(57)【要約】【課題】主被写体に適切にピント合わせを行うことができるフォーカス制御装置およびフォーカス制御方法を提供する。【解決手段】撮影レンズを通過する光束を受光して位相差検出用信号を生成可能な撮像素子を有し、上記位相差検出用信号に基づいて焦点調節を実行するフォーカス制御装置のフォーカス制御方法において、撮像素子における光束が受光される領域に設定される複数の焦点検出領域の位相差検出用信号に基づいてデフォーカス量を示す測距データを検出し（Ｓ３３）、複数の焦点検出領域に対応する測距データを近距離順の配列し（Ｓ３７）、最至近を示す測距データから所定の範囲内の測距データを除外した残りの測距データに基づいて焦点調節を行う（Ｓ４１）。【選択図】  図７
2020118764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズを通過する光束を受光して位相差検出用信号を生成可能な撮像素子を有し、上記位相差検出用信号に基づいて焦点調節を実行するフォーカス制御装置において、
上記撮像素子における上記光束が受光される領域に設定される複数の焦点検出領域の位相差検出用信号に基づいてデフォーカス量を示す測距データを検出する焦点検出部と、
上記複数の焦点検出領域に対応する測距データを近距離順の配列し、最至近を示す測距データから所定の範囲内の測距データを除外した残りの測距データに基づいて焦点調節を行う制御部と、
を具備することを特徴とするフォーカス制御装置。
【請求項２】
上記制御部は、上記焦点検出領域の数または大きさに基づいて上記所定の範囲として測距データの数または、所定のデフォーカス量範囲を設定することを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項３】
上記制御部は、上記焦点検出領域毎に上記測距データを時系列的に検出して上記複数の測距データの安定性を評価し、安定していると評価した焦点検出領域の測距データを近距離順に配列し、最至近を示す測距データから所定の範囲内の測距データを除外した残りの測距データに基づいて焦点調節を行うことを特徴とする請求項１乃至２のいずれか一項に記載のフォーカス制御装置。
【請求項４】
上記制御部は、上記の残りの測距データのうちの最至近を示す測距データに基づいて焦点調節を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のフォーカス制御装置。
【請求項５】
上記制御部は、上記複数の焦点検出領域の数または大きさに応じて、上記残りの測距データのうちの最至近から所定番目の測距データに基づいて焦点調節を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のフォーカス制御装置。
【請求項６】
上記制御部は、上記測距データが時系列的に安定していないと評価された場合には、上記複数の焦点検出領域に対応する測距データの中から最至近を示す測距データから所定の範囲内の測距データを除外することなく、全ての測距データの中から焦点検出に使用する測距データを選択することを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項７】
上記制御部は、上記複数の焦点検出領域に対応する測距データにおいて、上記最至近を示す測距データから所定のデフォーカス範囲内の測距データに基づいて焦点調節を行うことを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項８】
上記制御部は、上記複数の焦点検出領域に対応する測距データにおいて、上記最至近を示す測距データから所定のデフォーカス範囲内において、焦点検出領域が空間的にまとまっている場合には、このまとまっている焦点検出領域の測距データに基づいて焦点調節を行うことを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項９】
上記制御部は、上記焦点検出部によって検出された測距データが有効であるか否かについて、上記焦点検出領域毎に判定し、有効であると判定された測距データの中で、最至近を示す測距データから所定の範囲内の測距データを除外した残りの測距データが、所定数に達しない場合には、上記除外した残りの測距データから選択することを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項１０】
撮影レンズを通過する光束を受光して位相差検出用信号を生成可能な撮像素子を有し、上記位相差検出用信号に基づいて焦点調節を実行するフォーカス制御装置のフォーカス制御方法において、
上記撮像素子における上記光束が受光される領域に設定される複数の焦点検出領域の位相差検出用信号に基づいてデフォーカス量を示す測距データを検出し、
上記複数の焦点検出領域に対応する測距データを近距離順の配列し、
最至近を示す測距データから所定の範囲内の測距データを除外した残りの測距データに基づいて焦点調節を行う、
ことを特徴とするフォーカス制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相差検出方式の焦点検出装置を備えたフォーカス制御装置およびフォーカス制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮影画面内には、複数の被写体が存在するために、遠近混在の被写体であっても、その中から主被写体に対してピントを合わせることが望ましい。そのため、焦点検出領域を複数に分け、それぞれの焦点検出領域において焦点検出を行い、複数の焦点検出結果に基づいて、ピント合わせを行うことが種々提案されている。例えば、特許文献１には、複数の焦点検出エリアに分け、各エリアのデフォーカス量の平均値を算出し、この値を用いて撮影レンズのピント合わせを行うフォーカス制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１３３６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示のフォーカス制御装置は、デフォーカス量を平均化することから、主被写体に最適なピント合わせを行うことができない場合がある。一般に、最至近の被写体が主被写体であることが多く、この場合には、撮影者の意図しない被写体にピントが合ってしまう。これに対策するために、最至近を示すデフォーカス量を用いてピント合わせを行うと、その最至近のデフォーカス量に誤差が含まれる場合、ピント精度が低下してしまうという問題が起こる。
【０００５】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、主被写体に適切にピント合わせを行うことができるフォーカス制御装置およびフォーカス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】
上記目的を達成するため第１の発明に係るフォーカス制御装置は、撮影レンズを通過する光束を受光して位相差検出用信号を生成可能な撮像素子を有し、上記位相差検出用信号に基づいて焦点調節を実行するフォーカス制御装置において、上記撮像素子における上記光束が受光される領域に設定される複数の焦点検出領域の位相差検出用信号に基づいてデフォーカス量を示す測距データを検出する焦点検出部と、上記複数の焦点検出領域に対応する測距データを近距離順の配列し、最至近を示す測距データから所定の範囲内の測距データを除外した残りの測距データに基づいて焦点調節を行う制御部と、を具備する。
【０００７】
第２の発明に係るフォーカス制御装置は、上記第１の発明において、上記制御部は、上記焦点検出領域の数または大きさに基づいて上記所定の範囲として測距データの数または、所定のデフォーカス量範囲を設定する。
第３の発明に係るフォーカス制御装置は、上記第１または第２の発明において、上記制御部は、上記焦点検出領域毎に上記測距データを時系列的に検出して上記複数の測距データの安定性を評価し、安定していると評価した焦点検出領域の測距データを近距離順に配列し、最至近を示す測距データから所定の範囲内の測距データを除外した残りの測距データに基づいて焦点調節を行う。
【０００８】
第４の発明に係るフォーカス制御装置は、上記第１ないし第３の発明において、上記制御部は、上記の残りの測距データのうちの最至近を示す測距データに基づいて焦点調節を行う。
第５の発明に係るフォーカス制御装置は、上記第１ないし第３の発明において、上記制御部は、上記複数の焦点検出領域の数または大きさに応じて、上記残りの測距データのうちの最至近から所定番目の測距データに基づいて焦点調節を行う。
【０００９】
第６の発明に係るフォーカス制御装置は、上記第１の発明において、上記制御部は、上記測距データが時系列的に安定していないと評価された場合には、上記複数の焦点検出領域に対応する測距データの中から最至近を示す測距データから所定の範囲内の測距データを除外することなく、全ての測距データの中から焦点検出に使用する測距データを選択する。
第７の発明に係るフォーカス制御装置は、上記第１の発明において、上記制御部は、上記複数の焦点検出領域に対応する測距データにおいて、上記最至近を示す測距データから所定のデフォーカス範囲内の測距データに基づいて焦点調節を行う。
【００１０】
第８の発明に係るフォーカス制御装置は、上記第１の発明において、上記制御部は、上記複数の焦点検出領域に対応する測距データにおいて、上記最至近を示す測距データから所定のデフォーカス範囲内において、焦点検出領域が空間的にまとまっている場合には、このまとまっている焦点検出領域の測距データに基づいて焦点調節を行う。
第９の発明に係るフォーカス制御装置は、上記第１の発明において、上記制御部は、上記焦点検出部によって検出された測距データが有効であるか否かについて、上記焦点検出領域毎に判定し、有効であると判定された測距データの中で、最至近を示す測距データから所定の範囲内の測距データを除外した残りの測距データが、所定数に達しない場合には、上記除外した残りの測距データから選択する。
【００１１】
第１０の発明に係るフォーカス制御方法は、撮影レンズを通過する光束を受光して位相差検出用信号を生成可能な撮像素子を有し、上記位相差検出用信号に基づいて焦点調節を実行するフォーカス制御装置のフォーカス制御方法において、上記撮像素子における上記光束が受光される領域に設定される複数の焦点検出領域の位相差検出用信号に基づいてデフォーカス量を示す測距データを検出し、上記複数の焦点検出領域に対応する測距データを近距離順の配列し、最至近を示す測距データから所定の範囲内の測距データを除外した残りの測距データに基づいて焦点調節を行う。  
