焦点検出装置およびそれを備えた撮像装置
【課題】焦点検出を良好に行うことのできる焦点検出装置を提供すること。
【解決手段】光学系の像面内に設定された焦点検出位置に対応して設けられた複数対の受光素子列と、前記複数対の受光素子列の出力に基づいて、前記焦点検出位置に対して、前記光学系による像面のずれ量を検出する検出手段と、前記光学系による像のうち特定の対象の像を認識する認識手段と、を備え、前記検出手段は、前記認識手段によって認識された像の像面内の位置と、前記複数対の受光素子列を構成する各受光素子列の像面内の位置とが重なっているか否かに基づいて、前記ずれ量の検出に用いる受光素子列の優先度を決定することを特徴とする焦点検出装置。
【解決手段】光学系の像面内に設定された焦点検出位置に対応して設けられた複数対の受光素子列と、前記複数対の受光素子列の出力に基づいて、前記焦点検出位置に対して、前記光学系による像面のずれ量を検出する検出手段と、前記光学系による像のうち特定の対象の像を認識する認識手段と、を備え、前記検出手段は、前記認識手段によって認識された像の像面内の位置と、前記複数対の受光素子列を構成する各受光素子列の像面内の位置とが重なっているか否かに基づいて、前記ずれ量の検出に用いる受光素子列の優先度を決定することを特徴とする焦点検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦点調節装置およびそれを備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光学系の像面内に設定された複数の焦点検出位置に対する焦点状態を、位相差検出方式により検出する技術が行われている。このような技術において、焦点状態の検出の対象とする特定被写体を認識し、認識した特定被写体位置に対応する焦点検出位置において、焦点状態の検出を行い、検出した焦点状態に基づいて、焦点調節を行なう技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９８９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術においては、通常、複数の焦点検出位置のそれぞれに対して、位相差検出方式により焦点検出を行うための一対の受光素子列が複数設けられており、認識した特定被写体を捕捉している焦点検出位置に対応する複数対の受光素子列からの出力に基づいて、焦点検出が行われている。しかしながら、上記従来技術においては、認識した特定被写体の位置によっては、焦点検出位置に対応して設けられた複数対の受光素子列のうち一部の受光素子列のみと重なった状態となる場合もあるが、このような場合でも、認識した特定被写体と重ならない位置にある受光素子列の出力も用いて焦点検出演算が行われてしまうため、該受光素子列からの出力の影響により、焦点検出が適切に行われない場合があるという課題があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、焦点検出を良好に行うことのできる焦点検出装置を提供することにある。
【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、この符号は本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]本発明の焦点検出装置は、光学系の像面内に設定された焦点検出位置に対応して設けられた複数対の受光素子列（Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２）と、前記複数対の受光素子列の出力に基づいて、前記焦点検出位置に対して、前記光学系による像面のずれ量を検出する検出手段（１７０）と、前記光学系による像のうち特定の対象の像を認識する認識手段（１７０）と、を備え、前記検出手段は、前記認識手段によって認識された像の像面内の位置と、前記複数対の受光素子列を構成する各受光素子列の像面内の位置とが重なっているか否かに基づいて、前記ずれ量の検出に用いる受光素子列の優先度を決定することを特徴とする。
【０００８】
[２]本発明の焦点検出装置において、前記検出手段（１７０）が、前記複数対の受光素子列（Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２）のうち、前記認識手段によって認識された像の像面内の位置と重なる位置にある受光素子列を、前記認識手段によって認識された像の像面内の位置と重ならない位置にある受光素子列と比較して、前記ずれ量の検出に用いる際の優先度を高く設定するように構成することができる。
【０００９】
[３]本発明の焦点検出装置において、前記検出手段（１７０）が、前記複数対の受光素子列（Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２）のうち、少なくとも二対の受光素子列の出力に基づいて、前記ずれ量の検出を行うように構成することができる。
【００１０】
[４]本発明の焦点検出装置において、前記検出手段（１７０）が、前記複数対の受光素子列（Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２）のうち、並び方向が同じである少なくとも二対の受光素子列の出力に基づいて、前記ずれ量の検出を行うように構成することができる。
【００１１】
[５]本発明の焦点検出装置において、前記複数対の受光素子列（Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２）による受光条件を制御する受光素子列制御手段をさらに備え、前記受光素子列制御手段（１６２）が、前記認識手段（１７０）によって認識された像の像面内の位置と、前記複数対の受光素子列を構成する各受光素子列の像面内の位置とが重なっているか否かに基づいて、前記受光条件を決定する際における、受光素子列の優先度を決定するように構成することができる。
【００１２】
[６]本発明の焦点検出装置において、前記受光素子列制御手段が、前記複数対の受光素子列（Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２）のうち、前記認識手段（１７０）によって認識された像の像面内の位置と重なる位置にある受光素子列からの出力に基づいて、前記受光条件を決定するように構成することができる。
【００１３】
[７]本発明の焦点検出装置において、前記焦点検出位置が、前記光学系の像面内に複数設定されており、かつ、前記複数対の受光素子列（Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２）が、各前記焦点検出位置に対応して、それぞれ設けられているように構成することができる。
【００１４】
[８]本発明の撮像装置は、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】
【００１５】
本発明の焦点検出装置によれば、焦点検出を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本実施形態に係る一眼レフデジタルカメラ１を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示す焦点検出モジュールを示す図である。
【図３】図３は、撮影光学系の撮影画面内に設定された複数の焦点検出エリアの配置例を示す図である。
【図４】図４は、本実施形態における、撮影光学系の撮影画面内における、ラインセンサ対の配置例を示す図である。
【図５】図５は、本実施形態に係るカメラの動作を示すフローチャートである。
【図６】図６は、本実施形態に係る追尾制御初期処理を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本実施形態に係る追尾演算処理を示すフローチャートである。
【図８】図８（Ａ）〜図８（Ｄ）は、追尾被写体領域と、各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２による検出領域との重なり方の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下においては、本発明を一眼レフデジタルカメラに適用した実施形態を図面に基づいて説明する。ただし本発明は、銀塩フィルムカメラなどのその他の撮像装置にも適用することができる。
【００１８】
図１は、本実施形態に係る一眼レフデジタルカメラ１を示すブロック図であり、本発明の焦点検出装置および撮像装置に関する構成以外のカメラの一般的構成については、その図示と説明を一部省略する。
【００１９】
本実施形態の一眼レフデジタルカメラ１（以下、単にカメラ１という。）は、カメラボディ１００とレンズ鏡筒２００とを備え、カメラボディ１００とレンズ鏡筒２００とは着脱可能に結合されている。本実施形態のカメラ１においては、レンズ鏡筒２００は、撮影目的などに応じて、交換可能となっている。
【００２０】
レンズ鏡筒２００には、レンズ２１１，２１２，２１３、および絞り２２０を含む撮影光学系が内蔵されている。
【００２１】
フォーカスレンズ２１２は、レンズ鏡筒２００の光軸Ｌ１に沿って移動可能に設けられ、エンコーダ２６０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２３０によってその位置が調節される。
【００２２】
このフォーカスレンズ２１２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２００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２１２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２３０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２１２が光軸Ｌ１に沿って直進移動することになる。なお、レンズ鏡筒２００にはフォーカスレンズ２１２以外のレンズ２１１，２１３が設けられているが、ここではフォーカスレンズ２１２を例に挙げて本実施形態を説明する。
【００２３】
上述したようにレンズ鏡筒２００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２１２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２３０がレンズ鏡筒２００に設けられている。フォーカスレンズ駆動モータ２３０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２３０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２１２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２３０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２１２は光軸Ｌ１の逆方向へ直進移動することになる。
【００２４】
フォーカスレンズ２１２の位置はエンコーダ２６０によって検出される。既述したとおり、フォーカスレンズ２１２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２００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。
【００２５】
本実施形態のエンコーダ２６０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。
【００２６】
フォーカスレンズ２１２は、上述した回転筒の回転によってカメラボディ１００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２６０で検出されたフォーカスレンズ２１２の現在位置情報は、レンズ制御部２５０を介して後述するカメラ制御部１７０へ送出される。そして、この情報に基づいて演算されたフォーカスレンズ２１２の駆動量Δｄが、レンズ駆動制御部１６５からレンズ制御部２５０を介して送出され、これに基づいて、フォーカスレンズ駆動モータ２３０は駆動する。
【００２７】
絞り２２０は、上記撮影光学系を通過して、カメラボディ１００に備えられた撮像素子１１０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２２０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適切な開口径が、カメラ制御部１７０からレンズ制御部２５０を介して送出されることにより行われる。また、カメラボディ１００に設けられた操作部１５０によるマニュアル操作により、設定された開口径がカメラ制御部１７０からレンズ制御部２５０に入力される。絞り２２０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２５０で現在の開口径が認識される。
【００２８】
一方、カメラボディ１００は、被写体からの光束を撮像素子１１０、ファインダ１３５、測光センサ１３７および焦点検出モジュール１６１へ導くためのミラー系１２０を備える。このミラー系１２０は、回転軸１２３を中心にして被写体の観察位置と撮影位置との間で所定角度だけ回転するクイックリターンミラー１２１と、このクイックリターンミラー１２１に軸支されてクイックリターンミラー１２１の回動に合わせて回転するサブミラー１２２とを備える。図１においては、ミラー系１２０が被写体の観察位置にある状態を実線で示し、被写体の撮影位置にある状態を二点鎖線で示す。
【００２９】
ミラー系１２０は、被写体の観察位置にある状態では光軸Ｌ１の光路上に挿入される一方で、被写体の撮影位置にある状態では光軸Ｌ１の光路から退避するように回転する。
【００３０】
クイックリターンミラー１２１はハーフミラーで構成され、被写体の観察位置にある状態では、被写体からの光束（光軸Ｌ１）の一部の光束（光軸Ｌ２，Ｌ３）を当該クイックリターンミラー１２１で反射してファインダ１３５および測光センサ１３７へ導き、一部の光束（光軸Ｌ４）を透過させてサブミラー１２２へ導く。これに対して、サブミラー１２２は全反射ミラーで構成され、クイックリターンミラー１２１を透過した光束（光軸Ｌ４）を焦点検出モジュール１６１へ導く。
