(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像範囲のうち合焦させる合焦対象範囲を設定する合焦対象範囲設定部，
フォーカス・レンズを通って入射する光が瞳分割により複数に分けられた複数の被写体像が撮像面に結像される一つの位相差撮像素子から得られる出力信号にもとづいてピントのずれ量を示す第１の合焦評価値信号を出力する位相差ＡＦ部，
前記フォーカス・レンズを通って入射する光の光路において，光路長が互いに異なる位置に配置された第１の撮像素子および第２の撮像素子のそれぞれの出力信号にもとづいてピントのずれ量を示す第２の合焦評価値信号を出力する光路長差ＡＦ部，
前記第１の合焦評価値信号と前記第２の合焦評価値信号との少なくとも１つにもとづいて合焦位置を推定する合焦位置推定部，
前記フォーカス・レンズの位置を検出するフォーカス・レンズ位置検出部，
前記フォーカス・レンズの位置と前記合焦位置推定部により推定された合焦位置との差異を算出するフォーカス・レンズ位置評価部，
前記フォーカス・レンズの位置と，推定された合焦位置と，の差異が第１のしきい値よりも大きい場合は，前記位相差撮像素子の中央部分から得られる出力信号にもとづいて前記位相差ＡＦ部から出力された前記第１の合焦評価値信号を合焦評価値信号とし，前記差異が第２のしきい値よりも大きく前記第１のしきい値以下の場合は，前記位相差撮像素子の前記合焦対象範囲から得られる出力信号にもとづいて前記位相差ＡＦ部から出力された前記第１の合焦評価値信号を合焦評価値信号とし，前記差異が前記第２のしきい値以下の場合は，前記第１の撮像素子および前記第２の撮像素子の前記合焦対象範囲から得られる出力信号にもとづいて前記光路長差ＡＦ部に出力された前記第２の合焦評価値信号を合焦評価値信号とするＡＦ切替部，ならびに
前記ＡＦ切替部において出力させられた合焦評価値信号にもとづいて前記フォーカス・レンズを移動させるフォーカス・レンズ移動制御部，
を備えたオート・フォーカス装置。
【請求項２】
前記ＡＦ切替部は，
前記フォーカス・レンズ位置評価部において算出された前記差異が，前記第１のしきい値以上の第３のしきい値と，前記第２のしきい値以上であり，かつ前記第１のしきい値以下の第４のしきい値と，の間にある場合には，前記差異の大きさが大きいほど中央部分に近く，かつ前記差異の大きさが小さいほど合焦対象範囲に近くなるような前記位相差撮像素子の抽出部分から得られる出力信号にもとづいて前記位相差ＡＦ部から出力された前記第１の合焦評価値信号を合焦評価値信号とするものである，
請求項１に記載のオート・フォーカス装置。
【請求項３】
前記合焦位置推定部は，
前記合焦対象範囲設定部により合焦対象範囲の設定後の最初の推定を，前記位相差撮像素子の中央部分から得られる出力信号にもとづいて前記位相差ＡＦ部から出力された前記第１の合焦評価値信号を合焦評価値信号とするものである，
請求項１または２に記載のオート・フォーカス装置。
【請求項４】
前記位相差撮像素子がエリア・センサである，
請求項１から３のうち，いずれか一項に記載のオート・フォーカス装置。
【請求項５】
前記合焦対象範囲，前記中央部分および前記抽出部分が同じ大きさである，
請求項１から４のうち，いずれか一項に記載のオート・フォーカス装置。
【請求項６】
合焦対象範囲設定部が，撮像範囲のうち合焦させる合焦対象範囲を設定し，
位相差ＡＦ部が，フォーカス・レンズを通って入射する光が瞳分割により複数に分けられた複数の被写体像が撮像面に結像される一つの位相差撮像素子から得られる出力信号にもとづいてピントのずれ量を示す第１の合焦評価値信号を出力し，
光路長差ＡＦ部が，前記フォーカス・レンズを通って入射する光の光路において，光路長が互いに異なる位置に配置された第１の撮像素子および第２の撮像素子のそれぞれの出力信号にもとづいてピントのずれ量を示す第２の合焦評価値信号を出力し，
合焦位置推定部が，前記第１の合焦評価値信号と前記第２の合焦評価値信号との少なくとも１つにもとづいて合焦位置を推定し，
フォーカス・レンズ位置検出部が，前記フォーカス・レンズの位置を検出し，
フォーカス・レンズ位置評価部が，前記フォーカス・レンズの位置と前記合焦位置推定部により推定された合焦位置との差異を算出し，
ＡＦ切替部が，前記フォーカス・レンズの位置と，推定された合焦位置と，の差異が第１のしきい値よりも大きい場合は，前記位相差撮像素子の中央部分から得られる出力信号にもとづいて前記位相差ＡＦ部から出力された前記第１の合焦評価値信号を合焦評価値信号とし，前記差異が第２のしきい値よりも大きく前記第１のしきい値以下の場合は，前記位相差撮像素子の前記合焦対象範囲から得られる出力信号にもとづいて前記位相差ＡＦ部から出力された前記第１の合焦評価値信号を合焦評価値信号とし，前記差異が前記第２のしきい値以下の場合は，前記第１の撮像素子および前記第２の撮像素子の前記合焦対象範囲から得られる出力信号にもとづいて前記光路長差ＡＦ部に出力された前記第２の合焦評価値信号を合焦評価値信号とし，
フォーカス・レンズ移動制御部が，前記ＡＦ切替部において出力させられた合焦評価値信号にもとづいて前記フォーカス・レンズを移動させる，
オート・フォーカス装置の動作制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は，オート・フォーカス装置およびその動作制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラのオート・フォーカスには，位相差ＡＦ（オート・フォーカス），コントラストＡＦなどがある。位相差ＡＦは，レンズから入った光を瞳分割により二つまたは三つ以上に分けて位相差ＡＦ用のセンサに導き，瞳分割した各々の像の分割方向の位置ずれ方向や位置ずれ量にもとづいて，ピントが合う方向とピントのずれ量を判断するものである。コントラストＡＦは，撮像素子に写った画像をもとにフォーカス・レンズを動かしながらコントラストが大きいところを探してピントを合わせるものである。テレビ・カメラでは，光路長差が異なる位置に配置された二つの撮像素子で被写体を撮像し，それぞれの撮像素子から得られた画像信号にもとづいてピントを合わせるコントラストＡＦ（光路長差ＡＦ）が利用される。コントラストＡＦは，ピントが合う精度が高い反面，合焦速度が遅く，位相差ＡＦは，合焦速度が高い反面，合焦時の精度が低いという特徴があり，それぞれの欠点を補うために，コントラストＡＦと位相差ＡＦとの両方を搭載する方式もある。また，コントラストＡＦと位相差ＡＦとの両方を搭載するシステムでは，位相差ＡＦの検出エリアとコントラストＡＦの検出エリアとが一致していない場合にはフォーカス・レンズを微小距離だけ動かしてピントの方向を探るＷＯＢの幅を広くしたり（特許文献１），位相差ＡＦの検出エリアとコントラストＡＦの検出エリアとが一致していてコントラストＡＦの合焦評価値がしきい値を超えた場合にコントラストＡＦの合焦評価値を利用するもの（特許文献２）などもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第4946311号
