(57)【要約】【課題】精度良く被写体との距離を算出することが可能な撮像装置及び撮像方法を提供すること。【解決手段】被写体から受光面に照射された被写体像を電気信号に変換する２次元方向に配置された複数の光電変換素子を有する撮像素子１０７と、１つの仮想線分上に配置された複数の光電変換素子からなる素子ラインから電気信号を光電変換素子毎に順次読み出す読み出し部１１１と、撮像素子のうちの一部の領域である測距枠内に含まれる互いに平行な複数の素子ラインからなる第１の素子ラインセットと、該第１の素子ラインセットの長手方向の延長線上に配置された、測距枠内に含まれる互いに平行な複数の素子ラインからなる第２の素子ラインセットとの電気信号の強度分布差に基づいて被写体との距離を算出する距離算出部１３２とを有することを特徴とする。【選択図】図１
2010008443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体から受光面に照射された被写体像を電気信号に変換する２次元方向に配置された複数の光電変換素子を有する撮像素子と、
１つの仮想線分上に配置された複数の前記光電変換素子からなる素子ラインから前記電気信号を前記光電変換素子毎に順次読み出す読み出し部と、
前記撮像素子のうちの一部の領域である測距枠内に含まれる互いに平行な複数の前記素子ラインからなる第１の素子ラインセットと、該第１の素子ラインセットの長手方向の延長線上に配置された、前記測距枠内に含まれる互いに平行な複数の前記素子ラインからなる第２の素子ラインセットとの前記電気信号の強度分布差に基づいて前記被写体との距離を算出する距離算出部と
を備える、撮像装置。
【請求項２】
前記距離算出部は、前記第１の素子ラインセットのうちの１つの前記素子ラインである第１の素子ラインの前記強度分布と、前記第１の素子ラインと同一直線上に配置された前記第２の素子ラインセットのうちの１つの前記素子ラインである第２の素子ラインの前記強度分布とを比較して、前記距離を算出する、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記距離算出部は、前記素子ラインの長手方向と異なる方向に配置された前記光電変換素子から出力された前記電気信号の強度を加算して得られた加算値に基づいて、前記第１の素子ラインセットの前記強度分布と前記第２の素子ラインセットの強度分布とを比較して、前記距離を算出する、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記距離算出部が加算する前記素子ラインの長手方向と異なる方向に配置された前記光電変換素子の数は、前記被写体像の輝度レベルに応じて可変である、請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記距離算出部が、前記素子ラインの長手方向と異なる方向に配置された前記光電変換素子の前記電気信号の強度を加算するとき、前記光電変換素子は互いに重複しないように加算される、請求項３又は４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記距離算出部が、前記素子ラインの長手方向と異なる方向に配置された前記光電変換素子の前記電気信号の強度を加算するとき、前記素子ラインの長手方向と異なる方向に配置された複数の前記光電変換素子は１つの仮想直線上に配置された、請求項３〜５のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項７】
前記複数の光電変換素子は、マトリクス状又はハニカム状に配置された、請求項１〜６のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第１の素子ラインセット及び前記第２の素子ラインセットは、ユーザーによる選択によって全ての前記光学変換素子の中から選択可能である、請求項１〜７のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項９】
被写体から受光面に照射された被写体像を電気信号に変換する２次元方向に配置された複数の光電変換素子を有する撮像素子のうち、１つの仮想線分上に配置された複数の前記光電変換素子からなる素子ラインから前記電気信号を前記光電変換素子毎に順次読み出すステップと、
前記撮像素子のうちの一部の領域である測距枠内に含まれる互いに平行な複数の前記素子ラインからなる第１の素子ラインセットと、該第１の素子ラインセットの長手方向の延長線上に配置された、前記測距枠内に含まれる互いに平行な複数の前記素子ラインからなる第２の素子ラインセットとの前記電気信号の強度分布差に基づいて前記被写体との距離を算出するステップと
を有する、撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及び撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラ（撮像装置）には、例えば、クイックリターンミラーを備えて、撮影前は結像光学系からの光をファインダー側に導く一眼レフカメラと、クイックリターンミラーを備えず、撮影前も結像光学系から撮像素子（光電変換素子）に光を導くコンパクトカメラなどがある。
【０００３】
デジタルスチルカメラは、被写体が撮像面でフォーカス（合焦）するようにフォーカス制御する。デジタルスチルカメラのフォーカス制御には、例えば、位相差検出方式やコントラスト検出方式などがある。位相差検出方式は、被写体の２つの像の位相差から合焦位置を検出して、その合焦位置にフォーカスレンズを駆動する。コントラスト検出方式は、フォーカスレンズを移動しながら画像信号を取得し、コントラスト値が最も高くなる位置（画像中に最もエッジを多く検出した位置）を検出して、そのときのフォーカスレンズの位置を合焦位置として決定する。
【０００４】
例えば、特許文献１には、位相差検出方式においてＣＭＯＳ（complementary  metal  oxide  semiconductor）センサーを使用した技術が開示されている。また、特許文献２には、コントラスト検出方式において被写体が低輝度であるとき複数の画素値を加算して精度良く合焦する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１２８１５号公報
【特許文献２】特開２００６−３２４７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
