JP6196772B2 - 焦点検出装置、焦点検出方法およびプログラム、並びに撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、焦点検出装置、特に位相差検出方式のオートフォーカスを行う焦点検出装置および前記焦点検出装置を有する撮像装置に関する。

デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置のＡＦ方式として、位相差検出方式によるＡＦ（位相差ＡＦ）とコントラスト検出方式によるＡＦ（コントラストＡＦ）と、これらを組み合わせたハイブリッドＡＦがある。位相差ＡＦでは、撮像光学系を通過した光束を受光する撮像素子上に焦点検出用の画素を配し、位相差検出方式によるＡＦ（撮像面位相差ＡＦ）を行うものがある。また、ハイブリッドＡＦでは、位相差ＡＦを行ってフォーカスレンズを合焦近傍位置まで移動させ、さらにコントラストＡＦによりフォーカスレンズを合焦位置に移動させる。このようなハイブリッドＡＦにおいて、位相差ＡＦの結果に応じてコントラストＡＦにおいてコントラスト評価値を生成する領域（以下、コントラスト評価領域という）を設定するものがある。特に、撮像面位相差ＡＦとコントラストＡＦのハイブリッドＡＦは、いずれのＡＦも撮像素子から得られるデータから焦点検出を行うため、データ取得の同時性、評価範囲の一致度などの観点から高精度で、高速なハイブリッドＡＦ実現の可能性がある。

特許文献１に開示されたハイブリッドＡＦでは、位相差ＡＦを行うことが可能な複数の焦点検出領域のうちいずれかを選択して位相差ＡＦを行い、該選択された２以上の焦点検出領域での合焦近傍位置にフォーカスレンズを駆動する。そして、それら合焦近傍位置に対応する焦点検出領域を内包するようにコントラスト評価領域を設定する。

また、特許文献２には、位相差ＡＦを行うことが可能な焦点検出領域とコントラスト評価領域とが重複していたり近接していたりする場合に、その焦点検出領域での位相差ＡＦの結果を用いてコントラストＡＦを行うハイブリッドＡＦが開示されている。

また、撮像光学系のディストーションによる光学像の歪みの影響を排除したコントラスト評価領域を設定するものがある。
特許文献３には、歪み補正を行った画像データ内に設定されたフォーカス枠に応じて、歪み補正前の画像データ内のコントラスト評価領域を設定するコントラストＡＦが開示されている。

特開２００６−３５０１８８号公報 特開２００７−１７９０２９号公報 特開２００８−１１８３８７号公報

しかしながら、上記特許文献１，２に開示されたハイブリッドＡＦのように、位相差ＡＦを行った焦点検出領域を包含するようにコントラスト評価領域を設定するだけでは、以下のような問題が生じる。すなわち、フォーカスレンズを移動させることで、撮影画面内の像倍率が変化する。このため、位相差ＡＦ前の焦点検出領域に含まれていた合焦対象の被写体が、フォーカスレンズの移動による像倍率の変化によって撮影画面内で変位し、位相差ＡＦ前の焦点検出領域に含まれなくなる場合がある。この場合、位相差ＡＦ前の焦点検出領域を含むようにコントラスト評価領域を設定しても、そのコントラスト評価領域に合焦対象の被写体が含まれないおそれがある。このことは、ハイブリッドＡＦの構成だけではなく、位相差ＡＦのみで焦点検出、フォーカスレンズ駆動を繰り返し行いながら、合焦させるような場合にも、同様に課題となる。

また、上記特許文献３に開示されたコントラストＡＦにおける撮像光学系のディストーションの影響をコントラスト評価領域の変更により排除する処理を撮像面位相差ＡＦに適用した場合、以下のような問題が生じる。すなわち、位相差ＡＦは、撮像光学系の異なる瞳領域を通過した光束が形成する光学像のずれ量を検出する。一方で、撮像光学系のディストーションは、糸巻型歪み、樽型歪みと呼ばれ、被写体の水平垂直方向に対して傾きを持った光学像を形成する。そのため、撮像面位相差ＡＦでは、光学像のずれる方向とディストーションの影響を排除した評価領域が非平行になる可能性があり、それによる焦点検出の精度悪化を引き起こす恐れがある。

本発明は、位相差ＡＦによるフォーカスレンズの移動に伴う像倍率の変化や撮像光学系のディストーションによって撮影画面内で被写体が変位した場合でも、焦点検出領域を適切に設定して高精度な焦点検出を可能にする焦点検出装置の提供を目的とする。

本発明の一観点によれば、被写体の光学像を形成するためのフォーカスレンズを含む撮影光学系を駆動する駆動手段と、前記光学像を撮像手段によって光電変換することにより得られる撮像信号を取得する取得手段とを有する焦点検出装置であって、前記撮像信号に基づく撮影画面に焦点検出領域を設定する設定手段と、少なくとも位相差検出方式に従って前記フォーカスレンズを前記駆動手段により駆動する焦点調節を行う焦点調節手段と、前記設定手段によって設定された前記焦点検出領域に対応する前記撮像信号に対応する前記光学像に基づいて前記フォーカスレンズの駆動量を決定し、決定された前記駆動量に従って前記焦点調節手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記設定手段を制御し、前記位相差検出方式に従った前記フォーカスレンズの駆動により前記撮影画面内の前記被写体の位置が変位した場合には、前記撮影光学系による前記光学像のディストーションに応じて設定された前記焦点検出領域の方向と像ずれの方向とがなす角度と、前記焦点検出領域の位置と、前記被写体の像倍率の変化量とに基づいて前記被写体の変位量を決定し、決定した前記変位量および現在の前記焦点検出領域の位置に基づいて前記焦点検出領域の位置を変更することを特徴とする焦点検出装置が提供される。
本発明の他の観点によれば、被写体の光学像を形成するためのフォーカスレンズを含む撮影光学系を駆動する駆動手段と、前記光学像を撮像手段によって光電変換することにより得られる撮像信号を取得する取得手段とを有する焦点検出装置であって、前記撮像信号に基づく撮影画面に焦点検出領域を設定する設定手段と、少なくとも位相差検出方式に従って前記フォーカスレンズを前記駆動手段により駆動する焦点調節を行う焦点調節手段と、前記設定手段によって設定された前記焦点検出領域に対応する前記撮像信号に対応する前記光学像に基づいて前記フォーカスレンズの駆動量を決定し、決定された前記駆動量に従って前記焦点調節手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記撮影光学系による前記光学像のディストーションに応じて設定された前記焦点検出領域の方向と像ずれの方向とがなす角度と、前記焦点検出領域における前記光学像の像ずれ量とに基づいて、前記フォーカスレンズの前記駆動量を決定することを特徴とする焦点検出装置が提供される。