【００３１】
したがって、ミラー系１２０が観察位置にある場合は、被写体からの光束（光軸Ｌ１）はファインダ１３５、測光センサ１３７および焦点検出モジュール１６１へ導かれ、撮影者により被写体が観察されるとともに、露出演算やフォーカスレンズ２１２の焦点調節状態の検出が実行される。そして、撮影者がレリーズボタン（不図示）を全押しするとミラー系１２０が撮影位置に回動し、被写体からの光束（光軸Ｌ１）は全て撮像素子１１０へ導かれ、撮影した画像データを図示しないメモリに保存する。
【００３２】
クイックリターンミラー１２０で反射された被写体からの光束は、撮像素子１１０と光学的に等価な面に配置された焦点板１３１に結像し、ペンタプリズム１３３と接眼レンズ１３４とを介して観察可能になっている。このとき、透過型液晶表示器１３２は、焦点板１３１上の被写体像に焦点検出エリアマークなどを重畳して表示するとともに、被写体像外のエリアにシャッター速度、絞り値、撮影枚数などの撮影に関する情報を表示する。これにより、撮影者は、撮影準備状態において、ファインダ１３５を通して被写体およびその背景ならびに撮影関連情報などを観察することができる。
【００３３】
測光センサ１３７は、二次元カラーＣＣＤイメージセンサなどで構成され、撮影の際の露出値を演算するため、撮影画面を複数の領域に分割して領域ごとの輝度に応じた測光信号を出力する。また、測光センサ１３７は、被写体認識用の撮像素子も兼ねており、撮影光学系により焦点板１３１上に結像された被写体像を電気信号に変換して画像信号を出力する。測光センサ１３７で検出された信号はカメラ制御部１７０へ出力され、自動露出制御および被写体認識処理に用いられる。
【００３４】
焦点検出モジュール１６１は、被写体光を用いた位相差検出方式による自動合焦制御を実行するための焦点検出素子であり、サブミラー１２２で反射した光束（光軸Ｌ４）の撮像素子１１０の撮像面と光学的に等価な位置に固定されている。
【００３５】
図２は、図１に示す焦点検出モジュール１６１の構成例を示す図である。本実施形態の焦点検出モジュール１６１は、コンデンサレンズ１６１ａ、一対の開口が形成された絞りマスク１６１ｂ、一対の再結像レンズ１６１ｃおよび一対のラインセンサ１６１ｄを有し、フォーカスレンズ２１２の射出瞳の異なる一対の領域を通る一対の光束をラインセンサ１６１ｄで受光して得られる一対の像信号の位相ずれを周知の相関演算によって求めることにより焦点調節状態を検出する。
【００３６】
そして、図２に示すように被写体Ｐが撮像素子１１０の等価面（予定結像面）１６１ｅで結像すると合焦状態となるが、フォーカスレンズ２１２が光軸Ｌ１方向に移動することで、結像点が等価面１６１ｅより被写体側にずれたり（前ピンと称される）、カメラボディ１００側にずれたりすると（後ピンと称される）、ピントずれの状態となる。
【００３７】
なお、被写体Ｐの結像点が等価面１６１ｅより被写体側にずれると、一対のラインセンサ１６１ｄで検出される一対の像信号の間隔Ｗが、合焦状態の間隔Ｗに比べて短くなり、逆に被写体像Ｐの結像点がカメラボディ１００側にずれると、一対のラインセンサ１６１ｄで検出される一対の像信号の間隔Ｗが、合焦状態の間隔Ｗに比べて長くなる。
【００３８】
すなわち、合焦状態では一対のラインセンサ１６１ｄで検出される像信号がラインセンサの中心に対して重なるが、非合焦状態ではラインセンサの中心に対して各像信号がずれる、すなわち位相差が生じるので、この位相差（ずれ量）に応じた量だけフォーカスレンズ２１２を移動させることでピントを合わせる。
【００３９】
ここで、撮影光学系の撮影画面５０内に設定された複数の焦点検出エリアの配置例を図３に示す。図３に示すように、撮影光学系の撮影画面５０内には複数の焦点検出エリアＡＦＰが設定されており、後述するように、焦点検出モジュール１６１には、各焦点検出エリアＡＦＰに対応して、それぞれ４対のラインセンサ１６１ｄが複数備えられており、これにより、各焦点検出エリアＡＦＰにおける像信号を取得できるようになっている。本実施形態では、図３にＡＦＰ１〜ＡＦＰ１１で示すように、１１点の焦点検出エリアＡＦＰが設けられ、それぞれの位置が撮像素子１１０の撮像範囲の所定位置に対応している。なお、焦点検出エリアＡＦＰの個数および配置は、図３に示す態様に限定されるものではない。
【００４０】
図４に、本実施形態における、撮影光学系の撮影画面５０内における、ラインセンサ１６１ｄの配置例を示す。本実施形態においては、図４に示すように、焦点検出モジュール１６１には、各焦点検出エリアＡＦＰに対応して、それぞれ４対のラインセンサ１６１ｄが複数備えられており、これにより、各焦点検出エリアＡＦＰにおける像信号を取得できるようになっている。具体的には、図３に示す焦点検出エリアＡＦＰ２を例示して説明すると、図４に示すように、撮影画面５０内において、焦点検出エリアＡＦＰ２に対応して設けられた４対のラインセンサが、Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２で示される位置に存在している。言い換えると、各対となるラインセンサ１６１ｄの撮影画面５０内における位置（撮影画面５０中における、各対となるラインセンサ１６１ｄが被写体を捕捉可能な位置）が、図４中における、Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２で示される位置に存在しており、これら４対のラインセンサ１６１ｄによって、焦点検出エリアＡＦＰ２における像信号を取得できるようになっている。同様に、焦点検出エリアＡＦＰ２以外のＡＦＰ１，ＡＦＰ３〜ＡＦＰ１１においても、図３、図４に示すように、各焦点検出エリアＡＦＰに対応して、それぞれ４対のラインセンサ１６１ｄが配置されており、これにより、各焦点検出エリアＡＦＰにおける像信号を取得できるようになっている。なお、図４に示す例においては、各焦点検出エリアＡＦＰに対して、４対のラインセンサ１６１ｄが配置されているような例を示したが、ラインセンサ１６１ｄの数は４対に限定されず、任意の数とすることができる。本実施形態においては、以下、これらＨ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２に対応するラインセンサ対を、ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２とする。
【００４１】
また、ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２のうち、並び方向が同じ横方向であるラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２、および並び方向が同じ縦方向であるＶ１，Ｖ２は、それぞれ、その出力を平均処理することにより平均値を求めたり、あるいは、その出力を加算することにより加算値を算出できるように構成されている。
【００４２】
図１に戻り、ＡＦ−ＣＣＤ制御部１６２は、オートフォーカスモードにおいて、焦点検出モジュール１６１のラインセンサ１６１ｄのゲインや蓄積時間を制御するもので、焦点検出モジュール１６１に備えられたラインセンサ１６１ｄにて検出された像信号を、各焦点検出エリアＡＦＰに対応させて読み出し、デフォーカス演算部１６３へ出力する。
【００４３】
デフォーカス演算部１６３は、ＡＦ−ＣＣＤ制御部１６２から送られてきた各焦点検出エリア５１に対応した像信号のずれ量をデフォーカス量ｄｆに変換し、これをレンズ駆動量演算部１６４へ出力する。
【００４４】
レンズ駆動量演算部１６４は、デフォーカス演算部１６３から送られてきたデフォーカス量に基づいて、当該デフォーカス量に応じたレンズ駆動量Δｄを演算し、これをレンズ駆動制御部１６５へ出力する。
【００４５】
レンズ駆動制御部１６５は、レンズ駆動量演算部１６４から送られてきたレンズ駆動量Δｄに基づいて、レンズ制御部２５０を介して、フォーカスレンズ駆動モータ２３０へ駆動指令を送出し、レンズ駆動量Δｄだけフォーカスレンズ２１２を移動させる。
【００４６】
撮像素子１１０は、カメラボディ１００の、被写体からの光束の光軸Ｌ１上であって、レンズ２１１，２１２，２１３を含む撮影光学系の予定焦点面となる位置に設けられ、その前面にシャッター１１１が設けられている。この撮像素子１１０は、複数の光電変換素子が二次元に配列されたものであって、二次元ＣＣＤイメージセンサ、ＭＯＳセンサまたはＣＩＤなどで構成することができる。この撮像素子１１０で光電変換された電気画像信号は、カメラ制御部１７０で画像処理されたのち図示しないメモリに保存される。なお、撮影画像を格納するメモリは内蔵型メモリやカード型メモリなどで構成することができる。
【００４７】
操作部１５０は、シャッターレリーズボタンや撮影者がカメラ１の各種動作モードを設定するための入力スイッチを備えており、連続撮影モードの選択や、自動露出モード／マニュアル露出モードの切換、さらには、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や、また、オートフォーカスモードの中でも、追尾対象となる特定被写体を認識し、追尾するための被写体追尾モードの設定が行えるようになっている。また、シャッターレリーズボタンのスイッチは、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。この操作部１５０により設定されたシャッターレリーズボタンのスイッチＳＷ１，ＳＷ２および各種モードはカメラ制御部１７０へ送信される。
【００４８】
カメラボディ１００にはカメラ制御部１７０が設けられている。カメラ制御部１７０はマイクロプロセッサとメモリなどの周辺部品から構成され、レンズ制御部２５０と電気的に接続され、このレンズ制御部２５０から、レンズ鏡筒２００の焦点調節範囲の情報などを含むレンズ情報を受信するとともに、レンズ制御部２５０へデフォーカス量や絞り制御信号などの情報を送信する。また、カメラ制御部１７０は、上述したように撮像素子１１０から画像情報を読み出すとともに、必要に応じて所定の情報処理を施し、図示しないメモリに出力する。さらに、カメラ制御部１７０は、操作部１５０により、被写体追尾モードが選択されている場合には、測光センサ１３７からの画像信号を受信し、受信した画像信号に基づき、撮影画面５０内に存在する特定被写体を検知し、これを追尾する被写体追尾処理を行う。また、カメラ制御部１７０は、これらに加えて、撮影画像情報の補正やレンズ鏡筒２００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。
【００４９】
次に、本実施形態に係るカメラ１の動作例を説明する。図５〜図７は、本実施形態に係るカメラ１の動作を示すフローチャートである。以下においては、操作部１５０により、被写体追尾モードが選択されている場合における、焦点調節動作について説明する。
【００５０】
まず、ステップＳ１では、カメラ制御部１７０が、撮影者によりシャッターレリーズボタンの半押し（第１スイッチＳＷ１のオン）がされたかどうかを判断し、第１スイッチＳＷ１がオンした場合はステップＳ２へ進み、第１スイッチＳＷ１がオンしていない場合はステップＳ１で待機する。
【００５１】
ステップＳ２では、図６に示す追尾制御初期処理が実行されたか否かの判定が行なわれる。追尾制御初期処理が実行されていない場合には、ステップＳ３に進み、追尾制御初期処理が行われる。一方、追尾制御初期処理が既に行実行されている場合には、ステップＳ４に進む。たとえば、第１スイッチＳＷ１がオンした直後においては、追尾制御初期処理が実行されていないと判断され、ステップＳ３に進む。
【００５２】
ステップＳ２において、追尾制御初期処理が実行されていないと判断された場合には、ステップＳ３に進み、図６に示す追尾制御初期処理が実行される。具体的には、まず、図６に示すステップＳ３０１において、測光センサ１３７により被写体追尾用の初期画像の取得が行なわれる。
【００５３】
次いで、ステップＳ３０２では、カメラ制御部１７０により、測光センサ１３７により取得された追尾初期画像中において、特定被写体（たとえば、人物の顔など）が存在する焦点検出エリアＡＦＰの位置に対応する位置の画像を、被写体色情報（色情報および輝度情報）として記憶する処理が行なわれる。
【００５４】
ステップＳ３０３では、カメラ制御部１７０により、特定被写体が存在する焦点検出エリアＡＦＰの位置周辺部において、ステップＳ３０２で記憶した被写体色情報と同様の色情報を示す同色情報領域を検出する処理が行われる。
【００５５】
ステップＳ３０４では、カメラ制御部１７０により、ステップＳ３０３において検出された同色情報領域を、初期の追尾被写体領域に設定する処理が行なわれる。
【００５６】
ステップＳ３０５では、カメラ制御部１７０により、追尾初期画像中の追尾被写体領域の画像を次回の追尾処理に用いるテンプレート画像として、記憶する処理が行なわれる。
【００５７】
そして、ステップＳ３０６では、カメラ制御部１７０により、ステップＳ３０４で設定した追尾被写体領域を中心に前後左右に所定画素（たとえば、２画素）ずつ拡大した領域を探索領域に設定する処理が行なわれる。以上のようにして、追尾制御初期処理が実行される。
【００５８】
一方、図５に示すステップＳ２において、上述した追尾制御初期処理が実行されていると判断された場合には、ステップＳ４に進み、図７に示す追尾演算処理が実行される。具体的には、まず、図７に示すステップＳ４０１において、測光センサ１３７により被写体追尾用の画像の取得が行なわれる。
【００５９】
次いで、ステップＳ４０２において、カメラ制御部１７０により、追尾画像の探索領域から、カメラ制御部１７０に記憶されたテンプレート画像と同じサイズの領域を順次切り出し、切り出した画像とテンプレート画像とについて、対応する画素ごとに画像情報（色情報および輝度情報）の差分を算出し、全画素に対する差分の総和を求める処理が行なわれる。
【００６０】
