WO2015033646A1 - 撮像装置及び合焦制御方法 - Google Patents

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仁史 桜武
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富士フイルム株式会社
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    • H04N25/134—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on three different wavelength filter elements

Definitions

  • the present invention relates to an imaging apparatus and a focus control method.
  • an imaging device In recent years, with the increase in the resolution of solid-state imaging devices such as CCD (Charge Coupled Device) image sensors and CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensors, mobile phones such as digital still cameras, digital video cameras, and smartphones, PDA (Personal Digital). Demand for information equipment having a photographing function such as an assistant (mobile information terminal) is rapidly increasing. Note that an information device having the above imaging function is referred to as an imaging device.
  • CCD Charge Coupled Device
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • Imaging apparatuses employ a contrast AF (Auto Focus) method or a phase difference AF method as a focusing control method for focusing on a main subject. Since the contrast AF method and the phase difference AF method each have advantages, an image pickup apparatus using both of them has also been proposed (see, for example, Patent Document 1).
  • a contrast AF Auto Focus
  • a phase difference AF method as a focusing control method for focusing on a main subject. Since the contrast AF method and the phase difference AF method each have advantages, an image pickup apparatus using both of them has also been proposed (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 discloses an imaging apparatus that performs focus control using the contrast AF method when the defocus amount cannot be calculated by the phase difference AF method, or when the defocus amount reliability is low even when the defocus amount can be calculated. Disclosure.
  • Patent Document 1 after calculating the defocus amount by the phase difference AF method and then shifting to the focus control by the contrast AF method according to the reliability of the defocus amount, the contrast AF method is used from the beginning. Compared with the case where the focus control is performed, the time until the focus control is completed becomes longer.
  • An object of the present invention is to provide an imaging apparatus and a focus control method that can perform high-speed AF.
  • the imaging device of the present invention is an imaging device having an imaging device that images a subject through an imaging optical system including a focus lens, and the imaging device has a pair of light beams that have passed through different parts of the pupil region of the imaging optical system.
  • a first signal detection unit that detects a signal corresponding to one of the light beams
  • a second signal detection unit that detects a signal corresponding to the other light beam of the pair of light beams.
  • a first focus control for moving the focus lens to a focus position determined based on detection signals of the first signal detection unit and the second signal detection unit; and a predetermined movement range of the focus lens. To move the focus lens to an in-focus position determined based on the contrast of the captured image captured by the image sensor at each moving position.
  • focusing control unit for performing any one of the focusing control, and whether to perform the first focusing control or the second focusing control, the first signal detection unit and the second focusing control.
  • the movement range is determined according to the information.
  • a control unit that variably controls at least the arbitrary distance among the arbitrary distances in the movement range.
  • the focus control method of the present invention is a focus control method by an image pickup apparatus having an image pickup device that picks up an image of a subject through an image pickup optical system including a focus lens, and the image pickup device has different pupil regions of the image pickup optical system.
  • a first signal detector that detects a signal corresponding to one of the pair of light beams that has passed through the portion; and a second signal detection that detects a signal corresponding to the other light beam of the pair of light beams.
  • a first focus control for moving the focus lens to a focus position determined based on detection signals of the first signal detection unit and the second signal detection unit, and the focus lens Are moved by an arbitrary distance along the optical axis direction within a predetermined movement range, and the focus is determined at the focal position determined based on the contrast of the captured image captured by the image sensor at each movement position.
  • the focus control by the phase difference AF method and the focus control by the contrast AF method are used in combination, it is possible to perform high-speed AF by reducing the time until the focus control is completed.
  • An imaging device and a focus control method can be provided.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a digital camera as an example of an imaging apparatus for describing an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic plan view showing an overall configuration of a solid-state image sensor 5 mounted on the digital camera shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of one AF area 53 shown in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a diagram showing only a phase difference detection pixel 52 shown in FIG. 3.
  • 2 is a flowchart for explaining an AF operation of the digital camera shown in FIG. 1. It is a flowchart for demonstrating the process of step S6 in the flowchart of FIG. It is a flowchart for demonstrating the modification of the process of step S6 in the flowchart of FIG.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining a modification of the AF operation of the digital camera shown in FIG. 1. It is a flowchart for demonstrating the process of step S18 in the flowchart of FIG. 12 is a flowchart for explaining processing between step S181 and step S186 in the flowchart of FIG. 3 is a flowchart for explaining a continuous AF operation of the digital camera shown in FIG. 1. It is a figure which shows the modification of the arrangement
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a digital camera as an example of an imaging apparatus for explaining an embodiment of the present invention.
  • the digital camera shown in FIG. 1 includes a lens device having a photographing lens 1 including a focus lens, a zoom lens, and the like for focus adjustment, and an aperture 2.
  • the lens device constitutes an imaging optical system.
  • the lens device may be either detachable from the camera body or fixed.
  • the photographing lens 1 only needs to include at least a focus lens. Alternatively, a single focus lens that performs focus adjustment by moving the entire lens system may be used.
  • the camera body includes a CCD type or CMOS type solid-state imaging device 5 that images a subject through a lens device, and an analog signal processing unit that performs analog signal processing such as correlated double sampling connected to the output of the solid-state imaging device 5 6 and an A / D conversion circuit 7 for converting an analog signal output from the analog signal processing unit 6 into a digital signal.
  • the analog signal processing unit 6 and the A / D conversion circuit 7 are controlled by the system control unit 11.
  • the analog signal processing unit 6 and the A / D conversion circuit 7 may be built in the solid-state imaging device 5.
  • a system control unit 11 that performs overall control of the entire electric control system of the digital camera controls the lens driving unit 8 to adjust the position of the focus lens included in the photographing lens 1 or the position of the zoom lens included in the photographing lens 1. Make adjustments. Further, the system control unit 11 adjusts the exposure amount by controlling the aperture amount of the aperture 2 via the aperture drive unit 9.
  • system control unit 11 drives the solid-state imaging device 5 via the imaging device driving unit 10 and outputs a subject image captured through the photographing lens 1 as a captured image signal.
  • An instruction signal from the user is input to the system control unit 11 through the operation unit 14.
  • the system control unit 11 selects one of the contrast AF processing unit 18 and the phase difference AF processing unit 19 and moves the focus lens to the in-focus position determined by the selected processing unit.
  • the electric control system of the digital camera includes an interpolation calculation and a gamma correction for the main memory 16, the memory control unit 15 connected to the main memory 16, and the captured image signal output from the A / D conversion circuit 7.
  • a digital signal processing unit 17 that performs calculation, RGB / YC conversion processing, and the like to generate captured image data
  • a contrast AF processing unit 18 that determines a focus position by a contrast AF method, and a focus position by a phase difference AF method
  • a phase difference AF processing unit 19 for determining the image, an external memory control unit 20 to which a removable recording medium 21 is connected, and a display control unit 22 to which a display unit 23 mounted on the back of the camera or the like is connected. .
  • the memory control unit 15, the digital signal processing unit 17, the contrast AF processing unit 18, the phase difference AF processing unit 19, the external memory control unit 20, and the display control unit 22 are connected to each other by a control bus 24 and a data bus 25. It is controlled by a command from the system control unit 11.
