(57)【要約】      （修正有）【課題】メモリ容量の増加を抑えつつ、様々な分光特性のＡＦ補助光を使用しても撮像光学系の収差に起因する焦点検出誤差を良好に補正する。【解決手段】撮像装置１２０は、被写体像を撮像する撮像素子１２２と、撮像素子からの焦点検出用信号を用いて焦点検出を行う焦点検出手段１２５，１２９とを有する。焦点検出手段は、撮像光学系の収差情報と第１の光の分光特性に応じた第１の演算用情報とを用いて撮像時の焦点位置として算出される第１の焦点位置と、収差情報と第１の光の分光特性に応じた第２の演算用情報とを用いて焦点検出時の焦点位置として算出される第２の焦点位置との差分を用いて焦点検出の結果を補正する。焦点検出において第１の光とは分光特性が異なる第２の光が被写体に向けて発光される場合と発光されない場合とで、第２の演算用情報を変更する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体から撮像光学系に入射した光により形成される被写体像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子からの焦点検出用信号を用いて焦点検出を行う焦点検出手段とを有し、
前記焦点検出手段は、
前記撮像光学系の収差情報と第１の光の分光特性に応じた第１の演算用情報とを用いて撮像時の焦点位置として算出される第１の焦点位置と、前記収差情報と前記第１の光の分光特性に応じた第２の演算用情報とを用いて前記焦点検出時の焦点位置として算出される第２の焦点位置との差分を用いて前記焦点検出の結果を補正し、
前記焦点検出において前記第１の光とは分光特性が異なる第２の光が前記被写体に向けて発光される場合と発光されない場合とで、前記第２の演算用情報を変更することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第２の光の分光特性に応じて前記第２の演算用情報を変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
被写体から撮像光学系に入射した光により形成される被写体像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子からの焦点検出用信号を用いて焦点検出を行う焦点検出手段とを有し、
前記焦点検出手段は、
前記撮像光学系の収差情報と第１の光の分光特性に応じた第１の演算用情報とを用いて撮像時の焦点位置として算出される第１の焦点位置と、前記収差情報と前記第１の光の分光特性に応じた第２の演算用情報とを用いて前記焦点検出時の焦点位置として算出される第２の焦点位置との差分を用いて前記焦点検出の結果を補正し、
前記焦点検出において前記第１の光とは分光特性が異なる第２の光が被写体に向けて発光される場合は、前記第２の光の分光特性に応じて前記第２の演算用情報を変更することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
被写体から撮像光学系に入射した光により形成される被写体像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子からの焦点検出用信号を用いて焦点検出を行う焦点検出手段とを有し、
前記焦点検出手段は、
前記撮像光学系の収差情報と第１の光の分光特性に応じた第１の演算用情報とを用いて撮像時の焦点位置として算出される第１の焦点位置と、前記収差情報と前記第１の光の分光特性に応じた第２の演算用情報とを用いて前記焦点検出時の焦点位置として算出される第２の焦点位置との差分を用いて前記焦点検出の結果を補正し、
前記焦点検出において前記第１の光とは分光特性が異なる第２の光が前記被写体に向けて発光される場合は、前記収差情報と前記第２の演算用情報とを用いて前記第２の光の分光特性に応じた第３の焦点位置を取得し、前記第１の焦点位置と前記第３の焦点位置との差分を用いて前記焦点検出の結果を補正することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記第２の光が発光される場合において、前記収差情報と前記第２の演算用情報とを用いた外挿演算を行って前記第３の焦点位置を取得することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
被写体から撮像光学系に入射した光により形成される被写体像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子からの焦点検出用信号を用いて焦点検出を行う焦点検出手段とを有し、
前記焦点検出手段は、
前記撮像光学系の収差情報と第１の光のうち一部の波長域の光の分光特性に応じた第１の演算用情報とを用いて撮像時の焦点位置としての算出される第１の焦点位置と、前記収差情報と前記一部の波長域の光の分光特性に応じた第２の演算用情報とを用いて前記焦点検出時の焦点位置として算出される第２の焦点位置との差分を用いて前記焦点検出の結果を補正し、
前記焦点検出において前記第１の光とは波長域が異なる第２の光が前記被写体に向けて発光される場合は、前記第１の焦点位置と、前記収差情報と前記第２の光の分光特性に応じた第３の演算用情報とを用いて算出される第３の焦点位置との差分を用いて前記焦点検出の結果を補正することを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
被写体から撮像光学系に入射した光により形成される被写体像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子からの焦点検出用信号を用いて焦点検出を行う焦点検出手段とを有し、
前記焦点検出手段は、
第１の光の分光特性に応じた前記撮像光学系の第１の収差情報と前記第１の光の分光特性に応じた第１の演算用情報とを用いて撮像時の焦点位置として算出される第１の焦点位置と、前記第１の収差情報と前記第１の光の分光特性に応じた第２の演算用情報とを用いて前記焦点検出時の焦点位置として算出される第２の焦点位置との差分を用いて前記焦点検出の結果を補正し、
前記焦点検出において前記第１の光とは分光特性が異なる第２の光が前記被写体に向けて発光される場合は、前記第１の焦点位置と、前記第２の光の分光特性に応じた前記撮像光学系の第２の収差情報と前記第２の光の分光特性に応じた第３の演算用情報とを用いて算出される第３の焦点位置との差分を用いて前記焦点検出の結果を補正することを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
前記第１の収差情報と前記第２の収差情報は、波長、収差方向、撮像距離および像高のうち少なくとも１つに関して互いに異なることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記第２の光の分光特性に応じて前記第３の演算用情報を変更することを特徴とする請求項７または８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記各演算用情報を記憶するメモリを有する又は交換レンズに設けられたメモリから前記各演算用情報を取得することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記各演算用情報は、前記第１または第２の光の分光特性に応じた重み付け演算用の情報であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記第２の光は、前記第１の光よりも長い波長域の光であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、
前記第２の光が発光されたときの前記撮像素子からの焦点検出用信号により得られる前記被写体の分光特性に関する第１の被写体分光情報と前記第２の光の分光特性の情報とを用いて、前記第２の光の非発光時における前記被写体の分光特性に関する第２の被写体分光情報を取得し、
前記第２の被写体分光情報を用いて前記第１の演算用情報を取得することを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項１４】
被写体から撮像光学系に入射した光により形成される被写体像を撮像する撮像素子を有する撮像装置において、前記撮像素子からの焦点検出用信号を用いて焦点検出を行う焦点検出方法であって、
前記撮像光学系の収差情報と第１の光の分光特性に応じた第１の演算用情報とを用いて撮像時の焦点位置として算出される第１の焦点位置と、前記収差情報と前記第１の光の分光特性に応じた第２の演算用情報とを用いて前記焦点検出時の焦点位置として算出される第２の焦点位置との差分を用いて前記焦点検出の結果を補正するステップと、
前記焦点検出において前記第１の光とは分光特性が異なる第２の光が前記被写体に向けて発光される場合と発光されない場合とで、前記第２の演算用情報を変更するステップとを有することを特徴とする焦点検出方法。
【請求項１５】
被写体から撮像光学系に入射した光により形成される被写体像を撮像する撮像素子を有する撮像装置において、前記撮像素子からの焦点検出用信号を用いて焦点検出を行う焦点検出方法であって、
前記撮像光学系の収差情報と第１の光の分光特性に応じた第１の演算用情報とを用いて撮像時の焦点位置として算出される第１の焦点位置と、前記収差情報と前記第１の光の分光特性に応じた第２の演算用情報とを用いて前記焦点検出時の焦点位置として算出される第２の焦点位置との差分を用いて前記焦点検出の結果を補正するステップと、
前記焦点検出において前記第１の光とは分光特性が異なる第２の光が被写体に向けて発光される場合に、前記第２の光の分光特性に応じて前記第２の第２の演算用情報を変更するステップとを有することを特徴とする焦点検出方法。
【請求項１６】
被写体から撮像光学系に入射した光により形成される被写体像を撮像する撮像素子を有する撮像装置において、前記撮像素子からの焦点検出用信号を用いて焦点検出を行う焦点検出方法であって、
前記撮像光学系の収差情報と第１の光の分光特性に応じた第１の演算用情報とを用いて撮像時の焦点位置として算出される第１の焦点位置と、前記収差情報と前記第１の光の分光特性に応じた第２の演算用情報とを用いて前記焦点検出時の焦点位置として算出される第２の焦点位置との差分を用いて前記焦点検出の結果を補正するステップと、
前記焦点検出において前記第１の光とは分光特性が異なる第２の光が前記被写体に向けて発光される場合は、前記収差情報と前記第２の演算用情報とを用いて前記第２の光の分光特性に応じた第３の焦点位置を取得し、前記第１の焦点位置と前記第３の焦点位置との差分を用いて前記焦点検出の結果を補正するステップとを有することを特徴とする焦点検出方法。
【請求項１７】
被写体から撮像光学系に入射した光により形成される被写体像を撮像する撮像素子を有する撮像装置において、前記撮像素子からの焦点検出用信号を用いて焦点検出を行う焦点検出方法であって、
前記撮像光学系の収差情報と第１の光のうち一部の波長域の光の分光特性に応じた第１の演算用情報とを用いて撮像時の焦点位置としての算出される第１の焦点位置と、前記収差情報と前記一部の波長域の光の分光特性に応じた第２の演算用情報とを用いて前記焦点検出時の焦点位置として算出される第２の焦点位置との差分を用いて前記焦点検出の結果を補正するステップと、
前記焦点検出において前記第１の光とは波長域が異なる第２の光が前記被写体に向けて発光される場合は、前記第１の焦点位置と、前記収差情報と前記第２の光の分光特性に応じた第３の演算用情報とを用いて算出される第３の焦点位置との差分を用いて前記焦点検出の結果を補正するステップとを有することを特徴とする焦点調節方法。
【請求項１８】
被写体から撮像光学系に入射した光により形成される被写体像を撮像する撮像素子を有する撮像装置において、前記撮像素子からの焦点検出用信号を用いて焦点検出を行う焦点検出方法であって、
第１の光の分光特性に応じた前記撮像光学系の第１の収差情報と前記第１の光の分光特性に応じた第１の演算用情報とを用いて撮像時の焦点位置として算出される第１の焦点位置と、前記第１の収差情報と前記第１の光の分光特性に応じた第２の演算用情報とを用いて前記焦点検出時の焦点位置として算出される第２の焦点位置との差分を用いて前記焦点検出の結果を補正するステップと、
前記焦点検出において前記第１の光とは分光特性が異なる第２の光が前記被写体に向けて発光される場合は、前記第１の焦点位置と、前記第２の光の分光特性に応じた前記撮像光学系の第２の収差情報と前記第２の光の分光特性に応じた第３の演算用情報とを用いて算出される第３の焦点位置との差分を用いて前記焦点検出の結果を補正するステップとを有することを特徴とする焦点検出方法。
【請求項１９】
被写体から撮像光学系に入射した光により形成される被写体像を撮像する撮像素子を有する撮像装置のコンピュータに、請求項１３から１７のいずれか一項に記載の焦点検出方法に従う処理を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置の自動焦点調節（ＡＦ）方式には、コントラスト検出（ＴＶ−ＡＦ）方式と位相差検出方式があり、撮像装置には撮像素子をこれらのＡＦ方式における焦点検出用センサとして用いるものがある。ただし、これらのＡＦ方式では、撮像素子上に形成される光学像を利用して焦点検出を行うため、光学像を形成する撮像光学系の収差が焦点検出結果に誤差を与える。例えば、被写体（人物）が眩しさを感じ難いように、ＡＦ補助光としては赤色光や近赤外光が用いられる。このＡＦ補助光を被写体に照射して焦点検出を行い、その後にＡＦ補助光の照射を停止して撮像を行うと、ＡＦ補助光の分光特性に対する撮像光学系の収差の影響によって焦点検出結果に誤差が生じる場合がある。
【０００３】
特許文献１には、このような焦点検出結果の誤差をＡＦ補助光の照射時に用いる補正量としてメモリに記憶しておくことにより、より高精度な焦点検出を行う撮像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２７２７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＡＦ補助光として、赤色光および近赤外光に加えて、セルフタイマー機能や赤目緩和機能と併用するための緑色光や、動画撮像時の照明と併用するための白色光等、様々な分光特性のＡＦ補助光が用いられる場合がある。この場合に、特許文献１にて開示された撮像装置では、ＡＦ補助光ごとに、かつ撮像光学系の収差が異なる光学状態（ズーム状態、フォーカス状態、Ｆ値等）ごとに補正量を記憶する必要がある。さらに、レンズ交換型の撮像装置では、これに装着可能な互いに収差が異なる交換レンズごとに補正量を記憶する必要がある。この結果、必要なメモリ容量が増大する。
【０００６】
本発明は、メモリ容量の増加を抑えつつ、様々な分光特性のＡＦ補助光を使用しても、撮像光学系の収差に起因する焦点検出誤差を良好に補正することが可能な撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての撮像装置は、被写体から撮像光学系に入射した光により形成される被写体像を撮像する撮像素子と、撮像素子からの焦点検出用信号を用いて焦点検出を行う焦点検出手段とを有する。焦点検出手段は、撮像光学系の収差情報と第１の光の分光特性に応じた第１の演算用情報とを用いて撮像時の焦点位置として算出される第１の焦点位置と、収差情報と第１の光の分光特性に応じた第２の演算用情報とを用いて焦点検出時の焦点位置として算出される第２の焦点位置との差分を用いて焦点検出の結果を補正する。そして、焦点検出において第１の光とは分光特性が異なる第２の光が被写体に向けて発光される場合と発光されない場合とで、第２の演算用情報を変更することを特徴とする。
【０００８】
