(57)【要約】【課題】高精度な焦点検出が可能な制御装置を提供する。【解決手段】制御装置（１０３）は、撮像素子（１００）の第１領域から焦点検出のための第１信号対を取得し、ＡＦセンサ（１２１）の第２領域から焦点検出のための第２信号対を取得する信号取得手段（１０３ａ）と、撮像素子の第１領域とＡＦセンサの第２領域とに基づいて、第１信号対または第２信号対を用いてデフォーカス量を演算する演算手段（１０３ｂ）とを有する。【選択図】図１
2018010213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子の第１領域から焦点検出のための第１信号対を取得し、ＡＦセンサの第２領域から焦点検出のための第２信号対を取得する信号取得手段と、
前記撮像素子の前記第１領域と前記ＡＦセンサの前記第２領域とに基づいて、前記第１信号対または前記第２信号対を用いてデフォーカス量を演算する演算手段と、を有することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
被写体検出手段により検出された被写体領域を取得する領域取得手段を更に有し、
前記演算手段は、前記被写体領域と、前記撮像素子の前記第１領域と、前記ＡＦセンサの前記第２領域とに基づいて、前記第１信号対または前記第２信号対を用いて前記デフォーカス量を演算することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記演算手段は、前記撮像素子の前記第１領域が前記ＡＦセンサの前記第２領域よりも前記被写体領域に近い場合、前記撮像素子から取得された前記第１信号対を用いて前記デフォーカス量を演算することを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記演算手段は、前記撮像素子の前記第１領域が前記ＡＦセンサの前記第２領域よりも前記被写体領域から遠い場合、前記ＡＦセンサから取得された前記第２信号対を用いて前記デフォーカス量を演算することを特徴とする請求項２または３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記演算手段は、前記被写体領域が前記撮像素子の前記第１領域を含む画素領域に含まれている場合、前記撮像素子から取得された前記第１信号対を用いて前記デフォーカス量を演算することを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項６】
前記演算手段は、前記被写体領域が前記撮像素子の前記第１領域を含む画素領域に含まれていない場合、前記ＡＦセンサから取得された前記第２信号対を用いて前記デフォーカス量を演算することを特徴とする請求項２または３に記載の制御装置。
【請求項７】
前記撮像素子の前記第１領域は、前記被写体領域に基づいて決定された該撮像素子の所定の画素領域の一部であり、
前記ＡＦセンサの前記第２領域は、前記被写体領域に基づいて決定された、該ＡＦセンサの複数の焦点検出点から選択された一つの焦点検出点であることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項８】
撮像光学系を介して形成された光学像を光電変換して像信号を出力するとともに、焦点検出のために該撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過した光束に対応する第１信号対を出力する撮像素子（１００）と、
焦点検出のための第２信号対を出力するＡＦセンサ（１２１）と、
前記撮像素子の第１領域から前記第１信号対を取得し、前記ＡＦセンサの第２領域から前記第２信号対を取得する信号取得手段と、
前記撮像素子の前記第１領域と前記ＡＦセンサの前記第２領域とに基づいて、前記第１信号対または前記第２信号対を用いてデフォーカス量を算出する算出手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
前記撮像素子は、１つのマイクロレンズに対して第１光電変換部および第２光電変換部を有し、該マイクロレンズが２次元状に複数配列されていることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記撮像素子は、前記焦点検出のために２次元状に配列された複数の前記第１光電変換部および前記第２光電変換部の一部を読み出す第１読出し動作と、画像取得のために該複数の第１光電変換部および第２光電変換部の全てを読出す第２読出し動作と、を制御可能に構成されていることを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記撮像素子は、前記第１読出し動作を行ごとに制御可能に構成さ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】
前記撮像素子は、前記第１読出し動作を列ごとに制御可能に構成されていることを特徴とする請求項１０または１１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記ＡＦセンサは、焦点検出点に対応する一対の光電変換素子列が複数配置されていることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１４】
撮像素子の第１領域から焦点検出のための第１信号対を取得するステップと、
ＡＦセンサの第２領域から焦点検出のための第２信号対を取得するステップと、
前記撮像素子の前記第１領域と前記ＡＦセンサの前記第２領域とに基づいて、前記第１信号対または前記第２信号対を用いてデフォーカス量を算出するステップと、を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１５】
撮像素子の第１領域から焦点検出のための第１信号対を取得するステップと、
ＡＦセンサの第２領域から焦点検出のための第２信号対を取得するステップと、
前記撮像素子の前記第１領域と前記ＡＦセンサの前記第２領域とに基づいて、前記第１信号対または前記第２信号対を用いてデフォーカス量を算出するステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のプログラムを記憶していることを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子からの出力信号を用いて焦点検出を行うことが可能な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、撮像素子とは別の焦点検出専用の素子（ＡＦセンサ）を用いて、撮像光学系における射出瞳のうち互いに異なる領域を通過した一対の光束により形成される一対の像の位相差を算出することにより、焦点検出を行う撮像装置が開示されている。また特許文献１には、ＡＦセンサにより得られる焦点検出結果に応じて、合焦情報を表示するか否かを切り替える構成が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、撮像素子に焦点検出用の信号を得ることが可能な画素を有し、この信号を用いて焦点検出を行う撮像装置が開示されている。特許文献２の撮像装置は、撮像素子から焦点検出のための画素データおよび撮像画素データなどの複数種類のデータを読出すように構成されている。また特許文献２には、読出し時間を短縮するため、画素信号を水平または垂直方向に加算して読出す方法が開示されている。
【０００４】
特許文献３には、被写体の顔の情報に基づいて焦点を合わせる画像データの位置およびフォーカス枠を設定し、フォーカス枠ごとの合焦点位置を検出し、検出した合焦点位置のうち撮影に用いる合焦点位置を決定する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１９８４７８号公報
【特許文献２】特開２０１４−１５７３３８号公報
【特許文献３】特開２００５−１２８１５６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、一般的にＡＦセンサを構成する複数の画素は、センサチップのレイアウト上の制約から離散的に配置されている。このため、特許文献１においてＡＦセンサで焦点を検出可能な領域に主被写体が存在していない場合、高精度な焦点検出を行うことができない。
【０００７】
そこで本発明は、高精度な焦点検出が可能な制御装置、撮像装置、制御方法、プログラム、および、記憶媒体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面としての制御装置は、撮像素子の第１領域から焦点検出のための第１信号対を取得し、ＡＦセンサの第２領域から焦点検出のための第２信号対を取得する信号取得手段と、前記撮像素子の前記第１領域と前記ＡＦセンサの前記第２領域とに基づいて、前記第１信号対または前記第２信号対を用いてデフォーカス量を演算する演算手段とを有する。