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、主被写体に適切にピント合わせを行うことができるフォーカス制御装置およびフォーカス制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るカメラの主として電気的構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るカメラの撮像面における焦点検出エリアの配置を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、動画ＡＦ時の制御フェーズの遷移を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、ステップフェーズ処理の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、位相差演算処理の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、デフォーカス量に基づいて、無限・合焦・至近を判定することを示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、位相差方向判断の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、測距結果に基づいて、不定・無限・合焦・至近を判断することを示す図表である。
【図９】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、デフォーカス量によるソート処理を説明する図表である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、採用測距点選択処理の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、測距点数による選択処理を説明する図表である。
【図１２】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、測距不能な測距点を考慮することを説明する図表である。
【図１３】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、最至近距離からのフォーカスレンズのデフォーカス量を考慮した再選択について説明するグラフである。
【図１４】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、最至近からのデフォーカス量に応じた再選択処理の動作を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、通常相関、拡張相関の測距結果に基づいて、無限・合焦・至近・不定・保留を判断することを示す図表である。
【図１６Ａ】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、位相差方向判断の動作を示すフローチャートである。
【図１６Ｂ】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、位相差方向判断の動作を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、ハイブリッド方向判断を説明する図表である。
【図１８】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、合焦判断の動作を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、レンズ駆動処理の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態としてデジタルカメラ（「カメラ」と称す）に適用した例について説明する。このカメラは、撮像素子を有し、この撮像素子の画像用画素によって被写体像を画像信号に変換し、この変換された画像信号に基づいて、被写体像を本体の背面またはファインダ内部に配置した表示部にライブビュー表示する。撮影者はライブビュー表示を観察することにより、構図やシャッタタイミングを決定する。レリーズ操作時には、画像データが記録媒体に記録される。記録媒体に記録された画像データは、再生モードを選択すると、表示部に再生表示することができる。
【００１５】
また、撮像素子の撮像面には、位相差検出用画素が配置されている。この位相差検出用画素は、いわゆる位相差ＡＦによる焦点検出を行うための画素であり、位相差検出用信号を出力する。焦点検出エリア内に複数の位相差測距点を有し、これらの測距点の中で、時系列的に安定した測距結果を出力する測距点（保留の測距点）を決定する。この決定した測距点の測距結果（デフォーカス量）の内、最至近から所定の順位にある測距結果に基づいて、フォーカスレンズを合焦位置に移動させる（図７のＳ４１、図１０参照）。このように、本実施形態に係るカメラは、撮影レンズを通過する光束を受光して位相差検出用信号を生成可能な撮像素子を有し、位相差検出用信号に基づいて焦点調節を実行することができる。
【００１６】
図１は、本実施形態に係るカメラ１００の主として電気的構成を示すブロック図である。撮影レンズ１は、フォーカスレンズを含み複数枚の光学レンズから構成されており、被写体像を形成する。また、撮影レンズ１は、焦点距離を変化させるためのズームレンズを有していてもよい。フォーカスレンズは、焦点調整機構２によって、光軸方向に移動可能である。焦点調整機構は、レンズ駆動モータ、レンズ駆動機構、レンズ駆動回路等を含み、システムコントローラ１０からの制御信号に基づいて、フォーカスレンズを移動させ、ピントを合わせる。
【００１７】
絞り３は、撮影レンズ１の光軸上に配置され、絞り駆動機構４によって開口径が変化する。絞り３の開口径が変化することにより、撮影レンズ１を通過した光束の量を変化させることができる。絞り駆動機構４は、絞り駆動モータ（またはアクチュエータ）、絞り駆動機構、絞り駆動回路等を含み、システムコントローラ１０からの制御信号に基づいて、絞り値の制御を行う。
【００１８】
シャッタ５は、撮影レンズ１の光軸上に配置され、シャッタ駆動回路６によって、シャッタの開閉がなされる。すなわち、シャッタ５が閉じると、撮像素子７への被写体光束が遮断され、一方、シャッタ５が開くと、撮像素子７へ被写体光束が導かれる。ライブビュー表示や動画撮影を行う際には、シャッタ５は開放される。また、静止画撮影を行う際には、シャッタ５は一旦閉鎖された後、シャッタ速度に応じた露光時間だけ開放され、露光時間が経過すると、シャッタ５は閉鎖される。シャッタ駆動回路６は、システムコントローラ１０からの制御信号に基づいて、シャッタ５の開閉制御を行う。
【００１９】
撮像素子７は、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）イメージセンサ等である。撮像素子７は、画像用画素と位相差検出用画素が２次元状に配列された画素部を有する。画像用画素は、撮影レンズ１によって形成された被写体像をフォトダイオードによって光電変換し、光電変換信号を生成する。この光電変換信号に基づいて、画像信号が出力され、ライブビュー表示用および記録画像用に画像処理が施される。また、画像信号を用いて、コントラスト値（焦点評価値）を算出し、このコントラスト値に基づいて、撮影レンズの焦点調節を行う。
【００２０】
また、位相差検出用画素は、撮像レンズ１の異なる領域を通過する光束を、フォトダイオードによってそれぞれ光電変換して光電変換信号を生成する。位相差検出用画素は、撮影レンズを通過した光束のうち、右側方向と左側方向（または上側方向と下側方向等）の内のいずれか特定方向からの光束のみを受光し、一方向と他方向からの光束に基づく信号の位相差を算出することによって、撮影レンズのデフォーカス量を求めることができる。撮像素子７は、撮影レンズを通過する光束を受光して位相差検出用信号を生成可能な撮像素子として機能する。
【００２１】
なお、位相差検出用画素と画像用画素を別々に構成してもよいが、両画素を兼用させ、１つの画素から位相差検出用信号と画像用信号を取得するようにしても良い。すなわち、１つの画素部を、１つのマイクロレンズと、このマイクロレンズに対して２つのフォトダイオードを配置することによって構成し、いずれか一方のフォトダイオードを位相差検出用画素の出力とし、両フォトダイオードを画像用画素の出力としてもよい（例えば、特開２０１５−００５８５３参照）。
【００２２】
位相差ＡＦ用の焦点検出エリアは、撮影範囲の内の全部または一部分を、複数に分割し、それぞれの個別エリア毎（個別エリアを「焦点検出領域」と称す場合もある）にデフォーカス量（デフォーカス方向も含む）を算出する。コントラストＡＦについても、同様に、焦点検出エリアを個別エリアに分割し、それぞれの個別エリア毎に、コントラストを算出する。個別エリアについては、図２を用いて後述する。
【００２３】
本実施形態においては、前述したように、画像用画素からの画像信号の出力に基づいてコントラストＡＦを行い、位相差検出用画素の位相差検出用信号に基づいて位相差ＡＦを行う。すなわち、本実施形態においては、画像信号を用いて行うコントラストＡＦによる測距結果と、位相差検出用信号を用いて行う位相差ＡＦによる測距結果を組み合わせて、焦点調節を行う。
【００２４】
撮像素子７は、撮像素子ＩＦ（Interface）回路８によって、光電変換信号の蓄積と読出動作が行われる。撮像素子ＩＦ回路８は、システムコントローラ１０の制御信号に基づいて、撮像素子７における撮像制御を実行し、読み出した光電変換信号をＡＤ変換し、このＡＤ変換した光電変換信号をシステムコントローラ１０に出力する。
【００２５】
ジャイロセンサ回路９は、カメラ１００の傾きや、カメラ１００に加えられた振動を検出するジャイロセンサを有する。ジャイロセンサ回路９は、ジャイロセンサによる検出信号をＡＤ変換した後、システムコントローラ１０に出力する。動画ＡＦを行っている際に、ジャイロセンサ回路９の検出信号に基づいて、カメラ１００の状況の変化が検出されたとき、制御フェーズの遷移を行う（図３参照）。また、ジャイロセンサ回路９の検出信号に基づいて、カメラ１００の手ブレを軽減するように、撮像素子７または撮影レンズ１を駆動してもよい。
【００２６】
システムコントローラ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、ＡＦ（Auto Focus）制御回路１２、ＡＥ（Auto Exposure）制御回路１３、画像処理回路１４、顔認識回路１５、動画記録回路１６を有する。システムコントローラは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等を有するプロセッサとして一体に構成されていてもよく、また複数のプロセッサで構成するようにしてもよい。
【００２７】
ＣＰＵ１１は、制御用のプロセッサであり、フラッシュＲＯＭ２２に記憶されたプログラムコードに基づいて、カメラ１００内の各部や各回路の制御を行い、カメラ１００の全体制御を行う。
【００２８】