本発明の他の一側面としての撮像装置は、被写体から撮像光学系に入射した光により形成される被写体像を撮像する撮像素子と、撮像素子からの焦点検出用信号を用いて焦点検出を行う焦点検出手段とを有する。焦点検出手段は、撮像光学系の収差情報と第１の光の分光特性に応じた第１の演算用情報とを用いて撮像時の焦点位置として算出される第１の焦点位置と、収差情報と第１の光の分光特性に応じた第２の演算用情報とを用いて焦点検出時の焦点位置として算出される第２の焦点位置との差分を用いて焦点検出の結果を補正する。そして、焦点検出において第１の光とは分光特性が異なる第２の光が被写体に向けて発光される場合は、第２の光の分光特性に応じて第２の第２の演算用情報を変更することを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の一側面としての撮像装置は、被写体から撮像光学系に入射した光により形成される被写体像を撮像する撮像素子と、撮像素子からの焦点検出用信号を用いて焦点検出を行う焦点検出手段とを有する。焦点検出手段は、撮像光学系の収差情報と第１の光の分光特性に応じた第１の演算用情報とを用いて撮像時の焦点位置として算出される第１の焦点位置と、収差情報と第１の光の分光特性に応じた第２の演算用情報とを用いて焦点検出時の焦点位置として算出される第２の焦点位置との差分を用いて焦点検出の結果を補正する。そして、焦点検出において第１の光とは分光特性が異なる第２の光が被写体に向けて発光される場合は、収差情報と第２の演算用情報とを用いて第２の光の分光特性に応じた第３の焦点位置を取得し、第１の焦点位置と第３の焦点位置との差分を用いて焦点検出の結果を補正することを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の一側面としての撮像装置は、被写体から撮像光学系に入射した光により形成される被写体像を撮像する撮像素子と、撮像素子からの焦点検出用信号を用いて焦点検出を行う焦点検出手段とを有する。焦点検出手段は、撮像光学系の収差情報と第１の光のうち一部の波長域の光の分光特性に応じた第１の演算用情報とを用いて撮像時の焦点位置としての算出される第１の焦点位置と、収差情報と上記一部の波長域の光の分光特性に応じた第２の演算用情報とを用いて焦点検出時の焦点位置として算出される第２の焦点位置との差分を用いて前記焦点検出の結果を補正する。そして、焦点検出において第１の光とは波長域が異なる第２の光が前記被写体に向けて発光される場合は、第１の焦点位置と、収差情報と第２の光の分光特性に応じた第３の演算用情報とを用いて算出される第３の焦点位置との差分を用いて焦点検出の結果を補正することを特徴とする。
【００１１】
本発明の他の一側面としての撮像装置は、被写体から撮像光学系に入射した光により形成される被写体像を撮像する撮像素子と、撮像素子からの焦点検出用信号を用いて焦点検出を行う焦点検出手段とを有する。焦点検出手段は、撮像光学系の収差情報と第１の光の分光特性に応じた第１の演算用情報とを用いて撮像時の焦点位置として算出される第１の焦点位置と、収差情報と第１の光の分光特性に応じた第２の演算用情報とを用いて焦点検出時の焦点位置として算出される第２の焦点位置との差分を用いて焦点検出の結果を補正する。そして、焦点検出において第１の光とは分光特性が異なる第２の光が被写体に向けて発光される場合は、第１の焦点位置と、第２の光の分光特性に応じた撮像光学系の第２の収差情報と第２の光の分光特性に応じた第３の演算用情報とを用いて算出される第３の焦点位置との差分を用いて焦点検出の結果を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、メモリ容量の増加を抑えつつ、ＡＦ補助光の分光特性にかかわらず、撮像光学系の収差に起因する焦点検出誤差を良好に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の各実施例におけるＡＦ処理を示すフローチャート。
【図２】各実施例のデジタルカメラの構成を示すブロック図。
【図３】各実施例における撮像素子の構成を示す図。
【図４】各実施例における光電変換領域と射出瞳との関係を示す図。
【図５】図２中のＴＶＡＦ部の構成を示すブロック図。
【図６】各実施例における焦点検出領域を示す図。
【図７】実施例１におけるＢＰ補正値算出処理を示すフローチャート。
【図８】実施例１におけるＢＰ補正値算出処理を説明するための図。
【図９】実施例１における空間周波数特性を示す図。
【図１０】実施例２におけるＡＦ処理を示すフローチャート。
【図１１】実施例２におけるＢＰ補正値算出処理を示すフローチャート。
【図１２】実施例２におけるＢＰ補正値算出用の設定情報を示す図。
【図１３】実施例３におけるＡＦ処理を示すフローチャート。
【図１４】実施例３におけるＢＰ補正値算出処理を示すフローチャート。
【図１５】実施例３におけるＢＰ補正値算出処理を説明するための図。
【図１６】実施例４におけるＡＦ処理を示すフローチャート。
【図１７】実施例４におけるＢＰ補正値算出処理を示すフローチャート。
【図１８】実施例４におけるＢＰ補正値算出処理を説明する図。
【図１９】実施例４におけるＢＰ補正値算出用の設定情報を示す図。
【図２０】実施例５におけるＢＰ補正値算出処理を示すフローチャート。
【図２１】実施例５におけるＢＰ補正値算出処理を説明する図。
【図２２】実施例６におけるＡＦ処理を示すフローチャート。
【図２３】実施例６におけるＢＰ補正値算出処理を示すフローチャート。
【図２４】実施例６におけるＢＰ補正値算出用の設定情報を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１５】
図２は、実施例に係る撮像装置の一例としてデジタルカメラの構成を示すブロック図である。本実施例のデジタルカメラはレンズ交換式一眼レフカメラであり、レンズユニット１００とカメラ本体１２０とを有する。レンズユニット（交換レンズ）１００は図中央の点線で示されるマウントＭを介して、カメラ本体１２０に装着される。
【００１６】
本実施例では、レンズ交換式一眼レフカメラについて説明するが、レンズ一体型カメラ、ミラーレスカメラおよびビデオカメラ等の他の撮像装置も本発明の実施例に含まれる。また、携帯電話機、パーソナルコンピュータ、ゲーム機等、カメラ機能を備えた各種電子機器も撮像装置として本発明の実施例に含まれる。
【００１７】
レンズユニット１００は、レンズ光学系と、駆動／制御系とを有する。レンズ光学系は、第１レンズ群１０１、絞り１０２、第２レンズ群１０３、フォーカスレンズ群（以下、単にフォーカスレンズという）１０４を含み、被写体の光学像である被写体像を形成する。
【００１８】
第１レンズ群１０１はレンズユニット１００の先端に配置され、光軸方向ＯＡに移動可能に保持されている。絞り１０２は、光量を調節する機能を有するとともに、静止画撮像時に露出時間を制御するメカニカルシャッタとしても機能する。絞り１０２および第２レンズ群１０３は、一体で光軸方向ＯＡに移動可能であり、第１レンズ群１０１と連動して移動することにより変倍を行う。フォーカスレンズ１０４は、光軸方向ＯＡに移動して、レンズユニット１００が合焦する被写体距離（合焦距離）を変化させる。すなわち、焦点調節を行う。
【００１９】
駆動／制御系は、ズームアクチュエータ１１１、絞りアクチュエータ１１２、フォーカスアクチュエータ１１３、ズーム駆動回路１１４、絞り絞り駆動回路１１５、フォーカス駆動回路１１６、レンズＭＰＵ１１７およびレンズメモリ１１８を含む。ズーム駆動回路１１４は、ズームアクチュエータ１１１を用いて第１レンズ群１０１および第３レンズ群１０３を光軸方向ＯＡに駆動する。絞り駆動回路１１５は、絞りアクチュエータ１１２を用いて絞り１０２を駆動して、絞り１０２の開口径や開閉動作を制御する。フォーカス駆動回路１１６は、フォーカスアクチュエータ１１３を用いてフォーカスレンズ１０４を光軸方向ＯＡに駆動する。また、フォーカス駆動回路１１６は、フォーカスアクチュエータ１１３を用いてフォーカスレンズ１０４の現在位置を検出する。
【００２０】
レンズＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）１１７は、レンズユニット１００に関する全ての演算および制御を行う。該制御には、ズーム駆動回路１１４、絞り駆動回路１１５およびフォーカス駆動回路１１６の制御も含まれる。また、レンズＭＰＵ１１７は、マウントＭに設けられた通信端子を介してカメラＭＰＵ１２５と電気的に接続され、カメラＭＰＵ１２５との間でコマンドやデータを通信する。例えばレンズＭＰＵ１１７は、フォーカスレンズ１０４の位置（以下、フォーカスレンズ位置という）を検出し、カメラＭＰＵ１２５からの要求に応じて、検出したフォーカスレンズ位置を含むフォーカスレンズ情報をカメラＭＰＵ１２５に通知する。フォーカスレンズ情報は、フォーカスレンズ１０４の光軸方向ＯＡでの位置、射出瞳の光軸方向ＯＡでの位置と直径、射出瞳からの光束を制限するレンズ枠の光軸方向ＯＡでの位置および直径等の情報を含む。またレンズＭＰＵ１１７は、カメラＭＰＵ１２５からの要求に応じて、ズーム駆動回路１１４、絞り駆動回路１１５およびフォーカス駆動回路１１６を制御する。
【００２１】
レンズメモリ１１８は、後述する焦点検出に必要な光学情報を予め記憶している。カメラＭＰＵ１２５は、例えば内蔵する不揮発性メモリまたはレンズメモリ１１８に記憶されたコンピュータプログラムを実行することで、上述した演算や制御を行う。
【００２２】
カメラ本体１２０は、光学ローパスフィルタ１２１と、撮像素子１２２と、駆動／制御系とを有する。レンズ光学系と光学ローパスフィルタ１２１は、撮像光学系を構成する。
【００２３】
光学ローパスフィルタ１２１は、撮像素子１２２により取得される撮像画像の偽色やモアレを軽減するために設けられている。撮像素子１２２は、ＣＭＯＳイメージセンサとその周辺回路で構成されている。本実施例の撮像素子１２２は、瞳分割機能を有しており、該撮像素子１２２からの出力信号（焦点検出用信号）を用いた位相差検出方式での焦点検出が可能である。位相差検出方式での焦点検出および該焦点検出の結果に基づくフォーカスレンズ１０４の位置制御をまとめて位相差ＡＦという。
【００２４】
駆動／制御系は、センサ駆動回路１２３、画像処理回路１２４、カメラＭＰＵ１２５、表示器１２６、操作スイッチ群１２７、メモリ１２８、位相差ＡＦ部１２９およびＴＶＡＦ部１３０を有する。
【００２５】
センサ駆動回路１２３は、撮像素子１２２の動作を制御するとともに、撮像素子１２２から取得したアナログ撮像信号をＡ／Ｄ変換してカメラＭＰＵ１２５に送信する。画像処理回路１２４は、Ａ／Ｄ変換により得られたデジタル撮像データに対して、γ変換、ホワイトバランス調整処理、色補間処理および圧縮符号化処理等の画像処理を行って表示および記録用の画像データを生成する。また、画像処理回路１２４は、デジタル撮像データから、位相差ＡＦ用の焦点検出データと、コントラスト検出方式でのＡＦ（以下、ＴＶＡＦという）用の輝度データも生成する。
【００２６】
カメラＭＰＵ１２５は、カメラ本体１２０に関する全ての演算および制御を行う。該制御には、センサ駆動回路１２３、画像処理回路１２４、表示器１２６、操作スイッチ群１２７、メモリ１２８、位相差ＡＦ部１２９およびＴＶＡＦ部１３０の制御が含まれる。カメラＭＰＵ１２５は、上述したマウントＭに設けられた通信端子を介してレンズＭＰＵ１１７と接続され、レンズＭＰＵ１１７とコマンドやデータを通信する。カメラＭＰＵ１２５は、レンズＭＰＵ１１７に対して、レンズ位置情報の取得要求や、絞り、フォーカスおよびズーム駆動要求を通信を介して行う。さらに、カメラＭＰＵ１２５は、レンズＭＰＵ１１７に対して、レンズユニット１００に固有の光学情報の取得要求も通信を介して行う。カメラＭＰＵ１２５には、コンピュータプログラムを格納したＲＯＭ１２５ａ、変数を記憶するＲＡＭ（メモリ）１２５ｂおよび各種パラメータを記憶するＥＥＰＲＯＭ１２５ｃが内蔵されている。カメラＭＰＵ１２５は、ＲＯＭ１２５ａに格納されたコンピュータプログラムに従って上記演算や制御を行う。
【００２７】
表示器１２６はＬＣＤ等のディスプレイデバイスにより構成され、撮像モードに関する情報、撮像前のプレビュー画像と撮像後の確認用画像、ＡＦ時の合焦状態指標等を表示する。操作スイッチ群１２７は、電源スイッチ、レリーズ（撮像トリガ）スイッチ、ズーム操作スイッチ、撮像モード選択スイッチ等、ユーザにより操作される操作部材を含む。記録手段としてのメモリ１２８は、カメラ本体１２０に対して着脱が可能なフラッシュメモリであり、撮像画像を記録する。
【００２８】
位相差ＡＦ部１２９は、画像処理回路１２４により得られた焦点検出データを用いて位相差ＡＦを行う。具体的には、画像処理回路１２４は、撮像光学系の一対の瞳領域を通過した光束により形成される一対の被写体像を撮像した撮像素子１２２の出力信号（撮像信号）から位相差焦点検出用信号としての一対の位相差像信号（後述するＡ像およびＢ像信号）を生成する。位相差ＡＦ部１２９は、この一対の位相差像信号間のずれ量（像ずれ量）に基づいてデフォーカス量を算出する。位相差ＡＦ部１２９は、算出したデフォーカス量に応じてフォーカスレンズ１０４を駆動する制御指令であるフォーカス駆動要求をレンズＭＰＵ１１７に送信する。
【００２９】
このように、本実施例の位相差ＡＦ部１２９は、専用のＡＦセンサを用いず、撮像素子１２２の出力に基づく位相差ＡＦとしての撮像面位相差ＡＦを行う。位相差ＡＦ部１２９の動作については後に詳細に説明する。
【００３０】
ＴＶＡＦ部１３０は、画像処理回路１２４が生成するＴＶＡＦ用の焦点評価値（画像データのコントラスト状態を示す評価値）に基づいてＴＶＡＦを行う。ＴＶＡＦは、フォーカスレンズ１０４を移動させて焦点評価値がピークとなるフォーカスレンズ位置を合焦位置として検出し、その位置にフォーカスレンズ１０４を移動させる。
【００３１】
このように、本実施例のカメラは位相差ＡＦとＴＶＡＦの両方を実行可能であり、状況に応じて選択的に使用したり組み合わせて使用したりすることができる。
【００３２】
補助光発光手段としての補助光発光部２００は、カメラＭＰＵ１２５からの発光および非発光指示に応じて発光および非発光設定を行う。ピントを合わせたい被写体が低コントラストであったり低照度であったりする場合に、補助光を発光することにより、ＡＦが可能な状況を増やす。
【００３３】
次に、位相差ＡＦ部１２９の動作についてさらに詳細に説明する。図３（ａ）は、撮像素子１２２の画素配列を示しており、２次元ＣＭＯＳセンサの縦（Ｙ方向）６行と横（Ｘ方向）８列の画素範囲をレンズユニット１００側から見て示している。撮像素子１２２にはベイヤー配列のカラーフィルタが設けられている。具体的には、奇数行の画素には左から順に緑（Ｇ）と赤（Ｒ）のカラーフィルタが交互に、偶数行の画素には左から順に青（Ｂ）と緑（Ｇ）のカラーフィルタが交互に配置されている。画素２１１において、円２１１ｉはオンチップマイクロレンズを表し、該マイクロレンズ２１１ｉの内側に配置された複数の矩形２１１ａ，２１１ｂはそれぞれ光電変換部を示す。
【００３４】
撮像素子１２２のすべての画素において、光電変換部がＸ方向に２分割されている。各画素からは、それぞれの光電変換部からの光電変換信号を別々に読み出したり、２つの光電変換部からの光電変換信号の和を読み出したりすることが可能である。光電変換信号の和から一方の光電変換部の光電変換信号を減じることで、他方の光電変換部の光電変換信号に相当する信号を得ることができる。それぞれの光電変換部からの光電変換信号は、前述した一対の位相差像信号を生成するために用いたり、３Ｄ画像を提示するための一対の視差画像の生成するために用いたりすることもできる。また、光電変換信号の和は、通常の画像データ（ライブビュー画像や撮像画像）を生成するために用いられる。
【００３５】
