(57)【要約】【課題】  撮像面位相差ＡＦ及びコントラストＡＦの２つの制御を備えた撮像装置において、高速かつ正確にフォーカスレンズを合焦位置へ移動可能な撮像装置を提供することを目的とする。【解決手段】  その目的を達成するために、本発明の撮像装置は、撮像面位相差ＡＦからコントラストＡＦに移行する前に撮像面位相差ＡＦ駆動中に求められた被写体の焦点ずれ量が所定値以上の場合、コントラストＡＦ駆動開始時のフォーカスレンズの駆動ステップ幅を第１の駆動ステップ幅とし、撮像面位相差ＡＦからコントラストＡＦに移行する前に撮像面位相差ＡＦ駆動中に求められた被写体の焦点ずれ量が所定値より小さい場合、コントラストＡＦ駆動開始時のフォーカスレンズの駆動ステップ幅を第１の駆動ステップ幅より小さい第２の駆動ステップ幅とすることを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズを有する撮影光学系の射出瞳を通過した光束を受光して被写体像を生成する撮像素子と、前記撮影光学系の異なる射出瞳を通過した光束を受光して撮像面位相差ＡＦに用いられる第１の焦点検出信号を出力する第１の焦点検出手段と、前記撮像素子にて生成された被写体像のコントラスト評価値を基にコントラストＡＦに用いられる第２の焦点検出信号を出力する第２の焦点検出手段と、を有する撮像装置であって、
前記撮像面位相差ＡＦから前記コントラストＡＦに移行する前に前記撮像面位相差ＡＦ駆動中に求められた被写体の焦点ずれ量が所定値以上の場合、前記コントラストＡＦ駆動開始時の前記フォーカスレンズの駆動ステップ幅を第１の駆動ステップ幅とし、
前記撮像面位相差ＡＦから前記コントラストＡＦに移行する前に前記撮像面位相差ＡＦ駆動中に求められた被写体の焦点ずれ量が所定値より小さい場合、前記コントラストＡＦ駆動開始時の前記フォーカスレンズの駆動ステップ幅を前記第１の駆動ステップ幅より小さい第２の駆動ステップ幅とすることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像素子は、前記撮影光学系の射出瞳を通過した光束を受光して被写体像を生成する複数の撮像用画素と、前記撮影光学系の異なる射出瞳を通過した光束を受光して撮像面位相差ＡＦに用いられる第１の焦点検出信号を出力する複数の焦点検出用画素と、を有する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
フォーカスレンズを有する撮影光学系の射出瞳を通過した光束を受光して被写体像を生成する撮像素子と、前記撮影光学系の異なる射出瞳を通過した光束を受光して撮像面位相差ＡＦに用いられる第１の焦点検出信号を出力する第１の焦点検出手段と、前記撮像素子にて生成された被写体像のコントラスト評価値を基にコントラストＡＦに用いられる第２の焦点検出信号を出力する第２の焦点検出手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、
前記撮像面位相差ＡＦから前記コントラストＡＦに移行する前に前記撮像面位相差ＡＦ駆動中に求められた被写体の焦点ずれ量が所定値以上の場合、前記コントラストＡＦ駆動開始時の前記フォーカスレンズの駆動ステップ幅を第１の駆動ステップ幅とし、
前記撮像面位相差ＡＦから前記コントラストＡＦに移行する前に前記撮像面位相差ＡＦ駆動中に求められた被写体の焦点ずれ量が所定値より小さい場合、前記コントラストＡＦ駆動開始時の前記フォーカスレンズの駆動ステップ幅を前記第１の駆動ステップ幅より小さい第２の駆動ステップ幅とすることを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項４】
前記撮像素子は、前記撮影光学系の射出瞳を通過した光束を受光して被写体像を生成する複数の撮像用画素と、前記撮影光学系の異なる射出瞳を通過した光束を受光して撮像面位相差ＡＦに用いられる第１の焦点検出信号を出力する複数の焦点検出用画素と、を有する請求項３に記載の撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラの撮像装置に関し、撮像面位相差ＡＦ及びコントラストＡＦの両機能を備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラにおける自動焦点検出には、ＣＣＤやＣＭＯＳの撮像素子に結像した像のコントラスト状態を評価しフォーカスレンズを駆動するコントラストＡＦ方式が利用される例が多い。コントラストＡＦ方式は、専用の焦点検出手段ではなく、撮像素子の情報を利用して実施されるため、省スペースであるうえ、低コストに正確な自動焦点検出が実現できる。
