(57)【要約】【課題】焦点検出エリア内で最も手前にある被写体に対してもピントを合わせることができると共に、動きのある被写体に対しても高い追従性のあ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】複数の焦点検出領域のうちの第１の焦点検出領域の位相差検出用信号に基づく位相差検出により、第１のフォーカス方向と第１のピントずれ量を算出し（Ｓ３）、複数の焦点検出領域のうちの第２の焦点検出領域の位相差検出用信号に基づく位相差検出により、第１のピントずれ量よりも大きいピントずれ量を検出可能であって、第２のフォーカス方向とピントずれ量を算出し（Ｓ３）、第１と第２の焦点検出領域の画像信号に基づいて、コントラスト情報を算出して合焦に向かう第３のフォーカス方向を算出し（Ｓ１）、第１のフォーカス方向と第２のフォーカス方向と第３のフォーカス方向に基づいて、焦点調節するフォーカス方向を決定する（Ｓ５）。【選択図】  図４
2020020931.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画像信号および位相差検出用信号を生成可能な撮像素子を有し、上記画像信号および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、少なくとも一部が共通な複数の焦点検出領域を設定する焦点検出領域設定部と、
上記複数の焦点検出領域のうちの第１の焦点検出領域からの位相差検出用信号に基づく位相差検出により、第１のフォーカス方向とピントずれ量を算出する第１の算出部と、
上記複数の焦点検出領域のうちの第２の焦点検出領域からの位相差検出用信号に基づく位相差検出により、上記第１の算出部で検出可能なピントずれ量よりも大きいピントずれ量を検出可能であって、第２のフォーカス方向とピントずれ量を算出する第２の算出部と、
上記第１の焦点検出領域の画像信号と上記第２の焦点検出領域と少なくとも一部が共通の第３の焦点検出領域の画像信号に基づいて、それぞれのコントラスト情報を算出して合焦に向かう第３のフォーカス方向を算出する第３の算出部と、
上記第１のフォーカス方向と上記第２のフォーカス方向と上記第３のフォーカス方向に基づいて、焦点調節するフォーカス方向を決定する制御部と、
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】
上記焦点検出領域設定部は、上記第１の焦点検出領域を複数設定し、
上記第１の算出部は、上記複数の第１の焦点検出領域のフォーカス方向を検出し、時系列に算出された第１のフォーカス方向が所定回数だけ連続して同一である場合に、上記第１のフォーカス方向を同一の方向に決定し、
上記第２の算出部は、上記の第２の焦点検出領域のフォーカス方向を決定し、
上記制御部は、上記複数の第１の焦点検出領域に対応する複数の第１のフォーカス方向の内の一つでも近距離側を示す場合は、上記焦点調節するフォーカス方向を近距離側と決定し、上記複数の第１のフォーカス方向の全てが近距離側を示さない場合で、上記第２のフォーカス方向が近距離側を示す場合に、上記焦点調節するフォーカス方向を近距離側と決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、上記第１の算出部が上記複数の第１の焦点検出領域の全てで近距離側を示さず、いずれか１個にて合焦を検出する場合に、上記焦点調節を行わないことを特徴とする請求項２に記載のフォーカス制御装置。
【請求項４】
上記制御部は、上記第１の算出部の算出結果の全てが測距不能を示す場合は、上記第２の算出部の算出結果に基づいて上記調節するフォーカス方向を決定することを特徴とする請求項２に記載のフォーカス制御装置。
【請求項５】
上記制御部は、上記第１の算出部の算出結果の全てが測距不能を示す場合で、かつ、上記第２の算出部の算出結果も測距不能を示す場合には、上記第３のフォーカス方向に基づいて、上記焦点調節するフォーカス方向を決定することを特徴とする請求項２に記載のフォーカス制御装置。
【請求項６】
上記制御部は、上記所定回数を設定可能であることを特徴とする請求項２に記載のフォーカス制御装置。
【請求項７】
操作入力部を有し、
上記制御部は、上記操作入力部の出力に基づいて上記所定回数を設定することを特徴とする請求項６に記載のフォーカス制御装置。
【請求項８】
撮影レンズを通過する光束を受光して画像信号を出力する画像画素と、位相差検出用信号を出力する位相差検出用画素を有する撮像素子と、
上記位相差検出用画素によって構成される第１の焦点検出領域からの位相差検出用信号を用いて、位相差検出により第１のフォーカス方向を算出する第１の算出部と、
上記第１の焦点検出領域の上記位相差検出用画素を含み、かつ第１の焦点検出領域よりも広範囲な領域からの位相差検出用信号を用いて、位相差検出により第２のフォーカス方向を算出する第２の算出部と、
上記第１のフォーカス方向および上記第２のフォーカス方向に基づいて、焦点調節するフォーカス方向を決定する制御部と、
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９】
上記第１の算出部および第２の算出部は、第１及び第２のフォーカス方向として、近距離側、合焦、および遠距離側を算出可能であり、
上記制御部は、上記近距離側および遠距離側が算出された場合には、所定回数に亘って、同一のフォーカス方向が算出された場合に、方向判断結果を決定することを特徴とする請求項８に記載のフォーカス制御装置。
【請求項１０】
上記第１の算出部および第２の算出部は、第１及び第２のフォーカス方向として、近距離側、合焦、および遠距離側を算出可能であり、
上記制御部は、上記近距離側および遠距離側が算出された場合には、所定回数に亘って、同一のフォーカス方向が算出されない場合に、方向判断結果を保留することを特徴とする請求項８に記載のフォーカス制御装置。
【請求項１１】
上記第１の算出部および第２の算出部は、第１及び第２のフォーカス方向として、近距離側、合焦、および遠距離側を算出可能であり、
上記制御部は、上記合焦が算出された場合には、所定回数に亘って、合焦が算出されなくても、方向判断結果として合焦とすることを特徴とする請求項８に記載のフォーカス制御装置。
【請求項１２】
上記第１の焦点検出領域は、複数の個別領域を有し、
上記第１の算出部は、上記複数の個別領域毎に第１のフォーカス方向を算出可能であり、
上記制御部は、上記第１の算出部が算出した複数の第１のフォーカス方向の中に、近距離側が有る場合には、方向判断として近距離側とすることを特徴とする請求項８に記載のフォーカス制御装置。
【請求項１３】
上記第１の焦点検出領域は、複数の個別領域を有し、
上記第１の算出部は、上記複数の個別領域毎に第１のフォーカス方向を算出可能であり、
上記制御部は、上記第１の算出部が算出した複数の第１のフォーカス方向の中に、近距離側はないが、合焦がある場合には、方向判断として合焦とすることを特徴とする請求項８に記載のフォーカス制御装置。
【請求項１４】
上記制御部は、上記第１の算出部によって算出された第１のフォーカス方向が近距離側および合焦でもない場合であって、かつ上記第２の算出部によって算出された第２のフォーカス方向が近距離側の場合に、方向判断として近距離側とすることを特徴とする請求項８に記載のフォーカス制御装置。
【請求項１５】
撮影レンズを通過する光束を受光して画像信号および位相差検出用信号を生成可能な撮像素子を有し、上記撮像素子における上記光束が受光される領域に、少なくとも一部が共通な複数の焦点検出領域を設定し、上記画像信号および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方法において、
上記複数の焦点検出領域のうちの第１の焦点検出領域の位相差検出用信号に基づく位相差検出により、第１のフォーカス方向と第１のピントずれ量を算出し、
上記複数の焦点検出領域のうちの第２の焦点検出領域の位相差検出用信号に基づく位相差検出により、上記第１のピントずれ量よりも大きいピントずれ量を検出可能であって、第２のフォーカス方向とピントずれ量を算出し、
上記第１の焦点検出領域の画像信号と上記第２の焦点検出領域と少なくとも一部が共通の第３の焦点検出領域の画像信号の画像信号に基づいて、それぞれのコントラスト情報を算出して合焦に向かう第３のフォーカス方向を算出し、
上記第１のフォーカス方向と上記第２のフォーカス方向と上記第３のフォーカス方向に基づいて、焦点調節するフォーカス方向を決定する、
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、焦点検出エリア内の最至近にある被写体に対してピントを合わせることができない。一般に、最至近の被写体が主被写体である場合が多く、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。また、平均処理演算に時間がかかることから、被写体の距離変化に迅速に追従することができない。さらに、焦点検出エリア内の測距情報の平均値とかけ離れた測距データが実質的に無視されてしまうことになり、動く被写体に対する追従性を確保することができない。さらに、特許文献１に開示のフォーカス制御装置は、低輝度やローコントラスト時に、位相差検出領域を広げることについて、提案されているが、コントラストＡＦとの組み合わせについては、提案されていない。
