(57)【要約】【課題】周期性パターンを有する被写体であっても、真の像ずれ量を高速に決定し、確実に合焦することができる焦点調節装置および焦点調節方法を提供する。【解決手段】撮像領域に、第１の焦点検出領域と、該第１の焦点検出領域に含まれ第１の焦点検出領域よりも狭い第２の焦点検出領域を設定し、第１の焦点検出領域の撮像データに基づいて位相差を算出し（Ｃｏｒ＿ｘ１）、第２の焦点検出領域の撮像データに基づいて位相差を算出し（Ｃｏｒ＿ｘ２）、第１の焦点検出領域の相関度に基づいて周期性被写体ではないと判別し、第２の焦点検出領域の相関度に基づいて周期性被写体と判別する場合に、第２の焦点検出領域にて検出された複数の位相差のうちで第１の焦点検出領域にて検出された位相差（Ｓｔｍｉｎ）に最も近い位相差（Ｄ１０）を選択して焦点調節動作を行う。【選択図】  図１５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズを含む撮影レンズを介して瞳分割した被写体像を受光し光電変換して撮像データを生成し、該撮像データに基づいて焦点調節動作を行う焦点調節装置において、
撮像領域にて、第１の焦点検出領域と、該第１の焦点検出領域に含まれ第１の焦点検出領域よりも狭い第２の焦点検出領域を設定する焦点領域設定手段と、
上記第１の焦点検出領域または第２の焦点検出領域の撮像データに基づいて位相差検出を行う焦点検出手段と、
上記焦点検出結果に基づいて上記被写体が周期的な像パターンを有する周期性被写体か否か判別する判別手段と、
上記焦点検出手段の位相差検出結果に基づいて焦点調節動作を行う制御手段と、
を有し、
上記制御部は、上記第１の焦点検出領域の撮像データと上記第２の焦点検出領域の撮像データに基づいてそれぞれ位相差検出を行い、上記第１の焦点検出領域について周期性被写体ではないと判別し、上記第２の焦点検出領域について周期性被写体と判別する場合に、上記第２の焦点検出領域にて検出された複数の位相差のうちで第１の焦点検出領域にて検出された位相差に最も近い位相差を選択して焦点調節動作を行う、
ことを特徴とする焦点調節装置。
【請求項２】
上記制御部は、上記第２の焦点検出領域にて検出された複数の位相差のうちで第１の焦点検出領域にて検出された位相差に最も近い位相差を選択して焦点調節動作を行った後で、上記焦点検出手段により上記第２の焦点検出領域の撮像データに基づく位相差検出の検出範囲を合焦から所定範囲内に限定して位相差検出を実行することを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
【請求項３】
上記制御部は、上記第２の焦点検出領域の撮像データに基づく位相差検出が検出不能となったことを判定する場合に、上記第１の焦点検出領域の撮像データに基づく位相差検出を実行することを特徴とする請求項２に記載の焦点調節装置。
【請求項４】
上記制御部は、上記第１の焦点検出領域の撮像データに基づいて位相差検出を行い、周期性被写体と判別する場合に、上記第２の焦点検出領域にて検出された複数の位相差の間隔に基づいて上記位相差検出の検出範囲を設定して位相差検出を行うことを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
【請求項５】
上記制御部は、上記位相差検出の検出範囲は、上記複数の位相差の間隔の内の所定数の間隔の平均値に基づいて、設定することを特徴とする請求項４に記載の焦点調節装置。
【請求項６】
上記焦点検出領域設定手段は、上記第１の焦点検出領域の位相差検出方向と異なる位相差検出方向を有する第３の焦点検出領域と、該第３の焦点検出領域に含まれ第３の焦点検出領域よりも狭く、同一の位相差検出方向を有する複数の第４の焦点検出領域を設定し、
上記判別手段は、上記第１の焦点検出領域および第３の焦点検出領域について周期性被写体か否かを判別し、
上記制御手段は、上記第１の焦点検出領域と第３の焦点検出領域の両方が周期性被写体と判別される場合に、上記第１の焦点検出領域と第３の焦点検出領域の少なくとも一方の焦点検出領域にて検出される位相差に対して、上記第１の焦点検出領域と第３の焦点検出領域の少なくとも一方に対応する上記第２の焦点検出領域または第４の焦点検出領域にて検出される位相差が最も近い位相差を選択して焦点調節を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
【請求項７】
フォーカスレンズを含む撮影レンズを介して瞳分割した被写体像を受光し光電変換して撮像データを生成し、該撮像データに基づいて焦点調節動作を行う焦点調節方法において、
撮像領域にて、第１の焦点検出領域と、該第１の焦点検出領域に含まれ第１の焦点検出領域よりも狭い第２の焦点検出領域を設定し、
上記第１の焦点検出領域または第２の焦点検出領域の撮像データに基づいて位相差検出を行い、
上記焦点検出結果に基づいて上記被写体が周期的な像パターンを有する周期性被写体か否か判別し、
上記第１の焦点検出領域の撮像データと上記第２の焦点検出領域の撮像データに基づいてそれぞれ位相差検出を行い、上記第１の焦点検出領域について周期性被写体ではないと判別し、上記第２の焦点検出領域について周期性被写体と判別する場合に、上記第２の焦点検出領域にて検出された複数の位相差のうちで第１の焦点検出領域にて検出された位相差に最も近い位相差を選択して焦点調節動作を行う、
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、フォーカスレンズを含む撮影レンズを有し、この撮影レンズを介して瞳分割した被写体像を受光して像データを生成し、この像データに基づいて焦点調節を行う焦点調節装置および焦点調節方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮影レンズを介して瞳分割した被写体像を受光して像データを生成し、この像データを用いて相関演算を行い、位相差を求め合焦位置に駆動する位相差ＡＦ方式の焦点調節装置が知られている。この位相差ＡＦ方式では、被写体像に周期性パターンが有る場合には、複数の合焦候補点が算出され、真の合焦目標位置を検出することができず、偽合焦が起きてしまうことがある。
【０００３】
そこで、特許文献１に記載の焦点検出装置は、撮影画像のコントラスト評価値に基づいて、レンズ駆動の目標方向や目標位置を設定している。また、特許文献２には、異なる広さの焦点検出領域について像ずれ量を検出し、偽合焦か否かを判断している。すなわち、像ずれ量を求める相関演算を、焦点検出領域と該範囲を所定の部分領域に分割している。そして、各部分領域の相関演算で最も信頼性の高い部分領域を選択し、該部分領域の像ずれ量Ｐｗと焦点検出領域の像ずれ量Ｐｓの差異が所定量以内であれば、該部分領域の像ずれ量が偽合焦ではないと判断し、像ずれ量から算出したデフォーカス量に従って合焦駆動を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−０１４８０２号公報
【特許文献２】特開２０１３−２１８０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の焦点調節装置では、１ｓｔレリーズ後に大デフォーカス状態から合焦近傍まで寄り付くことは可能である。しかし、現在のフォーカスレンズ位置から合焦候補点毎にレンズ駆動する必要があるため、合焦するまでに時間がかかってしまう。また、コンティニアスＡＦに設定されている場合、１ｓｔレリーズ保持中においては、被写体が動くとコントラスト評価値も変化してしまい、再度コントラストピークを見つけるために何度もフォーカスレンズを駆動しなければならず、迅速に真の合焦位置を選択することは困難である。
【０００６】
また、特許文献２に記載の焦点調節装置では、焦点検出領域を撮像面のほぼ全ての領域が含まれるほど広く定めた場合に、被写体が繰り返しパターンを持っていても、周期性以外の被写体も領域に含まれる可能性が高く、周期性パターンの影響を受けることが少なくなる。しかし、極めて広く定めた焦点検出領域では、相関演算を行う範囲も広くなり、演算回路の規模が増大し、コストがかかってしまう。また、演算処理時間も長くなり、高速連写を行う際にＡＦシステムが追従することができなくなってしまう。演算量を減らすために移動平均処理を行うことが考えられるが、この場合、領域の大きさを減らすと誤差が含まれるようになり、検出される像ずれ量の精度が悪くなってしまう。
