CN109324383A - 焦点调节装置及拍摄装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种焦点调节装置及拍摄装置。焦点调节装置具有：第1检测部，通过对比度检测方式检测焦点状态；第2检测部，通过相位差检测方式检测焦点状态；控制部，控制上述第1检测部及上述第2检测部，使得在进行上述第1检测部对焦点状态的检测时，进行上述第2检测部对焦点状态的检测。

Description

焦点调节装置及拍摄装置
本申请为2012年6月29日提交的、申请号为201210225713.9的、发明名称为“焦点调节装置及拍摄装置”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种焦点调节装置及拍摄装置。
背景技术
一直以来，下述技术为世人所知：进行光学系统的焦点调节时，为提高焦点调节精度，首先通过相位差检测方式进行光学系统的焦点状态的检测，根据相位差检测方式下的检测结果，将焦点调节用的镜头驱动到对焦位置附近，接着在对焦位置附近，通过对比度检测方式进行光学系统的焦点状态的检测，根据该对比度检测方式下的检测结果，将焦点调节光学系统驱动到对焦位置(例如参照特开2004－109690号公报)。
发明内容
但是，上述专利文献1中，其前提是通过相位差检测方式及对比度检测方式两种方式可进行光学系统的焦点检测，因此，在通过相位差检测方式及对比度检测方式中的任意一个方式无法进行焦点检测的拍摄场景中，存在无法良好地进行焦点调节的情况。并且，在上述专利文献1中，首先进行相位差检测方式下的焦点检测，接着进行对比度检测方式下的焦点检测，因此存在焦点调节耗时的问题。
本发明要解决的问题是提供一种可适当进行焦点调节的焦点调节装置。
本发明通过以下解决方法解决上述课题。此外，以下对表示本发明的实施方式的附图附加对应的附图标记进行说明，但该附图标记仅用于易于理解发明，并不限定发明。
本发明的第1观点涉及的焦点调节装置的特征在于具有：第1检测部(221)，通过对比度检测方式检测焦点状态；第2检测部(222a、222b)，通过相位差检测方式检测焦点状态；控制部(21)，控制上述第1检测部及上述第2检测部，使得在进行上述第1检测部对焦点状态的检测时，进行上述第2检测部对焦点状态的检测。
在上述焦点调节装置涉及的发明中，可如下构成：进一步具有：拍摄部(22)，拍摄具有焦点调节光学系统(32)的光学系统形成的图像，输出和拍摄的图像对应的图像信号；焦点调节部(36)，向上述焦点调节光学系统的光轴方向驱动上述焦点调节光学系统，调节上述光学系统的焦点状态，上述第1检测部(221)根据通过上述拍摄部输出的上述图像信号，算出与上述光学系统形成的图像的对比度相关的评估值，从而检测上述光学系统的焦点状态，上述第2检测部(222a、222b)设置在上述拍摄部的受光面上，在上述拍摄部进行上述图像的拍摄过程中，使用相位差检测上述光学系统的焦点状态，上述控制部(21)使上述第1检测部对焦点状态的检测及上述第2检测部对焦点状态的检测为可能状态。
在上述焦点调节装置涉及的发明中，可如下构成：上述控制部(21)在通过上述第2检测部(222a、222b)无法进行上述光学系统的焦点状态的检测时，使上述第1检测部(221)对焦点状态的检测及上述第2检测部对焦点状态的检测为可能状态。
在上述焦点调节装置涉及的发明中，可如下构成：上述控制部(21)通过使上述焦点调节部(36)进行上述焦点调节光学系统(32)的扫描驱动，从而使上述第1检测部(221)对焦点状态的检测及上述第2检测部(222a、222b)对焦点状态的检测为可能状态。
在上述焦点调节装置涉及的发明中，可如下构成：上述控制部(21)使用上述第1检测部(221)及上述第2检测部(222a、222b)中的、先进行上述光学系统(31、32、33)的焦点状态检测的一方的检测结果，使上述焦点调节部(36)进行向上述焦点调节光学系统(32)的对焦位置的驱动。
在上述焦点调节装置涉及的发明中，可如下构成：上述控制部(21)在通过上述第2检测部(222a、222b)无法进行上述光学系统(31、32、33)的焦点状态的检测时，使上述第1检测部(221)进行上述光学系统的焦点状态的检测。
在上述焦点调节装置涉及的发明中，可如下构成：上述控制部(21)在通过上述第2检测部(222a、222b)可进行上述光学系统(31、32、33)的焦点状态的检测时，根据上述第2检测部的检测结果，使上述焦点调节部(36)进行向上述焦点调节光学系统(32)的对焦位置的驱动。
在上述焦点调节装置涉及的发明中，可如下构成：上述控制部(21)在通过上述第2检测部(222a、222b)无法进行上述光学系统的焦点状态的检测时，使上述焦点调节部(36)进行上述焦点调节光学系统(32)的扫描驱动的同时，进行上述第1检测部(221)对焦点状态的检测及上述第2检测部对焦点状态的检测。
本发明的第2观点涉及的焦点调节装置的特征在于具有：第1检测部(221)，通过对比度检测方式检测焦点状态；第2检测部(222a、222b)，通过相位差检测方式检测焦点状态；控制部(21)，进行控制，使得向通过上述第1检测部检测出的位置驱动焦点调节光学系统(32)时，禁止向通过上述第2检测部检测出的位置驱动上述焦点调节光学系统。
在上述焦点调节装置涉及的发明中，可如下构成：进一步具有：拍摄部(22)，拍摄具有上述焦点调节光学系统(32)的光学系统形成的图像，输出和拍摄的图像对应的图像信号；焦点调节部(36)，向上述焦点调节光学系统的光轴方向驱动上述焦点调节光学系统(32)，调节上述光学系统的焦点状态，上述第1检测部(221)根据通过上述拍摄部输出的上述图像信号，算出上述光学系统形成的图像的对比度相关的评估值，从而检测上述光学系统的焦点状态，上述第2检测部(222a、222b)在上述拍摄部进行上述图像的拍摄过程中，使用相位差检测上述光学系统的焦点状态，上述控制部(21)在基于上述第1检测部的检测结果的上述焦点调节光学系统的驱动完成为止，禁止基于上述第2检测部的检测结果的上述焦点调节光学系统的驱动。
在上述焦点调节装置涉及的发明中，可如下构成：上述控制部(21)在基于上述第1检测部(221)的检测结果的上述焦点调节光学系统(32)的驱动完成后，在经过规定时间后，允许基于上述第2检测部(222a、222b)的检测结果的上述焦点调节光学系统的驱动。
在上述焦点调节装置涉及的发明中，可如下构成：进一步具有向用户报告对焦的报告部(25、26)，上述控制部(21)在基于上述第1检测部(221)的检测结果的上述焦点调节光学系统(32)的驱动完成后，在上述报告部报告之后，允许基于上述第2检测部(222a、222b)的检测结果的上述焦点调节光学系统的驱动。
在上述焦点调节装置涉及的发明中，可如下构成：上述控制部(21)在基于上述第1检测部(221)的检测结果的上述焦点调节光学系统(32)的驱动完成为止，禁止上述第2检测部(222a、222b)对上述光学系统(31、32、33)的焦点状态的检测。
在上述焦点调节装置涉及的发明中，可如下构成：上述控制部(21)在通过上述第1检测部(221)检测出对焦位置的情况下，也允许上述第2检测部(222a、222b)对上述光学系统(31、32、33)的焦点状态的检测。
在上述焦点调节装置涉及的发明中，可如下构成：上述第2检测部(222a、222b)设置在上述拍摄部(22)的受光面上。
在上述焦点调节装置涉及的发明中，可如下构成：上述控制部(21)在通过上述第2检测部(222a、222b)无法检测出对焦位置时，使上述第1检测部(221)进行对上述光学系统(31、32、33)的焦点状态的检测。
本发明的第3观点涉及的焦点调节装置的特征在于具有：检测部(221、222a、222b)，驱动焦点调节光学系统(32)通过对比度检测方式进行焦点评估值的检测时，可通过相位差检测方式检测焦点状态；控制部(21)，进行控制，在以比规定速度慢的第1速度驱动上述焦点调节光学系统从而检测出上述焦点评估值的峰值时，将上述焦点调节光学系统驱动到与上述峰值对应的位置，在以比规定速度快的第2速度驱动上述焦点调节光学系统从而检测上述焦点评估值的峰值时，不将上述焦点调节光学系统驱动到与上述峰值对应的位置，以比上述规定速度慢的速度驱动上述焦点调节光学系统，从而检测上述焦点评估值的峰值。
在上述焦点调节装置涉及的发明中，可如下构成：进一步具有：拍摄部(22)，拍摄具有上述焦点调节光学系统的光学系统(31、32、33)形成的图像，输出和拍摄的图像对应的图像信号；焦点调节部(36)，向上述焦点调节光学系统的光轴方向驱动上述焦点调节光学系统(32)，使上述光学系统的图像面以规定的移动速度移动，从而调节上述光学系统的焦点状态，上述检测部具有：第1检测部(221)，根据通过上述拍摄部输出的上述图像信号，算出上述光学系统形成的图像的对比度相关的评估值，从而进行上述对比度检测方式下的焦点状态的检测；第2检测部(222a、222b)，在上述拍摄部对上述图像的拍摄过程中，使用相位差检测上述光学系统的焦点状态，从而进行上述相位差检测方式下的焦点状态的检测，上述控制部(21)，使上述焦点调节部驱动上述焦点调节光学系统，从而形成可进行上述第1检测部对焦点状态的检测及上述第2检测部对焦点状态的检测的状态，当检测出上述评估值的峰值时的上述图像面的移动速度大于上述规定速度时，将上述图像面的移动速度变更为上述规定速度以下，当上述图像面的移动速度是上述规定速度以下时，使上述焦点调节光学系统驱动到上述评估值变为峰值的位置。
在上述焦点调节装置涉及的发明中，可如下构成：上述控制部(21)在将上述图像面的移动速度变更为上述规定速度以下的速度时，在通过上述第1检测部(221)检测出了上述评估值的峰值时，使上述焦点调节光学系统(32)驱动到上述评估值变为峰值的位置。
在上述焦点调节装置涉及的发明中，可如下构成：上述控制部(21)在将上述图像面的移动速度变更为上述规定速度以下的速度时，在通过上述第2检测部(222a、222b)检测出了对焦位置时，使上述焦点调节光学系统(32)驱动到上述对焦位置。
在上述焦点调节装置涉及的发明中，可如下构成：上述第2检测部(222a、222b)设置在上述拍摄部(22)的受光面上。
在上述焦点调节装置涉及的发明中，可如下构成：进一步具有存储部(38)，其将通过上述第1检测部(221)可检测出对焦位置的图像面移动速度中最快的速度，作为焦点检测可能速度预先存储，上述控制部(21)使用上述焦点检测可能速度作为上述规定速度。
在上述焦点调节装置涉及的发明中，可如下构成：上述控制部(21)在通过上述第2检测部(222a、222b)无法检测出对焦位置时，使上述第1检测部(221)进行上述光学系统的焦点状态的检测。
本发明涉及的拍摄装置的特征在于，具有上述焦点调节装置。
根据本发明，可适当进行焦点调节。
附图说明
图1是表示本实施方式涉及的数字相机1的框图。
