(57)【要約】【課題】  デフォーカスが大きい状態においても、焦点調節を行いたい被写体が存在するか否かを判定できるようにすること。【解決手段】  複数の焦点検出用画素を含む撮像素子と、各焦点検出領域におけるデフォーカス量及びコントラスト評価値を検出する第１及び第２の検出手段と、フォーカスレンズを予め決められた駆動量だけ駆動して、第１及び第２の検出手段による検出を繰り返すように制御する制御手段と、コントラスト評価値の変化量から、デフォーカス量を検出できた第１の焦点検出領域の被写体よりも、デフォーカス量を検出できなかった第２の焦点検出領域の被写体が至近方向に存在しているかどうかを判断する判断手段とを有し、制御手段は、第２の焦点検出領域の被写体が第１の焦点検出領域の被写体よりも至近方向に存在していると判断された場合、第２の焦点検出領域の被写体が存在する方向にフォーカスレンズを駆動する。【選択図】  図７（ｂ）
2014206601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光量に応じた信号を出力する複数の画素からなり、少なくともその一部が、撮影光学系の異なる瞳領域を通過した光束をそれぞれ受光する複数の焦点検出用画素を含む撮像素子と、
予め設定された複数の焦点検出領域内の前記焦点検出用画素から得られる一対の信号の位相差及び該位相差の信頼性に基づいて、各焦点検出領域におけるデフォーカス量を検出する第１の検出手段と、
前記複数の焦点検出領域内の前記画素から得られる信号に基づいて、各焦点検出領域におけるコントラスト評価値を検出する第２の検出手段と、
フォーカスレンズを予め決められた駆動量だけ駆動して、前記第１の検出手段及び前記第２の検出手段による検出を繰り返すように制御する制御手段と、
前記コントラスト評価値の変化量から、前記第１の検出手段によりデフォーカス量を検出できた第１の焦点検出領域の被写体よりも、前記第１の検出手段によりデフォーカス量を検出できなかった第２の焦点検出領域の被写体が至近方向に存在しているかどうかを判断する判断手段と、を有し、
前記制御手段は、前記判断手段により前記第２の焦点検出領域の被写体が前記第１の焦点検出領域の被写体よりも至近方向に存在していると判断された場合、前記判断手段による判断された前記第２の焦点検出領域の被写体が存在する方向に前記フォーカスレンズを駆動することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記判断手段は、前記コントラスト評価値の変化量が予め決められた第１の閾値以上の場合、前記コントラスト評価値が増加していれば前記フォーカスレンズの駆動方向に被写体が存在していると判断し、前記コントラスト評価値が減少していれば前記フォーカスレンズの駆動方向と逆の方向に被写体が存在していると判断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】
前記制御手段は、前記コントラスト評価値の変化量に応じて、前記フォーカスレンズの駆動量を決めることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記コントラスト評価値が先に得られていなければ、前記制御手段は、前記第１の検出手段によりデフォーカス量が検出されなかった場合、または、前記第１の検出手段により検出されたデフォーカス量が予め決められた第２の閾値以下の場合に、前記フォーカスレンズを予め決められた駆動量、至近方向に移動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記フォーカスレンズの駆動量を、撮影光学系のＦ値、駆動量に対する前記撮像素子の撮像面におけるデフォーカス量の変化量の敏感度を鑑みて定めることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第１の閾値として、前記フォーカスレンズの駆動量が大きい程、より大きい値が設定されることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項７】
更に前記判断手段により前記第２の焦点検出領域の被写体が前記第１の焦点検出領域の被写体よりも至近方向に被写体が存在しないと判断された場合、前記第１の焦点検出領域のデフォーカス量に基づいて前記フォーカスレンズを合焦位置に駆動する合焦制御を行う合焦制御手段を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
受光量に応じた信号を出力する複数の画素からなり、少なくともその一部が、撮影光学系の異なる瞳領域を通過した光束をそれぞれ受光する複数の焦点検出用画素を含む撮像素子を有する撮像装置における焦点調節方法であって、
第１の検出手段が、予め設定された複数の焦点検出領域内の前記焦点検出用画素から得られる一対の信号の位相差及び該位相差の信頼性に基づいて、各焦点検出領域におけるデフォーカス量を検出する第１の検出工程と、
第２の検出手段が、前記複数の焦点検出領域内の前記画素から得られる信号に基づいて、各焦点検出領域におけるコントラスト評価値を検出する第２の検出工程と、
制御手段が、フォーカスレンズを予め決められた駆動量だけ駆動して、前記第１の検出手段及び前記第２の検出手段による検出を繰り返すように制御する制御工程と、
判断手段が、前記コントラスト評価値の変化量から、前記第１の検出工程でデフォーカス量を検出できた第１の焦点検出領域の被写体よりも、前記第１の検出手段によりデフォーカス量を検出できなかった第２の焦点検出領域の被写体が至近方向に存在しているかどうかを判断する判断工程と、を有し
前記制御工程では、前記判断工程において前記第２の焦点検出領域の被写体が前記第１の焦点検出領域の被写体よりも至近方向に存在していると判断された場合、前記判断工程により判断された前記被写体が存在する方向に前記フォーカスレンズを駆動することを特徴とする焦点調節方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及び撮像装置で用いられる焦点調節方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮影レンズの焦点状態を検出する方式の一つとして、センサの各画素にマイクロレンズが形成された２次元のセンサを用いて瞳分割方式の焦点検出を行う装置が特許文献１に開示されている。この装置では、センサを構成する各画素の光電変換部が複数に分割されており、分割された光電変換部がマイクロレンズを介して、撮影レンズの瞳の異なる領域を透過した光を受光するように構成している。この撮影レンズの瞳の異なる領域を受光した光電変換部の１対の出力波形に対して相関演算を行い、その位相差からデフォーカス量を算出することができる。