【０００９】
本発明の他の側面としての撮像装置は、撮像光学系を介して形成された光学像を光電変換して像信号を出力するとともに、焦点検出のために該撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過した光束に対応する第１信号対を出力する撮像素子と、焦点検出のための第２信号対を出力するＡＦセンサと、前記制御装置とを有する。
【００１０】
本発明の他の側面としての制御方法は、撮像素子の第１領域から焦点検出のための第１信号対を取得するステップと、ＡＦセンサの第２領域から焦点検出のための第２信号対を取得するステップと、前記撮像素子の前記第１領域と前記ＡＦセンサの前記第２領域とに基づいて、前記第１信号対または前記第２信号対を用いてデフォーカス量を算出するステップとを有する。
【００１１】
本発明の他の側面としてのプログラムは、前記制御方法をコンピュータに実行させる。
【００１２】
本発明の他の側面としての記憶媒体は、前記プログラムを記憶している。
【００１３】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高精度な焦点検出が可能な制御装置、撮像装置、制御方法、プログラム、および、記憶媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】各実施例における撮像装置のブロック図である。
【図２（ａ）】各実施形態における撮像素子の画素の回路図である。
【図２（ｂ）】各実施形態における撮像素子の構成図である。
【図３】各実施例における撮像素子による位相差検出方式の焦点検出の概略図である。
【図４】各実施例におけるＡＦセンサの概略図である。
【図５（ａ）】実施例１における焦点検出のフローチャートである。
【図５（ｂ）】実施例１における焦点検出のフローチャートである。
【図６】実施例１における焦点検出の際の画像の一例である。
【図７】実施例２における焦点検出のフローチャートである。
【図８】実施例２における焦点検出の際の画像の一例である。
【図９（ａ）】各実施例における撮像素子の読み出し動作のタイミングチャートである。
【図９（ｂ）】各実施例における撮像素子の読み出し動作のタイミングチャートである。
【図９（ｃ）】各実施例における撮像素子の読出し動作のタイミングチャートである。
【図１０】各実施例における画像データの説明図である。
【図１１】各実施例における焦点検出のタイミングチャートである。
【図１２】実施例２における読出し領域の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
まず、図１を参照して、本発明の実施例１における撮像装置について説明する。図１は、本実施例における撮像装置１０のブロック図である。
【００１８】
撮像素子１００は、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサなどの撮像センサであり、撮像光学系を介して形成された被写体像（光学像）を電気信号に光電変換する。撮像素子１００は、後述の第１の読出し動作を行うことにより、焦点検出のための画素信号（焦点検出信号）を出力する。また撮像素子１００は、第２の読出し動作を行うことにより、画像（撮影画像）を取得するための画素信号（撮像信号）を出力する。撮像素子１００は、後述のＣＰＵ１０３などにより制御され、静止画または動画を撮影する。本実施例において、撮像装置１０は、撮像素子１００を備えた撮像装置本体（カメラ本体）と、撮像装置本体に着脱可能な撮像光学系（レンズ装置）とを備えて構成される。ただし本実施例は、これに限定されるものではなく、撮像装置本体と撮像光学系とが一体的に構成された撮像装置にも適用可能である。タイミングジェネレータ（ＴＧ）１０１は、撮像素子１００および後述のＡＦＥ１０２の駆動タイミングを制御する。
【００１９】
ＣＰＵ１０３は、撮像装置１０を統括的に制御する制御部（制御装置）である。ＣＰＵ１０３は、前述のように、撮像素子１００の各部を制御するためのプログラムを実行する。またＣＰＵ１０３は、後述のＡＥセンサ１３０から取得した画像（画像情報）に基づいて主被写体の位置座標を算出し、算出した結果に基づいて後述のＡＦ演算部１１０による演算に必要な、撮像素子１００から第１の読出し動作で読出す画素領域を決定する。
【００２０】
本実施例において、ＣＰＵ１０３は、信号取得手段１０３ａ、演算手段１０３ｂ、および、領域取得手段１０３ｃを有する。信号取得手段１０３ａは、撮像素子１００の第１領域（焦点検出領域）から焦点検出のための第１信号対を取得し、ＡＦセンサ１２１の第２領域（焦点検出点）から焦点検出のための第２信号対を取得する。演算手段１０３ｂは、撮像素子１００の第１領域とＡＦセンサの第２領域とに基づいて、第１信号対または第２信号対を用いてデフォーカス量を演算する。領域取得手段１０３ｃは、被写体検出手段（ＡＥセンサ１３０）により検出された被写体領域（顔領域など）を取得する。
【００２１】
アナログフロントエンド（ＡＦＥ）１０２は、撮像素子１００から出力されたアナログ画像信号に対して、ゲイン調整や所定の量子化ビットに対応してデジタル変換を行う。本実施例では、撮像素子１００の外部にＴＧ１０１およびＡＦＥ１０２を配置しているが、ＴＧ１０１またはＡＦＥ１０２の少なくとも一方を撮像素子１００に内蔵するように構成してもよい。
【００２２】
操作部１０４は、ユーザの操作に応じて、撮影命令や撮影条件などの設定をＣＰＵ１０３に対して行う。ＲＯＭ１０５は、ＣＰＵ１０３が各部の動作を制御するためにロードして実行するプログラムを格納する。本実施例において、ＲＯＭ１０５はＦｌａｓｈ−ＲＯＭであるが、これに限定されるものではない。アクセス速度が十分に速くて動作上問題のないレベルのメモリであれば、他のメモリを適用することも可能である。
【００２３】
表示部１０６は、撮影した静止画像や動画像およびメニューなどを表示する。ＲＡＭ１０７は、ＡＦＥ１０２でデジタル変換された画像データや、後述の画像処理部１０８で処理された画像データを記憶する画像データ記憶手段の機能と、後述のＣＰＵ１０３が動作を行う際のワークメモリの機能を兼備する。なお本実施例では、これらの機能を、ＲＡＭ１０７を用いて行うように構成されているが、これに限定されるものではない。アクセス速度が十分に速くて動作上問題のないレベルのメモリであれば、他のメモリを適用することも可能である。
【００２４】
画像処理部１０８は、撮影された静止画または動画の補正・圧縮などの処理を行う。また画像処理部１０８は、後述するＡ像データとＢ像データの加算機能や、静止画像や動画像の生成機能を有する。記録部１０９（記録媒体）は、静止画データおよび動画データを記録するための、着脱可能なフラッシュメモリである。本実施例において、記録部１０９はフラッシュメモリであるが、これに限定されるものではない。記録部１０９として、その他のデータ書き込み可能な不揮発メモリやハードディスクなどを用いてもよい。また、撮像装置１０は記録部１０９を内蔵していてもよい。
【００２５】
メインミラー１２３は、撮像光学系を介して形成された被写体像（光学像）を反射する。メインミラー１２３は、ある一定の透過率で後述のサブミラー１２０へ光学像を導き、また、ある一定の反射率で後述のペンタプリズム１２４およびＡＥセンサ１３０へ光学像を導く。サブミラー１２０は、撮像光学系により形成された被写体像（光学像）を反射し、後述のオートフォーカス（ＡＦ）センサ１２１へ光学像を導く。ミラー駆動部１２２は、ＣＰＵ１０３により制御され、メインミラー１２３およびサブミラー１２０を駆動する。
【００２６】
ＡＦセンサ１２１は、焦点検出のための画素信号（第２信号対）を取得（出力）する。ＡＦセンサ１２１は、ミラー駆動部１２２の動作に従ってミラーダウンしたサブミラー１２０により受光し、光学像を電気信号に光電変換する。またＡＦセンサ１２１は、一対の光電変換素子列（画素）が複数配置された構成を有し、一対の光学素子列のそれぞれが一つの焦点検出点に対応している。また、これらの光電変換素子列は離散的に配置されている。
【００２７】
光学像は、メインミラー１２３を介してピントグラス１２７に結像している。ペンタプリズム１２４および接眼レンズ１２５により、ピントグラス１２７上に結像した光学像を観察することができる。ＡＥセンサ１３０は、ＣＰＵ１０３が露光量を計測するため、または主被写体を決定するために必要な画像情報を取得する。ピントグラス１２７、ペンタプリズム１２４、および、ＡＥセンサ１３０は、ミラー駆動部１２２の動作に従ってミラーダウンしたメインミラー１２３により受光する。
【００２８】
ＡＦセンサ制御部１２６は、ＣＰＵ１０３により制御され、ＡＦセンサ１２１の読出し動作を制御する。ＣＰＵ１０３は、ＡＥセンサ１３０から取得した画像情報に基づいて主被写体を検出して主被写体の位置座標を算出し、算出した結果に基づいてＡＦセンサ１２１の焦点検出点を選択する。ＡＦセンサ制御部１２６は、ＣＰＵ１０３が選択した焦点検出点に応じて、ＡＦセンサ１２１を制御する。