ＣＰＵ１１は、複数の焦点検出領域に対応する測距データを近距離順の配列し、最至近を示す測距データから所定の範囲内の測距データを除外した残りの測距データに基づいて焦点調節を行う制御部として機能する（例えば、図７のＳ３７、Ｓ４１、図１０等参照）。制御部は、焦点検出領域の数または大きさに基づいて所定の範囲として測距データの数または、所定のデフォーカス量範囲を設定する（例えば、図７のＳ５３、Ｓ５７、図１１等参照）。制御部は、焦点検出領域毎に測距データを時系列的に検出して複数の測距データの安定性を評価し、安定していると評価した焦点検出領域の測距データを近距離順に配列し、最至近を示す測距データから所定の範囲内の測距データを除外した残りの測距データに基づいて焦点調節を行う（例えば、図１０のＳ５１参照）。制御部は、残りの測距データのうちの最至近を示す測距データに基づいて焦点調節を行う（例えば、図７のＳ４３参照）。制御部は、複数の焦点検出領域の数または大きさに応じて、残りの測距データのうちの最至近から所定番目の測距データに基づいて焦点調節を行う（例えば、図１０のＳ５３、図１１参照）。
【００２９】
制御部は、測距データが時系列的に安定していないと評価された場合には、複数の焦点検出領域に対応する測距データの中から最至近を示す測距データから所定の範囲内の測距データを除外することなく、全ての測距データの中から焦点検出に使用する測距データを選択する（例えば、図１０のＳ５１Ｎｏ、Ｓ５９参照）。制御部は、複数の焦点検出領域に対応する測距データにおいて、最至近を示す測距データから所定のデフォーカス範囲内の測距データに基づいて焦点調節を行う（例えば、図１０のＳ５７、図１３参照）。
【００３０】
制御部は、複数の焦点検出領域に対応する測距データにおいて、最至近を示す測距データから所定のデフォーカス範囲内において、焦点検出領域が空間的にまとまっている場合には、このまとまっている焦点検出領域の測距データに基づいて焦点調節を行う。制御部は、焦点検出部によって検出された測距データが有効であるか否かについて、上記焦点検出領域毎に判定し、有効であると判定された測距データの中で、最至近を示す測距データから所定の範囲内の測距データを除外した残りの測距データが、所定数に達しない場合には、上記除外した残りの測距データから選択する（例えば、図１０のＳ５５、図１２参照）。    
【００３１】
ＡＦ制御回路１２は、撮像素子７の内の位相差検出用画素からの位相差検出用信号に基づいて、撮影レンズ１のデフォーカス量の算出を行う（位相差ＡＦ）。この算出されたデフォーカス量に基づいて、撮影レンズ１の焦点調節を行う。また、ＡＦ制御回路１２は、撮像素子７内の画像用画素からの画像用信号のコントラスト値（焦点評価値）に基づいて、撮影レンズ１の焦点調節を行う（コントラストＡＦ）。ＡＦ制御回路１２の機能の一部をＣＰＵ１１によって実行してもよく、ＣＰＵ１１とＡＦ制御回路１２の協働によってＡＦ制御を行ってもよい。
【００３２】
ＡＦ制御回路１２は、撮像素子における光束が受光される領域に設定される複数の焦点検出領域の位相差検出用信号に基づいてデフォーカス量を示す測距データを検出する焦点検出部として機能する。
【００３３】
ＡＥ制御回路１３は、撮像素子７からの光電変換信号に基づいて、被写体輝度を算出し、この被写体輝度に基づいて、適正露光となる絞り値、シャッタ速度値、ＩＳＯ感度値等の露出制御値を算出する。また、算出された露出制御値に基づいて、絞り３、シャッタ速度５、および撮像素子７の電子シャッタ速度・ＩＳＯ感度等の制御を行ってもよい。ＡＥ制御回路１３の機能の一部をＣＰＵ１１によって実行してもよく、ＣＰＵ１１とＡＥ制御回路１３の協働によってＡＥ制御を行ってもよい。
【００３４】
画像処理回路１４は、撮像素子７から読み出された信号から画像データを生成し、この生成された画像データに対して露出補正やノイズ処理、ＷＢゲイン補正、輪郭強調、偽色補正等の様々な画像処理を施す。さらに、画像処理回路１４は、上述の画像処理を施した画像データに対して、記録データ形式に変換する処理（現像処理）も行う。また、画像処理回路１４は、連続するフレームの画像データに基づいて、被写体の動きベクトルを検出することも可能である。
【００３５】
顔認識回路１５は、撮像素子７からの画像データに基づいて、被写体の中に人物の顔が含まれているか否かを判定する。この判定の結果、顔が含まれている場合には、顔認識回路１５は、顔の大きさや位置等を求める。動画記録回路１６は、動画撮影モードが設定されている場合に、画像処理回路１４によって処理された画像データを動画記録用の動画ファイルに変換し、この変換した動画ファイルを記録メディア２１に記録する。
【００３６】
記録メディア２１は、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリであり、メモリカードのように、カメラ１００の本体に装填することができる。なお、ハードディスクのように、カメラ１００の本体に固定された記録媒体であってもよい。記録メディア２１には、動画ファイル２１ａが記録することができる。なお、記録メディア２１には、動画ファイル２１ａ以外にも、静止画の画像ファイルも記録できる。
【００３７】
フラッシュＲＯＭ２２は、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリである。フラッシュＲＯＭ２２には、プログラムコード２２ａ、制御パラメータ２２ｂが記憶されている。ＣＰＵ１１は、プログラムコード２２ａに従って、カメラ１００の全体制御を行う。制御パラメータ２２ｂは、カメラ１００を制御するための各種調整値等である。
【００３８】
表示素子２４は、液晶ディスプレイや有機ＥＬ等のディスプレイを有し、カメラ１００の背面や電子ファインダ内に配置される。表示素子２１には、ライブビュー表示、記録メディア２１に記録された画像データの再生表示、またはメニュー画面等が表示される。表示素子駆動回路２３は、システムコントローラ１０からの信号に基づいて、表示素子２４に画像を表示させる。タッチパネル２５は、表示素子２１がカメラ１００の外装に配置され、表示素子２４上へのユーザによるタッチ操作を検出する。タッチパネル駆動回路２６は、タッチ操作を検出し、検出結果をシステムコントローラ１０に出力する。
【００３９】
カメラ操作スイッチ２７は、ユーザの操作をカメラ１００に入力するためのインターフェースである。カメラ操作スイッチ２７は、パワースイッチ、レリーズボタン、モード設定ダイヤル等の種々の操作部材を有する。後述する（図７のＳ３５参照）、方向判断保留のカウンタ閾値ＴＨは、カメラ操作スイッチ２７を操作することにより、手動で設定することができる。カメラ操作スイッチ２７は、操作入力部として機能する。
【００４０】
ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）２８は、画像データの一時記憶用のメモリである。システムコントローラ１０内のＣＰＵ１１や各回路において、処理用の画像データを一時記憶するためのワークエリア２８ａを有する。
【００４１】
次に、図２を用いて、本実施形態における焦点検出エリアについて説明する。撮像素子７の撮像面には、前述したように、画素部が２次元状に配列されている。複数の画素部によって個別のエリアが形成され、複数の個別エリアの集合によって焦点検出エリアが構成される。図２（ａ）には、焦点検出エリア３１ａが、３×３の９点の個別のエリアに分割された例を示す。また、図２（ｂ）には、焦点検出エリア３１ｂが５×５の２５点に分割された例を示す。なお、焦点検出エリア３１ａ、３１ｂを総称する場合には、焦点検出エリア３１と称する。
【００４２】
図２に示すように、焦点検出エリア３１ａ、３１ｂは、撮影範囲７ａに対して、中央部の一部に設定されているが、図２に示した例に限らず他の位置でもよい。焦点検出エリア３１の分割数は、図２に示した例に限らず、他の分割数であってもよく、また縦横の分割数は異なっていてもよい。なお、後述する拡張相関演算では（図７のＳ４５）、図２に示した焦点検出エリアよりも横方向または縦方向に広い領域を１つの焦点検出エリア（拡張相関エリアとも称す）として、相関演算を行う。
【００４３】
次に、図３を用いて、本実施形態における動画ＡＦについて説明する。動画ＡＦは、動画撮影時において、被写体にピントが合うように、連続的に焦点調節を行う処理である。なお、ライブビュー表示時においても、動画ＡＦを実行すれば、ピントの追従性が高い画像表示を行うことができる。
【００４４】
図３に示すように、本実施形態における動画ＡＦでは、処理状態は、ステップ（ｓｔｅｐ）フェーズ４１、サーチフェーズ４２、待機フェーズ４３からなる３つの制御フェーズの間で遷移する。ステップフェーズ４１では、至近方向と無限方向のうちの何れかの方向（第１の方向）へ、微小量のフォーカスレンズの相対駆動と、第１の方向と逆方向（第２の方向）への微小量のフォーカスレンズの相対駆動とを併用することにより、フォーカスレンズを合焦位置まで駆動する。このように、所定方向への微小量のフォーカスレンズの相対駆動をステップ駆動と呼ぶ。ステップフェーズの詳細については後で詳しく説明する（図４参照）。サーチフェーズ４２では、フォーカスレンズを至近方向又は無限方向に連続駆動させながら測距を行い、合焦位置まで駆動する。待機フェーズ４３では、フォーカスレンズは駆動されず、繰り返し測距だけを行う待機状態にある。
【００４５】
ステップフェーズ４１では、フォーカスレンズの位置が合焦位置から遠いと判定されたとき、制御フェーズはサーチフェーズ４２に遷移する。サーチフェーズ４２に遷移することによって、フォーカスレンズは素早く合焦位置付近へと移動する。一方、ステップフェーズ４１において、フォーカスレンズ位置は合焦位置であると判定（合焦判定）されたとき、制御フェーズは待機フェーズ４３に遷移し、レンズ駆動は停止される。また、ステップフェーズ４１において、フォーカスレンズが端点位置に達したと判定されたときも、制御フェーズは待機フェーズ４３に遷移し、レンズ駆動は停止される。
【００４６】
サーチフェーズ４２では、レンズ位置が合焦位置付近（合焦位置に近い）だと判定されたとき、制御フェーズはステップフェーズ４１に遷移する。この後、ステップ駆動によって、フォーカスレンズは合焦位置まで移動させられる。一方、サーチフェーズ４２において、レンズ位置は合焦位置で安定した状態（安定したコントラストのピーク）にあると判定されたとき、制御フェーズは待機フェーズ４３に遷移し、レンズ駆動は停止される。
【００４７】
待機フェーズ４３において、カメラ１００の動きの検出（姿勢の変化）があったときや、取得した画像のコントラストの変化、顔認識情報の変化等があったとき、すなわち、カメラ１００又は被写体の状況の変化が検出されたとき（変化検出）、制御フェーズはステップフェーズ４１に遷移する。このとき、フォーカスレンズを合焦状態とするようにステップ駆動が開始される。
【００４８】