次いで、ステップＳ４０３では、カメラ制御部１７０は、画像情報の差分の総和が最も小さい切り出し画像を選択し、選択した切り出し画像の領域を新しい追尾被写体領域に設定する。なお、ここで、新たに設定した追尾被写体領域の画像を新たなテンプレート画像として設定するように構成してもよい。
【００６１】
ステップＳ４０４では、カメラ制御部１７０により、ステップＳ４０３で設定した追尾被写体領域を中心に前後左右に所定画素（たとえば、２画素）ずつ拡大した領域を探索領域に設定する処理が行なわれる。以上のようにして、追尾演算処理が実行される。
【００６２】
次いで、ステップＳ５では、カメラ制御部１７０により、上述したステップＳ３０４またはステップＳ４０３で設定された追尾被写体領域と、各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２による検出領域との重なりを検出する処理が行われる。以下においては、図３に示す各焦点検出エリアＡＦＰのうち、上述したステップＳ３０４またはステップＳ４０３で設定された追尾被写体領域と重なっている焦点検出エリアＡＦＰを、被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊとして説明する。ここで、図８（Ａ）〜図８（Ｄ）は、追尾被写体領域と、各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２による検出領域との重なり方の一例を示す図である。なお、図８（Ａ）〜図８（Ｄ）においては、追尾被写体領域の一例として、矩形状の領域を例示して示したが、このような形状に特に限定されるものではない。
【００６３】
たとえば、図８（Ａ）に示す場面においては、カメラ制御部１７０は、追尾被写体領域と、被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊに対応して設けられた全てのラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２とが重なっていると判断する。一方、図８（Ｂ）に示す場面においては、カメラ制御部１７０は、被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊに対応して設けられた各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２のうち、ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１のみが追尾被写体領域と重なっており、ラインセンサ対Ｖ２については、追尾被写体領域と重なっていないと判断する。また、図８（Ｃ）に示す場面においては、カメラ制御部１７０は、被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊに対応する各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２のうち、ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２のみが追尾被写体領域と重なっており、ラインセンサ対Ｖ１，Ｖ２については、追尾被写体領域と重なっていないと判断する。さらに、図８（Ｄ）に示す場面においては、カメラ制御部１７０は、焦点検出エリアＡＦＰに対応して設けられた各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２のうち、ラインセンサ対Ｈ１のみが追尾被写体領域と重なっており、ラインセンサ対Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２については、追尾被写体領域と重なっていないと判断する。このように、ステップＳ５では、カメラ制御部１７０は、追尾被写体領域と、各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２による検出領域との重なりを検出する。なお、図８（Ａ）〜図８（Ｄ）においては、各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２による検出領域のうち、追尾被写体領域と重なっているものについて、ハッチングを付して示した。また、本実施形態では、追尾被写体領域と、各ラインセンサ対の検出領域とがその少なくとも一部において重なっているものについて、これらが重なっていると判断したが、たとえば、重なっている面積が所定面積未満（たとえば、焦点検出が可能であると判断できるような面積未満）である場合には、これらが重なっていないと判断するような構成としてもよい。
【００６４】
次いで、ステップＳ６では、ＡＦ−ＣＣＤ制御部１６２による、焦点検出モジュール１６１のラインセンサ１６１ｄの蓄積時間の設定およびゲインの調整が行なわれ、これに基づいて、ラインセンサ１６１ｄによる電荷の蓄積が行われる。
【００６５】
ここで、本実施形態においては、追尾被写体領域と重なっている焦点検出エリアＡＦＰ（被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊ）に対応する各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２の蓄積時間およびゲインは、上述したステップＳ５の検出結果に基づいて決定される。具体的には、本実施形態では、上述したステップＳ５の検出結果に基づいて、被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊに対応する各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２の蓄積時間およびゲインを設定する際に用いるラインセンサ対の優先度を設定し、設定した優先度に基づいて、蓄積時間およびゲインの設定を行なう。表１に、ラインセンサ対の優先度の設定方法の一例を示す。
【表１】
【００６６】
すなわち、たとえば、図８（Ａ）に示す場面においては、カメラ制御部１７０は、被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊに対応する全てのラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２が追尾被写体領域と重なっているため、全てのラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２について、優先度を「高」に設定する。また、図８（Ｂ）に示す場面においては、カメラ制御部１７０は、ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１のみが追尾被写体領域と重なっており、ラインセンサ対Ｖ２については、追尾被写体領域と重なっていないため、ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１については、優先度を「高」に設定する一方で、ラインセンサ対Ｖ２については、優先度を「低」に設定する。同様に、図８（Ｃ）に示す場面においては、ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２については、優先度を「高」に設定する一方で、ラインセンサ対Ｖ１，Ｖ２については、優先度を「低」に設定し、さらには、図８（Ｄ）に示す場面においては、ラインセンサ対Ｈ１については、優先度を「高」に設定する一方で、ラインセンサ対Ｖ１については、優先度を「低」に設定する。
【００６７】
そして、本実施形態では、たとえば、上記方法にしたがって、各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２のうち、優先度が「高」と設定されたラインセンサ対による出力が適正なものとなるように、追尾被写体領域と重なっている焦点検出エリアＡＦＰに対応する全てのラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２の蓄積時間およびゲインの設定を行なう。具体的には、各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２のうち、優先度が「高」と判断されたラインセンサ対の前回処理時の出力に基づいて、ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２の蓄積時間およびゲインの設定を行なう。すなわち、たとえば、図８（Ｃ）に示す場面においては、ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２のうち、ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２のみの前回処理時の出力に基づいて、被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊに対応する全てのラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２の蓄積時間およびゲインを設定する。
【００６８】
ステップＳ７では、ＡＦ−ＣＣＤ制御部１６２が、ラインセンサ１６１ｄで蓄積された信号情報を、撮影画面５０内に設定された各焦点検出エリアＡＦＰに対応させて読み出し、デフォーカス演算部１６３へ出力する。
【００６９】
ステップＳ８では、デフォーカス演算部１６３により、撮影光学系の撮影画面５０中に設定された各焦点検出エリアＡＦＰについて、位相差検出方式による像ズレ量の演算が行われ、各焦点検出エリアのデフォーカス量ｄｆが算出される。算出されたデフォーカス量ｄｆは、カメラ制御部１７０およびレンズ駆動量演算部１６４に出力される。
【００７０】
ここで、本実施形態においては、追尾被写体領域と重なっている焦点検出エリアＡＦＰ（被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊ）におけるデフォーカス量ｄｆを算出する際には、上述したステップＳ５の検出結果を考慮して算出を行う。具体的には、本実施形態では、上述したステップＳ５の検出結果に基づいて、上述したステップＳ６と同様にして、各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２について優先度を設定し、設定した優先度に基づいて、デフォーカス量ｄｆの算出を行なう。
【００７１】
たとえば、図８（Ａ）に示す場面においては、被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊに対応して設けられた全てのラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２の優先度が「高」に設定されるため、全てのラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２の出力に基づいて、デフォーカス量ｄｆの算出を行なう。具体的には、この図８（Ａ）に示す場面においては、並び方向が同じ横方向であるラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２の出力を、単純平均する処理を行なうとともに、並び方向が同じ縦方向であるラインセンサ対Ｖ１，Ｖ２の出力を、単純平均する処理を行なう。そして、この図８（Ａ）に示す場面においては、得られたラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２の出力の単純平均値およびラインセンサ対Ｖ１，Ｖ２の出力の単純平均値に基づいて、デフォーカス量ｄｆの算出を行なう。
【００７２】
一方、図８（Ｂ）に示す場面においては、ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１については、優先度が「高」に設定される一方で、ラインセンサ対Ｖ２については、優先度が「低」に設定される。そのため、この図８（Ｂ）に示す場面においては、優先度が「高」であるラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１の出力に基づいて、デフォーカス量ｄｆの算出を行なう。具体的には、この図８（Ｂ）に示す場面においては、並び方向が同じ横方向であるラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２の出力を、単純平均する処理を行なう。そして、この図８（Ｂ）に示す場面においては、得られたラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２の出力の単純平均値およびラインセンサ対Ｖ１の出力値に基づいて、デフォーカス量ｄｆの算出を行なう。すなわち、この図８（Ｂ）に示す場面においては、デフォーカス量ｄｆの算出を行なう際には、並び方向が同じ横方向であり、かつ、ともに優先度が「高」に設定されたラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２については出力を単純平均する処理を行ない、得られた単純平気値を用いる一方で、並び方向が縦方向のラインセンサ対Ｖ１，Ｖ２については、ラインセンサ対Ｖ２の優先度が「低」となるため、ラインセンサ対Ｖ２の出力を用いず、ラインセンサ対Ｖ１の出力値のみを用いる。
【００７３】
また、図８（Ｃ）に示す場面においては、ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２については、優先度が「高」に設定される一方で、ラインセンサ対Ｖ１，Ｖ２については、優先度が「低」に設定される。そのため、この図８（Ｃ）に示す場面においては、優先度が「高」であるラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２の出力に基づいて、デフォーカス量ｄｆの算出を行なう。具体的には、この図８（Ｃ）に示す場面においては、並び方向が同じ横方向であるラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２の出力を、単純平均する処理を行なう。そして、この図８（Ｃ）に示す場面においては、得られたラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２の出力の単純平均値に基づいて、デフォーカス量ｄｆの算出を行なう。すなわち、この図８（Ｃ）に示す場面においては、並び方向が同じ横方向であり、かつ、ともに優先度が「高」であるラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２については出力を単純平均する処理を行ない、得られた単純平気値のみを用いて、デフォーカス量ｄｆの算出を行なうものであり、並び方向が縦方向のラインセンサ対Ｖ１，Ｖ２については、いずれも優先度が「低」であるため、これらラインセンサ対Ｖ１，Ｖ２については、デフォーカス量ｄｆの算出には用いない。
