(57)【要約】【課題】焦点検出画素を有する撮像素子を備えた撮像装置において、連写撮影中に焦点調節を行い、かつ連写撮影中の露光間の時間の変動を低減することができる仕組みを提供する。【解決手段】撮像装置１００は、撮影光学系の射出瞳の領域の異なる対の瞳領域を通過する光束を光電変換して対の像信号を出力する焦点検出画素、及び撮影光学系の射出瞳を通過する光束を光電変換して像信号を出力する撮像画素を有する撮像素子１０７を備える。露光間時間調節手段１２１ｄは、撮像素子１０７を順次露光する連写撮影時に、焦点検出画素の像信号を用いて焦点検出する焦点検出手段１２１ａの検出結果及び露出処理手段１２１ｃにより設定された撮影時の露出条件に基づいて本露光間の時間調節を行う。【選択図】図１
2016018034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系の射出瞳の領域の異なる対の瞳領域を通過する光束を光電変換して対の像信号を出力する焦点検出画素、及び前記撮影光学系の前記射出瞳を通過する光束を光電変換して像信号を出力する撮像画素を有する撮像素子を備える撮像装置であって、
前記撮像素子の前記焦点検出画素の像信号を用いて焦点検出を行う焦点検出手段と、
前記焦点検出手段の検出結果に基づいてフォーカスレンズを駆動して焦点調節を行う焦点調節手段と、
撮影時の露出条件を設定する露出処理手段と、
前記撮像素子を順次露光する連写撮影か否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が連写撮影と判定した場合に、前記焦点検出手段の検出結果及び前記露出処理手段により設定された露出条件に基づいて連写撮影時の露光間の時間調節を行う露光間時間調節手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記露光間時間調節手段は、前記焦点検出手段によって撮影画像の前記焦点検出画素の像信号を用いて焦点検出した結果が合焦可能である場合に、前記露光間の時間調節を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記露光間時間調節手段は、前記焦点検出手段によって撮影画像の前記焦点検出画素の像信号を用いて焦点検出した結果が合焦可能であり、かつ前記露出処理手段により設定された露出条件の絞り値があらかじめ定めた範囲の値である場合に、前記露光間の時間調節を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記露光間時間調節手段は、前記焦点検出手段によって撮影画像の前記焦点検出画素の像信号を用いて焦点検出した結果が合焦可能であり、かつ前記露出処理手段により設定された露出条件のＩＳＯ感度があらかじめ定めた範囲の値である場合に、前記露光間の時間調節を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記露光間時間調節手段は、前記焦点検出手段によって撮影画像の前記焦点検出画素の像信号を用いて焦点検出した結果が合焦可能であり、かつ前記露出処理手段により設定された露出条件の被写体の明るさがあらかじめ定めた範囲の値である場合に、前記露光間の時間調節を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
撮影光学系の射出瞳の領域の異なる対の瞳領域を通過する光束を光電変換して対の像信号を出力する焦点検出画素、及び前記撮影光学系の前記射出瞳を通過する光束を光電変換して像信号を出力する撮像画素を有する撮像素子を備える撮像装置であって、
前記撮像素子の前記焦点検出画素の像信号を用いて焦点検出を行う第１の焦点検出手段と、
前記第１の焦点検出手段とは異なる方式で焦点検出を行う第２の焦点検出手段と、
前記第１の焦点検出手段又は前記第２の焦点検出手段の検出結果に基づいてフォーカスレンズを駆動して焦点調節を行う焦点調節手段と、
撮影時の露出条件を設定する露出処理手段と、
前記撮像素子を順次露光する連写撮影か否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が連写撮影と判定した場合に、前記第１の焦点検出手段の検出結果及び前記露出処理手段により設定された露出条件に基づいて連写撮影時の露光間の時間調節を行う露光間時間調節手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
前記第１の焦点検出手段は、撮影画像又はライブビュー画像の前記焦点検出画素の像信号を用いて焦点検出を行うことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記露光間時間調節手段は、前記第１の焦点検出手段によってライブビュー画像の前記焦点検出画素の像信号を用いて焦点検出した結果が合焦可能である場合に、露光間時間調節を行うことを特徴する請求項６に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記露光間時間調節手段は、前記第１の焦点検出手段によってライブビュー画像の前記焦点検出画素の像信号を用いて焦点検出した結果が合焦可能であり、かつ前記露出処理手段により設定された露出条件の絞り値があらかじめ定めた範囲の値である場合に、前記露光間の時間調節を行うことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記露光間時間調節手段は、前記第１の焦点検出手段によってライブビュー画像の前記焦点検出画素の像信号を用いて焦点検出した結果が合焦可能であり、かつ前記露出処理手段により設定された露出条件のＩＳＯ感度があらかじめ定めた範囲の値である場合に、前記露光間の時間調節を行うことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記露光間時間調節手段は、前記第１の焦点検出手段によってライブビュー画像の前記焦点検出画素の像信号を用いて焦点検出した結果が合焦可能であり、かつ前記露出処理手段により設定された露出条件の明るさがあらかじめ定めた範囲の値である場合に、前記露光間の時間調節を行うことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項１２】
撮影光学系の射出瞳の領域の異なる対の瞳領域を通過する光束を光電変換して対の像信号を出力する焦点検出画素、及び前記撮影光学系の前記射出瞳を通過する光束を光電変換して像信号を出力する撮像画素を有する撮像素子を備える撮像装置を制御する方法であって、
