JP7379083B2 - 制御装置、撮像装置、制御方法、および、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、被写体に対して焦点調節を行う撮像装置に関する。

従来、撮影環境に応じて最適な撮影動作を一括で自動的に設定する撮影モードを備えたカメラがある。この種のカメラには、動いている被写体を撮影するのに適したスポーツモード、人物の撮影に適したポートレート撮影モード、風景の撮影に適している風景撮影モード、および、夜景の撮影に適した夜景撮影モードなどがある。撮影者は、撮影環境に合った撮影モードを選択することにより、シャッタ速度値、絞り値、および、露出補正値の各種設定値が一括で自動的に設定される。このような撮影モードを備えたカメラを用いることにより、撮影者は、専門的な知識を要さずに撮影環境に応じた各種設定値を設定することができる。

しかしながら、撮影モードで選択し得る撮影環境に関しては、一般的に適した撮影動作となるような各種設定値が採用されている。このため、選択されている撮影モードのより具体的な撮影において、常に最適な撮影動作になるとは限らない。特に、動いている被写体の撮影に適した撮影モードに関して、単調に近づいてくる動き、急な動き出しや停止、および、上下左右に大きく移動する動き等がある。すなわち、撮影環境に適した撮影動作になる撮影モードがない場合、様々な被写体の動きに応じて最適な撮影動作を実現することはできない。

特許文献１には、被写体の動きおよび撮像装置の動きに応じて、追従動作に関する設定項目の設定値を変更することにより、追従動作中に被写体に適切に追従させ続けることが可能な撮像装置が開示されている。

特開２０１９－２０７１６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された撮像装置では、被写体の動きや撮影装置の動き以外の撮影環境に関する変化があった場合、追従動作に関する設定項目が適切に設定されず、被写体に追従できない場合がある。例えば、被写体の前に障害物が存在している場合、誤って障害物にピントを合わせてしまい、被写体にピントが合っていない状態になってしまう可能性がある。また、例えば被写体にピントが合った状態から背景等の被写体以外の部分にピントが合ってしまった場合、再び被写体をフレーミングしても被写体にピントを合わせ直すまでに時間を要することがある。

そこで本発明は、追従動作中に被写体に適切に追従させ続けることが可能な制御装置、撮像装置、制御方法、および、プログラムを提供することを目的とする。

本発明の一側面としての制御装置は、デフォーカス量を検出する焦点検出手段と、焦点検出結果の連続性を判定する連続性判定手段と、主被写体および主被写体周囲の特徴を検出する特徴検出手段と、前記特徴に基づいて、追従動作中に前記追従動作に関するパラメータを変更する制御手段と、前記デフォーカス量と前記焦点検出結果の連続性と前記パラメータとに基づいて焦点調節を行う焦点調節手段とを有し、前記パラメータは、前記連続性判定手段により前記焦点検出結果の連続性を判定する連続性許容量であることを特徴とする制御装置。
本発明の一側面としての制御装置は、デフォーカス量を検出する焦点検出手段と、焦点検出結果の連続性を判定する連続性判定手段と、主被写体および主被写体周囲の特徴を検出する特徴検出手段と、前記特徴に基づいて、追従動作中に前記追従動作に関するパラメータを変更する制御手段と、前記デフォーカス量と前記焦点検出結果の連続性と前記パラメータとに基づいて焦点調節を行う焦点調節手段と、を有し、前記特徴検出手段は、前記主被写体の周囲に存在する障害物を検出する障害物検出手段であり、前記障害物検出手段は、複数の焦点検出領域で焦点検出を行い、前記主被写体の像面位置よりも所定量以上至近側である焦点検出領域の数が所定の閾値よりも大きい場合、前記障害物を検出したと判定し、前記パラメータは、前記連続性判定手段により前記連続性がないと判定された場合に、前記デフォーカス量に基づいて前記焦点調節手段による前記焦点調節を禁止する駆動待機時間であることを特徴とする制御装置。
本発明の一側面としての制御装置は、デフォーカス量を検出する焦点検出手段と、焦点検出結果の連続性を判定する連続性判定手段と、主被写体および主被写体周囲の特徴を検出する特徴検出手段と、前記特徴に基づいて、追従動作中に前記追従動作に関するパラメータを変更する制御手段と、前記デフォーカス量と前記焦点検出結果の連続性と前記パラメータとに基づいて焦点調節を行う焦点調節手段と、を有し、前記パラメータは、前記連続性判定手段により前記連続性がないと判定された場合に、前記デフォーカス量に基づいて前記焦点調節手段による前記焦点調節を禁止する駆動待機時間であり、前記制御手段は、復帰被写体検出手段により前記主被写体の復帰が検出された場合、前記駆動待機時間を短くするように変更することを特徴とする制御装置。
本発明の一側面としての制御装置は、デフォーカス量を検出する焦点検出手段と、焦点検出結果の連続性を判定する連続性判定手段と、主被写体および主被写体周囲の特徴を検出する特徴検出手段と、前記特徴に基づいて、追従動作中に前記追従動作に関するパラメータを変更する制御手段と、前記デフォーカス量と前記焦点検出結果の連続性と前記パラメータとに基づいて焦点調節を行う焦点調節手段と、を有し、前記パラメータは、前記連続性判定手段により前記連続性がないと判定された場合に、前記デフォーカス量に基づいて前記焦点調節手段による前記焦点調節を禁止する駆動待機時間であり、前記制御手段は、障害物検出手段により障害物が検出された場合、前記駆動待機時間を長くするように変更することを特徴とする制御装置。

本発明の他の側面としての撮像装置は、撮像光学系を介して形成された光学像を光電変換する撮像素子と、前記制御装置とを有する。

本発明の他の側面としての制御方法は、デフォーカス量を検出するステップと、焦点検出結果の連続性を判定するステップと、主被写体および主被写体周囲の特徴を検出するステップと、前記特徴に基づいて、追従動作中に前記追従動作に関するパラメータを変更するステップと、前記デフォーカス量と前記焦点検出結果の連続性と前記パラメータとに基づいて焦点調節を行うステップとを有する。

本発明の他の側面としてのプログラムは、コンピュータに制御方法を実行させる。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。

本発明によれば、追従動作中に被写体に適切に追従させ続けることが可能な制御装置、撮像装置、制御方法、および、プログラムを提供することができる。

第１の実施形態における焦点調節装置のブロック図である。 第１の実施形態における撮像装置のブロック図である。 第１の実施形態における撮影処理を示すフローチャートである。 第１の実施形態における焦点調節動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態における焦点検出領域の説明図である。 第１の実施形態における駆動待機時間設定処理を示すフローチャートである。 第１の実施形態における被写体復帰の概要の説明図である。 第１の実施形態における被写体復帰検出処理の説明図である。 第１の実施形態における被写体復帰検出処理を示すフローチャートである。 第１の実施形態における障害物検出の概要の説明図である。 第１の実施形態における障害物検出処理を示すフローチャートである。 第２の実施形態における像面位置の連続性判定処理を示すフローチャートである。 第１の実施形態における動作モード選択の説明図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

［第１の実施形態］
まず、図１を参照して、第１の実施形態における焦点調節装置について説明する。図１は、焦点調節装置（制御装置）１００のブロック図である。図１中の各部は、図２を参照して後述するマイクロコンピュータ２２１の制御により、図２に示される撮像装置２００のハードウエアとソフトウエアの協働により実現される。すなわち本実施形態において、焦点調節装置１００は撮像装置２００の一部を構成し、マイクロコンピュータ２２１は焦点調節装置１００の少なくとも一部の機能を実現するように構成してもよい。

図１において、焦点検出部（焦点検出手段）１０１は、撮影画面内の複数の座標の焦点検出結果を検出する。焦点検出結果は、撮像レンズ２０１の結像位置およびデフォーカス量（焦点状態）に基づいて、被写体の像面位置として検出される。連続性判定部（連続性判定手段）１２１は、焦点検出部１０１により検出された焦点検出結果の時系列的な変化に基づいて、被写体の像面位置の連続性（焦点検出結果の連続性）を判定する。