位相差検出方式は、被写体からの光束を２つに分離して、光の分布の出現距離に基づいて、カメラと被写体と間の距離を算出する。従来、位相差検出方式では、光の検出にラインセンサーが用いられてきた。ラインセンサーは複数の光電変換素子が１次元方向に配置されたセンサーである。図１２は、従来の撮像装置のファインダー１０及び測距枠１２との関係を示す説明図である。ファインダー１０内に測距枠１２があるとき、測距枠１２に対応するように撮像装置内部にはラインセンサー１４が配置されている。
【０００７】
なお、特許文献１では、ラインセンサーではなく、複数の光電変換素子が２次元方向に配置されたＣＭＯＳセンサーを使用する場合について記載されている。しかし、特許文献１の技術は、ＣＭＯＳセンサーを構成する複数の素子からラインセンサーのように１つの直線上の素子を抽出して走査する技術である。そのため、特許文献１は、被写体像の走査及び距離の算出について従来のラインセンサーとほぼ同一の構成を有している。
【０００８】
位相差検出方式では、被写体からの光束が、例えば左右方向に２つに分離されてラインセンサー１４に照射される。図１２に示すように測距枠１２に被写体５がある場合、ラインセンサー１４では左右でそれぞれ図１３に示すような出力値の分布が得られる。図１３は、従来の撮像装置のラインセンサー１４の出力値分布を示すグラフである。左右の出力ピーク値の波形間距離Ａは、撮像装置と被写体との間の距離に応じて変化する。例えば、撮影距離が長くなるにつれて波形間距離Ａは短くなり、撮影距離が短くなると波形間距離Ａは長くなる。波形間距離Ａを算出するためには、左右２つの波形の相関が最も強くなるところを検出する必要がある。
【０００９】
相関検出としては、例えば、一方の波形データを画素単位でシフトしながら他方の波形データとの差分の総和をとり、総和が最小となるときの距離を相関が最も強い波形間距離Ａであると判断する方法がある。
【００１０】
このとき相関値は、例えば次の式（数式１）で表わすことができ、図１３に示す出力値分布では図１４に示すような相関値と波形間距離の関係を示すグラフが得られる。図１４は、相関値と波形間距離の関係を示すグラフである。相関値が最小ｍｉｎ１となるときと図１３の波形間距離Ａとが対応する。
【００１１】
【数１】
2010008443.tif 000003
ここで、ｎ：Ａｒｅａ画素数、ｊ：相対画素位置である。
【００１２】
ところで、図１５に示すように測距枠１２内に異なる距離の被写体５及び７が存在する場合、ラインセンサー１４では左右でそれぞれ図１６に示すような出力値の分布が得られる。図１５は、従来の撮像装置のファインダー１０及び測距枠１２との関係を示す説明図である。図１６は、従来の撮像装置のラインセンサー１４の出力値分布を示すグラフである。
【００１３】
図１６に示すように複数の出力ピーク値が検出されるとき、２つの出力値分布による距離算出において誤差が生じやすい、又は距離の算出が不可能になるという問題がある。即ち、図１６に示すような波形が得られたとき相関検出をすると、図１７に示すような相関値と波形間距離の関係を示すグラフが得られる。図１７は、相関値と波形間距離の関係を示すグラフである。図１７に示すように２つの波形間距離Ａ、Ｂ共に相関値が等しく最小の相関値ｍｉｎ２となるとき、撮像装置と被写体との間の距離を決定することが出ない。また、複数の出力ピーク値が検出されると相関値も高くなるため、距離検出の精度も低くなる。
【００１４】
従来、このように距離決定ができないとき、撮像装置と被写体間との距離を最終決定するため、とりあえず相関値の間の値をとったり、予め決められた所定の距離で代用したりしているが、いずれも信頼性が低いという問題があった。
【００１５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、精度良く被写体との距離を算出することが可能な、新規かつ改良された撮像装置及び撮像方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、被写体から受光面に照射された被写体像を電気信号に変換する２次元方向に配置された複数の光電変換素子を有する撮像素子と、１つの仮想線分上に配置された複数の光電変換素子からなる素子ラインから電気信号を光電変換素子毎に順次読み出す読み出し部と、撮像素子のうちの一部の領域である測距枠内に含まれる互いに平行な複数の素子ラインからなる第１の素子ラインセットと、該第１の素子ラインセットの長手方向の延長線上に配置された、測距枠内に含まれる互いに平行な複数の素子ラインからなる第２の素子ラインセットとの電気信号の強度分布差に基づいて被写体との距離を算出する距離算出部とを備える撮像装置が提供される。
【００１７】
かかる構成により、撮像素子は、被写体から受光面に照射された被写体像を電気信号に変換する２次元方向に配置された複数の光電変換素子を有し、読み出し部は、撮像素子のうちの一部の１つの仮想線分上に配置された複数の光電変換素子からなる素子ラインから電気信号を光電変換素子毎に順次読み出す。そして、距離算出部は、撮像素子のうちの一部の領域である測距枠内に含まれる互いに平行な複数の素子ラインからなる第１の素子ラインセットと、該第１の素子ラインセットの長手方向の延長線上に配置された、同一測距枠内に含まれる互いに平行な複数の素子ラインからなる第２の素子ラインセットとの電気信号の強度分布差に基づいて被写体との距離を算出する。
【００１８】
上記距離算出部は、第１の素子ラインセットのうちの１つの素子ラインである第１の素子ラインの強度分布と、第１の素子ラインと同一直線上に配置された第２の素子ラインセットのうちの１つの素子ラインである第２の素子ラインの強度分布とを比較して、距離を算出してもよい。かかる構成により、第１の素子ラインと第２の素子ラインが同一直線上に配置されており、第１の素子ラインの強度分布と第２の素子ラインの強度分布とが比較されて、被写体との距離が算出される。
【００１９】
上記距離算出部は、素子ラインの長手方向と異なる方向に配置された光電変換素子から出力された電気信号の強度を加算して得られた加算値に基づいて、第１の素子ラインセットの強度分布と第２の素子ラインセットの強度分布とを比較して、距離を算出してもよい。かかる構成により、電気信号の強度の加算値が、素子ラインの長手方向と異なる方向に配置された複数の光電変換素子から出力されたそれぞれの電気信号の強度を加算して得られ、この加算値に基づいて、第１の素子ラインセットの強度分布と第２の素子ラインセットの強度分布とが比較されて、被写体との距離が算出される。
【００２０】
上記距離算出部が加算する素子ラインの長手方向と異なる方向に配置された光電変換素子の数は、被写体像の輝度レベルに応じて可変であってもよい。かかる構成により、被写体像の輝度レベルに応じて、距離算出部が加算する素子ラインの長手方向と異なる方向に配置された光電変換素子の数が異なるようにできる。そのため、被写体像の輝度レベルに応じて、感度を向上させることができる。
