(57)【要約】      （修正有）【課題】オートフォーカスの高速化と撮像装置本体のより一層の小型化との両方を実現。【解決手段】光束分離部材６と合焦検出素子１９とは、可動レンズ鏡筒２が繰り出し位置にあるときに光束分離部材６が可動レンズ鏡筒２とＣＣＤ７との間の撮影光路に配置されて像形成光束を反射して合焦検出素子１９に導き合焦検出素子１９が光束分離部材６により反射された像形成光束を受光する第1位置と、可動レンズ鏡筒２が繰り出し位置でかつ撮影実行時に光束分離部材６が撮影光路から退避されて像形成光束をＣＣＤ７に導く第2位置と、可動レンズ鏡筒２が格納位置のときに光束分離部材６と合焦検出素子１９との両方が格納位置から退避する第3位置との間で状態変更される。【選択図】図５
2010085982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像形成光束を形成する撮影光学系と、
前記像形成光束を受光して撮像画像情報を出力する撮像用撮像素子と、
前記撮影光学系を保持して撮像装置本体に格納された格納位置と前記撮像装置本体から繰り出された繰り出し位置との間で往復動可能な可動レンズ鏡筒とを備えた撮像装置において、
前記像形成光束を受光して被写体の合焦情報を出力する合焦検出部と、
前記撮像用撮像素子と前記合焦検出部とに前記像形成光束を分離して導く光束分離部材と、
前記光束分離部材が前記可動レンズ鏡筒と前記撮像用撮像素子との間の撮影光軸上に配置されて前記像形成光束を分離し、前記合焦検出部が前記光束分離部材により分離された前記像形成光束を受光する第１位置と、
前記光束分離部材が前記撮影光軸から退避し、前記像形成光束が前記撮像用撮像素子のみに導かれる第２位置と、前記光束分離部材及び前記合焦検出部が前記格納位置にあるときの前記可動レンズ鏡筒が占める空間から退避した第３位置との間で前記光束分離部材及び前記合焦検出部を移動可能に保持する可動保持部とを備え、
前記可動レンズ鏡筒が前記繰り出し位置にあり、前記光束分離部材及び前記合焦検出部が前記第１位置にある第1状態と、前記可動レンズ鏡筒が前記繰り出し位置にあり、前記光束分離部材及び前記合焦検出部が前記第２位置にある第2状態と、前記可動レンズ鏡筒が前記格納位置にあり、前記光束分離部材及び前記合焦検出部が前記第３位置にある第3状態とを切り替えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記光束分離部材がハーフミラーであ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】
前記可動レンズ鏡筒及び可動保持部の位置を制御する制御部と、
前記合焦検出部が出力する合焦情報に基づいて前記撮影光学系の一部の光学素子を移動させて前記撮像画像情報の前記被写体の合焦状態を変化させる合焦状態変更部とを有し、前記第２状態にあるときに、撮像を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像用撮像素子は前記撮影光学系の前記撮影光軸に対して垂直に配置され、
前記第１位置では、前記光束分離部材が前記撮影光軸に対して斜めに配置され、前記合焦検出部が前記撮影光軸に実質的に平行に配置され、
前記第2位置では、前記光束分離部材及び前記合焦検出部が前記撮影光軸に対して実質的に平行に配置され、
前記第3位置では、前記合焦検出部と前記光束分離部材とが共に実質的に前記光軸に対して垂直に配置されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第1位置において、前記撮像用撮像素子が出力する前記撮像画像情報と前記合焦検出部とが出力する前記合焦情報との少なくとも１つに基づいて、前記制御部が前記光束分離部材の前記撮影光軸に対する傾きを設定することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像用撮像素子が出力する前記撮像画像情報に基づいて前記被写体の合焦情報を出力する撮影画像合焦検出部を備え、
前記合焦検出部が出力する合焦情報と、前記撮影画像合焦検出部が出力する合焦情報とに基づいて、前記合焦状態変更部が前記被写体に対する合焦状態を変化させることを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記合焦検出部が、それぞれ前記像形成光束を受光して画素データを出力する複数個の画素を有する合焦検出用撮像素子と、
前記複数個の画素のうちの所定領域内の複数の画素を被覆するマイクロレンズを複数個有するマイクロレンズアレイとを備え、
前記合焦検出用撮像素子の出力に基づいて前記被写体の合焦情報を出力することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記合焦状態変更部が移動させる前記光学素子がフォーカスレンズであり、
前記制御部は前記可動レンズ鏡筒が前記格納位置にあるときに前記撮影光軸から退避しかつ前記繰り出し位置にあるときに前記撮影光軸に進出するように前記フォーカスレンズを制御すると共に、前記可動レンズが繰り出し位置にあるときに前記フォーカスレンズを繰り出し方向に繰り出して前記光束分離部材を前記撮影光軸に進出させることを特徴とする請求項２ないし請求項７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記可動保持部はベース部材から構成され、該ベース部材は前記撮像装置本体に対して軸部を介して回動可能に設けられ、前記ベース部材に前記合焦検出部が固定され、前記光束分離部材は前記軸部を境に一側が前記撮影光軸に臨む像形成光束分離部とされかつ他側が前記合焦検出部に接近・離反する方向に前記光束分離部材を付勢する付勢部とされるようにして前記軸部に回動可能に設けられ、前記ベース部材は前記第１位置と前記第３位置との間で回動され、前記ベース部材と前記付勢部との間には前記光束分離部材が前記第２位置となる方向に付勢するバネが設けられ、前記光束分離部材は前記バネの付勢に抗して前記第１位置となる方向に前記付勢部を付勢する付勢手段によって付勢されることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記光束分離部材は前記第2位置のときに該光束分離部材の反射による迷光が前記撮像素子に入射するのを防止するための遮光部材を有し、該遮光部材は前記光束分離部材が前記第1位置のときに前記撮影光軸から退避可能とされていることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記遮光部材が前記像形成光束分離部に軸部を介して回動可能に設けられ、前記遮光部材には前記光束分離部材が前記第１位置のときに前記撮影光軸から退避しかつ前記第２位置と前記第３位置のときに前記ベース部材に接近する方向に付勢する付勢バネが設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
単一撮影静止画モードと連続撮影静止画モードとを有し、前記制御部は前記単一撮影静止画モードで撮影する場合には前記光束分離部材を第２位置に配置させ、前記連続撮影静止画モードで撮影する場合には前記光束分離部材を第１位置に配置させることを特徴とする請求項３ないし請求項１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤ（電荷結合素子）等の撮像素子を用いて被写体を撮像して静止画として記録可能な撮像装置（デジタルカメラ）に関し、特に、合焦検出素子と撮像素子とを有して高速にオートフォーカス可能な撮像装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＡＦ方式の撮像装置（デジタルカメラ）では、メインレンズ（フォーカスレンズ）の位置を変化させながら被写体の撮像に用いる撮像素子の画素データからコントラスト値（合焦評価値）を算出し、算出されたコントラスト値が最も大きいメインレンズの位置を最も合焦状態にあると評価するいわゆる山登り方式が一般的に採用されている。
【０００３】
この山登り方式の撮像装置（デジタルカメラ）は、被写体の撮像に用いる撮像素子を用いて被写体に対する合焦評価を行うので、合焦評価を行うための専用の機構が不要であり、撮像装置（デジタルカメラ）の小型化を図ることができるという長所がある。
【０００４】
特に、撮影光学系を有する可動レンズ鏡筒が撮像装置本体に対して格納位置と繰り出し位置との間で往復動可能とされ、非撮影時に可動レンズ鏡筒を撮像装置本体の内部に格納する構成の撮像装置では、非撮影時に撮像装置のコンパクト化を図ることができるという長所がある。
【０００５】
しかしながら、この従来の山登り方式の撮像装置では、実際にメインレンズを駆動して、メインレンズの合焦目標位置を見つけ出さなければならないので、特に、メインレンズが長焦点の場合、メインレンズの駆動量が大きくならざるを得ず、オートフォーカスに要する時間が長くなる。
【０００６】
これに対して、一眼レフレックスタイプの撮像装置では、撮影光学系を通して撮像素子に導かれる像形成光束を光束分離部材としてのミラーによって撮像素子とは別のオートフォーカス（ＡＦ）ユニットに導く位相差方式が採用されている。
【０００７】
この位相差方式の撮像装置は、被写体を撮像するのに用いる撮像素子とは別の合焦検出素子としての位相差検出用ＡＦ素子により被写体に対するメインレンズの合焦位置からのずれ量とずれの方向とを検出できるので、メインレンズを合焦目標位置に迅速に位置させることができ、オートフォーカスの高速化の実現が図られている（特許文献１参照）。
【０００８】
また、撮像装置には、メインレンズを通して得られた像形成光束を位相差検出用ＡＦ素子と被写体を撮像するのに用いる撮像素子との両方に導き、両方の素子を用いて合焦状態検出精度の高精度化を図ったものもある（特許文献２参照）。