【０００３】
ところで、このようなマイクロレンズを介して、撮影レンズの瞳の異なる領域を受光する焦点検出方法では、マイクロレンズの光学性能により、撮影レンズによるケラレの影響を受けやすい。撮影レンズによるケラレが発生すると、相関演算を行う１対の出力波形の形状に差が発生し、算出されるデフォーカス量に含まれる誤差が大きくなってしまう。また、ケラレによる焦点検出への悪影響は、デフォーカス量が大きくなるにつれ、大きくなる。これは、デフォーカス量が大きくなるにつれ、出力波形の形状が崩れ、コントラストが低下し、ケラレの影響による出力波形の形状変化が大きくなるためである。
【０００４】
特許文献１には、このようなケラレの悪影響に対して、光束のケラレ状態に応じて出力波形の修復を行い、合焦精度の向上を図ることが可能な焦点調節装置が開示されている。特許文献１においては、まず、撮影レンズの射出瞳の異なる第１、第２の領域を通過した対の光学像から、第1、第２の像信号を得る。そして、得られた第１の像信号に対して、射出瞳の第２の領域に対応した第２の線像分布関数を畳み込み積分し、第２の像信号に対して、射出瞳の第１の領域に対応した第１の線像分布関数を畳み込み積分を行う。その結果得られた対の像信号を用いて焦点検出を行うことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１１７６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、像信号の補正処理を行うことで、ケラレの悪影響を低減することを狙っているが、補正誤差が残ることがあるため、高い合焦精度を保てない場合がある。一般に、撮影レンズのケラレは、製造誤差、装置のガタ、経時変化などにより状況が変わるため、製造時にケラレに関する調整を行うだけでは、像信号の完全な補正は難しい。このことに加えて、上述の通りデフォーカス量が大きい状況ではより合焦精度が低下するため、焦点調節装置として、高い合焦精度が保てるデフォーカス範囲が制限されてしまう。言い換えると、大きなデフォーカス状態では焦点検出結果を信頼できず、撮影者が焦点調節を行いたい被写体が存在するか否かを判断できない場合がある。
【０００７】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、デフォーカスが大きい状態においても、焦点調節を行いたい被写体が存在するか否かを判定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、受光量に応じた信号を出力する複数の画素からなり、少なくともその一部が、撮影光学系の異なる瞳領域を通過した光束をそれぞれ受光する複数の焦点検出用画素を含む撮像素子と、予め設定された複数の焦点検出領域内の前記焦点検出用画素から得られる一対の信号の位相差及び該位相差の信頼性に基づいて、各焦点検出領域におけるデフォーカス量を検出する第１の検出手段と、前記複数の焦点検出領域内の前記画素から得られる信号に基づいて、各焦点検出領域におけるコントラスト評価値を検出する第２の検出手段と、フォーカスレンズを予め決められた駆動量だけ駆動して、前記第１の検出手段及び前記第２の検出手段による検出を繰り返すように制御する制御手段と、前記コントラスト評価値の変化量から、前記第１の検出手段によりデフォーカス量を検出できた第１の焦点検出領域の被写体よりも、前記第１の検出手段によりデフォーカス量を検出できなかった第２の焦点検出領域の被写体が至近方向に存在しているかどうかを判断する判断手段と、を有し、前記制御手段は、前記判断手段により前記第２の焦点検出領域の被写体が前記第１の焦点検出領域の被写体よりも至近方向に存在していると判断された場合、前記判断手段による判断された前記第２の焦点検出領域の被写体が存在する方向に前記フォーカスレンズを駆動する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、デフォーカスが大きい状態においても、焦点調節を行いたい被写体が存在するか否かを判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態におけるデジタルカメラの概略構成を示すブロック図。
【図２】受光画素をレンズユニット１００側から見た平面図。
【図３】撮影用画素の構造を説明する平面図と断面図。
【図４】撮影レンズの水平方向に瞳分割を行う焦点検出用画素の構造を説明する平面図と断面図。
【図５】位相差検出方式で用いる対の焦点検出用信号の一例を示す図。
【図６】撮影範囲内の焦点検出領域及び被写体の状況の例を示す図。
【図７（ａ）】、
【図７（ｂ）】本発明の実施の形態発明におけるＡＦ処理を示すフローチャート。
【図８】フォーカスレンズのレンズ位置と検出可能なデフォーカス範囲との関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。本実施の形態においては、焦点調節装置をレンズ交換可能な一眼レフタイプのデジタルカメラに適用した例について説明する。
【００１２】
図１は、本実施の形態のデジタルカメラの概略構成を示すブロック図である。本実施の形態のデジタルカメラは交換レンズ式一眼レフカメラ（カメラシステム）であり、レンズユニット１００（レンズ装置）とカメラ本体１２０（撮像装置）とを有する。レンズユニット１００は図中央の点線で示されるマウントＭを介して、カメラ本体１２０と接続される。
【００１３】
レンズユニット１００は、第１レンズ群１０１、絞り兼用シャッタ１０２、第２レンズ群１０３、フォーカスレンズ群（以下、単に「フォーカスレンズ」と記す。）１０４、及び、駆動／制御系を有する。このようにレンズユニット１００は、フォーカスレンズ１０４を含むと共に被写体の像を形成する撮影レンズとを有する。
【００１４】
第１レンズ群１０１は、レンズユニット１００の先端に配置され、光軸方向ＯＡに進退可能に保持される。絞り兼用シャッタ１０２は、その開口径を調節することで撮影時の光量調節を行う他、静止画撮影時には露光秒時調節用シャッタとして機能する。絞り兼用シャッタ１０２及び第２レンズ群１０３は一体として光軸方向ＯＡに進退し、第１レンズ群１０１の進退動作との連動によりズーム機能を実現する。フォーカスレンズ１０４は、光軸方向ＯＡの進退により焦点調節を行う。
