(57)【要約】【課題】位相差ＡＦと再構成像によるコントラストＡＦを併用して焦点検出の高速、高精度化を行う際に、再構成像によるコントラストＡＦの評価値のばらつきが大きい場合があった。【解決手段】撮像光学系の瞳領域の異なる領域からの被写体の光学像をそれぞれ撮像して生成された画像信号を用いて焦点検出を行う焦点検出装置であって、瞳領域の異なる領域に対応する像信号を画像信号から取得し、像信号を用いて、仮想の撮像面での被写体の再構成画像を生成し、再構成画像から第１の焦点検出方式による焦点検出の評価値を生成し、評価値を生成する評価領域を再構成画像に設定し、評価値に基づいて焦点検出情報を生成し、評価領域は、画像信号に基づく被写体の画像の所定の領域であり、互いに隣接する複数のエリアから成る該所定の領域において、異なるエリアの間の所定の関係に従ってエリア単位で限定される。【選択図】図１１
2016065989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系の瞳領域の異なる領域からの被写体の光学像をそれぞれ撮像して生成された画像信号を用いて焦点検出を行う焦点検出装置であって、
前記瞳領域の異なる領域からの前記被写体の光学像のそれぞれに対応する像信号を前記画像信号から取得する取得手段と、
前記像信号を用いて、前記画像信号の撮像面とは異なる仮想の撮像面での前記被写体の再構成画像を生成する再構成画像生成手段と、
前記再構成画像から第１の焦点検出方式による焦点検出の評価値を生成する評価値生成手段と、
前記評価値を生成する評価領域を前記再構成画像に設定する領域設定手段と、
前記評価値に基づいて焦点検出情報を生成する第１の焦点検出手段と、
を備え、
前記領域設定手段は、前記画像信号に基づく前記被写体の画像の所定の領域であり、互いに隣接する複数のエリアから成る前記所定の領域を設定し、前記所定の領域において、異なるエリアの間の所定の関係に従って前記評価領域を前記エリア単位で限定することを特徴とする焦点検出装置。
【請求項２】
前記領域設定手段は、前記第１の焦点検出方式とは異なる第２の焦点検出方式に従って前記像信号を用いた焦点検出を各エリアにおいて行う第２の焦点検出手段を有し、前記所定の関係は、前記焦点検出手段により検出された前記エリアの画像のフォーカス状態の差であることを特徴とする請求項１に記載の焦点検出装置。
【請求項３】
前記第２の焦点検出手段は、各エリアにおける前記像信号の相関量を検出する位相差検出手段を有し、前記限定される評価領域は、前記相関量に基づいて決定されるデフォーカス量の差分が所定範囲である互いに隣接するエリアであり、前記再構成画像生成手段は、前記像信号を、前記仮想の撮像面の位置および画素の位置に従ってシフトする像シフト手段と、前記像シフト手段によりシフトされた像信号を加算して前記再構成画像を生成する像生成手段とを有することを特徴とする請求項２に記載の焦点検出装置。
【請求項４】
前記評価領域のエリアの限定は、各エリアの前記相関量に基づいて決定されるデフォーカス量に従って選択された所定のエリアと前記所定のエリアに隣接するエリアとの間の前記デフォーカス量の差分に従う限定であり、前記所定のエリアのデフォーカス量が所定値より大きい場合は、前記領域設定手段は、前記所定のエリアのデフォーカス量に基づいて前記焦点検出情報を生成し、前記評価領域を設定しないことを特徴とする請求項３に記載の焦点検出装置。
【請求項５】
前記所定値は、前記撮像光学系のレンズのＦ値に基づいて決定されることを特徴とする請求項４に記載の焦点検出装置。
【請求項６】
前記第１の焦点検出方式はコントラストＡＦ方式であり、前記第２の焦点検出方式は位相差ＡＦ方式であることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
【請求項７】
前記領域設定手段は、前記画像信号から検出された前記被写体の情報を取得する手段を有し、前記情報に基づく前記被写体の位置、大きさに従って、前記評価領域を前記エリア単位で限定することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
【請求項８】
前記領域設定手段は、前記情報に基づいて前記評価領域を前記エリア単位で限定する場合は、前記情報に基づいて限定されたエリアに対して前記所定の関係に従った限定を行うことを特徴とする請求項７に記載の焦点検出装置。
【請求項９】
前記領域設定手段は、前記エリア単位で限定される評価領域の大きさに、水平および垂直方向において限定されるエリアの数としての上限を設定することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
【請求項１０】
前記領域設定手段は、前記評価領域を設定した時に前記評価領域の大きさを記憶する記憶手段を有し、所定の時間内に行われる次の焦点検出において、前記評価領域を前記記憶された大きさに従って設定することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
【請求項１１】
前記評価値生成手段は、前記評価領域の各エリアにおいて前記再構成画像から前記評価値を生成し、各エリアの評価値を加算した評価値を前記評価領域の評価値とし、前記第１の焦点検出手段は前記評価領域の評価値に基づいて前記焦点検出情報を生成することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
【請求項１２】
前記評価値生成手段は、前記再構成画像を前記撮像面の垂直方向に加算した信号に基づいて前記エリアの評価値を生成することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
【請求項１３】
前記所定の領域は、前記被写体の画像の撮影画角のうち所定の画角を有する領域であることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
【請求項１４】
撮像光学系の瞳領域の異なる領域からの被写体の光学像をそれぞれ撮像して生成された画像信号を用いて焦点検出を行う焦点検出方法であって、
前記瞳領域の異なる領域からの前記被写体の光学像のそれぞれに対応する像信号を前記画像信号から取得する取得工程と、
前記像信号を用いて、前記画像信号の撮像面とは異なる仮想の撮像面での前記被写体の再構成画像を生成する再構成画像生成工程と、
前記再構成画像から第１の焦点検出方式による焦点検出の評価値を生成する評価値生成工程と、
前記評価値を生成する評価領域を前記再構成画像に設定する領域設定工程と、
