(57)【要約】【課題】簡単かつ短時間で補正値を得ることができるようにし、センサ別体型位相差検出方式によるＡＦのより高精度化を実現する。【解決手段】撮像装置は、撮像画素群及び焦点検出画素群を有する撮像素子１０８と、焦点検出画素群からの出力に基づいて、撮像光学系の焦点状態を示す第１の焦点情報を算出する第１の焦点情報算出手段２０２と、撮像光学系からの光束のうち２分割された第２の光束により形成された２像を光電変換する、撮像素子とは別体の受光素子１０５と、受光素子からの出力に基づいて、撮像光学系の焦点状態を示す第２の焦点情報を算出する第２の焦点情報算出手段２０２と、第１の焦点情報と第２の焦点情報とに基づいて補正値を算出する補正値算出手段２０２と、該補正値により補正された第２の焦点情報に基づいて撮像光学系のフォーカス制御を行う制御手段２０２とを有する。【選択図】図８
2010113073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系からの光束により形成された被写体像を光電変換する撮像画素群、及び前記撮像光学系からの光束のうち２分割された第１の光束により形成された２像を光電変換する焦点検出画素群を有する撮像素子と、
前記焦点検出画素群からの出力に基づいて、前記撮像光学系の焦点状態を示す第１の焦点情報を算出する第１の焦点情報算出手段と、
前記撮像光学系からの光束のうち２分割された第２の光束により形成された２像を光電変換する、前記撮像素子とは別体の受光素子と、
前記受光素子からの出力に基づいて、前記撮像光学系の焦点状態を示す第２の焦点情報を算出する第２の焦点情報算出手段と、
前記第１の焦点情報と前記第２の焦点情報とに基づいて補正値を算出する補正値算出手段と、
前記補正値により補正された前記第２の焦点情報に基づいて前記撮像光学系のフォーカス制御を行う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】
前記補正値算出手段は、前記フォーカス制御及び記録用画像の撮像動作が行われるごとに前記補正値を算出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】
該撮像装置は、
表示素子と、
光学ファインダとを有し、
前記撮像光学系からの光束を前記撮像素子に導き、該撮像素子からの出力を用いて生成されたファインダ画像を前記表示手段に表示する第１のモードと、前記撮像光学系からの光束を前記光学ファインダに導く第２のモードとに切り替えが可能であり、
前記補正値算出手段は、前記第１のモードと前記第２のモードとの間での切り替えが行われるごとに前記補正値を算出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４】
前記補正値算出手段は、前記第１の焦点情報と前記第２の焦点情報との差が所定値より小さい場合に前記補正値を算出することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項５】
該撮像装置の動きを検出する動き検出手段を有し、
前記補正値算出手段は、前記第１の焦点情報算出手段が前記焦点検出画素群からの出力を取得した時点と前記第２の焦点情報算出手段が前記受光素子からの出力を取得した時点との間で前記動き検出手段により検出された前記動きの量が所定値より小さい場合に前記補正値を算出することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項６】
撮像光学系からの光束により形成された被写体像を光電変換する撮像画素群、及び前記撮像光学系からの光束のうち２分割された第１の光束により形成された２像を光電変換する焦点検出画素群を有する撮像素子と、前記撮像光学系からの光束のうち２分割された第２の光束により形成された２像を光電変換する、該撮像素子とは別体の受光素子とを有する撮像装置のフォーカス制御方法であって、
前記焦点検出画素群からの出力に基づいて、前記撮像光学系の焦点状態を示す第１の焦点情報を算出するステップと、
前記受光素子からの出力に基づいて、前記撮像光学系の焦点状態を示す第２の焦点情報を算出するステップと、
前記第１の焦点情報と前記第２の焦点情報とに基づいて補正値を算出するステップと、
前記補正値により補正された前記第２の焦点情報に基づいて前記撮像光学系のフォーカス制御を行うステップとを有することを特徴とする撮像装置の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、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に関し、特に撮像素子を用いて位相差検出を行う撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置のＡＦ（オートフォーカス）方式として、ＴＴＬ位相差検出方式が知られている。ＴＴＬ位相差検出方式では、撮像光学系からの光束の一部を２つに分割し、該２つの分割光束により形成される２像のずれ量（位相差）を求める。そして、該位相差に基づいて、撮像光学系のデフォーカス量を算出し、該デフォーカス量を０に近づけて合焦状態を得るために必要なフォーカスレンズの駆動量を算出する。
【０００３】
撮像光学系の射出瞳を通過した光束を２つに分割して各分割光束に対応する信号を得るためには、光路中にクイックリターンミラーやハーフミラー等の光路分割手段を設け、その先に焦点検出光学系とＡＦセンサが設けられる場合が多い。このように、撮影画像を取得するための撮像素子とは別のＡＦセンサを用いた位相差検出方式を、ここではセンサ別体型位相差検出方式と呼ぶ。
【０００４】
センサ別体型位相差検出方式は、合焦状態を得るために必要なフォーカスレンズの駆動量を直接算出することができるため、短時間でフォーカス動作を行うことができるという特長がある。ただし、撮像光学系及び焦点検出光学系を介してＡＦセンサ上に２像を形成する光束と、撮像光学系を介して撮像素子上に被写体像を形成する光束とが異なるため、両者の差分を補正するような補正機構が必要であり、合焦精度はこの補正機構の精度に影響される。
【０００５】
一方、別のＡＦ方式として、コントラスト検出方式も知られている。コントラスト検出方式では、撮像素子の出力信号に基づいて生成された映像信号から高周波成分を抽出し、該高周波成分のレベルがピークに向かう方向にフォーカスレンズを駆動する。そして、最終的に高周波成分のレベルが所定のピーク範囲に到達することで、合焦状態と判定する。このようなコントラスト検出方式では、撮像素子の出力信号に基づいて得られた映像信号を用いてＡＦを行うので、センサ別体型位相差検出方式と比べてより高い合焦精度が得られる。
