撮像装置及びその制御方法
【課題】エネルギーの浪費を抑えながらも、撮像光学系を合焦状態にすることができる撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像光学系で形成された光学像を光電変換して画像信号を生成する撮像手段と、前記撮像手段を前記撮像光学系の光軸方向に往復駆動する第１の駆動手段と、前記第１の駆動手段が前記撮像手段を往復駆動したときに前記撮像手段で生成される画像信号に基づいて、前記撮像光学系の焦点状態を検出する第１の検出手段と、前記被写体の状態が変化したことを検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段が前記撮像光学系の合焦状態を検出したならば、前記第２の検出手段が前記被写体の状態が変化したことを検出するまで、前記第１の駆動手段による前記撮像手段の往復駆動を停止させる制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像光学系で形成された光学像を光電変換して画像信号を生成する撮像手段と、前記撮像手段を前記撮像光学系の光軸方向に往復駆動する第１の駆動手段と、前記第１の駆動手段が前記撮像手段を往復駆動したときに前記撮像手段で生成される画像信号に基づいて、前記撮像光学系の焦点状態を検出する第１の検出手段と、前記被写体の状態が変化したことを検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段が前記撮像光学系の合焦状態を検出したならば、前記第２の検出手段が前記被写体の状態が変化したことを検出するまで、前記第１の駆動手段による前記撮像手段の往復駆動を停止させる制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラやビデオカメラなどの普及に伴って、かかる撮像装置には性能及び操作性の向上がますます要求されている。特に、撮像光学系（撮像レンズ）の合焦状態を自動的に検出する自動焦点検出（オートフォーカス（ＡＦ））の改善が望まれている。
【０００３】
オートフォーカス方式の一例として、山登り方式が知られている。撮像素子からの画像信号に含まれる高周波成分は画像のコントラストに対応しているため、かかる高周波成分が最大となるピーク位置が合焦位置に対応している。そこで、山登り方式では、高周波成分が大きくなる方向（フォーカス方向又は合焦方向）にフォーカスレンズを駆動し、ピーク位置でレンズの駆動を停止してピントを合わせている。
【０００４】
また、山登り方式においては、撮像レンズの一部のレンズ群を光軸方向に微小範囲で往復駆動（ウォブリング）させることで、フォーカス方向（ピントのボケ方向）を検出している。なお、レンズをウォブリングさせる代わりに、撮像素子を光軸方向に微小範囲で往復駆動させても同様に、フォーカス方向を検出することが可能である。
【０００５】
図８を参照して、レンズのウォブリングによるフォーカス方向の検出について説明する。横軸はレンズの位置を示し、左側にいくほど至近側になり、右側にいくほど無限遠側になる。また、縦軸はコントラストを示し、コントラストがピークになるレンズの位置が合焦位置である。ここで、被写体よりも至近側のＸの位置にレンズがある（Ｘの距離に位置する被写体に合焦するような位置にレンズがあることを意味する）場合を考える。この場合、被写体よりも至近側にレンズが位置しているため、所謂、前ピン状態（ピント位置が被写体位置よりも至近側にある状態）となる。
【０００６】
まず、レンズをＸの位置から至近側のＡの位置に微小駆動させて、コントラストＣＡを検出する。次いで、レンズをＸの位置から無限遠側のＢの位置に微小駆動させて、コントラストＣＢを検出する。そして、レンズを至近側に微小駆動させたときのコントラストＣＡとレンズを無限遠側に微小駆動させたときのコントラストＣＢとを比較して、コントラストＣＢがコントラストＣＡよりも大きければ、被写体は現在の位置より無限遠側に位置していることがわかる。これにより、フォーカスレンズの駆動方向が決定され、かかるフォーカスレンズを無限遠側に駆動させた後、再びレンズをウォブリングさせる。このように、ウォブリングは、フォーカス方向の検出及び合焦検出を目的として用いられる。
【０００７】
なお、撮像素子をウォブリングさせる場合も、原理的には、レンズをウォブリングさせる場合と同じである。例えば、撮像素子を被写体から遠ざける方向に駆動させることは、レンズを至近側に駆動させることと同じであり、撮像素子を被写体に近づく方向に駆動させることは、レンズを無限遠側に駆動させることと同じである。
【０００８】
このようなウォブリングに関する技術としては、以前から幾つか提案されている（特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１５６６７２号公報
【特許文献２】特開昭６１−２１４８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来のウォブリングを用いるオートフォーカス方式においては、撮像光学系（撮像レンズ）を合焦させた後も常に撮像素子（又はレンズ）のウォブリングを繰り返しているため、エネルギーを浪費してしまう。特に、撮像装置は、一般的に、限られた容量の電源（例えば、電池など）からエネルギーが供給される環境で使用されているため、エネルギーの浪費を抑えることが多くの撮像を可能とする上で非常に重要となる。
【００１１】
そこで、本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、エネルギーの浪費を抑えながらも、撮像光学系を合焦状態にすることができる撮像装置及びその制御方法を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての撮像装置は、撮像光学系で形成された光学像を光電変換して画像信号を生成する撮像手段と、前記撮像手段を前記撮像光学系の光軸方向に往復駆動する第１の駆動手段と、前記第１の駆動手段が前記撮像手段を往復駆動したときに前記撮像手段で生成される画像信号に基づいて、前記撮像光学系の焦点状態を検出する第１の検出手段と、前記被写体の状態が変化したことを検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段が前記撮像光学系の合焦状態を検出したならば、前記第２の検出手段が前記被写体の状態が変化したことを検出するまで、前記第１の駆動手段による前記撮像手段の往復駆動を停止させる制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、例えば、エネルギーの浪費を抑えながらも、撮像光学系を合焦状態にすることが可能な撮像装置及びその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一側面としての撮像装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】図１に示す撮像装置の回路構成を示す概略ブロック図である。
【図３】図１に示す撮像装置の全体の動作のうちライブビューに関する動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】図３に示すＳ３１０のＡＦウォブリング処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】図３に示すＳ３１２のＭＦウォブリング処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】フォーカスレンズの駆動に起因するフォーカス方向の誤検出を説明するための図である。
【図７】図３に示すＳ３１２のＭＦウォブリング処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】ウォブリングによるフォーカス方向の検出を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１７】
図１を参照して、本発明の一側面としての撮像装置１について説明する。撮像装置１は、被写体を撮像する撮像装置であって、本実施形態では、デジタルカメラで具現化される。
【００１８】
撮像装置１は、図１に示すように、撮像光学系１１０と、ＡＦ／ＭＦ切り替えスイッチ１２０と、メインミラー１３０と、ファインダ観察系１４０と、シャッター１５０と、撮像素子１６０と、第１の駆動部１７０と、表示部１８０とを有する。
【００１９】
撮像光学系１１０は、撮像レンズやフォーカスレンズを含み、被写体の光学像を形成する。また、撮像光学系１１０は、本実施形態では、フォーカスレンズを駆動する第２の駆動部１１２を含み、撮像光学系１１０の合焦状態を自動的に検出して撮像光学系１１０を合焦させるオートフォーカスを実現する。なお、第２の駆動部１１２は、例えば、アクチュエータで構成される。
【００２０】
ＡＦ／ＭＦ切り替えスイッチ１２０は、撮像光学系１１０を合焦させるモードを切り替える（選択する）ためのスイッチであって、本実施形態では、オートフォーカス（ＡＦ）とマニュアルフォーカス（ＭＦ）との切り替えを行うためのスイッチである。ここで、ＭＦとは、フォーカスレンズを手動で駆動して撮像光学系１１０を合焦させるモードである。
【００２１】
メインミラー１３０は、撮像光学系１１０を通過した被写体からの光束を反射して、ファインダ観察系１４０に導光する。メインミラー１３０は、撮像光学系１１０の光軸上への挿脱が可能なように構成される。メインミラー１３０は、ファインダ観察時には撮像光学系１１０の光軸上の所定の位置（図１で実線で示す位置）に配置され、被写体の撮像時には撮像光学系１１０の光軸外の位置（図１で点線で示す位置）１３０ｕに退避する。
【００２２】
ファインダ観察系１４０は、撮像する被写体を観察するための光学系であって、本実施形態では、ピント板１４２と、ペンタプリズム１４４と、接眼レンズ１４６とを含む。換言すれば、ファインダ観察系１４０は、撮像される被写体の画像を擬似的にユーザに提供する。
【００２３】
シャッター１５０は、シャッター先幕１５２及びシャッター後幕１５４で構成される。シャッター先幕１５２を走行させて（開放状態）から所定時間後にシャッター後幕１５４を走行させる（遮光状態）ことにより、露光時間の制御を行う。メインミラー１３０が撮像光学系１１０の光軸外の位置１３０ｕに退避した状態において、シャッター後幕１５４を保持すると共に、シャッター先幕１５２を開放させると、撮像光学系１１０を通過した光束は撮像素子１６０に導かれる。かかる状態で連続的に撮像を行い、撮像した画像を表示部１８０に表示することによってライブビューを実現することができる。
【００２４】
撮像素子１６０は、撮像光学系１１０で形成された光学像を光電変換して画像信号を生成する機能を有し、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどで構成される。
【００２５】
第１の駆動部１７０は、アクチュエータなどで構成され、撮像素子１６０を撮像光学系１１０の光軸方向に微小範囲で往復駆動（ウォブリング）する。第１の駆動部１７０は、本実施形態では、撮像素子１６０を撮像光学系１１０の光軸方向の位置１６０ｆ及び位置１６０ｒに駆動する。撮像素子１６０を位置１６０ｆに駆動することは、レンズを繰り出す方向（至近側）に駆動することと同じである。また、撮像素子１６０を位置１６０ｒに駆動することは、レンズを繰り込む方向（無限遠側）に駆動することと同じである。