【０００７】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、周期性パターンを有する被写体であっても、真の像ずれ量を高速に決定し、確実に合焦することができる焦点調節装置および焦点調節方法を提供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第１の発明に係る焦点調節装置は、フォーカスレンズを含む撮影レンズを介して瞳分割した被写体像を受光し光電変換して撮像データを生成し、該撮像データに基づいて焦点調節動作を行う焦点調節装置において、撮像領域にて、第１の焦点検出領域と、該第１の焦点検出領域に含まれ第１の焦点検出領域よりも狭い第２の焦点検出領域を設定する焦点領域設定手段と、上記第１の焦点検出領域または第２の焦点検出領域の撮像データに基づいて位相差検出を行う焦点検出手段と、上記焦点検出結果に基づいて上記被写体が周期的な像パターンを有する周期性被写体か否か判別する判別手段と、上記焦点検出手段の位相差検出結果に基づいて焦点調節動作を行う制御手段と、を有し、上記制御部は、上記第１の焦点検出領域の撮像データと上記第２の焦点検出領域の撮像データに基づいてそれぞれ位相差検出を行い、上記第１の焦点検出領域について周期性被写体ではないと判別し、上記第２の焦点検出領域について周期性被写体と判別する場合に、上記第２の焦点検出領域にて検出された複数の位相差のうちで第１の焦点検出領域にて検出された位相差に最も近い位相差を選択して焦点調節動作を行う。
【０００９】
第２の発明に係る焦点調節装置は、上記第１の発明において、上記制御部は、上記第２の焦点検出領域にて検出された複数の位相差のうちで第１の焦点検出領域にて検出された位相差に最も近い位相差を選択して焦点調節動作を行った後で、上記焦点検出手段により上記第２の焦点検出領域の撮像データに基づく位相差検出の検出範囲を合焦から所定範囲内に限定して位相差検出を実行する。
第３の発明に係る焦点調節装置は、上記第２の発明において、上記制御部は、上記第２の焦点検出領域の撮像データに基づく位相差検出が検出不能となったことを判定する場合に、上記第１の焦点検出領域の撮像データに基づく位相差検出を実行する。
【００１０】
第４の発明に係る焦点調節装置は、上記第１の発明において、上記制御部は、上記第１の焦点検出領域の撮像データに基づいて位相差検出を行い、周期性被写体と判別する場合に、上記第２の焦点検出領域にて検出された複数の位相差の間隔に基づいて上記位相差検出の検出範囲を設定して位相差検出を行う。
第５の発明に係る焦点調節装置は、上記第１の発明において、上記制御部は、上記位相差検出の検出範囲は、上記複数の位相差の間隔の内の所定数の間隔の平均値に基づいて、設定する。
【００１１】
第６の発明に係る焦点調節装置は、上記第４の発明において、上記焦点検出領域設定手段は、上記第１の焦点検出領域の位相差検出方向と異なる位相差検出方向を有する第３の焦点検出領域と、該第３の焦点検出領域に含まれ第３の焦点検出領域よりも狭く、同一の位相差検出方向を有する複数の第４の焦点検出領域を設定し、上記判別手段は、上記第１の焦点検出領域および第３の焦点検出領域について周期性被写体か否かを判別し、上記制御手段は、上記第１の焦点検出領域と第３の焦点検出領域の両方が周期性被写体と判別される場合に、上記第１の焦点検出領域と第３の焦点検出領域の少なくとも一方の焦点検出領域にて検出される位相差に対して、上記第１の焦点検出領域と第３の焦点検出領域の少なくとも一方に対応する上記第２の焦点検出領域または第４の焦点検出領域にて検出される位相差が最も近い位相差を選択して焦点調節を行う。
【００１２】
第７の発明に係る焦点調節方法は、フォーカスレンズを含む撮影レンズを介して瞳分割した被写体像を受光し光電変換して撮像データを生成し、該撮像データに基づいて焦点調節動作を行う焦点調節方法において、撮像領域にて、第１の焦点検出領域と、該第１の焦点検出領域に含まれ第１の焦点検出領域よりも狭い第２の焦点検出領域を設定し、上記第１の焦点検出領域または第２の焦点検出領域の撮像データに基づいて位相差検出を行い、上記焦点検出結果に基づいて上記被写体が周期的な像パターンを有する周期性被写体か否か判別し、上記第１の焦点検出領域の撮像データと上記第２の焦点検出領域の撮像データに基づいてそれぞれ位相差検出を行い、上記第１の焦点検出領域について周期性被写体ではないと判別し、上記第２の焦点検出領域について周期性被写体と判別する場合に、上記第２の焦点検出領域にて検出された複数の位相差のうちで第１の焦点検出領域にて検出された位相差に最も近い位相差を選択して焦点調節動作を行う。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、周期性パターンを有する被写体であっても、真の像ずれ量を高速に決定し、確実に合焦することができる焦点調節装置および焦点調節方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るカメラの主として電気的構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るカメラのＡＦ演算部の詳細を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るカメラの撮像素子の位相差ＡＦ検出用画素と撮像用画素からなる画素の配置を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るカメラの撮像素子の１つの測距エリアの拡大図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るカメラにおける測距方法を説明する図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るカメラにおける測距方法を説明する図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、相関演算結果を示すグラフである。
【図８】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、周期性被写体を測距する場合の相関演算方法と、相関演算結果を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、焦点検出領域を投影した被写体を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、１ｓｔレリーズ後のフォーカスレンズ軌跡を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、広い焦点検出領域（ｘ１）における像ずれ量の算出を示すグラフである。
【図１２】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、広い焦点検出領域（ｘ１）の画像信号を示すグラフである。
【図１３】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、広い焦点検出領域（ｘ１）における第２像ずれ量を示すグラフである。
【図１４】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、通常の焦点検出領域と広焦点検出領域の関係を示す図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、相関演算の結果を示すグラフである。
【図１６】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、通常の焦点検出領域（ｘ２）の像ずれ量算出結果を示すグラフである。
【図１７】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、通常の焦点検出領域（ｘ２）の像ずれ量算出を示す図である。
【図１８Ａ】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、クロス測距の場合の像ずれ量の選択を示す図である。
【図１８Ｂ】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、クロス測距の場合の像ずれ量の選択を示す図である。
【図１８Ｃ】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、クロス測距の場合の像ずれ量の選択を示す図である。
【図１８Ｄ】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、クロス測距の場合の像ずれ量の選択を示す図である。
【図１８Ｅ】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、クロス測距の場合の像ずれ量の選択を示す図である。
【図１９】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、狭い焦点検出領域（ｘ３）の像ずれ量算出結果を示すグラフである。
【図２０】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、狭い焦点検出領域（ｘ３）の像ずれ量算出を示す図である。
【図２１Ａ】本発明の一実施形態に係るカメラの動作を示すフローチャートである。
【図２１Ｂ】本発明の一実施形態に係るカメラの動作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】
【００１５】