本発明によれば、位相差フォーカス制御によるフォーカスレンズの移動（像倍率の変化）やディストーションにより撮影画面内で被写体が変位しても、以後のフォーカス制御を行う焦点検出領域を該変位後の被写体を含むように設定することができる。したがって、より高精度なＡＦ制御が可能となる。

本発明の第１の実施例に係る焦点検出装置を適用した撮像装置の構成を示すブロック図。 図１の撮像装置で用いられる撮像素子が有する撮像用画素の平面図と断面図。 図２の撮像素子が有する焦点検出用画素の平面図と断面図。 図３の焦点検出用画素による瞳分割を説明するための図。 本発明の第１の実施例に係る撮像装置のＡＦ動作のフローチャートを示す図。 本発明の第１の実施例に係る焦点検出装置を適用した撮像装置のＡＦ動作におけるディストーション補正前後の位相差検出領域を示す図。 本発明の第１の実施例に係る焦点検出装置を適用した撮像装置のＡＦ動作におけるフォーカスレンズ駆動後の位相差検出領域の設定例を示す図。 本発明の第１の実施例に係る焦点検出装置を適用した撮像装置のＡＦ動作における位相差検出領域に対するコントラスト評価領域の設定例を示す図。 本発明の第２の実施例に係る焦点検出装置を適用した撮像装置におけるＡＦ動作のフローチャートを示す図。 本発明の第２の実施例に係る焦点検出装置を適用した撮像装置のＡＦ動作における位相差検出領域に対するコントラスト評価領域の設定例を示す図。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１には、本発明の第１の実施例に係る焦点検出装置を有する撮像装置の例として、デジタルカメラ本体１３８と該デジタルカメラ本体に対して取り外し可能に装着される交換レンズ１３７とにより構成される撮像システムの構成を示している。

まず、交換レンズ１３７の構成について説明する。１０１は撮影光学系（結像光学系）のうち最も被写体側に配置され、光軸方向に移動可能な第１レンズ群である。１０２は絞りであり、その開口径を変化させて（絞り値を可変として）光量調節を行う。１０３は第２レンズ群である。絞り１０２は、第２レンズ群１０３と一体となって光軸方向に移動する。第１レンズ群１０１と第２レンズ群１０２とが光軸方向に移動することで、変倍（ズーム）が行われる。

１０５はフォーカスレンズとしての第３レンズ群であり、光軸方向に移動して焦点調節を行う。１１１はズームアクチュエータであり、不図示のカム筒を光軸周りで回転させることで、第１レンズ群１０１および第２レンズ群１０２を光軸方向に移動させ、変倍を行なう。

１１２は絞りアクチュエータであり、光量調節のために絞り１０２の開口径を変化させるよう駆動する。１１４はフォーカスアクチュエータであり、第３レンズ群１０５を光軸方向に移動させてフォーカシングを行う。

１３６はカメラ通信回路であり、レンズに関する情報をカメラに送信したり、カメラに関する情報を受信したりする。レンズに関する情報には、ズーム状態、絞り状態、フォーカス状態およびレンズ枠情報等が含まれる。カメラ通信回路１３６は、カメラ側に設けられたレンズ通信回路１３５にこれらの情報を送信する。

次に、カメラ本体１３８の構成について説明する。１０６は光学的ローパスフィルタであり、撮影画像の偽色やモアレを軽減するための光学素子である。１０７はＣＭＯＳセンサとその周辺回路で構成された撮像素子である。該撮像素子１０７は、水平方向にｍ個、垂直方向にｎ個の画素（光電変換素子）を有し、これらの画素に対してベイヤー配列の原色カラーモザイクフィルタが配置されて２次元単板カラーセンサが構成されている。

１３９はシャッタユニットであり、静止画撮影時の露光時間制御を行う。１４０はシャッタ１３９を動作させるシャッタアクチュエータである。

１１５は電子フラッシュであり、キセノン管やＬＥＤを光源として有する。１１６はＡＦ補助光発光部であり、所定の開口パターンを有したマスクの像を、投光レンズを介して被写体に投影する。これにより、暗い被写体あるいは低コントラストの被写体に対するＡＦ性能を向上させることができる。

１２１はコントローラとしてのカメラＣＰＵであり、カメラの種々の動作の制御を司る。カメラＣＰＵ１２１は、演算部、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータおよび通信インターフェイス回路等を有する。カメラＣＰＵ１２１は、ＲＯＭに記憶されたコンピュータプログラムに従ってカメラ内の各部の動作を制御し、撮影光学系の焦点状態の検出（焦点検出）を含むＡＦ、撮像、画像処理および記録等の一連の撮影動作を実行させる。

１２２は電子フラッシュ制御回路であり、電子フラッシュ１１５の点灯制御を行う。１２３は補助光駆動回路であり、ＡＦ補助光発光部１１６の点灯制御を行う。１２４は撮像素子駆動回路であり、撮像素子１０７の動作を制御するとともに、該撮像素子１０７から出力された画素信号（撮像信号）をＡ／Ｄ変換してカメラＣＰＵ１２１に送信する。１２５は画像処理回路であり、Ａ／Ｄ変換された撮像信号に対してγ変換やカラー補間等の画像処理を行って画像信号を生成し、さらに画像信号に対してＪＰＥＧ圧縮等の処理を行う。

１２６はフォーカス駆動回路であり、焦点検出結果に基づいてフォーカスアクチュエータ１１４を駆動し、第３レンズ群１０５を光軸方向に移動させて焦点調節を行う。１２８は絞り駆動回路であり、絞りアクチュエータ１１２を駆動して絞り１０２を動作させる。１２９はズーム駆動回路で、撮影者のズーム操作に応じてズームアクチュエータ１１１を駆動する。

１３５は前述したレンズ通信回路であり、交換レンズ１３７内のカメラ通信回路１３６と通信を行う。１４５はシャッタ駆動回路であり、シャッタアクチュエータ１４０を駆動する。

１３１はＬＣＤ等の表示器であり、カメラの撮影モードに関する情報、撮影前のプレビュー画像、撮影後の確認用画像および焦点検出時の合焦状態等を表示する。撮影前のプレビュー画像表示を行う際には、撮影光学系の収差補正を行った補正後の画像に対して、焦点検出領域の表示枠を重ねて表示される。１３２は操作スイッチ群であり、電源スイッチ、レリーズ（撮影トリガ）スイッチ、ズーム操作スイッチ、撮影モード選択スイッチ等で構成される。１３３は着脱可能なフラッシュメモリで、撮影済み画像を記録する。１４４はカメラ内メモリであり、カメラＣＰＵ１２１で行う処理や演算に必要な各種データが保存されている。

