(57)【要約】【課題】光学系の焦点状態を良好に検出することが可能な焦点検出装置を提供する。【解決手段】光学系による像を撮像し、撮像した像に対応する画像信号を出力する撮像部２２と、光学系を介した一対の光束を受光して一対の焦点検出用信号を出力するライン状の受光センサを有する受光部２２と、撮像部２２から出力された画像信号に基づいて、対象とする像に相当する基準画像に対応する画像の位置を、特定被写体の位置として認識する認識部２１と、受光センサにおける、特定被写体の位置に対応する位置を、焦点検出に用いるための対応センサ部分として特定する特定部２１と、対応センサ部分から出力された一対の焦点検出用信号に基づいて、光学系による像面のずれ量を検出することで、光学系の焦点状態を検出する焦点検出部２１と、を備えることを特徴とする焦点検出装置。【選択図】  図１
2013015807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系による像を撮像し、撮像した像に対応する画像信号を出力する撮像部と、
前記光学系を介した一対の光束を受光して一対の焦点検出用信号を出力するライン状の受光センサを有する受光部と、
前記撮像部から出力された前記画像信号に基づいて、対象とする像に相当する基準画像に対応する画像の位置を、特定被写体の位置として認識する認識部と、
前記受光センサにおける、前記特定被写体の位置に対応する位置を、焦点検出に用いるための対応センサ部分として特定する特定部と、
前記対応センサ部分から出力された前記一対の焦点検出用信号に基づいて、前記光学系による像面のずれ量を検出することで、前記光学系の焦点状態を検出する焦点検出部と、を備えることを特徴とする焦点検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の焦点検出装置であって、
前記特定部は、前記対応センサ部分を、前記特定被写体の前記受光センサの長さ方向の幅に対応した長さで特定することを特徴とする焦点検出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の焦点検出装置であって、
前記特定部は、前記対応センサ部分を、前記特定被写体の中心位置を中心として対称となるように特定することを特徴とする焦点検出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の焦点検出装置であって、
前記特定部は、前記特定被写体の位置が、前記受光センサの長さ方向に移動した場合に、前記特定被写体の位置の移動に応じて、前記対応センサ部分を移動させることを特徴とする焦点検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の焦点検出装置であって、
前記受光センサは、ライン状に配列された複数の焦点検出用画素から構成されており、
前記特定部は、前記特定被写体の位置に応じて、焦点検出に用いる前記焦点検出用画素を変更することを特徴とする焦点検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の焦点検出装置であって、
前記特定部は、前記特定被写体の大きさに応じて、焦点検出に用いる前記焦点検出用画素の数を変更することを特徴とする焦点検出装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の焦点検出装置であって、
前記受光部には、複数の前記受光センサが、該受光センサの長さ方向と垂直な方向に沿って配列されており、
前記特定部は、前記複数の受光センサのうち、前記特定被写体の中心位置に最も近い受光センサを焦点検出に用いる受光センサとして選択し、前記選択した受光センサにおける、前記特定被写体の位置に対応する位置を、前記対応センサ部分として特定することを特徴とする焦点検出装置。
【請求項８】
請求項７に記載の焦点検出装置であって、
前記特定部は、前記特定被写体の位置が、前記複数の受光センサのいずれにも重複しておらず、隣り合う前記受光センサの間に位置する場合には、前記特定被写体の位置よりも、鉛直方向上側に位置する前記受光センサを除いた前記複数の受光センサのうち、前記特定被写体の中心位置に最も近い受光センサを焦点検出に用いる受光センサとして選択することを特徴とする焦点検出装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の焦点検出装置であって、
前記特定部は、前記特定被写体の位置が、前記複数の受光センサの配列方向に移動した場合に、前記特定被写体の位置の移動に応じて、焦点検出に用いる受光センサを変更することを特徴とする焦点検出装置。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれかに記載の焦点検出装置であって、
前記特定部は、前記特定被写体の位置が、複数の前記受光センサにまたがる場合には、該複数の受光センサを焦点検出に用いる受光センサとして選択し、前記選択した受光センサにおける、前記特定被写体の位置に対応する位置を、前記対応センサ部分としてそれぞれ特定することを特徴とする焦点検出装置。
【請求項１１】
請求項１〜６のいずれかに記載の焦点検出装置であって、
前記受光部には、複数の前記受光センサが、該受光センサの長さ方向と垂直な方向に沿って配列されており、
前記特定部は、前記複数の受光センサのうち、前記特定被写体の中心位置よりも鉛直方向下側に位置する受光センサを、焦点検出に用いる受光センサとして選択し、前記選択した受光センサにおける、前記特定被写体の位置に対応する位置を、前記対応センサ部分として特定することを特徴とする焦点検出装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の焦点検出装置であって、
前記受光センサは、前記撮像部の受光面に備えられていることを特徴とする焦点検出装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の焦点検出装置を備える撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦点検出装置および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、焦点検出用の受光センサを有する受光部と、画像を撮影するための撮像素子とを独立して別々に設け、受光センサから出力される一対の焦点検出用信号に基づいて、光学系による像面のずれ量を検出することで、光学系の焦点状態を検出する技術が知られている（たとえば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１７４６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術では、焦点検出用の受光センサを有する受光部と、画像を撮影するための撮像素子とが独立して設けられているため、調整誤差により、光軸方向に対する受光部の受光面の向きと、光軸方向に対する撮像素子の撮像面の向きとが一致しない場合があり、このような場合に、焦点検出精度が低下してしまう場合があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、光学系の焦点状態を良好に検出することが可能な焦点検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の解決手段によって上記課題を解決する。なお、以下においては、本発明の実施形態を示す図面に対応する符号を付して説明するが、この符号は発明の理解を容易にするためだけのものであって発明を限定する趣旨ではない。