【０００３】
さらに、別の方式としては、撮像素子の画素に位相差検出による焦点ずれ量を検出する撮像面位相差ＡＦ方式の機能を持たせて、その結果をもとにフォーカスレンズを駆動する技術も開示されている。
【０００４】
また、特許文献１のように、撮像面位相差方式とコントラストＡＦ方式を組み合わせた技術も開示されている。これによれば、撮像面位相差ＡＦによる焦点検出の信頼度が高い場合コントラストＡＦの開始位置を撮像面位相差ＡＦによる焦点検出の信頼度が低い場合のコントラストＡＦの開始位置よりも撮像面位相差ＡＦが推定した合焦位置の近くに設定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２５６８２４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、特許文献１で開示された合焦位置の特定方法は、撮像面位相差ＡＦの信頼度が高い場合、コントラストＡＦ駆動の初期位置を合焦位置と予想される位置に近いところに設定するため高速化が期待できるが、撮像面位相差ＡＦの信頼度が低い場合、合焦位置と予想される位置から離れた手前の位置に設定することとなるため、コントラストＡＦ駆動が要する時間も増え、必ずしも高速化が図れない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、自動合焦位置検出方式として好ましい撮像面位相差ＡＦ及びコントラストＡＦの２つの方式を兼ね備え、かつそれら両方式によりフォーカスレンズを駆動し、高速にフォーカスレンズを合焦位置へ移動可能な撮像装置を提供することである。
【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、フォーカスレンズを有する撮影光学系の射出瞳を通過した光束を受光して被写体像を生成する撮像素子と、前記撮影光学系の異なる射出瞳を通過した光束を受光して撮像面位相差ＡＦに用いられる第１の焦点検出信号を出力する第１の焦点検出手段と、前記撮像素子にて生成された被写体像のコントラスト評価値を基にコントラストＡＦに用いられる第２の焦点検出信号を出力する第２の焦点検出手段と、を有する撮像装置であって、
前記撮像面位相差ＡＦから前記コントラストＡＦに移行する前に前記撮像面位相差ＡＦ駆動中に求められた被写体の焦点ずれ量が所定値以上の場合、前記コントラストＡＦ駆動開始時の前記フォーカスレンズの駆動ステップ幅を第１の駆動ステップ幅とし、
前記撮像面位相差ＡＦから前記コントラストＡＦに移行する前に前記撮像面位相差ＡＦ駆動中に求められた被写体の焦点ずれ量が所定値より小さい場合、前記コントラストＡＦ駆動開始時の前記フォーカスレンズの駆動ステップ幅を前記第１の駆動ステップ幅より小さい第２の駆動ステップ幅とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の撮像装置によれば、撮像面位相差ＡＦ及びコントラストＡＦを好適に用い制御をおこなうことで、高速にフォーカスレンズを合焦位置へ移動可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の撮像装置が実施する焦点調節動作のフローチャートである。
【図３】本発明の撮像装置が実施する焦点調節動作を説明する概略図である。
【図４】本発明の撮像用画素の配置と構造を示す。
【図５】本発明の焦点検出用画素の配置と構造を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図を用いて本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
本実施形態において、自動焦点検出をオートフォーカス（ａｕｔｏ  ｆｏｃｕｓ）、略してＡＦと呼ぶ。
【００１３】
図１は、本発明の撮像装置としてのデジタルカメラ１の構成を示す概略図である。撮影レンズ１００１は焦点調節用レンズであるところのフォーカスレンズ１００２や、フォーカスレンズ１００２を光軸方向に駆動するためのフォーカス駆動部１００３から構成されている。撮影光学系としての撮影レンズ１００１を通った光束は、その後、撮像素子１００４上へと導かれ、ここに被写体像を形成する。