【００２９】
ＡＦ演算部１１０は、撮像素子１００およびＡＦセンサ１２１のそれぞれから出力される画素信号を用いて、後述のフォーカス駆動回路１１２に通知する第３レンズ群１１６の駆動量を算出する。すなわちＡＦ演算部１１０は、撮像素子１００から取得される画素信号、または、ＡＦセンサ１２１から取得される画素信号のいずれを用いても、第３レンズ群１１６の駆動量を算出することができる。
【００３０】
第１レンズ群１１９は、撮像光学系（共通光学系）の先端に配置され、光軸方向に進退可能に保持される。絞り１１１８は、その開口径を調節することにより撮影時の光量を調節する。絞り１１８および第２レンズ群１１７は、一体的に光軸方向に進退し、第１レンズ群１１９の進退動作との連動により、変倍作用（ズーム機能）を実現する。第３レンズ群１１６（フォーカスレンズ）は、光軸方向の進退により、撮像光学系の焦点を調節する。フォーカルプレーンシャッタ１１１は、静止画撮影の際に露光秒時を調節する。本実施例では、フォーカルプレーンシャッタ１１１を用いて撮像素子１００の露光秒時を調節するように構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、撮像素子１００が電子シャッタ機能を有し、制御パルスで露光秒時を調節するように構成してもよい。
【００３１】
フォーカス駆動回路１１２は、光学系（撮像光学系）の焦点位置を変更する焦点位置変更手段である。ＣＰＵ１０３は、算出した主被写体の位置座標と、位置座標から決定されたＡＦセンサ１２１の焦点検出点と、位置座標から決定された撮像素子１００から第１の読出し動作で読出す画素領域とを比較する。ＣＰＵ１０３は、比較した結果に応じて、ＡＦセンサ１２１または撮像素子１００のいずれの画素情報（焦点検出信号）を用いて算出した駆動量でレンズ（フォーカスレンズ）を駆動するかを選択（判定）する。フォーカスアクチュエータ１１４は、フォーカス駆動回路１１２により駆動され、第３レンズ群１１６を光軸方向に進退駆動して焦点調節を行う。絞り駆動回路１１３は、絞りアクチュエータ１１５を駆動して絞り１１８の開口を制御する。本実施例において、撮像素子１００、ＡＦセンサ１２１、ＡＦ演算部１１０、および、ＣＰＵ１０３により、焦点検出装置が構成される。また本実施例において、第１レンズ群１１９、絞り１１８、第２レンズ群１１７、および、第３レンズ群１１６により撮像光学系が構成される。
【００３２】
次に、図２（ａ）および図２（ｂ）を参照して、撮像素子１００の構成について詳述する。図２は撮像素子１００の構成図であり、図２（ａ）は撮像素子１００の画素２００（単位画素）の回路を示し、図２（ｂ）は撮像素子１００の読出し回路をそれぞれ示している。撮像素子１００は、１つのマイクロレンズに対して第１光電変換部および第２光電変換部を有し、このようなマイクロレンズが２次元状に複数配列されている。
【００３３】
図２（ａ）に示されるように、画素２００は、フォトダイオード２０１ａ（第１光電変換部）、フォトダイオード２０１ｂ（第２光電変換部）、および、転送スイッチ２０２ａ、２０２ｂを有する。また画素２００は、フローティングディフュージョン２０３、増幅部２０４、リセットスイッチ２０５、および、選択スイッチ２０６を有する。２０８は、基準電圧ＶＤＤを供給する共通電源である。前述のように、撮像素子１００は、第１光電変換部と第２光電変換部とを有する画素（単位画素）を有する。ただし、各画素に設けられる光電変換部の数は、図２（ａ）に示される２つに限定されるものではなく、２以上（例えば４つ）設けられてもよい。本実施例において、第１光電変換部または第２光電変換部は、後述するように焦点検出画素として機能する。また、第１光電変換部および第２光電変換部の合算信号は、後述するように撮像画像を生成するために用いられる。
【００３４】
フォトダイオード２０１ａ、２０１ｂは、同一のマイクロレンズ（１つのマイクロレンズ）を通過した光を受光し、その受光量に応じた信号電荷を生成する光電変換部として機能する。転送スイッチ２０２ａ、２０２ｂは、それぞれフォトダイオード２０１ａ、２０１ｂで発生した電荷を共通のフローティングディフュージョン２０３に転送する。転送スイッチ２０２ａ、２０２ｂは、それぞれ転送パルス信号ＴＸ＿Ａ、ＴＸ＿Ｂによって制御される。フローティングディフュージョン２０３は、フォトダイオード２０１ａ、２０１ｂから転送された電荷を一時的に保持するとともに、保持した電荷を電圧信号に変換する電荷電圧変換部として機能する。
【００３５】
増幅部２０４は、ソースフォロアＭＯＳトランジスタであり、フローティングディフュージョン２０３に保持した電荷に基づく電圧信号を画素信号として出力する。リセットスイッチ２０５は、リセットパルス信号ＲＥＳによって制御され、フローティングディフュージョン２０３の電位を基準電位ＶＤＤ２０８にリセットする。選択スイッチ２０６は、垂直選択パルス信号ＳＥＬによって制御され、増幅部２０４で増幅された画素信号を垂直出力線２０７に出力する。
【００３６】
図２（ｂ）において、画素領域２３４は、複数の画素２００が行列状に配置されている。本実施例では説明を簡略化するため、水平方向にｎ＋１画素、垂直方向に４画素並ぶ構成を示してあるが、実際の垂直方向の画素数はさらに多数である。また、画素２００には複数色（本実施例では、赤色、緑色、青色の３色）のカラーフィルタのうちいずれか１つが設けられている。図２（ｂ）では、赤色カラーフィルタが設けられ、赤色光を撮像する画素をＲ画素、緑色カラーフィルタが設けられ、緑色光を撮像する画素をＧ画素、青色カラーフィルタが設けられ、青色光を撮像する画素をＢ画素として表記する。３色のカラーフィルタをそれぞれ有する各画素は、ベイヤー配列に従って配置される。
【００３７】
垂直シフトレジスタ２０９は、各行の画素毎に共通の駆動信号線２１０を通して、駆動パルスを送出する。なお、駆動信号線２１０は、簡略化のため、行毎に１本ずつ示されているが、実際には行毎に複数の駆動信号線が接続される。同じ列の画素２００は、共通の垂直出力線２０７に接続されており、各画素からの信号は、垂直出力線２０７を介して共通の読出し回路２１２に入力される。そして、読出し回路２１２で処理された信号は、水平シフトレジスタ２３２により順次出力アンプ２３３に出力される。２１１は垂直出力線２０７に接続される電流源負荷である。
【００３８】
次に、読出し回路２１２の具体的な回路構成について説明する。２１３はクランプ容量Ｃ０、２１４はフィードバック容量Ｃｆ、２１５はオペアンプ、２１６は基準電圧Ｖｒｅｆを供給する基準電圧源、２２９はフィードバック容量Ｃｆの両端をショートさせるためのスイッチである。スイッチ２２９は、ＲＥＳ＿Ｃ信号で制御される。２１７、２１９は信号電圧（Ｓ信号）を保持するための容量であり、２１８、２２０はノイズ（Ｎ信号）を保持するための容量である。２１７を容量Ｓ信号保持容量ＡＢ、２１９を容量Ｓ信号保持容量Ａ、２１８および２２０を容量Ｎ信号保持容量と表記する。
【００３９】
２２１、２２２、２２３、２２４は容量への書き込みを制御するスイッチである。スイッチ２２１はＴＳ＿ＡＢ信号で制御され、スイッチ２２３は、ＴＳ＿Ａ信号で制御される。スイッチ２２２、２２４は、ＴＮ信号で制御される。２２５、２２６、２２７、２２８は、水平シフトレジスタ２３２からの信号を受けて出力アンプ２３３に信号を出力するためのスイッチである。スイッチ２２５、２２６は、水平シフトレジスタ２３２のＨＡＢ（ｍ）信号で制御され、スイッチ２２７、２２８はＨＡ（ｍ）信号で制御される。ここで、ｍは制御信号線が接続されている読出し回路の列番号を表す。容量Ｓ信号保持容量ＡＢ２１７、容量Ｓ信号保持容量Ａ２１９に書き込まれた信号は共通出力線２３０を介して、容量Ｎ信号保持容量２１８、２２０に書き込まれた信号は、共通出力線２３１を介して、出力アンプ２３３に出力される。
【００４０】
次に、図３を参照して、撮像素子１００からの出力信号を用いた焦点検出動作について説明する。図３（ａ）、（ｂ）は、撮像素子１００におけるピント状態（焦点状態）と位相差との関係を示している。
【００４１】
図３（ａ）、（ｂ）において、３０４は画素領域２３４の断面である。３００は、各画素２００（単位画素）に一つ設けられたマイクロレンズである。前述のように、フォトダイオード２０１ａ、２０１ｂは、同一のマイクロレンズを通過した光を受光するように構成されている。フォトダイオード２０１ａ、２０１ｂは、後述する構成により位相差を有する互いに異なる像が入射される。本実施例において、フォトダイオード２０１ａをＡ像用画素、フォトダイオード２０１ｂをＢ像用画素とする。
図３（ａ）、（ｂ）において、Ａ像用画素をＡ、Ｂ像用画素をＢと表記している。
【００４２】