【特許文献２】特許4962021号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
位相差ＡＦは被写体までの距離により位相差撮像素子の撮像面上において結像する場所が変わるので，合焦させる範囲を任意に設定することはできないが，コントラストＡＦは合焦させる範囲を任意に設定できる。位相差ＡＦでは撮像範囲の中央部分が合焦するようにフォーカス・レンズが移動させられるので，位相差ＡＦを用いて合焦制御した後に，コントラストＡＦを用いて任意の範囲が合焦制御すると，それらの切替時に合焦する画像のエリアも切り替わってしまい，狙った被写体に滑らかに合焦せず，違和感が生じてしまう。引用文献１，２のいずれもそのような違和感については何等考えられていない。【０００５】
この発明は，任意の範囲が合焦対象範囲と設定された場合において，位相差ＡＦからコントラストＡＦに切り替えられた場合の違和感を解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明によるオート・フォーカス装置は，撮像範囲のうち合焦させる合焦対象範囲を設定する合焦対象範囲設定部，フォーカス・レンズを通って入射する光が瞳分割により複数に分けられた複数の被写体像が撮像面に結像される一つの位相差撮像素子から得られる出力信号にもとづいてピントのずれ量を示す第１の合焦評価値信号を出力する位相差ＡＦ部，フォーカス・レンズを通って入射する光の光路において，光路長が互いに異なる位置に配置された第１の撮像素子および第２の撮像素子のそれぞれの出力信号にもとづいてピントのずれ量を示す第２の合焦評価値信号を出力する光路長差ＡＦ部，第１の合焦評価値信号と第２の合焦評価値信号との少なくとも１つにもとづいて合焦位置を推定する合焦位置推定部，フォーカス・レンズの位置を検出するフォーカス・レンズ位置検出部，フォーカス・レンズの位置と合焦位置推定部により推定された合焦位置との差異を算出するフォーカス・レンズ位置評価部，フォーカス・レンズの位置と，推定された合焦位置と，の差異が第１のしきい値よりも大きい場合は，位相差撮像素子の中央部分から得られる出力信号にもとづいて位相差ＡＦ部から出力された第１の合焦評価値信号を合焦評価値信号とし，差異が第２のしきい値よりも大きく第１のしきい値以下の場合は，位相差撮像素子の合焦対象範囲から得られる出力信号にもとづいて位相差ＡＦ部から出力された第１の合焦評価値信号を合焦評価値信号とし，差異が第２のしきい値以下の場合は，第１の撮像素子および第２の撮像素子の合焦対象範囲から得られる出力信号にもとづいて光路長差ＡＦ部に出力された第２の合焦評価値信号を合焦評価値信号とするＡＦ切替部，ならびにＡＦ切替部において出力させられた合焦評価値信号にもとづいてフォーカス・レンズを移動させるフォーカス・レンズ移動制御部を備えていることを特徴とする。【０００７】
この発明は，オート・フォーカス装置に適した動作制御方法も提供している。すなわち，合焦対象範囲設定部が，撮像範囲のうち合焦させる合焦対象範囲を設定し，位相差ＡＦ部が，フォーカス・レンズを通って入射する光が瞳分割により複数に分けられた複数の被写体像が撮像面に結像される一つの位相差撮像素子から得られる出力信号にもとづいてピントのずれ量を示す第１の合焦評価値信号を出力し，光路長差ＡＦ部が，フォーカス・レンズを通って入射する光の光路において，光路長が互いに異なる位置に配置された第１の撮像素子および第２の撮像素子のそれぞれの出力信号にもとづいてピントのずれ量を示す第２の合焦評価値信号を出力し，合焦位置推定部が，第１の合焦評価値信号と第２の合焦評価値信号との少なくとも１つにもとづいて合焦位置を推定し，フォーカス・レンズ位置検出部が，フォーカス・レンズの位置を検出し，フォーカス・レンズ位置評価部が，フォーカス・レンズの位置と合焦位置推定部により推定された合焦位置との差異を算出し，ＡＦ切替部が，フォーカス・レンズの位置と，推定された合焦位置と，の差異が第１のしきい値よりも大きい場合は，位相差撮像素子の中央部分から得られる出力信号にもとづいて位相差ＡＦ部から出力された第１の合焦評価値信号を合焦評価値信号とし，差異が第２のしきい値よりも大きく第１のしきい値以下の場合は，位相差撮像素子の合焦対象範囲から得られる出力信号にもとづいて位相差ＡＦ部から出力された第１の合焦評価値信号を合焦評価値信号とし，差異が前記第２のしきい値以下の場合は，第１の撮像素子および第２の撮像素子の合焦対象範囲から得られる出力信号にもとづいて光路長差ＡＦ部に出力された第２の合焦評価値信号を合焦評価値信号とし，フォーカス・レンズ移動制御部が，ＡＦ切替部において出力させられた合焦評価値信号にもとづいてフォーカス・レンズを移動させるものである。【０００８】
この発明によると，位相差ＡＦ部からは，フォーカス・レンズを通って入射する光が瞳分割により複数に分けられた複数の被写体像が撮像面に結像される一つの位相差撮像素子から得られる出力信号にもとづいてピントのずれ量を示す第１の合焦評価値信号が出力される。また，光路長差ＡＦ部からは，フォーカス・レンズを通って入射する光の光路において，光路長が互いに異なる位置に配置された第１の撮像素子および第２の撮像素子のそれぞれの出力信号にもとづいてピントのずれ量を示す第２の合焦評価値信号が出力される。これらの第１の合焦評価値信号と第２の合焦評価値信号とのうち少なくとも一つにもとづいて合焦位置が推定され，推定された合焦位置とフォーカス・レンズの位置との差異が算出される。算出された差異が，第１のしきい値よりも大きい場合は，位相差撮像素子の中央部分から得られる出力信号にもとづく第１の合焦評価値信号がフォーカス・レンズを移動させる合焦評価値信号とされる。算出された差異が，第２のしきい値（第２のしきい値は第１のしきい値未満）よりも大きく第１のしきい値以下の場合は，位相差撮像素子の合焦対象範囲から得られる出力信号にもとづく第１の合焦評価値信号がフォーカス・レンズを移動させる合焦評価値信号とされる。算出された差異が，第２のしきい値以下の場合は，光路長差ＡＦ部を構成する第１の撮像素子および第２の撮像素子の合焦対象範囲から得られる出力信号にもとづく第２の合焦評価値信号がフォーカス・レンズを移動させる合焦評価値信号とされる。算出された差異の大きさに応じてフォーカス・レンズを移動させる合焦評価値信号を変えているので，合焦する画像のエリアが急激に変化してしまうことを未然に防止でき，狙った被写体に滑らかに合焦させることができるようになる。【０００９】