カメラＣＰＵ（制御手段）１２１は、撮像素子１０７に設けられた複数の焦点検出画素からの取得された撮像信号を用いた位相差検出方式によるオートフォーカス（位相差フォーカス制御）を行う。さらに、複数の撮像用画素からの出力を用いたコントラスト検出方式によるオートフォーカス（コントラストフォーカス制御）も行う。この撮像素子１０７を用いた位相差検出方式によるオートフォーカス（ＡＦ）を、以下、撮像面位相差ＡＦといい、コントラスト検出方式によるＡＦを、以下、コントラストＡＦという。

撮像面位相差ＡＦでは、カメラＣＰＵ１２１は、複数の焦点検出画素からの出力により生成された一対の撮像信号に対して相関演算を行い、それらの相対的な位置ずれを示す位相差を算出する。そして、カメラＣＰＵ１２１は、該位相差に基づいて交換レンズ１（撮影光学系）の焦点状態（デフォーカス量）を算出（検出）する。さらに、カメラＣＰＵ１２１は、該デフォーカス量に基づいて、合焦に近い状態を得るために第３レンズ群１０５を移動させるべき位置（合焦近傍位置）までの駆動量を算出する。カメラＣＰＵ１２１は、算出した駆動量だけ第３レンズ群１０５を移動させるようフォーカス駆動回路１２６を通じてフォーカスアクチュエータ１１４を制御する。

コントラスト方式のＡＦでは、カメラＣＰＵ１２１は、フォーカスアクチュエータ１１４を制御して第３レンズ群１０５を移動させながら、所定の周期で、複数の撮像用画素からの出力により生成された画像信号の高周波成分を抽出し、コントラスト評価値を算出する。そして、カメラＣＰＵ１２１は、コントラスト評価値が最大となる位置（合焦位置）に第３レンズ群１０５を移動させる。

次に、図２および図３を用いて、撮像素子１０７上に配置された撮像用画素と焦点検出用画素の構造について説明する。本実施例の撮像素子１０７は、２行×２列の４画素における対角２箇所にＧ（緑色）の分光感度を有する画素を配置し、他の２箇所にＲ（赤色）とＢ（青色）の分光感度を有する画素をそれぞれ１個ずつ配置したベイヤー配列を採用する。そして、このようなベイヤー配列により配置された複数の撮像用画素の中に、複数の焦点検出用画素が分散配置されている。

図２には、撮像用画素の平面図と断面図を示す。同図（ａ）は撮像素子１０７の中央に位置する２行×２列の撮像用画素の平面図である。前述したように、対角２箇所に２つのＧ画素が配置され、他の２箇所にＲ画素とＢ画素が配置されている。

図２（ａ）の断面Ａ−Ａを同図（ｂ）に示す。ＭＬは各画素の最前面に配置されたオンチップマイクロレンズであり、ＣＦ_ＲはＲ（Ｒｅｄ）のカラーフィルタである。ＣＦ_ＧはＧ（Ｇｒｅｅｎ）のカラーフィルタである。ＰＤは図１で説明したＣＭＯＳセンサの光電変換部を模式的に示したものである。ＣＬはＣＭＯＳセンサ内の各種信号を伝達する信号線を形成するための配線層である。ＴＬは撮影光学系を模式的に示したものである。

ここで、撮像用画素のオンチップマイクロレンズＭＬと光電変換部ＰＤは、撮影光学系ＴＬを通過した光束を可能な限り有効に取り込むように構成されている。換言すると、撮影光学系ＴＬの射出瞳ＥＰと光電変換部ＰＤとがマイクロレンズＭＬによって共役関係に配置され、さらに光電変換部ＰＤの有効面積が大きく設定されている。なお、図２（ｂ）では、Ｒ画素の構造を示しているが、Ｇ画素およびＢ（Ｂｌｕｅ）画素も同一の構造を有する。したがって、撮像用のＲＧＢ画素に対応した射出瞳ＥＰは大きな径を有し、被写体からの光束を効率良く取り込んで、画像信号のＳ／Ｎを向上させる。

図３には、撮影光学系の瞳をｘ方向に分割するための焦点検出用画素の平面図と断面図を示す。同図（ａ）は、撮像素子１０７の中央に位置する焦点検出用画素を含む２行×２列の４画素の平面図である。

撮像信号を得る場合に、Ｇ画素からの出力は輝度情報の主成分をなす。人間の画像認識特性は輝度情報に敏感であるため、Ｇ画素が欠損すると、画質劣化が認められやすい。一方、Ｒ画素もしくはＢ画素は、色情報を取得する画素であるが、人間は色情報には鈍感であるため、色情報を取得する画素は多少の欠損が生じても画質劣化に気づきにくい。そこで、本実施例では、２行×２列の４画素のうち、２つのＧ画素は撮像用画素として残し、Ｒ画素とＢ画素の位置に、ある割合で焦点検出用画素を配置している。同図（ａ）において、焦点検出用画素をＳ_ＨＡ，Ｓ_ＨＢで示す。

このように撮像素子１０７に分散配置された複数の焦点検出用画素Ｓ_ＨＡが第１の画素群に相当し、複数の焦点検出用画素Ｓ_ＨＢが第２の画素群に相当する。複数の焦点検出用画素Ｓ_ＨＡ，Ｓ_ＨＢをまとめてと焦点検出画素群ともいう。

図３（ａ）の断面Ｂ−Ｂを同図（ｂ）に示す。マイクロレンズＭＬと光電変換部ＰＤは、図２（ｂ）に示した撮像用画素と同一の構造を有する。

本実施例においては、焦点検出用画素の信号は画像生成には用いられないため、色分離用カラーフィルタの代わりに透明膜（白色膜）ＣＦ_Ｗが配置される。

また、ｘ方向の瞳分割を行うため、配線層ＣＬの開口部はマイクロレンズＭＬの中心線に対してｘ方向に偏っている。具体的には、焦点検出用画素Ｓ_ＨＡの開口部ＯＰ_ＨＡは−ｘ方向に偏っているため、焦点検出用画素Ｓ_ＨＡの光電変換部ＰＤは、撮影光学系ＴＬの左側（＋ｘ側）の射出瞳領域（第１の瞳領域）ＥＰ_ＨＡを通過した光束を受光する。また、焦点検出用画素Ｓ_ＨＢの開口部ＯＰ_ＨＢは＋ｘ方向に偏っているため、焦点検出用画素Ｓ_ＨＢの光電変換部ＰＤは、撮影光学系ＴＬの右側（−ｘ側）の射出瞳領域（第２の瞳領域）ＥＰ_ＨＢを通過した光束を受光する。

