(57)【要約】【課題】  動体予測精度を向上させたハイブリッドＡＦ装置を提供する。【解決手段】  本発明のハイブリッドＡＦ装置は、被写体像を撮像するための撮像素子５と、瞳分割された一対の被写体像の位相差に基づいて焦点検出を行う焦点検出装置６と、撮像素子５による撮像の際に被写体からの光束から退去するサブミラー３とを有し、撮像素子５は、瞳分割された一対の被写体像の位相差に基づいて焦点検出を行う位相差検出部を構成し、焦点検出装置６で検出されたデフォーカス量及び位相差検出部で検出されたデフォーカス量の両方を用いて予測制御が行われる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を撮像するための撮像素子と、
瞳分割された一対の被写体像の位相差に基づいて焦点検出を行う第１の焦点検出手段と、
前記撮像素子による撮像の際に前記被写体からの光束から退去するミラーと、を有し、
前記撮像素子は、瞳分割された一対の被写体像の位相差に基づいて焦点検出を行う第２の焦点検出手段を構成し、
前記第１の焦点検出手段で検出されたデフォーカス量及び前記第２の焦点検出手段で検出されたデフォーカス量の両方を用いて予測制御が行われる、ことを特徴とするハイブリッドＡＦ装置。
【請求項２】
さらに、焦点検出点の乗り移り判定手段を有し、
前記第１の焦点検出手段及び前記第２の焦点検出手段は、焦点検出エリアが互いに対応して構成されており、
前記乗り移り判定手段は、主焦点検出エリアが乗り移ったことにより焦点検出ができないと判定した場合、前記デフォーカス量が最小となる焦点検出エリアを新たな主焦点検出エリアとして設定することを特徴とする請求項１記載のハイブリッドＡＦ装置。
【請求項３】
ハイブリッドＡＦ装置の制御方法であって、
前記ハイブリッドＡＦ装置は、被写体像を撮像するための撮像素子と、瞳分割された一対の被写体像の位相差に基づいて焦点検出を行う第１の焦点検出手段と、前記撮像素子による撮像の際に前記被写体からの光束から退去するミラーとを有し、前記撮像素子は、瞳分割された一対の被写体像の位相差に基づいて焦点検出を行う第２の焦点検出手段を構成し、
前記撮像素子による撮像の前後に、前記第１の焦点検出手段を用いたＡＦ制御を行うステップと、
前記撮像素子による撮像の際に、前記第２の焦点検出手段を用いたＡＦ制御を行うステップと、
前記第１の焦点検出手段で検出されたデフォーカス量及び前記第２の焦点検出手段で検出されたデフォーカス量の両方を用いて予測制御を行うステップと、を有することを特徴とするハイブリッドＡＦ装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッドＡＦ装置に係り、特に、動体予測精度を向上させたハイブリッドＡＦ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動体予測ＡＦにおいて、位相差検出方式により得られるデフォーカス量に基づき、過去の複数回のデフォーカス量から予測して次回のフォーカス位置を予測する方法が、例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
また、ハイブリッドＡＦに関して、被写体からの光束を複数の光束に分割して、その一方を位相差検出方式により焦点検出し、他方の光束を撮像素子によるコントラスト検出方式により焦点検出するハイブリッドＡＦ装置が、例えば特許文献２に開示されている。
【特許文献１】特開平１０−０６８８６５号公報
【特許文献２】特開２００６−２５１０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来の動体予測ＡＦでは、レリーズ中であるミラーアップ中において、位相差検出方式によりデフォーカス量の検出を行うことはできない。このため、連写撮影中の動体予測は、レリーズ前のデフォーカス量とレリーズ後のデフォーカス量を用いて行っていた。
【０００５】
しかしながら、レリーズ時間（ミラーアップ時間や撮影時間）が長い場合には、デフォーカス量の検出間隔が長くなる。このため、動体予測の精度が悪化していた。
【０００６】
また、上記技術とは別に、従来のハイブリッドＡＦは、位相差検出方式とコントラスト検出方式を用いるハイブリッドＡＦであった。コントラスト検出方式では、デフォーカス検出ができない。このため、撮影中の焦点検出データ（コントラスト検出よる焦点検出データ）を位相差検出方式による動体予測等に利用することができなかった。
【０００７】
そこで本発明は、動体予測精度を向上させたハイブリッドＡＦ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面としてのハイブリッドＡＦ装置は、被写体像を撮像するための撮像素子と、瞳分割された一対の被写体像の位相差に基づいて焦点検出を行う第１の焦点検出手段と、前記撮像素子による撮像の際に前記被写体からの光束から退去するミラーとを有し、前記撮像素子は、瞳分割された一対の被写体像の位相差に基づいて焦点検出を行う第２の焦点検出手段を構成し、前記第１の焦点検出手段で検出されたデフォーカス量及び前記第２の焦点検出手段で検出されたデフォーカス量の両方を用いて予測制御が行われる。
【０００９】
本発明の他の側面としてのハイブリッドＡＦ装置の制御方法は、ハイブリッドＡＦ装置の制御方法であって、前記ハイブリッドＡＦ装置は、被写体像を撮像するための撮像素子と、瞳分割された一対の被写体像の位相差に基づいて焦点検出を行う第１の焦点検出手段と、前記撮像素子による撮像の際に前記被写体からの光束から退去するミラーとを有し、前記撮像素子は、瞳分割された一対の被写体像の位相差に基づいて焦点検出を行う第２の焦点検出手段を構成し、前記撮像素子による撮像の前後に、前記第１の焦点検出手段を用いたＡＦ制御を行うステップと、前記撮像素子による撮像の際に前記第２の焦点検出手段を用いたＡＦ制御を行うステップと、前記第１の焦点検出手段で検出されたデフォーカス量及び前記第２の焦点検出手段で検出されたデフォーカス量の両方を用いて予測制御を行うステップとを有する。
【００１０】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、動体予測精度を向上させたハイブリッドＡＦ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１３】