ＡＦ切替部は，たとえば，フォーカス・レンズ位置評価部において算出された差異が，第１のしきい値以上の第３のしきい値と，第２のしきい値以上であり，かつ第１のしきい値以下の第４のしきい値と，の間にある場合には，差異の大きさが大きいほど中央部分に近く，かつ差異の大きさが小さいほど合焦対象範囲に近くなるような位相差撮像素子の抽出部分から得られる出力信号にもとづいて位相差ＡＦ部から出力された第１の合焦評価値信号を合焦評価値信号とすることが好ましい。【００１０】
合焦位置推定部は，たとえば，合焦対象範囲設定部により合焦対象範囲の設定後の最初の推定を，位相差撮像素子の中央部分から得られる出力信号にもとづいて位相差ＡＦ部から出力された第１の合焦評価値信号を合焦評価値信号とする。【００１１】
位相差撮像素子は，たとえば，エリア・センサである。また，合焦対象範囲，中央部分および抽出部分は同じ大きさであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
合焦する画像のエリアが急激に変化してしまうことを未然に防止でき，狙った被写体に滑らかに合焦させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】撮像レンズ・ユニットの構成を示している。
【図２】光路長差ＡＦ用撮像素子と被写体像の結像位置との関係を示している。
【図３】ＡＦ評価値とフォーカス・レンズ位置との関係を示している。
【図４】被写体の一例である。
【図５】撮像により得られる被写体像の一例である。
【図６】位相差撮像素子により撮像される画像の一例である。
【図７】位相差撮像素子により撮像される画像の一例である。
【図８】被写体の位置関係を示している。
【図９】位相差撮像素子により撮像される画像の一例である。
【図１０】被写体の位置関係を示している。
【図１１】位相差撮像素子により撮像される画像の一例である。
【図１２】被写体位置関係を示している。
【図１３】位相差ＡＦ評価値とフォーカス・レンズ位置との関係を示している。
【図１４】差分ＡＦ評価値とフォーカス・レンズ位置との関係を示している。
【図１５】合焦処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】撮像範囲と中央エリアまたは合焦対象範囲との関係を示している。
【図１７】合焦処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】合焦処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は，この発明の実施例を示すもので，放送用などに利用される撮影レンズ・ユニット１とカメラ本体20の一部の光学的構成を示している。
【００１５】
撮影レンズ・ユニット１は着脱自在にカメラ本体20に装着されている。
【００１６】
撮影レンズ・ユニット１には，撮影レンズ・ユニット１の光軸Ｏ１と共通の光軸をもつようにフォーカス・レンズ（フォーカス・レンズ群）２，ズーム・レンズ（ズーム・レンズ群）３，前側リレー・レンズ（前側リレー・レンズ群）５および後側リレー・レンズ（後側リレー・レンズ群）７が含まれている。ズーム・レンズ３と前側リレー・レンズ５との間には，撮影レンズ・ユニット１の光軸Ｏ１が中心を通るように絞り４が配置されている。また，前側リレー・レンズ５と後側リレー・レンズ７との間にはハーフ・ミラー６が配置されている。
【００１７】
カメラ本体20には，撮影レンズ・ユニット１が装着されたときに撮影レンズ・ユニット１の光軸Ｏ１と共通の光軸をもつ色分解プリズム21が設けられている。この色分解プリズム21には，第１のプリズム22，第２のプリズム23および第３のプリズム24が含まれており，入射した光が赤色成分，緑色成分および青色成分に分解される。第１のプリズム22の出射面に対向する位置，第２のプリズム23の出射面に対向する位置および第３のプリズム24の出射面に対向する位置に，第１の撮像用ＣＣＤ25，第２の撮像用ＣＣＤ26および第３の撮像用ＣＣＤ27がそれぞれ配置されている。
【００１８】
さらに，撮影レンズ・ユニット１には，ハーフ・ミラー６の中心で反射した一部の光を光軸［ＡＦ（オート・フォーカス）用光軸］Ｏ２とするＡＦ用リレー・レンズ（ＡＦ用リレー・レンズ群）８が設けられている。ＡＦ用リレー・レンズ８の後段にはハーフ・ミラー40（反射プリズムでもよい）が設けられている。また，ハーフ・ミラー40の後段には全反射ミラー９が設けられている。
【００１９】
全反射ミラー９の全反射方向には光路長差ＡＦセンサ55が設けられている。光路長差ＡＦセンサ55には第１のプリズム11と第２のプリズム12とから構成される分割プリズム10が含まれている。第１のプリズム11の出射面および第２のプリズム12の出射面には第１のＡＦ用ＣＣＤ13および第２のＡＦ用ＣＣＤ14がそれぞれ設けられている。
【００２０】
撮影レンズ・ユニット１に入射した光線束は，フォーカス・レンズ２，ズーム・レンズ３，絞り４，前側リレー・レンズ５，ハーフ・ミラー６および後側リレー・レンズ７を透過してカメラ本体20に導かれる。カメラ本体20に含まれる光分解プリズム21において，光線束は，赤色光成分，緑色光成分および青色光成分にそれぞれ分解され，第１の撮像用ＣＣＤ25，第２の撮像用ＣＣＤ26および第３の撮像用ＣＣＤ27のそれぞれにおいて被写体像が結像する。第１の撮像用ＣＣＤ25，第２の撮像用ＣＣＤ26および第３の撮像用ＣＣＤ27のそれぞれから赤色光成分，緑色光成分および青色光成分の被写体像を表わす映像信号が出力される。
【００２１】
第１の撮像用ＣＣＤ25，第２の撮像用ＣＣＤ26および第３の撮像用ＣＣＤ27のそれぞれから出力された赤色光成分，緑色光成分および青色光成分の被写体像を表わす映像信号は，表示制御装置31に与えられる。表示制御装置31によって表示装置32が制御されると，表示装置32の表示画面上に撮像により得られた被写体像が表示される。カメラマンは，表示装置32の表示画面に表示されている被写体像を見ながらカメラ・アングルを決定する。