【００１５】
駆動／制御系としては、ズームアクチュエータ１１１、絞りシャッタアクチュエータ１１２、フォーカスアクチュエータ１１３、ズーム駆動回路１１４、絞りシャッタ駆動回路１１５、フォーカス駆動回路１１６、レンズＭＰＵ１１７、レンズメモリ１１８を有する。
【００１６】
ズームアクチュエータ１１１は、第１レンズ群１０１や第２レンズ群１０３を光軸方向ＯＡに進退駆動し、ズーム操作を行う。絞りシャッタアクチュエータ１１２は、絞り兼用シャッタ１０２の開口径を制御して撮影光量を調節すると共に、静止画撮影時の露光時間制御を行う。フォーカスアクチュエータ１１３は、フォーカスレンズ１０４を光軸方向ＯＡに進退駆動して焦点調節を行うと共に、フォーカスレンズ１０４の現在位置を検出する位置検出部としての機能が備わっている。
【００１７】
ズーム駆動回路１１４は、撮影者のズーム操作に応じてズームアクチュエータ１１１を駆動する。絞りシャッタ駆動回路１１５は、絞りシャッタアクチュエータ１１２を駆動制御して絞り兼用シャッタ１０２の開口を制御する。フォーカス駆動回路１１６は、焦点検出結果に基づいてフォーカスアクチュエータ１１３を駆動制御し、フォーカスレンズ１０４を光軸方向ＯＡに進退駆動して焦点調節を行う。
【００１８】
レンズＭＰＵ１１７は、レンズユニット１００に係る全ての演算、制御を行い、ズーム駆動回路１１４、絞りシャッタ駆動回路１１５、フォーカス駆動回路１１６、レンズメモリ１１８を制御する。また、レンズＭＰＵ１１７は、現在のレンズ位置を検出し、カメラＭＰＵ１２５からの要求に対してレンズ位置情報を通知する。レンズメモリ１１８には自動焦点調節に必要な光学情報を記憶する。
【００１９】
カメラ本体１２０は、光学的ローパスフィルタ１２１、撮像素子１２２、駆動／制御系を有する。光学的ローパスフィルタ１２１と撮像素子１２２はレンズユニット１００からの光束によって被写体像を形成する撮像系として機能する。本実施の形態において、第１レンズ群１０１、絞り兼用シャッタ１０２、第２レンズ群１０３、フォーカスレンズ１０４、光学的ローパスフィルタ１２１は、撮影光学系を構成している。また、焦点調節のために撮影光学系の一部を駆動する必要があるが、本実施の形態ではフォーカスアクチュエータ１１３がフォーカスレンズ１０４を駆動している。ただし、撮像素子１２２を駆動して、焦点調節を行ってもよい。
【００２０】
光学的ローパスフィルタ１２１は、撮影画像の偽色やモアレを軽減する。撮像素子１２２は、横方向ｍ画素、縦方向ｎ画素からなるＣＭＯＳセンサ等の光電変換素子とその周辺回路で構成され、全画素独立出力が可能なように構成されている。また、本実施の形態の撮像素子１２２は、被写体の像を形成するための複数の撮影用画素と、複数の焦点検出用画素を含み、焦点検出用画素により、撮像面で位相差検出方式の焦点検出（撮像面位相差ＡＦ）が可能となっている。なお、撮像素子１２２の構成については、詳細に後述する。
【００２１】
駆動／制御系としては、撮像素子駆動回路１２３、画像処理回路１２４、カメラＭＰＵ１２５、表示器１２６、操作スイッチ群（操作ＳＷ）１２７、メモリ１２８、撮像面位相差焦点検出部１２９、ＴＶＡＦ焦点検出部１３０を有する。
【００２２】
撮像素子駆動回路１２３は、撮像素子１２２の動作を制御するとともに、取得した画像信号をＡ／Ｄ変換してカメラＭＰＵ１２５に送信する。画像処理回路１２４は、撮像素子１２２が取得した画像のγ変換、カラー補間、ＪＰＥＧ圧縮などを行う。
【００２３】
カメラＭＰＵ１２５は、カメラ本体１２０に係る全ての演算、制御を行い、撮像素子駆動回路１２３、画像処理回路１２４、表示器１２６、操作ＳＷ１２７、メモリ１２８、撮像面位相差焦点検出部１２９、ＴＶＡＦ焦点検出部１３０を制御する。カメラＭＰＵ１２５はマウントＭの信号線を介してレンズＭＰＵ１１７と接続され、レンズＭＰＵ１１７に対してレンズ位置の取得や所定の駆動量でのレンズ駆動要求を発行したり、レンズユニット１００に固有の光学情報を取得したりする。カメラＭＰＵ１２５には、カメラ動作を制御するプログラムを格納したＲＯＭ１２５ａ、変数を記憶するＲＡＭ１２５ｂ、諸パラメータを記憶するＥＥＰＲＯＭ１２５ｃが内蔵されている。
【００２４】
更に、カメラＭＰＵ１２５は、ＲＯＭ１２５ａに格納したプログラムにより、後述する焦点検出を含むＡＦ処理を制御する。また、撮像面位相差ＡＦにおいて、焦点検出位置の像高が大きい時にケラレの影響が大きくなり焦点検出の信頼度が低下してしまうため、カメラＭＰＵ１２５によりケラレの影響を抑える補正を行ってもよい。
【００２５】
表示器１２６はＬＣＤなどから構成され、カメラの撮影モードに関する情報、撮影前のプレビュー画像と撮影後の確認用画像、焦点検出時の合焦状態表示画像などを表示する。操作スイッチ群１２７は、電源スイッチ、レリーズ（撮影トリガ）スイッチ、ズーム操作スイッチ、撮影モード選択スイッチ等で構成される。メモリ１２８は、着脱可能なフラッシュメモリで、撮影済み画像を記録する。なお、メモリ１２８の種類はフラッシュメモリに限られるものではなく、着脱可能な汎用のメモリを用いるように構成してもよい。
【００２６】
撮像面位相差焦点検出部１２９（第１の検出手段）は、撮像素子１２２に埋め込まれた焦点検出用画素の像信号により位相差検出方式での焦点検出処理を行う。より具体的には、撮像面位相差焦点検出部１２９は、撮像光学系の一対の異なる瞳領域を通過する光束により焦点検出用画素で形成される一対の像のずれ量に基づいて撮像面位相差ＡＦを行う。なお、撮像面位相差ＡＦの方法については、後で詳細に説明する。
【００２７】
ＴＶＡＦ焦点検出部１３０（第２の検出手段）は、画像処理回路１２４にて得られた画像情報のコントラスト成分によりコントラスト評価値を算出するコントラスト方式の焦点検出処理（ＴＶＡＦ）を行う。コントラスト方式の焦点検出処理は、フォーカスレンズ１０４を移動して得られたコントラスト評価値がピークとなるフォーカスレンズ位置を検出するものである。
【００２８】
このように、本実施の形態は撮像面位相差ＡＦとＴＶＡＦを組み合わせており、カメラＭＰＵ１２５による制御により、状況に応じて、選択的に使用したり、組み合わせて使用したりすることができる。
【００２９】