图2是表示图1所示的拍摄元件的拍摄面中的焦点检测位置的正面图。
图3是放大图2的Ⅲ部以示意示出焦点检测像素222a、222b的排列的正面图。
图4是放大图2的Ⅳ部以示意示出焦点检测像素222a、222b的排列的正面图。
图5是放大表示拍摄像素221的一个的正面图。
图6(A)是放大表示焦点检测像素222a的一个的正面图，图6(B)是放大表示焦点检测像素222b的一个的正面图。
图7是放大表示拍摄像素221的一个的截面图。
图8(A)是放大表示焦点检测像素222a的一个的截面图，图8(B)是放大表示焦点检测像素222b的一个的截面图。
图9是表示对三个拍摄像素RGB各自的波长的相对灵敏度的分光特性图。
图10是表示对焦点检测像素的波长的相对灵敏度的分光特性图。
图11是沿着图3及图4的XI－XI线的截面图。
图12是表示第1实施方式涉及的相机的动作示例的流程图。
图13是表示本实施方式涉及的搜索动作中的、聚焦镜头位置和焦点评估值的关系、及聚焦镜头位置和时间的关系的图。
图14是表示第2实施方式涉及的相机的动作示例的流程图。
图15是表示第3实施方式涉及的相机的动作示例的流程图。
图16是表示第4实施方式涉及的相机的动作示例的流程图。
图17是表示第1扫描动作中的、聚焦镜头位置和焦点评估值的关系、及聚焦镜头位置和时间的关系的图。
图18是表示第2扫描动作及第3扫描动作中的、聚焦镜头位置和焦点评估值的关系、及聚焦镜头位置和时间的关系的图。
具体实施方式
以下根据附图说明本发明的实施方式。
(第1实施方式)
图1是表示本发明的实施方式涉及的数字相机1的要部构成图。本实施方式的数字相机1(以下简称为相机1)由相机主体2和镜头镜筒3构成，该相机主体2和镜头镜筒3通过卡口部4可装卸地结合。
镜头镜筒3是可装卸到相机主体2的交换镜头。如图1所示，镜头镜筒3中内置包括镜头31、32、33及光圈34的拍摄光学系统。
镜头32是聚焦镜头，通过向光轴L1方向移动，可调节拍摄光学系统的焦点距离。聚焦镜头32设置为沿着镜头镜筒3的光轴L1可移动，通过编码器35检测出其位置的同时，通过聚焦镜头驱动电机36调节其位置。
沿着该聚焦镜头32的光轴L1的移动机构的具体构成没有特别限定。列举一例：将旋转筒可旋转地插入到固定在镜头镜筒3上的固定筒中，在该旋转筒的内周面上形成螺旋槽，并且使固定聚焦镜头32的镜头框的端部嵌合到螺旋槽。并且，通过聚焦镜头驱动电机36使旋转筒旋转，从而使镜头框上固定的聚焦镜头32沿着光轴L1直行移动。
如上所述，通过使旋转筒相对镜头镜筒31旋转，镜头框上固定的聚焦镜头32在光轴L1方向上直行移动，但作为其驱动源的聚焦镜头驱动电机36设置在镜头镜筒3上。聚焦镜头驱动电机36和旋转筒例如通过由多个齿轮构成的变速机连接，将聚焦镜头驱动电机36的驱动轴向任意一个方向旋转驱动时，以规定的齿轮比传送到旋转筒，并且，通过旋转筒向任意一个方向旋转，镜头框上固定的聚焦镜头32向光轴L1的任意一个方向直行移动。此外，当聚焦镜头驱动电机36的驱动轴逆向旋转驱动时，构成变速机的多个齿轮也逆向旋转，聚焦镜头32向光轴L1的逆向直行移动。
聚焦镜头32的位置通过编码器35检测。如上所述，聚焦镜头32的光轴L1方向的位置与旋转筒的旋转角度相关，因此例如检测出旋转筒相对镜头镜筒3的旋转角度就可求出。
作为本实施方式的编码器35可使用：通过光斩波器等光传感器检测与旋转筒的旋转驱动连接的旋转圆板的旋转，输出和旋转次数对应的脉冲信号的装置；对设置在固定筒和旋转筒中的任意一个的柔性印刷布线板表面的编码图案，接触设置在任意另一个上的电刷接点，通过检测电路检测和旋转筒的移动量(可以是旋转方向、光轴方向的任意一个)对应的接触位置的变化的装置等。
聚焦镜头32通过上述旋转筒的旋转，在相机机身侧的端部(也称为广角端)到被摄体侧的端部(也称为长焦端)之间，可向光轴L1方向移动。此外，通过编码器35检测出的聚焦镜头32的当前位置信息经由镜头控制部37发送到下述相机控制部21，聚焦镜头驱动电机36如下驱动：根据该信息计算的聚焦镜头32的驱动位置从相机控制部21经由镜头控制部37送出。
并且，在本实施方式中，镜头控制部37根据相机控制部21的指示，为使聚焦镜头37以规定的镜头驱动速度驱动，将和镜头驱动速度对应的驱动脉冲信号发送到聚焦镜头驱动电机36。并且，镜头控制部37在镜头控制部37具有的存储器38中存储下述聚焦镜头32的焦点可检测最大速度Vmax。
光圈34使以光轴L1为中心的开口直径可调节地构成，以限制通过上述拍摄光学系统到达拍摄元件22的光束的光量，并且调整光晕量。光圈34对开口直径的调节例如如下进行：在自动曝光模式中计算出的适当的开口直径从相机控制部21经由镜头控制部37送出。并且，通过设置在相机主体2的操作部28的手动操作，设定的开口直径从相机控制部21输入到镜头控制部37。光圈34的开口直径由未图示的光圈开口传感器检测，通过镜头控制部37识别当前的开口直径。
另一方面，相机主体2中，接受来自上述拍摄光学系统的光束L1的拍摄元件22设置在拍摄光学系统的预定焦点面上，在其前面设置快门23。拍摄元件22由CCD等设备构成，将接收的光信号变换为电信号，送出到相机控制部21。送出到相机控制部21的拍摄图像信息逐个送出到液晶驱动电路25，显示在观察光学系统的电子取景器(EVF)26中，并且当操作部28具有的释放键(未图示)被完全下压时，该拍摄图像信息记录到作为记录介质的存储器24中。存储器24可使用可装卸的卡片型存储器、内置型存储器的任意一种。此外，在拍摄元件22的拍摄面的前方配置：用于切断红外线的红外线截止滤波器、及用于防止图像重叠(折返し)噪点的光学低通滤波器。稍后详述拍摄元件22的构造。
相机主体2上设置用于观察通过拍摄元件22拍摄的图像的观察光学系统。本实施方式的观察光学系统具有：由液晶显示元件构成的电子取景器(EVF)26；驱动它的液晶驱动电路25；目镜27。液晶驱动电路25读入由拍摄元件22拍摄、并送出到相机控制部21的拍摄图像信息，据此驱动电子取景器26。由此，用户可通过目镜27观察当前的拍摄图像。此外，也可替代光轴L2形成的上述观察光学系统，或者除此以外将液晶显示器设置在相机主体2的背面等，可在该液晶显示器上显示拍摄图像。
在相机主体2上设置相机控制部21。相机控制部21通过设置在卡口部4上的电信号接点部41与镜头控制部37电连接，从该镜头控制部37接收镜头信息，并且向镜头控制部37发送散焦量、光圈开口直径等信息。并且，相机控制部21如上所述，从拍摄元件22读出像素输出，并且对读出的像素输出根据需要实施规定的信息处理，从而生成图像信息，将生成的图像信息输出到电子取景器26的液晶驱动电路25、存储器24。并且，相机控制部21主管校正来自拍摄元件22的图像信息、检测镜头镜筒3的焦点调节状态、光圈调节状态等的对相机1整体的控制。
并且，相机控制部21除此以外，根据从拍摄元件22读出的像素数据，进行相位检测方式下的拍摄光学系统的焦点状态的检测、及对比度检测方式下的光学拍摄系统的焦点状态的检测。此外，稍后论述具体的焦点状态的检测方法。
操作部28是快门释放键、用户用于设定相机1的各种动作模式的输入开关，可进行自动聚焦模式/手动聚焦模式的切换，在自动聚焦模式中，可进行单拍模式/连拍模式的切换。其中，单拍模式是指，固定一次调节的聚焦镜头32的位置，在该聚焦镜头位置下进行拍摄的模式，与之相对，连拍模式是指，不固定聚焦镜头32的位置，对应被摄体调节聚焦镜头位置的模式。通过该操作部28设定的各种模式送出到相机控制部21，通过该相机控制部21控制相机1整体的动作。并且，快门释放键包括：通过按钮的半下压接通的第1开关SW1；通过按钮的完全下压接通的第2开关SW2。
接着说明本实施方式涉及的拍摄元件22。
图2是表示拍摄元件22的拍摄面的正面图，图3是放大图2的Ⅲ部表示焦点检测像素222a、222b的排列的示意正面图，图4是放大图2的IV部表示焦点检测像素222a、222b的排列的示意正面图。
本实施方式的拍摄元件22如图3及图4所示，多个拍摄像素221在拍摄面的平面上二维排列，具有透过绿色波长区域的彩色滤波器的绿像素G、具有透过红色波长区域的彩色滤波器的红像素R、具有透过蓝色波长区域的彩色滤波器的蓝像素B，进行所谓拜耳排列(BayerArrangement)。即，在邻接的4个像素组223(稠密正方格排列)中，在一个对角线上排列2个绿像素，在另一个对角线上各排列一个红像素和蓝像素。以该拜耳排列的像素组223为单位，将该像素组223在拍摄元件22的拍摄面上二维状反复排列，从而构成拍摄元件22。
此外，单位像素组223的排列除了图示的稠密正方格以外，例如也可稠密六方格排列。并且，彩色滤波器的构成、排列不限于此，也可采用补色滤波器(绿：G，黄：Ye，洋红：Mg，蓝绿Cy)的排列。
图5是放大拍摄像素221的一个的正面图，图7是截面图。一个拍摄像素221由微型镜头2211、光电变换部2212、未图示的彩色滤波器构成，如图7的截面图所示，在拍摄元件22的半导体电路基板2213的表面植入光电变换部2212，在其表面形成微型镜头2211。光电变换部2212是接受通过微型镜头2211经过拍摄光学系统的射出光瞳(例如F1.0)的拍摄光束的形状，接受拍摄光束。
此外，本实施方式的彩色滤波器设置在微型镜头2211和光电变换部2212之间，绿像素G和红像素R及蓝像素B各自的彩色滤波器的分光灵敏度例如如图9所示。图9是表示对图3及图4所示的3个拍摄像素RGB各自的波长的相对灵敏度的分光特性图。
返回到图2，在拍摄元件22的拍摄面的中心、及从中心到上下及左右对称位置的5个地方，设置替代上述拍摄像素221而排列焦点检测像素222a、222b的焦点检测像素列22a、22b、22c、22d、22e。并且，如图3、图4所示，一个焦点检测像素列如下构成：多个焦点检测像素222a及222b彼此邻接，交互地横一列(22a、22d、22e)或纵一列(22b、22c)排列。在本实施方式中，焦点检测像素222a及222b在拜耳排列的拍拍摄素221的绿像素G和蓝像素B的位置处，不设置间隙地紧密排列。
此外，图2所示的焦点检测像素列22a～22e的位置不仅限于图示的位置，也可是一个、两个或三个位置等，并且也可配置在六个以上的位置处。并且，在实际进行焦点检测时，从多个配置的焦点检测像素列22a～22e中，用户可通过手动操作操作部28，将所需的焦点检测像素列作为焦点检测位置选择。
图6(A)是表示放大焦点检测像素222a的一个的正面图，图8(A)是焦点检测像素222a的截面图。并且，图6(B)是表示放大焦点检测像素222b的一个的正面图，图8(B)是焦点检测像素222b的截面图。焦点检测像素222a如图6(A)所示，由微型镜头2221a、半圆形状的光电变换部2222a构成，如图8(A)的截面图所示，在拍摄元件22的半导体电路基板2213的表面植入光电变换部2222a，在其表面形成微型镜头2221a。并且，焦点检测像素222b如图6(B)所示，由微型镜头2221b、光电变换部2222b构成，如图8(B)的截面图所示，在拍摄元件22的半导体电路基板2213的表面植入光电变换部2222b，在其表面形成微型镜头2221b。并且，该焦点检测像素222a及222b如图3、图4所示，彼此邻接，交互地横一列或纵一列排列，从而构成图2所示的焦点检测像素列22a～22e。