【０００７】
［１］本発明に係る焦点検出装置は、光学系による像を撮像し、撮像した像に対応する画像信号を出力する撮像部（２２）と、前記光学系を介した一対の光束を受光して一対の焦点検出用信号を出力するライン状の受光センサ（２２ａ〜２２ｅ）を有する受光部（２２）と、前記撮像部から出力された前記画像信号に基づいて、対象とする像に相当する基準画像に対応する画像の位置を、特定被写体の位置として認識する認識部（２１）と、前記受光センサにおける、前記特定被写体の位置に対応する位置を、焦点検出に用いるための対応センサ部分として特定する特定部（２１）と、前記対応センサ部分から出力された前記一対の焦点検出用信号に基づいて、前記光学系による像面のずれ量を検出することで、前記光学系の焦点状態を検出する焦点検出部（２１）と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
［２］上記焦点検出装置に係る発明において、前記特定部（２１）は、前記対応センサ部分を、前記特定被写体の前記受光センサ（２２ａ〜２２ｅ）の長さ方向の幅に対応した長さで特定するように構成することができる。
【０００９】
［３］上記焦点検出装置に係る発明において、前記特定部（２１）は、前記対応センサ部分を、前記特定被写体の中心位置を中心として対称となるように特定するように構成することができる。
【００１０】
［４］上記焦点検出装置に係る発明において、前記特定部（２１）は、前記特定被写体の位置が、前記受光センサ（２２ａ〜２２ｅ）の長さ方向に移動した場合に、前記特定被写体の位置の移動に応じて、前記対応センサ部分を移動させるように構成することができる。
【００１１】
［５］上記焦点検出装置に係る発明において、前記受光センサ（２２ａ〜２２ｅ）は、ライン状に配列された複数の焦点検出用画素（２２２ａ，２２２ｂ）から構成されており、前記特定部（２１）は、前記特定被写体の位置に応じて、焦点検出に用いる前記焦点検出用画素を変更するように構成することができる。
【００１２】
［６］上記焦点検出装置に係る発明において、前記特定部（２１）は、前記特定被写体の大きさに応じて、焦点検出に用いる前記焦点検出用画素（２２２ａ，２２２ｂ）の数を変更するように構成することができる。
【００１３】
［７］上記焦点検出装置に係る発明において、前記受光部（２２）には、複数の前記受光センサ（２２ａ〜２２ｅ）が、該受光センサの長さ方向と垂直な方向に沿って配列されており、前記特定部（２１）は、前記複数の受光センサのうち、前記特定被写体の中心位置に最も近い受光センサを焦点検出に用いる受光センサとして選択し、前記選択した受光センサにおける、前記特定被写体の位置に対応する位置を、前記対応センサ部分として特定するように構成することができる。
【００１４】
［８］上記焦点検出装置に係る発明において、前記特定部（３２）は、前記特定被写体の位置が、前記複数の受光センサ（２２ａ〜２２ｅ）のいずれにも重複しておらず、隣り合う前記受光センサの間に位置する場合には、前記特定被写体の位置よりも、鉛直方向上側に位置する前記受光センサを除いた前記複数の受光センサのうち、前記特定被写体の中心位置に最も近い受光センサを焦点検出に用いる受光センサとして選択するように構成することができる。
【００１５】
［９］上記焦点検出装置に係る発明において、前記特定部（２１）は、前記特定被写体の位置が、前記複数の受光センサ（２２ａ〜２２ｅ）の配列方向に移動した場合に、前記特定被写体の位置の移動に応じて、焦点検出に用いる受光センサを変更するように構成することができる。
【００１６】
［１０］上記焦点検出装置に係る発明において、前記特定部（２１）は、前記特定被写体の位置が、複数の前記受光センサ（２２ａ〜２２ｅ）にまたがる場合には、該複数の受光センサを焦点検出に用いる受光センサとして選択し、前記選択した受光センサにおける、前記特定被写体の位置に対応する位置を、前記対応センサ部分としてそれぞれ特定するように構成することができる。
【００１７】
［１１］上記焦点検出装置に係る発明において、前記受光部（２２）には、複数の前記受光センサ（２２ａ〜２２ｅ）が、該受光センサの長さ方向と垂直な方向に沿って配列されており、前記特定部（２１）は、前記複数の受光センサのうち、前記特定被写体の中心位置よりも鉛直方向下側に位置する受光センサを、焦点検出に用いる受光センサとして選択し、前記選択した受光センサにおける、前記特定被写体の位置に対応する位置を、前記対応センサ部分として特定するように構成することができる。
【００１８】
［１２］上記焦点検出装置に係る発明において、前記受光センサ（２２ａ〜２２ｅ）は、前記撮像部（２２）の受光面に備えられているように構成することができる。
【００１９】
［１３］本発明に係る撮像装置は、上記焦点検出装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、光学系の焦点状態を良好に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本実施形態に係るカメラを示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示す撮像素子の撮像面を示す正面図である。
【図３】図３は、図２の２２ａ付近を拡大して焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの配列を模式的に示す正面図である。
【図４】図４は、撮像画素２２１の一つを拡大して示す正面図である。
【図５】図５（Ａ）は、焦点検出画素２２２ａの一つを拡大して示す正面図、図５（Ｂ）は、焦点検出画素２２２ｂの一つを拡大して示す正面図である。
【図６】図６は、撮像画素２２１の一つを拡大して示す断面図である。
【図７】図７（Ａ）は、焦点検出画素２２２ａの一つを拡大して示す断面図、図７（Ｂ）は、焦点検出画素２２２ｂの一つを拡大して示す断面図である。