【００２１】
上記距離算出部が、素子ラインの長手方向と異なる方向に配置された光電変換素子の電気信号の強度を加算するとき、光電変換素子は互いに重複しないように加算されてもよい。かかる構成により、素子ラインの長手方向と異なる方向に配置された光電変換素子の電気信号の強度が加算されるとき、光電変換素子が互いに重複しないように抽出される。そのため、精度の良い加算された信号強度を得ることができる。
【００２２】
上記距離算出部が、素子ラインの長手方向と異なる方向に配置された光電変換素子の電気信号の強度を加算するとき、素子ラインの長手方向と異なる方向に配置された複数の光電変換素子は１つの仮想直線上に配置されてもよい。かかる構成により、素子ラインの長手方向と異なる方向に配置された光電変換素子の電気信号の強度が加算されるとき、素子ラインの長手方向と異なる方向の１つの仮想直線上に配置された光電変換素子が抽出される。
【００２３】
上記複数の光電変換素子は、マトリクス状又はハニカム状に配置されてもよい。かかる構成により、マトリクス状又はハニカム状に配置された複数の光電変換素子からなる撮像素子を適用することができる。
【００２４】
上記第１の素子ラインセット及び第２の素子ラインセットは、ユーザーによる選択によって全ての光学変換素子の中から選択可能であってもよい。かかる構成により、第１の素子ラインセット及び第２の素子ラインセットが、ユーザーによる選択によって全ての光学変換素子の中から選択される。
【００２５】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、被写体から受光面に照射された被写体像を電気信号に変換する２次元方向に配置された複数の光電変換素子を有する撮像素子のうち、１つの仮想線分上に配置された複数の光電変換素子からなる素子ラインから電気信号を光電変換素子毎に順次読み出すステップと、撮像素子のうちの一部の領域である測距枠内に含まれる互いに平行な複数の素子ラインからなる第１の素子ラインセットと、該第１の素子ラインセットの長手方向の延長線上に配置された、測距枠内に含まれる互いに平行な複数の素子ラインからなる第２の素子ラインセットとの電気信号の強度分布差に基づいて被写体との距離を算出するステップとを有する撮像方法が提供される。
【００２６】
かかる構成により、撮像素子は、被写体から受光面に照射された被写体像を電気信号に変換する２次元方向に配置された複数の光電変換素子を有し、撮像素子のうちの一部の１つの仮想線分上に配置された複数の光電変換素子からなる素子ラインから電気信号が光電変換素子毎に順次読み出され、撮像素子のうちの一部の領域である測距枠内に含まれる互いに平行な複数の素子ラインからなる第１の素子ラインセットと、該第１の素子ラインセットの長手方向の延長線上に配置された、同一測距枠内に含まれる互いに平行な複数の素子ラインからなる第２の素子ラインセットとの電気信号の強度分布差に基づいて、被写体との距離が算出される。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、精度良く被写体との距離を算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２９】
（第１の実施形態の構成）
まず、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置１００の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る撮像装置１００を示すブロック図である。撮像装置１００は、例えば、デジタル一眼レフカメラであるが、本発明の撮像装置は、これに限定されず、コンパクトデジタルカメラなどであってもよい。
【００３０】
撮像装置１００は、例えば、結像光学系１０１と、クイックリターンミラー１０５と、シャッター１０６と、ＣＭＯＳセンサー１０７と、画像入力コントローラ１１０と、ＡＦセンサー１１１と、ＤＳＰ／ＣＰＵ１２０と、ＣＰＵ１３０と、操作部材１３５と、ドライバ１４１、１４３、１４５と、モータ１４２、１４４、１４６と、画像信号処理回路１５２と、圧縮処理回路１５４と、ＬＣＤドライバ１５６と、ＬＣＤ１５８と、ＶＲＡＭ１６２と、ＳＤＲＡＭ１６４と、メディアコントローラ１６６と、記録メディア１６８などからなる。
【００３１】
結像光学系１０１は、例えば、ズームレンズ１０２、絞り１０３、フォーカスレンズ１０４などからなる。結像光学系１０１は、外部の光情報をＣＭＯＳセンサー１０７に結像させる光学系システムであり、被写体からの光をＣＭＯＳセンサー１０７まで透過させる。ズームレンズ１０２は、焦点距離を変化させて画角を変えるレンズである。ズームレンズは、ユーザーによって画角が調節されてもよいし、図示しないモータ及びドライバによって制御されてもよい。絞り１０３は、透過する光量を調節する機構であり、モータ１４２によって駆動される。フォーカスレンズ１０４は、光軸方向に移動することでＣＭＯＳセンサー１０７の撮像面に被写体像を合焦させる。フォーカスレンズ１０４は、モータ１４４によって駆動される。モータ１４２、１４４は、それぞれドライバ１４１、１４３から駆動信号を受けて駆動する。
【００３２】
クイックリターンミラー１０５は、入射光を反射し、かつ入射光の一部を透過させるハーフミラー部材と、ハーフミラー部材の背面（ＣＭＯＳセンサー１０７）側に設けられたサブミラーなどからなる。クイックリターンミラー１０５は、本撮影前、いわゆるミラーダウン状態にあり、結像光学系１０１とＣＭＯＳセンサー１０７とを結ぶ光路上に配置されて、光路を遮断している。また、クイックリターンミラー１０５のハーフミラー部材は、本撮影前、結像光学系１０１からの光をファインダー側に反射する。さらに、クイックリターンミラー１０５のサブミラーは、本撮影前、ハーフミラー部材を透過した光をＡＦセンサー１１１側に反射する。
【００３３】
クイックリターンミラー１０５は、本撮影時、いわゆるミラーアップして、結像光学系１０１とＣＭＯＳセンサー１０７とを結ぶ光路を開放し、被写体からの光をＣＭＯＳセンサー１０７に到達させる。
【００３４】
シャッター１０６は、メカニカルシャッターであり、本撮影時はＣＭＯＳセンサー１０７に光が当たるように結像光学系１０１とＣＭＯＳセンサー１０７とを結ぶ光路を開放し、非撮影時は光を遮断する。シャッター１０６は、ＣＭＯＳセンサー１０７の露光時間を制御する。クイックリターンミラー１０５及びシャッター１０６は、モータ１４６によって駆動され連動する。モータ１４６は、ドライバ１４５から駆動信号を受けて駆動する。
