、複数の汎用の回路を組み合わせて構成してもよく、必要に応じて、予めプログラムされたソフトウェアに従って動作を行うマイコン、ＣＰＵ等のプロセッサ、又はＦＰＧＡ等のシーケンサを組み合わせて構成されてもよい。また、その制御の一部又は全部を外部の装置が引き受けるような設計も可能で、この場合、有線又は無線の通信回路が介在する。通信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）通信、電話回線等で行われればよく、ＵＳＢ等で行われてもよい。専用の回路、汎用の回路や制御部を一体としてＡＳＩＣとして構成してもよい。
【符号の説明】
【0207】
１…焦点調節装置、１００…交換式レンズ、１０２…撮影レンズ、１０４…駆動部、１０６…レンズＣＰＵ、１０８…レンズ側記憶部、１１０…インターフェイス（Ｉ／Ｆ）、２００…カメラ本体、２０２…メカシャッタ、２０４…駆動部、２０６…操作部、２０６ａ…焦点調節指示部、２０８…撮像素子、２１０…撮像制御回路、２１２…アナログ処理部、２１４…アナログデジタル変換部（ＡＤＣ）、２１６…ＣＰＵ、２１６ａ…動体予測部、２１６ｂ…判定部、２１６ｃ…敏感度設定部、２１６ｄ…基準設定部、２１６ｅ…基準更新部、２１６ｆ…エリア選択部、２１８…画像処理部、２２０…画像圧縮展開部、２２２…焦点検出回路、２２２ａ…信頼性判定部、２２２ｂ…変換部、２２４…表示部、２２６…バス、２３０…本体側記憶部、２３２…記録媒体、２３４…追尾回路、２３６…顔検出回路、１０２１…フォーカスレンズ、１０２２…絞り。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【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16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