以下、図面に従って本発明を適用したデジタルカメラ（以下、「カメラ」と略記する）を用いて好ましい実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るカメラの主として電気的構成を示すブロック図である。本実施形態に係るカメラは、交換レンズ鏡筒１０とカメラ本体２０から構成されている。本実施形態においては、交換レンズ鏡筒１０とカメラ本体２０を別体に構成しているが、一般的なコンパクトカメラのように一体に構成しても勿論かまわない。また、本実施形態に係るカメラは、フォーカスレンズを含む撮影レンズを介して瞳分割した被写体像を受光し光電変換して撮像データを生成し、該撮像データに基づいて焦点調節動作を行う（図３〜図７参照）。
【００１６】
交換レンズ鏡筒１０内には、撮影レンズ１１が配置されている。撮影レンズ１１は、被写体Ｓの光学像を形成するためのフォーカスレンズを含む複数の光学レンズから構成される。また、交換レンズ鏡筒１０内には、アクチュエータ１２およびレンズ制御部１３が設けられている。
【００１７】
レンズ制御部１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、周辺回路、およびプログラム等を記憶したメモリを有する。レンズ制御部１３は、カメラ本体２０内のＡＦ演算部２３から、デフォーカス量を受信し、これらの情報に基づいて、アクチュエータ１２の制御を行う。アクチュエータ１２は、撮影レンズ１１内のフォーカスレンズを光軸方向に移動し、ピント合わせを行う。なお、フォーカスレンズの位置は、レンズ位置検出部（不図示）によって検出され、通信部（不図示）を介してカメラ本体２０に送信される。
【００１８】
カメラ本体２０内には、撮像素子２１、画像処理部２２、ＡＦ演算部２３、記録部２４が設けられている。撮像素子２１は、撮影レンズ１１の光軸上であって、被写体像の結像位置付近に配置されている。
【００１９】
撮像素子２１は、被写体像（光学像）を電気信号に変換する光電変換部を有する複数の画素を備えている。複数の画素は、画素へ入射する光束の入射方向を制限するよう構成された位相差ＡＦ検出用画素（「焦点検出用画素」または「測距画素」とも称す）と、画素へ入射する光束が位相差ＡＦ検出用画素よりも制限されないように構成された撮像用画素を含み、複数の画素は２次元的に配列されている。撮像素子２１の位相差ＡＦ検出用画素および撮像用画素の配置については、図３および図４を用いて後述する。
【００２０】
撮像素子２１は、位相差ＡＦ検出用画素と撮像用画素から出力される画素値を画像処理部２２およびＡＦ演算部２３に出力する。画像処理部２２は、画像処理回路を有し、画素値の内、撮像用画素からの画素値を入力し、ライブビュー表示用画像および記録用画像のための画像処理を行う。また、画像処理部２２は、記録用に処理された画像データを記録部２４に出力する。記録部２４は、電気的書き換え可能な不揮発性メモリを有し、記録用の画像データを入力し、記録する。また、画像処理部２２は、画素値を用いて、被写体の顔を検出し、この顔の中心座標位置を出力し、また顔の中の目等の器官を検出し、この器官の特定座標位置を出力する。また、画像処理部２２は、画素値を用いて、被写体追尾を行う。
【００２１】
ＡＦ演算部２３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、周辺回路、およびプログラム等を記憶したメモリを有する。ＡＦ演算部２３は、画素値の内、位相差ＡＦ検出用画素からの画素値を入力し、位相差ＡＦに基づくＡＦ演算を行う。ＡＦ演算にあたって、画像処理部２２から取得した中心座標位置、特定座標位置に基づいて、位相差ＡＦ検出用画素の位置に対応する測距エリアを設定し、この設定した測距エリアについて、デフォーカス量やコントラスト評価値を演算する。この演算されたデフォーカス量やコントラスト評価値に基づいて、撮影レンズ１１内のフォーカスレンズを合焦位置に駆動させる。また、ＡＦ演算部２３は、被写体が周期性の場合には、真の合焦位置に駆動できるようにデフォーカス量を演算するための相関度の極値の選択を行う。
【００２２】
ＡＦ演算部２３は、焦点検出手段の位相差検出結果に基づいて焦点調節動作を行う制御手段として機能する（例えば、図２１ＢのＳ２３参照）。また、この制御部は、第１の焦点検出領域（例えば、図９の焦点検出領域ｘ１）の撮像データと第２の焦点検出領域（例えば、図９の焦点検出領域ｘ２）の撮像データに基づいてそれぞれ位相差検出を行い、第１の焦点検出領域について周期性被写体ではないと判別し、第２の焦点検出領域について周期性被写体と判別する場合（例えば、図２１ＡのＳ３Ｙｅｓ→Ｓ５→Ｓ７Ｎｏ）に、第２の焦点検出領域にて検出された複数の位相差のうちで第１の焦点検出領域にて検出された位相差に最も近い位相差を選択して焦点調節動作を行う（例えば、図１５、図２１ＡのＳ９、Ｓ１５参照）。
【００２３】
また、制御手段は、第２の焦点検出領域にて検出された複数の位相差のうちで第１の焦点検出領域にて検出された位相差に最も近い位相差を選択して焦点調節動作を行った後で、焦点検出手段により第２の焦点検出領域の撮像データに基づく位相差検出の検出範囲を合焦から所定範囲内に限定して位相差検出を実行する（例えば、図１９、図２１ＢのＳ２７参照）。
【００２４】
また、制御手段は、第２の焦点検出領域の撮像データに基づく位相差検出が検出不能となったことを判定する場合に、第１の焦点検出領域の撮像データに基づく位相差検出を実行する（例えば、図２１ＢのＳ２９Ｎｏ→図２１ＡのＳ１）。また、制御手段は、第１の焦点検出領域の撮像データに基づいて位相差検出を行い、周期性被写体と判別する場合に（例えば、図２１ＡのＳ５→Ｓ７Ｙｅｓ）、第２の焦点検出領域にて検出された複数の位相差の間隔に基づいて位相差検出の検出範囲を設定して位相差検出を行う（例えば、図１９、図２１ＢのＳ２７参照）。
【００２５】
次に、図２を用いてＡＦ演算部２３の詳細について説明する。画素値２１ａは、撮像素子２１から出力された画素値であり、ＳＤＲＡＭ（不図示）等に一時記憶される。
【００２６】
また、画像処理部２２内には、顔検出回路を有する顔検出部２２ａが設けられている。この顔検出部２２ａは、撮像素子２１からの撮像用画素の画素値に基づいて、被写体像の中に顔があるか否かを判定し、顔が含まれている場合には、その位置（中心座標位置）や大きさ等を検出する。さらに、右目、左目、鼻等の器官の検出を行い、その器官の特定座標位置も検出する。顔検出部２２ａで検出された中心座標や特定座標位置は、ＡＦ演算部２３内のＡＦ測距点設定部３３に出力する。
【００２７】
また、画像処理部２２内には、追尾回路を有する追尾部２２ｂが設けられている。この追尾部２２ｂは、撮像素子２１からの撮像用画素の画素値に基づいて、被写体の追尾を行う。例えば、顔検出部２２ａによって検出された顔の位置や、撮影者によって指定された被写体の位置について、撮像素子２１から画素値が出力されるたびに、画素値を比較することにより、同一の被写体がどこに移動したかを検出し、これによって追尾を行う。追尾部２２ｂによって検出された追尾対象の中心座標や特定座標位置は、ＡＦ演算部２３内のＡＦ測距点設定部３３に出力する。
【００２８】
ＡＦ測距点設定部３３は、顔検出部２２ａまたは追尾部２２ｂで検出された中心座標位置や特定座標位置に基づいて、これに対応する測距点を設定する。撮像素子２１は複数の測距点に分けられており、この複数の測距点の中から、中心座標位置や特定座標位置の近傍にある測距点を設定し、設定した各測距点の中心座標を、測距エリア設定部３５およびコントラスト評価値演算部３６に出力する。なお、測距点は、ユーザが手動で設定するようにしても勿論かまわない。
【００２９】
位相差画素生成部３４は、画素値２１ａの内、位相差ＡＦ検出用画素の画像データを入力し、位相差ＡＦ検出用の画素列を生成し、デフォーカス量演算部／信頼性評価部３７および周期性被写体対策部３８（測距点決定部ともいう）に出力する。
【００３０】
デフォーカス量演算部／信頼性評価部３７は、位相差ＡＦ検出用の画素列の画像データを入力し、位相差ＡＦ法によってデフォーカス量を演算し、各測距エリアのデフォーカス量を周期性被写体対策部３８に出力する。デフォーカス量演算部／信頼性評価部３７は、像データに基づいて相関度が高い極値を検出する位相差検出部として機能する。位相差ＡＦによるデフォーカス量の演算および信頼性の判定については、図５ないし図７を用いて後述する。デフォーカス量演算部／信頼性評価部３７は、第１の焦点検出領域または第２の焦点検出領域の撮像データに基づいて位相差検出を行う焦点検出手段として機能する。
【００３１】
測距エリア設定部３５は、ＡＦ測距点設定部３３からの各測距エリアの中心座標を入力し、測距エリアを設定し、周期性被写体対策部３８に出力する。測距エリア設定部３５は、撮像領域にて、第１の焦点検出領域と、該第１の焦点検出領域に含まれ第１の焦点検出領域よりも狭い複数の第２の焦点検出領域を設定する焦点領域設定手段として機能する（図９の広い焦点検出領域ｘ１、通常の焦点検出領域ｘ２、図２１ＡのＳ１とＳ５参照）。
【００３２】