【０００９】
しかしながら、撮像装置本体に光束分離部材を配置するためのスペースを必要とするため、撮像装置本体が大型化するという問題がある。
【００１０】
更に、撮影光学系の撮影光路の途中に光束分離部材としてのミラーを配設してファインダや位相差方式ＡＦ素子に導く撮像装置も知られている（特許文献３）。
【００１１】
この撮像装置は、撮影時にはミラーが撮影光軸に対して斜めに配置され、非撮影時にはミラーが撮影光軸に対して垂直に配置される。
【００１２】
この撮像装置によれば、非撮影時にミラーの占有スペースを小さくすることにより、可動レンズ鏡筒を格納することができ、撮像装置本体の小型化を図ることができる。
【００１３】
しかしながら、位相差方式ＡＦ素子に像形成光束を導くための専用の光学系やＡＦ素子自体の占有スペースは未だ大きく確保する必要があり、この撮像装置をもってしても、撮像装置本体の小型化には限度がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
すなわち、従来の撮像装置では、撮像装置本体を小型化しようとするとオートフォーカスの高速化が犠牲になり、オートフォーカスの高速化を実現しようとすると撮像装置本体の小型化が犠牲となるという問題がある。
【００１５】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的は、オートフォーカスの高速化と撮像装置本体のより一層の小型化との両方を実現することができる撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１に記載の撮像装置は、像形成光束を形成する撮影光学系と、
前記像形成光束を受光して撮像画像情報を出力する撮像用撮像素子と、
前記撮影光学系を保持して撮像装置本体に格納された格納位置と前記撮像装置本体から繰り出された繰り出し位置との間で往復動可能な可動レンズ鏡筒とを備えた撮像装置において、
前記像形成光束を受光して被写体の合焦情報を出力する合焦検出部と、
前記撮像用撮像素子と前記合焦検出部とに前記像形成光束を分離して導く光束分離部材と、
前記光束分離部材が前記可動レンズ鏡筒と前記撮像用撮像素子との間の撮影光軸上に配置されて前記像形成光束を分離し、前記合焦検出部が前記光束分離部材により分離された前記像形成光束を受光する第１位置と、
前記光束分離部材が前記撮影光軸から退避し、前記像形成光束が前記撮像用撮像素子のみに導かれる第２位置と、前記光束分離部材及び前記合焦検出部が前記格納位置にあるときの前記可動レンズ鏡筒が占める空間から退避した第３位置との間で前記光束分離部材及び前記合焦検出部を移動可能に保持する可動保持部とを備え、
前記可動レンズ鏡筒が前記繰り出し位置にあり、前記光束分離部材及び前記合焦検出部が前記第１位置にある第1状態と、前記可動レンズ鏡筒が前記繰り出し位置にあり、前記光束分離部材及び前記合焦検出部が前記第２位置にある第2状態と、前記可動レンズ鏡筒が前記格納位置にあり、前記光束分離部材及び前記合焦検出部が前記第３位置にある第3状態とを切り替えることを特徴とする。
【００１７】
請求項２に記載の撮像装置は、前記光束分離部材がハーフミラーであることを特徴とする。
【００１８】
請求項３に記載の撮像装置は、前記可動レンズ鏡筒及び可動保持部の位置を制御する制御部と、
前記合焦検出部が出力する合焦情報に基づいて前記撮影光学系の一部の光学素子を移動させて前記撮影画像情報の前記被写体の合焦状態を変化させる合焦状態変更部とを有し、前記第２状態にあるときに、撮像を行うことを特徴とする。
【００１９】
請求項４に記載の撮像装置は、前記撮像用撮像素子は前記撮影光学系の前記撮影光軸に対して垂直に配置され、
前記第１位置では、前記光束分離部材が前記撮影光軸に対して斜めに配置され、前記合焦検出部が前記撮影光軸に実質的に平行に配置され、
前記第2位置では、前記光束分離部材及び前記合焦検出部が前記撮影光軸に対して実質的に平行に配置され、
前記第3位置では、前記合焦検出部と前記光束分離部材とが共に実質的に光軸に対して垂直に配置されることを特徴とする。
【００２０】
請求項５に記載の撮像装置は、前記第1位置において、前記撮像用撮像素子が出力する前記撮像画像情報と前記合焦検出部とが出力する前記合焦情報との少なくとも１つに基づいて、前記制御部が前記光束分離部材の前記撮影光軸に対する傾きを設定することを特徴とする。
【００２１】
請求項６に記載の撮像装置は、
前記撮像用撮像素子が出力する前記撮像画像情報に基づいて前記被写体の合焦情報を出力する撮影画像合焦検出部を備え、
前記合焦検出部が出力する合焦情報と、前記撮影画像合焦検出部が出力する合焦情報とに基づいて、前記合焦状態変更部が前記被写体に対する合焦状態を変化させることを特徴とする。
【００２２】
請求項７に記載の撮像装置は、前記合焦検出部が、それぞれ前記像形成光束を受光して画素データを出力する複数個の画素を有する合焦検出用撮像素子と、
前記複数個の画素のうちの所定領域内の複数の画素を被覆するマイクロレンズを複数個有するマイクロレンズアレイとを備え、
前記合焦検出用撮像素子の出力に基づいて前記被写体の合焦情報を出力することを特徴とする。
【００２３】
請求項８に記載の撮像装置は、前記合焦状態変更部が移動させる前記光学素子がフォーカスレンズであり、
前記制御部は前記可動レンズ鏡筒が前記格納位置にあるときに前記撮影光軸から退避しかつ前記繰り出し位置にあるときに前記撮影光軸に進出するように前記フォーカスレンズを制御すると共に、前記可動レンズが繰り出し位置にあるときに前記フォーカスレンズを繰り出し方向に繰り出して前記光束分離部材を前記撮影光軸に進出させることを特徴とする。
【００２４】
請求項９に記載の撮像装置は、前記可動保持部はベース部材から構成され、該ベース部材は前記撮像装置本体に対して軸部を介して回動可能に設けられ、
前記ベース部材に前記合焦検出部が固定され、前記光束分離部材は前記軸部を境に一側が前記撮影光軸に臨む像形成光束分離部とされかつ他側が前記合焦検出部に接近・離反する方向に前記光束分離部材を付勢する付勢部とされるようにして前記軸部に回動可能に設けられ、前記ベース部材は前記第１位置と前記第３位置との間で回動され、前記ベース部材と前記付勢部との間には前記光束分離部材が前記第２位置となる方向に付勢するバネが設けられ、前記光束分離部材は前記バネの付勢に抗して前記第１位置となる方向に前記付勢部を付勢する付勢手段によって付勢されることを特徴とする。
【００２５】
請求項１０に記載の撮像装置は、前記光束分離部材は前記第2位置のときに該光束分離部材の反射による迷光が前記撮像素子に入射するのを防止するための遮光部材を有し、該遮光部材は前記光束分離部材が前記第1位置のときに前記撮影光軸から退避可能とされていることを特徴とする。
【００２６】
請求項１１に記載の撮像装置は、前記遮光部材が前記像形成光束分離部に軸部を介して回動可能に設けられ、前記遮光部材には前記光束分離部材が前記第１位置のときに前記撮影光軸から退避しかつ前記第２位置と前記第３位置のときに前記ベース部材に接近する方向に付勢する付勢バネが設けられていることを特徴とする。
【００２７】
請求項１２に記載の撮像装置は、 単一撮影静止画モードと連続撮影静止画モードとを有し、前記制御部は前記単一撮影静止画モードで撮影する場合には前記光束分離部材を第２位置に配置させ、前記連続撮影静止画モードで撮影する場合には前記光束分離部材を第１位置に配置させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
請求項１〜請求項１２に記載の発明によれば、撮影可能状態ではオートフォーカスの高速化を実現でき、非撮影時に可動レンズ鏡筒を撮像装置本体に格納する場合に撮像装置本体の小型化、薄型化をより一層図ることができるという効果を奏する。
【００２９】
特に、請求項５に記載の発明によれば、光束分離部材を撮影光軸（撮影光路）に最適な状態で配置することができるという効果を奏する。
【００３０】
また、請求項６に記載の発明によれば、撮像用撮像素子（被写体撮影用の撮像素子）と合焦検出部（合焦検出素子）とが共役関係にない場合でも、合焦検出部（合焦検出素子）により得られた合焦情報を補正して、正確にフォーカスレンズを合焦目標位置に駆動できる。
【００３１】
請求項７、請求項８に記載の発明によれば、従来の位相差方式のＡＦユニットに必要とされたＡＦ光学系を廃止できるので、合焦検出部（合焦検出素子）の薄型化を図ることができ、従って、より一層撮像装置本体の薄型化、小型化を図ることができる。
【００３２】
請求項９、請求項１０に記載の発明によれば、遮光部材（迷光防止部材）を光束分離部材に設けたので、被写体の撮影の際に光束分離部材の反射に起因する迷光が撮像用撮像素子（被写体撮影用の撮像素子）に入射するのを防止できる。
【００３３】
また、請求項１１に記載の発明によれば、遮光部材（迷光防止部材）を光束分離部材にコンパクトに配設できる。
【００３４】
請求項１２に記載の発明によれば、単一静止画撮影モードの露出時には、光束分離部材を撮影光路から退避した第２位置又は第２状態に設定し、連続静止画撮影モードの露出時には、光束分離部材を撮影光軸（撮影光路）に進出した第１位置又は第１状態に設定するので、連続静止画撮影中でも合焦検出部（合焦検出素子）による合焦検出を行うことができ、連続撮影中でも位相差方式の合焦検出部（合焦検出素子）を用いて、適正合焦位置に対して前側で合焦しているか後側で合焦しているかを検出でき、フォーカスレンズを迅速に合焦目標位置に配置又はセットできる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は本発明に係わる撮像装置の正面図である。
【図２】図２は図１に示す撮像装置の回路の概略構成を示す説明図である。