まず、本実施例におけるハイブリッドＡＦ装置の構成について説明する。図１は、本実施例における一眼レフレックスカメラ（ハイブリッドＡＦ装置）の概略構成を示す断面図である。
【００１４】
図１において、１は撮影レンズである。本図では、便宜上、撮影レンズ１として２枚のレンズが示されているが、撮影レンズ１は実際には多数のレンズから構成されている。２は主ミラーである。主ミラー２は、観察状態と撮影状態に応じて、被写体からの光束に対して斜設又は退去される。
【００１５】
３はサブミラーである。サブミラー３は、被写体からの光束に対して斜設された主ミラー２を透過した光束を、カメラボディの下方へ向けて反射する。サブミラー３は、撮像素子５による撮像の際に、被写体からの光束から退去するミラーである。
【００１６】
４はシャッタである。５はＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子（固体撮像素子）である。撮像素子５は、被写体像を撮像するために用いられる。また、撮像素子５は、瞳分割された一対の被写体像の位相差に基づいて焦点検出を行う位相差検出部（第２の焦点検出手段）を構成する。本実施例において、例えば、撮像素子５による撮像の際には、第２の焦点検出手段である位相差検出部を用いてＡＦ制御が行われる。
【００１７】
６は焦点検出装置（第１の焦点検出手段）である。焦点検出装置６は、結像面の近傍に配置されたフィールドレンズ６ａ、反射ミラー６ｂ、６ｃ、２次結像レンズ６ｄ、絞り６ｅ、及び、複数のＣＣＤ等を備えたエリアセンサ６ｆ等から構成されている。焦点検出装置６は、瞳分割された一対の被写体像の位相差に基づいて焦点検出を行う瞳分割位相差検出手段である。本実施例において、例えば、撮像素子５による撮像の前後には、第１の焦点検出手段である焦点検出装置６を用いてＡＦ制御が行われる。
【００１８】
７はファインダ光路変更用のペンタプリズムである。撮影レンズ１に取り入れられた被写体光（ファインダー光Ａ）は、主ミラー２を介し、光の一方は、ペンタプリズム７に入射して接眼部に導かれる。光の他の一方は、主ミラー２を通過し、サブミラー３を介して瞳分割位相差検出手段である焦点検出装置６へ導かれる。
【００１９】
撮影状態時、主ミラー２及びサブミラー３は、被写体からの光束に対して斜設又は退去される。このため、被写体光は、位相差検出部を構成する撮像素子５に導かれる。
【００２０】
次に、位相差検出部（第２の焦点検出手段）を備えた撮像素子５の構成について、図２乃至図１１を参照しながら説明する。
【００２１】
図２は、本実施例の撮像素子５における撮像用画素の構成図である。
【００２２】
本実施例では、２行×２列の４画素のうち、右上及び左下の対角２画素に、Ｇ（緑色）の分光感度を有する画素が配置されている。また、左上及び右下の他の２画素に、Ｒ（赤色）とＢ（青色）の分光感度を有する画素がそれぞれ１個配置されている。このように、本実施例では、ベイヤー配列が採用されている。そして、このベイヤー配列の間に、後述の焦点検出用画素が所定の規則にて分散配置される。
【００２３】
図２には、撮像素子５における撮像用画素の配置及びその構造が示されている。図２（ａ）は、２行×２列の撮像用画素の平面図である。周知のように、ベイヤー配列では、対角方向の２画素にＧ画素が配置され、また、他の２画素にＲ画素及びＢ画素が配置される。そして、このような２行×２列の構造が、繰り返し配置される。
【００２４】
図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。ＭＬは、各画素の最前面に配置されたオンチップマイクロレンズ、ＣＦＲはＲ（赤色）のカラーフィルタ、ＣＦＧはＧ（緑色）のカラーフィルタである。ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）は、ＣＭＯＳイメージセンサの光電変換素子を模式的に示したものである。ＣＬ（Ｃｏｎｔａｃｔ  Ｌａｙｅｒ）は、ＣＭＯＳイメージ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は撮影光学系を模式的に示したものである。
【００２５】
ここで、撮像用画素のオンチップマイクロレンズＭＬ及び光電変換素子ＰＤは、撮影光学系ＴＬ（Ｔａｋｉｎｇ  Ｌｅｎｓ）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。換言すると、撮影光学系ＴＬの射出瞳ＥＰ（Ｅｘｉｔ  Ｐｕｐｉｌ）及び光電変換素子ＰＤは、マイクロレンズＭＬにより共役関係にあり、かつ、光電変換素子ＰＤの有効面積は大面積に設計される。
【００２６】
なお、図２（ｂ）においてはＲ画素の入射光束について説明したが、Ｇ画素及びＢ（青色）画素についても同一の構成を有する。従って、撮像用のＲＧＢ各画素に対応した射出瞳ＥＰは、大径となり、被写体からの光束（光量子）を効率よく取り込み、画像信号のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００２７】
図３は、撮影光学系の水平方向（横方向）に瞳分割を行うための焦点検出用画素の構成図である。ここで、水平方向（横方向）とは、撮影光学系の光軸と撮影画面の長辺とが地面に平行となるように撮像装置を構えたとき、この光軸に直交し、かつ、水平方向に伸びる直線に沿った方向をいう。
【００２８】
図３（ａ）は、焦点検出用画素を含む２行×２列の画素の平面図である。記録又は観賞のための画像信号を得る場合、Ｇ画素で輝度情報の主成分を取得する。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、画質劣化が認知されやすい。一方、Ｒ画素又はＢ画素は、色情報（色差情報）を取得する画素である。しかし、人間の視覚特性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、画質劣化は認識され難い。
【００２９】
そこで、本実施例においては、２行×２列の画素のうち、Ｇ画素は撮像用画素として残し、Ｒ画素及びＢ画素を焦点検出用画素に置き換える。図３（ａ）において、この焦点検出用画素は、ＳＨＡ及びＳＨＢと示される。
【００３０】
図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。マイクロレンズＭＬ及び光電変換素子ＰＤは、図２（ｂ）に示される撮像用画素と同一構造である。本実施例では、焦点検出用画素の信号は、画像生成のためには用いられない。このため、色分離用カラーフィルタの代わりに、透明膜ＣＦＷ（白色）が配置される。