【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、遠近混在している被写体に対しても適切にピントを合わせることができるとともに、動きのある被写体に対しても高い追従性と安定性のあ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画像信号および位相差検出用信号を生成可能な撮像素子を有し、上記画像信号および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、少なくとも一部が共通な複数の焦点検出領域を設定する焦点検出領域設定部と、上記複数の焦点検出領域のうちの第１の焦点検出領域からの位相差検出用信号に基づく位相差検出により、第１のフォーカス方向とピントずれ量を算出する第１の算出部と、上記複数の焦点検出領域のうちの第２の焦点検出領域からの位相差検出用信号に基づく位相差検出により、上記第１の算出部で検出可能なピントずれ量よりも大きいピントずれ量を検出可能であって、第２のフォーカス方向とピントずれ量を算出する第２の算出部と、上記第１の焦点検出領域の画像信号と上記第２の焦点検出領域と少なくとも一部が共通の第３の焦点検出領域の画像信号に基づいて、それぞれのコントラスト情報を算出して合焦に向かう第３のフォーカス方向を算出する第３の算出部と、上記第１のフォーカス方向と上記第２のフォーカス方向と上記第３のフォーカス方向に基づいて、焦点調節するフォーカス方向を決定する制御部と、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、上記焦点検出領域設定部は、上記第１の焦点検出領域を複数設定し、上記第１の算出部は、上記複数の第１の焦点検出領域のフォーカス方向を検出し、時系列に算出された第１のフォーカス方向が所定回数だけ連続して同一である場合に、上記第１のフォーカス方向を同一の方向に決定し、上記第２の算出部は、上記の第２の焦点検出領域のフォーカス方向を決定し、上記制御部は、上記複数の第１の焦点検出領域に対応する複数の第１のフォーカス方向の内の一つでも近距離側を示す場合は、上記焦点調節するフォーカス方向を近距離側と決定し、上記複数の第１のフォーカス方向の全てが近距離側を示さない場合で、上記第２のフォーカス方向が近距離側を示す場合に、上記焦点調節するフォーカス方向を近距離側と決定する。
【０００８】
第３の発明に係るフォーカス制御装置は、上記第２の発明において、上記制御部は、上記第１の算出部が上記複数の第１の焦点検出領域の全てで近距離側を示さず、いずれか１個にて合焦を検出する場合に、上記焦点調節を行わない。
第４の発明に係るフォーカス制御装置は、上記第２の発明において、上記制御部は、上記第１の算出部の算出結果の全てが測距不能を示す場合は、上記第２の算出部の算出結果に基づいて上記調節するフォーカス方向を決定する。
【０００９】
第５の発明に係るフォーカス制御装置は、上記第２の発明において、上記制御部は、上記第１の算出部の算出結果の全てが測距不能を示す場合で、かつ、上記第２の算出部の算出結果も測距不能を示す場合には、上記第３のフォーカス方向に基づいて、上記焦点調節するフォーカス方向を決定する。
第６の発明に係るフォーカス制御装置は、上記第２の発明において、上記制御部は、上記所定回数を設定可能である。
第７の発明に係るフォーカス制御装置は、上記第６の発明において、操作入力部を有し、上記制御部は、上記操作入力部の出力に基づいて上記所定回数を設定する。
【００１０】
第８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画像信号を出力する画像画素と、位相差検出用信号を出力する位相差検出用画素を有する撮像素子と、上記位相差検出用画素によって構成される第１の焦点検出領域からの位相差検出用信号を用いて、位相差検出により第１のフォーカス方向を算出する第１の算出部と、上記第１の焦点検出領域の上記位相差検出用画素を含み、かつ第１の焦点検出領域よりも広範囲な領域からの位相差検出用信号を用いて、位相差検出により第２のフォーカス方向を算出する第２の算出部と、上記第１のフォーカス方向および上記第２のフォーカス方向に基づいて、焦点調節するフォーカス方向を決定する制御部と、を具備する。
【００１１】
第９の発明に係るフォーカス制御装置は、上記第８の発明において、上記第１の算出部および第２の算出部は、第１及び第２のフォーカス方向として、近距離側、合焦、および遠距離側を算出可能であり、上記制御部は、上記近距離側および遠距離側が算出された場合には、所定回数に亘って、同一のフォーカス方向が算出された場合に、方向判断結果を決定する。
第１０の発明に係るフォーカス制御装置は、上記第８の発明において、上記第１の算出部および第２の算出部は、第１及び第２のフォーカス方向として、近距離側、合焦、および遠距離側を算出可能であり、上記制御部は、上記近距離側および遠距離側が算出された場合には、所定回数に亘って、同一のフォーカス方向が算出されない場合に、方向判断結果を保留する。
第１１の発明に係るフォーカス制御装置は、上記第８の発明において、上記第１の算出部および第２の算出部は、第１及び第２のフォーカス方向として、近距離側、合焦、および遠距離側を算出可能であり、上記制御部は、上記合焦が算出された場合には、所定回数に亘って、合焦が算出されなくても、方向判断結果として合焦とする。
【００１２】
第１２の発明に係るフォーカス制御装置は、上記第８の発明において、上記第１の焦点検出領域は、複数の個別領域を有し、上記第１の算出部は、上記複数の個別領域毎に第１のフォーカス方向を算出可能であり、上記制御部は、上記第１の算出部が算出した複数の第１のフォーカス方向の中に、近距離側が有る場合には、方向判断として近距離側とする。
第１３の発明に係るフォーカス制御装置は、上記第８の発明において、上記第１の焦点検出領域は、複数の個別領域を有し、上記第１の算出部は、上記複数の個別領域毎に第１のフォーカス方向を算出可能であり、上記制御部は、上記第１の算出部が算出した複数の第１のフォーカス方向の中に、近距離側はないが、合焦がある場合には、方向判断として合焦とする。
第１４の発明に係るフォーカス制御装置は、上記第８の発明において、上記制御部は、上記第１の算出部によって算出された第１のフォーカス方向が近距離側および合焦でもない場合であって、かつ上記第２の算出部によって算出された第２のフォーカス方向が近距離側の場合に、方向判断として近距離側とする。
【００１３】
第１５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画像信号および位相差検出用信号を生成可能な撮像素子を有し、上記撮像素子における上記光束が受光される領域に、少なくとも一部が共通な複数の焦点検出領域を設定し、上記画像信号および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方法において、上記複数の焦点検出領域のうちの第１の焦点検出領域の位相差検出用信号に基づく位相差検出により、第１のフォーカス方向と第１のピントずれ量を算出し、上記複数の焦点検出領域のうちの第２の焦点検出領域の位相差検出用信号に基づく位相差検出により、上記第１のピントずれ量よりも大きいピントずれ量を検出可能であって、第２のフォーカス方向とピントずれ量を算出し、上記第１の焦点検出領域の画像信号と上記第２の焦点検出領域と少なくとも一部が共通の第３の焦点検出領域の画像信号に基づいて、それぞれのコントラスト情報を算出して合焦に向かう第３のフォーカス方向を算出し、上記第１のフォーカス方向と上記第２のフォーカス方向と上記第３のフォーカス方向に基づいて、焦点調節するフォーカス方向を決定する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、遠近混在している被写体に対しても適切にピントを合わせることができるとともに、動きのある被写体に対しても高い追従性と安定性のあ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】
【００１５】
【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、個別エリアの位相差方向判断の保留判定処理の動作を示すフローチャートである。
【図１０】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１１Ａ】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１１Ｂ】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１２】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、全体の位相差方向判断の保留判定処理を行う場合の処理例を示す図表である。
【図１３】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、全体の位相差方向判断処理の保留判定処理の動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、デフォーカス量選択を説明する図である。