【００１４】
撮像素子１００４は、撮像のために用いる撮像用画素と、焦点検出を行う焦点検出用画素とが混在した構成となっている。ＣＰＵ１００５に含まれる第１の焦点検出手段であるところの位相差評価回路１００７は、焦点検出用画素出力を元に位相差評価を行い、フォーカスレンズ１００２の焦点ずれ量であるところのデフォーカス量を算出し、合焦状態を判定することが可能である。
【００１５】
第１の焦点検出手段は、撮影光学系の異なる射出瞳を通過した光束を受光して撮像面位相差ＡＦに用いられる第１の焦点検出信号を出力する。
【００１６】
図４〜５を用いて、撮像素子１００４の画素配列について説明する。
【００１７】
本実施形態においては、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、焦点検出用画素が所定の規則にて分散配置される。撮像用画素の間に、焦点検出用画素を離散的に配置する技術は、特開２０００−１５６８２３号公報等に開示されていて公知の技術であるため、説明は省略する。
【００１８】
図４に撮像用画素の配置と構造を示す。
【００１９】
図４（ａ）は２行×２列の撮像用画素の平面図である。周知のごとく、ベイヤー配列では対角方向にＧ画素が、他の２画素にＲとＢの画素が配置される。そしてこの２行×２列の構造が繰り返し配置される。
【００２０】
図４（ａ）の断面Ａ−Ａを図４（ｂ）に示す。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（Ｒｅｄ）のカラーフィルタ、ＣＦＧはＧ（Ｇｒｅｅｎ）のカラーフィルタである。ＰＤは図３で説明したＣ−ＭＯＳセンサの光電変換部を模式的に示したもの、ＣＬはＣ−ＭＯＳ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。
【００２１】
ここで、撮像用画素のオンチップマイクロレンズＭＬと光電変換部ＰＤは、撮影光学系ＭＬ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と光電変換部ＰＤは、マイクロレンズＭＬにより共役関係にあり、かつ光電変換部の有効面積は大面積に設計される。また、図４（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（Ｂｌｕｅ）画素も同一の構造となっている。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、被写体からの光束を効率よく取り込んで画像信号のＳ／Ｎを向上させている。
【００２２】
図５は、撮影レンズの水平方向（横方向）に瞳分割を行なうための焦点検出用画素の配置と構造を示す。
【００２３】
図５（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。撮像信号を得る場合、Ｇ画素は輝度情報の主成分をなす。そして人間の画像認識特性は輝度情報に敏感であるため、Ｇ画素が欠損すると画質劣化が認められやすい。一方でＲもしくはＢ画素は、色情報を取得する画素であるが、人間は色情報には鈍感であるため、色情報を取得する画素は多少の欠損が生じても画質劣化に気づきにくい。そこで本実施形態においては、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とＢの画素を焦点検出用画素としている。これを図５（ａ）においてＳＨＡ及びＳＨＢで示す。
【００２４】
図５（ａ）の断面Ａ−Ａを図５（ｂ）に示す。マイクロレンズＭＬと、光電変換部ＰＤは図４（ｂ）に示した撮像用画素と同一構造である。本実施形態においては、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（Ｗｈｉｔｅ）が配置される。また、撮像素子で瞳分割を行なうため、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、撮影レンズ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、撮影レンズＴＬの右側の射出瞳ＥＰＨＢを通過した光束を受光する。よって、画素ＳＨＡを水平方向規に則的に配列し、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。すると、Ａ像とＢ像の相対位置を検出することで、撮影レンズＴＬのピントずれ量が検出できる。