【００３５】
ＣＭＯＳ（complementary  metal  oxide  semiconductor）センサー１０７は、撮像素子の一例であり、結像光学系１０１を透過して入射した光情報を電気信号に光電変換する複数の光電変換素子から構成される。各光電変換素子は光量に応じた電気信号を生成する。なお、撮像素子は、ＣＭＯＳセンサーに限定されず、ＣＣＤ（charge  coupled  device）センサー等を適用することができる。このとき、シャッター１０６でなく、電子シャッター（図示せず。）を適用してもよい。なお、シャッター１０６又は電子シャッターの動作は、ＤＳＰ／ＣＰＵ１２０に接続されたシャッターボタン（操作部材１３５）のスイッチによって行われる。
【００３６】
ＣＭＯＳセンサー１０７は、更にＣＤＳ／ＡＭＰ部１０８、Ａ／Ｄ変換部１０９を有する。ＣＤＳ／ＡＭＰ部（相関二重サンプリング回路（correlated  double  sampling）／増幅器（amplifier））１０８は、ＣＭＯＳセンサー１０７から出力された電気信号に含まれる低周波ノイズを除去すると共に、電気信号を任意のレベルまで増幅する。Ａ／Ｄ変換部１０９は、ＣＤＳ／ＡＭＰ部１０８から出力された電気信号をデジタル変換してデジタル信号を生成する。Ａ／Ｄ変換部１０９は、生成したデジタル信号を画像入力コントローラ１１０に出力する。
【００３７】
画像入力コントローラ１１０は、Ａ／Ｄ変換部１０９から出力されたデジタル信号に対して処理を施し、画像処理が可能となる画像信号を生成する。画像入力コントローラ１１０は、生成した画像信号を例えば画像信号処理回路１５２に出力する。また、画像入力コントローラ１１０は、ＳＤＲＡＭ１６４への画像データの読み書きを制御する。
【００３８】
ＡＦセンサー１１１は、複数の光電変換素子が２次元方向に配置されたＣＭＯＳセンサーである。ＡＦセンサー１１１は、本撮影前にクイックリターンミラー１０５のサブミラーから光を受けて、光量に応じた電気信号を生成する。ＡＦセンサー１１１は、生成した電気信号をＣＰＵ１３０に出力する。ＡＦセンサー１１１は、更にＣＤＳ／ＡＭＰ部１１２、Ａ／Ｄ変換部１１３を有する。
【００３９】
ＡＦセンサー１１１は、読み出し部の一例であり、ＡＦセンサー１１１の光電変換素子のうち、１つの仮想線分上に配置された複数の光電変換素子からなる素子ラインから電気信号を光電変換素子毎に順次読み出す。
【００４０】
ＡＥセンサー１１４は、例えば光電変換素子である。ＡＥセンサー１１４は、本撮影前に被写体から光を受けて、光量に応じた電気信号を生成する。ＡＥセンサー１１４は、生成した電気信号をＣＰＵ１３０に出力する。
【００４１】
ＤＳＰ／ＣＰＵ１２０、ＣＰＵ１３０は、プログラムによって演算処理装置及び制御装置として機能し、撮像装置１００内に設けられた各構成要素の処理を制御する。ＣＰＵ１３０は本撮影前及び本撮影時に主に動作し、ＤＳＰ／ＣＰＵ１２０は、撮影後に主に動作する。
【００４２】
ＣＰＵ１３０は、例えば、フォーカス制御や露出制御に基づいてドライバ１４１、１４３、１４５に信号を出力して結像光学系１０１、クイックリターンミラー１０５、シャッター１０６を駆動させる。また、ＣＰＵ１３０は、操作部材１３５からの信号に基づいて撮像装置１００の各構成要素を制御する。ＤＳＰ／ＣＰＵ１２０は、撮影によって取得された画像信号に対する画像処理などを制御する。
【００４３】
なお、本実施形態においては、ＤＳＰ／ＣＰＵ１２０、ＣＰＵ１３０がそれぞれ１つだけからなる構成であるが、信号系の命令と操作系の命令とを別々のＣＰＵで行うなど複数のＣＰＵから構成されてもよい。
【００４４】
ＤＳＰ／ＣＰＵ１２０は、図１に示すように、例えば、タイミングジェネレータ１２１と、適正ＡＷＢ算出部１２２と、画像処理選択部１２３、ＳＩＯ１２４などを有する。ＣＰＵ１３０は、例えば、画像入力コントローラ１３１と、ＡＦ演算制御部１３２と、ＡＥ演算制御部１３３と、ＧＵＩ管理部１３４と、ＳＩＯ１３６などを有する。
【００４５】
タイミングジェネレータ１２１は、ＣＭＯＳセンサー１０７やＣＤＳ／ＡＭＰ部１０８にタイミング信号を出力し、ＣＭＯＳセンサー１０７を構成している各光電変換素子の電荷の読み出し制御を行う。
【００４６】
適正ＡＷＢ算出部１２２は、ＣＭＯＳセンサー１０７で受光した被写体像に応じた画像信号の色情報に基づいて、ＷＢ制御値を算出する。適正ＡＷＢ算出部１２２は、例えば、被写体に応じた適正なホワイトバランス（ＷＢ）が得られるようにＷＢ制御値を算出する。適正ＡＷＢ算出部１２２は、算出したＷＢ制御値を画像信号処理回路１５２に送る。
【００４７】
画像処理選択部１２３は、画像信号に対するガンマ補正、輪郭強調処理などの画像処理を行うか否かを選択したり、各画像処理に必要なパラメータを設定したりする。画像処理選択部１２３は、選択結果や設定したパラメータを画像信号処理回路１５２に送る。
【００４８】
画像入力コントローラ１３１は、Ａ／Ｄ変換部１１３から出力されたデジタル信号に対して処理を施し、フォーカス制御が可能となる信号を生成する。画像入力コントローラ１３１は、生成した信号を例えばＡＦ演算制御部１３２に出力する。
【００４９】
ＡＦ演算制御部１３２は、フォーカス制御開始の操作信号を受けると、フォーカスレンズ１０４を一方向に移動する制御信号を生成して、生成した制御信号をドライバ１４３に出力する。
ＡＦ演算制御部１３２は、ＡＦ（auto  focus：自動焦点）評価値を算出し、更にＡＦ評価値に基づいてフォーカスレンズ１０４の合焦位置を算出する。なお、ＡＦ評価値は、ＡＦセンサー１１１から出力された信号の輝度値に基づいて算出する。
【００５０】
ＡＦ演算制御部１３２は、距離算出部の一例であり、互いに平行な複数の素子ラインからなる第１の素子ラインセットと、該第１の素子ラインセットの長手方向の延長線上に配置された、互いに平行な複数の素子ラインからなる第２の素子ラインセットとの電気信号の強度分布差に基づいて被写体と撮像装置１００との間の距離を算出する。
ＡＦ演算制御部１３２は、算出の結果得られた合焦位置を制御信号としてドライバ１４３に出力する。ドライバ１４３は、ＡＦ演算制御部１３２から受けた制御信号に基づいて駆動信号を生成する。ドライバ１４３は、生成した駆動信号をモータ１４４に送る。
【００５１】
ＡＥ演算制御部１３３は、ＡＥ（auto  exposure：自動露光）評価値を算出し、算出したＡＥ評価値に基づいて、絞り１０３の絞り量やシャッター１０６のシャッター速度を算出する。なお、ＡＥ評価値は、ＡＥセンサー１１４の輝度値に基づいて算出する。ＡＥ演算制御部１３３は、算出した絞り量やシャッター速度をそれぞれ制御信号としてドライバ１４１、１４５に出力する。ドライバ１４１、１４５は、ＡＥ演算制御部１３３から受けた制御信号に基づいて駆動信号を生成する。ドライバ１４１、１４５は、生成した駆動信号をモータ１４２、１４６に送る。