ｘ方向に規則的に配列された複数の焦点検出用画素Ｓ_ＨＡ（第１の画素群）による光電変換で取得した被写体像をＡ像（第１の像）とする。また、ｘ方向に規則的に配列された複数の焦点検出用画素Ｓ_ＨＢ（第２の画素群）で取得した被写体像をＢ像（第２の像）とする。そして、Ａ像とＢ像の相対位置ずれ量（位相差）を検出することで、該位相差に基づいて被写体に対する撮影光学系ＴＬのデフォーカス量を演算することができる。

図４は、本実施例における撮像素子１０７の瞳分割の様子を示す。ＴＬは撮影光学系、１０７は図１に示す撮像素子、ＯＢＪは被写体、ＩＭＧは被写体像である。

撮像用画素は、図２に示したように、撮影光学系ＴＬの射出瞳ＥＰの全域を通過した光束を受光する。一方、焦点検出用画素のうち図３に示した焦点検出用画素Ｓ_ＨＡは、射出瞳ＥＰのうち＋ｘ側の瞳領域ＥＰ_ＨＡを通過した光束を受光する。同様に、焦点検出用画素Ｓ_ＨＢは、射出瞳領域ＥＰ_ＨＢを通過した光束を受光する。そして、焦点検出用画素を、撮像素子１０７の全領域にわたって分布させることで、有効撮像エリアの全域で焦点検出が可能となる。

ただし、実際の撮像面位相差ＡＦは、撮像素子１０７の有効撮像エリアに対応する撮影画面内に複数設けられた焦点検出領域のうち、撮影者により又はカメラＣＰＵ１２１が所定のアルゴリズムに従って選択された１又は２以上の焦点検出領域でのみ行われる。

また、焦点検出用画素Ｓ_ＨＡ，Ｓ_ＨＢによって撮影画面のｘ方向に輝度分布を有した被写体、例えばｙ方向の伸びる線に対しては焦点検出が可能であるが、ｙ方向に輝度分布を有する被写体、例えばｘ方向に伸びる線に対しては焦点検出不能である。本実施例では、図示はしないが、後者についても焦点検出できるように、撮影光学系ＴＬのｙ方向にも瞳分割を行う複数の焦点検出用画素も備えている。

さらに、コントラストＡＦについても、撮影範囲の一部に選択的に設定された領域（後述するコントラスト評価領域）において行われる。
なお、本実施例では焦点検出画素を撮影用の撮像素子に配した構成を例にしているが、焦点検出用の撮像素子を別途設けた構成としてもよい。その場合は、焦点検出用画素の構成は、図３に示す構成に限らず、一つのマイクロレンズに複数の光電変換素子を対応させる瞳分割構成であってもよい。

図５のフローチャートには、本実施例において、カメラＣＰＵ１２１がコンピュータプログラムに従って実行するＡＦ動作の流れを示している。撮影者がカメラ本体の電源スイッチをオン操作すると、カメラＣＰＵ１２１は、カメラ１３８本体内のアクチュエータ（シャッタアクチュエータ１４０等）や撮像素子１０７の動作確認を行う。さらに、カメラＣＰＵ１２１は、メモリ内容や実行プログラムの初期化を行い、撮像面位相差ＡＦが行われる焦点検出領域として選択されている焦点検出領域等、ＡＦに必要な情報を読み出す。撮像面位相差ＡＦが行われる焦点検出領域を、以下、位相差検出領域という。

ステップＳ５０１では、カメラＣＰＵ１２１は、レンズ通信回路１３５を介して交換レンズ１３７内のカメラ通信回路１３６と通信を行う。カメラＣＰＵ１２１は、この通信によって交換レンズ１３７の動作確認を行い、交換レンズ１３７内のメモリ内容や実行プログラムの初期化を行う。また、カメラＣＰＵ１２１は、ＡＦや撮影に必要な交換レンズ１３７の諸特性データを取得し、カメラ内メモリ１４４に保存する。そして、ステップＳ５０２へと進む。

ステップＳ５０２では、カメラＣＰＵ１２１は、撮影者によって不図示の撮像準備スイッチ（Ｓ１）がオンされたか否かを判別し、オンされていなければステップＳ５０２にて撮像待機状態を維持する。一方、撮像準備スイッチがオンされた場合、ステップＳ５０３に進む。

ステップＳ５０３では、カメラＣＰＵ１２１は、シャッタアクチュエータ１４０を駆動してシャッタ１３９を開放し、撮像素子１０７による光電変換動作を開始させる。

次にステップＳ５０４では、カメラＣＰＵ１２１は、位相差検出領域の設定を行う。撮影者の設定により、１つ、もしくは、複数の位相差検出領域が設定される。

本発明では、撮影者が設定した位相差検出領域と、ステップＳ５０１で得たレンズ情報から算出されるディストーション情報から、焦点検出用画素の領域サイズ(画素数)およびその位置の設定を行う。

図６（ａ）には、撮影者が設定した位相差検出領域の例を示している。図６（ｂ）には、ディストーションの影響により、位相差検出領域の位置やサイズ（画素数）などを変更した場合の例を示している。

図６（ａ）のArea101〜105は、撮影者が設定したは位相差検出領域である。撮影者は、表示器１３１に表示された撮影光学系の各種収差が補正された画像に重畳した検出領域の表示枠を選択する。図６（ａ）では、Aera101〜105を水平方向に長い長方形で示しているが、これは、被写体の水平方向の位相差を検出できる位相差検出領域を示したもので、表示器１３１で表示する表示枠と、必ずしも一致しない。本実施例では、水平方向、垂直方向共に被写体の位相差を検出できる構成であるので、両方の位相差検出領域の交点を中心とした表示を行えばよい。ここでは、５か所の位相差検出領域を設定し、位相差検出ＡＦを行う。図６（ｂ）のArea101h〜105hは、レンズ情報から算出されるディストーション情報と、撮影者が設定した位相差検出領域Area101〜105の位置とサイズの情報から、算出される撮像素子１０７上の位相差検出領域（焦点検出用が画素の読み出し範囲）である。

図６（ｂ）に示すように、撮影画面の中央部分の位相差検出領域Area103は、ディストーションの影響をほとんど受ない。他方、像高の高い位置に配置された位相差検出領域Area101,102,104,105は、ディストーションの影響を受け、サイズや位置、傾きが変更されている。この情報に基づき、カメラＣＰＵ（フォーカス制御手段）１２１は、撮像素子１０７上の焦点検出画素のうち、位相差検出領域Area101h〜105hと重なる部分の画素の出力を用いた位相差フォーカス制御を行う。