なお、本実施例ではマイクロレンズ１つに対してフォトダイオードが２つ配置される構成であるが、これに限定されるものではない。マイクロレンズ１つに対してフォトダイオードが上下または左右に複数配置される構成であれば、本実施例は適用可能である。
【００４３】
３０１は、第１レンズ群１１９、第２レンズ群１１７、および、第３レンズ群１１６を合わせて１つのレンズとして考えた撮影レンズ（撮像光学系）である。被写体３０２から発せられた光は、光軸３０３を中心として、撮影レンズ３０１の各領域を通過し、撮像素子１００に結像される。本実施例において、射出瞳と撮影レンズの中心とは同一であるものとする。前述の構成によれば、撮像光学系をＡ像用画素から見た場合とＢ像用画素から見た場合とで、撮像光学系の瞳が対称に分割されたことと等価となる。換言すると、撮像光学系からの光束が２つの光束にいわゆる瞳分割され、それぞれの分割光束（第１光束および第２光束）がＡ像用画素およびＢ像用画素に入射する。
【００４４】
このように、Ａ像用画素とＢ像用画素のそれぞれは、撮像光学系の射出瞳のうち互いに異なる瞳領域を通過した光束を受光（光電変換）するため、後述するように焦点検出画素として機能する。また、Ａ像用画素およびＢ像用画素は、互いの信号を加算することで撮像光学系からの光束により形成された像を光電変換して像信号を出力することができるため、後述するように撮像画素として機能する。
【００４５】
被写体３０２上の特定点からの光束は、Ａ像用画素Ａに対応する分割瞳を通ってＡ像用画素Ａに入射する光束ΦＬａと、Ｂ像用画素Ｂに対応する分割瞳を通ってＢ像用画素Ｂに入射する光束ΦＬｂとに分割される。これら２つの光束は、被写体３０２上の同一点から入射しているため、撮像光学系のピントが合った状態では、図３（ａ）に示されるように、同一のマイクロレンズを通過して撮像素子上の１点に到達する。したがって、Ａ像用画素ＡとＢ像用画素Ｂからそれぞれ得られる像信号は、互いに一致する。
【００４６】
一方、図３（ｂ）に示されるように、光軸方向にＹだけピントがずれている状態では、光束ΦＬａ，ΦＬｂのマイクロレンズへの入射角の変化分だけ両光束ΦＬａ，ΦＬｂの到達位置が互いにずれる。したがって、Ａ像用画素ＡとＢ像用画素Ｂからそれぞれ得られる像信号には、位相差が生じる。
【００４７】
Ａ像用画素ＡとＢ像用画素Ｂのそれぞれ（すなわち、焦点検出画素）は、位相差を有する２つの被写体像（Ａ像およびＢ像）を光電変換し、光電変換により得られた信号は、撮像素子１００の外部へ出力され、後述するＡＦ動作に使用される。撮像素子１００の読出し動作は、後述する動作により、Ａ像用画素Ａの信号（焦点検出信号）のみを読出す第１の読出し動作と、Ａ像用画素ＡとＢ像用画素Ｂの信号を加算（合算）した信号（像信号）を読出す第２の読出し動作との２種類がある。
【００４８】
以降、第１の読出し動作によりＡ像用画素Ａの信号をＡＦＥ１０２にてデジタル信号に変換した信号をＡ像、第２の読出し動作によりＡ像用画素ＡとＢ像用画素Ｂの信号を加算（合算）した信号をＡＦＥ１０２にてデジタル信号に変換した信号をＡＢ像という。また、画素ごとにＡＢ像のデジタル信号とＡ像のデジタル信号を読み出し、各画素のＡ＋Ｂ像から同一画素のＡ像を減算することにより、各画素のＢ像のデジタル信号を得ることができる。
【００４９】
そこで撮像素子１００は、通常行は１水平走査期間でＡ＋Ｂ像を第二の読み出し動作で行い、指定した行に対して、１水平走査期間で各画素のＡ像を読み出す第一の読出し動作と、次の水平走査期間で、同一行のＡ＋Ｂ像を読み出す第２の読出し動作とを行う。また、指定された行１行につき２水平走査期間を使用してＡ像とＡ＋Ｂ像の両方の出力を得て、ＡＦ動作に使用することができるように構成されている。この読み出し方を、再度、図２とタイミングチャートを示す図９（ａ）とを用いて説明する。まず、通常行の１水平走査期間でＡ＋Ｂ像を読み出す第２の読出し動作について説明する。
【００５０】
まず、信号ＲＥＳ＿ＣをＨレベルにしてスイッチ２２９をＯＮすることでフィードバック容量２１４をリセットする。ＳＥＬをＨレベルにして選択スイッチ２０６をオンにし、該当行の画素信号を垂直出力線２０７に接続する。ＲＥＳ信号をＬレベルにしてＦＤのリセットスイッチ２０５をオフにして、ＦＤ部のリセット状態を解除する。その後、ＲＥＳ＿Ｃ信号をＬとすることにより、フィードバック容量２１４のリセット状態を解除するとともに、クランプ容量２１３にこの状態での垂直出力線２０７の状態をクランプする。そして、信号ＴＮをＨレベルにすることにより、容量への書き込みスイッチ２２２、２２４をオンにして、Ｎ信号保持容量２１８，２２０にノイズ信号Ｎを書き込む。
【００５１】
次に、信号ＴＮをＬレベルにして、書き込みスイッチ２２２、２２４をオフにする。続いてＴＳ＿ＡＢをＨレベルにして、容量への書き込みスイッチ２２１をオンにして、さらに転送スイッチＴＸ−Ａ、ＴＸ−ＢをＨレベルにすることにより転送スイッチ２０２ａ、２０２ｂをオンにする。この動作により、フォトダイオード２０１ａ、２０１ｂのそれぞれに蓄積されている電荷信号を合成した信号が、増幅部２０４および選択スイッチ２０６を介して垂直出力線２０７に出力される。垂直出力線２０７の信号は、オペアンプ２１５においてクランプ容量Ｃ０とフィードバック容量Ｃｆとの容量比で決まるゲインで増幅される。そして転送スイッチ２０２ａ、２０２ｂをオフにした後、書き込みスイッチ２２１をオフすることにより、フォトダイオード２０１ａ、２０１ｂの合成出力が保持容量２１７に書き込まれ保持される。その後、ＲＥＳ信号をＨにして、ＦＤ部を再度リセット状態にする。
【００５２】
以降、水平走査回路の走査を行い、ＨＡＢ（１）がＨレベルになると１列目の画素出力が共通出力線２３１を介して、出力アンプ２３３に出力される。同様に、ＨＡＢ（２）、ＨＡＢ（３）を順次Ｈレベルにすることにより、１行の出力が出力アンプより出力される。最後にＳＥＬ信号をＬにすることにより、次にＳＥＬ信号がＨレベルになる際には次行が選択されることになる。これを繰り返すことにより、全画面のＡ＋Ｂ像を得ることが可能となる。
【００５３】
続いて、図９（ｂ）および図９（ｃ）を参照して、次に指定した行に対して、１水平走査期間で各画素のＡ像を読み出す第１の読出しと、次の水平走査期間で同一行のＡ＋Ｂ像を読み出す第２の読出し動作を行う読み出し方法について説明する。図９（ｂ）は、指定行のＡ像を読み出す１水平走査期間の動作を示すタイミングチャートである。図９（ｂ）において、信号ＲＥＳ＿Ｃ、ＴＮの制御までは図９（ａ）と同じである。
【００５４】
信号ＴＮをＬにしてＮ信号保持容量２１８、２２０にノイズ信号Ｎを書き込み保持した後、信号ＴＳ＿ＡをＨレベルにしてスイッチ２２３をオンにする。そして、ＴＸ−ＡをＨレベルにすることにより、転送スイッチ２０２ａをオンにする。この動作によりフォトダイオード２０１ａに蓄積されていた信号電荷は、増幅部２０４および選択スイッチ２０６を介して垂直出力線２０７に出力される。垂直出力線２０７の信号は、オペアンプ２１５においてクランプ容量Ｃ０とフィードバック容量Ｃｆとの容量比で決まるゲインで増幅される。そして、転送スイッチ２０２ａをオフにした後、書き込みスイッチ２２１をオフすることにより、フォトダイオード２０１ａの出力が保持容量２１９に書き込まれ保持される。ただしこの読出し方式では、ＲＥＳ信号はＬの状態のままであり、このタイミングではＦＤ部のリセットはしない。
【００５５】
以降、水平走査回路の走査を行い、ＨＡ（１）がＨレベルになると、１列目の画素出力が共通出力線２３１を介して、出力アンプ２３３に出力される。同様に、ＨＡ（２），ＨＡ（３）を順次Ｈレベルにすることにより、１行の出力が出力アンプより出力される。さらにこの読み出しでは、この後ＳＥＬ信号をＨにすることもせず、１行分の読み出しを終了する。これにより、ＦＤ部はフォトダイオード２０１ａの電荷を保持し、ＳＥＬで選択されている行はそのままの状態で図９（ｃ）に示される水平走査期間の読出しに入る。
【００５６】
信号ＴＳ＿ＡＢをＨレベルにして書き込みスイッチ２２１をオンし、ＴＸ−ＡおよびＴＸ−ＢをＨレベルにして、転送スイッチ２０２ａ、２０２ｂをオンする。これにより、フォトダイオード２０１ｂの出力がＦＤ部に保持されていたフォトダイオード２０１ａの信号と加算（合算）される。加算された電荷信号は、増幅部２０４および選択スイッチ２０６を介して、垂直出力線２０７に出力される。垂直出力線２０７の信号は、オペアンプ２１５においてクランプ容量Ｃ０とフィードバック容量Ｃｆとの容量比で決まるゲインで増幅される。その後、ＲＥＳ信号をＨにして、ＦＤ部を再度リセット状態にする。
【００５７】
以降、水平走査回路の走査を行い、ＨＡＢ（１）がＨレベルになると１列目の画素出力が共通出力線２３１を介して、出力アンプ２３３に出力される。同様に、ＨＡＢ（２），ＨＡＢ（３）を順次Ｈレベルにすることにより、１行の出力が出力アンプより出力される。最後にＳＥＬ信号をＬにすることにより、次にＳＥＬ信号がＨレベルになる際には次行が選択されることになる。この動作により指定された行において２水平走査期間を要して、同一行のＡ像信号とＡ＋Ｂ像信号とを順次読み出すことができる。