前記撮像素子の前記焦点検出画素の像信号を用いて焦点検出を行う焦点検出ステップと、
前記焦点検出ステップでの検出結果に基づいてフォーカスレンズを駆動して焦点調節を行う焦点調節ステップと、
撮影時の露出条件を設定する露出処理ステップと、
前記撮像素子を順次露光する連写撮影か否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップで連写撮影と判定された場合に、前記焦点検出ステップでの検出結果及び前記露出処理ステップで設定された露出条件に基づいて連写撮影時の露光間の時間調節を行う露光間時間調節ステップと、を備えることを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１３】
撮影光学系の射出瞳の領域の異なる対の瞳領域を通過する光束を光電変換して対の像信号を出力する焦点検出画素、及び前記撮影光学系の前記射出瞳を通過する光束を光電変換して像信号を出力する撮像画素を有する撮像素子を備える撮像装置を制御する方法であって、
前記撮像素子の前記焦点検出画素の像信号を用いて焦点検出を行う第１の焦点検出ステップと、
前記第１の焦点検出ステップとは異なる方式で焦点検出を行う第２の焦点検出ステップと、
前記第１の焦点検出ステップ又は前記第２の焦点検出ステップでの検出結果に基づいてフォーカスレンズを駆動して焦点調節を行う焦点調節ステップと、
撮影時の露出条件を設定する露出処理ステップと、
前記撮像素子を順次露光する連写撮影か否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップで連写撮影と判定された場合に、前記第１の焦点検出ステップでの検出結果及び前記露出処理ステップで設定された露出条件に基づいて連写撮影時の露光間の時間調節を行う露光間時間調節ステップと、を備えることを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の撮像装置の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１５】
請求項１３に記載の撮像装置の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１６】
請求項１４に記載のプログラムを格納した、ことを特徴とするコンピュータで読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１７】
請求項１５に記載のプログラムを格納した、ことを特徴とするコンピュータで読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばデジタル一眼レフカメラ等の撮像光学系を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一眼レフカメラ等では、駆動可能なメインミラー及びサブミラーからなるミラー部を有し、ミラーダウン時には撮像光学系を通過した被写体光束が位相差検出方式のＡＦユニット及び光学ファインダに入射し、ミラーアップ時には被写体光束が撮像面へ入射する。
【０００３】
このような一眼レフカメラで連写撮影する場合には、撮像素子へ露光の合間にミラー部のアップダウンを行い、位相差検出方式のＡＦユニットを用いた位相差ＡＦを行うことが可能である。
【０００４】
しかしながら、連写撮影中の位相差ＡＦでは、ミラー部のアップダウン駆動を行い、ＡＦユニットへの露光と撮像素子への露光を行わなければならない。このため、撮像素子の読み出し時間が高速である場合にもミラー部の駆動時間が必要となり、高速な連写撮影が困難である。
【０００５】
上記問題を解決する手段として、焦点検出画素を有する撮像素子を用いて、撮像面で位相差ＡＦを行い、連写撮影する撮像装置が提案されている（特許文献１）。この撮像装置は、撮像光学系の射出瞳における一対の部分領域を通過した被写体光束のそれぞれを受光する一対の画素が水平方向に２以上配列された焦点検出画素列を有する撮像素子を備えている。
【０００６】
そして、連写撮影時には、撮像素子への本露光による焦点検出画素列で生成された信号を用いて位相差ＡＦの演算処理（ＡＦ演算）を行い、ピントずれ量（デフォーカス量）を算出する。その後、算出されたデフォーカス量をもとにフォーカスレンズを合焦位置へ移動させることで、ミラー部のアップダウン駆動を行うことなく、連写中に位相差ＡＦをすることができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１０９６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１では、撮像素子の焦点検出画素列は、行方向に離散配置されており、被写体条件や撮影条件によってＡＦ演算結果であるデフォーカス量に誤差が生じる。そのため、撮像素子の駆動切換を行い、逐次表示画像であるライブビュー画像でＡＦ動作を行う場合が生じる。その結果、撮影画像である本露光の画像とライブビュー画像による焦点検出方式を使い分けることになり、連写撮影において本露光間の時間が大きく変動してしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、焦点検出画素を有する撮像素子を備えた撮像装置において、連写撮影中に焦点調節を行い、かつ連写撮影中の露光間の時間の変動を低減することができる仕組み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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、撮影光学系の射出瞳の領域の異なる対の瞳領域を通過する光束を光電変換して対の像信号を出力する焦点検出画素、及び前記撮影光学系の前記射出瞳を通過する光束を光電変換して像信号を出力する撮像画素を有する撮像素子を備える撮像装置であって、前記撮像素子の前記焦点検出画素の像信号を用いて焦点検出を行う焦点検出手段と、前記焦点検出手段の検出結果に基づいてフォーカスレンズを駆動して焦点調節を行う焦点調節手段と、撮影時の露出条件を設定する露出処理手段と、前記撮像素子を順次露光する連写撮影か否かを判定する判定手段と、前記判定手段が連写撮影と判定した場合に、前記焦点検出手段の検出結果及び前記露出処理手段により設定された露出条件に基づいて連写撮影時の露光間の時間調節を行う露光間時間調節手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、撮影光学系の射出瞳の領域の異なる対の瞳領域を通過する光束を光電変換して対の像信号を出力する焦点検出画素、