コントラスト評価値演算部３６は、画素値２１ａから撮像用画素からの画素値を入力し、また、ＡＦ測距点設定部３３から各測距エリアの中心座標を入力する。これらの情報を用いて、コントラスト評価値の演算を行い、周期性被写体対策部３８に各測距エリアのコントラスト評価値を出力する。このコントラスト評価値は撮像用画素からの画素値を用いて演算するため、演算時間はかかるが精度のより高いコントラスト値を求めることができる。
【００３３】
周期性被写体対策部３８は、前述したように、測距エリア、各測距エリアのコントラスト評価値、各測距エリアのデフォーカス量、左右開口ＡＦ画素列を入力し、設定された測距エリアにおいて、周期性の被写体であっても適切な合焦点が得られるように、デフォーカス量を算出する。周期性被写体対策部３８は、位相差検出部により相関度が高い極値が複数個検出された場合に周期性被写体と判定する周期性被写体判定部として機能する。本実施形態における周期性被写体対策について、図８ないし図２１Ｂを用いて後述する。周期性被写体対策部３８は、焦点検出結果に基づいて被写体が周期的な像パターンを有する周期性被写体か否か判別する判別手段として機能する（図８、図２１ＡのＳ３、Ｓ７参照）。
【００３４】
次に、撮像素子２１および測距エリアについて、図３および図４を用いて説明する。図３に示す例では、撮像素子２１は、列方向Ｘ１−Ｘ７、行方向Ｙ１−Ｙ７に分割され、これらの４９エリアの１つ１つが、測距エリアになる。符号２１ｂで示すエリアは、（Ｘ１、Ｙ１）で表す。各エリアの各測距エリアの中心点２１ｃを測距エリアの中心座標とする。
【００３５】
図４は、１つの測距エリアの画素の配置例を示す。図３に示した各測距エリアの内部は、図４に示すように、位相差ＡＦ検出用画素と撮像用画素から構成されている。図４において、四角が１つの画素を表す。四角の中の左半分または右半分が黒色で塗りつぶされている画素が位相差ＡＦ検出画素であり、四角の中が何も塗りつぶされていない画素が撮像用画素である。
【００３６】
図４に示す測距エリアの中に、左開口位相差ＡＦ検出用画素２１ｄ、撮像用画素２１ｅ、右開口位相差ＡＦ用画素２１ｆが交互に並んでいる。すなわち、一番左側の列では、Ｌ１１、Ｌ２１、Ｌ３１、Ｌ４１が左開口位相差ＡＦ用画素２１ｄであり、Ｒ１１、Ｒ２１、Ｒ３１、Ｒ４１が右開口位相差ＡＦ画素２１ｆであり、これらの間に撮像用画素２１ｅが並んでいる。そして、一番左側から２列目は、撮像用画素２１ｅのみである。以後、位相差ＡＦ検出用画素を含む列と、撮像用画素のみからなる列が交互に繰り返して配置される。
【００３７】
なお、本実施形態においては、位相差ＡＦ検出用画素を含む列と撮像用画素のみからなる列が１列おきであったが、位相差ＡＦ検出用画素を含む列と位相差ＡＦ検出用画素を含む列の間に２列以上の撮像用画素のみからなる列を配置するようにしても勿論かまわない。
【００３８】
位相差画素生成部３４（図２参照）によって生成されるＡＦ画素列は、各画素列毎に、左開口ＡＦ検出用画素からの画素値の平均値、または右開口ＡＦ検出用画素からの画素値の平均値を算出する。本実施形態においては、各画素列は４画素となることから、各画素列毎に加算した上で、４で除算している。すなわち、以下のような演算によって生成される。
【００３９】
左開口ＡＦ検出用画素列：
Ｌ１＝（Ｌ１１＋Ｌ２１＋Ｌ３１＋Ｌ４１）／４
Ｌ２＝（Ｌ１２＋Ｌ２２＋Ｌ３２＋Ｌ４２）／４
Ｌ３＝（Ｌ１３＋Ｌ２３＋Ｌ３３＋Ｌ４３）／４
・・・
Ｌｎ＝（Ｌ１（ｎ）＋Ｌ２（ｎ）＋Ｌ３（ｎ）＋Ｌ４（ｎ））／４
【００４０】
右開口ＡＦ検出用画素列：
Ｒ１＝（Ｒ１１＋Ｒ２１＋Ｒ３１＋Ｒ４１）／４
Ｒ２＝（Ｒ１２＋Ｒ２２＋Ｒ３２＋Ｒ４２）／４
Ｒ３＝（Ｒ１３＋Ｒ２３＋Ｒ３３＋Ｒ４３）／４  
・・・
Ｒｎ＝（Ｒ１（ｎ）＋Ｒ２（ｎ）＋Ｒ３（ｎ）＋Ｒ４（ｎ））／４
【００４１】
また、図４に示す例では、左上座標は（Ｘ１，Ｙ１）であり、右下座標は（Ｘｒ，Ｙｒ）であり、測距エリア中心座標２１ｃは（Ｘｋ，Ｙｋ）である。測距エリアの中心座標（Ｘｃ［ｋ］，Ｙｃ［ｋ］）は、顔中心座標／特定座標（Ｘｃｏ，Ｙｃｏ）から各々測距エリア毎に任意の長さ（ａ［ｋ］，ｂ［ｋ］）を付加した位置（本実施形態においては、ｋ＝１〜７）となるので、
Ｘｃ［ｋ］＝Ｘｃｏ＋ａ［ｋ］、  Ｙｃ［ｋ］＝Ｙｃｏ＋ｂ［ｋ］
となる。なお、ｋは測距エリアの番号であり、ｋ＝０、１、２、・・・・、Ａｒｅａ＿ｎｕｍ−１  （Ａｒｅａ＿ｎｕｍ：測距エリア数）とする。
【００４２】
デフォーカス量演算部／信頼性評価部３７は、測距エリアの中心（Ｘｃ［ｋ］，Ｙｃ［ｋ］）から（ｃ［ｋ］，ｄ［ｋ］）（ｃ［ｋ］、ｄ［ｋ］は、各エリアごとに予め決めた数値、相関演算のｘ、ｙ方向範囲）加減算し、左上座標（Ｘ１［ｋ］，Ｙ１［ｋ］）＝（Ｘｃ［ｋ］−ｃ［ｋ］，Ｙｃ［ｋ］−ｄ［ｋ］）、右下座標（Ｘｒ［ｋ］，Ｙｒ［ｋ］）＝（Ｘｃ［ｋ］＋ｃ［ｋ］，Ｙｃ［ｋ］＋ｄ［ｋ］）を定義し、この範囲内において、図５ないし図７を用いて説明する位相差ＡＦに基づくデフォーカス量を求める演算を行う。
【００４３】
図６は、位相差ＡＦの測距原理を示す図である。撮影レンズ１１の光束中に右開口Ｒと左開口Ｌを設け、撮像素子２１上で右開口Ｒのみの光束に基づく画素出力に相当する像ＯＲと、左開口Ｌのみの光束に基づく画素出力に相当する像ＯＬを比較すると、ピントが合っていない場合には、両像ＯＲ、ＯＬはシフト量ＺＲ分だけずれている。また、デフォーカス量ｄだけ離れた合焦位置では、両像ＩＮは一致している。したがって、シフト量ＺＲを求め、シフト量ＺＲに基づいてデフォーカス量ｄを求め、デフォーカス量ｄに基づいて撮影レンズ１１を合焦位置に移動させればよい。なお、図６中の符号Ｇは、左右開口の重心間の距離を示し、Ｆは、撮像面から瞳までの距離を示す。
【００４４】
図５（ａ）（ｂ）は、左開口位相差ＡＦ検出用画素列Ｌ１〜Ｌ（ｎ）の配列位置と対応する画素値（画素エッジ成分）を示す（図６の像ＯＬに相当する）。また図５（ｃ）（ｄ）は、右開口位相差ＡＦ検出用画素列Ｒ１〜Ｒ（ｎ）の配列位置と対応する画素値（画素エッジ成分）を示す（図６の像ＯＲに相当する）。これから、左右開口の画素列に投影された被写体像の相関を求める。被写体像の形状が最も類似している位相差ＡＦ検出用画素位置の差がシフト量（視差）ＺＲとなる。
【００４５】
シフト量は、例えば、左開口の画素列に対応するウインドウを固定し、右開口の画素列に対応するウインドウを１画素ずつずらし、右開口の画素列に対応するウインドウについて移動し終わると、次に、右開口の画素列に対応するウインドウを固定し、左開口の画素列に対応するウインドウを１画素ずつずらす。このときのウインドウ内の左開口位相差ＡＦ検出用画素値と右開口位相差ＡＦ検出用画素の差分の累積値から評価値Ｆｍを求める。この評価値Ｆｍが最小値となるときのずらし量がシフト量ＺＲである。
【００４６】
図７は、評価値Ｆｍが最小値となる付近における位相差ＡＦ検出用画素の位置とＦｍを示すグラフである。このグラフで位相差ＡＦ検出用画素の位置がｍｉｎにおいて評価値Ｆｍは最小となっている。ここで、評価値Ｆｍは離散的なデータであるので、最小値近傍の複数の評価値Ｆｍを用いて補間処理を行い、真の最小値を求めてシフト量ＺＲを算出する。
【００４７】
シフト量ＺＲを求めると、シフト量ＺＲからデフォーカス量ｄは下記式（１）により算出できる。すなわち、図６に示した関係から、
Ｇ：ＺＲ＝Ｆ＋ｄ：ｄ
（Ｆ＋ｄ）＊ＺＲ−ｄＧ＝０
ｄ＝Ｆ＊ＺＲ／（Ｇ−ＺＲ）  ・・・（１）
ここで、ｄ：デフォーカス量
Ｆ：撮像素子から瞳までの距離
ＺＲ：シフト量
Ｇ：左右開口の重心間の距離
【００４８】
デフォーカス量演算部／信頼性評価部３７は、位相差ＡＦの信頼値として、評価値Ｆｍの相関度傾きＦｓを使用する。すなわち、図７に示す例において、評価値Ｆｍの最小値（ＦＭＩＮ）とこの最小値の前後の２個のＦｍのうちで大きい方の評価値ＦＭを通る直線の傾きＦｓ［ｋ］を、信頼性を表す信頼性評価値として演算し、出力する。傾きＦｓ［ｋ］で近似した極小値ａｎｓ１が、左開口と右開口の２像が最も相関が高くなるシフト量を示し、この値が２像間値となる。上記（１）式のＺＲにシフト量ａｎｓ１を代入し、デフォーカス量ｄを算出する。
【００４９】
次に、図８を用いて、周期性被写体を位相差ＡＦ法によって測距した場合について説明する。図８（ａ）は、周期性被写体の画素エッジ成分（画素出力）の一例を示す。図８（ａ）において、上段は、横軸にＡＦ画素位置をとり、縦軸に左開口のＡＦ画素列の画素エッジ成分の変化を示す。また、下段は、横軸にＡＦ画素位置をとり、縦軸に右開口のＡＦ画素列の画素エッジ成分の変化を示す。
【００５０】
周期性被写体であることから、右開口のＡＦ画素列も左開口の画素列もいずれも画素エッジ成分が周期的に同じパターンとなる。このため、図８（ａ）に示すように、左開口のＡＦ画素列のウインドウＷＲを固定し、右開口のＡＦ画素列のウインドウＷＬ１で相関演算を行うとシフト量はｚ１となり、ウインドウＷＬ２で相関演算を行うとシフト量はｚ２となり、ウインドウＷＬ３で相関演算を行うとシフト量ｚ３となる。
【００５１】