【００５８】
図１０は、このようにして読み出された画像データの説明図である。図１０の例では、画像中のｎ行目からｎ＋ｋ行目でのｋ＋１行を、焦点検出動作に使用するため、Ａ像とＡ＋Ｂ像とを読み出した場合を示している。画像を生成するには、各行のＡ＋Ｂ像のみを選択して用いることにより、通常の読み出しと同じように画像を生成することが可能である。
【００５９】
一方、ｎ行目からｎ＋ｋ行目のｋ＋１行はＡ像とＡ＋Ｂ像が得られている。画素ごとにＡ＋Ｂ像出力からＡ像の出力を減算することにより各画素のＢ像を得ることができるため、結果として各行のＡ像とＢ像を得て、これらを用いて焦点距離の算出を行うことが可能となる。
【００６０】
次に、撮像素子１００から得られたＡ像およびＢ像を用いて、ＡＦ演算部１１０により行われる焦点検出動作について説明する。図３（ｃ）は、図３（ａ）の場合に相当し、ピントが合った状態（合焦状態）におけるＡ像およびＢ像である。図３（ｃ）において、横軸は画素位置、縦軸は出力をそれぞれ示している。ピントが合っている場合、Ａ像とＢ像とは互いに一致する。図３（ｄ）は、図３（ｂ）の場合に相当し、ピントが合っていない状態（非合焦状態）におけるＡ像およびＢ像である。このとき、Ａ像とＢ像とは前述した状態により位相差を有し、画素位置がずれ量Ｘだけずれている。
【００６１】
ＡＦ演算部１１０は、入力されたＡ像およびＢ像からずれ量Ｘを算出することにより、ピントのずれ量、すなわち図３（ｂ）におけるＹ値を算出する。またＡＦ演算部１１０は、算出したＹ値に基づいて第３レンズ群１１６の駆動量を算出し、フォーカス駆動回路１１２に転送する。フォーカス駆動回路１１２は、ＡＦ演算部１１０から取得したレンズ駆動量に基づいて、フォーカスアクチュエータ１１４に駆動命令を出力する。第３レンズ群１１６は、フォーカスアクチュエータ１１４によりピントが合う位置まで移動され、撮像素子１００にてピントが合った状態（合焦状態）となる。
【００６２】
次に、図４を参照して、ＡＦセンサ１２１から出力される画素信号を用いてＡＦ演算部１１０により行われる焦点検出動作について説明する。図４は、ＡＦセンサ１２１の概略図である。図４では、各構成要素を撮影レンズ４０１の光軸４０１ａ上に展開して示している。ただし、図４では、メインミラー１２３およびサブミラー１２０を省略して示している。
【００６３】
ＡＦセンサ１２１は、フィールドレンズ４０３と一対の開口部を有する絞り４０４と、一対の２次結像レンズ４０５と、一対の光電変換素子列などからなるＡＦ画素４０６ａ、４０６ｂとを有して構成されている。
【００６４】
光軸４０１ａ上の一点から発した光束は、撮影レンズ４０１を通過した後、撮像素子４０２上に結像するとともに、フィールドレンズ４０３、絞り４０４、および、２次結像レンズ４０５を介して、一対のＡＦ画素４０６ａ、４０６ｂ上に一定の間隔を隔てて結像する。フィールドレンズ４０３は、撮影レンズ４０１の瞳４０１ｂと一対の２次結像レンズ４０５の入射瞳、すなわち絞り４０４付近が結像するように配置されている。撮影レンズ４０１の瞳４０１ｂは、絞り４０４の一対の開口部に対応して、図４中の上下方向に分割されている。
【００６５】
このような構成において、例えば撮影レンズ４０１を図４中の左方に繰り出して、撮像素子４０２より左方に光束が結像すると、一対のＡＦ画素４０６ａ、４０６ｂ上の一対の像は矢印方向に変位する。この一対の像の相対的なずれ量をＡＦ画素４０６ａ、４０６ｂからの画素信号を用いてＡＦ演算部１１０で算出することにより、撮影レンズ４０１の焦点検出を行い、さらに撮影レンズ４０１の焦点調節駆動を行うことが可能である。なお、撮影レンズ４０１を図４中の右方に繰り出した場合、一対のＡＦ画素４０６ａ、４０６ｂ上の一対の像は、図４中の矢印方向とは反対方向に変位する。また、前述のとおり、ＡＦセンサ１２１は一対のＡＦ画素列が複数配置された構成であり、一対のＡＦ画素列それぞれが一つの焦点検出点に対応しており、ＡＦ画素列は離散的に配置されている。
【００６６】
以上のように、本実施例の撮像装置１０は、撮像素子１００およびＡＦセンサ１２１のいずれの画素信号を用いても、ＡＦ演算部１１０は撮影レンズ４０１の焦点検出を行い、被写体に対して撮影レンズを精度よく追従させることが可能である。
【００６７】
次に、本実施例における撮像装置１０の動作を、図５（ａ）、図５（ｂ）、図６、および、図１１を参照して、本実施例における撮像装置１０の動作について説明する。図５（ａ）および図５（ｂ）は、本実施例における撮像装置１０による焦点検出のフローチャートである。図５（ａ）および図５（ｂ）の各ステップは、主に、撮像装置１０のＣＰＵ１０３の指令に基づいて各部により実行される。図６は、焦点検出の際の画像の一例である。図１１は、焦点検出のタイミングチャートである。
【００６８】
操作部１０４に含まれる電源スイッチが押下されると、撮像装置１０には電源が入り、撮影モードになる。図５（ａ）のステップＳ５０１において、ユーザが操作部１０４に含まれるモード切り替えスイッチを押下して顔検出モードを選択すると、ＣＰＵ１０３は、ＡＥセンサ１３０を用いて主被写体となる顔を検出する、顔検出モードに設定する。
【００６９】
続いてステップＳ５０２において、ＣＰＵ１０３は、ＳＷ１が押下されるまで、ＳＷ１の押下を検知し続ける。図１１のタイミングチャートの時刻Ｔ１でＳＷ１の押下を検知すると、ステップＳ５０３において、ＣＰＵ１０３は、時刻Ｔ２でＡＥセンサ１３０を駆動させ、時刻Ｔ３までにＡＥセンサ１３０から画像を取得する。ＡＥセンサ１３０から取得した画像は、例えば図６（ａ）〜（ｄ）の画像６００である。
【００７０】
続いてステップＳ５０４において、ＣＰＵ１０３は、ステップＳ５０３にて取得した画像に顔が含まれているかを検出する、顔検出動作を開始する。続いてステップＳ５０５において、ＣＰＵ１０３は、顔が検出されない場合、ステップＳ５０３に進む。顔が検出されるまで、ステップＳ５０３〜Ｓ５０５を繰り返す。
【００７１】
ステップＳ５０５にて顔が検出された場合、例えば図６（ａ）〜（ｄ）において、主被写体である人６１０に対して顔が検出された場合、ステップＳ５０６に進む。ステップＳ５０６において、ＣＰＵ１０３は、ステップＳ５０５にて検出された顔の位置座標に基づいて、焦点検出位置を決定する。図６（ａ）〜（ｄ）において、ＣＰＵ１０３は、検出した人６１０の顔のある位置座標を焦点検出するように、点線で示される枠を焦点検出位置６１１と決定する。焦点検出位置６１１の情報は、後述のステップＳ５２６において必要な情報である。このためＣＰＵ１０３は、焦点検出位置６１１の情報をＲＡＭ１０７に記憶させる。
【００７２】
続いてステップＳ５０７において、ＣＰＵ１０３は、ステップＳ５０６の結果に基づいて、ＡＦセンサ１２１から読出す画素、すなわち焦点検出点を選択する。またＣＰＵ１０３は、撮像素子１００から焦点検出するために第１の読出し動作を行う画素領域を決定する。
【００７３】
まず、ＡＦセンサ１２１の焦点検出点の選択に関して説明する。図６（ａ）、（ｂ）において、ＡＦセンサ１２１の焦点検出点６０１〜６０９を、ＡＥセンサ１３０から得られる画像６００の対応する位置に表示している。図６（ａ）の画像の例において、点線で示される枠の焦点検出位置６１１に焦点検出点６０７（斜線の焦点検出点）が重なっている。このためＣＰＵ１０３は、ＡＦセンサ１２１の焦点検出点６０１〜６０９の中から焦点検出点６０７を選択する。
【００７４】
一方、焦点検出位置がＡＦセンサ１２１の焦点検出点のいずれにも重なっていない場合、ＣＰＵ１０３は、焦点検出位置６１１の最近傍にある焦点検出点を選択する。例えば図６（ｂ）の画像の例において、焦点検出位置６１１が焦点検出点６０１〜６０９のいずれにも重なっていない。この場合、ＣＰＵ１０３は、ＡＦセンサ１２１の焦点検出点として焦点検出点６０１〜６０９の中から焦点検出位置６１１の最近傍にある焦点検出点６０２を選択する。またＣＰＵ１０３は、選択した焦点検出点の情報をＡＦセンサ制御部１２６に通知する。
【００７５】
次に、撮像素子１００から焦点検出するために第１の読出し動作を行う画素領域の決定に関して説明する。図６（ｃ）において、撮像素子１００から焦点検出するために第１の読出し動作を行う画素領域６１２を、ＡＥセンサ１３０から得られる画像６００の対応する位置に表示している。図６（ｃ）におけるＡＥセンサ１３０から得られた画像６００は、図６（ｂ）と同じ画像である。図６（ｃ）の画像の例において、焦点検出位置６１１と行方向に一致するように、ＣＰＵ１０３は。撮像素子１００から焦点検出するために第１の読出し動作を行う領域として、画素領域６１２を決定する。このようにして、時刻Ｔ４にてステップＳ５０８を実行し、ＣＰＵ１０３は、ＡＦセンサ制御部１２６を用いてＡＦセンサ１２１を動作させる。ＡＦセンサ１２１は、ステップ５０７にてＣＰＵ１０３により選択された焦点検出点の画素を読出すように動作する。