次に、図４に示すフローチャートを用いて、ステップフェーズ４１における動作について説明する。この図４に示すフローチャート（図５、図７、図１０、図１４、図１６Ａ、図１６Ｂ、図１８、図１９も含む）に係る処理は、ＣＰＵ１１がプログラムコード２２ａに基づいて、カメラ１００内の各回路等を制御することにより実現する。
【００４９】
図４に示すステップフェーズ処理のフローが開始すると、まず、コントラストＡＦ演算処理を行う（Ｓ１）。このステップでは、コントラストＡＦによって、撮影レンズ１の駆動方向を判断する。すなわち、ＡＦ制御回路１２は、撮像素子７の画像用画素からの信号を用いて、コントラスト値（焦点評価値）を算出する。撮影レンズ１を何れか一方向に移動した際に、コントラスト値が増加したか減少したかを判定する。この判定の結果に基づいて、コントラスト値が増加するレンズ駆動方向を求める。
【００５０】
コントラストＡＦ演算処理を行うと、次に、位相差演算処理を行う（Ｓ３）。このステップでは、撮像素子７の位相差検出用画素からの信号を用いて、位相差ＡＦによって位相差情報（デフォーカス量およびデフォーカス方向）を算出し、この情報に基づいて、被写体が合焦となる方向が、至近、無限、不定、保留、または合焦状態の何れであるかを求める。なお、被写体が合焦となる方向は、至近（至近側、近距離側）または無限（無限側、遠距離側）であるが、合焦となる方向が検出不能の状態を「不定」、検出途中の状態を「保留」と記述する。また、被写体が合焦となっており上記方向が存在しない状態を「合焦」に含めて記述する。また、被写体が合焦となる方向を求め、判断した結果を、方向判断結果と呼ぶものとする。位相差演算処理の詳しい動作については、図５を用いて後述する。
【００５１】
位相差演算処理を行うと、次に、ハイブリッド方向判断を行う（Ｓ５）。このステップでは、ステップＳ１において行ったコントラストＡＦによる方向判断結果と、ステップＳ３において求めた位相差情報による方向判断結果を用いて、全体としての方向判断を行う。すなわち、ステップフェーズ４１において、フォーカスレンズの移動方向の判断の際に、コントラストＡＦによる方向判断結果および位相差情報による方向判断結果を用いて、総合的に判断する。ハイブリッド方向判断の詳しい動作については、図１７を用いて後述する。
【００５２】
ハイブリッド方向判断を行うと、次に合焦判断を行う（Ｓ７）。このステップでは、コントラストＡＦによる合焦判断、および位相差ＡＦによる合焦判断のいずれかを用いて、合焦か否かの判断を行う。合焦と判断されれば、次のフレームにおいて待機フェーズ４３に遷移させ、合焦と判断されなければステップフェーズ４１を継続する（図３参照）。この合焦判断の詳しい動作については、図１８を用いて後述する。
【００５３】
合焦判断を行うと、次に、レンズ駆動処理を行う（Ｓ９）。このステップでは、ステップＳ３における位相差演算処理の結果と、ステップＳ５におけるハイブリッド方向判断の結果に応じて、レンズ駆動処理を行う。このレンズ駆動処理の詳しい動作については、図１９を用いて後述する。
【００５４】
レンズ駆動処理を行うと、次に、サーチ遷移判断処理を行う（Ｓ１１）。このステップでは、次のフレームにおいて、サーチフェーズ４２に遷移すべきか、ステップフェーズ４１を継続すべきか否かについて判断する（図３参照）。サーチ遷移判断処理を行うと、元のメインフローに戻る。次のフレームにおいて、ステップフェーズ４１を継続する場合には、ステップＳ１から処理を行う。
【００５５】
このように、ステップフェーズ処理のフローにおいては、動画ＡＦ時のステップフェーズ４１を行っている際に（図３参照）、コントラストＡＦと位相差ＡＦによる測距結果を用いて駆動方向の判断を行う。コントラストＡＦと位相差ＡＦの両方を用いて総合的に判断することから、被写体が種々の状態にあっても的確に、フォーカス制御を行うことができる。
【００５６】
次に、図５に示すフローチャートを用いて、ステップＳ３の位相差演算処理の動作について説明する。位相差演算処理のフローが開始すると、まず、無効測距点か否かの判定処理を行う（Ｓ２１）。このステップでは、焦点検出エリア３１内の個別エリア毎に、信頼性の低い測距データを無効化する。信頼性の判定は、位相差ＡＦを行う際の公知の手法を利用すればよい。無効と判断された焦点検出エリア３１内の個別エリアは、次のステップＳ２３において行われる位相差方向判断の際に除外される。
【００５７】
無効測距点判定処理を行うと、次に、位相差方向判断および合焦判断処理を行う（Ｓ２３）。このステップでは、焦点検出エリア３１内の個別エリアからの信号に基づく相関結果を用いて、位相差ＡＦによる方向判断と合焦判断処理を行う。前述したように、方向判断結果としては、「至近」「無限」「合焦」「不定」「保留」の５種類がある。位相差方向判断処理の詳しい動作については、図７を用いて後述する。
【００５８】
このように、位相差演算処理のフローにおいては、位相差の測距結果に基づいて、フォーカスレンズを駆動する方向と合焦状態を判断している（Ｓ２３参照）。この判断結果は、ステップフェーズ４１における、ステップ駆動よるフォーカスレンズ駆動の駆動方向判断に用いられる（図４、Ｓ５参照）。
【００５９】
次に、ステップＳ２３（図５参照）の位相差方向判断処理について説明する。この位相差方向判断は、測距結果に応じて、至近、無限、合焦、不定、保留の５種類に判定する。また位相差方向判断にあたって、複数の通常相関と、拡張相関の測距結果に基づいて、方向判断を決定する。
【００６０】
まず、図６を用いて、位相差ＡＦのデフォーカス量に基づいて行う、無限、合焦、至近の判定について説明する。位相差ＡＦによって算出されたデフォーカス量が「０Ｆδ」の場合に、合焦点にあると判断される。ここで、Ｆは絞り値であり、δは撮像素子７の画素ピッチで決まる数値である。いずれにしても、「０」を乗算することから、０Ｆδは、０となる。デフォーカス量が、合焦点（０Ｆδ）を中心として、±１Ｆδの範囲に入っている場合に、「合焦」と判断する。そして、デフォーカス量が−１Ｆδより小さい場合に「無限」と判断され、デフォーカス量が＋１Ｆδより大きい場合に、「至近」と判断する。
【００６１】
次に、図７に示すフローチャートを用いて、位相差方向判断（処理）の動作について説明する。位相差方向判断処理のフローが開始すると、ステップＳ３１〜Ｓ３９において、焦点検出エリア３１の各個別エリアにおいて、通常相関による処理を行う。まず、通常相関を行うエリアｎを設定する（Ｓ３１）。図２（ａ）に示した例では、焦点検出エリア３１ａ内は、９エリアに分割されている。この場合には、各エリアの位置ｎを、１〜９とし、ステップＳ３１〜Ｓ３７の処理が終わる毎に、順次エリア位置を変更する。図２（ｂ）に示した例では、焦点検出エリア３１ｂが２５エリアに分割されている。この場合には、各エリアの位置ｎを、１〜２５とし、ステップＳ３１〜Ｓ３７の処理が終わる毎に、順次エリア位置を変更する。
【００６２】
通常相関を行うエリア位置を設定すると、次に、通常相関演算による測距結果の判定処理を行う（Ｓ３３）。このステップでは、焦点検出エリア３１内の設定されたエリアにおいて、位相差ＡＦによってデフォーカス量を算出し、この算出結果に応じて、方向判断を行う。この方向判断の結果は、図８に示すように、「不定」「合焦」「至近」「無限」の４通りである。不定は、位相差ＡＦによる測距が不能で、デフォーカス量を算出できない場合に設定される。「不定」でない場合には、デフォーカス量が±１Ｆδの内外のいずれにあるかに応じて、図６を用いて説明したように、「合焦」「至近」「無限」のいずれかに決める。
【００６３】
次に、個別エリアの位相差方向判断・保留判定処理を行う（Ｓ３５）。このステップでは、焦点検出エリア３１内の個別エリアにおいて、ステップＳ３３における方向判断結果が、前回と同じときには、カウンタ値を更新してカウントアップし、一方、前回と異なるときはカウンタを０にする。そして、このカウンタのカウンタ値が閾値ＴＨを超えると、今回の方向判断結果を、そのエリア（測距点）の方向判断結果として更新する。被写体が動いているような不安定な条件や、位相差が苦手な被写体（例えば周期性被写体など）では、細かく分割された個別エリアの測距結果が誤る可能性があり不安定になる。そこで、方向判断結果が安定している場合でなければ、方向判断を「保留」することで、誤った測距結果に基づいて焦点調節してしまうことを防止する。
【００６４】
次に、デフォーカス量によるソート処理を行う（Ｓ３７）。このステップでは、方向判断結果が「不定」と「保留」となった測距点を除いて、デフォーカス量を最至近側から順に並び変える。被写体が位相差ＡＦにとっての苦手被写体である場合や、低輝度など位相差ＡＦの精度が担保しにくい環境や、位相差検出用画素の配置等の構成によっては、上記の個別エリアの位相差方向判断・保留判定処理を行っても誤測距を排除しきることは困難である。このため、本実施形態においては、誤測距があることを前提とした処理を行っている。すなわち、所定の条件に当てはまる場合には、最至近のデフォーカス量を焦点調節に使用しないようにしている（この点については、ステップＳ４１参照）。デフォーカス量によるソート処理について、詳しくは、図９を用いて後述する。
【００６５】
デフォーカス量によるソート処理を行うと、通常相関演算処理を行う全てのエリアについて処理が終了したかを判定し、終了していない場合には、次のエリアについて、ステップＳ３３およびＳ３７の処理を実行する（Ｓ３９）。
【００６６】
焦点検出エリア３１内の全てのエリアについて、ステップＳ３３〜Ｓ３７の処理を行うと、次に、採用測距点選択処理を行う（Ｓ４１）。このステップでは、測距結果が最至近となる測距点は誤測距の可能性があるため不採用とし、不採用とした測距点よりも遠距離側の測距点を採用して、焦点検出（ＡＦ）を行う。ただし、個別エリアの数や、その他条件に応じて不採用とする測距点数を変える。この採用測距点選択処理の詳しい動作については、図１０を用いて後述する。
【００６７】
次に、代表デフォーカス量選択処理を行う（Ｓ４３）。このステップでは、不採用となった測距点を除いたデフォーカス量の中て、最至近のデフォーカス量を代表デフォーカス量にする。すなわち、複数の個別エリアで測距された測距結果（デフォーカス量）の中から代表となるデフォーカス量を決める。代表デフォーカス量が決まると、図４に示したステップフェーズ処理における各処理（例えば、Ｓ７、Ｓ９、Ｓ１１）にて参酌される。
【００６８】
代表デフォーカス量を選択すると、次に、拡張相関測距結果判定処理を行う（Ｓ４５）。このステップでは、通常相関エリアよりも広い範囲で相関演算を行う拡張相関エリアについて、その測距結果に基づく判定を行う。具体的には、ＡＦ制御回路１２は、拡張相関エリア内の位相差検出用画素からの信号を用いて、相関演算を行い、デフォーカス量を算出する。通常相関エリアよりも相関演算を行う領域が広い拡張相関エリアにおいては、通常相関では位相差を検出できないような大きなデフォーカス量においても、位相差検出することができる。この算出されたデフォーカス量を、図６に示した閾値（±１Ｆδ）と比較し、ステップＳ３３と同様に、無限、合焦、至近のいずれかに判定する。また、測距不能の場合には、不定と判定する（図８参照）。また、ステップＳ３５、Ｓ３７における処理を実行する。