図５は、焦点検出部１０１の複数の焦点検出領域（測距点）５０１の一例を示す図である。デフォーカス量は、図５中に四角で示された焦点検出領域５０１に配置された不図示のラインセンサにおける２像の像ずれ量に基づいて検出される。それぞれの焦点検出領域で検出されたデフォーカス量は、その検出時刻とともにメモリ２１９に一時的に記憶される。またマイクロコンピュータ２２１は、デフォーカス量と撮像レンズ２０１の現在位置とに基づいて、被写体にピントが合う撮像レンズ２０１の位置である像面位置を取得する。そしてマイクロコンピュータ２２１は、取得した像面位置を、検出時刻とともにメモリ２１９に格納する。

またマイクロコンピュータ２２１は、複数の焦点検出領域（測距点）５０１から選択された焦点検出領域５０２のデフォーカス量および像面位置を、検出時刻とともにメモリ２１９に格納する。選択する焦点検出領域の位置は、ユーザーが任意に設定してもよいし、被写体検出部１０９で検出した被写体の位置を選択してもよい。また、最もカメラに近い像面位置のデフォーカス量を検出した焦点検出領域を選択するようにしてもよい。尚、選択する検出領域は１つである必要はなく、複数の検出領域を選択し、像面位置を平均した値を、検出時刻とともにメモリ２１９に格納するようにすることもできる。

動き検出部１２２は、撮像装置または撮像レンズの動き検出結果（動きの方向や大きさ）を検出する。動き検出結果は、角速度として検出される。動き判定部（動き判定手段）１２３は、動き検出部１２２により検出された動き検出結果に基づいて、撮像装置または撮像レンズの動きの有無を判定する。制御部（制御手段）１２４は、連続性判定部１２１による被写体の像面位置の連続性の判定結果と、動き判定部１２３による撮像装置または撮像レンズの動きの有無の判定結果とに基づいて、焦点調節部（焦点調節手段）１０３を制御する。焦点調節部１０３は、制御部１２４の指示に基づいて焦点を調節する。

復帰被写体検出部（復帰被写体検出手段）１２５は、焦点検出部１０１により検出可能な位置に主被写体が復帰したこと検出する。障害物検出部（障害物検出手段）１２６は、主被写体の周囲に存在する障害物を検出する。本実施形態において、復帰被写体検出部１２５および障害物検出部１２６は、主被写体および主被写体周囲の特徴を検出する特徴検出手段である。

設定部（制御手段）１０２は、追従動作に関する複数の設定項目（複数の項目）の設定値を設定する。焦点調節部（焦点調節手段）１０３は、設定部１０２により設定された追従動作に関する複数の設定項目の設定値に基づいて、焦点調節動作を行う。単一モード選択部（制御手段）１０４は、追従動作に関する複数の設定項目の設定値を自動的に設定する自動モードまたは複数の設定項目の設定値（固定値）を手動で設定する手動モードのいずれかを選択する。このとき設定部１０２は、単一モード選択部１０４が手動モードを選択している場合、追従動作に関する複数の設定項目の設定値として、手動モードに対応する所定の設定値を設定することができる。一方、設定部１０２は、単一モード選択部１０４が自動モードを選択している場合、追従動作に関する複数の設定項目の設定値を自動的に設定することができる。

設定自動化部（制御手段）１０５は、追従動作に関する複数の設定項目のうち少なくとも１つの設定値を自動的に設定するように設定部１０２を制御する。このとき設定部１０２は、追従動作に関する複数の設定項目のうち少なくとも一つの設定値を自動的に設定することができる。

複数モード選択部１０６は、追従動作に関する複数の設定項目の設定値を所定の設定値に固定するＮ個（２≦Ｎ）の動作モードの中から、Ｍ個（２≦Ｍ≦Ｎ）の動作モードを選択する。モード判定部１０７は、設定部１０２により自動的に設定された追従動作に関する複数の設定項目の設定値に基づいて、複数モード選択部１０６により選択されたＭ個の動作モードの中から１つの動作モードを決定する。すなわちモード判定部１０７は、設定部１０２により自動的に設定された設定値に合致する設定値が対応付けられた１つの動作モードを決定する。このとき設定部１０２は、追従動作に関する複数の設定項目の設定値として、モード判定部１０７により決定された動作モードに対応する所定の設定値を設定することができる。

記憶部１０８は、焦点検出部１０１により検出されたデフォーカス量の検出時刻およびデフォーカス量から算出される像面位置を過去複数回に渡って記憶する。また記憶部１０８は、設定部１０２により設定される追従動作に関する複数の設定項目の設定値、および、モード判定部１０７により決定される動作モードに関するモード情報を過去複数回に渡って記憶する。被写体検出部１０９は、輝度情報に基づいて被写体の画面上における座標位置を検出する。設定表示部１１０は、設定部１０２により設定された追従動作に関する複数の設定項目の設定値をファインダ画面内および液晶モニタ画面内に表示する。設定記録部１１１は、設定部１０２により設定された追従動作に関する複数の設定項目の設定値を撮影画像に記録する。モード情報表示部１１２は、モード判定部１０７により決定された動作モードに関するモード情報をファインダ画面内および液晶モニタ画面内に表示する。モード情報記録部１１３は、モード判定部１０７により決定された動作モードに関するモード情報を撮影画像に記録する。

次に、図２を参照して、本実施形態における撮像装置について説明する。図２は、撮像装置（一眼レフデジタルカメラ）２００のブロック図である。なお本実施形態において、撮像装置２００は、撮像素子２１３を備えたカメラ本体と、カメラ本体に着脱可能に取り付けられる交換レンズ（レンズ装置）とを備えて構成される。ただし本実施形態は、これに限定されるものではなく、カメラ本体とレンズ装置が一体的に構成された撮像装置にも適用可能である。

図２において、レンズ駆動回路２０２は、例えばＤＣモータや超音波モータを備えて構成され、マイクロコンピュータ２２１の制御に従って、撮像レンズ（撮像光学系）２０１のフォーカスレンズ位置を変化させてピントを合わせる。絞り駆動回路２０４は、マイクロコンピュータ２２１により算出された駆動量で絞り２０３を駆動し、光学的な絞り値（Ｆ値）を変化させる。

レンズ通信回路２３２は、撮像レンズ２０１の内部のマイクロコンピュータ（不図示）と通信を行う。この通信は、マイクロコンピュータ２２１により制御される。マイクロコンピュータ２２１は、レンズ通信回路２３２を介して、撮像レンズ２０１の状態を取得する。

主ミラー２０５は、撮像レンズ２０１から入射した光束を、ファインダ側と撮像素子側とに切り替える。主ミラー２０５は、常時はファインダ側へと光束を導くよう反射させるように配されているが、撮影が行われる場合には、撮像素子２１３へ光束を導くように上方に跳ね上がり、光束中から待避する。主ミラー２０５で反射した光束の一部は、測光用のＡＥセンサを有する測光回路２２６に導かれ、輝度情報などが検出される。また主ミラー２０５は、その中央部が光の一部を透過できるようにハーフミラーとなっており、焦点検出を行うための一対のＡＦセンサにその一部が入射するように光束を透過させる。

サブミラー２０６は、主ミラー２０５から透過してきた光束を反射させ焦点検出を行うためのＡＦセンサを有する焦点検出回路２１０に導く。焦点検出回路２１０は、例えば、位相差方式により焦点検出を行うことが可能であり、本実施形態では一対のＡＦセンサを含む。主ミラー２０５の中央部を透過してサブミラー２０６で反射された光束は、焦点検出回路２１０の内部に配置された光電変換を行うための一対のＡＦセンサに至る。被写体に対する撮像レンズの焦点調節状態を示すデフォーカス量は、一対のＡＦセンサの出力を演算することによって求められる。本実施形態では、測光回路２２６および焦点検出回路２１０を独立構成としているが、撮像素子２１３および映像信号処理回路２１７に測光機能や焦点検出機能を備えてもよい。ファインダは、ペンタプリズム２０７、ピント板２０８、および、アイピース２０９などを備えて構成される。マイクロコンピュータ２２１は演算結果を評価してレンズ駆動回路２０２に指示し、フォーカスレンズを駆動させる。