位相差フォーカス制御の際に行う検出されたデフォーカス量とレンズ駆動量の換算は下記の式を用いて行う。
Ｌ＝Ｋ×cosθ×Ｄｅｆ （式１）
ここで、Ｌはレンズ駆動量、Ｄｅｆは検出されたデフォーカス量、Ｋはデフォーカス量とレンズ駆動量の換算係数を示している。また、θは、焦点検出用画素の瞳分割方向（図６の水平方向）とディストーション補正後の位相差検出領域（Area101h〜105h）の形成する角度（鋭角）を示す。これは、撮影光学系により形成される光学像の焦点検出用画素出力の重心は、デフォーカスにより焦点検出画素の瞳分割方向に移動する一方、焦点検出に用いる画素群が、水平に対して、傾いて配置されているため、その移動量は大きく算出される。例えば、瞳分割方向が水平の画素群が、４５度傾いた位相差検出領域を形成した場合には、デフォーカスによる光学像の移動は、√２倍されて検出される。そのため、本実施例では、ディストーション補正後の位相差検出領域の傾きを鑑みて、デフォーカス量とレンズ駆動量の換算係数を補正する。これにより、より高精度な位相差フォーカス制御を実現することができる。

次に、ステップＳ５０５では、カメラＣＰＵ１２１は、選択されている位相差検出領域内に含まれる被写体（以下、合焦対象の被写体という）に対して撮像面位相差ＡＦを行う。すなわち、位相差検出領域内の焦点検出画素群から出力を用いて得られる一対の像信号の位相差からデフォーカス量を算出する。選択されている位相差検出領域が複数ある場合は、算出されたデフォーカス量から、より至近側の被写体を示す位相差検出領域を選択し、該デフォーカス量から合焦近傍位置までの第３レンズ群１０５の駆動量を算出する。

そして、ステップＳ５０７では、カメラＣＰＵ１２１は、ステップＳ５０６にて算出したデフォーカス量が、合焦近傍状態に対応する所定値である閾値より小さいか否かを判定する。すなわち、ＡＦ方式を、撮像面位相差ＡＦからコントラストＡＦに切り替えるか否かを判定する。デフォーカス量が閾値よりも小さい場合は、コントラストＡＦに切り替えるためにステップＳ５０８に進む。一方、デフォーカス量が閾値よりも大きい（又は以上の）場合は、ステップＳ５０６に進み、カメラＣＰＵ１２１は、ステップＳ５０５で算出した駆動量だけ第３レンズ群１０５を移動させるようフォーカスアクチュエータ１１４を駆動する。その後、再び、ステップＳ５０３に戻り、撮像面位相差ＡＦ制御を繰り返す。

本実施例では、ステップＳ５０４で行う位相差検出領域を再度設定する際には、事前の撮像面位相差ＡＦ及びレンズ駆動の状況を鑑みた位相差検出領域の設定を行う。この位相差検出領域の設定方法について、図７を用いて説明する。

図７（ａ）には、位相差検出領域の位置やサイズを変更しない場合の例を示している。図７（ｂ）には、ステップＳ１０４にて位相差検出領域の位置やサイズを変更する場合の例を示している。

Area201h，Area202h，Area202zは撮像素子１０７上の位相差検出領域である。Area202hはデフォーカス量が大きい位相差出領域を、Area202zはデフォーカス量が小さい位相差検出領域を示している。

図７（ａ）に示すように撮影画面の中央部分で焦点検出を行う場合、位相差検出領域Area201hはデフォーカス量が変わっても、つまりデフォーカス量に応じた第３レンズ群１０５の移動（以下、フォーカスレンズ駆動という）で像倍率が変化しても変化しない。言い換えれば、フォーカスレンズ駆動によって像倍率が変化しても、撮影画面の中央に存在する被写体は撮影画面の中央部分から変位しない。このため、カメラＣＰＵ１２１は、再度、位相差検出領域を設定する際に、Area201hと同じ位置に同じサイズの位相差検出領域を設定する。

一方、図７（ｂ）に示すように撮影画面の周辺部分で焦点検出を行う場合、位相差検出領域Area202hは、デフォーカス量が大きく変化するような大きなフォーカスレンズ駆動による像倍率の変化によって位相差検出領域Area202zに移動する。言い換えれば、フォーカスレンズ駆動によって像倍率が変化することで、撮影画面の周辺に存在した被写体は撮影画面の中央寄りに変位する。このため、カメラＣＰＵ１２１は、ステップＳ５０４を実行するたびに設定されている位相差検出領域の位置と像倍率の変化量に基づいて被写体の変位量を決定する。そして、決定した変位量および現在の焦点領域の位置に基づいて位相差検出領域の位置を変更するかどうかを判断し、その結果に従って再設定を行なう。

ステップＳ５０８では、カメラＣＰＵ１２１は、ステップＳ５０５で算出した駆動量から、コントラストＡＦへの切り替えポイントまで、第３レンズ群１０５を移動させるようフォーカスアクチュエータ１１４を駆動する。ここでは、コントラストＡＦへの切り替えを行うため、算出されたデフォーカス量よりも、少ない駆動量で駆動を行うことにより、合焦地点を通り過ぎることのないスムーズな切り替えを実現できる。

次に、ステップＳ５０９では、カメラＣＰＵ１２１は、コントラストＡＦを開始する直前のステップＳ５０５にて算出したデフォーカス量から、コントラストＡＦにおけるコントラスト評価値を取得する領域（以下、コントラスト評価領域という）の位置やサイズを変更するか否かを判定する。すなわち、コントラストＡＦを開始する直前のステップＳ５０５で算出したデフォーカス量が所定の閾値より大きい場合は、ステップＳ５０８での第３レンズ群１０５の移動や、その後のコントラストＡＦを行う際の第３レンズ群１０５の駆動に伴う像倍率の変化によって撮影画面内で合焦対象の被写体が変位し、ステップＳ５０４での位相差検出領域から外れるとみなす。この場合は、コントラスト評価領域の位置やサイズを変更すると判定する。一方、デフォーカス量が上記閾値より小さい場合は、像倍率が変化しても撮影画面内で合焦対象の被写体がほとんど変位せず、ステップＳ５０４での位相差検出領域に存在するとみなす。この場合は、コントラスト評価領域の位置やサイズを変更しないと判定する。