及び前記撮影光学系の前記射出瞳を通過する光束を光電変換して像信号を出力する撮像画素を有する撮像素子を備える撮像装置であって、前記撮像素子の前記焦点検出画素の像信号を用いて焦点検出を行う第１の焦点検出手段と、前記第１の焦点検出手段とは異なる方式で焦点検出を行う第２の焦点検出手段と、前記第１の焦点検出手段又は前記第２の焦点検出手段の検出結果に基づいてフォーカスレンズを駆動して焦点調節を行う焦点調節手段と、撮影時の露出条件を設定する露出処理手段と、前記撮像素子を順次露光する連写撮影か否かを判定する判定手段と、前記判定手段が連写撮影と判定した場合に、前記第１の焦点検出手段の検出結果及び前記露出処理手段により設定された露出条件に基づいて連写撮影時の露光間の時間調節を行う露光間時間調節手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、焦点検出画素を有する撮像素子を備えた撮像装置において、連写撮影中に焦点調節を行い、かつ連写撮影中の露光間の時間の変動を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の撮像装置の実施形態の一例であるデジタルカメラのシステム構成例を示すブロック図である。
【図２】撮像素子（固体撮像素子）の構成例を示すブロック図である。
【図３】（ａ）は２行×２列の撮像画素の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】（ａ）は焦点検出画素を含む２行×２列の画素の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】（ａ）は撮像素子の中央近傍の画素に対して、射出瞳面の位置にある結像光学系の絞りによって光束が制限されている様子を示す図、（ｂ）は（ａ）で撮像素子の中央の焦点検出画素の射出瞳面でのケラレによる重心位置の変化を説明する図である。
【図６】（ａ）は絞りを開放した場合の図５（ｂ）のＡ−Ａ線断面でのＡ像画素、Ｂ像画素及び撮像画素の感度分布を示す図、（ｂ）は絞りが絞られている場合の図５（ｂ）のＡ−Ａ線断面でのＡ像画素、Ｂ像画素及び撮像画素の感度分布を示す図である。
【図７】撮像素子における撮像画素及び焦点検出画素の配置例を示す図である。
【図８】撮像素子を順次露光する連写撮影時のデジタルカメラの動作シーケンスを示す図である。
【図９】ライブビュー画像表示中の焦点検出によってＡＦ処理を行う場合の連写撮影時のデジタルカメラの動作シーケンスを示す図である。
【図１０】ライブビュー画像を用いて焦点検出する場合に、露光間の時間調節を行うときの連写撮影時のデジタルカメラの動作シーケンスを示す図である。
【図１１】撮影画像で焦点検出する場合に、露光間の時間調節を行うときの連写撮影時のデジタルカメラの動作シーケンスを示す図である。
【図１２】デジタルカメラの連写撮影動作を説明するフローチャート図である。
【図１３】図１２のステップＳ１１００でのＡＦ処理（ＬＶ＿ＡＦ処理）を説明するフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の一例を説明する。
【００１５】
図１は、本発明の撮像装置の実施形態の一例であるデジタルカメラのシステム構成例を示すブロック図である。なお、本実施形態では、カメラ本体と撮影光学系とが一体的に構成されるデジタルカメラを例示するが、カメラ本体に対して撮影光学系を構成するレンズ鏡筒が交換可能に装着されるデジタルカメラにも適用可能である。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態のデジタルカメラ１００は、被写体側から像面側に向けて順番に配置される第１レンズ群１０１、第２レンズ群１０３及び第３レンズ群１０５を有する。第１レンズ群１０１、第２レンズ群１０３及び第３レンズ群１０５は、撮影光学系を構成し、それぞれ不図示のレンズ保持部に保持されて、光軸方向に移動可能になっている。
【００１７】
第２レンズ群１０３の被写体側には、絞り兼シャッタ１０２が設けられ、絞り兼シャッタ１０２は、その開口径を調節することにより、撮影時の光量調節を行う。絞り兼シャッタ１０２及び第２レンズ群１０３は、一体的に光軸方向に進退移動し、第１レンズ群１０１の進退動作との連動により、変倍動作（ズーム動作）を行う。
【００１８】
撮影光学系を通過した被写体光束は、光学ローパスフィルタ１０６を介して撮像素子１０７に結像する。光学ローパスフィルタ１０６は、撮影画像の偽色やモアレを軽減するための光学素子である。
【００１９】
撮像素子１０７は、ＣＭＯＳセンサとその周辺回路とを備え、撮像面に結像した被写体像を光電変換して画像信号を出力する。撮像素子１０７には、横方向ｍ画素及び縦方向ｎ画素の受光ピクセル上に、ベイヤー配列の原色カラーモザイクフィルタがオンチップで形成された２次元単板カラーセンサが用いられる。
【００２０】
また、後述するように、撮像素子１０７は、複数の焦点検出画素及び複数の撮像画素を有する。複数の焦点検出画素は、撮影光学系の互いに異なる瞳領域を通過した光束を受光して第１の画素信号を出力する。複数の撮像画素は、撮影光学系の同一の瞳領域を通過した光束を受光して第２の画素信号を出力する。
【００２１】
ズームアクチュエータ１１１は、不図示のカム筒を回転させることで、第１レンズ群１０１、第２レンズ群１０３及び第３レンズ群１０５を光軸方向に進退駆動して、変倍操作を行う。絞りシャッタアクチュエータ１１２は、絞り兼シャッタ１０２の開口径を制御して撮影光量を調節（絞り調節）するとともに、静止画撮影の際に露光時間制御を行う。フォーカスアクチュエータ１１４は、フォーカスレンズとしての第３レンズ群１０５を光軸方向に進退駆動して焦点調節を行う。
【００２２】
電子フラッシュ１１５は、撮影時の被写体照明用に用いられる。電子フラッシュ１１５としては、キセノン管を用いた閃光照明装置が好適であるが、連続発光するＬＥＤを備えた照明装置を用いてもよい。ＡＦ補助光手段１１６は、所定の開口パターンを有するマスクの像を、投光レンズを介して被写界に投影し、暗い被写体または低コントラストの被写体に対する焦点検出能力を向上させる。
【００２３】
カメラ制御回路１２１は、カメラ全体の制御を司るＣＰＵの他に、演算部、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、及び通信インターフェイス回路などを有する。カメラ制御回路１２１のＲＯＭ等に記憶されたプログラムがＲＡＭに展開されて、ＣＰＵによりＡＦ、撮影、画像処理、及び記録などの一連の処理が実行される。
【００２４】