  • FIG. 2 is a schematic plan view showing the overall configuration of the solid-state imaging device 5 mounted on the digital camera shown in FIG.
  • the solid-state imaging device 5 has a light receiving surface 50 on which a large number of pixels arranged two-dimensionally in a row direction X and a column direction Y orthogonal thereto.
  • nine AF areas 53 which are areas to be focused, are provided in the example of FIG.
  • the AF area 53 is an area including imaging pixels and phase difference detection pixels as pixels.
  • the imaging pixels are arranged on the light receiving surface 50 excluding the AF area 53.
  • the AF area 53 may be provided on the light receiving surface 50 without a gap.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of one AF area 53 shown in FIG.
  • each pixel 51 includes a photoelectric conversion unit such as a photodiode and a color filter formed above the photoelectric conversion unit.
  • a pixel 51 (R pixel 51) including a color filter (R filter) that transmits red light is denoted by “R”, and a pixel 51 including a color filter (G filter) that transmits green light.
  • the letter “G” is assigned to (G pixel 51), and the letter “B” is assigned to pixel 51 (B pixel 51) including a color filter (B filter) that transmits blue light.
  • the color filter array is a Bayer array over the entire light receiving surface 50.
  • each G pixel 51 in an arbitrary pixel row among the pixel rows including the R pixel 51 and the G pixel 51, and the G pixel 51 of the same color closest to the G pixel 51 in the column direction Y. are the phase difference detection pixels 52.
  • one direction of the two-dimensional array is defined as an X direction or a row direction, and the other direction is defined as a Y direction or a column direction.
  • FIG. 4 is a diagram showing only the phase difference detection pixel 52 shown in FIG.
  • the phase difference detection pixel 52 includes two types of pixels, a phase difference detection pixel 52A and a phase difference detection pixel 52B.
  • the phase difference detection pixel 52A receives one of the pair of light beams that have passed through different parts of the pupil region of the photographing lens 1 and detects a signal corresponding to the amount of received light (first signal detection). Part).
  • the phase difference detection pixel 52B is a signal detection unit (second signal detection unit) that receives the other of the pair of light beams and detects a signal corresponding to the amount of received light.
  • the plurality of pixels 51 other than the phase difference detection pixels 52A and 52B are imaging pixels, and the imaging pixels receive the pair of light beams that have passed through the photographing lens 1 and correspond to the amount of received light. Detects the detected signal.
  • a light shielding film is provided above the photoelectric conversion unit of each pixel 51, and an opening that defines a light receiving area of the photoelectric conversion unit is formed in the light shielding film.
  • the center of the opening of the imaging pixel 51 coincides with the center of the photoelectric conversion unit of the imaging pixel 51.
  • the center of the opening (outlined portion in FIG. 4) of the phase difference detection pixel 52A is eccentric to the right side with respect to the center of the photoelectric conversion unit of the phase difference detection pixel 52A.
  • the center of the opening (outlined portion in FIG. 4) of the phase difference detection pixel 52B is eccentric to the left with respect to the center of the photoelectric conversion unit of the phase difference detection pixel 52B.
  • the right direction here is one direction of the X direction shown in FIG. 3, and the left direction is the other direction of the X direction.
  • the pixel group including the phase difference detection pixels 52A in an arbitrary row, and the phase difference detection pixels 52B arranged at the same distance in the same direction with respect to the phase difference detection pixels 52A of the pixel group.
  • the phase difference in the row direction X in the image captured by each of these two pixel groups can be detected.
  • the AF area 53 has a phase difference detection pixel 52A and a predetermined distance in a direction orthogonal to the phase difference detection direction (row direction X) with respect to the phase difference detection pixel 52A.
  • a pixel pair P1 composed of phase difference detection pixels 52B arranged at an interval and a pixel pair P2 in which the positional relationship between the phase difference detection pixels 52A and the phase difference detection pixels 52B in the pixel pair P1 is reversed are in the row direction.
  • At least one pair line arranged alternately in X is provided.
  • This pair line includes a first signal detection unit group (phase difference detection pixels 52A of all pixel pairs P1) composed of a plurality of phase difference detection pixels 52A arranged along the phase difference detection direction, and the first Phase difference detection pixels arranged at the same distance (distance of one pixel) in one direction in the Y direction (downward on the paper surface in FIG. 4 as an example) with respect to each phase difference detection pixel 52A of the signal detection unit group.
  • the first direction of the signal detection unit group (phase difference detection pixels 52B of all pixel pairs P1) including the pixels 52B and the same direction with respect to each phase difference detection pixel 52A of the first signal detection unit group (FIG. 4).
  • the second signal detection unit group (phase difference detection pixels 52A of all pixel pairs P2) is composed of a plurality of phase difference detection pixels 52A arranged at the same distance in the diagonally lower right direction and aligned along the detection direction. ) And each phase difference detection image of the second signal detection unit group.
  • the phase difference AF processing unit 19 shown in FIG. 1 reads out from the phase difference detection pixel 52A and the phase difference detection pixel 52B in one AF area 53 selected from among the nine AF areas 53 by a user operation or the like. Using the detection signal group, a phase difference that is a relative positional shift amount between the two images formed by the pair of light beams is calculated.
  • the phase difference AF processing unit 19 determines the focus adjustment state of the photographing lens 1, here the amount away from the in-focus state and the direction away from the in-focus state, that is, the defocus amount. Ask. The phase difference AF processing unit 19 determines the focus position of the focus lens from the defocus amount.
  • the system control unit 11 moves the focus lens to the in-focus position determined by the phase difference AF processing unit 19 based on detection signals from the phase difference detection pixel 52A and the phase difference detection pixel 52B. It functions as an in-focus control unit.
  • the contrast AF processing unit 18 shown in FIG. 1 analyzes an image picked up by one AF area 53 selected by a user operation or the like from the nine AF areas 53, and uses the well-known contrast AF method. Determine the in-focus position.
  • the contrast AF processing unit 18 calculates the contrast (brightness / darkness difference) of the image obtained for each moved position (a plurality of positions) while moving the focus lens position of the photographing lens 1 under the control of the system control unit 11. Then, the focus lens position where the contrast is maximized is determined as the focus position.
  • the contrast is obtained by taking the sum of the differences between the signals of adjacent pixels.
  • the system control unit 11 moves the focus lens by an arbitrary distance along the optical axis direction from the end of the maximum movable range (range from INF to MOD), and images by the solid-state imaging device 5 at each moving position. It functions as an in-focus control unit that performs the second in-focus control to move the focus lens to the in-focus position determined by the contrast AF processing unit 18 based on the contrast of the captured image.
  • the system control unit 11 when there is an instruction to perform AF, performs the first focusing control by the phase difference AF method or the second focusing control by the contrast AF method.
  • the system control unit 11 determines whether to perform the first focusing control or the second focusing control using information generated by using the detection signal of the phase difference detection pixel 52A and the phase difference detection pixel 52B (described later). Functions as a focus control determination unit that is determined by the reliability determination values J1, J2).
  • the system control unit 11 functions as a control unit that variably controls the arbitrary distance according to the information when it is determined to perform the second focusing control.
  • the arbitrary distance is set to an initial value when the power is turned on.