位相差ＡＦを行う場合は、図３（ａ）のマイクロレンズ２１１ｉと、分割された２つの光電変換部２１１ａ，２１１ｂとにより撮像光学系の射出瞳を分割する（以下これを瞳分割するという）。そして、同一画素行に配置された所定範囲内の複数の画素２１１について、一方の光電変換部２１１ａの出力をつなぎ合わせて生成した信号を焦点検出用のＡ像信号とし、光電変換部２１１ｂの出力をつなぎ合わせて生成した信号を焦点検出用のＢ像データとする。光電変換部２１１ａ，２１１ｂの出力としては、カラーフィルタの単位配列に含まれる緑、赤、青および緑の出力を加算して算出した疑似的な輝度（Ｙ）信号を用いる。ただし、Ｒ、ＧおよびＢの色ごとに、Ａ像およびＢ像信号を生成してもよい。このように生成したＡ像およびＢ像信号の相対的なずれ量を相関演算により算出することで、上記所定範囲内の焦点ずれ量であるデフォーカス量を算出することができる。
【００３６】
本実施例では、各画素から一方の光電変換部の出力と両方の光電変換部の出力の和を読み出す。例えば光電変換部２１１ａの出力と光電変換部２１１ａ，２１１ｂの出力の和とを読み出す場合には、光電変換部２１１ｂの出力は上記和から光電変換部２１１ａの出力を減じることで取得する。これにより、Ａ像およびＢ像信号の両方を得ることができ、位相差ＡＦが実現できる。
【００３７】
図３（ｂ）は、撮像素子１２２の読み出し回路の構成を示す。１５１は水平走査回路、１５３は垂直走査回路である。各画素の境界部には、水平走査ライン１５２ａ，１５２ｂと、垂直走査ライン１５４ａ，１５４ｂが配線されている。各光電変換部からは、これらの走査ラインを介して信号が外部に読み出される。
【００３８】
なお、本実施例の撮像素子は、上述した画素内の読み出し方法に加えて、以下の２種類の読み出しモードを有する。第１の読み出しモードは、高精細静止画を撮像するための全画素読み出しモードである。このモードでは、全画素からの信号が読み出される。一方、第２の読み出しモードは、動画記録またはライブビュー画像の表示のみを行なうための間引き読み出しモードである。このモードでは、全画素よりも少ない数の画素、すなわちＸ方向およびＹ方向ともに所定比率で間引いた画素のみから信号を読み出す。また、高速に信号を読み出す必要がある場合にもこの第２の読み出しモードが用いられる。Ｘ方向において間引く際には、信号の加算を行ってＳ／Ｎを改善する。Ｙ方向にやいて間引く際には、間引かれる行の信号出力を無視する。位相差ＡＦおよびＴＶＡＦは、通常は第２の読み出しモードで読み出された信号を用いて行われる。
【００３９】
図４（ａ），（ｂ）を用いて、撮像光学系の射出瞳面と、撮像素子において像高ゼロ、すなわち像面の中央近傍に配置された画素（光電変換部）との共役関係を説明する。光電変換部と撮像光学系の射出瞳面は、マイクロレンズ２１１ｉによって共役関係とされる。撮像光学系の射出瞳の位置は、一般的に光量調節用の虹彩絞りが配置される位置に一致する。本実施例の撮像光学系は変倍機能を有するが、変倍を行うことで像面からの射出瞳までの距離（射出瞳距離）や大きさが変化する。図４（ａ）は、レンズユニット１００の焦点距離が広角端と望遠端との中央にある状態を示している。この状態における射出瞳距離Ｚｅｐを標準値として、マイクロレンズ２１１ｉの形状や像高（Ｘ座標およびＹ座標）に応じた偏心パラメータが最適化される。
【００４０】
図４（ａ）において、１０１ｂは第１レンズ群１０１を保持する鏡筒部材であり、１０４ｂはフォーカスレンズ１０４を保持する鏡筒部材である。１０２ａは絞り１０２の開放時の開口径を決める開口を有する開口板であり、１０２ｂは絞り込み時の開口径を調節する絞り羽根である。なお、撮像光学系を通過する光束の制限部材として作用する鏡筒部材１０１ｂ、開口板１０２ａ、絞り羽根１０２ｂおよび鏡筒部材１０４ｂは、像面側から観察したときの光学的な虚像を示している。また、絞り１０２の近傍における合成開口を撮像光学系の射出瞳と定義して、前述したように像面からの射出瞳距離をＺｅｐとしている。
【００４１】
画素２１１は像面の中央近傍に配置されており、本実施例では中央画素という。この中央画素２１１は、最下層から、光電変換部２１１ａ，２１１ｂ、配線層２１１ｅ〜２１１ｇ、カラーフィルタ２１１ｈおよびマイクロレンズ２１１ｉにより構成される。そして、２つの光電変換部２１１ａ，２１１ｂは、マイクロレンズ２１１ｉによって撮像光学系の射出瞳面に逆投影される。言い換えれば、撮像光学系の射出瞳のうち互いに異なる領域（瞳領域）であるＥＰ１ａ，ＥＰ１ｂが、マイクロレンズ２１１ｉを介して光電変換部２１１ａ，２１１ｂの表面に投影される。
【００４２】
図４（ｂ）は、撮撮像光学系の射出瞳面上における光電変換部２１１ａ，２１１ｂの逆投影像ＥＰ１ａ，ＥＰ１ｂを光軸方向から見て示す。撮像素子１２２は、２つの光電変換部１０１ａ，１０１ｂのうち一方からの信号を出力することができるとともに、これらの両方からの信号を加算して出力できる画素を有する。加算して出力された信号は、焦点検出瞳ＥＰ１ａ，ＥＰ１ｂを通過した全ての光束を光電変換して得られた信号である。
【００４３】
図４（ａ）において、撮像光学系を通過する光束（図ではその外縁を直線で示している）Ｌは、絞り１０２の開口板１０２ａによって制限されており、瞳領域ＥＰ１ａ，ＥＰ１ｂからの光束は撮像光学系においてケラレることなく画素に到達する。図４（ｂ）では、図４（ａ）に示した光束Ｌの射出瞳面での断面（外縁）をＴＬとして示している。ＴＬで示される円（つまりは開口板１０２ａの開口）の内部に２つの光電変換部２１１ａ，２１１ｂの逆投影像ＥＰ１ａ，ＥＰ１ｂの大部分が含まれていることから、逆投影像ＥＰ１ａ，ＥＰ１ｂにはわずかなケラレしか発生していないことが分かる。この際、射出瞳面の中央では逆投影像ＥＰ１ａ，ＥＰ１ｂのケラレ状態は、撮像光学系の光軸（図４（ａ）に一点鎖線で示す）に関して対称となり、光電変換部２１１ａ，２１１ｂが受光する光量は互いに等しい。
【００４４】
位相差ＡＦを行う場合に、カメラＭＰＵ１２５は、撮像素子１２２から上述した２種類の読み出しモードで出力信号を読み出すようにセンサ駆動回路１２３を制御する。そして、カメラＭＰＵ１２５は、画像処理回路１２４に対して焦点検出領域の情報を与え、焦点検出領域内に含まれる画素の出力からＡ像およびＢ像信号を生成して位相差ＡＦ部１２９に供給するよう命令する。画像処理回路１２４は、この命令に従って、Ａ像およびＢ像信号を生成して位相差ＡＦ部１２９に出力する。画像処理回路１２４は、ＴＶＡＦ部１３０に対しては、ＲＡＷ画像データを供給する。このように、撮像素子１２２は、位相差ＡＦおよびＴＶＡＦの両方において焦点検出部を構成している。
【００４５】
なお、ここまでは撮像光学系の射出瞳を水平方向に２分割する場合について説明したが、撮像素子の少なくとも一部の画素については射出瞳を垂直方向に２分割する構成としてもよい。また、水平および垂直両方向に射出瞳を分割する構成としてもよい。垂直方向に射出瞳を分割する画素を設けることにより、水平だけでなく垂直方向の被写体のコントラストに対応した位相差ＡＦが可能となる。
【００４６】
次に、図５を用いて、ＴＶＡＦ（コントラストＡＦ）について説明する。ＴＶＡＦは、カメラＭＰＵ１２５とＴＶＡＦ部１３０とが連携して、フォーカスレンズ１０４の所定量の駆動と焦点評価値の算出とを繰り返し行うことで実現される。図５は、ＴＶＡＦ部１３０の構成を示している。
【００４７】
ＴＶＡＦ部１３０内のＡＦ評価用信号処理回路４０１には、画像処理回路１２４からＲＡＷ画像データが入力される。ＡＦ評価用信号処理回路４０１は、ＲＡＷ画像データからＧ信号を抽出し、該Ｇ信号に対して低輝度成分を強調して高輝度成分を抑圧するガンマ補正処理を行う。なお、この際、Ｒ、ＧおよびＢ信号の全てに対してガンマ補正処理を行ってもよい。また、Ｒ、ＧおよびＢ信号を用いて輝度（Ｙ）信号を生成してもよい。以下の説明において、ＡＦ評価用信号処理回路４０１から出力される信号を、その信号の種類にかかわらず、輝度信号Ｙと称する。
【００４８】
カメラＭＰＵ１２５は、領域設定回路４１３に対してＲＡＷ画像データ（つまりは撮像範囲）内において焦点検出を行う焦点検出領域を設定する。領域設定回路４１３は、設定された焦点検出領域内の信号を選択するゲート信号を生成する。ゲート信号は、ラインピーク検出回路４０２、水平積分回路４０３、ライン最小値検出回路４０４、ラインピーク検出回路４０９、垂直積分回路４０６、４１０および垂直ピーク検出回路４０５，４０７，４１１に入力される。また、カメラＭＰＵ１２５は、焦点評価値が焦点検出領域内の輝度信号Ｙから生成されるように、輝度信号Ｙが上記各回路に入力されるタイミングを制御する。領域設定回路４１３には、複数の焦点検出領域を設定することが可能である。
【００４９】
次に、焦点評価値の１つであるＹピーク評価値の算出方法について説明する。ガンマ補正処理が行われた輝度信号Ｙは、ラインピーク検出回路４０２へ入力される。ラインピーク検出回路４０２は、領域設定回路４１３に設定された焦点検出領域内で水平ラインごとのＹラインピーク値を求める。ラインピーク検出回路４０２の出力は、垂直ピーク検出回路４０５において焦点検出領域内で垂直方向にピークホールドされ、これによりＹピーク評価値が生成される。Ｙピーク評価値は、高輝度被写体や低照度被写体の判定に有効な指標である。
【００５０】
焦点評価値の他の１つであるＹ積分評価値の算出方法について説明する。ガンマ補正処理が行われた輝度信号Ｙは、水平積分回路４０３に入力される。水平積分回路４０３は、焦点検出領域内で水平ラインごとにＹの積分値を求める。水平積分回路４０３の出力は、垂直積分回路４０６において焦点検出領域内で垂直方向に積分される。これにより、Ｙ積分評価値が生成される。Ｙ積分評価値は、焦点検出領域内全体の明るさを判断する指標として用いることができる。
【００５１】
焦点評価値の別の１つであるＭａｘ−Ｍｉｎ評価値の算出方法について説明する。ガンマ補正処理が行われた輝度信号Ｙは、ラインピーク検出回路４０２に入力される。ラインピーク検出回路４０２は、焦点検出領域内で水平ラインごとのＹラインピーク値を求める。また、ガンマ補正処理が行われた輝度信号Ｙは、ライン最小値検出回路４０４に入力される。ライン最小値検出回路４０４は、焦点検出領域内で水平ラインごとにＹの最小値を検出する。検出された水平ラインごとのＹのラインピーク値および最小値は、減算器に入力され、これにより（ラインピーク値−最小値）が垂直ピーク検出回路４０７に入力される。垂直ピーク検出回路４０７は、焦点検出領域内で垂直方向にピークホールドを行い、Ｍａｘ−Ｍｉｎ評価値を生成する。Ｍａｘ−Ｍｉｎ評価値は、低コントラストか高コントラストかの判定に有効な指標である。
【００５２】
焦点評価値のさらに別の１つである領域ピーク評価値の算出方法について説明する。ガンマ補正処理が行われた輝度信号Ｙは、ＢＰＦ４０８を通ることで、特定の周波数成分が抽出されて焦点信号が生成される。この焦点信号は、ラインピーク検出回路４０９に入力される。ラインピーク検出回路４０９は、焦点検出領域内で水平ラインごとのラインピーク値を求める。ラインピーク値は、垂直ピーク検出回路４１１によって焦点検出領域内でピークホールドされ、これにより領域ピーク評価値が生成される。領域ピーク評価値は、焦点検出領域内で被写体が移動しても変化が少ないので、合焦状態から再度、合焦位置を探す処理に移行するかどうかを判定する再起動判定に有効な指標である。
【００５３】
焦点評価値の最後の１つとしての全ライン積分評価値の算出方法について説明する。領域ピーク評価値と同様に、ラインピーク検出回路４０９は、焦点検出領域内で水平ラインごとのラインピーク値を求める。次に、ラインピーク検出回路４０９は、ラインピーク値を垂直積分回路４１０に入力する。垂直積分回路４１０は、焦点検出領域内で垂直方向に全水平走査ライン数について積分して全ライン積分評価値を生成する。高周波全ライン積分評価値は、積分の効果でダイナミックレンジが広く、感度が高いので、主要な焦点評価値である。このため、本実施例において単に焦点評価値と記載したときは、それが全ライン積分評価値を意味する。
【００５４】
カメラＭＰＵ１２５のＡＦ制御部１６０は、上述した各評価値を取得して、レンズＭＰＵ１１７を通じてフォーカスレンズ１０４を光軸方向に所定方向に所定量だけ移動させる。そして、新たに得られたＲＡＷ画像データから各評価値を算出し、全ライン積分評価値が最大値となるフォーカスレンズ位置を検出する。
【００５５】
本実施例では、上記各評価値を水平ライン方向および垂直ライン方向のそれぞれで算出する。これにより、水平および垂直方向の直交する２方向の被写体のコントラスト情報を用いたＴＶＡＦを行うことができる。
【００５６】
図６は、撮像範囲内における焦点検出領域の例を示す。位相差ＡＦおよびＴＶＡＦのいずれも、焦点検出領域に含まれる画素から得られる信号を用いて行われる。図６において、太破線で示す長方形は撮像素子１２２の全画素が形成された撮像範囲２１７を示す。撮像範囲２１７には、位相差ＡＦ用の焦点検出領域２１８ａｈ，２１８ｂｈ，２１８ｃｈが設定されている。ここでは、焦点検出領域２１８ａｈ，２１８ｂｈ，２１８ｃｈを撮像範囲２１７の中央部と左右２箇所の計３箇所に設定している。また、ＴＶＡＦ用の焦点検出領域２１９ａ，２１９ｂ，２１９ｃが、位相差ＡＦ用の焦点検出領域２１８ａｈ，２１８ｂｈ，２１８ｃｈのそれぞれを包含するように設定されている。なお、図６は焦点検出領域の設定例を示すにすぎず、焦点検出領域の数、位置および大きさは図６に示したものに限定されない。
【００５７】
次に、図１のフローチャートを用いて、本実施例のカメラにおけるＡＦ処理について説明する。ＡＦ処理は、主としてカメラＭＰＵ１２５がコンピュータプログラムとしての焦点調節制御プログラムに従って実行する。カメラＭＰＵ１２５は、レンズＭＰＵ１１７にコマンド等を送信することによってレンズユニット１００の駆動や制御を行う場合もある。以下の説明において、「Ｓ」はステップを意味する。
【００５８】
Ｓ１において、カメラＭＰＵ１２５は焦点検出領域を設定する。ここでは、位相差ＡＦ用およびコントラストＡＦ用の焦点検出領域として、図５に示した３か所の焦点検出領域が設定されるものとする。
【００５９】
次にＳ２では、カメラＭＰＵ１２５は、撮像素子１２２を露光して撮像信号を読み出し、画像処理回路１２４に位相差ＡＦ用の焦点検出領域２１８ａｈ，２１８ｂｈ，２１８ｃｈ内のそれぞれの画像データから位相差ＡＦ用のＡ像およびＢ像信号を生成させる。また、カメラＭＰＵ１２５は、画像処理回路１２４が生成したＲＡＷ画像データをＴＶＡＦ部１３０に供給させ、ＴＶＡＦ部１３０にＴＶＡＦ用の焦点検出領域２１９ａ，２１９ｂ，２１９ｃ内のそれぞれの画像データから焦点評価値を算出させる。ＴＶＡＦ部１３０が算出した焦点評価値は、カメラＭＰＵ１２５内のＲＡＭ１２５ｂに記憶される。
【００６０】
次にＳ３では、カメラＭＰＵ１２５は、ＡＦ補助光（以下、単に補助光という）が必要か否かを判定する。一般に、照度が低い又はコントラストが低い被写体に対しては、良好な焦点検出を行うための補助光は有効である。このため、カメラＭＰＵ１２５は、Ｓ２で取得したＡ像およびＢ像信号のコントラスト（明暗差）や平均出力値等を所定の閾値と比較し、その結果、被写体のコントラストが低い又は照度が低いと判定した場合は、補助光が必要と判定してＳ４に進む。一方、補助光が不要と判定したカメラＭＰＵ１２５はＳ６に進む。
【００６１】
Ｓ４では、カメラＭＰＵ１２５は、補助光の発光を指示し、補助光発光部２００を発光させる。この際に、補助光の発光／非発光状態を判別するためのフラグとして用いる補助光フラグを、発光状態を示す１にセットする。
【００６２】
次にＳ５では、カメラＭＰＵ１２５は、Ｓ２と同様に撮像素子１２２を再度露光して撮像信号を読み出し、画像処理回路１２４に位相差ＡＦ用の焦点検出領域２１８ａｈ，２１８ｂｈ，２１８ｃｈ内の画像データから位相差ＡＦ用のＡ像およびＢ像信号を生成させる。また、カメラＭＰＵ１２５は、画像処理回路１２４が生成したＲＡＷ画像データをＴＶＡＦ部１３０に供給させ、ＴＶＡＦ部１３０にＴＶＡＦ用の焦点検出領域２１９ａ，２１９ｂ，２１９ｃ内の画像データから焦点評価値を算出させる。ＴＶＡＦ部１３０が算出した焦点評価値は、カメラＭＰＵ１２５内のＲＡＭ１２５ｂに記憶される。
【００６３】