【００２２】
表示装置32の表示画面には，タッチ・パネル33も形成されている。タッチ・パネル33上の所望の領域をカメラマンがタッチすると，その領域を示す信号が撮像レンズ・ユニット１の制御装置60に入力する。詳しくは後述するように，カメラマンによってタッチされた所望の領域内の被写体像が合焦するようにフォーカス・レンズ２が制御される。もっとも，カメラマンが指定せずに顔検出などにより検出された顔等が合焦するようにフォーカス・レンズ２が制御されるようにしてもよいのはいうまでもない。
【００２３】
撮影レンズ・ユニット１に入射した光線束は，ハーフ・ミラー６において一部が反射する。ハーフ・ミラー６において反射した光線束は，ＡＦ用リレー・レンズ８を透過し，ハーフ・ミラー40に導かれる。
【００２４】
ハーフ・ミラー40に入射した光の一部は反射して位相差ＡＦセンサ46（位相差ＡＦ部）に含まれる位相差センサ41に入射する。
【００２５】
位相差センサ41には，二つのセパレータ・レンズ42Ａおよび42Ｂが含まれている。これらのセパレータ・レンズ42Ａおよび43Ａによって瞳分割により被写体像が二つに別れる。二つの被写体像が一つの位相差撮像素子43（例えば，エリア・センサである）の受光面上に結像する。位相差撮像素子43からの出力信号は，評価値算出回路44に入力する。評価値算出回路44において，二つの被写体像の間隔から，撮像によって得られた被写体像の合焦の程度を表わす位相差ＡＦ評価値が生成される。位相差ＡＦ評価値を表わす信号（ピントのずれ量を示す第１の合焦評価値信号）は増幅回路45を介してセレクタ63に入力する。
【００２６】
ハーフ・ミラー40を透過した光は，全反射ミラー９において全反射する。全反射ミラー９において全反射した光線束は分割プリズム10に入射し，一部が第１の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ13（第１の撮像素子）に入射し，残りが第２の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ14（第２の撮像素子）に入射する。第１の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ13および第２の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ14のそれぞれからＡＦ用の信号が出力することとなる。第１の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ13と第２の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ14とはフォーカス・レンズを通って入射する光路において，光路長が互いに異なる位置に配置されている。
【００２７】
第１の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ13および第２の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ14からそれぞれ出力した信号は評価値算出回路51および52にそれぞれに入力し，フォーカス・レンズ２の合焦の程度を表わすそれぞれの評価値が算出される。評価値算出回路51および52のそれぞれにおいて算出された評価値を表わす信号は，減算回路53に与えられる。評価値算出回路51において算出された評価値を表わす信号から，評価値算出回路52において算出された評価値を表わす信号が，減算回路53において減算され，差分ＡＦ評価値が得られる。差分ＡＦ評価値を表わす信号（ピントのずれ量を示す第２の合焦評価値信号）が増幅回路54において増幅されてセレクタ63（ＡＦ切替部）に与えられる。
【００２８】
増幅回路45から出力した位相差ＡＦ評価値信号および増幅回路54から出力した差分ＡＦ評価値信号は，切替制御回路61にも入力する。入力した位相差ＡＦ評価値信号および差分ＡＦ評価値信号にもとづいて切替制御回路61（ＡＦ切替部）によってセレクタ63が制御され，増幅回路45から出力される位相差ＡＦ評価値信号または増幅回路54から出力される差分ＡＦ評価値信号のいずれかがゲイン制御増幅回路64に与えられる。位相差ＡＦ評価値信号と差分ＡＦ評価値信号とに応じて設定されているゲイン係数を用いて，入力した信号が増幅されて，回転方向および回転速度を表わす制御信号としてフォーカス・モータ65に与えられる。フォーカス・モータ65（フォーカス・レンズ移動制御部）によってフォーカス・レンズ２が移動させられる。
【００２９】
増幅回路45から出力した位相差ＡＦ評価値信号および増幅回路54から出力した差分ＡＦ評価値信号は，切替制御回路61を単に通過して，上述した各回路等の制御を統括するための制御装置60にも入力する。制御回路60によって，入力した位相差ＡＦ評価値信号および差分ＡＦ評価値信号の少なくとも一つを用いて合焦位置が推定される（合焦位置推定部）。また，制御回路60において，フォーカス・レンズ２の位置と，推定された合焦位置との差異も算出される（フォーカス・レンズ位置評価部）。
【００３０】
図２は，第１の撮像用ＣＣＤ25，第２の撮像用ＣＣＤ26および第３の撮像用ＣＣＤ27ならびに第１の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ13および第２の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ14の光学的距離の関係を示している。
【００３１】
第１の撮像用ＣＣＤ25，第２の撮像用ＣＣＤ26および第３の撮像用ＣＣＤ27ならびに第１の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ13および第２の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ14に光を入射させるための光学系がレンズ30によって表わされている。
【００３２】
