(57)【要約】【課題】  ブレに起因する位相差ＡＦ制御の精度低下を抑制することが可能な撮像装置を提供する。【解決手段】  撮像装置１は、撮影レンズからの被写体像を受光し位相差方式の合焦制御用信号を生成するＡＦモジュール２０と、撮像装置１のブレを検出する検出手段と、検出手段により検出されたブレを打ち消すようにＡＦモジュール２０を駆動するブレ補正機構２７とを備える。【選択図】図２
2009139724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置であって、
撮影レンズからの被写体像を受光し位相差方式の合焦制御用信号を生成するＡＦセンサモジュールと、
前記撮影レンズからの被写体像を光電変換して画像信号を生成する第１の撮像素子と、
前記撮像装置のブレを検出する検出手段と、
前記検出手段により検出されたブレを打ち消すように前記第１の撮像素子を駆動する第１のブレ補正機構と、
前記検出手段により検出されたブレを打ち消すように前記ＡＦセンサモジュールを駆動する第２のブレ補正機構と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記第２のブレ補正機構は、前記ＡＦセンサモジュールにおける所定方向に関する位相差検出信号を用いて合焦制御が実行される場合には、前記ＡＦセンサモジュールを前記所定方向にのみ駆動することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記撮影レンズからの被写体像を光電変換して時系列の複数の画像の画像信号を生成する第２の撮像素子、
をさらに備え、
前記検出手段は、前記複数の画像に基づいて前記撮像装置におけるブレを検出することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記検出手段は、前記角速度センサを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１に記載の撮像装置において、
撮影準備指令を受け付ける入力部、
をさらに備え、
前記第２のブレ補正機構は、前記撮影準備指令に応答して、前記ＡＦセンサモジュールを駆動することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項５に記載の撮像装置において、
前記入力部は、撮影開始指令をも受け付け、
前記第１のブレ補正機構は、前記撮影開始指令に応答して、前記第１の撮像素子を駆動することを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
撮像装置であって、
撮影レンズからの被写体像を受光し位相差方式の合焦制御用信号を生成するＡＦセンサモジュールと、
前記撮像装置のブレを検出する検出手段と、
前記検出手段により検出されたブレを打ち消すように前記ＡＦセンサモジュールを駆動する第１のブレ補正機構と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
請求項７に記載の撮像装置において、
前記被写体像を光電変換して画像信号を生成する撮像素子と、
前記検出手段により検出されたブレを打ち消すように前記撮像素子を駆動する第２のブレ補正機構と、
をさらに備えることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラなどの撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置を手で持って撮影を行う場合等においては、手振れなどに起因して画像がぶれることがある。このような「ブレ」を補正する技術としては、例えば、ブレを打ち消すように撮像素子を駆動する技術などが存在する（特許文献１および特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−４６３１４号公報
【特許文献２】特開２００３−１１０９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このようなブレ補正技術は、位相差方式の合焦制御用信号を生成するＡＦセンサを用いてＡＦ動作を実行する撮像装置（例えば、一眼レフレックスタイプのカメラ（一眼レフカメラとも称する））にも適用される。
【０００５】