次に、撮像面位相差ＡＦ及びＴＶＡＦについて詳細を説明する。図２は、図１のデジタルカメラの撮像素子１２２が有する、被写体像が形成される受光画素をレンズユニット１００側からみた平面図である。４００は、撮像素子１２２上に横方向ｍ画素、縦方向ｎ画素で形成される画素全体からなる撮影範囲で、４０１は、各画素部を示す。各画素部４０１上にはオンチップでベイヤー配列の原色カラーフィルタがそれぞれ形成され、２行×２列の４画素周期で並んでいる。図２においては煩雑さをなくすため、画素部としては左上側の１０画素×１０画素のみを表示し、その他の画素部は省略している。
【００３０】
また、上述したように、撮像素子１２２は、複数の撮影用画素と複数の焦点検出用画素とを含み、各撮影用画素は、被写体の像を形成する撮影光学系の射出瞳の全域を通る光を各々が受光し、受光量に応じた被写体の像を生成するための画素信号を出力する。また、各焦点検出用画素は、各々が撮影光学系の射出瞳の一部の領域を通る光を受光し、受光量に応じた位相差検出方式用の焦点検出信号を出力する。上述したようにベイヤー配列のカラーフィルタにより覆われている場合、撮像素子１２２は、２行×２列の画素のうち、対角に配置される一対のＧ画素は撮影用画素として残し、Ｒ画素とＢ画素を一対の焦点検出用画素に置き換える。このように、撮像素子１２２は、撮影光学系の射出瞳の異なる領域を通過した光束により形成される少なくとも一対の光学像を光電変換して、少なくとも一対の焦点検出信号を出力することができる。
【００３１】
図３と図４は、図２における画素部４０１のうち、撮影用画素と焦点検出用画素の構造をそれぞれ説明する図である。本実施の形態では、２行×２列の４画素のうち、対角２画素にＧ（緑色）の分光感度を有する画素を配置し、他の２画素にＲ（赤色）とＢ（青色）の分光感度を有する画素を各１個配置した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、後述する構造の焦点検出用画素が配置される。
【００３２】
、図３（ａ）及び図４（ａ）は、２行×２列の画素を示す図である。図３（ｂ）及び図４（ｂ）は図７におけるレンズユニット１００と撮像素子１２２を図１中で上側からみた光学断面図である。ここでは、レンズユニット１００は、仮想的な１枚のレンズとして図示している。なお、説明に不要な部材については省略してある。
図３に撮影用画素の配置と構造を示す。図３（ａ）は２行×２列の撮影用画素の平面図であり、このベイヤー配列による２行×２列の構造が繰り返し配置される。図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である図３（ｂ）において、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、撮像素子１２２の光電変換素子を模式的に示したものである。ＣＬ（Ｃｏｎｔａｃｔ  Ｌａｙｅｒ）は、撮像素子１２２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。３１１はレンズユニット１００を模式的に示したもの、４１１はレンズユニット１００の射出瞳、Ｌはレンズユニット３１１の光軸である。なお、図３は撮像素子１２２の内、中心付近の画素、すなわちレンズユニット３１１の光軸Ｌ上付近の画素構造を示す図である。
【００３３】
ここで、撮影用画素のオンチップマイクロレンズＭＬと光電変換素子ＰＤは、レンズユニット３１１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、レンズユニット１００の射出瞳４１１と光電変換素子ＰＤは、マイクロレンズＭＬにより共役関係にあり、かつ光電変換素子の有効面積は大面積に設計される。図３（ｂ）における光束４１０はその様子を示し、射出瞳４１１の全領域が光電変換素子ＰＤに取り込まれている。なお、図３（ｂ）では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）画素も同様の構造となっている。また、マイクロレンズＭＬまわりの部材（ＣＦＲ、ＣＦＧ、ＰＤ、ＣＬ）は、説明を理解し易くするために拡大して表示してあるが、実際はミクロンオーダーの形状である。
【００３４】
図４は、レンズユニット３１１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平面図と断面図を示す。ここで水平方向とは、図２で示す撮像素子１２２の長手方向を示す。図４（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。これは、人間の画像認識特性は輝度情報に敏感であるためで、Ｇ画素が欠損すると画質劣化が認知されやすい。一方で、Ｒ画素またはＢ画素は、色情報（色差情報）を取得する画素であるが、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は多少の欠損が生じても画質劣化は認識され難い。そこで本実施の形態においては、２行×２列の画素のうち、Ｇ画素は撮影用画素として残し、Ｒ画素とＢ画素を焦点検出用画素に置き換える。この焦点検出用画素を図４（ａ）においてＳＨＡ及びＳＨＢと示す。
【００３５】
図４（ａ）におけるＡ−Ａ断面図を図４（ｂ）に示す。マイクロレンズＭＬと、光電変換素子ＰＤは図３（ｂ）に示した撮影用画素と同一構造である。なお図４も、撮像素子１２２のうち中心付近の画素、すなわちレンズユニット３１１の光軸Ｌ上付近の画素の構造を示す図である。本実施の形態では、焦点検出用画素の信号は画像生成には用いないため、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。また、撮像素子１２２で射出瞳４１１を分割するため、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心している。
【００３６】
具体的には、画素ＳＨＡの開口部ＯＰＨＡはマイクロレンズＭＬの中心線に対して右側に４２１ＨＡだけ偏心しているため、レンズユニット３１１の光軸Ｌを挟んで左側の射出瞳領域４２２ＨＡを通過した光束４２０ＨＡを受光する。同様に、画素ＳＨＢの開口部ＯＰＨＢはマイクロレンズＭＬの中心線に対して左側に４２１ＨＢだけ偏心しているため、レンズユニット３１１の光軸Ｌを挟んで右側の射出瞳領域４２２ＨＢを通過した光束４２０ＨＢを受光する。そして、図から明らかな様に、偏心量４２１ＨＡは偏心量４２１ＨＢに等しい。このように、マイクロレンズＭＬと開口部ＯＰの偏心により撮影レンズであるレンズユニット３１１の異なる瞳領域を通過する光束４２０ＨＡ、４２０ＨＢを取り出すことが可能となっている。