第１の撮像用ＣＣＤ25，第２の撮像用ＣＣＤ26および第３の撮像用ＣＣＤ27に入射するまでの光学的距離は，いずれも等しい。これに対して，第１の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ13に入射するまでの光学的距離は，第１の撮像用ＣＣＤ25，第２の撮像用ＣＣＤ26および第３の撮像用ＣＣＤ27から所定の距離だけ前に配置された場合に等しく，第２の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ14に入射するまでの光学的距離は，第１の撮像用ＣＣＤ25，第２の撮像用ＣＣＤ26および第３の撮像用ＣＣＤ27から所定の距離だけ後に配置された場合に等しくなるように，第１の撮像用ＣＣＤ25，第２の撮像用ＣＣＤ26および第３の撮像用ＣＣＤ27ならびに第１の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ13および第２の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ14の位置関係（光学的に前後等間隔の位置）が規定されている。仮に同一光軸上に第１の撮像用ＣＣＤ25，第２の撮像用ＣＣＤ26および第３の撮像用ＣＣＤ27ならびに第１の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ13および第２の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ14が配置されると，第１の撮像用ＣＣＤ25，第２の撮像用ＣＣＤ26および第３の撮像用ＣＣＤ27の前後等間隔の位置に第１の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ13および第２の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ14が配置されていることと等価となる。
【００３３】
図３は，ＡＦ評価値とフォーカス・レンズ２の位置との関係を示している。
【００３４】
第１の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ13から出力される信号にもとづいて評価値算出回路51において算出された評価値信号からグラフＧ51が得られ，第２の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ14から出力される信号にもとづいて評価値算出回路52において算出された評価値信号からグラフＧ52が得られる。
【００３５】
上述したように，仮に同一光軸上に第１の撮像用ＣＣＤ25，第２の撮像用ＣＣＤ26および第３の撮像用ＣＣＤ27ならびに第１の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ13および第２の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ14が配置されると，第１の撮像用ＣＣＤ25，第２の撮像用ＣＣＤ26および第３の撮像用ＣＣＤ27の前後等間隔の位置に第１の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ13および第２の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ14が配置されていることと等価であるから，第１の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ13および第２の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ14のそれぞれの信号から得られたグラフＧ51およびＧ52との交点であるフォーカス・レンズ位置Ｐ０が，第１の撮像用ＣＣＤ25，第２の撮像用ＣＣＤ26および第３の撮像用ＣＣＤ27に被写体像が合焦するフォーカス・レンズ２の位置となる。
【００３６】
図４は，撮像対象の被写体の一例である。
【００３７】
図４においては，撮像対象として男性71，女性72，樹木73および道路74が含まれている。男性71，女性72，樹木73および道路74の順で撮像レンズ・ユニット１が装着されたカメラから遠くなるものとする。
【００３８】
図５は，図４に示す撮像対象をカメラ本体20によって撮像された被写体像70を示している。
【００３９】
被写体像70には，男性の画像71，女性の画像72，樹木の画像73および道路の画像74が含まれている。これらの画像の符号も図４に示す撮像対象の符号と同一の符号を用いる。このような被写体像がカメラ本体20に設けられている表示装置32の表示画面に表示される。カメラマンは，表示画面上に形成されているタッチ・パネル33をタッチすることにより，表示画面上に表示された被写体像70の所望の範囲を合焦対象範囲として指定する。この例では，女性の画像72の顔画像部分が合焦対象範囲75として指定されたものとする。
【００４０】
位相差センサ55に含まれる第１の位相差ＡＦ用ＣＣＤ13および第２の位相差ＡＦ用ＣＣＤ14によって撮像される被写体像は，カメラ本体20によって得られる被写体像70と同じであるので，カメラマンによって指定された合焦対象範囲75に対応する範囲の画像は，被写体像70において指定された合焦対象範囲75内の画像に対応する。このため，位相差センサ55に含まれる第１の位相差ＡＦ用ＣＣＤ12および第２の位相差ＡＦ用ＣＣＤ13の受光面のうち，合焦対象範囲75に対応する範囲にもとづいて得られる信号を用いてフォーカス・レンズ２を移動させると，合焦対象範囲75内の画像が合焦する。これに対して，位相差ＡＦセンサ46に含まれる位相差撮像素子43の受光面上において，合焦対象範囲75に対応する範囲にもとづいて得られる信号を用いてフォーカス・レンズ２を移動させても，次に述べるように合焦対象範囲75内の画像が合焦するようにはならないことがある。
【００４１】
図６は，被写体を撮像することにより得られる被写体像70は，位相差センサ41に含まれるセパレータ・レンズ42Ａおよび42Ｂによって二つの画像（基準画像80Ａ，参照画像80Ｂ）に分けられて，位相差撮像素子43の受光面上に結像する。基準画像80Ａには，男性の画像71，女性の画像72，樹木の画像73および道路の画像74に対応する男性の画像71Ａ，女性の画像72Ａ，樹木の画像73Ａおよび道路の画像74Ａが含まれている。また，参照画像80Ｂにも男性の画像71，女性の画像72，樹木の画像73および道路の画像74に対応する男性の画像71Ｂ，女性の画像72Ｂ，樹木の画像73Ｂおよび道路の画像74Ｂが含まれている。基準画像80Ａおよび参照画像80Ｂのそれぞれには，カメラマンによって指定された合焦対象範囲75Ａおよび75Ｂも表示されている。