Ｓ６では、カメラＭＰＵ１２５は、信頼性のある焦点評価値のピーク（極大値）が検出されたか否かを判定する。信頼性のあるピークが検出された場合、カメラＭＰＵ１２５は、焦点検出処理を終えるためにＳ２０に進む。なお、焦点評価値のピークの信頼性は、例えば、該ピークと焦点評価値の最小値との差、焦点評価値の変化曲線において一定値以上の傾きで変化している部分の長さおよび傾斜している部分の勾配をそれぞれに対して設けられた閾値と比較して判断する。これらの値が全ての閾値を超えていれば、ピークは信頼性があると判定することができる。
【００６４】
本実施例では、位相差ＡＦとＴＶＡＦを併用する。このため、同一の焦点検出領域や他の焦点検出領域で、より至近側の被写体の存在が確認されている場合には、信頼性のある焦点評価値のピークが検出された場合でも焦点検出を終えずにＳ７に進んでもよい。ただし、この場合は、信頼性のある焦点評価値のピークに対応するフォーカスレンズ位置を記憶しておき、Ｓ７以降の処理で信頼性のある焦点検出結果が得られなかった場合に、記憶したフォーカスレンズ位置を焦点検出結果とする。
【００６５】
Ｓ７では、カメラＭＰＵ１２５は、焦点検出領域２１８ｃｈ，２１８ａｈ，２１８ｂｈのそれぞれにおいて画像処理回路１２４から供給されたＡ像およびＢ像信号のずれ量（位相差）を算出する。そして、該位相差を、予め記憶されている換算係数を用いてデフォーカス量に変換する。デフォーカス量が焦点検出結果に相当する。
【００６６】
ここでは、カメラＭＰＵ１２５は、算出されたデフォーカス量の信頼性も判定し、所定の信頼性を有すると判定された焦点検出領域のデフォーカス量のみを以後の処理で用いる。レンズ枠等によるケラレの影響によりデフォーカス量が大きくなるにつれて、Ａ像およびＢ像信号間の位相差はより多くの誤差を含むようになる。このため、得られたデフォーカス量が閾値より大きい場合、Ａ像およびＢ像信号の形状の一致度が低い場合およびＡ像およびＢ像信号のコントラストが低い場合には、得られたデフォーカス量の信頼性が所定の信頼性より低いと判定できる。以下、得られたデフォーカス量が所定の信頼性を有すると判定された場合に、「デフォーカス量が算出できた」と表現する。また、デフォーカス量が何らかの理由で算出できなかった場合や、デフォーカス量の信頼性が低いと判定された場合には「デフォーカス量が算出できない」と表現する。
【００６７】
次にＳ２０では、カメラＭＰＵ１２５は、ＢＰ補正値を算出する。このＢＰ補正値およびその算出処理については、後述する。さらに、カメラＭＰＵ１２５は、算出したＢＰ補正値（ＢＰ）を用いて以下の式（１）によりデフォーカス量（ＤＥＦ＿Ｂ）を補正し、補正後のデフォーカス量（ＤＥＦ＿Ａ）を算出する。
【００６８】
ＤＥＦ＿Ａ＝ＤＥＦ＿Ｂ＋ＢＰ          （１）
本実施例では、Ｒ、ＧおよびＢの３色と縦（垂直）および横（水平）の２方向とを組み合わせた６種類の空間周波数のそれぞれにおいて、デフォーカスＭＴＦが極大値を示すフォーカスレンズ位置の情報を用いてＢＰ補正値を算出する。これにより、色や方向についての空間周波数の依存性を考慮することができ、より高精度なＢＰ補正値を算出することができる。したがって、ＡＦの精度を向上させることができる。
【００６９】
次にＳ２１では、カメラＭＰＵ１２５は、焦点検出領域を選択する。本実施例では、より至近側に被写体が存在することを示す検出結果が得られた焦点検出領域を選択する。これは、一般に、主被写体は至近側に存在する頻度が高いためである。ただし、焦点検出領域の選択方法はこれに限らず、人物の顔の検出結果や撮像範囲の中央の焦点検出領域を優先的に選択する等、他の方法を用いてもよい。
【００７０】
次にＳ２２では、カメラＭＰＵ１２５は、レンズＭＰＵ１１７を通じてフォーカスレンズ１０４を、選択した焦点検出領域について式（１）で算出された補正後のデフォーカス量ＤＥＦ＿Ａに基づいて駆動する。
【００７１】
そして、Ｓ２３では、カメラＭＰＵ１２５は、補助光の非発光（消灯）を指示する。本実施例では、合焦位置へのフォーカスレンズ１０４の駆動を終えた後に補助光を消灯するが、消灯タイミングはこれに限らない。例えば、信頼性の高い焦点検出結果が得られたら消灯してもよい。これにより、補助光の発光期間を短縮することができ、省電力を実現することができる。また、カメラＭＰＵ１２５は、補助光の発光／非発光状態を判別するためのフラグとして用いる補助光フラグを、非発光状態を示す０とする。
【００７２】
続いてＳ２４では、カメラＭＰＵ１２５は、フォーカスレンズ１０４の駆動に用いたデフォーカス量を算出した焦点検出領域を表す表示（ＡＦ枠表示）を、表示器１２６に表示する。例えば、ライブビュー画像に重畳表示させてもよい。そしてＡＦ処理を終了する。
【００７３】
図７のフローチャートは、図１のＳ２０でカメラＭＰＵ１２５が行うＢＰ補正値算出処理を示す。
【００７４】
Ｓ２０１において、カメラＭＰＵ１２５は、ＢＰ補正値の算出に必要なパラメータ（算出条件）を取得する。ＢＰ補正値は、フォーカスレンズ位置、ズーム状態を示す第１レンズ群１０１の位置（以下、ズーム位置という）および焦点検出領域の位置等、撮像光学系の状態や焦点検出系の設定に応じて変化する。このため、カメラＭＰＵ１２５は、Ｓ２０１において、例えばフォーカスレンズ位置、ズーム位置および焦点検出領域の位置の情報を取得する。さらに、カメラＭＰＵ１２５は、Ｓ２０１において、焦点検出用信号と撮像画像生成用（記録撮像用）信号の色や評価方向に関する設定情報（演算用情報）を取得する。設定情報は、レンズメモリ１１８またはＲＡＭ１２５ｂに記憶（保持）されている。
【００７５】
図８（ａ）は、上記設定情報の例を示す。この設定情報は、焦点状態を評価する色（分光特性または波長）とコントラスト方向（水平および垂直）との組み合わせのそれぞれに対する重み付けの大きさ（係数）を示す重み付け演算用の情報である。設定情報は、焦点検出用と撮像画像用とで異なる。また、焦点検出用の設定情報は、通常光（第１の光）が撮像光学系に入射する状態でのＡＦ用と補助光（第２の光）が撮像光学系に入射する状態でのＡＦ用とで異なる。例えば、通常光下における水平方向で緑色の信号を用いたＴＶＡＦの結果を補正する場合は、焦点検出用の設定情報を、
Ｋ＿ＡＦＮ＿ＲＨ＝０
Ｋ＿ＡＦＮ＿ＧＨ＝１
Ｋ＿ＡＦＮ＿ＢＨ＝０
Ｋ＿ＡＦＮ＿ＲＶ＝０
Ｋ＿ＡＦＮ＿ＧＶ＝０
Ｋ＿ＡＦＮ＿ＢＶ＝０
のように定めればよい。このような設定情報により、焦点検出用信号のデフォーカスＭＴＦのピーク情報（例えば図８（ｂ）に示すようなデフォーカスＭＴＦが極大値を示すデフォーカス状態）が水平方向にて緑色の信号の特性と同じであることを示すことができる。
【００７６】
例えば、補助光下における水平方向で主として赤色の信号を用いたＴＶＡＦの結果を補正する場合は、焦点検出用の設定情報を、
Ｋ＿ＡＦＬ＿ＲＨ＝０．８
Ｋ＿ＡＦＬ＿ＧＨ＝０．２
Ｋ＿ＡＦＬ＿ＢＨ＝０
Ｋ＿ＡＦＬ＿ＲＶ＝０
Ｋ＿ＡＦＬ＿ＧＶ＝０
Ｋ＿ＡＦＬ＿ＢＶ＝０
のように定めればよい。このような設定情報により、焦点検出用信号のデフォーカスＭＴＦのピーク情報が水平方向にて赤色を中心とした信号の特性と同じであることを示すことができる。ここで設定される焦点検出用の設定情報は、第２の演算用情報に相当する。
【００７７】
一方、撮像画像用の設定情報は、
Ｋ＿ＩＭＧ＿ＲＨ＝０．１５
Ｋ＿ＩＭＧ＿ＧＨ＝０．２９
Ｋ＿ＩＭＧ＿ＢＨ＝０．０６
Ｋ＿ＩＭＧ＿ＲＶ＝０．１５
Ｋ＿ＩＭＧ＿ＧＶ＝０．２９
Ｋ＿ＩＭＧ＿ＢＶ＝０．０６
のように定める。これは、Ｒ、ＧおよびＢ信号をＹ信号に相当する信号に変換するための重み付けを行い、撮像画像をＹ信号で評価し、水平方向および垂直方向のいずれのコントラストも同等に評価することを想定して設定される値である。ただし、設定値や設定値の種類等はこれに限らない。ここで設定される撮像画像用の設定情報は、第１の演算用情報に相当する。
【００７８】
なお、補助光の発光の有無で焦点検出用の設定情報を変更するのと同様に、撮像画像用の設定情報をフラッシュ発光の有無によって切り替えてもよい。
【００７９】
次にＳ２０２では、カメラＭＰＵ１２５は、後述するピーク係数に変更があるか否かを判定する。この判定は、事前に行われたＢＰ補正値の算出と今回のＢＰ補正値の算出における各種条件が同一の場合に、ピーク係数の再算出を省略するために行っている。本実施例でカメラＭＰＵ１２５は、焦点検出用と撮像画像用の色や評価方向に関する設定情報（図８（ａ））と焦点検出領域の位置に変更がなければ、ピーク係数に変更なしと判定し、Ｓ２０３からＳ２０７をスキップしてＳ２０８に進む。
【００８０】
一方、Ｓ２０２において初めてピーク係数を算出する場合もしくはピーク係数の変更があると判定した場合は、カメラＭＰＵ１２５は、Ｓ２０３に進み、収差情報を取得する。収差情報は、被写体の空間周波数ごとの撮像光学系の結像位置に関する情報、すなわち収差に関する情報であり、本実施例ではデフォーカスＭＴＦが極大値（ピーク）を示すフォーカスレンズ位置（以下、デフォーカスＭＴＦピーク位置という）の情報である。収差情報は、上述した３色と２方向との６つの組み合わせのそれぞれについて、空間周波数ｆと撮像素子１２２上の焦点検出領域の位置（ｘ，ｙ）を変数とした以下の式（２）で表現される。
【００８１】
ＭＴＦ＿Ｐ＿ＲＨ（ｆ，ｘ，ｙ）
＝（ｒｈ（０）×ｘ＋ｒｈ（１）×ｙ＋ｒｈ（２））×ｆ２
＋（ｒｈ（３）×ｘ＋ｒｈ（４）×ｙ＋ｒｈ（５））×ｆ
＋（ｒｈ（６）×ｘ＋ｒｈ（７）×ｙ＋ｒｈ（８））                （２）
式（２）はＲ色の信号について水平（Ｈ）方向に対応した空間周波数ごとのデフォーカスＭＴＦピーク位置ＭＴＦ＿Ｐ＿ＲＨの式を示しているが、他の色と方向の組み合わせにおける空間周波数ごとのデフォーカスＭＴＦピーク位置についても同様の式で表される。
【００８２】
また、本実施例において、ｒｈ（ｎ）（１≦ｎ≦８）は、レンズユニット１００内のレンズメモリ１１８に予め記憶されており、カメラＭＰＵ１２５は、レンズＭＰＵ１１７に要求してｒｈ（ｎ）を取得する。ただし、ｒｈ（ｎ）はカメラＲＡＭ１２５ｂの不揮発性領域に記憶されていてもよい。
【００８３】
赤と垂直（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＲＶ）、緑と水平（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＧＨ）、緑と垂直（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＧＶ）、青と水平（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＢＨ）および青と垂直（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＢＶ）のそれぞれの組み合わせに対する係数（ｒｖ，ｇｈ，ｇｖ，ｂｈ，ｂｖ）も同様に取得できる。本実施例では、図８（ｂ）で示される曲線をＭＴＦピーク曲線という。
【００８４】
次にＳ２０４では、カメラＭＰＵ１２５は、補助光が非発光状態（補助光フラグ＝０）であるか発光状態（補助光フラグ＝１）であるかを判定する。発光状態である場合はＳ２０５に進み、非発光状態である場合はＳ２０６に進む。
【００８５】
Ｓ２０５では、カメラＭＰＵ１２５は、得られた収差情報に対して、焦点検出領域の位置と評価する信号の色およびコントラスト方向に関する重み付けを行う。まずカメラＭＰＵ１２５は、ＢＰ補正値を算出する際の焦点検出領域の位置についての情報を用いて、収差情報を計算する。具体的には、式（２）のｘ，ｙに焦点検出領域の位置情報を代入する。この計算により式（２）は、以下の式（３）のような形式で表される。
【００８６】
ＭＴＦ＿Ｐ＿ＲＨ（ｆ）＝Ａｒｈ×ｆ２＋Ｂｒｈ×ｆ＋Ｃｒｈ      （３）
カメラＭＰＵ１２５は、ＭＴＦ＿Ｐ＿ＲＶ（ｆ）、ＭＴＦ＿Ｐ＿ＧＨ（ｆ）、ＭＴＦ＿Ｐ＿ＧＶ（ｆ）、ＭＴＦ＿Ｐ＿ＢＨ（ｆ）、ＭＴＦ＿Ｐ＿ＢＶ（ｆ）についても同様に計算する。
【００８７】
図８（ｂ）は、Ｓ２０５で焦点検出領域の位置情報を代入した後の収差情報の例を示し、横軸は空間周波数を、縦軸はデフォーカスＭＴＦピーク位置を示す。また、Ｎｑは、撮像素子１２２の画素ピッチにより決まるナイキスト周波数を示す。
【００８８】
図に示す通り、色収差が大きい場合には色ごとの曲線が乖離し、縦横差が大きい場合には図中の水平方向と垂直方向の曲線が乖離する。このように、本実施例では、色（Ｒ、ＧおよびＢ）と評価方向（ＨおよびＶ）との組み合わせごとに、空間周波数に対応したデフォーカスＭＴＦの情報を有する。これにより、高精度なＢＰ補正値を算出することが可能となる。
【００８９】
次に、カメラＭＰＵ１２５は、Ｓ２０１で取得した設定情報を構成する１２個の係数（図８（ａ））を、収差情報を用いて重み付けする。これにより、設定情報が、焦点検出および撮像において評価する色と方向に関して重み付けされる。具体的には、カメラＭＰＵ１２５は、焦点検出用の空間周波数特性を示すＭＴＦピーク曲線ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ（ｆ）と撮像画像用の空間周波数特性を示すＭＴＦピーク曲線ＭＴＦ＿Ｐ＿Ｉｍｇ（ｆ）を、式（４）および（５）を用いて算出する。
ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ（ｆ）
＝Ｋ＿ＡＦ＿ＲＨ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＲＨ（ｆ）
＋Ｋ＿ＡＦ＿ＲＶ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＲＶ（ｆ）
＋Ｋ＿ＡＦ＿ＧＨ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＧＨ（ｆ）
＋Ｋ＿ＡＦ＿ＧＶ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＧＶ（ｆ）
＋Ｋ＿ＡＦ＿ＢＨ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＢＨ（ｆ）
＋Ｋ＿ＡＦ＿ＢＶ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＢＶ（ｆ）      （４）
ＭＴＦ＿Ｐ＿Ｉｍｇ（ｆ）
＝Ｋ＿ＩＭＧ＿ＲＨ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＲＨ（ｆ）
＋Ｋ＿ＩＭＧ＿ＲＶ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＲＶ（ｆ）
＋Ｋ＿ＩＭＧ＿ＧＨ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＧＨ（ｆ）
＋Ｋ＿ＩＭＧ＿ＧＶ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＧＶ（ｆ）
＋Ｋ＿ＩＭＧ＿ＢＨ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＢＨ（ｆ）
＋Ｋ＿ＩＭＧ＿ＢＶ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＢＶ（ｆ）      （５）
式（４）において、Ｋ＿ＡＦ＿ＲＨ、Ｋ＿ＡＦ＿ＧＨ、Ｋ＿ＡＦ＿ＢＨ、Ｋ＿ＡＦ＿ＲＶ、Ｋ＿ＡＦ＿ＧＶおよびＫ＿ＡＦ＿ＢＶは焦点検出（ＡＦ）用の重み付け係数である。これらＡＦ用の重み付け係数として、通常光下でのＡＦ（以下、通常光ＡＦという）用の重み付け係数であるＫ＿ＡＦＮ＿ＲＨ、Ｋ＿ＡＦＮ＿ＧＨ、Ｋ＿ＡＦＮ＿ＢＨ、Ｋ＿ＡＦＮ＿ＲＶ、Ｋ＿ＡＦＮ＿ＧＶおよびＫ＿ＡＦＮ＿ＢＶが用いられる。
【００９０】