前記評価値に基づいて焦点検出情報を生成する焦点検出工程と、
を備え、
前記領域設定工程は、前記画像信号に基づく前記被写体の画像の所定の領域であり、互いに隣接する複数のエリアから成る前記所定の領域を設定し、前記所定の領域において、異なるエリアの間の所定の関係に従って前記評価領域を前記エリア単位で限定する工程を有することを特徴とする焦点検出方法。
【請求項１５】
撮像光学系の瞳領域の異なる領域からの被写体の光学像をそれぞれ撮像して生成された画像信号を用いて焦点検出を行う焦点検出装置を制御するプログラムであり、
コンピュータを、
前記瞳領域の異なる領域からの前記被写体の光学像のそれぞれに対応する像信号を前記画像信号から取得する取得手段、
前記像信号を用いて、前記画像信号の撮像面とは異なる仮想の撮像面での前記被写体の再構成画像を生成する再構成画像生成手段、
前記再構成画像から第１の焦点検出方式による焦点検出の評価値を生成する評価値生成手段、
前記評価値に基づいて焦点検出情報を生成する第１の焦点検出手段、
前記評価値を生成する評価領域を前記再構成画像に設定する領域設定手段であり、前記画像信号に基づく前記被写体の画像の所定の領域であり、互いに隣接する複数のエリアから成る前記所定の領域を設定し、前記所定の領域において、異なるエリアの間の所定の関係に従って前記評価領域を前記エリア単位で限定する領域設定手段として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１７】
撮像光学系の瞳領域の異なる領域からの被写体の光学像をそれぞれ光電変換して画像信号を生成する撮像手段と、
前記瞳領域の異なる領域からの前記被写体の光学像のそれぞれに対応する像信号を前記画像信号から取得する取得手段と、
前記像信号を用いて、前記画像信号の撮像面とは異なる仮想の撮像面での前記被写体の再構成画像を生成する再構成画像生成手段と、
前記再構成画像から第１の焦点検出方式による焦点検出の評価値を生成する評価値生成手段と、
前記評価値を生成する評価領域を前記再構成画像に設定する領域設定手段と、
前記評価値に基づいて焦点検出情報を生成する第１の焦点検出手段と、
前記焦点検出情報に基づいて前記撮像光学系を駆動する駆動手段と
を備え、
前記領域設定手段は、前記画像信号に基づく前記被写体の画像の所定の領域であり、互いに隣接する複数のエリアから成る前記所定の領域を設定し、前記所定の領域において、異なるエリアの間の所定の関係に従って前記評価領域を前記エリア単位で限定することを特徴とする撮像装置。
【請求項１８】
前記領域設定手段は、前記第１の焦点検出方式とは異なる第２の焦点検出方式に従って前記像信号を用いた焦点検出を各エリアにおいて行う第２の焦点検出手段を有し、前記所定の関係は、前記焦点検出手段により検出された前記エリアの画像のフォーカス状態の差であることを特徴とする請求項１７に記載の撮像装置。
【請求項１９】
前記第２の焦点検出手段は、各エリアにおける前記像信号の相関量を検出する位相差検出手段を有し、前記限定される評価領域は、前記相関量に基づいて決定されるデフォーカス量の差分が所定範囲である隣接するエリアであり、前記再構成画像生成手段は、前記像信号を、前記仮想の撮像面の位置および画素に従ってシフトする像シフト手段と、前記像シフト手段によりシフトされた像信号を加算して前記再構成画像を生成する像生成手段とを有することを特徴とする請求項１８に記載の撮像装置。
【請求項２０】
前記第１の焦点検出方式はコントラストＡＦ方式であり、前記第２の焦点検出方式は位相差ＡＦ方式であることを特徴とする請求項１８又は１９に記載の撮像装置。
【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などの撮像装置に用いられて好適な焦点検出装置および焦点検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラ等の撮像装置に搭載されるオートフォーカス（ＡＦ）方式として、コントラストＡＦと位相差ＡＦがある。コントラストＡＦは、撮像素子を用いて得られた画像信号から高周波成分を抽出して、合焦状態を示すＡＦ評価値を生成し、ＡＦ評価値が最大になるようにフォーカスレンズの位置を制御するものである。位相差ＡＦは、撮影レンズの射出瞳を通過した光束を二分割し、二分割した光束を一組の焦点検出用センサによりそれぞれ受光する。そして、一組の焦点検出用センサから出力される信号のずれ量、すなわち、光束の分割方向の相対的位置ずれ量（以下、像ずれ量と記す）を検出することで撮影レンズのピント方向のずれ量（以下、デフォーカス量と記す）を求め、フォーカスレンズを制御する。
【０００３】
特許文献１には、撮像素子に位相差検出機能を付与することで、専用の焦点検出用センサを不要とするとともに、高速に位相差ＡＦを実現する構成が開示されている。特許文献１の構成では、撮像素子の画素の光電変換部を分割して瞳分割機能を付与し、分割された光電変換部の出力を個別に処理することで焦点検出を行うとともに、分割された光電変換部の合算出力を画像信号として用いている。また、特許文献２では、瞳分割機能を持つ撮像素子において、位相差ＡＦと、瞳分割された光束の情報をもとに再構成した画像からＡＦ評価値を生成するコントラストＡＦを同時に実現して高速かつピント精度の高いＡＦを可能とする構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３０５４１５号公報
【特許文献２】特開２０１３−２５２４３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、特許文献２の構成では、再構成画像によるコントラストＡＦの評価値のばらつきが大きくなってしまう場合があった。評価領域を大きくすることで、安定的な評価値を得ることができるが、大きすぎると距離の異なる被写体の像を同時に評価してしまう場合がある。また、評価領域を小さくすると、遠近競合は回避できるものの、評価値のばらつきが大きくなってしまい、ピント精度が十分に得られない場合があった。
【０００６】
そこで本発明の目的は、再構成像によるコントラストＡＦの評価領域の大きさを自動的に適宜設定することで、遠近競合を回避して安定的な評価値の算出を可能にし、かつ位相差ＡＦと併用することでピント精度の高いＡＦを可能とする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】
【０００７】