此外，焦点检测像素222a、222b的光电变换部2222a、2222b是接受通过微型镜头2221a、2221b经过拍摄光学系统的射出光瞳的规定区域(例如F2.8)的光束的形状。并且，焦点检测像素222a、222b上不设置彩色滤波器，其分光特性综合了进行光电变换的光电二极管的分光特性、及未图示的红外线滤波器的分光特性。图10表示焦点检测像素222a、222b的分光特性，相对灵敏度是加算了图9所示的拍摄像素221的蓝像素B、绿像素G及红像素R的各灵敏度的分光特性，并且具有灵敏度的光波长区域是包括拍摄像素221的蓝像素B、绿像素G及红像素R的灵敏度的光波长区域的区域。其中，也可构成为具有与拍摄像素221相同的彩色滤波器中的一个、例如绿滤波器地构成。此外，图10是表示对图3及图4所示的焦点检测像素的波长的相对灵敏度的分光特性图。
并且，图6(A)、图6(B)所示的焦点检测像素222a、222b的光电变换部2222a、2222b是半圆形状，但光电变换部2222a、2222b的形状不限于此，也可是其他形状，例如是椭圆形、矩形、多角形。
在此说明根据上述焦点检测像素222a、222b的像素输出检测拍摄光学系统的焦点状态的、所谓相位差检测方式。
图11是沿着图3及图的XI－XI的截面图，表示配置在拍摄光轴L1附近、彼此邻接的焦点检测像素222a－1、222b－1、222a－2、222b－2分别接收从射出光瞳350的测距光瞳351、352照射的光束AB1－1、AB2－1、AB1－2、AB2－2。此外，在图11中，仅示例了多个焦点检测像素222a、222b中，位于拍摄光轴L1附近的情况，但图11所示的焦点检测像素以外的其他焦点检测像素也同样构成为分别接受从一对测距光瞳351、352照射的光束。
其中，射出光瞳350是设定在拍摄光学系统的预定焦点面上配置的焦点检测像素222a、222b的微型镜头2221a、2221b的前方的距离D的位置的图像。距离D是根据微型镜头的曲率、折射率、微型镜头和光电变换部的距离等唯一决定的值，将该距离D称为测距光瞳距离。并且，测距光瞳351、352是指，通过焦点检测像素222a、222b的微型镜头2221a、2221b分别投影的光电变换部2222a、2222b的图像。
此外，在图11中，焦点检测像素222a－1、222b－1、222a－2、222b－2的排列方向与一对测距光瞳351、352的排列方向一致。
并且，如图11所示，焦点检测像素222a－1、222b－1、222a－2、222b－2的微型镜头2221a－1、2221b－1、2221a－2、2221b－2配置在拍摄光学系统的预定焦点面附近。并且，配置在微型镜头2221a－1、2221b－1、2221a－2、2221b－2背后的各光电变换部2222a－1、2222b－1、2222a－2、2222b－2的形状，投影到以测距距离D与各微型镜头2221a－1、2221b－1、2221a－2、2221b－2隔开的射出光瞳350上，其投影形状形成测距光瞳351、352。
即，在处于测距距离D的射出光瞳350上，为使各焦点检测像素的光电变换部的投影形状(测距光瞳351、352)一致，确定各焦点检测像素中的微型镜头和光电变换部的相对位置关系，从而决定各焦点检测像素中的光电变换部的投影方向。
如图11所示，焦点检测像素222a－1的光电变换部2222a－1通过测距光瞳351，输出通过朝向微型镜头2221a－1的光束AB1－1在微型镜头2221a－1上形成的图像的强度对应的信号。同样，焦点检测像素222a－2的光电变换部2222a－2通过测距光瞳351，输出通过朝向微型镜头2221a－2的光束AB1－2在微型镜头2221a－2上形成的图像强度对应的信号。
并且，焦点检测像素222b－1的光电变换部2222b－1通过测距光瞳352，输出通过朝向微型镜头2221b－1的光束AB2－1在微型镜头2221b－1上形成的图像的强度对应的信号。同样，焦点检测像素222b－2的光电变换部2222b－2通过测距光瞳352，输出通过朝向微型镜头2221b－2的光束AB2－2在微型镜头2221b－2上形成的图像的强度对应的信号。
并且，将上述二种焦点检测像素222a、222b如图3及图4所示，直线状配置多个，将各焦点检测像素222a、222b的光电变换部2222a、2222b的输出集中到和测距光瞳351及测距光瞳352分别对应的输出组，从而可获得与分别通过测距光瞳351和测距光瞳352的焦点检测光束在焦点检测像素列上形成的一对图像的强度分布相关的数据。并且，对该强度分布数据实施相关运算处理或相位差检测处理等的图像偏离检测运算处理，从而可检测出所谓相位差检测方式下的图像偏移量。
并且，通过对获得的图像偏移量实施和一对测距光瞳的重心间隔对应的变换运算，可求出相对预定焦点面的当前的焦点面(称为和预定焦点面上的微型镜头阵列的位置对应的焦点检测位置处的焦点面)的偏差、即散焦量。
此外，该相位差检测方式下的图像偏移量的运算、及基于此的散焦量的运算通过相机控制部21执行。
并且，相机控制部21读出拍摄元件22的拍摄像素221的输出，根据读出的像素输出，进行焦点评估值的运算。该焦点评估值例如可如下求出：将来自拍摄元件22的拍摄像素221的图像输出的高频成分使用高频透过滤波器提取，通过积算求出。并且，也可使用断开频率不同的2个高频透过滤波器提取高频成分，通过对它们进行积算求出。
并且，相机控制部21执行下述对比度检测方式下的焦点检测：向镜头控制部37送出控制信号，以规定的采样间隔(距离)驱动聚焦镜头32，求出各自位置处的焦点评估值，将该焦点评估值为最大的聚焦镜头32的位置作为对焦位置求出。此外，该对位位置例如在驱动聚焦镜头32的同时计算焦点评估值时，当焦点评估值2次上升后、进一步2次下降推移时，可使用这些焦点评估值，通过内插法等的运算求出。
接着说明第1实施方式涉及的相机1的动作示例。图12是表示第1实施方式涉及的相机1的动作的流程图。此外，以下动作通过相机1的电源接通而开始。并且，以下示例选择了单拍模式的情况来进行说明，单拍模式即，固定一次调节的聚焦镜头32的位置，在该聚焦镜头位置处进行拍摄的模式。
首先，在步骤S101中，开始相机控制部21的通过镜头图像的生成、及观察光学系统的电子取景器26的通过镜头图像的显示。具体而言，通过拍摄元件22进行曝光动作，通过相机控制部21进行拍摄像素221的像素数据的读出。并且，相机控制部21根据读出的数据生成通过镜头图像，生成的通过镜头图像送出到液晶驱动电路25，显示到观察光学系统的电子取景器26。并且，由此，经由目镜27，用户可识别被摄体的运动图像。此外，通过镜头图像的生成、及通过镜头图像的显示以规定间隔重复执行。
接着，在步骤S102中，通过相机控制部21，扫描动作允许指令送出到镜头控制部37，扫描动作变为允许状态。此外，稍后论述扫描动作。
在步骤S103中，通过相机控制部21，开始相位差检测方式下的散焦量的计算处理。在本实施方式中，相位差检测方式下的散焦量的计算处理如下进行。即，首先，通过相机控制部21，进行从构成拍摄元件22的5个焦点检测像素列22a～22e的各焦点检测像素222a、222b读出和一对图像对应的一对图像数据的动作。此时其构成也可是：通过用户的手动操作选择特定的焦点检测位置时，可仅读出来自和该焦点检测位置对应的焦点检测像素的数据。并且，相机控制部21根据读出的一对图像数据执行图像偏移检测运算处理(相关运算处理)，运算与5个焦点检测像素列22a～22e对应的焦点检测位置处的图像偏移量，进一步将图像偏移量变换为散焦量。并且，相机控制部21进行算出的散焦量的可靠性的评估。此外，散焦量的可靠性评估例如根据一对图像数据的一致度、对比度等进行。
并且，该相位差检测方式下的散焦量的计算处理，在下述步骤S114中，直到进行对焦锁定(禁止聚焦镜头32的驱动的处理)为止，以规定间隔反复执行。
在步骤S104中，通过相机控制部21开始焦点评估值的计算处理。在本实施方式中，焦点评估值的计算处理如下进行：读出拍摄元件22的拍摄像素221的像素输出，将读出的像素输出的高频成分使用高频透过滤波器提取，通过对其积算来进行。焦点评估值的计算也可如下构成：在通过用户的手动操作、或者通过被摄体识别模式等选择特定的焦点检测位置时，仅读出和选择的焦点检测位置对应的拍摄像素221的像素输出。此外，焦点评估值的计算处理在下述步骤S114中直到进行对焦锁定为止，以规定间隔反复执行。
在步骤S105中，通过相机控制部21，判断是否进行了操作部28具有的快门键的半下压(第1开关SW1接通)。当第1开关SW1接通时，前进到步骤S106。而当第1开关SW1未接通时，直到第1开关SW1接通为止，重复步骤S105。即，直到第1开关SW1接通为止，反复执行通过镜头图像的生成/显示、相位差检测方式下的散焦量的计算处理、及焦点评估值的计算处理。
在步骤S106中，通过相机控制部21进行判断，判断通过相位差检测方式是否可算出散焦量。当可算出散焦量时，判断为可测距，前进到步骤S111。另一方面，无法算出散焦量时，判断为不可测距，前进到步骤S107。此外，在本实施方式中，即使可算出散焦量，但当算出的散焦量的可靠性低时，认为散焦量无法算出，前进到步骤S107。在本实施方式中，例如当被摄体的对比度较低时、被摄体是越低辉度被摄体时、或被摄体是越高辉度被摄体时，判断散焦量的可靠性较低。
此外，在步骤S106中，可使用最近一次的散焦量计算处理的结果进行上述判断，也可是以下构成：在最近数次的散焦量计算处理中，连续无法算出散焦量时，或者散焦量的可靠性连续较低时，判断为无法测距，前进到步骤S107，相反在最近数次的散焦量计算处理中，只要可算出一次散焦量，则判断为可测距，前进到步骤S111。
在步骤S106中，判断可计算出散焦量、判断为可测距时，前进到步骤S111，在步骤S111～S114中，进行基于通过相位差检测方式计算出的散焦量的对焦动作。
即，首先，在步骤S111中，通过相机控制部21进行扫描动作禁止处理。具体而言，通过相机控制部21，将扫描动作禁止指令送出到镜头控制部37，使扫描动作成为禁止状态。此外，稍后论述扫描动作。
在步骤S112中，根据在步骤S103中通过相位差检测方式计算出的散焦量，进行将聚焦镜头32驱动到对焦位置的处理。具体而言，通过相机控制部21，根据由相位差检测方式计算出的散焦量，进行使聚焦镜头32驱动到对焦位置所需的镜头驱动量的计算，计算出的镜头驱动量经由镜头控制部37送出到镜头驱动电机36。并且，镜头驱动电机36根据由相机控制部21算出的镜头驱动量，将聚焦镜头32驱动到对焦位置。