【００６９】
拡張相関測距結果判定処理を行うと、次に、全体の位相差方向判断処理を行う（Ｓ４７）。ここでは、ステップＳ３１〜Ｓ３９における通常相関の各測距点の方向判断結果と、ステップＳ４５における拡張相関の方向判断結果を用いて、全体としての方向判断結果を求める。このとき、ステップＳ４１において、不採用となった測距点の方向判断結果は用いない。この位相差方向判断処理の詳しい動作については、図１５ないし図１６Ｂを用いて後述する。
【００７０】
全体の位相差方向判断処理を行うと、次に、全体の位相差方向判断の保留判定処理を行う（Ｓ４９）。動画ＡＦでは、方向判断結果に基づくフォーカスレンズの駆動方向が頻繁に変化すると画像が見苦しくなり、また、方向判断結果が頻繁に変化している状態の方向判断結果の信頼性は低いと考えられる。そこで、このステップでは、全体の位相差方向判断結果が安定するまでは、最終的な位相差方向判断を「保留」とし、安定してから最終的な位相差方向判断を確定する。また、最終的な位相差方向判断が保留以外のときには、ステップＳ４３で取得した代表デフォーカス量を有効デフォーカス量として保持する。この有効デフォーカス量は、図１９のレンズ処理のステップＳ１２３にて参照され、レンズ駆動実施の判断に使われる。
【００７１】
このように、位相差方向判断（図７参照）のフローにおいては、焦点検出エリア３１内の個別エリア毎に、相関演算を行ってデフォーカス量を算出する（Ｓ３３参照）。この算出されたデフォーカス量を、最至近から順番に並べて、ソーティングを行う（Ｓ３７参照）。そして、このソーティング結果と所定の条件を用いて、焦点検出に採用する測距点（デフォーカス量）の選択を行う（Ｓ４１参照）。これにより、主被写体と想定される近距離側の測距データを優先しつつ、諸般の条件で近距離側の測距データを排除することによって、誤測距によるピント精度の低下を防ぐことができる。
【００７２】
なお、本実施形態においては、ステップＳ３７におけるソート処理を、ステップＳ３１からＳ３７における個別エリア毎の通常相関処理の際に実行している。しかし、ステップＳ３９において、全ての個別エリアについて通常相関処理が終了した後に、ソート処理を実行するようにしてもよい。
【００７３】
次に、図９を用いて、ステップＳ３７におけるデフォーカス量によるソート処理について説明する。前述したように、位相差ＡＦによって焦点検出するのが、苦手な被写体に対して誤測距を排除することは困難である。このため、本実施形態においては、誤測距があることを前提とした処理を行っている。一般に、至近側の被写体が主要被写体である場合が多いことから、焦点検出エリア３１内の個別エリア（測距点）の中で、最至近を測距している測距点にピントを合わせるのが望ましい。
【００７４】
しかし、この方法では、最至近の測距結果が最至近側に誤測距している場合には、複数の測距点に対応する画像の位置のいずれにもピントが合わなくなってしまう。誤測距があることを前提とすると、最至近側の測距結果は採用しない方がよく、測距結果の中から適切な値を選択するのが望まれる。このための準備として、各測距点を測距結果の至近順にソートする。ただし、（１）方向判断保留のエリアはそもそも信頼性が低いので、ソート対象から除き、（２）ソートして一時記憶しておく測距点はデフォーカス量が大きい方から所定数（図９に示す例では９点分）とする。この所定数は、設計に応じて適宜決めればよい。
【００７５】
図９（ａ）は、焦点検出エリアが３×３の９分割された例である。焦点検出エリア３１内は、図９の表５１に示すように、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９に分割されており、この内、Ｎｏ．３、７、９の測距結果は、不定もしくは保留となっている。図９の表５２は、不定および保留ではなかったエリアを最至近から順次並べたものである。同様に、図９（ｂ）は、焦点検出エリア３１内の個別エリアが５×５の２５分割された例である。焦点検出エリア３１内は、図の表５３に示すように、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２５に分割されており、この内、Ｎｏ．１、２、７，８，１２〜１４，１８のみの測距結果が、不定および保留となっていない。図９の表５４は、不定および保留ではなかったエリアを最至近から順次並べている。
【００７６】
次に、図１０に示すフローチャートを用いて、ステップＳ４１（図７参照）の採用測距点選択処理について説明する。前述したように、最至近の測距データは誤測距である可能性があるため、諸々の判定で最至近の測距データ（デフォーカス量）から各測距点の測距データ（デフォーカス量）を近距離順（デフォーカス量が大きい順）に配列した場合に、最至近から何番目以降の測距点から採用するか決定している。具体的には、外乱の状況、測距点数や、デフォーカス量の状況に応じて、最至近から何番目以降の測距点を採用するか決める。なお、外乱は、パンニングやチルティングといった意図的なカメラの動きや、手ブレのような意図的でないカメラの動き、顔検出情報の不安定さ、被写体の動き等を意味する。
【００７７】
図１０に示すフローが開始すると、まず、最至近不採用条件に当てはまるか否かを判定する（Ｓ５１）。ここでは、最至近の測距データを不採用にするか否かを判断する。すなわち、ここでの条件が成立すれば、ステップＳ５３〜Ｓ５７において、採用する測距点を選択する。一方、非成立であれば、最至近の測距データを方向判断に採用する（Ｓ５９参照）。
【００７８】
ステップＳ５１における最至近の測距データを不採用とする条件は、（１）現在、ジャイロ出力が安定している、かつ（２）現在、動きベクトルが安定している。ジャイロ出力が不安定であり、また動きベクトルに変化があるときは、被写体距離が変化している可能性がある。この場合には、最至近の測距データを採用しないと、被写体の変化にピントが追従できない可能性がある。また、外乱があるときには、少々の誤測距が生じていても、記録される動画の画像も不安定な状態であることから、動画としては見苦しくなることはない。なお、ジャイロ出力は、ジャイロセンサ回路９の出力であり、また動きベクトルは、画像処理回路１４によって検出され、ＣＰＵ１１はジャイロ出力と動きベクトルを繰り返しモニタしてそれぞれの安定性を判断する。
【００７９】
ステップＳ５１における判定の結果、最至近不採用条件を満たす場合には、測距点数による選択処理を行う（Ｓ５３）。焦点検出の対象となる測距点（個別エリア）が多いほど、誤測距している測距点も多くなると考えられる。そこで、このステップでは、対象測距点の数に応じて、採用する候補の測距点の数を変更する。図１１は、採用する候補の測距点の数の例を示す。例えば、測距点が９点（３×３、図２（ａ）参照）の場合には、デフォーカス量が最至近から２番目以降の測距点を採用の候補とし、最至近の測距点１つのみを不採用とする。また、測距点が２５点（５×５、図２（ｂ）参照）の場合には、デフォーカス量が最至近から４番目以降の測距点を採用の候補とし、最至近から３番目までの測距点を不採用とする。一般に、測距点が多いほど、不採用の測距点の数を多くすればよい。そして、採用の候補の測距点のうちで最も近距離側（最至近）の測距点を採用し、その測距点の測距データを選択する。
【００８０】
採用する候補の測距点について、図９に適用した場合を具体的に説明すると、図９（ａ）では、測距点数９（３×３）点であり最至近から２番目以降の測距点を採用の候補とするので、最至近順２のエリアＮｏ８（測距値１２．３）を選択する。また、図９（ｂ）では測距点数２５（５×５）点であり最至近から４番目以降の測距点を採用の候補とするので、最至近順４のエリアＮｏ１８（測距値１４．６）を選択する。なお、採用の候補となる測距点のうちの最至近ではなく、所定の順番（たとえば２番目）の測距点を採用する手順としてもよい。
【００８１】
このように、図１１では測距データ（デフォーカス量）が最至近からｎ番目以降の測距点を採用の候補とし、測距データが最至近からｎ番目までの測距点を除外している。これに対して、変形例としてデフォーカス量（測距データ）が最至近のデフォーカス量（測距データ）から所定デフォーカス量範囲外の測距点を採用の候補とし、所定デフォーカス量の範囲内の測距点を除外してもよい。また、２５点（５×５）の測距点数の場合は、９点（３×３）の測距点数の場合よりも測距点を除外するための所定デフォーカス量の範囲を大きくしてもよい。
【００８２】
ステップＳ５３において、測距点数による選択処理を行うと、次に、測距不能な測距点を考慮する（Ｓ５５）。ステップＳ５１、Ｓ５３等における処理によって、測距不能な測距点（個別エリア）しか残っていない場合がある。その場合には、測距不能のためにフォーカスを固定してボケが生ずる状態が継続するのを避けるため、一旦不採用とした測距点も採用するようにする。例えば、図１２（ａ）に示す例は、３×３の測距点の場合に、１エリアしか測距できていない場合を示す。３×３の測距点の場合には、最至近から２番目以降の測距点を採用の候補とするが、最至近の測距点（測距データ）しか残っていないので、一旦不採用としたこの最至近の測距点を採用する。また、図１２（ｂ）に示す例では、５×５の測距点の場合に、２エリアしか測距できていない場合を示す。ステップＳ５３における選択では、最至近から３番目までの測距データを不採用とし、最至近から４番目以降の測距データを採用の対象とするが、この例では最至近から４番目以降の測距点がすべて無効値（測距不能）となっており採用可能な測距データが存在せず測距不能となってしまう。そこで、測距結果が残っている最至近から２番目の測距点の測距データ＋２Ｆδを採用する。
【００８３】
ステップＳ５５において、測距不能測距点を考慮すると、次に、最至近からのデフォーカス量に応じた再選択処理を行う（Ｓ５７）。最至近から近距離順にソートした配列において最至近を含む近距離側の測距点に対応するデフォーカス量（測距データ）の相対的関係から、誤測距である可能性が低いと判断される場合には、一旦不採用で除外された至近側の測距データであっても採用する。誤測距による誤差は微小であることが多いため、最至近である１番目の測距データと２番目の測距データとのデフォーカス量の差が大きければ、そのデフォーカス量の差は、誤測距によるものである可能性は低いと判断する。また、最至近１番目と２番目とのデフォーカス量の差が小さい場合には、２番目の測距点にピント合わせを行っても、最至近の測距点にもそれなりにピントが合うので、動画としては十分なピント精度となる。つまり、最至近の測距データが誤測距ではない場合であっても、最至近から２番目の測距データを採用すれば画質として問題ない。最至近からのデフォーカス量に応じた再選択処理の詳細について、図１３を用いて後述する。
【００８４】