図８（ｃ）は、ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ（ｆ）とＭＴＦ＿Ｐ＿Ｉｍｇ（ｆ）の例を、図８（ｂ）と同じ形式で示す。本実施例では、このように焦点検出領域の位置、評価する色および方向についての変数の計算を、空間周波数の変数に関する計算に先駆けて行う。計算の結果、ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ（ｆ）とＭＴＦ＿Ｐ＿Ｉｍｇ（ｆ）は、以下の式（６）および（７）の形式で表される。
ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ（ｆ）＝Ａａｆ×ｆ２＋Ｂａｆ×ｆ＋Ｃａｆ          （６）
ＭＴＦ＿Ｐ＿Ｉｍｇ（ｆ）＝Ａｉｍｇ×ｆ２＋Ｂｉｍｇ×ｆ＋Ｃｉｍｇ  （７）
図８（ｃ）には、離散的な空間周波数Ｆ１からＦ４を式（６）に代入して得られるデフォーカスＭＴＦピーク位置ＬＰ４＿ＡＦ、ＬＰ５＿ＡＦ、ＬＰ６＿ＡＦ、ＬＰ７＿ＡＦが縦軸に示されている。
【００９１】
Ｓ２０６では、カメラＭＰＵ１２５は、Ｓ２０５と同様に、得られた収差情報に対して、焦点検出領域の位置および評価する信号の色と方向に関する重み付けを行う。Ｓ２０５と異なる点は、ＡＦ用重み付け係数（Ｋ＿ＡＦ＿ＲＨ〜Ｋ＿ＡＦ＿ＢＶ）として、補助光下でのＡＦ（以下、補助光ＡＦという）用の重み付け係数（Ｋ＿ＡＦＬ＿ＲＨ〜Ｋ＿ＡＦＬ＿ＢＶ）を用いる点である。ＡＦ用重み付け係数を、通常光の場合と補助光の場合で変更することにより、それぞれの状況に対して、焦点検出用の空間周波数特性を示すＭＴＦピーク曲線ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ（ｆ）を適切に算出することができる。これにより、補助光の発光の有無によらず焦点検出結果に対して高精度な補正を行うことができる。
【００９２】
Ｓ２０７では、カメラＭＰＵ１２５は、ＬＰ４＿ＡＦ〜ＬＰ７＿ＡＦ（もしくはＬＰ４＿ＡＦＬ〜ＬＰ７＿ＡＦＬ）を、ピーク係数ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ（ｎ）（１≦ｎ≦４）としてレンズメモリ１１８またはＲＡＭ１２５ｂに記憶する。またカメラＭＰＵ１２５は、ＬＰ４＿Ｉｍｇ〜ＬＰ７＿Ｉｍｇを、ピーク係数ＭＴＦ＿Ｐ＿Ｉｍｇ（ｎ）としてレンズメモリ１１８またはＲＡＭ１２５ｂに記憶し、Ｓ２０８に進む。
【００９３】
次にＳ２０８では、カメラＭＰＵ１２５は、焦点検出用もしくは撮像画像用の信号の評価帯域に変更があるか否かを判定する。評価帯域に変更がない場合にはＳ２１０に進み、ＢＰ補正値を算出する。ＢＰ補正値を算出するに際し、カメラＭＰＵ１２５は、まず撮像画像の合焦位置（Ｐ＿ｉｍｇ）とＡＦで検出される合焦位置（Ｐ＿ＡＦ）とをそれぞれ、以下の式（８）および（９）により算出する。カメラＭＰＵ１２５は、この算出において、撮像画像評価帯域を示す評価帯域Ｗ１と、ＡＦ評価帯域を示す評価帯域Ｗ２とを用いる。撮像画像評価帯域およびＡＦ評価帯域とはそれぞれ、撮像画像を生成するための信号とＡＦを行うための信号を評価する際の空間周波数帯域である。
【００９４】
カメラＭＰＵ１２５は、撮像画像評価帯域を、被写体、撮像光学系および撮像素子の周波数特性と、撮像画像に対する鑑賞者の評価帯域への影響とを考慮して算出する。また、ＡＦ評価帯域を、被写体、撮像光学系および撮像素子のサンプリング周波数と、評価に用いるデジタルフィルタの影響とを考慮して算出する。これらの２つの評価帯域の算出方法についての詳細は後述する。
Ｐ＿ｉｍｇ
＝ＭＴＦ＿Ｐ＿Ｉｍｇ（１）×Ｗ１（１）
＋ＭＴＦ＿Ｐ＿Ｉｍｇ（２）×Ｗ１（２）
＋ＭＴＦ＿Ｐ＿Ｉｍｇ（３）×Ｗ１（３）
＋ＭＴＦ＿Ｐ＿Ｉｍｇ（４）×Ｗ１（４）        （８）
Ｐ＿ＡＦ
＝ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ（１）×Ｗ２（１）
＋ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ（２）×Ｗ２（２）
＋ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ（３）×Ｗ２（３）
＋ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ（４）×Ｗ２（４）          （９）
つまり、カメラＭＰＵ１２５は、図８（ｃ）で示した空間周波数ごとのデフォーカスＭＴＦの極大値の情報を、撮像画像やＡＦの評価帯域Ｗ１，Ｗ２で重み付け加算する。これにより、撮像画像（撮像時）の合焦位置Ｐ＿ｉｍｇとＡＦ（焦点検出時）にて検出される合焦位置Ｐ＿ＡＦを算出する。撮像画像の合焦位置は第１の焦点位置に相当し、ＡＦ（通常光ＡＦおよび補助光ＡＦ）で検出される合焦位置は第２の焦点位置に相当する。
【００９５】
次にカメラＭＰＵ１２５は、ＢＰ補正値（ＢＰ）を、以下の式（１０）により算出する。
【００９６】
ＢＰ＝Ｐ＿ＡＦ−Ｐ＿ｉｍｇ        （１０）
以上の処理により、カメラＭＰＵ１２５は、通常光ＡＦを行う場合と補助光ＡＦを行う場合とで互いに異なるＢＰ補正値を算出する。
【００９７】
一方、Ｓ２０８で評価帯域に変更があると判定したカメラＭＰＵ１２５は、Ｓ２０９に進み、評価帯域情報を取得して更新する。評価帯域を取得すると、カメラＭＰＵ１２５は、Ｓ２１０に進んで上述の通りＢＰ補正値を算出する。
【００９８】
次に、図９（ａ）〜（ｆ）を用いて、撮像画像評価帯域およびＡＦ評価帯域の算出方法について説明する。これらの図はいずれも、空間周波数ごとの信号の強度を示しており、横軸に空間周波数を、縦軸に強度を示している。
【００９９】
図９（ａ）は、被写体の空間周波数特性Ｉを示している。横軸上のＦ１，Ｆ２，Ｆ３およびＦ４は、図８（ｂ）のＭＴＦピーク曲線に対応する空間周波数である。また、Ｎｑは、撮像素子１２２の画素ピッチにより決まるナイキスト周波数を示す。Ｆ１からＦ４とＮｑについては、図９（ｂ）〜（ｆ）にも同様に示している。本実施例では、被写体の空間周波数特性（Ｉ）は、事前に記憶した代表値を用いる。図９（ａ）では、被写体の空間周波数特性（Ｉ）は連続した曲線として描かれているが、実際には空間周波数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４に対応した離散値Ｉ（ｎ）（１≦ｎ≦４）を有する。
【０１００】
また本実施例では、被写体の空間周波数特性として予め記憶された代表値を用いたが、焦点検出を行う被写体に応じて、使用する被写体の空間周波数特性を変更してもよい。撮像により得られる画像データにＦＦＴ処理等を行うことにより、被写体の空間周波数情報（パワースペクトル）を得ることができる。この場合、演算処理が増加するが、実際に焦点検出する被写体に応じた補正値を算出できるため、高精度な焦点検出が可能となる。また、より簡易的に、被写体のコントラスト情報の大小によって、予め記憶された数種の空間周波数特性を使い分けてもよい。
【０１０１】
図９（ｂ）は、撮像光学系の空間周波数特性Ｏを示している。この空間周波数特性Ｏの情報は、レンズＭＰＵ１１７から取得してもよいし、カメラ内のＲＡＭ１２５ｂに記憶しておいてもよい。記憶する情報は、デフォーカス状態ごとの空間周波数特性でもよいし、合焦状態での空間周波数特性のみでもよい。ＢＰ補正値は合焦近傍で算出されるため、合焦状態での空間周波数特性を用いれば、高精度なＢＰ補正値が得られる。しかし、演算負荷は増えてもデフォーカス状態ごとの空間周波数特性を用いれば、より高精度なＢＰ補正値が得られる。どちらのデフォーカス状態の空間周波数特性を用いるか、位相差ＡＦにより得られるデフォーカス量を用いて選択すればよい。図９（ｂ）では、撮像光学系の空間周波数特性Ｏが連続した曲線として描かれているが、実際には空間周波数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４に対応した離散値Ｏ（ｎ）（１≦ｎ≦４）を有する。
【０１０２】
図９（ｃ）は、光学ローパスフィルタ１２１の空間周波数特性Ｌを示している。この空間周波数特性Ｌの情報は、カメラ内のＲＡＭ１２５ｂに記憶されている。図９（ｃ）では、光学ローパスフィルタ１２１の空間周波数特性（Ｌ）が連続した曲線で描かれているが、実際には空間周波数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４に対応した離散値Ｌ（ｎ）（１≦ｎ≦４）を有する。
【０１０３】
図９（ｄ）は、信号生成による空間周波数特性Ｍ１，Ｍ２を示している。上述した通り、本実施例の撮像素子は２種類の読み出しモードを有する。第１の読み出しモード、すなわち全画素読み出しモードでは、空間周波数特性Ｍ１として示すように、信号生成時に空間周波数特性が変わることはない。一方で、第２の読み出しモード、すなわち間引き読み出しモードの際には、空間周波数特性Ｍ２として示すように、信号生成時に空間周波数特性が変わる。第２の読み出しモードでは、Ｘ方向の間引きの際に信号の加算を行ってＳ／Ｎの改善を図るため、加算によるローパス効果が発生する。図９（ｄ）のＭ２は、第２の読み出しモードの際の信号生成時の空間周波数特性を示している。ここでは、間引きの影響は加味せず、加算によるローパス効果を示している。図９（ｄ）では、信号生成による空間周波数特性Ｍ１，Ｍ２が連続した曲線で描かれているが、実際には空間周波数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４に対応した離散値Ｍ１（ｎ），Ｍ２（ｎ）（１≦ｎ≦４）を有する。
【０１０４】
図９（ｅ）は、撮像画像を鑑賞する際の空間周波数ごとの感度を示す空間周波数特性Ｄ１とＡＦ評価信号の処理時に用いるデジタルフィルタの空間周波数特性Ｄ２とを示している。撮像画像を鑑賞する際の空間周波数ごとの感度は、鑑賞者の個人差や、画像サイズや鑑賞距離、明るさなどの鑑賞環境等により影響を受ける。本実施例では、代表的な値として、鑑賞時の空間周波数ごとの感度を設定して記憶している。
【０１０５】
一方、第２の読み出しモードでは、間引きの影響で信号の周波数成分の折り返しノイズ（エイリアシング）が発生する。空間周波数特性Ｄ２は、その影響を加味したデジタルフィルタの空間周波数特性である。図９（ｅ）は、鑑賞時の空間周波数特性Ｄ１とデジタルフィルタの空間周波数特性Ｄ２が曲線で描かれているが、実際には空間周波数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４に対応した離散値Ｄ１（ｎ），Ｄ２（ｎ）（1≦ｎ≦４）を有する。
【０１０６】
以上のように種々の空間周波数特性を予め記憶しておくことにより、撮像特性情報である撮像画像評価帯域Ｗ１および焦点検出特性情報であるＡＦ評価帯域Ｗ２を、以下の式（１１）および（１２）を用いて算出する。式（１１），（１２）において、ｎは１≦ｎ≦４である。
Ｗ１（ｎ）＝Ｉ（ｎ）×Ｏ（ｎ）×Ｌ（ｎ）×Ｍ１（ｎ）×Ｄ１（ｎ）    （１１）
Ｗ２（ｎ）＝Ｉ（ｎ）×Ｏ（ｎ）×Ｌ（ｎ）×Ｍ２（ｎ）×Ｄ２（ｎ）    （１２）
図９（ｆ）は、撮像画像評価帯域Ｗ１とＡＦ評価帯域Ｗ２を示す。式（１１）や式（１２）の計算を行うことにより、撮像画像の合焦状態を決定する因子に対して、空間周波数ごとにどの程度の影響度合いを有するかを定量化することができる。同様に、焦点検出結果が有する誤差が、空間周波数毎にどの程度の影響度合いを有するかを定量化することができる。
【０１０７】
また、カメラ内に記憶する情報は、事前に計算されたＷ１やＷ２であってもよい。上述したように補正を行うごとに計算することにより、ＡＦ評価に用いるデジタルフィルタ等を変更した際に柔軟に対応して補正値を算出できる。一方で、事前に記憶しておけば、式（１１）や（１２）のような計算や各種データの記憶容量を削減することができる。
【０１０８】
また、全ての計算を事前に終えておく必要はないため、例えば、撮像光学系と被写体の空間周波数特性のみは予め計算してカメラ内に記憶しておくることにより、データの記憶容量の低減や演算量の低減を行ってもよい。
【０１０９】
図９（ａ）〜（ｆ）では、４つの空間周波数（Ｆ１〜Ｆ４）に対応する離散値を用いて説明した。しかし、データを有する空間周波数の数が多いほど、撮像画像評価帯域やＡＦ評価帯域の空間周波数特性を正確に再現することができ、精度の良いＢＰ補正値を算出することができる。一方、重み付けを行う空間周波数を少なくすることにより、演算量を低減することができる。撮像画像評価帯域とＡＦ評価帯域の空間周波数特性を代表する空間周波数をそれぞれ１つずつ持って以後の演算を行ってもよい。
【０１１０】
本実施例では、補助光の発光の有無に応じて焦点検出用の重み付け係数（第２の演算用情報）を変更し、焦点検出用の空間周波数特性を示すＭＴＦピーク曲線ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ（ｆ）を算出する。これにより、補助光の発光時には、補助光の色（分光特性）に適した焦点検出用信号の重み付けを実現することができ、高精度に焦点検出結果を補正することができる。また、補助光の発光時に必要な情報は、補助光の色に応じた重み付け係数の情報のみであり、新たに収差情報等は不要である。このため、対応する補助光の種類の数が増えた場合でも、焦点検出結果の補正のために必要な情報数を過度に増やすことなく、高精度な補正を行うことができる。
（変形例）
本実施例では、補助光の発光の有無によってのみ焦点検出用の重み付け係数を変更し、焦点検出用の空間周波数特性を示すＭＴＦピーク曲線ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ（ｆ）を算出した。これは、被写体が一定の分光特性を有することを前提としているが、実際の被写体は様々な分光特性を有する。
【０１１１】
補助光を発光する際には、補助光以外の光源が暗いことが想定されるため、補助光以外の光源による被写体の分光特性の影響はないと想定することができる。この想定に加え、事前に補助光の分光特性の情報を記憶しておくことにより、被写体の分光特性を取得することができる。赤、緑および青の３色（波長）において被写体の分光特性（第２の被写体分光情報）をＩｒ，Ｉｇ，Ｉｂとし、補助光の分光特性(光量の比)をＬｒ，Ｌｇ，Ｌｂとする。また、補助光の発光時における撮像素子１２２からの出力信号の分光特性(信号強度の比：第１の被写体分光情報)をＯｒ，Ｏｇ，Ｏｂとする。このとき、被写体の分光特性をＩｒ，Ｉｇ，Ｉｂは以下の式（１３）で算出することができる。
Ｉｒ＝Ｏｒ／Ｌｒ
Ｉｇ＝Ｏｇ／Ｌｇ
Ｉｂ＝Ｏｂ／Ｌｂ            （１３）
ここでの被写体の分光特性Ｉｒ，Ｉｇ，Ｉｂは、撮像素子１２２で受光した光量から補助光の分光特性を差し引いた特性を示している。
【０１１２】
補助光の発光時に撮像素子１２２の出力信号から得られる被写体の分光特性の情報（第１の被写体分光情報）を用いて、撮像画像用、通常光ＡＦ用および補助光ＡＦ用の重み付けの大きさを示す設定情報を変更してもよい。これにより、より高精度に焦点検出結果の補正を行うことができる。例えば、撮像画像用の設定情報として、
Ｋ＿ＩＭＧ＿ＲＨ＝Ｉｒ
Ｋ＿ＩＭＧ＿ＧＨ＝Ｉｇ
Ｋ＿ＩＭＧ＿ＢＨ＝Ｉｂ
Ｋ＿ＩＭＧ＿ＲＶ＝Ｉｒ
Ｋ＿ＩＭＧ＿ＧＶ＝Ｉｇ
Ｋ＿ＩＭＧ＿ＢＶ＝Ｉｂ  （ただし、Ｉｒ＋Ｉｇ＋Ｉｂ＝０．５）
のように定めればよい。
【０１１３】
また、同様に補助光ＡＦ用の設定情報として、
Ｋ＿ＡＦＬ＿ＲＨ＝Ｏｒ／（Ｏｒ＋Ｏｇ）
Ｋ＿ＡＦＬ＿ＧＨ＝Ｏｇ／（Ｏｒ＋Ｏｇ）
Ｋ＿ＡＦＬ＿ＢＨ＝０
Ｋ＿ＡＦＬ＿ＲＶ＝０
Ｋ＿ＡＦＬ＿ＧＶ＝０
Ｋ＿ＡＦＬ＿ＢＶ＝０
のように定めればよい。
【０１１４】
また、通常光ＡＦ用の設定情報として、得られた被写体の分光特性（Ｉｒ，Ｉｇ，Ｉｂ）を用いてもよい。
【０１１５】
以上の処理を、被写体分光算出手段としてのカメラＭＰＵ１２５が行うことにより、被写体の分光特性に応じたＢＰ補正値を算出することができる。
【実施例２】
【０１１６】