【図１５】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１６】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１７】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。
【図１８】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、ステップ駆動量を説明する図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
また、撮像素子の撮像面には、所定間隔毎に焦点検出用画素が配置されている。この焦点検出用画素は、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、焦点検出用信号を出力する。すなわち、焦点検出用画素は、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。
【００１８】
撮像素子の撮像面に設けられた画像用画素からは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。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による焦点調節と、焦点検出用信号を用いて行う位相差ＡＦによる焦点調節が可能である。
【００１９】
本実施形態においては、さらに、複数の焦点検出用画素によって、第１の焦点検出エリアと、この第１の焦点検出エリアよりも広範囲の焦点検出用画素を含む第２の焦点検出エリアが設けられている。第１の焦点検出エリア内の焦点検出用画素からの焦点検出用信号による測距結果と、第２の焦点検出エリア内の焦点検出用画素からの焦点検出用信号による測距結果を用いて、焦点調節するフォーカス方向を決定する。さらに、コントラストＡＦによる測距結果も用いて、焦点調節するフォーカス方向を決定する。
【００２０】
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、ピントを合わる。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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、画像用画素と焦点検出用画素が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。また、焦点検出用画素は、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。なお、画像用画素と焦点検出用画素を兼用させるようにしてもよい。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焦点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）。
【００２４】
また、本実施形態においては、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、焦点検出用画素の焦点検出用信号に基づいて位相差ＡＦを行う。位相差ＡＦ用の焦点検出エリアは、通常相関演算用の第１の焦点検出エリアと、第１の焦点検出エリアよりも位相差の検出範囲が広範囲である第２の焦点検出エリアを有する。また、コントラストＡＦ用の焦点検出エリアを第３の焦点検出エリアと称する。これらの焦点検出エリアについては、図２を用いて後述する。
【００２５】
撮像素子７は、撮影レンズを通過する光束を受光して画像信号および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。カメラ１００は、画像信号および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として機能する。撮像素子７は、撮影レンズを通過する光束を受光して画像信号を出力する画像画素と、位相差検出用信号を出力する位相差検出用画素を有する撮像素子として機能する。撮像素子７は、第１の焦点検出領域を有し、この第１の焦点検出領域は、複数の個別領域を有する（例えば、図２の第１の焦点検出エリア３１参照）。
【００２６】
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。
【００２７】
撮像素子ＩＦ回路８は、システムコントローラ１０内のＣＰＵ１１と協働して、撮像素子における上記光束が受光される領域に、少なくとも一部が共通な複数の焦点検出領域を設定する焦点検出領域設定部として機能する（例えば、図２の第１の焦点検出領域３１参照）。焦点検出領域設定部は、撮像素子ＩＦ回路８のみ、またはＣＰＵ１１のみによって実現するようにしても構わない。焦点検出領域設定部は、第１の焦点検出領域を複数設定する（例えば、図２の第１の焦点検出領域３１参照）。
【００２８】
このように、撮像素子７は、撮像光学系（撮影レンズ１）の光軸上であって、シャッタ５の後方で、かつ、撮像光学系によって被写体からの光束が結像される位置に配置されている。撮像素子７は、被写体を撮像して被写体に係る画素信号を生成すると共に、撮影光学系のデフォーカス量を算出するための焦点検出用信号も生成する。
【００２９】
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。
【００３０】
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）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。
【００３１】
ＣＰＵ１１は、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。
【００３２】
ＣＰＵ１１は、第１のフォーカス方向と第２のフォーカス方向と第３のフォーカス方向に基づいて、焦点調節するフォーカス方向を決定する制御部として機能する（例えば、図４のＳ５、図１５参照）。制御部は、複数の第１の焦点検出領域に対応する複数の第１のフォーカス方向の内の一つでも近距離側を示す場合は、焦点調節するフォーカス方向を近距離側と決定し（例えば、図１０のＡ１、図１１ＡのＳ７１、Ｓ７３参照）、複数の第１のフォーカス方向の全てが近距離側を示さない場合で、第２のフォーカス方向が近距離側を示す場合に、焦点調節するフォーカス方向を近距離側と決定する（例えば、図１０のＡ３、Ａ５、Ａ７、図１１ＡのＳ７９、Ｓ８１参照）。
【００３３】
上述の制御部は、第１の算出部が複数の第１の焦点検出領域の全てで近距離側を示さず、いずれか１個にて合焦を検出する場合に、焦点調節を行わない（例えば、図１１ＡのＳ７５、Ｓ７７、図１７のＳ１２１、Ｓ１２９参照）。制御部は、第１の算出部の算出結果の全てが測距不能を示す場合は、第２の算出部の算出結果に基づいて焦点調節するフォーカス方向を決定する（例えば、図１０のＡ５、Ａ６、図１１ＢのＳ８７、Ｓ８９）。
【００３４】
上述の制御部は、第１の算出部の算出結果の全てが測距不能を示す場合で、かつ、第２の算出部の算出結果も測距不能を示す場合には、第３のフォーカス方向に基づいて、焦点調節するフォーカス方向を決定する（例えば、図１５のＢ３、Ｂ４、Ｂ５）。制御部は、所定回数を設定可能である（例えば、図９のＳ５７参照）。制御部は、操作入力部の出力に基づいて所定回数を設定する（例えば、図９のＳ５７参照）。
【００３５】
上述の制御部は、第１のフォーカス方向および第２のフォーカス方向に基づいて、焦点調節するフォーカス方向を決定する（例えば、図１３参照）。制御部は、近距離側および遠距離側が算出された場合には、所定回数に亘って、同一のフォーカス方向が算出された場合に、方向判断結果を決定する（例えば、図１３のＳ５９ａ、Ｓ６１ａ、Ｓ６５ａ参照）。制御部は、近距離側および遠距離側が算出された場合には、所定回数に亘って、同一のフォーカス方向が算出されない場合に、方向判断結果を保留する（例えば、図１３のＳ６１ａ、Ｓ６７ａ参照）。制御部は、合焦が算出された場合には、所定回数に亘って、合焦が算出されなくても、方向判断結果として合焦とする（例えば、図１３のＳ５９ａ、Ｓ６３ａ参照）。
【００３６】
上述の制御部は、第１の算出部が算出した複数の第１のフォーカス方向の中に、近距離側が有る場合には、方向判断として近距離側とする（例えば、図１１ＡのＳ７１、Ｓ７３参照）。制御部は、第１の算出部が算出した複数の第１のフォーカス方向の中に、近距離側はないが、合焦がある場合には、方向判断として合焦とする（例えば、図１１ＡのＳ７５、Ｓ７７参照）。制御部は、第１の算出部によって算出された第１のフォーカス方向が近距離側および合焦でもない場合であって、かつ第２の算出部によって算出された第２のフォーカス方向が近距離側の場合に、方向判断として近距離側とする（例えば、図１１ＡのＳ７９、Ｓ８１参照）。
【００３７】
ＡＦ制御回路１２は、撮像素子７の内の焦点検出用画素からの焦点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。