しかしながら、このような撮像装置において、位相差ＡＦセンサに関するブレの影響を低減することは考慮されていない。例えば、ブレを打ち消すように撮像素子を駆動する一眼レフカメラにおいて、位相差ＡＦセンサは、通常、撮像素子とは独立して（別の位置に）設けられている。そのため、撮像素子が駆動されたとしても位相差ＡＦセンサは駆動されない。したがって、仮に撮像素子に関するブレが軽減されたとしても、ＡＦ制御（自動合焦制御）にはブレの影響が引き続き及ぶことになる。すなわち、ＡＦ精度が低下してしまう。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、ブレに起因した位相差ＡＦ制御の精度低下を抑制することが可能な撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の側面は、撮像装置であって、撮影レンズからの被写体像を受光し位相差方式の合焦制御用信号を生成するＡＦセンサモジュールと、前記撮影レンズからの被写体像を光電変換して画像信号を生成する第１の撮像素子と、前記撮像装置のブレを検出する検出手段と、前記検出手段により検出されたブレを打ち消すように前記第１の撮像素子を駆動する第１のブレ補正機構と、前記検出手段により検出されたブレを打ち消すように前記ＡＦセンサモジュールを駆動する第２のブレ補正機構とを備える。
【０００８】
本発明の第２の側面は、撮像装置であって、撮影レンズからの被写体像を受光し位相差方式の合焦制御用信号を生成するＡＦセンサモジュールと、前記撮像装置のブレを検出する検出手段と、前記検出手段により検出されたブレを打ち消すように前記ＡＦセンサモジュールを駆動するブレ補正機構とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ブレに起因した位相差ＡＦ制御の精度低下を抑制することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
＜１．構成概要＞
図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置１の外観構成を示す斜視図である。この撮像装置１は、レンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルカメラとして構成されている。
【００１２】
図１に示すように、撮像装置１は、カメラ本体部（カメラボディ）２を備えている。このカメラ本体部２に対して、交換式の撮影レンズユニット（交換レンズ）３が着脱可能である。なお、図１では、撮影レンズユニット３が離脱された状態が示されているが、実際の撮影動作は、撮影レンズユニット３が装着された状態で実行される。
【００１３】
カメラ本体部２は、撮影レンズユニット３が装着される円環状のマウント部Ｍｔを正面略中央に備え、撮影レンズユニット３を着脱するための着脱ボタン８９を円環状のマウント部Ｍｔ付近に備えている。
【００１４】
撮影レンズユニット３は、鏡胴、ならびに、鏡胴の内部に設けられるレンズ群３７（図２参照）及び絞り等によって構成される。レンズ群３７（撮影光学系）には、光軸方向に移動することによって焦点位置を変更するフォーカスレンズ等が含まれている。なお、図１では、図示の簡略化のため、複数のレンズで構成されるレンズ群３７を単一のレンズで表現している。
【００１５】
また、カメラ本体部２は、正面左端部に撮影者が把持するためのグリップ部１４を備えている。グリップ部１４の上面には露光開始を指示するためのレリーズボタン１１が設けられている。グリップ部１４の内部には電池収納室とカード収納室とが設けられている。電池収納室にはカメラの電源として、例えばリチウムイオン電池などの電池が収納されており、カード収納室には撮影画像の画像データを記録するためのメモリカードが着脱可能に収納される。
【００１６】
レリーズボタン１１は、半押し状態Ｓ１と全押し状態Ｓ２との２つの状態を検出可能な２段階検出ボタンである。レリーズボタン１１は、両状態Ｓ１，Ｓ２の検出結果に応じて、撮影準備指令ＤＲ１と撮影開始指令ＤＲ２とを受け付ける。
【００１７】
レリーズボタン１１が半押しされ半押し状態Ｓ１になると、撮像装置１は、撮影準備指令（ないし露光準備指令とも称する）Ｄ１が操作者によって付与されたものと判定する。そして、撮影準備指令ＤＲ１に応答して、被写体に関する記録用静止画像（本撮影画像）を取得するための準備動作（例えば、ＡＦ制御動作およびＡＥ制御動作等）が行われる。
【００１８】
また、レリーズボタン１１がさらに押し込まれて全押し状態Ｓ２になると、撮像装置１は、撮影開始指令（ないし露光開始指令とも称する）Ｄ２が付与されたものと判定する。そして、撮影開始指令ＤＲ２に応答して、当該本撮影画像の撮影動作（撮像素子５（後述）を用いて被写体像（被写体の光像）に関する露光動作が行われ、その露光動作によって得られた画像信号に所定の画像処理を施す一連の動作）が行われる。
【００１９】
＜２．内部構成＞