【００４２】
図７は，位相差撮像素子43の受光面上に結像される基準画像80Ａおよび80Ｂの一例である。
【００４３】
図７に示す例は，図４において，男性71と女性72の間の距離にある被写体が合焦するようにフォーカス・レンズ２が位置決めされている場合に得られるものである。この状態は，図８に示すように男性71が合焦位置より近くにあり，女性72，樹木73および道路74が合焦位置より遠くにあることとほぼ等価である。
【００４４】
基準画像80Ａと参照画像80Ｂとの間の距離を基準距離とする。この基準距離は，基準画像80Ａおよび参照画像80Ｂのそれぞれに含まれる画像のうち合焦している画像同士の距離に等しい。合焦する位置にある被写体よりも遠くにある被写体の画像同士の距離は基準距離より短くなり，合焦する位置にある被写体よりも近くにある被写体の画像同士の距離は基準距離より長くなる。男性71は合焦位置より近くにあるから，その男性の画像71Ａと71Ｂとの距離は基準距離よりも長くなり，女性72，樹木73および道路74は合焦位置より遠くにあるから，それらの距離は基準距離よりも短くなる。この結果，女性の画像72Ａおよび72Ｂは内側に寄ることとなるから，基準画像80Ａおよび参照画像80Ｂにおいて，カメラマンによって指定された位置に対応する位置に合焦対象範囲75Ａおよび75Ｂを規定しても，それらの範囲75Ａおよび75Ｂは女性の画像72Ａおよび72Ｂの顔に対応せずに，合焦対象範囲75Ａおよび75Ｂの内側に，顔の位置がずれてしまうこととなる。このために，合焦対象範囲75Ａおよび75Ｂから得られる信号にもとづいてフォーカス・レンズ２を移動させてもカメラマンが指定した範囲内の画像が合焦するようにならない。
【００４５】
図９に示す例は，図４において，女性72が合焦するようにフォーカス・レンズ２が位置決めされている場合に得られるものである。この状態は，図10に示すように女性72が合焦位置にあるが，男性71は合焦位置より近くにあり，樹木73および道路74が合焦位置より遠くにあることとほぼ等価である。
【００４６】
上述のように，男性71は合焦位置よりも近くにあるから男性の画像71Ａと71Ｂとの距離は基準距離よりも長くなり，樹木73および道路74は合焦位置よりも遠くにあるから樹木の画像73Ａと73Ｂとの距離および道路の画像74Ａと74Ｂとの距離はいずれも基準距離よりも短くなる。これに対して，女性72は合焦位置にあるから女性の画像72Ａと72Ｂとの距離は基準距離とほぼ等しくなる。このために，基準画像80Ａおよび参照画像80Ｂにおいて，カメラマンによって指定された位置に対応する位置に合焦対象範囲75Ａおよび75Ｂを規定すると，それらの範囲75Ａおよび75Ｂは女性の画像72Ａおよび72Ｂの顔にする。合焦対象範囲75Ａおよび75Ｂから得られる信号にもとづいてフォーカス・レンズ２を移動させると，カメラマンが指定した範囲内の画像が合焦する。
【００４７】
図11に示す例は，図４において，女性72と樹木73との間の距離にある被写体が合焦するようにフォーカス・レンズ２が位置決めされている場合に得られるものである。この状態は，図12に示すように男性71および女性72が合焦位置より近くにあり，樹木73および道路74が合焦位置より遠くにあることとほぼ等価である。
【００４８】
上述したように，樹木73等は合焦位置よりも遠くにあるので樹木の画像73Ａと73Ｂとの距離等は基準距離よりも短くなる。また，女性72は合焦位置よりも近くにあるので女性の画像72Ａと72Ｂとの距離は基準距離より長くなる。この結果，女性の画像72Ａおよび72Ｂは図９に示す場合と異なり外側に寄ることとなるから，基準画像80Ａおよび参照画像80Ｂにおいて，カメラマンによって指定された位置に対応する位置に合焦対象範囲75Ａおよび75Ｂを規定しても，それらの範囲75Ａおよび75Ｂは女性の画像72Ａおよび72Ｂの顔に対応せずに，合焦対象範囲75Ａおよび75Ｂの内側に，顔の位置がずれてしまうこととなる。このために，合焦対象範囲75Ａおよび75Ｂから得られる信号にもとづいてフォーカス・レンズ２を移動させてもカメラマンが指定した範囲内の画像が合焦するようにならない。
【００４９】
このように，合焦対象範囲内に含まれる画像が表わす被写体がほぼ合焦位置にあれば，位相差撮像素子43の合焦対象範囲に対応する範囲から得られる信号を用いてフォーカス・レンズ２を移動することにより合焦対象範囲内の画像が合焦するが，合焦対象範囲内に含まれる画像が表わす被写体が合焦位置からかなり外れていると，位相差撮像素子43の合焦対象範囲に対応する範囲から得られる信号を用いてフォーカス・レンズ２を移動してもカメラマンが設定した合焦対象範囲内の画像が合焦しない。この実施例では，合焦対象範囲内に含まれる画像が表わす被写体がほぼ合焦位置となるまでは，設定された合焦対象範囲にかかわらず，中央重点で位相差撮像素子43から得られる信号を用いてフォーカス・レンズ２が移動され，合焦対象範囲内に含まれる画像が表わす被写体がほぼ合焦位置となると，位相差撮像素子43の合焦対象範囲に対応する範囲から得られる信号を用いてフォーカス・レンズ２が移動される。その後，光路長差ＡＦセンサ55を用いて，合焦対象範囲が合焦するようにフォーカス・レンズ２が移動される。
【００５０】
図13は，位相差ＡＦ評価値とフォーカス・レンズ２の位置との関係を示している。横軸がフォーカス・レンズ２の位置を示し，縦軸が位相差ＡＦ評価値を示している。
【００５１】
評価値算出回路42において位相差ＡＦ評価値が算出されると，算出された位相差ＡＦ評価値とグラフＧ０との関係からフォーカス・レンズ２の位置が分る。位相差ＡＦ評価値が０であれば，フォーカス・レンズ２の位置Ｐ０は被写体像が合焦する合焦位置とほぼ等しい。
【００５２】
図８に示すように，グラフＧ０のＡＦ評価値とフォーカス・レンズ２との関係はステップ上のグラフとなり，位相差ＡＦ評価値が０のときに合焦位置Ｐ０は完全には対応しないことがある。
【００５３】
図14は，減算回路53から出力される差分ＡＦ評価値信号とフォーカス・レンズ２の位置と関係を示すグラフＧ53である。横軸がフォーカス・レンズ位置であり，縦軸が差分ＡＦ評価値である。
【００５４】
差分ＡＦ評価値の正のピーク値Ｄ11と負のピーク値Ｄ12との間では，差分ＡＦ評価値とフォーカス・レンズ２の位置関係は一対一に対応する。差分ＡＦ評価値が分れば，正のピーク値Ｄ11に対応するフォーカス・レンズ２の位置Ｐ11と負のピーク値Ｄ12に対応するフォーカス・レンズ２の位置Ｐ12との間におけるフォーカス・レンズ２の位置も分る。位置Ｐ10とＰ11との間にフォーカス・レンズ２がある場合に差分ＡＦ評価値を利用してフォーカス・レンズ２を合焦位置Ｐ０に位置決めできる（光路長差ＡＦ可能範囲）。