【００２６】
表示部１８０は、タッチパネルやＬＣＤなどの表示素子を含み、撮像された画像や各種設定画面などを表示する。また、表示部１８０は、撮像素子１６０のウォブリングを行って検出した撮像光学系１１０の焦点状態（即ち、現在のフォーカスレンズの位置における撮像光学系１１０の焦点状態）も表示する。
【００２７】
図２は、撮像装置１の回路構成を示す概略ブロック図である。撮像装置１は、回路構成として、測光回路２０２と、第１のスイッチ（ＦＳＷ）２０４と、第２のスイッチ（ＳＳＷ）２０６と、スイッチセンス回路２０８と、レンズ制御回路２１０とを有する。更に、撮像装置１は、回路構成として、ＡＤＴＧ回路２１２と、バッファメモリ２１４と、画像処理回路２１６と、メカ制御回路２１８と、主制御部２２０とを有する。
【００２８】
測光回路２０２は、被写体の輝度を検出する。測光回路２０２で検出した被写体の輝度は、露光制御などに用いられる。
【００２９】
ＦＳＷ２０４は、レリーズボタン（不図示）の半押し状態でオン（ＯＮ）となるスイッチである。ＦＳＷ２０４がＯＮになると、撮像装置１は撮像準備状態（測光やＡＦの開始）となる。
【００３０】
ＳＳＷ２０６は、レリーズボタンの全押し状態でオン（ＯＮ）となるスイッチである。ＳＳＷ２０６がＯＮになると、撮像装置１は撮像動作（画像の取り込み及び記録）を開始する。
【００３１】
ＦＳＷ２０４及びＳＳＷ２０６は、割り込みポートに接続されている。割り込みが禁止されていない場合には、撮像装置１の状態にかかわらず、決められた動作（測光や撮像動作）を行う。
【００３２】
スイッチセンス回路２０８は、撮像装置１に設けられた複数のスイッチ類（不図示）からの信号を検出して主制御部２２０に伝える。ライブビューの開始又は終了を指示するライブビューボタン（不図示）からの信号の検出もスイッチセンス回路２０８で行う。
【００３３】
レンズ制御回路２１０は、撮像光学系１１０と通信してレンズ制御を行う。例えば、レンズ制御回路２１０は、第２の駆動部１１２を制御してＡＦを行ったり、ＡＦ／ＭＦ切り替えスイッチ１２０の状態の検出やレンズ内のデータ通信を行ったりする。また、レンズ制御回路２１０は、絞り羽根の駆動の制御も行う。
【００３４】
ＡＤＴＧ回路２１２は、撮像素子１６０の駆動制御を行って、撮像素子１６０から出力されるアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換（Ａ／Ｄ変換）する。また、ＡＤＴＧ回路２１２は、撮像画面における所定の位置の画像信号から撮像光学系１１０の合焦度に応じたコントラスト信号を抽出して主制御部２２０に出力する。なお、撮像光学系１１０が合焦状態にある場合、コントラスト信号は最大となる。
【００３５】
バッファメモリ２１４は、ＡＤＴＧ回路２１２でＡ／Ｄ変換されたデジタルの画像信号を一時的に記憶する。また、バッファメモリ２１４は、後述する画像処理回路２１６で生成されたカラーの画像信号を記憶する。なお、バッファメモリ２１４に記憶されたカラーの画像信号は表示部１８０に出力され、カラー画像として表示される。
【００３６】
画像処理回路２１６は、バッファメモリ２１４から読み出された画像信号に対して、オートホワイトバランス、輝度処理、色信号処理、その他の処理を施してカラーの画像信号を生成する。
【００３７】
このように、撮像素子１６０で画素ごとの電気信号に変換されたが撮像画像は、ＡＤＴＧ回路２１２や画像処理回路２１６などによって処理され、画像データとして記録される。
【００３８】
メカ制御回路２１８は、第１の駆動部１７０を制御して、撮像素子１６０をウォブリングさせる。また、メカ制御回路２１８は、メインミラー１３０、シャッター先幕１５２及びシャッター後幕１５４の駆動も制御する。例えば、メカ制御回路２１８は、ライブビュー時には、メインミラー１３０を位置１３０ｕに退避させ、シャッター後幕１５４を保持すると共に、シャッター先幕１５２を開放した状態を維持するように制御する。
【００３９】
主制御部２２０は、マイクロコンピュータなどで構成され、撮像素子１６０から出力される画像信号の処理制御や表示部１８０の表示制御など、撮像装置１の全体の動作を制御する。
【００４０】
主制御部２２０は、本実施形態では、撮像素子１６０を往復駆動した（ウォブリングした）ときに撮像素子１６０で生成される画像信号に基づいて、撮像光学系１１０の焦点状態を検出する第１の検出部として機能する。また、主制御部２２０は、本実施形態では、撮像素子１６０で生成される画像信号に基づいて、被写体の状態が変化したことを検出する第２の検出部としても機能する。具体的には、主制御部２２０は、撮像素子１６０で生成される画像信号に基づいて、被写体のコントラスト又は輝度を検出し、予め定められた値よりも大きい差異が検出された際に被写体の状態が変化したと検出する。そして、主制御部２２０は、撮像光学系１１０の合焦状態を検出したならば、被写体の状態が変化したことを検出するまで、第１の駆動部１７０による撮像素子１６０の往復駆動（ウォブリング）を停止させる。
【００４１】
また、主制御部２２０は、撮像光学系１１０の合焦状態を検出していない場合に、撮像光学系１１０が合焦状態となるまで、撮像素子１６０を往復駆動したときに撮像素子１６０で生成される画像信号に基づいて、フォーカスレンズの駆動方向を決定する。そして、主制御部２２０は、レンズ制御回路２１０を介して、決定した駆動方向にフォーカスレンズを駆動する。但し、このようなフォーカスレンズの制御（即ち、ＡＦ）は、ＡＦ／ＭＦ切り替えスイッチ１２０でＡＦが選択されている場合にのみ行われ、ＭＦが選択されている場合には行われない。
【００４２】
また、主制御部２２０は、ＡＦ／ＭＦ切り替えスイッチ１２０でＭＦが選択されている場合において、現在のフォーカスレンズの位置における撮像光学系１１０の焦点状態を検出する。そして、主制御部２２０は、現在のフォーカスレンズの位置における撮像光学系１１０の焦点状態を検出したならば、被写体の状態が変化したことを検出するまで、第１の駆動部１７０による撮像素子１６０の往復駆動（ウォブリング）を停止させる。更に、主制御部２２０は、フォーカスレンズが手動で駆動されている間は、撮像光学系１１０の焦点状態の検出、及び、表示部１８０による現在のフォーカスレンズの位置における撮像光学系１１０の焦点状態の表示を停止させる。
【００４３】
以下、図３を参照して、撮像装置１の全体の動作のうちライブビューに関する動作について説明する。かかる動作は、撮像装置１の起動状態から開始され、主制御部２２０が撮像装置１の各部を統括的に制御することで実行される。なお、本実施形態では、ライブビューにおける通常のＡＦに関する動作について説明し、特殊な動作や不慮の事故に対するトラブル処理動作については説明を省略する。
【００４４】
Ｓ３０２では、ライブビューボタンが押下（選択）される（即ち、ライブビューボタンがＯＦＦからＯＮになる）まで待機する。具体的には、主制御部２２０は、ライブビューの開始を指示する信号がスイッチセンス回路２０８から入力された場合に、ライブビューボタンが押下されたと判断する。なお、ライブビューボタンが押下されたら、Ｓ３０４に進む。
【００４５】
Ｓ３０４では、主制御部２２０は、メカ制御回路２１８を介して、メインミラー１３０を位置１３０ｕに退避させ、シャッター先幕１５２を走行させてシャッター１５０を開放状態にする。これにより、撮像光学系１１０を通過した光束が撮像素子１６０に導かれた状態となる。
【００４６】
Ｓ３０６では、主制御部２２０は、ＡＤＴＧ回路２１２を介して、連続的に撮像を行って画像（ライブビュー画像）を表示部１８０に表示し、ライブビューを開始する。
【００４７】
Ｓ３０８では、主制御部２２０は、撮像光学系１１０を合焦させるモードがＡＦであるか、或いは、ＭＦであるかを判定する。具体的には、主制御部２２０は、スイッチセンス回路２０８を介してＡＦ／ＭＦ切り替えスイッチ１２０から入力される信号に基づいて、撮像光学系１１０を合焦させるモードを判定する。
【００４８】
撮像光学系１１０を合焦させるモードがＡＦであると判定された場合には、Ｓ３１０において、ＡＦウォブリング処理を実行する。一方、撮像光学系１１０を合焦させるモードがＭＦであると判定された場合には、Ｓ３１２において、ＭＦウォブリング処理を実行する。なお、Ｓ３１０のＡＦウォブリング処理及びＳ３１２のＭＦウォブリング処理については、後で詳細に説明する。
【００４９】
Ｓ３１４では、主制御部２２０は、ＡＤＴＧ回路２１２を介して、撮像素子１６０による連続的な撮像、及び、表示部１８０によるライブビュー画像の表示を停止し、ライブビューを終了する。
【００５０】
Ｓ３１６では、主制御部２２０は、メインミラー１３０を撮像光学系１１０の光軸上の所定の位置に駆動し、シャッター後幕１５４を走行させてシャッター１５０を遮光状態にする。これにより、撮像光学系１１０を通過した光束が撮像素子１６０に導かれず、撮像素子１６０は遮光状態となる。
【００５１】
ここで、図４を参照して、Ｓ３１０のＡＦウォブリング処理について説明する。上述したように、ＡＦ／ＭＦ切り替えスイッチ１２０でＡＦが選択されている場合には、ＡＦウォブリング処理が実行される。
【００５２】
Ｓ４０２では、主制御部２２０は、レリーズスイッチが半押しされ、ＦＳＷ２０４がＯＮになったかどうかを判定する。具体的には、主制御部２２０は、スイッチセンス回路２０８を介してＦＳＷ２０４からＯＮになったことを示す信号が入力されれば、ＦＳＷ２０４がＯＮになったと判定し、Ｓ４０４に進む。一方、主制御部２２０は、スイッチセンス回路２０８を介してＦＳＷ２０４からＯＮになったことを示す信号が入力されていなければ、ＦＳＷ２０４がＯＮになっていないと判定し、Ｓ４２４に進む。
【００５３】
ＦＳＷ２０４がＯＮになると、上述したように、撮像装置１は撮像準備状態となり、その一環として、ＡＦ（Ｓ４０４乃至Ｓ４１０）を開始する。なお、撮像装置１が撮像準備状態となれば、測光なども行われるが、本実施形態では、それらに関しての説明は省略する。
【００５４】
Ｓ４０４では、主制御部２２０は、撮像素子１６０を撮像光学系１１０の光軸方向に微小範囲で往復駆動（ウォブリング）させる。具体的には、まず、主制御部２２０は、メカ制御回路２１８を介して第１の駆動部１７０を制御し、撮像素子１６０を撮像光学系１１０の光軸上の位置１６０ｆに駆動する。そして、主制御部２２０は、このときの撮像素子１６０で生成された画像信号から抽出されるコントラスト信号をＡＤＴＧ回路２１２から取得する。次に、主制御部２２０は、メカ制御回路２１８を介して第１の駆動部１７０を制御し、撮像素子１６０を撮像光学系１１０の光軸上の位置１６０ｒに駆動する。そして、主制御部２２０は、このときの撮像素子１６０で生成された画像信号から抽出されるコントラスト信号をＡＤＴＧ回路２１２から取得する。なお、主制御部２２０は、撮像素子１６０をウォブリングしたときに撮像素子１６０で生成された画像信号から抽出されるコントラスト信号を取得したら、メカ制御回路２１８を介して第１の駆動部１７０を制御し、撮像素子１６０のウォブリングを停止する。
【００５５】