【図８】図８は、図３のVIII-VIII線に沿う断面図である。
【図９】図９は、焦点検出に用いるための焦点検出部分の特定方法を説明するための図である。
【図１０】図１０は、予め設定された焦点検出エリアで焦点検出を行う方法を説明するための図面である。
【図１１】図１１は、特定被写体の大きさ応じて、焦点検出に用いる焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの数を変更する方法を説明するための図である。
【図１２】図１２は、特定被写体の位置が、複数の焦点検出画素列にまたがっている一場面例を示す図である。
【図１３】図１３は、特定被写体の位置が、複数の焦点検出画素列のいずれにも重複していない一場面例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１を示す要部構成図である。本実施形態のデジタルカメラ１（以下、単にカメラ１という。）は、カメラ本体２とレンズ鏡筒３から構成され、これらカメラ本体２とレンズ鏡筒３はマウント部４により着脱可能に結合されている。
【００２４】
レンズ鏡筒３は、カメラ本体２に着脱可能な交換レンズである。図１に示すように、レンズ鏡筒３には、レンズ３１，３２，３３、および絞り３４を含む撮影光学系が内蔵されている。
【００２５】
レンズ３２は、フォーカスレンズであり、光軸Ｌ１方向に移動することで、撮影光学系の焦点距離を調節可能となっている。フォーカスレンズ３２は、レンズ鏡筒３の光軸Ｌ１に沿って移動可能に設けられ、エンコーダ３５によってその位置が検出されつつフォーカスレンズ駆動モータ３６によってその位置が調節される。
【００２６】
このフォーカスレンズ３２の光軸Ｌ１に沿う移動機構の具体的構成は特に限定されない。一例を挙げれば、レンズ鏡筒３に固定された固定筒に回転可能に回転筒を挿入し、この回転筒の内周面にヘリコイド溝（螺旋溝）を形成するとともに、フォーカスレンズ３２を固定するレンズ枠の端部をヘリコイド溝に嵌合させる。そして、フォーカスレンズ駆動モータ３６によって回転筒を回転させることで、レンズ枠に固定されたフォーカスレンズ３２が光軸Ｌ１に沿って直進移動することになる。
【００２７】
上述したようにレンズ鏡筒３に対して回転筒を回転させることによりレンズ枠に固定されたフォーカスレンズ３２は光軸Ｌ１方向に直進移動するが、その駆動源としてのフォーカスレンズ駆動モータ３６がレンズ鏡筒３に設けられている。フォーカスレンズ駆動モータ３６と回転筒とは、たとえば複数の歯車からなる変速機で連結され、フォーカスレンズ駆動モータ３６の駆動軸を何れか一方向へ回転駆動すると所定のギヤ比で回転筒に伝達され、そして、回転筒が何れか一方向へ回転することで、レンズ枠に固定されたフォーカスレンズ３２が光軸Ｌ１の何れかの方向へ直進移動することになる。なお、フォーカスレンズ駆動モータ３６の駆動軸が逆方向に回転駆動すると、変速機を構成する複数の歯車も逆方向に回転し、フォーカスレンズ３２は光軸Ｌ１の逆方向へ直進移動することになる。
【００２８】
フォーカスレンズ３２の位置はエンコーダ３５によって検出される。既述したとおり、フォーカスレンズ３２の光軸Ｌ１方向の位置は回転筒の回転角に相関するので、たとえばレンズ鏡筒３に対する回転筒の相対的な回転角を検出すれば求めることができる。
【００２９】
本実施形態のエンコーダ３５としては、回転筒の回転駆動に連結された回転円板の回転をフォトインタラプタなどの光センサで検出して、回転数に応じたパルス信号を出力するものや、固定筒と回転筒の何れか一方に設けられたフレキシブルプリント配線板の表面のエンコーダパターンに、何れか他方に設けられたブラシ接点を接触させ、回転筒の移動量（回転方向でも光軸方向の何れでもよい）に応じた接触位置の変化を検出回路で検出するものなどを用いることができる。
【００３０】
フォーカスレンズ３２は、上述した回転筒の回転によってカメラボディ側の端部（至近端ともいう）から被写体側の端部（無限端ともいう）までの間を光軸Ｌ１方向に移動することができる。ちなみに、エンコーダ３５で検出されたフォーカスレンズ３２の現在位置情報は、レンズ制御部３７を介して後述するカメラ制御部２１へ送出され、フォーカスレンズ駆動モータ３６は、この情報に基づいて演算されたフォーカスレンズ３２の駆動位置が、カメラ制御部２１からレンズ制御部３７を介して送出されることにより駆動する。
【００３１】
絞り３４は、上記撮影光学系を通過して撮像素子２２に至る光束の光量を制限するとともにボケ量を調整するために、光軸Ｌ１を中心にした開口径が調節可能に構成されている。絞り３４による開口径の調節は、たとえば自動露出モードにおいて演算された開口径が、カメラ制御部２１からレンズ制御部３７を介して送出されることにより行われる。また、カメラ本体２に設けられた操作部２８によるマニュアル操作により、設定された絞り値に応じた開口径がカメラ制御部２１からレンズ制御部３７に入力される。絞り３４の開口径は図示しない絞り開口センサにより検出され、レンズ制御部３７で現在の開口径が認識される。
【００３２】
一方、カメラ本体２には、上記撮影光学系からの光束Ｌ１を受光する撮像素子２２が、撮影光学系の予定焦点面に設けられ、その前面にシャッター２３が設けられている。撮像素子２２はＣＣＤやＣＭＯＳなどのデバイスから構成され、受光した光信号を電気信号に変換してカメラ制御部２１に送出する。カメラ制御部２１に送出された撮影画像情報は、逐次、液晶駆動回路２５に送出されて観察光学系の電子ビューファインダ（ＥＶＦ）２６に表示されるとともに、操作部２８に備えられたレリーズボタン（不図示）が全押しされた場合には、その撮影画像情報が、記録媒体であるメモリ２４に記録される。メモリ２４は着脱可能なカード型メモリや内蔵型メモリの何れをも用いることができる。なお、撮像素子２２の撮像面の前方には、赤外光をカットするための赤外線カットフィルタ、および画像の折り返しノイズを防止するための光学的ローパスフィルタが配置されている。撮像素子２２の構造の詳細は後述する。
【００３３】
カメラ本体２には、撮像素子２２で撮像される像を観察するための観察光学系が設けられている。本実施形態の観察光学系は、液晶表示素子からなる電子ビューファインダ（ＥＶＦ）２６と、これを駆動する液晶駆動回路２５と、接眼レンズ２７とを備えている。液晶駆動回路２５は、撮像素子２２で撮像され、カメラ制御部２１へ送出された撮影画像情報を読み込み、これに基づいて電子ビューファインダ２６を駆動する。これにより、ユーザは、接眼レンズ２７を通して現在の撮影画像を観察することができる。なお、光軸Ｌ２による上記観察光学系に代えて、または、これに加えて、液晶ディスプレイをカメラ本体２の背面等に設け、この液晶ディスプレイに撮影画像を表示させることもできる。
【００３４】