【００３１】
また、撮像素子５で瞳分割を行うため、配線層ＣＬの開口部は、マイクロレンズＭＬの中心線に対して一方向に偏倚している。具体的には、画素ＳＨＡの開口部ＯＰＨＡは右側に偏倚しているため、撮影光学系ＴＬの左側の射出瞳ＥＰＨＡを通過した光束を受光する。同様に、画素ＳＨＢの開口部ＯＰＨＢは左側に偏倚しているため、撮影光学系ＴＬの右側の射出瞳ＥＰＨＢを通過した光束を受光する。
【００３２】
このような画素ＳＨＡを水平方向に規則的に配列し、これらの画素群で取得した被写体像をＡ像とする。また、画素ＳＨＢも水平方向に規則的に配列し、これらの画素群で取得した被写体像をＢ像とする。そして、Ａ像とＢ像の相対位置を検出することにより、被写体像のピントずれ量（デフォーカス量）を検出することができる。
【００３３】
なお、上述の画素ＳＨＡ及びＳＨＢでは、撮影画面の横方向に輝度分布を有する被写体、例えば縦線に対する焦点検出が可能である。しかし、縦方向に輝度分布を有する横線に対しては、焦点検出が不可能である。そこで本実施例では、後者についても焦点状態を検出できるように、撮影光学系の垂直方向（縦方向）にも瞳分割を行う画素を備えている。
【００３４】
次に、図４及び図５を参照して、図２及び図３に示される撮像素子の撮像用画素及び焦点検出用画素の配置規則について説明する。
【００３５】
図４は、撮像用画素の間に焦点検出用画素を離散的に配置する場合における最小単位の配置規則の説明図である。図４において、１０行×１０列＝１００画素の正方形領域を１つのブロックと定義する。左上のブロックＢＬＫｈ（１、１）において、一番左下のＲ画素とＢ画素を、水平方向（第２の方向）に瞳分割を行う１組の焦点検出用画素ＳＨＡ及びＳＨＢで置き換える。
【００３６】
その右隣りのブロックＢＬＫｖ（１、２）においては、ブロックＢＬＫｈと同様に、一番左下のＲ画素とＢ画素を、垂直方向（第１の方向）に瞳分割を行う１組の焦点検出用画素ＳＶＣ及びＳＶＤで置き換える。
【００３７】
また、最初のブロックＢＬＫｈ（１、１）の下に隣接したブロックＢＬＫｖ（２、１）の画素配列は、ブロックＢＬＫｖ（１、２）と同一である。そして、その右隣りのブロックＢＬＫｈ（２、２）の画素配列は、ブロックＢＬＫｈ（１、１）と同一である。
【００３８】
この配置規則を一般化すると、ブロックＢＬＫ（ｉ、ｊ）において、ｉ＋ｊが偶数であれば水平瞳分割用の焦点検出画素を配置し、ｉ＋ｊが奇数であれば垂直瞳分割用の焦点検出画素を配置することになる。そして、図４の２×２＝４ブロック、すなわち２０行×２０列＝４００画素の領域を、ブロックの上位の配列単位として、クラスタと定義する。
【００３９】
図５は、本実施例の撮像素子において、上述のクラスタを単位とした配置規則の説明図である。図５において、２０行×２０列＝４００画素で構成された一番左上のクラスタをＣＳＴ（ｕ、ｗ）＝ＣＳＴ（１、１）とする。クラスタＣＳＴ（１、１）においては、各ブロックの一番左下のＲ画素とＢ画素を、焦点検出用画素ＳＨＡ及びＳＨＢ、又は、ＳＶＣ及びＳＶＤで置き換える。
【００４０】
その右隣りのクラスタＣＳＴ（１、２）においては、ブロック内における焦点検出用画素の配置を、クラスタＣＳＴ（１、１）に対して上方向に２画素分シフトした位置に配置する。また、最初のクラスタＣＳＴ（１、１）の下に隣接したクラスタＣＳＴ（２、１）においては、ブロック内における焦点検出用画素の配置を、クラスタＣＳＴ（１、１）に対して右方向に２画素分シフトした位置に配置する。以上の規則を繰り返して適用すると、図５に示される配置が得られる。
【００４１】
この配置規則を一般化すると、以下のようになる。なお、焦点検出用画素の座標は、図５に示されるＧ画素を含む４画素を一つの単位（ペア）とし、そのうちの左上の画素の座標で規定する。また、各ブロック内の座標は左上を（１、１）とし、下方向と右方向を正とする。
【００４２】
以上の定義を適用すると、クラスタＣＳＴ（ｕ、ｗ）において、各ブロック内の焦点検出用画素ペアの水平座標は２×ｕ−１となり、垂直座標は１１−２×ｗとなる。そして、図５の５×５＝２５クラスタ、すなわち１００行×１００列＝１万画素の領域を、クラスタの上位の配列単位であるフィールドと定義する。
【００４３】
図６は、上記のフィールドを単位とした画素の配置規則の説明図であり、本実施例の撮像素子５における画素配列と焦点検出装置６の焦点検出エリアとの対応図である。
【００４４】
同図において、１００行×１００列＝１万画素で構成された一番左上のフィールドをＦＬＤ（ｑ、ｒ）＝ＦＬＤ（１、１）とする。そして、本実施例では、全てのフィールドＦＬＤ（ｑ、ｒ）は、先頭フィールドＦＬＤ（１、１）と同様の配列となっている。
【００４５】
そこで、ＦＬＤ（１、１）を水平方向に５５個、垂直方向に３７個配列すると、５５００列×３７００行＝２０３５万画素の撮像領域は、２０３５個のフィールドで構成される。そして、撮像領域の全面に渡って焦点検出用画素を均一に分布させることができる。
【００４６】
ただし、全ての領域を使用して焦点検出を行うと、多大な演算時間が必要となる。このため、本実施例では、焦点検出装置６と対応した範囲に限定して、撮像素子５による位相差検出方法による焦点検出を行う。
【００４７】
図６に示される番号１〜９は、焦点検出装置６の焦点検出エリアである。それぞれの焦点検出エリア１〜９は、撮像素子５の範囲を焦点検出するように、光学的に配置されている。
【００４８】
図７は、図６に示される焦点検出エリアとフィールド番号の対応表である。例えば、焦点検出エリア１番は、ＦＬＤ（９，２７）〜ＦＬＤ（１１，２９）の範囲と対応している。
【００４９】
次に、図８〜図１１を参照して、焦点検出時の画素のグループと信号加算方法について説明する。
【００５０】
図８は、本実施例の撮影光学系によって形成された被写体像について、横ずれ方向の焦点検出を行う場合の画素グループ化方法の説明図である。横ずれ方向の焦点検出とは、図３を参照して説明したように、撮影光学系の射出瞳を横方向（左右方向、水平方向）に分割するための焦点検出用画素を用いて、位相差式焦点検出を行うことである。
【００５１】