【００３８】
ＡＦ制御回路１２（またはＣＰＵ１１と協働して）は、複数の焦点検出領域のうちの第１の焦点検出領域からの位相差検出用信号に基づく位相差検出により、第１のフォーカス方向とピントずれ量を算出する第１の算出部として機能する（例えば、図２の第１の焦点検出エリア３１、図４のＳ３、図７のＳ３１〜Ｓ３７参照）。ＡＦ制御回路１２（またはＣＰＵ１１と協働して）は、複数の焦点検出領域のうちの第２の焦点検出領域からの位相差検出用信号に基づく位相差検出により、第１の算出部で算出したピントずれ量よりも大きいピントずれ量を検出可能であって、第２のフォーカス方向とピントずれ量を算出する第２の算出部として機能する（例えば、図２の第２の焦点検出エリア３２、図４のＳ３、図７のＳ３９参照）。ＡＦ制御回路１２（またはＣＰＵ１１と協働して）は、第１の焦点検出領域の画像信号と第２の焦点検出領域と少なくとも一部が共通の第３の焦点検出領域の画像信号に基づいて、それぞれのコントラスト情報を算出して合焦に向かう第３のフォーカス方向を算出する第３の算出部として機能する（例えば、図２の第３の焦点検出エリア３３、図４のＳ１参照）。
【００３９】
上述の第１の算出部は、複数の第１の焦点検出領域のフォーカス方向を検出し、時系列に算出された第１のフォーカス方向が所定回数だけ連続して同一である場合に、上記第１のフォーカス方向を同一の方向に決定する（例えば、図９のＳ６１、Ｓ６５参照）。上述の第２の算出部は、第２の焦点検出領域のフォーカス方向を決定する（例えば、図７のＳ３９参照）。
【００４０】
上述の第１の算出部は、位相差検出用画素によって構成される第１の焦点検出領域からの位相差検出用信号を用いて、位相差検出により第１のフォーカス方向を算出する（例えば、図２の第１の焦点検出エリア３１、図４のＳ３、図７のＳ３１〜Ｓ３７参照）。上述の第２の算出部は、第１の焦点検出領域の上記位相差検出用画素を含み、かつ第１の焦点検出領域よりも広範囲な領域からの位相差検出用信号を用いて、位相差検出により第２のフォーカス方向を算出する（例えば、図２の第２の焦点検出エリア３２、図４のＳ３、図７のＳ３９参照）。
【００４１】
上述の第１の算出部および第２の算出部は、第１及び第２のフォーカス方向として、近距離側、合焦、および遠距離側を算出可能である（例えば、図８参照）。第１の焦点検出領域は、複数の個別領域を有し、上述の第１の算出部は、複数の個別領域毎に第１のフォーカス方向を算出可能である（図７のＳ３１〜Ｓ３７参照）。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
表示素子２４は、液晶ディスプレイや有機ＥＬ等を有し、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の外装に配置されている場合に、表示素子２４上への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。
【００４８】
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、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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。前述したように、本実施形態においては、３種類の焦点検出エリアが設けられている。図２は、撮像素子７の撮像面を示し、撮影範囲７ａ内に、第１の焦点検出エリア３１、第２の焦点検出エリア３２、および第３の焦点検出エリア３３が設けられている。
【００５１】
第１の焦点検出エリア３１は、図２に示す例では、９つの焦点検出エリアからなる。しかし、第１の焦点検出エリア３１のエリア数は、１つだけでもよく、また９以外の複数であってもよい。第１の焦点検出エリア３１は、通常相関演算処理用のエリアであって、ＡＦ制御回路１２は、各エリア毎に、撮影レンズ１のデフォーカス量（デフォーカス方向を含む）を算出する。すなわち、この第１の焦点検出エリア３１に属するエリア毎に、焦点検出用信号に基づいて、ＡＦ制御回路１２は、位相差ＡＦによって、撮影レンズ１のデフォーカス量を算出する。各エリア毎にデフォーカス量を算出することにより、よりピンポイントでＡＦ制御を行うことができる。
【００５２】
第２の焦点検出エリア３２は、第１の焦点検出エリア３１の個別のエリアの範囲よりは広い範囲が設定される。図２に示す例では、第２の焦点検出エリア３２は、１つのエリアのみである。しかし、第２の焦点検出エリア３２のエリア数は、２以上であってもよい。第２の焦点検出エリア３２の全範囲の焦点検出用信号に基づいて、ＡＦ制御回路１２は、位相差ＡＦによって、撮影レンズ１のデフォーカス量（デフォーカス方向を含む）を算出する。
【００５３】
第２の焦点検出エリア３２は、拡張相関演算処理用のエリアであって、第１の焦点検出エリア３１と比較すると、位相差情報を検出する範囲が広くなっている。このため、第１の焦点検出エリア３１による位相差情報に比較し、大きいピントずれ量を検出可能である。言い換えると、撮影レンズによって形成される被写体像が大ボケの場合であっても、デフォーカス量（デフォーカス方向を含む）の算出が可能である。そして、第２の焦点検出エリア３２に関する拡張相関による位相差検出は、第１の焦点検出エリア３１による位相差情報よりも至近側および無限側により広い範囲の位相差量（デフォーカス量）を検出することが可能である。但し、拡張相関の検出精度は、通常相関の検出精度より低下する特性を有している。大ボケの場合であってもデフォーカス量を算出することができる構成については、一例として特開２０１６−９０６７号に開示されており、詳細な説明は省略する。相関演算用の相関ウインドウの画素範囲（数）を変更して相関演算の位相差演算を拡張する方法等も公知である。
【００５４】
第３の焦点検出エリア３３は、コントラストＡＦ用の検出エリアであり、第１の焦点検出エリア３１を含む範囲で設定する。ＡＦ制御回路１２は、この第３の焦点検出エリア３１内の画像用信号に基づいてコントラスト値（焦点評価値）を検出する。そして、ＡＦ制御回路１２は、焦点調整機構２を介して、コントラスト値がピークとなる位置に、フォーカスレンズを移動させる。撮影レンズを移動させた際の移動方向とコントラスト値の変化から、撮影レンズ１が、合焦となる方向が、至近側、無限側の何れであるかを判定することができる。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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、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。
【００５８】
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。
【００５９】
待機フェーズ４３では、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。
【００６０】
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９、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１３、図１６、図１７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。
【００６１】
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。
【００６２】
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の焦点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、方向が検出不能の状態を「不定」、検出途中の状態を「保留」、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」として、含むように記述する。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。
【００６３】
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１４を用いて後述する。
【００６４】
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い、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１６を用いて後述する。
【００６５】
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１７、図１８を用いて後述する。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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、第１の焦点検出エリア３１内のエリア毎と第２の焦点検出エリア３２について、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。