また、カメラ制御回路１２１は、焦点検出手段１２１ａ、コントラスト評価値生成手段１２１ｂ、露出処理手段１２１ｃ、及び露光間時間調節手段１２１ｄ有する。焦点検出手段１２１ａは、本発明の第１の焦点検出手段の一例に相当し、コントラスト評価値生成手段１２１ｂは、本発明の第２の焦点検出手段の一例に相当する。
【００２５】
焦点検出手段１２１ａは、撮像素子１０７の焦点検出画素を用いて焦点検出する。なお、焦点検出手段１２１ａよる焦点検出方法の詳細については、後述する。コントラスト評価値生成手段１２１ｂは、撮像素子１０７からの撮像信号に対してγ処理や各種フィルタ処理によって高周波成分の信号を抽出することで、コントラスト評価値を生成する。露出処理手段１２１ｃは、撮像素子１０７から得られる画像信号を基に本露光で設定する露出条件である絞り値、デジタルゲイン（ＩＳＯ感度）、シャッタスピード等を設定する処理を行う。露光間時間調節手段１２１ｄは、焦点検出手段１２１による焦点検出結果及び露出処理手段１２１ｃにより設定された露出条件に基づいて、露光間の時間調節を行う。
【００２６】
電子フラッシュ制御回路１２２は、撮影動作に同期して電子フラッシュ１１５を発光制御する。補助光駆動回路１２３は、焦点検出動作に同期して、ＡＦ補助光手段１１６を発光制御する。撮像素子駆動回路１２４は、撮像素子１０７の撮像動作を制御するとともに、撮像素子１０７から出力された画像信号をＡ／Ｄ変換してカメラ制御回路１２１に送信する。画像処理回路１２５は、撮像素子１０７から得られた画像信号に対して、γ変換、カラー補間、及びＪＰＥＧ圧縮などの画像処理を行う。
【００２７】
フォーカス駆動回路１２６は、焦点検出結果に基づいてフォーカスアクチュエータ１１４を駆動制御し、第３レンズ群１０５を光軸方向に進退駆動して焦点調節を行う。シャッタ駆動回路１２８は、絞りシャッタアクチュエータ１１２を駆動制御して、絞り兼シャッタ１０２の開口を制御する。ズーム駆動回路１２９は、撮影者のズーム操作に応じてズームアクチュエータ１１１を駆動する。
【００２８】
表示器１３１は、ＬＣＤ等で構成され、ライブビュー表示を行うとともに、カメラの撮影モードに関する情報、撮影前のプレビュー画像と撮影後の確認用画像、焦点検出時の合焦状態表示画像等を表示する。操作スイッチ群１３２は、電源スイッチ、レリーズ（撮影トリガ）スイッチ、ズーム操作スイッチ、および、撮影モード選択スイッチなどにより構成される。フラッシュメモリ１３３は、着脱可能とされて、撮影済み画像を記録する。
【００２９】
図２は、撮像素子１０７の構成例を示すブロック図である。なお、図２では、画像信号の読み出し動作の説明に必要な最低限の構成を示し、画素リセット信号などの図示は省略している。
【００３０】
図２において、光電変換部２０１（ＰＤｍｎ）は、フォトダイオード、画素アンプ、リセット用のスイッチなどで構成されている。光電変換部２０１（ＰＤｍｎ）のｍは、Ｘ方向アドレスであり、ｍ＝０、１、…、ｍ−１である。また、ｎは、Ｙ方向アドレスであり、ｎ＝０、１、…、ｎ−１である。本実施形態の撮像素子１０７は、ｍ×ｎの光電変換部２０１を２次元上に配置して構成されている。なお、光電変換部２０１（ＰＤｍｎ）のｍ，ｎの符号は、説明の便宜上、図の左上の光電変換部２０１（ＰＤ００）周辺のみに付している。
【００３１】
スイッチ２０２は、光電変換部２０１（ＰＤｍｎ）の出力を選択するスイッチであり、垂直走査回路２０８により、一行ごとに選択される。ラインメモリ（ＭＥＭ）２０３は、光電変換部２０１（ＰＤｍｎ）の出力を一時的に記憶するメモリであり、垂直走査回路２０８により選択された、一行分の光電変換部２０１（ＰＤｍｎ）の出力を記憶する。ラインメモリ２０３としては、通常、コンデンサが用いられる。
【００３２】
スイッチ２０４は、信号ＨＲＳＴにより制御され、水平出力線に接続されて、水平出力線を所定の電位ＶＨＲＳＴにリセットする。スイッチ２０５（Ｈ０〜Ｈｍ−１）は、ラインメモリ２０３に記憶された光電変換部２０１（ＰＤｍｎ）の出力を水平出力線に順次出力する。スイッチ２０５（Ｈ０〜Ｈｍ−１）を後述する水平走査回路２０６で順次走査することにより、一行分の光電変換部２０１（ＰＤｍｎ）の出力が読み出される。
【００３３】
水平走査回路２０６は、ラインメモリ２０３に記憶された光電変換部２０１（ＰＤｍｎ）の出力を順次操作して、水平出力線に出力させる。信号ＰＨＳＴは、水平走査回路２０６のデータ入力、ＰＨ１，ＰＨ２はシフトクロック入力であり、ＰＨ１＝Ｈでデータがセットされ、ＰＨ２でデータがラッチされる。シフトクロック入力ＰＨ１，ＰＨ２にシフトクロックを入力することにより、信号ＰＨＳＴを順次シフトさせて、スイッチ２０５（Ｈ０〜Ｈｍ−１）を順次オンさせることができる。信号ＳＫＩＰは、間引き読み出し時に設定を行わせる制御入力信号である。信号ＳＫＩＰをＨレベルに設定することにより、水平走査回路２０６を所定間隔でスキップさせることが可能になる。増幅器ＡＭＰ２０７は、水平出力線の信号を増幅して端子ＶＯＵＴに出力する。
【００３４】
垂直走査回路２０８は、順次走査して、制御信号Ｖ０〜Ｖｎ−１を出力することにより、光電変換部２０１（ＰＤｍｎ）の選択スイッチ２０２を選択することができる。制御信号Ｖ０〜Ｖｎ−１は、水平走査回路２０６の場合と同様に、データ入力である信号ＰＶＳＴ、シフトクロックＰＶ１、ＰＶ２、及び間引き読み設定を行う信号ＳＫＩＰにより制御される。なお、垂直走査回路２０８の動作の詳細は、水平走査回路２０６と同様であるため、その説明は省略する。
【００３５】
次に、焦点検出画素による位相差検出方法について説明する。図３乃至図６は、撮像素子１０７の撮像画素と焦点検出画素の構造について説明する図である。本実施形態では、２×２の４画素のうち、対角２画素にＧ（緑色）の分光感度を有する画素を配置し、他の２画素にＲ（赤色）とＢ（青色）の分光感度を有する画素を各１個配置したベイヤー配列を採用する。そして、ベイヤー配列の間に、後述する構造を有する焦点検出画素が所定の規則で分散配置されている。
【００３６】
図３（ａ）は、２行×２列の撮像画素の平面図である。周知のように、ベイヤー配列では、対角方向にＧ（Ｇｒｅｅｎ）画素が配置され、他の２画素にＲ（Ｒｅｄ）とＢ（Ｂｌｕｅ）の画素が配置されている。そして、この２行×２列の構造が繰り返し配置される。
【００３７】
図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図３（ｂ）において、ＭＬは、各画素の最前面に配置されたオンチップマイクロレンズ、ＣＦＲは、Ｒのカラーフィルタ、ＣＦＧは、Ｇのカラーフィルタである。ＰＤは、ＣＭＯＳセンサの光電変換部を模式的に示したものであり、ＣＬは、ＣＭＯＳセンサ内の各種信号を伝達する信号線を形成するための配線層である。ＴＬは、撮影光学系を模式的に示したものである。