【００５５】
上述したように，第１の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ12および第２の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ13に結像される被写体像は，第１の撮像用ＣＣＤ25，第２の撮像用ＣＣＤ26および第３の撮像用ＣＣＤ27に結像される被写体像と位置関係が対応しているが，位相差用撮像素子43に結像される被写体像は，第１の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ12および第２の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ13に結像される被写体像または第１の撮像用ＣＣＤ25，第２の撮像用ＣＣＤ26および第３の撮像用ＣＣＤ27に結像される被写体像に対応しない。このために，上述したようにカメラマンが所望の合焦対象範囲を設定した場合には，フォーカス・レンズ２が合焦位置Ｐ０に近い第１のしきい値位置Ｐ20またはＰ21よりも合焦位置Ｐ０側となるまでは，カメラマンが設定した合焦対象範囲にかかわらず，位相差ＡＦ評価値を利用して撮像範囲の中央部分が合焦するようにフォーカス・レンズ２が移動させられる。
【００５６】
フォーカス・レンズ２が第１のしきい値位置Ｐ20またはＰ21よりも合焦位置Ｐ０側にある第２のしきい値位置Ｐ30またはＰ31よりも合焦位置Ｐ０側に移動させられると，位相差撮像素子43の受光面上における被写体像と受光面との位置関係は，第１の撮像用ＣＣＤ25，第２の撮像用ＣＣＤ26および第３の撮像用ＣＣＤ27の受光面上における被写体像と受光面との位置関係と近くなる。このために，表示装置32の表示画面にカメラマンにより設定された合焦対象範囲の位置に対応する範囲の位相差撮像素子43から得られる信号を用いてフォーカス・レンズ２が移動されても，カメラマンが指定した合焦対象範囲内の画像を表わす信号を用いてフォーカス・レンズ２が移動させられていることとほぼ等価となる。カメラマンが指定した合焦対象範囲に近い範囲が合焦するようにフォーカス・レンズ２が移動させられることとなる。
【００５７】
フォーカス・レンズ２が第２のしきい値位置Ｐ30またはＰ31よりも合焦位置Ｐ０側となると，カメラマンが設定した合焦対象範囲から得られる差分ＡＦ評価値を用いてフォーカス・レンズ２が移動させられる。差分ＡＦ評価値を得る第１のＡＦ用ＣＣＤ12および第２のＡＦ用ＣＣＤ13の撮像範囲と，第１の撮像用ＣＣＤ25，第２の撮像用ＣＣＤ26および第３の撮像用ＣＣＤ27の撮像範囲と，は等しいから，カメラマンが設定した合焦対象範囲内の画像が合焦するようにフォーカス・レンズ２を移動させることができる。
【００５８】
図15は，合焦処理手順を示すフローチャートである。図16は，撮像範囲130とＡＦ評価値を算出する範囲131，132との関係を示している。
【００５９】
まず，カメラマンによって，上述したように合焦対象範囲が設定される（ステップ111）。図16において，設定された合焦対象範囲が符号132で示されている。
【００６０】
つづいて，位相差撮像素子43の中心エリア（中央部分）から得られる出力信号が評価値算出回路44に入力し，位相差ＡＦ評価値が算出されるように，位相差ＡＦセンサ46が制御される（ステップ112）。算出された位相差ＡＦ評価値にもとづいて，合焦位置（ＪＰとする）が制御回路60において推定される（ステップ113）。もっとも，必ずしも位相差撮像素子43の中心エリアから得られる出力信号にもとづいて得られる位相差ＡＦ評価値にもとづいて合焦位置が推定されなくとも，その他のエリアから得られる出力信号にもとづいて得られる位相差ＡＦ評価値，光路長差ＡＦセンサ55から得られるＡＦ評価値にもとづいて合焦位置が推定されてもよい。
【００６１】
つづいて，フォーカス・レンズ２の位置（ＦＬＰとする）が制御回路60によって検出される（ステップ114）。フォーカス・レンズ２の位置は，初期位置ではホーム・ポジションにあり，ホーム・ポジションから移動する場合には，フォーカス・レンズ２を移動させるのに利用される合焦評価値信号（差分ＡＦ評価値を表わす信号，位相差ＡＦ評価値を表わす信号）が制御回路60に入力しているので，その合焦評価値信号から検出できる。
【００６２】
フォーカス・レンズ２の位置と合焦位置とが得られると，フォーカス・レンズ２の位置と合焦位置との差異Δ＝｜ＦＬＰ−ＪＰ｜が算出される（ステップ115）。この差異Δが第１のしきい値Ｔｈ１よりも大きければ，図16に示すように，位相差撮像素子43の撮像範囲130の中心エリア131から得られる出力信号にもとづいて位相差ＡＦ評価値が算出される（ステップ116）。算出された位相差ＡＦ評価値にもとづいて合焦位置が推定される（ステップ117）。また，算出された位相差ＡＦ評価値を表す信号が合焦評価値信号として，ゲイン制御増幅回路64に与えられる。これにより，フォーカス・モータ65が制御され，フォーカス・レンズ２が移動させられる（ステップ118）。
【００６３】
移動後のフォーカス・レンズ２の位置が検出され（ステップ114），再び，フォーカス・レンズ２の位置と推定された合焦位置との差異Δが算出される（ステップ115）。
【００６４】
算出された差異Δが，第１のしきい値Ｔｈ１以下であるが，第２のしきい値Ｔｈ２（第１のしきい値Ｔｈ１未満）よりも大きければ，位相差撮像素子43の撮像範囲130のうち，設定された合焦対象範囲132（図16参照）から得られる出力信号にもとづいて位相差ＡＦ評価値が算出される（ステップ119）。算出された位相差ＡＦ評価値にもとづいて合焦位置が推定される（ステップ120）。差異Δが第１のしきい値Ｔｈ１以下となると，上述したように被写体はほぼ合焦位置となったと考えられるので，カメラマンによって設定された合焦対象範囲132が合焦するように制御可能となる。上述したのと同様に，算出された位相差ＡＦ評価値を表す信号が合焦評価値信号として，ゲイン制御増幅回路64に与えられる。これにより，フォーカス・モータ65が制御され，フォーカス・レンズ２が移動させられる（ステップ118）。
【００６５】