【００６９】
無効測距点判定処理を行うと、次に、位相差方向判断を行う（Ｓ２３）。このステップでは、第１の焦点検出エリア３１からの信号に基づく通常相関結果と、第２の焦点検出エリア３２からの信号に基づく拡張相関結果を用いて、位相差ＡＦによる方向判断を行う。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。
【００７０】
次に、デフォーカス量選択処理を行う（Ｓ２５）。第１の焦点検出エリア３１内の各エリアで算出された通常相関のデフォーカス量を用いて、全体としての位相差ＡＦに基づくデフォーカス量を選択する。このデフォーカス量選択処理については、図１４を用いて後述する。デフォーカス量選択処理が終了すると、元のフローに戻る。
【００７１】
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を判断し（Ｓ２３参照）、さらに、複数の焦点検出エリアにおいて算出された複数のデフォーカス量の中から、最終的にステップ駆動するためのデフォーカス量を選択している（Ｓ２５）。ステップフェーズ４１における動画ＡＦでは、ステップ駆動によってフォーカスレンズを駆動しており、このときの駆動方向を決めている。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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〜Ｓ３７において、第１の焦点検出エリア３１内の各エリアにおいて、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に示した例では、第１の焦点検出エリア３１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。
【００７５】
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、第１の焦点検出エリア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。
【００７６】
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、第１の焦点検出エリア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。この個別エリアの位相差方向判断・保留判定処理の詳しい動作については、図９を用いて後述する。
【００７７】
個別エリアの位相差方向判断・保留判定処理を行うと、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Ｓ３５の処理を実行する（Ｓ３７）。
【００７８】
第１の焦点検出エリア３１内の全てのエリアについて、ステップＳ３３およびＳ３５の処理を行うと、次に、拡張相関による測距結果の判定処理を行う（Ｓ３９）。このステップでは、拡張相関演算処理を行い、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、第２の焦点検出エリア３２（図２参照）内の焦点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。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と同様の処理をステップＳ３９における拡張相関測距結果判定処理の結果に適用してもよい。
【００７９】
拡張相関による測距結果の判定を行うと、次に、全体の位相差方向判断処理を行う（Ｓ４１）。このステップでは、ステップＳ３３、Ｓ３５において行われた通常相関演算による測距結果判定処理と個別測距エリアの位相差方向判断・保留判定処理と、ステップＳ３９において行われた拡張相関演算による測距結果判定処理の結果を用いて、位相差ＡＦ全体に基づく方向判断を行う。すなわち、通常相関演算および拡張相関演算の結果を使用することにより、被写体が合焦となる方向（方向判断結果）が、「至近」「合焦」「無限」「不定」「保留（通常相関演算のみ）」のいずれかに判定されている。このステップでは、これらの判定結果を用いて、位相差ＡＦ全体（通常相関演算および拡張相関演算の両結果を含む）に基づいて、被写体が合焦となる方向について総合的な判断を行い、位相差ＡＦ全体の方向判断結果を求める。この全体位相差方向判断処理の詳しい動作については、図１０ないし図１１Ｂを用いて後述する。
【００８０】
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（Ｓ４３）。動画ＡＦでは、フォーカスレンズの駆動方向が頻繁に変化すると見苦しく、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、最終的な方向判断（図１３参照）を「保留」とする。この全体の位相差方向判断の保留判定の詳しい動作については、図１２および図１３を用いて後述する。全体の位相差方向判断の保留判定処理を行うと、元のフローに戻る。
【００８１】
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、第１の焦点検出エリア３１内の個別エリア毎に通常相関演算および位相差方向判断および保留判定処理を行い（Ｓ３３、Ｓ３５）、第２の焦点検出エリア３２について拡張相関演算を行い（Ｓ３９）、狭い位相差検出範囲と広い位相差検出範囲の両範囲について、位相差ＡＦよる測距結果を得ている。そして、これらの測距結果を用いて、方向判断（全体の位相差方向判断）を行っている（Ｓ４１、Ｓ４３）。このため、遠近混在している小さな被写体や、被写体が大ボケの状態であっても、的確にフォーカスレンズの移動方向を判定することができる。
【００８２】
次に、図９に示すフローチャートを用いて、ステップＳ３５の個別エリアの位相差方向判断の保留判定処理について説明する。前述したように、第１の焦点検出エリア３１内の個別エリアごとに（図２参照）、このフローが順次実行される。
【００８３】
図９に示すフローが開始すると、まず、（個別エリアの）方向判断結果が前回と同じか否かについて判定する（Ｓ５１）。ステップＳ３３において、第１の焦点検出エリア３１内の個別エリア毎に、測距結果（方向判断結果）として、「合焦」「至近」「無限」「不定」のいずれかが出力されている（図８参照）。このステップでは、前回の判定結果（方向判断結果）と、今回の判定結果（方向判断結果）が、同じであるか否かについて判定する。例えば、個別エリア１について、前回のフレーム中の個別エリア１で通常相関演算を行い、今回のフレーム中の個別エリア１で通常相関演算を行ったとする。この場合、ステップ５１では、前回と今回の測距結果（方向判断結果）が同じであるか否かについて判定する。
【００８４】
ステップＳ５１における判定の結果、方向判断結果が前回と同じであった場合には、保留判定カウンタに１を加算する（Ｓ５３）。一方、方向判断結果が前回と同じでなかった場合には、保留判定カウンタを０とする（Ｓ５５）。保留判定カウンタは、システムコントローラ１０内のハードウエアで構成されたカウンタでもよく、またＣＰＵ１１が実行するためのプログラム上でのソフトウエアカウンタであってもよい。
【００８５】
ステップＳ５３、Ｓ５５において保留判定カウンタの値を設定すると、次に、追従感度によるカウンタ閾値ＴＨの選択を行う（Ｓ５７）。前述したように、個々の方向判断結果が安定していない状態では、方向判断結果の信頼性が低い。そこで、ある程度連続して方向判断結果が同じ場合に、方向判断結果を採用するようにしている。このステップでは、この連続の程度を決めるためのカウンタ閾値ＴＨの選択を行う。この閾値ＴＨは、ユーザがカメラ操作スイッチ２７等によって手動設定してもよく、設定されている撮影モード等の条件で自動的に設定するようにしてもよく、また被写体の状況を自動判断して設定するようにしてもよい。また、ユーザが追従感度を、手動設定する場合に、例えば、敏感設定で閾値ＴＨ＝０、標準設定で閾値ＴＨ＝４、鈍感設定で閾値ＴＨ＝６と設定してもよい。
【００８６】
カウンタ閾値ＴＨを選択すると、次に、今回の方向判断の結果が合焦か否かを判定する（Ｓ５９）。ここでは、ステップＳ３３における通常相関・測距結果判定処理に基づく方向判断結果が、「合焦」であるか否かを判定する。この判定の結果、今回の方向判断結果が合焦の場合には、方向判断結果＝「合焦」と決定する。
【００８７】
一方、ステップＳ５９における判定の結果、今回の方向判断結果が、合焦でなかった場合には、次に、方向判断保留カウンタ（方向判断の保留判定カウンタ）が閾値ＴＨよりも大きいか否かについて判定する（Ｓ６１）。ステップＳ５１〜Ｓ５５において、前回と今回の方向判断結果に基づいて保留判定カウンタのカウント動作が行われ、またステップＳ５７において、カウンタ閾値ＴＨの選択がなされている。このステップでは、方向判断保留判定カウンタのカウント値がカウンタ閾値ＴＨより大きくなったか否かを判定する。
【００８８】
ステップＳ６１における判定の結果、方向判断の保留判定カウンタのカウント値がカウント閾値ＴＨよりも大きい場合には、方向判断結果＝今回の方向判断結果とする（Ｓ６５）。このステップでは、所定回数に亘って、連続して方向判断結果が同じであったことから、現在の方向判断結果の信頼性が高いと判断し、今回の方向判断結果（「至近」「無限」「不定」のいずれか）を、個別エリアの方向判断結果として決定する。