【００３７】
以上のような構成を有する画素ＳＨＡを水平方向に複数配列し、これらの画素群から取得した被写体像をＡ像とする。また、画素ＳＨＢも水平方向に配列し、これらの画素群から取得した被写体像をＢ像とする。そして、取得したＡ像とＢ像の相対位置を検出することで、水平方向に輝度分布を有する被写体像の焦点ずれ量（デフォーカス量）を検出できる。
【００３８】
なお、図４は撮像素子１２２の中央付近の焦点検出用画素についての説明だが、中央付近以外では、マイクロレンズＭＬと配線層ＣＬの開口部ＯＰＨＡ、ＯＰＨＢを図４（ｂ）とは異なる状態で偏心させることにより射出瞳４１１を分割することができる。具体的には、開口部ＯＰＨＡの方を例にとって説明すると、開口部ＯＰＨＡの中心と射出瞳領域中心を結ぶ線上に略球状のマイクロレンズＭＬの球芯を合わせるよう偏心させる。これにより、撮像素子１２２の周辺部においても、図４で示した中央付近の焦点検出用画素とほぼ同等の瞳分割を行うことができる。なお、取得した像信号に対して、特許文献１に記載の補正処理を行ってもよい。
【００３９】
ところで、上記画素ＳＨＡ、ＳＨＢでは、撮影画面の水平方向に輝度分布を有した被写体、例えば縦線に対しては焦点検出可能であるが、垂直方向に輝度分布を有する、例えば横線などの被写体は焦点検出不能である。撮影画面の垂直方向に輝度分布を有した被写体の焦点検出を行うためには、撮影光学系の垂直方向にも瞳分割を行う画素を備えるよう構成すればよい。本実施の形態では、後述するように縦横両方向に焦点検出用の画素構造を備える構成としている。また、焦点検出用画素は本来の色情報を有さないため、撮影画像形成にあたっては周辺部の画素信号から補間演算することによって信号を作成する。従って、撮像素子１２２に焦点検出用画素を連続的に並べるのではなく離散的に並べる。これにより、撮影画像の画質の低減を抑制することができる。
【００４０】
なお、上記例では、撮像素子１２２上に撮影用画素とは別に焦点検出用画素の対を複数配置し、射出瞳の一部の領域を通過する光束を受光する焦点検出用画素の出力信号を用いて、焦点検出を実現していた。しかしながら、撮像素子から焦点検出用の出力信号を用いる方法は、これに限らない。例えば、撮像素子１２２の１画素が、複数の光電変換部を持つように構成してもよい。このような構成の撮像素子を持つ撮像装置は、特開２００７−４４７１号公報などにも開示されている。
【００４１】
図５は、撮像素子１２２で光電変換され、焦点検出用画素ＳＨＡと焦点検出用画素ＳＨＢで夫々形成され、画像処理回路１２４で各種補正を行った後、撮像面位相差焦点検出部１２９へ送られる、対の焦点検出用信号４３０ａ、４３０ｂを示す。図５において、横軸は連結された信号の画素並び方向を示し、縦軸は信号の強度を示す。ここでは、レンズユニット１００が撮像素子１２２に対してデフォーカスした状態であるため、焦点検出用信号４３０ａは左側に、焦点検出用信号４３０ｂは右側にずれた状態となっている。この焦点検出用信号４３０ａ、４３０ｂのずれ量を撮像面位相差焦点検出部１２９において周知の相関演算などによって算出することにより、レンズユニット１００がどれだけデフォーカスしているかを知ることができる。
【００４２】
カメラＭＰＵ１２５は、レンズＭＰＵ１１７から送信されたフォーカスレンズ位置情報と撮像面位相差焦点検出部１２９から得られるデフォーカス量から、フォーカスレンズ駆動量を算出する。その後、カメラＭＰＵ１２５は、フォーカスレンズ位置情報を鑑みて、レンズＭＰＵ１１７に、フォーカスレンズ１０４を駆動するべき位置情報を送信する。それにより、フォーカスアクチュエータ１１３等による焦点調節を行うことが可能となる。
【００４３】
図６（ａ）は、撮影範囲内における焦点検出領域を示す図で、この焦点検出領域内で撮像素子１２２から得られた信号に基づいて撮像面位相差ＡＦと及びＴＶＡＦが行われる。図６（ａ）の焦点検出領域は、図４（ｂ）に示す撮影レンズの水平方向（横方向）に瞳分割を行う画素を含む焦点検出部に加え、撮影レンズの垂直方向（縦方向）に瞳分割を行う画素を含む焦点検出部も備えている。また、点線で示す長方形は撮像素子１２２の画素が形成された撮影範囲２１７を示す。撮影範囲２１７内には撮像面位相差ＡＦを行う３つの縦横方向の焦点検出領域２１８ａｈ、２１８ｂｈ、２１８ｃｈ、２１８ａｖ、２１８ｂｖ、２１８ｃｖが形成されている。そして、縦横の焦点検出領域は互いに交わるように配置され、所謂クロス型の焦点検出領域となっている。本実施の形態では、クロス型の焦点検出領域を図のように撮影範囲２１７の中央部と左右２箇所の計３箇所を備える構成とした。また、３つの撮像面位相差ＡＦを行う焦点検出領域のそれぞれを包含する形で、ＴＶＡＦを行う焦点検出領域２１９ａ、２１９ｂ、２１９ｃが形成されている。ＴＶＡＦを行う焦点検出領域では図６の水平方向の高周波成分を用いて、コントラスト検出を行う。
【００４４】
なお、図６に示す例では、大きくわけて３つの領域に焦点検出領域を配置した例を示しているが、本発明は３つの領域に限られるものではなく、任意の位置に複数の領域を配置してもよい。
【００４５】
次に、図７を参照して、上記構成を有するデジタルカメラにおける本実施の形態によるＡＦ処理について説明する。なお、本発明の実施の形態によるＡＦ処理の概要は次の通りである。まず、焦点検出領域２１８ａｈ、２１８ｂｈ、２１８ｃｈ、２１８ａｖ、２１８ｂｖ、２１８ｃｖそれぞれについて、焦点ずれ量（デフォーカス量）と信頼性とを求める。そして、所定の信頼性を有するデフォーカス量が得られた領域（第１の焦点検出領域）と、得られなかった領域（第２の焦点検出領域）に区分する。全ての焦点検出領域２１８ａｈ、２１８ｂｈ、２１８ｃｈ、２１８ａｖ、２１８ｂｖ、２１８ｃｖにおいて所定の信頼性を有するデフォーカス量が得られていれば、最至近の被写体に合焦するようにフォーカスレンズ１０４を駆動する。
【００４６】