【０００６】
ただし、センサ別体型位相差検出方式のように合焦状態を得るために必要なフォーカスレンズの駆動量を直接算出することができないため、合焦状態を得るために時間がかかってしまう。
【０００７】
このような異なる２つのＡＦ方式を長所を組み合わせたＡＦ方式が特許文献１及び特許文献２にて開示されている。これら特許文献にて開示されたＡＦ方式では、コントラスト検出方式による合焦状態が得られたときにセンサ別体型位相差検出方式により算出されたデフォーカス量を補正値としてメモリに記憶する。そして、このような調整動作の後、センサ別体型位相差検出方式により算出されたデフォーカス量又はフォーカスレンズの駆動量を該補正値を用いて補正することで、センサ別体型位相差検出方式によるＡＦをより高精度に行うことができる。
【特許文献１】特開２００３−２９５０４７号公報
【特許文献２】特開２０００−２９２６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１，２にて開示されたＡＦ方式では、コントラスト検出方式によるＡＦを行った後に、続けてセンサ別体型位相差検出方式によるＡＦを行う必要があり、これら一連の調整動作が完了するまでに時間がかかってしまう。
【０００９】
また、コントラスト検出方式のＡＦによってできるだけ高精度の合焦結果を得るためには、調整動作時に専用のチャート等の特定の被写体や十分な明るさを得るための照明を準備することが求められる。このため、ユーザは調整動作を行うための専用の動作モードを設定したり専用の環境を準備したりする必要があり、時間や手間を要する。
【００１０】
本発明は、簡単かつ短時間で補正値を得ることができ、センサ別体型位相差検出方式によるＡＦのより高精度化を実現できるようにした撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一側面としての撮像装置は、撮像光学系からの光束により形成された被写体像を光電変換する撮像画素群、及び撮像光学系からの光束のうち２分割された第１の光束により形成された２像を光電変換する焦点検出画素群を有する撮像素子と、焦点検出画素群からの出力に基づいて、撮像光学系の焦点状態を示す第１の焦点情報を算出する第１の焦点情報算出手段と、撮像光学系からの光束のうち２分割された第２の光束により形成された２像を光電変換する、撮像素子とは別体の受光素子と、受光素子からの出力に基づいて、撮像光学系の焦点状態を示す第２の焦点情報を算出する第２の焦点情報算出手段と、第１の焦点情報と第２の焦点情報とに基づいて補正値を算出する補正値算出手段と、該補正値により補正された第２の焦点情報に基づいて撮像光学系のフォーカス制御を行う制御手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の他の一側面としてのフォーカス制御方法は、撮像光学系からの光束により形成された被写体像を光電変換する撮像画素群、及び撮像光学系からの光束のうち２分割された第１の光束により形成された２像を光電変換する焦点検出画素群を有する撮像素子と、撮像光学系からの光束のうち２分割された第２の光束により形成された２像を光電変換する、該撮像素子とは別体の受光素子とを有する撮像装置に適用される。該フォーカス制御方法は、焦点検出画素群からの出力に基づいて、撮像光学系の焦点状態を示す第１の焦点情報を算出するステップと、受光素子からの出力に基づいて、撮像光学系の焦点状態を示す第２の焦点情報を算出するステップと、第１の焦点情報と第２の焦点情報とに基づいて補正値を算出するステップと、補正値により補正された第２の焦点情報に基づいて撮像光学系のフォーカス制御を行うステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、コントラスト検出方式によらずに、撮像素子の焦点検出画素群を用いて得られた焦点情報と受光素子（ＡＦセンサ）を用いて得られた焦点情報に基づいて補正値を算出することができる。このため、簡単かつ短時間で補正値を得ることができ、センサ別体型位相差検出方式によるＡＦのより高精度化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１には、本発明の実施例１である撮像装置としての一眼レフデジタルカメラの構成を示している。（ａ）は光学ファインダモード（第２のモード）の状態を、（ｂ）はライブビューモード（第１のモード）及び記録用画像の撮像動作時の状態を示している。
【００１６】
図１において、１０１はカメラ本体であり、その前面には撮像レンズ（撮像光学系）１０２が着脱可能に装着される。カメラ本体１０１と撮像レンズ１０２は、マウント接点群１１２を介して電気的に接続される。撮像レンズ１０２の中には、絞り１１３が設けられており、カメラ本体１０１内に取り込む光量を調節することができる。
【００１７】
１０３はメインミラーであり、ハーフミラーにより構成されている。メインミラー１０３は光学ファインダモードでは、撮像レンズ１０２からの光路（以下、撮像光路という）上に斜めに配置され、撮像レンズ１０２からの光束の一部を反射してファインダ光学系に導く。また、光学ファインダモードでは、メインミラー１０３を透過した光束は、メインミラー１０３の背後に配置されたサブミラー１０４で反射されてＡＦセンサ１０５へと導かれる。ライブビューモードでは、メインミラー１０３及びサブミラー１０４は、撮像光路外に退避する。
【００１８】
ＡＦセンサ１０５は、後述する撮像素子とは別体として設けられ、センサ別体型位相差検出方式のＡＦを実現するための受光素子である。ＡＦセンサ１０５は、サブミラー１０４を介した撮像レンズ１０２からの光束を２分割し、該分割された２つの光束（第２の光束）に２像（第２の２像）を形成させる二次結像レンズ（図示せず）を含む。また、ＡＦセンサ１０５は、該２像を光電変換する対のラインセンサ（以下、ラインセンサ対という）を含む。各ラインセンサは、複数の光電変換素子が一列に並べられることで構成されている。ラインセンサ対は、２像を光電変換して該２像に対応する２つの像信号を出力する。
【００１９】