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例は、補助光が複数種類ある場合について説明する。実施例１では、補助光の種類は１つであり、該補助光を発光するか否かで焦点検出用の重み付け係数を変更した。しかしながら、補助光には分光特性が互いに異なる赤、緑、橙、赤外および白色等の種々の光がある。本実施例では、それぞれの補助光の分光特性に応じて焦点検出結果を補正することにより、補助光の種類によらず高精度な焦点検出を行う。
【０１１７】
実施例１で説明したカメラの構成（図２）、焦点検出方式（図３（ａ）〜図５）、焦点検出領域（図６）および各評価帯域（図９）は、本実施例においても共通である。
【０１１８】
本実施例におけるＡＦ処理を、図１０から図１２を用いて説明する。図１０のフローチャートにおいて、実施例１におけるＡＦ処理（図１）と同じ処理を行うステップには、実施例１と同じステップ番号を付す。
【０１１９】
図１０のフローチャートでは、補助光が必要な場合（Ｓ３でＹｅｓの場合）に、使用可能な補助光が内蔵補助光と外付け補助光の２種類ある点が実施例１と異なる。内蔵補助光は、実施例１に図２で示した補助光発光部２００から発光される。外付け補助光は、カメラ本体１２０に対して着脱可能な外付けフラッシュユニットに設けられた外付け補助光発光部から発光される。本実施例では、内蔵補助光は緑色を中心とした分光特性を有し、外付け補助光は赤外から赤色を中心とした分光特性を有する。
【０１２０】
Ｓ３において補助光が必要と判定したカメラＭＰＵ１２５は、Ｓ３０に進み、外付け補助光発光部の有無、すなわち外付け補助光の発光の可否を判定する。外付け補助光が発光できない場合は、カメラＭＰＵ１２５はＳ３１に進み、内蔵補助光の発光を指示する。この際、内蔵補助光の発光／非発光を判別するためのＩＤとして用いる補助光ＩＤを、発光状態を示す１に設定する。
【０１２１】
外付け補助光が発光可能である場合には、カメラＭＰＵ１２５は、Ｓ３２に進み、外付け補助光の発光を指示する。この際、カメラＭＰＵ１２５は、外付け補助光の発光状態を判別するためのＩＤとして用いる補助光ＩＤを、発光状態を示す２とする。本実施例では、外付け補助光の分光特性を既知として説明するが、該分光特性の情報を外付けフラッシュユニットから取得してもよい。カメラＭＰＵ１２５は、外付けフラッシュユニットから分光特性を示す情報、すなわち外付け補助光の種類の情報を取得し、該情報に応じて予め定められた補助光ＩＤを設定すればよい。
【０１２２】
Ｓ３１およびＳ３２で補助光の発光を終えたカメラＭＰＵ１２５は、Ｓ５に進み、処理を継続する。これ以降の処理は、実施例１と同じである。Ｓ７を終える又はＳ６でＹｅｓの場合は、カメラＭＰＵ１２５はＳ４０に進んでＢＰ補正を行う。このＢＰ補正の詳細については後述する。
【０１２３】
Ｓ２２を終えたカメラＭＰＵ１２５は、Ｓ３３において、Ｓ２３と同様の処理を行う。この際、カメラＭＰＵ１２５は、補助光の非発光状態を判別するためのＩＤとして用いる補助光ＩＤを非発光状態を示す０とする。
【０１２４】
次に、図１１のフローチャートを用いて、本実施例におけるＢＰ補正値算出処理の詳細を説明する。図１１において、実施例１（図７）で示した処理と同じ処理には同じステップ番号を付している。
【０１２５】
Ｓ３００において、カメラＭＰＵ１２５は、ＢＰ補正値の算出に必要なパラメータ（算出条件）を取得する。ＢＰ補正値は、フォーカスレンズ位置、ズーム位置および焦点検出領域の位置等、撮像光学系の状態や焦点検出系の設定に応じて変化する。このため、カメラＭＰＵ１２５は、Ｓ２０１において、例えばフォーカスレンズ位置、ズーム位置および焦点検出領域の位置の情報を取得する。さらに、カメラＭＰＵ１２５は、Ｓ２０１において、焦点検出用信号と撮像画像生成用信号の色や評価方向に関する設定情報を取得する。
【０１２６】
図１２は、上記設定情報の例を示す。この設定情報は、焦点状態を評価する色（Ｒ、ＧおよびＢ）とコントラスト方向（水平および垂直）との組み合わせのそれぞれに対する重み付けの大きさを示す情報である。設定情報は、焦点検出用と撮像画像用とで異なる。また、焦点検出用の設定情報は、通常光ＡＦ用と内蔵補助光ＡＦ用と外付け補助光ＡＦ用とで異なる。通常光ＡＦ用の設定情報については実施例１と同様である。内蔵補助光ＡＦ用の設定情報は、内蔵補助光が主として緑色の分光特性を有するので、
Ｋ＿ＡＦＬｉｎ＿ＲＨ＝０．２
Ｋ＿ＡＦＬｉｎ＿ＧＨ＝０．７
Ｋ＿ＡＦＬｉｎ＿ＢＨ＝０．１
Ｋ＿ＡＦＬｉｎ＿ＲＶ＝０
Ｋ＿ＡＦＬｉｎ＿ＧＶ＝０
Ｋ＿ＡＦＬｉｎ＿ＢＶ＝０
のように定めればよい。このような設定情報により、焦点検出用信号のデフォーカスＭＴＦのピーク情報は、水平方向で緑色を主とした信号の特性と同じであることを示すことができる。
【０１２７】
一方、外付け補助光ＡＦ用の設定情報は、外付け補助光が主として赤外から赤色の分光特性を有するので、
Ｋ＿ＡＦＬｏｕｔ＿ＲＨ＝０．９
Ｋ＿ＡＦＬｏｕｔ＿ＧＨ＝０．１
Ｋ＿ＡＦＬｏｕｔ＿ＢＨ＝０
Ｋ＿ＡＦＬｏｕｔ＿ＲＶ＝０
Ｋ＿ＡＦＬｏｕｔ＿ＧＶ＝０
Ｋ＿ＡＦＬｏｕｔ＿ＢＶ＝０
のように定めればよい。このような設定情報により、焦点検出用信号のデフォーカスＭＴＦのピーク情報は、水平方向で赤色を主とした信号の特性と同じであることを示すことができる。その他の補助光が存在する場合にも、その分光特性に合わせて色ごとの重み付けを設定すればよい。
【０１２８】
また、本実施例では、分光特性が互いに異なる複数の補助光を切り替えて発光させる場合について説明しているが、複数の補助光を同時に発光させてもよい。この場合には、それぞれの補助光の強度と分光特性を考慮してこれら補助光に対する重み付け情報を設定すればよい。例えば、本実施例の内蔵補助光と外付け補助光の強度比が１：２でこれらが同時に発光される場合には、内蔵補助光と外付け補助光の重み付け係数（Ｋ＿ＡＦＬｉｎとＫ＿ＡＦｏｕｔ）を１：２の割合で重み付け加算したものを、使用する重み付け係数とすればよい。
【０１２９】
Ｓ２０３を終えたカメラＭＰＵ１２５は、Ｓ３０１において、補助光ＩＤが０、すなわち補助光が非発光状態であるか否かを判定し、非発光状態である場合にはＳ２０５に進む。一方、発光状態である場合には、カメラＭＰＵ１２５はＳ３０２に進み、補助光ＩＤが１か２か、すなわち内蔵補助光が発光状態か外付け補助光が発光状態かを判定する。カメラＭＰＵ１２５は、内蔵補助光が発光状態である場合はＳ３０３に進み、外付け補助光が発光状態である場合はＳ３０４に進む。
【０１３０】
Ｓ３０３およびＳ３０４では、カメラＭＰＵ１２５は、Ｓ３００で取得した補助光ＡＦ用の重み付け係数を用いて、実施例１のＳ２０５およびＳ２０６と同様に、焦点検出領域の位置および評価する信号の色とコントラスト方向に関する重み付けを行う。ＡＦ用重み付け係数は、Ｋ＿ＡＦ＿ＲＨ、Ｋ＿ＡＦ＿ＧＨ、Ｋ＿ＡＦ＿ＢＨ、Ｋ＿ＡＦ＿ＲＶ、Ｋ＿ＡＦ＿ＧＶおよびＫ＿ＡＦ＿ＢＶである。これらＡＦ用重み付け係数として、Ｓ３０３では、内蔵補助光ＡＦ用の重み付け係数（Ｋ＿ＡＦＬｉｎ＿ＲＨ、Ｋ＿ＡＦＬｉｎ＿ＧＨ、Ｋ＿ＡＦＬｉｎ＿ＢＨ、Ｋ＿ＡＦＬｉｎ＿ＲＶ、Ｋ＿ＡＦＬｉｎ＿ＧＶ、Ｋ＿ＡＦＬｉｎ＿ＢＶ）を用いる。Ｓ３０４では、ＡＦ用重み付け係数として、外付け補助光ＡＦ用の重み付け係数（Ｋ＿ＡＦＬｏｕｔ＿ＲＨ、Ｋ＿ＡＦＬｏｕｔ＿ＧＨ、Ｋ＿ＡＦＬｏｕｔ＿ＢＨ、Ｋ＿ＡＦＬｏｕｔ＿ＲＶ、Ｋ＿ＡＦＬｏｕｔ＿ＧＶ、Ｋ＿ＡＦＬｏｕｔ＿ＢＶ）を用いる。
【実施例３】
【０１３１】
次に、本発明の実施例３について説明する。本実施例では、撮像素子のＲＧＢのカラーフィルタの分光特性の範囲外（例えば赤外）に補助光の分光特性がある場合について説明する。実施例２では、複数の補助光のそれぞれの分光特性に応じてＲ、ＧおよびＢの重み付けを変更することでＢＰ補正値を算出した。しかし、Ｒ、ＧおよびＢの波長の範囲外（例えば赤外）の分光特性を有する補助光の場合はＲ、ＧおよびＢの重み付けを変更するだけではＢＰ補正量を算出することができない。また、赤外用に重み付け係数を保持すると、レンズメモリ１１８またはＲＡＭ１２５ｂに必要な記憶容量が増加する。本実施例では、必要となる記憶容量を増やすことなく、赤外の補助光を発光する際のＢＰ補正量を算出する。
【０１３２】
このため、本実施例では、Ｒ、ＧおよびＢの通常光ＡＦ用の重み付け係数（第２の演算用情報）を用いた外挿演算によって赤外補助光ＡＦ用のＢＰ補正量を算出する。
【０１３３】
実施例１で説明したカメラの構成（図２）、焦点検出方式（図３（ａ）〜図５）、焦点検出領域（図６）および各評価帯域（図９）は、本実施例においても共通である。
【０１３４】
本実施例におけるＡＦ処理を、図１３から図１５を用いて説明する。本実施例では、外付け補助光が赤外光である場合について説明する。図１３のフローチャートにおいて、実施例２におけるＡＦ処理（図１０）と同じ処理を行うステップには実施例２と同じステップ番号を付している。本実施例は、Ｓ５０で行うＢＰ補正値算出処理のみが実施例２と異なる。
【０１３５】
図１４のフローチャートを用いてＳ５０でカメラＭＰＵ１２５が行うＢＰ補正値算出処理について説明する。図１４において、実施例２（図１１）と同じステップには同じステップ番号を付している。本実施例では、実施例２のＳ３０４に代わるＳ４０１において、カメラＭＰＵ１２５は赤外光である外付け補助光が発光する場合の収差情報に対する重み付けを行う。
【０１３６】
図１５では、図８（ｂ）に示したＭＴＦピーク曲線に、赤外と水平（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＩＮＦＨ）および赤外と垂直（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＩＮＦＶ）のＭＴＦピーク曲線が追加されている。
【０１３７】
Ｓ４０１において、カメラＭＰＵ１２５は、ＭＴＦ＿Ｐ＿ＩＮＦＨ（ｆ）およびＭＴＦ＿Ｐ＿ＩＮＦＶ（ｆ）をそれぞれ、以下の式（１４），（１５）を用いて算出する。式（１４），（１５）は、ＲとＧのＭＴＦピーク曲線（収差情報）とＲの通常光ＡＦ用の重み付け係数（第２演算用情報）を用いた外挿演算を示す。
ＭＴＦ＿Ｐ＿ＩＮＦＨ（ｆ）
＝Ｋ＿ＡＦ＿ＲＨ×（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＲＨ（ｆ）
＋（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＲＨ（ｆ）―ＭＴＦ＿Ｐ＿ＧＨ（ｆ））        （１４）
ＭＴＦ＿Ｐ＿ＩＮＦＶ（ｆ）
＝Ｋ＿ＡＦ＿ＲＶ×（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＲＶ（ｆ）
＋（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＲＶ（ｆ）―ＭＴＦ＿Ｐ＿ＧＶ（ｆ））          （１５）
またカメラＭＰＵ１２５は、焦点検出用の空間周波数特性を示すＭＴＦピーク曲線ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ＿ＩＮＦ（ｆ）を以下の式（１６）を用いて算出する。
ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ＿ＩＮＦ（ｆ）
＝Ｋ＿ＡＦ＿ＩＮＦＨ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＩＮＦＨ（ｆ）
＋Ｋ＿ＡＦ＿ＩＮＦＶ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＩＮＦＶ（ｆ）
＋Ｋ＿ＡＦ＿ＲＨ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＲＨ（ｆ）
＋Ｋ＿ＡＦ＿ＲＶ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＲＶ（ｆ）
＋Ｋ＿ＡＦ＿ＧＨ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＧＨ（ｆ）
＋Ｋ＿ＡＦ＿ＧＶ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＧＶ（ｆ）
＋Ｋ＿ＡＦ＿ＢＨ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＢＨ（ｆ）
＋Ｋ＿ＡＦ＿ＢＶ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＢＶ（ｆ）        （１６）
通常光ＡＦ用の設定に関しては、実施例１と同様に行えばよい。外付け補助光用の重み付け係数の設定情報は、外付け補助光が主として赤外の分光特性を有するので、
Ｋ＿ＡＦ＿ＩＮＦＨ＝１
Ｋ＿ＡＦ＿ＲＨ＝０
Ｋ＿ＡＦ＿ＧＨ＝０
Ｋ＿ＡＦ＿ＢＨ＝０
Ｋ＿ＡＦ＿ＩＮＦＶ＝０
Ｋ＿ＡＦ＿ＲＶ＝０
Ｋ＿ＡＦ＿ＧＶ＝０  
Ｋ＿ＡＦ＿ＢＶ＝０
のように定めればよい。このような重み付け係数の設定情報により、焦点検出に用いられ信号のデフォーカスＭＴＦのピーク情報が、水平方向で赤外を主とした信号の特性と同じであることを示すことができる。
【０１３８】
カメラＭＰＵ１２５は、外付け（赤外）補助光ＡＦ用のＭＴＦピーク曲線を、式（１４）および式（１５）に示したように、通常光のＭＴＦピーク曲線（収差情報）と通常光ＡＦ用の重み付け係数（第２の演算用情報）を用いた外挿演算によって算出する。そして、このＭＴＦピーク曲線を用いて赤外補助光ＡＦにより検出される合焦位置（第３焦点位置）を算出し、撮像画像用の合焦位置（第１の焦点位置）と赤外補助光ＡＦにより検出される合焦位置との差分をＢＰ補正値として算出する。これにより、Ｒ、ＧおよびＢに対する重み付け係数を保持しつつ、記憶容量を増やすことなく、赤外光である外付け補助光の発光時のＢＰ補正値を算出することができる。
（変形例）
本実施例では、赤外光である外付け補助光の発光の有無によってのみ、焦点検出用のＲとＧのＭＴＦピーク曲線を用いた外挿演算によって赤外のＭＴＦピーク曲線ＭＴＦ＿Ｐ＿ＩＮＦ（ｆ）を算出した。これは、被写体が一定の分光特性を有することを前提としている。しかし、実際の被写体は様々な分光特性を有しており、外付け補助光の発光時の撮像素子１２２の受光信号は被写体からの光の信号強度と外付け補助光の信号強度とが混ざった信号であるため、外付け補助光用の設定情報を変更する必要がある。
【０１３９】
補助光の非発光時の任意の被写体に対して撮像素子１２２が受光したＲ、ＧおよびＢの３色（波長）の信号の分光特性（信号強度の比）をＳｒ，Ｓｇ，Ｓｂとする。また、外付け補助光のＲ、ＧおよびＢの３色（波長）の分光特性（光量比）をＬｒ，Ｌｇ，Ｌｂとする。
【０１４０】
このとき、Ｓｒ／Ｓｇ≧Ｌｒ／Ｌｇである場合には、Ｒの波長の信号特性が大きいために外付け補助光の信号強度が被写体からの光の信号強度より大きい。この場合は、重み付け係数Ｋ＿ＡＦ＿ＩＮＦＨの値を大きく（例えば１に）して、ＭＴＦピーク曲線ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ＿ＩＮＦ（ｆ）を算出する。一方、Ｓｒ／Ｓｇ＜Ｌｒ／Ｌｇである場合には、外付け補助光の信号強度が被写体からの光の信号強度より小さい。この場合は、重み付け係数Ｋ＿ＡＦ＿ＩＮＦＨの値を小さくし、かつＲ、ＧおよびＢの重み付けを加えて、ＭＴＦピーク曲線ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ＿ＩＮＦ（ｆ）を算出する。
【０１４１】
なお、本実施例では、赤外補助光の発光時のＢＰ補正値の算出について説明したが、ＲＧおよびＢの３色（波長）以外の波長であればどの波長の光でもよい。
【実施例４】
【０１４２】
次に、本発明の実施例４について説明する。本実施例では、ＧおよびＢに対する重み付け係数を保持するとともに、Ｒに対する重み付け係数に代えて赤外に対する重み付け係数を保持する。すなわち、第１の光（Ｒ，ＧおよびＢ）のうち一部の波長域の光に対する重み付け係数を保持するとともに、第１の光とは波長域が異なる第２の光（赤外）に対する重み付け係数を保持する。これにより、記憶容量を増やすことなく、Ｒより長波長の赤外領域に対する重み付けを行うことができる。また、実施例３では外挿演算により赤外の特性を算出したが、外挿計算は精度の保証がしにくいため、本実施例では、Ｒの代わりに赤外の収差情報を用いて、内挿計算によりＲの収差情報を算出する。