Ｓ４０６では、主制御部２２０は、撮像素子１６０をウォブリングさせて取得したコントラスト信号に基づいて、撮像光学系１１０の焦点状態を検出し、撮像光学系１１０の焦点状態が合焦状態であるかどうかを判定（検出）する。具体的には、主制御部２２０は、Ｓ４０４で取得した２つのコントラスト信号を比較し、かかる２つのコントラスト信号の差が予め定められた値以下である場合には、撮像光学系１１０の焦点状態が合焦状態であると判定して、ステップＳ４１２に進む。一方、Ｓ４０４で取得した２つのコントラスト信号の差が予め定められた値よりも大きい場合には、撮像光学系１１０の焦点状態が合焦状態ではないと判定して、Ｓ４０８に進む。
【００５６】
Ｓ４０８では、主制御部２２０は、撮像光学系１１０の焦点状態を合焦状態にするためのフォーカスレンズの駆動方向を決定する。ステップＳ４０４で取得した２つのコントラスト信号の比較結果からフォーカスレンズが至近側にずれているのか（前ピン）、或いは、無限遠側にずれているのか（後ピン）がわかるため、主制御部２２０は、フォーカスレンズの駆動方向を決定することができる。例えば、位置１６０ｒにおいて撮像素子１６０が生成した画像信号から抽出されるコントラスト信号が位置１６０ｆにおいて撮像素子１６０が生成した画像信号から抽出されるコントラスト信号より大きければ、フォーカスレンズは無限遠側にずれている。また、位置１６０ｒにおいて撮像素子１６０が生成した画像信号から抽出されるコントラスト信号が位置１６０ｆにおいて撮像素子１６０が生成した画像信号から抽出されるコントラスト信号より小さければ、フォーカスレンズは至近側にずれている。
【００５７】
Ｓ４１０では、主制御部２２０は、レンズ制御回路２１０を介して第２の駆動部１１２を制御し、Ｓ４０８で決定した駆動方向にフォーカスレンズを駆動して、Ｓ４０２に戻る。このように、撮像光学系１１０の合焦状態を検出するまで、Ｓ４０２乃至Ｓ４１０を繰り返す。
【００５８】
Ｓ４１２では、主制御部２２０は、撮像光学系１１０が合焦状態であることを表示部１８０に表示する。
【００５９】
Ｓ４１４では、主制御部２２０は、被写体の状態を示す情報（被写体状態情報）Ｈ０を取得する。なお、主制御部２２０は、かかる被写体状態情報Ｈ０をメモリなどに記録（格納）する。ここで、被写体状態情報とは、例えば、撮像画面における所定の位置（合焦したフォーカスエリア）のコントラスト信号や輝度情報などである。なお、コントラスト信号は、ＡＤＴＧ回路２１２から取得することが可能であり、輝度情報は、測光回路２０２から取得することが可能である。但し、被写体状態情報は、被写体の状態の変化を検出することが可能な情報であれば、コントラスト信号や輝度情報に限定されるものではない。また、被写体状態情報は、被写体の状態が変化しなくても、撮像装置１のパンやレンズのズーミングによりフォーカスエリアが変化したことを検出することができる情報であることが好ましい。
【００６０】
Ｓ４１６では、主制御部２２０は、ＦＳＷ２０４がＯＮであるかどうか、即ち、撮像光学系１１０の合焦状態の検出後もＦＳＷ２０４のＯＮ（レリーズスイッチの半押し）が維持されているかどうかを判定する。ＦＳＷ２０４がＯＮであると判定された場合には、Ｓ４１８に進む。一方、ＦＳＷ２０４がＯＮではないと判定された場合には、Ｓ４２４に進む。
【００６１】
Ｓ４１８では、主制御部２２０は、被写体の状態を示す情報（被写体状態情報）Ｈ１を取得する。なお、主制御部２２０は、かかる被写体状態情報Ｈ１をメモリなどに記録（格納）する。被写体状態情報Ｈ１は、Ｓ４１４で取得した被写体状態情報Ｈ０と同じ種類の情報である。
【００６２】
Ｓ４２０では、主制御部２２０は、Ｓ４１４で取得した被写体状態情報Ｈ０とＳ４１８で取得した被写体状態情報Ｈ１とを比較して、被写体状態情報Ｈ０と被写体状態情報Ｈ１とが同じであるかどうかを判定する。換言すれば、Ｓ４２０では、被写体の状態が変化したかどうかを検出する。但し、ここでは、被写体状態情報Ｈ０と被写体状態情報Ｈ１とが厳密に同じであるかどうかを判定する必要はなく、被写体状態情報Ｈ０と被写体状態情報Ｈ１との差が予め定められた値よりも大きい場合には、被写体の状態が変化したと判定すればよい。被写体が撮像光学系１１０の光軸方向に動けば、被写体のコントラストが変化する。また、焦点検出する部分の被写体が変われば検出している輝度の変化がある。逆に、被写体が変わらず合焦状態を維持していれば、それらは変化しない。被写体状態が変化したときは、焦点状態が変わった可能性がある。
【００６３】
被写体状態情報Ｈ０と被写体状態情報Ｈ１とが同じである（即ち、被写体の状態が変化していない）と判定された場合には、Ｓ４１６に戻る。一方、被写体状態情報Ｈ０と被写体状態情報Ｈ１とが異なる（即ち、被写体の状態が変化した）と判定された場合には、撮像光学系１１０の焦点状態が合焦状態ではなくなっているため、Ｓ４２２に進む。
【００６４】
Ｓ４２２では、主制御部２２０は、表示部１８０による撮像光学系１１０が合焦状態であることの表示を停止して、Ｓ４０２に戻る。そして、ＦＳＷ２０４がＯＮであれば、撮像素子１６０のウォブリング（Ｓ４０４）、撮像光学系１１０の合焦状態の判定（Ｓ４０６）、フォーカスレンズの駆動方向の決定（Ｓ４０８）及びフォーカスレンズの駆動（Ｓ４１０）を繰り返す。
【００６５】
Ｓ４２４では、主制御部２２０は、その他の操作に対応する処理を実行する。ここで、その他の操作に対応する処理とは、撮像装置１における設定値の変更処理やライブビューの表示形式の変更処理などである。
【００６６】
Ｓ４２６では、主制御部２２０は、ライブビューボタンが押下（選択）されたかどうか（即ち、ライブビューボタンがＯＮからＯＦＦになったかどうか）を判定する。ライブビューボタンが押下されていないと判定された場合には、ＡＦウォブリング処理を継続するためにＳ４０２に戻る。一方、ライブビューボタンが押下されたと判定された場合には、ＡＦウォブリング処理を終了する。
【００６７】
このように、本実施形態では、撮像光学系１１０の合焦状態を検出したならば、被写体の状態が変化したことを検出するまで、撮像素子１６０のウォブリングを停止する。そして、被写体の状態が変化したことを検出したときに、撮像素子１６０のウォブリングを再開する。従って、撮像装置１は、撮像素子１６０のウォブリングによるエネルギーの浪費を抑えながらも、撮像光学系１１０を合焦状態にすることができる。
【００６８】
次に、図５を参照して、Ｓ３１２のＭＦウォブリング処理について説明する。上述したように、ＡＦ／ＭＦ切り替えスイッチ１２０でＭＦが選択されている場合には、ＭＦウォブリング処理が実行される。
【００６９】
Ｓ５０２では、主制御部２２０は、被写体の状態を示す情報（被写体状態情報）Ｈ０を取得する。なお、主制御部２２０は、かかる被写体状態情報Ｈ０をメモリなどに記録（格納）する。
【００７０】
Ｓ５０４では、主制御部２２０は、撮像素子１６０を撮像光学系１１０の光軸方向に微小範囲で往復駆動（ウォブリング）させる。なお、撮像素子１６０のウォブリングの詳細については、図４に示すＳ４０４と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。主制御部２２０は、撮像素子１６０をウォブリングしたときに撮像素子１６０で生成された画像信号から抽出されるコントラスト信号を取得したら、メカ制御回路２１８を介して第１の駆動部１７０を制御し、撮像素子１６０のウォブリングを停止する。
【００７１】
Ｓ５０６では、主制御部２２０は、Ｓ５０４で取得した２つのコントラスト信号に基づいて、現在のフォーカスレンズの位置における撮像光学系１１０の焦点状態を検出する。ここでは、撮像光学系１１０の焦点状態として、合焦状態であるのか、至近側にずれているのか（前ピン）、或いは、無限遠側にずれているのか（後ピン）を検出する。
【００７２】
Ｓ５０８では、主制御部２２０は、Ｓ５０６で検出した現在のフォーカスレンズの位置における撮像光学系１１０の焦点状態（合焦状態、前ピン、或いは、後ピン）を表示部１８０に表示する。
【００７３】
Ｓ５１０では、主制御部２２０は、被写体の状態を示す情報（被写体状態情報）Ｈ１を取得する。なお、主制御部２２０は、かかる被写体状態情報Ｈ１をメモリなどに記録（格納）する。被写体状態情報Ｈ１は、Ｓ５０２で取得した被写体状態情報Ｈ０と同じ種類の情報である。
【００７４】
Ｓ５１２では、主制御部２２０は、Ｓ５０２で取得した被写体状態情報Ｈ０とＳ５１０で取得した被写体状態情報Ｈ１とを比較して、被写体状態情報Ｈ０と被写体状態情報Ｈ１とが同じであるかどうかを判定する。換言すれば、Ｓ５１２では、被写体の状態が変化したかどうかを検出する。但し、図４に示すＳ４２０と同様に、ここでは、被写体状態情報Ｈ０と被写体状態情報Ｈ１とが厳密に同じであるかどうかを判定する必要はない。被写体状態情報Ｈ０と被写体状態情報Ｈ１とが同じである（即ち、被写体の状態が変化していない）と判定された場合には、Ｓ５２２に進む。一方、被写体状態情報Ｈ０と被写体状態情報Ｈ１とが異なる（即ち、被写体の状態が変化した）と判定された場合には、撮像光学系１１０の焦点状態が変化しているため、Ｓ５１４に進む。
【００７５】
Ｓ５１４では、主制御部２２０は、再度、被写体の状態を示す情報（被写体状態情報）Ｈ０を取得する。なお、主制御部２２０は、かかる被写体状態情報Ｈ０をメモリなどに記録（格納）する。
【００７６】
Ｓ５１６では、主制御部２２０は、再度、撮像素子１６０を撮像光学系１１０の光軸方向に微小範囲で往復駆動（ウォブリング）させる。主制御部２２０は、撮像素子１６０をウォブリングしたときに撮像素子１６０で生成された画像信号から抽出されるコントラスト信号を取得したら、メカ制御回路２１８を介して第１の駆動部１７０を制御し、撮像素子１６０のウォブリングを停止する。
【００７７】
Ｓ５１８では、主制御部２２０は、Ｓ５１６で取得した２つのコントラスト信号に基づいて、現在のフォーカスレンズの位置における撮像光学系１１０の焦点状態（合焦状態、前ピン、或いは、後ピン）を検出する。
【００７８】
Ｓ５２０では、主制御部２２０は、Ｓ５１８で検出した現在のフォーカスレンズの位置における撮像光学系１１０の焦点状態（合焦状態、前ピン、或いは、後ピン）を表示部１８０に表示する。
【００７９】
Ｓ５２２では、主制御部２２０は、その他の操作に対応する処理を実行する。
【００８０】
Ｓ５２４では、主制御部２２０は、ライブビューボタンが押下（選択）されたかどうか（即ち、ライブビューボタンがＯＮからＯＦＦになったかどうか）を判定する。ライブビューボタンが押下されていないと判定された場合には、ＭＦウォブリング処理を継続するためにＳ５１０に戻る。一方、ライブビューボタンが押下されたと判定された場合には、ＭＦウォブリング処理を終了する。
【００８１】
このように、本実施形態では、フォーカスレンズを手動で駆動して撮像光学系１１０を合焦させるＭＦにおいても、ウォブリングによる撮像光学系１１０の焦点状態の検出を行って撮像光学系１１０の焦点状態を表示（アシスト表示）する。従って、撮像装置１は、ＭＦにおいて、撮像光学系１１０を容易に合焦させることが可能であり、ユーザに対する操作性を向上させることができる。
【００８２】
また、本実施形態では、被写体の状態が変化したことを検出するまで、撮像素子１６０のウォブリングを停止する。そして、被写体の状態が変化したことを検出したときに、撮像素子１６０のウォブリングを再開する。従って、撮像装置１は、撮像素子１６０のウォブリングによるエネルギーの浪費を抑えることができる。
【００８３】