コントラスト評価領域の位置やサイズを変更しないと判定した場合は、カメラＣＰＵ１２１は、コントラスト評価領域の位置をステップＳ５０４での位相差検出領域と同じ位置に設定し、サイズも予め定められた標準サイズ（所定のサイズ）に設定する。その後、ステップＳ１１０に移行する。

一方、コントラスト評価領域の位置やサイズを変更すると判定した場合は、カメラＣＰＵ１２１は、ステップＳ５１１に進む。ステップＳ５１１では、カメラＣＰＵ１２１は、ステップＳ５０５で得られたデフォーカス量とステップＳ５０１で得られたレンズ情報とから、像倍率の変化によって変位した合焦対象の被写体の変位量を算出する。そして、その算出結果に基づいてコントラスト評価領域の位置やサイズを変更（設定）する。

図８（ａ）には、コントラスト評価領域の位置やサイズを変更しない場合の例を示している。図８（ｂ）には、ステップＳ５１１にてコントラスト評価領域の位置やサイズを変更する場合の例を示している。

Area01，Area11，Area11’は位相差検出領域である。本実施例では、水平垂直の両方向に位相差検出可能なため、Area01,Area11,Area11’は、水平垂直の両方向の位相差検出領域の交点近傍の領域を示している。Area11はデフォーカス量が大きい位相差出領域を、Area11’はデフォーカス量が小さい位相差検出領域を示している。Area02，Area12は、コントラストＡＦでの標準サイズのコントラスト評価領域である。

図８（ａ）に示すように撮影画面の中央部分で焦点検出を行う場合、位相差検出領域Area01はデフォーカス量が変わっても、つまりデフォーカス量に応じた第３レンズ群１０５の移動（以下、フォーカスレンズ駆動という）で像倍率が変化しても変化しない。言い換えれば、フォーカスレンズ駆動によって像倍率が変化しても、撮影画面の中央に存在する被写体は撮影画面の中央部分から変位しない。このため、カメラＣＰＵ１２１は、ＡＦ方式を撮像面位相差ＡＦからコントラストＡＦに切り替えたときのコントラスト評価領域を、位相差検出領域Aerea01と同じ位置のコントラスト評価領域Area02に設定する。すなわち、位相差検出領域Aerea01を包含するようにコントラスト評価領域Area02に設定する。

一方、図８（ｂ）に示すように撮影画面の周辺部分で焦点検出を行う場合、位相差検出領域Area11は、デフォーカス量が大きく変化するような大きなフォーカスレンズ駆動による大きな像倍率の変化によって位相差検出領域Area11’に移動する。言い換えれば、フォーカスレンズ駆動によって像倍率が変化することで、撮影画面の周辺に存在した被写体は撮影画面の中央寄りに変位する。このため、カメラＣＰＵ１２１は、ＡＦ方式を撮像面位相差ＡＦからコントラストＡＦに切り替えたときのコントラスト評価領域を撮像面位相差ＡＦ後の位相差検出領域Area11’を包含するコントラスト評価領域Area12に設定する。

なお、ここにいう「包含」は、位相差検出領域の一部がコントラスト評価領域からはみ出さず、位相差検出領域の全体がコントラスト評価領域内に完全に含まれている状態をいう。さらに、この場合において、位相差検出領域の中心とコントラスト評価領域の中心とが一致するとより好ましい。

図５のステップＳ５１０では、カメラＣＰＵ１２１は、ステップＳ５０９又はステップＳ５１１で設定されたコントラスト評価領域内においてコントラストＡＦを行う。そして、コントラストＡＦによって合焦状態が得られると、一連のＡＦ処理を完了し、不図示の撮像開始スイッチがオンされることに応じて、記録用画像を生成し、これを記録したり表示したりする。

以上説明したように、本実施例によれば、撮像面位相差ＡＦによって合焦対象の被写体に対応する位相差検出領域が移動しても、再度、焦点検出を行う際に該移動後の位相差検出領域を包含するように焦点検出領域を設定することができる。したがって、より高精度なＡＦ制御が可能となる。

また、撮影光学系のディストーションの影響を、位相差検出領域の設定、デフォーカス量とレンズ駆動量の換算係数の補正を行うことで排除することにより、より高精度なＡＦ制御が可能となる。

本発明の第２の実施例について説明する。本実施例の焦点検出装置を適用した撮像装置の構成は第１の実施例と同様であるので、ここでの説明は省略する。本実施例では、顔検出を用いて位相差検出領域を設定し、この設定領域に対して撮像面位相差ＡＦを繰り返し行い、撮像面位相差ＡＦからコントラストＡＦに切り替えを行なう。

図９のフローチャートには、本実施例に係る焦点検出装置を適用した撮像装置において、カメラＣＰＵ１２１がコンピュータプログラムに従って実行するＡＦ動作の流れを示している。

ステップＳ９０１からステップＳ９０３までの処理は、第１の実施例（図５）のステップＳ５０１からステップＳ５０３までの処理と同様であるので、ここでの説明を省略する。

ステップＳ９０４では、カメラＣＰＵ１２１は、被写体検出手段として、撮影画面内に存在する特定被写体としての人物の顔を検出する顔検出処理を行う。顔検出処理の方法は、従来様々な方法が提案されており、本実施例ではいずれの方法を採用してもよい。また、特定被写体は、人物の顔に限られない。

次にステップＳ９０５では、カメラＣＰＵ１２１は、ステップＳ９０４で検出した顔の位置情報を用いて、撮像面位相差ＡＦの検出領域の設定を行う。すなわち、ディストーション補正後の顔の位置に対応する位相差検出領域に含まれる焦点検出画素群を設定する。次に、ステップＳ９０６では、設定した画素群からの出力を用いて得られる一対の像信号の位相差からデフォーカス量を算出し、該デフォーカス量から合焦近傍位置までの第３レンズ群１０５の駆動量を算出する。そして、ステップＳ９０８に進む。

そして、ステップＳ９０８では、実施例１のステップＳ５０７と同様に、ＡＦ方式を、撮像面位相差ＡＦからコントラストＡＦに切り替えるか否かを判定する。デフォーカス量が閾値よりも小さい場合は、コントラストＡＦに切り替えるためにステップＳ９１０に進む。一方、デフォーカス量が閾値よりも大きい（又は以上の）場合は、ステップＳ９０７に進み、カメラＣＰＵ１２１は、ステップＳ９０６で算出した駆動量だけ第３レンズ群１０５を移動させるようフォーカスアクチュエータ１１４を駆動する。その後、再び、ステップＳ９０３に戻り、撮像面位相差ＡＦ制御を繰り返す。この繰り返しにおける位相差検出領域を再設定するかどうかの判断は第１の実施例と同様であるので、ここでの説明は省略する。