【００７４】
さらに、図８（Ｄ）に示す場面においては、ラインセンサ対Ｈ１については、優先度が「高」に設定される一方で、ラインセンサ対Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２については、優先度が「低」に設定される。そのため、この図８（Ｄ）に示す場面においては、優先度が「高」であるラインセンサ対Ｈ１の出力値のみに基づいて、デフォーカス量ｄｆの算出を行なう。すなわち、この図８（Ｄ）に示す場面においては、優先度が「高」であるラインセンサ対Ｈ１の出力値のみを用いて、デフォーカス量ｄｆの算出を行なうものであり、優先度が「低」であるラインセンサ対Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２については、デフォーカス量ｄｆの算出には用いない。
【００７５】
本実施形態では、以上のようにして、被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊにおけるデフォーカス量ｄｆの算出を行なう。なお、上述した例では、並び方向が同じであり、かつ、ともに優先度が「高」であるラインセンサ対について、その出力を単純平均する処理を行なうような構成を例示したが、単純平均処理に代えて、加算処理や加算平均処理を行なうような構成としてもよい。
【００７６】
次いで、ステップＳ９では、図３に示す焦点検出エリアＡＦＰのうち、予め定められた所定数の焦点検出エリアについて、デフォーカス量演算が終了したか否かの判定が行なわれる。予め定められた所定数の焦点検出エリアについて、デフォーカス量演算が終了した場合には、ステップＳ１１に進み、一方、終了していない場合には、ステップＳ７に戻り、ステップＳ７、Ｓ８において、ＡＦＦ−ＣＣＤ信号の読出しおよびデフォーカス量演算が繰り返し実行される。なお、予め定められた所定数の焦点検出エリアについて、デフォーカス量演算が終了したか否かの判定は、たとえば、追尾被写体領域と重なっている全ての焦点検出エリアＡＦＰについて、デフォーカス量演算が終了したか否かに基づいて判断してもよいし、あるいは、図３に示す全ての焦点検出エリアＡＦＰ（合計１１点）について、デフォーカス量演算が終了したか否かに基づいて判断してもよい。
【００７７】
ステップＳ１０では、カメラ制御部１７０により、ステップＳ８で算出されたデフォーカス量ｄｆに基づいて、図３に示す焦点検出エリアＡＦＰのうち、焦点調節に用いるための焦点検出エリアを決定する処理が行なわれる。本実施形態では、たとえば、追尾被写体領域と重なっている焦点検出エリアＡＦＰ（被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊ）が存在する場合には、被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊを、焦点調節に用いるための焦点検出エリアとして決定することができる。また、被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊが複数存在する場合には、たとえば、ステップＳ８で算出されたデフォーカス量ｄｆに基づいて、焦点状態が最も至近側に位置する被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊを、焦点調節に用いるための焦点検出エリアとして決定することができる。また、被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊが存在しない場合には、前回処理以前に、追尾被写体領域と重なっている焦点検出エリアＡＦＰにおいて算出されたデフォーカス量ｄｆと最も近いデフォーカス量が算出された焦点検出エリアを、焦点調節に用いるための焦点検出エリアとして決定したり、あるいは、焦点状態が最も至近側に位置する焦点検出エリアＡＦＰを、焦点調節に用いるための焦点検出エリアとして決定することができる。
【００７８】
ステップＳ１１では、レンズ駆動量演算部１６４が、ステップＳ１０にて選択された焦点調節に用いるための焦点検出エリアのデフォーカス量ｄｆに応じたレンズ駆動量Δｄを演算し、これをレンズ駆動制御部１６５へ出力する。
【００７９】
ステップＳ１２では、レンズ駆動制御部１６５により、ステップＳ１１にて算出されたレンズ駆動量Δｄに基づいて、レンズ制御部２５０を介して、フォーカスレンズ駆動モータ２３０へ駆動指令が送出され、フォーカスレンズ２１２の移動が行われる。そして、再び、ステップＳ１に戻り、上述した処理が繰り返し行なわれる。
【００８０】
以上のように、本実施形態に係るカメラ１は動作する。
【００８１】
本実施形態においては、追尾被写体領域と重なっている焦点検出エリアＡＦＰにおけるデフォーカス量ｄｆを算出する際に、追尾被写体領域と、各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２による検出領域との重なりを検出し、各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２のうち、追尾被写体領域と重なっているものを優先度「高」に設定し、重なっていなものを優先度「低」に設定し、設定した優先度に基づいて、デフォーカス量ｄｆの算出を行なう。具体的には、各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２のうち、優先度「高」に設定されたラインセンサ対のみを用いて、デフォーカス量ｄｆの算出を行なう。そのため、本実施形態によれば、追尾被写体領域と重なっている焦点検出エリアＡＦＰにおけるデフォーカス量ｄｆを算出する際に、追尾被写体領域と重なっておらず、優先度「低」に設定されたラインセンサ対を、デフォーカス量ｄｆから除くことができ、これにより、追尾被写体領域と重なっていないラインセンサ対からのデータの影響を受けることなく、デフォーカス量ｄｆを算出することができ、その結果として、デフォーカス量ｄｆの算出精度を向上させることができる。また、追尾被写体領域と重なっておらず、優先度「低」に設定されたラインセンサ対をデフォーカス量ｄｆから除くことにより、優先度「低」に設定されたラインセンサ対の出力データに対する演算負荷を軽減することができ、これにより、デフォーカス量ｄｆを演算する際の演算時間を短縮することができる。
【００８２】
加えて、本実施形態においては、追尾被写体領域と重なっている焦点検出エリアＡＦＰにおける各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２の蓄積時間およびゲイン（受光条件）を設定する際に、追尾被写体領域と重なっており、優先度「高」に設定されたラインセンサ対の前回処理時の出力に基づいて、蓄積時間およびゲインの設定を行なう。そのため、本実施形態によれば、デフォーカス量ｄｆを演算する際に用いるラインセンサ対に対して適切な蓄積時間およびゲインを設定することができ、これにより、追尾被写体に基づく像信号を適切に取得することができ、その結果として、デフォーカス量ｄｆを演算する際の演算精度を向上させることができる。
【００８３】
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。
【００８４】
たとえば、上述した実施形態では、追尾被写体領域と重なっている焦点検出エリアＡＦＰにおけるデフォーカス量ｄｆを算出する際に、優先度「高」に設定されたラインセンサ対のみを用いて、デフォーカス量ｄｆを算出する態様を例示したが、優先度「高」に設定されたラインセンサ対に加えて、優先度「低」に設定されたラインセンサ対を用いて、デフォーカス量ｄｆを算出するような態様としてもよい。
【００８５】
すなわち、たとえば、図８（Ｂ）に示す場面において、並び方向が同じ縦方向であり、かつ、優先度がそれぞれ「高」および「低」であるラインセンサ対Ｖ１，Ｖ２について、優先度「高」であるラインセンサ対Ｖ１の出力と、優先度「低」であるラインセンサ対Ｖ２の出力とを、重み付け処理をして、加算または加算平均するような処理をしてもよい。具体的には、優先度「高」であるラインセンサ対Ｖ１の出力の重みを、優先度「低」であるラインセンサ対Ｖ２の出力の重みよりも高く設定し、これらを加算または加算平均するような処理をしてもよい。
【００８６】
また、たとえば、図８（Ｃ）に示す場面において、並び方向が同じ縦方向であり、かつ、ともに優先度「低」であるラインセンサ対Ｖ１，Ｖ２の出力の単純平均値（あるいは、加算値や加算平均値）を算出し、ラインセンサ対Ｖ１，Ｖ２の出力の単純平均値（あるいは、加算値や加算平均値）と、並び方向が同じ横方向であり、かつ、ともに優先度「高」であるラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２の出力の単純平均値とに基づいて、デフォーカス量ｄｆを算出してもよい。なお、この場合においては、優先度「低」であるラインセンサ対Ｖ１，Ｖ２の出力の単純平均値よりも、優先度「高」であるラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２の出力の単純平均値を優先するような処理を施すことが望ましい。また、図８（Ｄ）に示す場面においても、上記図８（Ｂ）、図８（Ｃ）と同様とすることももちろん可能である。
【００８７】
あるいは、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）および図８（Ｄ）に示す各場面において、優先度が「高」であるラインセンサ対に基づいて、デフォーカス量ｄｆを算出した結果、十分な信頼性を有するデフォーカス量が得られなかった場合にのみ、優先度が「低」であるラインセンサ対に基づいて、デフォーカス量ｄｆを算出するような構成としてもよい。
【００８８】
また、上述した実施形態においては、位相差検出方式による焦点検出を行うための焦点検出モジュール１６１を、撮像素子１１０とは別に設けるような構成を例示したが、たとえば、撮像素子１１０を構成する撮像画素のうち一部を、位相差検出方式による焦点検出を行うための焦点検出用の画素列で置換し、これにより、図４に示すような位置に焦点検出用の画素列が配置されるような態様としてもよい。
【００８９】
さらに、上述した実施形態においては、レンズ一体型のデジタルカメラ１を例示して説明したが、レンズ交換型のデジタルカメラや、携帯電話機などに内蔵される小型カメラモジュールなどにも適用することができる。
【符号の説明】
【００９０】
１…一眼レフデジタルカメラ
１００…カメラボディ
１１０…撮像素子
１５０…操作部
１６１…焦点検出モジュール
１６１ｄ…ラインセンサ
Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２…ラインセンサ対
１６２…ＡＦ−ＣＣＤ制御部
１６３…デフォーカス演算部
１６４…レンズ駆動量演算部
１６５…レンズ駆動量制御部
１７０…カメラ制御部
２００…レンズ鏡筒
２１２…フォーカスレンズ
２３０…フォーカスレンズ駆動モータ
２５０…レンズ制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦点調節装置およびそれを備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光学系の像面内に設定された複数の焦点検出位置に対する焦点状態を、位相差検出方式により検出する技術が行われている。このような技術において、焦点状態の検出の対象とする特定被写体を認識し、認識した特定被写体位置に対応する焦点検出位置において、焦点状態の検出を行い、検出した焦点状態に基づいて、焦点調節を行なう技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９８９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術においては、通常、複数の焦点検出位置のそれぞれに対して、位相差検出方式により焦点検出を行うための一対の受光素子列が複数設けられており、認識した特定被写体を捕捉している焦点検出位置に対応する複数対の受光素子列からの出力に基づいて、焦点検出が行われている。しかしながら、上記従来技術においては、認識した特定被写体の位置によっては、焦点検出位置に対応して設けられた複数対の受光素子列のうち一部の受光素子列のみと重なった状態となる場合もあるが、このような場合でも、認識した特定被写体と重ならない位置にある受光素子列の出力も用いて焦点検出演算が行われてしまうため、該受光素子列からの出力の影響により、焦点検出が適切に行われない場合があるという課題があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、焦点検出を良好に行うことのできる焦点検出装置を提供することにある。
【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、この符号は本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]本発明の焦点検出装置は、光学系の像面内に設定された焦点検出位置に対応して設けられた複数対の受光素子列（Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２）と、前記複数対の受光素子列の出力に基づいて、前記焦点検出位置に対して、前記光学系による像面のずれ量を検出する検出手段（１７０）と、前記光学系による像のうち特定の対象の像を認識する認識手段（１７０）と、を備え、前記検出手段は、前記認識手段によって認識された像の像面内の位置と、前記複数対の受光素子列を構成する各受光素子列の像面内の位置とが重なっているか否かに基づいて、前記ずれ量の検出に用いる受光素子列の優先度を決定することを特徴とする。