【００５２】
また、本実施形態では、ＡＥ演算制御部１３３は、ＡＥ評価値に基づいて、ＡＦセンサー１１１を制御する。例えば、被写体が低輝度であるときは、素子ラインの長手方向と異なる方向に配置された光電変換素子の出力値を加算できるように、通常輝度に比べて多い数の素子ラインから電気信号が出力されるようにする。
【００５３】
ＧＵＩ管理部１３４は、ＬＣＤ１５８に表示される画像のサムネイル画面や、撮像装置１００の操作のためのメニュー画面などのＧＵＩ（graphic  user  interface）を管理する。ＧＵＩ管理部１３４は、例えば、操作部材１３５からの操作信号を受けて、操作信号に基づいた制御信号をＬＣＤドライバ１５６に送る。
【００５４】
ＳＩＯ１２４、１３６は、相互に信号の入出力を行う入出力インターフェースである。
【００５５】
操作部材１３５は、例えば、撮像装置１００に設けられた上下左右キー、電源スイッチ、モードダイアル、シャッターボタンなどである。操作部材１３５は、ユーザーによる操作に基づいて操作信号をＣＰＵ１３０等に送る。例えば、シャッターボタンは、ユーザーによる半押し、全押し、解除が可能である。シャッターボタンは、半押しされたときフォーカス制御開始の操作信号を出力し、半押し解除でフォーカス制御が終了する。また、フォーカスボタンは、全押しされたとき、撮影開始の操作信号を出力する。
【００５６】
画像信号処理回路１５２は、画像入力コントローラ１１０から画像信号を受け、ＷＢ制御値、γ値、輪郭強調制御値などに基づいて、画像処理された画像信号を生成する。圧縮処理回路１５４は、圧縮処理前の画像信号を受けて、例えばＪＰＥＧ圧縮形式、又はＬＺＷ圧縮形式などの圧縮形式で画像信号を圧縮処理する。圧縮処理回路１５４は、圧縮処理で生成した画像データを例えばメディアコントローラ１６６に送る。
【００５７】
ＬＣＤドライバ１５６は、例えばＶＲＡＭ１６２から画像データを受けて、ＬＣＤ（liquid  crystal  display：液晶画面）１５８に画像を表示する。ＬＣＤ１５８は、撮像装置１００本体に設けられる。ＬＣＤ１５８が表示する画像は、例えば、ＶＲＡＭ１６２から読み出された撮影前の画像（ライブビュー表示）、撮像装置１００の各種設定画面や、撮像して記録された画像などである。なお、本実施形態では、表示部としてＬＣＤ１５８、表示駆動部としてＬＣＤドライバ１５６としたが、本発明はかかる例に限定されず、例えば有機ＥＬディスプレイ、その表示駆動部などであってもよい。
【００５８】
ＶＲＡＭ（video  RAM）１６２は、画像表示用のメモリであり、複数のチャネルを有する。ＶＲＡＭ１６２は、ＳＤＲＡＭ１６４からの画像表示用の画像データの入力と、ＬＣＤドライバ１５６への画像データの出力を同時に実行できる。ＬＣＤ１５８の解像度や最大発色数はＶＲＡＭ１６２の容量に依存する。
【００５９】
ＳＤＲＡＭ（synchronous  DRAM）１６４は、記憶部の一例であり、撮影した画像の画像データを一時的に保存する。ＳＤＲＡＭ１６４は、複数の画像の画像データを記憶できる記憶容量を有している。また、ＳＤＲＡＭ１６４は、ＤＳＰ／ＣＰＵ１２０の動作プログラムを保存する。ＳＤＲＡＭ１６４への画像の読み書きは、画像入力コントローラ１１０によって制御される。
【００６０】
メディアコントローラ１６６は、記録メディア１６８への画像データの書き込み、又は記録メディア１６８に記録された画像データや設定情報などの読み出しを制御する。記録メディア１６８は、例えば、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク等）、光磁気ディスク、磁気ディスク、半導体記憶媒体などであり、撮影された画像データを記録する。メディアコントローラ１６６、記録メディア１６８は、撮像装置１００から着脱可能に構成されてもよい。
【００６１】
なお、撮像装置１００における一連の処理は、ハードウェアで処理してもよいし、コンピュータ上のプログラムによるソフトウェア処理で実現してもよい。
【００６２】
次に、フォーカスレンズ１０４等の光学系とＡＦセンサー１１１について詳細に説明する。図２は、フォーカスレンズ１０４、ＣＭＯＳセンサー１０７、コンデンサーレンズ１７２、セパレーターレンズ１７４及びＡＦセンサー１１１の関係及び構成を示す模式図である。図２上のＣＭＯＳセンサー１０７は、撮像面を示す。光軸上の被写体Ａ点とフォーカスレンズ１０４の関係は合焦状態であり、光軸上の被写体Ｂ点とフォーカスレンズ１０４の関係は被写体が前ピン状態であり、光軸上の被写体Ｃ点とフォーカスレンズ１０４の関係は被写体が後ピン状態である。
【００６３】
光軸上の被写体Ａ点からフォーカスレンズ１０４を通過する光の一部（図２の網かけ部分）は、撮像面で合焦した後、ＡＦセンサー１１１のコンデンサーレンズ１７２でセパレーターレンズ１７４のほうに折り曲げられる。折り曲げられた光は、セパレーターレンズ１７４によって分割され、分割された光束がＡＦセンサーの受光面１７６上に再び結像する。図３は、分割される光束１８２をフォーカスレンズ位置で示した模式図である。
【００６４】
コンデンサーレンズ１７２に対してセパレーターレンズ１７４の光軸は偏芯している。そのため、焦点状態（合焦、又は前ピン、後ピンであるかの状態）に応じて、被写体像がＡＦセンサー１１４の受光面上で結像する位置が、セパレーターレンズ１７４の光軸の偏芯方向にずれる。このずれ量は、焦点状態に対応しているので、分割された１対の光束がＡＦセンサー１１４の受光面上で結像したときの１対の被写体像の間隔を算出することで、焦点状態を検出することができる。
【００６５】
ＡＦセンサー１１４に配置された複数の光電変換素子は、上記偏芯方向と平行に素子ラインとして選択される。これにより、ＡＦセンサー１１４に結像した被写体像の間隔を算出することができる。
【００６６】
次に、本実施形態の位相差検出方式について説明する。図４は、本実施形態の撮像装置１００のファインダー１０及び測距枠１２との関係を示す説明図である。
【００６７】
位相差検出方式は、被写体からの光束を２つに分離して、光の分布の出現距離に基づいて、撮像装置１００と被写体と間の距離を算出する。本実施形態の位相差検出方式では、光の検出にＣＭＯＳセンサーを適用したＡＦセンサー１１１を用いる。そして、ＡＦセンサー１１１の２次元方向に配置された光電変換素子のうち、線分上に配置された複数の光電変換素子からなる複数の水平ライン１８４、１８６、１８８を用いる。水平ライン１８４、１８６、１８８は互いに平行である。水平ライン１８４、１８６、１８８は、それぞれ複数の光電変換素子が１次元方向に配置されている。ファインダー１０内に測距枠１２があるとき、測距枠１２に対応するように撮像装置内部には３つの水平ライン１８４、１８６、１８８が配置されている。