２つの像信号は、図８にて後述する撮像制御回路２０２に送られる。撮像制御回路２０２は、２つの像信号に対して相関演算を行い、該２つの像信号のずれ量（方向を含む）としての位相差（以下、ＡＦセンサ位相差という）を算出する。そして、撮像制御回路２０２は、該ＡＦセンサ位相差に基づいて、撮像レンズ１０２の焦点状態を示す第２の焦点情報であるデフォーカス量（方向を含む）を算出する。なお、実際には、ラインセンサ対は１つだけでなく、撮像画面内に複数設けられた焦点検出領域に対応するよう複数設けられている。複数の焦点検出領域のうち、カメラにより自動的に又は撮影者により選択された１つの焦点検出領域に対応するラインセンサ対からの２つの像信号に基づいて上記デフォーカス量が算出される。
【００２０】
撮像制御回路２０２は、該デフォーカス量に基づいて、撮像レンズ１０２内の不図示のフォーカスレンズの合焦状態を得るための駆動量（方向を含む）を算出する。フォーカスレンズを該駆動量だけ移動させることで、光学ファインダモードにおいて、センサ別体型位相差検出方式のＡＦ（フォーカス制御）による合焦状態が得られる。
【００２１】
１０８はＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等により構成される撮像素子である。１０６はローパスフィルタであり、１０７はフォーカルプレーンシャッタである。
【００２２】
１０９はピント板であり、撮像レンズ１０２の予定結像面に配置されている。１１０はファインダ光路を変更するためのペンタプリズムである。１１４はアイピースであり、撮影者はアイピース１１４を通してピント板１０９を見ることによって、被写体を観察することができる。ピント板１０９、ペンタプリズム１１０及びアイピース１１４によってファインダ光学系が構成される。
【００２３】
１１１はＡＥセンサであり、ペンタプリズム１１０からの光束の一部を用いて測光を行う。
【００２４】
１１５はレリーズボタンであり、半押し（第１ストローク）操作及び全押し（第２ストローク）操作が可能である。レリーズボタン１１５が半押し操作されると、ＡＥやＡＦ等の撮像準備処理が行われ、全押し操作されると、撮像素子１０８が露光されて記録用画像を取得するための撮像処理が行われる。以下の説明では、レリーズボタン１１５が半押し操作されることをＳＷ１−ＯＮといい、全押し操作されることをＳＷ２−ＯＮという。
【００２５】
１１６はライブビュー開始／終了ボタンであり、このボタンが操作されるごとに、光学ファインダモードとライブビューモードとが切り替わる。ライブビューモードでは、撮像レンズ１０２からの光束がダイレクトに撮像素子１０８に導かれる。そして、撮像素子１０８からの出力信号に基づいて生成されたライブビュー画像（電子ビューファインダ画像）がカメラ本体１０１の背面に設けられた液晶ディスプレイ等の表示素子１１７に表示される。これにより、ファインダ光学系を介さずに被写体を観察することができる。
【００２６】
ライブビューモードでは、撮像レンズ１０２からの光束はＡＦセンサ１０５には導かれない。しかし、後述するように、撮像素子１０８の一部の画素からの出力信号を用いた位相差検出方式（以下、センサ一体型位相差検出方式という）によるＡＦ（フォーカス制御）を行うことができる。
【００２７】
１１８はカメラ本体１０１の動き（姿勢の変化）を検出する姿勢センサ（動き検出手段）であり、ＧＰＳや電子コンパス、ジャイロセンサ等により構成される。姿勢センサ１１８を設けることで、カメラの位置や向いている方向を特定することができる。また、ある時点ｔ１での姿勢センサ１１８の出力と、別の時点ｔ２での姿勢センサ１１８の出力とを比較することによって、ｔ１〜ｔ２間にカメラ本体１０１が動いたか否かを判定することができる。
【００２８】
センサ一体型位相差検出方式によるＡＦについて説明する。本実施例では、撮像素子１０８は、撮像レンズ１０２からの光束により形成された被写体像を光電変換して、ライブビュー画像や記録用画像を生成するために用いられる撮像信号（画素信号）を出力する撮像画素群を有する。また、撮像素子１０８は、撮像レンズ１０２からの光束のうち、後述する瞳分割機能によって２分割された光束（第１の光束）により形成された２像（第１の２像）を光電変換する焦点検出画素群を有する。
【００２９】
図２を用いて撮像画素群と焦点検出画素群について説明する。図２の（ａ）には、２行×２列の撮像画素群を示している。本実施例では、撮像素子１０８として、Ｒ（Ｒｅｄ），Ｇ（Ｇｒｅｅｎ），Ｂ（Ｂｌｕｅ）の原色カラーフィルタがベイヤー配列された２次元単板ＣＭＯＳカラーイメージセンサが用いられている。
【００３０】
ベイヤー配列では２行×２列の４画素のうち対角方向にＧ画素が配置され、他の２画素としてＲとＢの画素が配置される。撮像素子１０８の全体にこの２行×２列の画素配置が繰り返されている。
【００３１】
図２の（ａ）に示した撮像画素の断面Ａ−Ａを（ｂ）に示す。ＭＬは各画素の前面に配置されたマイクロレンズであり、ＣＦＲはＲのカラーフィルタ、ＣＦＧはＧのカラーフィルタである。ＰＤは、ＣＭＯＳセンサの光電変換部を模式的に示している。ＣＬは、ＣＭＯＳセンサ内の各種信号を伝達する信号線を形成するための配線層である。ＴＬは、撮像光学系を模式的に示している。
【００３２】
撮像画素のマイクロレンズＭＬと光電変換部ＰＤは、撮像光学系ＴＬを通過した光束を可能な限り有効に取り込むように構成されている。すなわち、撮像光学系ＴＬの射出瞳ＥＰと光電変換部ＰＤとはマイクロレンズＭＬにより共役関係に置かれ、かつ光電変換部ＰＤの有効面積が大きく設定されている。
【００３３】
また、図２の（ｂ）では、Ｒ画素への入射光束を示しているが、Ｇ画素及びＢ画素へも同様に撮像光学系ＴＬを通過した光束が入射する。したがって、ＲＧＢの各撮像画素に対応した射出瞳ＥＰの径は大きくなり、被写体からの光束を効率良く取り込むことができる。これにより、ライブビュー画像や記録用画像を生成するために用いられる撮像信号のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００３４】
図３の（ａ）には、水平方向（横方向）に撮像光学系の瞳分割を行う焦点検出画素群を含む２行×２列の画素群の平面図である。Ｇ画素は、輝度情報の主成分となるＧ撮像信号を出力する。人間の画像認識特性は輝度情報に敏感であるため、Ｇ画素が欠損すると画質劣化が認められやすい。逆に、Ｒ，Ｂ画素は、主として色情報を取得する画素であるが、人間は色情報には鈍感であるため、色情報を取得する画素に多少の欠損が生じても画質劣化が認識されにくい。このため、本実施例では、図２（ａ）に示した２行×２列の撮像画素のうち、Ｇ画素は撮像画素として残し、ＲとＢの画素の一部を焦点検出画素に置き換えている。図３（ａ）において、焦点検出画素をＳＡ，ＳＢで示す。
【００３５】
図３の（ａ）に示した焦点検出画素の断面Ｂ−Ｂを（ｂ）に示す。焦点検出画素におけるマイクロレンズＭＬと光電変換部ＰＤは、図２（ｂ）に示した撮像画素のマイクロレンズＭＬと光電変換部ＰＤと同じである。