【０１４３】
実施例１で説明したカメラの構成（図２）、焦点検出方式（図３（ａ）〜図５）、焦点検出領域（図６）および各評価帯域（図９）は、本実施例においても共通である。
【０１４４】
本実施例におけるＡＦ処理を、図１６から図１９を用いて説明する。本実施例では、外付け補助光が赤外光である場合について説明する。図１６のフローチャートにおいて、実施例２におけるＡＦ処理（図１０）と同じ処理を行うステップには実施例２と同じステップ番号を付している。本実施例は、Ｓ６０で行うＢＰ補正値算出処理のみが実施例２と異なる。
【０１４５】
図１７のフローチャートを用いてＳ６０でカメラＭＰＵ１２５が行うＢＰ補正値算出処理について説明する。図１７において、実施例２（図１１）と同じステップには同じステップ番号を付している。本実施例では、実施例２（実施例１）のＳ２０５に代わるＳ５０１において、カメラＭＰＵ１２５は収差情報に対して通常光ＡＦ用の重み付けを行う。また、実施例２のＳ３０３２０に代わるＳ５０２において、内蔵補助光ＡＦ用の重み付けを行う。さらに実施例２のＳ３０４に代わるＳ５０３において、外付け補助光ＡＦ用の重み付けを行う。
【０１４６】
図１８では、図８（ｂ）に示したＭＴＦピーク曲線に、赤外の水平のＭＴＦピーク曲線（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＩＮＦＨ）および赤外の垂直のＭＴＦピーク曲線（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＩＮＦＶ）が追加されている。また、赤の水平と垂直のＭＴＦピーク曲線削除されている。
【０１４７】
Ｓ５０１では、カメラＭＰＵ１２５は、焦点検出用の空間周波数特性を示すＭＴＦピーク曲線ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ＿ＩＮＦ２（ｆ）を以下の式（１７）を用いて算出する。また、撮像画像用の空間周波数特性を示すＭＴＦピーク曲線ＭＴＦ＿Ｐ＿Ｉｍｇ＿ＩＮＦ２（ｆ）を以下の式（１８）を用いて算出する。
ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ＿ＩＮＦ２（ｆ）
＝Ｋ＿ＡＦ＿ＩＮＦＨ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＩＮＦＨ（ｆ）
＋Ｋ＿ＡＦ＿ＩＮＦＶ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＩＮＦＶ（ｆ）
＋Ｋ＿ＡＦ＿ＧＨ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＧＨ（ｆ）
＋Ｋ＿ＡＦ＿ＧＶ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＧＶ（ｆ）
＋Ｋ＿ＡＦ＿ＢＨ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＢＨ（ｆ）
＋Ｋ＿ＡＦ＿ＢＶ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＢＶ（ｆ）        （１７）
ＭＴＦ＿Ｐ＿Ｉｍｇ＿ＩＮＦ２（ｆ）
＝Ｋ＿ＩＭＧ＿ＩＮＦＨ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＩＮＦＨ（ｆ）
＋Ｋ＿ＩＭＧ＿ＩＮＦＶ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＩＮＦＶ（ｆ）
＋Ｋ＿ＩＭＧ＿ＧＨ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＧＨ（ｆ）
＋Ｋ＿ＩＭＧ＿ＧＶ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＧＶ（ｆ）
＋Ｋ＿ＩＭＧ＿ＢＨ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＢＨ（ｆ）
＋Ｋ＿ＩＭＧ＿ＢＶ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＢＶ（ｆ）        （１８）
Ｋ＿ＡＦ＿ＩＮＦＨとＫ＿ＡＦ＿ＩＮＦＨはそれぞれ、赤外での焦点状態を評価するコントラスト方向が水平および垂直である設定情報である。赤外で設定情報を保持することにより、記憶容量を増やすことなく、通常光、内蔵補助光および赤外外付け補助光のＭＴＦピーク曲線を内挿演算により算出することができる。
【０１４８】
図１９は、本実施例における焦点検出用信号と撮像画像生成用信号の色や評価方向に関する設定情報の例を示す。この設定情報は、焦点状態を評価する色（Ｒ、ＧおよびＢ）とコントラスト方向（水平および垂直）との組み合わせのそれぞれに対する重み付けの大きさを示す情報である。設定情報は、焦点検出用と撮像画像用とで異なる。また、焦点検出用の設定情報は、通常光ＡＦ用と内蔵補助光ＡＦ用と外付け補助光ＡＦ用とで異なる。
（変形例）
本実施例では、赤外光である外付け補助光の発光の有無によってのみ、焦点検出用のＲとＧのＭＴＦピーク曲線を用いた外挿演算によって赤外のＭＴＦピーク曲線ＭＴＦ＿Ｐ＿ＩＮＦ（ｆ）を算出した。これは、被写体が一定の分光特性を有することを前提としている。しかし、実際の被写体は様々な分光特性を有しており、外付け補助光の発光時の撮像素子１２２の受光信号は被写体からの光の信号強度と外付け補助光の信号強度とが混ざった信号であるため、外付け補助光用の設定情報を変更する必要がある。
【０１４９】
補助光の非発光時の任意の被写体に対して撮像素子１２２が受光したＲ、ＧおよびＢの３色（波長）の信号の分光特性（信号強度の比）をＳｒ，Ｓｇ，Ｓｂとする。また、外付け補助光のＲ、ＧおよびＢの３色（波長）の分光特性（光量比）をＬｒ，Ｌｇ，Ｌｂとする。このとき、Ｓｒ／Ｓｇ≧Ｌｒ／Ｌｇである場合には、Ｒの波長の信号特性が大きいために外付け補助光の信号強度が被写体からの光の信号強度より大きい。この場合は、重み付け係数Ｋ＿ＡＦ＿ＩＮＦＨの値を大きくして、ＭＴＦピーク曲線ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ＿ＩＮＦ２（ｆ）を算出する。一方、Ｓｒ／Ｓｇ＜Ｌｒ／Ｌｇである場合には、外付け補助光の信号強度が被写体からの光の信号強度より小さい。この場合は、重み付け係数Ｋ＿ＡＦ＿ＩＮＦＨの値を小さくし、かつＲ、ＧおよびＢの重み付けを加えて、ＭＴＦピーク曲線ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ＿ＩＮＦ２（ｆ）を算出する。
【実施例５】
【０１５０】
次に、本発明の実施例５について説明する。本実施例では、補助光の発光時に、該補助光の色に適した収差情報と焦点検出用信号の重み付け係数とを用いた演算を行う。実施例１で説明したカメラの構成（図２）、焦点検出方式（図３（ａ）〜図５）、焦点検出領域（図６）および各評価帯域（図９）は、本実施例においても共通である。
【０１５１】
本実施例におけるＢＰ補正値算出処理を、図２０および図２１を用いて説明する。本実施例では、補助光が近赤外光を含む場合について説明する。図２０のフローチャートにおいて、実施例１におけるＢＰ補正値算出処理（図７）と同じ処理を行うステップには実施例１と同じステップ番号を付している。
【０１５２】
Ｓ２０１において、カメラＭＰＵ１２５は、ＢＰ補正値の算出に必要なフォーカスレンズ位置、ズーム位置および焦点検出領域の位置の情報を取得する。さらに、カメラＭＰＵ１２５は、焦点検出に用いる信号と撮像画像の生成に用いる信号の色や評価方向に関する設定情報を取得する。
【０１５３】
図２１（ａ）に、上記設定情報の例を示す。この設定情報は、焦点状態を評価する色（近赤外、Ｒ、ＧおよびＢ）とコントラストの方向（水平、垂直）との組み合わせのそれぞれに対する重み付けの大きさを示す情報である。設定情報は、焦点検出用と撮像画像用とで異なる。また、焦点検出用の設定情報は、通常光ＡＦ用と補助光ＡＦ用とで異なる情報を有する。さらに本実施例では、補助光が水平と垂直とで色が異なる。水平では、近赤外、Ｒ、ＧおよびＢの４色であり、垂直ではＲ、ＧおよびＢの３色である。例えば、通常光下における水平方向でＧ信号を用いたコントラストＡＦの結果を補正する場合は、焦点検出用の設定情報を、
Ｋ＿ＡＦＮ＿ＲＨ＝０
Ｋ＿ＡＦＮ＿ＧＨ＝１
Ｋ＿ＡＦＮ＿ＢＨ＝０
Ｋ＿ＡＦＮ＿ＲＶ＝０
Ｋ＿ＡＦＮ＿ＧＶ＝０
Ｋ＿ＡＦＮ＿ＢＶ＝０
のように定めればよい。このような設定情報により、焦点検出用信号のデフォーカスＭＴＦのピーク情報が水平方向にてＧ信号の特性と同じであることを示すことができる。ここで設定する焦点検出用の設定情報は、第２の演算用情報に相当する。
【０１５４】
例えば、補助光下における水平方向で主にＧ信号を用いたコントラストＡＦの結果を補正する場合は、焦点検出用の設定情報を、
Ｋ＿ＡＦＬ＿ＮＩＲＨ＝０．７
Ｋ＿ＡＦＬ＿ＲＨ＝０．２
Ｋ＿ＡＦＬ＿ＧＨ＝０．１
Ｋ＿ＡＦＬ＿ＢＨ＝０
Ｋ＿ＡＦＬ＿ＲＶ＝０
Ｋ＿ＡＦＬ＿ＧＶ＝０
Ｋ＿ＡＦＬ＿ＢＶ＝０
のように定めればよい。このような設定情報により、焦点検出用信号のデフォーカスＭＴＦのピーク情報が水平方向にて近赤外とＲを中心とした信号の特性と同じであることを示すことができる。ここで設定される焦点検出用の設定情報は、第３の演算用情報に相当する。
【０１５５】
一方、撮像画像用の設定情報は、
Ｋ＿ＩＭＧ＿ＲＨ＝０．１５
Ｋ＿ＩＭＧ＿ＧＨ＝０．２９
Ｋ＿ＩＭＧ＿ＢＨ＝０．０６
Ｋ＿ＩＭＧ＿ＲＶ＝０．１５
Ｋ＿ＩＭＧ＿ＧＶ＝０．２９
Ｋ＿ＩＭＧ＿ＢＶ＝０．０６
のように定めればよい。これは、Ｒ、ＧおよびＢ信号をＹ信号に変換するための重み付けを行い、撮像画像をＹ信号で評価し、水平および垂直方向のいずれのコントラストも同等に評価することを想定して設定される値である。ただし、設定値やその種類は、これに限らない。ここで設定される撮像画像用の設定情報は、第１の演算用情報に相当する。
【０１５６】
なお、補助光発光の有無で焦点検出用の設定情報を変更するのと同様に、撮像画像用の設定情報をフラッシュ発光の有無によって切り替えてもよい。
【０１５７】
Ｓ２０２においてピーク係数に変更があると判定したカメラＭＰＵ１２５は、Ｓ２０４に進み、補助光が非発光状態（補助光フラグ＝０）であるか発光状態（補助光フラグ＝１）であるかを判定する。非発光状態である場合はＳ６０１に進み、発光状態である場合はＳ６０３に進む。
【０１５８】
Ｓ６０１では、カメラＭＰＵ１２５は、補助光の非発光状態における収差情報である第１の収差情報を取得する。収差情報は、被写体の空間周波数ごとの撮像光学系の結像位置に関する情報である。収差情報は、実施例１でも説明したように、上述した３色と２方向との６つの組み合わせのそれぞれについて、空間周波数ｆと撮像素子１２２上の焦点検出領域の位置（ｘ，ｙ）とを変数とした式（２）で表現される。カメラＭＰＵ１２５は、赤と水平（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＲＨ）、赤と垂直（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＲＶ）、緑と水平（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＧＨ）、緑と垂直（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＧＶ）、青と水平（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＢＨ）および青と垂直（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＢＶ）についての第１の収差情報を取得する。また、これらの組み合わせにおける係数（ｒｖ，ｇｈ，ｇｖ，ｂｈ，ｂｖ）も同様に記憶および取得する。本実施例では、図２１（ｂ）で示される曲線をＭＴＦピーク曲線という。
【０１５９】
次にＳ６０２では、カメラＭＰＵ１２５は、Ｓ６０１で得られた収差情報に対して、焦点検出領域の位置および評価する信号の色とコントラスト方向に関する重み付けを行うための設定情報を取得する。ここで取得する設定情報は、記録撮像用の第１の演算用情報と通常光ＡＦ用の第２の演算用情報に相当する。
【０１６０】
まずカメラＭＰＵ１２５は、ＢＰ補正値を算出する際の焦点検出領域の位置情報を用いて収差情報を計算する。具体的には、式（２）のｘ，ｙに焦点検出領域の位置情報を代入する。この計算により、式（２）は、実施例１中の式（３）のような形式で表される。こうして、カメラＭＰＵ１２５は、ＭＴＦ＿Ｐ＿ＲＨ（ｆ）、ＭＴＦ＿Ｐ＿ＲＶ（ｆ）、ＭＴＦ＿Ｐ＿ＧＨ（ｆ）、ＭＴＦ＿Ｐ＿ＧＶ（ｆ）、ＭＴＦ＿Ｐ＿ＢＨ（ｆ）およびＭＴＦ＿Ｐ＿ＢＶ（ｆ）を得る。
【０１６１】
図２１（ｂ）は、Ｓ６０２で焦点検出領域の位置情報を代入した後の収差情報の例を示し、横軸は空間周波数を、縦軸はデフォーカスＭＴＦが極大値を示すフォーカスレンズ位置（デフォーカスＭＴＦピーク位置）である。また、Ｎｑは、撮像素子１２２の画素ピッチにより決まるナイキスト周波数を示す。
【０１６２】
図に示す通り、色収差が大きい場合には色ごとの曲線が乖離し、縦横差が大きい場合には図中の水平方向と垂直方向の曲線が乖離する。このように、本実施例では、色（Ｒ、ＧおよびＢ）と評価方向（ＨおよびＶ）との組み合わせごとに、空間周波数に対応したデフォーカスＭＴＦの情報を有する。これにより、高精度なＢＰ補正値を算出することが可能となる。
【０１６３】
次に、カメラＭＰＵ１２５は、Ｓ２０１で取得した設定情報を構成する１２個の係数（図２１（ａ））を、収差情報を用いて重み付けする。これにより、設定情報が、焦点検出および撮像において評価する色と方向に関して重み付けされる。具体的には、カメラＭＰＵ１２５は、焦点検出用の空間周波数特性を示すＭＴＦピーク曲線ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ（ｆ）と撮像画像用の空間周波数特性を示すＭＴＦピーク曲線ＭＴＦ＿Ｐ＿Ｉｍｇ（ｆ）を、実施例１に示した式（４）および（５）を用いて算出する。
【０１６４】
図２１（ｃ）は、ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ（ｆ）とＭＴＦ＿Ｐ＿Ｉｍｇ（ｆ）の例を、図２１（ｂ）と同様の形式で示す。本実施例では、このように焦点検出領域の位置、評価する色および方向についての変数の計算を、空間周波数の変数に関する計算に先駆けて行う。計算の結果、ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ（ｆ）とＭＴＦ＿Ｐ＿Ｉｍｇ（ｆ）は、実施例１で説明した式（６）および（７）の形式で表される。
【０１６５】
図２１（ｃ）には、離散的な空間周波数Ｆ１からＦ４を式（６）に代入して得られるデフォーカスＭＴＦピーク位置ＬＰ４＿ＡＦ、ＬＰ５＿ＡＦ、ＬＰ６＿ＡＦ、ＬＰ７＿ＡＦが縦軸に示されている。
【０１６６】
一方、Ｓ６０３では、Ｓ６０１とは異なり、カメラＭＰＵ１２５は、補助光が発光状態（補助光フラグ＝１）であるときの収差情報である第２の収差情報を取得する。本実施例では、近赤外と水平のデフォーカスＭＴＦピーク位置（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＮＩＲＨ）が第２の収差情報である。第１の収差情報と第２の収差情報は、波長、収差方向、撮像距離および像高のうち少なくとも１つに関して互いに異なる。
【０１６７】