動き検出回路２４０は、撮像装置２００の動きを検出する検出部を有する。検出部は、例えば加速度センサであり、撮像装置２００の水平軸または垂直軸を回転軸としたときの加速度をそれぞれ検出する。

シャッタ駆動回路２１２は、マイクロコンピュータ２２１の制御に従って、フォーカルプレーンシャッタ２１１を駆動する。このため、フォーカルプレーンシャッタの開口時間は、マイクロコンピュータ２２１により制御される。撮像素子２１３は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどを備え、撮像レンズ２０１を介して形成された被写体像（光学像）を光電変換して画像信号を出力する。クランプ回路２１４およびＡＧＣ回路２１５は、Ａ／Ｄ変換前の基本的なアナログ信号処理を行う。クランプ回路２１４およびＡＧＣ回路２１５は、マイクロコンピュータ２２１の制御により、クランプレベルおよびＡＧＣ基準レベルをそれぞれ変更する。Ａ／Ｄ変換器２１６は、撮像素子２１３から出力されるアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する。

映像信号処理回路２１７は、ゲートアレイなどのロジックデバイスにより実現される。映像信号処理回路２１７は、デジタル化された画像データに、フィルタ処理、色変換処理、および、ガンマ処理を行うと共に、ＪＰＥＧなどの圧縮処理を行い、メモリコントローラ２１８に出力する。メモリコントローラ２１８は、メモリ２１９やバッファメモリ２２０へのデータの格納や取り出しを制御する。映像信号処理回路２１７は、必要に応じて撮像素子２１３の信号の露出情報やホワイトバランスなどの情報をマイクロコンピュータ２２１に出力することが可能である。マイクロコンピュータ２２１は、それらの情報に基づいてホワイトバランスやゲイン調整を指示する。連続撮影動作の際において、映像信号処理回路２１７は、一旦、未処理画像のままバッファメモリ２２０に撮影データを格納し、メモリコントローラ２１８を通して未処理の画像データを読み出し、画像処理や圧縮処理を行う。連像撮影枚数は、バッファメモリ２２０の大きさに左右される。

メモリコントローラ２１８は、映像信号処理回路２１７から入力された未処理のデジタル画像データをバッファメモリ２２０に格納し、処理済みのデジタル画像データをメモリ２１９に格納する。またメモリコントローラ２１８は、逆にバッファメモリ２２０やメモリ２１９から画像データを映像信号処理回路２１７に出力する。メモリ２１９は取り外し可能としてもよい。操作部材２２２は、マイクロコンピュータ２２１にその状態を伝達する。そしてマイクロコンピュータ２２１は、操作部材２２２の状態変化に応じて各部をコントロールする。

２２３は第１スイッチ（スイッチＳＷ１）、２２４は第２スイッチ（スイッチＳＷ２）である。スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２は、レリーズボタンの操作でオンオフするスイッチであり、それぞれ操作部材２２２の入力スイッチのうちの１つである。スイッチＳＷ１のみオンの状態は、レリーズボタンの半押し状態である。この状態で、焦点調節動作や、測光動作が行われる。スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２が共にオンの状態は、レリーズボタンの全押し状態であり、この状態で、撮影が行われる。また、スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２がともにオン続けている間は、連続撮影動作が行われる。操作部材２２２には、他に、ＩＳＯ設定ボタン、画像サイズ設定ボタン、画質設定ボタン、および、情報表示ボタンなどの不図示のスイッチが接続されており、それぞれのスイッチの状態が検出される。電源部２２５は、各ＩＣや駆動系に必要な電源を供給する。表示部材２２７は、液晶モニタなどを備えて構成され、マイクロコンピュータ２２１の状態を外部に出力する。

液晶駆動回路２２８は、マイクロコンピュータ２２１の表示内容命令に従って、外部液晶表示部材２２９やファインダ内液晶表示部材２３０を駆動する。ファインダ内液晶表示部材２３０には、不図示のＬＥＤなどのバックライトが配置されており、そのＬＥＤも液晶駆動回路２２８で駆動される。マイクロコンピュータ２２１は、撮影前に設定されているＩＳＯ感度、画像サイズ、または、画質に応じた、画像サイズの予測値データに基づいて、メモリコントローラ２１８を介して、メモリ２１９の容量を確認した上で撮影可能残数を演算することができる。マイクロコンピュータ２２１は、必要に応じて、その演算結果を、外部液晶表示部材２２９やファインダ内液晶表示部材２３０に表示することができる。不揮発性メモリ２３１（ＥＥＰＲＯＭ）は、撮像装置２００ａに電源が入れられていない状態でも、データを保存することができる。

本実施形態では、撮像装置２００において、撮影者により焦点調節動作に関する複数の設定項目の設定値を所定値に固定する手動モードが選択されている場合、手動モードに対応付けられた所定の設定値を設定する。一方、撮影者により自動モードが選択された場合、追従動作に関する設定項目の全てを自動的に設定する。これにより、刻々と変化する被写体の動きに合わせて追従動作に関する複数の設定項目を自動的に設定し、追従させ続けることができる。

次に、図１３を参照して、本実施形態における動作モード選択について説明する。図１３（ａ）は、メニュー画面での追従動作に関する設定を自動で行う自動モードの説明図である。大タブ３０１は、メニューの大項目を分類するタブ表示である。大タブには「撮影」タブ、「ＡＦ」タブ、「再生」タブ、「設定」タブ、「カスタム機能」タブ、「マイメニュー」タブがある。各タブには、機能を表現するアイコンが表示される。タブの地を黒く表示されたタブが選択されていることを表す。図１３（ａ）では、「ＡＦ」タブが選択されている。

大タブの「ＡＦ」タブはさらに複数のＡＦ設定小タブ３０３に分割されており、１つの小タブの内容が１画面で表示できるようになっている。小タブ３０３の数に対応して、四角のマークが表示されている。選択されている小タブは、黒塗りの四角により表示される。３０４は小タブ名表示であり、選択された小タブ３０３の名称が表示される。その隣には、小タブ３０４の簡単なガイドが表示される。小タブガイド３０５は、省略される場合もある。

３０６～３１２はそれぞれ、動作モード０から動作モード６までの動作モードアイコンを示している。動作モード０は自動モードであり、動作モード１から動作モード６までは手動モードである。現在選択されている動作モードには、フォーカス表示３１３が表示される。選択された動作モードの名称は動作モード名表示３１４に表示され、動作モードガイダンスエリア３１５内の動作モード説明表示３１６に選択された動作モードの説明が表示される。設定項目１設定エリア３１７には、設定項目１設定値表示３１８により設定項目１の設定値がカーソルで表示される。設定項目２設定エリア３１９には、設定項目２設定値表示３２０により設定項目２の設定値がカーソルで表示される。

動作モード１は自動モードであるため、自動設定を表現する「Ａ」にカーソルが表示され、それ以外の設定値はグレーアウトされて選択できない。メニュー画面の領域内の下部には操作部材アイコン１（３２１）が表示され、その説明が操作部材ガイダンス１（３２２）に表示される。また、操作部材アイコン２（３２３）が表示され、その説明が操作部材ガイダンス２（３２４）に表示される。操作部材２２２には、不図示のボタン操作により、操作部材ガイダンスに表示されている設定を行うことができる。