【００３６】
本実施例では、焦点検出画素からの画素信号は、ライブビュー画像や記録用画像を生成するためには用いないため、焦点検出画素にはカラーフィルタの代わりに、透明膜ＣＦＷ（Ｗｈｉｔｅ）が配置されている。また、焦点検出画素に瞳分割機能を持たせるために、配線層ＣＬの開口部（以下、絞り開口部という）ＯＰＨＡ，ＯＰＨＢが、マイクロレンズＭＬの中心線に対して一方向に偏って配置されている。
【００３７】
具体的には、焦点検出画素ＳＡにおいては、絞り開口部ＯＰＨＡは右側に偏って配置されており、撮像光学系ＴＬの射出瞳のうち左側の射出瞳領域ＥＰＨＡを通過した光束を受光する。一方、焦点検出画素ＳＢの絞り開口部ＯＰＨＢは左側（つまりは絞り開口部ＯＰＨＡとは逆側）に偏って配置されており、撮像光学系ＴＬの射出瞳のうち右側の射出瞳領域ＥＰＨＢを通過した光束を受光する。これにより、焦点検出画素ＳＡ，ＳＢは、同一被写体の２像（第１の２像）を受光し、これらを光電変換することができる。
【００３８】
複数の焦点検出画素ＳＡを水平方向に規則的に配列し、該２像のうちこれらの焦点検出画素群ＳＡ上に形成される一方の像をＡ像とする。また、複数の焦点検出画素群ＳＢを水平方向に規則的に配列し、該２像のうちこれらの焦点検出画素群ＳＢ上に形成される他方の像をＢ像とする。焦点検出画素群ＳＡ，ＳＢによってＡ像とＢ像を光電変換し、該焦点検出画素群ＳＡ，ＳＢから出力される像信号のずれ量（方向を含む）としての位相差（以下、焦点検出画素位相差という）を算出する。そして、該焦点検出画素位相差に基づいて、撮像レンズ１０２の焦点状態を示す第１の焦点情報であるデフォーカス量（方向を含む）を求めることができる。
【００３９】
垂直方向（縦方向）でのＡ像とＢ像の位相差を検出する場合には、焦点検出画素ＳＡの絞り開口部ＯＰＨＡを上側に、焦点検出画素ＳＢの絞り開口部ＯＰＨＢを下側にそれぞれ偏らせて配置すればよい。つまり、図３（ａ）に示した焦点検出画素ＳＡ，ＳＢを９０度回転させ配置すればよい。
【００４０】
図４には、撮像素子上での撮像画素群及び焦点検出用画素群の配置例を示している。本実施例のカメラでは、ライブビューモードにおいて表示素子１１７に画像を表示するフレームレートを高くするため、Ｈ（水平）方向及びＶ（垂直）方向のそれぞれでの読み出し画素数が各方向の全画素の１／３になるように間引きされる。図中にＧ，Ｒ，Ｂを付した撮像画素は、間引きされたときに画素信号が読み出される画素である。記号の書かれていない白抜き画素は、間引きされたときには画素信号が読み出されない画素であるが、これらの画素の画素信号も全画素読み出し（例えば、記録用画像の取得時）には読み出される。
【００４１】
また、焦点検出画素群ＳＡ，ＳＢは、このように間引きされた状態でも画素信号が読み出せるように、撮像画素の間引き周期にかからないように配置されている。焦点検出画素群ＳＡ，ＳＢが画像生成に使用されないことを考慮して、本実施例では、焦点検出画素群ＳＡ，ＳＢを、Ｈ及びＶ方向に間隔を空けて離散的に配置している。また、焦点検出画素群ＳＡ，ＳＢによる画像上での画素欠損（つまりは画像の劣化）が目立ちにくくなるように、焦点検出画素はＧ画素の位置に配置しないことが望ましい。
【００４２】
本実施例では、図４中に太い黒枠で示された間引き時の４行×列の４画素（間引きしない場合の画素配置では、１２行×１２列の画素）を含む１ブロック内に、一対の焦点検出画素ＳＡ，ＳＢを配置している。図中のＢＬＯＣ＿Ｈ（ｉ，ｊ）はブロック名を表している。また、４×４ブロックが１つの画素ユニットとして扱われる。１つの画素ユニットが１つの焦点検出領域に対応する。
【００４３】
１つの画素ユニットにおいて、Ｘ方向にて同一位置にあり、Ｙ方向に位置が異なるブロックでは、焦点検出画素ＳＡ，ＳＢを水平方向に間引き時にて１画素（間引きしない場合は３画素）ごとにシフトさせている。これを図中に矢印で示している。これは、離散的に配置された焦点検出画素群のサンプリング特性を改善するためである。すなわち、焦点検出画素ＳＡ，ＳＢはＸ方向に瞳分割された画素であるため、Ｘ方向にはサンプリングが密になるようにシフト量を１画素単位で行っている。また、同様の理由から、Ｙ方向にて同一位置にあり、Ｘ方向にて位置が異なるブロックでは、焦点検出画素ＳＡ，ＳＢを垂直方向に間引き時にて１画素（間引きしない場合は３画素）ごとにシフトさせている。
【００４４】
そして、複数の画素ユニットが撮像素子の全面における複数の焦点検出領域に対応する位置に配置される。そして、前述したように選択された焦点検出領域に対応する焦点検出画素ＳＡ，ＳＢからの画素信号（つまりは２つの像信号）を読み出す。なお、図４は水平方向における像信号を取得してＡＦに用いる場合の例であるが、垂直方向における像信号を取得する場合は、図４での水平及び垂直方向を転置した図５に示すような画素配置とすればよい。
【００４５】
さらに、焦点検出画素を、図４に示した配置と図５に示した配置とを組み合わせた市松状に配置すると、図６に示すような配置となり、水平方向と垂直方向でそれぞれ像信号を得ることができる。
【００４６】
なお、実際のＡＦ演算においては、図７に示すように、１つの画素ユニット内の複数の焦点検出画素を１つの画素として扱い、該複数の焦点検出画素からの画素信号を加算平均することによって該１つの画素からの出力のＳ／Ｎ比を向上させることができる。図７の例では、２つの焦点検出画素からの画素信号を平均化して１つの画素としての出力を得る場合を示しているが、平均化する焦点検出画素数は任意である。
【００４７】
本実施例の撮像素子１０８は、図６に示す画素配置を持ち、センサ一体型位相差検出方式によるＡＦを行うことができる。
【００４８】
以上説明したように、本実施例のカメラでは、光学ファインダモードではセンサ別体型位相差検出方式によるＡＦを行い、ライブビューモードではセンサ一体型位相差検出方式によるＡＦを行うことができる。
【００４９】
次に、本実施例のカメラにおける電気的構成について、図８を用いて説明する。なお、図１に示した構成要素には、図８に同符号を用いて示している。
【００５０】
図８において、撮像レンズ１０２から入射した光束は、絞り１１３を通過してメインミラー１０３に到達する。図８では、サブミラー１０４の図示を省略している。メインミラー１０３は、入射光束を反射光束と透過光束とに分離してそれぞれをＡＥセンサ１１１及びＡＦセンサ１０５に導く光学ファインダモードと、メインミラー１０３（及びサブミラー１０４）を撮像光路外に退避させるライブビューモードとで切り替えられる。
【００５１】