ステップＳ５１に戻り、最至近不採用条件を満たさない場合には、不採用とする測距点を設定しない（Ｓ５９）。この場合には、時系列的に安定した測距結果を検出できない場合であり、ユーザがパン撮影やチルト撮影等、カメラを動かしながら撮影していたり、被写体が動いていると想定される場合である。また、移動している被写体を撮影している場合である。このような場合には、少々誤測距があっても、見苦しい動画とはならないことから、不採用とする測距点を設定しないで、最至近のデフォーカス量を選択する。
【００８５】
ステップＳ５７における最至近からのデフォーカス量に応じた再選択処理を行うと、またはステップＳ５９において、不採用測距点をなしとすると、採用測距点選択処理を終了し、元のフローに戻る。
【００８６】
このように、採用測距点選択処理のフローにおいては、時系列的に安定している測距結果が検出されている場合には（Ｓ５１Ｙｅｓ）、デフォーカス量が最至近から所定順位までの測距結果を排除し、残りの測距結果の中から焦点調節を行うための測距結果を選択している（Ｓ５３〜Ｓ５７）。れにより、カメラを動かして被写体を追いかけているようなときには、最至近のデフォーカス量を採用することでＡＦ追従性を確保し、そうでないときには誤測距の可能性のある測距点を除いてピント合わせすることでＡＦ精度を確保することができる。
【００８７】
採用の候補とする測距点の範囲（順位）は、位相差測距点の数に応じて変えている（Ｓ５３、図１２参照）。焦点検出エリア内の個別エリアの数に応じて、誤測距する測距点の数も異なると考えられるからである。なお、個別エリアの数のみならず、個別エリアの大きさ（個別エリアに含まれる画素数）に応じて、採用の候補とする範囲（順位）を変更してもよい。個別エリアの大きさに応じて、誤測距する測距点の数も異なると考えられるからである。
【００８８】
また、時系列的に測距結果が安定していない場合には、不採用の測距点がないようにしている（Ｓ５１Ｎｏ→Ｓ５９）。ユーザがパンやチルト撮影を行うためにカメラを動かしていたり、また被写体が動いている場合には、上述したように、少々の誤測距が生じても見苦しい動画像とはならない。この場合には、複数の測距点の内、最至近の測距点を選ぶことでＡＦ追従性を確保する。
【００８９】
次に、図１３を用いて、ステップＳ５７における最至近からのデフォーカス量に応じた再選択処理の具体例について説明する。図１３（ａ）〜（ｃ）において、横軸方向は、最至近から順番にソートした測距結果を示す。また縦軸方向は、デフォーカス量を示し、矢印が長くなるほど至近側に大きいデフォーカス量を測距していることを示す。図１３に示す例では、測距点（個別エリア）における測距結果Ｆ１〜Ｆ７を、最至近側から近距離順に並べて表示している。また、Ｄｔｈは、デフォーカス量の閾値を示し、Ｄｄ１〜Ｄｄ３は、最至近のデフォーカス量と採用を判断する測距点のデフォーカス量の差分を示す。
【００９０】
図１３（ａ）において、ステップＳ５３にて選択された測距データ（測距点）をＦ５としており、この測距データを採用するか否かを判断する。採用を判断する測距点における測距結果Ｆ５と、最至近の測距結果Ｆ１とのデフォーカス量の差分Ｄｄ１を、閾値Ｄｔｈと比較すると、Ｄｄ１＞Ｄｔｈである。この場合には、最至近と採用を判断する測距点のデフォーカス量の差分が閾値Ｄｔｈよりも大きいために、測距結果Ｆ５は採用とせず、採用を判断する測距点を１つ至近側に移動させる。
【００９１】
図１３（ａ）の採用を判断する測距点の位置を１つ至近側に移動させると、図１３（ｂ）に示すようになる。図１３（ｂ）において、採用を判断する測距点における測距結果Ｆ４と、最至近の測距結果Ｆ１とのデフォーカス量の差分Ｄｄ２を、閾値Ｄｔｈと比較すると、Ｄｄ２＞Ｄｔｈである。この場合も、最至近と採用を判断する測距点のデフォーカス量の差分が閾値Ｄｔｈよりも大きいために、測距結果Ｆ４は採用とせず、採用を判断する測距点を１つ至近側に移動させる。
【００９２】
図１３（ｂ）の採用を判断する測距点の位置を１つ至近側に移動させると、図１３（ｃ）に示すようになる。図１３（ｃ）において、採用を判断する測距点における測距結果Ｆ３と、最至近の測距結果Ｆ１とのデフォーカス量の差分Ｄｄ３を、閾値Ｄｔｈと比較すると、Ｄｄ３＞ｔｈである。この場合には、最至近と採用を判断する測距点のデフォーカス量の差分が閾値Ｄｔｈよりも小さいために、この測距結果Ｆ３を採用する測距点と決定する。
【００９３】
次に、図１４に示すフローチャートを用いて、ステップＳ５７（図１０参照）における最至近からのデフォーカス量に応じた再選択処理の詳しい動作について説明する。図１４に示すフローが開始すると、ステップＳ６１〜Ｓ６７において、最至近と採用を判断する測距点（採用判断測距点ともいう）とのデフォーカス量の差と、閾値を比較し、比較の結果に基づいて、採用測距点を決定するまで、処理を繰り返す。
【００９４】
まず、最至近と採用を判断する測距点とのデフォーカス量の差が大きいか否かを判定する（Ｓ６３）。図１３を用いて説明したように、最至近のデフォーカス量（Ｆ１参照）と、採用を判断する測距点のデフォーカス量（Ｆ５、Ｆ４、Ｆ３参照）の差分を算出し、この差分（Ｄｄ１〜Ｄｄ２参照）と閾値を比較する。誤測距によるデフォーカス量の誤差は２Ｆδ〜３Ｆδ程度であるとすれば、例えば、閾値は５Ｆδ程度にすればよい。また、この閾値は個別エリアの数や大きさに応じて変更してもよい。
【００９５】
ステップＳ６３における判定の結果、最至近の測距点と採用を判断する測距点のデフォーカス量の差分が閾値より大きい場合には、採用を判断する測距点を１つ至近側に移動する（Ｓ６５）。ここでは、図１３（ａ）の採用を判断する測距点の位置から図１３（ｂ）の採用を判断する測距点の位置に移動したように、１つ至近側へ採用判断測距点の位置を移動させる。移動させると、ステップＳ６３において、再び、比較を行う。
【００９６】
ステップＳ６７において、採用を判断する測距点が最至近の測距点に達すると、最至近の測距点が採用され、このフローを終了し元のフローに戻る。このようにループ処理が最後まで到達した場合には、最至近の測距点が採用され、最至近の測距点にピント合わせを行う。この場合は、最至近である１番目の測距点のデフォーカス量と２番目の測距点のデフォーカス量との差が大きい（Ｄｔｈよりも大きい）ので、最至近の測距データが誤測距である可能性は低いと考えられ、最至近の測距点（測距データ）を採用する。
【００９７】
一方、ステップＳ６３における判定の結果、差分が閾値より小さくなると、採用測距点を決定する（Ｓ６９）。ここでは、最至近の測距点と採用を判断する測距点のデフォーカス量の差分が閾値より大きくないことから、この採用を判断する測距点を採用する。ステップＳ６９において測距点を採用すると、このフローを終了し、元のフローに戻る。
【００９８】
このように、最至近からのデフォーカス量に応じた再選択のフローにおいて、最至近の測距点から採用する測距点までのデフォーカス量が所定範囲となるようにしている。すなわち、最至近のデフォーカス量（Ｆ１参照）から、一定のデフォーカス範囲内（Ｄｔｈ参照）の無限遠側のデフォーカス量（Ｆ３参照）を採用している。このため、最至近の測距データが誤測距ではない場合であっても、最至近の被写体に対しても合焦とみなせる程度のピント状態にすることが可能となる。そして、一定のデフォーカス範囲内（Ｄｔｈ）の至近側のデフォーカス量Ｆ２も誤測距の可能性が高いので採用しない。なお、図１３および図１４においては、最至近から遠い側の採用を判断する測距点から順次比較を行ったが、逆に、最至近に近い側の採用を判断する測距点から順次比較を行うようにしても勿論かまわない。
【００９９】
また、デフォーカス量をソーティングし、所定の順位より無限側のデフォーカス量を測距結果として選択していたが、これに限らず、所定の順位より至近側で、測距点が空間的にまとまっている場合には、これらの測距結果を採用してもよい。この場合には、複数の測距結果の平均値を採用してもよく、また複数の測距結果の中で一番無限遠側を選択してもよい。空間的なまとまりとは、例えば、個別エリアの座標が上下左右方向いずれかに隣り合っている状態を指す。図９（ｂ）を例にすれば、Ｎｏ１、２の測距点が、所定の順位より至近側で、且つ、空間的にまとまっているとみなすことができる。
【０１００】
次に、図１５に示すテーブル、および図１６Ａ、図１６Ｂに示すフローチャートを用いて、ステップＳ４７（図７参照）の全体の位相差方向判断処理について説明する。この全体の位相差方向判断処理は、通常相関演算処理の結果と、拡張相関演算処理の結果を用いた、全体としての位相差ＡＦによる方向判断である。
【０１０１】
図１５に示すテーブルは、通常相関演算による方向判断結果（すなわち、「至近」「合焦」「無限」「不定」および「保留」のいずれか）（図８参照）と、拡張相関演算による方向判断結果（すなわち、「「至近」「合焦」「無限」「不定」のいずれか）（Ｓ４５参照）に対する、全体の位相差方向判断結果を示す（図１５の最右欄参照）。図１５の通常相関演算（方向判断結果）に対応する欄において、「○」は、該当の測距結果（方向判断結果）のエリアがある場合を意味し、「×」は該当の測距結果（方向判断結果）のエリアがないことを意味し、「−」はノーケア、すなわち測距結果（方向判断結果）があってもなくてもよいことを意味する。通常相関演算の対象となるエリアは、焦点検出エリア３１であり、この中には、複数の個別エリアが含まれている（図２（ａ）に示す例では、９つの個別エリア）。「○」は、複数の個別エリアの内、１つの該当する測距結果（方向判断結果）があれば、該当する。
【０１０２】
図１５のテーブルから分かるように、通常相関演算の結果、１つの個別エリアの方向判断結果が「至近」と判断されると、全体の位相差方向判断結果は「至近」となる（Ａ１行参照）。一般に、より至近側にある被写体が主被写体であることが多い。高画素化、レンズの大口径化、撮像センサの大型化が進み、ピント精度の要求が厳しくなる中、至近の被写体にしっかりピントを合わせることが求められる。
【０１０３】
また、方向判断結果が至近と判断される個別エリアが１つも無く、合焦と判断される個別エリアが１つでもある場合には、通常相関の方向判断の結果に保留と判断されるか否かに応じて、全体の位相差方向判断結果が異なる。この場合、保留と判断される個別エリアが１つも無ければ、全体の位相差方向判断結果は「合焦」となる（Ａ２行参照）。また、保留と判断される個別エリアが１つでもあれば、全体の位相差方向判断結果は「保留」となる（Ａ３行参照）。至近側に被写体がなく、合焦と判断される個別エリアがあり、保留と判断される個別エリアがなければ合焦と判断する。この場合、拡張相関演算により合焦位置よりも至近側に被写体が存在することを検出する可能性があるが、拡張相関演算は、通常相関演算よりも測距精度が悪いことから、この場合には、拡張相関演算結果を無視する。
【０１０４】
また、通常相関の方向判断結果が至近または合焦と判断される個別エリアが１つも無く、通常相関の方向判断結果が無限と判断される個別エリアが１つでもある場合には、拡張相関演算の方向判断結果を参酌する。すなわち、拡張相関演算による方向判断結果が至近であれば、全体の位相差方向判断結果は「至近」とし（Ａ４行参照）、一方、拡張相関演算による方向判断結果が至近以外（その他）であれば、全体の位相差方向判断結果は「無限」とする（Ａ５行参照）。