図１３（ｂ）は、追従動作に関する複数の設定項目を所定値に固定する手動モードの説明図である。手動モードである動作モード４が選択され、フォーカス表示３２５が表示される。設定項目１設定エリア３２６には、設定項目１設定値表示３２７により設定項目１の設定値がカーソルで表示される。設定項目２設定エリア３２８には、設定項目２設定値表示３２９により設定項目２の設定値がカーソルで表示される。手動モードの場合、設定項目１および設定項目２の設定値は、各動作モードに対応付けられた所定値が初期値として設定される。初期値として、設定項目１の設定値は＋１に、設定項目２の設定値は０にカーソルが表示されている。各設定項目の設定値は、任意の値に変更することが可能である。動作モード４は手動モードであるため、設定項目１設定エリア３２６および設定項目２設定エリア３２８において自動設定を表現する「Ａ」はグレーアウトされて選択できない。

次に、図３を参照して、本実施形態における撮影処理を説明する。図３は、本実施形態における撮影処理を示すフローチャートである。図３の各ステップは、主に、マイクロコンピュータ２２１により実行される。撮像装置２００は、ある時刻における被写体の像面に対してレンズを駆動するモード（ワンショット撮影モード）、および、現在の時刻よりも後の時刻の被写体の像面を予測しながらレンズを駆動するモード（予測撮影モード）の２種類のモードを有する。本実施形態では、撮像装置２００が予測撮影モードに設定されたときの動作を説明する。

まずステップＳ３０５において、マイクロコンピュータ２２１は、フラグＦＬＧに０を代入する。フラグＦＬＧは、後述する駆動待機タイマーが駆動中であるか否かを示す情報である。続いてステップＳ３０１において、マイクロコンピュータ２２１は、スイッチＳＷ１の状態を判定する。スイッチＳＷ１がオンの場合、ステップＳ３０２へ進む。一方、スイッチＳＷ１がオフの場合、マイクロコンピュータ２２１は、予測撮影モードを終了する。

ステップＳ３０２において、マイクロコンピュータ２２１は、焦点調節処理（焦点調節動作）を行う。なお、焦点調節処理の詳細については、図４を参照して後述する。続いてステップＳ３０３において、マイクロコンピュータ２２１は、スイッチＳＷ２の状態を判定する。スイッチＳＷ２がオフの場合、ステップＳ３０１へ戻る。一方、スイッチＳＷ２がオンの場合、ステップＳ３０４へ進む。ステップＳ３０４において、マイクロコンピュータ２２１は、主ミラー２０５をアップし、フォーカルプレーンシャッタ２１１を動作させて撮影を行う。その後、ステップＳ３０１へ戻る。

次に、図４を参照して、本実施形態における焦点調節動作（ステップＳ３０２）について説明する。図４は、本実施形態における焦点調節動作を示すフローチャートである。図４の各ステップは、主に、焦点検出部１０１またはマイクロコンピュータ２２１により実行される。本実施形態では、設定項目「被写体追従特性」の設定値を自動的に変更する方法について説明する。

「被写体追従特性」とは、焦点検出結果に基づいて同一被写体ではないと判定される場合に、撮像レンズのフォーカスレンズの駆動禁止時間をどの程度の長さにするかを示す設定項目である。撮影者の意図しない障害物が出現して頻繁に被写体を遮る場合や、画面内での動きが大きい被写体などのような撮影者が被写体を捕捉するのが難しい場合、駆動禁止時間をより長くするのが好ましい。一方、撮影者がある被写体から別の被写体に追従対象を切り替えたい場合、駆動禁止時間をより短くするのが好ましい。これは、頻繁に障害物が出現して被写体を遮る場合に駆動禁止時間を短くすると、意図しない被写体に追従対象が切り替わってしまうためである。また、撮影者がある被写体から別の被写体に追従対象を切り替えたい場合に駆動禁止時間を長くすると、撮影者が狙った被写体へ追従対象が切り替わらず、撮影者の期待するタイミングでの撮影を逃してしまう可能性がある。このように、撮影状況や撮影者の意図によって「被写体追従特性」を適切に設定することが好ましい。

まず、ステップＳ４０１において、焦点検出部１０１は、焦点検出回路２１０を用いてデフォーカス量を検出する。本実施形態では、ユーザーが任意に設定して選択された焦点検出領域として、焦点検出領域５０２で取得した像面位置を用いて以降の処理を行う。

続いてステップＳ４０２において、マイクロコンピュータ２２１は、焦点検出した像面位置（焦点位置）の連続性判定処理を行う。すなわちマイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ４０１にてメモリ２１９に格納された過去の複数の像面位置に基づいて、直近に検出された像面位置の連続性の有無を判定する。マイクロコンピュータ２２１は、例えば、過去の複数の像面位置に関して、最小二乗法などによって回帰曲線を求める。そして、回帰曲線から予想される直近の予想像面位置と、ステップＳ４０１にて検出された直近の像面位置との差が閾値以内である場合、マイクロコンピュータ２２１は、焦点位置の連続性があると判定する。一方、予想像面位置と直近の像面位置との差が閾値を超えている場合、マイクロコンピュータ２２１は、焦点位置の連続性がないと判定する。焦点位置の連続性がない場合、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ４０４にて用いられる焦点位置の予測処理および次回の焦点位置の連続性の判定処理において、直近の像面位置とその検出時刻を使用しないように制御する。

続いてステップＳ４０３において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ４０２の焦点位置の連続性判定処理の結果を評価する。ステップＳ４０２にて直近の像面位置の連続性があると判定された場合、ステップＳ４０４に進む。一方、直近の像面位置の連続性がないと判定された場合、ステップＳ４０６に進む。

ステップＳ４０４において、マイクロコンピュータ２２１は、焦点位置予測処理を行う。すなわちマイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ４０１にてメモリ２１９に格納された過去の複数の像面位置および直近の像面位置に基づいて、将来の像面位置を予測する。マイクロコンピュータ２２１は、例えば、ステップＳ４０２でも述べたように最小二乗法などによって回帰曲線を求め、将来の像面位置を予測する。

続いてステップＳ４０５において、マイクロコンピュータ２２１は、焦点位置予測結果に基づくレンズ駆動を行う。ステップＳ４０４にて将来の像面位置が求められているため、マイクロコンピュータ２２１は、その結果に基づいてフォーカスレンズの駆動を行うため、レンズ通信回路２３２を介して通信を行う。

ステップＳ４０６において、マイクロコンピュータ２２１は、フラグＦＬＧの値を評価する。フラグＦＬＧが０である場合、ステップＳ４０７へ進む。一方、フラグＦＬＧが１である場合、ステップＳ４１０へ進む。ステップＳ４０７において、マイクロコンピュータ２２１は、フラグＦＬＧに１を代入する。続いてステップＳ４０８において、マイクロコンピュータ２２１は、駆動待機タイマーをリセットする。続いてステップＳ４０９において、マイクロコンピュータ２２１は、駆動待機タイマーによる計時を開始する。

ステップＳ４１０において、マイクロコンピュータ２２１は、駆動待機時間設定処理を行う。なお、駆動待機時間設定処理の詳細については、後述する。続いてステップＳ４１１において、マイクロコンピュータ２２１は、駆動待機タイマーの計時結果がステップＳ４１０にて設定された駆動待機時間を経過したか否かを判定する。駆動待機タイマーの計時結果が所定時間を超えている場合、ステップＳ４１２へ進む。一方、駆動待機タイマーの計時結果が駆動待機時間を経過していない場合、焦点調節処理を終了する。

ステップＳ４１２において、マイクロコンピュータ２２１は、フラグＦＬＧに０を代入する。続いてステップＳ４１３において、マイクロコンピュータ２２１は、駆動待機タイマーによる計時を停止する。続いてステップＳ４１４において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ４０１にて直近に検出された像面位置に基づくレンズ駆動を行う。マイクロコンピュータ２２１は、フォーカスレンズを駆動するため、レンズ通信回路２３２を介して通信を行う。