ライブビューモードにおいては、シャッタ１０７を開く。このため、入射光束はそのまま撮像素子１０８に到達する。撮像素子１０８から出力されたアナログ撮像信号は、Ａ／Ｄ変換器２０７によりデジタル信号に変換されて画像生成手段としての信号処理回路２０８に入力される。信号処理回路２０８は、撮像信号に対して各種信号処理を行うことでカラー画像信号を生成する。カラー画像信号は表示回路２０９に所定の周期で送られる。これにより、図１に示した表示素子１１７に、ライブビュー画像（動画像）が表示される。
【００５２】
なお、撮像時には、ＳＷ２−ＯＮに応じて、ライブビューモードと同様にして（但し、ライブビュー画像よりも多い画素数で）生成された記録用画像（静止画像）としてのカラー画像信号が記録回路２１０に送られる。これにより、記録用画像が不図示の記録媒体（半導体メモリ、光ディスク等）に記録される。また、記録用画像としてのカラー画像信号は、表示回路２０９を介して表示素子１１７に所定時間の間、表示される。
【００５３】
また、ライブビューモードにおいて、信号処理回路２０８は、撮像素子１０８上の焦点検出画素群により得られた２つの像信号を撮影制御回路２０２に送る。撮影制御回路２０２は、焦点検出画素群からの２つの像信号に対して相関演算を行い、該２つの像信号の焦点検出画素位相差を算出する。そして、撮像制御回路２０２は、該焦点検出画素位相差に基づいて、撮像レンズ１０２のデフォーカス量を算出し、該デフォーカス量に基づいて、レンズ駆動回路２０６を介してフォーカスレンズを駆動する。
【００５４】
光学ファインダモードでは、ＡＥセンサ１１１は測光信号を撮影制御回路２０２に送る。また、ＡＦセンサ１０５は、ラインセンサ対により得られた２つの像信号を撮影制御回路２０２に送る。
【００５５】
撮影制御回路２０２は、ＡＥセンサ１１１から得られた測光信号に基づいて、撮像動作時における絞り１１３の開口径やシャッタスピードを決定する。撮影制御回路２０２は、撮像時には、ＳＷ２−ＯＮに応じて、絞り駆動回路２０５及びシャッタ（ＳＨ）駆動回路２０３を介して絞り１１３とシャッタ１０７を、決定した開口径やシャッタスピードに基づいて制御する。なお、絞り駆動回路２０５は、撮像レンズ１０２内に設けられている。
【００５６】
また、光学ファインダモードにおいて、撮影制御回路２０２は、ＳＷ１−ＯＮに応じて、前述したようにＡＦセンサ１０５からの２つの像信号に対して相関演算を行い、該２つの像信号のＡＦセンサ位相差を算出する。そして、撮像制御回路２０２は、該ＡＦセンサ位相差に基づいて撮像レンズ１０２のデフォーカス量を算出し、該デフォーカス量に基づいて、レンズ駆動回路２０６を介してフォーカスレンズを駆動する。なお、レンズ駆動回路２０６は、撮像レンズ１０２に設けられている。
【００５７】
また、撮影制御回路２０２は、第１の焦点情報算出手段、第２の焦点情報算出手段、補正値算出手段及び制御手段として機能する。
【００５８】
次に、図９に示すフローチャートを用いて、本実施例のカメラの動作について説明する。該動作は、撮像制御回路２０２に格納されたコンピュータプログラムに従って実行される。ここでは、カメラが光学ファインダモードに設定されているものとする（ステップＳ９０１）。
【００５９】
ステップＳ９０２では、撮像制御回路２０２は、ＳＷ１−ＯＮになったか否かを判定し、ＳＷ１−ＯＮであればステップＳ９０３に進む。ＳＷ１−ＯＮでなければ、ステップＳ９０２を繰り返す。
【００６０】
ステップＳ９０３では、撮像制御回路２０２は、姿勢センサ１１８の出力（前述した時点ｔ１での出力に相当する）Ｐ１を取得して不図示のメモリに記憶させる。また、撮像制御回路２０２は、前述したように、センサ別体型位相差検出方式によるＡＦを行うために、ＡＦセンサ位相差を求め、さらにデフォーカス量を算出する。
【００６１】
そして、撮像制御回路２０２は、該デフォーカス量に基づいて合焦状態を得るためのフォーカスレンズの駆動量を求め、レンズ駆動回路２０６を介して該駆動量だけフォーカスレンズを移動させる。
【００６２】
フォーカスレンズの駆動後は、理想的な条件下であれば、ＡＦセンサ１０５から得られるデフォーカス量は０となるはずであり、フォーカスレンズはデフォーカス量が０となる位置を目標として駆動される。しかし、実際には、製造上のばらつき等により現れるＡＦ用光学系と撮像レンズ１０２（撮像光学系）との光路差を吸収するため、ある調整値（補正値）としてカメラ内のメモリに保存されたデフォーカス量（＝Ａ）を目標値としてフォーカスレンズが駆動される。
【００６３】
撮像制御回路２０２は、フォーカスレンズの駆動（ＡＦ）が終了すると、複数のラインセンサ対のうちＡＦに使用したラインセンサ対の位置をメモリに記憶させる。また、撮像制御回路２０２は、ＡＦ終了後に、ＡＦセンサ位相差を再度取得し、該ＡＦセンサ位相差からデフォーカス量（第２の焦点情報）Ｄ１を算出するとともに、その信頼度Ｒ１も算出する。そして、ＡＦ終了後のデフォーカス量Ｄ１と信頼度Ｒ１をメモリに記憶させる。また、ＡＦ終了後に上記ラインセンサ対から得られた２つの像信号Ｓ１もメモリに記憶させる。
【００６４】
ここで、デフォーカス量Ｄ１は、ＡＦ動作の終了後に取得されるデフォーカス量であるため、理想的には前述した目標値（調整値）であるＡという値になる。しかし、実際のＡＦ動作においては、フォーカスレンズの制御性やＡＦセンサ１０５の出力のばらつき等により、デフォーカス量が目標値（調整値）と全く同じ値になるまで追い込むことはせず、ある合焦幅（±Ｐ）内に収まるようにフォーカスレンズを制御する。すなわち、Ｄ１は、
（Ａ−Ｐ）≦Ｄ１≦（Ａ＋Ｐ）
を満たす範囲の数値をとり、必ずしも目標値（調整値）Ａとは完全に一致しない。
【００６５】
また、ＡＦ演算結果（ここでは、デフォーカス量）の信頼度に関しては、定量化するのに様々な方式が提案されているが、本実施例においては、Ａ像とＢ像の像信号の形状の一致度が高いほど信頼度が高いと判定する。ここでは、全部でｎ個（複数個）の光電変換素子により構成されるラインセンサによりＡＦ後に得られるＡ像及びＢ像の像信号をそれぞれＡｉ，Ｂｉ（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）とする。信頼度Ｒは、
【００６６】
【数１】
2010113073.tif 000003
【００６７】
により算出される。Ａ像の像信号とＢ像の像信号の一致度が高いほどＲの値は小さくなるが、実際の信頼度は、Ｒの値が小さいほど高くなる。
【００６８】
ステップＳ９０４では、撮像制御回路２０２は、ＳＷ２−ＯＮか否かを判定する。ＳＷ２−ＯＮであれば、ステップＳ９０５へ進み、そうでなければステップＳ９０４を繰り返す。