此外，在本实施方式中，在驱动镜头驱动电机36使聚焦镜头32驱动到对焦位置的期间，控制部21重复进行相位差检测方式下的散焦量的计算，结果计算出新的散焦量时，控制部21根据新的散焦量驱动聚焦镜头32。
并且，聚焦镜头32到对焦位置的驱动完成后，前进到步骤S113，进行对焦显示，接着前进到步骤S114，进行对焦锁定(禁止聚焦镜头32的驱动的处理)。此外，步骤S113中的对焦显示例如通过电子取景器26进行。并且，在进行对焦显示时，可同时进行用于向用户报告以相位差检测方式进行了对焦动作的主旨的显示。
另一方面，在步骤S106中，判断无法计算出散焦量时，或者判断计算出的散焦量的可靠性低时，前进到步骤S107，在步骤S107中，通过相机控制部21进行扫描动作的开始处理。本实施方式的扫描动作通过聚焦镜头驱动电机36在扫描驱动聚焦镜头32的同时，通过相机控制部21以规定间隔同时进行相位差检测方式下的散焦量的计算、及焦点评估值的计算，由此，是可通过规定的间隔同时进行相位差检测方式下的对焦位置的检测、及对比度检测方式下的对焦位置的检测的动作。
具体而言，相机控制部21向镜头控制部37送出扫描驱动开始指令，镜头控制部37根据来自相机控制部21的指令，驱动聚焦镜头驱动电机36，使聚焦镜头32沿着光轴L1扫描驱动。此外，聚焦镜头32的扫描驱动可从长焦端到广角端进行，也可从广角端到长焦端进行。
并且，相机控制部21在驱动聚焦镜头32的同时，以规定间隔进行从拍摄元件22的焦点检测像素222a、222b读出与一对图像对应的一对图像数据的动作，据此通过相位差检测方式进行散焦量的计算及计算出的散焦量的可靠性评估，并且在驱动聚焦镜头32的同时，以规定间隔进行从拍摄元件22的拍摄像素221读出图像输出的动作，据此算出焦点评估值，从而通过取得不同聚焦镜头位置处的焦点评估值，通过对比度检测方式进行对焦位置的检测。
在步骤S108中，通过相机控制部21进行判断，判断进行扫描动作的结果，是否能以相位差检测方式计算出散焦量。当可计算出散焦量时，判断为可测距，前进到步骤S115，而无法计算出散焦量时，判断为无法测距，前进到步骤S109。此外，在步骤S108中，和上述步骤S106一样，即使可计算出散焦量、但计算出的散焦量可靠性低时，视为无法算出散焦量，前进到步骤S109。
在步骤S109中，通过相机控制部21进行判断，判断进行扫描动作的结果，是否能以对比度检测方式检测出对焦位置。通过对比度检测方式可进行对焦位置检测时，前进到步骤S116，而当无法进行对焦位置检测时，前进到步骤S110。
在步骤S110中，通过相机控制部10进行判断，判断在聚焦镜头32的可驱动范围的全部区域是否进行了扫描动作。对聚焦镜头32的可驱动范围的全部区域未进行扫描动作时，返回到步骤S108，通过重复步骤S108～S110，继续进行扫描动作，即，在扫描驱动聚焦镜头32的同时，以规定的间隔同时进行相位差检测方式下的散焦量的计算、及对比度检测方式下的对焦位置的检测。另一方面，对于聚焦镜头32的可驱动范围的全部区域完成扫描动作的执行时，前进到步骤S120。
并且，进行扫描动作的结果是，判断在步骤S108中通过相位差检测方式可计算出散焦量时，前进到步骤S115，在步骤S115、S111～S114中，进行基于通过相位差检测方式计算出的散焦量的对焦动作。
即，首先，在步骤S115中，通过相机控制部21进行扫描动作的停止处理后，前进到步骤S111，通过相机控制部21进行扫描动作禁止处理。
并且，前进到步骤S112，和上述一样，根据通过相位差检测方式计算出的散焦量，进行使聚焦镜头32驱动到对焦位置的处理，之后前进到步骤S113，进行了对焦显示后，在步骤S114中进行对焦锁定。
并且，执行扫描动作的结果是，判断在步骤S109中通过对比度检测方式可检测出对焦位置时，前进到步骤S116，在步骤S116～S119中，进行基于通过对比度检测方式检测出的对焦位置的对焦动作。
即，首先，在步骤S116中，通过相机控制部21进行了扫描动作的停止处理后，前进到步骤S117，和上述步骤S111一样，通过相机控制部21进行扫描动作禁止处理。
并且，前进到步骤S118，根据通过对比度检测方式检测出的对焦位置，进行使聚焦镜头32驱动到对焦位置的对焦驱动处理。其中，图13是表示扫描动作的结果是通过对比度检测方式检测出了对焦位置时的、聚焦镜头位置和焦点评估值的关系、及聚焦镜头位置和时间的关系的图。如图13所示，在扫描动作开始时，聚焦镜头32位于图13所示的P0，从P0使聚焦镜头32从长焦侧向广角侧驱动的同时，进行焦点评估值的取得。并且，在将聚焦镜头32移动到图13所示的P1位置的时刻，检测出焦点评估值的峰值位置(对焦位置)时(步骤S109＝是)，停止扫描动作(步骤S116)，进行了扫描动作的禁止处理(步骤S117)后，进行使聚焦镜头32驱动到对焦位置(图13中P2的位置)的对焦驱动(步骤S118)。
此外，在本实施方式中，在步骤S109中判断通过对比度检测方式可检测出对焦位置，根据对比度检测方式下的检测结果，进行使聚焦镜头32到对焦位置的驱动时，直到聚焦镜头32到对焦位置的驱动完成为止，禁止基于相位差检测方式下的焦点检测结果的聚焦镜头32的驱动。即，判断通过对比度检测方式可检测出对焦位置后，即使通过相位差检测方式可计算出散焦量，也禁止基于相位差检测方式的结果的聚焦镜头32的驱动。由此，可抑制聚焦镜头32的振荡(Hunting)现象。
并且，聚焦镜头32到对焦位置的驱动完成后，前进到步骤S119，进行对焦显示，接着前进到步骤S114，进行对焦锁定(禁止聚焦镜头32的驱动的处理)。此外，步骤S119中的对焦显示例如通过电子取景器26进行。并且，在进行对焦显示时，可同时进行用于报告用户通过对比度检测方式进行了对焦动作的主旨的显示。
此外，在本实施方式的扫描动作中，通过反复执行上述步骤S108～S110，扫描驱动聚焦镜头32的同时，以规定间隔同时执行相位差检测方式下的散焦量的计算、及对比度检测方式下的对焦位置的检测。并且，反复进行上述步骤S108～S110的结果是，在相位差检测方式及对比度检测方式中，使用可先算出散焦量或先检测出对焦位置的检测方式下的焦点检测结果，进行使聚焦镜头32驱动到对焦位置的处理。并且，如上所述，在本实施方式的扫描动作中，判断通过相位差检测方式是否可计算出散焦量(步骤S108)后，进行通过对比度检测方式是否可进行对焦位置检测的判断(步骤S109)，从而在通过相位差检测方式和对比度检测方式可同时进行散焦量的计算及对焦位置的检测时，使相位差检测方式下的焦点检测结果优先于对比度检测方式下的焦点检测结果来采用。
另一方面，在步骤S110中，判断对聚焦镜头32的可驱动范围的全部区域完成了扫描动作的执行时，前进到步骤S120。在步骤S120中，进行扫描动作的结果是，通过相位差检测方式及对比度检测方式的任意一个方式均无法进行焦点检测，因此进行扫描动作的结束处理，接着前进到步骤S121，进行无法对焦的显示。无法对焦的显示例如通过电子取景器26进行。
并且，前进到步骤S122，通过相机控制部21进行快门释放键的半下压(第1开关SW1接通)的状态是否继续的判断。当第1开关SW1接通时前进到步骤S123，当第1开关SW1断开时前进到步骤S125。
在步骤S122中，判断第1开关SW1接通时，前进到步骤S123，和上述步骤S106一样，判断通过进行相位差检测方式能否计算出散焦量的判断。结果是判断可计算出散焦量时，前进到步骤S124，进行了使无法对焦的显示关闭的处理后，前进到步骤S111，在步骤S111～S114中，进行基于通过相位差检测方式计算出的散焦量的对焦动作。另一方面，判断无法计算出散焦量时，返回到步骤S122，在第1开关SW1接通的状态持续的期间，反复执行步骤S122、S123。此外，在这种情况下，聚焦镜头32是停止状态，因此不执行对比度检测方式下的焦点检测，仅进行相位差检测方式下的焦点检测。
另一方面，在步骤S121中，判断第1开关SW1断开时，前进到步骤S125，进行了无法对焦的显示关闭的处理后，返回到步骤S105。
在第1实施方式中，相机1如上进行动作。
如上所述，在第1实施方式中，首先，通过相位差检测方式进行散焦量的计算，当可计算出散焦量时，根据算出的散焦量使聚焦镜头32驱动到对焦位置，当无法算出散焦量时，扫描驱动聚焦镜头32的同时，执行同时进行相位差检测方式下的散焦量的计算、及对比度检测方式下的对焦位置的检测的扫描动作。并且，执行扫描动作的结果，使用相位差检测方式及对比度检测方式中可先进行散焦量的计算、或对焦位置的检测的检测方式下的焦点检测结果，进行使聚焦镜头32驱动到对焦位置的处理。因此，根据本实施方式，通过相位差检测方式难以检测出拍摄光学系统的焦点状态时(例如拍摄反射率相同、不同颜色的被摄体时)、或通过对比度检测方式难以检测出拍摄光学系统的焦点状态时(例如拍摄辉度低的被摄体时)的任意一种情况下，均可适当进行拍摄光学系统的焦点调节。并且，根据本实施方式，同时执行相位差检测方式下的散焦量的计算、及对比度检测方式下的对焦位置的检测，通过可先检测出焦点的方式进行拍摄光学系统的焦点调节，因此首先和现有技术(即，通过相位差检测方式将聚焦镜头32驱动到对焦位置附近，接着在对焦位置附近进行对比度检测方式下的对焦位置的检测的技术)相比，可短时间内进行拍摄光学系统的焦点调节。
(第2实施方式)
接着根据附图说明本发明的第2实施方式。在第2实施方式中，在图1所示的相机1中进行图14所示的动作，除此以外进行和第2实施方式涉及的相机1相同的动作。图14是表示第2实施方式涉及的相机1的动作的流程图。此外，以下动作如下开始：相机1的电源接通，操作部28具有的快门释放键被半下压(第1开关SW1接通)。并且，以选择连拍模式的情况为例进行说明，即选择以下模式：通过连续检测光学系统的焦点状态，不固定聚焦镜头32的位置，在和被摄体对应的聚焦镜头位置进行拍摄。
在步骤S201中，和第1实施方式的步骤S103一样，进行相位差检测方式下的散焦量的计算处理。并且，在步骤S202中，和第1实施方式的步骤S106一样，进行是否可算出相位差检测方式下的散焦量的判断。当可算出散焦量时，判断为可测距，前进到步骤S203。而当无法计算出散焦量时，判断为无法测距，前进到步骤S207。此外，在第2实施方式中，在可计算出散焦量、但计算出的散焦量可靠性较低时，也视为无法计算出散焦量，前进到步骤S207。
在步骤S203中，判断通过相位差检测方式可计算出散焦量，判断为可测距，因此通过相机控制部21，根据在步骤S201中计算出的散焦量，进行对焦动作。
即，在步骤S203中，根据通过相位差检测方式计算出的散焦量，进行使聚焦镜头32驱动到对焦位置的处理。具体而言，通过相机控制部21，根据由相位差检测方式计算出的散焦量，进行将聚焦镜头32驱动到对焦位置所需的镜头驱动量的计算，计算出的镜头驱动量经由镜头控制部37送出到聚焦镜头驱动电机36。并且，聚焦镜头驱动电机36根据通过相机控制部21计算出的镜头驱动量，使聚焦镜头32驱动到对焦位置。