【図３】図３は図１に示す撮像装置の内部構成を示す概要図であって、（ａ）は可動レンズ鏡筒が撮像装置本体内に格納されている状態を示す概略図、（ｂ）は（ａ）に示す各構成要素を撮像装置の正面から見た場合の配設位置関係を示す概要図である。
【図４】図４は図１に示す撮像装置の内部構成を示す概要図であって、（ａ）は図３に示す可動レンズ鏡筒が撮像装置本体から繰り出されかつフォーカスレンズが撮影光路に進入した状態を示す概略図、（ｂ）は（ａ）に示す各構成要素を撮像装置の正面から見た場合の配設位置関係を示す概要図である。
【図５】図５は図４に示す撮像装置の内部構成を示す概要図であって、（ａ）は図４に示す合焦検出素子が第1姿勢に配置されかつ光束分離部材が第1姿勢に配置された状態を示す概略図、（ｂ）は（ａ）に示す各構成要素を撮像装置の正面から見た場合の配設位置関係を示す概要図である。
【図６】図６は図３〜図５に示す光束分離部材の駆動機構の詳細構造を示し、（ａ）は光束分離部材と合焦検出素子とが第3状態にあることを示す説明図、（ｂ）は 光束分離部材と合焦検出素子とが第2状態にあることを示す説明図、（ｃ）は光束分離部材と合焦検出素子とが第1状態にあることを示す説明図である。
【図７】図７は本発明の実施例１に係わるカメラの電源をオンにした場合の処理を説明するフローチャート図である。
【図８】図８は本発明の実施例１に係わるカメラのレリーズスイッチを半押しした場合の処理を説明するフローチャート図である。
【図９】図９は本発明の実施例１に係わるカメラのレリーズスイッチを全押しした場合の処理を説明するフローチャート図である。
【図１０】図１０は本発明の実施例１に係わるカメラの電源をオフにした場合の処理を説明するフローチャート図である。
【図１１】図１１は本発明の実施例１に係わるカメラの変形例を示し、（ａ）は合焦検出素子により得られたＹ信号積算値と光束分離部材の撮影光軸との関係を示す図、（ｂ）はＣＣＤにより得られたＹ信号積算値と光束分離部材の撮影光軸との関係を示す図である。
【図１２】図１２は図１１に示すＹ信号積算値に基づいて光束分離部材を調整する状態を示す説明図である。
【図１３】図１３は本発明の実施例２に係わる撮像装置の説明図であって、合焦検出素子とＣＣＤとが共役関係にない状態を示す説明図である。
【図１４】図１４は図１３に係わる撮像装置のレリーズスイッチを半押しした場合の処理を説明するフローチャートである。
【図１５】図１５は本発明の実施例３に係わる撮像装置の説明図であって、合焦検出素子をマイクロレンズアレイとＣＣＤとから構成した状態の光学系を示す概要図である。
【図１６】図１６は図１５に示すマイクロレンズアレイ板とＣＣＤとからなる合焦検出素子の一例を示す斜視図である。
【図１７】図１７は図１５に示すマイクロレンズアレイの機能を説明するための説明図であって、（ａ）はフォーカスレンズとマイクロレンズと各画素と入射光線との関係を説明するための光学図、（ｂ）は（ａ）に示すマイクロレンズと画素領域との関係を説明するための平面図である。
【図１８】図１８はマイクロレンズアレイと撮像素子とにより構成した合焦検出素子による合焦検出の原理を説明するための模式図である。
【図１９】図１９はマイクロレンズアレイと撮像素子とにより構成した合焦検出素子による合焦検出の原理を説明するための模式図であって、被写界と被写界像との関係を示す説明図である。
【図２０】図２０は図１９に示すマイクロレンズとこのマイクロレンズを介して入射した入射光束との関係を示す対応表である。
【図２１】図２１はマイクロレンズアレイと撮像素子とにより構成した合焦検出素子による合焦検出の原理を説明するための模式図であって、被写体にフォーカスレンズが合焦状態にあるときに、マイクロレンズを通って入射すべき画素との関係を説明するための図である。
【図２２】図２２は従来の位相差方式による合焦検出の一例を示す模式図であって、（ａ）は被写体に対してフォーカスレンズが合焦している状態を示し、（ｂ）は被写体に対してフォーカスレンズが前側で合焦している状態を示し、（ｃ）は被写体に対してフォーカスレンズが後側で合焦している状態を示し、（ｄ）は（ａ）に示す像の像間隔を示し、（ｅ）は（ｂ）に示す像の像間隔を示し、（ｆ）は（ｃ）に示す像の像間隔である。
【図２３】図２３は光学分離部材としてハーフミラーを用いた場合の作用を説明するための図である。
【図２４】図２４は図２３に示すハーフミラーを用いて得られた映像信号に基づく画面分割の説明図である。
【図２５】図２５は合焦検出素子による位相差方式のオートフォーカスとＣＣＤによるコントラスト方式のオートフォーカスとを併用した実施例を説明するためのフローチャートである。
【図２６】図２６は本発明の実施例５に係わる顔認識処理の一例を示す説明図であって、（ａ）は画面に顔判定矩形を設定した状態を示し、（ｂ）は顔判定矩形に特徴領域を設定した状態を示し、（ｃ）は特徴領域についての演算を説明するための図である。
【図２７】図２７は図２６に示す顔認識処理の実行により得られたエリアについての合焦判断を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下に、本発明に係わる撮像装置の発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【実施例】
【００３７】
（実施例１）
図１は本発明が適用される撮像装置としてのデジタルカメラの正面図である。
【００３８】
撮像装置本体１の上部には、レリーズスイッチＳＷ１、モードダイアルＳＷ２、サブＬＣＤ（図示を略す）が配置されている。撮像装置本体１の正面には可動レンズ鏡筒２、光学ファインダ（符号を略す）、ストロボ発光部１４等が設けられている。
【００３９】
可動レンズ鏡筒２には図２に示すように撮影光学系の一部を構成するズームレンズ系３、絞り兼用のメカニカルシャッタ４が設けられている。撮像装置本体１には撮影光学系と協働して像形成光束を形成するフォーカスレンズ５、例えばハーフミラーからなる光束分離部材６、ＣＣＤ７が設けられている。この実施例１では、光束分離部材６は、像形成光束の少なくとも一部を合焦検出部に反射する構成であればハーフミラーに限られるものではない。
【００４０】
ＣＣＤ７は像形成光束を受光して撮像画像情報を出力する撮像用撮像素子として機能する。
可動レンズ鏡筒２は撮影光学系を保持して撮像装置本体１に格納された格納位置と撮像装置本体１から繰り出された繰り出し位置との間で往復動可能である。
合焦検出部は像形成光束を受光して被写体の合焦情報を出力し、その詳細は後述する。
光束分離部材６は撮像用撮像素子と合焦検出部とに像形成光束を分離して導く機能を有する。
【００４１】
そのＣＣＤ７は撮影光軸Ｏに対して垂直に配設されている。このＣＣＤ７には像形成光束が結像され、ＣＣＤ７は像形成光束を光電変換して映像信号を後段の公知の回路８に出力する。この回路８はその映像信号を相関二重サンプリングしてデジタル信号に変換した後、画素データとして公知のデジタルスチルカメラプロセッサ（ＤＳＰ）部９に向けて出力する。
【００４２】
デジタルスチルカメラプロセッサ（ＤＳＰ）部９は画素データを輝度データＹ、色差データＵ、Ｖに変換する処理、これらのＹＵＶデータをＪＰＥＧ方式により圧縮する等の公知の処理を行う。
【００４３】
そのデジタルスチルカメラプロセッサ（ＤＳＰ）部９は、制御部としての中央演算処理回路（ＣＰＵ）１０によって制御される。このＣＰＵ１０は撮像装置全体を統括制御する機能を有する。
【００４４】
例えば、記録媒体（記憶部）としてのメモリ部１１、カメラユーザーが操作可能な操作スイッチ部１２、ストロボ発光用のメインコンデンサ１３、ストロボ発光部１４、通信ドライバ回路１５、ＣＣＤ駆動回路１６、駆動機構１７、撮像装置本体１に着脱可能な記録媒体としてのメモリカード１８’等がＣＰＵ１０によって制御される。
【００４５】
例えば、メモリ部１１はデジタルスチルカメラプロセッサ（ＤＳＰ）部９により処理された画素データ、メモリカード１８’等の画像ファイルから読み出されたリードデータを一時的に保存する機能、デジタルスチルカメラプロセッサ（ＤＳＰ）部９、ＣＰＵ１０の作業用メモリとしての機能を有する。
【００４６】
ＣＰＵ１０は、メインコンデンサ１３の充電電圧を検出し、ストロボ発光部１４はそのＣＰＵ１０によって発光・その発光停止が制御される。
【００４７】
デジタルスチルカメラプロセッサ（ＤＳＰ）部９には、ＬＣＤ表示コントローラ１８と被写体の合焦検出に用いる合焦検出素子１９とが接続されている。ＬＣＤ表示コントローラ１８には撮像装置本体１の背面に設けられたＬＣＤ２０（図３参照）が接続されている。
【００４８】
そのＬＣＤ表示コントローラ１８はデジタルスチルカメラプロセッサ（ＤＳＰ）部９を介して得られた画素データをＬＣＤ２０に表示可能なデータに変換する機能を有し、ＬＣＤ２０にはデジタルスチルカメラプロセッサ（ＤＳＰ）部９を介して得られた画素データがスルー画像として表示可能とされている。
【００４９】
その回路８、デジタルスチルカメラプロセッサ（ＤＳＰ）部９、ＣＰＵ１０、メモリ部１１、メインコンデンサ１３、通信ドライバ回路１５、ＣＣＤ駆動回路１６は撮像装置本体の内部に設けられている。
【００５０】
駆動機構１７は、図３に示すように、ズームレンズ系３を駆動する駆動機構１７ａ、メカニカルシャッタ４を駆動する駆動機構（図示を略す）、可動レンズ鏡筒２を駆動する駆動機構１７ｂ、フォーカスレンズ５を駆動する駆動機構１７ｃ、後述するベース部材、光束分離部材６を駆動する駆動機構１７ｄから構成されている。
【００５１】
駆動機構１７ａは駆動モータ２１とリードスクリュー２２とから大略構成されている。ズームレンズ系３はこの駆動モータ２１とリードスクリュー２２とにより撮影光学系の光軸Ｏ方向に往復動される。メカニカルシャッタ４の駆動については説明を省略する。
【００５２】
駆動機構１７ｂは駆動モータ２３とリードスクリュー２４とから大略構成されている。可動レンズ鏡筒２はこの駆動モータ２３とリードスクリュー２４とにより撮像装置本体１に格納された格納位置（図３（ａ）、（ｂ）参照）と撮像装置本体１から繰り出された繰り出し位置（図４（ａ）、（ｂ）、図５（ａ）、（ｂ）参照）との間で往復動される。