【００６９】
ステップＳ９０５では、撮像制御回路２０２は、ミラー駆動回路２０４を介してメイン及びサブミラー１０３，１０４を撮像光路外に退避させ、記録用画像を取得するための撮像素子１０８の露光動作、つまりは撮像動作を行う。そして、ステップＳ９０６へ進む。
【００７０】
ステップＳ９０６では、撮像制御回路２０２は、撮像素子１０８の焦点検出画素群から得られる２つの像信号を読み出す。このとき（前述した時点ｔ２に相当する）の姿勢センサ１１８の出力Ｐ２をメモリに記憶させる。また、撮像制御回路２０２は、信号処理回路２０８に、各焦点検出画素の位置の画素信号を該焦点検出画素の近傍の撮像画素の画素信号を用いて生成するための補間処理を行わせる。
【００７１】
さらに、本ステップでは、撮像制御回路２０２は、ステップＳ９０３にてメモリに記憶させたＡＦに使用したラインセンサ対に対応する焦点検出領域と同じ領域に対応する撮像素子１０８上の焦点検出画素により得られた像信号をＳ２としてメモリに記憶させる。この際、ラインセンサを構成する各光電変換素子のサイズに合わせて、焦点検出画素の出力を処理する。このことについて、図１０を用いて説明する。
【００７２】
図１０は、ステップＳ９０３において、撮影画面Ｅの中央部に存在する垂直方向に光電変換素子が並んだラインセンサを使用してＡＦが行われた場合を示す。撮像素子１０８上において、中央部のラインセンサの各光電変換素子に対応する領域Ｇに含まれる複数の焦点検出画素の出力を、図７で示したように平均化する。これにより、信号処理上、ラインセンサにおける光電変換素子の配置ピッチと撮像素子１０８上における焦点検出画素の配置ピッチとを互いに同じとして扱うことができる。このため、ラインセンサから得られる像信号と焦点検出画素から得られる像信号とを単純に比較することができる。この後、ステップＳ９０７に進む。
【００７３】
ステップＳ９０７では、撮像制御回路２０２は、信号処理回路２０８にて生成された記録用画像を、記録回路２１０を介して記録媒体に記録するとともに、表示回路２０９を介して表示素子１１７に表示させる。そして、ステップＳ９０８に進む。
【００７４】
ステップＳ９０８では、撮像制御回路２０２は、ＡＦ終了後にＡＦセンサ１０５から像信号を取得した時点（ステップＳ９０３）と焦点検出画素群から像信号を取得した時点（ステップＳ９０６）での姿勢センサ１１８の出力Ｐ１，Ｐ２の差を算出する。そして、該差、すなわちカメラの動きの量が予め設定された閾値（所定値）Ｐｔｈより小さいか否かを判定する。これにより、ＡＦセンサ１０５から像信号を取得した時点から焦点検出画素群から像信号を取得した時点までの間にカメラがほとんど動いていないか大きく動いたかを判定することができる。
【００７５】
Ｐ１，Ｐ２の差（｜Ｐ１−Ｐ２｜）が閾値Ｐｔｈより小さい場合は、カメラがほとんど動いていないものとしてステップＳ９０９に進む。それ以外の場合は、カメラが大きく動いたものとしてステップＳ９２０に進み、本動作を終了する。
【００７６】
なお、「ＡＦセンサ１０５から像信号を取得した時点」は、ＡＦセンサ位相差やデフォーカス量Ｄ１を算出した時点としてもよく、プログラムの処理速度を考えれば、これらは同一時点とみなすことができる。また、「焦点検出画素群から像信号を取得した時点」も、焦点検出画素位相差や後述するデフォーカス量Ｄ２を検出した時点としてもよく、これらは同一時点とみなすことができる。
【００７７】
姿勢センサ１１８が、ＧＰＳや電子コンパス等の複数のセンサにより構成されている場合は、センサごとに出力Ｐ１，Ｐ２の差と閾値Ｐｔｈとを比較するとよい。そして、全てのセンサについてＰ１，Ｐ２の差が閾値Ｐｔｈより小さい場合に限り、ステップＳ９０９に進むことが好ましい。
【００７８】
ステップＳ９０９では、撮像制御回路２０２は、ステップＳ９０３とステップＳ９０６の時点での像信号同士を比較して、カメラが動いたか否かを判定する。この場合、撮像制御回路２０２自体が動き検出手段として機能する。それぞれメモリに記憶されたステップＳ９０３の時点でＡＦセンサから得られた像信号Ｓ１とステップＳ９０６の時点で焦点検出画素から得られた像信号Ｓ２との類似度をＳとすると、
【００７９】
【数２】
2010113073.tif 000004
【００８０】
と表せる。Ｓの値が小さいほど、実際の類似度は高くなる。
【００８１】
この類似度Ｓが予め設定された閾値（所定値）Ｓｔｈより小さければ、カメラがほとんど動いていないものとしてステップＳ９１０に進む。それ以外の場合は、カメラが大きく動いたものとしてステップＳ９２０に進み、本動作を終了する。
【００８２】
ステップＳ９１０では、撮像制御回路２０２は、ＡＦセンサ１０５を用いて得られたデフォーカス量の信頼度Ｒ１を評価する。信頼性の低いＡＦ結果を用いて最終的な調整値Ａを算出しても精度の良い合焦状態は得られないためである。本ステップでは、撮像制御回路２０２は、予め設定された信頼度の閾値（所定値）Ｒｔｈ_1より信頼度Ｒ１が小さい場合は信頼度が十分高いとしてステップＳ９１１に進み、それ以外の場合はステップＳ９２０に進んで本動作を終了する。
【００８３】
ステップＳ９１１では、撮像制御回路２０２は、メモリに記憶されていた焦点検出画素から得られた像信号Ｓ２を用いて、センサ一体型位相差検出方式によるデフォーカス量（第１の焦点情報）Ｄ２を算出する。また、このとき、デフォーカス量Ｄ２の信頼度Ｒ２も算出する。そして、これらのデフォーカス量Ｄ２及び信頼度Ｒ２をメモリに記憶させる。
【００８４】
ここで、センサ一体型位相差検出方式では、撮像レンズ１０２の球面収差の影響を少なくするために、撮像時の絞り値に応じて補正をする必要がある。このため、撮影時の絞り値に応じて補正されたデフォーカス量をＤ２とする。そして、ステップＳ９１２に進む。
【００８５】
ステップＳ９１２では、撮像制御回路２０２は、ステップＳ９１０と同様に、デフォーカス量Ｄ２の信頼度Ｒ２を評価する。予め設定された信頼度の閾値（所定値）Ｒｔｈ_２よりも信頼度Ｒ２が小さければ、信頼度が十分に高いとしてステップＳ９１３に進む。それ以外の場合はステップＳ９２０に進み、本動作を終了する。
【００８６】
ここまでのステップにおいては、デフォーカス量の演算結果の信頼性及びカメラの動きの有無により、最終的な調整値Ａを演算するか否かを判定してきた。
【００８７】