【００７６】
続いてステップＳ５０９において、ＣＰＵ１０３（ＡＦ演算部１１０）は、ステップＳ５０８にて時刻Ｔ６までにＡＦセンサ１２１から読出した画素信号を用いて、フォーカス駆動回路１１２に通知する駆動量を算出する。続いてステップＳ５１０において、時刻Ｔ７にてＣＰＵ１０３は、ステップＳ５０９にて算出した駆動量をフォーカス駆動回路１１２に通知する。続いてステップＳ５１１において、ＣＰＵ１０３は、ステップＳ５１０にて通知した駆動量に基づいて、フォーカス駆動回路１１２を動作させ、フォーカスアクチュエータ１１４を駆動させることにより、第３レンズ群１１６を移動させる（レンズ駆動）。
【００７７】
続いてステップＳ５１２において、ＣＰＵ１０３は、ＳＷ２の押下を検出するまで、ステップＳ５０３〜Ｓ５１２の動作を時刻Ｔ５、Ｔ８、Ｔ９、Ｔ１１などに繰り返し行う。すなわちＳＷ１のみ押下げられている状態では、撮像素子１００を用いた焦点検出を行うことなく、ＡＦセンサ１２１のみを用いて焦点検出およびレンズの駆動動作を行う。
【００７８】
図１１のタイミングチャートにおいては、ＳＷ２が押下げられる直前のＴ３’までのＡＥセンサ読み出し結果に基づいて決定された焦点検出位置が、ＣＰＵ１０３によりＲＡＭ１０７に保持される。一方、時刻Ｔ１２にてＳＷ２の押下が検出されると、図５（ｂ）のステップＳ５１３へ進む。
【００７９】
ステップＳ５１３において、ＣＰＵ１０３は、ミラー駆動部１２２を用いて時刻Ｔ１３にてメインミラー１２３およびサブミラー１２０を駆動し、ミラーアップする。ミラーアップすると、ペンタプリズム１２４、ＡＥセンサ１３０、および、ＡＦセンサ１２１に導かれていた光学像は、撮像素子１００に導かれる。ただしこの時点では、撮像素子１００の直前にシャッタが閉じているため、撮像素子１００の露光は行われない。
【００８０】
続いてステップＳ５１４において、ＣＰＵ１０３は、ＳＷ２の押下を検出する直前のステップＳ５０７にて決定された画素領域６１２に対し、焦点検出するために撮像素子１００から第１の読出し動作を行うようにＴＧ１０１を制御する準備を時刻Ｔ１４にて行う。またＣＰＵ１０３は、画像を取得するために撮像素子１００から全ての画素に対して第２の読出し動作も行うようにＴＧ１０１を制御する準備を行う。
【００８１】
続いてステップＳ５１５において、ＣＰＵ１０３は、時刻Ｔ１５にてフォーカルプレーンシャッタ１１１の先幕を走らせることにより、撮像素子１００の蓄積を開始する。またＣＰＵ１０３は、所定の蓄積期間後にフォーカルプレーンシャッタ１１１の後幕を走らせることにより、蓄積を完了し、ステップＳ５１６へ進む。ステップＳ５１６において、ＣＰＵ１０３は、時刻Ｔ１６から撮像素子１００の読出し動作を開始する。このときの第１の読出し動作で読出す領域は、ステップＳ５１４にてＴＧ１０１を制御した画素領域６１２であり、第２の読出し動作で読出す領域は全画素である。
【００８２】
続いてステップＳ５１７において、ＣＰＵ１０３は、ミラー駆動部１２２を用いて、時刻Ｔ１７にてメインミラー１２３およびサブミラー１２０を駆動し、ミラーダウンする。ミラーダウンすると、再びペンタプリズム１２４、ＡＥセンサ１３０、および、ＡＦセンサ１２１に光学像が導かれる。そしてステップＳ５１８において、ＣＰＵ１０３は、時刻Ｔ１８までに撮像素子１００からの読出し動作が完了すると、次のステップＳ５１９へ進む。
【００８３】
ステップＳ５１９において、ＣＰＵ１０３は、ステップＳ５１８にて撮像素子１００から得られたＡ像と、Ａ＋Ｂ像からＡ像を減算して求めたＢ像とを用いて、ＡＦ演算部１１０でフォーカス駆動回路１１２に通知する駆動量を算出する。図６（ｃ）、（ｄ）を参照して、ステップＳ５１９の駆動量の算出に用いられる画素領域について説明する。図６（ｄ）において、撮像素子１００から焦点検出するために第１の読出し動作を行う画素領域６１２のうち駆動量の算出に用いる画素領域６１３を、ＡＥセンサ１３０から得られる画像６００の対応する位置に表示している。図６（ｃ）、（ｄ）の画像の例において、ＣＰＵ１０３は、第１の読出し動作で読出した画素領域６１２のうち、焦点検出位置６１１と位置座標が一致した画素領域６１３の被写体距離情報を求めて駆動量を算出するようＡＦ演算部１１０を制御する。
【００８４】
続いてステップＳ５２０において、ＣＰＵ１０３は、時刻Ｔ１９からＡＥセンサ１３０を駆動させ、ＡＥセンサ１３０から画像を取得する。続いてステップＳ５２１において、ＣＰＵ１０３は、ステップＳ５２０にて取得した画像に含まれている顔を検出する。続いてステップＳ５２２において、ＣＰＵ１０３は、ステップＳ５２１にて検出された顔の位置座標に基づいて、焦点検出位置を決定する。決定された焦点検出位置は、後述のステップにおいて必要となる可能性がある情報である。このためＣＰＵ１０３は、焦点検出位置をＲＡＭ１０７に記憶させる。
【００８５】
続いてステップＳ５２３において、ＣＰＵ１０３は、ステップ５２２の結果に基づいて、ＡＦセンサ１２１から読出す画素、すなわち焦点検出点を選択する。焦点検出位置がＡＦセンサ１２１の焦点検出点のいずれにも重なっていない場合、ＣＰＵ１０３は、ステップＳ５０７と同様に、焦点検出位置の最近傍にある焦点検出点を選択する。またＣＰＵ１０３は、選択した焦点検出点の情報をＡＦセンサ制御部１２６に通知する。またＣＰＵ１０３は、撮像素子１００から焦点検出するために第１の読出し動作で読出す画素領域を決定する。なお、ステップＳ５２３でのＣＰＵ１０３の動作は、ステップＳ５０７と同様である。
【００８６】
続いてステップＳ５２４において、ＣＰＵ１０３は、時刻Ｔ２０にてＡＦセンサ制御部１２６を用いてＡＦセンサ１２１を動作させる。ＡＦセンサ１２１は、ステップＳ５２３にてＣＰＵ１０３により選択された焦点検出点の画素を読出すように動作する。続いてステップＳ５２５において、ＣＰＵ１０３（ＡＦ演算部１１０）は、ステップＳ５２４にてＡＦセンサ１２１から読出された画素信号を用いて、時刻Ｔ２１までにフォーカス駆動回路１１２に通知する駆動量を算出する。
【００８７】
続いてステップＳ５２６において、ＣＰＵ１０３は、ステップＳ５０６にて決定された焦点検出位置６１１に基づく画素領域６１３と、ステップＳ５２３にて決定された焦点検出点と、ステップＳ５２２にて決定された焦点検出位置６１１’とを比較する。ここで画素領域６１３は、ＳＷ２の押し下げ直前のステップＳ５０６の焦点検出位置６１１に基づいて決定された、撮像素子１００が第１の読出し動作を行う画素領域６１２のうち焦点検出に用いられる領域である。具体的には、ステップＳ５２６において、ＣＰＵ１０３（演算手段１０３ｂ）は、撮像素子１００の画素領域６１３（焦点検出領域または第１領域）がＡＦセンサ１２１の焦点検出点（第２領域）よりも焦点検出位置６１１’（被写体領域）に近いか否かを判定する。図６（ｄ）の画像の例において、ステップＳ５２２にて決定された焦点検出位置６１１’が直前に決定された焦点検出位置６１１から変化していないものとする。このとき、ステップＳ５１９にて決定された駆動量の算出に用いる画素領域６１３は、ステップＳ５２２にて決定された焦点検出位置６１１’（＝６１１）よりも近い。
【００８８】
このような場合、すなわち撮像素子１００の第１領域（画素領域６１３、焦点検出領域）がＡＦセンサ１２１の第２領域（焦点検出点）よりも被写体領域（焦点検出位置６１１’）に近い場合、ステップＳ５２７へ進む。ステップＳ５２７において、ＣＰＵ１０３（演算手段１０３ｂ）は、撮像素子１００から取得された第１信号対を用いてデフォーカス量を演算する。一方、撮像素子１００の第１領域がＡＦセンサ１２１の第２領域よりも被写体領域から遠い場合、ステップＳ５２８へ進む。ステップＳ５２８において、ＣＰＵ１０３（演算手段１０３ｂ）は、ＡＦセンサ１２１から取得された第２信号対を用いてデフォーカス量を演算する。
【００８９】
ステップＳ５２７において、ＣＰＵ１０３は、ステップＳ５１９にて算出された駆動量を、フォーカス駆動回路１１２に通知する。一方、ステップＳ５２８において、ＣＰＵ１０３は、ステップＳ５２５にて算出された駆動量を、フォーカス駆動回路１１２に通知する。
【００９０】
続いてステップＳ５２９において、ＣＰＵ１０３は、時刻Ｔ２２にてステップＳ５２７またはステップＳ５２８にて通知した駆動量に基づいて、フォーカス駆動回路１１２およびフォーカスアクチュエータ１１４を介して、第３レンズ群１１６を駆動する。続いてステップＳ５３０において、ＣＰＵ１０３は、ＳＷ２が押下され続けているかを検知する。ＳＷ２が押下され続けている場合、ステップＳ５１３へ進み、ステップＳ５１３〜Ｓ５２９の動作を繰り返す。この場合、例えばＳＷ２押し下げ後３フレーム目の時刻Ｔ２８からの静止画撮影のために時刻Ｔ２７から行う直前のレンズ駆動の情報を、撮像素子１００によるレンズ駆動量の算出結果と、ＡＦセンサ１２１によるレンズ駆動量の算出結果とを比較して再決定する。撮像素子１００によるレンズ駆動量の算出結果は、その直前の時刻Ｔ２４までに終わった２フレーム目の静止画と同時に行われた撮像素子１００からのレンズ駆動量の算出結果（さらに直前の時刻Ｔ１９からの顔検出結果に基づく）である。ＡＦセンサ１２１によるレンズ駆動量の算出結果は、時刻Ｔ２６から行うＡＦセンサ１２１からのレンズ駆動量の算出結果（直前の時刻Ｔ２５からの顔検出結果に基づく）である。この繰り返し動作中にＳＷ２が押下されないことを検出すると、撮像動作を完了する。