図８（ａ）に示すように、ウインドウＷＬ１〜ＷＬ３を順次移動させながら、評価値を求めると、図８（ｂ）に示すように、評価値はシフト量ｚ１、ｚ２、ｚ３で極小値となる。このように、極小値が複数、検出されると、どれが真の極小値（すなわち、真の合焦点に対応するシフト量）かが判断できず、位相差ＡＦ方式の測距が困難となる。そこで、本実施形態においては、周期性被写体であることを検出した場合には、真の極小値を見出すためのアルゴリズムを実行するようにしている。そのため、まず、周期性被写体であるか否かを検出する。
【００５２】
本実施形態における周期性被写体の検出方法としては、下記の（Ａ１）〜（Ａ３）の３点に基づいて行う。
（Ａ１）相関度を示す評価値の極小値の総数（が２個以上）
（Ａ２）相関度を示す評価値の最大値Ｆｍａｘと最小値Ｆｍｉｎの差分が、閾値α以上
（Ａ３）相関度を示す評価値の極小値が閾値β未満
【００５３】
本実施形態においては、上記（Ａ１）〜（Ａ３）の条件の全てを満たした場合に周期性被写体と判定するが、この内の条件のいずれかを省略し、また他の条件を追加してもよい。また、閾値α、βは予め指定した固定値でもよく、また外部から指定してもよく、さらに他の要素に応じて変更可能としてもよい。
【００５４】
次に、図９ないし図２１Ｂを用いて、周期性の被写体と検出された場合に行う真の合焦位置を検出する方法について説明する。
【００５５】
図９は、被写体側に投影した焦点検出範囲を示す。図９において、ｘ４は測距中心であり、ｘ１〜ｘ３は焦点検出領域の範囲を示す。焦点検出領域ｘ１は、焦点検出領域の中では一番広く、焦点検出領域ｘ２は通常の焦点検出領域であり、焦点検出領域ｘ３は狭い焦点検出領域である。なお、図９において、広い検出領域ｘ１の中に通常焦点検出領域ｘ２と狭い焦点検出領域ｘ３はそれぞれ１つしか設定されていないが、実際には、複数の通常焦点検出領域ｘ２が設定可能であり、顔検出やユーザの手動設定等に基づいていずれか１つの通常の焦点検出領域ｘ２が設定される。また、通常の焦点検出領域ｘ２が設定されるとこの中に狭い焦点検出領域ｘ３が設定される。
【００５６】
ユーザがレリーズ釦を半押しすると（１ｓｔレリーズと称す）、カメラのＡＦ演算部２３は、焦点検出を行い、合焦状態となるように焦点調節を行う。図１０は、１ｓｔレリーズがなされてから合焦状態になるまでのフォーカスレンズの駆動軌跡を示す。図１０に示す例は、時刻ｔ１で１ｓｔレリーズがなされると（後述する（ａ）の大デフォーカス状態）、時刻ｔ２で合焦近傍に達し（後述する（ｂ）の合焦近傍状態）、時刻ｔ３から合焦状態となり、１ｓｔレリーズ保持状態が維持された状態で後述するＣ−ＡＦ（コンティニュアスＡＦ）モードの場合、合焦状態（合焦範囲内）追従する（後述する（ｃ）の合焦追従状態）。以下、各（ａ）〜（ｃ）状態について説明する。なお、Ｃ−ＡＦモードではなく、Ｓ−ＡＦ（シングルＡＦ）モードの場合は、合焦となった時刻ｔ３でフォーカスレンズの移動を停止する。
【００５７】
（ａ）大デフォーカス状態
１ｓｔレリーズが押し下げられた時刻ｔ１から時刻ｔ２までであり、この期間は大デフォーカス状態である。１ｓｔレリーズ押下直後は、図９に示す広い焦点検出領域ｘ１における位相差検出画素からの画素信号に基づいて像ずれ量を算出することにより、最至近に存在する被写体（図９に示す例ではバス）へと寄り付く（時刻ｔ２にて最至近に位置する被写体（バス）が合焦に近づく）。
【００５８】
図１１に、広い焦点検出領域ｘ１において算出した像ずれ量（デフォーカス量）の結果を示す。図１１は、横軸は像ずれ量（デフォーカス量）であり、縦軸は相関度（評価値）である。図９に示すバスの例では、窓の縦枠が周期性を有するために、像ずれ量も周期性を持ち、相関度が極値を有する像ずれ量が複数ある。このなかで像ずれ量Ｄ１が極小値であり、このときの像ずれ量Ｄ１に応じてフォーカスレンズを移動させれば、合焦近傍状態になる。
【００５９】
しかし、像ずれ量Ｄ１を検出にあたって、広い焦点検出領域ｘ１であっても、被写体が全面で周期性パターンを持つことがある。この場合は、特許文献１に開示されるようなコントラスト評価値を使った方法を実行する等によって、合焦近傍へと寄り付くことができる。
【００６０】
しかし、特許文献１に記載の方法では前述のように時間が掛かってしまう。そこで、演算処理時間の高速化を図り、合焦近傍状態に迅速に移動させるために、図１２に示すように、隣接する４画素の画素値を加算し、４画素の画素値を平均化した画像信号を用いて、像ずれ量を算出する方法が考えられる。図１２では、画素Ｐｘ１〜Ｐｘ４の画素値を加算し、平均化した画素Ｐａｖｘ１の画素値に置き換えている。この処理によって、画素の数は１／４に減り、このため演算処理の対象となる画素の数が減るので、演算処理時間が高速化される。しかし、４画素の画素値を平均化することにより、誤差が含まれ、焦点検出精度が悪くなってしまう。
【００６１】
そこで、広い焦点検出領域ｘ１から検出精度の悪い像ずれ量を直接検出するのではなく、下記に説明するように、広い焦点検出領域ｘ１よりも狭い通常の焦点検出領域ｘ２から像ずれ量を検出する。通常の焦点検出領域ｘ２から像ずれ量を検出することにより、精度を向上させることができる。
【００６２】
本実施形態においては、移動平均化した画素値を用いて、広い焦点検出領域ｘ１から図１３に示すような像ずれ量に対する相関度を算出し（図１３中の相関ラインＣｏｒ＿ｘ１）、これから得られた相関度が最小である最小像ずれ量Ｓｔｍｉｎと、相関度がこの次に小さい像ずれ量（第２像ずれ量Ｓｔｍｉｎ２）を用いて、仮の合焦位置を決め、これから真の合焦位置を算出する。すなわち、広い焦点検出領域ｘ１における最小像ずれ量Ｓｔｍｉｎの相関度と第２像ずれ量Ｓｔｍｉｎ２の相関度（第２極小値）の関係が以下の条件式（１）を満たす場合、該最小像ずれ量Ｓｔｍｉｎを、真の合焦位置の近傍値とし、これを仮の合焦位置（Ext_el_dat_near_cyc）とする。
【００６３】
第２極小値の判別条件式：
if（f_local_min_ext[1]）  > ｛ f_local_min_ext[0] + （fmax_ext - f_local_min_ext[0]） ＊FLUCTUATION_RATE ）｝  ・・・（１）
f_local_min_ext［］は広い焦点検出領域ｘ１の像ずれ量に対応する相関度である。fmax_extは相関度の最大値である。FLUCTUATION_RATEは定数である。また、＊は乗算を意味する。図１３に示す例では、f_local_min_ext[]は相関度が小さい順に配列のインデックス０、１、２、・・・に並べられているものとする。
【００６４】
図１４は、通常の焦点検出領域ｘ２と広い焦点検出領域ｘ１で設定した領域の大きさの関係を示す一例である。なお、図１４において、複数の縦の黒線Ｏｂは、周期性の被写体を示す。
【００６５】
図１５は、図１４に示すような被写体と焦点検出領域ｘ１および焦点検出領域ｘ２を設定した場合の像ずれ量と相関度の関係の一例を示すグラフである。図１５において、横軸は像ずれ量を示し、縦軸は相関度を示す。破線で表した相関度Ｃｏｒ＿ｘ１は、広い焦点検出領域ｘ１における移動平均化した画素値を用いて算出した相関度であり、図１３に示した相関度Ｃｏｒ＿ｘ１に相当する（図１３と図１５では、検出対象が異なるため、相関度の形状が異なっている）。また、実線で示した相関度Ｃｏｒ＿ｘ２は通常焦点検出領域ｘ２において取得した画素値を用いて算出した相関度である。
【００６６】
図１５に示す例においても、広い焦点検出領域ｘ１で取得した画素値に基づく相関度Ｃｏｒ＿ｘ１は、図１３に示す例と同様、条件式（１）に示す第２極小値の判別条件式を満足している。すなわち、最小像ずれ量Ｓｔｍｉｎ（f_local_min_ext[0]）における相関度と、第２像ずれ量Ｓｔｍｉｎ２（f_local_min_ext[1]）における相関度は、条件式（１）を満たしている。この条件式を満たしていることから、f_local_min_ext[0]（最小像ずれ量Ｓｔｍｉｎ）を、仮の合焦位置Ext_el_dat_near_cycとする。
【００６７】
また、図１３に示す例において、通常焦点検出領域ｘ２で取得した画素値に基づく相関度Ｃｏｒ＿ｘ２は、図示するように、Ｄ１０、Ｄ１１、Ｄ１２において極小値となっており、このときの像ずれ量を、それぞれ、el_dat[0]、el_dat[1]、el_dat[2]とする。仮の合焦位置（Ext_el_dat_near_cyc）と、通常の焦点検出領域の極小値に対応する各像ずれ量（f_local_min［］に対応するel_dat[]）の差の絶対値が最も小さい値を選択し、該像ずれ量（デフォーカス量）で合焦させる。
【００６８】
最終の合焦位置は、下記条件式（２）を満たす像ずれ量とする。
最終の合焦位置選択の式：
最終の合焦位置  =   min( abs(Ext_el_dat_near_cyc - el_dat[])    （el_dat[]は0〜2の３つの像ずれ量）  ・・・（２）
図１５に示す例では、Ｓｔｍｉｎ（Ext_el_dat_near_cyc）と、Ｄ１０（el_dat[0]）、Ｄ１１（el_dat[1]）、Ｄ１２（el_dat[2]）のそれぞれの差分の絶対値で最も小さいものを選択する。図１５に示す例では、最終の像ずれ量はel_dat[0]（Ｄ１０）となる。