つぎに、図２を参照しながら、撮像装置１の内部構成について説明する。図２は、撮像装置１の内部を側方から見た概略図である。
【００２０】
図２に示すように、撮像装置１は、ミラー機構６と撮像素子５とＡＦセンサモジュール（単にＡＦモジュールとも称する）２０と全体制御部１０１とを備える。
【００２１】
ミラー機構６は、主ミラー（主反射面）６１とサブミラー（副反射面）６２とを有している。ミラー駆動部（不図示）の駆動によって、光路からミラー機構６が退避した状態（ミラーアップ状態）とミラー機構６が光路を遮断した状態（ミラーダウン状態）とが切り替えられる。
【００２２】
ミラーダウン状態においては、ミラー機構６の主ミラー６１およびサブミラー６２は、撮影レンズユニット３からの光束（被写体像）の光路上に配置される。そして、当該光束は、主ミラー６１でカメラ上部側に反射された後、カメラ本体部２の上部に配置されたペンタミラー６５によってさらに反射され、観察用光束としてファインダ窓１０へと導かれる。また、主ミラー６１の少なくとも一部は、ハーフミラーとして構成される。撮影レンズユニット３からの光束の一部は、主ミラー６１のハーフミラー部分を通過した後、サブミラー６２で反射され、カメラ本体部２の下部に配置されたＡＦモジュール２０に導かれ、位相差方式のＡＦ動作に利用される。このミラーダウン状態においては、構図決め動作が実行される。
【００２３】
一方、ミラーアップ状態においては、主ミラー６１およびサブミラー６２は、撮影レンズユニット３からの被写体像の光路から待避し、当該被写体像はシャッタ４および撮像素子５へ向けて進行する。そして、このミラーアップ状態においては、撮像素子５による本撮影画像の撮影動作が実行される。
【００２４】
撮像素子５（ここではＣＣＤセンサ（単にＣＣＤとも称する））は、被写体の光像（被写体像）を光電変換して画像信号を生成する。詳細には、撮像素子５は、その受光面に結像された被写体の光像（被写体像）の露光を露光期間にわたって行い、光電変換による電荷蓄積処理を伴って、本撮影画像に係る画像信号（記録用の画像信号）を生成する。
【００２５】
撮像素子５で取得された画像信号（アナログ信号）は、Ａ／Ｄ変換処理によってデジタル画像データ（画像データ）に変換される。さらに、デジタルデータに対して更に各種のデジタル信号処理（黒レベル調整処理、ホワイトバランス処理および圧縮処理等）が施され、撮像画像に係る画像データが生成される。
【００２６】
全体制御部１０１は、マイクロコンピュータとして構成され、主にＣＰＵ、メモリ、及びＲＯＭ等を備える。全体制御部１０１は、ＲＯＭ内に格納されるプログラムを読み出し、当該プログラムをＣＰＵで実行することによって、各種の機能を実現する。
【００２７】
例えば、全体制御部１０１は、ＡＦモジュール２０およびフォーカスレンズ駆動部（不図示）等と協動して、フォーカスレンズの位置を制御する合焦制御動作を行う。全体制御部１０１は、ＡＦモジュール２０によって検出される被写体の合焦状態に応じて、撮影レンズユニット３のレンズ群３７に含まれるフォーカスレンズを移動し、自動合焦動作（ＡＦ動作）を実現する。
【００２８】
このＡＦモジュール２０は、ＡＦモジュール２０は、位相差方式の合焦状態検出手法により被写体の合焦状態を検出することが可能である。具体的には、ＡＦモジュール２０は、撮影レンズユニット３からミラー機構６を介して進入してきた被写体像を受光し、位相差方式の合焦制御用信号（位相差検出用信号とも称される）を生成する。
【００２９】
また、全体制御部１０１は、ブレ補正機構７（後述）を用いて撮像素子５を駆動し、ブレ検出センサ（例えば角速度センサ（ジャイロセンサ））７９によって検出されたブレを光学的に補正する機能を有している。換言すれば、撮像素子５は、全体制御部１０１およびブレ補正機構７によって、ブレ検出センサ７９により検出されたブレを打ち消すように駆動される。これによって、撮像装置におけるブレが補正され、適切な本撮影画像を得ることが可能である。
【００３０】
さらに、全体制御部１０１は、ブレ補正機構２７（後述）を用いてＡＦモジュール２０を駆動し、ブレ検出センサ（例えば角速度センサ（ジャイロセンサ））７９によって検出されたブレを光学的に補正する機能を有している。換言すれば、ＡＦモジュール２０は、全体制御部１０１およびブレ補正機構２７によって、ブレ検出センサ７９により検出されたブレを打ち消すように駆動される。これによって、撮像装置のブレがＡＦモジュール２０に与える影響が補正され、ＡＦ精度の低下を抑制することができる。この動作等に関しては、後に詳述する。
【００３１】
＜３．ブレ補正機構＞
次に、撮像素子５に関するブレ補正機構７について説明する。ブレ補正機構７は、撮像素子５を駆動して、撮像装置１（撮像素子５）のブレを補正する機構である。