【０００８】
[２]本発明の焦点検出装置において、前記検出手段（１７０）が、前記複数対の受光素子列（Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２）のうち、前記認識手段によって認識された像の像面内の位置と重なる位置にある受光素子列を、前記認識手段によって認識された像の像面内の位置と重ならない位置にある受光素子列と比較して、前記ずれ量の検出に用いる際の優先度を高く設定するように構成することができる。
【０００９】
[３]本発明の焦点検出装置において、前記検出手段（１７０）が、前記複数対の受光素子列（Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２）のうち、少なくとも二対の受光素子列の出力に基づいて、前記ずれ量の検出を行うように構成することができる。
【００１０】
[４]本発明の焦点検出装置において、前記検出手段（１７０）が、前記複数対の受光素子列（Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２）のうち、並び方向が同じである少なくとも二対の受光素子列の出力に基づいて、前記ずれ量の検出を行うように構成することができる。
【００１１】
[５]本発明の焦点検出装置において、前記複数対の受光素子列（Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２）による受光条件を制御する受光素子列制御手段をさらに備え、前記受光素子列制御手段（１６２）が、前記認識手段（１７０）によって認識された像の像面内の位置と、前記複数対の受光素子列を構成する各受光素子列の像面内の位置とが重なっているか否かに基づいて、前記受光条件を決定する際における、受光素子列の優先度を決定するように構成することができる。
【００１２】
[６]本発明の焦点検出装置において、前記受光素子列制御手段が、前記複数対の受光素子列（Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２）のうち、前記認識手段（１７０）によって認識された像の像面内の位置と重なる位置にある受光素子列からの出力に基づいて、前記受光条件を決定するように構成することができる。
【００１３】
[７]本発明の焦点検出装置において、前記焦点検出位置が、前記光学系の像面内に複数設定されており、かつ、前記複数対の受光素子列（Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２）が、各前記焦点検出位置に対応して、それぞれ設けられているように構成することができる。
【００１４】
[８]本発明の撮像装置は、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】
【００１５】
本発明の焦点検出装置によれば、焦点検出を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本実施形態に係る一眼レフデジタルカメラ１を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示す焦点検出モジュールを示す図である。
【図３】図３は、撮影光学系の撮影画面内に設定された複数の焦点検出エリアの配置例を示す図である。
【図４】図４は、本実施形態における、撮影光学系の撮影画面内における、ラインセンサ対の配置例を示す図である。
【図５】図５は、本実施形態に係るカメラの動作を示すフローチャートである。
【図６】図６は、本実施形態に係る追尾制御初期処理を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本実施形態に係る追尾演算処理を示すフローチャートである。
【図８】図８（Ａ）〜図８（Ｄ）は、追尾被写体領域と、各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２による検出領域との重なり方の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下においては、本発明を一眼レフデジタルカメラに適用した実施形態を図面に基づいて説明する。ただし本発明は、銀塩フィルムカメラなどのその他の撮像装置にも適用することができる。
【００１８】
図１は、本実施形態に係る一眼レフデジタルカメラ１を示すブロック図であり、本発明の焦点検出装置および撮像装置に関する構成以外のカメラの一般的構成については、その図示と説明を一部省略する。
【００１９】
本実施形態の一眼レフデジタルカメラ１（以下、単にカメラ１という。）は、カメラボディ１００とレンズ鏡筒２００とを備え、カメラボディ１００とレンズ鏡筒２００とは着脱可能に結合されている。本実施形態のカメラ１においては、レンズ鏡筒２００は、撮影目的などに応じて、交換可能となっている。
【００２０】
レンズ鏡筒２００には、レンズ２１１，２１２，２１３、および絞り２２０を含む撮影光学系が内蔵されている。
【００２１】
フォーカスレンズ２１２は、レンズ鏡筒２００の光軸Ｌ１に沿って移動可能に設けられ、エンコーダ２６０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２３０によってその位置が調節される。
【００２２】
このフォーカスレンズ２１２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２００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２１２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２３０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２１２が光軸Ｌ１に沿って直進移動することになる。なお、レンズ鏡筒２００にはフォーカスレンズ２１２以外のレンズ２１１，２１３が設けられているが、ここではフォーカスレンズ２１２を例に挙げて本実施形態を説明する。
【００２３】
上述したようにレンズ鏡筒２００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２１２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２３０がレンズ鏡筒２００に設けられている。フォーカスレンズ駆動モータ２３０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２３０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２１２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２３０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２１２は光軸Ｌ１の逆方向へ直進移動することになる。
【００２４】
フォーカスレンズ２１２の位置はエンコーダ２６０によって検出される。既述したとおり、フォーカスレンズ２１２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２００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。
【００２５】
本実施形態のエンコーダ２６０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。
【００２６】
フォーカスレンズ２１２は、上述した回転筒の回転によってカメラボディ１００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２６０で検出されたフォーカスレンズ２１２の現在位置情報は、レンズ制御部２５０を介して後述するカメラ制御部１７０へ送出される。そして、この情報に基づいて演算されたフォーカスレンズ２１２の駆動量Δｄが、レンズ駆動制御部１６５からレンズ制御部２５０を介して送出され、これに基づいて、フォーカスレンズ駆動モータ２３０は駆動する。
【００２７】
絞り２２０は、上記撮影光学系を通過して、カメラボディ１００に備えられた撮像素子１１０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２２０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適切な開口径が、カメラ制御部１７０からレンズ制御部２５０を介して送出されることにより行われる。また、カメラボディ１００に設けられた操作部１５０によるマニュアル操作により、設定された開口径がカメラ制御部１７０からレンズ制御部２５０に入力される。絞り２２０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２５０で現在の開口径が認識される。
【００２８】
一方、カメラボディ１００は、被写体からの光束を撮像素子１１０、ファインダ１３５、測光センサ１３７および焦点検出モジュール１６１へ導くためのミラー系１２０を備える。このミラー系１２０は、回転軸１２３を中心にして被写体の観察位置と撮影位置との間で所定角度だけ回転するクイックリターンミラー１２１と、このクイックリターンミラー１２１に軸支されてクイックリターンミラー１２１の回動に合わせて回転するサブミラー１２２とを備える。図１においては、ミラー系１２０が被写体の観察位置にある状態を実線で示し、被写体の撮影位置にある状態を二点鎖線で示す。
【００２９】
ミラー系１２０は、被写体の観察位置にある状態では光軸Ｌ１の光路上に挿入される一方で、被写体の撮影位置にある状態では光軸Ｌ１の光路から退避するように回転する。
【００３０】
クイックリターンミラー１２１はハーフミラーで構成され、被写体の観察位置にある状態では、被写体からの光束（光軸Ｌ１）の一部の光束（光軸Ｌ２，Ｌ３）を当該クイックリターンミラー１２１で反射してファインダ１３５および測光センサ１３７へ導き、一部の光束（光軸Ｌ４）を透過させてサブミラー１２２へ導く。これに対して、サブミラー１２２は全反射ミラーで構成され、クイックリターンミラー１２１を透過した光束（光軸Ｌ４）を焦点検出モジュール１６１へ導く。
【００３１】
したがって、ミラー系１２０が観察位置にある場合は、被写体からの光束（光軸Ｌ１）はファインダ１３５、測光センサ１３７および焦点検出モジュール１６１へ導かれ、撮影者により被写体が観察されるとともに、露出演算やフォーカスレンズ２１２の焦点調節状態の検出が実行される。そして、撮影者がレリーズボタン（不図示）を全押しするとミラー系１２０が撮影位置に回動し、被写体からの光束（光軸Ｌ１）は全て撮像素子１１０へ導かれ、撮影した画像データを図示しないメモリに保存する。
【００３２】
クイックリターンミラー１２０で反射された被写体からの光束は、撮像素子１１０と光学的に等価な面に配置された焦点板１３１に結像し、ペンタプリズム１３３と接眼レンズ１３４とを介して観察可能になっている。このとき、透過型液晶表示器１３２は、焦点板１３１上の被写体像に焦点検出エリアマークなどを重畳して表示するとともに、被写体像外のエリアにシャッター速度、絞り値、撮影枚数などの撮影に関する情報を表示する。これにより、撮影者は、撮影準備状態において、ファインダ１３５を通して被写体およびその背景ならびに撮影関連情報などを観察することができる。
【００３３】
測光センサ１３７は、二次元カラーＣＣＤイメージセンサなどで構成され、撮影の際の露出値を演算するため、撮影画面を複数の領域に分割して領域ごとの輝度に応じた測光信号を出力する。また、測光センサ１３７は、被写体認識用の撮像素子も兼ねており、撮影光学系により焦点板１３１上に結像された被写体像を電気信号に変換して画像信号を出力する。測光センサ１３７で検出された信号はカメラ制御部１７０へ出力され、自動露出制御および被写体認識処理に用いられる。
【００３４】
焦点検出モジュール１６１は、被写体光を用いた位相差検出方式による自動合焦制御を実行するための焦点検出素子であり、サブミラー１２２で反射した光束（光軸Ｌ４）の撮像素子１１０の撮像面と光学的に等価な位置に固定されている。
【００３５】
図２は、図１に示す焦点検出モジュール１６１の構成例を示す図である。本実施形態の焦点検出モジュール１６１は、コンデンサレンズ１６１ａ、一対の開口が形成された絞りマスク１６１ｂ、一対の再結像レンズ１６１ｃおよび一対のラインセンサ１６１ｄを有し、フォーカスレンズ２１２の射出瞳の異なる一対の領域を通る一対の光束をラインセンサ１６１ｄで受光して得られる一対の像信号の位相ずれを周知の相関演算によって求めることにより焦点調節状態を検出する。
【００３６】
そして、図２に示すように被写体Ｐが撮像素子１１０の等価面（予定結像面）１６１ｅで結像すると合焦状態となるが、フォーカスレンズ２１２が光軸Ｌ１方向に移動することで、結像点が等価面１６１ｅより被写体側にずれたり（前ピンと称される）、カメラボディ１００側にずれたりすると（後ピンと称される）、ピントずれの状態となる。
【００３７】
なお、被写体Ｐの結像点が等価面１６１ｅより被写体側にずれると、一対のラインセンサ１６１ｄで検出される一対の像信号の間隔Ｗが、合焦状態の間隔Ｗに比べて短くなり、逆に被写体像Ｐの結像点がカメラボディ１００側にずれると、一対のラインセンサ１６１ｄで検出される一対の像信号の間隔Ｗが、合焦状態の間隔Ｗに比べて長くなる。
【００３８】
すなわち、合焦状態では一対のラインセンサ１６１ｄで検出される像信号がラインセンサの中心に対して重なるが、非合焦状態ではラインセンサの中心に対して各像信号がずれる、すなわち位相差が生じるので、この位相差（ずれ量）に応じた量だけフォーカスレンズ２１２を移動させることでピントを合わせる。
【００３９】