此外，在第2实施方式中，在步骤S203中，在驱动聚焦镜头驱动电机36、使聚焦镜头32驱动到对焦位置的期间，也前进到步骤S204，通过相机控制部21，进行聚焦镜头32是否驱动到了对焦位置的判断。聚焦镜头32未驱动到对焦位置时(步骤S204＝否)，返回到步骤S201，使聚焦镜头32驱动到对焦位置的同时，进行相位差检测方式下的散焦量的计算(步骤S201)。并且，在将聚焦镜头32驱动到对焦位置为止的期间，当计算出了新的散焦量时，相机控制部21根据新的散焦量驱动聚焦镜头32。
另一方面，聚焦镜头32到对焦位置的驱动完成时(步骤S204＝是)，前进到步骤S205，聚焦镜头32的对焦驱动结束，接着前进到步骤S206，进行对焦显示。并且，进行了对焦显示后，返回到步骤S201，重复该焦点调节处理。此外，步骤S206中的对焦显示例如通过电子取景器26进行。并且，在进行对焦显示时，可一并进行报告用户通过相位差检测方式进行了对焦动作的主旨的显示。
这样，在本实施方式中，在通过相位差检测方式可算出散焦量的期间(步骤S202＝是)，进行基于通过相位差检测方式计算出的散焦量的聚焦镜头32的驱动。另一方面，判断通过相位差检测方式无法算出散焦量时，或者判断算出的散焦量可靠性低时(步骤S202＝否)，前进到步骤S207。
在步骤S207中，通过相机控制部21判断是否正在进行扫描动作。当判断未在进行扫描动作时，为了开始扫描动作，前进到步骤S208，而当判断正在进行扫描动作时，前进到步骤S209。
在步骤S208中，和第1实施方式的步骤S107一样，通过相机控制部21开始下述扫描动作：以规定间隔同时并列执行相位差检测方式下的对焦位置的检测、及对比度检测方式下的对焦位置的检测。并且，在步骤S209中，通过相机控制部21，在扫描动作中，进行焦点评估值的计算处理，该处理用于进行对比度检测方式下的焦点检测。在本实施方式中，焦点评估值的计算处理如下进行：从拍摄元件22的拍摄像素221读出像素输出，使用高频透过滤波器提取读出的像素输出的高频成分，对其进行积算。焦点评估值的计算也可如下构成：在通过用户的手动操作或被摄体识别模式等选择了特定的焦点检测位置时，仅读出和选择的焦点检测位置对应的拍摄像素221的像素输出。
在步骤S210中，通过相机控制部21判断进行了扫描动作的结果是否是可通过对比度检测方式进行对焦位置的检测。通过对比度检测方式可检测出对焦位置时，前进到步骤S211，而当无法检测出对焦位置时，前进到步骤S218。
在步骤S211中，和第1实施方式的步骤S118一样，通过相机控制部21，根据由对比度检测方式检测出的对焦位置，开始使聚焦镜头32驱动到对焦位置的对焦驱动处理。
并且，在步骤S212中，将聚焦镜头32驱动到通过对比度检测方式检测出的对焦位置上，因此通过相机控制部21进行禁止相位差检测方式下的散焦量的计算的处理。并且，在步骤S212中，也进行禁止相位差检测方式下的散焦量的计算、并且禁止基于散焦量的聚焦镜头32的驱动的处理。
并且，在步骤S213中，通过相机控制部21判断聚焦镜头32是否驱动到了对焦位置。当聚焦镜头32未驱动到对焦位置时，前进到步骤S214，通过相机控制部21判断继续对焦驱动，直到聚焦镜头32被驱动到对焦位置为止，进行对焦驱动。此外，在步骤S213中，相机控制部21除了将聚焦镜头32驱动到对焦位置外，在将聚焦镜头32驱动到对焦位置附近(例如聚焦镜头32的镜头位置是包括与对焦位置对应的图像面在内的焦点深度内的位置)时，也可判断聚焦镜头32驱动到了对焦位置。
另一方面，在步骤S213中，聚焦镜头32驱动到了对焦位置时，前进到步骤S215，结束聚焦镜头32的对焦驱动，接着前进到步骤S216，进行对焦显示。此外，步骤S216中的对焦显示例如通过电子取景器26进行。并且，在进行对焦显示时，也可一并进行报告用户通过对比度检测方式进行了对焦动作的主旨的显示。
在步骤S217中，通过相机控制部21进行解除对相位差检测方式下的散焦量计算的禁止的处理。并且，在步骤S217中，解除相位差检测方式下的散焦量的计算的禁止，并且进行解除对基于散焦量的聚焦镜头32的驱动的禁止的处理。并且，在步骤S217中解除了对相位差检测方式下的散焦量的计算、及基于散焦量的聚焦镜头32的驱动的禁止后，返回到步骤S201，通过相位差检测方式进行散焦量的计算。
这样，在第2实施方式中，通过对比度检测方式检测出对焦位置时(步骤S210＝是)，直到聚焦镜头32到通过对比度检测方式检测出的对焦位置的驱动完成为止，禁止相位差检测方式下的散焦量的计算、及基于散焦量的聚焦镜头32的驱动，因此在将聚焦镜头32驱动到通过对比度检测方式检测出的对焦位置的期间，可防止聚焦镜头32移动到通过相位差检测方式检测出的对焦位置处。
另一方面，在步骤S210中，无法进行对比度检测方式下的对焦位置的检测时，前进到步骤S218。在步骤S218中，通过相机控制部21，进行扫描动作是否对聚焦镜头32的可驱动范围的全部区域进行的判断。对聚焦镜头32的可驱动范围的全部区域未进行扫描动作时，返回到步骤S201，通过重复步骤S201～S210，进行扫描动作，即扫描驱动聚焦镜头32的同时，以规定的间隔继续进行同时执行相位差检测方式下的散焦量的计算(步骤S201)、及对比度检测方式下的对焦位置的检测(步骤S209)。另一方面，对聚焦镜头32的可驱动范围的全部区域完成扫描动作的执行时，前进到步骤S219。
在步骤S219中，进行扫描动作的结果是，通过相位差检测方式及对比度检测方式中的任意一种方式均无法进行焦点检测，因此进行扫描动作的结束处理，接着前进到步骤S220，进行无法对焦的显示。并且，进行了无法对焦的显示后，返回到步骤S201，重复焦点调节处理。此外，步骤S220中的无法对焦的显示例如通过电子取景器26进行。
在第2实施方式中，相机1如上进行动作。
如上所述，在第2实施方式中，执行扫描动作的结果是可进行对比度检测方式下的对焦位置的检测时，直到聚焦镜头32到通过对比度检测方式检测出的对焦位置的驱动完成为止，禁止相位差检测方式下的散焦量的计算、及基于散焦量的聚焦镜头32的驱动。因此，在第2实施方式中，通过对比度检测方式检测对焦位置，在使聚焦镜头32驱动到以对比度检测方式检测出的对焦位置的期间，可防止聚焦镜头32驱动到由相位差检测方式检测出的对焦位置处，因此可有效抑制振荡现象，使聚焦镜头32的动作稳定。
进一步，根据第2实施方式，通过对比度检测方式检测出对焦位置时，禁止相位差检测方式下的散焦量的计算、及基于散焦量的聚焦镜头32的驱动，因此通过对比度检测方式检测出对焦位置时，和相位差检测方式下的焦点检测相比，优先进行对焦位置的检测精度高的对比度检测方式下的焦点检测，可有效防止假对焦。
(第3实施方式)
接着根据附图说明本发明的第3实施方式。在第3实施方式中，在图1所示的相机1中，如图15所示，除了相机1的动作以外，和第1实施方式相同。以下参照图15说明第3实施方式涉及的相机1的动作。此外，图15是表示第3实施方式涉及的相机1的动作的流程图。
首先，如图15所示，在步骤S301中，和第1实施方式的步骤S103一样，进行相位差检测方式下的散焦量的计算。并且，在步骤S302中，通过相机控制部21进行是否禁止了基于相位差检测方式下的检测结果的聚焦镜头32的驱动，即判断是否禁止了基于散焦量的聚焦镜头32的驱动。当禁止了基于相位差检测方式下的检测结果的聚焦镜头32的驱动时，前进到步骤S314，而当未禁止基于相位差检测方式下的检测结果的聚焦镜头32的驱动时，前进到步骤S303。
在步骤S303中，和第1实施方式的步骤S106一样，进行是否可进行相位差检测方式下的散焦量的计算的判断，通过相位差检测方式可计算出散焦量时，判断为可测距，前进到步骤S304，而当通过相位差检测方式无法计算出散焦量时，判断为不可测距，前进到步骤S308。。
在步骤S304～S307中，和第2实施方式的步骤S203～S206一样，首先进行基于散焦量的聚焦镜头32的驱动(步骤S304)，在根据相位差检测方式计算出的散焦量将聚焦镜头32驱动到对焦位置的期间(步骤S305＝否)，反复进行相位差检测方式下的散焦量的计算(步骤S301)、及基于散焦量的聚焦镜头32的驱动(步骤S304)。并且，聚焦镜头32驱动到对焦位置时(步骤S305＝是)，结束聚焦镜头32的对焦驱动(步骤S306)，并且进行对焦显示(步骤S307)。并且，进行了对焦显示后，返回到步骤S301，重复该焦点调节处理。
另一方面，通过相位差检测方式无法计算出散焦量时(步骤S303＝否)，开始扫描动作(步骤S309)，扫描驱动聚焦镜头32的同时，继续进行以规定间隔同时执行相位差检测方式下的散焦量的计算(步骤S301)、及对比度检测方式下的对焦位置的检测(步骤S310)的扫描动作。
在扫描动作中，检测出对比度检测方式下的对焦位置(焦点评估值的峰值)时(步骤S311＝是)，开始使聚焦镜头32驱动到由对比度检测方式检测出的对焦位置的对焦驱动(步骤S312)。
并且，在步骤S313中，将聚焦镜头32驱动到由对比度检测方式检测出的对焦位置，因此通过相机控制部21进行禁止基于相位差检测方式下的检测结果的聚焦镜头32的驱动，即进行禁止基于散焦量的聚焦镜头32的驱动的处理。此外，在第3实施方式中，和第2实施方式不同，不禁止相位差检测方式下的散焦量的计算。
接着，在步骤S314中，进行聚焦镜头32是否驱动到了对焦位置的判断。在第3实施方式中，当聚焦镜头32未驱动到对焦位置时(步骤S314＝否)，继续对焦驱动(步骤S315)的状态下，返回到步骤S301，在使聚焦镜头32驱动到对焦位置为止的期间，周期性重复相位差检测方式下的散焦量的计算(步骤S301)。并且，在第3实施方式中，聚焦镜头32驱动到对焦位置为止的期间，禁止基于相位差检测方式下的检测结果的聚焦镜头32的驱动(步骤S312、步骤S303＝是)，因此直到聚焦镜头32完成到通过对比度检测方式检测出的对焦位置的驱动为止，可防止聚焦镜头32驱动到通过相位差检测方式检测出的对焦位置。
另一方面，聚焦镜头32驱动到由对比度检测方式检测出的对焦位置时(步骤S314＝是)，结束对焦驱动(步骤S316)，进行对焦显示(步骤S317)。并且，在步骤S318中，聚焦镜头32到通过对比度检测方式检测出的对焦位置的驱动完成，因此通过相机控制部21进行解除对基于相位差检测方式下的检测结果的聚焦镜头的驱动的禁止的处理。解除了对基于相位差检测方式下的检测结果的聚焦镜头的驱动的禁止后，返回到步骤S301，重复该焦点调节处理。
并且，通过对比度检测方式未检测出对焦位置时(步骤S311＝否)，在聚焦镜头32的可驱动范围的全部区域中，进行是否执行了扫描动作的判断(步骤S319)。在聚焦镜头32的可驱动范围的全部区域中，虽进行了扫描动作但均未检测出对焦位置时(步骤S319＝是)，结束扫描动作(步骤S320)，进行无法对焦的显示(步骤S321)。并且，进行了无法对焦的显示后，返回到步骤S301，重复该焦点调节处理。