【００３８】
撮像画素のオンチップマイクロレンズＭＬと光電変換部ＰＤは、撮影光学系ＴＬを通過した光束を可能な限り有効に取り込むように構成されている。換言すると、撮影光学系ＴＬの射出瞳ＥＰと光電変換部ＰＤは、マイクロレンズＭＬにより共役関係にあり、かつ光電変換部ＰＤの有効面積は大面積であるように設計される。また、図３（ｂ）では、Ｇ画素の入射光束について説明したが、Ｒ画素及びＢ画素も同一の構造を有する。従って、ＲＧＢの各々の撮像画素に対応した射出瞳ＥＰは大径となり、被写体からの光束を効率よく取り込むことで画像信号のＳ／Ｎを向上させている。
【００３９】
図４は、撮影光学系の水平方向（図４の左右方向）に瞳分割を行うための焦点検出画素の配置と構造を説明する図である。ここで、水平方向とは、撮影光学系の光軸が水平となるようにカメラを構えたとき、光軸に直交し、かつ水平方向に延びる直線に沿った方向を指す。
【００４０】
図４（ａ）は、焦点検出画素を含む２行×２列の画素の平面図である。記録又は観賞のための画像信号を得る場合、Ｇ画素で輝度情報の主成分を取得する。人間の画像認識特性は、輝度情報に敏感であるため、Ｇ画素が欠損すると画質劣化が認知されやすい。一方、Ｒ画素及びＢ画素は、色情報（色差情報）を取得する画素であるが、人間の視覚特性は色情報には鈍感である。このため、色情報を取得する画素は、多少の欠損が生じても画質劣化は認識され難い。そこで、本実施形態では、２行×２列の画素のうち、Ｇ画素は撮像画素として残し、ＲとＢの画素を焦点検出画素に置き換える。これを、図４（ａ）においてＳＡおよびＳＢでそれぞれ示している。
【００４１】
図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図４（ｂ）に示す焦点検出画素のマイクロレンズＭＬと光電変換部ＰＤは、図３（ｂ）に示す撮像画素と同一構造である。本実施形態では、焦点検出画素は、Ｂ画素の画素位置にＧ画素のカラーフィルタＣＦＧ（Ｇｒｅｅｎ）を配置して構成されている。また、撮像素子１０７で瞳分割を行うため、配線層ＣＬの開口部はマイクロレンズＭＬの中心線に対して一方向に偏倚している。
【００４２】
具体的には、画素ＳＡの開口部ＯＰＨＡは、右側に偏倚しているため、撮影光学系ＴＬの左側の射出瞳ＥＰＨＡを通過した光束を受光する。同様に、画素ＳＢの開口部ＯＰＨＢは、左側に偏倚しているため、撮影光学系ＴＬの右側の射出瞳ＥＰＨＢを通過した光束を受光する。画素ＳＡを水平方向に規則的に配列し、これらの画素群で取得した被写体像をＡ像とする。また、画素ＳＢも水平方向に規則的に配列し、これらの画素群で取得した被写体像をＢ像とする。
【００４３】
そして、Ａ像とＢ像の相対位置を検出し、像のズレ量に対して変換係数を乗じることにより、被写体像のピントずれ量（デフォーカス量）を算出することができる。
【００４４】
次に、像ズレ量からデフォーカス量を算出するための変換係数を得る方法について説明する。変換係数は、結像光学系の口径情報および焦点検出画素の感度分布に基づいて算出される。撮像素子１０７（イメージセンサ）には、撮影レンズＴＬのレンズ保持枠や絞り１０２などのいくつかの構成部材によって制限された光束が入射する。
【００４５】
図５及び図６は、撮影光学系のケラレにより焦点検出用の光束が制限されている様子を示す図である。図５（ａ）は、撮像素子１０７の中央近傍の画素に対して、射出瞳面５０１の位置にある結像光学系の絞り１０２によって光束が制限されている様子を示す図である。
【００４６】
図５（ａ）において、実線で示す撮像素子１０７ａは、予定結像面位置における撮像素子である。位置５０６は、予定結像面位置における撮像素子１０７ａ上での光軸５０５の位置である。光束５０７，５０８は、それぞれ絞り１０２が絞られることで、絞り１０２により制限された場合の光束である。光束５０９，５１０は、それぞれ絞り１０２が開放されることで、絞り１０２により制限されていない場合の光束である。光束５１１，５１２は、それぞれ光束５０７，５０８に対する焦点検出用光束である。重心位置５１５，５１６は、それぞれ焦点検出用光束５１１，５１２の重心位置である。
【００４７】
同様に、光束５１３，５１４は、それぞれ光束５０９，５１０に対する焦点検出用光束である。重心位置５１７，５１８は、それぞれ焦点検出用光束５１３，５１４の重心位置である。５３０はイメージセンサに最も近い側にあるレンズ保持枠、５３１は被写体に最も近い側にあるレンズ保持枠である。
【００４８】
図５（ｂ）は、図５（ａ）の破線で示す撮像素子１０７ｂの中央の焦点検出画素の射出瞳面５０１でのケラレによる重心位置の変化を説明する図である。図５（ｂ）において、瞳領域５２３，５２４は、それぞれ撮像素子１０７ｂの中央の画素に対して絞り１０２により制限された光束５０７，５０８、及び絞り１０２により制限されていない光束５０９，５１０の瞳領域を示す。入射角特性５２５，５２６は、それぞれ焦点検出画素ＳＡ，ＳＢの入射角特性を示す。
【００４９】
焦点検出画素ＳＡ，ＳＢには、瞳領域５２３，５２４の内側を透過した光束が入射角特性５２５，５２６で示される感度分布で入射する。このため、瞳領域５２３，５２４の内側を透過した焦点検出用光束の分布重心をそれぞれ求めることで、焦点検出用光束が絞り１０２により制限されている場合と、絞り１０２により制限されていない場合との重心間隔を算出することができる。
【００５０】
そして、算出した重心間隔から、それぞれの基線長を求めることができる。焦点検出画素の感度分布情報及び結像光学系の口径情報を測定及び計算から求めて予めメモリ等に記憶しておくことで、像ズレ量からデフォーカス量を算出するための変換係数を求めることができる。
【００５１】
図５（ａ）において、デフォーカス量５１９をＤＥＦとし、撮像素子１０７ａから射出瞳面５０１までの距離５２０をＬとする。また、焦点検出用光束が絞り１０２により制限されている場合と制限されていない場合の基線長（重心間隔）をそれぞれＧ１（重心位置５１５，５１６間距離），Ｇ２（重心位置５１７，５１８間距離）とする。また、像ズレ量５２１，５２２をそれぞれＰＲＥＤ１、ＰＲＥＤ２とし、像ズレ量５２１，５２２のそれぞれをデフォーカス量ＤＥＦに変換する変換係数をＫ１，Ｋ２とする。
【００５２】
このとき、次式（１）によりデフォーカス量ＤＥＦを求めることができる。
【００５３】
ＤＥＦ＝Ｋ１×ＰＲＥＤ１＝Ｋ２×ＰＲＥＤ２  …（１）
また、像ずれ量５２１，５２２をデフォーカス量ＤＥＦに変換する変換係数Ｋ１，Ｋ２は、それぞれ次式（２），（３）により求められる。