【００８９】
一方、ステップＳ６１における判定の結果、方向判断の保留判定カウンタのカウント値がカウンタ閾値ＴＨよりも大きくない場合には、方向判断結果＝保留とする（Ｓ６７）。このステップでは、方向判断結果が安定しないため、現在の方向判断結果の信頼性は低いと判断し、個別エリアの方向判断結果を決定できず、保留とする。
【００９０】
ステップＳ６３、Ｓ６５、Ｓ６７において、個別エリア毎の方向判断結果を決定すると、図９に示す個別エリアの位相差方向判断の保留判定処理を終了し、元のフローに戻る。
【００９１】
このように、個別エリアの位相差方向判断・保留判定処理においては、「無限」「至近」「不定」のいずれかが判定されても（Ｓ３３参照）、所定回数、同じ判定結果が連続しないと、方向判断結果が保留とされる（Ｓ６１、Ｓ６５、Ｓ６７参照）。但し、「合焦」と判定された場合には、判定結果が所定回数連続しなくても、方向判断結果が「合焦」と決定される（Ｓ５９、Ｓ６３参照）。また、判定結果の連続する回数を判定する所定の回数については、適宜設定することができる（Ｓ５７参照）。
【００９２】
次に、図１０に示すテーブル、および図１１Ａ、図１１Ｂに示すフローチャートを用いて、ステップＳ４１（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て、全体としての位相差方向の判断を行う。
【００９３】
図１０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９参照）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）（Ｓ３９）に対する、全体の位相差方向判断結果を示す（図１０の最右欄参照）。図１０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。すなわち、通常相関演算の対象となるエリアは、第１の焦点検出エリア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。
【００９４】
図１０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。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つでもあれば、全体の位相差方向判断結果は「合焦」となる（Ａ２行参照）。手前側に被写体がなく、合焦と判断される個別エリアがあれば、これを優先する。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。
【００９５】
また、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、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（Ａ３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（Ａ４行参照）。
【００９６】
また、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（Ａ５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（Ａ６行参照）。
【００９７】
また、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（Ａ７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（Ａ８行参照）。
【００９８】
図１１Ａおよび図１１Ｂに示すフローチャートは、図１０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１０のＡ１行で説明したように、第１の焦点検出エリア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）。
【００９９】
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１０のＡ２行で説明したように、第１の焦点検出エリア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。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）。
【０１００】
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１０のＡ３行、Ａ５行、Ａ７行で説明したように、第１の焦点検出エリア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）。
【０１０１】
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１０のＡ４行で説明したように、第１の焦点検出エリア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）。
【０１０２】
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１０のＡ６行で説明したように、第１の焦点検出エリア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）。
【０１０３】
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１０のＡ８で説明したように、第１の焦点検出エリア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、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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
このように、全体の位相差方向判断処理（図１１参照）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、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。
【０１０６】
また、全体の位相差方向判断処理（図１１参照）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。
【０１０７】
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）。但し、図１１には示してないが、上述のように不定および保留の場合であっても、拡張相関による方向判断結果が、至近の場合には、全体の位相差方向判断結果を「至近」にしている（Ｓ８１、図１０のＡ５、Ａ７参照）。
【０１０８】
次に、図１２に示す図表、および図１３に示すフローチャートを用いて、ステップＳ４３（図７参照）の全体の位相差方向判断の保留判定処理について説明する。前述したように、被写体が不安定なときなどは全体の位相差方向判断結果も不安定になり、誤った全体の位相差方向判断結果に基づいてフォーカスレンズ駆動を行うと、ピントが不安定になり、見苦しくなってしまう。全体の位相差方向判断の保留判定処理は、このような不安定なレンズ駆動を防止する。
【０１０９】
図１２は、全体の位相差方向判断の保留判定処理を行う場合の処理例を時系列で示す。横方向に記載のｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、・・・は、位相差検出用に取得した画像のフレーム番号を示す。なお、「Ｎｅａｒ」は「至近」を、「Ｆａｒ」は「無限」の意味である。「Ｎｅａｒ」「Ｆａｒ」「合焦」は、ステップＳ４１の位相差方向判断処理の中で、フレーム毎に決定される。また、この例では、方向判断の保留判定カウンタの閾値ＴＨ（図９のＳ５７、Ｓ６１参照）は「２」である。
【０１１０】
ｎフレーム目において、前回と今回の（全体の位相差）方向判断結果は異なるので、最終的な方向判断は「保留」となり、保留判定カウンタは０である。ｎ＋１フレーム目において、前回と今回の（全体の位相差）方向判断結果が同じになったので、保留判定カウンタに１を加算する。なお、有効デフォーカス量は、（全体の）位相差方向判断結果が保留でないときのデフォーカス量である。
【０１１１】
ｎ＋２フレーム目においても、ｎ＋１フレーム目と同様に、前回と今回の（全体の位相差）方向判断結果が同じであるので、保留判定カウンタに１を加算する。ｎ＋３フレーム目において、保留判定カウンタが３となり、閾値ＴＨ（２）を超えたので、最終的な（全体の位相差）方向判断結果は「Ｆａｒ」にする。また、有効デフォーカス量を更新する。この後、ｎ＋４、ｎ＋５フレーム目においても、保留判定カウンタが閾値ＴＨを超えているので、最終的な（全体の位相差）方向判断結果は「Ｆａｒ」のままにし、有効デフォーカス量を更新する。
【０１１２】