【００６８】
なお、本実施形態では、ＣＭＯＳセンサーから１つの水平ラインを抽出する特許文献１の技術と異なり、ＡＦセンサー１１１のＣＭＯＳセンサーから複数の平行な水平ラインをセンサーとして使用する。複数の平行な水平ラインは、同一の測距枠に含まれる。測距枠は、ＣＭＯＳセンサー１０７の一部の領域であり、本実施形態のＣＭＯＳセンサー１０７に適用する測距枠は、測距演算を行う際の最小単位（最小領域）となる。そして、この測距枠は、例えばＬＣＤ１５８に表示される最小単位の測距枠（合焦を確認するための枠）と対等の関係にある。なお、本実施形態の１つの測距枠とは、複数の測距最小単位で構成された１つのマルチＡＦシステムを指すものではなく、測距演算を行う際の１つの最小単位をいう。
【００６９】
本実施形態の位相差検出方式では、被写体からの光束が、例えば左右方向に２つに分離されて水平ライン１８４、１８６、１８８それぞれに照射される。図４に示す測距枠１２に被写体５及び７がある場合、上側又は下側に位置する水平ライン１８６、１８８では左右で図５上段に示すような出力値の分布が得られる。水平ライン１８６、１８８上には被写体５のみ結像されるからである。一方、中央の水平ライン１８４では左右で図５下段に示すような出力値の分布が得られる。水平ライン１８６、１８８上には被写体５及び７が結像されるからである。
【００７０】
図５は、本実施形態の撮像装置１００の水平ライン１８４、１８６、１８８の出力値分布を示すグラフである。左右の出力ピーク値の波形間距離は、撮像装置と被写体との間の距離に応じて変化する。例えば、撮影距離が長くなるにつれて波形間距離は短くなり、撮影距離が短くなると波形間距離は長くなる。
【００７１】
図５では、左右の出力ピーク値の波形間距離Ａは、撮像装置１００と被写体５との間の距離に対応し、波形間距離Ｂは、撮像装置１００と被写体７との間の距離に対応する。波形間距離Ａ、Ｂを算出するためには、左右２つの波形の相関が最も強くなるところを検出する必要がある。
【００７２】
相関検出としては、例えば、一方の波形データを画素単位でシフトしながら他方の波形データとの差分の総和をとり、総和が最小となるときの距離を相関が最も強い波形間距離であると判断する方法がある。
【００７３】
このとき相関値は、例えば次の式（数式２）で表わすことができる。図５上段に示す出力値分布では、図１４と同様の相関値と波形間距離の関係が得られ、図５下段に示す出力値分布では、図１７と同様の相関値と波形間距離の関係が得られる。図１４と同様に相関最小値ｍｉｎ１が、図５上段の波形間距離Ａと対応する。また、図１７と同様に相関最小値ｍｉｎ２が、図５下段の波形間距離Ａ及びＢと対応する。
【００７４】
【数２】
2010008443.tif 000004
ここで、ｎ：Ａｒｅａ画素数、ｊ：相対画素位置である。
【００７５】
本実施形態では、中央の水平ライン１８４から検出された出力値分布だけでなく、上側又は下側に位置する水平ライン１８６、１８８から検出された出力値分布を使用する。複数のデータを使用するため、より正確に撮像装置１００と被写体との間の距離を算出することができる。また、複数の出力値ピーク値が検出される場合でも、１つの水平ライン又は従来のラインセンサーを用いる場合と異なり、誤差が生じたり、距離算出が不可能となる問題が発生したりすることはない。その結果、撮像装置１００と被写体との間の距離をより精度良く算出することができる。
【００７６】
次に、ＡＦセンサー１１１上の素子ラインについて説明する。図６及び図７は、本実施形態に係るＡＦセンサー１１１の光電変換素子の配置を示す平面図である。ＡＦセンサー１１１に適用するＣＭＯＳセンサーの各光電変換素子は、図６に示すようにマトリクスパターンで構成されてもよいし、図７に示すようにハニカムパターンで構成されてもよい。マトリクスパターンとは、水平方向、及び水平方向に対して垂直方向に複数の光電変換素子が配置されたパターンである。ハニカムパターンとは、水平方向、及び水平方向に対して９０°以外の角度を有する方向に複数の光電変換素子が配置されたパターンである。
【００７７】
図６に示すＡＦセンサー１１１では、フォーカス制御において位相差検出をするとき、ＡＦセンサー１１１は、１つの仮想線分上に配置された複数の光電変換素子からなる素子ラインＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３から電気信号を光電変換素子毎に順次読み出す。図６上において網掛け部分で示した光電変換素子がそれぞれの素子ラインを示す。そして、Ｌ１１とＲ１１を結ぶラインが、図６に示した水平ライン１８６に対応し、Ｌ１２とＲ１２を結ぶラインが、水平ライン１８４に対応し、Ｌ１３とＲ１３を結ぶラインが、水平ライン１８８に対応する。
【００７８】
なお、一側に配置された素子ラインＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３の組合せ、他側に配置された素子ラインＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１３の組合せを素子ラインセット（第１の素子ラインセット、第２の素子ラインセット）ともいう。素子ラインセットは、ＣＭＯＳセンサー１０７のうちの一部の領域である測距枠内に含まれる。
【００７９】
また、ＡＦ演算制御部１３２は、素子ラインＬ１１の出力値の強度分布と素子ラインＲ１１の出力値の強度分布の相関を算出し、被写体との距離を算出する。また、本実施形態では、複数のラインについて相関を算出するため、素子ラインＬ１２とＲ１２の相関、素子ラインＬ１３とＲ１３の相関を算出する。
【００８０】
図７に示すＡＦセンサー１１１でも図６の場合と同様に、１つの仮想線分上に配置された複数の光電変換素子からなる素子ラインＬ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３から電気信号を光電変換素子毎に順次読み出す。そして、ＡＦ演算制御部１３２は、素子ラインＬ２１とＲ２１の相関、素子ラインＬ２２とＲ２２の相関、素子ラインＬ２３とＲ２３の相関を算出する。
【００８１】
（第１の実施形態の動作）
次に、図８を参照して、本実施形態に係る撮像装置のフォーカス制御における撮影距離算出動作について説明する。図８は、本実施形態に係る撮像装置のフォーカス制御における撮影距離算出動作を示すフローチャートである。