【００５４】
Ｋ１＝Ｌ／Ｇ１                              …（２）
Ｋ２＝Ｌ／Ｇ２                              …（３）
ここで、Ｋ１＜Ｋ２である。このため、絞り１０２が開放されている場合と絞り１０２が絞られている場合とを比較すると、像ズレ量を算出する際に像ズレ量に同等の誤差が発生し、絞り１０２が絞られている場合のほうがデフォーカス量として、Ｋ２／Ｋ１倍の誤差が発生する。
【００５５】
図６（ａ）は、絞り１０２を開放した場合の図５（ｂ）のＡ−Ａ線断面におけるＡ像画素５３０、Ｂ像画素５３１及び撮像画素５３２の感度分布を示す図である。図６（ｂ）は、絞り１０２が絞られている場合の図５（ｂ）のＡ−Ａ線断面におけるＡ像画素５３０、Ｂ像画素５３１及び撮像画素５３２の感度分布を示す図である。
【００５６】
図６において、横軸は光入射角度を示し、縦軸は感度分布を示す。図６（ａ）及び図６（ｂ）を比較すると、図６（ａ）に示す絞り開放の方が基線長Ｇ１が長く、また、感度を持つ入射角度幅が広くなる。基線長と、デフォーカス量に対するＡ像及びＢ像の像ズレ量とは比例関係にあるため、基線長が長くなると、デフォーカス量に対する像ズレ量の敏感度が高くなる。また、感度を持つ入射角度幅が大きくなると、デフォーカス量に対するＡ像、Ｂ像のボケ量、像ケラレが大きくなる。一般的に、焦点検出画素による像信号としては、デフォーカス量に対して像ずれ量の敏感度が高く、ボケ量および像ケラレが小さい像信号が望まれる。
【００５７】
図７は、撮像素子１０７における撮像画素及び焦点検出画素の配置例を示す図である。図７において、画素Ｇ，ＧＡ，ＧＢは、緑のカラーフィルタ（緑フィルタ）を有し、画素Ｒは、赤のカラーフィルタ（赤フィルタ）を有し、画素Ｂは、青のカラーフィルタ（青フィルタ）を有する。
【００５８】
また、焦点検出画素ＳＡは、画素部の開口を水平方向に偏倚させて形成され、焦点検出画素ＳＢに対する水平方向の像ズレ量を検出するための基準画素群である。焦点検出画素ＳＢは、画素の開口部を焦点検出画素ＳＡとは逆方向に偏倚させて形成され、焦点検出画素ＳＡとの水平方向の像ズレ量を検出するための参照画素群である。焦点検出画素ＳＡ，ＳＢの白抜き部分は、偏倚した画素の開口位置を示している。焦点検出画素ＳＡ，ＳＢは、ＡＦライン１からＡＦライン４に配置されている。
【００５９】
合焦位置近傍の焦点状態を高精度に検出するには、焦点検出画素を密に配置する必要がある。一方、焦点検出画素の位置における画像信号（画素信号）は、周辺の撮像画素の出力信号、及び焦点検出画素の出力信号を用いて補間処理により生成する必要がある。このため、画質劣化の影響を考慮すると、焦点検出画素を疎に配置することが望まれる。
【００６０】
図７（ａ）において、焦点検出画素ＳＡ，ＳＢは、画質劣化の影響を考慮して、欠損による画質劣化が認識され難いＢ画素の位置に配置している。一方、図７（ｂ）において、焦点検出画素ＳＡ，ＳＢは、周辺に同色の撮像画素が多く配置されるため、焦点検出画素の位置における画像信号の補間処理が、比較的容易となるＧ画素の位置に配置している。本実施形態では、焦点検出画素から得られる信号を用いて、焦点検出処理、及び焦点検出結果の補正処理を行うが、その際の焦点検出画素の配置は、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す２つの例に限らない。
【００６１】
次に、撮像画素を用いたコントラスト検出方式による焦点検出方法について説明する。カメラ制御回路１２１のコントラスト評価値生成手段１２１ｂにより生成されるコントラスト評価値は、撮像素子１０７からの出力信号に基づいて生成される画像の鮮鋭度（コントラストの大きさ）を表す値である。ピントが合った画像の鮮鋭度は高く、ぼけた画像の鮮鋭度は低いので、コントラスト評価値を撮像光学系の焦点状態を表す値として利用することができる。ただし、前述した焦点検出画素による位相差検出方式のようにデフォーカス量がわからないため、コントラスト評価値がピーク値となるフォーカス位置を探索する必要がある。
【００６２】
図８乃至図１１を参照して、デジタルカメラ１００の連写撮影時の動作例について説明する。図８乃至図１１では、レリーズスイッチ（ＳＷ２）オン、撮像素子１０７、ＡＦ処理、フォーカスレンズ（第３レンズ群）１０５の各項目に分けて動作シーケンスを示している。また、撮影者が不図示のレリーズホタンを半押し等してレリーズスイッチ（ＳＷ１）がオンすると、ＡＦ処理を行い、さらにレリーズホタンを全押し等してレリーズスイッチ（ＳＷ２）がオンした時点を立下り信号で示し、開始位置としている。本実施形態では、開始位置以降、本露光の蓄積、読み出しを１回行った後、２回目の連写撮影動作から説明する。
【００６３】
図８は、デジタルカメラ１００の撮像素子１０７を順次露光する連写撮影時の動作シーケンスを示す図である。撮像素子１０７は、本露光である蓄積を行い、撮像画素の読み出しを開始し、並行して焦点検出画素の読み出しを行う。焦点検出画素は、前述したように、撮像画素範囲に対して像高限定された範囲に配置されているため、焦点検出画素の読み出しは、撮像画素の読み出しより先に完了する。また、焦点検出に用いる測距範囲は、前コマの連写撮影の撮像画像又はライブビュー画像から設定する。
【００６４】
焦点検出画素の読み出し完了し、測距範囲を設定した後、ＡＦ演算を行う。そして、焦点検出画素に対して相関演算を行い、算出した像ずれ量からデフォーカス量を求め、算出したデフォーカス量に基づいて、フォーカスアクチュエータ１１４によってフォーカスレンズ１０５を合焦位置へ移動させる。
【００６５】
フォーカスレンズ１０５を合焦位置へ移動させた後、本露光である蓄積を開始し、前述の連写撮影の動作シーケンスを再度繰り返す。
【００６６】
以上の連写撮影シーケンスにより、撮影画像を用いて焦点検出と焦点調節を行うことで、本露光間の時間を短縮することができ、高速な連写撮影動作が可能となる。
【００６７】
ただし、撮影画像では、絞り値、ＩＳＯ感度等の露出条件が撮影用に最適化されるため、焦点検出に適した露出条件にはできない。また、前述のように、絞り値が絞られている場合には、デフォーカス量の誤差が大きくなってしまう。しかし、ライブビュー画像では、焦点検出に適した露出条件にすることが可能であるため、例えば絞りを開放にした状態で焦点検出が可能になる。
【００６８】
これにより、撮影画像による焦点検出に比べてライブビュー画像による焦点検出の方が焦点検出可能となる範囲を拡げることが可能にある。
【００６９】