【００９１】
また、本実施例のフローチャートでは明記していないが、すべてのステップＳ５０１〜Ｓ５３０は、必ずしも前のステップが完了してから行う必要はない。例えばステップＳ５１９にてフォーカス駆動回路１１２に通知する駆動量を算出する前に、ステップＳ５２０のＡＥセンサ１３０の駆動を始めても構わない。すなわち、動作を並行させる構成としてもよい。以上のような構成により、ＡＦセンサ１２１を用いて焦点検出を行うことができない位置を焦点検出したい場合でも、撮像素子１００を用いて焦点検出することが可能となる。
【００９２】
また本実施例では、ＴＧ１０１による撮像素子１００の読出し制御は、Ａ像を読出すか否かを行単位で制御する構成としたが、これに限定されるものではない。列単位で制御する構成でも構わないし、行または列の一部を読出す構成としてもよい。列単位で制御する構成である場合、ステップＳ５０７にて画素領域６１２は焦点検出位置６１１と列方向に一致するように、ＣＰＵ１０３は撮像素子１００から第１の読出し動作を行う領域を決定する。
【００９３】
また本実施例では、ＡＦセンサ１２１の読出し方を、ＣＰＵ１０３（焦点検出点選択手段）により選択された焦点検出点の位置に応じて対応した画素だけ読出すような構成としているが、これに限定されるものではない。演算のために必要な領域として焦点検出点の外側まで読み出すような構成にしても構わない。ＣＰＵ１０３により選択された焦点検出点の近傍の複数の焦点検出点に対応する複数画素を読出す構成としても構わないし、選択された焦点検出点を優先して読出して他の焦点検出点は後から読出す構成としてもよい。
【実施例２】
【００９４】
次に、本発明の実施例２について説明する。実施例１では、撮像素子１００を用いた焦点検出位置の判定を１フレーム前のＡＥ動作の結果に基づいて行っている。このため、被写体の動きが大きい場合、既に決定されている撮像素子１００の焦点検出位置が、静止画撮影直前のＡＥ動作の結果に基づいて決定された焦点検出位置と大きく異なり、結果として常に選択されない状況となる可能性がある。そこで本実施例では、撮像素子１００を用いて第１の読出し動作を行う領域を、実施例１の場合よりも大きく設定する。これにより、被写体の動きが大きい場合であっても、撮像素子１００を用いてより効果的な焦点検出が可能となる。
【００９５】
図７および図８を参照して、本実施例における撮像装置１０の動作について説明する。図７は、本実施例における撮像装置１０による焦点検出のフローチャート（シーケンスＢ）であり、シーケンスＡは実施例１の図５（ａ）と同様である。すなわち、図５（ａ）のステップＳ５０１〜Ｓ５１２に続いて、図７のステップＳ７１３〜Ｓ７３０が実行される。また、図７のステップＳ７１３〜Ｓ７１８は、図５（ｂ）のステップＳ５１３〜Ｓ５１８とそれぞれ同様である。このため、図５（ａ）および図７に関して実施例１と共通の説明は省略する。図７の各ステップは、主に、撮像装置１０のＣＰＵ１０３の指令に基づいて各部により実行される。図８は、焦点検出の際の画像の一例である。図８（ａ）〜（ｆ）において、８００はＣＰＵ１０３がＡＥセンサ１３０から得た画像情報、８０１〜８０９はＡＦセンサ１２１の焦点検出点の対応する位置、８１０は被写体（人）をそれぞれ示している。８１１はＣＰＵ１０３が決定した焦点検出位置、８１２は撮像素子１００から焦点検出するために第１の読出し動作を行う画素領域をそれぞれ示している。図８（ｃ）中の８１３は、撮像素子１００から第１の読出し動作を行った画素領域８１２から、焦点検出のためにＡＦ演算部１１０で行う演算に用いる画素領域である。画素領域８１３は、焦点検出位置８１１の位置座標に一致した画素領域である。
【００９６】
ステップＳ５０２において、ＣＰＵ１０３は、ＳＷ１が押下されるまで、ＳＷ１の押下を検知し続ける。ＳＷ１の押下を検知すると、ステップＳ５０３において、ＣＰＵ１０３は、ＡＥセンサ１３０を駆動させ、ＡＥセンサ１３０から画像を取得する。ＡＥセンサ１３０から取得した画像が図８（ａ）〜（ｆ）の画像８００に相当する。
【００９７】
ステップＳ５０５において、ＣＰＵ１０３は、顔を検出しない場合、ステップＳ５０３に進み、検出するまでステップＳ５０３〜Ｓ５０５を繰り返す。ステップＳ５０５にて顔が検出された場合、例えば図８（ａ）〜（ｆ）において、主被写体である人８１０に対して顔が検出された場合、ステップＳ５０６に進む。ステップＳ５０６において、ＣＰＵ１０３は、ステップＳ５０５で検出した顔の位置座標から、焦点検出位置を決定する。図８（ａ）〜（ｆ）において、ＣＰＵ１０３は、検出した人８１０の顔のある位置座標を焦点検出するように、点線で示される枠８１１を焦点検出位置と決定する。
【００９８】
ステップＳ５０７において、ＣＰＵ１０３は、ステップ７０６の結果に基づいて、ＡＦセンサ１２１から読出す画素、すなわち焦点検出点を選択する。またＣＰＵ１０３は、撮像素子１００から焦点検出するために、第１の読出し動作を行う画素領域を決定する。まず、ＡＦセンサ１２１の焦点検出点の選択に関して説明する。図８（ａ）、（ｂ）において、ＡＦセンサ１２１の焦点検出点８０１〜８０９は、ＡＥセンサ１３０から得られる画像８００の対応する位置に表示している。図８（ａ）の画像の例において、点線で示される枠の焦点検出位置８１１に焦点検出点８０７（斜線の焦点検出点）が重なっている。このためＣＰＵ１０３は、ＡＦセンサ１２１の焦点検出点８０１〜８０９の中から焦点検出点８０７を選択する。また、焦点検出位置がＡＦセンサ１２１の焦点検出点のいずれにも重なっていない場合、焦点検出位置の最近傍にある焦点検出点を選択する。例えば図８（ｂ）の画像の例において、焦点検出位置８１１は焦点検出点８０１〜８０９のいずれにも重なっていない。この場合、ＣＰＵ１０３は、ＡＦセンサ１２１の焦点検出点として焦点検出点８０１〜８０９の中から焦点検出位置８１１の最近傍にある焦点検出点８０２を選択する。
【００９９】
またＣＰＵ１０３は、撮像素子１００から焦点検出するために第１の読出し動作を行う画素領域を決定する。これに関し、図８（ｄ）を参照して説明する。図８（ｄ）において、撮像素子１００から焦点検出するために第１の読出し動作を行う画素領域８１２を、ＡＥセンサ１３０から得られる画像８００の対応する位置に表示している。図８（ｄ）の画像の例において、焦点検出位置８１１に対して行方向に前後所定の行数を余計に読出すように、ＣＰＵ１０３は撮像素子１００から焦点検出するために第１の読出し動作を行う領域として、画素領域８１２を決定する。
【０１００】
図７のステップＳ７１６において、ＣＰＵ１０３は、撮像素子１００の読出し動作を開始する。このときの第１の読出し動作で読出す領域は、ステップＳ７１４にてＴＧ１０１を制御した画素領域８１２であり、第２の読出し動作で読出す領域は全画素である。
【０１０１】
ステップＳ７１８において、ＣＰＵ１０３は、撮像素子１００からの読出し動作が完了すると、次のステップＳ７１９へ進む。ステップＳ７１９において、ＣＰＵ１０３は、ＡＥセンサ１３０を駆動させ、ＡＥセンサ１３０から画像を取得する。続いてステップＳ７２０において、ＣＰＵ１０３は、ステップＳ７１９にて取得した画像に含まれている顔を検出する。続いてステップＳ７２１において、ＣＰＵ１０３は、ステップＳ７２０にて検出された顔の位置座標に基づいて、焦点検出位置を決定する。決定された焦点検出位置は、後述のステップにおいて必要となる情報である。このためＣＰＵ１０３は、焦点検出位置をＲＡＭ１０７に記憶させる。
【０１０２】
続いてステップＳ７２２において、ＣＰＵ１０３は、ステップ７２１の結果に基づいて、ＡＦセンサ１２１から読出す画素、すなわち焦点検出点を選択する。焦点検出位置がＡＦセンサ１２１の焦点検出点のいずれにも重なっていない場合、ＣＰＵ１０３は、ステップＳ５０７と同様に、焦点検出位置の最近傍にある焦点検出点を選択する。またＣＰＵ１０３は、選択した焦点検出点の情報をＡＦセンサ制御部１２６に通知する。またＣＰＵ１０３は、撮像素子１００から焦点検出するため、第１の読出し動作で読出す画素領域を決定する。なお、ステップＳ７２２でのＣＰＵ１０３の動作は、ステップＳ５０７と同様である。続いてステップＳ７２３において、ＣＰＵ１０３は、ＡＦセンサ制御部１２６を用いてＡＦセンサ１２１を動作させる。ＡＦセンサ１２１は、ステップＳ７２２にてＣＰＵ１０３が選択した焦点検出点の画素を読出すように動作する。
【０１０３】