【００３２】
図３は、ブレ補正機構７の概略構成を示す図である。
【００３３】
ブレ補正機構７は、ベース部７１と第１移動部７３と第２移動部７４とを有している。
【００３４】
ベース部７１は、カメラ本体部２の内部の背面部付近に固定されている。また、第１移動部７３はベース部７１に対してＸ方向に移動可能であり、第２移動部７４は第１移動部７３に対してＹ方向に移動可能である。第２移動部７４には撮像素子５が固定されている。
【００３５】
ベース部７１は、アクチュエータ７２ａを有している。アクチュエータ７２ａは、ＳＩＤＭ（Smooth Impact Drive Mechanism：スムーズインパクト駆動機構）と呼ばれる駆動機構である。当該ＳＩＤＭは圧電素子を備えて構成されている。当該圧電素子が高速周波数で伸縮動作を繰り返すことによって、アクチュエータ７２ａは第１移動部７３をベース部７１に対してＸ方向に駆動することが可能である。
【００３６】
第１移動部７３は、アクチュエータ７２ｂを有している。アクチュエータ７２ｂも、アクチュエータ７２ａと同様のＳＩＤＭで構成されている。アクチュエータ７２ｂの圧電素子が高速周波数で伸縮動作を繰り返すことによって、アクチュエータ７２ｂは第２移動部７４を第１移動部７３に対してＹ方向に駆動することが可能である。
【００３７】
以上のように、第２移動部７４に固定された撮像素子５は、アクチュエータ７２ａ，７２ｂによって、ベース部７１に対してＸ方向およびＹ方向において相対的に移動することが可能である。
【００３８】
そして、ブレ検出センサ７９によって検出された信号に基づいて、撮像素子５をベース部７１に対して移動することによって、撮像装置１におけるブレを抑制すること、即ちブレ補正を行うことができる。また、このブレ補正は、ここでは撮影開始指令ＤＲ２に応答して行われる。具体的には、レリーズボタン１１が全押し状態Ｓ２にされて撮影開始指令ＤＲ２が付与されると、本撮影画像の露光期間を含む期間において、撮像素子５がブレ補正機構７によって駆動される。
【００３９】
なお、ここでは、図示等を省略するが、ブレ補正機構７（図３参照）は、撮像素子５のＸ方向の位置およびＹ方向の位置を検出する位置センサを有している。全体制御部１０１は、当該位置センサからの検出結果を用いて、フィードバック制御則等に従って撮像素子５の位置を制御する。
【００４０】
＜４．ＡＦモジュールのブレ補正機構＞
次に、ＡＦモジュール２０に関するブレ補正機構２７について説明する。ブレ補正機構２７は、ＡＦモジュール２０を駆動して、ＡＦモジュール２０のブレを補正する機構である。
【００４１】
図４は、ブレ補正機構２７の概略構成を示す図である。ブレ補正機構２７は、ブレ補正機構７と同様の構成を有している。ただし、ブレ補正機構２７は、撮像素子５ではなく、ＡＦセンサ２５等を含むＡＦモジュール２０を移動する点で、ブレ補正機構７と相違する。
【００４２】
ブレ補正機構２７は、ベース部２１と第１移動部２３と第２移動部２４とを有している。
【００４３】
ベース部２１は、カメラ本体部２の内部の底面部付近に固定されている。また、第１移動部２３はベース部２１に対してＸ方向に移動可能であり、第２移動部２４は第１移動部２３に対してＺ方向（図２も参照）に移動可能である。第２移動部２４にはＡＦモジュール２０が固定されている。
【００４４】
ベース部２１は、アクチュエータ２２ａを有している。アクチュエータ２２ａは、ＳＩＤＭで構成されている。当該ＳＩＤＭの圧電素子が高速周波数で伸縮動作を繰り返すことによって、アクチュエータ２２ａは第１移動部２３をベース部２１に対してＸ方向に駆動することが可能である。
【００４５】
第１移動部２３は、アクチュエータ２２ｂを有している。アクチュエータ２２ｂも、アクチュエータ２２ａと同様のＳＩＤＭで構成されている。アクチュエータ２２ｂの圧電素子が高速周波数で伸縮動作を繰り返すことによって、アクチュエータ２２ｂは第２移動部２４を第１移動部２３に対してＺ方向に駆動することが可能である。
【００４６】
以上のように、第２移動部２４に固定されたＡＦモジュール２０は、アクチュエータ２２ａ，２２ｂによって、ベース部２１に対してＸ方向およびＺ方向において相対的に移動することが可能である。
【００４７】
そして、ブレ検出センサ７９によって検出された信号に基づいて、ＡＦモジュール２０をベース部２１に対して移動することによって、撮像装置１におけるブレを抑制すること、即ちブレ補正を行うことができる。また、このブレ補正は、撮影準備指令ＤＲ１に応答して行われる。具体的には、レリーズボタン１１が半押し状態Ｓ１にされて撮影準備指令ＤＲ１が付与されると、ＡＦモジュール２０がブレ補正機構２７によって駆動される。