【００６９】
このように、レリーズ釦の半押し（１ｓｔレリーズ）がなされた場合には、広い焦点検出領域ｘ１で取得した画素値に基づく相関度Ｃｏｒ＿ｘ１が、条件式（１）を満たす場合、最小像ずれ量Ｓｔｍｉｎを、真の合焦位置の近傍値とし、これを仮の合焦位置（Ext_el_dat_near_cyc）としている。そして、通常の焦点検出領域ｘ２で取得した画素値に基づく相関度Ｃｏｒ＿ｘ２に現われる複数の極小値（el_dat[]）と仮の合焦位置の差分を算出し、差分の絶対値で最も小さい極小値を検出する。この最も小さい極小値に対応する像ずれ量に基づいて、合焦位置を決め、この合焦位置に向けてフォーカスレンズを移動させる。
【００７０】
（ｂ）合焦近傍状態
上述した（ａ）の大デフォーカス状態における処理を行い、合焦位置近傍に到達すると、（ｂ）の合焦近傍状態となる。この合焦近傍状態となると、演算時間を短縮するために、広い焦点検出領域ｘ１（図９参照）における画素値を用いた演算処理を行わず、通常の焦点検出領域ｘ２に限定し、この領域ｘ２の画素値を用いて焦点検出処理を行う。
【００７１】
しかし、通常の焦点検出領域ｘ２においても、周期性パターンを有する被写体の場合には、複数のずれ量が検出されてしまう。図９に示した被写体がバスの例では、通常の焦点検出領域ｘ２においても、窓枠に周期性パターンがあることから、図１６に示すように、像ずれ量のグラフにおいて、複数の極小値が生じてしまう。このため、どの像ずれ量が真の合焦位置なのか簡単に判断できない。
【００７２】
そこで、真の像ずれ量を判断する方法として、既に１ｓｔレリーズ押下直後に合焦近傍まで寄り付けているため、像ずれ量が最も０に近い位置が真の像ずれ量であるとする。図１６に示した例では、像ずれ量が０に最も近い位置Ｄ２１（図中丸印で示す）が真のずれ量であると判断する。
【００７３】
また、通常の焦点検出領域ｘ２は、図１７に示すような像ずれ量を算出する相関演算において、焦点検出領域ｘ２の全領域について１画素毎に演算位置をシフトして相関度を検出するようにしている。このため、焦点検出精度が良い。なお、相関度は、下記式より算出する。
相関度=Σ｜Ｂ画素（i）−Ｒ画素（i）｜
【００７４】
また、本実施形態においては、クロス測距を行うようにしている。前述したように、位相差検出法によって焦点検出を行っている。広い焦点検出領域ｘ１の位相差検出用の測距画素は、図１８Ａに示すように、左右方向のいずれかを遮光する横配列ｘ１ａと、上下方向のいずれかを遮光する縦配列ｘ１ｂの両配列で配置し、それぞれの配列について像ずれ量を算出する。横配列ｘ１ａは縦方向にエッジが延びる場合に適した配列であり、縦配列ｘ１ｂは横方向にエッジが延びる場合に適した配列である。
【００７５】
また、クロス測距にあったても、通常の焦点検出領域ｘ２においても検出を行う。図１８Ａに示すように、広い焦点検出領域ｘ１ａ、ｘ１ｂの交わる領域に設定され、この領域内で縦配列した測距画素と横配列した測距画素の両方の画素値を用いて、像ずれ量を算出する。なお、図１８Ａに記載の信頼性ＯＫは、１つの像ずれ量が存在することを示し、信頼性ＮＧは、第２の像ずれ量が存在するか、または従来から行っている相関演算にて信頼性ＮＧ（たとえばコントラストＮＧ等）の場合を示す。
【００７６】
図１８Ｂは、横配列の広い焦点検出領域ｘ１ａにおいて像ずれ量毎に相関度Ｃｏｒ＿ｘ１ａを算出した例であり、図１８Ｃは、縦配列の広い焦点検出領域ｘ１ｂにおいて像ずれ量毎に相関度Ｃｏｒ＿ｘ１ｂを算出した例である。図１８Ｂに示す横配列（縦線検出用）の相関度は、前述の条件式（１）を満たすが、図１８Ｃに示す縦配列（横線検出用）の相関度は、前述の条件式（１）を満たしていない。そこで、図１８Ｂに示す相関度Ｃｏｒ＿ｘ１ａの極小値に対応する像ずれ量Ｄ３１を仮の合焦位置とする。
【００７７】
前述したように合焦近傍領域においては、通常の焦点検出領域ｘ２に限定して、この領域の測距画素からの画素値を用いて像ずれ量毎の相関度を算出し、合焦位置を求める。クロス測距の場合には、大デフォーカス状態において、横配列の広い焦点検出領域ｘ１ａまたは縦配列の広い焦点検出領域ｘ１ｂのいずれかを選択すると、通常の焦点検出領域ｘ２内の選択された横配列か縦配列の測距画素の画素値に基づいて、像ずれ量毎に相関度を算出する。
【００７８】
図１８Ｄは、通常の焦点検出領域ｘ２内の横配列（縦線検出用）の測距画素の画素値を用いて、像ずれ量毎に算出した相関度を示し、図１８Ｅは、通常の焦点検出領域ｘ２内の縦配列（横線検出用）の測距画素の画素値を用いて、像ずれ量毎に算出した相関度を示す。図１８Ｂおよび図１８Ｃに示した例では、クロス配置された広い焦点検出領域ｘ１のうち、横配列（縦線検出用）の焦点検出領域ｘ１ａを採用したので、合焦近傍領域では、通常の焦点検出領域ｘ２の内の横配列に基づく相関度、すなわち図１８Ｄに示す相関度Ｃｏｒ＿ｘ２の極小値に基づいて最終合焦位置を算出する。最終合焦位置の算出にあたっては、像ずれ量が０に最も近い位置Ｄ３２が真の像ずれ量であると判断する。
【００７９】
クロス測距を行う場合には、前述の測距エリア設定部３５が、第１の焦点検出領域（領域ｘ１ａ参照）の位相差検出方向と異なる位相差検出方向を有する第３の焦点検出領域（領域ｘ１ｂ参照）と、該第３の焦点検出領域に含まれ第３の焦点検出領域よりも狭く、同一の位相差検出方向を有する複数の第４の焦点検出領域（領域ｘ２内）を設定する焦点検出領域設定手段として機能する。
【００８０】
また、クロス測距を行う場合には、前述の周期性被写体対策部３８が第１の焦点検出領域および第３の焦点検出領域について周期性被写体か否かを判別する判別手段として機能する。
【００８１】
また、前述のＡＦ演算部２３が、第１の焦点検出領域の撮像データと第２の焦点検出領域の撮像データに基づいてそれぞれ位相差検出を行い、第１の焦点検出領域について周期性被写体ではないと判別し、第２の焦点検出領域について周期性被写体と判別する場合に、上記第２の焦点検出領域にて検出された複数の位相差のうちで第１の焦点検出領域にて検出された位相差に最も近い位相差を選択して焦点調節動作を行う制御部として機能する。
【００８２】
（ｃ）被写体追従状態
前述したように、合焦近傍に達すると、広い焦点検出領域ｘ１における測距画素の画素値から、通常の焦点検出領域ｘ２における測距画素の画素値を用いて、像ずれ量毎の相関度を算出し、合焦位置を求め、この位置にフォーカスレンズを駆動する。コンティニュアスＡＦ（Ｃ−ＡＦ）モードが設定されている場合に、被写体が移動している場合には、被写体（例えば、図９に示す例では、移動するバス）の動きに追従して、いつでもピントを合わせておくようにし、ユーザが撮影できる状態を保持しておくことが望まれる。
【００８３】
この場合には、フォーカスレンズは既に合焦位置近傍にあることから、本実施形態においては、図９の狭い焦点検出領域ｘ３の測距画素の画素値を用いて焦点検出を行う。この場合、像ずれ量毎に相関度を検出するにあたって、フォーカスレンズが合焦位置近傍にあることから、像ずれ量が０の位置から所定の範囲内にすればよい。本実施形態においては、図１９に示すように、像ずれ量が０の位置から±ａ０／２の範囲に限定している。この範囲を設定している理由については、後述する。
【００８４】
図２０に像ずれ量を算出する相関演算の範囲を示す。被写体追従状態では、合焦近傍状態の図１７と比較して、シフトする演算位置が合焦位置前後で像ずれ量±ａ０／２に対応する狭い範囲に限定している。被写体追従状態は、一旦、合焦状態となっていることから、焦点検出のための相関演算範囲は狭くても十分検出可能であるためである。演算範囲が狭いことから、迅速に処理を行うことができ、動く被写体に対して、十分ピントを合わせ続けることが可能となる。
【００８５】
前述したように、狭い焦点検出領域ｘ３は、通常の焦点検出領域ｘ２内に設ける。この設定にあたって、狭い焦点検出領域ｘ３の範囲を、被写体の周期性パターンに合わせるとよい。周期性パターンに合せる方法としては、本実施形態においては、通常の焦点検出領域ｘ２で検出された複数の像ずれ量の間隔ａ１〜ａ５（図１９参照）を用いて、下記式に示すように、間隔ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５の平均値ａ０を求め、このａ０±ａ０／２の範囲とする。
ａ０＝（ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５）／５
【００８６】
像ずれ量が０の位置を中心に、±ａ０／２の範囲に対応させて、狭い焦点検出領域ｘ３での検出範囲を設定することで、常に像ずれ量が０に最も近い算出結果が１箇所だけ検出可能となる。さらに、狭い焦点検出領域で演算するので、演算処理時間の短縮にも効果がある。なお、本実施形態においては、像ずれ量０の近傍の５か所の間隔を用いて算出したが、これに限らず４か所以下でも、また６か所以上の間隔を用いて算出するようにしてもよい。
【００８７】