本フローにおいて、フラグＦＬＧは、駆動待機タイマーが計時中か否かを示す情報である。駆動待機タイマーが計時中であり、駆動待機時間（所定時間）が経過していない場合、マイクロコンピュータ２２１は、被写体を適切に追従できていないと判定し、レンズ駆動処理を行わない。一方、駆動待機タイマーが計時中であり、所定時間が経過した場合、マイクロコンピュータ２２１は、新しい被写体を狙ったと判定し、直近の像面位置に基づいてレンズ駆動処理を行う。

（駆動待機時間設定処理）
次に、図６を参照して、本実施形態における駆動待機時間設定処理（ステップＳ４１０）について説明する。図６は、本実施形態における駆動待機時間設定処理を示すフローチャートである。図６の各ステップは、主に、マイクロコンピュータ２２１または動き検出部１２２により実行される。

まずステッＳ６０１において、マイクロコンピュータ２２１は、設定部（制御手段）１０２に撮影者により追従動作に関して設定された設定値（設定モード）が自動モードであるか否かを判定する。設定値が自動モードである場合、ステップＳ６０２へ進む。一方、設定値が自動モードではない場合、ステップＳ６１３へ進み、マイクロコンピュータ２２１は、手動モードで設定された被写体追従に関する設定値の設定ごとに定められた所定値を駆動待機時間とする。

続いてステップＳ６０２において、マイクロコンピュータ２２１は、被写体復帰検出処理を行う。被写体復帰検出処理とは、ある被写体から誤って別の被写体に追従対象が切り替わってしまった場合に、以前の追従対象であった被写体を検出する処理である。なお、この処理の詳細については後述する。続いてステップＳ６０３において、マイクロコンピュータ２２１は、被写体復帰が検出されたか否かを判定する。被写体復帰が検出された場合、ステップＳ６０４へ進み、マイクロコンピュータ２２１は、駆動待機時間を第１の時間に設定する。ここで第１の時間は、相対的に短く設定することで、以前追従対象であった被写体への追従動作を素早く復帰させることができる。また、この時間を０に設定することで、直ちに、追従動作を行うようにすることもできる。

一方、ステップＳ６０３にて被写体復帰が検出されなかった場合、ステップＳ６０５へ進み、マイクロコンピュータ２２１は、障害物検出処理を行う。障害物検出処理とは、画面内や焦点検出領域において、被写体を遮るような撮影者の意図しない対象物を検出する処理である。なお、この詳細については後述する。続いてステップＳ６０６において、マイクロコンピュータ２２１は、障害物が検出されたか否かを判定する。障害物が検出された場合、ステップＳ６０７へ進み、マイクロコンピュータ２２１は、駆動待機時間を第２の時間に設定する。ここで第２の時間は、相対的に長く設定することで、障害物が被写体を遮った場合において誤って障害物に追従対象が切り替わってしまうことを防ぐことができる。また第２の時間は、障害物の大きさが大きくなるにしたがって長くするようにして、より最適に設定することもできる。

一方、ステップＳ６０６にて障害物が検出されなかった場合、ステップＳ６０８へ進む。ステップＳ６０８において、動き検出部１２２は、撮像装置または撮像レンズの動き検出結果を用いてカメラの動き検出処理を行う。続いてステップＳ６０９において、マイクロコンピュータ２２１は、被写体の動き検出処理を行う。なお、被写体の動き検出処理の詳細については省略するが、例えば、被写体検出部１０９により測光センサの出力信号に基づいて被写体の動きベクトルを算出する方法を用いることができる。なお、焦点検出結果の変化に基づいて被写体の画面上の動きを検出することも可能であり、被写体の動き検出処理はこの方法に限定されない。

続いてステップＳ６１０において、マイクロコンピュータ２２１は、カメラまたは被写体の動きを検出したか否かを判定する。動きが検出された場合、ステップＳ６１１へ進み、マイクロコンピュータ２２１は、駆動待機時間を第３の時間に設定する。ここで第３の時間は、相対的に長く設定することで、カメラや被写体に動きが大きく、誤ってフレーミングに失敗し、背景や意図しない被写体に追従対象が切り替わってしまうことを防ぐことができる。

一方、ステップＳ６１０にてカメラおよび被写体の動きが検出されなかった場合、ステップＳ６１２へ進み、マイクロコンピュータ２２１は、駆動待機時間を第４の時間に設定する。ここで第４の時間は、カメラや被写体に動きが小さくフレーミングを失敗する可能性は低いと考えられるため、標準的な時間に設定することで、像面位置の変化に対し追従させ、かつ、背景や意図しない被写体に追従対象が切り替わってしまうことを防ぐことができる。

（被写体復帰検出処理）
次に、図７乃至図９を参照して、被写体復帰検出処理（ステップＳ６０２）について詳述する。まず、図７を参照して、被写体復帰の概要について説明する。図７は、被写体復帰の概要の説明図である。図７（ａ）は焦点検出領域７０３に撮影者が撮影対象としている主被写体である被写体Ａ７０１が存在している状態であり、被写体Ａ７０１に追従できている状態である。しかし、撮影者がフレーミングに失敗し、図７（ｂ）に示されるように焦点検出領域７０３に主被写体ではない、例えば背景にある物体である被写体Ｂ７０２が存在している状態になることがある。この状態において駆動待機時間が経過すると、被写体Ｂ７０２を追従対象として焦点検出した像面位置にレンズを駆動してしまい、主被写体である被写体Ａ７０１のピントが合っていないことになる。その後、図７（ｃ）に示されるように、撮影者がフレーミングをし直すことで、主被写体である被写体Ａ７０１が再び焦点検出領域７０３に存在する状態となる。この一連の動作を被写体復帰という。

しかし、被写体復帰が行われた状態になったとしても、連続性判定において連続性がないと判定されると、駆動待機時間が経過するまでは、被写体Ａ７０１を追従対象とはせずに、焦点検出した像面位置にはレンズ駆動を行わない。このため、駆動待機時間が経過するまでは、被写体Ａ７０１にはピントが合っていない状態が続き撮影機会を逃してしまう。そこで本実施形態では、被写体復帰を検出した場合、駆動待機時間を相対的に短く設定することで、以前追従対象であった被写体への追従動作を素早く復帰させる。

次に、図８および図９を参照して、被写体復帰検出の方法について説明する。図８は、被写体復帰検出処理の説明図である。図９は、被写体復帰検出処理を示すフローチャートである。図９の各ステップは、主に、マイクロコンピュータ２２１により実行される。

まずステップＳ９０１において、マイクロコンピュータ２２１は、測距結果の像面位置を記憶部１０８に記憶する。続いてステップＳ９０２において、マイクロコンピュータ２２１は、被写体捕捉済み状態であるか否かを判定する。被写体捕捉済み状態とは、図８中の８０３で示される状態である。

まず、焦点検出した像面位置とレンズの像面位置との差が合焦範囲８０５以内ではない（ピントが合っていない状態）場合を被写体未捕捉状態８０１とする。その後、焦点検出した像面位置にレンズを駆動し、焦点検出した像面位置とレンズの像面位置の差が合焦範囲８０５以内になった（ピントが合っている状態）場合を被写体捕捉中状態８０２とする。被写体捕捉中状態８０２を、被写体捕捉時間８０６以上継続した場合を、被写体捕捉済み状態８０３とする。すなわち、被写体捕捉済み状態８０３とは、被写体のピントが合っている状態を所定時間以上経過した場合に、被写体を捉えている状態と判定した結果となる。また、被写体捕捉時間８０６は長くすることで、被写体捕捉済み状態８０３の確からしさは高くすることができる。

ステップ９０２にて被写体捕捉済み状態と判定された場合、ステップＳ９０３へ進む。ステップＳ９０３において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ９０１にて検出した像面位置を被写体復帰像面位置８０７として更新を行う。続いてステップＳ９０４において、マイクロコンピュータ２２１は、被写体復帰を非検出とし、被写体復帰検出処理を終了する。被写体捕捉済み状態では、被写体Ａ９０１を捕捉している状態であるため、被写体復帰とは判定しない。