また、本実施形態では、フォーカスレンズをウォブリングさせるのではなく、撮像素子１６０をウォブリングさせているため、フォーカスレンズに特殊な機構を設ける必要がなく、交換レンズタイプの撮像装置に好適である。更に、撮像素子１６０をウォブリングさせているため、撮像素子１６０をウォブリングさせずにコントラスト信号のみから撮像光学系１１０の焦点状態を検出する場合と異なり、フォーカス方向を検出することができる。
【００８４】
但し、フォーカスレンズを手動で駆動している間に、撮像素子１６０をウォブリングさせて撮像光学系１１０の焦点状態を検出すると、フォーカス方向を誤検出してしまう場合がある。
【００８５】
図６を参照して、フォーカスレンズの駆動に起因するフォーカス方向の誤検出について説明する。横軸はレンズの位置を示し、左側にいくほど至近側になり、右側にいくほど無限遠側になる。本実施形態では、撮像素子のウォブリング中に、レンズをＸ１の位置からＸ２の位置に手動で駆動した場合を考える。但し、以下では、撮像素子のウォブリングをレンズのウォブリングとみなして説明する。
【００８６】
撮像素子を至近側に微小駆動してコントラストを検出する際にＸ１の位置にレンズがあるとすると、まず、Ｘ１の位置からレンズを微小駆動させたＡ１の位置のコントラストＣＡ１を検出する。次いで、撮像素子を無限遠側に微小駆動している間にレンズをＸ１の位置からＸ２の位置に駆動したとすると、Ｘ２の位置からレンズを微小駆動させたＢ２の位置のコントラストＣＢ２を検出することになる。
【００８７】
従って、コントラストＣＡ１とコントラストＣＢ２とを比較すると、コントラストＣＡ１がコントラストＣＢ２より大きいため、至近側に被写体があると誤検出してしまう。なお、Ｘ１の位置にレンズが停止している状態であれば、Ｘ１の位置からレンズを微小駆動させたＡ１及びＢ１のそれぞれの位置のコントラストＣＡ１及びＣＢ１が検出され、無限遠側に被写体があることが正しく検出される。
【００８８】
そこで、Ｓ３１２のＭＦウォブリング処理では、図７に示すように、フォーカスレンズが手動で駆動されている間は、撮像光学系１１０の焦点状態の検出、及び、表示部１８０による撮像光学系１１０の焦点状態の表示を停止させることが好ましい。図７は、Ｓ３１２のＭＦウォブリング処理を説明するためのフローチャートである。なお、Ｓ７０２乃至Ｓ７０８は、図５に示すＳ５０２乃至Ｓ５０８と同じであるため、ここでの説明は省略する。
【００８９】
Ｓ７１０では、主制御部２２０は、レンズ制御回路２１０を介して、現在のフォーカスレンズの状態（位置）を示すレンズ状態情報Ｌ０を取得する。なお、主制御部２２０は、かかるレンズ状態情報Ｌ０をメモリなどに記録（格納）する。
【００９０】
上述したように、フォーカスレンズを手動で駆動している間に、撮像素子１６０をウォブリングさせて撮像光学系１１０の焦点状態を検出しても、フォーカス方向を正しく検出することができない。そこで、フォーカスレンズが手動で駆動されたか、即ち、フォーカスレンズの状態（位置）を検出することが必要となる。従って、レンズ状態情報は、フォーカスレンズの位置データであることが好ましい。但し、フォーカスレンズの位置データを直接検出できない場合には、レンズ状態情報は、ピント位置に連動する光学補正データなど、間接的にフォーカスレンズの位置（又はフォーカスレンズの駆動）を検出することが可能な情報であってもよい。
【００９１】
Ｓ７１２では、主制御部２２０は、再度、レンズ制御回路２１０を介して、現在のフォーカスレンズの状態（位置）を示すレンズ状態情報Ｌ１を取得する。
【００９２】
Ｓ７１４では、主制御部２２０は、Ｓ７１０で取得したレンズ状態情報Ｌ０とＳ７１２で取得したレンズ状態情報Ｌ１とを比較して、レンズ状態情報Ｌ０とレンズ状態情報Ｌ１とが同じであるかどうかを判定する。換言すれば、Ｓ７１４では、フォーカスレンズが手動で駆動されたか、即ち、フォーカスレンズの状態が変化したかどうかを検出する。レンズ状態情報Ｌ０とレンズ状態情報Ｌ１とが異なる（即ち、フォーカスレンズの状態が変化した）と判定された場合には、撮像光学系１１０の焦点状態が変化しているため、Ｓ７３２に進む。一方、レンズ状態情報Ｌ０とレンズ状態情報Ｌ１とが同じである（即ち、フォーカスレンズの状態が変化していない）と判定された場合には、Ｓ７１６に進む。
【００９３】
Ｓ７１６乃至Ｓ７３０は、図５に示すＳ５１０乃至Ｓ５２４と同じであるため、ここでの説明は省略する。なお、フォーカスレンズが手動で駆動されなければ、ライブビューボタンが押下されない限り、Ｓ７１２乃至Ｓ７３０を繰り返す。
【００９４】
Ｓ７３２では、主制御部２２０は、再度、現在のフォーカスレンズの状態を示す情報（レンズ状態情報）Ｌ０を取得する。なお、主制御部２２０は、かかるレンズ状態情報Ｌ０をメモリなどに記録（格納）する。
【００９５】
Ｓ７３４では、フォーカスレンズが手動で駆動されて撮像光学系１１０の焦点状態が変化しているため、主制御部２２０は、表示部１８０による撮像光学系１１０の焦点状態（合焦状態、前ピン、或いは、後ピン）の表示を停止する。
【００９６】
Ｓ７３６では、主制御部２２０は、再度、現在のフォーカスレンズの状態を示す情報（レンズ状態情報）Ｌ１を取得する。なお、主制御部２２０は、かかるレンズ状態情報Ｌ１をメモリなどに記録（格納）する。
【００９７】
Ｓ７３８では、主制御部２２０は、Ｓ７３２で取得したレンズ状態情報Ｌ０とＳ７３６で取得したレンズ状態情報Ｌ１とを比較して、レンズ状態情報Ｌ０とレンズ状態情報Ｌ１とが同じであるかどうかを判定する。レンズ状態情報Ｌ０とレンズ状態情報Ｌ１とが同じである（即ち、フォーカスレンズの状態が変化していない）と判定された場合には、手動によるフォーカスレンズの駆動が終了しているため、Ｓ７０２に戻る。一方、レンズ状態情報Ｌ０とレンズ状態情報Ｌ１とが異なる（即ち、フォーカスレンズの状態が変化した）と判定された場合には、手動によるフォーカスレンズの駆動が継続されているため、Ｓ７４０に進む。
【００９８】
Ｓ７４０では、主制御部２２０は、Ｓ７３６で取得したレンズ状態情報Ｌ１をレンズ状態情報Ｌ０としてメモリなどに記録（格納）し、Ｓ７３６に戻る。そして、手動によるフォーカスレンズの駆動が終了するまで、Ｓ７３６乃至Ｓ７４０を繰り返す。
【００９９】
このように、本実施形態では、フォーカスレンズが手動で駆動されている間は、撮像光学系１１０の焦点状態の検出、及び、表示部１８０による撮像光学系１１０の焦点状態の表示を停止する。従って、撮像装置１は、フォーカスレンズの駆動に起因するフォーカス方向の誤検出を防止し、フォーカス方向を正しく検出して表示することが可能であり、ユーザに対する操作性を更に向上させることができる。
【０１００】
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ないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラやビデオカメラなどの普及に伴って、かかる撮像装置には性能及び操作性の向上がますます要求されている。特に、撮像光学系（撮像レンズ）の合焦状態を自動的に検出する自動焦点検出（オートフォーカス（ＡＦ））の改善が望まれている。
【０００３】
オートフォーカス方式の一例として、山登り方式が知られている。撮像素子からの画像信号に含まれる高周波成分は画像のコントラストに対応しているため、かかる高周波成分が最大となるピーク位置が合焦位置に対応している。そこで、山登り方式では、高周波成分が大きくなる方向（フォーカス方向又は合焦方向）にフォーカスレンズを駆動し、ピーク位置でレンズの駆動を停止してピントを合わせている。
【０００４】
また、山登り方式においては、撮像レンズの一部のレンズ群を光軸方向に微小範囲で往復駆動（ウォブリング）させることで、フォーカス方向（ピントのボケ方向）を検出している。なお、レンズをウォブリングさせる代わりに、撮像素子を光軸方向に微小範囲で往復駆動させても同様に、フォーカス方向を検出することが可能である。
【０００５】
図８を参照して、レンズのウォブリングによるフォーカス方向の検出について説明する。横軸はレンズの位置を示し、左側にいくほど至近側になり、右側にいくほど無限遠側になる。また、縦軸はコントラストを示し、コントラストがピークになるレンズの位置が合焦位置である。ここで、被写体よりも至近側のＸの位置にレンズがある（Ｘの距離に位置する被写体に合焦するような位置にレンズがあることを意味する）場合を考える。この場合、被写体よりも至近側にレンズが位置しているため、所謂、前ピン状態（ピント位置が被写体位置よりも至近側にある状態）となる。
【０００６】
まず、レンズをＸの位置から至近側のＡの位置に微小駆動させて、コントラストＣＡを検出する。次いで、レンズをＸの位置から無限遠側のＢの位置に微小駆動させて、コントラストＣＢを検出する。そして、レンズを至近側に微小駆動させたときのコントラストＣＡとレンズを無限遠側に微小駆動させたときのコントラストＣＢとを比較して、コントラストＣＢがコントラストＣＡよりも大きければ、被写体は現在の位置より無限遠側に位置していることがわかる。これにより、フォーカスレンズの駆動方向が決定され、かかるフォーカスレンズを無限遠側に駆動させた後、再びレンズをウォブリングさせる。このように、ウォブリングは、フォーカス方向の検出及び合焦検出を目的として用いられる。
【０００７】
なお、撮像素子をウォブリングさせる場合も、原理的には、レンズをウォブリングさせる場合と同じである。例えば、撮像素子を被写体から遠ざける方向に駆動させることは、レンズを至近側に駆動させることと同じであり、撮像素子を被写体に近づく方向に駆動させることは、レンズを無限遠側に駆動させることと同じである。
【０００８】
このようなウォブリングに関する技術としては、以前から幾つか提案されている（特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１５６６７２号公報
【特許文献２】特開昭６１−２１４８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来のウォブリングを用いるオートフォーカス方式においては、撮像光学系（撮像レンズ）を合焦させた後も常に撮像素子（又はレンズ）のウォブリングを繰り返しているため、エネルギーを浪費してしまう。特に、撮像装置は、一般的に、限られた容量の電源（例えば、電池など）からエネルギーが供給される環境で使用されているため、エネルギーの浪費を抑えることが多くの撮像を可能とする上で非常に重要となる。
【００１１】
そこで、本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、エネルギーの浪費を抑えながらも、撮像光学系を合焦状態にすることができる撮像装置及びその制御方法を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての撮像装置は、撮像光学系で形成された光学像を光電変換して画像信号を生成する撮像手段と、前記撮像手段を前記撮像光学系の光軸方向に往復駆動する第１の駆動手段と、前記第１の駆動手段が前記撮像手段を往復駆動したときに前記撮像手段で生成される画像信号に基づいて、前記撮像光学系の焦点状態を検出する第１の検出手段と、前記被写体の状態が変化したことを検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段が前記撮像光学系の合焦状態を検出したならば、前記第２の検出手段が前記被写体の状態が変化したことを検出するまで、前記第１の駆動手段による前記撮像手段の往復駆動を停止させる制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、例えば、エネルギーの浪費を抑えながらも、撮像光学系を合焦状態にすることが可能な撮像装置及びその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一側面としての撮像装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】図１に示す撮像装置の回路構成を示す概略ブロック図である。