【０１０５】
また、通常相関の方向判断結果が、至近、合焦、または無限と判断される個別エリアが１つも無く、不定と判断される個別エリアが１つでもある場合には、拡張相関演算の方向判断結果を参酌する。すなわち、拡張相関演算による方向判断結果が至近であれば、全体の位相差方向判断結果は「至近」とし（Ａ６行参照）、一方、拡張相関演算による方向判断結果が至近以外（その他）であれば、全体の位相差方向判断結果は「不定」とする（Ａ８行参照）。
【０１０６】
また、通常相関の方向判断結果が、至近、合焦、無限、不定と判断される個別エリアが１つも無く、保留と判断される個別エリアが１つでもある場合には、拡張相関演算の方向判断結果を参酌する。すなわち、拡張相関演算による方向判断結果が至近であれば、全体の位相差方向判断結果は「至近」とし（Ａ８行参照）、一方、拡張相関演算による方向判断結果が至近以外（その他）であれば、全体の位相差方向判断結果は「保留」とする（Ａ９行参照）。
【０１０７】
図１６Ａおよび図１６Ｂに示すフローチャートは、図１５のテーブルに示される関係を実現するための処理手順である。全体の位相差方向判断処理のフローが開始すると、まず、複数の通常相関の中に、測距結果（方向判断結果）が至近の測距点があるか否かを判定する（Ｓ７１）。ここでは、図１５のＡ１行で説明したように、焦点検出エリア３１の複数の個別エリアの内、１つでも測距結果（方向判断結果）が至近となった個別エリアがあるか否かを判定する。この判定の結果がＹｅｓであれば、（全体の位相差）方向判断結果＝「至近」とする（Ｓ７３）。
【０１０８】
ステップＳ７１における判定の結果がＮｏであれば、次に、複数の通常相関の中に、測距結果（方向判断結果）が合焦の測距点があるか否かを判定する（Ｓ７５）。ここでは、図１５のＡ２行およびＡ３行で説明したように、焦点検出エリア３１の複数の個別エリアの内、１つでも測距結果（方向判断結果）が合焦となった個別エリアがあるか否かを判定する。
【０１０９】
ステップＳ７５における判定結果がＹｅｓであれば、次に、複数の通常相関の中に、測距結果が保留の測距点がないかを判定する（Ｓ７６）。この判定の結果がＹｅｓであれば、（全体の位相差）方向判断結果＝「合焦」とする（Ｓ７７）。この場合は、図１５のＡ２行に相当する。一方、ステップＳ７６における判定結果がＮｏであれば、（全体の位相差）方向判断結果＝「保留」とする（Ｓ７８）。この場合は、図１５のＡ３行に相当する。
【０１１０】
ステップＳ７５における判定の結果がＮｏであれば、次に、拡張相関の結果（方向判断結果）が至近であるか否かを判定する（Ｓ７９）。ここでは、図１５のＡ４行、Ａ６行、Ａ８行で説明したように、焦点検出エリア３１の複数の個別エリアの内、測距結果（方向判断結果）が至近および合焦となった個別エリアが１つもなかった場合には、拡張相関の結果（方向判断結果）が至近あるか否かを判定する。この判定の結果がＹｅｓであれば、（全体の位相差）方向判断結果＝「至近」とする（Ｓ８１）。
【０１１１】
ステップＳ７９における判定の結果がＮｏであれば、次に、複数の通常相関の中に、測距結果（方向判断結果）が無限の測距点があるか否かを判定する（Ｓ８３）。図１５のＡ５行で説明したように、焦点検出エリア３１の複数の個別エリアの内、測距結果（方向判断結果）が至近および合焦となった個別エリアが１つもないが、測距結果（方向判断結果）が無限となった個別エリアが少なくとも１つあるか否かを判定する。この場合には、ステップＳ７９の判定により、拡張相関の方向判断結果は至近ではない。このステップＳ８３における判定結果がＹｅｓであれば、（全体の位相差）方向判断結果＝「無限」とする（Ｓ８５）。
【０１１２】
ステップＳ８３における判定の結果がＮｏであれば、次に、複数の通常相関の中に、測距結果（方向判断結果）が不定の測距点（測距エリア）があるか否かを判定する（Ｓ８７）。図１５のＡ７行で説明したように、焦点検出エリア３１の複数の個別エリアの内、測距結果（方向判断結果）が至近、合焦、無限となった個別エリアが１つもないが、測距結果（方向判断結果）が不定となった個別エリアが少なくとも１つあるか否かを判定する。なお、このステップＳ８７における判定では、拡張相関の方向判断結果が至近となる場合は、ステップＳ７９の判定において除かれている。このステップＳ８７における判定結果がＹｅｓであれば、（全体の位相差）方向判断結果＝「不定」とする（Ｓ８９）。
【０１１３】
一方、ステップＳ８７における判定の結果がＮｏであれば、（全体の位相差）方向判断結果＝「保留」とする（Ｓ９１）。図１５のＡ９で説明したように、焦点検出エリア３１の複数の個別エリアの内、通常相関の測距結果（方向判断結果）が至近、合焦、無限、および不定となった個別エリアが１つもないが、測距結果（方向判断結果）が保留となった場合である。なお、拡張相関（方向判断結果）が至近となる場合は、ステップＳ７９の判定において除かれている。
【０１１４】
ステップＳ７３、Ｓ７７、Ｓ８１、Ｓ８５、Ｓ８９、Ｓ９１において、（全体の位相差）方向判断結果を決定すると、元のフローに戻る。
【０１１５】
このように、位相差方向判断処理（図１６Ａ、１６Ｂ参照）では、複数の通常相関の測距結果（方向判断結果）の中に、至近があれば、全体の位相差方向判断結果を「至近」に決定する（Ｓ７１、Ｓ７３参照）。通常相関の精度は高く、またより至近側の被写体は主被写体の可能性が高いことから、全体の位相差方向判断結果を至近にしている。また、複数の通常相関の測距結果（方向判断結果）の中に、至近および保留がなく、かつ、合焦があれば、全体の位相差方向判断結果を「合焦」に決定する（Ｓ７５、Ｓ７６、Ｓ７７参照）。通常相関の精度は高いことから、全体の位相差方向判断結果を「合焦」にしている。一方、複数の通常相関の測距結果（方向判断結果）の中に、至近がなくかつ合焦があっても、保留がある場合には、全体の位相差方向判断結果を「保留」に決定する（Ｓ７５、Ｓ７６、Ｓ７８参照）。
【０１１６】
また、位相差方向判断処理（図１６Ａ、１６Ｂ参照）では、通常相関の測距結果（方向判断結果）の中に至近または合焦が無い場合に、拡張相関の結果（方向判断結果）が至近であれば、全体の位相差方向判断結果を「至近」に決定する（Ｓ７９、Ｓ８１参照）。拡張相関の精度は通常相関よりも低いが、より至近側に被写体があれば、主被写体の可能性があることから、全体の位相差方向判断結果を至近にしている。また、拡張相関の結果（方向判断結果）が至近または合焦がなく、かつ拡張相関の結果（方向判断結果）が至近でないとき、複数の通常相関の測距結果（方向判断結果）の中に、無限があれば、全体の位相差方向判断結果を「無限」に決定する（Ｓ７９、Ｓ８３、Ｓ８５参照）。至近優先のため、精度の高い通常相関による「無限」との判断よりも、拡張相関の「至近」との判断を採用する。
【０１１７】
複数の通常相関の方向判断結果の中に不定の測距点（個別エリア）がある場合には、全体の位相差方向判断結果を「不定」としている（Ｓ８７，Ｓ８９）。また、「無限」「至近」「合焦」「不定」でもない場合には、全体の位相差方向判断結果を「保留」としている（Ｓ８７、Ｓ９１参照）。
【０１１８】
次に、図１７を用いて、Ｓ５のハイブリッド方向判断（図４参照）について説明する。ステップフェーズ４１（図３参照）では、コントラストＡＦ演算処理（図４のＳ１参照）と位相差演算処理（図４のＳ３）の２種類のＡＦ検出を行っている。ハイブリッド方向判断では、コントラストＡＦと位相差ＡＦの２種類のＡＦ検出の結果を用いて、レンズ駆動の方向を最終的に判断する。
【０１１９】
図１７から分かるように、位相差ＡＦによる方向判断結果（最終的な全体の位相差方向判断結果）が「至近」または「無限」の場合には、コントラストＡＦよる方向判断結果に係りなく、「至近」または「無限」としている。すなわち、位相差ＡＦの方向判断結果（最終的な全体の位相差方向判断結果）を優先するが、位相差ＡＦの方向判断結果が至近か無限ではないときには、コントラストＡＦによる方向判断結果を利用する。なお、図１７中の「ｅｌｓｅ」は、「合焦」「不定」「保留」の場合である。但し、「合焦」と「保留」は、それぞれレンズ駆動処理（図１９参照）の際に利用している（Ｓ１２１、Ｓ１２３参照）。
【０１２０】
このように、ハイブリッド方向判断においては、位相差ＡＦとコントラストＡＦの方向判断結果を利用して、ステップフェーズ４１においてレンズ駆動方向を決めている。また、この判断にあたっては、位相差ＡＦの方向判断結果を優先し、コントラストＡＦの方向判断結果を２次的に使用している。このため、位相差ＡＦによって駆動方向を確定できない場合であっても、コントラストＡＦの結果を利用できるので、位相差ＡＦが苦手なシーンでも安定した制御を行うことができる。
【０１２１】
次に、図１６に示すフローチャートを用いて、ステップＳ７（図４参照）の合焦判断の詳しい動作について説明する。このフローチャートは、前述したように、コントラストＡＦおよび位相差ＡＦを用いて、合焦しているか否かについての判断を行う。
【０１２２】
合焦判断のフローが開始すると、まず、コントラスト合焦判断処理を実行する（Ｓ１０１）。ここでは、ステップＳ１において行われたコントラストＡＦ演算処理の結果、コントラスト値（焦点評価値）がピークとなっているかを判断する。例えば、ピーク付近の３点のコントラスト値を用いて、現在位置が合焦点の±１Ｆδの範囲にあるかどうか判定してもよい。続いて、コントラストで合焦か否かを判定する（Ｓ１０３）。ここでは、ステップＳ１０１における判断に基づいて、合焦か否かを判定する。
【０１２３】
ステップＳ１０３における判定の結果、合焦でなかった場合には、位相差合焦判断処理を行う（Ｓ１０５）。ここでは、ステップＳ３において行われた位相差演算処理に基づいて、デフォーカス量が合焦とみなさせる範囲にあるか否かを判断する。続いて、位相差で合焦か否かを判定する（Ｓ１０７）。ここでは、ステップＳ１０５における判断に基づいて、合焦か否かを判定する。
【０１２４】
ステップＳ１０５における位相差合焦判断は、外乱のない状態で、位相差方向判断結果が合焦であれば、合焦とする。すなわち、判定条件は、以下の（Ａ−ｉ）（Ａ−ｉｉ）のＡＮＤ条件とする。
（Ａ−ｉ）  位相差方向判断結果が「合焦」であること。
（Ａ−ｉｉ）  外乱がないこと。
【０１２５】
ここで言う外乱とは、パンニングやチルティングといった意図的なカメラの動きや、手ブレのような意図的でないカメラの動き、顔検出情報の不安定さ等を示す。カメラの動きはジャイロセンサ回路９、顔検出情報は顔認識回路１４にて取得する。また、取得した画像データに基づいて算出される動きベクトルやズーム操作の有無等を判断してもよい。
【０１２６】