カメラ本体２にはカメラ制御部２１が設けられている。カメラ制御部２１は、マウント部４に設けられた電気信号接点部４１によりレンズ制御部３７と電気的に接続され、このレンズ制御部３７からレンズ情報を受信するとともに、レンズ制御部３７へデフォーカス量や絞り開口径などの情報を送信する。また、カメラ制御部２１は、上述したように撮像素子２２から画素出力を読み出すとともに、読み出した画素出力について、必要に応じて所定の情報処理を施すことにより画像情報を生成し、生成した画像情報を、電子ビューファインダ２６の液晶駆動回路２５やメモリ２４に出力する。また、カメラ制御部２１は、撮像素子２２からの画像情報の補正やレンズ鏡筒３の焦点調節状態、絞り調節状態などを検出するなど、カメラ１全体の制御を司る。
【００３５】
また、カメラ制御部２１は、上記に加えて、撮像素子２２から読み出した画素データに基づき、位相検出方式による撮影光学系の焦点状態の検出を行う。なお、具体的な焦点状態の検出方法については、後述する。
【００３６】
操作部２８は、シャッターレリーズボタンやユーザがカメラ１の各種動作モードを設定するための入力スイッチであり、オートフォーカスモード／マニュアルフォーカスモードの切換が行えるようになっている。この操作部２８により設定された各種モードはカメラ制御部２１へ送出され、当該カメラ制御部２１によりカメラ１全体の動作が制御される。また、シャッターレリーズボタンは、ボタンの半押しでＯＮとなる第１スイッチＳＷ１と、ボタンの全押しでＯＮとなる第２スイッチＳＷ２とを含む。
【００３７】
次に、本実施形態に係る撮像素子２２について説明する。
【００３８】
図２は、撮像素子２２の撮像面を示す正面図、図３は、図２の焦点検出画素列２２ａ付近を拡大して焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの配列を模式的に示す正面図である。
【００３９】
本実施形態の撮像素子２２は、図３に示すように、複数の撮像画素２２１が、撮像面の平面上に二次元的に配列され、緑色の波長領域を透過するカラーフィルタを有する緑画素Ｇと、赤色の波長領域を透過するカラーフィルタを有する赤画素Ｒと、青色の波長領域を透過するカラーフィルタを有する青画素Ｂがいわゆるベイヤー配列（Bayer Arrangement）されたものである。すなわち、隣接する４つの画素群２２３（稠密正方格子配列）において一方の対角線上に２つの緑画素が配列され、他方の対角線上に赤画素と青画素が１つずつ配列されている。このベイヤー配列された画素群２２３を単位として、当該画素群２２３を撮像素子２２の撮像面に二次元状に繰り返し配列することで撮像素子２２が構成されている。
【００４０】
なお、単位画素群２２３の配列は、図示する稠密正方格子以外にも、たとえば稠密六方格子配列にすることもできる。また、カラーフィルタの構成や配列はこれに限定されることはなく、補色フィルタ（緑：Ｇ、イエロー：Ｙｅ、マゼンタ：Ｍｇ，シアン：Ｃｙ）の配列を採用することもできる。
【００４１】
図４は、撮像画素２２１の一つを拡大して示す正面図、図６は断面図である。一つの撮像画素２２１は、マイクロレンズ２２１１と、光電変換部２２１２と、図示しないカラーフィルタから構成され、図６の断面図に示すように、撮像素子２２の半導体回路基板２２１３の表面に光電変換部２２１２が造り込まれ、その表面にマイクロレンズ２２１１が形成されている。光電変換部２２１２は、マイクロレンズ２２１１により撮影光学系の射出瞳（たとえばＦ１．０）を通過する撮像光束を受光する形状とされ、撮像光束を受光する。
【００４２】
また、撮像素子２２の撮像面には、上述した撮像画素２２１に代えて焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂが配列された５つの焦点検出画素列２２ａ〜２２ｅが設けられている。これらの焦点検出画素列２２ａ〜２２ｅは、図２に示すように、焦点検出画素列２２ａ〜２２ｅの長さ方向と垂直する方向に沿って配列されている。そして、図３に示すように、一つの焦点検出画素列は、複数の焦点検出画素２２２ａおよび２２２ｂが、互いに隣接して交互に、横一列に配列されて構成されている。本実施形態においては、焦点検出画素２２２ａおよび２２２ｂは、ベイヤー配列された撮像画素２２１の緑画素Ｇと青画素Ｂとの位置にギャップを設けることなく密に配列されている。
【００４３】
なお、図２に示す焦点検出画素列２２ａ〜２２ｅの位置は図示する位置にのみ限定されず、何れか一箇所、二箇所、三箇所、あるいは四箇所とすることもでき、また、六箇所以上の位置に配置することもできる。また、図３においては、１６個の焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂにより、焦点検出画素列を構成する例を示しているが、焦点検出画素列を構成する焦点検出画素の数は、この例に限定されるものではない。
【００４４】
図５（Ａ）は、焦点検出画素２２２ａの一つを拡大して示す正面図、図７（Ａ）は、焦点検出画素２２２ａの断面図である。また、図５（Ｂ）は、焦点検出画素２２２ｂの一つを拡大して示す正面図、図７（Ｂ）は、焦点検出画素２２２ｂの断面図である。焦点検出画素２２２ａは、図５（Ａ）に示すように、マイクロレンズ２２２１ａと、半円形状の光電変換部２２２２ａとから構成され、図７（Ａ）の断面図に示すように、撮像素子２２の半導体回路基板２２１３の表面に光電変換部２２２２ａが造り込まれ、その表面にマイクロレンズ２２２１ａが形成されている。また、焦点検出画素２２２ｂは、図５（Ｂ）に示すように、マイクロレンズ２２２１ｂと、光電変換部２２２２ｂとから構成され、図７（Ｂ）の断面図に示すように、撮像素子２２の半導体回路基板２２１３の表面に光電変換部２２２２ｂが造り込まれ、その表面にマイクロレンズ２２２１ｂが形成されている。そして、これら焦点検出画素２２２ａおよび２２２ｂは、図３に示すように、互いに隣接して交互に、横一列に配列されることにより、図２に示す焦点検出画素列２２ａ〜２２ｅを構成する。
【００４５】
なお、焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの光電変換部２２２２ａ，２２２２ｂは、マイクロレンズ２２２１ａ，２２２１ｂにより撮影光学系の射出瞳の所定の領域（たとえばＦ２．８）を通過する光束を受光するような形状とされる。また、焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂにはカラーフィルタは設けられておらず、その分光特性は、光電変換を行うフォトダイオードの分光特性と、図示しない赤外カットフィルタの分光特性を総合したものとなっている。ただし、撮像画素２２１と同じカラーフィルタのうちの一つ、たとえば緑フィルタを備えるように構成することもできる。
【００４６】