【図３】図１に示す撮像装置の全体の動作のうちライブビューに関する動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】図３に示すＳ３１０のＡＦウォブリング処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】図３に示すＳ３１２のＭＦウォブリング処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】フォーカスレンズの駆動に起因するフォーカス方向の誤検出を説明するための図である。
【図７】図３に示すＳ３１２のＭＦウォブリング処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】ウォブリングによるフォーカス方向の検出を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１７】
図１を参照して、本発明の一側面としての撮像装置１について説明する。撮像装置１は、被写体を撮像する撮像装置であって、本実施形態では、デジタルカメラで具現化される。
【００１８】
撮像装置１は、図１に示すように、撮像光学系１１０と、ＡＦ／ＭＦ切り替えスイッチ１２０と、メインミラー１３０と、ファインダ観察系１４０と、シャッター１５０と、撮像素子１６０と、第１の駆動部１７０と、表示部１８０とを有する。
【００１９】
撮像光学系１１０は、撮像レンズやフォーカスレンズを含み、被写体の光学像を形成する。また、撮像光学系１１０は、本実施形態では、フォーカスレンズを駆動する第２の駆動部１１２を含み、撮像光学系１１０の合焦状態を自動的に検出して撮像光学系１１０を合焦させるオートフォーカスを実現する。なお、第２の駆動部１１２は、例えば、アクチュエータで構成される。
【００２０】
ＡＦ／ＭＦ切り替えスイッチ１２０は、撮像光学系１１０を合焦させるモードを切り替える（選択する）ためのスイッチであって、本実施形態では、オートフォーカス（ＡＦ）とマニュアルフォーカス（ＭＦ）との切り替えを行うためのスイッチである。ここで、ＭＦとは、フォーカスレンズを手動で駆動して撮像光学系１１０を合焦させるモードである。
【００２１】
メインミラー１３０は、撮像光学系１１０を通過した被写体からの光束を反射して、ファインダ観察系１４０に導光する。メインミラー１３０は、撮像光学系１１０の光軸上への挿脱が可能なように構成される。メインミラー１３０は、ファインダ観察時には撮像光学系１１０の光軸上の所定の位置（図１で実線で示す位置）に配置され、被写体の撮像時には撮像光学系１１０の光軸外の位置（図１で点線で示す位置）１３０ｕに退避する。
【００２２】
ファインダ観察系１４０は、撮像する被写体を観察するための光学系であって、本実施形態では、ピント板１４２と、ペンタプリズム１４４と、接眼レンズ１４６とを含む。換言すれば、ファインダ観察系１４０は、撮像される被写体の画像を擬似的にユーザに提供する。
【００２３】
シャッター１５０は、シャッター先幕１５２及びシャッター後幕１５４で構成される。シャッター先幕１５２を走行させて（開放状態）から所定時間後にシャッター後幕１５４を走行させる（遮光状態）ことにより、露光時間の制御を行う。メインミラー１３０が撮像光学系１１０の光軸外の位置１３０ｕに退避した状態において、シャッター後幕１５４を保持すると共に、シャッター先幕１５２を開放させると、撮像光学系１１０を通過した光束は撮像素子１６０に導かれる。かかる状態で連続的に撮像を行い、撮像した画像を表示部１８０に表示することによってライブビューを実現することができる。
【００２４】
撮像素子１６０は、撮像光学系１１０で形成された光学像を光電変換して画像信号を生成する機能を有し、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどで構成される。
【００２５】
第１の駆動部１７０は、アクチュエータなどで構成され、撮像素子１６０を撮像光学系１１０の光軸方向に微小範囲で往復駆動（ウォブリング）する。第１の駆動部１７０は、本実施形態では、撮像素子１６０を撮像光学系１１０の光軸方向の位置１６０ｆ及び位置１６０ｒに駆動する。撮像素子１６０を位置１６０ｆに駆動することは、レンズを繰り出す方向（至近側）に駆動することと同じである。また、撮像素子１６０を位置１６０ｒに駆動することは、レンズを繰り込む方向（無限遠側）に駆動することと同じである。
【００２６】
表示部１８０は、タッチパネルやＬＣＤなどの表示素子を含み、撮像された画像や各種設定画面などを表示する。また、表示部１８０は、撮像素子１６０のウォブリングを行って検出した撮像光学系１１０の焦点状態（即ち、現在のフォーカスレンズの位置における撮像光学系１１０の焦点状態）も表示する。
【００２７】
図２は、撮像装置１の回路構成を示す概略ブロック図である。撮像装置１は、回路構成として、測光回路２０２と、第１のスイッチ（ＦＳＷ）２０４と、第２のスイッチ（ＳＳＷ）２０６と、スイッチセンス回路２０８と、レンズ制御回路２１０とを有する。更に、撮像装置１は、回路構成として、ＡＤＴＧ回路２１２と、バッファメモリ２１４と、画像処理回路２１６と、メカ制御回路２１８と、主制御部２２０とを有する。
【００２８】
測光回路２０２は、被写体の輝度を検出する。測光回路２０２で検出した被写体の輝度は、露光制御などに用いられる。
【００２９】
ＦＳＷ２０４は、レリーズボタン（不図示）の半押し状態でオン（ＯＮ）となるスイッチである。ＦＳＷ２０４がＯＮになると、撮像装置１は撮像準備状態（測光やＡＦの開始）となる。
【００３０】
ＳＳＷ２０６は、レリーズボタンの全押し状態でオン（ＯＮ）となるスイッチである。ＳＳＷ２０６がＯＮになると、撮像装置１は撮像動作（画像の取り込み及び記録）を開始する。
【００３１】
ＦＳＷ２０４及びＳＳＷ２０６は、割り込みポートに接続されている。割り込みが禁止されていない場合には、撮像装置１の状態にかかわらず、決められた動作（測光や撮像動作）を行う。
【００３２】
スイッチセンス回路２０８は、撮像装置１に設けられた複数のスイッチ類（不図示）からの信号を検出して主制御部２２０に伝える。ライブビューの開始又は終了を指示するライブビューボタン（不図示）からの信号の検出もスイッチセンス回路２０８で行う。
【００３３】
レンズ制御回路２１０は、撮像光学系１１０と通信してレンズ制御を行う。例えば、レンズ制御回路２１０は、第２の駆動部１１２を制御してＡＦを行ったり、ＡＦ／ＭＦ切り替えスイッチ１２０の状態の検出やレンズ内のデータ通信を行ったりする。また、レンズ制御回路２１０は、絞り羽根の駆動の制御も行う。
【００３４】
ＡＤＴＧ回路２１２は、撮像素子１６０の駆動制御を行って、撮像素子１６０から出力されるアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換（Ａ／Ｄ変換）する。また、ＡＤＴＧ回路２１２は、撮像画面における所定の位置の画像信号から撮像光学系１１０の合焦度に応じたコントラスト信号を抽出して主制御部２２０に出力する。なお、撮像光学系１１０が合焦状態にある場合、コントラスト信号は最大となる。
【００３５】
バッファメモリ２１４は、ＡＤＴＧ回路２１２でＡ／Ｄ変換されたデジタルの画像信号を一時的に記憶する。また、バッファメモリ２１４は、後述する画像処理回路２１６で生成されたカラーの画像信号を記憶する。なお、バッファメモリ２１４に記憶されたカラーの画像信号は表示部１８０に出力され、カラー画像として表示される。
【００３６】
画像処理回路２１６は、バッファメモリ２１４から読み出された画像信号に対して、オートホワイトバランス、輝度処理、色信号処理、その他の処理を施してカラーの画像信号を生成する。
【００３７】
このように、撮像素子１６０で画素ごとの電気信号に変換されたが撮像画像は、ＡＤＴＧ回路２１２や画像処理回路２１６などによって処理され、画像データとして記録される。
【００３８】
メカ制御回路２１８は、第１の駆動部１７０を制御して、撮像素子１６０をウォブリングさせる。また、メカ制御回路２１８は、メインミラー１３０、シャッター先幕１５２及びシャッター後幕１５４の駆動も制御する。例えば、メカ制御回路２１８は、ライブビュー時には、メインミラー１３０を位置１３０ｕに退避させ、シャッター後幕１５４を保持すると共に、シャッター先幕１５２を開放した状態を維持するように制御する。
【００３９】
主制御部２２０は、マイクロコンピュータなどで構成され、撮像素子１６０から出力される画像信号の処理制御や表示部１８０の表示制御など、撮像装置１の全体の動作を制御する。
【００４０】
主制御部２２０は、本実施形態では、撮像素子１６０を往復駆動した（ウォブリングした）ときに撮像素子１６０で生成される画像信号に基づいて、撮像光学系１１０の焦点状態を検出する第１の検出部として機能する。また、主制御部２２０は、本実施形態では、撮像素子１６０で生成される画像信号に基づいて、被写体の状態が変化したことを検出する第２の検出部としても機能する。具体的には、主制御部２２０は、撮像素子１６０で生成される画像信号に基づいて、被写体のコントラスト又は輝度を検出し、予め定められた値よりも大きい差異が検出された際に被写体の状態が変化したと検出する。そして、主制御部２２０は、撮像光学系１１０の合焦状態を検出したならば、被写体の状態が変化したことを検出するまで、第１の駆動部１７０による撮像素子１６０の往復駆動（ウォブリング）を停止させる。
【００４１】
また、主制御部２２０は、撮像光学系１１０の合焦状態を検出していない場合に、撮像光学系１１０が合焦状態となるまで、撮像素子１６０を往復駆動したときに撮像素子１６０で生成される画像信号に基づいて、フォーカスレンズの駆動方向を決定する。そして、主制御部２２０は、レンズ制御回路２１０を介して、決定した駆動方向にフォーカスレンズを駆動する。但し、このようなフォーカスレンズの制御（即ち、ＡＦ）は、ＡＦ／ＭＦ切り替えスイッチ１２０でＡＦが選択されている場合にのみ行われ、ＭＦが選択されている場合には行われない。
【００４２】
また、主制御部２２０は、ＡＦ／ＭＦ切り替えスイッチ１２０でＭＦが選択されている場合において、現在のフォーカスレンズの位置における撮像光学系１１０の焦点状態を検出する。そして、主制御部２２０は、現在のフォーカスレンズの位置における撮像光学系１１０の焦点状態を検出したならば、被写体の状態が変化したことを検出するまで、第１の駆動部１７０による撮像素子１６０の往復駆動（ウォブリング）を停止させる。更に、主制御部２２０は、フォーカスレンズが手動で駆動されている間は、撮像光学系１１０の焦点状態の検出、及び、表示部１８０による現在のフォーカスレンズの位置における撮像光学系１１０の焦点状態の表示を停止させる。