本発明によれば、焦点検出装置は、撮像光学系の瞳領域の異なる領域からの被写体の光学像をそれぞれ撮像して生成された画像信号を用いて焦点検出を行う焦点検出装置であって、瞳領域の異なる領域からの被写体の光学像のそれぞれに対応する像信号を前記画像信号から取得する取得手段と、像信号を用いて、画像信号の撮像面とは異なる仮想の撮像面での被写体の再構成画像を生成する再構成画像生成手段と、再構成画像から第１の焦点検出方式による焦点検出の評価値を生成する評価値生成手段と、評価値を生成する評価領域を再構成画像に設定する領域設定手段と、評価値に基づいて焦点検出情報を生成する第１の焦点検出手段とを備え、領域設定手段は、画像信号に基づく被写体の画像の所定の領域であり、互いに隣接する複数のエリアから成る該所定の領域を設定し、所定の領域において、異なるエリアの間の所定の関係に従って評価領域をエリア単位で限定する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、再構成画像によるコントラストＡＦにおいて遠近競合を回避しつつ、安定的な評価値を算出することができる。また、位相差ＡＦで分割した評価領域に対し、コントラストＡＦにおいて、被写体の大きさを捉えたＡＦを行うことが可能となり、位相差ＡＦとコントラストＡＦを同時に実現する場合に高速かつピント精度の高いＡＦが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施例に係わる焦点検出装置を適用した撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の撮像装置の撮影動作のフローチャートを示す図である。
【図３】図１の撮像装置が有する撮像素子を説明するための図である。
【図４】図３の撮像素子に対応する撮影レンズの瞳分割を説明するための図である。
【図５】図３の撮像素子の焦点検出領域の画素の配列を模式的に示す図である。
【図６】図３の撮像素子を用いて得られる像信号の一例を示す図である。
【図７】図１の撮像装置における撮像光学系を説明するための図である。
【図８】本発明の第１の実施例に係わる焦点検出装置の位相差ＡＦ動作のフローチャートを示す図である。
【図９】再構成画像によるコントラストＡＦを説明するための図である。
【図１０】本発明の第１の実施例に係わる焦点検出装置の再構成画像によるコントラストＡＦ動作のフローチャートを示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施例に係わる焦点検出装置が設定する焦点検出領域を示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施例に係わる焦点検出装置の焦点検出動作のフローチャートを示す図である。
【図１３】図１の撮像装置の焦点調節動作のフローチャートを示す図である。
【図１４】本発明の第２の実施例に係わる焦点検出装置が設定する焦点検出領域を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１１】
＜実施例１＞
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施例に係わる焦点検出装置の構成を、撮像装置に適用した場合を例として説明する。
【００１２】
図１は、本発明の第１の実施例に係わる焦点検出装置を適用した撮像装置１００の構成を示すブロック図である。撮像装置１００は、被写体を撮影して、動画や静止画のデータをテープや固体メモリ、光ディスクや磁気ディスクなどの各種メディアに記録可能なビデオカメラやデジタルスチルカメラなどであるが、これらに限定されるものではない。また、撮像装置１００内の各部は、バス１６０を介して接続され、メインＣＰＵ１５１（中央演算処理装置）により制御される。
【００１３】
撮像装置１００は、一つのマイクロレンズを共有する複数の光電変換素子を備えた撮像素子を有し、当該撮像素子が出力する画像信号を用いて焦点検出方式の一つである位相差ＡＦを行う焦点検出装置を搭載している。なお本実施例に係わる焦点検出装置は、撮像光学系（撮影レンズ）を介して得られた光学像を取得可能に構成された撮像装置（撮像装置本体）と、撮像装置本体に着脱可能な撮像光学系とから構成される撮像システムに適用される。しかし、本実施例はこれに限定されるものではなく、撮像光学系が撮像装置本体と一体的に設けられた撮像装置にも適用可能である。
【００１４】
撮影レンズ１０１は、第１の固定レンズ群１０２、ズームレンズ１１１、絞り１０３、第２の固定レンズ群１２１、およびフォーカスレンズ１３１を備えたレンズユニットとして構成される。絞り制御部１０５は、メインＣＰＵ１５１の指令に従い、絞りモータ１０４を介して絞り１０３を駆動することにより、絞り１０３の開口径を調整して撮影時の光量調節を行う。ズーム制御部１１３は、ズームモータ１１２を介してズームレンズ１１１を駆動することにより、焦点距離を変更する。また、フォーカス制御部１３３は、撮影レンズ１０１のピント方向のずれ量に基づいてフォーカスモータ１３２を駆動する駆動量を決定する。フォーカスモータ１３２を介してフォーカスレンズ１３１を駆動することにより、焦点調節状態（フォーカス状態）を制御する。フォーカス制御部１３３およびフォーカスモータ１３２によるフォーカスレンズ１３１の移動制御により、ＡＦ制御が実現される。フォーカスレンズ１３１は、焦点調節用レンズであり、図１には単レンズとして簡略的に示されているが、通常複数のレンズで構成される。
【００１５】
上記光学部材で構成された撮影レンズ１０１により撮像素子１４１上に結像される被写体像は、撮像素子１４１により電気信号に変換される。ここで、撮像素子１４１は、光電変換により被写体像（光学像）を電気信号に変換する光電変換素子である。撮像素子１４１は、横（水平）方向にｍ画素、縦（垂直）方向にｎ画素の受光素子のそれぞれが、後述のように二つの光電変換素子（受光領域）が配置されている構成を有している。撮像素子１４１上に結像された被写体像を光電変換して得られた電気信号は、撮像信号処理部１４２により画像信号（画像データ）として整えられる。
【００１６】
撮像信号処理部１４２から出力される画像データは、撮像制御部１４３に送られ、一時的にＲＡＭ１５４（ランダム・アクセス・メモリ）に蓄積される。ＲＡＭ１５４に蓄積された画像データは、画像圧縮伸張部１５３にて圧縮された後、記録媒体１５７に記録される。これと並行して、ＲＡＭ１５４に蓄積された画像データは、画像処理部１５２に送られる。画像処理部１５２は、画像信号を処理し、例えば、画像データに対して最適なサイズへの縮小・拡大処理を行う。最適なサイズに処理された画像データは、モニタディスプレイ１５０に送られて画像表示される。これにより操作者は、リアルタイムで撮影画像を観察することができる。なお、画像の撮影直後にはモニタディスプレイ１５０が所定時間だけ撮影画像を表示することで、操作者は撮影画像を確認することができる。操作部１５６（操作スイッチ）は、操作者が撮像装置１００への指示を行うために用い、操作部１５６から入力された操作指示信号は、バス１６０を介してメインＣＰＵ１５１に送られる。