図８に示される画素配列において、焦点検出の際には、横方向に１ブロック、縦方向に１０ブロックの合計１０ブロックを１つのグループとして、これをセクション（ここでは、第１のセクション）と定義する。本実施例では、一例として、横方向に複数配列された３０個のセクションＳＣＴｈ（ｋ）（＝ＳＣＴｈ（１）、ＳＣＴｈ（２）…ＳＣＴｈ（３０））で、１つの焦点検出領域を構成する。すなわち、１００行×３００列＝３万画素の領域が１つの焦点検出領域（第２の画素領域）となる。この１つの焦点検出領域をＡＦエリアと定義する。
【００５２】
１つのセクション内においては、横方向における一方の瞳分割を行う画素ＳＨＡが５個、他方の瞳分割を行う画素ＳＨＢも５個含まれている。そこで、本実施例においては、５個のＳＨＡの出力を加算して１画素の信号とし、位相差演算用の一方の画像信号（Ａ像と称する）の１ＡＦ画素を得る。同様に、５個のＳＨＢの出力を加算して１画素の信号とし、位相差演算用の他方の画像信号（Ｂ像と称する）の１ＡＦ画素を得る。
【００５３】
図９は、一つのセクションにおける被写体像の捕捉能力の説明図である。
【００５４】
図９（ａ）は、図８の左端のセクションＳＣＴｈ（１）を切り出したものである。そして、下端に示された水平線ＰＲＪｈは、焦点検出用画素ＳＨＡ及びＳＨＢの瞳分割方向に延伸した第１の射影軸（Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌｉｎｅ）、右端に示された垂直線ＰＲＪｖは、瞳分割方向と直交する方向に延伸した第２の射影軸である。ここで、１つのセクション内の画素ＳＨＡはすべて加算され、ＳＨＢも加算される。
【００５５】
１つのセクションを１つのＡＦ画素と見なした場合、１つのＡＦ画素に含まれる受光部を瞳分割方向の射影軸ＰＲＪｈに射影すると、画素ＳＨＡとＳＨＢが交互に緻密に並ぶことがわかる。このときの、瞳分割方向の射影軸ＰＲＪｈにおける画素ＳＨＡの配列ピッチをＰ１とすると、Ｐ１＝ＰＨｈ＝２（単位は画素）となる。ピッチの代わりに空間周波数Ｆ１で表わすと、Ｆ１＝０．５（単位は画素／画素）となる。同様に、射影軸ＰＲＪｈにおける画素ＳＨＢの配列ピッチもＰ１＝２（単位は画素）、空間周波数表記ではＦ１＝０．５（単位は画素／画素）となる。
【００５６】
一方、１つのＡＦ画素に含まれる受光部を瞳分割方向と直交方向の射影軸ＰＲＪｖに射影すると、画素ＳＨＡとＳＨＢはまばらに並ぶことがわかる。このときの、射影軸ＰＲＪｖにおける画素ＳＨＡの配列ピッチをＰ２とすると、Ｐ２＝ＰＨｖ＝２０（単位は画素）となる。ピッチの代わりに空間周波数Ｆ２で表わすと、Ｆ２＝０．０５（単位は画素／画素）となる。同様に射影軸ＰＲＪｖにおける画素ＳＨＢの配列ピッチも、Ｐ２＝２０（単位は画素）、空間周波数表記ではＦ２＝０．０５（単位は画素／画素）となる。
【００５７】
すなわち、本実施例におけるＡＦ画素は、上記グループ化前の分散特性については、瞳分割方向とこれに直交する方向の配置上のピッチが等しい。しかしながら、グループ化する際のグループ形状を長方形とすることで、瞳分割方向のサンプリング誤差を低減している。
【００５８】
具体的には、１セクションの瞳分割方向の最大寸法Ｌ１は１０画素、瞳分割と直交する方向の最大寸法Ｌ２は１００画素としている。すなわち、セクション寸法をＬ１＜Ｌ２とすることで、瞳分割方向のサンプリング周波数Ｆ１を高周波（密）に、これと直交する方向のサンプリング周波数Ｆ２を低周波（疎）としている。
【００５９】
図９（ａ）で説明されたＡＦ画素（一つのセクション）に、細線の被写体像が投影された場合の画像捕捉能力を、図９（ｂ）を参照して説明する。図９（ｂ）において、ＬＩＮＥｖは、撮像素子５上に投影された細い縦線を表し、その幅は画素換算で４画素、画像の実寸では幅８μｍになっている。このとき、セクションＳＣＴｈ（１）内では、ブロックＢＬＫ（３、１）とブロックＢＬＫ（５、１）に含まれる焦点検出用画素が被写体像を捕捉する。
【００６０】
なお、被写体像の最小寸法は、撮影光学系の収差と撮像素子の前面に配置された光学ＬＰＦの特性で決まるが、通常は非常に細い線でも２画素以上の幅になる。従って、本実施例の１つのセクション内では、最低でも各１個ずつの画素ＳＨＡとＳＨＢで画像を捕捉することになり、捕捉洩れは生じない。
【００６１】
一方、図９（ｂ）のＬＩＮＥｈは、撮像素子５上に投影された細い横線を表し、その幅は前述のＬＩＮＥｖと同様に画素換算で４画素、画像の実寸では幅８μｍになっている。このとき、横線ＬＩＮＥｈはブロックＢＬＫ（５、１）にかかっているが、焦点検出用画素ＳＨＡ及びＳＨＢには捕捉されない。
【００６２】
しかしながら、セクションＳＣＴｈ（１）は、縦線のように横方向に輝度分布を有する被写体について焦点検出を行うためのものである。従って、横線のように縦方向に輝度分布を有する被写体については、焦点検出用画素による像の捕捉洩れが生じても構わない。
【００６３】
図１０は、本実施例の撮影光学系によって形成された被写体像について、縦ずれ方向の焦点検出を行う場合の画素グループ化方法の説明図である。縦ずれ方向の焦点検出とは、撮影光学系の射出瞳を縦方向（上下方向、すなわち垂直方向）に分割するための焦点検出用画素を用いて、位相差式焦点検出を行うことをいう。すなわち、図８に示される画素配列を９０度回転したものに相当する。
【００６４】
図１０に示される画素配列において、焦点検出の際には、横方向に１０ブロック、縦方向に１ブロックの合計１０ブロックを１つのグループとし、これをセクション（ここでは、第２のセクション）と定義する。
【００６５】
本実施例では、一例として、縦方向に複数配列された３０個のセクションで、１つの焦点検出領域を構成する。すなわち、３００行×１００列＝３万画素の領域が１つの焦点検出領域（第２の画素領域）となる。この１つの焦点検出領域も、図８と同様にＡＦエリアと定義する。１つのセクション内においては、縦方向における一方の瞳分割を行う画素ＳＶＣが５個、他方の瞳分割を行う画素ＳＶＤも５個含まれている。
【００６６】
そこで、本実施例においては、５個のＳＶＣの出力を加算して、位相差演算用の一方の画像信号（Ｃ像と称する）の１ＡＦ画素とする。同様に、５個のＳＶＤの出力を加算して、位相差演算用の他方の画像信号（Ｄ像と称する）の１ＡＦ画素とする。
【００６７】
図１１は、一つのセクションにおける被写体像の捕捉能力の説明図であり、図９を９０度回転したものと等価である。
【００６８】