【００４３】
以下、図３を参照して、撮像装置１の全体の動作のうちライブビューに関する動作について説明する。かかる動作は、撮像装置１の起動状態から開始され、主制御部２２０が撮像装置１の各部を統括的に制御することで実行される。なお、本実施形態では、ライブビューにおける通常のＡＦに関する動作について説明し、特殊な動作や不慮の事故に対するトラブル処理動作については説明を省略する。
【００４４】
Ｓ３０２では、ライブビューボタンが押下（選択）される（即ち、ライブビューボタンがＯＦＦからＯＮになる）まで待機する。具体的には、主制御部２２０は、ライブビューの開始を指示する信号がスイッチセンス回路２０８から入力された場合に、ライブビューボタンが押下されたと判断する。なお、ライブビューボタンが押下されたら、Ｓ３０４に進む。
【００４５】
Ｓ３０４では、主制御部２２０は、メカ制御回路２１８を介して、メインミラー１３０を位置１３０ｕに退避させ、シャッター先幕１５２を走行させてシャッター１５０を開放状態にする。これにより、撮像光学系１１０を通過した光束が撮像素子１６０に導かれた状態となる。
【００４６】
Ｓ３０６では、主制御部２２０は、ＡＤＴＧ回路２１２を介して、連続的に撮像を行って画像（ライブビュー画像）を表示部１８０に表示し、ライブビューを開始する。
【００４７】
Ｓ３０８では、主制御部２２０は、撮像光学系１１０を合焦させるモードがＡＦであるか、或いは、ＭＦであるかを判定する。具体的には、主制御部２２０は、スイッチセンス回路２０８を介してＡＦ／ＭＦ切り替えスイッチ１２０から入力される信号に基づいて、撮像光学系１１０を合焦させるモードを判定する。
【００４８】
撮像光学系１１０を合焦させるモードがＡＦであると判定された場合には、Ｓ３１０において、ＡＦウォブリング処理を実行する。一方、撮像光学系１１０を合焦させるモードがＭＦであると判定された場合には、Ｓ３１２において、ＭＦウォブリング処理を実行する。なお、Ｓ３１０のＡＦウォブリング処理及びＳ３１２のＭＦウォブリング処理については、後で詳細に説明する。
【００４９】
Ｓ３１４では、主制御部２２０は、ＡＤＴＧ回路２１２を介して、撮像素子１６０による連続的な撮像、及び、表示部１８０によるライブビュー画像の表示を停止し、ライブビューを終了する。
【００５０】
Ｓ３１６では、主制御部２２０は、メインミラー１３０を撮像光学系１１０の光軸上の所定の位置に駆動し、シャッター後幕１５４を走行させてシャッター１５０を遮光状態にする。これにより、撮像光学系１１０を通過した光束が撮像素子１６０に導かれず、撮像素子１６０は遮光状態となる。
【００５１】
ここで、図４を参照して、Ｓ３１０のＡＦウォブリング処理について説明する。上述したように、ＡＦ／ＭＦ切り替えスイッチ１２０でＡＦが選択されている場合には、ＡＦウォブリング処理が実行される。
【００５２】
Ｓ４０２では、主制御部２２０は、レリーズスイッチが半押しされ、ＦＳＷ２０４がＯＮになったかどうかを判定する。具体的には、主制御部２２０は、スイッチセンス回路２０８を介してＦＳＷ２０４からＯＮになったことを示す信号が入力されれば、ＦＳＷ２０４がＯＮになったと判定し、Ｓ４０４に進む。一方、主制御部２２０は、スイッチセンス回路２０８を介してＦＳＷ２０４からＯＮになったことを示す信号が入力されていなければ、ＦＳＷ２０４がＯＮになっていないと判定し、Ｓ４２４に進む。
【００５３】
ＦＳＷ２０４がＯＮになると、上述したように、撮像装置１は撮像準備状態となり、その一環として、ＡＦ（Ｓ４０４乃至Ｓ４１０）を開始する。なお、撮像装置１が撮像準備状態となれば、測光なども行われるが、本実施形態では、それらに関しての説明は省略する。
【００５４】
Ｓ４０４では、主制御部２２０は、撮像素子１６０を撮像光学系１１０の光軸方向に微小範囲で往復駆動（ウォブリング）させる。具体的には、まず、主制御部２２０は、メカ制御回路２１８を介して第１の駆動部１７０を制御し、撮像素子１６０を撮像光学系１１０の光軸上の位置１６０ｆに駆動する。そして、主制御部２２０は、このときの撮像素子１６０で生成された画像信号から抽出されるコントラスト信号をＡＤＴＧ回路２１２から取得する。次に、主制御部２２０は、メカ制御回路２１８を介して第１の駆動部１７０を制御し、撮像素子１６０を撮像光学系１１０の光軸上の位置１６０ｒに駆動する。そして、主制御部２２０は、このときの撮像素子１６０で生成された画像信号から抽出されるコントラスト信号をＡＤＴＧ回路２１２から取得する。なお、主制御部２２０は、撮像素子１６０をウォブリングしたときに撮像素子１６０で生成された画像信号から抽出されるコントラスト信号を取得したら、メカ制御回路２１８を介して第１の駆動部１７０を制御し、撮像素子１６０のウォブリングを停止する。
【００５５】
Ｓ４０６では、主制御部２２０は、撮像素子１６０をウォブリングさせて取得したコントラスト信号に基づいて、撮像光学系１１０の焦点状態を検出し、撮像光学系１１０の焦点状態が合焦状態であるかどうかを判定（検出）する。具体的には、主制御部２２０は、Ｓ４０４で取得した２つのコントラスト信号を比較し、かかる２つのコントラスト信号の差が予め定められた値以下である場合には、撮像光学系１１０の焦点状態が合焦状態であると判定して、ステップＳ４１２に進む。一方、Ｓ４０４で取得した２つのコントラスト信号の差が予め定められた値よりも大きい場合には、撮像光学系１１０の焦点状態が合焦状態ではないと判定して、Ｓ４０８に進む。
【００５６】
Ｓ４０８では、主制御部２２０は、撮像光学系１１０の焦点状態を合焦状態にするためのフォーカスレンズの駆動方向を決定する。ステップＳ４０４で取得した２つのコントラスト信号の比較結果からフォーカスレンズが至近側にずれているのか（前ピン）、或いは、無限遠側にずれているのか（後ピン）がわかるため、主制御部２２０は、フォーカスレンズの駆動方向を決定することができる。例えば、位置１６０ｒにおいて撮像素子１６０が生成した画像信号から抽出されるコントラスト信号が位置１６０ｆにおいて撮像素子１６０が生成した画像信号から抽出されるコントラスト信号より大きければ、フォーカスレンズは無限遠側にずれている。また、位置１６０ｒにおいて撮像素子１６０が生成した画像信号から抽出されるコントラスト信号が位置１６０ｆにおいて撮像素子１６０が生成した画像信号から抽出されるコントラスト信号より小さければ、フォーカスレンズは至近側にずれている。
【００５７】
Ｓ４１０では、主制御部２２０は、レンズ制御回路２１０を介して第２の駆動部１１２を制御し、Ｓ４０８で決定した駆動方向にフォーカスレンズを駆動して、Ｓ４０２に戻る。このように、撮像光学系１１０の合焦状態を検出するまで、Ｓ４０２乃至Ｓ４１０を繰り返す。
【００５８】
Ｓ４１２では、主制御部２２０は、撮像光学系１１０が合焦状態であることを表示部１８０に表示する。
【００５９】
Ｓ４１４では、主制御部２２０は、被写体の状態を示す情報（被写体状態情報）Ｈ０を取得する。なお、主制御部２２０は、かかる被写体状態情報Ｈ０をメモリなどに記録（格納）する。ここで、被写体状態情報とは、例えば、撮像画面における所定の位置（合焦したフォーカスエリア）のコントラスト信号や輝度情報などである。なお、コントラスト信号は、ＡＤＴＧ回路２１２から取得することが可能であり、輝度情報は、測光回路２０２から取得することが可能である。但し、被写体状態情報は、被写体の状態の変化を検出することが可能な情報であれば、コントラスト信号や輝度情報に限定されるものではない。また、被写体状態情報は、被写体の状態が変化しなくても、撮像装置１のパンやレンズのズーミングによりフォーカスエリアが変化したことを検出することができる情報であることが好ましい。
【００６０】
Ｓ４１６では、主制御部２２０は、ＦＳＷ２０４がＯＮであるかどうか、即ち、撮像光学系１１０の合焦状態の検出後もＦＳＷ２０４のＯＮ（レリーズスイッチの半押し）が維持されているかどうかを判定する。ＦＳＷ２０４がＯＮであると判定された場合には、Ｓ４１８に進む。一方、ＦＳＷ２０４がＯＮではないと判定された場合には、Ｓ４２４に進む。
【００６１】
Ｓ４１８では、主制御部２２０は、被写体の状態を示す情報（被写体状態情報）Ｈ１を取得する。なお、主制御部２２０は、かかる被写体状態情報Ｈ１をメモリなどに記録（格納）する。被写体状態情報Ｈ１は、Ｓ４１４で取得した被写体状態情報Ｈ０と同じ種類の情報である。
【００６２】
Ｓ４２０では、主制御部２２０は、Ｓ４１４で取得した被写体状態情報Ｈ０とＳ４１８で取得した被写体状態情報Ｈ１とを比較して、被写体状態情報Ｈ０と被写体状態情報Ｈ１とが同じであるかどうかを判定する。換言すれば、Ｓ４２０では、被写体の状態が変化したかどうかを検出する。但し、ここでは、被写体状態情報Ｈ０と被写体状態情報Ｈ１とが厳密に同じであるかどうかを判定する必要はなく、被写体状態情報Ｈ０と被写体状態情報Ｈ１との差が予め定められた値よりも大きい場合には、被写体の状態が変化したと判定すればよい。被写体が撮像光学系１１０の光軸方向に動けば、被写体のコントラストが変化する。また、焦点検出する部分の被写体が変われば検出している輝度の変化がある。逆に、被写体が変わらず合焦状態を維持していれば、それらは変化しない。被写体状態が変化したときは、焦点状態が変わった可能性がある。
【００６３】
被写体状態情報Ｈ０と被写体状態情報Ｈ１とが同じである（即ち、被写体の状態が変化していない）と判定された場合には、Ｓ４１６に戻る。一方、被写体状態情報Ｈ０と被写体状態情報Ｈ１とが異なる（即ち、被写体の状態が変化した）と判定された場合には、撮像光学系１１０の焦点状態が合焦状態ではなくなっているため、Ｓ４２２に進む。
【００６４】
Ｓ４２２では、主制御部２２０は、表示部１８０による撮像光学系１１０が合焦状態であることの表示を停止して、Ｓ４０２に戻る。そして、ＦＳＷ２０４がＯＮであれば、撮像素子１６０のウォブリング（Ｓ４０４）、撮像光学系１１０の合焦状態の判定（Ｓ４０６）、フォーカスレンズの駆動方向の決定（Ｓ４０８）及びフォーカスレンズの駆動（Ｓ４１０）を繰り返す。
【００６５】
Ｓ４２４では、主制御部２２０は、その他の操作に対応する処理を実行する。ここで、その他の操作に対応する処理とは、撮像装置１における設定値の変更処理やライブビューの表示形式の変更処理などである。
【００６６】
Ｓ４２６では、主制御部２２０は、ライブビューボタンが押下（選択）されたかどうか（即ち、ライブビューボタンがＯＮからＯＦＦになったかどうか）を判定する。ライブビューボタンが押下されていないと判定された場合には、ＡＦウォブリング処理を継続するためにＳ４０２に戻る。一方、ライブビューボタンが押下されたと判定された場合には、ＡＦウォブリング処理を終了する。
【００６７】
このように、本実施形態では、撮像光学系１１０の合焦状態を検出したならば、被写体の状態が変化したことを検出するまで、撮像素子１６０のウォブリングを停止する。そして、被写体の状態が変化したことを検出したときに、撮像素子１６０のウォブリングを再開する。従って、撮像装置１は、撮像素子１６０のウォブリングによるエネルギーの浪費を抑えながらも、撮像光学系１１０を合焦状態にすることができる。
【００６８】
次に、図５を参照して、Ｓ３１２のＭＦウォブリング処理について説明する。上述したように、ＡＦ／ＭＦ切り替えスイッチ１２０でＭＦが選択されている場合には、ＭＦウォブリング処理が実行される。