  • the focus lens is finely moved in the range from INF to MOD, and the contrast value is obtained at many positions. For this reason, compared with the case where the arbitrary distance is the initial value, the accuracy of determining the in-focus position increases, but the speed until the in-focus position is determined decreases.
  • the focus lens is largely moved in the range from INF to MOD, and the contrast value is obtained at a small number of positions. For this reason, the accuracy of determining the in-focus position is lower than when the arbitrary distance is the initial value, but the speed until the in-focus position is determined is improved.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining the AF operation of the digital camera shown in FIG.
  • the phase difference AF processing unit 19 acquires detection signals of the phase difference detection pixels 52A and the phase difference detection pixels 52B in the selected AF area 52 (step S1).
  • the phase difference AF processing unit 19 calculates the correlation between the detection signal groups of the phase difference detection pixel 52A and the phase difference detection pixel 52B of the pixel pair P1 constituting one pair line among the acquired detection signals. (Step S2).
  • the data of one detection signal group is A [1] ... A [k]
  • the data of the other detection signal group is B [1] ... B [k]
  • these two pieces of data are shifted by the shift amount.
  • An area C [d] surrounded by two data waveforms obtained by the following equation when “d” is shifted is obtained.
  • the correlation calculation result C1 [d] is a value indicating the degree of coincidence of images captured by the phase difference detection pixel 52A and the phase difference detection pixel 52B of the pixel pair P1.
  • phase difference AF processing unit 19 correlates the detection signal groups of the phase difference detection pixel 52A and the phase difference detection pixel 52B of the pixel pair P2 constituting the one pair line among the acquired detection signals. Calculation is performed (step S3).
  • the correlation calculation result C2 [d] is a value indicating the degree of coincidence of images captured by the phase difference detection pixel 52A and the phase difference detection pixel 52B of the pixel pair P2.
  • phase difference AF processing unit 19 uses the correlation calculation result C1 [d] and the correlation calculation result C2 [d] to trust each of the correlation calculation result C1 [d] and the correlation calculation result C2 [d].
  • a reliability determination value J1 for determining the degree is generated (step S4).
  • the phase difference AF processing unit 19 functions as an information generation unit.
  • the correlation calculation result may be incorrect if the correlation calculation result is different between the two pixel pairs P1 and P2 in the area even though the same subject is imaged. Therefore, it can be determined that the reliability of the in-focus position determined using the detection signal of the phase difference detection pixel of the pair line is low.
  • phase difference AF processing unit 19 functioning as a reliability determination value generation unit compares the shape of the graph based on C1 [d] with the shape of the graph based on C2 [d], thereby determining the reliability determination value J1. Is generated.
  • the numerator of formula (2) has a small value when the shape of the graph based on C1 [d] is close to the shape of the graph based on C2 [d], and has a large value when the two shapes are different.
  • step S4 the system control unit 11 compares the reliability determination value J1 with a preset threshold TH, and when J1 is equal to or greater than the threshold TH (step S5: YES), it is determined that the reliability of focus control by the phase difference AF method is low, the contrast AF processing unit 18 is selected, and the focus position is determined by the contrast AF processing unit 18. Then, in accordance with the determined focus position, focus control of the photographic lens 1 is performed (step S6).
  • step S5 when the reliability determination value J1 is less than the threshold TH (step S5: NO), the system control unit 11 determines that the focus control reliability by the phase difference AF method is high, and the phase difference AF processing unit. 19 is selected, and the phase difference AF processing unit 19 determines the in-focus position. Then, in accordance with the determined focus position, focus control of the photographic lens 1 is performed (step S7).
  • phase difference AF processing unit 19 When there are a plurality of pair lines in the selected AF area 53, the phase difference AF processing unit 19 performs the processing of steps S2 to S4 for each pair line to generate the reliability determination value J1.
  • the system control unit 11 uses the phase difference AF method for the selected AF area 53. It is determined that the reliability of focusing control by is high.
  • the in-focus position is determined using the detection signal read from the pair line whose reliability determination value J1 is less than the threshold value TH.
  • the system control unit 11 performs focus control by the phase difference AF method using the detection signals of the phase difference detection pixels on the pair lines excluding the pair line whose reliability is determined to be lower than the threshold value.
  • the phase difference AF processing unit 19 determines the in-focus position based on the average of the defocus amounts calculated for each pair line, for example.
  • the system control unit 11 performs focusing control by the phase difference AF method for the selected AF area 53. It is determined that the reliability of is low.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining details of the process in step S6 in the flowchart shown in FIG.
  • step S60 the system control unit 11 compares the reliability determination value J1 with the threshold value TH1.
  • the threshold value TH1 is a value larger than the threshold value TH.
  • the reliability determination value J1 is a large value.
  • the reliability judgment value J1 is large, The value is smaller than when the frequency is high. For this reason, the factor which selected the focus control by contrast AF method can be determined by the magnitude of the reliability determination value J1.
  • step S60 YES
  • the system control unit 11 cannot obtain the accuracy of the phase difference AF because the frequency of the subject image formed in the AF area 53 is high. Determination is made and the process of step S61 is performed.
  • step S61 the system control unit 11 sets an arbitrary distance for moving the focus lens to be smaller than the initial value in order to obtain a contrast value (AF evaluation value) of contrast AF.
  • the reason why the arbitrary distance is made smaller than the initial value is that the frequency of the subject image formed in the AF area 53 is high, and acquiring the contrast value at finer intervals contributes to improving the AF accuracy.
  • step S60 If J1 ⁇ HT1 (step S60: NO), the system control unit 11 does not have a high frequency of the subject image formed in the AF area 53, but the accuracy of the phase difference AF cannot be obtained due to other factors.
  • step S62 the reliability determination value J1 is compared with the threshold value TH2.
  • the threshold value TH2 is a value smaller than the threshold value TH1 and larger than the threshold value TH.
  • the reliability determination value J1 is greater than or equal to the threshold value TH2, it can be said that the reliability of the correlation calculation result in steps S2 and S3 is low. On the other hand, if the reliability determination value J1 is less than the threshold value TH2, it can be said that the reliability of the correlation calculation result in steps S2 and S3 is high.
  • step S63 the system control unit 11 performs the process of step S63 if J1 ⁇ TH2 (step S62: YES), and performs the process of step S64 if J1 ⁇ TH2 (step S62: NO).
  • step S63 the system control unit 11 sets the arbitrary distance to an initial value.
  • the reason why the arbitrary distance is set to the initial value is that the frequency of the subject image formed in the AF area 53 is low, and a certain degree of focusing accuracy can be expected without reducing the arbitrary distance.
  • the threshold value TH3 is a value determined independently of the threshold values TH, TH1, and TH2.
  • step S64 YES
  • the system control unit 11 sets the arbitrary distance larger than the initial value in step S65.
  • Step S62 When NO, the reliability of the correlation calculation results in steps S2 and S3 is not high enough to implement phase difference AF, but is not too low. In this situation, the phase difference obtained from the correlation calculation result in steps S2 and S3 is a value that can be trusted to some extent.
  • step S64 NO
  • the system control unit 11 sets the arbitrary distance as an initial value in step S63.