Ｃ−ＡＦモードが設定され、１ｓｔレリーズ保持中に、被写体を逃して合焦近傍でなくなる場合がある。この場合、狭い焦点検出領域ｘ３では真の像ずれ量を算出されなくなってしまう。しかし、広い焦点検出領域ｘ１では常に最至近の像ずれ量を検出できているため、焦点検出領域を広い焦点検出領域ｘ１に切り替え、この領域ｘ１の測距画素の画素値を用いて像ずれ量毎に相関度を算出し、合焦位置を求めるようにすれば良い。
【００８８】
被写体を逃して合焦近傍でなくなったと判断するのは、狭い焦点検出領域ｘ３において信頼性の高い像ずれ量を検出できない場合や、そもそも信頼性が低いために像ずれ量が検出されていない場合等である。
【００８９】
次に、図２１Ａおよび図２１Ｂに示すフローチャートを用いて、本実施形態における焦点調節動作について説明する。このフローは、不揮発性メモリ（不図示）に記憶されたプログラムに基づいてＡＦ演算部２３内に設けられたＣＰＵ等が図１、２に示す各部を制御することにより実行する。
【００９０】
レリーズ釦が半押し（１ｓｔレリーズ）されると、図２１Ａに示すフローが動作を開始する。まず、通常焦点検出領域において焦点検出を行う（Ｓ１）。ここでは、測距エリア設定部３５が、通常の焦点検出領域ｘ２の設定を行う。通常の焦点検出領域は、撮像素子２１上に多数設けられており、ユーザが手動で設定した測距ポイント、また画像処理部２２内の顔検出部２２ａによって検出された顔の位置等に基づいて、通常の焦点検出領域ｘ２が設定される。この焦点検出領域ｘ２が設定されると、撮像素子２１の焦点検出領域ｘ２内の測距画素の画素値に基づいて、像ずれ量毎に相関度が算出される。
【００９１】
通常焦点検出領域において焦点検出を行うと、次に、被写体に周期性があるか否かを判定する（Ｓ３）。ここでは、周期性被写体対策部３８が、ステップＳ１において算出した像ずれ量毎の相関度に周期性があるか否かを判定する。周期性か否かは、図８を用いて説明したように、（Ａ１）〜（Ａ３）の３点に基づいて行う。
【００９２】
ステップＳ３における判定の結果、被写体に周期性がなければ、通常の像ずれ量を選択する（Ｓ１３）。ここでは、ステップＳ１において算出した通常の焦点検出領域ｘ１における像ずれ量毎の相関度の極小値に基づいて、像ずれ量を算出する。
【００９３】
一方、ステップＳ３における判定の結果、被写体に周期性がある場合には、次に、広い焦点検出領域において焦点検出を行う（Ｓ５）。ここでは、測距エリア設定部３５が、広い焦点検出領域ｘ１の設定を行う。広い焦点検出領域ｘ１は、図３に示すように、通常の焦点検出領域ｘ２が中心となるように設定される。この焦点検出領域ｘ１が設定されると、撮像素子２１の焦点検出領域ｘ１内の測距画素の画素値に基づいて、像ずれ量毎に相関度が算出される。なお、クロス測距で焦点検出を行う場合には、このステップでは、縦配列および横配列の両配列からの測距画素の画素値に基づいて、相関度を算出する。
【００９４】
広い焦点検出領域において焦点検出を行うと、次に、被写体に周期性があるか否かを判定する（Ｓ７）。ここでは、周期性被写体対策部３８が、ステップＳ３において算出した像ずれ量毎の相関度に周期性があるか否かを判定する。周期性か否かは、図８を用いて説明したように、（Ａ１）〜（Ａ３）の３点に基づいて行う。なお、クロス測距で焦点検出を行う場合には、このステップでは、縦配列および横配列の両配列について、相関度に周期性が有るか否かを判定する。
【００９５】
ステップＳ７における判定の結果、周期性でない場合には、仮の合焦位置を決定する（Ｓ９）。ここでは、周期性被写体対策部３８が、図１３ないし図１５を用いて説明したように、広い焦点検出領域ｘ１から像ずれ量毎に相関度を算出し、最小像ずれ量Ｓｔｍｉｎと第２像ずれ量Ｓｔｍｉｎ２の関係が条件式（１）を満たす場合、該最小像ずれ量Ｓｔｍｉｎを、仮の合焦位置とする。なお、クロス測距で焦点検出を行う場合には、図１８Ａ〜図１８Ｅを用いて説明したように、信頼性の高い方向の配列に基づいて仮の合焦位置を決める。
【００９６】
仮の合焦位置を決定すると、次に、最終の像ずれ量を決定する（Ｓ１５）。ここでは、周期性被写体対策部３８が、図１５を用いて説明したように、通常の焦点検出領域ｘ２における像ずれ量毎の相関度に基づく極小値の中で、ステップＳ９において決定した仮の合焦位置に近い像ずれ量（極小値）を検出し、これを最終の像ずれ量として決定する。
【００９７】
ステップＳ７における判定の結果、周期性がある場合には、領域を広げられるか否かを判定する（Ｓ１１）。広い焦点検出領域ｘ１の設定されている範囲が撮像素子２１の左右方向（また上下方向）の全範囲にない場合には、広い焦点検出領域ｘ１をさらに広げることが可能である。広い焦点検出領域が更に広がることにより、被写体に周期性がなくなる場合がある。そこで、このステップでは、現在設定されている広い焦点検出領域ｘ１の範囲を更に広げることができるか否かを判定する。
【００９８】
ステップＳ１１における判定の結果、領域を広げることが可能であれば、焦点検出領域を広げる（Ｓ１９）。ここでは、測距エリア設定部３５が広い焦点検出領域ｘ１の範囲をより広げる。広げると、ステップＳ５に戻り、前述の処理を実行する。
【００９９】
一方、ステップＳ１１における判定の結果、領域を広げることができない場合には、通常の像ずれ量から条件によって選択する（Ｓ１７）。この場合には、ステップＳ１において取得した通常の焦点検出領域ｘ２における複数の極小値の中で最小の像ずれ量を、最終の像ずれ量とする。
【０１００】
ステップＳ１３、Ｓ１５、Ｓ１７において、像ずれ量を決定すると、次に、合焦か否かを判定する（Ｓ２１）。ここでは、決定された像ずれ量が、０または０の近傍（所定範囲内）にあるか否かを判定する。
【０１０１】
ステップＳ２１における判定の結果、合焦でない場合には、最終のデフォーカス量でレンズ駆動を行う（Ｓ２３）。ここでは、ステップＳ１３、Ｓ１５、Ｓ１７において決定された像ずれ量に基づいて、ＡＦ演算部２３はフォーカスレンズの駆動量を算出し、レンズ制御部１３を介してアクチュエータ１２によってフォーカスレンズを合焦位置に移動させる。レンズ駆動を行うと、ステップＳ１に戻り、前述の処理を実行する。
【０１０２】
一方、ステップＳ２１における判定の結果、合焦の場合には、Ｃ−ＡＦ（コンティニュアスＡＦモード）か否かを判定する（Ｓ２５）。Ｃ−ＡＦは、ユーザによってＡＦモード設定画面等において手動設定されるので、この設定状態に基づいて判定される。
【０１０３】
ステップＳ２５における判定の結果、Ｃ−ＡＦモードが設定されていない場合には、この焦点調節動作のフローを終了する。Ｃ−ＡＦモードが設定されていない（シングルＡＦモードが設定されている）ことから、一度、フォーカスレンズを合焦状態にすれば、焦点調節動作は終了となる。
【０１０４】
一方、ステップＳ２５における判定の結果、Ｃ−ＡＦモードが設定されている場合には、次に、狭い焦点検出領域で焦点検出を行う（Ｓ２７）。ここでは、測距エリア設定部３５が、図１９を用いて説明したように、像ずれ量が０の位置から±ａ０／２に対応する検出範囲（相関演算範囲）に限定して、狭い焦点検出領域ｘ３（図９参照）の相関演算を行う。この焦点検出領域ｘ３に対応する撮像素子２１の焦点検出領域ｘ３内の測距画素の画素値に基づいて、像ずれ量毎に相関度が算出される。この相関演算は、図２０を用いて説明したように、相関演算範囲を限定して行われる。
【０１０５】
ステップＳ２７において狭い焦点検出領域で焦点検出を行うと、次に、合焦か否かを判定する（Ｓ２９）。ここでは、ステップＳ２１と同様に、決定された像ずれ量が、０または０の近傍（所定範囲内）にあるか否かを判定する。この判定の結果、合焦範囲にない場合には、ステップＳ１に戻り、前述の処理を実行する。
【０１０６】
一方、合焦の場合には、２ｎｄレリーズか否かを判定する（Ｓ３１）。構図等が決まり撮影を行う場合には、ユーザはレリーズ釦の全押し（２ｎｄレリーズ）を行う。ここでは、レリーズ釦の操作状態に基づいて判定する。この判定の結果、２ｎｄレリーズでない場合には、Ｃ−ＡＦモードが保持されていることから、ステップＳ２７に戻り、狭い焦点検出領域での焦点検出を繰り返す。一方、２ｎｄレリーズがなされた場合には、この焦点調節動作のフローを終了し、本撮影動作の処理に移る。
【０１０７】
上述の本発明の一実施形態においては、下記特徴（１）〜（５）を有している。
【０１０８】
（１）１ｓｔレリーズ押下直後は、最至近にいる被写体に迷わず合焦するため、広い焦点検出領域で大デフォーカス状態の被写体の像ずれ量を算出している（図１０の領域（ａ）、図２１ＡのＳ１〜Ｓ９、Ｓ１５参照）。具体的には、広い焦点検出領域から検出された像ずれ量が周期性ではない事（=複数の像ずれ量が存在しない事）を確認し（図２１ＡのＳ５、Ｓ７参照）、その像ずれ量を仮の合焦位置とする（図２１ＡのＳ９参照）。通常の焦点検出領域から検出された複数の像ずれ量の中から、仮の合焦位置に最も近い像ずれ量を選択する（ステップＳ１５参照）。その像ずれ量を真の合焦位置とし、デフォーカス量を算出してフォーカスレンズを駆動する（図２１ＢのＳ２３参照）。なお、通常の焦点検出領域ｘ２は、広い焦点検出領域ｘ１の内部に含まれている（図９参照）。本実施形態によれば、広い焦点検出領域と、これよりは狭い通常の焦点検出領域を巧みに組み合わせて焦点検出を行うことから、周期性パターンを有する被写体であっても、真の像ズレ量を高速に決定し、確実に合焦することができる。