在第3实施方式中，相机1如上进行动作。
如上所述，在第3实施方式中，通过对比度检测方式检测出对焦位置时，直到聚焦镜头32到通过对比度检测方式检测出的对焦位置的驱动完成为止，禁止基于散焦量的聚焦镜头32的驱动，另一方面周期性地计算散焦量。这样，根据第3实施方式，在使聚焦镜头32驱动到通过对比度检测方式检测出的对焦位置的期间内，也可通过相位差检测方式计算出散焦量，因此除了第2实施方式的效果外，例如还可起到以下效果：在追踪运动的被摄体(动态物体)时，聚焦镜头32到通过对比度检测方式检测出的对焦位置的驱动完成后，可立刻使用驱动聚焦镜头32的期间内计算出的散焦量，预测动态物体的移动方向，可适当进行光学系统的焦点调节。
(第4实施方式)
接着根据附图说明本发明的第4实施方式。在第4实施方式中，在图1所示的相机1中，如图16所示，除了相机1的动作以外，和第1实施方式相同。以下参照图16说明第4实施方式涉及的相机1的动作。此外，图16是表示第4实施方式涉及的相机1的动作的流程图。以下动作通过相机1的电源接通、操作部28具有的快门释放键半下压(第1开关SW接通)而开始。并且，以下以选择连拍模式的情况为例进行说明，即选择以下模式：通过连续检测光学系统的焦点状态，不固定聚焦镜头32的位置，在和被摄体对应的聚焦镜头位置进行拍摄。
在步骤S401中，和第1实施方式的步骤S103一样，通过相机控制部21，进行相位差检测方式下的散焦量的计算处理。并且，在步骤S402中，和第1实施方式的步骤S106一样，进行是否可进行相位差检测方式下的散焦量的计算的判断。当可算出散焦量时，判断为可测距，前进到步骤S403。而当无法计算出散焦量时，判断为无法测距，前进到步骤S407。此外，在第4实施方式中，在可计算出散焦量、但计算出的散焦量可靠性较低时，也视为无法计算出散焦量，前进到步骤S407。
在步骤S403～S406中，和第2实施方式的步骤S203～206一样，首先，进行基于通过相位差检测方式计算出的散焦量的聚焦镜头32的驱动(步骤S403)，在根据散焦量将聚焦镜头32驱动到对焦位置为止的期间(步骤S404＝否)，反复进行相位差检测方式下的散焦量的计算(步骤S401)、及基于散焦量的聚焦镜头32的驱动(步骤S403)。并且，聚焦镜头32驱动到对焦位置时(步骤S404＝是)，结束聚焦镜头32的对焦驱动(步骤S405)，并且进行对焦显示(步骤S405)。并且，进行了对焦显示后，返回到步骤S401，重复该焦点调节处理。
另一方面，判断通过相位差检测方式无法计算出散焦量时，或者判断计算出的散焦量的可靠性较低时(步骤S402＝否)，前进到步骤S407。
在步骤S407中，通过相机控制部21进行是否正在进行扫描动作的判断。当判断未在进行扫描动作时，为开始扫描动作，前进到步骤S408，而当判断正在进行扫描动作时，前进到步骤S414。
在步骤S408中，通过相机控制部21，进行扫描速度Vscan的设定。其中，扫描速度Vscan是指扫描动作中的聚焦镜头32的驱动速度。在本实施方式中，相机控制部21将扫描速度Vscan设定为适于相位差检测方式下的焦点检测的速度。其中，作为适于相位差检测方式下的焦点检测的速度，例如包括可进行相位差检测方式下的焦点检测的速度中的最大速度。
并且，在本实施方式中，扫描速度Vscan不是基于聚焦镜头32的实际驱动速度的速度，而是作为基于驱动聚焦镜头32时的图像面的移动速度(图像面移动速度)的速度而设定。此外，也可是如下构成：将扫描速度Vscan加入到被摄体的辉度、或聚焦镜头32可驱动的最大速度来设定。
接着，在步骤S409中，通过相机控制部21进行焦点可检测最大速度Vmax的取得。在本实施方式中，焦点可检测最大速度Vmax是通过对比度检测方式可进行对焦位置检测的速度中的最大速度。其中，如上所述，对比度检测方式下的焦点检测是，扫描驱动聚焦镜头32的同时，以规定的采样间隔计算焦点评估值。该焦点评估值的采样间隔在聚焦镜头32的驱动速度越快时越大，当聚焦镜头32的驱动速度超过规定速度时，焦点评估值的采样间隔变得过大，无法适当地检测出对焦位置。焦点可检测最大速度Vmax是可检测出对比度检测方式下的对焦位置的最大速度，扫描速度Vscan是用于判断是否可进行对比度检测方式下的对焦位置的检测的基准的速度。
并且，在本实施方式中，焦点可检测最大速度Vmax存储在镜头控制部37的存储器38中，相机控制部21可从镜头控制部37取得镜头控制部37的存储器38中存储的焦点可检测最大速度Vmax。进一步，在本实施方式中，焦点可检测最大速度Vmax和上述扫描速度Vscan一样，是基于图像面移动速度的速度，相机控制部21从镜头控制部37取得基于图像面移动速度的焦点可检测最大速度Vmax。此外，缩小光圈34时焦点深度变深，因此存在可检测出对焦位置的焦点评估值的采样间隔变大的情况，所以当和光圈34对应的焦点可检测最大速度Vmax存储在镜头控制部37的存储器38中时，相机控制部21可取得和光圈34对应的焦点可检测最大速度Vmax。
此外，在镜头控制部37的存储器38中未存储基于图像面移动速度的焦点可检测最大速度Vmax的情况下，当存储有基于聚焦镜头32的实际的驱动速度的焦点可检测最大速度Vmax_1ns时，相机控制部21如下所述，可取得基于图像面移动速度的焦点可检测最大速度Vmax。即，相机控制部21首先从镜头控制部37取得基于聚焦镜头32的实际的驱动速度的焦点可检测最大速度Vmax_1ns。并且，相机控制部21通过将取得的基于聚焦镜头32的实际的驱动速度的焦点可检测最大速度Vmax_1ns，变换为基于图像面移动速度的焦点可检测最大速度Vmax，可取得基于图像面移动速度的焦点可检测最大速度Vmax。具体而言，相机控制部21从镜头控制部37取得基于聚焦镜头32的实际的驱动速度的焦点可检测最大速度Vmax_1ns，并取得包括图像面移动系数(伴随聚焦镜头32的驱动的图像面移动速度/聚焦镜头32的实际的驱动速度)的透镜信息，根据取得的镜头信息，将基于聚焦镜头32的实际的驱动速度的焦点可检测最大速度Vmax_1ns，变换为基于图像面移动速度的焦点可检测最大速度Vmax，从而可取得基于图像面移动速度的焦点可检测最大速度Vmax。
并且，在步骤S410中，通过相机控制部21，进行在步骤S408中设定的扫描速度Vscan、和在步骤S409中取得的焦点可检测最大速度Vmax的比较，进行扫描速度Vscan是否是焦点可检测最大速度Vmax以下的速度的判断。当判断扫描速度Vscan是焦点可检测最大速度Vmax以下的速度(扫描速度Vscan≦焦点可检测最大速度Vmax)时，前进到步骤S411，另一方面，当判断扫描速度Vscan是比焦点可检测最大速度Vmax快的速度(扫描速度Vscan>焦点可检测最大速度Vmax)时，前进到步骤S412。
在步骤S411中，通过相机控制部21判断在下述步骤S413开始的扫描动作是第1扫描动作。其中，第1扫描动作是指，以焦点可检测最大速度Vmax以下的扫描速度Vscan，即可进行对比度检测方式下的对焦位置检测的扫描速度Vscan扫描驱动聚焦镜头32，进行扫描动作。
另一方面，在步骤S412中，通过相机控制部21，判断下述步骤S413中开始的扫描动作是第2扫描动作。其中，第2扫描动作是指，以比焦点可检测最大速度Vmax快的扫描速度Vscan，扫描驱动聚焦镜头32，进行扫描动作。
在步骤S413中，通过相机控制部21开始扫描动作。具体而言，相机控制部21首先以在步骤S408中设定的扫描速度Vscan进行扫描动作，因此将扫描速度Vscan送出到镜头控制部37。并且，镜头控制部37根据从相机控制部21送出的扫描速度Vscan，生成用于驱动聚焦镜头32的驱动脉冲信号，将生成的驱动脉冲信号发送到聚焦镜头驱动电机36，以扫描速度Vscan驱动聚焦镜头32。并且，在以扫描速度Vscan驱动聚焦镜头32的同时，以规定间隔同时执行相位差检测方式下的散焦量的计算、及对比度检测方式下的焦点评估值的计算，从而执行扫描动作。
在步骤S414中，通过相机控制部21，进行对比度检测方式下的焦点评估值的计算处理。在本实施方式中，焦点评估值的计算处理如下进行：从拍摄元件22的拍摄像素221读出像素输出，将读出的像素输出的高频成分使用高频透过滤波器提取，通过将其积算来进行。焦点评估值的计算的构成也可是：通过用户的手动操作或被摄体识别模式等选择了特定的焦点检测位置时，仅读出和选择的焦点检测位置对应的拍摄像素221的像素输出。
并且，在步骤S415中，通过相机控制部21进行判断，判断进行了扫描动作的结果，通过对比度检测方式是否可检测出焦点评估值的峰值。通过对比度检测方式可检测出焦点评估值的峰值时，前进到步骤S416，而通过对比度检测方式无法检测出焦点评估值的峰值时，前进到步骤S423。
在步骤S415中，判断通过对比度检测方式无法检测出焦点评估值的峰值时，前进到步骤S423，通过相机控制部21进行判断，判断是否对聚焦镜头32的可驱动范围的全部区域进行了扫描动作。在未对聚焦镜头32的可驱动范围的全部区域进行了扫描动作的情况下，返回到步骤S401。返回到步骤S401后，再次进行相位差检测方式下的散焦量的计算(步骤S401)，无法算出散焦量时(步骤S402＝否)，前进到步骤S407。在步骤S407中，判断正执行扫描动作(步骤S407＝是)，前进到步骤S414，再次计算焦点评估值(步骤S414)。并且，通过对比度检测方式未检测出焦点评估值的峰值时(步骤S415＝否)，再次在步骤S423中，进行是否对聚焦镜头32的可驱动范围的全部区域进行了扫描动作的判断。
这样，在扫描动作开始后，通过相位差检测方式计算出散焦量(步骤S402＝是)，或检测出焦点评估值的峰值(步骤S415＝是)，或者到对聚焦镜头32的可驱动范围的全部区域执行扫描动作为止(步骤S423＝是)继续扫描动作，在扫描驱动聚焦镜头32的同时，重复相位差检测方式下的散焦量的计算(步骤S401)、及对比度检测方式下的焦点评估值的计算(步骤S414)。并且，进行扫描动作的结果是，通过相位差检测方式计算出散焦量时(步骤S402＝是)，前进到步骤S403，进行上述对焦动作(步骤S403～S406)。另一方面，进行扫描动作的结果是，通过对比度检测方式检测出焦点评估值的峰值时(步骤S415＝是)，前进到步骤S416。
在步骤S416中，通过相机控制部21进行判断，判断是否执行了使聚焦镜头32驱动到通过对比度检测方式检测出的对焦位置的对焦驱动。根据对比度检测方式的检测结果进行对焦驱动时，前进到步骤S420，而未根据对比度检测方式的检测结果进行对焦驱动时，前进到步骤S417。
在步骤S417中，通过相机控制部21，进行执行中的扫描动作是否是第2扫描动作的判断。当判断执行中的扫描动作不是第2扫描动作时，为进行对焦驱动，前进到步骤S418。另一方面，当判断执行中的扫描动作是第2扫描动作时，前进到步骤S419。