ｎ＋６フレーム目において、再び、前回の（全体の位相差）方向判断結果「Ｆａｒ」と今回の（全体の位相差）方向判断結果「Ｎｅａｒ」が異なったので、保留判定カウンタを０にクリアし、最終的な（全体の位相差）方向判断結果を「保留」とする。また、有効デフォーカス量は前フレームにおける値を保持する。なお、有効デフォーカス量が小さければ（合焦位置に近ければ）、コントラストＡＦに基づくレンズ駆動量を０にし、逆に大きければ（合焦位置から遠ければ）、現在のデフォーカス量に応じてレンズ駆動させることで、動画ＡＦの安定性と追従性を両立させる。
【０１１３】
ｎ＋７フレーム目では、前回の方向判断結果と今回の方向判断結果が同一の「Ｎｅａｒ」であることから、保留判定カウンタに１を加算する。ｎ＋８フレーム目では、今回の（全体の位相差）方向判断結果が「合焦」であることから、最終的な（全体の位相差）方向判断結果は、即、「合焦」とする。
【０１１４】
ここで、前述の有効デフォーカス量について簡単に述べておく。有効デフォーカス量は、前述したように、（全体の位相差）方向判断結果が有効なとき、すなわち、最終的な（全体の位相差）方向判断結果が「保留」以外（例えば、至近、無限、合焦）になったときのデフォーカス量である（図１３のＳ６９、Ｓ７０参照）。（全体の位相差）方向判断結果が「保留」の場合には、有効デフォーカス量は更新されず、前回の有効デフォーカス量が保持されたままとなる（図１２のｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、ｎ＋６、ｎ＋７、ｎ＋８参照）。なお、デフォーカス量は、ステップＳ２５（図５参照）におけるデフォーカス量選択処理において、選択された値とする。
【０１１５】
有効デフォーカス量は、コントラストＡＦ制御を行う際に、（全体の位相差）方向判断結果が「保留」のときに参照される。具体的には、（全体の位相差）方向判断結果が「保留」であり、有効デフォーカス量の値が小さいとき、言い換えると、合焦付近で（全体の位相差）方向判断結果が安定してないときは、レンズ駆動を抑制する。逆に、有効デフォーカス量の値が大きいとき、言い換えると、被写体が大ボケのときは、（全体の位相差）方向判断が保留であってもレンズ駆動させて追従性を確保する。これは、合焦付近ではレンズ駆動のフラツキが画像として目立つが、デフォーカス状態（ボケた状態）ではレンズ駆動のフラツキは画像として目立たないためである。また、合焦付近ではピントが合っていることから積極的なレンズ駆動は不要だが、デフォーカス状態ではレンズ駆動させて迅速にピントを合わせる方が好ましい。
【０１１６】
次に、図１３に示すフローチャートを用いて、ステップＳ４３（図７参照）の全体の位相差方向判断の保留判定処理の動作について説明する。図１３のフローにおいて、ステップＳ５１ａ〜Ｓ６７ａまでは、図９に示した個別エリアの位相差方向判断処理の保留判定処理と略同じであることから、詳しい説明を省略する。但し、図９のフローチャートのＳ５１においては、ステップＳ３３（図７参照）における通常相関演算による測距結果（方向判断結果）に基づいて判定を行っているのに対して、図１３のフローチャートのステップＳ５１ａにおいては、ステップＳ４１（図７、図１１Ａ、図１１Ｂ参照）の全体の位相差方向判断処理における全体の位相差方向判断結果に基づいて、判定を行っている点で相違している。また、ステップＳ５７ａの保留判定カウンタは、個別エリアの位相差方向判断・保留判定処理（図９参照）のステップＳ５７にて設定されたカウンタ保留判定カウンタと異なるもので、全体の位相差方向判断用の保留判定カウンタを使用する。また、カウンタ閾値は、個別エリアの位相差方向判断・保留判定処理（図９参照）のステップＳ５７にて設定されたカウンタ閾値と同じ値としてもよいし、別に異なる値として全体の位相差方向判断用カウンタ閾値を設定してもよい。
【０１１７】
ステップＳ６３ａ、Ｓ６５ａ、Ｓ６７ａにおいて、（最終的な全体の位相差）方向判断結果を決めると、次に、最終的な全体の位相差方向判断結果は「保留」か否かを判定する（Ｓ６９）。ここでは、ステップＳ６３ａ、Ｓ６５ａ、Ｓ６７ａにおいて、決められた最終的な全体の位相差方向判断結果に基づいて判定する。ステップＳ６７ａにおいて、最終的な全体の位相差方向判断結果が「保留」と決定された場合には、Ｙｅｓと判定される。
【０１１８】
ステップＳ６９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、有効デフォーカス量を更新する（Ｓ７０）。ここでは、ＡＦ制御回路１２によって算出された今回のデフォーカス量にデータを更新する。図１２に示した例では、フレームｎ＋３、ｎ＋４、ｎ＋５に相当する。
【０１１９】
一方、ステップＳ６９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」の場合には、有効デフォーカス量の更新を行わない。まだ、位相差方向が安定していないために、有効デフォーカス量を更新しない。図１２に示した例では、フレームｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、ｎ＋６、ｎ＋７、ｎ＋８に相当する。ステップＳ６９における判定結果がＹｅｓの場合、またはステップＳ７０において有効デフォーカス量を更新すると、元のフローに戻る。
【０１２０】
ここで、カウンタ閾値ＴＨと、ＡＦ駆動の関係について述べておく。カウンタ閾値ＴＨに大きい値が設定されているほど、位相差測距結果がレンズ駆動に反映されるタイミングが遅くなる。ただし、ひとたび保留判定カウンタのカウント値が閾値ＴＨを超えると、位相差測距結果は即、レンズ駆動に反映される。そのため、カウンタ閾値ＴＨの大小がＡＦ駆動に与える影響は、ＡＦ駆動の動き出しのタイミングだけである。また、位相差方向判断結果が「合焦」のときだけは、カウンタ閾値ＴＨに関係なく即、レンズ駆動に反映させる。反映させしないと、カウンタ閾値ＴＨが大きい場合には、合焦位置を通り過ぎてしまい、合焦できなくなるおそれがある。
【０１２１】
このように、全体の位相差方向判断の保留判定処理においては、最終的な全体の位相差方向判断（図１０〜図１１Ｂ参照）における判断結果が「保留」となっている場合には、有効デフォーカス量を更新せず、一方、「保留」以外の場合に、有効デフォーカス量を更新している。最終的な全体の位相差方向判断結果が「保留」となるのは、至近、無限、不定が、所定回数に亘って、安定しない場合である。最終的な全体の位相差方向判断結果が安定すると、有効デフォーカス量を更新しているので、被写体が不安定な状態であっても、最新の安定した状態のデフォーカス量でＡＦすることができ、ピントの安定性と追従性を両立させることができる。ピント状態が安定させ、画像が見苦しくなってしまうことを防止することができる。
【０１２２】
次に、図１４を用いて、ステップＳ２５（図５参照）のデフォーカス量選択について説明する。前述したように、第１の焦点検出エリア３１（通常相関演算用のエリア）内の個々のエリアにおいてデフォーカス量を算出している。このステップＳ２５におけるデフォーカス量選択は、通常相関演算によって算出された複数のデフォーカス量の中から、１つのデフォーカス量の選択を行う。
【０１２３】
図１４は、通常相関演算によって算出されたデフォーカス量の例を示す。図１４に示す例では、８つの個別エリアにおいて、１００ｍｍ、−５０ｍｍ、−７５ｍｍ等のデフォーカス量が算出され、１つの個別エリアにおいて測距不能である。本実施形態においては、各個別エリアのデフォーカス量の内、最も至近を示すデフォーカス量を位相差としてのデフォーカス量として選択する。拡張相関演算については、本実施形態においては、１つの焦点検出エリアしか設けていないため、選択を行わない。勿論、拡張相関演算の検出エリアが複数ある場合には、デフォーカス量を選択する。なお、全ての焦点検出エリアにおいて、測距不能の場合には、測距不能を示すために予め決められた値を設定する。
【０１２４】
このように、デフォーカス量選択においては、撮像面を複数に分割し、分割された焦点検出エリア毎に、デフォーカス量が算出される場合、最至近距離に対応するデフォーカス量を選択している。一般に最至近の被写体が主被写体であることが多いからである。
【０１２５】
次に、図１５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。
【０１２６】
図１５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１５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１７参照）の際に利用している（Ｓ１２１、Ｓ１２３参照）。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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（図１３のＳ６３ａ参照）。
（Ａ−ｉｉ）  外乱がないこと。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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による合焦判断のすくなとも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１６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。