  • the time to detect the focus lens position at which the contrast reaches a peak is shortened even if the arbitrary distance is not made larger than the initial value.
  • the in-focus position can be determined with high accuracy without slowing down the focusing speed.
  • step S66 the system control unit 11 performs initial driving for moving the focus lens from the current position to INF or MOD, and then sequentially moves the focus lens in the range from INF to MOD according to the set arbitrary distance.
  • the contrast AF processing unit 18 acquires an AF evaluation value at each moving position of the focus lens, and determines a focus position based on the AF evaluation value. Finally, the system control unit 11 moves the focus lens to the determined in-focus position.
  • step S62, step S64, and step S65 may be omitted, and the process of step S63 may be performed when step S60 is NO.
  • the digital camera of FIG. 1 uses the contrast AF method in a situation where the reliability determination value J1 is equal to or greater than the threshold value TH and the focusing accuracy by the phase difference AF method cannot ensure sufficient focusing accuracy. Shift to focus control. At this time, since the arbitrary distance is variably controlled according to the magnitude of the reliability determination value J1, contrast AF in which both the focusing speed and the focusing accuracy can be performed can be performed.
  • the arbitrary distance is variably controlled in consideration of the magnitude of the phase difference d, so that the focusing speed can be further increased.
  • step S66 in FIG. 6 the system controller 11 performs initial driving.
  • the reliability of the correlation calculation result in steps S2 and S3 is high, the focus lens in-focus position with respect to the current position of the focus lens.
  • the direction (which is obtained from the correlation calculation result) is reliable to some extent.
  • step S66 when the processing is performed in the order of step S64, step S63, and step S66, and in the order of step S64, step S65, and step S66, the initial drive is omitted in step S66. it can.
  • an operation example when the initial drive is omitted will be described.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a modification of the process of step S6 in the flowchart shown in FIG. In FIG. 7, the same processes as those in FIG.
  • Step S60 When YES, the system control unit 11 sets the initial drive (step S67), and proceeds to step S61.
  • Step S62 When NO, the system control unit 11 performs initial drive setting (Step S68), and proceeds to Step S63.
  • Step S64 When NO, the system control unit 11 sets no initial drive (step S69), and proceeds to step S63.
  • Step S64 When YES, the system control unit 11 sets the initial drive (step S70), and proceeds to step S65.
  • step S66 when the system control unit 11 performs the initial drive setting, the system control unit 11 performs the initial drive and then moves the focus lens by an arbitrary distance.
  • the system control unit 11 does not perform the initial driving when the setting for the initial driving is not performed, and focuses on the direction of the phase difference obtained from the correlation calculation result in step S2 or step S3, starting from the current focus lens position. Move the lens by an arbitrary distance.
  • the focusing speed of contrast AF can be further increased.
  • step S67 of FIG. 7 instead of performing the setting with initial driving, the lens moving range may be set to be narrower than the maximum range.
  • a range defined by a predetermined distance in the optical axis direction around the current position of the focus lens may be set as the lens movement range.
  • the lens movement range can be narrowed compared to when initial driving is performed, and the focusing speed can be increased.
  • a method for determining the in-focus position in step S7 in FIG. 5 a method of determining a defocus amount based on the correlation calculation result C1 [d] and determining a focus position according to the defocus amount, and a correlation calculation result C2
  • a method of determining a defocus amount based on [d] and determining a focus position according to the defocus amount, a method of determining a focus position according to, for example, an average value of these two defocus amounts, or the like may be employed.
  • the pair line in the AF area 53 has been described as a line composed of the pixel pair P1 and the pixel pair P2.
  • this pair line is a line composed of the pixel pair P3 and the pixel pair P4. It is also possible to say.
  • the phase difference AF processing unit 19 detects the detection signal groups of the phase difference detection pixels 52A and 52B of the pixel pair P3 in step S2 of FIG.
  • the correlation calculation is performed between the detection signal groups of the phase difference detection pixels 52A and 52B of the pixel pair P4.
  • a reliability determination value J1 is generated based on the results of these two correlation calculations.
  • the phase difference AF processing unit 19 outputs the integrated value of the detection signals of the phase difference detection pixels 52A and the detection signals of the phase difference detection pixels 52B output from all the pixel pairs P1 constituting the pair line.
  • the ratio of the integrated values is generated as the degree of coincidence between the two images captured by all the pixel pairs P1.
  • phase difference AF processing unit 19 integrates the detection value of the phase difference detection pixel 52A and the integration value of the detection signal of the phase difference detection pixel 52B output from all the pixel pairs P2 constituting the pair line. Is generated as the degree of coincidence between the two images captured by all the pixel pairs P2.
  • the integrated value is substantially the same value except for the difference caused by the phase difference between the image captured by the phase difference detection pixel 52A and the image captured by the phase difference detection pixel 52B.
  • the integrated value of the detection signals of the phase difference detection pixels 52A of all the pixel pairs P2 and the integrated value of the detection signals of the phase difference detection pixels 52B of all the pixel pairs P2 are the differences caused by the phase difference. Except for this, it takes almost the same value.
  • the integrated value of the detection signals of the phase difference detection pixels 52A of all the pixel pairs P1 and all the pixel pairs is a value that is greatly different even if the difference due to the phase difference is excluded.
  • the integrated value of the detection signals of the phase difference detection pixels 52A of all the pixel pairs P2 and the integrated value of the detection signals of the phase difference detection pixels 52B of all the pixel pairs P2 are the differences caused by the phase difference. Even if you remove it, it will be a very different value
  • phase difference detection pixel 52A in the pixel pair P2 is calculated from the ratio between the integrated value of the detection signal of the phase difference detection pixel 52A in the pixel pair P1 and the integrated value of the detection signal of the phase difference detection pixel 52B.
  • the ratio between the integrated value of the detected signal and the integrated value of the detected signal of the phase difference detection pixel 52B it is possible to cancel the integrated value difference caused by the phase difference. If the difference between the integrated values caused by the phase difference can be canceled, it is possible to determine the presence or absence of the straight line L as shown in FIG.
  • the phase difference AF processing unit 19 uses the following arithmetic expression (3) to focus by the phase difference AF method using the detection signals of the phase difference detection pixel 52A and the phase difference detection pixel 52B included in the pair line.
  • a reliability determination value J2 for determining the reliability of control is generated.
  • the phase difference AF processing unit functions as an information generation unit
  • ⁇ P1A represents an integrated value of detection signals of the phase difference detection pixels 52A belonging to all the pixel pairs P1 in the pair line.
  • ⁇ P1B indicates an integrated value of detection signals of the phase difference detection pixels 52B belonging to all the pixel pairs P1 in the pair line.
  • ⁇ P2A indicates an integrated value of detection signals of the phase difference detection pixels 52A belonging to all the pixel pairs P2 in the pair line.
  • ⁇ P2B indicates an integrated value of detection signals of the phase difference detection pixels 52B belonging to all the pixel pairs P2 in the pair line.
  • the system control unit 11 compares the value of J2 with a preset threshold th, and when J2 ⁇ th, the reliability of the phase difference AF is low, and the focusing control by the phase difference AF has sufficient focusing accuracy. If J2 ⁇ th, it is determined that sufficient focusing accuracy can be obtained by focusing control using phase difference AF.