【００４８】
なお、ブレ補正機構２７（図４参照）は、ＡＦモジュール２０のＸ方向の位置およびＺ方向の位置を検出する位置センサ（不図示）を有している。全体制御部１０１は、当該位置センサからの検出結果を用いて、フィードバック制御則等に従ってＡＦモジュール２０の位置を制御する。
【００４９】
＜５．位相差ＡＦの原理＞
つぎに、位相差ＡＦの原理について説明する。
【００５０】
図５〜図７は、位相差ＡＦの原理を示す図である。図５は、合焦状態（ピントが合った状態）であり、図６は、ピント位置が前側にずれている状態（いわゆる前ピン状態）を示す図であり、図７は、ピント位置が後ろ側にずれている状態（いわゆる後ピン状態）を示す図である。
【００５１】
図５〜図７に示すように、ＡＦモジュール２０は、ＡＦセンサ２５とコンデンサレンズ２６ａと絞りマスク２６ｂとセパレータレンズ２６ｃとを有している。また、ＡＦセンサ２５の受光面側には、１つ以上のＣＣＤ領域（ラインセンサ等）２５ｂが設けられている。なお、これらの図では、簡略化のため、複数のレンズで構成されるレンズ群３７を単一のレンズＬＳで表現している。また、説明の簡略化のため、ここでは、所定方向（Ｚ方向あるいはＸ方向）に伸びる単一のＣＣＤ領域２５ｂがＡＦセンサ２５に設けられているものとして説明する。
【００５２】
まず、図５を参照する。図５に示すように、撮影レンズＬＳが合焦位置に存在する場合には、或る点Ｐ１からの光は、撮影レンズＬＳを通過した後に点ＦＰａに結像する。詳細には、或る点Ｐ１からの光は、撮影レンズＬＳの様々な部分を通過した後、再び点ＦＰａに集まる。例えば、図５において、撮影レンズＬＳの光軸ＬＸの下側を通過した光束ＬＤと、撮影レンズＬＳの光軸ＬＸの上側を通過した光束ＬＵとは、いずれも点ＦＰａに到達する。このとき、光束ＬＤは、コンデンサレンズ２６ａ、絞りマスク２６ｂおよびセパレータレンズ２６ｃを通過して、ＣＣＤ領域２５ｂの位置ＱＡ１に集光される。また、光束ＬＵは、コンデンサレンズ２６ａ、絞りマスク２６ｂおよびセパレータレンズ２６ｃを通過して、ＣＣＤ領域２５ｂの位置ＱＢ１に集光される。このように、セパレータレンズ２６ｃ等によって、光束ＬＤ，ＬＵは、互いに異なる位置ＱＡ１，ＱＢ１に分離して集光される。このとき、位置ＱＡ１と位置ＱＢ１との距離Ｄ１は、予め定められた距離（適正値）Ｄ０に一致する。
【００５３】
また、実際には、位置Ｐ１以外の点（位置Ｐ１の近傍の点）からの光も、同様にして、位置ＱＡ１および位置ＱＢ１の近傍に到達する。その結果、図８に示すように、位置ＱＡ１の周辺および位置ＱＢ１の周辺にそれぞれ像ＳＡ，ＳＢが形成される。像ＳＡは、撮影レンズＬＳの下側を通過して位置ＱＡ１付近に到達した被写体像であり、像ＳＢは、撮影レンズＬＳの上側を通過して位置ＱＢ１付近に到達した被写体像である。図８においては、横軸はＣＣＤ領域２５ｂの位置ｚ（あるいはｘ）を表しており、縦軸は各位置ｚ（あるいはｘ）における画素値Ｖを表している。
【００５４】
次に、図６に示すように、撮影レンズＬＳが前ピン位置に存在する場合には、或る点Ｐ１からの光は、撮影レンズＬＳを通過した後に点ＦＰａよりも前側（被写体側）の位置ＦＰｂに結像する。このとき、図６において、撮影レンズＬＳの光軸ＬＸの下側を通過した光束ＬＤは、コンデンサレンズ２６ａ、絞りマスク２６ｂおよびセパレータレンズ２６ｃを通過して、位置ＱＡ２に集光される。また、撮影レンズＬＳの光軸の上側を通過した光束ＬＵは、コンデンサレンズ２６ａ、絞りマスク２６ｂおよびセパレータレンズ２６ｃを通過して、位置ＱＢ２に集光される。このとき、位置ＱＡ２と位置ＱＢ２との距離Ｄ２は、予め定められた距離Ｄ０よりも小さくなる。
【００５５】
また、実際には、位置Ｐ１以外の点（位置Ｐ１の近傍の点）からの光も、同様にして、位置ＱＡ１および位置ＱＢ１の近傍に到達する。その結果、図９に示すように、位置ＱＡ１の周辺および位置ＱＢ１の周辺にそれぞれ像ＳＡ，ＳＢが形成される。前ピン状態における像ＳＡ，ＳＢ（図９）は、合焦状態における像ＳＡ，ＳＢ（図８）と比較して、（図の白矢印の向きに）互いに近接した位置に形成される。
【００５６】
さらに、図７に示すように、撮影レンズＬＳが後ピン位置に存在する場合には、或る点Ｐ１からの光は、撮影レンズＬＳを通過した後に点ＦＰａよりも後ろの位置ＦＰｃに結像する。このとき、図７において、撮影レンズＬＳの光軸ＬＸの下側を通過した光束ＬＤは、コンデンサレンズ２６ａ、絞りマスク２６ｂおよびセパレータレンズ２６ｃを通過して、位置ＱＡ３に集光される。また、撮影レンズＬＳの光軸ＬＸの上側を通過した光束ＬＵは、コンデンサレンズ２６ａ、絞りマスク２６ｂおよびセパレータレンズ２６ｃを通過して、位置ＱＢ３に集光される。このとき、位置ＱＡ３と位置ＱＢ３との距離Ｄ３は、予め定められた距離Ｄ０よりも大きくなる。