【００２５】
ここで、マイクロレンズＭＬは、撮影レンズＴＬの左側の射出瞳ＥＰＨＡを透過した光束からなるＡ像と、撮影レンズＴＬの右側の射出瞳ＥＰＨＢを透過した光束からなるＢ像の、一対の光学像を生成するレンズ要素の機能を果たしている。
【００２６】
なお、上記画素ＳＨＡ及びＳＨＢでは、撮影画面の横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だが、縦方向に輝度分布を有する横線は焦点検出不能である。そこで本実施形態では、後者についても焦点検出できるよう、撮影レンズの垂直方向（縦方向）にも瞳分割を行なう画素も備えている。
【００２７】
ＣＰＵ１００５に含まれる第２の焦点検出手段であるところのコントラスト評価回路１００８は、撮像用画素の出力である撮影画像情報をもとに、そのコントラスト評価値を算出し合焦状態を判定することが可能である。制御部１００６は、被写体の焦点ずれ量としてのデフォーカス量を基にフォーカス駆動部１００３を第１のフォーカス駆動モードである撮像面位相差ＡＦ駆動、また、コントラスト評価値をもとにフォーカス駆動部１００３を第２のフォーカス駆動モードであるコントラストＡＦ駆動の制御を行う。
【００２８】
第２の焦点検出手段は、撮像素子にて生成された被写体像のコントラスト評価値を基にコントラストＡＦに用いられる第２の焦点検出信号を出力する。
【００２９】
フォーカスレンズ１００２が合焦位置に到達した後に、本撮像が行われＣＰＵ内で圧縮処理などを経てメモリ１００９へと移動格納される。
【００３０】
本発明の撮像装置であるデジタルカメラ１は、前述のように焦点検出用画素が離散的に配置され、その出力より位相差情報を取り出し、デフォーカス量を算出するものである。焦点検出用画素を密に配置すれば、より精度の高い焦点検出ができるが、撮像用画素の連続性が損なわれ、撮影画像に悪影響を及ぼすため、焦点検出用画素が離散的に配置されている。すなわち、原理上、密に配置されていない焦点検出用画素を用いているため、最終合焦精度がコントラストＡＦ方式よりも劣る場合がある。この場合、最終合焦精度を確保するために、コントラストＡＦ駆動モードに切り替えを行う必要がある。一方、コントラストＡＦ方式は、最終合焦動作にあたって、フォーカスレンズを駆動し合焦位置を一度通過し、評価値の最大値を検出してから反転駆動によって合焦位置に戻る必要がある。そのため、デジタルカメラ１では、撮像面位相差ＡＦ駆動モードからコントラストＡＦモードへの切り替えを、合焦位置よりも手前の位置で実施することとなる。
【００３１】
図２は、本発明の撮像装置としてのデジタルカメラ１が実施する焦点調節動作のフローチャートである。これを用いて、本発明の実施形態であるデジタルカメラ１が実施する焦点調節動作について順を追って説明する。
【００３２】
本フローは、コントラストＡＦ駆動モードを実施する直前に配置されるフローであり、撮像面位相差ＡＦ駆動モードによる駆動により合焦位置よりも所定量だけ手前にフォーカスレンズ１００２を移動した後に、高精度な合焦位置への移動のためにコントラストＡＦ駆動モードを開始する際のフローである。
【００３３】
ステップＳ１００１において、位相差評価回路１００７の評価結果であるデフォーカス量Ｄの値と、デフォーカス量の閾値である所定値ＬＳ１との大小比較を行う。デフォーカス量Ｄが所定値ＬＳ１よりも小さい場合には、ステップＳ１００２へと進む。またデフォーカス量Ｄが所定値ＬＳ１よりも小さくない場合には、ステップＳ１００５へと進む。
【００３４】
ステップＳ１００５では、改めてデフォーカス量Ｄの値と、デフォーカス量の閾値である所定値ＬＳ２との大小比較を行う（ただしＬＳ２＞ＬＳ１）。デフォーカス量Ｄが所定値ＬＳ２よりも小さい場合には、ステップＳ１００６へと進む。またデフォーカス量Ｄが所定値ＬＳ２よりも小さくない場合には、本フローとは別の撮像面位相差ＡＦ駆動モードのフローへと進む。
【００３５】
本フローのスタート時に完了する撮像面位相差ＡＦ駆動モードは、撮影者がＡＦ開始の指示を行うことでそのモードを開始し、合焦近傍までのデフォーカス量Ｄを算出したうえで、合焦近傍を目指す。しかしながら、その合焦精度がコントラストＡＦ駆動モードよりも低い場合を想定し、合焦位置ではなく、そこから所定量だけ手前の位置で撮像面位相差ＡＦ駆動モードによるフォーカスレンズの移動を停止するよう駆動される。本フローのステップＳ１００１やＳ１００５のような閾値判定を行ったのは、この所定量だけ手前を目指して駆動した結果、停止した位置がどの程度合焦位置に近いかを判定するためである。