一方、所定の信頼性を有するデフォーカス量が得られなかった領域が存在する場合、焦点検出領域２１９ａ〜ｃの内、対応する領域について、フォーカスレンズ駆動前後のコントラスト評価値の変化量を用いて、より至近側に被写体が存在するか判定する。そして、より至近側に被写体が存在すると判定された場合は、コントラスト評価値の変化に基づき、フォーカスレンズ１０４を駆動する。ただし、これより以前にコントラスト評価値が得られていない場合にはコントラスト評価値の変化量を求めることができない。その場合、予め決められたデフォーカス量よりも大きい、所定の信頼性を有するデフォーカス量が得られた領域が存在する場合には、最至近の被写体に合焦するようにフォーカスレンズ１０４を駆動する。それ以外の場合、即ち、所定の信頼性を有するデフォーカス量が得られた領域が存在しない場合、及び、得られたデフォーカス量が予め決められたデフォーカス量以下の場合には、デフォーカス量に関係のない所定量のレンズ駆動を行う。なお、デフォーカス量が小さい場合にデフォーカス量に関係のない所定量のレンズ駆動を行う理由は、そのデフォーカス量に基づくレンズ駆動量では、次の焦点検出時に、コントラスト評価値の変化を検出することが難しい可能性が高いからである。
【００４７】
以下、上記ＡＦ処理について、詳細に説明する。図７（ａ）、図７（ｂ）は、撮像装置のＡＦ動作手順を示すフローチャートである。この動作に関する制御プログラムは、カメラＭＰＵ１２５によって実行される。カメラＭＰＵ１２５は、ＡＦ動作を開始すると、Ｓ１においてまず被写体に対する焦点調節を行うための焦点検出領域を設定する。このＳ１の処理では、図６（ａ）に示したように３か所の焦点検出領域が設定される。
【００４８】
次にＳ２において、至近判定フラグを１に設定する。Ｓ３では、各焦点検出領域で、焦点検出に必要な信号を取得する。具体的には、撮像素子１２２で露光を行った後、撮像面位相差ＡＦ用の焦点検出領域２１８ａｈ、２１８ｂｈ、２１８ｃｈ、２１８ａｖ、２１８ｂｖ、２１８ｃｖ内の焦点検出用画素の像信号を取得する。上述したように、ここで取得した像信号に対して、特許文献１に記載の補正処理を行ってもよい。更に、撮像素子１２２で露光を行った後、ＴＶＡＦに用いる焦点検出領域２１９ａ、２１９ｂ、２１９ｃの領域内の画素信号を取得し、コントラスト評価値を算出する。算出されたコントラスト評価値は、ＲＡＭ１２５ｂに記憶される。
【００４９】
次に、Ｓ４において、撮像面位相差ＡＦ用の各焦点検出領域について、得られた一対の像信号のずれ量を算出し、予め記憶されているデフォーカス量への換算係数を用いて、デフォーカス量を算出する。ここでは、算出されるデフォーカス量の信頼性も判定し、所定の信頼性を有すると判定された焦点検出領域のデフォーカス量のみを、以後のＡＦ処理で用いる。上述の通り、撮影レンズによるケラレの影響により、デフォーカス量が大きくなるにつれて、検出される対の像信号のずれ量は、より多くの誤差を含むようになる。そのため、算出されるデフォーカス量が大きい場合や、対の像信号の形状の一致度が低い場合、対の像信号のコントラストが低い場合には、高精度な焦点検出は不可能と判断、言い換えると、算出されたデフォーカス量の信頼性が低いと判断する。以下、算出されたデフォーカス量が所定の信頼性を有する場合に「デフォーカス量が算出された」と表現し、デフォーカス量が何らかの理由で算出できない、または、算出されたデフォーカス量の信頼性が低い場合に「デフォーカス量が算出できない」と表現する。
【００５０】
次に、Ｓ５では、Ｓ１で設定した複数の焦点検出領域２１８ａｈ、２１８ｂｈ、２１８ｃｈ、２１８ａｖ、２１８ｂｖ、２１８ｃｖの全てでデフォーカス量が算出できたか否かを判断する。全ての焦点検出領域でデフォーカス量が算出できた場合にはＳ１９に進み、算出されたデフォーカス量の中で、最も至近側にある被写体を示すデフォーカス量に基づきフォーカスレンズ１０４の駆動を行う（合焦制御）。ここで、最も至近側の被写体を選択する理由は、一般に、撮影者がピントを合わせたい被写体は、至近側に存在することが多いためである。
【００５１】
次に、Ｓ２０に進み、レンズ駆動に用いたデフォーカス量が算出された焦点検出領域に関して、表示器１２６に合焦表示を行い、ＡＦ処理を終了する。
【００５２】
一方、Ｓ５でデフォーカス量が算出できない焦点検出領域が存在した場合には、図７（ｂ）のＳ６に進む。Ｓ６では、至近判定フラグが１であるか否かを判定する。至近判定フラグは、ＡＦ動作が始まってから、レンズ駆動が一度も行われていない場合に１となり、レンズ駆動が複数回行われている場合に０となるフラグである。至近判定フラグが１である場合には、Ｓ７に進む。
【００５３】
Ｓ７では、全ての焦点検出領域でデフォーカス量を算出できなかった場合、もしくは、算出されたデフォーカス量のうち、最も至近側の被写体の存在を示すデフォーカス量が所定の閾値Ａ以下（第２の閾値以下）の場合には、Ｓ８に進む。Ｓ８では、至近側に予め決められた量のレンズ駆動を行う。
【００５４】
ここでＳ７でＹｅｓの場合に、所定量のレンズ駆動を行う理由を説明する。まず、複数の焦点検出領域の中で、デフォーカス量が算出できた領域が無い場合とは、現時点では、ピント合わせを行うべき被写体が見つかっていない場合である。そのため、合焦不能であると判断する前に、全ての焦点検出領域に対して、ピント合わせを行うべき被写体の存在を確認するために、所定量のレンズ駆動を行い、後述するコントラスト評価値の変化を判定できるようにする。また、算出されたデフォーカス量の中で最も至近側の被写体の存在を示すデフォーカス量が所定の閾値Ａ以下の場合とは、現時点で、ほぼ合焦状態の焦点検出領域が存在している場合である。このような状況では、デフォーカス量が算出できなかった焦点検出領域に、より至近側に、現時点では検出されていない被写体がある可能性を確認するために、所定量のレンズ駆動を行い、後述するコントラスト評価値の変化を判定できるようにする。
【００５５】
なお、ここでのレンズ駆動量は、撮影光学系のＦ値やレンズ駆動量に対する撮像素子面上でのピント移動量の敏感度を鑑みて定めればよい。
【００５６】
一方で、Ｓ７でＮｏの場合、すなわち、算出されたデフォーカス量の中で最も至近側の被写体の存在を示すデフォーカス量が所定の閾値Ａより大きい場合には、Ｓ９に進む。この場合には、デフォーカス量が算出された焦点検出領域は存在するものの、その焦点検出領域は合焦状態ではない場合である。そのため、Ｓ９では、算出されたデフォーカス量の中で最も至近側の被写体の存在を示すデフォーカス量に基づき、レンズ駆動を行う。
【００５７】
Ｓ８もしくはＳ９にてレンズ駆動を行った後、Ｓ１０に進み、至近判定フラグを０に設定し、図７（ａ）のＳ３に戻る。
【００５８】