そこで、ステップＳ９１３では、撮像制御回路２０２は、ＡＦ終了後にＡＦセンサ１０５及び焦点検出画素を用いて得られたデフォーカス量Ｄ１とデフォーカス量Ｄ２との差（｜Ｄ1−Ｄ２｜）を算出する。該差が予め設定された閾値（所定値）Ｄｔｈより大きい場合は、ステップＳ９１５に進む。デフォーカス量Ｄ１とデフォーカス量Ｄ２との差が大きくなるのは、ＡＦセンサ１０５から像信号を取得した時点と焦点検出画素から像信号を取得した時点との間にて被写体が動く等によりシーンが変化した場合が考えられる。この場合は、正確に調整値Ａを算出することができないため、調整値Ａを算出しない。デフォーカス量Ｄ１とデフォーカス量Ｄ２との差が閾値Ｄｔｈより小さい場合は、最終的な調整値Ａを計算するために、ステップＳ９１４でＦ＝０とした上で、ステップＳ９１８に進む。
【００８８】
ここで、カメラの製造時においては、工場にてＡＦ調整が行われるため、デフォルトの調整値Ａは、ある調整精度範囲内に収まり、｜（Ｄ1−Ａ）−Ｄ２｜の値は０に近い値をとる。しかし、万が一調整不良により、デフォルトの調整値Ａの値が本来の値とは極端にずれた場合、ステップＳ９１３にて必ずエラーとして処理され、ＡＦ動作を終了してしまう。このため、調整初期不良が発生した場合の特殊処理をステップＳ９１４〜Ｓ９１７にて行う。すなわち、調整初期不良が存在した場合は、ステップＳ９１３の分岐で必ずステップＳ９１５に進むことを利用する。
【００８９】
ステップＳ９１５では、撮像制御回路２０２は、カウンタＦを１つインクリメントする。そして、カウンタＦが連続して所定量Ｆｔｈまでカウントアップした場合には、
｜Ｄ1−Ｄ２｜＜Ｄｔｈ
を満たしていなくても、強制的に調整値Ａを算出する。連続してステップＳ９１３での分岐をステップＳ９１５に進む場合のみを選別するため、ステップＳ９１４ではＦ＝０としてＦの値をクリアしてステップＳ９１８に進む。また、Ｆの値がＦｔｈまでカウントアップした場合は、ステップＳ９１７でＦ＝０としてＦの値をクリアした上で、調整値Ａのデータベースもクリアし、ステップＳ９１８に進む。
【００９０】
ここで、調整値Ａとそのデータベースについて説明する。調整値Ａは、デフォーカス量Ｄ１，Ｄ２の差（Ｄ１−Ｄ２）に相当する。ただし、ＡＦセンサ１０５や焦点検出画素の出力にもばらつきがあるため、これらの出力に基づいて算出されるデフォーカス量Ｄ１，Ｄ２にもある範囲内でのばらつきが発生する。このため、何回かの差（Ｄ１−Ｄ２）の算出結果をメモリに蓄積し、それらの平均値を最終的な調整値Ａとして用いる方が、上記ばらつきを吸収した高精度な調整値Ａを得ることができる。データベースは、カメラ本体１０１内に設けられたデータベース用のメモリに形成される。
【００９１】
例えば、１００回の差（Ｄ１−Ｄ２）の算出結果を、カメラ本体１０１内に設けられたデータベース用のメモリに保持する場合には、各差をａｉ（ｉ＝１〜１００）とすると、これらの平均値としての調整値Ａは、
【００９２】
【数３】
2010113073.tif 000005
【００９３】
で表すことができる。ステップＳ９１６においてカウンタＦが連続して所定値Ｆｔｈを超えるまで増加した場合は、デフォーカス量Ｄ１，Ｄ２が正常に算出されておらず、データベース内の全てのａｉも適切な値ではない可能性が高い。このため、ステップＳ９１７でデータベースをクリアする。
【００９４】
ステップＳ９１８では、撮像制御回路２０２は、デフォーカス量Ｄ１，Ｄ２の差（Ｄ１−Ｄ２）を算出する。そして、この差（Ｄ１−Ｄ２）をａｉとしてデータベースに新規に登録（記憶）する。データベースに登録されたａｉの個数が所定値（例えば、１００個）を超えた場合は、最も古いａｉをデータベースから削除する。その後、ステップＳ９１９に進む。
【００９５】
ステップＳ９１９では、撮像制御回路２０２は、データベース内の全てのａｉの値の平均値を算出し、該算出結果を調整値Ａとしてメモリに記憶させる。このように、本実施例では、センサ別体型位相差検出方式によるフォーカス制御及び記録用画像の撮像動作が行われるごとに調整値Ａが算出される。そして、ステップＳ９２０にて本動作を終了する。
【００９６】
以上説明したように、本実施例では、第１の焦点情報であるデフォーカス量Ｄ２と第２の焦点情報であるデフォーカス量Ｄ１とに基づいて調整値（補正値）Ａを算出する。すなわち、コントラスト検出方式によらずに、撮像素子１０８上の焦点検出画素群を用いて得られたデフォーカス量Ｄ２とＡＦセンサ１０５を用いて得られたデフォーカス量Ｄ１に基づいて調整値Ａを算出する。このため、簡単かつ短時間で調整値Ａを得ることができ、センサ別体型位相差検出方式によるＡＦのより高精度化を実現することができる。
【００９７】
なお、本実施例では、センサ別体型位相差検出方式のＡＦに用いた１つのラインセンサ対に対する調整値Ａを求める場合について説明した。しかし、ラインセンサ対が複数存在する場合は、全てのラインセンサ対に対して一度に調整値Ａを求めるようにしてもよい。この場合、ＡＦに用いなかったラインセンサ対により得られたデフォーカス量もメモリに記憶する。そして、撮像素子上にて各ラインセンサ対に対応する各領域でセンサ一体型位相差検出方式によりデフォーカス量を求め、両デフォーカス量の差から各ラインセンサ対に対する調整値Ａを求めればよい。
【実施例２】
【００９８】
図１（ｂ）に示したように、ライブビューモードと撮像動作時とでは、カメラは同じ状態にある。このため、撮像動作時だけでなく、ライブビューモードにおいても撮像素子１０８上の焦点検出画素からの出力を読み出すことができ、デフォーカス量Ｄ２を算出することもできる。このため、本発明の実施例２では、光学ファインダモードからライブビューモードへの切り替え又はライブビューモードから光学ファインダモードへの切り替えが行われるごとに、該切り替わりの前後で得られたデフォーカス量Ｄ１，Ｄ２として算出する。そして、これらの差（Ｄ１−Ｄ２）をデータベースに登録し、調整値（補正値）Ａを算出する。
【００９９】
図１１のフローチャートには、光学ファインダモードからライブビューモードへの切り替えに応じて調整値Ａを算出する場合のカメラの動作を示す。なお、本実施例において、実施例１と共通する構成要素については、実施例１と同符号を付す。
【０１００】
光学ファインダモードの設定（ステップＳ１１０１）の後、ステップＳ１１０２では、撮像制御回路２０２は、連続してセンサ別体型位相差検出方式によるデフォーカス量Ｄ１と、その信頼度Ｒ１と、像信号Ｓ１と、姿勢センサ１１８の出力Ｐ１とを取得する。そして、後述するステップＳ１１０３でユーザによりライブビューモードへの切り替え指示が入力されるまでは、Ｄ１，Ｒ１，Ｓ１，Ｐ１の最新の値を保持し続ける。
【０１０１】
ステップＳ１１０３では、撮像制御回路２０２は、ライブビューモードへの切り替え指示が入力されたか否かを判定する。切り替え指示が入力されると、ステップＳ１１０４にてライブビューモードへ移行する。