図１１（ａ）は、図１０の上端のセクションＳＣＴｖ（１）を切り出したものである。そして、右端に示された垂直線ＰＲＪｖは、焦点検出用画素ＳＶＣ及びＳＶＤの瞳分割方向に延伸した第３の射影軸である。また、下端に示された水平線ＰＲＪｈは、瞳分割方向と直交する方向に延伸した第４の射影軸である。
【００６９】
図１１（ａ）においても、１つのセクション内の画素ＳＶＣは全て加算され、ＳＶＤも加算される。そこで、１セクションを１ＡＦ画素と見なした場合、１ＡＦ画素に含まれる受光部を瞳分割方向の射影軸ＰＲＪｖに射影すると、画素ＳＶＣ及びＳＶＤが交互に緻密に並ぶことがわかる。
【００７０】
このとき、瞳分割方向の射影軸ＰＲＪｖにおける画素ＳＶＣの配列ピッチをＰ１とすると、Ｐ１＝ＰＶｖ＝２（単位は画素）となる。ピッチの代わりに空間周波数Ｆ１で表わすと、Ｆ１＝０．５（単位は画素／画素）となる。同様に、射影軸ＰＲＪｖにおける画素ＳＶＤの配列ピッチもＰ１＝２（単位は画素）、空間周波数表記ではＦ１＝０．５（単位は画素／画素）となる。
【００７１】
一方、１つのＡＦ画素に含まれる受光部を瞳分割方向と直交方向の射影軸ＰＲＪｈに射影すると、画素ＳＶＣとＳＶＤはまばらに並ぶことがわかる。このとき、射影軸ＰＲＪｈにおける画素ＳＶＣの配列ピッチをＰ２とすると、Ｐ２＝ＰＶｈ＝２０（単位は画素）となる。ピッチの代わりに空間周波数Ｆ２で表すと、Ｆ２＝０．０５（単位は画素／画素）となる。同様に射影軸ＰＲＪｖにおける画素ＳＶＤの配列ピッチも、Ｐ２＝２０（単位は画素）、空間周波数表記ではＦ２＝０．０５（単位は画素／画素）となる。
【００７２】
以上のように、図１１におけるＡＦ画素のサンプリング特性は、瞳分割方向を基準に考えると、図９と同様の特性、すなわちＦ１＞Ｆ２となっている。これは、図１１のセクションにおいても、瞳分割方向のセクション寸法Ｌ１と、これと直交する方向の寸法Ｌ２を、Ｌ１＜Ｌ２としたからである。
【００７３】
これにより、空間周波数の高い被写体に対しても、瞳分割方向の輝度情報を正確に検出することができるとともに、被写体輝度が低くても複数画素の加算によって焦点検出信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【００７４】
図１１（ａ）で説明したＡＦ画素（一つのセクション）に、細線の被写体像が投影された場合の画像捕捉能力について、図１１（ｂ）を参照して説明する。図１１（ｂ）において、ＬＩＮＥｈは、撮像素子５上に投影された細い横線を表し、その幅は画素換算で４画素、画像の実寸では幅８μｍになっている。このとき、セクションＳＣＴｖ（１）内では、ブロックＢＬＫ（１、４）とブロックＢＬＫ（１、６）に含まれる焦点検出用画素が被写体像を捕捉する。
【００７５】
一方、図１１（ｂ）のＬＩＮＥｖは、撮像素子５上に投影された細い縦線を表し、その幅は前述のＬＩＮＥｈと同様に、画素換算で４画素、画像の実寸では幅８μｍになっている。このとき、縦線ＬＩＮＥｖはブロックＢＬＫ（１、６）にかかっているが、焦点検出用画素ＳＶＣ及びＳＶＤには捕捉されない。
【００７６】
しかしながら、セクションＳＣＴｖ（１）は、横線のように縦方向に輝度分布を有する被写体について焦点検出を行うためのものである。従って、縦線のように横方向に輝度分布を有する被写体については、焦点検出用画素による像の捕捉洩れが生じても構わない。
【００７７】
次に、本実施例における一眼レフレックスカメラ（ハイブリッドＡＦ装置）のシステム構成について説明する。図１２は、本実施例において、一眼レフレックスカメラ（ハイブリッドＡＦ装置）と交換レンズとを含む撮像システムのブロック構成図である。なお、本図において、図１と同一の要素は同一の参照番号を付して説明される。
【００７８】
図１２において、１００は一眼レフカメラ（以下、「カメラ」という。）である。２２０は、カメラ１００に対して着脱可能な交換レンズである。カメラ１００において、４は撮像素子５の露出量を制御するためのシャッタである。
【００７９】
５は、前述のとおり、位相差検出機能を備えた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。撮像素子５は、交換レンズ２２０により形成された被写体像を光電変換する。１６は、撮像素子５からのアナログ撮像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。
【００８０】
１８はタイミング発生回路であり、撮像素子５、Ａ／Ｄ変換器１６及び後述するＤ／Ａ変換器２６にクロック信号を供給する。タイミング発生回路１８は、後述するメモリ制御回路２２及びシステム制御回路５０により制御される。
【００８１】
２０は画像処理回路であり、Ａ／Ｄ変換器１６又はメモリ制御回路２２からのデジタル撮像信号に対して、画素補間処理、色変換処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理等の各種画像処理を行い、画像信号（映像）が生成される。また、デジタル撮像信号には、位相差検出用画素も含まれており、画像処理回路２０にて位相差検出のための画素加算処理が行われる。処理されたデータは、メモリ制御回路２２を介して、システム制御回路５０に送られる。システム制御回路５０は、撮像信号から抽出した位相差データから、周知である位相差検出方法によりデフォーカス量を算出する。
【００８２】
６は焦点検出装置であり、位相差用ＡＦセンサが含まれている。システム制御回路５０は、焦点検出装置の蓄積制御や読み出し制御を行い、周知である位相差検出方法（瞳分割位相差検出方法）によりデフォーカス量を算出する。４２は測光回路であり、不図示の測光センサからの出力をシステム制御回路５０に出力する。
【００８３】
５０はシステム制御回路であり、カメラ１００全体の動作やデフォーカス量等から交換レンズ２２０のフォーカス駆動や絞り駆動を制御する。また、システム制御回路５０は、不図示の記憶制御手段及び表示制御手段としての機能を有する。
【００８４】
メモリ制御回路２２は、Ａ／Ｄ変換器１６、タイミング発生回路１８、画像処理回路２０、後述する画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０、及び、圧縮・伸長回路３２を制御する。画像処理回路２０からの画像信号又はＡ／Ｄ変換器１６からのデジタル撮像信号は、メモリ制御回路２２を介して画像表示メモリ２４、メモリ３０やシステム制御回路５０に送られる。
【００８５】