ここで、撮影光学系の撮影画面５０内に設定された複数の焦点検出エリアの配置例を図３に示す。図３に示すように、撮影光学系の撮影画面５０内には複数の焦点検出エリアＡＦＰが設定されており、後述するように、焦点検出モジュール１６１には、各焦点検出エリアＡＦＰに対応して、それぞれ４対のラインセンサ１６１ｄが複数備えられており、これにより、各焦点検出エリアＡＦＰにおける像信号を取得できるようになっている。本実施形態では、図３にＡＦＰ１〜ＡＦＰ１１で示すように、１１点の焦点検出エリアＡＦＰが設けられ、それぞれの位置が撮像素子１１０の撮像範囲の所定位置に対応している。なお、焦点検出エリアＡＦＰの個数および配置は、図３に示す態様に限定されるものではない。
【００４０】
図４に、本実施形態における、撮影光学系の撮影画面５０内における、ラインセンサ１６１ｄの配置例を示す。本実施形態においては、図４に示すように、焦点検出モジュール１６１には、各焦点検出エリアＡＦＰに対応して、それぞれ４対のラインセンサ１６１ｄが複数備えられており、これにより、各焦点検出エリアＡＦＰにおける像信号を取得できるようになっている。具体的には、図３に示す焦点検出エリアＡＦＰ２を例示して説明すると、図４に示すように、撮影画面５０内において、焦点検出エリアＡＦＰ２に対応して設けられた４対のラインセンサが、Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２で示される位置に存在している。言い換えると、各対となるラインセンサ１６１ｄの撮影画面５０内における位置（撮影画面５０中における、各対となるラインセンサ１６１ｄが被写体を捕捉可能な位置）が、図４中における、Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２で示される位置に存在しており、これら４対のラインセンサ１６１ｄによって、焦点検出エリアＡＦＰ２における像信号を取得できるようになっている。同様に、焦点検出エリアＡＦＰ２以外のＡＦＰ１，ＡＦＰ３〜ＡＦＰ１１においても、図３、図４に示すように、各焦点検出エリアＡＦＰに対応して、それぞれ４対のラインセンサ１６１ｄが配置されており、これにより、各焦点検出エリアＡＦＰにおける像信号を取得できるようになっている。なお、図４に示す例においては、各焦点検出エリアＡＦＰに対して、４対のラインセンサ１６１ｄが配置されているような例を示したが、ラインセンサ１６１ｄの数は４対に限定されず、任意の数とすることができる。本実施形態においては、以下、これらＨ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２に対応するラインセンサ対を、ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２とする。
【００４１】
また、ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２のうち、並び方向が同じ横方向であるラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２、および並び方向が同じ縦方向であるＶ１，Ｖ２は、それぞれ、その出力を平均処理することにより平均値を求めたり、あるいは、その出力を加算することにより加算値を算出できるように構成されている。
【００４２】
図１に戻り、ＡＦ−ＣＣＤ制御部１６２は、オートフォーカスモードにおいて、焦点検出モジュール１６１のラインセンサ１６１ｄのゲインや蓄積時間を制御するもので、焦点検出モジュール１６１に備えられたラインセンサ１６１ｄにて検出された像信号を、各焦点検出エリアＡＦＰに対応させて読み出し、デフォーカス演算部１６３へ出力する。
【００４３】
デフォーカス演算部１６３は、ＡＦ−ＣＣＤ制御部１６２から送られてきた各焦点検出エリア５１に対応した像信号のずれ量をデフォーカス量ｄｆに変換し、これをレンズ駆動量演算部１６４へ出力する。
【００４４】
レンズ駆動量演算部１６４は、デフォーカス演算部１６３から送られてきたデフォーカス量に基づいて、当該デフォーカス量に応じたレンズ駆動量Δｄを演算し、これをレンズ駆動制御部１６５へ出力する。
【００４５】
レンズ駆動制御部１６５は、レンズ駆動量演算部１６４から送られてきたレンズ駆動量Δｄに基づいて、レンズ制御部２５０を介して、フォーカスレンズ駆動モータ２３０へ駆動指令を送出し、レンズ駆動量Δｄだけフォーカスレンズ２１２を移動させる。
【００４６】
撮像素子１１０は、カメラボディ１００の、被写体からの光束の光軸Ｌ１上であって、レンズ２１１，２１２，２１３を含む撮影光学系の予定焦点面となる位置に設けられ、その前面にシャッター１１１が設けられている。この撮像素子１１０は、複数の光電変換素子が二次元に配列されたものであって、二次元ＣＣＤイメージセンサ、ＭＯＳセンサまたはＣＩＤなどで構成することができる。この撮像素子１１０で光電変換された電気画像信号は、カメラ制御部１７０で画像処理されたのち図示しないメモリに保存される。なお、撮影画像を格納するメモリは内蔵型メモリやカード型メモリなどで構成することができる。
【００４７】
操作部１５０は、シャッターレリーズボタンや撮影者がカメラ１の各種動作モードを設定するための入力スイッチを備えており、連続撮影モードの選択や、自動露出モード／マニュアル露出モードの切換、さらには、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や、また、オートフォーカスモードの中でも、追尾対象となる特定被写体を認識し、追尾するための被写体追尾モードの設定が行えるようになっている。また、シャッターレリーズボタンのスイッチは、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。この操作部１５０により設定されたシャッターレリーズボタンのスイッチＳＷ１，ＳＷ２および各種モードはカメラ制御部１７０へ送信される。
【００４８】
カメラボディ１００にはカメラ制御部１７０が設けられている。カメラ制御部１７０はマイクロプロセッサとメモリなどの周辺部品から構成され、レンズ制御部２５０と電気的に接続され、このレンズ制御部２５０から、レンズ鏡筒２００の焦点調節範囲の情報などを含むレンズ情報を受信するとともに、レンズ制御部２５０へデフォーカス量や絞り制御信号などの情報を送信する。また、カメラ制御部１７０は、上述したように撮像素子１１０から画像情報を読み出すとともに、必要に応じて所定の情報処理を施し、図示しないメモリに出力する。さらに、カメラ制御部１７０は、操作部１５０により、被写体追尾モードが選択されている場合には、測光センサ１３７からの画像信号を受信し、受信した画像信号に基づき、撮影画面５０内に存在する特定被写体を検知し、これを追尾する被写体追尾処理を行う。また、カメラ制御部１７０は、これらに加えて、撮影画像情報の補正やレンズ鏡筒２００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。
【００４９】
次に、本実施形態に係るカメラ１の動作例を説明する。図５〜図７は、本実施形態に係るカメラ１の動作を示すフローチャートである。以下においては、操作部１５０により、被写体追尾モードが選択されている場合における、焦点調節動作について説明する。
【００５０】
まず、ステップＳ１では、カメラ制御部１７０が、撮影者によりシャッターレリーズボタンの半押し（第１スイッチＳＷ１のオン）がされたかどうかを判断し、第１スイッチＳＷ１がオンした場合はステップＳ２へ進み、第１スイッチＳＷ１がオンしていない場合はステップＳ１で待機する。
【００５１】
ステップＳ２では、図６に示す追尾制御初期処理が実行されたか否かの判定が行なわれる。追尾制御初期処理が実行されていない場合には、ステップＳ３に進み、追尾制御初期処理が行われる。一方、追尾制御初期処理が既に行実行されている場合には、ステップＳ４に進む。たとえば、第１スイッチＳＷ１がオンした直後においては、追尾制御初期処理が実行されていないと判断され、ステップＳ３に進む。
【００５２】
ステップＳ２において、追尾制御初期処理が実行されていないと判断された場合には、ステップＳ３に進み、図６に示す追尾制御初期処理が実行される。具体的には、まず、図６に示すステップＳ３０１において、測光センサ１３７により被写体追尾用の初期画像の取得が行なわれる。
【００５３】
次いで、ステップＳ３０２では、カメラ制御部１７０により、測光センサ１３７により取得された追尾初期画像中において、特定被写体（たとえば、人物の顔など）が存在する焦点検出エリアＡＦＰの位置に対応する位置の画像を、被写体色情報（色情報および輝度情報）として記憶する処理が行なわれる。
【００５４】
ステップＳ３０３では、カメラ制御部１７０により、特定被写体が存在する焦点検出エリアＡＦＰの位置周辺部において、ステップＳ３０２で記憶した被写体色情報と同様の色情報を示す同色情報領域を検出する処理が行われる。
【００５５】
ステップＳ３０４では、カメラ制御部１７０により、ステップＳ３０３において検出された同色情報領域を、初期の追尾被写体領域に設定する処理が行なわれる。
【００５６】
ステップＳ３０５では、カメラ制御部１７０により、追尾初期画像中の追尾被写体領域の画像を次回の追尾処理に用いるテンプレート画像として、記憶する処理が行なわれる。
【００５７】
そして、ステップＳ３０６では、カメラ制御部１７０により、ステップＳ３０４で設定した追尾被写体領域を中心に前後左右に所定画素（たとえば、２画素）ずつ拡大した領域を探索領域に設定する処理が行なわれる。以上のようにして、追尾制御初期処理が実行される。
【００５８】
一方、図５に示すステップＳ２において、上述した追尾制御初期処理が実行されていると判断された場合には、ステップＳ４に進み、図７に示す追尾演算処理が実行される。具体的には、まず、図７に示すステップＳ４０１において、測光センサ１３７により被写体追尾用の画像の取得が行なわれる。
【００５９】
次いで、ステップＳ４０２において、カメラ制御部１７０により、追尾画像の探索領域から、カメラ制御部１７０に記憶されたテンプレート画像と同じサイズの領域を順次切り出し、切り出した画像とテンプレート画像とについて、対応する画素ごとに画像情報（色情報および輝度情報）の差分を算出し、全画素に対する差分の総和を求める処理が行なわれる。
【００６０】
次いで、ステップＳ４０３では、カメラ制御部１７０は、画像情報の差分の総和が最も小さい切り出し画像を選択し、選択した切り出し画像の領域を新しい追尾被写体領域に設定する。なお、ここで、新たに設定した追尾被写体領域の画像を新たなテンプレート画像として設定するように構成してもよい。
【００６１】
ステップＳ４０４では、カメラ制御部１７０により、ステップＳ４０３で設定した追尾被写体領域を中心に前後左右に所定画素（たとえば、２画素）ずつ拡大した領域を探索領域に設定する処理が行なわれる。以上のようにして、追尾演算処理が実行される。
【００６２】
次いで、ステップＳ５では、カメラ制御部１７０により、上述したステップＳ３０４またはステップＳ４０３で設定された追尾被写体領域と、各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２による検出領域との重なりを検出する処理が行われる。以下においては、図３に示す各焦点検出エリアＡＦＰのうち、上述したステップＳ３０４またはステップＳ４０３で設定された追尾被写体領域と重なっている焦点検出エリアＡＦＰを、被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊとして説明する。ここで、図８（Ａ）〜図８（Ｄ）は、追尾被写体領域と、各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２による検出領域との重なり方の一例を示す図である。なお、図８（Ａ）〜図８（Ｄ）においては、追尾被写体領域の一例として、矩形状の領域を例示して示したが、このような形状に特に限定されるものではない。
【００６３】
たとえば、図８（Ａ）に示す場面においては、カメラ制御部１７０は、追尾被写体領域と、被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊに対応して設けられた全てのラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２とが重なっていると判断する。一方、図８（Ｂ）に示す場面においては、カメラ制御部１７０は、被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊに対応して設けられた各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２のうち、ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１のみが追尾被写体領域と重なっており、ラインセンサ対Ｖ２については、追尾被写体領域と重なっていないと判断する。また、図８（Ｃ）に示す場面においては、カメラ制御部１７０は、被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊに対応する各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２のうち、ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２のみが追尾被写体領域と重なっており、ラインセンサ対Ｖ１，Ｖ２については、追尾被写体領域と重なっていないと判断する。さらに、図８（Ｄ）に示す場面においては、カメラ制御部１７０は、焦点検出エリアＡＦＰに対応して設けられた各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２のうち、ラインセンサ対Ｈ１のみが追尾被写体領域と重なっており、ラインセンサ対Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２については、追尾被写体領域と重なっていないと判断する。このように、ステップＳ５では、カメラ制御部１７０は、追尾被写体領域と、各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２による検出領域との重なりを検出する。なお、図８（Ａ）〜図８（Ｄ）においては、各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２による検出領域のうち、追尾被写体領域と重なっているものについて、ハッチングを付して示した。また、本実施形態では、追尾被写体領域と、各ラインセンサ対の検出領域とがその少なくとも一部において重なっているものについて、これらが重なっていると判断したが、たとえば、重なっている面積が所定面積未満（たとえば、焦点検出が可能であると判断できるような面積未満）である場合には、これらが重なっていないと判断するような構成としてもよい。