在步骤S417中，当判断执行中的扫描动作不是第2扫描动作时，前进到步骤S418，在步骤S418中，开始使聚焦镜头32驱动到对焦位置的对焦驱动。例如，执行中的扫描动作是第1扫描动作时(步骤S417＝否)，向通过第1扫描动作检测出的对焦位置开始对焦驱动。其中，在第1扫描动作中，其扫描速度Vscan是可进行对比度检测方式下的对焦位置的检测的速度，因此可将通过对比度检测方式检测出的焦点评估值的峰值判断为对焦位置。因此，扫描动作的结果是检测出焦点评估值的峰值(步骤S415＝是)、执行中的扫描动作不是第2扫描动作时(步骤S417＝否)，在步骤S418中，开始使聚焦镜头32驱动到通过扫描动作检测出的焦点评估值的峰值(对焦位置)的对焦驱动。此外，对焦驱动中的聚焦镜头32的驱动速度可以是聚焦镜头32可驱动的速度中的最大速度。
并且，在步骤S418中开始对焦驱动后，返回到步骤S401，进行相位差检测方式下的散焦量的计算(步骤S401)、及焦点评估值的计算(步骤S414)后，再次前进到步骤S416，进行是否正在进行对焦驱动的判断。在步骤S418开始对焦驱动后，在步骤S416中，判断正执行对焦驱动(步骤S416＝是)，前进到步骤S420。
在步骤S420中，通过相机控制部21进行判断，判断聚焦镜头32是否驱动到了对焦位置。向通过扫描动作检测出的对焦位置开始对焦驱动后(步骤S418)，直到聚焦镜头32到对焦位置的驱动完成为止，判断聚焦镜头32未驱动到对焦位置(步骤S420＝否)，返回到步骤S401。并且，直到聚焦镜头32到对焦位置的驱动完成为止(步骤S420＝否)，重复进行相位差检测方式下的散焦量的计算(步骤S401)、和对比度检测方式下的焦点评估值的计算(步骤S414)，同时，向对焦位置继续对焦驱动。另一方面，聚焦镜头32到对焦位置的驱动完成后(步骤S420＝是)，前进到步骤S421。此外，在步骤S420中，除了使聚焦镜头32驱动到对焦位置的情况，在使聚焦镜头32驱动到和对焦位置对应的焦点深度内时，认为聚焦镜头32驱动到了对焦位置，前进到步骤S421。
在步骤S421中，通过相机控制部21完成聚焦镜头32到对焦位置的驱动，因此进行结束聚焦镜头32的对焦驱动的处理，接着前进到步骤S422，进行对焦显示。进行了对焦显示后，返回到步骤S401，重复该焦点调节处理。此外，步骤S422中的对焦显示例如通过电子取景器26进行。并且，在进行对焦显示时，可同时进行报告用户通过对比度检测方式进行了对焦动作的主旨的显示。
这样，在本实施方式中，判断扫描速度Vscan是焦点可检测最大速度Vmax以下的速度(扫描速度Vscan≦焦点可检测最大速度Vmax)(步骤S410＝是)，并判断扫描动作是第1扫描动作时(步骤S411)，在检测出焦点评估值的峰值的情况下(步骤S415＝是)，判断通过第1扫描动作检测出的焦点评估值的峰值位置是对焦位置，进行将聚焦镜头32驱动到焦点评估值的峰值位置(对焦位置)的对焦驱动(步骤S418)。
在此参照图17说明执行上述第1扫描动作时的相机1的动作。图17是表示第1扫描动作中的、聚焦镜头位置和焦点评估值的关系、及聚焦镜头位置和时间的关系的图。如图17所示，在扫描动作开始时，聚焦镜头32位于图17所示的P0，从P0使聚焦镜头32从长焦侧向广角侧驱动的同时，进行焦点评估值的取得。并且，在将聚焦镜头32移动到图17所示的P1位置的时刻，检测出焦点评估值的峰值位置时(步骤S415＝是)，判断扫描动作是第2扫描动作(步骤S417)。其中，在图17所示的例子中，执行第1扫描动作下的扫描动作，因此以第1扫描动作检测出的焦点评估值的峰值位置判断为对焦位置(步骤S417＝否)，开始用于使聚焦镜头32驱动到对焦位置(图17中P2的位置)的对焦驱动(步骤S418)。
另一方面，在步骤S417中，判断正执行第2扫描动作时(步骤S417＝是)，前进到步骤S419。在步骤S419中，通过相机控制部21开始第3扫描动作。其中，第3扫描动作是指，紧随第2扫描动作进行，在通过第2扫描动作检测出的焦点评估值的峰值位置附近，进行扫描动作。并且，第3扫描动作和上述第1扫描动作一样，以可进行对比度检测方式下的对焦位置的检测的扫描速度Vscan扫描驱动聚焦镜头32，进行扫描动作。在步骤S419中，相机控制部21将扫描速度Vscan从第2扫描动作中的速度(扫描速度Vscan>焦点可检测最大速度Vmax)，变更为可进行对比度检测方式下的对焦位置的检测的速度(扫描速度Vscan≦焦点可检测最大速度Vmax)，以可进行对比度检测方式下的对焦位置的检测的扫描速度Vscan开始第3扫描动作。
在步骤S419中，开始第3扫描动作后，返回到步骤S401。并且，在第3扫描动作中，通过相位差检测方式计算出散焦量(步骤S402＝是)，或检测出焦点评估值的峰值(步骤S415＝是)，或者到对聚焦镜头32的可驱动范围的全部区域执行第3扫描动作为止(步骤S423＝是)执行第3扫描动作：以可进行对比度检测方式下的对焦位置的检测的扫描速度Vscan扫描驱动聚焦镜头32，同时重复相位差检测方式下的散焦量的计算(步骤S401)、及对比度检测方式下的对焦位置的检测(步骤S414)。并且，通过第3扫描动作检测出焦点评估值的峰值时(步骤S415＝是)，相机控制部21将通过第3扫描动作检测出的焦点评估值的峰值判断为对焦位置，前进到步骤S416。
通过第3扫描动作检测出焦点评估值的峰值的紧后，因未开始对焦驱动(步骤S416＝否)，所以前进到步骤S417。并且，在步骤S417中，因正在执行第3扫描动作，所以判断正在执行的扫描动作不是第2扫描动作(步骤S417＝否)，向通过第3扫描动作执行的焦点评估值的峰值位置(对焦位置)开始对焦驱动(步骤S418)。
向通过第3扫描动作检测出的焦点评估值的峰值位置开始对焦驱动后，返回到步骤S401，在进行了相位差检测方式下的散焦量的计算(步骤S401)、和焦点评估值的计算(步骤S414)后，再次前进到步骤S416，进行是否正在执行对焦驱动的判断。开始了对焦驱动后，判断正在执行对焦驱动(步骤S416＝是)，进行聚焦镜头32是否驱动到了对焦位置的判断(步骤S420)。到向通过第3扫描动作检测出的对焦位置的驱动完成为止，判断聚焦镜头32未驱动到对焦位置(步骤S420＝否)，返回到步骤S401，重复进行相位差检测方式下的散焦量的计算(步骤S401)、和对比度检测方式下的焦点评估值的计算(步骤S420)同时向通过第3扫描动作检测出的对焦位置继续对焦驱动。并且，聚焦镜头32到对焦位置的驱动完成后(步骤S420＝是)，结束聚焦镜头32的对焦驱动(步骤S421)，进行对焦显示(步骤S422)。
因此，在本实施方式中，判断扫描速度Vscan是比焦点可检测最大速度Vmax快的速度(扫描速度Vscan>焦点可检测最大速度Vmax)(步骤S410＝否)，并判断扫描动作是第2扫描动作时(步骤S412)，在检测出焦点评估值的峰值的情况下(步骤S415＝是)，扫描速度Vscan变更为焦点可检测最大速度Vmax以下的速度，即变更为可进行对比度检测方式下的对焦位置的检测的速度，开始第3扫描动作(步骤S419)。并且，通过第3扫描动作检测出焦点评估值的峰值时(步骤S415＝是)，判断通过第3扫描动作检测出的焦点评估值的峰值位置是对焦位置，进行将聚焦镜头32驱动到焦点评估值的峰值位置(对焦位置)的对焦驱动。
在此参照图18说明执行上述第2扫描动作及紧随它的第3扫描动作时的相机1的动作。图18是表示第2扫描动作及第3扫描动作中的、聚焦镜头位置和焦点评估值的关系、及聚焦镜头位置和时间的关系的图。如图18所示，在扫描动作开始时，聚焦镜头32位于图18所示的P0，从P0使聚焦镜头32从长焦侧向广角侧驱动的同时，进行焦点评估值的取得。并且，在将聚焦镜头32移动到图18所示的P1位置的时刻，检测出焦点评估值的峰值位置时(步骤S415＝是)，判断扫描动作是第2扫描动作(步骤S417)。其中，在图18所示的例子中，执行第2扫描动作下的扫描动作(步骤S417＝是)，因此如图18所示，紧随第2扫描动作，开始第3扫描动作下的扫描动作(步骤S419)。并且，如图18所示，执行第3扫描动作，通过第3扫描动作检测出焦点评估值的峰值时(步骤S415＝是)，通过第3扫描动作下的扫描动作检测出的焦点评估值的峰值位置判断为对焦位置，开始到通过第3扫描动作检测出的对焦位置(图18中P2的位置)的对焦驱动(步骤S418)。
此外，在聚焦镜头32的可驱动范围的全部区域执行扫描动作时，在步骤S423中，判断对聚焦镜头32的可驱动范围的全部区域完成了扫描动作的执行，前进到步骤S424。在步骤S424中，进行扫描动作的结果是，通过相位差检测方式及对比度检测方式的任意一种方式均无法进行焦点检测，因此进行扫描动作的结束处理，接着前进到步骤S425，进行无法对焦的显示。并且，进行了无法对焦的显示后，返回到步骤S401，重复该焦点调节处理。此外，步骤S425中的无法对焦显示例如通过电子取景器26进行。
如上所述，根据第4实施方式，比较扫描速度Vscan和焦点可检测最大速度Vmax的结果，是扫描速度Vscan为焦点可检测最大速度Vmax以下(扫描速度Vscan≦焦点可检测最大速度Vmax)时(即扫描动作是第1扫描动作时)，判断焦点评估值的峰值是对焦位置，进行对焦驱动。这样，在本实施方式中，当扫描速度Vscan是可进行对比度检测方式下的对焦位置检测的速度时，将通过对比度检测方式检测出的焦点评估值的峰值直接判断为对焦位置，进行对焦驱动，因此可缩短焦点调节所需的时间。
进一步，根据第4实施方式，比较扫描速度Vscan和焦点可检测最大速度Vmax的结果，是扫描速度Vscan是比焦点可检测最大速度Vmax快的速度(扫描速度Vscan>焦点可检测最大速度Vmax)时(即扫描动作是第2扫描动作时)，在第2扫描动作下的焦点评估值的峰值检测后，紧随第2扫描动作，执行第3扫描动作，该第3扫描动作以可进行对比度检测方式下的对焦位置检测的扫描速度Vscan进行扫描。并且，通过第3扫描动作检测出焦点评估值的峰值时，判断通过第3扫描动作检测出的焦点评估值的峰值位置是对焦位置，进行对焦驱动。这样，在本实施方式中，以扫描速度Vscan快的第2扫描动作检测出焦点评估值的峰值后，进行以可进行对比度检测方式下的对焦位置的检测的扫描速度Vscan扫描驱动的第3扫描动作，因此可缩短焦点调节所需时间，同时可适当地检测出对焦位置。
此外，以上说明的实施方式用于易于理解本发明，并不用于限定本发明。因此，上述实施方式中公开的各要素也包括属于本发明的技术范围的所有设计变更、均等物。
例如，在上述第1实施方式中，示例了下述构成：在操作部28具有的快门释放键的半下压(第1开关SW1接通)之前，开始相位差检测方式下的散焦量的计算处理及焦点评估值的计算处理(图12所示的步骤S103～S105)，也可是如下构成：在快门释放键半下压后，开始相位差检测方式下的散焦量的计算处理及焦点评估值的计算处理。