【００５３】
駆動機構１７ｃは駆動モータ２５とリードスクリュー２６、カム付きアーム２７、トーションスプリング（図示を略す）、フォーカスレンズ５の撮影光軸Ｏ方向の位置を検出する位置検出部（図示を略す）等から構成されている。フォーカスレンズ５はカム付きアーム２７の先端に設けられている（例えば、特開２００６−２５０９７６号公報参照）。
【００５４】
フォーカスレンズ５は、可動レンズ鏡筒２が格納位置にあるときには、図３（ａ）、（ｂ）に示すように格納位置から退避されると共に後退され、可動レンズ鏡筒２が繰り出し位置にあるときには、図４（ａ）、（ｂ）、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、可動レンズ鏡筒２とＣＣＤ７との間の撮影光路に進入されると共に可動レンズ鏡筒２が存在する方向に進出される。
【００５５】
駆動機構１７ｃは、合焦検出素子１９の合焦情報に基づいて撮影光学系の一部の光学素子としてのフォーカスレンズ５を移動させて撮像画像情報の被写体の合焦状態を変化させる役割を果たす。
【００５６】
駆動機構１７ｄは光束分離部材６と合焦部とを第１状態（第１位置）から第３状態（第３位置）までの間で状態変更するのに用いられる。合焦部はここでは合焦検出素子１９から構成されている。この光束分離部材６と合焦検出素子１９との状態変更を説明する前に、駆動機構１７ｄの概略構成を図６を参照しつつ説明する。
【００５７】
合焦検出素子１９は可動保持部としてのベース部材２８の一面側に固定されている。このベース部材２８は軸部２９を介して撮像装置本体１に回動可能に支持されている。その駆動機構１７ｄは駆動モータ３０を有する。駆動モータ３０は撮像装置本体１に固定されている。
【００５８】
駆動モータ３０の出力軸（図示を略す）は軸部２９に直結され、この駆動モータ３０の回転が軸部２９に伝達されることにより、ベース部材２８は軸部２９を支点にして回動される。ベース部材２８はストッパ棒２８ａにより撮影光軸Ｏと実質的に平行な姿勢で回動姿勢が規制される。
【００５９】
ベース部材２８は、光束分離部材６が可動レンズ２とＣＣＤ７との間の撮影光軸（撮影光路）上に配置されて像形成光束を分離し、合焦検出部が光束分離部材により分離された像形成光束を受光する第１位置と、光束分離部材６が撮影光軸（撮影光路）から退避して像形成光束が撮像用撮像素子のみに導かれる第２位置と、光束分離部材６及び合焦検出部が格納位置にあるときに可動レンズ鏡筒２が占有する空間から退避した第３位置との間で光束分離部材６及び合焦検出部を移動可能に保持する役割を果たす。なお、ＣＰＵ（制御部）１０はそのベース部材２８の位置を制御する。
【００６０】
光束分離部材６はその軸部２９に回動可能に設けられている。光束分離部材６はその軸部２９を境にその一側が後述する撮影光路に臨む像形成光束分離部６Ａとされ、その他側が像形成光束分離部６Ａを合焦検出素子１９に離反・接近する方向に付勢する付勢部６Ｂとされている。
【００６１】
その像形成光束分離部６Ａはベース部材２８の一面側に臨まされ、付勢部６Ｂはベース部材２８の他面側に臨まされ、像形成光束分離部６Ａと付勢部６Ｂとの間がこれらを連結する一対の連結傾斜部６ｃとされ、この一対の連結傾斜部６ｃに軸部２９が貫通されている。
【００６２】
付勢部６Ｂとベース部材２８の他面側との間には引っ張りコイルバネ３１が掛け渡され、この引っ張りコイルバネ３１により像形成光束分離部６Ａがベース部材２８の一面側に接近する方向に付勢される。
【００６３】
ベース部材２８にはアクチュエータ３２が固定されている。付勢部６Ｂには付勢手段としてのアクチュエータ３２の進退ロッド３２ａの先端が当接され、その進退ロッド３２ａが進出すると像形成光束分離部６Ａがベース部材２８の一面側から離間する方向に光束分離部材６が軸部２９を支点にして回動される。
【００６４】
その像形成光束分離部６Ａは軸部３３を有する。この軸部３３には遮光部材としての迷光防止部材３４が回動可能に設けられている。迷光防止部材３４は軸部３３を境にその一側が像形成光束分離部６Ａを遮光する遮光板部３４Ａとされ、その他側がベース部材２８に当接する当接板部３４Ｂとされ、遮光板部３４Ａと当接板部３４Ｂとの間がこれらを連結する一対の連結傾斜部３４Ｃとされている。その一対の連結傾斜部３４Ｃに軸部３３が貫通されている。
【００６５】
その軸部３３にはねじりコイルバネ３５が巻回され、このねじりコイルバネ３５の一端部３５ａは像形成光束分離部６Ａに当接され、このねじりコイルバネ３５の他端部３５ｂは迷光防止部材３４に当接されて、ねじりコイルバネ３５は迷光防止部材３４と像形成光束分離部６Ａとを互いに離間させる方向に付勢している。
【００６６】
次に、本発明に係わる撮像装置の発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００６７】
撮像装置（デジタルカメラ）の電源スイッチがオフで非撮影状態のときには、可動レンズ鏡筒２は図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように撮像装置本体１に格納された格納位置にある。
【００６８】
可動レンズ鏡筒２が格納位置にあるときには、フォーカスレンズ５は図３（ａ）に示すように光軸方向には後退位置でかつ図３（ｂ）に示すように撮影光路から退避した状態にある。
【００６９】
ベース部材２８は、可動レンズ鏡筒２が格納位置にあるときには、光束分離部材６と合焦検出素子１９との両方が格納位置から退避した第３状態になるように、撮影光軸Ｏに対して実質的に垂直な状態とされている。
【００７０】
撮像装置（デジタルスチルカメラ）の電源スイッチをオンすると、図４（ａ）に示すように、ＣＰＵ１０の制御によって、可動レンズ鏡筒２が撮影光軸Ｏに沿って可動されて格納位置から繰り出され、繰り出し位置にセットされる（図７のＳ．１参照）。次に、ズームレンズ系３が初期位置にセットされる（図７のＳ．２参照）。ついで、フォーカスレンズ５が、図４（ｂ）に示すように可動レンズ鏡筒２とＣＣＤ７との間の撮影光路に進入される（図７のＳ．３参照）。
【００７１】
ついで、図５（ａ）に示すように、フォーカスレンズ５が初期位置にセットされるように可動レンズ鏡筒２の存在方向に進出される。ついで、ＣＰＵ１０の制御によりベース部材２８が軸部２９を支点にして図６（ａ）に示す状態から図６（ｂ）に示す状態に状態変更される（図７のＳ．４参照）。これにより、合焦検出素子１９が撮影光軸Ｏに対して実質的に平行に配置された第１姿勢となると共に、光束分離部材６が撮影光軸Ｏに対して実質的に平行に配置された第２姿勢となる。
【００７２】
次に、ＣＰＵ１０の制御により進退ロッド３２ａが所定量進出され、光束分離部材６が引っ張りコイルバネ３１の付勢力に抗して軸部２９を支点にして反時計方向に回動される。
【００７３】
光束分離部材６は、その反時計方向の回動に伴って、図６（ｂ）に示すように撮影光軸Ｏに対して実質的に平行に配置された第２姿勢から図６（ｃ）、図５（ａ）、（ｂ）に示すように撮影光軸Ｏに対してフォーカスレンズ５とＣＣＤ７との間の撮影光路で撮影光軸Ｏに対して斜めに配置された第１姿勢に変更される（図７のＳ．４参照）。合焦検出素子１９はその光束分離部材６が撮影光軸Ｏに斜めに配置された第１姿勢のときに、ＣＣＤ７と実質的に光束分離部材６に関して光学的に共役位置とされる。
【００７４】
迷光防止部材３４の当接板部３４Ｂは、その図６（ｃ）に示すように、光束分離部材６の反時計方向への回動に伴ってベース部材２８から離間される。これにより、迷光防止部材３４はねじりコイルバネ３５の付勢力により軸部３３を支点にして時計方向に回動され、遮光板部３４Ａが像形成光束分離部６Ａから離反される。
【００７５】
その結果、撮影光学系とフォーカスレンズ５との協働により形成された像形成光束はその光束分離部材６によりその一部が反射されて合焦検出素子１９に導かれ、残余の光束はその光束分離部材６を透過してＣＣＤ７に導かれることとなる。
【００７６】
すなわち、光束分離部材６と合焦検出素子１９とは、可動レンズ鏡筒２が繰り出し位置にあるときで撮影可能状態のときに光束分離部材６が可動レンズ鏡筒２とＣＣＤ７との間の撮影光路に配置されて像形成光束の一部を反射して合焦検出素子１９に導きかつ残余の光束を透過してＣＣＤ７に導くと共に合焦検出素子１９が光束分離部材６により反射された像形成光束の一部を受光する第１状態となる。
【００７７】
つまり、第１位置である第１状態では、光束分離部材６が撮影光軸Ｏに対して斜めに配置され、合焦検出素子１９が撮影光軸Ｏに対して実質的に平行に配置される。
【００７８】
像形成光束はＣＣＤ７に導かれて光電変換され、デジタルスチルカメラプロセッサ（ＤＳＰ）部９に画素データとして入力され、デジタルスチルカメラプロセッサ（ＤＳＰ）部９はその画素データを適宜処理して、ＬＣＤ表示コントローラ１８に出力する。ＬＣＤ表示コントローラ１８はその画素データをＬＣＤ２０に表示可能な画像データに変換し、これにより、ＬＣＤ２０にスルー画像が表示される（図７のＳ．５参照）。
【００７９】
ついで、ＣＰＵ１０により、自動露光処理（ＡＥ）、ホワイトバランス処理（ＡＷＢ）が実行される（図７のＳ．６参照）。撮像装置（デジタルスチルカメラ）の電源スイッチがオンの場合、その後、Ｓ．５、Ｓ．６の処理が繰り返される。
【００８０】
光束分離部材６と合焦検出素子１９とが第１状態にあるときに、レリーズスイッチＳＷ１を半押しすると、合焦検出素子１９により合焦検出が実行される。すなわち、ＣＰＵ１０は合焦検出素子１９からの合焦検出信号に基づいて、位相差方式により合焦検出を実行する（図８のＳ．１１参照）。そして、ＣＰＵ１０はフォーカスレンズ５が合焦目標位置にセットされるように駆動機構１７ｃを制御する（図８のＳ．１２参照）。