また、図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示す焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの光電変換部２２２２ａ，２２２２ｂは半円形状としたが、光電変換部２２２２ａ，２２２２ｂの形状はこれに限定されず、他の形状、たとえば、楕円形状、矩形状、多角形状とすることもできる。
【００４７】
ここで、上述した焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの画素出力に基づいて撮影光学系の焦点状態を検出する、いわゆる位相差検出方式について説明する。
【００４８】
図８は、図３のVIII-VIII線に沿う断面図であり、撮影光軸Ｌ１近傍に配置され、互いに隣接する焦点検出画素２２２ａ−１，２２２ｂ−１，２２２ａ−２，２２２ｂ−２が、射出瞳３４の測距瞳３４１，３４２から照射される光束ＡＢ１−１，ＡＢ２−１，ＡＢ１−２，ＡＢ２−２をそれぞれ受光していることを示している。なお、図８においては、複数の焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂのうち、撮影光軸Ｌ１近傍に位置するもののみを例示して示したが、図８に示す焦点検出画素以外のその他の焦点検出画素についても、同様に、一対の測距瞳３４１，３４２から照射される光束をそれぞれ受光するように構成されている。
【００４９】
ここで、射出瞳３４とは、撮影光学系の予定焦点面に配置された焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂのマイクロレンズ２２２１ａ，２２２１ｂの前方の距離Ｄの位置に設定された像である。距離Ｄは、マイクロレンズの曲率、屈折率、マイクロレンズと光電変換部との距離などに応じて一義的に決まる値であって、この距離Ｄを測距瞳距離と称する。また、測距瞳３４１，３４２とは、焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂのマイクロレンズ２２２１ａ，２２２１ｂにより、それぞれ投影された光電変換部２２２２ａ,２２２２ｂの像をいう。
【００５０】
なお、図８において焦点検出画素２２２ａ−１，２２２ｂ−１，２２２ａ−２，２２２ｂ−２の配列方向は一対の測距瞳３４１，３４２の並び方向と一致している。
【００５１】
また、図８に示すように、焦点検出画素２２２ａ−１，２２２ｂ−１，２２２ａ−２，２２２ｂ−２のマイクロレンズ２２２１ａ−１，２２２１ｂ−１，２２２１ａ−２，２２２１ｂ−２は、撮影光学系の予定焦点面近傍に配置されている。そして、マイクロレンズ２２２１ａ−１，２２２１ｂ−１，２２２１ａ−２，２２２１ｂ−２の背後に配置された各光電変換部２２２２ａ−１，２２２２ｂ−１，２２２２ａ−２，２２２２ｂ−２の形状が、各マイクロレンズ２２２１ａ−１，２２２１ｂ−１，２２２１ａ−２，２２２１ｂ−２から測距距離Ｄだけ離れた射出瞳３４上に投影され、その投影形状は測距瞳３４１，３４２を形成する。
【００５２】
すなわち、測距距離Ｄにある射出瞳３４上で、各焦点検出画素の光電変換部の投影形状（測距瞳３４１，３４２）が一致するように、各焦点検出画素におけるマイクロレンズと光電変換部の相対的位置関係が定められ、それにより各焦点検出画素における光電変換部の投影方向が決定されている。
【００５３】
図８に示すように、焦点検出画素２２２ａ−１の光電変換部２２２２ａ−１は、測距瞳３４１を通過し、マイクロレンズ２２２１ａ−１に向う光束ＡＢ１−１によりマイクロレンズ２２２１ａ−１上に形成される像の強度に対応した信号を出力する。同様に、焦点検出画素２２２ａ−２の光電変換部２２２２ａ−２は測距瞳３４１を通過し、マイクロレンズ２２２１ａ−２に向う光束ＡＢ１−２によりマイクロレンズ２２２１ａ−２上に形成される像の強度に対応した信号を出力する。
【００５４】
また、焦点検出画素２２２ｂ−１の光電変換部２２２２ｂ−１は測距瞳３４２を通過し、マイクロレンズ２２２１ｂ−１に向う光束ＡＢ２−１によりマイクロレンズ２２２１ｂ−１上に形成される像の強度に対応した信号を出力する。同様に、焦点検出画素２２２ｂ−２の光電変換部２２２２ｂ−２は測距瞳３４２を通過し、マイクロレンズ２２２１ｂ−２に向う光束ＡＢ２−２によりマイクロレンズ２２２１ｂ−２上に形成される像の強度に対応した信号を出力する。
【００５５】
そして、上述した２種類の焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂを、図３に示すようにライン状に複数配置し、各焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの光電変換部２２２２ａ，２２２２ｂの出力を、測距瞳３４１と測距瞳３４２とのそれぞれに対応した出力グループにまとめることにより、測距瞳３４１と測距瞳３４２とのそれぞれを通過する焦点検出光束が焦点検出画素列上に形成する一対の像の強度分布に関するデータが得られる。そして、この強度分布データに対し、相関演算処理または位相差検出処理などの像ズレ検出演算処理を施すことにより、いわゆる位相差検出方式による像ズレ量を検出することができる。
【００５６】
そして、得られた像ズレ量に一対の測距瞳の重心間隔に応じた変換演算を施すことにより、予定焦点面に対する現在の焦点面（予定焦点面上のマイクロレンズアレイの位置に対応した焦点検出位置における焦点面をいう。）の偏差、すなわちデフォーカス量を求めることができる。
【００５７】
なお、これら位相差検出方式による像ズレ量の演算と、これに基づくデフォーカス量の演算は、カメラ制御部２１により実行される。
【００５８】
また、本実施形態では、カメラ制御部２１により、撮影画像内の特定被写体が認識され、焦点検出用画素列２２ａ〜２２ｅを構成する焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂのうち、認識された特定被写体の位置に対応する焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの出力に基づいて、上述した像ズレ量の演算と、これに基づくデフォーカス量の演算とが行われる。
【００５９】
具体的には、カメラ制御部２１は、まず、カメラ制御部２１に備えるメモリに記憶したテンプレート画像データ（基準画像データ）と、撮像素子２２により撮像された撮影画像とを比較し、撮影画像の中から特定被写体の位置を検出する画像認識処理を行う。たとえば、本実施形態では、人物の顔の画像データを、テンプレート画像データとして、撮像素子２２により撮像された撮像画像と比較することで、撮影画像の中の人物の顔を特定被写体として認識する。なお、特定被写体は、人物の顔に限定されず、たとえば、動物の顔などを特定被写体として検出してもよい。
【００６０】