再び，移動後のフォーカス・レンズ２の位置が検出され（ステップ114），フォーカス・レンズ２の位置と推定された合焦位置との差異Δが算出される（ステップ115）。
【００６６】
算出された差異Δが，第２のしきい値Ｔｈ２以下となると，光路長差ＡＦセンサ55を構成する第１の光路長差用ＣＣＤ13および第２の光路長差用ＣＣＤ14の撮像範囲130のうち，設定された合焦対象範囲132（図16参照）から得られる出力信号にもとづいて差分ＡＦ評価値が算出される（ステップ121）。算出された差分ＡＦ評価値にもとづいて合焦位置が推定される（ステップ122）。フォーカス・レンズ２が合焦位置になければ（ステップ123でＮＯ），算出された差分ＡＦ評価値を表わす信号が合焦評価値信号としてゲイン制御増幅回路64に与えられ，フォーカス・レンズ２が移動させられる（ステップ118）。その後は，上述したように差異Δが算出され，その値に応じた評価値算出処理等が行われる。差異Δが小さくなると，光路長差ＡＦセンサ55からえられる差分ＡＦ評価値にもとづいてフォーカス・レンズ２が移動させられるので，合焦位置に正確に位置決めできる。
【００６７】
上述の実施例では，算出された差異Δが第１のしきい値より大きければ，撮像範囲130の中央部分131から得られる位相差ＡＦ評価値が用いられ，算出された差異Δが第１のしきい値以下となると，撮像範囲131の合焦対象範囲132から得られる位相差ＡＦ評価値が用いられているが，次に述べるように，差異Δの大きさに応じて，徐々に中央部分131から合焦対象範囲132の位置に移動するような抽出部分から得られる位相差ＡＦ評価値を用いて上述した合焦制御が行われるようにしてもよい。
【００６８】
図16に示すように，中央エリア131の中心座標を（ｘ０，ｙ０）とし，合焦対象範囲132の中心座標を（ｘ１，ｙ１）とする。また，抽出部分の中心座標を（ｘ，ｙ）とする。中央エリア131，合焦対象範囲132および抽出部分の大きさおよび形状は同じであることが好ましいが必ずしも同じでなくともよい。
【００６９】
上述した差異Δが［第１のしきい値Ｔｈ１＋α］（αは０以上）（第３のしきい値）以上の場合には，抽出部分は中央エリア131と同じとなる。すなわち，ｘ＝ｘ０，ｙ＝ｙ０。
【００７０】
上述した差異Δが［第１のしきい値Ｔｈ１−β］（βは０以上であり，第１のしきい値Ｔｈ１−第２のしきい値Ｔｈ２よりも小さい）（第４のしきい値）以上であり，かつ［第１のしきい値Ｔｈ１＋α］未満の場合には，抽出部分の中心座標（ｘ，ｙ）は式１および式２から得られる。
【００７１】
ｘ＝ｘ１＋（Δ−Ｔｈ１＋β）×（ｘ０−ｘ１）／（α＋β）・・・式１
ｙ＝ｙ１＋（Δ−Ｔｈ１＋β）×（ｙ０−ｙ１）／（α＋β）・・・式２
【００７２】
上述した差異Δが［第１のしきい値Ｔｈ１−β］未満の場合には，抽出部分は合焦対象範囲132と同じとなる。すなわち，ｘ＝ｘ１，ｙ＝ｙ１。
【００７３】
上述した処理を図15に示す処理に適用させるには，ステップ116および119において，上記のようにして得られる中心座標（ｘ，ｙ）の抽出部分から得られる位相差ＡＦ評価値を算出するようにすればよい。但し，αが０の場合にはステップ116の処理において，中心座標（ｘ，ｙ）の抽出部分から得られる位相差ＡＦ評価値を算出し，βが０の場合にはステップ119の処理において中心座標（ｘ，ｙ）の抽出部分から得られる位相差ＡＦ評価値を算出すればよい。
【００７４】
また，上述した第１のしきい値Ｔｈ１，第２のしきい値Ｔｈ２，αまたはβは，単一の値でなく，フォーカス・レンズ２の位置が推定された合焦位置に対して遠方側または近接側のいずれであるかにより異なる値としてもよいし，推定された合焦位置自体が遠方位置なのか近接位置なのかに応じて異なる値としてもよい。
【００７５】
さらに，抽出部分の中心位置（ｘ，ｙ）を，中央エリアの中心位置（ｘ０，ｙ０）から合焦対象範囲の中心位置（ｘ１，ｙ１）との間で線形的に変化させているが，非線形的に変化させてもよいし，あらかじめ定められたテーブルを用いて変化させてもよい。
【００７６】
図17および図18は，他の実施例を示すもので，合焦処理手順を示すフローチャートである。
【００７７】
まず，カメラマンによって図５に示すように合焦対象範囲が設定される（ステップ141）。
【００７８】
位相差ＡＦセンサ45が駆動され，位相差撮像素子43の中央部分の出力信号にもとづいて位相差ＡＦ評価値が算出される（ステップ142）。得られた位相差ＡＦ評価値にもとづいて合焦位置Ｐ０に近づくようにフォーカス・レンズ２が移動させられる（ステップ143）。フォーカス・レンズ２が上述したように第１のしきい値位置Ｐ20またはＰ21となるまでステップ102および103の処理が繰り返される（ステップ144）。
【００７９】
フォーカス・レンズ２が第１のしきい値位置Ｐ20またはＰ21となると（ステップ144でＹＥＳ），位相差撮像素子43の受光面のうち，カメラマンによって設定された合焦対象範囲に対応する範囲から得られる出力信号にもとづいて位相差ＡＦ評価値が算出される（ステップ145）。算出されたＡＦ評価値にもとづいて合焦位置Ｐ０に近づくようにフォーカス・レンズ２が移動させられる（ステップ146）。フォーカス・レンズ２が第２のしきい値位置Ｐ30またはＰ31となるまでステップ145および146の処理が繰り返される（ステップ147）。
【００８０】
フォーカス・レンズ２が第２のしきい位置Ｐ30またはＰ31となると（ステップ147でＹＥＳ），第１の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ12および第２の光路長差ＡＦ用ＣＣＤ13の合焦対象範囲の出力信号から差分ＡＦ評価値が算出される（ステップ148）。算出された差分ＡＦ評価値にもとづいて合焦位置Ｐ０に近づくようにフォーカス・レンズ２が移動させられる（ステップ149）。ユーザが設定した合焦対象範囲内の画像が合焦するようにフォーカス・レンズ２が制御されることとなる。
【符号の説明】
【００８１】
13，14  光路長差ＡＦ用ＣＣＤ
32  表示装置
33  タッチ・パネル
41  位相差センサ
42，51，52  評価値算出回路
46  位相差ＡＦセンサ
55  光路長差ＡＦセンサ
60  制御装置
61  切替制御回路
63  セレクタ
【図１】
0005919436.tif 000002
【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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