【００５７】
また、実際には、位置Ｐ１以外の点（位置Ｐ１の近傍の点）からの光も、同様にして、位置ＱＡ１および位置ＱＢ１の近傍に到達する。その結果、図１０に示すように、位置ＱＡ１の周辺および位置ＱＢ１の周辺にそれぞれ像ＳＡ，ＳＢが形成される。後ピン状態における像ＳＡ，ＳＢ（図１０）は、合焦状態における像ＳＡ，ＳＢ（図８）と比較して、（図の白矢印の向きに）互いに離反した位置に形成される。
【００５８】
前ピン状態あるいは後ピン状態における合焦状態からのずれ量は、例えば、次のような相関演算を用いることによって求められる。具体的には、式（１）に示す関数Ｆ（ｋ）の値を各変数ｋに対して求め、当該関数Ｆ（ｋ）を最小化する値ｋを求めればよい。
【００５９】
【数１】
2009139724.tif 000003
【００６０】
なお、値ＶＡｉは上側の光像ＳＡの位置ｉにおける画素値を表し、値ＶＢｊは下側の光像ＳＢの位置ｊにおける画素値を表す（図８参照）。また、座標軸ｊは、座標軸ｉと同じ方向（図の横方向）に設定されているが、座標軸ｉに対して距離Ｄ０右側にオフセットされて設定されている。値Ｎは、式（１）における差分総和の算出対象となる画素の数を表す。また、値ｋは、両光像ＳＡ，ＳＢの相互間のずれ量を表す。当該値ｋは、合焦状態からのずれ量に相当する。
【００６１】
合焦状態においては、ｊ＝ｉ、すなわちｋ＝０のときに、関数Ｆ（ｋ）は最小化される。また、理想的にはＦ（ｋ）＝０となる。
【００６２】
一方、前ピン状態あるいは後ピン状態においては、ｋが０（ゼロ）以外の値のときに、関数Ｆ（ｋ）が最小化される。値ｋの（正負の）符号は、後ピン状態であるか前ピン状態であるかを示しており、値ｋの絶対値は合焦状態からのずれの程度を示している。
【００６３】
そこで、値ｋとフォーカスレンズの合焦位置への移動量との関係を予め求めておき、関数Ｆ（ｋ）を最小化する値ｋを求め、さらに当該値ｋに対応するフォーカスレンズの移動量を求めて、フォーカスレンズを移動させる。これによれば、フォーカスレンズを合焦位置に移動させることが可能である。
【００６４】
位相差ＡＦは、以上のような原理に基づいて実行される。
【００６５】
＜６．ＡＦモジュールのブレ補正＞
ところで、手振れ等に起因して撮像装置１にブレが生じている場合には、ＡＦセンサ２５のＣＣＤ領域２５ｂにおける所定の露光時間内にも被写体像が移動する。したがって、上記のＡＦセンサ２５のＣＣＤ領域２５ｂ上においても像がぶれ、像ＳＡ，ＳＢのコントラストが低下する。最悪の状況としては、コントラストが完全に無くなり上述の値ｋを求めることが出来なくなる状況が想定される。また、最悪の状況が回避されたとしても、コントラストが低下することによって上述の値ｋの正確性が低下することがある。すなわち、位相差ＡＦの精度が低下してしまうことがある。
【００６６】
そこで、この実施形態においては、撮像装置１におけるブレを打ち消すように、上述のブレ補正機構２７を用いてＡＦモジュール２０を駆動する。より詳細には、レリーズボタン１１が半押し状態Ｓ１にされて撮影準備指令ＤＲ１が付与されると、撮像装置１は、当該撮影準備指令ＤＲ１に応答してＡＦモジュール２０を駆動する。
【００６７】
このような駆動を行うことによれば、撮像装置１におけるブレ（手振れ等）の影響が軽減され、ＡＦセンサ２５のＣＣＤ領域２５ｂには、明瞭な光像ＳＡ，ＳＢが形成される。したがって、上述のような光像ＳＡ，ＳＢのコントラスト低下に起因する位相差ＡＦ精度の低下を抑制することが可能である。
【００６８】
具体的には、撮像装置１は、ＡＦモジュール２０を、ＡＦセンサ２５における被写体像の受光面に平行な面内において駆動する。
【００６９】
詳細には、撮像装置１は、ブレ補正機構２７のＺ方向の駆動機構（アクチュエータ２２ｂ等）によりＡＦモジュール２０をＺ方向に駆動する。より詳細には、図１１の上面図に示すように、ブレ検出センサ７９によって検出されたＹ方向（矢印ＡＹの向き）のブレを打ち消すように、ＡＦモジュール２０がＺ方向（矢印ＢＺの向き）に駆動される。ここにおいて、ブレ検出センサ７９によって検出されたＹ方向（矢印ＡＹの向き）のブレは、ＡＦモジュール２０のＺ方向に現れる。したがって、ＡＦモジュール２０をＺ方向に駆動することによって、撮像装置１のＹ方向のブレの影響を軽減することができる。なお、ここでは、サブミラー６２等によって被写体像が反射され、被写体像の進行方向が（略直角に）変化しているため、撮像装置１におけるブレ方向（Ｙ方向）とＡＦモジュール２０におけるブレ方向（Ｚ方向）とが異なっている。