ステップＳ１０３またはＳ１０７における判定結果が、Ｙｅｓの場合には、合焦判断成立とする（Ｓ１１１）。一方、ステップＳ１０７における判定結果がＮｏの場合には、合焦判断非成立とする（Ｓ１０９）。ステップＳ１０９またはＳ１１１において判断を行うと、元のフローに戻る。
【０１２７】
このように、合焦判断のフローにおいては、コントラストＡＦによる合焦判断の結果、および位相差ＡＦによる合焦判断の少なくとも１つで、合焦と判断されれば、全体（焦点検出装置）として合焦と判断する。動画ＡＦの場合には、頻繁にピント合わせのためにフォーカスレンズが駆動されることは好ましくない。いずれか一方でも合焦の場合に、全体（焦点検出装置）として合焦と判断すれば、実用的な合焦精度を確保しつつ、頻繁にフォーカスレンズが駆動されることを防止できる。なお、図１８において、先にコントラストＡＦについて判断しているが、位相差ＡＦを先に判断するようにしてもよい。
【０１２８】
次に、図１９に示すフローチャートを用いて、ステップＳ９（図４参照）のレンズ駆動処理の詳しい動作について説明する。このフローは、ステップフェーズ４１において、デフォーカス量に応じて、ステップ駆動量を設定する。
【０１２９】
レンズ駆動処理のフローが開始すると、まず、位相差方向判断（最終的な全体の位相差方向判断結果）が合焦であるか否かを判定する（Ｓ１２１）。ここでは、全体の位相差方向判断の保留判定処理（図７のＳ４９参照）において最終的な全体の位相差方向判断結果が「合焦」であったか否かに基づいて判定する。この判定の結果、「合焦」の場合には、レンズ駆動をなしとする（Ｓ１２９）。外乱発生中などで、測距データ的には合焦しているが、合焦判断を成立させたくないときに有効である。
【０１３０】
ステップＳ１２１における判定の結果、合焦でなかった場合には、位相差方向判断（最終的な全体の位相差方向判断結果）が保留か否かを判定する（Ｓ１２３）。ここでは、全体の位相差方向判断の保留判定処理（図７のＳ４９参照）において、最終的な全体の位相差方向判断結果が「保留」であったか否か等に基づいて判定する。すなわち、位相差方向判断の保留判定は、次の（Ｂ−ｉ）（Ｂ−ｉｉ）のＡＮＤ条件が成り立つとき、「保留」と判定する。
（Ｂ−ｉ）  最終的な全体の位相差方向判断結果が「保留」
（Ｂ−ｉｉ）  有効デフォーカス量の絶対値が１０Ｆδより小さい。
【０１３１】
ステップＳ１２３で使用する位相差方向判断（最終的な全体の位相差方向判断結果）は、全体の位相差方向判断結果が同一の方向で一定回数以上継続するまで「保留」となる。最終的な全体の位相差方向判断結果が「保留」であれば（Ｂ−ｉ）、有効デフォーカス量を参照し、（Ｂ−ｉｉ）有効デフォーカス量に基づき合焦付近（有効デフォーカス量の絶対値が１０Ｆδより小さい）であればステップ駆動を行わない。合焦付近で駆動しないのは、この付近ではピントのフラツキが目立ちやすいからである。一方、デフォーカス状態であれば、ピントのフラツキは目立ちにくく、多少ピントがふらついて見えるようなおそれがあっても、ピント合わせを優先した方が良いので、ステップ駆動を抑制しない。
【０１３２】
従って、ステップＳ１２３における判定の結果、最終的な全体の位相差方向判断結果が保留であった場合には、レンズ駆動を行わない（Ｓ１２９）。一方、ステップＳ１２３における判定の結果、最終的な全体の位相差方向判断結果が保留でなかった場合には、位相差によるステップ駆動量を算出する（Ｓ１２５）。ここでは、位相差演算処理によって測距され、デフォーカス量選択処理で選択されたデフォーカス量（Ｆδ）に応じて、ステップ駆動量を決定する。
【０１３３】
ステップＳ１２５において、ステップ駆動量を算出すると、レンズ駆動を実施する（Ｓ１２７）。このステップでは、ステップフェーズ４１（図３参照）において、合焦点近傍で位相差方向判断結果に決められた駆動方向に、ステップＳ１２５で算出されたステップ駆動量で、フォーカスレンズを駆動する。
【０１３４】
ステップＳ１２７においてレンズ駆動を実施すると、またはステップＳ１２９において、レンズ駆動を行わないことを決めると、元のフローに戻る。
【０１３５】
このレンズ駆動処理のフローにおいては、最終的な全体の位相差方向判断の結果が合焦または保留であった場合にはレンズ駆動を行わず（Ｓ１２９）、一方、最終的な全体の位相差方向判断の結果が合焦及び保留でなかった場合には、デフォーカス量に応じたステップ駆動量を決めて、ステップ駆動を行うようにしている（Ｓ１２５、Ｓ１２７）。このため、動画撮影時等において、ピントがふらついて見えることを防止することができる。
【０１３６】
以上説明したように、本発明の一実施形態においては、フォーカス制御装置が、撮影レンズを通過する光束を受光して位相差検出用信号を生成可能な撮像素子７を有している。また、焦点検出部（例えば、ＡＦ制御回路）は、撮像素子における光束が受光される領域に設定される複数の焦点検出領域（個別エリア）の位相差検出用信号に基づいてデフォーカス量を示す測距データを検出する。また、制御部（例えば、ＣＰＵ１１）は、複数の焦点検出領域（個別エリア）に対応する測距データのうちの近距離順の配列にて最至近を示す測距データから所定の範囲内の測距データを除外した残りの測距データに基づいて焦点調節を行っている（図７のＳ３７、Ｓ４１、図１０等参照）。このため、主被写体に適切にピント合わせを行うことができる。すなわち、最至近の測距データが、誤測距の場合であっても、この最至近の測距データから所定範囲内の測距データを排除した残りの測距データに基づいて、焦点調節を行うことから、主被写体に対してピントの合う可能性が高くなる。
【０１３７】
なお、、本発明の一実施形態に係るカメラおいては、コントラストＡＦと位相差ＡＦを兼ね備えているが、コントラストＡＦを省略しても構わない。この場合には、通常相関演算用の焦点検出エリア３１と、拡張相関演算用の焦点検出エリアからの位相差検出用信号のみで、フォーカス方向の判断を行う。さらに、拡張相関演算用の焦点検出エリアを省略し、通常相関演算用の焦点検出エリア３１からの位相差検出用信号のみでフォーカス方向の判断を行ってもよい。
【０１３８】
また、本発明の一実施形態においては、ＡＦ制御回路１２、ＡＥ制御回路１３、画像処理回路１４、顔認識回路１５、動画記録回路１６を、システムコントローラ１０と一体の構成としたが、システムコントローラ１０とは別体の構成としても勿論かまわない。また、上述の回路の全部または一部は、ＣＰＵ１１によってソフトウエアによって実現してもよく、またヴェリログ（Verilog）によって記述されたプログラム言語に基づいて生成されたゲート回路等のハードウエア構成でもよく、またＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のソフトを利用したハードウエア構成を利用してもよい。これらは適宜組み合わせてもよいことは勿論である。また、ＣＰＵ１１とプログラムによって実現されている機能を、ハードウエア回路によって実現してもよく、ヴェリログ、ＤＳＰ等によって実現しても勿論かまわない。
【０１３９】
また、本発明の一実施形態においては、撮影のための機器として、デジタルカメラを用いて説明したが、カメラとしては、デジタル一眼レフカメラでもミラーレスカメラでもコンパクトデジタルカメラでもよく、ビデオカメラ、ムービーカメラのような動画用のカメラでもよく、さらに、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレット型コンピュータ、ゲーム機器等に内蔵されるカメラ、医療用カメラ、顕微鏡等の科学機器用のカメラ、自動車搭載用カメラ、監視用カメラでも構わない。いずれにしても、フォーカス制御を行う機器であれば、本発明を適用することができる。
【０１４０】
また、本明細書において説明した技術のうち、主にフローチャートで説明した制御に関しては、プログラムで設定可能であることが多く、記録媒体や記録部に収められる場合もある。この記録媒体、記録部への記録の仕方は、製品出荷時に記録してもよく、配布された記録媒体を利用してもよく、インターネットを介してダウンロードしたものでもよい。
【０１４１】
また、本発明の一実施形態においては、フローチャートを用いて、本実施形態における動作を説明したが、処理手順は、順番を変えてもよく、また、いずれかのステップを省略してもよく、ステップを追加してもよく、さらに各ステップ内における具体的な処理内容を変更してもよい。
【０１４２】
また、特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず」、「次に」等の順番を表現する言葉を用いて説明したとしても、特に説明していない箇所では、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【０１４３】
本発明は、上記実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１４４】
１・・・撮影レンズ、２・・・焦点調節機構、３・・・絞り、４・・・絞り駆動機構、５・・・シャッタ、６・・・シャッタ駆動回路、７・・・撮像素子、７ａ・・・撮影範囲、８・・・撮像素子ＩＦ回路、９・・・ジャイロセンサ回路、１０・・・システムコントローラ、１１・・・ＣＰＵ、１２・・・ＡＦ制御回路、１３・・・ＡＥ制御回路、１４・・・画像処理回路、１５・・・顔認識回路、１６・・・動画記録回路、２１・・・記録メディア、２１ａ・・・動画ファイル、２２・・・フラッシュＲＯＭ、２２ａ・・・プログラムコード、２２ｂ・・・制御パラメータ、２３・・・表示素子駆動回路、２４・・・表示素子、２５・・・タッチパネル、２６・・・タッチパネル駆動回路、２７・・・カメラ操作スイッチ、２８・・・ＳＤＲＡＭ、２８ａ・・・ワークエリア、３１・・・焦点検出エリア、４１・・・ステップフェーズ、４２・・・サーチフェーズ、４３・・・待機フェーズ
【図１】
2020118764.tif 000003
【図２】
2020118764.tif 000004
【図３】
2020118764.tif 000005
【図４】
2020118764.tif 000006
【図５】
2020118764.tif 000007
【図６】
2020118764.tif 000008
【図７】
2020118764.tif 000009
【図８】
2020118764.tif 000010
【図９】
2020118764.tif 000011
【図１０】
2020118764.tif 000012
【図１１】
2020118764.tif 000013
【図１２】
2020118764.tif 000014
【図１３】
2020118764.tif 000015
【図１４】
2020118764.tif 000016
【図１５】
2020118764.tif 000017
【図１６Ａ】
2020118764.tif 000018
【図１６Ｂ】
2020118764.tif 000019
【図１７】
2020118764.tif 000020
【図１８】
2020118764.tif 000021
【図１９】
2020118764.tif 000022