２８はＬＣＤ等により構成される画像表示部（表示手段）である。画像表示メモリ２４に書き込まれた表示用画像データは、Ｄ／Ａ変換器２６を介して画像表示部２８に送られ、画像表示部２８に表示される。メモリ３０は、生成された静止画像や動画像を格納する。また、メモリ３０は、システム制御回路５０の作業領域としても使用される。
【００８６】
３２は適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）等により画像データを圧縮伸長する圧縮・伸長回路である。圧縮・伸長回路３２は、メモリ３０に格納された画像を読み込んで圧縮処理又は伸長処理を行い、処理を終えたデータを再びメモリ３０に書き込む。４０はシャッタ４を制御する露光制御回路であり、システム制御回路５０を介して交換レンズ２２０の絞り２２４も制御する。
【００８７】
５２はシステム制御回路５０の動作用の定数、変数、コンピュータプログラム等のデータを記憶するメモリである。５４は電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、ＥＥＰＲＯＭ等が用いられる。
【００８８】
５６は情報出力部であり、文字、画像、音声等を用いてカメラ１００の動作状態やメッセージ等を示す情報を出力する。情報出力部５６は、液晶表示素子やスピーカ等により構成されている。情報出力部５６は、一部の情報を、ファインダ光学系を介して光学ファインダ１０４の画面内に表示する。
【００８９】
６０はモードダイアルスイッチであり、電源のＯＮ／ＯＦＦ、撮像モード（静止画撮像モードや動画撮像モード）、再生モード等の各機能を切り替え設定するために操作される。
【００９０】
６２は撮像準備スイッチ（ＳＷ１）と撮影開始スイッチ（ＳＷ２）であり、不図示のシャッタボタンの第１ストローク操作（半押し）により、ＳＷ１がＯＮとなり、測光（ＡＥ処理）及びＡＦ処理等の撮像準備動作を開始させる。さらに、シャッタボタンの第２ストローク操作（全押し）によりＳＷ２がＯＮとなり、撮像動作を開始させる。
【００９１】
ここにいう撮像動作は、シャッタ４の開閉動作、撮像素子５からの撮像信号に基づいて画像処理回路２０にて画像信号を生成する動作、画像信号を、メモリ制御回路２２を介してメモリ３０に書き込む動作を含む。また、メモリ３０から画像データを読み出して、圧縮・伸長回路３２で圧縮し、後述する記録媒体２００、２１０に記録する動作も含む。これら一連の撮像動作は、記録用画像の取得動作ということもできる。記録媒体２００，２１０は、半導体メモリや光ディスク等により構成される。
【００９２】
７０は各種ボタンやタッチパネル等を含む操作部であり、カメラ１００の機能選択や各種設定を行うためのメニュー画面を表示させたり、メニュー項目を決定したりするために操作される。
【００９３】
７８は電源制御回路であり、電池残量の検出を行う電池検出回路、電池からの電源電圧を所定の動作電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等を含む。８０はカメラに着脱可能な電池である。
【００９４】
８６は電源であり、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やＮｉＭＨ電池、Ｌｉ電池等の二次電池が使用される。８２、８４は、電源８６とカメラ１００との電気的接続を行うためのコネクタである。
【００９５】
９０、９４は記録媒体２００，２１０との通信を行うためのインタフェースであり、９２、９６は記録媒体２００，２１０に接続されるコネクタである。９８は、コネクタ９２，９６に記録媒体２００、２１０が装着されているか否かを検知する記録媒体着脱検知器である。
【００９６】
１１０は通信部であり、ＲＳ２３２Ｃ、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、無線通信等の通信機能を有する。１１２は通信部１１０を介してカメラ１００に他の機器を接続するコネクタであり、無線通信を行う場合はアンテナが接続される。
【００９７】
記録媒体２００、２１０は、カメラ１００との通信を行うためのインタフェース２０４、２１４と、カメラ１００との電気的接続を行うコネクタ２０６、２１６とを有する。記録部２０２，２１２には、カメラ１００から出力される圧縮画像データが書き込まれる。
【００９８】
交換レンズ２２０において、１は撮影レンズである。撮影レンズ１は、複数のレンズを有する撮像レンズ群として構成される。この撮像レンズ群は、光軸方向に移動してフォーカス調整を行うフォーカスレンズや光軸方向に移動して変倍を行うズームレンズを含む。２２４は撮像素子５に到達する光量を調節する絞りである。これら撮像レンズ群１及び絞り２２４により撮像光学系が構成される。
【００９９】
２２６はレンズ制御回路であり、システム制御回路５０からの制御信号に応じて、フォーカスレンズ、ズームレンズ及び絞り２２４を駆動する不図示のアクチュエータを制御する。２２８はコネクタであり、カメラ１００の通信接点部４１と接続されてレンズ制御回路２２６とシステム制御回路５０との間での通信を可能とする。また、コネクタ２２８は、電源８６からの電源電圧を交換レンズ２２０内に供給する。
【０１００】
次に、図１３〜図１６を参照して、本実施例におけるカメラの動作フローを詳細に説明する。以下に説明する制御は、カメラ内のシステム制御回路５０によって行われる。
【０１０１】
図１３は、本実施例のカメラの動作におけるメイン制御を示すフロー図である。まず、ステップＳ００１において、カメラ（システム制御回路５０）は、レジスタの初期化やデータの初期化、及び周辺回路の初期化等の初期設定を行う。ステップＳ００２において、不図示のカメラ設定ボタンや撮影操作ボタン、メイン電子ダイヤル、サブ電子ダイヤル等の状態を検出する。
【０１０２】
ステップＳ００３において、測光／ＡＦ開始スイッチがオフか否かが判定される。測光／ＡＦ開始スイッチがオフである場合、ステップＳ０１２へ移行する。一方、測光／ＡＦ開始スイッチがオフでない場合、ステップＳ００４へ移行する。
【０１０３】
ステップＳ００４において、被写体の焦点検出を、図１に示される焦点検出装置６又は撮像素子５のいずれを用いて検出するかを決定するＡＦモードフラグ（ａｆ＿ｍｏｄｅ）に０をセットする。このとき、被写体の焦点検出は、焦点検出装置６により実施される。ステップＳ００５において、被写体に焦点を合わせるため、周知の位相差検出方式（瞳分割位相差検出方式）による焦点検出演算を行う。