【００７０】
また、撮像装置１は、ブレ補正機構２７のＸ方向の駆動機構（アクチュエータ２２ａ等）によりＡＦモジュール２０をＸ方向に駆動する。より詳細には、図１２の上面図に示すように、ブレ検出センサ７９によって検出されたＸ方向（矢印ＡＸの向き）のブレを打ち消すように、ＡＦモジュール２０がＸ方向（矢印ＢＸの向き）に駆動される。ここにおいて、ブレ検出センサ７９によって検出されたＸ方向（矢印ＡＸの向き）のブレは、ＡＦモジュール２０のＸ方向に現れる。したがって、ＡＦモジュール２０をＸ方向に駆動することによって、撮像装置１のＸ方向のブレの影響を軽減することができる。
【００７１】
このように、撮像装置１は、ＡＦモジュール２０をＸ方向およびＺ方向の双方に駆動して、ブレ検出センサ７９により検出されたＸ方向およびＹ方向のブレ、換言すればＡＦモジュール２０上に現れるＸ方向およびＺ方向のブレを補正する。
【００７２】
＜７．方向限定駆動＞
また、上記においては、説明の簡略化のため、所定方向（Ｚ方向あるいはＸ方向）に伸びる単一のＣＣＤ領域２５ｂがＡＦセンサ２５に設けられているものとして説明を行っている。しかしながら、実際には、図１３に示すように、ＡＦセンサ２５には、複数のＣＣＤ領域２５ｂ（アイランド領域あるいは単に「アイランド」とも称する）が設けられることが多い。
【００７３】
図１３は、ＡＦモジュール２０のＡＦセンサ２５を上方から見た図である。図１３においては、複数のアイランドＲ１〜Ｒ８を備えるＡＦセンサ２５が示されている。また、これらの複数のアイランドは、Ｚ方向（垂直方向）に光を分離して位相差ＡＦを実行する垂直方向アイランドＲ１、Ｒ２，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８と、Ｘ方向（水平方向）に光を分離して位相差ＡＦを実行する水平方向アイランドＲ３，Ｒ４とに大別される。垂直方向アイランドに関しては、垂直方向に関する位相差検出信号が生成され、水平方向アイランドに関しては、水平方向に関する位相差検出信号が生成される。なお、図示を省略するが、各アイランドに関して、コンデンサレンズ、絞りマスク、およびセパレータレンズ等がそれぞれ適宜に設けられている。
【００７４】
そして、これらの複数のアイランドＲ１〜Ｒ８においては、それぞれ、独立に位相差ＡＦが実行可能である。実際のＡＦ動作においては、複数のアイランドの中から１つまたは複数のアイランドが選択され、選択されたアイランドに関するＡＦ動作が実行される。
【００７５】
ところで、上記においては、アクチュエータ２２ａおよびアクチュエータ２２ｂの双方を用いて、Ｘ方向およびＺ方向の双方にＡＦモジュール２０を駆動する場合を例示したが、これに限定されない。
【００７６】
例えば、ＡＦモジュール２０における所定方向に関する位相差検出信号を用いて合焦制御が実行される場合には、ＡＦモジュール２０を所定方向にのみ駆動するようにしてもよい。これによれば、駆動方向を限定することによって、電力消費を低減することができる。
【００７７】
具体的には、複数のＡＦ用アイランドのうち、垂直方向アイランド（Ｚ方向アイランド）のみを用いて位相差ＡＦを行う場合には、アクチュエータ２２ａを駆動することなく、アクチュエータ２２ｂを用いてＡＦモジュール２０をＺ方向にのみ駆動するようにしてもよい。これによれば、アクチュエータ２２ａが駆動されないので、アクチュエータ２２ａの駆動に要する電力が不要になり、電力消費を低減することができる。
【００７８】
同様に、複数のＡＦ用アイランドのうち、水平方向アイランド（Ｘ方向アイランド）のみを用いて位相差ＡＦを行う場合には、アクチュエータ２２ｂを駆動することなく、アクチュエータ２２ａを用いてＡＦモジュール２０をＸ方向にのみ駆動するようにしてもよい。これによれば、アクチュエータ２２ｂが駆動されないので、アクチュエータ２２ｂの駆動に要する電力が不要になり、電力消費を低減することができる。
【００７９】
＜８．その他＞
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
【００８０】
たとえば、上記実施形態においては、アクチュエータ７２ａ，７２ｂとしてＳＩＤＭを用いる場合を例示したが、これに限定されない。例えば、超音波モータなどのその他の駆動源を用いるようにしてもよい。
【００８１】