并且，在上述第2实施方式到第4实施方式中，对焦驱动完成、进行了对焦显示后，无法立刻进行相位差检测方式下的散焦量的计算、及无法计算出散焦量时，再次重复扫描动作，但不限于该构成，例如也可如下构成：进行从对焦显示开始是否经过了一定时间(例如1秒)的判断，当从对焦显示经过了一定时间时，执行相位差检测方式下的散焦量的计算、扫描动作。
进一步，在上述实施方式中也可如下构成：根据通过相位差检测方式计算出的散焦量，在驱动聚焦镜头32的期间内，也可进行对比度检测方式下的焦点评估值的计算。这样，在根据散焦量驱动聚焦镜头32的期间内，也可计算出对比度检测方式下的焦点评估值，从而在完成了基于散焦量的聚焦镜头32的驱动后，可根据计算出的焦点评估值适当进行对比度检测方式下的焦点检测。
并且，在上述实施方式中，通过对比度检测方式检测出对焦位置时，将聚焦镜头32直接驱动到对焦位置，但不限于该构成，例如也可如下构成：为修正偏差(ガタ詰めのため)，在使聚焦镜头32驱动到超过对焦位置的位置后，将聚焦镜头32返回到对焦位置。
进一步，在上述实施方式中，和对比度检测方式下的焦点检测同时进行相位差检测方式下的焦点检测，因此是在拍摄元件22中具有焦点检测像素222a、222b的构成，但不限于该构成，例如也可是：使用半透过型的薄膜镜，使来自光学系统的光束分支，将部分光束引导到未图示的相位差检测模块，从而在进行对比度检测方式下的焦点检测的同时，可进行相位差检测方式下的焦点检测。
并且，在上述实施方式中，作为扫描动作，示例了可同时进行相位差检测方式下的焦点状态检测、及对比度检测方式下的焦点状态检测的相机1，但不限于此，例如也可如下构成：除相位差检测方式下的焦点状态的检测外，进行主动AF方式下的焦点状态的检测，或者同时进行外光被动AF方式下的焦点状态的检测、及对比度检测方式下的焦点状态的检测。
并且，在上述第4实施方式中，通过比较在步骤S408中设定的扫描速度Vscan、和焦点可检测最大速度Vmax，判断开始的扫描动作是第1扫描动作还是第2扫描动作，例如也可如下构成：在开始扫描动作后(步骤S413)，实测扫描动作中的扫描速度，通过比较实测的扫描速度和焦点可检测最大速度Vmax，判断扫描动作是第1扫描动作还是第2扫描动作。
并且，在上述第4实施方式中，其构成是：在扫描动作中，通过对比度检测方式检测出焦点评估值的峰值(对焦位置)的情况下，也进行相位差检测方式下的散焦量的计算，在可计算出散焦量时，向通过相位差检测方式检测出的对焦位置进行对焦驱动，但并不限于该构成，也可如下构成：通过对比度检测方式检测出焦点评估值的峰值(对焦位置)时，禁止相位差检测方式下的散焦量的计算、或者到通过相位差检测方式检测出的对焦位置的对焦驱动。
此外，上述实施方式的相机1没有特别限定，例如可将本发明适用于数字录像机、单镜头反光数字相机、镜头一体型数字相机、移动电话用的相机等其他光学设备。

Claims (26)

1.一种焦点调节装置，其特征在于具有：
第1检测部，通过对比度检测方式检测焦点状态；
第2检测部，通过相位差检测方式检测焦点状态；
控制部，控制上述第1检测部及上述第2检测部，使得在进行上述第1检测部对焦点状态的检测时，进行上述第2检测部对焦点状态的检测。
2.根据权利要求1所述的焦点调节装置，其特征在于，
进一步具有：
拍摄部，拍摄具有焦点调节光学系统的光学系统形成的图像，输出和拍摄的图像对应的图像信号；
焦点调节部，向上述焦点调节光学系统的光轴方向驱动上述焦点调节光学系统，调节上述光学系统的焦点状态，
上述第1检测部根据通过上述拍摄部输出的上述图像信号，算出与上述光学系统形成的图像的对比度相关的评估值，从而检测上述光学系统的焦点状态，
上述第2检测部设置在上述拍摄部的受光面上，在上述拍摄部进行上述图像的拍摄过程中，使用相位差检测上述光学系统的焦点状态，
上述控制部使上述第1检测部对焦点状态的检测及上述第2检测部对焦点状态的检测为可能状态。
3.根据权利要求1所述的焦点调节装置，其特征在于，
上述控制部在通过上述第2检测部无法进行上述光学系统的焦点状态的检测时，使上述第1检测部对焦点状态的检测及上述第2检测部对焦点状态的检测为可能状态。
4.根据权利要求2所述的焦点调节装置，其特征在于，
上述控制部通过使上述焦点调节部进行上述焦点调节光学系统的扫描驱动，从而使上述第1检测部对焦点状态的检测及上述第2检测部对焦点状态的检测为可能状态。
5.根据权利要求2所述的焦点调节装置，其特征在于，
上述控制部使用上述第1检测部及上述第2检测部中的、先进行上述光学系统的焦点状态检测的一方的检测结果，使上述焦点调节部进行向上述焦点调节光学系统的对焦位置的驱动。
6.根据权利要求1所述的焦点调节装置，其特征在于，
上述控制部在通过上述第2检测部无法进行上述光学系统的焦点状态的检测时，使上述第1检测部进行上述光学系统的焦点状态的检测。
7.根据权利要求2所述的焦点调节装置，其特征在于，
上述控制部在通过上述第2检测部可进行上述光学系统的焦点状态的检测时，根据上述第2检测部的检测结果，使上述焦点调节部进行向上述焦点调节光学系统的对焦位置的驱动。
8.根据权利要求2所述的焦点调节装置，其特征在于，
上述控制部在通过上述第2检测部无法进行上述光学系统的焦点状态的检测时，使上述焦点调节部进行上述焦点调节光学系统的扫描驱动的同时，进行上述第1检测部对焦点状态的检测及上述第2检测部对焦点状态的检测。
9.一种拍摄装置，具有权利要求1所述的焦点调节装置。
10.一种焦点调节装置，其特征在于具有：
第1检测部，通过对比度检测方式检测焦点状态；
第2检测部，通过相位差检测方式检测焦点状态；
控制部，进行控制，使得向通过上述第1检测部检测出的位置驱动焦点调节光学系统时，禁止向通过上述第2检测部检测出的位置驱动上述焦点调节光学系统。
11.根据权利要求10所述的焦点调节装置，其特征在于，
进一步具有：拍摄部，拍摄具有上述焦点调节光学系统的光学系统形成的图像，输出和拍摄的图像对应的图像信号；
焦点调节部，向上述焦点调节光学系统的光轴方向驱动上述焦点调节光学系统，调节上述光学系统的焦点状态，
上述第1检测部根据通过上述拍摄部输出的上述图像信号，算出与上述光学系统形成的图像的对比度相关的评估值，从而检测上述光学系统的焦点状态，
上述第2检测部在上述拍摄部进行上述图像的拍摄过程中，使用相位差检测上述光学系统的焦点状态，
上述控制部在基于上述第1检测部的检测结果的上述焦点调节光学系统的驱动完成为止，禁止基于上述第2检测部的检测结果的上述焦点调节光学系统的驱动。
12.根据权利要求10所述的焦点调节装置，其特征在于，
上述控制部在基于上述第1检测部的检测结果的上述焦点调节光学系统的驱动完成后，在经过规定时间后，允许基于上述第2检测部的检测结果的上述焦点调节光学系统的驱动。
13.根据权利要求10所述的焦点调节装置，其特征在于，
进一步具有向用户报告对焦的报告部，
上述控制部在基于上述第1检测部的检测结果的上述焦点调节光学系统的驱动完成后，在上述报告部报告之后，允许基于上述第2检测部的检测结果的上述焦点调节光学系统的驱动。
14.根据权利要求10所述的焦点调节装置，其特征在于，
上述控制部在基于上述第1检测部的检测结果的上述焦点调节光学系统的驱动完成为止，禁止上述第2检测部对上述光学系统的焦点状态的检测。
15.根据权利要求10所述的焦点调节装置，其特征在于，
上述控制部在通过上述第1检测部检测出对焦位置的情况下，也允许上述第2检测部对上述光学系统的焦点状态的检测。
16.根据权利要求10所述的焦点调节装置，其特征在于，
上述第2检测部设置在上述拍摄部的受光面上。
17.根据权利要求10所述的焦点调节装置，其特征在于，
上述控制部在通过上述第2检测部无法检测出对焦位置时，使上述第1检测部进行对上述光学系统的焦点状态的检测。
18.一种拍摄装置，具有权利要求10所述的焦点调节装置。
19.一种焦点调节装置，其特征在于，具有：
检测部，驱动焦点调节光学系统通过对比度检测方式进行焦点评估值的检测时，可通过相位差检测方式检测焦点状态；
控制部，进行控制，在以比规定速度慢的第1速度驱动上述焦点调节光学系统从而检测出上述焦点评估值的峰值时，将上述焦点调节光学系统驱动到与上述峰值对应的位置，在以比规定速度快的第2速度驱动上述焦点调节光学系统从而检测上述焦点评估值的峰值时，不将上述焦点调节光学系统驱动到与上述峰值对应的位置，以比上述规定速度慢的速度驱动上述焦点调节光学系统，从而检测上述焦点评估值的峰值。
20.根据权利要求19所述的焦点调节装置，其特征在于，
进一步具有：
拍摄部，拍摄具有上述焦点调节光学系统的光学系统形成的图像，输出和拍摄的图像对应的图像信号；
焦点调节部，向上述焦点调节光学系统的光轴方向驱动上述焦点调节光学系统，使上述光学系统的图像面以规定的移动速度移动，从而调节上述光学系统的焦点状态，
上述检测部具有：
第1检测部，根据通过上述拍摄部输出的上述图像信号，算出与上述光学系统形成的图像的对比度相关的评估值，从而进行上述对比度检测方式下的焦点状态的检测；
第2检测部，在上述拍摄部对上述图像的拍摄过程中，使用相位差检测上述光学系统的焦点状态，从而进行上述相位差检测方式下的焦点状态的检测，
上述控制部，使上述焦点调节部驱动上述焦点调节光学系统，从而形成可进行上述第1检测部对焦点状态的检测及上述第2检测部对焦点状态的检测的状态，当检测出上述评估值的峰值时的上述图像面的移动速度大于上述规定速度时，将上述图像面的移动速度变更为上述规定速度以下，当上述图像面的移动速度是上述规定速度以下时，使上述焦点调节光学系统驱动到上述评估值变为峰值的位置。
21.根据权利要求20所述的焦点调节装置，其特征在于，
上述控制部在将上述图像面的移动速度变更为上述规定速度以下的速度时，在通过上述第1检测部检测出了上述评估值的峰值时，使上述焦点调节光学系统驱动到上述评估值变为峰值的位置。
22.根据权利要求20所述的焦点调节装置，其特征在于，
上述控制部在将上述图像面的移动速度变更为上述规定速度以下的速度时，在通过上述第2检测部检测出了对焦位置时，使上述焦点调节光学系统驱动到上述对焦位置。
23.根据权利要求20所述的焦点调节装置，其特征在于，
上述第2检测部设置在上述拍摄部的受光面上。
24.根据权利要求20所述的焦点调节装置，其特征在于，
进一步具有存储部，上述存储部将通过上述第1检测部可检测出对焦位置的图像面移动速度中最快的速度，作为焦点检测可能速度预先存储，
上述控制部使用上述焦点检测可能速度作为上述规定速度。
25.根据权利要求20所述的焦点调节装置，其特征在于，
上述控制部在通过上述第2检测部无法检测出对焦位置时，使上述第1检测部进行上述光学系统的焦点状态的检测。
26.一种拍摄装置，具有权利要求19所述的焦点调节装置。
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