【００３６】
ステップＳ１００２からステップＳ１００４では、所定の駆動ステップ幅で４回だけフォーカスレンズの駆動し、コントラスト評価値の算出工程を４回繰り返すループ（ループＡ）となっている。
【００３７】
すなわち、ステップＳ１００３において、フォーカスレンズ１００２を現在位置から第２の駆動ステップ幅であるところの距離ＬＡだけ移動した位置（Ｐ１Ａ）へと移動する。
【００３８】
ステップＳ１００４において、撮像素子１００４を露光して、コントラスト評価値Ｖ１Ａを蓄積し、コントラスト評価値Ｖ１Ａの演算を実施することを第１回目のループとして、ステップＳ１０１１でｉが４であるか否かを判定し、ステップＳ１０１２にてｉを１増やすことを順次繰り返して、フォーカスレンズをＰ４Ａへと移動し、撮像素子１００４を露光蓄積せしめ、コントラスト評価値Ｖ４Ａの演算を実施する第４回目のループまでを実施するものである。
【００３９】
ステップ１００６は、所定の駆動ステップ幅での４回だけフォーカスレンズの駆動し、コントラスト評価値の算出工程を４回繰り返しループ（ループＢ）となっている。すなわち、ステップＳ１００７において、フォーカスレンズ１００２を現在位置から第１の駆動ステップ幅であるところの距離ＬＢだけ移動した位置（Ｐ１Ｂ）へと移動し、ステップＳ１００８において、撮像素子１００４を露光して、コントラスト評価値Ｖ１Ａを蓄積し、コントラスト評価値Ｖ１Ｂの演算を実施することを第１回目のループとして、ステップＳ１０１３でｉが４であるか否かを判定し、ステップＳ１０１４にてｉを１増やすことを順次繰り返して、フォーカスレンズ１００２をＰ４Ｂへと移動し、撮像素子１００４を露光して、コントラスト評価値Ｖ１Ａを蓄積し、コントラスト評価値Ｖ４Ｂの演算を実施する第４回目のループまでを実施するものである。
【００４０】
ループＡとループＢにおいて、ステップ幅（ＬＡとＬＢ）がＬＡ＜ＬＢなる関係となっている。ループＡあるいはループＢを経て、フォーカスレンズ１００２は、Ｐ４ＡあるいはＰ４Ｂへと移動しており、それぞれステップＳ１００９へと進む。ステップＳ１００９では、ループＡおよびループＢで算出されたコントラスト評価値Ｖ１Ａ〜Ｖ４ＡおよびＶ１Ｂ〜Ｖ４Ｂをもとに、フォーカスレンズ１００２の合焦位置であるＰｆを算出する。
【００４１】
次いでステップＳ１０１０において、フォーカス駆動部によりフォーカスレンズ１００２を合焦位置Ｐｆまで移動させて本フローが終了となる。
【００４２】
図３は、本発明の実施形態であるデジタルカメラ１が実施する焦点調節動作を説明する概略図である。図３を用いて、本発明の実施形態であるデジタルカメラ１が実施する焦点調節動作について説明する。図３（ａ）は図２におけるループＡを通った場合のフォーカスレンズ１００２の位置変化の様子（左軸）とコントラスト評価回路１００８において算出されたコントラスト評価値Ｖ１Ａ〜Ｖ４Ａの変化の様子（右軸）を示した模式的なグラフである。
【００４３】
位相差評価回路１００７におけるデフォーカス値ＤがＬＳ１よりも小さいことがあらかじめ分かっているため、コントラスト評価値を取得するためのフォーカスレンズ１００２の移動距離をＬＡ（＜ＬＢ）としている。
【００４４】
各位置に移動すると、撮像素子１００４は蓄積動作を行い、その後、蓄積された画素情報をもとに、コントラスト評価回路１００８においてコントラスト評価値が演算されるが、フォーカス駆動部１００３はこの撮像素子１００４の蓄積動作完了とともに、次の位置への移動を開始する。フォーカスレンズの各位置Ｐ１Ａ〜Ｐ４Ａについて算出されたコントラスト評価値Ｖ１Ａ〜Ｖ４Ａに対して直線補間を用いることで、合焦位置であるＰｆを算出し、最後に合焦位置Ｐｆまでの移動を行う。
【００４５】
図中の○で示した評価値は、この直線補間（図中評価値同士を結ぶ点線）によって得られた合焦状態での予測評価値である。図３（ａ）の動作は、位相差評価回路でのデフォーカス量Ｄが十分に小さかったため、すなわち合焦位置Ｐｆまでの距離が小さかったため、コントラスト評価値の算出毎の移動距離を小さくすることができ、より高精細に合焦位置Ｐｆを割り出すことが可能となっている。