【００８２】
まず、ＡＦセンサー１１１は、水平ライン（例えば、水平ライン１８４、１８６、１８８など）毎に各光電変換素子が出力する出力値（画素値）を取得する（読み出す）（ステップＳ１０１）。そして、ＡＦセンサー１１１における左右の素子ラインの出力値の強度分布を比較して相関を計算する（ステップＳ１０２）。例えば、素子ラインＬ１１とＲ１１の相関、素子ラインＬ１２とＲ１２の相関、素子ラインＬ１３とＲ１３の相関を算出する。
【００８３】
次に、算出した相関値のうち最小値を水平ライン毎に保持する（ステップＳ１０３）。そして、保持した相関値の最小値が所定値より低いか否かを判断する（ステップＳ１０４）。即ち、相関値が低いほど素子ライン同士の相関は高くなるため、信頼性が高い。従って、相関値の最小値が所定値より低い場合は、特に処理を行わず、ステップＳ１０６へ進む。一方、相関値の最小値が所定値より高い場合は、その水平ラインについては信頼性が低いと判断して、距離算出対象から除外する（ステップＳ１０５）。これにより、より信頼性の高い距離算出を行うことができる。
【００８４】
次に、相関値と波形間距離の関係を示すグラフ（例えば、図１４や図１７に示すグラフ）がどのような形状であるかについてグラフの尖度を評価する（ステップＳ１０６）。相関値と波形間距離の関係を示すグラフの形状が１山分布の形になっていれば、被写体は１つであると判断できる。一方、グラフの形状が１山分布の形になっていない場合は、被写体は距離の異なる複数存在すると判断できる（ステップＳ１０７）。そして、グラフの形状が１山分布の形になっていない場合、その水平ラインについては、距離算出対象から除外する（ステップＳ１０８）。一方、グラフの形状が１山分布になっているときは、ステップＳ１０９へ進む。これにより、距離を算出するべき被写体を限定することができる。
【００８５】
次に、上記各処理の結果、残った水平ラインの出力値は信頼性が高い値であるとして、その水平ラインの出力値に基づいて、波形間距離を算出し、更に撮像装置１００と被写体との間の撮影距離を算出する。また、残った水平ラインが複数ある場合は、撮影距離が最も近距離であったライン（波形間距離が最も長かったライン）を優先して、撮影距離を決定する（ステップＳ１０９）。以上の各処理によって、撮像装置１００のフォーカス制御における撮影距離を決定することができる。
【００８６】
なお、上記実施形態では、１つの測距枠に対応する部分に水平ラインを３つ設ける場合について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。撮像装置１００は、複数の測距枠が設けられてもよく、それぞれの測距枠に対応する部分に水平ラインが複数設けられる。そして、測距枠毎に上記ステップＳ１０１〜ステップＳ１０９の処理をして、撮影距離を算出する。その後、測距枠毎に得られた距離を比較して、最適の撮影距離を決定する。
【００８７】
本実施形態によれば、１つの測距枠内に距離の異なる複数の被写体が混在したとき、距離算出において、誤差が生じにくくなり、更に算出結果の精度を向上させることができる。また、２次元方向に光電変換素子が配置されたＣＭＯＳセンサーをＡＦセンサー１１１に使用しているため、複数のラインセンサーを平行に配置する場合に比べて被写体像の検出範囲に自由度がある。即ち、ラインセンサーを平行に並べた場合、各ラインセンサーは厚みのあるパッケージを有するため、ラインセンサー相互間に隙間が発生してしまう。その結果、被写体像の検出範囲に制限ができてしまう。一方、本実施形態のように、ＣＭＯＳセンサーであれば、光電変換素子単位で読み出し位置が指定できるため、検出範囲の自由度が高い。
【００８８】
更に、本実施形態のようにＣＭＯＳセンサーでは、複数の光電変換素子が２次元方向に近接して配置しているため、ＡＦセンサー１１１の装置本体への取り付け誤差が発生した場合でも、読み出し位置を変更すればよく、調整が簡単である。一方、ラインセンサーは光電変換素子が１次元方向のみに配列されているため、取り付け精度が高く、製造工程が困難であった。
【００８９】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る撮像装置１００について説明する。図９及び図１０は、本実施形態に係るＡＦセンサー１１１の光電変換素子の配置を示す平面図である。図９は、ＡＦセンサー１１１に適用するＣＭＯＳセンサーの各光電変換素子がマトリクスパターンで構成される場合を示す。図１０は、各光電変換素子がハニカムパターンで構成される場合を示す。
【００９０】
第２の実施形態は、第１の実施形態と比べて各光電変換素子の読み出し範囲が異なる。以下では、読み出し範囲について説明する。第１の実施形態では、図１１（Ａ）に示すように１つの水平ラインに含まれる２つの素子ラインＬ３０、Ｒ３０の相関を計算していた。このとき、太線で囲った１つずつの光電変換素子の単位で出力値を取得していた。
【００９１】
一方、本実施形態は、一側の互いに平行な複数の素子ラインＬ３１、Ｌ３２、Ｌ３３、Ｌ３４を１つの組として第１の素子ラインセットとし、他側の互いに平行な複数の素子ラインＲ３１、Ｒ３２、Ｒ３３、Ｒ３４を１つの組として第２の素子ラインセットとする。そして、走査方向（素子ラインの長手方向）と異なる方向（例えば垂直方向）の光電変換素子の出力値を加算する。例えば、図１１（Ｂ）に示す例では、太線で囲った４つの光電変換素子の出力値の加算値を取得する。そして、太線で囲った４つの光電変換素子を１つの画素として扱い、走査方向の画素の出力値（加算値）の強度分布を比較して、相関を算出する。
【００９２】
図１０に示すハニカムパターンの例も同様である。第１の実施形態では、図１０（Ａ）に示すように、素子ラインＬ４０、Ｒ４０において、太線で囲った１つずつの光電変換素子の単位で出力値を取得していた。一方、本実施形態によれば、図１０（Ｂ）に示すように、素子ラインＬ４１〜Ｌ４４からなる第１の素子ラインセット、素子ラインＲ４１〜Ｒ４４からなる第２の素子ラインセットにおいて、太線で囲った４つの光電変換素子を１つの画素として扱い、走査方向の画素の出力値（加算値）の強度分布を比較して、相関を算出する。なお、図１０（Ｂ）に示すように、例えば１ラインおきに素子ラインを抽出して、加算対象とする光電変換素子が走査方向に対して垂直方向に配列されるようにしてもよいし、図１０（Ｃ）に示すように、互いに隣接するように素子ラインを抽出してもよい。このとき、図１０（Ｃ）に示すように、素子ラインＬ４５〜Ｌ４８からなる第１の素子ラインセット、素子ラインＲ４５〜Ｒ４８からなる第２の素子ラインセットにおいて、太線で囲った４つの光電変換素子を１つの画素として扱う。加算対象とする光電変換素子は、走査方向に対してほぼ垂直方向にジグザグに配列される。