なお、本実施例の撮像素子１２２の各画素は、図３（ａ）に示したように水平方向に２分割された光電変換部を有する。このため、近赤外のＭＴＦピーク曲線の収差方向は水平（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＮＩＲＨ）のみを用いて説明している。ただし、これに限定されず、垂直（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＮＩＲＶ）等をさらに用いてもよい。また本実施例では、近赤外の補助光を想定して説明しているが、近赤外に限定されず、使用する補助光の波長特性に応じたＭＴＦピーク曲線を取得してもよい。さらに本実施例では、ＭＴＦピーク曲線を被写体距離に応じて複数取得するが、近赤外のＭＴＦピーク曲線は補助光の到達距離が短いため、近距離時のみを取得してもよい。
【０１６８】
次にＳ６０４では、Ｓ６０２とは異なり、カメラＭＰＵ１２５は、Ｓ６０３で得られた収差情報に対して、焦点検出領域の位置および評価する信号の色とコントラスト方向に関する重み付けを行うための設定情報を取得する。ここで取得する設定情報は、記録撮像用の第１の演算用情報と補助光ＡＦ用の第３の演算用情報に相当する。
【０１６９】
まずカメラＭＰＵ１２５は、ＢＰ補正値を算出する際の焦点検出領域の位置情報を用いて収差情報を計算する。具体的には、式（２）のｘ，ｙに焦点検出領域の位置情報を代入する。この計算により式（２）は、近赤外と水平のデフォーカスＭＴＦピーク位置（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＮＩＲＨについて、以下の式（１９）のような形式で表される。
【０１７０】
ＭＴＦ＿Ｐ＿ＮＩＲＨ（ｆ）＝Ａｎｉｒｈ×ｆ２＋Ｂｒｈ×ｆ＋Ｃｒｈ      （１９）
カメラＭＰＵ１２５は、ＭＴＦ＿Ｐ＿ＲＶ（ｆ）、ＭＴＦ＿Ｐ＿ＧＨ（ｆ）、ＭＴＦ＿Ｐ＿ＧＶ（ｆ）、ＭＴＦ＿Ｐ＿ＢＨ（ｆ）およびＭＴＦ＿Ｐ＿ＢＶ（ｆ）についても同様に計算する。
【０１７１】
次にカメラＭＰＵ１２５は、Ｓ２０１で取得した設定情報を構成する１２個の係数（図２１（ａ））を、収差情報を用いて重み付けする。これにより、設定情報が焦点検出および撮像において評価する色と方向に関して重み付けされる。
【０１７２】
具体的には、カメラＭＰＵ１２５は、焦点検出用の空間周波数特性を示すＭＴＦピーク曲線ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ-ＮＩＲ（ｆ）を以下の式（２０）を用いて算出する。
ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ-ＮＩＲ（ｆ）
＝Ｋ＿ＡＦ＿ＮＩＲＨ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＮＩＲＨ（ｆ）
＋Ｋ＿ＡＦ＿ＲＨ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＲＨ（ｆ）
＋Ｋ＿ＡＦ＿ＲＶ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＲＶ（ｆ）
＋Ｋ＿ＡＦ＿ＧＨ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＧＨ（ｆ）
＋Ｋ＿ＡＦ＿ＧＶ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＧＶ（ｆ）
＋Ｋ＿ＡＦ＿ＢＨ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＢＨ（ｆ）
＋Ｋ＿ＡＦ＿ＢＶ×ＭＴＦ＿Ｐ＿ＢＶ（ｆ）              （２０）
また、カメラＭＰＵ１２５は、撮像画像用の空間周波数特性を示すＭＴＦピーク曲線ＭＴＦ＿Ｐ＿Ｉｍｇ（ｆ）を、上述した式（５）を用いて算出する。
【０１７３】
式（１８）において、Ｋ＿ＡＦ＿ＮＩＲＨ、Ｋ＿ＡＦ＿ＲＨ、Ｋ＿ＡＦ＿ＧＨ、Ｋ＿ＡＦ＿ＢＨ、Ｋ＿ＡＦ＿ＲＶ、Ｋ＿ＡＦ＿ＧＶおよびＫ＿ＡＦ＿ＢＶは、焦点検出（ＡＦ）用の重み付け係数である。これらＡＦ用の重み付け係数として、図２１（ａ）に示した補助光ＡＦ用の重み付け係数（第３の演算用情報）Ｋ＿ＡＦ＿ＮＩＲＨ、Ｋ＿ＡＦＬ＿ＲＨ、Ｋ＿ＡＦＬ＿ＧＨ、Ｋ＿ＡＦＬ＿ＢＨ、Ｋ＿ＡＦＬ＿ＲＶ、Ｋ＿ＡＦＬ＿ＧＶおよびＫ＿ＡＦＬ＿ＢＶが用いられる。なお、補助光ＡＦ用の重み付け係数は、上述した第２の収差情報が近赤外の収差情報のみである場合は、近赤外にのみ重み付けの値を有する。
【０１７４】
本実施例では、このように焦点検出領域の位置、評価する色および方向についての変数の計算を、空間周波数の変数に関する計算に先駆けて行う。計算の結果、ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ-ＮＩＲ（ｆ）とＭＴＦ＿Ｐ＿Ｉｍｇ（ｆ）は、以下の式（２１）および実施例１で示した式（７）の形式で表される。
【０１７５】
ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ-ＮＩＲ（ｆ）＝Ａａｆ×ｆ２＋Ｂａｆ×ｆ＋Ｃａｆ    （２１）
ＭＴＦ＿Ｐ＿Ｉｍｇ（ｆ）＝Ａｉｍｇ×ｆ２＋Ｂｉｍｇ×ｆ＋Ｃｉｍｇ    （７）
こうして、図２１（ｃ）の離散的な空間周波数Ｆ１からＦ４におけるデフォーカスＭＴＦピーク位置ＬＰ４＿ＡＦＳ、ＬＰ５＿ＡＦＳ、ＬＰ６＿ＡＦＳおよびＬＰ７＿ＡＦ（いずれも図示せず）が、Ｆ１〜Ｆ４を式（２１）に代入することで得られる。
【０１７６】
次にＳ２０７において、カメラＭＰＵ１２５は、図２１（ｃ）に示したＬＰ４＿ＡＦ〜ＬＰ７＿ＡＦ（または不図示のＬＰ４＿ＡＦＳ〜ＬＰ７＿ＡＦＳ）を、ピーク係数ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ（ｎ）（１≦ｎ≦４）としてレンズメモリ１１８またはＲＡＭ１２５ｂに記憶する。またカメラＭＰＵ１２５は、ＬＰ４＿Ｉｍｇ〜ＬＰ７＿Ｉｍｇを、ピーク係数ＭＴＦ＿Ｐ＿Ｉｍｇ（ｎ）（１≦ｎ≦４）としてレンズメモリ１１８またはＲＡＭ１２５ｂに記憶し、Ｓ２０８〜Ｓ２１０の処理を行う。
【０１７７】
実施例１でも説明したように、Ｓ２１０においてＢＰ補正値を算出するカメラＭＰＵ１２５は、撮像画像の合焦位置（Ｐ＿ｉｍｇ）と、ＡＦ（通常光ＡＦと補助光ＡＦ）で検出される合焦位置（Ｐ＿ＡＦ）とをそれぞれ、式（８）および（９）により算出する。撮像画像の合焦位置は第１の焦点位置に相当し、通常光ＡＦで検出される合焦位置は第２の焦点位置に相当する。また、補助光ＡＦで検出される合焦位置は第３の焦点位置に相当する。
【０１７８】
そして、カメラＭＰＵ１２５は、通常光ＡＦ用のＢＰ補正値を式（１０）におけるＰ＿ＡＦを通常光ＡＦで検出される合焦位置とすることで算出する。また、補助光ＡＦ用のＢＰ補正値を、式（１０）におけるＰ＿ＡＦを補助光ＡＦで検出される合焦位置とすることで算出する。
【０１７９】
本実施例では、補助光の発光時に、収差情報と焦点検出用の重み付け係数を補助光の非発光時のそれらから変更して、焦点検出用の空間周波数特性を示すＭＴＦピーク曲線ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦ-ＮＩＲ（ｆ）を算出する。これにより、補助光の発光時に、補助光の色に適した収差情報と焦点検出用信号の重み付けを用いたＢＰ補正値の演算を行うことができ、高精度に焦点検出結果を補正することができる。
【実施例６】
【０１８０】
次に、本発明の実施例６について説明する。本実施例におけるＡＦ処理を図２２から図２４を用いて説明する。実施例５では、補助光の種類は１つであり、該補助光を発光するか否かで焦点検出用の重み付け係数を変更した。しかしながら、補助光には分光特性が互いに異なる赤、緑、橙、赤外および白色等の種々の光がある。本実施例では、それぞれの補助光の分光特性に応じたＭＴＦピーク曲線を用いて焦点検出結果を補正することにより、補助光の種類によらず高精度な焦点検出を行う。
【０１８１】
図２２のフローチャートにおいて、実施例２および実施例５におけるＡＦ処理（図１０および図１６）と同じ処理を行うステップには、実施例２および実施例５と同じステップ番号を付す。図２２のフローチャートでは、補助光が必要な場合（Ｓ３でＹｅｓの場合）に、使用可能な補助光が内蔵補助光と外付け補助光の２種類ある点が実施例５と異なる。内蔵補助光は、実施例１に図２で示した補助光発光部２００から発光される。外付け補助光は、カメラ本体１２０に対して着脱可能な外付けフラッシュユニットに設けられた外付け補助光発光部から発光される。本実施例では、内蔵補助光は緑色を中心とした分光特性を有し、外付け補助光は近赤外から赤色を中心とした分光特性を有する。
【０１８２】
Ｓ３において補助光が必要と判定したカメラＭＰＵ１２５は、Ｓ３０に進み、外付け補助光発光部の有無、すなわち外付け補助光の発光の可否を判定する。外付け補助光が発光できない場合は、カメラＭＰＵ１２５はＳ３１に進み、内蔵補助光の発光を指示する。この際、補助光ＩＤを１に設定する。
【０１８３】
外付け補助光が発光可能である場合には、カメラＭＰＵ１２５は、Ｓ３２に進み、外付け補助光の発光を指示する。この際、カメラＭＰＵ１２５は、補助光ＩＤを２とする。実施例２でも説明したが、本実施例では、外付け補助光の分光特性を既知として説明する。しかし、該分光特性の情報を外付けフラッシュユニットから取得してもよい。カメラＭＰＵ１２５は、外付けフラッシュユニットから分光特性を示す情報、すなわち外付け補助光の種類の情報を取得し、該情報に応じて予め定められた補助光ＩＤを設定すればよい。
【０１８４】
Ｓ３１およびＳ３２で補助光の発光を終えたカメラＭＰＵ１２５は、Ｓ５に進み、Ｓ５からＳ７の処理を経て又はＳ６でＹｅｓの場合にＳ７０に進んでＢＰ補正値算出処理を行う。このＢＰ補正値算出処理については後述する。
【０１８５】
Ｓ７０の処理を終えたカメラＭＰＵ１２５は、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３３およびＳ２４ｋ処理を行ってＡＦ処理を終了する。
【０１８６】
次に、図２３のフローチャートを用いて、Ｓ７０でカメラＭＰＵ１２５が行うＢＰ補正値算出処理の詳細について説明する。図２３において、実施例２（図１１）および実施例５（図２０）で示した処理と同じ処理には同じステップ番号を付している。
【０１８７】
Ｓ３００およびＳ２０２の処理を終えたカメラＭＰＵ１２５は、Ｓ３０１において補助光ＩＤが０、すなわち外付け補助光が非発光状態か否かを判定し、非発光状態である場合にはＳ６０２に、発光状態である場合はＳ３０２に進む。カメラＭＰＵ１２５は、Ｓ３０２において、補助光ＩＤが１、すなわち内蔵補助光が発光状態か外付け補助光が発光状態かを判定する。カメラＭＰＵ１２５は、内蔵補助光が発光状態である場合はＳ６０３に進み、外付け補助光が発光状態である場合はＳ７０１に進む。
【０１８８】
実施例５と同じく、Ｓ６０３では、カメラＭＰＵ１２５は内蔵補助光ＡＦ用のＭＴＦピーク曲線を取得する。この際、カメラＭＰＵ１２５は、図２４（ａ）に示す内蔵補助光ＡＦ用重み付け係数（Ｋ＿ＡＦＬｉｎ＿ＲＨ、Ｋ＿ＡＦＬｉｎ＿ＧＨ、Ｋ＿ＡＦＬｉｎ＿ＢＨ、Ｋ＿ＡＦＬｉｎ＿ＲＶ、Ｋ＿ＡＦＬｉｎ＿ＧＶ、Ｋ＿ＡＦＬｉｎ＿ＢＶ）を用いる。
【０１８９】
そして、次のＳ６０４では、カメラＭＰＵ１２５は、Ｓ６０３で得られた収差情報に対して、焦点検出領域の位置および評価する信号の色とコントラスト方向に関する重み付けを行うための設定情報を取得する。
【０１９０】
一方、Ｓ７０１では、カメラＭＰＵ１２５は、外付け補助光ＡＦ用のＭＴＦピーク曲線を取得する。この際、カメラＭＰＵ１２５は、図２４（ａ）に示す外付け補助光ＡＦ用重み付け係数（Ｋ＿ＡＦＬ＿ＮＩＲＨ、Ｋ＿ＡＦＬ＿ＲＨ、Ｋ＿ＡＦＬ＿ＧＨ、Ｋ＿ＡＦＬ＿ＢＨ、Ｋ＿ＡＦＬ＿ＲＶ、Ｋ＿ＡＦＬ＿ＧＶ、Ｋ＿ＡＦＬ＿ＢＶ）を用いる。そして、カメラＭＰＵ１２５は、Ｓ６０４にて、Ｓ７０１で得られた収差情報に対して、焦点検出領域の位置および評価する信号の色とコントラスト方向に関する重み付けを行うための設定情報を取得する。
【０１９１】
図２４（ｂ）は、外付け補助光と内蔵補助光のＭＴＦピーク曲線の例を示す。ＭＴＦピーク曲線は、図２１（ｂ）に示した通常光用と図２４（ｂ）に示した補助光（外付け補助光および内蔵補助光）用とで異なる。また、補助光用は、内蔵補助光用（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦｉｎ）と外付け補助光用（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦｏｕｔ）とで異なる。
【０１９２】
なお、本実施例における撮像素子１２２は、図３（ａ）に示したように水平方向に２分割された光電変換部を有する。このため、近赤外のＭＴＦピーク曲線として水平のＭＴＦピーク曲線（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＮＩＲＨ）のみを用いて説明している。ただし、これに限定されず、垂直のＭＴＦピーク曲線（ＭＴＦ＿Ｐ＿ＮＩＲＶ）等をさらに用いてもよい。また本実施例では、内蔵補助光は緑色を中心とした分光特性を有し、外付け補助光は近赤外から赤色を中心とした分光特性を有する場合について説明した。しかし、この組み合わせに限定されず、使用する内蔵補助光と外付け補助光の波長特性に応じたＭＴＦピーク曲線を取得してもよい。
【０１９３】
さらに、内蔵補助光のＭＴＦピーク曲線をカメラ内のＲＡＭ１２５ｂに予め保持するとともに、外付け補助光のＭＴＦピーク曲線をフラッシュユニット内に保有してもよい。この場合、カメラＭＰＵ１２５は、フラッシュユニットのカメラ本体１２０への装着時や外付け補助光の発光時にＭＴＦピーク曲線をフラッシュユニットから取得すればよい。
【０１９４】
また、内蔵補助光と外付け補助光で対応像高を変更してもよい。例えば、本実施例の補助光は、分光特性から内蔵補助光は外付け補助光に比べて照射範囲が広いため、本実施例の外付け補助光に対して、内蔵補助光に比べて対応像高を限定してもよい。
【０１９５】
そして、カメラＭＰＵ１２５は、内蔵補助光および外付け補助光の発光時には、図２１（ａ）に示した設定情報を用いて、焦点検出用の空間周波数特性を示すＭＴＦピーク曲線ＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦｉｎ（ｆ）とＭＴＦ＿Ｐ＿ＡＦｏｕｔ（ｆ）を算出する。
【０１９６】
本実施例によれば、補助光として複数種類の光を使用可能である場合に、それぞれの補助光に対して適切なＢＰ補正値を算出することができ、この結果、高精度な焦点検出を行うことができる。
（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。
【０１９７】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【０１９８】
１２０  カメラ本体
１２５  カメラＭＰＵ
【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】
2019078965.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2019078965.tif 000012
【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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【図１９】
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【図２０】
2019078965.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
2019078965.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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