【００８１】
ついで、レリーズスイッチＳＷ１を全押しすると、ＣＰＵ１０の制御により進退ロッド３２ａが退避され、光束分離部材６が引っ張りコイルバネ３１の付勢力により軸部２９を支点にして時計方向に回動される。これにより、図６（ｃ）に示すように光束分離部材６が撮影光軸Ｏに対して斜めに配置された第１姿勢から図６（ｂ）に示すように光束分離部材６が撮影光軸に実質的に平行に配置された第２姿勢となる。
【００８２】
光束分離部材６が第１姿勢から第２姿勢に姿勢変更されると、迷光防止部材３４の当接板部３４Ｂがベース部材２８の一面側に当接され、迷光防止部材３４はその当接板部３４Ｂに加わる加圧力により軸部３３を支点にしてかつねじりコイルバネ３５の付勢力に抗して反時計方向に回動される。これにより、遮光板部３４Ａにより像形成光束分離部６Ａが被覆される（図９のＳ．２１参照）。また、ねじりコイルバネ３５には、迷光防止部材３４を時計方向に付勢する付勢力が蓄積される。
【００８３】
すなわち、迷光防止部材３４は光束分離部材６が第２位置のときに光束分離部材６の反射による迷光がＣＣＤ７に入射するのを防止する役割を果たし、この迷光防止部材３４は光束分離部材６が第１位置のときに撮影光軸（撮影光路）から退避される。
【００８４】
その後、ＣＰＵ１０の制御により撮影（露光処理）が実行される（図９のＳ．２２参照）。ついで、ＣＰＵ１０の制御によりデジタルスチルカメラプロセッサ（ＤＳＰ）部９は所定の画像処理を実行し（図９のＳ．２３参照）、記録媒体としてのメモリ部１１、メモリカード１８等に撮影画像が保存される（図９のＳ．２４参照）。
【００８５】
ついで、ＣＰＵ１０の制御により進退ロッド３２ａが退避され、光束分離部材６は図６（ｂ）に示す第２姿勢から図６（ｃ）に示す第１姿勢となる（図９のＳ．２５参照）。その後、ＣＰＵ１０の制御により、ＡＥ、ＡＷＢ処理が実行され（図９のＳ．２６参照）、図７のＳ．６に移行する。
【００８６】
また、光束分離部材６と合焦検出素子１９とは、可動レンズ鏡筒２が繰り出し位置にあるときでかつ撮影実行時に光束分離部材６が撮影光路から退避されて像形成光束をそのままＣＣＤ７に導く第２状態に変更され、撮影が終了すると共に再び第１状態に状態変更される。
【００８７】
つまり、第２位置である第２状態では、光束分離部材６と合焦検出素子１９とが撮影光軸Ｏに対して実質的に平行に配置される。
【００８８】
撮像装置の電源をオフすると、ＣＣＤ７の駆動がオフされ（図１０のＳ．１参照）、駆動機構１７ｄがＣＰＵ１０の制御によりベース部材２８を軸部２９を支点にして時計方向に回動させる。これにより、ベース部材２８、光束分離部材６が格納位置から退避される（図１０のＳ．２参照）。
【００８９】
ついで、駆動機構１７ｃがＣＰＵ１０の制御によりフォーカスレンズ５を後退させると共に、撮影光路から退避させる（図１０のＳ．３参照）。ついで、ズームレンズ系３を基準位置にセットし（図１０のＳ．４参照）、駆動機構１７ｂがＣＰＵ１０の制御により可動レンズ鏡筒２を格納位置に格納する（図１０のＳ．５参照）。
【００９０】
すなわち、光束分離部材６と合焦検出素子１９とは、可動レンズ鏡筒２が格納位置にあるときに、光束分離部材６と合焦検出素子１９とが実質的に平行でかつ格納位置から退避した第３状態に状態変更される。
【００９１】
第３位置である第３状態では、合焦検出素子１９と光束分離部材６は共に実質的に撮影光軸Ｏに対して垂直に配置される。
このように、この撮像装置は、可動レンズ鏡筒２が繰り出し位置にあり、光束分離部材６及び合焦検出素子１９が第１位置にある第１状態と、可動レンズ鏡筒２が繰り出し位置にあり、光束分離部材６及び合焦検出素子１９が第２位置にある第２状態と、可動レンズ鏡筒２が格納位置にあり、光束分離部材６及び合焦検出素子１９が第３位置にある第３状態との間で、その状態が切り替えられる。
【００９２】
（変形例）
実施例１では、進退ロッド３２ａを所定量進出させて、光束分離部材６が撮影光軸Ｏに対して一定角度を維持する第1姿勢に設定する構成としたが、光束分離部材６の第2姿勢（図６（ｂ）参照）から第1姿勢（図６（ｃ）参照）への姿勢変更中に、図１１に示す処理を行って進退ロッド３２ａの進出量を制御する構成とすることにより、環境温度の変化に起因するＣＣＤ７と合焦検出素子１９との共役関係にずれが生じた場合でもＣＣＤ７と合焦検出素子１９との光束分離部材６に関する共役関係を補正することができる。
【００９３】
すなわち、図６（ｂ）に示す第2姿勢から図６（ｃ）に示す第1姿勢へのハーフミラー６の姿勢変更中に、ＣＰＵ１０は合焦検出素子１９からの合焦検出信号を受光情報としてモニターし、図１１（ａ）に示すように、光束分離部材６の角度に対するＹ信号積算値曲線Ｍｐを取得する処理を実行する。同様に、ＣＰＵ１０はＣＣＤ７からの出力信号を受光情報としてモニターし、図１１（ｂ）に示すようにコントラスト方式により光束分離部材６の角度に対するＹ信号積算値曲線Ｍｐ’を取得する。
【００９４】
通常、撮像装置の組立時には、合焦検出素子１９により取得したＹ信号積算値曲線Ｍｐのピーク値ＭＰ１に対する光束分離部材６の角度とＣＣＤ７により取得したＹ信号積算値曲線Ｍｐ’のピーク値ＭＰ２に対する光束分離部材６の角度とは、共役関係にあるので一致している。
【００９５】
しかし、何らかの加減で、例えば、環境温度の変化により、撮像装置本体１が膨張・収縮し、合焦検出素子１９とＣＣＤ７との位置関係がずれ、図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示すように、合焦検出素子１９により取得したＹ信号積算値曲線Ｍｐのピーク値ＭＰ１に対する光束分離部材６の角度とＣＣＤ７により取得したＹ信号積算値曲線Ｍｐ’のピーク値ＭＰ２に対する光束分離部材６の角度とにずれが生じることがある。
【００９６】
このような場合でも、進退ロッド３２ａの進出量を制御することにより、光束分離部材６の撮影光軸Ｏに対する角度θを図１２に示すように微調整して、光束分離部材６を適正角度に調整停止させる構成とすれば、図１１（ｂ）に符号ＭＰ３で示すように、合焦検出素子１９によるピーク位置ＭＰ１とＣＣＤ７によるピーク位置ＭＰ２とを一致させることができる。
【００９７】
また、ＣＰＵ１０が合焦検出素子１９の合焦検出信号をモニターし、図６（ｂ）に示す第2姿勢から図６（ｃ）に示す第3姿勢への光束分離部材（ハーフミラー）６の姿勢変更中に、光束分離部材６の角度に対するＹ信号積算値のピークを取得する処理を実行することにより、合焦検出信号の出力が最大となるように、進退ロッド３２ａの進出量を制御する構成としても良い。
【００９８】
このように、光束分離部材６が可動レンズ鏡筒２と撮像用撮像素子としてのＣＣＤ７との間の撮影光軸上に配置されて像形成光束を分離しかつ合焦検出部としての合焦検出素子１９が光束分離部材６により分離された像形成光束を受光する第１位置において、ＣＣＤ７が出力する撮像画像情報と合焦検出素子１９が出力する合焦情報との少なくとも１つに基づいて、ＣＣＤ（制御部）１０は光束分離部材６の撮影光軸Ｏに対する傾きを設定する。
【００９９】
このような構成とすると、環境温度の変化によらず、合焦検出素子１９の合焦検出信号を最大に設定できる。
【０１００】
（実施例２）
撮像装置本体１に可動レンズ鏡筒２を格納する際の各部材の配置上の制約のため、図１３に示すように、合焦検出素子１９とＣＣＤ７とを光束分離部材６に関して光学距離Ｌ１、Ｌ２とが異なるようにして撮像装置本体１に配設しなければならない場合がある。
【０１０１】
合焦検出素子１９とＣＣＤ７とが共役関係にないと、合焦検出素子１９により取得した合焦検出情報に基づいてフォーカスレンズ５を合焦目標位置に駆動すると、ＣＣＤ７に合焦画像が得られないことになる。
【０１０２】
そこで、この実施例２では、図２に示すメモリ部１１に不揮発性メモリ領域１１ａを設ける。そして、製造工程で同一の被写体としてのチャートを撮像してＣＰＵ１０により合焦検出素子１９による合焦検出情報としての合焦目標位置を取得すると共に、この同じチャートをＣＣＤ７を用いて撮像してＣＰＵ１０によりＣＣＤ７による合焦検出情報としてのコントラスト法に基づく合焦目標位置を取得する。そして、ＣＰＵ１０により合焦検出素子１９による合焦検出情報とＣＣＤ７による合焦検出情報との差分を補正情報として不揮発性メモリ領域１１ａにあらかじめ記憶させておくことにする。
【０１０３】
このような構成とすると、撮像装置本体１の各部材の配置制約の関係で、光束分離部材６に関して合焦検出素子１９とＣＣＤ７とを非共役関係に配置せざるを得ない場合であっても、合焦検出素子１９により得られた合焦検出情報に基づいてＣＣＤ７に鮮明な合焦画像が得られるようにフォーカスレンズ５を駆動できる。
【０１０４】
すなわち、この実施例２による場合、レリーズスイッチＳＷ１を半押しすると、ＣＰＵ１０は合焦検出素子１９からの合焦検出信号に基づいて、位相差方式により合焦目標位置を取得する（図１４のＳ．１参照）。
【０１０５】
そして、ＣＰＵ１０は不揮発性メモリ領域１１ａから補正情報を読み出し、位相差方式により得られた合焦目標位置を補正して、補正後の合焦目標値を取得する（図１４のＳ．２参照）。次に、フォーカスレンズ５が補正後の合焦目標位置にセットされるように駆動機構１７ｃを制御する（図１４のＳ．３参照）。ＣＰＵ１０は、その後、フォーカスレンズ５の駆動を停止させる（図１４のＳ．４参照）。これにより、ＣＣＤ７に合焦された合焦画像を取得することができる。
【０１０６】
（実施例３）
この実施例３では、合焦検出素子１９には、図１５、図１６に示すように、マイクロレンズアレイ板１９Ａと撮像素子１９Ｂとからなる構成のものが用いられている。撮像素子１９Ｂには例えばＣＣＤが用いられている。
【０１０７】
そのマイクロレンズアレイ板１９Ａはマイクロレンズ１９Ａｉを有する。マイクロレンズ９Ａｉは図１７（ａ）、（ｂ）に示すように縦横９×９個の画素からなる各画素領域３１に対応して各１個設けられている。