【０１０４】
次に、図１５に示される焦点検出のフロー図を参照して、ステップＳ００５における測距演算について詳細に説明する。
【０１０５】
まず、ステップＳ１０１において、ＡＦモードフラグが０か否かが判定される。ＡＦモードフラグが０である場合、焦点検出装置６による焦点検出演算となるため、ステップＳ１０９へ移行する。ステップＳ１０９では、ＡＦセンサの蓄積／終了処理を行い、被写体の焦点検出を行う。
【０１０６】
次に、ステップＳ１１０において、ＡＦセンサの各エリア（１〜９）の焦点検出用画素の読出しを行う。ステップＳ１１１において、公知である相関演算により、各エリアの２像の相対的な位置ずれ量を算出する。さらにステップＳ１１２において、相関演算結果の信頼性を判定する。ここで信頼性とは、２像の一致度を指し、２像の一致度が良い場合は一般的に焦点検出結果の信頼性が高い。そして、ステップＳ１１３において、各エリアの像ずれ量（デフォーカス量）を算出する。
【０１０７】
一方、ステップＳ１０１において、ＡＦモードフラグが１である場合、撮像素子５による焦点検出演算を行うため、ステップＳ１０２へ移行する。ステップＳ１０２において、図７で示される各焦点検出エリアに対応するフィールド範囲の焦点検出用画素が読み出される。
【０１０８】
ステップＳ１０３において、ステップＳ１０２で読み出された画素の範囲において、図８又は図１０を参照して説明したセクション構造に基づき、各セクション内の焦点検出画素を加算し、その加算結果によりＡＦ画素信号が得られる。そして、ステップＳ１０４において、公知の相関演算により、各エリアの２像の相対的な位置ずれ量を算出する。
【０１０９】
次に、ステップＳ１０５において、相関演算結果の信頼性を判定する。ここで、上述のセクション構造から、各エリアは、縦３ライン及び横３ラインで形成される。このため、その中で最も信頼性の高いラインが各焦点検出エリアの代表の信頼性となり、そのラインの位置ずれ量もまた、そのエリアの位置ずれ量となる。
【０１１０】
ステップＳ１０６において、各エリアの像ずれ量（デフォーカス量）を算出する。さらに、ステップＳ１０７において、焦点検出点の乗り移り判定手段（システム制御回路５０）は、焦点検出点の乗り移り判定を行い、被写体が主焦点検出点から移動しているか否かを判定する。
【０１１１】
次に、図１６に示される焦点検出点の乗り移り判定のフロー図を参照して、ステップＳ１０７における焦点検出点の乗り移り判定について詳細に説明する。
【０１１２】
図１６中のステップＳ２０１において、主焦点検出エリアが図１５中のステップＳ１０５又はステップＳ１１２の信頼性判定により焦点検出不能であるか否かが判定される。焦点検出可能である場合、焦点検出点の乗り移りはないとして、リターンする。また、焦点検出が１回目に行われる場合は、中央の焦点検出エリア（図６中の焦点検出エリア５）を主焦点検出エリアとする。
【０１１３】
一方、焦点検出不能の場合、ステップＳ２０２へ移行する。ステップＳ２０２において、各焦点検出エリアのデフォーカス量をチェックする。そして、信頼性が所定値以上で、かつ、最もデフォーカス量が小さいエリアを新しい主焦点検出点として設定する。
【０１１４】
本実施例において、第１の焦点検出手段（焦点検出装置６）及び第２の焦点検出手段（撮像素子５）は、焦点検出エリアが互いに対応して構成されている。そして、焦点検出点の乗り移り判定手段は、主焦点検出エリアが乗り移ったことにより焦点検出ができないと判定した場合、デフォーカス量が最小となる焦点検出エリアを新たな主焦点検出エリアとして設定する。
【０１１５】
図１５に戻り、ステップＳ１０８では、予測サーボ動作を行うため、過去のデフォーカス量から、次に駆動すべきレンズの駆動量を予測演算する。
【０１１６】
本実施例において、予測サーボ動作のための予測演算の方法は、状況に応じて異なる。例えば、１回目の焦点検出である場合には予測を行わず、２回目以降の焦点検出である場合には１次関数又は２次関数を用いた予測を行う。
【０１１７】
ここで、図１７のサーボ予測線図を参照して、撮像素子のデフォーカス量を用いた場合の予測とこれを用いない場合の予測との違いについて説明する。図１７において、縦軸はデフォーカス量を示し、横軸は時刻ｔを示す。
【０１１８】
図１７において、点Ｘ１（Ｙ１）は、撮影前の時刻ｔ１に、焦点検出装置６を用いて検出したデフォーカス量である。点Ｘ２は、撮影中の時刻ｔ２に、撮像素子５を用いて検出したデフォーカス量である。点Ｘ３（Ｙ２）は、撮影後の時刻ｔ３に、焦点検出装置６にて検出したデフォーカス量である。点Ｙ３又は点Ｘ４は、時刻ｔ４におけるデフォーカス量の予測値である。
【０１１９】
撮像素子５のデフォーカス量Ｘ２をサーボ予測に用いない場合、デフォーカス量Ｘ１（Ｙ１）、Ｘ３（Ｙ２）の間を結ぶ１次関数（破線）に基づいて、時刻ｔ４におけるデフォーカス量の予測値は、点Ｙ３となる。一方、撮像素子５のデフォーカス量Ｘ２をサーボ予測に用いる場合、デフォーカス量Ｘ１（Ｙ１）、Ｘ２、Ｘ３（Ｙ２）を結ぶ２次関数（実線）に基づいて、時刻ｔ４におけるデフォーカス量の予測値は、点Ｘ４となる。
【０１２０】
このように、点Ｘ４と点Ｙ３との間のデフォーカス量の差ｄが、撮像素子５のデフォーカス量を用いる場合と用いない場合との予測値の差となり、この差がデフォーカス量の予測精度に影響することになる。
【０１２１】
本実施例では、撮像素子５のデフォーカス量と焦点検出装置６のデフォーカス量とをサーボ予測に利用しているため、デフォーカス量の予測精度を向上させることができる。
【０１２２】
図１３に戻って、ステップＳ００６において、前述の焦点検出演算によるデータに基づいて、レンズ駆動量を算出してレンズを駆動する。ステップＳ００７において、測光回路からの出力や演算ＩＳＯ、撮影モード等のカメラ設定から、シャッタ秒時（ＣＭＯＳ蓄積時間）、絞り値等を決定するための測光演算処理を行う。
【０１２３】
ステップＳ００８において、測光演算等により求められたシャッタ秒時や絞り値等のカメラの情報を、表示部に表示する。ステップＳ００９において、撮影操作スイッチがオンであるか否かが判定される。撮影操作スイッチがオンである場合、ステップＳ０１０へ移行し、周知であるＣＭＯＳのゲイン設定、ＣＭＯＳ蓄積動作、ＣＭＯＳ読み出し、画像処理、画像書き込み等の撮影動作を行う。
【０１２４】