ここで、本実施例での顔検出からステップＳ９０５で行う位相差検出領域を再度設定する際や、顔検出からコントラストＡＦにおけるコントラスト評価領域の設定する際の概略を図１０を用いて説明する。図１０には、評価領域の位置やサイズを変更しない場合の例を示している。

Area21，Area21’は撮像面位相差ＡＦの焦点検出領域（位相差検出領域）である。Area22は、再度設定する際の撮像面位相差ＡＦの位相差検出領域、もしくは、切り替え後のコントラストＡＦのコントラスト評価領域である。Area21はデフォーカス量が大きい位相差検出領域を、Area21’はデフォーカス量が小さい位相差検出領域を示している。

図１０に点線で示したように、撮影画面の周辺部に特定被写体である顔がある場合には、フォーカスレンズ駆動による像倍率の変化によって顔が撮影画面の中央寄りに変位するため、顔の位置に対応する位相差検出領域は、Area21からArea21’に移動する。本実施例では、このような場合、再度設定する際の撮像面位相差ＡＦの位相差検出領域やコントラスト評価領域Area22を位相差検出領域Area21とArea21’とをともに包含するように設定される。これにより、特定被写体の位置の変位があっても、焦点検出精度を維持すること可能となる。

ステップＳ９０９からステップＳ９１２までの処理は、実施例１のステップＳ５０８からステップＳ５１１までの処理と同様であるので、ここで説明は省略する。そして、ステップＳ９１１にてコントラストＡＦによって合焦状態が得られると、一連の撮影動作を完了し、不図示の撮像開始スイッチがオンされることに応じて、記録用画像を生成し、これを記録したり表示したりする。

以上説明したように、本実施例によれば、撮像面位相差ＡＦによって合焦対象の顔に対応する位相差検出領域が移動しても、その後の撮像面位相差ＡＦの際に該移動前後の位相差検出領域を包含するように、撮像面位相差ＡＦの位相差検出領域を設定する。したがって、より高精度な位相差ＡＦやＡＦ制御が可能となる。

なお、システム制御回路１の制御は１つのハードウェアが行ってもよいし、複数のハードウェアが処理を分担することで、装置全体の制御を行ってもよい。

また、上述した実施形態においては、本発明をデジタルカメラに適用した場合を例にして説明したが、これはこの例に限定されない。すなわち、本発明は、ビデオカメラ等の撮像装置や、焦点検出機能を添えた撮像装置とコンピュータからなるシステムといった機器に適用してもよい。

前述した本発明の実施形態における記録装置を構成する各手段、並びに記録方法の各工程は、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は本発明に含まれる。

また、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施形態も可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。

なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム（実施形態では図５及び図９に示すフローチャートに対応したプログラム）を、システムまたは装置に直接、または遠隔から供給する場合も含む。そして、そのシステムまたは装置のコンピュータが前記供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。

したがって、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、前記コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であってもよい。

プログラムを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスクなどがある。さらに、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ）などもある。

その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続する方法がある。そして、前記ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記憶媒体にダウンロードすることによっても供給できる。

また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。

また、その他の方法として、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせる。そして、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される。さらに、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。

さらに、その他の方法として、まず記憶媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。そして、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

Claims (15)