【００９３】
ＡＦセンサー１１１において１つずつの光電変換素子の単位では、十分なダイナミックレンジが得られない場合でも、本実施形態によれば、複数の光電変換素子の出力値を加算するため、各光電変換素子のダイナミックレンジの狭さを補うことができ、感度を高めることができる。また、走査方向に対して垂直方向の画素を加算する場合、走査方向の成分が含まれないため、素性のよいデータを得ることができる。更に、本実施形態によれば、通常のＣＭＯＳセンサーで感度のよいＡＦセンサーを実現することができる。そのため、別途高感度の光電変換素子の開発、製造が不要となりコスト上昇を抑制することができる。
【００９４】
また、第１の実施形態では、互いに平行な複数の素子ラインを読み出して、測距枠に複数の被写体が含まれるときの距離算出の精度を向上させている。
【００９５】
本実施形態では、互いに平行な複数の素子ラインからなる素子ラインセットを複数読み出すことで、高感度、かつ測距枠に複数の被写体が含まれるときの距離算出の精度の向上を図ることができる。図１１は、本実施形態に係るＡＦセンサー１１１の光電変換素子の配置を示す平面図である。
【００９６】
図１１（Ａ）は、素子ラインＬ５０、Ｌ６０、Ｌ７０、Ｒ５０、Ｒ６０、Ｒ７０において、太線で囲った１つずつの光電変換素子の単位で出力値を取得する場合である。本実施形態では、図１１（Ｂ）に示すように、太線で囲った４つの光電変換素子を１つの画素として扱い、走査方向の画素の出力値（加算値）の強度分布を比較して、相関を算出する。図１１（Ｂ）の素子ラインセットは、素子ラインＬ５１、Ｌ５２、Ｌ５３、Ｌ５４からなる素子ラインセット、素子ラインＲ５１、Ｒ５２、Ｒ５３、Ｒ５４からなる素子ラインセット、素子ラインＬ６１、Ｌ６２、Ｌ６３、Ｌ６４からなる素子ラインセット、素子ラインＲ６１、Ｒ６２、Ｒ６３、Ｒ６４からなる素子ラインセット、素子ラインＬ７１、Ｌ７２、Ｌ７３、Ｌ７４からなる素子ラインセット、素子ラインＲ７１、Ｒ７２、Ｒ７３、Ｒ７４からなる素子ラインセットがある。
【００９７】
このとき、素子ラインセットは互いに重複しないように、走査方向に対して垂直方向の光電変換素子を加算する。これにより、ＡＦセンサー１１１は、精度良く被写体像を検出することができる。
【００９８】
また、加算する素子ラインの長手方向と異なる方向（例えば垂直方向）に配置された光電変換素子の数（加算数）は、被写体像の輝度レベルに応じて可変とすることができる。例えば、ＡＥ演算制御部１３２がＡＥセンサー１１４の出力値を受けて、輝度レベルを把握する。そして、ＡＥ演算制御部１３２が加算の必要性や加算数を決定して、結果をＡＦセンサー１１１に送る。これにより、被写体の輝度に応じた感度を有するＡＦセンサーを実現することができる。
【００９９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置を示すブロック図である。
【図２】フォーカスレンズ、ＣＭＯＳセンサー、コンデンサーレンズ、セパレーターレンズ及びＡＦセンサーの関係及び構成を示す模式図である。
【図３】分割される光束をフォーカスレンズ位置で示した模式図である。
【図４】同実施形態の撮像装置のファインダー１０及び測距枠１２との関係を示す説明図である。
【図５】同実施形態の撮像装置の水平ラインの出力値分布を示すグラフである。
【図６】同実施形態に係るＡＦセンサーの光電変換素子の配置を示す平面図である。
【図７】同実施形態に係るＡＦセンサーの光電変換素子の配置を示す平面図である。
【図８】同実施形態に係る撮像装置のフォーカス制御における撮影距離算出動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態に係るＡＦセンサーの光電変換素子の配置を示す平面図である。
【図１０】同実施形態に係るＡＦセンサーの光電変換素子の配置を示す平面図である。
【図１１】同実施形態に係るＡＦセンサーの光電変換素子の配置を示す平面図である。
【図１２】従来の撮像装置のファインダー及び測距枠との関係を示す説明図である。
【図１３】従来の撮像装置のラインセンサーの出力値分布を示すグラフである。
【図１４】相関値と波形間距離の関係を示すグラフである。
【図１５】従来の撮像装置のファインダー及び測距枠との関係を示す説明図である。
【図１６】従来の撮像装置のラインセンサーの出力値分布を示すグラフである。
【図１７】相関値と波形間距離の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１０１】
１００      撮像装置
１０１      結像光学系
１０２      ズームレンズ
１０３      絞り
１０４      フォーカスレンズ
１０５      クイックリターンミラー
１０６      シャッター
１０７      ＣＭＯＳセンサー
１０８、１１２      ＣＤＳ／ＡＭＰ部
１０９、１１３      Ａ／Ｄ変換部
１１０、１３１      画像入力コントローラ
１２０      ＤＳＰ／ＣＰＵ
１２１      タイミングジェネレータ
１３０      ＣＰＵ
１３５      操作部材
１４１、１４３、１４５      ドライバ
１４２、１４４、１４６      モータ
１５２      画像信号処理回路
１５４      圧縮処理回路
１５６      ＬＣＤドライバ
１５８      ＬＣＤ
１６２      ＶＲＡＭ
１６４      ＳＤＲＡＭ
１６６      メディアコントローラ
１６８      記録メディア
【図１】
2010008443.tif 000005
【図２】
2010008443.tif 000006
【図３】
2010008443.tif 000007
【図４】
2010008443.tif 000008
【図５】
2010008443.tif 000009
【図６】
2010008443.tif 000010
【図７】
2010008443.tif 000011
【図８】
2010008443.tif 000012
【図９】
2010008443.tif 000013
【図１０】
2010008443.tif 000014
【図１１】
2010008443.tif 000015
【図１２】
2010008443.tif 000016
【図１３】
2010008443.tif 000017
【図１４】
2010008443.tif 000018
【図１５】
2010008443.tif 000019
【図１６】
2010008443.tif 000020
【図１７】
2010008443.tif 000021