【００６９】
Ｓ５０２では、主制御部２２０は、被写体の状態を示す情報（被写体状態情報）Ｈ０を取得する。なお、主制御部２２０は、かかる被写体状態情報Ｈ０をメモリなどに記録（格納）する。
【００７０】
Ｓ５０４では、主制御部２２０は、撮像素子１６０を撮像光学系１１０の光軸方向に微小範囲で往復駆動（ウォブリング）させる。なお、撮像素子１６０のウォブリングの詳細については、図４に示すＳ４０４と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。主制御部２２０は、撮像素子１６０をウォブリングしたときに撮像素子１６０で生成された画像信号から抽出されるコントラスト信号を取得したら、メカ制御回路２１８を介して第１の駆動部１７０を制御し、撮像素子１６０のウォブリングを停止する。
【００７１】
Ｓ５０６では、主制御部２２０は、Ｓ５０４で取得した２つのコントラスト信号に基づいて、現在のフォーカスレンズの位置における撮像光学系１１０の焦点状態を検出する。ここでは、撮像光学系１１０の焦点状態として、合焦状態であるのか、至近側にずれているのか（前ピン）、或いは、無限遠側にずれているのか（後ピン）を検出する。
【００７２】
Ｓ５０８では、主制御部２２０は、Ｓ５０６で検出した現在のフォーカスレンズの位置における撮像光学系１１０の焦点状態（合焦状態、前ピン、或いは、後ピン）を表示部１８０に表示する。
【００７３】
Ｓ５１０では、主制御部２２０は、被写体の状態を示す情報（被写体状態情報）Ｈ１を取得する。なお、主制御部２２０は、かかる被写体状態情報Ｈ１をメモリなどに記録（格納）する。被写体状態情報Ｈ１は、Ｓ５０２で取得した被写体状態情報Ｈ０と同じ種類の情報である。
【００７４】
Ｓ５１２では、主制御部２２０は、Ｓ５０２で取得した被写体状態情報Ｈ０とＳ５１０で取得した被写体状態情報Ｈ１とを比較して、被写体状態情報Ｈ０と被写体状態情報Ｈ１とが同じであるかどうかを判定する。換言すれば、Ｓ５１２では、被写体の状態が変化したかどうかを検出する。但し、図４に示すＳ４２０と同様に、ここでは、被写体状態情報Ｈ０と被写体状態情報Ｈ１とが厳密に同じであるかどうかを判定する必要はない。被写体状態情報Ｈ０と被写体状態情報Ｈ１とが同じである（即ち、被写体の状態が変化していない）と判定された場合には、Ｓ５２２に進む。一方、被写体状態情報Ｈ０と被写体状態情報Ｈ１とが異なる（即ち、被写体の状態が変化した）と判定された場合には、撮像光学系１１０の焦点状態が変化しているため、Ｓ５１４に進む。
【００７５】
Ｓ５１４では、主制御部２２０は、再度、被写体の状態を示す情報（被写体状態情報）Ｈ０を取得する。なお、主制御部２２０は、かかる被写体状態情報Ｈ０をメモリなどに記録（格納）する。
【００７６】
Ｓ５１６では、主制御部２２０は、再度、撮像素子１６０を撮像光学系１１０の光軸方向に微小範囲で往復駆動（ウォブリング）させる。主制御部２２０は、撮像素子１６０をウォブリングしたときに撮像素子１６０で生成された画像信号から抽出されるコントラスト信号を取得したら、メカ制御回路２１８を介して第１の駆動部１７０を制御し、撮像素子１６０のウォブリングを停止する。
【００７７】
Ｓ５１８では、主制御部２２０は、Ｓ５１６で取得した２つのコントラスト信号に基づいて、現在のフォーカスレンズの位置における撮像光学系１１０の焦点状態（合焦状態、前ピン、或いは、後ピン）を検出する。
【００７８】
Ｓ５２０では、主制御部２２０は、Ｓ５１８で検出した現在のフォーカスレンズの位置における撮像光学系１１０の焦点状態（合焦状態、前ピン、或いは、後ピン）を表示部１８０に表示する。
【００７９】
Ｓ５２２では、主制御部２２０は、その他の操作に対応する処理を実行する。
【００８０】
Ｓ５２４では、主制御部２２０は、ライブビューボタンが押下（選択）されたかどうか（即ち、ライブビューボタンがＯＮからＯＦＦになったかどうか）を判定する。ライブビューボタンが押下されていないと判定された場合には、ＭＦウォブリング処理を継続するためにＳ５１０に戻る。一方、ライブビューボタンが押下されたと判定された場合には、ＭＦウォブリング処理を終了する。
【００８１】
このように、本実施形態では、フォーカスレンズを手動で駆動して撮像光学系１１０を合焦させるＭＦにおいても、ウォブリングによる撮像光学系１１０の焦点状態の検出を行って撮像光学系１１０の焦点状態を表示（アシスト表示）する。従って、撮像装置１は、ＭＦにおいて、撮像光学系１１０を容易に合焦させることが可能であり、ユーザに対する操作性を向上させることができる。
【００８２】
また、本実施形態では、被写体の状態が変化したことを検出するまで、撮像素子１６０のウォブリングを停止する。そして、被写体の状態が変化したことを検出したときに、撮像素子１６０のウォブリングを再開する。従って、撮像装置１は、撮像素子１６０のウォブリングによるエネルギーの浪費を抑えることができる。
【００８３】
また、本実施形態では、フォーカスレンズをウォブリングさせるのではなく、撮像素子１６０をウォブリングさせているため、フォーカスレンズに特殊な機構を設ける必要がなく、交換レンズタイプの撮像装置に好適である。更に、撮像素子１６０をウォブリングさせているため、撮像素子１６０をウォブリングさせずにコントラスト信号のみから撮像光学系１１０の焦点状態を検出する場合と異なり、フォーカス方向を検出することができる。
【００８４】
但し、フォーカスレンズを手動で駆動している間に、撮像素子１６０をウォブリングさせて撮像光学系１１０の焦点状態を検出すると、フォーカス方向を誤検出してしまう場合がある。
【００８５】
図６を参照して、フォーカスレンズの駆動に起因するフォーカス方向の誤検出について説明する。横軸はレンズの位置を示し、左側にいくほど至近側になり、右側にいくほど無限遠側になる。本実施形態では、撮像素子のウォブリング中に、レンズをＸ１の位置からＸ２の位置に手動で駆動した場合を考える。但し、以下では、撮像素子のウォブリングをレンズのウォブリングとみなして説明する。
【００８６】
撮像素子を至近側に微小駆動してコントラストを検出する際にＸ１の位置にレンズがあるとすると、まず、Ｘ１の位置からレンズを微小駆動させたＡ１の位置のコントラストＣＡ１を検出する。次いで、撮像素子を無限遠側に微小駆動している間にレンズをＸ１の位置からＸ２の位置に駆動したとすると、Ｘ２の位置からレンズを微小駆動させたＢ２の位置のコントラストＣＢ２を検出することになる。
【００８７】
従って、コントラストＣＡ１とコントラストＣＢ２とを比較すると、コントラストＣＡ１がコントラストＣＢ２より大きいため、至近側に被写体があると誤検出してしまう。なお、Ｘ１の位置にレンズが停止している状態であれば、Ｘ１の位置からレンズを微小駆動させたＡ１及びＢ１のそれぞれの位置のコントラストＣＡ１及びＣＢ１が検出され、無限遠側に被写体があることが正しく検出される。
【００８８】
そこで、Ｓ３１２のＭＦウォブリング処理では、図７に示すように、フォーカスレンズが手動で駆動されている間は、撮像光学系１１０の焦点状態の検出、及び、表示部１８０による撮像光学系１１０の焦点状態の表示を停止させることが好ましい。図７は、Ｓ３１２のＭＦウォブリング処理を説明するためのフローチャートである。なお、Ｓ７０２乃至Ｓ７０８は、図５に示すＳ５０２乃至Ｓ５０８と同じであるため、ここでの説明は省略する。
【００８９】
Ｓ７１０では、主制御部２２０は、レンズ制御回路２１０を介して、現在のフォーカスレンズの状態（位置）を示すレンズ状態情報Ｌ０を取得する。なお、主制御部２２０は、かかるレンズ状態情報Ｌ０をメモリなどに記録（格納）する。
【００９０】
上述したように、フォーカスレンズを手動で駆動している間に、撮像素子１６０をウォブリングさせて撮像光学系１１０の焦点状態を検出しても、フォーカス方向を正しく検出することができない。そこで、フォーカスレンズが手動で駆動されたか、即ち、フォーカスレンズの状態（位置）を検出することが必要となる。従って、レンズ状態情報は、フォーカスレンズの位置データであることが好ましい。但し、フォーカスレンズの位置データを直接検出できない場合には、レンズ状態情報は、ピント位置に連動する光学補正データなど、間接的にフォーカスレンズの位置（又はフォーカスレンズの駆動）を検出することが可能な情報であってもよい。
【００９１】
Ｓ７１２では、主制御部２２０は、再度、レンズ制御回路２１０を介して、現在のフォーカスレンズの状態（位置）を示すレンズ状態情報Ｌ１を取得する。
【００９２】
Ｓ７１４では、主制御部２２０は、Ｓ７１０で取得したレンズ状態情報Ｌ０とＳ７１２で取得したレンズ状態情報Ｌ１とを比較して、レンズ状態情報Ｌ０とレンズ状態情報Ｌ１とが同じであるかどうかを判定する。換言すれば、Ｓ７１４では、フォーカスレンズが手動で駆動されたか、即ち、フォーカスレンズの状態が変化したかどうかを検出する。レンズ状態情報Ｌ０とレンズ状態情報Ｌ１とが異なる（即ち、フォーカスレンズの状態が変化した）と判定された場合には、撮像光学系１１０の焦点状態が変化しているため、Ｓ７３２に進む。一方、レンズ状態情報Ｌ０とレンズ状態情報Ｌ１とが同じである（即ち、フォーカスレンズの状態が変化していない）と判定された場合には、Ｓ７１６に進む。
【００９３】
Ｓ７１６乃至Ｓ７３０は、図５に示すＳ５１０乃至Ｓ５２４と同じであるため、ここでの説明は省略する。なお、フォーカスレンズが手動で駆動されなければ、ライブビューボタンが押下されない限り、Ｓ７１２乃至Ｓ７３０を繰り返す。
【００９４】
Ｓ７３２では、主制御部２２０は、再度、現在のフォーカスレンズの状態を示す情報（レンズ状態情報）Ｌ０を取得する。なお、主制御部２２０は、かかるレンズ状態情報Ｌ０をメモリなどに記録（格納）する。
【００９５】
Ｓ７３４では、フォーカスレンズが手動で駆動されて撮像光学系１１０の焦点状態が変化しているため、主制御部２２０は、表示部１８０による撮像光学系１１０の焦点状態（合焦状態、前ピン、或いは、後ピン）の表示を停止する。
【００９６】
Ｓ７３６では、主制御部２２０は、再度、現在のフォーカスレンズの状態を示す情報（レンズ状態情報）Ｌ１を取得する。なお、主制御部２２０は、かかるレンズ状態情報Ｌ１をメモリなどに記録（格納）する。
【００９７】
Ｓ７３８では、主制御部２２０は、Ｓ７３２で取得したレンズ状態情報Ｌ０とＳ７３６で取得したレンズ状態情報Ｌ１とを比較して、レンズ状態情報Ｌ０とレンズ状態情報Ｌ１とが同じであるかどうかを判定する。レンズ状態情報Ｌ０とレンズ状態情報Ｌ１とが同じである（即ち、フォーカスレンズの状態が変化していない）と判定された場合には、手動によるフォーカスレンズの駆動が終了しているため、Ｓ７０２に戻る。一方、レンズ状態情報Ｌ０とレンズ状態情報Ｌ１とが異なる（即ち、フォーカスレンズの状態が変化した）と判定された場合には、手動によるフォーカスレンズの駆動が継続されているため、Ｓ７４０に進む。
【００９８】
Ｓ７４０では、主制御部２２０は、Ｓ７３６で取得したレンズ状態情報Ｌ１をレンズ状態情報Ｌ０としてメモリなどに記録（格納）し、Ｓ７３６に戻る。そして、手動によるフォーカスレンズの駆動が終了するまで、Ｓ７３６乃至Ｓ７４０を繰り返す。
【００９９】