【００１７】
これに先立ち、メインＣＰＵ１５１は、操作部１５６からの指示、あるいは、一時的にＲＡＭ１５４に蓄積された画像データの画素信号の大きさに基づいて、撮像素子１４１の蓄積時間、撮像素子１４１から撮像信号処理部１４２へ出力のゲインの値を決定する。撮像制御部１４３は、メインＣＰＵ１５１から蓄積時間、ゲインの設定値の指示を受け取り、撮像素子１４１を制御する。
【００１８】
バッテリ１５９は電源管理部１５８により適切に管理され、撮像装置１００の全体に安定した電源供給を行う。フラッシュメモリ１５５は、撮像装置１００の動作に必要な制御プログラムを記憶している。操作者の操作により撮像装置１００が起動すると（電源ＯＦＦ状態から電源ＯＮ状態へ移行すると）、フラッシュメモリ１５５に格納された制御プログラムがＲＡＭ１５４の一部に読み込まれる（ロードされる）。メインＣＰＵ１５１は、ＲＡＭ１５４にロードされた制御プログラムに従って撮像装置１００の動作を制御する。
【００１９】
次に、図２を参照して、撮像装置１００の焦点制御（焦点調節）を含む撮影動作について説明する。図２は、撮像装置１００の撮影動作のフローチャートを示す図である。図２の各ステップは、メインＣＰＵ１５１の制御プログラムに従った指令に基づいて行われる。
【００２０】
まずステップＳ２０１において、撮像装置１００の電源がＯＮにされると、メインＣＰＵ１５１は演算（制御）を開始する。続いてステップＳ２０２において、撮像装置１００のフラグや制御変数などを初期化し、ステップＳ２０３において、フォーカスレンズ１３１などの光学部材（撮像光学部材）を初期位置に移動させる。
【００２１】
次に、ステップＳ２０４において、メインＣＰＵ１５１は操作者により電源ＯＦＦ操作が行われたか否か（電源ＯＦＦ操作の有無）を検出する。ステップＳ２０４にて電源ＯＦＦ操作が検出された場合、ステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５において、メインＣＰＵ１５１は、撮像装置１００の電源をＯＦＦにするため、撮像光学部材を初期位置へ移動し、各種フラグや制御変数のクリアなどの後処理を行う。そしてステップＳ２０６において、撮像装置１００の撮影動作（制御）を終了する。
【００２２】
一方、ステップＳ２０４にて電源ＯＦＦ操作が検出されない場合、ステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０７において、メインＣＰＵ１５１は、焦点検出処理を行う。続いてステップＳ２０８において、フォーカス制御部１３３は、ステップＳ２０７にて決定された駆動方向、速度、および、位置に従ってフォーカスレンズ１３１を駆動し、フォーカスレンズ１３１を所望の位置に移動させる。
【００２３】
続いてステップＳ２０９において、撮像素子１４１は、本露光により被写体像を光電変換して撮像信号を生成する（撮像処理）。また撮像信号処理部１４２は、光電変換により生成された撮像信号に所定の処理（画像処理）を施して画像信号を出力する。そしてステップＳ２１０において、メインＣＰＵ１５１は、操作者により記録ボタン（操作部１５６）の押下がなされたか否かを検出し、記録中であるか否かを判定する。記録中でない場合には、ステップＳ２０４へ戻る。一方、記録中である場合には、ステップＳ２１１に進む。ステップＳ２１１において、撮像信号処理部１４２から出力された画像信号（画像データ）は、画像圧縮伸張部１５３により圧縮処理され、画像記録媒体１５７に記録される。そしてステップＳ２０４へ戻り、上述の各ステップを繰り返す。
【００２４】
次に、図３を参照して、撮像素子１４１の構成について説明する。図３（ａ）は、瞳分割機能を有する撮像素子１４１の画素の構成図（断面図）である。各画素の光電変換素子３０は、二つの光電変換素子３０−１（第１の光電変換素子）および光電変換素子３０−２（第２の光電変換素子）に分割されており、瞳分割機能を有する。マイクロレンズ３１（オンチップマイクロレンズ）は、光電変換素子３０に効率よく光を集める機能を有し、光電変換素子３０−１、３０−２の境界に光軸が合うように配置されている。また、各画素には、平坦化膜３２、カラーフィルタ３３、配線３４、および、層間絶縁膜３５が設けられている。
【００２５】
図３（ｂ）は、撮像素子１４１が有する画素配列の一部を示す図（平面図）である。撮像素子１４１は、図３（ａ）に示す構成を有する画素を複数配列することで形成される。また、撮像を行うため、各画素にはＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）のカラーフィルタ３３が交互に配置され、四画素で一組の画素ブロック３６、３７、３８を配列することで、所謂ベイヤー配列が構成されている。なお図３（ｂ）において、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの下に示される「１」または「２」は、光電変換素子３０−１、３０−２のそれぞれに対応している。
【００２６】
図３（ｃ）は、撮像素子１４１の光学原理図であり、図３（ｂ）中のＡ−Ａ線で切断して得られた断面図の一部を示す。撮像素子１４１は、撮影レンズ１０１の予定結像面に配置されている。マイクロレンズ３１の作用により、光電変換素子３０−１、３０−２はそれぞれ、撮影レンズ１０１の瞳（射出瞳）の異なる位置（領域）を通過した一対の光束を受光するように構成されている。光電変換素子３０−１は、主に、撮影レンズ１０１の瞳のうち図３（ｃ）中の右側位置を透過する光束を受光する。一方、光電変換素子３０−２は、主に、撮影レンズ１０１の瞳の図３（ｃ）中の左側位置を透過する光束を受光する。
【００２７】
続いて、図４を参照して、撮影レンズ１０１の瞳について説明する。図４は、撮像素子１４１から見た場合の、撮影レンズ１０１の瞳４０を示す図である。４１−１は光電変換素子３０−１の感度領域（以下、「Ａ像瞳」という。）、４１−２は光電変換素子３０−２の感度領域（以下、「Ｂ像瞳」という。）である。４２−１、４２−２は、それぞれ、Ａ像瞳およびＢ像瞳の重心位置である。
【００２８】