【０１０８】
各マイクロレンズ１９Ａｉがフォーカスレンズ５の異なる射出瞳位置を経て画素領域３１の各画素に入射する入射光束の角度を各マイクロレンズアレイ１９Ａｉの主点ｑを通る光束によって規定するために、各画素領域３１はマイクロレンズ１９Ａｉの焦点距離ｆの位置に配置され、画素ピッチｐｈを２μｍとすると、１個のマイクロレンズ１９Ａｉに対応する画素数が9個であるので、対応する画素列の長さは１８μｍ、フォーカスレンズ５の開放Ｆナンバーを２．８とすると、１つのマイクロレンズ１９Ａｉの焦点距離ｆは、ｆ／１８＝２．８の式により、５０．４μｍである。画素領域３１が正方形であるので、各マイクロレンズ１９Ａｉは図１７（ｂ）に示すように正面から見た場合に周辺部が切除された正方形状を示している。
【０１０９】
図１７（ａ）はそのフォーカスレンズ５とマイクロレンズ１９Ａｉと入射光線ｉｎとの関係を模式的に示し、ｉｎ１はフォーカスレンズ５の撮影光軸Ｏに対する高さ位置に相当する射出瞳位置Ｆ１１に入射する入射光線、ｉｎ２は射出瞳位置Ｆ２．８に入射する入射光線ｉｎ２を受光し、画素ｎ４が射出瞳Ｆ１１に入射する入射光線ｉｎ１を受光している状態が示されている。この例では、フォーカスレンズ５の射出瞳は、マイクロレンズ１９Ａｉによって８１個の射出瞳位置に分割される。
【０１１０】
図１７（ａ）では、１個のマイクロレンズ１９Ａｉと１個の画素領域３１とがフォーカスレンズ５の撮影光軸Ｏ上に存在する場合について示しているが、撮影光軸Ｏ上にない他のマイクロレンズ１９Ａｉとこの直背後の画素領域３１との関係についても同様である。
【０１１１】
従って、全てのマイクロレンズ１９Ａｉとこの直背後の画素領域３１とについて、フォーカスレンズ５の各射出瞳位置に入射した光線とこの入射光線を受光する画素とが定まる。
このように、フォーカスレンズ５の各射出瞳位置に入射しかつ各マイクロレンズ１９Ａｉの主点ｑを通る入射光束とこのマイクロレンズ１９Ａｉに対応する画素領域３１内の各画素とが関連づけられている。
【０１１２】
例えば、図１８に示すように、フォーカスレンズ５を経て射出瞳位置Ｆ２．８の点ａに入射する入射光束とマイクロレンズ１９ＡｉのうちのＭＬα、ＭＬβの直背後の画素領域について説明すると、マイクロレンズＭＬαに対応する画素領域３１の第ｎ番目の画素は入射光束ｉｎαを受光し、マイクロレンズＭＬβに対応する画素領域３１の第ｍ番目の画素は入射光束ｉｎβを受光する。
【０１１３】
このマイクロレンズＭＬα、ＭＬβの間に存在するマイクロレンズ１９Ａｉについても点ａを通ってかつマイクロレンズ１９Ａｉの主点ｑを通る入射光束を受光する画素が存在するので、これらの画素に基づく画素データを適切に選択して配列すれば、フォーカスレンズ５の射出瞳位置Ｆ２．８の点ａを通過する被写界の像を生成することができる。
【０１１４】
このように、フォーカスレンズ５の各射出瞳位置から射出されかつマイクロレンズ１９Ａｉに入射ししかもこのマイクロレンズ１９Ａｉの主点ｑを通る入射光束を受光する画素の画素データを用いてフォーカスレンズ５の各射出瞳位置に対応する被写界の像を生成する処理を像の再構成という。
【０１１５】
すなわち、図１９に示すように、フォーカスレンズ５から距離ｆｍの箇所にマイクロレンズ１９Ａ１、１９Ａ２、…、１９Ａｉ、…１９Ａｘがちょう密に配置され、このマイクロレンズ１９Ａｉの直背後に複数個の画素からなる撮像素子１９Ｂが配置されているものとする。この画素の寸法は説明の便宜のため限りなく小さいと仮定する。
【０１１６】
マイクロレンズアレイ板１９Ａが配設されていない場合には、各画素はフォーカスレンズ５の射出瞳の全面から射出される入射光束を受光する。マイクロレンズアレイ板１９Ａが配列されている場合には、射出瞳の点ａから射出される各入射光束が入射する画素がマイクロレンズ１９Ａｉによって規定される。その図１９には、画素Ｎａ１がマイクロレンズ１９Ａ１の主点ｑを通る入射光束ｉｎ１を受光し、画素Ｎａ２がマイクロレンズ１９Ａ２の主点ｑを通る光束ｉｎ２を受光し、画素Ｎａｉがマイクロレンズ１９Ａｉの主点ｑを通る光束ｉｎｉを受光し、画素Ｎａｘはマイクロレンズ１９Ａｘの主点ｑを通る入射光束ｉｎｘを受光する状態が示されている。
【０１１７】
従って、フォーカスレンズ５とマイクロレンズアレイ板１９Ａとの距離ｆｍが定まると、各射出瞳位置毎に各マイクロレンズ１９Ａｉのその主点ｑを通って入射する各入射光束とこの入射光束をそれぞれ受光する画素との関係が定まる。図２０はその図１９に示す入射光束とこの入射光束を受光する受光素子との関係を示す対応表である。
【０１１８】
従って、撮像素子１９Ｂの全画素のうち画素Ｎａ１〜画素Ｎａｘの画素データを選択して抽出すれば、フォーカスレンズ５の点ａから被写界を覗き込んだ画像の配列情報、すなわち、被写界像を得ることができる。
【０１１９】
また、図２１に示すように、被写体の物点Ｘから射出された光線のうち、フォーカスレンズ５の点ａを通る入射光線をａｘ、被写体の物点ｚから射出されて光線のうちフォーカスレンズ５の点ａを通る入射光線をａｚ、物点Ｘから射出されてフォーカスレンズ５の主点Ｃを通る光線をＸ主光線、物点Ｚから射出されてフォーカスレンズ５の主点Ｃを通る光線をＺ主光線とし、マイクロレンズアレイ板１９Ａ上で被写体が合焦しているものとすると、Ｘ主光線、Ｚ主光線はマイクロレンズアレイ板１９Ａ上の異なるマイクロレンズ１９Ａｉに入射し、また、フォーカスレンズ５が被写体に合焦している状態では、このＸ主光線、Ｚ主光線が入射した各マイクロレンズ１９Ａｉにはａｘ光線、ａｚ光線も入射する。
【０１２０】
フォーカスレンズ５からマイクロレンズアレイ板１９Ａまでの距離ｆｍが定まれば、フォーカスレンズ５が被写体に対して合焦状態にあるときのフォーカスレンズ５の各射出瞳部位を通じて入射する入射光束が入射すべき画素が定まり、この画素と距離ｆｍとの関係を予めシステム回路に認識させておくことが可能である。フォーカスレンズ５が被写体に対して合焦していないときには、このＸ主光線、Ｚ主光線が入射した各マイクロレンズ１９Ａｉにはａｘ光線、ａｚ光線はそれぞれ入射しない。
【０１２１】
そこで、合焦検出素子１９の各画素から出力された合焦検出信号に基づいて、ＣＰＵ１０により後述する公知の位相差方式と同様の画像を再構築することにより、合焦検出情報を取得できる。
【０１２２】
図２２はその公知の位相差方式の合焦検出の原理を示しており、この図２２において、符号３２はフォーカスレンズ５に相当するメインレンズ、符号３３はＣＣＤ７の撮像面に相当する撮像相当面、符号３４はコンデンサレンズ、符号３５、３５は一対のセパレータレンズ、符号３６は一対のラインセンサである。
【０１２３】
一対のセパレータレンズ３５、３５はコンデンサレンズ３４を介してメインレンズ３２の異なる射出瞳位置を覗いており、図２２（ａ）に示すように、被写体Ｏｂにメインレンズ３２が合焦しているときには、被写体Ｏｂの像は撮像相当面３３に形成され、一対のセパレータレンズ３５、３５により図２２（ｄ）に示すように所定の像間隔Ｌ０が得られる。
【０１２４】
また、図２２（ｂ）に示すように、被写体Ｏｂに対してメインレンズ３２が合焦していなくて、被写体Ｏｂの像が撮像相当面３３の手前に形成されているときには、一対のセパレータレンズ３５、３５により図２２（ｅ）に示すように所定の像間隔Ｌ０よりも狭い像間隔Ｌ１が得られる。
【０１２５】
また、図２２（ｃ）に示すように、被写体Ｏｂに対してメインレンズ３２が合焦していなくて、被写体Ｏｂの像が撮像相当面３３の後側に形成されているときには、一対のセパレータレンズ３５、３５により図２２（ｆ）に示すように所定の像間隔Ｌ０よりも広い像間隔Ｌ２が得られる。
【０１２６】
公知の位相差方式の合焦検出処理では、ＣＰＵ１０は、一対のラインセンサ３６、３６から出力される合焦検出信号に基づいて、一対の視差像の像間隔Ｌ１、Ｌ２の大きさを演算し、この像間隔Ｌ１、Ｌ２と像間隔Ｌ０との大きさを比較することにより、メインレンズ３２の駆動方向と駆動量とが決定される。
【０１２７】
この実施例３に係わる撮像装置では、被写体に対してフォーカスレンズ５が合焦状態にあるときに各マイクロレンズ１９Ａｉを通って入射する光線を受光する各画素は定まるので、図２２（ａ）に示す被写体Ｏｂに合焦しているときに得られる一対の視差像の像間隔Ｌ０と同様の視差像をＣＰＵ１０により再構成し、この像間隔を演算により求めることにすれば、被写体に対してフォーカスレンズ５が合焦状態にあるときの像間隔Ｌ０を得ることができ、得られた像間隔の大きさを比較すれば、フォーカスレンズ５の被写体に対する合焦ずれを検出できる。
【０１２８】
このように、マイクロレンズアレイ１９Ａｉと撮像素子１９Ｂとにより合焦検出素子１９を構成することにすれば、従来の位相差方式の合焦検出では必須のコンデンサレンズ３４、一対のセパレータレンズ３５、３５等の各光学素子やこれらの配設空間を省略することができ、撮像装置本体１の小型化、薄型化、コンパクト化、機構の簡略化を図ることができる。
【０１２９】
すなわち、この実施例３では、合焦検出部としての合焦検出素子１９が像形成光束を受光して画素データを受光する複数個の画素を有する合焦検出用撮像素子としての撮像素子１９Ｂと、複数個の画素のうちの所定領域内の画素を被覆するマイクロレンズアレイ１９Ａｉとを備え、その撮像素子１９Ｂの出力に基づいて被写体の合焦情報が取得される。
【０１３０】
（実施例４）
この実施例４では、光束分離部材６はハーフミラーにより構成されている。撮影光学系を通して得られた像形成光束は、図２３に示すようにハーフミラーにより反射されて合焦検出素子１９に導かれると共に、ハーフミラーを透過してＣＣＤ７に導かれる。
【０１３１】
この実施例によれば、合焦検出素子１９とＣＣＤ７との両方に像形成光束に基づいて同時に被写体像が形成される。従って、合焦検出中にスルー画像を撮像装置本体１のＬＣＤ２０に表示させ、被写体を観察しながら合焦検出を行うことができる。