【００６４】
次いで、ステップＳ６では、ＡＦ−ＣＣＤ制御部１６２による、焦点検出モジュール１６１のラインセンサ１６１ｄの蓄積時間の設定およびゲインの調整が行なわれ、これに基づいて、ラインセンサ１６１ｄによる電荷の蓄積が行われる。
【００６５】
ここで、本実施形態においては、追尾被写体領域と重なっている焦点検出エリアＡＦＰ（被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊ）に対応する各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２の蓄積時間およびゲインは、上述したステップＳ５の検出結果に基づいて決定される。具体的には、本実施形態では、上述したステップＳ５の検出結果に基づいて、被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊに対応する各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２の蓄積時間およびゲインを設定する際に用いるラインセンサ対の優先度を設定し、設定した優先度に基づいて、蓄積時間およびゲインの設定を行なう。表１に、ラインセンサ対の優先度の設定方法の一例を示す。
【表１】
【００６６】
すなわち、たとえば、図８（Ａ）に示す場面においては、カメラ制御部１７０は、被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊに対応する全てのラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２が追尾被写体領域と重なっているため、全てのラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２について、優先度を「高」に設定する。また、図８（Ｂ）に示す場面においては、カメラ制御部１７０は、ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１のみが追尾被写体領域と重なっており、ラインセンサ対Ｖ２については、追尾被写体領域と重なっていないため、ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１については、優先度を「高」に設定する一方で、ラインセンサ対Ｖ２については、優先度を「低」に設定する。同様に、図８（Ｃ）に示す場面においては、ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２については、優先度を「高」に設定する一方で、ラインセンサ対Ｖ１，Ｖ２については、優先度を「低」に設定し、さらには、図８（Ｄ）に示す場面においては、ラインセンサ対Ｈ１については、優先度を「高」に設定する一方で、ラインセンサ対Ｖ１については、優先度を「低」に設定する。
【００６７】
そして、本実施形態では、たとえば、上記方法にしたがって、各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２のうち、優先度が「高」と設定されたラインセンサ対による出力が適正なものとなるように、追尾被写体領域と重なっている焦点検出エリアＡＦＰに対応する全てのラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２の蓄積時間およびゲインの設定を行なう。具体的には、各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２のうち、優先度が「高」と判断されたラインセンサ対の前回処理時の出力に基づいて、ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２の蓄積時間およびゲインの設定を行なう。すなわち、たとえば、図８（Ｃ）に示す場面においては、ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２のうち、ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２のみの前回処理時の出力に基づいて、被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊに対応する全てのラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２の蓄積時間およびゲインを設定する。
【００６８】
ステップＳ７では、ＡＦ−ＣＣＤ制御部１６２が、ラインセンサ１６１ｄで蓄積された信号情報を、撮影画面５０内に設定された各焦点検出エリアＡＦＰに対応させて読み出し、デフォーカス演算部１６３へ出力する。
【００６９】
ステップＳ８では、デフォーカス演算部１６３により、撮影光学系の撮影画面５０中に設定された各焦点検出エリアＡＦＰについて、位相差検出方式による像ズレ量の演算が行われ、各焦点検出エリアのデフォーカス量ｄｆが算出される。算出されたデフォーカス量ｄｆは、カメラ制御部１７０およびレンズ駆動量演算部１６４に出力される。
【００７０】
ここで、本実施形態においては、追尾被写体領域と重なっている焦点検出エリアＡＦＰ（被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊ）におけるデフォーカス量ｄｆを算出する際には、上述したステップＳ５の検出結果を考慮して算出を行う。具体的には、本実施形態では、上述したステップＳ５の検出結果に基づいて、上述したステップＳ６と同様にして、各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２について優先度を設定し、設定した優先度に基づいて、デフォーカス量ｄｆの算出を行なう。
【００７１】
たとえば、図８（Ａ）に示す場面においては、被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊに対応して設けられた全てのラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２の優先度が「高」に設定されるため、全てのラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２の出力に基づいて、デフォーカス量ｄｆの算出を行なう。具体的には、この図８（Ａ）に示す場面においては、並び方向が同じ横方向であるラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２の出力を、単純平均する処理を行なうとともに、並び方向が同じ縦方向であるラインセンサ対Ｖ１，Ｖ２の出力を、単純平均する処理を行なう。そして、この図８（Ａ）に示す場面においては、得られたラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２の出力の単純平均値およびラインセンサ対Ｖ１，Ｖ２の出力の単純平均値に基づいて、デフォーカス量ｄｆの算出を行なう。
【００７２】
一方、図８（Ｂ）に示す場面においては、ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１については、優先度が「高」に設定される一方で、ラインセンサ対Ｖ２については、優先度が「低」に設定される。そのため、この図８（Ｂ）に示す場面においては、優先度が「高」であるラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１の出力に基づいて、デフォーカス量ｄｆの算出を行なう。具体的には、この図８（Ｂ）に示す場面においては、並び方向が同じ横方向であるラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２の出力を、単純平均する処理を行なう。そして、この図８（Ｂ）に示す場面においては、得られたラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２の出力の単純平均値およびラインセンサ対Ｖ１の出力値に基づいて、デフォーカス量ｄｆの算出を行なう。すなわち、この図８（Ｂ）に示す場面においては、デフォーカス量ｄｆの算出を行なう際には、並び方向が同じ横方向であり、かつ、ともに優先度が「高」に設定されたラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２については出力を単純平均する処理を行ない、得られた単純平気値を用いる一方で、並び方向が縦方向のラインセンサ対Ｖ１，Ｖ２については、ラインセンサ対Ｖ２の優先度が「低」となるため、ラインセンサ対Ｖ２の出力を用いず、ラインセンサ対Ｖ１の出力値のみを用いる。
【００７３】
また、図８（Ｃ）に示す場面においては、ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２については、優先度が「高」に設定される一方で、ラインセンサ対Ｖ１，Ｖ２については、優先度が「低」に設定される。そのため、この図８（Ｃ）に示す場面においては、優先度が「高」であるラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２の出力に基づいて、デフォーカス量ｄｆの算出を行なう。具体的には、この図８（Ｃ）に示す場面においては、並び方向が同じ横方向であるラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２の出力を、単純平均する処理を行なう。そして、この図８（Ｃ）に示す場面においては、得られたラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２の出力の単純平均値に基づいて、デフォーカス量ｄｆの算出を行なう。すなわち、この図８（Ｃ）に示す場面においては、並び方向が同じ横方向であり、かつ、ともに優先度が「高」であるラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２については出力を単純平均する処理を行ない、得られた単純平気値のみを用いて、デフォーカス量ｄｆの算出を行なうものであり、並び方向が縦方向のラインセンサ対Ｖ１，Ｖ２については、いずれも優先度が「低」であるため、これらラインセンサ対Ｖ１，Ｖ２については、デフォーカス量ｄｆの算出には用いない。
【００７４】
さらに、図８（Ｄ）に示す場面においては、ラインセンサ対Ｈ１については、優先度が「高」に設定される一方で、ラインセンサ対Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２については、優先度が「低」に設定される。そのため、この図８（Ｄ）に示す場面においては、優先度が「高」であるラインセンサ対Ｈ１の出力値のみに基づいて、デフォーカス量ｄｆの算出を行なう。すなわち、この図８（Ｄ）に示す場面においては、優先度が「高」であるラインセンサ対Ｈ１の出力値のみを用いて、デフォーカス量ｄｆの算出を行なうものであり、優先度が「低」であるラインセンサ対Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２については、デフォーカス量ｄｆの算出には用いない。
【００７５】
本実施形態では、以上のようにして、被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊにおけるデフォーカス量ｄｆの算出を行なう。なお、上述した例では、並び方向が同じであり、かつ、ともに優先度が「高」であるラインセンサ対について、その出力を単純平均する処理を行なうような構成を例示したが、単純平均処理に代えて、加算処理や加算平均処理を行なうような構成としてもよい。
【００７６】
次いで、ステップＳ９では、図３に示す焦点検出エリアＡＦＰのうち、予め定められた所定数の焦点検出エリアについて、デフォーカス量演算が終了したか否かの判定が行なわれる。予め定められた所定数の焦点検出エリアについて、デフォーカス量演算が終了した場合には、ステップＳ１１に進み、一方、終了していない場合には、ステップＳ７に戻り、ステップＳ７、Ｓ８において、ＡＦＦ−ＣＣＤ信号の読出しおよびデフォーカス量演算が繰り返し実行される。なお、予め定められた所定数の焦点検出エリアについて、デフォーカス量演算が終了したか否かの判定は、たとえば、追尾被写体領域と重なっている全ての焦点検出エリアＡＦＰについて、デフォーカス量演算が終了したか否かに基づいて判断してもよいし、あるいは、図３に示す全ての焦点検出エリアＡＦＰ（合計１１点）について、デフォーカス量演算が終了したか否かに基づいて判断してもよい。
【００７７】