  • the threshold th is set in accordance with an allowable value of focusing accuracy by phase difference AF.
  • FIG. 10 is a flowchart for explaining a modification of the AF operation at the time of still image shooting of the digital camera shown in FIG.
  • the phase difference AF processing unit 19 acquires detection signals of the phase difference detection pixels 52A and the phase difference detection pixels 52B in the selected AF area 53 (step S11).
  • phase difference AF processing unit 19 integrates the output signals of the phase difference detection pixels 52A of the pixel pair P1 constituting one pair line among the acquired detection signals to obtain an integrated value ⁇ P1A (step S12). ).
  • phase difference AF processing unit 19 integrates the output signals of the phase difference detection pixels 52B of the pixel pair P1 constituting one pair line among the acquired detection signals to obtain an integrated value ⁇ P1B (step S13). ).
  • phase difference AF processing unit 19 integrates the output signals of the phase difference detection pixels 52A of the pixel pair P2 constituting one pair line among the acquired detection signals to obtain an integrated value ⁇ P2A (step S14). ).
  • phase difference AF processing unit 19 integrates the output signals of the phase difference detection pixels 52B of the pixel pair P2 constituting one pair line among the acquired detection signals to obtain an integrated value ⁇ P2B (step S15). ).
  • phase difference AF processing unit 19 functioning as a reliability determination value generation unit generates the reliability determination value J2 by the calculation of Expression (3) based on ⁇ P1A, ⁇ P1B, ⁇ P2A, and ⁇ P2B (step S16). .
  • the system control unit 11 compares the reliability determination value J2 with the threshold th, and if J2 ⁇ th (step S17: YES), the phase difference AF method It is determined that the reliability of the focusing control by is low, the focus position is determined by the contrast AF processing unit 18, and the focusing control of the photographing lens 1 is performed according to the determined focusing position (step S18).
  • step S17 If J2 ⁇ th (step S17: NO), the system control unit 11 determines that the focus control reliability by the phase difference AF method is high, and causes the phase difference AF processing unit 19 to determine the focus position. In accordance with the determined focus position, focus control of the taking lens 1 is performed (step S19).
  • phase difference AF processing unit 19 When there are a plurality of pair lines in the selected AF area 53, the phase difference AF processing unit 19 performs the processing of steps S12 to S16 for each pair line to generate the reliability determination value J2.
  • the system control unit 11 When there is a pair line in which the reliability determination value J2 is less than the threshold th among the plurality of pair lines, the system control unit 11 performs focusing control by the phase difference AF method for the selected AF area 53. It is determined that the reliability is high. In step S19, the in-focus position is determined using the detection signal read from the pair line that is less than the threshold th.
  • the phase difference AF processing unit 19 determines the in-focus position based on the average of the defocus amounts calculated for each pair line, for example.
  • the system control unit 11 When there is no pair line in which the reliability determination value J2 is less than the threshold value th among the plurality of pair lines, the system control unit 11 performs the focus control reliability by the phase difference AF method for the selected AF area 53. It is determined that the degree is low, and the process of step S18 is performed.
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining details of the processing in step S18 in the flowchart shown in FIG.
  • step S180 the system control unit 11 compares the reliability determination value J2 with the threshold th1.
  • the threshold th1 is a value greater than the threshold th.
  • the reliability determination value J2 is a large value.
  • the reliability determination value J2 is large, The value is smaller than when the frequency is high. For this reason, the factor which selected the focus control by contrast AF method can be determined by the magnitude of the reliability determination value J2.
  • step S180 the system control unit 11 compares J2 with the threshold value th1, and if J2 ⁇ th1, the frequency of the subject image formed in the AF area 53 is high, and therefore the phase difference AF. It is determined that the accuracy cannot be obtained, and the process of step S181 is performed.
  • Step S181 is the same process as step S61 of FIG.
  • Step S183 is the same process as step S63 of FIG.
  • Step S186 is the same process as step S66 of FIG.
  • step S180 a setting may be made between step S180 and step S181 in FIG. 11 such that the lens movement range in the process of step S186 is narrower than the initial driving range.
  • a range defined by a predetermined distance in the optical axis direction around the current position of the focus lens may be set as the lens movement range.
  • the lens movement range can be narrowed compared to when initial driving is performed, and the focusing speed can be increased.
  • the reliability determination value J2 corresponding to the reliability determination value J1 can be generated without performing the correlation calculation.
  • the focusing speed can be increased.
  • the pixel pair to be set to the pair line is P1.
  • the reliability determination values can be generated as P3 and P4 instead of P2 and P2.
  • a horizontal focusing algorithm for focusing on a subject whose horizontal component is the main, and a subject whose vertical component is the main.
  • a vertical focusing algorithm for focusing is sequentially performed. For this reason, the calculation load is high, and depending on the execution order of the algorithm, there is a possibility of focusing in a direction where accuracy is not achieved.
  • a reliability determination value J2 is obtained, and this reliability determination value J2 is effective information for determining the presence or absence of a subject having a horizontal component as shown in FIG. Therefore, the system control unit 11 determines the execution priority of the horizontal focusing algorithm and the vertical focusing algorithm using the reliability determination value J2, thereby enabling highly accurate AF.
  • the operation will be described along the flowchart.
  • FIG. 12 is a flowchart for explaining processing to be added between step S181 and step S183 in the flowchart of FIG. 11 and step S186.
  • step S21 the system control unit 11 compares the reliability determination value J2 and the threshold value H1 (> th). If J2 ⁇ H1, the process of step S22 is performed. If J2 ⁇ H1, the process of step S25 is performed. Do.
  • step S22 the system control unit 11 compares the reliability determination value J2 and the threshold value H2 (> H1). If J2 ⁇ H2, the process of step S23 is performed. If J2 ⁇ H2, the process of step S24 is performed. Do.
  • step S23 the system control unit 11 sets to use only the horizontal focusing algorithm as the algorithm executed to determine the focusing position in step S186 in FIG.
  • step S24 the system control unit 11 sets that the horizontal focusing algorithm is preferentially used as the algorithm executed in order to determine the focusing position in step S186 in FIG. That is, it is set to perform the vertical focusing algorithm after performing the horizontal focusing algorithm.
  • step S25 the system control unit 11 compares the reliability determination value J2 and the threshold value V1 (> th). If J2 ⁇ V1, the process of step S26 is performed. If J2 ⁇ V1, the process of step S27 is performed. Do.
  • step S26 the system control unit 11 sets to use only the vertical focusing algorithm as the algorithm executed to determine the focusing position in step S186 in FIG.
  • step S27 the system control unit 11 sets that the vertical focusing algorithm is preferentially used as the algorithm executed to determine the focusing position in step S186 of FIG. That is, it is set to perform the horizontal focusing algorithm after performing the vertical focusing algorithm.
  • the present invention can also be applied to the so-called continuous AF mode in which the main subject is kept focused as in the case of moving image capturing.
  • FIG. 13 is a flowchart for explaining the AF operation of the digital camera in the continuous AF mode.
  • the same processes as those shown in FIGS. 5 and 10 are denoted by the same reference numerals.