そして、カメラ制御部２１は、焦点検出画素列２２ａ〜２２ｅを構成する焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂのうち、特定被写体の位置に対応する焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂを、焦点検出に用いるための焦点検出部分として特定する。ここで、図９は、焦点検出部分の特定方法を説明するための図である。以下においては、図９を参照して、焦点検出部分の特定方法について詳しく説明する。なお、以下においては、図９に示すように、人物の顔が特定被写体として検出されたものとして説明する。
【００６１】
まず、カメラ制御部２１は、画像認識処理の結果に基づいて、撮像素子２２上における特定被写体の中心座標を検出する。たとえば、図９に示す例では、特定被写体として認識された人物の顔領域の中心座標が検出される。
【００６２】
そして、カメラ制御部２１は、検出した特定被写体の中心座標に基づいて、複数の焦点検出画素列２２ａ〜２２ｅの中から、焦点検出に用いる焦点検出画素列を選択する。具体的には、カメラ制御部２１は、複数の焦点検出画素列２２ａ〜２２ｅのうち、焦点検出画素列２２ａ〜２２ｅの配列方向において、特定被写体の中心座標から最も近くに位置する焦点検出画素列を、焦点検出に用いる焦点検出画素列として選択する。たとえば、図９に示す例では、焦点検出画素列２２ａが、特定被写体の中心座標から最も近くに位置するため、カメラ制御部２１は、特定被写体の焦点検出画素列２２ａを、焦点検出に用いる焦点検出用画素列として選択する。
【００６３】
次に、カメラ制御部２１は、図９に示すように、選択した焦点検出用画素列を構成する焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂのうち、特定被写体の位置に対応する焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂを、焦点検出に用いるための焦点検出部分として特定する。また、本実施形態では、特定被写体に対応した位置で焦点検出が行えるように、カメラ制御部２１は、図９に示すように、焦点検出部分の幅を、焦点検出画素列２２ａ〜２２ｅの長さ方向における、特定被写体の幅と略同一となるように特定するとともに、焦点検出部分を、特定被写体の中心座標を中心として対称となるように特定する。
【００６４】
そして、カメラ制御部２１は、特定した焦点検出部分の出力に基づいて、像ズレ量の演算を行い、算出した像ズレ量に基づいて、デフォーカス量の演算を行う。たとえば、図９に示す例においては、焦点検出画素列２２ａを構成する焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂのうち、特定被写体の位置に対応する焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂが、焦点検出部分として特定され、この焦点検出部分の出力に基づいて、像ズレ量の演算が行われ、算出された像ズレ量に基づいて、デフォーカス量の演算が行われる。
【００６５】
また、本実施形態では、画像認識処理により特定被写体の位置が繰り返し認識され、焦点検出画素列２２ａ〜２２ｅを構成する焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂのうち、特定被写体の位置に応じた位置が、焦点検出に用いるための焦点検出部分として、繰り返し特定される。そのため、たとえば、特定被写体の位置が、焦点検出画素列２２ａ〜２２ｅの配列方向に沿って移動している場合には、特定被写体の位置の移動に応じて、焦点検出に用いる焦点検出画素列が変更され、特定被写体の位置に応じた焦点検出画素列の出力に基づいて、デフォーカス量の算出が行われることとなる。また、特定被写体が焦点検出画素列２２ａ〜２２ｅの長さ方向に沿って移動している場合には、特定被写体の位置の移動に応じて、焦点検出に用いるための焦点検出部分も移動し、特定被写体の位置に応じた焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの出力に基づいて、デフォーカス量の算出が行われることとなる。
【００６６】
また、特定被写体がカメラ１の光軸方向に移動している場合には、特定被写体の大きさが変化する。このような場合、カメラ制御部２１は、特定被写体の大きさに応じて、焦点検出に用いる焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの数を変更する。ここで、図１０は、特定被写体の大きさ応じて、焦点検出に用いる焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの数を変更する方法を説明するための図である。また、図１０（Ａ）は、図９に示す焦点検出部分の付近を拡大した図であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）に示す場面例において、特定被写体がカメラ１に向かって移動した場合の特定被写体の位置の一例を示す図である。なお、図１０（Ａ），（Ｂ）においては、焦点検出画素列２２ａを構成する焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂのみを示し、撮像画素２２１についてはその記載を省略する。
【００６７】
たとえば、図１０（Ａ）に示す例では、カメラ制御部２１は、特定被写体の大きさに応じて、特定被写体の位置に対応する１０個の焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂを、焦点検出に用いるための焦点検出部分として特定する。これに対して、図１０（Ｂ）に示す例では、図１０（Ａ）に示す例と比べて特定被写体が大きいため、カメラ制御部２１は、焦点検出画素列の長さ方向における特定被写体の幅に対応して、１４個の焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂを、焦点検出に用いるための焦点検出部分として特定する。このように、本実施形態では、特定被写体の大きさが変化した場合に、特定被写体の大きさに応じて、焦点検出を行うための焦点検出画素の数が変更され、特定被写体の大きさに応じた焦点検出部分が特定される。
【００６８】
なお、焦点検出部分の幅は、上述した像ズレ量演算において像ズレ量を適切に検出することができる幅とすることが好適である。たとえば、カメラ制御部２１は、図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、像ズレ量の演算を行う際に、焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂから出力された一対の出力信号の相関量が高くなるように、焦点検出部分の幅を、焦点検出画素列の長さ方向における、特定被写体の幅よりも、所定の焦点検出画素数分だけ長くすることができる。