【０１３２】
また、この実施例によれば、合焦検出素子１９による合焦検出とＣＣＤ７による合焦検出との両方を行わせることもできるし、このいずれかを選択して行わせることもできる。
【０１３３】
例えば、図２４に示すように、ＣＣＤ７により得られた被写体像を縦横１４×１６個のエリアＡｉｊに画面分割し、図２に示すメモリ部１１にコントラスト値記憶部用メモリ領域を準備する。このコントラスト値記憶部用領域には各エリアＡｉｊ毎に得られたコントラスト値がフォーカスレンズ５のレンズ位置毎に記憶保存される。
【０１３４】
ここでは、合焦検出素子１９を用いた位相差方式の合焦検出を行った後、ＣＣＤ７を用いてコントラスト方式の合焦検出を行う場合について説明する。
すなわち、ここでは、合焦状態変更部は、ＣＣＤ７が出力する撮像画像情報に基づいて被写体の合焦情報を出力する撮影画像合焦検出部を備え、合焦状態変更部は合焦検出素子１９が出力する合焦情報と撮影画像合焦検出部が出力する合焦情報とに基づいて、被写体に対するＣＣＤ７の合焦状態を変化させる。
【０１３５】
ＣＰＵ１０は、レリーズスイッチＳＷ１が半押しされると、合焦検出素子１９により得られた合焦検出信号に基づいて位相差ＡＦ処理を実行する（図２５のＳ．４１）。これにより、被写体に対してフォーカスレンズ５が前側で合焦（いわゆる前ピン）しているのか、後側で合焦（いわゆる後ピン）しているのかが検出され、合焦ずれ量が得られる。ついで、ＣＰＵ１０はこの合焦ずれ量に基づいてフォーカスレンズ５を合焦目標位置に向かって駆動し、停止させる（図２５のＳ．４２、Ｓ．４３参照）。
【０１３６】
ついで、ＣＰＵ１０はこの合焦目標位置において、ＣＣＤ７を用いてコントラスト方式の合焦検出を行う（図２５のＳ．４４参照）。その後、ＣＣＤ７により得られたコントラスト値に基づき、ＣＰＵ１０はコントラスト値の最も大きいレンズ位置にフォーカスレンズ５を駆動して停止させる（図２５のＳ．４５参照）。
【０１３７】
（実施例５）
この実施例５は、合焦検出素子１９による合焦検出と、ＣＣＤ７により得られた画像情報に基づき被写体としての人の顔を認識させる顔認識処理とを組み合わせた実施例である。
【０１３８】
人の顔を抽出する抽出手段として、例えば、図２６に示すように、表示画面Ｇ内に顔判定矩形Ｑｃを設定し、この顔判定矩形Ｑｃを表示画面Ｇ内で移動可能に設定する。
【０１３９】
この顔判定矩形Ｑｃ内には矩形の第1特徴領域Ｑｃ１と矩形の第２特徴領域Ｑｃ２とが設定されている。第1特徴領域Ｑｃ１と第2特徴領域Ｑｃ２とは顔判定矩形Ｑｃの所定位置に設定される。顔の特徴量検出ではその顔判定矩形Ｑｃの内側を注目領域として、第1特徴領域Ｑｃ１と第2特徴領域Ｑｃ２とから各特徴量が算出される。
【０１４０】
例えば、第1特徴領域Ｑｃ１を人の目の部分に対応させ、第2特徴領域Ｑｃ２を人の鼻の部分に対応させる。ここで、特徴量は、例えば、第1特徴領域Ｑｃ１、第2特徴領域Ｑｃ２の内側に存在する画素により得られた画素データの平均値とする。
【０１４１】
顔判定矩形Ｑｃを表示画面Ｇ内で移動させ、その移動位置で第1特徴領域Ｑｃ１の特徴量Ｌａと第2特徴領域Ｑｃ２の特徴量Ｌｂとを求め、この差分Δｃを算出する。この差分Δｃがあらかじめ定められている閾値ａよりも大きいか否かにより、注目領域に顔が存在するか否かが判定可能である。その閾値ａはサンプル画像を用いて学習させることができる。実際には、複数個の大きさの顔判定矩形Ｑｃを準備し、この顔判定矩形Ｑｃの特徴領域も上記２個に限られるものではなく、その位置関係についても適宜定め得る。なお、この顔判定矩形処理は公知であるので、これ以上の詳細な説明は省略する。
【０１４２】
まず、ＣＰＵ１０はレリーズスイッチＳＷ１が半押しされると、図２３に示すようにハーフミラーが撮影光学系の光路に進入している状態で、合焦検出素子１９に基づき位相差方式の自動合焦検出を実行し、フォーカスレンズ５の駆動範囲を決定する（図２７のＳ．５１参照）。このフォーカスレンズ５の駆動範囲は合焦検出素子１９により得られた位相差方式の合焦ずれ量を解消させる方向でこの合焦ずれ量によりも若干大きい範囲内に設定する。ついで、ＣＰＵ１０の制御によりフォーカスレンズ５の駆動を開始させる。
【０１４３】
ＣＰＵ１０は、このフォーカスレンズ５の駆動と同時にＣＣＤ７からの映像信号に基づいて定期的に顔検出処理を実行する（図２７のＳ．５２参照）。ＣＰＵ１０は顔が検出されたときには画面上での顔位置座標をメモリ部１１の顔座標メモリ領域に格納する。
【０１４４】
顔位置座標が顔座標メモリ領域に記憶されているときには、フォーカスレンズ５の駆動開始と共に、その顔位置座標が記憶されている分割エリア（例えば、図２４のエリアＧｋ’）のコントラスト値に変化があるかないかを常時チェックする（図２７のＳ．５３参照）。
【０１４５】
フォーカスレンズ５の駆動中に分割エリアＧｋ’内のコントラスト値の変化によりピークが検出されたときには、そのピークが得られたフォーカスレンズ５の位置をフォーカスレンズ５の合焦目標位置と決定する（図２７のＳ．５４参照）。ついで、フォーカスレンズ５を合焦目標位置に駆動する（図２７のＳ．５５参照）。
【０１４６】
フォーカスレンズ５の駆動中に分割エリアＧｋ’内のコントラスト値の変化によりピークが検出されなかったときには、フォーカスレンズ５の駆動中に固定エリアＧｋ内のコントラスト値に変化があるかないかを常時チェックする（図２７のＳ．５６参照）。
【０１４７】
フォーカスレンズ５の駆動中に固定エリアＧｋ内のコントラスト値の変化によりピークが検出されたときには、そのピークが得られたフォーカスレンズ５の位置をフォーカスレンズ５の合焦目標位置と決定する（図２７のＳ．５４参照）。ついで、フォーカスレンズ５を合焦目標位置に駆動する（図２７のＳ．５５参照）。なお、固定エリアＧｋとはここでは画面Ｇの中央をいう。なお、この固定エリアＧｋはユーザにより指定可能である。
【０１４８】
フォーカスレンズ５の駆動中に固定エリアＧｋ内のコントラスト値の変化によりピークが検出されなかったときには、フォーカスレンズ５の駆動範囲を超えたか否かをチェックする（図２７のＳ．５７参照）。フォーカスレンズ５がフォーカスレンズ５の駆動範囲内のときには、図２７のＳ．５２に戻って顔検出処理を再度実行し、Ｓ．５２〜Ｓ．５７を繰り返す。
【０１４９】
フォーカスレンズ５の駆動中に分割エリアＧｋ’、固定エリアＧｋのコントラスト値のピークが共に検出されなかったときには、すなわち、フォーカスレンズ５の駆動範囲内を超えたときには、フォーカスレンズ５の合焦目標位置を固定フォーカス位置に決定し（図２７のＳ．５８参照）、フォーカスレンズ５を合焦目標位置に駆動する（図２７のＳ．５５参照）。
【０１５０】
ここで、固定フォーカス位置は、例えば、通常撮影頻度が最も多いと考えられる２．５ｍに設定する。
【０１５１】
以上実施例について説明したが、撮像装置は、通常、単一静止画撮影モードと連続撮影静止画モード（静止画連写モード）とを有している。従って、単一静止画撮影モードでは、光束分離部材６が撮影光路に進入している状態で、ＣＰＵ１０に合焦検出素子１９を用いて位相差方式による合焦検出を実行させ、撮影時には、光束分離部材６を跳ね上げて撮影光学系の光路から退避させて撮影を実行させ、連続撮影静止画モードでは光束分離部材６を撮影光学系の光路に進入させたままの状態で、合焦検出素子１９を用いて位相差方式による自動合焦検出を実行させつつ、ＣＣＤ７を用いて撮像させる構成とすることもできる。この場合には、移動する被写体を追尾しつつ撮影を行うことができる。
【０１５２】
すなわち、ＣＰＵ１０（制御部）は単一静止画モードで撮影する場合には光束分離部材６を第２位置に配置させ、連続撮影静止画モードで撮影する場合には光束分離部材６を第１位置に配置させる。
【０１５３】
本発明の実施の形態に係わる撮像装置を要約して説明すると、以下の特徴を有することとなる。
【０１５４】
撮像装置は、被写体の撮像に用いる撮像素子と被写体の合焦検出に用いる合焦検出素子とに像形成光束を分離して導く光束分離部材が設けられた撮像装置本体と、像形成光束を形成する撮影光学系を有しかつ撮像装置本体に格納された格納位置と撮像装置本体から繰り出された繰り出し位置との間で往復動可能に撮像装置本体に設けられた可動レンズ鏡筒とを備え、
光束分離部材と合焦検出素子とは、可動レンズ鏡筒が繰り出し位置にあるときに光束分離部材が可動レンズ鏡筒と撮像素子との間の撮影光路に配置されて像形成光束を反射して合焦検出素子に導きかつ合焦検出素子が光束分離部材により反射された像形成光束を受光する第1状態と、可動レンズ鏡筒が繰り出し位置でかつ撮影実行時に光束分離部材が前記撮影光路から退避されて像形成光束を撮像素子に導く第2状態と、可動レンズ鏡筒が格納位置のときに光束分離部材と合焦検出素子との両方が前記格納位置から退避する第3状態との間で状態変更可能である。
【０１５５】
撮像装置本体は可動レンズ鏡筒と合焦検出素子と光束分離部材とを制御する制御部を有する。
【０１５６】
撮像素子は撮影光学系の撮影光軸に対して垂直に配置され、第1状態は光束分離部材が撮影光軸に対して斜めに配置された第1姿勢と合焦検出素子が撮影光軸に実質的に平行に配置された第1姿勢とからなり、第2状態は合焦検出素子が撮影光軸に実質的に平行に配置された第1姿勢と光束分離部材が撮影光軸に対して実質的に平行に配置された第2姿勢とからなり、第3状態は合焦検出素子と光束分離部材とが共に実質的に平行で格納位置から退避した第3姿勢とからなる。
【０１５７】
光束分離部材の第1姿勢が、合焦検出素子と光束分離部材との少なくとも一方に導かれた像形成光束の受光情報に基づき調節される構成の場合、光束分離部材を撮影光路に最適な状態で配置することができる。
【０１５８】