【０１０２】
ステップＳ１１０５では、撮像制御回路２０２は、光学ファインダモードにおいて最後に取得した信頼度Ｒ１を閾値Ｒｔｈ_１と比較し、信頼度が低い場合は調整値Ａを計算するのを中止してステップＳ１１１３に進む。一方、信頼度が高い場合は、ステップＳ１１０６に進む。
【０１０３】
ステップＳ１１０６では、撮像制御回路２０２は、センサ一体型位相差検出方式によるデフォーカス量Ｄ２と、その信頼度Ｒ２と、像信号Ｓ２と、姿勢センサ１１８の出力Ｐ２とを取得する。
【０１０４】
そして、ステップＳ１１０７では、撮像制御回路２０２は、信頼度Ｒ２を閾値Ｒｔｈ_２と比較し、信頼度が低い場合は調整値Ａを計算するのを中止してステップＳ１１１３に進む。一方、信頼度が高い場合は、ステップＳ１１０８に進む。
【０１０５】
Ｓ１１０８〜Ｓ１１１０では、撮像制御回路２０２は、姿勢センサ１１８の出力Ｐ１，Ｐ２、像信号Ｓ１，Ｓ２、デフォーカス量Ｄ１，Ｄ２をそれぞれ比較し、差が閾値より大きい場合は調整値Ａを計算するのを中止してステップＳ１１１３に進む。一方、差が閾値より小さい場合は、ステップＳ１１１１に進む。
【０１０６】
ステップＳ１１１１では、撮像制御回路２０２は、デフォーカス量Ｄ１，Ｄ２の差（Ｄ１−Ｄ２）をａｉとしてデータベースに新規登録し、その後、ステップＳ１１１２にて、データベース内の全てのａｉの値の平均値を調整値Ａとしてメモリに記憶させる。
【０１０７】
ステップＳ１１１３にて、撮像制御回路２０２は、ライブビューモードへの切り替え動作を終了する。
【０１０８】
図１２のフローチャートには、ライブビューモードから光学ファインダモードへの切り替えに応じて調整値Ａを算出する場合のカメラの動作を示す。
【０１０９】
ライブビューモードの設定（ステップＳ１２０１）の後、ステップＳ１２０２では、撮像制御回路２０２は、連続してセンサ一体型位相差検出方式によるデフォーカス量Ｄ２と、その信頼度Ｒ２と、像信号Ｓ２と、姿勢センサ１１８の出力Ｐ２とを取得する。そして、後述するステップＳ１２０３でユーザにより光学ファインダモードへの切り替え指示が入力されるまでは、Ｄ２，Ｒ２，Ｓ２，Ｐ２の最新の値を保持し続ける。
【０１１０】
ステップＳ１２０３では、撮像制御回路２０２は、光学ファインダモードへの切り替え指示が入力されたか否かを判定する。切り替え指示が入力されると、ステップＳ１２０４にて光学ファインダモードへ移行する。
【０１１１】
ステップＳ１２０５では、撮像制御回路２０２は、ライブビューモードにおいて最後に取得した信頼度Ｒ２を閾値Ｒｔｈ_２と比較し、信頼度が低い場合は調整値Ａを計算するのを中止してステップＳ１２１３に進む。一方、信頼度が高い場合は、ステップＳ１２０６に進む。
【０１１２】
ステップＳ１２０６では、撮像制御回路２０２は、センサ別体型位相差検出方式によるデフォーカス量Ｄ１と、その信頼度Ｒ１と、像信号Ｓ１と、姿勢センサ１１８の出力Ｐ１とを取得する。
【０１１３】
そして、ステップＳ１２０７では、撮像制御回路２０２は、信頼度Ｒ１を閾値Ｒｔｈ_１と比較し、信頼度が低い場合は調整値Ａを計算するのを中止してステップＳ１２１３に進む。一方、信頼度が高い場合は、ステップＳ１２０８に進む。
【０１１４】
Ｓ１２０８〜Ｓ１２１０では、撮像制御回路２０２は、姿勢センサ１１８の出力Ｐ１，Ｐ２、像信号Ｓ１，Ｓ２、デフォーカス量Ｄ１，Ｄ２をそれぞれ比較し、差が閾値より大きい場合は調整値Ａを計算するのを中止してステップＳ１２１３に進む。一方、差が閾値より小さい場合は、ステップＳ１２１１に進む。
【０１１５】
ステップＳ１２１１では、撮像制御回路２０２は、デフォーカス量Ｄ１，Ｄ２の差（Ｄ１−Ｄ２）をａｉとしてデータベースに新規登録し、その後、ステップＳ１２１２にて、データベース内の全てのａｉの値の平均値を調整値Ａとしてメモリに記憶させる。
【０１１６】
ステップＳ１２１３にて、撮像制御回路２０２は、光学ファインダモードへの切り替え動作を終了する。
【０１１７】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【０１１８】
例えば、上記各実施例では、第１及び第２の焦点情報としてデフォーカス量を算出する場合について説明したが、第１及び第２の焦点情報を、２像間の位相差としたり、フォーカスレンズの駆動量としたりしてもよい。
【０１１９】
また、上記各実施例では、レンズ交換型の一眼レフデジタルカメラについて説明したが、本発明はレンズ一体型のデジタルカメラやビデオカメラにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の実施例１であるカメラの断面図。
【図２】撮像素子における撮像画素の配置を示す正面図と断面図。
【図３】撮像素子における焦点検出画素の配置を示す正面図と断面図。
【図４】撮像素子における撮像画素及び焦点検出画素の配置例を示す正面図。
【図５】撮像素子における撮像画素及び焦点検出画素の他の配置例を示す正面図。
【図６】実施例１のカメラに用いられる撮像素子における撮像画素及び焦点検出画素の配置を示す正面図。
【図７】実施例１のカメラにおける焦点検出画素の出力を平均化する処理を説明する図。
【図８】実施例１のカメラの電気的構成を示すブロック図。
【図９】実施例１のカメラの動作を示すフローチャート。
【図１０】撮像素子上でのＡＦセンサ（ラインセンサ）に対応する領域を示す図。
【図１１】本発明の実施例２であるカメラの動作を示すフローチャート。
【図１２】実施例２のカメラの動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１２１】
１０２  撮像レンズ
１０３  メインミラー
１０４  サブミラー
１０５  ＡＦセンサ
１０８  撮像素子
１１７  表示素子
２０２  撮像制御回路
【図１】
2010113073.tif 000006
【図２】
2010113073.tif 000007
【図３】
2010113073.tif 000008
【図４】
2010113073.tif 000009
【図５】
2010113073.tif 000010
【図６】
2010113073.tif 000011
【図７】
2010113073.tif 000012
【図８】
2010113073.tif 000013
【図９】
2010113073.tif 000014
【図１０】
2010113073.tif 000015
【図１１】
2010113073.tif 000016
【図１２】
2010113073.tif 000017