次に、図９を参照して、ライブビュー画像表示中の焦点検出によってＡＦ処理を行う場合の連写撮影時のデジタルカメラ１００の動作シーケンスについて説明する。
【００７０】
図９は、ライブビュー画像から焦点検出を行い、焦点調節する場合を示している。本露光による蓄積後、焦点検出画素の読み出しによるＡＦ演算結果からデフォーカス量を算出し、デフォーカス量をもとに所定位置へフォーカスレンズを移動させる。ここでの所定位置は、コントラスト検出方式での焦点検出を可能とするため、合焦位置ではなく、所定のデフォーカス位置である。
【００７１】
具体的には、許容錯乱円δ及び絞り値Ｆで示す値Ｆδをデフォーカス量の指標とした場合に、２．２×Ｆδ以上の値となるようにデフォーカス位置を設定する。そして、フォーカスレンズ１０５を所定位置へ移動させた後、ライブビュー画像の表示状態となり、ライブビュー画像から焦点検出画素の読み出しによるＡＦ演算を行う。
【００７２】
ＡＦ演算後のデフォーカス量が所定の誤差以下（例えば１Ｆδ以下）で合焦可能である場合には、焦点検出画素による位相差検出方式によるＡＦ方式を用いてフォーカスレンズ１０５を合焦位置へ移動させ、次の本露光による蓄積を行う。ＡＦ演算後のデフォーカス量が所定の誤差を超える場合には、コントラスト検出方式を用いて焦点検出を行う。
【００７３】
そして、フォーカスレンズ１０５を駆動しながら、コントラスト評価値を複数取得し、ピーク値を検出する。合焦判定は、コントラスト評価値が大きい上位３点または４点を用い、それらの評価値と対応するフォーカスレンズ１０５の位置から補間計算行うことで、合焦となるフォーカスレンズ１０５の位置を算出し、その位置へフォーカスレンズ１０５を移動させる。
【００７４】
このように、ライブビュー画像を利用して焦点検出を行うことで、撮影画像の焦点検出画素を読出してＡＦ演算した結果、合焦できない場合でも、ＡＦ可能な撮影条件を拡大することができる。
【００７５】
ただし、位相差検出方式とコントラスト検出方式とでは、焦点調節に要する時間が異なる。具体的には、コントラスト検出方式は、位相差検出方式に比べて焦点調節時間が長い。そのため、被写体条件（明るさ、コントラスト）や撮影条件（絞り値、ＩＳＯ感度）によってＡＦ方式による焦点調節時間が異なることで、連写撮影の露光間の時間が変動してしまう。
【００７６】
そこで、本実施形態では、露光間時間調節手段１２１ｄを用いて、露光間に待機時間を設けている。具体的には、位相差検出方式が可能な範囲（絞り値が所定値（例えばＦ１１）以内）、ＩＳＯ感度が所定値（例えばＩＳＯ１６００）以内、明るさが所定値（例えばＥｖ６）以内の上限値近傍である場合には、露光間に待機時間を設ける。
【００７７】
図１０は、ライブビュー画像を用いて焦点検出する場合に、露光間の時間調節を行うときの連写撮影時のデジタルカメラ１００の動作シーケンスを示す図である。ライブビュー画像の焦点検出画素を用いた位相差検出方式で、かつ位相差検出方式で合焦可能な範囲の前述した上限値近傍の場合には、露光間時間調節手段１２１ｄにより、露光間に待機時間を設ける。そして、待機時間経過後、撮影準備を開始して、本露光による蓄積を行い、再度連写撮影動作を開始する。
【００７８】
これにより、被写体条件や撮影条件の変動によりＡＦ方式が異なる範囲では、露光間時間調節手段１２１ｄにより待機時間を設けることで、焦点調節時間を一定にすることができ、ライブビュー画像表示する連写撮影時の露光間の時間変動を低減することができる。
【００７９】
図１１は、撮影画像で焦点検出する場合に、露光間の時間調節を行うときの連写撮影時のデジタルカメラ１００の動作シーケンスを示す図である。前述した図１０のライブビュー画像の場合と同様に、撮影画像で焦点検出が可能であり、かつ位相差検出方式で合焦可能な範囲の前述した上限値近傍の場合には、露光間時間調節手段１２１ｄにより、露光間に待機時間を設ける。そして、待機時間経過後、撮影準備を開始し、本露光による蓄積を行い、再度連写撮影動作を開始する。
【００８０】
これにより、被写体条件や撮影条件の変動によりＡＦ方式が異なる範囲では、露光間時間調節手段１２１ｄにより、露光間に待機時間を設けることで、焦点調節時間を一定にすることができ、連写撮影時の露光間の時間変動を低減することができる。
【００８１】
次に、図１２を参照して、デジタルカメラ１００の連写撮影動作について説明する。図１２での各処理は、カメラ制御回路１２１のＲＯＭ等に格納されたプログラムがＲＡＭに展開されて、ＣＰＵにより実行される。
【００８２】
図１２において、ステップＳ１００１では、カメラ制御回路１２１は、撮影者が不図示のレリーズボタンを半押し等してレリーズスイッチ（ＳＷ１）オンすると、ＡＦ動作を行う。具体的には、カメラ制御回路１２１は、ライブビュー画像中の焦点検出画素の読み出しによる位相差検出方式のＡＦ動作を行い、フォーカスレンズ１０５を合焦位置へ移動させて、ステップＳ１００２へ進む。
【００８３】
ステップＳ１００２では、カメラ制御回路１２１は、撮影者がレリーズホタンを全押し等してレリーズスイッチ（ＳＷ２）がオンすると、ステップＳ１００３へ進む。
【００８４】
ステップＳ１００３では、カメラ制御回路１２１は、露出条件設定等の撮影準備を行い、ステップＳ１００４へ進む。
【００８５】
ステップＳ１００４では、カメラ制御回路１２１は、撮像素子１０７で撮影画像取得のため本露光である蓄積を行い、ステップＳ１００５へ進む。
【００８６】
ステップＳ１００５では、カメラ制御回路１２１は、撮像画素及び焦点検出画素の読み出しを開始し、ステップＳ１００６、ステップＳ１００７、及びステップＳ１００８へ進む。
【００８７】
ステップＳ１００６では、カメラ制御回路１２１は、焦点検出画素の読み出しが完了したかどうかを判定し、完了した場合は、ステップＳ１００９へ進む。
【００８８】
ステップＳ１００９では、カメラ制御回路１２１は、焦点検出画素を用いた位相差検出方式のＡＦ演算を行い、デフォーカス量を算出して、ステップＳ１０１０へ進む。
【００８９】
ステップＳ１０１０では、カメラ制御回路１２１は、ステップＳ１００９でのＡＦ演算結果であるデフォーカス量の信頼性を判定し、合焦可能である場合は、ステップＳ１０１１へ進み、合焦可能でない場合は、ステップＳ１１００へ進む。
【００９０】
ステップＳ１１００では、カメラ制御回路１２１は、ライブビュー画像表示時のＡＦ処理（ＬＶ＿ＡＦ処理）を行い、ステップＳ１０１６に進む。なお、ここでのＡＦ処理（ＬＶ＿ＡＦ処理）の詳細については、図１３を用いて後述する。
【００９１】