次に、本実施例に係わる焦点検出装置が行う位相差ＡＦについて説明する。本実施例に係わる焦点検出処理を行う場合、各画素ブロック内における光電変換素子３０−１に対応する光電変換素子からの出力を積算することにより、一画素の焦点検出信号を取得する。そして、この信号を画素ブロック３６、３７、３８のように横（水平）方向に連続して取得することによりＡ像信号を生成することが可能である。同様に、一画素ブロック内における光電変換素子３０−２に対応する光電変換素子からの出力を積算することにより、一画素の焦点検出信号を取得する。そして、この信号を横方向の画素ブロックについて連続して取得することによりＢ像信号を生成することが可能である。Ａ像信号およびＢ像信号により、一対の位相差検出用信号が生成される。なお、このＡ像信号、Ｂ像信号は後述の再構成像によるコントラストＡＦにおいても用いられる。
【００２９】
なお、本実施例では図５に示すように、適度な範囲で図中縦方向にライン加算したものを用いる。図５の例では、縦方向にベイヤー配列における２画素ブロック分を用いて、加算平均することにより、焦点検出に用いる画像信号を生成している。なお、ライン加算数は、任意に設定可能である。
【００３０】
続いて、図６を参照して、Ａ像信号およびＢ像信号（以下、まとめて「像信号」という。）について説明する。図６は、像信号を説明するための図であり、横軸は画素位置、縦軸は像信号のレベルをそれぞれ示している。生成した一対の位相差検出用信号の像ずれ量Ｘは、撮影レンズ１０１の結像状態（合焦状態、前ピン状態、または、後ピン状態）に応じて変化する。撮影レンズ１０１が合焦状態の場合、二つの像信号の像ずれ量は無くなる。一方、前ピン状態または後ピン状態の場合、異なる方向に像ずれ量が生じる。また像ずれ量は、撮影レンズ１０１により被写体像が結像している位置とマイクロレンズ上面との距離、いわゆるデフォーカス量と一定の関係を有する。
【００３１】
そこで、像ずれ量を求めるため、二つの像信号に対して相関演算が行われる。この相関演算では、画素をシフトさせながら二つの像信号の相関値が演算され、相関値が最大になるシフト位置での像信号の位置の差が像ずれ量として算出される。相関量を算出する際、二つの像信号を重ねて、それぞれ対応する信号同士を比較し、小さい方の値の累積を取得する。なお、大きい方の値の累積を取得しても良い。また、これらの値の差分を取得しても良い。累積は、相関を指し示す指標となり、小さい方の値の累積を取得した場合には、この値が最も大きいときが相関の高い時である。なお、大きい方の値の累積を取得した場合、または差分を取得した場合、この値が最も小さい時が相関の高い時となる。相関演算はメインＣＰＵ１５１で行われる。
【００３２】
続いて、図７を参照して、相関演算により算出された像ずれ量からデフォーカス量への変換について説明する。図７は、撮影レンズ１０１および撮像素子１４１を含む光学系を示す図である。被写体７０に対する予定結像面の位置ｐ０の光軸ＯＡ上に焦点検出面の位置ｐ１がある。像ずれ量とデフォーカス量との関係は、光学系に応じて決定される。デフォーカス量は、像ずれ量Ｘに所定の係数Ｋ（換算係数）を掛けることにより算出することができる。焦点検出面の位置ｐ１が位置ｐ２に移動した場合、位置ｐ０、ｑ２、ｑ３の三角形と位置ｐ０、ｑ２’、ｑ３’との三角形の相似に従って、像ずれ量が変化する。このため、焦点検出面の位置ｐ２でのデフォーカス量を算出することが可能である。メインＣＰＵ１５１は、デフォーカス量に基づいて、被写体に対して合焦状態を得るためのフォーカスレンズ１３１の位置を算出する。
【００３３】
続いて、図８を参照して、本実施例に係わる焦点検出装置による位相差ＡＦについて説明する。図８は、本実施例に係わる焦点検出装置による位相差ＡＦ方式の焦点検出動作のフローチャートを示す図である。図８の各ステップは、メインＣＰＵ１５１が制御プログラムを実行して各部を制御することにより実現される。
【００３４】
まず、ステップＳ８０１において、位相差ＡＦが開始される。焦点検出装置は、位相差ＡＦおよび後述するコントラストＡＦに用いる像信号を取得するため、撮像素子１４１が被写体像を撮像して出力する撮像信号から画像信号が生成される（ＲＡＭ１５４にストアされる）のをステップＳ８０２およびＳ８０３により待つ。メインＣＰＵ１５１および撮像制御部１４３は撮像素子を制御して所定の蓄積時間に従って電荷蓄積（露光）を行い（ステップＳ８０２）、所定の蓄積時間が終了するまで露光を行う（ステップＳ８０３での判定）。所定の蓄積時間が終了したら（ステップＳ８０３のＹ）、ステップＳ８０４において、後述する位相差ＡＦ領域での画像信号の画素値の読み出しを行って、像信号を取得する。
【００３５】
ステップＳ８０５において、メインＣＰＵ１５１は、位相差ＡＦ領域にある所定画素数分の読み出しが完了したか否かを判定する。所定画素数分の読み出しが完了していない場合、ステップＳ８０４に戻り、所定画素数分の読み出しが終了するまでステップＳ８０４〜Ｓ８０５を繰り返す。
【００３６】
ステップＳ８０６において、取得した像信号に対して前補正処理を行う。この前補正処理には、ノイズを除去するためのフィルタ処理などが含まれる。ステップＳ８０７において、メインＣＰＵ１５１は像信号に対して相関演算を行い、像ずれ量Ｘを算出する。
【００３７】
続いてステップＳ８０８において、メインＣＰＵ１５１は、算出した像ずれ量Ｘの信頼性を評価する。この信頼性の評価のための評価値は、像信号のコントラストや二つの像信号の一致度などに基づいて算出される。
【００３８】
続いてステップＳ８０９において、メインＣＰＵ１５１は、算出された信頼性の評価値に基づいて、信頼できる像ずれ量Ｘが得られたか否かを判定する。この信頼性判定では、ステップＳ８０８で算出した信頼性の評価値が所定の閾値よりも大きいか否かに従って、所定値より大きい場合は信頼できると判定し、所定値より小さい場合は信頼できないと判定する。なお、本ステップＳ８０９には、相関演算が苦手とする被写体か否かの判定も含む。
【００３９】
信頼性があると判定される場合、ステップＳ８１０において、メインＣＰＵ１５１は、算出された像ずれ量Ｘに補正後の係数Ｋを掛けることにより（Ｄｅｆ＝Ｋ×Ｘの関係式により）、デフォーカス量Ｄｅｆを算出する。そしてステップＳ８１２において位相差ＡＦを終了して本処理を呼び出したメインルーチンに戻る。一方、ステップＳ８０９において信頼性のある像ずれ量を検出できなかったと判定された場合は、ステップＳ８１１において位相差ＡＦを行わない（位相差ＡＦ−ＮＧ）。そしてステップＳ８１２において、位相差ＡＦを終了して、本処理を呼び出したメインルーチンに戻る。
【００４０】