このように、本実施形態では、フォーカスレンズが手動で駆動されている間は、撮像光学系１１０の焦点状態の検出、及び、表示部１８０による撮像光学系１１０の焦点状態の表示を停止する。従って、撮像装置１は、フォーカスレンズの駆動に起因するフォーカス方向の誤検出を防止し、フォーカス方向を正しく検出して表示することが可能であり、ユーザに対する操作性を更に向上させることができる。
【０１００】
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ないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系で形成された光学像を光電変換して画像信号を生成する撮像手段と、
前記撮像手段を前記撮像光学系の光軸方向に往復駆動する第１の駆動手段と、
前記第１の駆動手段が前記撮像手段を往復駆動したときに前記撮像手段で生成される画像信号に基づいて、前記撮像光学系の焦点状態を検出する第１の検出手段と、
被写体の状態が変化したことを検出する第２の検出手段と、
前記第１の検出手段が前記撮像光学系の合焦状態を検出したならば、前記第２の検出手段が前記被写体の状態が変化したことを検出するまで、前記第１の駆動手段による前記撮像手段の往復駆動を停止させる制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像光学系を駆動する第２の駆動手段を更に有し、
前記第１の検出手段は、前記撮像光学系の合焦状態を検出していない場合に、前記撮像光学系が合焦状態となるまで、前記第１の駆動手段が前記撮像手段を往復駆動したときに前記撮像手段で生成される画像信号に基づいて、前記撮像光学系の駆動方向を決定し、
前記第２の駆動手段は、前記第１の検出手段で決定された駆動方向に前記撮像光学系を駆動することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
撮像光学系で形成された光学像を光電変換して画像信号を生成する撮像手段と、
前記撮像手段を前記撮像光学系の光軸方向に往復駆動する駆動手段と、
前記駆動手段が前記撮像手段を往復駆動したときに前記撮像手段で生成される画像信号に基づいて、前記撮像光学系の焦点状態を検出する第１の検出手段と、
前記撮像光学系を手動で駆動して前記撮像光学系を合焦させるモードにおいて、前記駆動手段及び前記第１の検出手段によって現在の撮像光学系の位置における前記撮像光学系の焦点状態を検出させる制御手段と、
前記現在の撮像光学系の位置における前記撮像光学系の焦点状態を表示する表示手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
被写体の状態が変化したことを検出する第２の検出手段を更に有し、
前記制御手段は、前記現在の撮像光学系の位置における前記撮像光学系の焦点状態を検出したならば、前記第２の検出手段が前記被写体の状態が変化したことを検出するまで、前記駆動手段による前記撮像手段の往復駆動を停止させることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記撮像光学系が手動で駆動されている間は、前記駆動手段及び前記第１の検出手段による前記撮像光学系の焦点状態の検出、及び、前記表示手段による前記現在の撮像光学系の位置における前記撮像光学系の焦点状態の表示を停止させることを特徴とする請求項３又は４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第２の検出手段は、前記撮像手段で生成される画像信号に基づいて、前記被写体のコントラスト又は輝度を検出し、予め定められた値よりも大きい差異が検出された際に前記被写体の状態が変化したと検出することを特徴とする請求項１、２、４及び５のうちいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
撮像光学系で形成された光学像を光電変換して画像信号を生成する撮像手段と、前記撮像手段を前記撮像光学系の光軸方向に往復駆動する駆動手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、
第１の検出手段が、前記駆動手段が前記撮像手段を往復駆動したときに前記撮像手段で生成される画像信号に基づいて、前記撮像光学系の焦点状態を検出する第１の検出ステップと、
第２の検出手段が、被写体の状態が変化したことを検出する第２の検出ステップと、
制御手段が、前記第１の検出ステップで前記撮像光学系の合焦状態を検出したならば、前記第２の検出ステップで前記被写体の状態が変化したことを検出するまで、前記駆動手段による前記撮像手段の往復駆動を停止させる制御ステップと、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項８】
撮像光学系で形成された光学像を光電変換して画像信号を生成する撮像手段と、前記撮像手段を前記撮像光学系の光軸方向に往復駆動する駆動手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、
検出手段が、前記駆動手段が前記撮像手段を往復駆動したときに前記撮像手段で生成される画像信号に基づいて、前記撮像光学系の焦点状態を検出する検出ステップと、
制御手段が、前記撮像光学系を手動で駆動して前記撮像光学系を合焦させるモードにおいて、前記駆動手段及び前記検出手段によって現在の撮像光学系の位置における前記撮像光学系の焦点状態を検出させる制御ステップと、
表示手段が、前記現在の撮像光学系の位置における前記撮像光学系の焦点状態を表示する表示ステップと、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１】
撮像光学系で形成された光学像を光電変換して画像信号を生成する撮像手段と、
前記撮像手段を前記撮像光学系の光軸方向に往復駆動する第１の駆動手段と、
前記第１の駆動手段が前記撮像手段を往復駆動したときに前記撮像手段で生成される画像信号に基づいて、前記撮像光学系の焦点状態を検出する第１の検出手段と、
被写体の状態が変化したことを検出する第２の検出手段と、
前記第１の検出手段が前記撮像光学系の合焦状態を検出したならば、前記第２の検出手段が前記被写体の状態が変化したことを検出するまで、前記第１の駆動手段による前記撮像手段の往復駆動を停止させる制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像光学系を駆動する第２の駆動手段を更に有し、
前記第１の検出手段は、前記撮像光学系の合焦状態を検出していない場合に、前記撮像光学系が合焦状態となるまで、前記第１の駆動手段が前記撮像手段を往復駆動したときに前記撮像手段で生成される画像信号に基づいて、前記撮像光学系の駆動方向を決定し、
前記第２の駆動手段は、前記第１の検出手段で決定された駆動方向に前記撮像光学系を駆動することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
撮像光学系で形成された光学像を光電変換して画像信号を生成する撮像手段と、
前記撮像手段を前記撮像光学系の光軸方向に往復駆動する駆動手段と、
前記駆動手段が前記撮像手段を往復駆動したときに前記撮像手段で生成される画像信号に基づいて、前記撮像光学系の焦点状態を検出する第１の検出手段と、
前記撮像光学系を手動で駆動して前記撮像光学系を合焦させるモードにおいて、前記駆動手段及び前記第１の検出手段によって現在の撮像光学系の位置における前記撮像光学系の焦点状態を検出させる制御手段と、
前記現在の撮像光学系の位置における前記撮像光学系の焦点状態を表示する表示手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
被写体の状態が変化したことを検出する第２の検出手段を更に有し、
前記制御手段は、前記現在の撮像光学系の位置における前記撮像光学系の焦点状態を検出したならば、前記第２の検出手段が前記被写体の状態が変化したことを検出するまで、前記駆動手段による前記撮像手段の往復駆動を停止させることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記撮像光学系が手動で駆動されている間は、前記駆動手段及び前記第１の検出手段による前記撮像光学系の焦点状態の検出、及び、前記表示手段による前記現在の撮像光学系の位置における前記撮像光学系の焦点状態の表示を停止させることを特徴とする請求項３又は４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第２の検出手段は、前記撮像手段で生成される画像信号に基づいて、前記被写体のコントラスト又は輝度を検出し、予め定められた値よりも大きい差異が検出された際に前記被写体の状態が変化したと検出することを特徴とする請求項１、２、４及び５のうちいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
撮像光学系で形成された光学像を光電変換して画像信号を生成する撮像手段と、前記撮像手段を前記撮像光学系の光軸方向に往復駆動する駆動手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、
第１の検出手段が、前記駆動手段が前記撮像手段を往復駆動したときに前記撮像手段で生成される画像信号に基づいて、前記撮像光学系の焦点状態を検出する第１の検出ステップと、
第２の検出手段が、被写体の状態が変化したことを検出する第２の検出ステップと、
制御手段が、前記第１の検出ステップで前記撮像光学系の合焦状態を検出したならば、前記第２の検出ステップで前記被写体の状態が変化したことを検出するまで、前記駆動手段による前記撮像手段の往復駆動を停止させる制御ステップと、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項８】
撮像光学系で形成された光学像を光電変換して画像信号を生成する撮像手段と、前記撮像手段を前記撮像光学系の光軸方向に往復駆動する駆動手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、
検出手段が、前記駆動手段が前記撮像手段を往復駆動したときに前記撮像手段で生成される画像信号に基づいて、前記撮像光学系の焦点状態を検出する検出ステップと、
制御手段が、前記撮像光学系を手動で駆動して前記撮像光学系を合焦させるモードにおいて、前記駆動手段及び前記検出手段によって現在の撮像光学系の位置における前記撮像光学系の焦点状態を検出させる制御ステップと、
表示手段が、前記現在の撮像光学系の位置における前記撮像光学系の焦点状態を表示する表示ステップと、
を有することを特徴とする制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２４３９２２（Ｐ２０１０−２４３９２２Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９４３６３（Ｐ２００９−９４３６３）
【出願日】平成２１年４月８日（２００９．４．８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月８日（２００９．４．８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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