また、上記実施形態においては、撮影開始指令ＤＲ２に応答して、撮像素子５が駆動される場合を例示したが、これに限定されない。例えば、撮影準備指令ＤＲ１に応答して、撮像素子５が駆動されるようにしてもよい。詳細には、レリーズボタン１１が半押し状態Ｓ１にされて撮影準備指令ＤＲ１が付与されたことに応答して、撮像素子５およびＡＦモジュール２０の駆動が開始されるようにしてもよい。また、その後、レリーズボタン１１が全押し状態Ｓ２にされて撮影開始指令ＤＲ２が付与され、本撮影画像の撮影動作（露光動作）が終了すると、撮像素子５およびＡＦモジュール２０の駆動を終了すればよい。
【００８２】
また、上記実施形態においては、被写体像の進行方向が略直角に変化し、撮像装置１におけるブレ方向（Ｙ方向）とＡＦモジュール２０におけるブレ方向（Ｚ方向）とが略直角となるようにＡＦモジュール２０が配置される場合を想定した。この場合には、撮影画像内での所定のブレ方向である「Ｙ方向」のブレを打ち消すように、ＡＦモジュール２０が、「Ｚ方向」に駆動される。なお、この「Ｚ方向」は、ＡＦセンサ２５の受光面に平行な面内において、撮影画像内での所定のブレ方向（「Ｙ方向」）に対応する方向である、とも表現される。
【００８３】
しかしながら、これに限定されず、ＡＦモジュール２０は、撮像素子５の配置の向きとＡＦモジュール２０の配置の向きとに応じて、当該ブレを打ち消すように駆動されればよい。すなわち、ＡＦモジュール２０は、当該受光面に平行な面内において、撮影画像内でのずれ方向に対応する方向に駆動されればよい。例えば、撮像素子５（撮像素子５の受光面）とＡＦモジュール２０（ＡＦセンサ２５の受光面）とが、平行且つ同じ向きに配置されるときには、ＡＦモジュール２０は、撮像素子５におけるブレ方向（Ｙ方向）のブレを打ち消すように、Ｙ方向に駆動されればよい。
【００８４】
また、上記実施形態においては、撮像装置１のブレを検出するブレ検出センサ７９として、角速度センサ（ジャイロセンサ）を利用する場合を例示したが、これに限定されない。
【００８５】
例えば、図１４に示すように、カメラ本体部２内の上部空間等にライブビュー用の撮像素子１５が設けられている場合には、当該ライブビュー用の撮像素子１５によってブレを検出するようにしてもよい。撮像素子１５は、上述の撮像素子５と同様の構成を備える。
【００８６】
具体的には、ライブビュー用の撮像素子１５によって微小時間間隔で取得された時系列の複数の撮影画像（「ライブビュー画像」とも称する）に対する画像処理を行って、画像に生じている「ブレ」を検出するようにしてもよい。より詳細には、２枚の画像の撮影可能領域内での同一領域のずれを差分処理等を利用して検出するようにしてもよい。すなわち、複数の画像を利用した「電子式ブレ検出」を行うようにしてもよい。
【００８７】
また、上記実施形態においては、撮像素子５を駆動することによって撮像装置１におけるブレを補正する場合を例示したが、これに限定されず、他方式のブレ補正を行うようにしてもよい。例えば、ブレ検出センサ７９等によって検出されたブレが打ち消されるように、時系列で取得された複数の画像（ライブビュー画像）が合成された合成画像を生成し、当該合成画像を撮影画像として得るブレ補正を行うようにしてもよい。すなわち、いわゆる「電子式」のブレ補正を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】撮像装置の外観構成を示す斜視図である。
【図２】撮像装置の内部構成を示す概略図である。
【図３】撮像素子を駆動するブレ補正機構の概略構成を示す図である。
【図４】ＡＦモジュールを駆動するブレ補正機構の概略構成を示す図である。
【図５】位相差ＡＦの原理を示す図である（合焦状態）。
【図６】位相差ＡＦの原理を示す図である（前ピン状態）。
【図７】位相差ＡＦの原理を示す図である（後ピン状態）。
【図８】合焦状態における分割光の各像を示す図である。
【図９】前ピン状態における分割光の各像を示す図である。
【図１０】後ピン状態における分割光の各像を示す図である。
【図１１】ＡＦモジュールの駆動方向を示す上面図である。
【図１２】ＡＦモジュールの別の駆動方向を示す上面図である。
【図１３】ＡＦセンサの上面図である。
【図１４】変形例に係る撮像装置の内部構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００８９】
１  撮像装置
２  カメラ本体部
３  撮影レンズユニット
５，１５  撮像素子
６  ミラー機構
７  （撮像素子に関する）ブレ補正機構
６１  主ミラー
６２  サブミラー
１１  レリーズボタン
２０  ＡＦモジュール
２５  ＡＦセンサ
２７  （ＡＦモジュールに関する）ブレ補正機構
【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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