Ｓ６で、至近判定フラグが１ではない（０である）場合にはＳ１１に進む。Ｓ１１で、デフォーカス量が算出できなかった焦点検出領域に対応したＴＶＡＦ用の焦点検出領域のコントラスト評価値が、レンズ駆動前後で、所定の閾値Ｂ以上（第１の閾値以上）変化したか否かを判断する。ここでは、コントラスト評価値は、増加する場合も減少する場合もあるが、コントラスト評価値の変化量の絶対値が、所定の閾値Ｂ以上であるか否かを判断する。
【００５９】
Ｓ１１において、コントラスト評価値の変化量の絶対値が、所定の閾値Ｂ以上である場合とは、デフォーカス量は算出できないものの、コントラスト評価値の増減により、被写体のボケ状態の変化を検出できたことを意味している。そのため、本実施の形態では、撮像面位相差ＡＦによるデフォーカス量が検出できない場合でも、コントラスト評価値の増減に基づいて被写体の存在を判定し、ＡＦ処理を継続する。これにより、デフォーカス量が大きく、撮像面位相差ＡＦでは検出できない被写体に対して、焦点調節を行うことができる。
【００６０】
ここで、判定に用いられる所定の閾値Ｂは、事前に行われたレンズ駆動量に応じて変更する。レンズ駆動量が大きい場合には、閾値Ｂとしてより大きい値を設定し、レンズ駆動量が小さい場合には、閾値Ｂとしてより小さい値を設定する。これは、被写体が存在する場合には、レンズ駆動量の増加に応じて、コントラスト評価値の変化量も増加するためである。これらのレンズ駆動量毎の閾値Ｂは、ＥＥＰＲＯＭ１２５ｃに記憶されている。
【００６１】
コントラスト評価値の変化量の絶対値が、所定の閾値Ｂ以上である場合にはＳ１２に進み、コントラスト評価値の変化量が閾値以上ある焦点検出領域が、無限遠側被写体の存在を示す焦点検出領域のみであるか否かを判定する。焦点検出領域が無限遠側被写体の存在を示す場合とは、レンズ駆動の駆動方向が至近方向でコントラスト評価値が減少、もしくは、レンズ駆動の駆動方向が無限遠方向でコントラスト評価値が増加した場合である。
【００６２】
コントラスト評価値の変化量が閾値Ｂ以上である焦点検出領域が、無限遠側被写体の存在を示す焦点検出領域のみでない場合にはＳ１３に進み、至近側に所定量のレンズ駆動を行う。これは、コントラスト評価値の変化量が閾値Ｂ以上ある焦点検出領域の中に、至近側被写体の存在を示す焦点検出領域があるためである。なお、至近側を優先する理由は上述のとおりである。
【００６３】
一方、Ｓ１２において、コントラスト評価値の変化量が閾値Ｂ以上ある焦点検出領域が、無限遠側被写体の存在を示す焦点検出領域のみである場合、Ｓ１４に進む。Ｓ１４では、デフォーカス量が算出された焦点検出領域が存在するか否かを判定する。デフォーカス量が算出された焦点検出領域が存在する場合（Ｓ１４でＹｅｓ）には、コントラスト評価値による無限遠側被写体の存在よりも、撮像面位相差ＡＦの結果を優先するため、図７（ａ）のＳ１９に進む。
【００６４】
デフォーカス量が算出された焦点検出領域が存在しない場合（Ｓ１４でＮｏ）には、被写体の存在を示す情報が、コントラスト評価値の変化のみであるため、その情報を用いて、Ｓ１５で無限遠側に所定量のレンズ駆動を行う。無限遠側に所定量のレンズ駆動を行った後、図７（ａ）のＳ３に戻る。
【００６５】
Ｓ１３及びＳ１５で行うレンズ駆動の駆動量は、撮像面位相差ＡＦで検出可能なデフォーカス量を鑑みて決めればよい。被写体によって検出可能なデフォーカス量は異なるが、焦点検出不可能な状態からのレンズ駆動で、被写体を検出できずに通り過ぎてしまうことがないようなレンズ駆動量を予め設定しておく。
【００６６】
コントラスト評価値の変化量の絶対値が所定の閾値Ｂ未満である場合には（Ｓ１１でＮｏ）、Ｓ１６に進む。Ｓ１６では、デフォーカス量が算出された焦点検出領域の有無を判定する。デフォーカス量が算出された焦点検出領域が無い場合にはＳ１７に進み、予め定められた定点にレンズを駆動した後、Ｓ１８に進み、表示器１２６に非合焦表示を行い、ＡＦ処理を終了する。これは、デフォーカス量が算出された焦点検出領域が無く、レンズ駆動の前後でコントラスト評価値の変化がある焦点検出領域も無い場合である。このような場合には、被写体の存在を示す情報が全く無いため、合焦不能として、ＡＦ処理を終了する。
【００６７】
一方、Ｓ１６で、デフォーカス量が算出できた焦点検出領域が有る場合には、図７（ａ）のＳ１９に進み、撮像面位相差ＡＦの結果に基づき、合焦位置へフォーカスレンズ１０４を駆動する。その後、Ｓ２０で表示器１２６に合焦表示を行い、ＡＦ処理を終了する。
【００６８】
次に、図６（ｂ）に示す被写体の状況で、撮影レンズが概ね無限遠にピントが合った状態からＡＦ処理を行う例について、図７のＡＦ処理のフローチャートを参照しながら説明する。
【００６９】
図６（ｂ）は、図６（ａ）に示した焦点検出領域を用いて、被写体に対する焦点調節を行う状況の例を示している。中央の焦点検出領域は、人物２２０に対して焦点調節を行うことに適しており、右側の焦点検出領域は、家屋２２１に対して焦点調節を行うことに適している。一方、左側の焦点検出領域には、焦点調節を行うべき被写体は存在しない状況を示している。
【００７０】
図６（ｂ）の例では、家屋２２１は遠方に存在するため、撮像面位相差ＡＦに用いる焦点検出領域２１８ｂｈ、２１８ｂｖから、比較的小さいデフォーカス量が算出されることが想定される。一方で、人物２２０は撮像装置から近い距離に存在する。そのため、焦点検出領域２１８ａｈ、２１８ａｖから得られるデフォーカス量は大きく、像信号の一致度が低かったり、コントラストが低かったりするため、信頼性のあるデフォーカス量が算出できないことが想定される。
【００７１】
上述のような初期状態で、ＡＦ動作を開始した場合について説明する。まず、Ｓ１で図６のように、撮像面位相差ＡＦ、ＴＶＡＦ共に焦点検出領域を３か所ずつ設定する。次に、Ｓ２で至近判定フラグを１と設定し、Ｓ３に進み、各焦点検出領域の焦点検出用信号を取得するとともに、コントラスト評価値を算出する。続いて、Ｓ４で撮像面位相差ＡＦを用いたデフォーカス量の算出を行う。図６（ｂ）の状況では、左側の焦点検出領域には被写体が存在しないため、デフォーカス量は算出されない。また、上述の通り、中央の焦点検出領域では信頼性のあるデフォーカス量が算出できない。右側の焦点検出領域では、信頼性のあるデフォーカス量が算出される。
【００７２】
図８は、フォーカスレンズ１０４のレンズ位置と検出可能なデフォーカス範囲の関係について示す図である。Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４はフォーカスレンズ１０４の位置を示している。各フォーカスレンズ１０４の位置において、デフォーカス量の検出可能なデフォーカス範囲をフォーカスレンズ駆動量に換算して、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４として示している。