一方、ステップ９０２にて被写体捕捉済み状態ではないと判定された場合、ステップＳ９０５へ進む。ステップＳ９０５において、マイクロコンピュータ２２１は、駆動待機状態８０４であるか否かを判定する。駆動待機状態８０４は、前述の図４のステップＳ４１１において、駆動待機タイマーが駆動待機時間８０８を経過していない状態である。ステップＳ９０５にて駆動待機状態８０４であると判定された場合、ステップＳ９０６へ進む。ステップＳ９０６において、マイクロコンピュータ２２１は、被写体復帰を非検出とし、被写体復帰検出処理を終了する。

一方、ステップＳ９０５にて駆動待機状態８０４ではないと判定された場合、ステップＳ９０７へ進む。ステップＳ９０７において、マイクロコンピュータ２２１は、焦点検出した像面位置と被写体復帰像面位置８０７との差が被写体存在範囲８０９以内（所定の範囲以内）であるか否かを判定する。このとき被写体復帰像面位置８０７は、被写体捕捉済み状態８０３の状態において更新された最新の焦点検出した像面位置である。また、被写体存在範囲８０９は、以前捕捉していた被写体Ａが、その後に存在している可能性が高い像面位置の範囲である。被写体存在範囲８０９は、被写体復帰像面位置８０７を更新してからの経過時間に従って広げてもよい。また、被写体Ａ７０１が像面位置上で移動している場合、その移動方向に応じてその範囲を非対称にしてもよい。

ステップＳ９０７にて被写体存在範囲８０９以内であると判定された場合、ステップＳ９０８へ進む。ステップＳ９０８において、マイクロコンピュータ２２１は、被写体復帰を検出したとし、被写体復帰検出処理を終了する。一方、ステップＳ９０７にて被写体存在範囲８０９以内ではないと判定された場合、ステップＳ９０９へ進む。ステップＳ９０９において、マイクロコンピュータ２２１は、被写体復帰を非検出とし、被写体復帰検出処理を終了する。

なお本実施形態において、被写体検出部１０９で検出した被写体の変化によって被写体復帰を判定してもよい。例えば、被写体Ａ７０１を追尾しておくことで、被写体Ａ７０１が焦点検出領域に復帰したことを判定することができる。また、本実施形態にて説明した方法と組み合わせて判定するようにしてもよい。

（障害物検出処理）
次に、図１０および図１１を参照して、障害物検出処理（ステップＳ６０５）について詳述する。まず、図１０を参照して、障害物検出の概要について説明する。図１０は、障害物検出の概要の説明図である。図１０（ａ）は、焦点検出領域１００４に撮影者が撮影対象としている主被写体である被写体Ａ１００１が存在している状態であり、被写体Ａ１００１に追従できている状態である。しかし、図１０（ｂ）に示されるように、主被写体ではない被写体Ｃ１００２が被写体Ａ１００１の前を遮り、障害物である被写体Ｃ１００２が焦点検出領域１００４に存在してしまう状態になることがある。図１０（ｂ）の状態において駆動待機時間が経過すると、被写体Ｃ１００２を追従対象として焦点検出した像面位置にレンズを駆動する。

その後、図１０（ｃ）に示されるように、障害物である被写体Ｃ１００２が被写体Ａ１００１の前を通過することで、主被写体である被写体Ａ７０１が再び焦点検出領域７０３に存在する状態となる。そして駆動待機時間が経過した後、被写体Ａ１００１を追従対象となる。しかし、図１０（ｃ）の状態になってから、連続性判定において連続性がないと判定されると、駆動待機時間が経過するまでは、被写体Ａ７０１を追従対象とすることなく、焦点検出した像面位置にはレンズ駆動を行わない。このため、駆動待機時間が経過するまでは、被写体Ａ７０１にはピントが合っていない状態が続き撮影機会を逃してしまう。

そこで本実施形態では、障害物を検出した場合、駆動待機時間を相対的に長く設定することで、追従対象である被写体から別の被写体へ追従動作をしてしまうことを防ぐ。

次に、図１１を参照して、障害物検出処理について説明する。図１１は、障害物検出処理を示すフローチャートである。図１１の各ステップは、主に、マイクロコンピュータ２２１により実行される。

まずステップＳ１１０１において、マイクロコンピュータ２２１は、被写体捕捉済み状態か否かを判定する。被写体捕捉済み状態は、前述の図９のステップＳ９０２の判定に用いたものと同じである。ステップＳ１１０１にて被写体捕捉済み状態ではないと判定された場合、ステップＳ１１０２へ進み、マイクロコンピュータ２２１は、障害物を非検出とする。これは、被写体捕捉済み状態ではない場合、撮影者が撮影対象としている主被写体と障害物との区別が困難なためである。一方、ステップＳ１１０１にて被写体捕捉済み状態ではあると判定された場合、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ１１０３～Ｓ１１０６の処理を行う。ステップＳ１１０３～Ｓ１１０６において、マイクロコンピュータ２２１は、複数の焦点検出領域の各測距領域ごとに判定を行い、全てもしくは一部の焦点検出領域の焦点検出結果の判定が終了するまで繰り返す。

ステップＳ１１０３において、マイクロコンピュータ２２１は、次の焦点検出領域の焦点検出結果を取得する。続いてステップＳ１１０４において、マイクロコンピュータ２２１は、ステップＳ１１０３にて焦点検出した像面位置と被写体の像面位置との差が至近側に所定量以上離れている否かを判定する。焦点検出した像面位置と被写体の像面位置との差が至近側に所定量以上離れている場合、ステップＳ１１０５へ進む。ステップＳ１１０５において、マイクロコンピュータ２２１は、障害物枠数の数をインクリメントする。一方、ステップＳ１１０４にて焦点検出した像面位置と被写体の像面位置との差が至近側に所定量以上離れていない場合、ステップＳ１１０５をスキップしてステップＳ１１０６へ進む。

ステップＳ１１０６において、マイクロコンピュータ２２１は、全焦点検出領域の判定が完了したか否かを判定する。全焦点検出領域の半千絵が完了した場合、ステップＳ１１０７へ進む。一方、全焦点検出領域の判定が完了していない場合、ステップ１１０３へ戻る。

ステップＳ１１０７において、マイクロコンピュータ２２１は、障害物枠の座標の重心を算出する。障害物枠は、例えば図１０（ａ）の場合では、ステップＳ１１０４において至近側に所定量以上離れていると判定された焦点検出領域に斜線を入れており、障害物枠数は１０、重心は点１００６に相当する。続いてステップＳ１１０８において、マイクロコンピュータ２２１は、障害物枠の座標の重心移動量を算出する。障害物移動量は、図１０（ｂ）の場合では、点１００６と点１００６´との差分に相当する。

続いてステップＳ１１０９において、マイクロコンピュータ２２１は、重心移動量が所定量以上であるか否かを判定する。重心移動量が所定量以上である場合、ステップＳ１１１０へ進む。ステップＳ１１１０において、マイクロコンピュータ２２１は、障害物枠数が所定値ＴＨ１よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ１１１０にて障害物枠数が所定値ＴＨ１よりも大きいと判定された場合、ステップＳ１１１１に進む。ステップＳ１１１１において、マイクロコンピュータ２２１は、障害物を検出したとして障害物検出処理を終了する。一方、ステップＳ１１１０にて障害物枠数が所定値ＴＨ１以下と判定された場合、ステップＳ１１１１２に進む。ステップＳ１１１２において、マイクロコンピュータ２２１は、障害物を非検出として障害物検出処理を終了する。