  • the phase difference AF processing unit 19 performs the processing of steps S11 to S16 to generate the reliability determination value J2.
  • the system control unit 11 compares the reliability determination value J2 with the threshold value th in step S17, and if J2 ⁇ th, the system control unit 11 proceeds to step S18 and should perform contrast AF or phase difference AF.
  • the contrast AF is performed without performing the determination.
  • step S17 if J2 ⁇ th in step S17, the process returns to step S1. If J1 ⁇ TH in step S5, the process in step S7 is performed, and the process returns to step S1 after step S7.
  • step S1 it is normally considered to return to step S1 after step S6.
  • the control shifts to focusing control by the phase difference AF method.
  • the main subject continues to be a high-frequency subject, the focusing by contrast AF is performed again. The process shifts to focus control, and switching between phase difference AF and contrast AF frequently occurs.
  • the reliability determination value J2 is generated without immediately shifting to step S1, and the reliability determination value J2 remains large ( That is, if the main subject is a high-frequency subject), focus control by contrast AF is performed in step S18.
  • two adjacent pixel lines including the phase difference detection pixels 52A and 52B in the AF area 53 are defined as one block, and the detection signals of the phase difference detection pixels 52A and 52B in the block are used.
  • the reliability determination values J1 and J2 are generated.
  • phase difference detection pixels 52A and 52B are defined as one block, and the detection signals of the phase difference detection pixels 52A and 52B in this block are used.
  • the reliability determination values J1 and J2 may be generated.
  • FIG. 14 is a diagram showing a modification of the arrangement of the phase difference detection pixels 52A and 52B in the AF area 53 of the solid-state imaging device 5 shown in FIG.
  • the AF area 53 includes a phase difference pixel line including a plurality of phase difference detection pixels 52A arranged in the row direction X and a plurality of phase difference detection pixels 52B arranged in the row direction X.
  • Two phase difference pixel lines are provided, and reliability determination is performed with these four phase difference pixel lines as one block.
  • the upward direction and the downward direction represent the vertical direction on the paper surface in the drawing.
  • each phase difference detection pixel included in the odd-numbered phase difference pixel line is a phase difference detection pixel 52A
  • each phase difference detection pixel included in the even-numbered phase difference pixel line is This is the phase difference detection pixel 52B.
  • the phase difference detection pixel 52B is defined as a pixel pair P1.
  • FIG. 15 is a diagram showing a modification of the arrangement of the phase difference detection pixels 52A and 52B in the AF area 53 of the solid-state imaging device 5 shown in FIG.
  • the AF area 53 includes a phase difference pixel line including a plurality of phase difference detection pixels 52A arranged in the row direction X and a plurality of phase difference detection pixels 52B arranged in the row direction X. Two phase difference pixel lines are provided, and reliability determination is performed with these four phase difference pixel lines as one block.
  • phase difference detection pixels included in the first and fourth phase difference pixel lines are the phase difference detection pixels 52A, and the second and third phase difference pixel lines are included in the phase difference pixel lines.
  • Each of the included phase difference detection pixels is a phase difference detection pixel 52B.
  • each phase difference detection pixel 52A of the phase difference pixel line in the first row in the block, and three pixels in the downward direction with respect to each phase difference detection pixel 52A are arranged.
  • the phase difference detection pixel 52B is defined as a pixel pair P1.
  • each phase difference detection pixel 52A of the phase difference pixel line of the fourth row in the block and a phase difference detection pixel 52B that is arranged three pixels upward from each phase difference detection pixel 52A, Is a pixel pair P2.
  • the distance between two phase difference detection pixels constituting the pixel pair is the same in each of the pixel pairs P1 and P2 and the pixel pairs P3 and P4. Compared with the 14 examples, the reliability determination can be performed with high accuracy.
  • the reliability determination can be performed with higher accuracy than the example of FIG.
  • FIG. 16 is a diagram showing a modification of the arrangement of the phase difference detection pixels 52A and 52B in the AF area 53 of the solid-state imaging device 5 shown in FIG.
  • phase difference pixel lines including a plurality of phase difference detection pixels 52B arranged in the row direction X are provided in the AF area 53, and a plurality of phase difference detection pixels 52A arranged in the row direction X are provided.
  • One phase difference pixel line is provided, and reliability determination is performed with these three phase difference pixel lines as one block.
  • each phase difference detection pixel 52A in the odd-numbered column, and each phase difference detection pixel 52A A phase difference detection pixel 52B arranged by one pixel in the downward direction is defined as a pixel pair P1.
  • each phase difference detection pixel 52A in the even-numbered column and one pixel upward with respect to each phase difference detection pixel 52A The phase difference detection pixels 52B that are spaced apart are referred to as a pixel pair P2.
  • each phase difference detection pixel 52A in the odd-numbered column and one pixel upward with respect to each phase difference detection pixel 52A The phase difference detection pixels 52B that are spaced apart are referred to as a pixel pair P3.
  • each phase difference detection pixel 52A in the even-numbered column and one pixel downward with respect to each phase difference detection pixel 52A The phase difference detection pixels 52B that are spaced apart are referred to as a pixel pair P4.
  • the reliability determination is performed with three phase difference pixel lines as one block, the number of phase difference pixel lines used for the reliability determination can be reduced as compared with the arrangement examples of FIGS. it can.
  • the reliability determination can be performed with higher accuracy than in the examples of FIGS.
  • FIG. 17 is a diagram showing a modification of the configuration of the AF area 53 of the solid-state imaging device 5 shown in FIG.
  • the photoelectric conversion units of some G pixels 51 in the AF area 53 are divided into two, and the left side (pixels with “G1”) of the two divided photoelectric conversion units is the phase difference.
  • the right side of the two divided pixels is the phase difference detection pixel 52B.
  • Each pixel 51 is provided with one microlens 51.
  • One microlens 51 is also provided in the phase difference detection pixel 52A and the phase difference detection pixel 52B obtained by dividing the photoelectric conversion unit of one pixel 51 into two.
  • a lens 51 is provided across these.
  • the phase difference detection pixel 52A receives the light beam that has passed through half of the pupil region of the imaging lens 1
  • the phase difference detection pixel 52B receives the light beam that has passed through the remaining half of the pupil region of the imaging lens 1. It is the composition to do.
  • phase difference pixel lines in which the pixel 51 including the phase difference detection pixel 52A and the phase difference detection pixel 52B are arranged in the row direction X are provided in the column direction Y in the AF area 53. Reliability determination is performed with two phase difference pixel lines as one block. Note that the microlenses ML having the same position in the row direction X in the block are all at a distance close to receiving light from the same subject region.
  • each phase difference detection pixel 52A (shaded pixel in the figure) of the phase difference pixel line of the first row in the block, and diagonally downward to the right with respect to each phase difference detection pixel 52A.
  • the phase difference detection pixel 52B (shaded pixel in the figure) of the phase difference pixel line in the second row arranged in the direction is defined as a pixel pair P1.
  • each phase difference detection pixel 52A (pixels not shaded in the drawing) of the phase difference pixel line of the second row in the block and the phase difference detection pixels 52A are arranged in an obliquely upper right direction.