【００４６】
図３（ｂ）は図２におけるループＢを通った場合のフォーカスレンズ１００２の位置変化の様子（左軸）とコントラスト評価回路１００８において算出されたコントラスト評価値Ｖ１Ｂ〜Ｖ４Ｂの変化の様子（右軸）を示した模式的なグラフである。位相差評価回路１００７におけるデフォーカス値ＤがＬＳ１よりも小さくないことがあらかじめ分かっているため、コントラスト評価値を取得するためのフォーカスレンズ１００２の移動距離をＬＢ（ＬＡ＜ＬＢ）としている。
【００４７】
各位置に移動すると、撮像素子１００４は蓄積動作を行い、その後蓄積された画素情報をもとに、コントラスト評価回路１００８においてコントラスト評価値が演算されるが、フォーカス駆動部１００３はこの撮像素子１００４の蓄積動作完了とともに、次の位置への移動を開始する。フォーカスレンズの各位置Ｐ１Ｂ〜Ｐ４Ｂについて算出されたコントラスト評価値Ｖ１Ｂ〜Ｖ４Ｂに対して直線補間を用いることで、合焦位置であるＰｆを算出し、最後に合焦位置Ｐｆまでの移動を行う。
【００４８】
図中の○で示した評価値は、この直線補間（図中評価値同士を結ぶ点線）によって得られた合焦状態での予測評価値である。図３（ｂ）の動作は、位相差評価回路でのデフォーカス量Ｄが小さくなかったため、すなわち合焦位置Ｐｆまでの距離が小さくなかったため、コントラスト評価値の算出毎の移動距離を大きくすることで、確実に合焦位置Ｐｆを一度通過し、正確に割り出すことが可能な４点でコントラスト評価値を取得することが可能となっている。
【００４９】
また、図２のフローにおいて、コントラストＡＦ駆動モードをスタートする際に、位相差評価回路の結果であるデフォーカス量の大小による判定を用いることで、無駄に位相差ＡＦ駆動を挟むことなくコントラストＡＦ駆動モードを選択できるため、合焦位置Ｐｆに到達するまでの時間を最小限に抑えることができる。
【００５０】
図３（ａ）については、図３（ｂ）と同等な移動距離ＬＢで駆動しても、同様に合焦位置Ｐｆを通過する。しかしながら、図３（ａ）や図３（ｂ）に示すような直線補間を行うためには、少なくとも３個以上、安定性を考えて４個の評価値が合焦位置Ｐｆを跨いで必要であり、図３（ａ）について移動距離ＬＢを用いることで、１回目の移動で合焦位置Ｐｆを超え、その後３点の評価値が低下し続けることとなり、ノイズに弱く、安定的な合焦動作が行えなくなってしまう。そのため、デフォーカス量が所定値よりも低い場合には、ＬＡのような小さい移動距離で移動を行う必要がある。
【００５１】
本実施形態では、撮像面位相差ＡＦからコントラストＡＦに移行する前に撮像面位相差ＡＦ駆動中に求められた被写体の焦点ずれ量が所定値以上の場合、コントラストＡＦ駆動開始時のフォーカスレンズの駆動ステップ幅を第１の駆動ステップ幅としている。
【００５２】
また、撮像面位相差ＡＦからコントラストＡＦに移行する前に撮像面位相差ＡＦ駆動中に求められた被写体の焦点ずれ量が所定値より小さい場合、コントラストＡＦ駆動開始時のフォーカスレンズの駆動ステップ幅を第１の駆動ステップ幅より小さい第２の駆動ステップ幅とすることで、無駄に位相差ＡＦ駆動を挟むことなくコントラストＡＦ駆動モードを選択できるため、合焦位置Ｐｆに到達するまでの時間を最小限に抑えることができる効果を得ている。
【００５３】
本実施形態においては、離散的に配置された焦点検出用画素を備えた撮像素子を採用しているが、撮像面位相差ＡＦ駆動モード後のデフォーカス量が、撮像面位相差ＡＦ駆動モード開始時の検出デフォーカス量とズレを生じてしまうことは、被写体の空間周波数等にも依存する。すなわち、撮像素子としては離散的に焦点検出用画素が配置されたものに限定されず、ひとつのマイクロレンズに複数の画素が配置され、撮像用画素と焦点検出用画素を兼ねることができるタイプの撮像素子であってもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１００１  撮影レンズ
１００２  フォーカスレンズ
１００４  撮像素子
１００６  制御部
１００７  位相差評価回路
１００８  コントラスト評価回路
【図１】
2014016569.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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