一方、ステップＳ１１０９にて重心移動量が所定量以上ではないと判定された場合、ステップＳ１１１３へ進む。ステップＳ１１１３において、マイクロコンピュータ２２１は、障害物枠数が所定値ＴＨ２よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ１１１３にて障害物枠数が所定値ＴＨ２よりも大きいと判定された場合、ステップＳ１１１４に進む。ステップＳ１１１４において、マイクロコンピュータ２２１は、障害物を検出したとして障害物検出処理を終了する。一方、ステップＳ１１１３にて障害物枠数が所定値ＴＨ２以下であると判定された場合、ステップ１１１５に進む。ステップＳ１１１５において、マイクロコンピュータ２２１は、障害物を非検出として障害物検出処理を終了する。

ここで、所定値ＴＨ１と所定値ＴＨ２は、ＴＨ１＜ＴＨ２の関係が成立する。重心移動量が所定値以上である場合とは、障害物が移動している可能性が高く、主被写体を遮る可能性がある障害物である。このため、障害物と判定される枠数の閾値を小さくすることで、障害物と判定されやすくする。

以上、本実施形態における障害物検出について、具体的な方法を説明したが、これに限定されるものではなく、被写体検出部１０９で障害物検出を判定してもよい。例えば、被写体Ａ１００１以外の人物や動物、その他の公知の物体検出手法によって検出された被写体を障害物として判定することができる。また、本実施形態の方法と組み合わせて判定するようにしてもよい。

本実施形態によれば、主被写体や主被写体の周囲に存在する特徴を検出し、その特徴に適した駆動待機時間を設定することで、主被写体の像面位置の変化に対し追従させつつ背景や意図しない被写体に追従対象が切り替わってしまうことを防ぐことができる。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお本実施形態において、基本的な構成は第１の実施形態と同じであるため、第１の実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

（像面位置の連続性判定処理）
図１２を参照して、本実施形態における、像面位置の連続性判定処理（ステップＳ４０２）について詳述する。図１２は、像面位置の連続性判定処理を示すフローチャートである。図１２の各ステップは、主に、マイクロコンピュータ２２１または動き検出部１２２により実行される。

まずステップＳ１２０１において、マイクロコンピュータ２２１は、設定部（制御手段）１０２に撮影者により追従動作に関する設定された設定値が自動モードであるか否かを判定する。設定値が自動モードである場合、ステップＳ１２０２へ進む。一方、設定値が自動モードでない場合、ステップＳ１２１３へ進み、マイクロコンピュータ２２１は、手動モードで設定された被写体追従に関する設定値の設定ごとに定められた所定値を連続性許容量とする。

ステップＳ１２０２において、マイクロコンピュータ２２１は、前述した被写体復帰検出処理を行う。続いてステップＳ１２０３において、マイクロコンピュータ２２１は、被写体復帰が検出されたか否かを判定する。被写体復帰が検出された場合、ステップＳ１２０４へ進み、マイクロコンピュータ２２１は、連続性許容量を第１の量に設定する。ここで第１の量は、相対的に大きく設定することで、以前追従対象であった被写体への追従動作を素早く復帰させることができる。また、連続許容量を無限大に設定することで、直ちに、追従動作を行うようにすることもできる。

一方、ステップＳ１２０３にて被写体復帰が検出されなかった場合、ステップＳ１２０５へ進み、マイクロコンピュータ２２１は、前述した障害物検出処理を行う。続いてステップＳ１２０６において、マイクロコンピュータ２２１は、障害物が検出されたか否かを判定する。障害物が検出された場合、ステップＳ１２０７へ進み、マイクロコンピュータ２２１は、連続性許容量を第２の量に設定する。ここで第２の量は、相対的に小さく設定することで、障害物が被写体を遮った場合において誤って障害物に追従対象が切り替わってしまうことを防ぐことができる。また、障害物と被写体の像面位置との差が大きいほど第２の量を大きくしてより適切に設定することもできる。

一方、ステップＳ１２０６にて障害物が検出されなかった場合、ステップＳ１２０８へ進む。ステップＳ１２０８において、動き検出部１２２は、撮像装置または撮像レンズの動き検出結果を用いてカメラの動き検出処理を行う。続いてステップＳ１２０９において、マイクロコンピュータ２２１は、被写体の動き検出処理を行う。続いてステップＳ１２１０において、マイクロコンピュータ２２１は、カメラもしくは被写体の動きを検出したか否かを判定する。動きが検出された場合、ステップＳ１２１１へ進み、マイクロコンピュータ２２１は、連続性許容量を第３の量に設定する。ここで第３の量は、相対的に長く設定することで、カメラや被写体に動きが大きく、誤ってフレーミングに失敗し、背景や意図しない被写体に追従対象が切り替わってしまうことを防ぐことができる。

一方、ステップＳ１２１０にてカメラおよび被写体の動きが検出されなかった場合、ステップＳ１２１２へ進み、マイクロコンピュータ２２１は、連続性許容量を第４の量に設定する。ここで第４の量は、カメラや被写体に動きが小さくフレーミングを失敗する可能性は低いと考えられるため、標準的な量に設定することで、像面位置の変化に対し追従させ、かつ、背景や意図しない被写体に追従対象が切り替わってしまうことを防ぐことができる。

続いてステップＳ１２１４において、マイクロコンピュータ２２１は、動体検知状態であるか否かを判定する。動体検知状態であると判定された場合、ステップＳ１２１５へ進む。ステップＳ１２１５において、マイクロコンピュータ２２１は、前回の予測像面位置を連続性判定の基準像面位置とする。一方、ステップＳ１２１４にて動体検知状態でないと判定された場合、ステップＳ１２１６へ進む。ステップＳ１２１６において、マイクロコンピュータ２２１は、前回の測距結果の像面位置を連続性判定の基準像面位置とする。

続いてステップＳ１２１７において、マイクロコンピュータ２２１は、今回の焦点検出結果の像面位置と基準像面位置との差が連続許容量よりも小さいか否かを判定する。今回の焦点検出結果の像面位置と基準像面位置との差が連続許容量よりも小さい場合、ステップＳ１２１８へ進み、マイクロコンピュータ２２１は、連続性があると判定する。一方、ステップＳ１２１７にて今回の焦点検出結果の像面位置と基準像面位置との差が連続許容量以上である場合、ステップＳ１２１９へ進み、マイクロコンピュータ２２１は、連続性がないと判定する。

本実施形態によれば、主被写体や主被写体の周囲に存在する特徴を検出し、その特徴に適した連続性許容量を設定することで、主被写体の像面位置の変化に対し追従させつつ背景や意図しない被写体に追従対象が切り替わってしまうことを防ぐことができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

以上のように、各実施形態において、制御装置（焦点調節装置１００）は、焦点検出手段（焦点検出部１０１）、連続性判定手段（連続性判定部１２１）、特徴検出手段、制御手段（制御部１２４）、および、焦点調節手段（焦点調節部１０３）を有する。焦点検出手段は、デフォーカス量を検出する。連続性判定手段は、焦点検出結果の連続性を判定する。特徴検出手段は、主被写体および主被写体周囲の特徴を検出する。制御手段は、その特徴に基づいて、追従動作中に追従動作に関するパラメータを変更する。焦点調節手段は、デフォーカス量と焦点検出結果の連続性とパラメータとに基づいて焦点調節を行う。

好ましくは、制御装置は、撮像装置または主被写体の動きを検出する動き検出手段（動き検出部１２２または被写体検出部１０９）を有する。制御手段は、特徴検出手段により特徴が検出されない場合、動き検出手段の検出結果に基づいてパラメータを変更する。

好ましくは、特徴検出手段は、焦点検出手段により検出可能な位置に主被写体が復帰したこと検出する復帰被写体検出手段（復帰被写体検出部１２５）である。より好ましくは、復帰被写体検出手段は、主被写体に関する過去の焦点検出結果から所定の範囲内（復帰許容範囲内）の焦点検出結果を検出した場合、主被写体が復帰したと判定する。より好ましくは、制御装置は、主被写体に関する過去の焦点検出結果を記憶する記憶手段（記憶部１０８）を有する。復帰被写体検出手段は、主被写体に関する過去の焦点検出結果が記憶手段に記憶されてからの経過時間に基づいて、所定の範囲を変更する。また好ましくは、復帰被写体検出手段は、主被写体に関する過去の焦点検出結果に基づいて算出される主被写体の現在の予測結果に基づいて、所定の範囲を変更する。また好ましくは、復帰被写体検出手段は、過去の主被写体を追尾し、主被写体の位置が焦点検出領域の範囲内に入ったことを検出する。