撮像装置本体は、同一の被写体に対して合焦検出素子による合焦検出情報と撮像素子による合焦検出情報との差分を補正情報として記憶する記憶部を有し、合焦検出素子による合焦検出情報を用いて撮影を実行するときに補正情報を用いて被写体に対する合焦状態を補正する構成の場合、被写体撮影用の撮像素子と合焦検出素子とが共役関係にない場合でも、合焦検出素子により得られた合焦情報を補正して、正確にフォーカスレンズを合焦目標位置に駆動できる。記憶部は不揮発性メモリであることが望ましい。
【０１５９】
合焦検出素子が、複数個の画素の配列体を有する撮像素子と、複数個の画素を被覆するマイクロレンズアレイとからなる構成の場合、従来の位相差方式のＡＦユニットに必要とされたＡＦ光学系を廃止できるので、合焦検出素子の薄型化を図ることができ、従って、より一層撮像装置本体の薄型化、小型化を図ることができる。
【０１６０】
撮影光学系と協働して像形成光束を形成するフォーカスレンズが撮像装置本体に設けられ、制御部は可動レンズ鏡筒が格納位置にあるときに撮影光路から退避しかつ繰り出し位置にあるときに撮影光路に進出するようにフォーカスレンズを制御すると共に、可動レンズが繰り出し位置にあるときにフォーカスレンズを繰り出し方向に繰り出して光束分離部材を撮影光路に進出させる構成の場合、フォーカスレンズを撮影光路から退避させる構成であるので、更に、撮像装置本体の小型化、薄型化を図ることができる。
【０１６１】
合焦検出素子からの合焦検出情報と撮像素子からの合焦検出情報と撮像素子からの撮像情報とが選択可能である構成の場合、撮影光学系を通して得られた像形成光束を合焦検出素子と撮像素子とに導いて、合焦検出中にスルー画像を撮像装置本体のＬＣＤに表示させ、被写体を観察しながら合焦検出を行うことができる。また、合焦検出素子による合焦検出と撮像素子による合焦検出との両方を行うこともできる。更に、合焦検出素子の撮像面と撮像素子の撮像面とが光束分離部材に関して共役な位置になくとも、合焦検出素子による合焦情報に基づいてフォーカスレンズを合焦目標位置に駆動し、撮影レンズの駆動中又はその後に撮像素子の画素データを用いて山登り方式によるコントラスト値を算出し、コントラスト値のピークが得られる合焦目標位置にフォーカスレンズを駆動することにより、オートフォーカスの高速化を図りつつ正確にフォーカスレンズを合焦目標位置に位置させることができる。また、合焦検出素子が画像領域内の複数箇所の合焦位置を検出できる場合、撮像素子の画素データに基づき人間の顔を認識してその顔の位置の座標を取得し、合焦検出素子を用いてその位置座標に対応する位置の合焦目標位置を検出すれば、狙った被写体に高速で焦点を合わせることができる。
【０１６２】
撮像装置本体に対して軸部を介して回動可能にベース部材が設けられ、ベース部材に合焦検出素子が固定され、光束分離部材は軸部を境に一側が撮影光路に臨む像形成光束分離部とされかつ他側が合焦検出素子に接近・離反する方向に光束分離部材を付勢する付勢部とされるようにして軸部に回動可能に設けられ、ベース部材は第1姿勢と第3姿勢との間で回動され、ベース部材と付勢部との間には光束分離部材が第2姿勢となる方向に付勢するバネが設けられ、光束分離部材はバネの付勢に抗して第３姿勢となる方向に付勢部を付勢する付勢手段により付勢される構成の場合、光束分離部材と合焦検出素子とをコンパクトにベース部材に配設することができる。
【０１６３】
光束分離部材が前記第2状態のときに光束分離部材の反射による迷光が撮像素子に入射するのを防止するための迷光防止部材を有し、迷光防止部材は光束分離部材が第1状態のときに撮影光路から退避可能とされている構成の場合、迷光防止部材が光束分離部材に設けられることになるので、被写体の撮影の際に光束分離部材の反射に起因する迷光が撮像素子に入射するのを防止できる。
【０１６４】
光束分離部材が第2状態のときに光束分離部材の反射による迷光が撮像素子に入射するのを防止するための迷光防止部材が像形成光束分離部に軸部を介して回動可能に設けられ、迷光防止部材には光束分離部材が第１姿勢のときに撮影光路から退避しかつ第２姿勢と第３姿勢のときにベース部材に接近する方向に付勢する付勢バネが設けられている構成の場合、迷光防止部材を光束分離部材にコンパクトに配設できる。
【０１６５】
単一撮影静止画モードと連続撮影静止画モードとを有し、光束分離部材がハーフミラーであり、制御部が単一撮影静止画モードのときに光束分離部材を第２状態にセットし、連続撮影静止画モードのときに光束分離部材を第１状態にセットする構成の場合、単一静止画撮影モードの露出時には、光束分離部材を撮影光路から退避した第２状態に設定し、連続静止画撮影モードの露出時には、光束分離部材を撮影光路に進出した第１状態に設定するので、連続静止画撮影中でも合焦検出素子による合焦検出を行うことができ、連続撮影中でも位相差方式の合焦検出素子を用いて、適正合焦位置に対して前側で合焦しているか後側で合焦しているかを検出でき、フォーカスレンズを迅速に合焦目標位置にセットできる。
【０１６６】
また、以上説明したこれらの各構成の場合、撮影可能状態ではオートフォーカスの高速化を実現でき、非撮影時に可動レンズ鏡筒を撮像装置本体に格納する場合に撮像装置本体の小型化、薄型化をより一層図ることができる。
【０１６７】
撮像装置が、被写体の撮像に用いる撮像素子と被写体像の合焦検出に用いる合焦検出素子と撮像素子と合焦検出素子とに像形成光束を分離して導くハーフミラーとが設けられた撮像装置本体と、
撮像装置本体に設けられたフォーカスレンズと協働して像形成用光束を形成する撮影光学系を有しかつ撮像装置本体に格納された格納位置と撮像装置本体から繰り出された繰り出し位置との間で往復動可能に撮像装置本体に設けられた可動レンズ鏡筒とを備え、
ハーフミラーと合焦検出素子とは、可動レンズ鏡筒が繰り出し位置のときにハーフミラーが可動レンズ鏡筒と撮像素子との間の撮影光路に配置されて像形成光束の一部を反射して合焦検出素子に導きしかも残余の光束を透過して撮像素子に導くと共に合焦検出素子がハーフミラーにより反射された像形成光束の一部を受光する第1状態と、可動レンズ鏡筒が繰り出し位置でかつ撮影実行時にハーフミラーが撮影光路から退避されて像形成光束を撮像素子に導く第2状態と、可動レンズ鏡筒が格納位置のときにハーフミラーと合焦検出素子との両方を格納位置から退避する第3状態との間で状態を変更可能とされ、
合焦検出素子は、像形成光束を光電変換してそれぞれ画素データとして出力する複数個の画素の集合からなる撮像素子と撮像素子の前面で撮像素子の画素領域毎にマイクロレンズアレイが設けられかつフォーカスレンズの異なる射出瞳位置を経て画素領域の各画素に入射すべき像形成光束を規定するマイクロレンズアレイ板とからなり、
制御部は合焦検出素子の画素データに基づいて被写体に対する合焦位置からのずれ量を演算し、フォーカスレンズを合焦位置に向けて駆動する構成の場合、撮影可能状態ではオートフォーカスの高速化を実現でき、非撮影時に可動レンズ鏡筒を撮像装置本体に格納する場合に撮像装置本体の小型化、薄型化をより一層図ることができる。また、従来の位相差方式のＡＦユニットに必要とされたＡＦ光学系を廃止できるので、合焦検出素子の薄型化を図ることができ、従って、より一層撮像装置本体の薄型化、小型化を図ることができる。
【０１６８】
被写体の撮像に用いる撮像素子は撮影光学系の撮影光軸に対して垂直に配置され、第1状態はハーフミラーが撮影光軸に対して斜めに配置された第1姿勢と合焦検出素子が撮影光軸に実質的に平行に配置された第1姿勢とからなり、第2状態は合焦検出素子が撮影光軸に実質的に平行に配置された第1姿勢とハーフミラーが撮影光軸に対して実質的に平行に配置された第2姿勢とからなり、第3状態は合焦検出素子とハーフミラーとが共に実質的に平行で格納位置から退避した第3姿勢とからなる構成の場合も、同様の効果を奏する。
【０１６９】
制御部は可動レンズ鏡筒が格納位置にあるときに撮影光路から退避しかつ繰り出し位置にあるときに撮影光路に進出するようにオートフォーカスレンズを制御すると共に、可動レンズが繰り出し位置にあるときにオートフォーカスレンズを繰り出し方向に繰り出してハーフミラーを撮影光路に進出させる構成の場合、オートフォーカスレンズを撮影光路から退避させる構成であるので、更に、撮像装置本体の小型化、薄型化を図ることができる。
【０１７０】
ハーフミラーの第1姿勢が、合焦検出素子とハーフミラーとの少なくとも一方に導かれた像形成光束の受光情報に基づき調節される構成の場合、ハーフミラーを撮影光路に最適な状態で配置することができる。
【０１７１】
撮像装置本体は、同一の被写体に対して合焦検出素子による合焦検出情報と撮像素子による合焦検出情報との差分を補正情報として記憶する記憶部を有し、合焦検出素子による合焦検出情報を用いて撮影を実行するときに補正情報を用いて被写体に対する合焦状態を補正する構成の場合、被写体撮影用の撮像素子と合焦検出素子とが共役関係にない場合でも、合焦検出素子により得られた合焦情報を補正して、正確にフォーカスレンズを合焦目標位置に駆動できる。
【符号の説明】
【０１７２】
１…撮像装置本体
２…可動レンズ鏡筒
６…光束分離部材（ハーフミラー）
７…ＣＣＤ（撮像素子）
１９…合焦検出素子
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１７３】
【特許文献１】特開昭６２−１８２７０３号公報
【特許文献２】特開２００６−２５１０６５号公報
【特許文献３】特開平９−１６６８０３号公報
【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１１】
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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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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