次に、図３に示した撮像素子１４１から取得される画像信号に対して、撮像処理および画像再構成によるコントラストＡＦにおけるＡＦ評価値の算出について説明する。図９は像シフトによる像の再構成を説明するための図であり、同図において図３と同様の部分は同じ符号を付して示す。
【００４１】
図９（ｂ）では、ピントの合った被写体像が撮像素子１４１の撮像面に形成されているので、二つの光電変換素子３０−１、３０−２の出力を加算することで、被写体像の撮像信号を取得することができる。図９（ｂ）において、Ｘi,1、Ｘi,2はそれぞれ図４に示す瞳領域を通過してマイクロレンズＸiに入射して得られたデータであり、添え字のうち前半はマイクロレンズの番号を、後半は通過する瞳領域を示している。Ｘi,1とＸi,2を加算することで、図４に示す瞳の全領域を通過した光束を受光した各画素のデータが取得できる。このＸi,1およびＸi,2をシフトして加算することで、図９（ｂ）とは異なる仮想的な撮像面（再構成面）の像の撮像信号を取得できる。
【００４２】
図９（ａ）は、図９（ｂ）よりも物体側の再構成面１を、図９（ｃ）は図９（ｂ）よりも物体より遠い側の再構成面２を示している。再構成面１でのマイクロレンズＸiに入射した光束は、取得面において、Ｘi-1およびＸi+1に分散して入射しており、再構成面１でのマイクロレンズＸiに対応する画素の撮像信号は、Ｘi-1,1とＸi+1,2を加算することで取得することができる。他の画素についても同様に算出することで、再構成面１での撮像信号を取得することが可能である。ここで、Ｘi,1、Ｘi,2とはつまり、それぞれＡ像信号とＢ像信号の画素データのことであり、再構成画像はＡ像信号とＢ像信号をシフトさせて上述のように加算することによって得られる。このシフト量を変えることにより、取得面（ｂ）に対する再構成面の位置を変えることができる。
【００４３】
図９（ｃ）での再構成面２においても再構成面１と同様に像を生成することが可能である。再構成面１とシフトさせる方向を反転させることで取得することができる。取得面を基準として、複数の再構成面で再構成画像生成を行い、そのコントラストを算出することによって、レンズ駆動を伴わずともコントラストＡＦを行うことが可能となる。
【００４４】
図１０は、本実施例に係わる焦点検出装置によるコントラストＡＦ方式の焦点検出動作のフローチャートを示す図である。図１０の各ステップはメインＣＰＵ１５１により実施される。
【００４５】
まず、ステップＳ１００１において、再構成画像によるコントラストＡＦが開始される。ステップＳ１００２においてＡ像およびＢ像の全画素の読み出しが完了しているかを確認する。完了していなければ、ステップＳ１００２において読み出し完了まで待機する。ステップＳ１００３において、再構成面の初期設定を行う。この初期設定には、再構成した画像を保存するメモリの初期化などが含まれる。また、算出する再構成面をｉ＝−１０からｉ＝１０までの２１面を所定の間隔（所定のデフォーカス量）で取得する場合においてのｉを−１０に設定する（最初の再構成面の設定）。ステップＳ１００４において、Ａ像をｉ画素シフトし、ステップＳ１００５において、Ｂ像を−ｉ画素シフトする。ステップＳ１００６においてシフト後のＡ像とＢ像を加算し、再構成面での画像信号を算出する。ステップＳ１００７において、再構成面ｉを記憶領域に記憶する。
【００４６】
続いてステップＳ１００８において、再構成面ｉの画像データに対してコントラストＡＦ評価値を算出する。コントラストＡＦ評価値の算出にあたっては、まず像信号に対してエッジ強調などのフィルタ処理を施した後、例えば後述する評価領域内の画素について隣接画素の画素値の差の二乗の総和を算出する。また、この値を隣接画素の画素値の差の絶対値の総和で正規化しても良い。本実施例では上記の方法でコントラストＡＦ評価値を算出したが、ピント変動にともなうコントラスト評価値であれば他の評価値生成の方法を用いても良い。ステップＳ１００９において、所定の再構成面分の演算を行ったかどうかを確認し、行っていない場合には、ステップＳ１０１０において、ｉに１を加えた上でステップＳ１００４の処理に戻る。以後、所定の再構成面分の演算が終了するまでこの処理を繰り返す。ステップＳ１００９において、所定の再構成画面分の演算が行われた場合には、ステップＳ１０１１において本処理を終了してメインルーチンに戻る。本処理の出力として、再構成面分のコントラスト評価値が並んだ評価値波形が得られる。
【００４７】
位相差ＡＦ単独で焦点検出を行うよりも、再構成画像によるコントラストＡＦを同時に行うことで、焦点検出における精度を向上させることが可能である。しかし、再構成画像によるコントラストＡＦは精度が高いものの、ばらつきが大きいという特徴がある。再構成画像によるコントラストＡＦの評価値の算出にあたっては、評価領域を大きくすることで、安定的な評価値を得ることができる。しかしながら、大きすぎると距離の異なる被写体の像を同時に評価してしまう、いわゆる遠近競合が発生する場合がある。一方、評価領域を小さくすると、遠近競合は回避できるものの、評価値算出時のエッジ強調フィルタ処理の影響を受けて、評価値のばらつきが大きくなってしまい、ピント精度が十分に得られない場合があった。そこで本発明は、コントラストＡＦの評価領域の大きさを自動的に適宜設定することで、遠近競合を回避しつつ、安定的な評価値を算出する。
【００４８】
図１１は、本実施例に係わる焦点検出装置の焦点検出動作で設定される焦点検出領域の例を示す図である。図１１に示すように、撮影画角１１０に対して、適切な位置に複数の位相差ＡＦエリア１１１を設ける。本実施例では、撮影画角の約７割をカバーするように５×５の２５点の位相差ＡＦエリア１１１を設けるものとする（図１１中の括弧内の数値はエリア番号を表すものとする）。本実施例に係わる焦点検出装置は、各位相差ＡＦエリア１１１に対して上述の位相差ＡＦを行い、デフォーカス量を算出する。
【００４９】
全てのエリアについてデフォーカス量を算出した後、各エリアのデフォーカス量を比較して差分の絶対値が所定値以下（差分が所定範囲）であるかどうかをエリア単位で判定する。判定の結果、差分が所定範囲である水平、垂直方向に隣接（連続）したエリアを１つのグループとして限定し、当該グループを再構成像によるコントラストＡＦの１つの評価領域として設定する。図１１の例であれば、エリア１３とエリア１４とエリア１８とエリア１９が同様のデフォーカス量を示すことが確認され、再構成像によるコントラストＡＦの評価領域の範囲が領域１１２として限定される。なお、評価領域は位相差ＡＦにて、複数のデフォーカス量が同一と確認されるエリアが他にもあれば複数設けても良い。
【００５０】