続いてステップＳ７２４において、ＣＰＵ１０３は、ステップＳ７２１にて決定された焦点検出位置８１１と、ステップＳ５０７にて決定された画素領域８１２とを比較する。具体的には、ＣＰＵ１０３（演算手段１０３ｂ）は、被写体領域（図８（ｅ）、（ｆ）の焦点検出位置８１１）が撮像素子１００の第１領域を含む画素領域（図８（ｅ）、（ｆ）の画素領域８１２）に含まれているか否かを判定する。図８（ｅ）、（ｆ）において、ステップＳ５０７にて撮像素子１００から焦点検出するために第１の読出し動作を行った画素領域８１２は、ステップＳ７１９にてＡＥセンサ１３０から得られる画像８００の対応する位置に表示している。図８（ｅ）の画像の例のように、焦点検出位置８１１が画素領域８１２に含まれている場合、ステップＳ７２５へ進む。一方、図８（ｆ）の画像の例のように、被写体の移動量や撮影者の撮影方向が大きく変化し、焦点検出位置８１１が画素領域８１２に含まれていない場合、ステップＳ７２７へ進む。
【０１０４】
ステップＳ７２５において、ＣＰＵ１０３（ＡＦ演算部１１０）は、ステップＳ７１８にて撮像素子１００から得られたＡ像と、Ａ＋Ｂ像からＡ像を減算して求めたＢ像とを用いて、フォーカス駆動回路１１２に通知する駆動量を算出する。ＣＰＵ１０３が算出するために用いる画素領域８１３は、画素領域８１２のうち、焦点検出位置８１１と位置座標が一致した領域である。
【０１０５】
ここで、図８（ｃ）、（ｅ）を参照して、ステップＳ７２５における駆動量の算出に用いる画素領域について説明する。図８（ｃ）において、撮像素子１００から焦点検出するために第１の読出し動作を行った図８（ｅ）の画素領域８１２のうち駆動量の算出に用いる画素領域８１３を、ＡＥセンサ１３０から得られる画像８００の対応する位置に表示している。図８（ｃ）、（ｅ）において、ＣＰＵ１０３は、第１の読出し動作で読出した画素領域８１２のうち、ステップＳ５２２で決定した焦点検出位置８１１と位置座標が一致した画素領域８１３のＡ像とＢ像を用いて駆動量を算出するようＡＦ演算部１１０を制御する。
【０１０６】
ステップＳ７２６において、ＣＰＵ１０３は、ステップＳ７２５にて算出した駆動量を、フォーカス駆動回路１１２に通知する。ステップＳ７２７において、ＣＰＵ１０３（ＡＦ演算部１１０）は、ステップＳ７２３にてＡＦセンサ１２１から読出された画素信号を用いて、フォーカス駆動回路１１２に通知する駆動量を算出する。続いてステップＳ７２８において、ＣＰＵ１０３は、ステップＳ７２７にて算出した駆動量を、フォーカス駆動回路１１２に通知する。
【０１０７】
続いてステップＳ７２９において、ＣＰＵ１０３は、ステップＳ７２６またはステップＳ７２８にて通知した駆動量に基づいて、フォーカス駆動回路１１２を動作させ、フォーカスアクチュエータ１１４を駆動させることにより、第３レンズ群１１６を駆動する。続いてステップＳ７３０において、ＣＰＵ１０３は、ＳＷ２が押下され続けているかを検知する。ＳＷ２が押下され続けている場合、ステップＳ７１３へ進み、ステップＳ７１３〜Ｓ７２９の動作を繰り返す。一方、ＳＷ２が押下され続けていない場合、撮像動作を完了する。
【０１０８】
なお、本実施例のフローチャートでは明記していないが、全てのステップは、必ずしも前のステップが完了してから行う必要はない。例えばステップＳ７１９においてフォーカス駆動回路１１２に通知する駆動量を算出する前に、ステップＳ７２０のＡＥセンサ１３０の駆動を始めても構わない。すなわち、動作を並行させる構成としてもよい。以上のような構成とすれば、ＡＦセンサ１２１では焦点検出できない位置を焦点検出したい場合でも、撮像素子１００を用いて焦点検出することが可能となる。
【０１０９】
またステップＳ５０７、Ｓ７２１において、画素領域８１２は焦点検出位置８１１に対して所定の行数を余計に読出すように構成されるが、この行数はシステム構成が許す範囲で読出す範囲を定める構成としてもよい。例えば、連写のコマ速が落ちないようなシステム構成であれば、画素領域８１２は全画素と設定してもよい。また本実施例では、ＴＧ１０１による撮像素子１００の読出し制御は、Ａ像を読出すか否かを行単位で制御する構成としているが、これに限定さえるものではない。列単位で制御する構成でも構わないし、行または列の一部を読出す構成としてもよい。
【０１１０】
図１２を参照して、この読み出し方の例について説明する。図１２（ａ）は、Ａ像を読み出す領域を列の一部に設定した場合の説明図である。この動作は、全行において図９（ｂ）および図９（ｃ）の読み出し方を行い、かつ図９（ｂ）での水平転送動作用のパルスＨＡ（ｎ）を指定された列に対応するパルスのみ出力することで実現可能である。図１２（ｂ）は、行、列とも一部領域でのみＡ像を読み出すように設定した場合の説明図である。この動作は、選択された領域のみで図９（ｂ）および図９（ｃ）の読み出し方を行い、かつ図９（ｂ）での水平転送動作用のパルスＨＡ（ｎ）を指定された列に対応するパルスのみ出力することで実現可能である。列単位で制御する構成である場合、ステップＳ５０７およびＳ７２１において、ＣＰＵ１０３は、焦点検出位置８１１に対して列方向に前後所定の行数を余計に読出すように、画素領域８１２を決定する構成としてもよい。
【０１１１】
また本実施例では、ＡＦセンサ１２１の読出し方を、ＣＰＵ１０３（焦点検出点選択手段）により選択された焦点検出点の位置に応じて対応した画素だけ読出すような構成としているが、これに限定されるものではない。ＣＰＵ１０３により選択された焦点検出点の近傍の複数の焦点検出点に対応する複数画素を読出す構成としても構わないし、選択された焦点検出点を優先して読出して他の焦点検出点は後から読出す構成としてもよい。
【０１１２】
このように各実施例において、制御装置（ＣＰＵ１０３）は、信号取得手段１０３ａおよび演算手段１０３ｂを有する。信号取得手段１０３ａは、撮像素子１００の第１領域（焦点検出領域）から焦点検出のための第１信号対を取得し、ＡＦセンサ１２１の第２領域（焦点検出点）から焦点検出のための第２信号対を取得する。演算手段１０３ｂは、撮像素子１００の第１領域とＡＦセンサ１２１の第２領域とに基づいて、第１信号対または第２信号対を用いてデフォーカス量を演算する。
【０１１３】
好ましくは、制御装置は、被写体検出手段（ＡＥセンサ１３０）により検出された被写体領域（顔領域など）を取得する領域取得手段１０３ｃを更に有する。演算手段１０３ｂは、被写体領域と、撮像素子１００の第１領域と、ＡＦセンサ１２１の第２領域とに基づいて、第１信号対または第２信号対を用いてデフォーカス量を演算する。
【０１１４】
好ましくは、撮像素子の第１領域は、被写体領域に基づいて決定された撮像素子の所定の画素領域の一部である。またＡＦセンサの第２領域は、被写体領域に基づいて決定された、ＡＦセンサの複数の焦点検出点から選択された一つの焦点検出点である。
【０１１５】
好ましくは、撮像素子は、焦点検出のために２次元状に配列された複数の第１光電変換部および第２光電変換部の一部を読み出す第１読出し動作と、画像取得のために複数の第１光電変換部および第２光電変換部の全てを読出す第２読出し動作とを制御可能である。より好ましくは、撮像素子は、第１読出し動作を行ごとまたは列ごとに（行単位または列単位で）制御可能である。
【０１１６】
（その他の実施例）
本発明は、上述の実施例の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【０１１７】
各実施例の撮像装置によれば、ＡＦセンサを用いた焦点検出が困難な領域に被写体が存在している場合でも、撮像素子を用いた焦点検出が可能な撮像装置を提供することができる。このため各実施例によれば、高精度な焦点検出が可能な制御装置、撮像装置、制御方法、プログラム、および、記憶媒体を提供することができる。
【０１１８】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
１０３    ＣＰＵ（制御装置）
１０３ａ  信号取得手段
１０３ｂ  演算手段
【図１】
2018010213.tif 000003
【図２（ａ）】
2018010213.tif 000004
【図２（ｂ）】
2018010213.tif 000005
【図３】
2018010213.tif 000006
【図４】
2018010213.tif 000007
【図５（ａ）】
2018010213.tif 000008
【図５（ｂ）】
2018010213.tif 000009
【図６】
2018010213.tif 000010
【図７】
2018010213.tif 000011
【図８】
2018010213.tif 000012
【図９（ａ）】
2018010213.tif 000013
【図９（ｂ）】
2018010213.tif 000014
【図９（ｃ）】
2018010213.tif 000015
【図１０】
2018010213.tif 000016
【図１１】
2018010213.tif 000017
【図１２】
2018010213.tif 000018