【０１３５】
次に、図１７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。
【０１３６】
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１３参照）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。
【０１３７】
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１３参照）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。
【０１３８】
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（図１３のＳ６７ａ参照）。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（図１３のＳ７０参照）、（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。
【０１３９】
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（図５のＳ２５、図１４参照）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。このステップ駆動量の算出については、図１８を用いて後述する。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
次に、図１８を用いて、ステップＳ１２５における位相差によるステップ駆動量の算出を説明する。図１８において、通常相関の測距結果の欄は、第１の焦点検出エリア３１（図２参照）内の個別エリア毎に算出された複数のデフォーカス量の中から選択されたデフォーカス量を示す（図４のＳ３、図５のＳ２５、図１４参照）。また、コントラストによる判定の欄は、コントラストＡＦ用の第３の焦点検出エリア３３内の画像用画素の信号から算出したコントラスト値（焦点評価値）に基づく判定である（図４のＳ１参照）。また、拡張相関測距結果の欄は、第２の焦点検出エリア３２（図２参照）の焦点検出用画素の信号から算出されたデフォーカス量である（図５のＳ２３、図７のＳ３９参照）。ステップ駆動量の欄は、ステップＳ１２５において算出されるフォーカスレンズの駆動量を示す。駆動量は、絞りＦと画素ピッチで決まる定数δで表される。なお、図中の「−」は、ノーケア、すなわち、考慮の対象とならないことを意味する。
【０１４４】
図１８において、状態がＣ１の場合、すなわち、通常相関測距結果が５Ｆδより小さい場合には、ステップ駆動量は０．５Ｆδとする。この場合には、通常相関測距結果が５Ｆδより小さいことから、動画としては十分ピントが合って見える領域である。このため、ピント合わせのためのレンズ駆動は、ゆっくり行えばよい。
【０１４５】
状態がＣ２の場合、すなわち、通常相関測距結果が５Ｆδより大きく、１０Ｆδより小さい場合には、ステップ駆動量は２Ｆδとする。この場合には、動画としてはある程度ピントが合って見えており、それほど急いでピント合わせする必要はない。状態がＣ３の場合、すなわち、通常相関測距結果が１０Ｆδより大きい場合には、ステップ駆動量は４Ｆδとして、速やかにピント合わせさせる。
【０１４６】
通常相関によって測距結果を得ることができない場合には、状態Ｃ４〜Ｃ８に当てはまるか否か検討する。この結果、状態Ｃ４の場合、すなわち、コントラストＡＦより測距結果が、合焦付近であった場合には、ステップ駆動量を０．５Ｆδとする。この場合には、通常相関は測距不能だが、コントラストＡＦによる判定は合焦付近であり、この状態ではコントラストＡＦの測距結果を信用する。
【０１４７】
通常相関およびコントラストＡＦによって測距結果を得ることができない場合には、状態Ｃ５〜Ｃ８に当てはまるか否かを検討する。この結果、状態Ｃ５の場合、すなわち、拡張相関による測距結果が５Ｆδ以内であった場合には、ステップ駆動量を１Ｆδとする。この場合には、通常相関は測距不能だが、拡張相関による測距結果では、デフォーカス量が大きくない。合焦付近である可能性が高いので、ステップ駆動量は１Ｆδに抑える。
【０１４８】
また、状態Ｃ６の場合、すなわち、拡張相関による測距結果が５Ｆδよりも大きい場合には、ステップ駆動量を４Ｆδとする。この場合は、通常相関が測距不能で拡張相関のデフォーカス量が大きく、大ボケ状態である可能性が高い。大ボケ状態においては、ステップ駆動量を大きめにし、追従性を確保したいので、ステップ駆動量として４Ｆδを設定する。
【０１４９】
通常相関、コントラストＡＦ、および拡張相関によって測距結果を得ることができない場合には、状態Ｃ７、Ｃ８に当てはまるか否かを検討する。この結果、状態Ｃ７の場合、すなわち、レンズ駆動状態が、一方向へ連続駆動している場合には、ステップ駆動量を４Ｆδまで徐々に増やす。通常相関も拡張相関も測距不能の場合には、大ボケ状態なのか、信頼性不足なのか判断できない。そこで、コントラストＡＦによる方向判断結果に基づいてステップ駆動が一定方向に続いていた場合には、ステップ駆動量を徐々に大きくしていく。
【０１５０】
状態Ｃ１〜Ｃ７のいずれにも当てはまらない場合（状態Ｃ８）には、ステップ駆動量を１Ｆδにする。この場合には、Ｃ７の状態で、コントラストＡＦによる方向判断が一定方向に続かない場合は、合焦付近で行ったり来たりしている可能性もある。そこで、ステップ駆動量は１Ｆδに抑える。
【０１５１】
このように、図１８に示すステップ駆動量の算出においては、通常相関測距結果、コントラストＡＦによる判定結果、拡張相関測距結果、レンズ駆動状態の順に、測距結果や判定結果等を用いて、ステップ駆動量を求めていた。通常相関、拡張相関、コントラストＡＦ等の測距結果等を総合的に判断していることから、動きのある被写体に対しても高い追従性のあるフォーカス制御を行うことができる。なお、図１８に示すステップ駆動量は、例示であり、位相差ＡＦおよびコントラストＡＦ等の測距精度、またレンズ駆動機構の追従性等、種々の状態を考慮して、適宜、変更してもよい。
【０１５２】
以上説明したように、本発明の一実施形態においては、撮影レンズを通過する光束を受光して画像信号および位相差検出用信号を生成可能な撮像素子７を有し、撮像素子における光束が受光される領域に、少なくとも一部が共通な複数の焦点検出領域を設定し（例えば、図２参照）、画像信号および位相差検出用信号に基づいて焦点調節を実行する（例えば、図４参照）。そして、複数の焦点検出領域のうちの第１の焦点検出領域の位相差検出用信号に基づく位相差検出により、第１のフォーカス方向と第１のピントずれ量を算出し（例えば、図７のＳ３１〜Ｓ３７参照）、複数の焦点検出領域のうちの第２の焦点検出領域の位相差検出用信号に基づく位相差検出により、第１のピントずれ量よりも大きいピントずれ量を検出可能であって、第２のフォーカス方向とピントずれ量を算出し（例えば、図７のＳ３９参照）、第１の焦点検出領域の画像信号と第２の焦点検出領域と少なくとも一部が共通の第３の焦点検出領域の画像信号に基づいて、それぞれのコントラスト情報を算出して合焦に向かう第３のフォーカス方向を算出する（例えば、図４のＳ１）。第１のフォーカス方向と第２のフォーカス方向と第３のフォーカス方向に基づいて、焦点調節するフォーカス方向を決定する（例えば、図４の１５、図１５参照）。このため、焦点検出エリア内で最も手前にある被写体に対してもピントを合わせることができるとともに、動きのある被写体に対しても高い追従性のあるフォーカス制御を行うことができる。すなわち、第２の焦点検出領域は、第１のピントずれ量よりお大きいピントずれ量を検出可能であることから、近距離側に被写体がある場合であってもピントずれ量を検出ことができ、また被写体に動きが有る場合（カメラ１００の向きを大きく変えた場合も含む）でも近距離側から遠距離側までピントずれ量を検出することができるためである。
【０１５３】
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、第１の焦点検出エリア３１と第２の焦点検出エリア３２からの焦点検出用信号のみで、フォーカス方向の判断を行う。
【０１５４】
なお、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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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】
【０１６０】
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・・・第１の焦点検出エリア、３２・・・第２の焦点検出エリア、３３・・・第３の焦点検出エリア、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】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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