【００６９】
そして、カメラ制御部２１は、特定した焦点検出部分の出力に基づいて、像ズレ量の演算を行い、算出された像ズレ量に基づいてデフォーカス量を算出する。そして、カメラ制御部２１は、算出したデフォーカス量に基づいて、フォーカスレンズ３２を合焦位置まで駆動させるために必要なレンズ駆動量を算出し、算出したレンズ駆動量を、レンズ制御部３７を介して、フォーカスレンズ駆動モータ３６に送出する。これにより、フォーカスレンズ駆動モータ３６により、レンズ駆動量が取得され、取得されたレンズ駆動量に基づいて、フォーカスレンズ３２の駆動が行われる。
【００７０】
以上のように、本実施形態では、撮像素子２２に複数の焦点検出画素列２２ａ〜２２ｅを備え、特定被写体の位置に応じて、複数の焦点検出画素列２２ａ〜２２ｅの中から、焦点検出に用いる焦点検出画素列を選択し、選択した焦点検出画素列における、特定被写体の位置に対応する位置を、焦点検出に用いるための焦点検出部分として特定する。そして、特定した焦点検出部分から出力された一対の焦点検出信号に基づいて、光学系の焦点状態を検出する。これにより、本実施形態では、位相差検出方式により焦点検出を行う際に、特定被写体の位置に対応する焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの出力に基づいて、焦点検出を行うことができるため、特定被写体に対応する、光学系の焦点状態を良好に検出することができる。
【００７１】
一方、図１１に示すように、撮影画面内に複数の焦点検出エリアＡＦＰを予め設定しておき、これら焦点検出エリアの中から、焦点検出を行うための焦点検出エリアを選択し、選択された焦点検出エリアにおいて、光学系の焦点状態の検出を行う場合には、特定被写体の位置と、選択された焦点検出エリアの位置とが大きくずれてしまい、特定被写体に対する位置の焦点状態を適切に検出することができず、焦点検出精度が低下してしまう場合があった。たとえば、図１１に示すように、特定被写体の中心座標が位置する焦点検出エリアＡＦＰを、焦点検出を行うための焦点検出エリアＡＦＰとして選択した場合でも、図９に示す例と比べて、特定被写体の位置と、選択された焦点検出エリアＡＦＰの位置とが大きくずれているため、特定被写体に対応する位置の焦点状態を適切に検出できない場合があった。また、焦点検出を行うための焦点検出エリアＡＦＰに存在する他の被写体にピントが合ってしまい、特定被写体にピントが合わない場合もあった。
【００７２】
これに対して、本実施形態では、図９に示すように、焦点検出に用いるための焦点検出部分を、特定被写体の位置に応じて特定することができるため、特定被写体に対応する位置の焦点状態を適切に検出することができ、焦点検出精度の向上を図ることができる。特に、本実施形態では、焦点検出部分の幅を、特定被写体の幅に対応して特定するとともに、焦点検出部分を、特定被写体の中心座標を中心として対称となるように特定することで、特定被写体に対応する位置の焦点検出をより適切に行うことができる。また、複数の焦点検出画素列２２ａ〜２２ｅのうち、特定被写体の中心座標から最も近い焦点検出画素列を、焦点検出を行うための焦点検出画素列として検出することで、特定被写体の中心位置と、焦点検出を行うための焦点検出部分の位置とをより近づけることができるため、特定被写体に対応する位置の焦点状態をより良好に検出することができる。
【００７３】
さらに、本実施形態では、位相差検出方式により焦点検出を行うための焦点検出画素列２２ａ〜２２ｅを撮像素子２２に備え、撮像素子２２に備えた焦点検出画素列２２ａ〜２２ｅの出力に基づいて、光学系の焦点状態の検出を行うことで、以下の効果を奏することができる。すなわち、従来のように、位相差検出方式による焦点状態の検出を行う焦点検出モジュールを、撮像素子２２とは独立して設けた場合には、光軸方向に対する焦点検出モジュールの受光面の向きと、光軸方向に対する撮像素子２２の撮像面の向きとが一致しない場合に、焦点検出精度が低下してしまう場合があった。また、専用の焦点検出モジュールを設けるため、製造コストが高くなる場合や、カメラ１の小型化を図ることができない場合があった。これに対して、本実施形態では、焦点検出を行うための焦点検出画素列２２ａ〜２２ｅを撮像素子２２に備えるため、このような問題も有効に解決することができる。
【００７４】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００７５】
たとえば、上述した実施形態では、画像認識処理により特定被写体を検出しているが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、追尾動作が行われている場合には、追尾対象となっている被写体を、特定被写体として検出してもよい。また、上述した実施形態では、人物の顔にピントを合わせるために、人物の顔領域の中心座標に基づいて、焦点検出に用いるための焦点検出部分を特定しているが、たとえば、人物の目にピントを合わせたい場合には、人物の顔領域の中心座標から人物の目の座標を予測し、人物の目の座標に基づいて、焦点検出部分を特定する構成としてもよい。
【００７６】
また、上述した実施形態では、図９に示すように、複数の焦点検出画素列２２ａ〜２２ｅのうち、焦点検出画素列２２ａ〜２２ｅの配列方向において、特定被写体の中心座標から最も近くに位置する焦点検出画素列を、焦点検出を行うための焦点検出画素列として選択し、選択した焦点検出画素列における、特定被写体の位置に対応する位置を、焦点検出部分として特定しているが、たとえば、図１２に示すように、特定被写体が複数の焦点検出画素列にまたがる場合には、特定被写体の位置に対応する複数の焦点検出画素列を、焦点検出を行うための焦点検出画素列として選択し、選択した焦点検出画素列における、特定被写体の位置に対応する位置を、焦点検出部分としてそれぞれ特定する構成としてもよい。たとえば、図１２に示す例では、特定被写体の位置が、焦点検出画素列２２ａおよび焦点検出画素列２２ｂにまたがっているため、焦点検出画素列２２ａにおける、特定被写体の位置に対応する位置が、焦点検出部分として特定されるとともに、焦点検出画素列２２ｂにおける、特定被写体の位置に対応する位置も、焦点検出部分として特定される。そして、焦点検出画素列２２ａにおける焦点検出部分の出力と、焦点検出画素列２２ｂにおける焦点検出部分の出力とに基づいて、像ズレ量の演算を行い、算出した像ズレ量に基づいて、デフォーカス量を算出する構成としもよい。なお、このような場合には、焦点検出画素列２２ａにおける焦点検出部分の出力に基づいて算出されたデフォーカス量と、焦点検出画素列２２ｂにおける焦点検出部分の出力に基づいて算出されたデフォーカス量との平均値に基づいて、フォーカスレンズ３２を駆動させるためのデフォーカス量を算出する構成としてもよいし、あるいは、焦点検出画素列２２ａにおける焦点検出部分の出力に基づいて算出されたデフォーカス量と、焦点検出画素列２２ｂにおける焦点検出部分の出力に基づいて算出されたデフォーカス量とを、各焦点検出画素列２２ａ，２２ｂから特定被写体の中心座標までの距離に応じて重み付けし、重み付けしたデフォーカス量の平均値に基づいて、フォーカスレンズ３２を駆動させるためのデフォーカス量を算出する構成としてもよい。なお、図１２は、特定被写体の位置が、複数の焦点検出画素列にまたがる一場面例を示す図である。