  • the phase difference detection pixel 52B (pixels not shaded in the figure) in the first row of the phase difference pixel lines is defined as a pixel pair P2.
  • each phase difference detection pixel 52A of the phase difference pixel line in the first row in the block and the phase difference detection pixel 52B adjacent to the right of each phase difference detection pixel 52A are defined as a pixel pair P3.
  • each phase difference detection pixel 52A of the phase difference pixel line in the second row in the block and the phase difference detection pixel 52B adjacent to the right side of each phase difference detection pixel 52A are defined as a pixel pair P4.
  • the detection signal of the phase difference detection pixel 52A and the phase difference detection pixel A signal obtained by adding the detection signal of the pixel 52 ⁇ / b> B may be handled as a signal output from the pixel 51.
  • not only some G pixels 51 but also all pixels 51 may be divided into two.
  • the pixel pair used for reliability determination can be changed depending on the subject color, and high-precision phase difference AF is possible.
  • phase difference AF the phase difference detection pixels of the color with high reliability.
  • the possibility that phase difference AF is performed can be increased, and the accuracy of phase difference AF can be improved.
  • phase difference detection pixel 52A and the phase difference detection pixel 52B are provided under one microlens ML, the phase difference detection pixel 52A and the phase difference detection pixel 52B are provided. As compared with the configuration in which the microlenses ML are separately provided, the number of imaging pixels can be increased.
  • signals for one pixel can be obtained by adding signals at the phase difference detection pixel 52A and the phase difference detection pixel 52B at substantially the same position, pixel interpolation processing becomes unnecessary, and the imaging image quality is improved. Can be improved.
  • a digital camera is taken as an example of the imaging device, but an embodiment of a smartphone with a camera as the imaging device will be described below.
  • FIG. 18 shows an appearance of a smartphone 200 that is an embodiment of the imaging apparatus of the present invention.
  • a smartphone 200 illustrated in FIG. 18 includes a flat housing 201, and a display input in which a display panel 202 as a display unit and an operation panel 203 as an input unit are integrated on one surface of the housing 201. Part 204 is provided.
  • Such a housing 201 includes a speaker 205, a microphone 206, an operation unit 207, and a camera unit 208.
  • the configuration of the housing 201 is not limited thereto, and for example, a configuration in which the display unit and the input unit are independent can be employed, or a configuration having a folding structure and a slide mechanism can be employed.
  • FIG. 19 is a block diagram showing a configuration of the smartphone 200 shown in FIG.
  • the main components of the smartphone include a wireless communication unit 210, a display input unit 204, a call unit 211, an operation unit 207, a camera unit 208, a storage unit 212, and an external input / output unit. 213, a GPS (Global Positioning System) receiving unit 214, a motion sensor unit 215, a power supply unit 216, and a main control unit 220.
  • a wireless communication function for performing mobile wireless communication via a base station device BS (not shown) and a mobile communication network NW (not shown) is provided.
  • the wireless communication unit 210 performs wireless communication with the base station apparatus BS accommodated in the mobile communication network NW according to an instruction from the main control unit 220. Using this wireless communication, transmission and reception of various file data such as audio data and image data, e-mail data, and reception of Web data and streaming data are performed.
  • the display input unit 204 controls the main control unit 220 to display images (still images and moving images), character information, and the like to visually transmit information to the user and to detect user operations on the displayed information.
  • a so-called touch panel which includes a display panel 202 and an operation panel 203.
  • the display panel 202 uses an LCD (Liquid Crystal Display), an OELD (Organic Electro-Luminescence Display), or the like as a display device.
  • LCD Liquid Crystal Display
  • OELD Organic Electro-Luminescence Display
  • the operation panel 203 is a device that is placed so that an image displayed on the display surface of the display panel 202 is visible and detects one or more coordinates operated by a user's finger or stylus.
  • a detection signal generated due to the operation is output to the main control unit 220.
  • the main control unit 220 detects an operation position (coordinates) on the display panel 202 based on the received detection signal.
  • the display panel 202 and the operation panel 203 of the smartphone 200 exemplified as an embodiment of the imaging apparatus of the present invention integrally constitute a display input unit 204.
  • the arrangement 203 covers the display panel 202 completely.
  • the operation panel 203 may have a function of detecting a user operation even in an area outside the display panel 202.
  • the operation panel 203 includes a detection area (hereinafter referred to as a display area) for an overlapping portion that overlaps the display panel 202 and a detection area (hereinafter, a non-display area) for an outer edge portion that does not overlap the other display panel 202. May be included).
  • the operation panel 203 may include two sensitive areas of the outer edge portion and the other inner portion. Further, the width of the outer edge portion is appropriately designed according to the size of the housing 201 and the like.
  • the position detection method employed in the operation panel 203 include a matrix switch method, a resistance film method, a surface acoustic wave method, an infrared method, an electromagnetic induction method, a capacitance method, and the like. You can also
  • the call unit 211 includes a speaker 205 and a microphone 206, converts user's voice input through the microphone 206 into voice data that can be processed by the main control unit 220, and outputs the voice data to the main control unit 220. 210 or the audio data received by the external input / output unit 213 is decoded and output from the speaker 205.
  • the speaker 205 can be mounted on the same surface as the display input unit 204 and the microphone 206 can be mounted on the side surface of the housing 201.
  • the operation unit 207 is a hardware key using a key switch or the like, and receives an instruction from the user.
  • the operation unit 207 is mounted on the side surface of the housing 201 of the smartphone 200 and is turned on when pressed with a finger or the like, and turned off when the finger is released with a restoring force such as a spring. It is a push button type switch.
  • the storage unit 212 includes a control program and control data of the main control unit 220, application software, address data that associates the name and telephone number of a communication partner, transmitted / received e-mail data, Web data downloaded by Web browsing, The downloaded content data is stored, and streaming data and the like are temporarily stored.
  • the storage unit 212 includes an internal storage unit 217 built in the smartphone and an external storage unit 218 having a removable external memory slot.
  • Each of the internal storage unit 217 and the external storage unit 218 constituting the storage unit 212 includes a flash memory type (hard memory type), a hard disk type (hard disk type), a multimedia card micro type (multimedia card micro type), This is realized using a storage medium such as a card type memory (for example, MicroSD (registered trademark) memory), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), or the like.
  • a flash memory type hard memory type
  • hard disk type hard disk type
  • multimedia card micro type multimedia card micro type
  • a storage medium such as a card type memory (for example, MicroSD (registered trademark) memory), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), or the like.
  • the external input / output unit 213 serves as an interface with all external devices connected to the smartphone 200, and communicates with other external devices (for example, universal serial bus (USB), IEEE 1394, etc.) or a network.
  • external devices for example, universal serial bus (USB), IEEE 1394, etc.
  • a network for example, Internet, wireless LAN, Bluetooth (registered trademark), RFID (Radio Frequency Identification), Infrared Data Association (IrDA) (registered trademark), UWB (Ultra Wideband) (registered trademark) ZigBee) (registered trademark, etc.) for direct or indirect connection.
  • an external device connected to the smartphone 200 for example, a wired / wireless headset, a wired / wireless external charger, a wired / wireless data port, a memory card (Memory card) connected via a card socket, or a SIM (Subscriber).