1. 被写体の光学像を形成するためのフォーカスレンズを含む撮影光学系を駆動する駆動手段と、前記光学像を撮像手段によって光電変換することにより得られる撮像信号を取得する取得手段とを有する焦点検出装置であって、
   前記撮像信号に基づく撮影画面に焦点検出領域を設定する設定手段と、
   少なくとも位相差検出方式に従って前記フォーカスレンズを前記駆動手段により駆動する焦点調節を行う焦点調節手段と、
   前記設定手段によって設定された前記焦点検出領域に対応する前記撮像信号に対応する前記光学像に基づいて前記フォーカスレンズの駆動量を決定し、決定された前記駆動量に従って前記焦点調節手段を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記設定手段を制御し、前記位相差検出方式に従った前記フォーカスレンズの駆動により前記撮影画面内の前記被写体の位置が変位した場合には、前記撮影光学系による前記光学像のディストーションに応じて設定された前記焦点検出領域の方向と像ずれの方向とがなす角度と、前記焦点検出領域の位置と、前記被写体の像倍率の変化量とに基づいて前記被写体の変位量を決定し、決定した前記変位量および現在の前記焦点検出領域の位置に基づいて前記焦点検出領域の位置を変更することを特徴とする焦点検出装置。
2. 被写体の光学像を形成するためのフォーカスレンズを含む撮影光学系を駆動する駆動手段と、前記光学像を撮像手段によって光電変換することにより得られる撮像信号を取得する取得手段とを有する焦点検出装置であって、
   前記撮像信号に基づく撮影画面に焦点検出領域を設定する設定手段と、
   少なくとも位相差検出方式に従って前記フォーカスレンズを前記駆動手段により駆動する焦点調節を行う焦点調節手段と、
   前記設定手段によって設定された前記焦点検出領域に対応する前記撮像信号に対応する前記光学像に基づいて前記フォーカスレンズの駆動量を決定し、決定された前記駆動量に従って前記焦点調節手段を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記撮影光学系による前記光学像のディストーションに応じて設定された前記焦点検出領域の方向と像ずれの方向とがなす角度と、前記焦点検出領域における前記光学像の像ずれ量とに基づいて、前記フォーカスレンズの前記駆動量を決定することを特徴とする焦点検出装置。
3. 前記撮影画面に含まれる特定の被写体を検出する検出手段を備え、
   前記制御手段は、前記設定手段を制御して、前記検出手段が検出した前記特定の被写体の位置に従って前記焦点検出領域を設定し、前記駆動手段による前記フォーカスレンズの駆動による前記特定の被写体の像倍率の変化に基づいて前記特定の被写体の変位量を決定し、決定した前記特定の被写体の前記変位量および現在の前記焦点検出領域の位置に基づいて前記焦点検出領域の位置を変更することを特徴とする請求項１に記載の焦点検出装置。
4. 前記撮像手段は、複数の焦点検出用の画素を有し、
   前記制御手段は、前記設定手段によって設定された前記焦点検出領域の位置に基づいて、前記焦点検出用の画素の位置および画素数を設定し、
   前記取得手段は、前記制御手段によって設定された前記焦点検出用の画素から得られる前記撮像信号を取得することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
5. 前記撮影画面は、前記撮影光学系による前記光学像の前記ディストーションに応じて補正した画面であり、
   前記制御手段は、前記設定手段によって設定された前記焦点検出領域および前記ディストーションに応じた前記補正に基づいて、前記焦点検出用の画素の前記位置および前記画素数を設定することを特徴とする請求項４に記載の焦点検出装置。
6. 前記制御手段は、前記撮影光学系による前記光学像のディストーションに応じて設定された前記焦点検出領域の方向と像ずれの方向とがなす角度と、前記焦点検出領域における前記光学像の前記像ずれ量とに基づいて、前記フォーカスレンズの前記駆動量を決定することを特徴とする請求項２に記載の焦点検出装置。
7. 前記焦点調節手段は、さらに、コントラスト方式に従って前記フォーカスレンズを前記駆動手段により駆動する焦点調節を行い、
   前記制御手段は、前記位相差検出方式に従った焦点調節において決定した前記駆動量に従って、前記位相差検出方式に従った焦点調節を前記コントラスト方式に従った焦点調節に切り替えるかどうかを決定し、前記コントラスト方式に従った焦点調節への切り替えを決定した時は、前記設定手段を制御して、前記コントラスト方式に従った焦点調節の焦点検出領域を、前記駆動量に従って設定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
8. 被写体の光学像を形成するためのフォーカスレンズを含む撮影光学系を駆動する駆動手段と、前記光学像を撮像手段によって光電変換することにより得られる撮像信号を取得する取得手段とを有する焦点検出装置における焦点検出方法であって、
   前記撮像信号に基づく撮影画面に焦点検出領域を設定する設定ステップと、
   少なくとも位相差検出方式に従って前記フォーカスレンズを前記駆動手段により駆動する焦点調節を行う焦点調節ステップと、
   前記設定ステップにおいて設定された前記焦点検出領域に対応する前記撮像信号に対応する前記光学像に基づいて前記フォーカスレンズの駆動量を決定し、決定された前記駆動量に従って前記駆動手段を制御する制御ステップとを備え、
   前記制御ステップは、前記位相差検出方式に従った前記フォーカスレンズの駆動により前記撮影画面内の前記被写体の位置が変位した場合に、前記撮影光学系による前記光学像のディストーションに応じて設定された前記焦点検出領域の方向と像ずれの方向とがなす角度と、前記焦点検出領域の位置と、前記被写体の像倍率の変化量とに基づいて前記被写体の変位量を決定し、決定した前記変位量および現在の前記焦点検出領域の位置に基づいて前記焦点検出領域の位置を変更するステップを有することを特徴とする焦点検出方法。
9. 被写体の光学像を形成するためのフォーカスレンズを含む撮影光学系を駆動する駆動手段と、前記光学像を撮像手段によって光電変換することにより得られる撮像信号を取得する取得手段とを有する焦点検出装置における焦点検出方法であって、
   前記撮像信号に基づく撮影画面に焦点検出領域を設定する設定ステップと、
   少なくとも位相差検出方式に従って前記フォーカスレンズを前記駆動手段により駆動する焦点調節を行う焦点調節ステップと、
   前記設定ステップにおいて設定された前記焦点検出領域に対応する前記撮像信号に対応する前記光学像に基づいて前記フォーカスレンズの駆動量を決定し、決定された前記駆動量に従って前記駆動手段を制御する制御ステップとを備え、
   前記制御ステップは、前記撮影光学系による前記光学像のディストーションに応じて設定された前記焦点検出領域の方向と像ずれの方向とがなす角度と、前記焦点検出領域における前記光学像の像ずれ量とに基づいて、前記フォーカスレンズの前記駆動量を決定するステップを有することを特徴とする焦点検出方法。
10. 被写体の光学像を形成するためのフォーカスレンズを含む撮影光学系を駆動する駆動手段と、前記光学像を撮像手段によって光電変換することにより得られる撮像信号を取得する取得手段とを有する焦点検出装置を制御するためのプログラムであって、
    コンピュータを、
    前記撮像信号に基づく撮影画面に焦点検出領域を設定する設定手段、
    少なくとも位相差検出方式に従って前記フォーカスレンズを前記駆動手段により駆動する焦点調節を行う焦点調節手段、
    前記設定手段によって設定された前記焦点検出領域に対応する前記撮像信号に対応する前記光学像に基づいて前記フォーカスレンズの駆動量を決定し、決定された前記駆動量に従って前記焦点調節手段を制御する制御手段として機能させ、
    前記制御手段は、前記設定手段を制御し、前記位相差検出方式に従った前記フォーカスレンズの駆動により前記撮影画面内の前記被写体の位置が変位した場合には、前記撮影光学系による前記光学像のディストーションに応じて設定された前記焦点検出領域の方向と像ずれの方向とがなす角度と、前記焦点検出領域の位置と、前記被写体の像倍率の変化量とに基づいて前記被写体の変位量を決定し、決定した前記変位量および現在の前記焦点検出領域の位置に基づいて前記焦点検出領域の位置を変更することを特徴とするプログラム。
11. 被写体の光学像を形成するためのフォーカスレンズを含む撮影光学系を駆動する駆動手段と、前記光学像を撮像手段によって光電変換することにより得られる撮像信号を取得する取得手段とを有する焦点検出装置を制御するためのプログラムであって、
    コンピュータを、
    前記撮像信号に基づく撮影画面に焦点検出領域を設定する設定手段、
    少なくとも位相差検出方式に従って前記フォーカスレンズを前記駆動手段により駆動する焦点調節を行う焦点調節手段、
    前記設定手段によって設定された前記焦点検出領域に対応する前記撮像信号に対応する前記光学像に基づいて前記フォーカスレンズの駆動量を決定し、決定された前記駆動量に従って前記焦点調節手段を制御する制御手段として機能させ、
    前記制御手段は、前記撮影光学系による前記光学像のディストーションに応じて設定された前記焦点検出領域の方向と像ずれの方向とがなす角度と、前記焦点検出領域における前記光学像の像ずれ量とに基づいて、前記フォーカスレンズの前記駆動量を決定することを特徴とするプログラム。
12. 請求項１０又は１１に記載のプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
13. コンピュータを、請求項１乃至７のいずれか１項に記載された焦点検出装置の各手段として機能させるプログラム。
14. コンピュータを、請求項１乃至７のいずれか１項に記載された焦点検出装置の各手段として機能させるプログラムを格納した記憶媒体。
15. 前記フォーカスレンズを含む前記撮影光学系によって形成される前記被写体の前記光学像を光電変換することによって前記撮像信号を得る前記撮像手段と、
    請求項１乃至７のいずれか１項に記載の焦点検出装置とを備え、
    前記制御手段は、前記撮像手段による前記光学像の光電変換を制御することを特徴とする撮像装置。

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