ステップＳ１０では、カメラ制御部１７０により、ステップＳ８で算出されたデフォーカス量ｄｆに基づいて、図３に示す焦点検出エリアＡＦＰのうち、焦点調節に用いるための焦点検出エリアを決定する処理が行なわれる。本実施形態では、たとえば、追尾被写体領域と重なっている焦点検出エリアＡＦＰ（被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊ）が存在する場合には、被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊを、焦点調節に用いるための焦点検出エリアとして決定することができる。また、被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊが複数存在する場合には、たとえば、ステップＳ８で算出されたデフォーカス量ｄｆに基づいて、焦点状態が最も至近側に位置する被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊを、焦点調節に用いるための焦点検出エリアとして決定することができる。また、被写体捕捉エリアＡＦＰ＿ｏｂｊが存在しない場合には、前回処理以前に、追尾被写体領域と重なっている焦点検出エリアＡＦＰにおいて算出されたデフォーカス量ｄｆと最も近いデフォーカス量が算出された焦点検出エリアを、焦点調節に用いるための焦点検出エリアとして決定したり、あるいは、焦点状態が最も至近側に位置する焦点検出エリアＡＦＰを、焦点調節に用いるための焦点検出エリアとして決定することができる。
【００７８】
ステップＳ１１では、レンズ駆動量演算部１６４が、ステップＳ１０にて選択された焦点調節に用いるための焦点検出エリアのデフォーカス量ｄｆに応じたレンズ駆動量Δｄを演算し、これをレンズ駆動制御部１６５へ出力する。
【００７９】
ステップＳ１２では、レンズ駆動制御部１６５により、ステップＳ１１にて算出されたレンズ駆動量Δｄに基づいて、レンズ制御部２５０を介して、フォーカスレンズ駆動モータ２３０へ駆動指令が送出され、フォーカスレンズ２１２の移動が行われる。そして、再び、ステップＳ１に戻り、上述した処理が繰り返し行なわれる。
【００８０】
以上のように、本実施形態に係るカメラ１は動作する。
【００８１】
本実施形態においては、追尾被写体領域と重なっている焦点検出エリアＡＦＰにおけるデフォーカス量ｄｆを算出する際に、追尾被写体領域と、各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２による検出領域との重なりを検出し、各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２のうち、追尾被写体領域と重なっているものを優先度「高」に設定し、重なっていなものを優先度「低」に設定し、設定した優先度に基づいて、デフォーカス量ｄｆの算出を行なう。具体的には、各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２のうち、優先度「高」に設定されたラインセンサ対のみを用いて、デフォーカス量ｄｆの算出を行なう。そのため、本実施形態によれば、追尾被写体領域と重なっている焦点検出エリアＡＦＰにおけるデフォーカス量ｄｆを算出する際に、追尾被写体領域と重なっておらず、優先度「低」に設定されたラインセンサ対を、デフォーカス量ｄｆから除くことができ、これにより、追尾被写体領域と重なっていないラインセンサ対からのデータの影響を受けることなく、デフォーカス量ｄｆを算出することができ、その結果として、デフォーカス量ｄｆの算出精度を向上させることができる。また、追尾被写体領域と重なっておらず、優先度「低」に設定されたラインセンサ対をデフォーカス量ｄｆから除くことにより、優先度「低」に設定されたラインセンサ対の出力データに対する演算負荷を軽減することができ、これにより、デフォーカス量ｄｆを演算する際の演算時間を短縮することができる。
【００８２】
加えて、本実施形態においては、追尾被写体領域と重なっている焦点検出エリアＡＦＰにおける各ラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２の蓄積時間およびゲイン（受光条件）を設定する際に、追尾被写体領域と重なっており、優先度「高」に設定されたラインセンサ対の前回処理時の出力に基づいて、蓄積時間およびゲインの設定を行なう。そのため、本実施形態によれば、デフォーカス量ｄｆを演算する際に用いるラインセンサ対に対して適切な蓄積時間およびゲインを設定することができ、これにより、追尾被写体に基づく像信号を適切に取得することができ、その結果として、デフォーカス量ｄｆを演算する際の演算精度を向上させることができる。
【００８３】
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。
【００８４】
たとえば、上述した実施形態では、追尾被写体領域と重なっている焦点検出エリアＡＦＰにおけるデフォーカス量ｄｆを算出する際に、優先度「高」に設定されたラインセンサ対のみを用いて、デフォーカス量ｄｆを算出する態様を例示したが、優先度「高」に設定されたラインセンサ対に加えて、優先度「低」に設定されたラインセンサ対を用いて、デフォーカス量ｄｆを算出するような態様としてもよい。
【００８５】
すなわち、たとえば、図８（Ｂ）に示す場面において、並び方向が同じ縦方向であり、かつ、優先度がそれぞれ「高」および「低」であるラインセンサ対Ｖ１，Ｖ２について、優先度「高」であるラインセンサ対Ｖ１の出力と、優先度「低」であるラインセンサ対Ｖ２の出力とを、重み付け処理をして、加算または加算平均するような処理をしてもよい。具体的には、優先度「高」であるラインセンサ対Ｖ１の出力の重みを、優先度「低」であるラインセンサ対Ｖ２の出力の重みよりも高く設定し、これらを加算または加算平均するような処理をしてもよい。
【００８６】
また、たとえば、図８（Ｃ）に示す場面において、並び方向が同じ縦方向であり、かつ、ともに優先度「低」であるラインセンサ対Ｖ１，Ｖ２の出力の単純平均値（あるいは、加算値や加算平均値）を算出し、ラインセンサ対Ｖ１，Ｖ２の出力の単純平均値（あるいは、加算値や加算平均値）と、並び方向が同じ横方向であり、かつ、ともに優先度「高」であるラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２の出力の単純平均値とに基づいて、デフォーカス量ｄｆを算出してもよい。なお、この場合においては、優先度「低」であるラインセンサ対Ｖ１，Ｖ２の出力の単純平均値よりも、優先度「高」であるラインセンサ対Ｈ１，Ｈ２の出力の単純平均値を優先するような処理を施すことが望ましい。また、図８（Ｄ）に示す場面においても、上記図８（Ｂ）、図８（Ｃ）と同様とすることももちろん可能である。
【００８７】
あるいは、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）および図８（Ｄ）に示す各場面において、優先度が「高」であるラインセンサ対に基づいて、デフォーカス量ｄｆを算出した結果、十分な信頼性を有するデフォーカス量が得られなかった場合にのみ、優先度が「低」であるラインセンサ対に基づいて、デフォーカス量ｄｆを算出するような構成としてもよい。
【００８８】
また、上述した実施形態においては、位相差検出方式による焦点検出を行うための焦点検出モジュール１６１を、撮像素子１１０とは別に設けるような構成を例示したが、たとえば、撮像素子１１０を構成する撮像画素のうち一部を、位相差検出方式による焦点検出を行うための焦点検出用の画素列で置換し、これにより、図４に示すような位置に焦点検出用の画素列が配置されるような態様としてもよい。
【００８９】
さらに、上述した実施形態においては、レンズ一体型のデジタルカメラ１を例示して説明したが、レンズ交換型のデジタルカメラや、携帯電話機などに内蔵される小型カメラモジュールなどにも適用することができる。
【符号の説明】
【００９０】
１…一眼レフデジタルカメラ
１００…カメラボディ
１１０…撮像素子
１５０…操作部
１６１…焦点検出モジュール
１６１ｄ…ラインセンサ
Ｈ１，Ｈ２，Ｖ１，Ｖ２…ラインセンサ対
１６２…ＡＦ−ＣＣＤ制御部
１６３…デフォーカス演算部
１６４…レンズ駆動量演算部
１６５…レンズ駆動量制御部
１７０…カメラ制御部
２００…レンズ鏡筒
２１２…フォーカスレンズ
２３０…フォーカスレンズ駆動モータ
２５０…レンズ制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系の像面内に設定された焦点検出位置に対応して設けられた複数対の受光素子列と、
前記複数対の受光素子列の出力に基づいて、前記焦点検出位置に対して、前記光学系による像面のずれ量を検出する検出手段と、
前記光学系による像のうち特定の対象の像を認識する認識手段と、を備え、
前記検出手段は、前記認識手段によって認識された像の像面内の位置と、前記複数対の受光素子列を構成する各受光素子列の像面内の位置とが重なっているか否かに基づいて、前記ずれ量の検出に用いる受光素子列の優先度を決定す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において、
前記検出手段は、前記複数対の受光素子列のうち、前記認識手段によって認識された像の像面内の位置と重なる位置にある受光素子列を、前記認識手段によって認識された像の像面内の位置と重ならない位置にある受光素子列と比較して、前記ずれ量の検出に用いる際の優先度を高く設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において、
前記検出手段は、前記複数対の受光素子列のうち、少なくとも二対の受光素子列の出力に基づいて、前記ずれ量の検出を行うことを特徴とする焦点検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の焦点検出装置において、
前記検出手段は、前記複数対の受光素子列のうち、並び方向が同じである少なくとも二対の受光素子列の出力に基づいて、前記ずれ量の検出を行う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において、
前記複数対の受光素子列による受光条件を制御する受光素子列制御手段をさらに備え、
前記受光素子列制御手段は、前記認識手段によって認識された像の像面内の位置と、前記複数対の受光素子列を構成する各受光素子列の像面内の位置とが重なっているか否かに基づいて、前記受光条件を決定する際における、受光素子列の優先度を決定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において、
前記受光素子列制御手段は、前記複数対の受光素子列のうち、前記認識手段によって認識された像の像面内の位置と重なる位置にある受光素子列からの出力に基づいて、前記受光条件を決定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において、
前記焦点検出位置は、前記光学系の像面内に複数設定されており、かつ、前記複数対の受光素子列は、各前記焦点検出位置に対応して、それぞれ設けられていることを特徴とする焦点検出装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の焦点検出装置を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
光学系の像面内に設定された焦点検出位置に対応して設けられた複数対の受光素子列と、
前記複数対の受光素子列の出力に基づいて、前記焦点検出位置に対して、前記光学系による像面のずれ量を検出する検出手段と、
前記光学系による像のうち特定の対象の像を認識する認識手段と、を備え、
前記検出手段は、前記認識手段によって認識された像の像面内の位置と、前記複数対の受光素子列を構成する各受光素子列の像面内の位置とが重なっているか否かに基づいて、前記ずれ量の検出に用いる受光素子列の優先度を決定す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において、
前記検出手段は、前記複数対の受光素子列のうち、前記認識手段によって認識された像の像面内の位置と重なる位置にある受光素子列を、前記認識手段によって認識された像の像面内の位置と重ならない位置にある受光素子列と比較して、前記ずれ量の検出に用いる際の優先度を高く設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において、
前記検出手段は、前記複数対の受光素子列のうち、少なくとも二対の受光素子列の出力に基づいて、前記ずれ量の検出を行うことを特徴とする焦点検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の焦点検出装置において、
前記検出手段は、前記複数対の受光素子列のうち、並び方向が同じである少なくとも二対の受光素子列の出力に基づいて、前記ずれ量の検出を行う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において、
前記複数対の受光素子列による受光条件を制御する受光素子列制御手段をさらに備え、
前記受光素子列制御手段は、前記認識手段によって認識された像の像面内の位置と、前記複数対の受光素子列を構成する各受光素子列の像面内の位置とが重なっているか否かに基づいて、前記受光条件を決定する際における、受光素子列の優先度を決定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において、
前記受光素子列制御手段は、前記複数対の受光素子列のうち、前記認識手段によって認識された像の像面内の位置と重なる位置にある受光素子列からの出力に基づいて、前記受光条件を決定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において、
前記焦点検出位置は、前記光学系の像面内に複数設定されており、かつ、前記複数対の受光素子列は、各前記焦点検出位置に対応して、それぞれ設けられていることを特徴とする焦点検出装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の焦点検出装置を備えたことを特徴とする撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−７３１４０（Ｐ２０１３−７３１４０Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１３８１７（Ｐ２０１１−２１３８１７）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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