【００７７】
さらに、特定被写体の位置が、各焦点検出画素列２２ａ〜２２ｅに重複しておらず、特定被写体の位置が、隣り合う焦点検出画素列の間に位置する場合には、鉛直方向上側の焦点検出画素列を除いた複数の焦点検出画素列のうち、特定被写体の中心座標から最も近い焦点検出画素を、焦点検出を行うための焦点検出画素列として選択することができる。たとえば、図１３に示す例では、特定被写体が、焦点検出画素列２２ａ〜２２ｅのいずれにも重複しておらず、特定被写体が、隣り合う焦点検出画素列２２ａ，２２ｂの間に位置している。この場合、カメラ制御部２１は、たとえば、図示しない姿勢センサを用いて鉛直方向を検出し、鉛直方向上側に配置された焦点検出画素列２２ａを除いた焦点検出画素列２２ｂ〜２２ｅのうち、特定被写体の中心座標に最も近い焦点検出画素列２２ｂを、焦点検出するための焦点検出画素列として選択し、焦点検出画素列２２ｂのうち、特定被写体に対応する位置を焦点検出部分として特定して、焦点状態の検出を行う。この場合、焦点検出画素列２２ａ〜２２ｅに対応する位置に、特定被写体が存在しない場合でも、たとえば特定被写体が人物の顔などの場合には、人物の胸や胴体に対応して焦点検出を行うことができるため、特定被写体にピントの合った画像を適切に検出することができる。
【００７８】
また、上述した実施形態では、特定被写体の中心位置から最も近い位置に配置された焦点検出画素列を、焦点検出を行うための焦点検出画素列として選択しているが、この構成に限定されず、たとえば、特定被写体の位置よりも、鉛直方向下側に配置された焦点検出画素列を、焦点検出を行うための焦点検出画素列として選択する構成としてもよい。たとえば、図１３に示す例では、カメラ制御部２１は、図示しない姿勢センサを用いて鉛直方向を検出し、特定被写体の位置から鉛直方向下側に位置する焦点検出画素列２２ｂ〜２２ｅのうち１つ以上の焦点検出画素列２２ｂ〜２２ｅを、焦点検出するための焦点検出画素列として選択し、選択した焦点検出画素列における、特定被写体の位置に対応する位置を、焦点検出に用いるための焦点検出部分として特定することができる。また、この場合に、特定被写体の位置よりも、鉛直方向下側に配置された全ての焦点検出画素列２２ｂ〜２２ｅを、焦点検出を行うための焦点検出画素列として選択してもよいし、あるいは、特定被写体の位置よりも、鉛直方向下側に配置された焦点検出画素列のうち、たとえば、特定被写体の中心位置から２番目に近い位置に配置された焦点検出画素列２２ｃを、焦点検出を行うための焦点検出画素列として選択してもよい。たとえば、特定被写体が人物の顔である場合には、特定被写体の中心位置から最も近い位置に配置された焦点検出画素列が、比較的コントラストの低い人物の首部分に位置してしまい、焦点状態を適切に検出できない場合があるが、特定被写体の位置よりも下側に配置された複数の焦点検出画素列や、特定被写体の中心位置からたとえば２番目に近い位置に配置された焦点検出画素列を、焦点検出を行うための焦点検出画素列として選択することで、たとえば、比較的コントラストの高い人物の胴体部分に対応した位置で、焦点検出を行うことができ、焦点状態を適切に検出することができる。
【００７９】
さらに、上述した実施形態では、特定被写体を認識し、焦点検出画素列２２ａ〜２２ｅにおいて、認識した特定被写体の位置に対応する位置を、焦点検出部分として特定し、特定した焦点検出部分の出力に基づいて、焦点検出を行う構成について例示したが、たとえば、撮影画面内において特定被写体が存在せず、特定被写体を認識することができなかった場合には、予め設定された焦点検出エリアの中から、焦点検出を行うための焦点検出エリアを選択し、選択された焦点検出エリアにおいて、焦点検出を行う構成としてもよい。
【００８０】
また、上述した実施形態では、焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの出力に基づいて、位相差検出方式による焦点検出を行う構成について例示したが、これに加えて、コントラスト検出方式による光学系の焦点状態の検出を行う構成としてもよい。具体的には、カメラ制御部２１により、撮像素子２２の撮像画素２２１の出力を読み出し、読み出した画素出力に基づき、焦点評価値の演算を行う。そして、フォーカスレンズ３２を所定のサンプリング間隔(距離)で駆動さながら、それぞれのレンズ位置における焦点評価値を求め、該焦点評価値が最大となるフォーカスレンズ３２の位置を合焦位置として求めることで、光学系の焦点状態の検出を行う構成としてもよい。なお、この場合、位相差検出方式では焦点状態を検出できない場合に、コントラスト検出方式により焦点検出を行う構成としてもよいし、あるいは、位相差検出方式による焦点検出と、コントラスト検出方式による焦点検出とを同時に行う構成としてもよい。
【００８１】
さらに、上述した実施形態では、撮像素子２２の焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂにおいて、位相差検出方式による焦点状態の検出を行う構成を例示したが、この構成に限定されるものではなく、位相差検出方式による焦点状態の検出を行う焦点検出モジュールを、撮像素子２２とは独立して設ける構成としてもよい。
【００８２】
なお、上述した実施形態のカメラ１は特に限定されず、例えば、デジタルビデオカメラ、一眼レフデジタルカメラ、レンズ一体型のデジタルカメラ、携帯電話用のカメラなどのその他の光学機器に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１…デジタルカメラ
２…カメラ本体
２１…カメラ制御部
２２…撮像素子
２２１…撮像画素
２２２ａ，２２２ｂ…焦点検出画素
２４…メモリ
２８…操作部
３…レンズ鏡筒
３２…フォーカスレンズ
３６…フォーカスレンズ駆動モータ
３７…レンズ制御部
【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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