一方、ステップＳ１００７では、カメラ制御回路１２１は、レリーズスイッチ（ＳＷ２）がオン状態であるか否かを判定する。そして、カメラ制御回路１２１は、レリーズスイッチ（ＳＷ２）のオン状態が維持されている場合は、連写撮影であると判定してステップＳ１０１４に進み、レリーズスイッチ（ＳＷ２）がオフ状態であれば、すべての処理を終了する。
【００９２】
ステップＳ１０１４では、カメラ制御回路１２１は、撮影画像の読み出しが完了したかどうかを判定し、完了した場合は、ステップＳ１０１５へ進む。
【００９３】
ステップＳ１０１５では、カメラ制御回路１２１は、撮像素子１０７の撮影準備処理を行い、ステップＳ１０１６へ進む。
【００９４】
また、ステップＳ１００８では、カメラ制御回路１２１は、前回の撮影画像又はライブビュー画像から露出処理を行い、撮影条件を決めるため絞り値、ＩＳＯ感度、シャッタスピード等を設定し、ステップＳ１０１１へ進む。
【００９５】
ステップＳ１０１１では、カメラ制御回路１２１は、露光間時間調節手段１２１ｄにより露光間の時間調節を行うための待機時間を設定する。具体的には、カメラ制御回路１２１は、ステップＳ１００８での露出処理結果とステップＳ１０１０でのＡＦ演算結果の信頼性から焦点検出可能な撮影条件範囲（絞り値、ＩＳＯ感度、被写体の明るさ等）の上限値であるかどうかを判定する。そして、カメラ制御回路１２１は、焦点検出可能な撮影条件範囲の上限値以下であり、かつ上限値近傍である場合は、露光間の時間調節を行うため、待機時間を設定し、ステップＳ１０１２へ進む。
【００９６】
ステップＳ１０１２では、カメラ制御回路１２１は、ステップＳ１００９で算出したデフォーカス量をもとにフォーカスレンズ１０５を駆動し、ステップＳ１０１１で露光間時間調節手段１２１ｄにより設定した待機時間を待機して、ステップＳ１０１３へ進む。
【００９７】
ステップＳ１０１３では、カメラ制御回路１２１は、ステップＳ１０１１での露出処理結果をもとに絞り駆動を行い、ステップＳ１０１６へ進む。
【００９８】
ステップＳ１０１６では、カメラ制御回路１２１は、撮影準備完了したかどうかを判定し、完了していない場合は、ステップＳ１０１５へ戻り、完了している場合は、ステップＳ１００４へ戻り、再度、本露光による蓄積を再度開始する。
【００９９】
次に、図１３を参照して、図１２のステップＳ１１００でのＡＦ処理（ＬＶ＿ＡＦ処理）について説明する。
【０１００】
図１３において、ステップＳ１１０１では、撮像素子（センサ）１０７の駆動を逐次画像表示であるライブビュー画像表示への切り替えを行い、ステップＳ１１０２へ進む。
【０１０１】
ステップＳ１１０２では、カメラ制御回路１２１は、ステップＳ１００９で算出したデフォーカス量をもとにフォーカスレンズ１０５をＡＦ開始位置である所定のデフォーカス位置へ移動させ、ステップＳ１１０３へ進む。
【０１０２】
ステップＳ１１０３では、カメラ制御回路１２１は、撮像素子１０７の駆動切り替えが完了してライブビュー画像表示が可能であるかどうかを判定し、撮像素子１０７の駆動切り替えが完了した場合は、ステップＳ１１０４へ進む。
【０１０３】
ステップＳ１１０４では、カメラ制御回路１２１は、フォーカスレンズ１０５を一定の速度で駆動するスキャン駆動を開始し、ステップＳ１１０５へ進む。
【０１０４】
ステップＳ１１０５では、カメラ制御回路１２１は、撮像素子１０７のライブビュー画像表示の駆動をして蓄積、読み出しを逐次行い、ステップＳ１１０６及びステップＳ１１０７へ進む。
【０１０５】
ステップＳ１１０６では、カメラ制御回路１２１は、焦点検出画素を用いた位相差検出方式のＡＦ演算を行い、デフォーカス量を算出して、ステップＳ１１０８へ進む。
【０１０６】
ステップＳ１１０８では、カメラ制御回路１２１は、ステップＳ１１０６で算出したデフォーカス量によって合焦可能であるかどうかを判定し、合焦可能である場合は、ステップＳ１１１０へ進み、合焦可能ではない場合は、ステップＳ１１０９へ進む。
【０１０７】
ステップＳ１１１０では、カメラ制御回路１２１は、カメラ制御回路１２１は、図１２のステップＳ１０１１と同様に、露光間時間調節手段１２１ｄにより露光間の時間調節を行うための待機時間を設定し、ステップＳ１１１２に進む。
【０１０８】
一方、ステップＳ１１０７では、カメラ制御回路１２１は、ステップＳ１１０６の焦点検出画素によるＡＦ演算と並行して、撮像画素によるコントラスト評価値を生成し、ステップＳ１１０９へ進む。
【０１０９】
ステップＳ１１０９では、カメラ制御回路１２１は、ステップＳ１１０７で生成したコントラスト評価値がピーク値を取得したかどうかを判定する。そして、カメラ制御回路１２１は、コントラスト評価値がピーク値を取得していない場合は、ステップＳ１１０４へ戻ってスキャン駆動を継続する。また、カメラ制御回路１２１は、コントラスト評価値がピーク値を取得した場合は、コントラスト評価値のピーク値と近傍の３点により合焦となるフォーカスレンズ位置（合焦位置）を算出する合焦判定を行い、ステップＳ１１１１へ進む。
【０１１０】
ステップＳ１１１１では、カメラ制御回路１２１は、フォーカスレンズ１０５の駆動を停止し、ステップＳ１１１２へ進む。
【０１１１】
ステップＳ１１１２では、カメラ制御回路１２１は、合焦位置へフォーカスレンズ１０５を移動させ、図１２のメインフローに戻る。
【０１１２】
以上説明したように、本実施形態では、焦点検出画素および撮像画素を含む撮像素子を備えた撮像装置において、連写撮影の時間を維持し、露出処理を行うことができる。このため、連写撮影中に焦点調節を行い、かつ連射撮影中の本露光間の時間の変動を低減することができる。
【０１１３】
なお、本発明は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【０１１４】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。ネットワーク又は各種記憶媒体を介して取得したソフトウェア（プログラム）をパーソナルコンピュータ（ＣＰＵ，プロセッサ）にて実行することでも実現できる。
【符号の説明】
【０１１５】
１００  デジタルカメラ
１０５  フォーカスレンズ
１０７  撮像素子
１２１  カメラ制御回路
１２１ａ  焦点検出手段
１２１ｂ  コントラスト評価値生成手段
１２１ｃ  露出処理手段
１２１ｄ  露光間時間調節手段
１２６  フォーカス駆動回路
【図１】
2016018034.tif 000003
【図２】
2016018034.tif 000004
【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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