本実施例に係わる焦点検出装置は、評価領域として定義した領域１１２に対して、再構成画像によるコントラストＡＦを行う。位相差ＡＦのエリアと同様の領域（ここでは、エリア１３とエリア１４とエリア１８とエリア１９）においてそれぞれコントラスト評価値を算出し、得られた各エリアのコントラスト評価値を加算することで、評価領域での評価値を求める。
【００５１】
なお、コントラストＡＦの評価値の算出にあたっては、評価領域１１２内の画素値を図１１において垂直方向に加算後に、図１０で示すコントラストＡＦを行うようにしても良い。加算数は適宜設定する。
【００５２】
続いて、図１２を参照して、本実施例に係わる焦点検出装置の焦点検出動作について説明する。図１２は、本実施例に係わる焦点検出装置の焦点検出動作のフローチャートを示す図である。図１２の各ステップは、メインＣＰＵ１５１により実施され、図２中のステップＳ２０７に相当する。
【００５３】
まず、ステップＳ１２０１において、焦点検出が開始される。ステップＳ１２０２において、位相差ＡＦを行うエリアの初期設定を行い、位相差ＡＦの焦点検出領域において位相差ＡＦ演算を行う最初のエリア（例えば、図１１のエリア（１）)を設定する。そしてステップＳ１２０３において、図８で示す位相差ＡＦを設定したエリアにおいて行う。ステップＳ１２０４において、位相差ＡＦの焦点検出領域の全てのエリアに対してステップＳ１２０３の位相差ＡＦを行ったかどうかを判定する。全てのエリアに対して行っていない場合は、ステップＳ１２０５において、エリアを１つ進めた後、ステップＳ１２０３に戻り、全てのエリアの位相差ＡＦが完了するまで処理を繰り返す。ステップＳ１２０４において、全てのエリアについて位相差ＡＦが終了している場合は、ステップＳ１２０６に進み、最終的に使用する位相差ＡＦエリアを選択する。本実施例では、全ての位相差ＡＦエリアについてデフォーカス量の多数決をとり、最も多数を得たデフォーカス量を示すエリアを最終的に使用するエリアの候補として採用する。また、エリアの選択はこれに限るものではなく、顔認識機能などがある場合は、顔を優先的に選択する、中央を優先的に選択するなどの構成をとっても良い。
【００５４】
続いてステップＳ１２０７において、選択したエリアのデフォーカス量が所定値以下であるかどうかを判断する。ここで所定値以上である場合は、ステップＳ１２０８へ進み、デフォーカス量を最終的な焦点検出情報とし、ステップＳ１２１５で焦点検出動作を終了する。
【００５５】
なお、上記所定値はＦ値などの撮影条件によって、変更するものとしても良い。また、ステップＳ１２０８にて、選択したエリアのデフォーカス量を最終的な焦点検出情報として選択しているが、選択したエリア付近に同様のデフォーカス量を示すエリアがあるならば、平均するなどの処理を行っても良い。
【００５６】
ステップＳ１２０７において、デフォーカス量が所定値よりも小さい場合は、ステップＳ１２０９に進み、コントラストＡＦ評価領域の大きさの限定および設定する領域設定を行う。コントラストＡＦ評価のための領域の範囲の限定は、位相差ＡＦで選択されたエリアとその上下左右（水平及び垂直方向）に隣接するエリアのデフォーカス量の差分の絶対値が所定値以下であるか否かを判断する。所定値以下である場合は、隣接するエリアをコントラストＡＦの評価領域として設定する。新たにコントラストＡＦ評価領域として設定された各エリアに対し、同様のことを繰り返すことで、同じようなデフォーカス量を示す互いに隣接するエリアを１つのコントラストＡＦ評価領域として限定して設定する。次いで、設定したコントラストＡＦ評価領域の一つのエリア（例えば、図１１で示すエリア１３）を、コントラストＡＦ演算を行う最初のエリアとして設定する。なお、コントラストＡＦ評価領域の設定にあたっては、大きさに下限、上限を設けても良い。その場合、下限はコントラストＡＦ評価値が安定的に得られる大きさに設定することができる。また、上限はレンズを動かしてコントラストＡＦ評価値を取得する従来方式のコントラストＡＦと同様の大きさに設定することができる。
【００５７】
ステップＳ１２１０において、コントラストＡＦ演算を行い、評価値ステップＳ１２１１において、設定されたコントラストＡＦ評価領域内の全てのエリアに対してコントラストＡＦを行ったかどうかを判定する。全てのエリアについて行っていない場合は、ステップＳ１２１２において、対象エリアを次に進め、ステップＳ１２１０に戻り、全てのエリアのコントラスト焦点検出が完了するまで処理を繰り返す。ステップＳ１２１１で、全てのエリアについてコントラストＡＦが終了している場合は、ステップＳ１２１３に進み、コントラストＡＦ領域の各エリアで算出したコントラストＡＦ評価値波形を加算してＡＦ評価値を生成する。
【００５８】
ステップＳ１２１４において、生成したＡＦ評価値からピークを検出し、ピークを検出した位置（画面再構成位置）を最終的な焦点検出情報とする。なお、ピーク位置は、ＡＦ評価値におけるピークを示す前後の評価値からの補間演算で決定する。ステップＳ１２１５において、焦点検出演算を終了する。また、各エリアの各エリアのコントラストＡＦ評価値波形を加算した後、ピークを算出する方法にて説明を行ったが、各エリアでコントラストＡＦ評価値算出、ピーク検出まで行った後、検出したピーク位置を平均する方法を用いても良い。
【００５９】
次に、図１３を参照して、本実施例に係わる焦点検出装置を適用した撮像装置１００の焦点制御動作（焦点調節動作）について説明する。図１３は、本実施例に係わる焦点検出装置を適用した撮像装置１００の焦点制御動作のフローチャートを示す図である。図１３に示される各ステップは、メインＣＰＵ１５１およびフォーカス制御部１３３により実施され、図２に示すフローチャートのステップＳ２０８に相当する。
【００６０】
撮像装置１００が例えば操作スイッチ１５６の操作に応じて撮影動作を開始すると本実施例の焦点制御動作が開始され、メインＣＰＵ１５１は制御プログラムに従い所定の演算を行う。そしてフォーカス制御部１３３は、メインＣＰＵ１５１の指令に基づいて、フォーカスモータ１３２の制御を行う。
【００６１】
まず、ステップＳ１３０１にて焦点制御が開始されると、ステップＳ１３０２において、フォーカス制御部１３３は、図１２に示される焦点検出動作で得られた焦点検出情報を取得する。そしてステップＳ１３０３において、フォーカス制御部１３３は、焦点検出結果に基づいてフォーカスレンズ１３１の駆動量（レンズ駆動量）を算出する。また、このレンズ駆動量の算出には、レンズ駆動方向と速度の算出も含まれる。続いてステップＳ１３０４において、メインＣＰＵ１５１（フォーカス制御部１３３）は、焦点検出結果の絶対値が所定値以下であるか否かを判定する。