【００７３】
上述のＡＦ処理開始時のフォーカスレンズ１０４のレンズ位置はＰ１であり、検出可能なデフォーカス範囲はＦ１である。Ｆ１は、家屋２２１に合焦するレンズ位置を含むため、右側の焦点検出領域では、信頼性のあるデフォーカス量が算出されることを示している。一方、Ｆ１は、人物２２０に合焦するレンズ位置を含まないため、中央の焦点検出領域で信頼性のあるデフォーカス量を算出できないことを示している。
【００７４】
Ｓ５では、全ての焦点検出領域でデフォーカス量が算出可能ではないためＳ６に進み、至近判定フラグが１であるかを判定する。至近判定フラグは１であるため、Ｓ７に進む。Ｓ７では、右側の焦点検出領域で算出されたデフォーカス量は閾値Ａ以上であると想定し、Ｓ７でＮｏとなり、Ｓ９に進む。Ｓ９では、右側の焦点検出領域で算出されたデフォーカス量に基づいてレンズ駆動を行い、Ｓ１０で至近判定フラグを０とする。ここで行うレンズ駆動に伴い、図８に示すレンズ位置Ｐ１からＰ２に移動する。
【００７５】
その後、Ｓ３に戻り、再度、各焦点検出領域で焦点検出信号を取得するとともに、コントラスト評価値を算出する。続いて、Ｓ４で撮像面位相差ＡＦを用いたデフォーカス量の算出を行う。レンズ位置Ｐ２で、信頼性のあるデフォーカス量が算出できるのは右側の焦点検出領域のみであるため、Ｓ５でＮｏとなり、Ｓ６に進む。ここで、至近判定フラグは０であるため、Ｓ１１に進む。Ｓ１１では、デフォーカス量が算出できなかった焦点検出領域（中央、左側）について、コントラスト評価値の変化が閾値Ｂ以上であるか否かを判定する。左側の焦点検出領域では、被写体が存在しないため、コントラスト評価値の変化はない。一方で、中央の焦点検出領域では人物２２０が存在し、合焦状態に近づく方向にレンズ駆動が行われたため、コントラスト評価値が、閾値Ｂ以上増加する。そこで、Ｓ１２に進み、コントラスト評価値の変化により推定される被写体の位置が無限遠側を示す焦点検出領域のみであるか否かを判定する。中央の焦点検出領域では、より至近側に被写体が存在することを示すようにコントラスト評価値の変化が発生したためＳ１３に進み、至近側に所定量のレンズ駆動を行う。ここで行うレンズ駆動は、図８のレンズ位置Ｐ２からＰ３への駆動である。レンズ位置Ｐ２からＰ３への駆動は、検出可能なデフォーカス範囲Ｆ２とＦ３が連続的になるように行う。
【００７６】
このように、右側の焦点検出領域で、デフォーカス量が得られた場合にも、中央の焦点検出領域のレンズ位置変化前後のコントラスト情報の変化によって、焦点調節を継続する。これにより、現時点でデフォーカス量が検出できていない被写体に対しても焦点調節を行えるようにすることができる。
【００７７】
レンズ駆動後、再びＳ３に戻り、焦点検出用の信号取得及びコントラスト評価値の算出（Ｓ３）、デフォーカス量の算出（Ｓ４）を行う。図８を見てわかるとおり、レンズ位置Ｐ３で、信頼性のあるデフォーカス量が算出できる焦点検出領域は存在しない。そのため、Ｓ５でＮｏ、Ｓ６でＮｏとなりＳ１１に進む。Ｓ１１では先ほどと同様に、中央の焦点検出領域ではコントラスト評価値が閾値Ｂ以上増加し、より至近側に被写体が存在することを示す。右側の焦点検出領域は、コントラスト評価値が閾値Ｂ以上減少し、より無限遠側に被写体が存在することを示す。左側の焦点検出領域は、コントラスト評価値の変化はない。その後、Ｓ１２では、右側の焦点検出領域が、無限遠側の被写体の存在を示唆しているものの、中央の焦点検出領域が、至近側の被写体の存在を示唆しているため、Ｓ１２でＮｏとなりＳ１３でレンズ駆動を行う。ここで行うレンズ駆動は、図８のレンズ位置Ｐ３からＰ４への駆動である。
【００７８】
レンズ駆動後、再び、焦点検出用の信号取得及びコントラスト評価値の算出（Ｓ３）、デフォーカス量の算出（Ｓ４）を行う。この際に、図８のレンズ位置Ｐ４における検出可能デフォーカス範囲に人物２２０に合焦するレンズ位置が含まれるため、中央の焦点検出領域では、信頼性のあるデフォーカス量を算出することができる。一方、右側、左側の焦点検出領域ではデフォーカス量の算出はされない。その後、Ｓ５でＮｏ、Ｓ６でＮｏとなり、Ｓ１１に進む。Ｓ１１では、デフォーカス量が算出不可能な焦点検出領域（右側、左側）のコントラスト評価値の変化量が閾値Ｂ以上であるか否かを判定する。左側の焦点検出領域は、被写体が存在しないため変化しない。右側の焦点検出領域は、コントラスト評価値が閾値Ｂ以上減少し、より無限遠側の被写体の存在を示唆する。Ｓ１２に進み、コントラスト評価値の変化により示唆された被写体の存在は、無限遠側を示す右側の焦点検出領域のみであるため、Ｓ１２でＹｅｓとなりＳ１４に進む。
【００７９】
Ｓ１４では、デフォーカス量が算出された焦点検出領域の存在を判定するが、この状態では、中央の焦点検出領域がデフォーカス量が算出されているためＹｅｓとなり、Ｓ１９に進む。Ｓ１９では、中央の焦点検出領域で算出されたデフォーカス量に基づき、合焦位置へレンズ駆動を行う。その後、Ｓ２０で合焦表示を行いＡＦ処理を終了する。
【００８０】
以上のように、デフォーカス量が算出できなかった焦点検出領域において、コントラスト評価値を用いた被写体の存在の判定を行うことにより、より正確に撮影者の意図する被写体を検出し、その被写体に対して焦点調節を行うことが可能となる。
【００８１】
また、本実施の形態では、レンズ駆動を行い、停止後に焦点検出用の信号取得を行ったが、信号取得のタイミングはこれに限らない。レンズ駆動を行いながら、信号取得を行ってもよい。これにより、よりなめらかなＡＦ処理を実現することができる。
【００８２】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【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（ａ）】
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【図７（ｂ）】
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【図８】
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