好ましくは、特徴検出手段は、主被写体の周囲に存在する障害物を検出する障害物検出手段（障害物検出部１２６）である。より好ましくは、障害物検出手段は、複数の焦点検出領域で焦点検出を行い、主被写体の像面位置よりも所定量以上至近側である焦点検出領域の数が所定の閾値（障害物判定閾値）よりも大きい場合、障害物を検出したと判定する。より好ましくは、障害物検出手段は、障害物が移動している場合、所定の閾値を小さくするように変更する。

好ましくは、パラメータは、連続性判定手段により連続性がないと判定された場合に、デフォーカス量に基づいて焦点調節手段による焦点調節を禁止する駆動待機時間である。より好ましくは、制御手段は、復帰被写体検出手段により主被写体の復帰が検出された場合、駆動待機時間を短くするように変更する。また好ましくは、制御手段は、障害物検出手段により障害物が検出された場合、駆動待機時間を長くするように変更する。

好ましくは、パラメータは、連続性判定手段により焦点検出結果の連続性を判定する連続性許容量である。より好ましくは、制御手段は、復帰被写体検出手段により主被写体の復帰が検出された場合、連続性許容量を大きくするように変更する。また好ましくは、制御手段は、障害物検出手段により障害物が検出された場合、連続性許容量を小さくするように変更する。

各実施形態によれば、追従動作中に被写体に適切に追従させ続けることが可能な制御装置、撮像装置、制御方法、および、プログラムを提供することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１００ 焦点調節装置（制御装置）
１０１ 焦点検出部（焦点検出手段）
１０３ 焦点調節部（焦点調節手段）
１２１ 連続性判定部（連続性判定手段）
１２４ 制御部（制御手段）
１２５ 復帰被写体検出部（特徴検出手段）
１２６ 障害物検出部（特徴検出手段）

Claims (16)

1. デフォーカス量を検出する焦点検出手段と、
   焦点検出結果の連続性を判定する連続性判定手段と、
   主被写体および主被写体周囲の特徴を検出する特徴検出手段と、
   前記特徴に基づいて、追従動作中に前記追従動作に関するパラメータを変更する制御手段と、
   前記デフォーカス量と前記焦点検出結果の連続性と前記パラメータとに基づいて焦点調節を行う焦点調節手段と、を有し、
   前記パラメータは、前記連続性判定手段により前記焦点検出結果の連続性を判定する連続性許容量であることを特徴とする制御装置。
2. 撮像装置または前記主被写体の動きを検出する動き検出手段を更に有し、
   前記制御手段は、前記特徴検出手段により前記特徴が検出されない場合、前記動き検出手段の検出結果に基づいて前記パラメータを変更することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記特徴検出手段は、前記焦点検出手段により検出可能な位置に前記主被写体が復帰したこと検出する復帰被写体検出手段であること特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
4. 前記復帰被写体検出手段は、前記主被写体に関する過去の焦点検出結果から所定の範囲内の焦点検出結果を検出した場合、前記主被写体が復帰したと判定することを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
5. 前記主被写体に関する過去の焦点検出結果を記憶する記憶手段を更に有し、
   前記復帰被写体検出手段は、前記主被写体に関する過去の焦点検出結果が前記記憶手段に記憶されてからの経過時間に基づいて、前記所定の範囲を変更することを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
6. 前記復帰被写体検出手段は、前記主被写体に関する過去の焦点検出結果に基づいて算出される前記主被写体の現在の予測結果に基づいて、前記所定の範囲を変更することを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
7. 前記復帰被写体検出手段は、過去の主被写体を追尾し、前記主被写体の位置が焦点検出領域の範囲内に入ったことを検出することを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
8. デフォーカス量を検出する焦点検出手段と、
   焦点検出結果の連続性を判定する連続性判定手段と、
   主被写体および主被写体周囲の特徴を検出する特徴検出手段と、
   前記特徴に基づいて、追従動作中に前記追従動作に関するパラメータを変更する制御手段と、
   前記デフォーカス量と前記焦点検出結果の連続性と前記パラメータとに基づいて焦点調節を行う焦点調節手段と、を有し、
   前記特徴検出手段は、前記主被写体の周囲に存在する障害物を検出する障害物検出手段であり、
   前記障害物検出手段は、複数の焦点検出領域で焦点検出を行い、前記主被写体の像面位置よりも所定量以上至近側である焦点検出領域の数が所定の閾値よりも大きい場合、前記障害物を検出したと判定し、
   前記パラメータは、前記連続性判定手段により前記連続性がないと判定された場合に、前記デフォーカス量に基づいて前記焦点調節手段による前記焦点調節を禁止する駆動待機時間であることを特徴とする制御装置。
9. 前記障害物検出手段は、前記障害物が移動している場合、前記所定の閾値を小さくするように変更することを特徴とする請求項８に記載の制御装置。
10. デフォーカス量を検出する焦点検出手段と、
    焦点検出結果の連続性を判定する連続性判定手段と、
    主被写体および主被写体周囲の特徴を検出する特徴検出手段と、
    前記特徴に基づいて、追従動作中に前記追従動作に関するパラメータを変更する制御手段と、
    前記デフォーカス量と前記焦点検出結果の連続性と前記パラメータとに基づいて焦点調節を行う焦点調節手段と、を有し、
    前記パラメータは、前記連続性判定手段により前記連続性がないと判定された場合に、前記デフォーカス量に基づいて前記焦点調節手段による前記焦点調節を禁止する駆動待機時間であり、
    前記制御手段は、復帰被写体検出手段により前記主被写体の復帰が検出された場合、前記駆動待機時間を短くするように変更することを特徴とする制御装置。
11. デフォーカス量を検出する焦点検出手段と、
    焦点検出結果の連続性を判定する連続性判定手段と、
    主被写体および主被写体周囲の特徴を検出する特徴検出手段と、
    前記特徴に基づいて、追従動作中に前記追従動作に関するパラメータを変更する制御手段と、
    前記デフォーカス量と前記焦点検出結果の連続性と前記パラメータとに基づいて焦点調節を行う焦点調節手段と、を有し、
    前記パラメータは、前記連続性判定手段により前記連続性がないと判定された場合に、前記デフォーカス量に基づいて前記焦点調節手段による前記焦点調節を禁止する駆動待機時間であり、
    前記制御手段は、障害物検出手段により障害物が検出された場合、前記駆動待機時間を長くするように変更することを特徴とする制御装置。
12. 前記制御手段は、復帰被写体検出手段により前記主被写体の復帰が検出された場合、前記連続性許容量を大きくするように変更することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
13. 前記制御手段は、障害物検出手段により障害物が検出された場合、前記連続性許容量を小さくするように変更することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
14. 撮像光学系を介して形成された光学像を光電変換する撮像素子と、
    請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の制御装置と、を有することを特徴とする撮像装置。
15. デフォーカス量を検出するステップと、
    焦点検出結果の連続性を判定するステップと、
    主被写体および主被写体周囲の特徴を検出するステップと、
    前記特徴に基づいて、追従動作中に前記追従動作に関するパラメータを変更するステップと、
    前記デフォーカス量と前記焦点検出結果の連続性と前記パラメータとに基づいて焦点調節を行うステップと、を有し、
    前記パラメータは、前記焦点検出結果の連続性を判定するステップにより前記焦点検出結果の連続性を判定する連続性許容量であることを特徴とする制御方法。
16. 請求項１５に記載の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。