【００６２】
ステップＳ１３０４にて焦点検出結果の絶対値が所定値以下ではない場合、ステップＳ１３０５に進む。ステップＳ１３０５において、フォーカスレンズ１３１の位置は合焦位置（合焦点）でないと見なされるため、ステップＳ１３０３にて算出されたレンズ駆動量に従って、フォーカスレンズ１３１を駆動し、ステップＳ１３０７に進む。以後、図２に示されるフローに従って、焦点検出とフォーカスレンズ駆動を繰り返す。
【００６３】
一方、ステップＳ１３０４にて焦点検出結果の絶対値が所定値以下である場合、ステップＳ１３０６に進む。このとき、フォーカスレンズ位置は合焦点にあると見なされるため、ステップＳ１３０６にてレンズ駆動を停止し、ステップＳ１３０７に進む。以後、図２に示されるフローに従って焦点検出を行い、焦点検出結果が再び所定値を超えた場合にはフォーカスレンズ１３１を駆動する。
【００６４】
なお、撮像装置１００の動作は、図２のフローに示される通り、電源をＯＦＦにされるまで、図７、図１０、図１１のフローを繰り返すことで、被写体に合焦するまで複数回の焦点検出を行う。
【００６５】
以上のように、本実施例は、位相差ＡＦの結果に基づいて、再構成画像によるコントラストＡＦの評価領域の大きさを決定する。このことにより、コントラストＡＦにおいて遠近競合を回避しつつ、安定的な評価値を算出することができる。位相差ＡＦで分割した評価領域に対して、再構成像によるコントラストＡＦにおいて、被写体の大きさを捉えたＡＦを補助的に行うことが可能となる。位相差ＡＦと再構成像によるコントラストＡＦを同時に実現することで高速かつピント精度の高いＡＦを行うことが可能である。
【００６６】
＜実施例２＞
次に、本発明の第２の実施例について説明する。上述した第１の実施例に係わる焦点検出装置では位相差ＡＦの検出結果に基づいて評価領域を設定していたが、本実施例では、被写体認識部および前回の位相差ＡＦの検出結果に基づいてコントラストＡＦ評価領域を設定する。これ以外の構成については第１の実施例と同様であり、特に必要がない限りここでの説明は省略する。以下、本実施例において第１の実施例と相違する構成についてのみ説明する。
【００６７】
本実施例では、メインＣＰＵ１５１は、制御プログラムに従って、一時的にＲＡＭ１５４に蓄積された画像データを参照して顔検出などの被写体認識を行う機能を有する。この機能は、撮像装置の機能としてメインＣＰＵ１５１に持たせてもよいし、焦点検出装置の機能として持たせてもよい。本実施例では、焦点検出装置の機能であるとして説明する。撮像装置の機能である場合は、焦点検出装置が評価領域を設定する際に被写体認識の結果を参照することになる。
【００６８】
図１４は、本実施例に係わる焦点検出装置の焦点検出動作でのコントラストＡＦ評価領域の設定を説明するための図である。同図において、図１１と同様の部分は同じ符号を付して示す。
【００６９】
図１４（ａ）に示すように、撮影画角１１０内に顔領域１４０が検出されている場合には、コントラストＡＦ評価領域は、顔認識による検出領域１４０に基づいて設けられる。このことにより、顔が検出されている場合に、撮影画角１１０中の顔の位置に対して、焦点検出を行うことが可能となる。図１４（ａ）の例であれば、顔検出領域１４０に含まれるエリア１３とエリア１４とエリア１８とエリア１９が再構成画像によるコントラストＡＦ評価領域として定義される。なお、この場合、第１の実施例に示したように、エリア１３とエリア１４とエリア１８とエリア１９が同様のデフォーカス量を示すことを確認しても良い。
【００７０】
また、この際に再構成画像によるコントラストＡＦの評価領域として設定した領域が位相差ＡＦ領域の水平２エリア、垂直２エリアであることを記憶しておく。所定時間内に行われる次の焦点検出において、同様の大きさをコントラストＡＦの評価領域として設定することにより、図１４（ｂ）に示すように、撮影画角１１０内を被写体が移動した場合あるいは操作者がカメラをパンチルトさせた場合に対応することが可能である。
【００７１】
以上のように、本実施例は、被写体認識部および前回の位相差ＡＦの検出結果に基づいて再構成像によるコントラストＡＦの評価領域を設定する。これにより、位相差ＡＦの検出結果に基づいてコントラストＡＦの評価領域を設定する時よりも、被写体の大きさを捉えた評価領域の設定が可能となる。
【００７２】
上記各実施例によれば、位相差ＡＦで分割した評価領域に対して、再構成画像によるコントラストＡＦより被写体の大きさを捉えたＡＦを補助的に行うことが可能となる。位相差ＡＦと再構成画像によるコントラストＡＦを同時に実現することで高速かつピント精度の高いＡＦを行うことが可能である。
【００７３】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給することによっても達成される。すなわち、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても本件発明の目的が達成されることは言うまでもない。
【００７４】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、プログラムコード自体及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００７５】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００７６】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ(基本システム或いはオペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行うことによっても前述した実施形態の機能が実現される。この場合も本件発明に含まれることは言うまでもない。
【００７７】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づく処理も本件発明に含まれる。すなわち、機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等がプログラムコードの指示に基づき実際の処理の一部又は全部を行って前述した実施形態の機能を実現する場合も本件発明に含まれることは言うまでもない。
【００７８】
上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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