ここで、図１４の撮影動作のフロー図を参照して、カメラの撮影動作について詳細に説明する。
【０１２５】
まずステップＳ３０１において、ミラー制御回路に指示を出してミラーアップを開始し、ミラーアップ完了後にステップＳ３０２へ移行する。ステップＳ３０２において、イメージセンサの蓄積を開始する。
【０１２６】
次に、ステップＳ３０３において、シャッタ先幕を走行させて露光を開始し、シャッタ秒時後にシャッタ後幕を走行させる。ステップＳ３０４において、シャッタの後幕の走行が完了するまでループし、この状態を維持する。シャッタの後幕の走行が完了すると、ステップＳ３０５において、イメージセンサの蓄積を終了する。
【０１２７】
ステップＳ３０６において、ＡＦモードフラグ（ａｆ＿ｍｏｄｅ）に１をセットし、撮像素子５による焦点検出が行われるように設定する。ステップＳ３０７において、位相差検出方式（瞳分割位相差検出方式）による焦点検出演算を行う。ステップＳ３０８において、上述の焦点検出演算によるデータに基づいて、レンズ駆動量を算出してレンズを駆動する。
【０１２８】
次に、ステップＳ３０９において、ミラー制御回路及びモータ制御回路に指示を出し、ミラーダウン及びシャッターチャージを開始する。そして、ステップＳ３１０において、イメージセンサの信号読み出し処理を行う。ステップＳ３１１において、読み出された信号に補正処理（信号補正処理）を行う。
【０１２９】
次に、ステップＳ３１２において、補正処理後の信号（画像信号）を所定の方法により圧縮（画像圧縮処理）を行う。ステップＳ３１３において、ヘッダー情報の作成を行う。また、ステップＳ３１４において、ヘッダー情報や画像信号等に基づいて、画像ファイルを作成する。さらに、ステップＳ３１５において、作成した画像ファイルをハードディスクに書き込み、この撮影動作フローを終了する。
【０１３０】
図１３に戻って、ステップＳ０１１において、測光／ＡＦ開始スイッチがオンであるか否かが判定される。測光／ＡＦ開始スイッチがオンである場合、ステップ００２へ戻り、測光／ＡＦ開始スイッチがオフである場合、ステップＳ０１２へ移行する。
【０１３１】
ステップＳ０１２において、不図示のカメラの動作電源スイッチがオンであるか否かが判定される。カメラの動作電源スイッチがオンである場合、ステップＳ００２に戻る。動作電源スイッチがオフの場合、ステップＳ０１３において、カメラの動作を終了させるために、周辺回路への電源オフの指示やデータの退避等の終了設定を行い、動作を終了する。
【０１３２】
以上の動作により、撮影前後は、従来から周知であるＣＣＤ等から成るエリアセンサにて、周知の位相差検出方式（瞳分割位相差検出方式）からデフォーカス量を検出する。一方、撮影中は、撮像素子による位相差検出方式（瞳分割位相差検出方式）からデフォーカス量を検出する。これにより、被写体の焦点検出の間隔が短くなり、動体予測や焦点検出点の乗り移りが高精度に行われる。
【０１３３】
このため、本実施例によれば、撮像面によりデフォーカス検出可能な焦点検出手段を用いて撮像中にデフォーカス量を検出し、そのデフォーカス量の情報とレリーズ前後の位相差検出手段のデフォーカス量の情報を用いて動体予測を行う。すなわち、本実施例では、第１の焦点検出手段（焦点検出装置６）で検出されたデフォーカス量及び第２の焦点検出手段（撮像素子５）で検出されたデフォーカス量の両方を用いて予測制御が行われる。したがって、本実施例によれば、動体予測精度を向上させたハイブリッドＡＦ装置を提供することができる。
【０１３４】
以上、本発明の実施例について具体的に説明した。ただし、本発明は上記実施例として記載された事項に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本実施例における一眼レフレックスカメラ（ハイブリッドＡＦ装置）の概略構成を示す断面図である。
【図２】本実施例の撮像素子における撮像用画素の構成図である。
【図３】本実施例の撮像素子における焦点検出用画素の構成図である。
【図４】本実施例の撮像素子における最小単位の画素配列の説明図である。
【図５】本実施例の撮像素子における上位単位の画素配列の説明図である。
【図６】本実施例の撮像素子における画素配列と焦点検出エリアとの対応図である。
【図７】本実施例における焦点検出エリアと対応した撮像素子のフィールド範囲表である。
【図８】本実施例における横ずれ焦点検出時の画素グループ化方法の説明図である。
【図９】本実施例における横ずれ焦点検出時の画像サンプリング特性の説明図である。
【図１０】本実施例における縦ずれ焦点検出時の画素グループ化方法説明図である。
【図１１】本実施例における縦ずれ焦点検出時の画像サンプリング特性の説明図である。
【図１２】本実施例における一眼レフレックスカメラと交換レンズとを含む撮像システムのブロック構成図である。
【図１３】本実施例におけるメイン制御のフロー図である。
【図１４】本実施例における撮影動作のフロー図である。
【図１５】本実施例における焦点検出のフロー図である。
【図１６】本実施例における焦点検出点の乗り移り判定のフロー図である。
【図１７】本実施例におけるサーボ予測線図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１  撮影レンズ
２  主ミラー
３  サブミラー
４  シャッタ
５  撮像素子
６  焦点検出装置
７  ペンタプリズム
Ａ  ファインダ光
【図１】
2010139520.tif 000003
【図２】
2010139520.tif 000004
【図３】
2010139520.tif 000005
【図４】
2010139520.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2010139520.tif 000009
【図８】
2010139520.tif 000010
【図９】
2010139520.tif 000011
【図１０】
2010139520.tif 000012
【図１１】
2010139520.tif 000013
【図１２】
2010139520.tif 000014
【図１３】
2010139520.tif 000015
【図１４】
2010139520.tif 000016
【図１５】
2010139520.tif 000017
【図１６】
2010139520.tif 000018
【図１７】
2010139520.tif 000019