【０１０９】
（２）縦方向、横方向の位相差による相関演算（=クロス測距）が可能な場合に（図１８Ａ参照）、通常の焦点検出領域の縦、横方向共に周期性パターンを示す場合、広い焦点検出領域の仮の像ずれ量が得られた検出方向（縦あるいは横）と同一方向の通常の焦点検出領域の像ずれ量から優先的に真の合焦位置を上述の（１）の方法に従って決める（図１８Ｂ〜図１８Ｅ参照）。本実施形態によれば、クロス測距を行う場合でも、縦方向および横方向の焦点検出領域から真の合焦位置を迅速に検出することができる。なお、クロス測距としては、縦・横方向に限らず、斜め方向等、これと異なる方向に配置してもよい。
【０１１０】
（３）１ｓｔレリーズ保持中（図１０の領域（ｃ））は、１ｓｔレリーズ押下直後に合焦した被写体に合焦し続けるために、狭い焦点検出領域で合焦近傍状態の被写体の像ずれ量を算出する（図２１ＢのＳ２７参照）。狭い焦点検出領域は、合焦近傍付近のみに限定して像ずれ量を検出する（図１９参照）。本実施形態によれば、Ｃ−ＡＦモードが設定された場合のように、合焦状態となった被写体に合焦状態を保持し続けることができる。特に、１ｓｔレリーズ保持中に、周期性パターンを有する被写体に対しても、合焦近傍にいる主要被写体に高速に迷わず安定して合焦し続けることが可能となる。
【０１１１】
（４）上記（１）で周期性被写体が検出された場合に、通常の焦点検出領域で検出されている複数の像ずれ量の間隔を平均して求めた範囲ａ０から、合焦位置を中心に±ａ０／２の像ずれ量に対応するように狭い焦点検出領域の相関演算範囲を設定して像ずれ量を算出する（図１９、図２１ＢのＳ２７参照）。本実施形態によれば、狭い相関演算範囲を設定することができ、このため演算処理を高速化することができ、合焦状態を保持し続けることができる。
【０１１２】
（５）１ｓｔレリーズ保持中（図１０の領域（ｃ））は、被写体が合焦状態から外れてデフォーカス状態になったか否かを判断し（図２１ＢのＳ２９参照）、デフォーカス状態と判断された場合に、広い焦点検出領域の結果を選択する（図２１ＢのＳ２９Ｎｏ→図２１ＡのＳ１参照）。本実施形態によれば、被写体が焦点検出領域から外れるか、または被写体距離が大きく変化する等により、合焦状態でなくなった際に、迅速に合焦位置を検出することができる。
【０１１３】
以上説明したように、本発明の一実施形態においては、撮像領域にて、第１の焦点検出領域（例えば、図９の領域ｘ１）と、該第１の焦点検出領域に含まれ第１の焦点検出領域よりも狭い複数の第２の焦点検出領域（例えば、図９の領域ｘ２）を設定している（例えば、図２１ＡのＳ１、Ｓ５）。また、第１の焦点検出領域または第２の焦点検出領域の撮像データに基づいて位相差検出を行い（例えば、図２１ＡのＳ１、Ｓ５）、この焦点検出結果に基づいて被写体が周期的な像パターンを有する周期性被写体か否か判別している（例えば、図２１ＡのＳ３、Ｓ７参照）。
【０１１４】
そして、第１の焦点検出領域の撮像データと第２の焦点検出領域の撮像データに基づいてそれぞれ位相差検出を行い、第１の焦点検出領域について周期性被写体ではないと判別し（例えば、図２１ＡのＳ７Ｎｏ）、第２の焦点検出領域について周期性被写体と判別する場合に（例えば、図２１ＡのＳ３Ｙｅｓ）、第２の焦点検出領域にて検出された複数の位相差のうちで第１の焦点検出領域にて検出された位相差に最も近い位相差を選択して焦点調節動作を行う（例えば、図２１ＡのＳ９、Ｓ１５参照）。
【０１１５】
このように、本発明の一実施形態においては、第２の焦点検出領域において、複数の位相差を検出した場合、第１の焦点検出領域において検出された位相差に最も近い位相差を選択するようにしている。このため、最終的な位相差を決定するにあたって、演算量が少なく迅速に処理を行うことができる。すなわち、周期性パターンを有する被写体であっても、真の像ズレ量を高速に決定し、確実に合焦することができる。
【０１１６】
なお、本発明の一実施形態においては、位相差ＡＦ検出のために、撮像素子２１に位相差ＡＦ検出用画素を配置した所謂、像面位相差ＡＦを採用している。しかし、これに限らず、撮像素子２１とは別に位相差検出部を設けるようにしても勿論かまわない。
【０１１７】
また、本発明の一実施形態においては、画像処理部２２内の顔検出部２２ａおよび追尾部２２ｂは、それぞれ顔検出回路および追尾回路を有していたが、ハードウエア回路に代えて、ＣＰＵとプログラムによってソフトウエア的に構成してもよく、ヴェリログ（Verilog）によって記述されたプログラム言語に基づいて生成されたゲート回路等のハードウエア構成でもよく、またＤＳＰ（Digital Signal Processor）を利用して構成してもよい。これらは適宜組み合わせてもよいことは勿論である。また、ＣＰＵに限らず、コントローラとしての機能を果たす素子であればよい。
【０１１８】
また、ＡＦ演算部２３内の各部は、ＣＰＵとプログラムによってソフトウエア的に構成する以外にも、各部の一部または全部をハードウエア回路で構成してもよく、ヴェリログ（Verilog）によって記述されたプログラム言語に基づいて生成されたゲート回路等のハードウエア構成でもよく、またＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のソフトを利用したハードウエア構成を利用してもよい。これらは適宜組み合わせてもよいことは勿論である。デフォーカス量の演算や、信頼性評価や、コントラスト評価値の演算、位相差画素の生成等は、画一的な演算処理を繰り返し行うことがハードウエア回路で構成することが望ましい。また、ＣＰＵに限らず、コントローラとしての機能を果たす素子であればよい。
【０１１９】
また、本発明の一実施形態においては、撮影のための機器として、デジタルカメラを用いて説明したが、カメラとしては、デジタル一眼レフカメラでもミラーレスカメラでもコンパクトデジタルカメラでもよく、ビデオカメラ、ムービーカメラのような動画用のカメラでもよく、さらに、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレット型コンピュータ、ゲーム機器等に内蔵されるカメラ、医療用カメラ、顕微鏡等の科学機器用のカメラ、自動車搭載用カメラ、監視用カメラでも構わない。いずれにしても、位相差ＡＦによって焦点検出を行う機器であれば、本発明を適用することができる。
【０１２０】
また、本明細書において説明した技術のうち、主にフローチャートで説明した制御に関しては、プログラムで設定可能であることが多く、記録媒体や記録部に収められる場合もある。この記録媒体、記録部への記録の仕方は、製品出荷時に記録してもよく、配布された記録媒体を利用してもよく、インターネットを介してダウンロードしたものでもよい。
【０１２１】
また、特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず」、「次に」等の順番を表現する言葉を用いて説明したとしても、特に説明していない箇所では、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【０１２２】
本発明は、上記実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１２３】
１０・・・交換レンズ鏡筒、１１・・・撮影レンズ、１２・・・アクチュエータ、１３・・・レンズ制御部、２０・・・カメラ本体、２１・・・撮像素子、２１ａ・・・画素値、２１ｃ・・・測距エリア中心点、２１ｄ・・・左開口位相差ＡＦ検出用画素、２１ｅ・・・撮像用画素、２１ｆ・・・右開口位相差ＡＦ検出用画素、２２・・・画像処理部、２２ａ・・・顔検出部、２２ｂ・・・追尾部、２３・・・ＡＦ演算部、２４・・・記録部、３３・・・ＡＦ測距点設定部、３４・・・位相差画素生成部、３５・・・測距エリア設定部、３６・・・コントラスト評価部、３７・・・デフォーカス量演算部／信頼性評価部、３８・・・周期性被写体対策部（測距点決定部）、Ｓ・・・被写体、ＺＲ・・・シフト量、ｄ・・・デフォーカス量、ｘ１・・・広い焦点検出領域、ｘ２・・・通常の焦点検出領域、ｘ３・・・狭い焦点検出領域
【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】
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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１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１８Ｄ】
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【図１８Ｅ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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