  • Identity Module Card / UIM (User Identity Module Card) card external audio / video equipment connected via audio / video I / O (Input / Output) terminal, external audio / video equipment connected wirelessly, yes / no
  • the external input / output unit 213 transmits data received from such an external device to each component inside the smartphone 200, or allows the data inside the smartphone 200 to be transmitted to the external device. Can do.
  • the GPS receiving unit 214 receives GPS signals transmitted from the GPS satellites ST1 to STn in accordance with instructions from the main control unit 220, executes positioning calculation processing based on the received GPS signals, and calculates the latitude of the smartphone 200 , A position consisting of longitude and altitude is detected.
  • the GPS reception unit 214 can acquire position information from the wireless communication unit 210 or the external input / output unit 213 (for example, a wireless LAN), the GPS reception unit 214 can also detect the position using the position information.
  • the motion sensor unit 215 includes, for example, a three-axis acceleration sensor, and detects the physical movement of the smartphone 200 in accordance with an instruction from the main control unit 220. By detecting the physical movement of the smartphone 200, the moving direction and acceleration of the smartphone 200 are detected. The detection result is output to the main control unit 220.
  • the power supply unit 216 supplies power stored in a battery (not shown) to each unit of the smartphone 200 in accordance with an instruction from the main control unit 220.
  • the main control unit 220 includes a microprocessor, operates according to a control program and control data stored in the storage unit 212, and controls each unit of the smartphone 200 in an integrated manner.
  • the main control unit 220 includes a mobile communication control function that controls each unit of the communication system and an application processing function in order to perform voice communication and data communication through the wireless communication unit 210.
  • the application processing function is realized by the main control unit 220 operating according to the application software stored in the storage unit 212.
  • Examples of the application processing function include an infrared communication function for controlling the external input / output unit 213 to perform data communication with the opposite device, an e-mail function for transmitting / receiving e-mails, and a web browsing function for browsing web pages. .
  • the main control unit 220 has an image processing function such as displaying video on the display input unit 204 based on image data (still image or moving image data) such as received data or downloaded streaming data.
  • the image processing function is a function in which the main control unit 220 decodes the image data, performs image processing on the decoding result, and displays an image on the display input unit 204.
  • the main control unit 220 executes display control for the display panel 202 and operation detection control for detecting a user operation through the operation unit 207 and the operation panel 203.
  • the main control unit 220 displays an icon for starting application software, a software key such as a scroll bar, or a window for creating an e-mail.
  • a software key such as a scroll bar, or a window for creating an e-mail.
  • the scroll bar refers to a software key for accepting an instruction to move the display portion of a large image that does not fit in the display area of the display panel 202.
  • the main control unit 220 detects a user operation through the operation unit 207 or accepts an operation on the icon or an input of a character string in the input field of the window through the operation panel 203. Or a display image scroll request through a scroll bar.
  • the main control unit 220 causes the operation position with respect to the operation panel 203 to overlap with the display panel 202 (display area) or other outer edge part (non-display area) that does not overlap with the display panel 202.
  • a touch panel control function for controlling the sensitive area of the operation panel 203 and the display position of the software key.
  • the main control unit 220 can also detect a gesture operation on the operation panel 203 and execute a preset function in accordance with the detected gesture operation.
  • Gesture operation is not a conventional simple touch operation, but an operation that draws a trajectory with a finger or the like, designates a plurality of positions at the same time, or combines these to draw a trajectory for at least one of a plurality of positions. means.
  • the camera unit 208 includes configurations other than the external memory control unit 20, the recording medium 21, the display control unit 22, the display unit 23, and the operation unit 14 in the digital camera shown in FIG.
  • the captured image data generated by the camera unit 208 can be recorded in the storage unit 212 or output through the input / output unit 213 or the wireless communication unit 210.
  • the camera unit 208 is mounted on the same surface as the display input unit 204, but the mounting position of the camera unit 208 is not limited thereto, and may be mounted on the back surface of the display input unit 204. .
  • the camera unit 208 can be used for various functions of the smartphone 200.
  • an image acquired by the camera unit 208 can be displayed on the display panel 202, or the image of the camera unit 208 can be used as one of operation inputs of the operation panel 203.
  • the position can also be detected with reference to an image from the camera unit 208.
  • the optical axis direction of the camera unit 208 of the smartphone 200 is determined without using the triaxial acceleration sensor or in combination with the triaxial acceleration sensor. It is also possible to determine the current usage environment.
  • the image from the camera unit 208 can also be used in the application software.
  • the position information acquired by the GPS receiver 214 to the image data of the still image or the moving image, the voice information acquired by the microphone 206 (the text information may be converted into voice information by the main control unit or the like), Posture information and the like acquired by the motion sensor unit 215 can be added and recorded in the recording unit 212, or output through the input / output unit 213 and the wireless communication unit 210.
  • the solid-state imaging device 5 is used as the imaging device of the camera unit 208, and the main control unit 220 performs the processing illustrated in FIGS. Contrast AF that achieves both is possible.
  • the disclosed imaging apparatus is an imaging apparatus having an imaging element that images a subject through an imaging optical system including a focus lens, and the imaging element is a pair of light beams that have passed through different parts of the pupil region of the imaging optical system.
  • a first signal detection unit that detects a signal corresponding to one of the first and second signal detection units that detect a signal corresponding to the other of the pair of light beams.
  • a first focus control for moving the focus lens to a focus position determined based on detection signals of the signal detection unit and the second signal detection unit; and a light within a predetermined range of movement of the focus lens. Second moving the focus lens to an in-focus position determined on the basis of the contrast of a captured image captured by the image sensor at each moving position by an arbitrary distance along the axial direction.
  • the focus control unit performs any one of the focus control, and the first focus control or the second focus control, the first signal detection unit and the second focus control are performed.
  • the focus control determination unit determined by the information generated using the detection signal of the signal detection unit and the second focus control, the movement range and the above are determined according to the information A control unit that variably controls at least the arbitrary distance among the arbitrary distances in the movement range.
  • the contrast is increased by increasing the arbitrary distance.
  • the focusing speed by the AF method can be increased.
  • the contrast AF method is used by reducing the arbitrary distance. Focusing accuracy can be increased.
  • the focusing accuracy and the focusing speed by the contrast AF method can be made compatible.
  • the disclosed imaging apparatus includes: a first signal detection unit group including a plurality of the first signal detection units arranged in a phase difference detection direction by the first signal detection unit and the second signal detection unit; and The first signal output from the first pair of signal detection units consisting of the second signal detection units arranged at the same distance in the same direction with respect to the signal detection units of the first signal detection unit group.
  • the correlation calculation result of the detection signal of the first signal detection unit group and the detection signal of the second signal detection unit group and the signal detection units of the first signal detection unit group are arranged at the same distance in the same direction.
  • the second signal detection unit group composed of a plurality of the first signal detection units arranged in the detection direction and the signal detection units of the second signal detection unit group are different from the same direction.
  • Signal detection unit group comprising the second signal detection units arranged at the same distance in the direction
  • the reliability of the correlation calculation result is determined based on the detection signal of the first signal detection unit group output from the second pair and the correlation calculation result of the detection signal of the second signal detection unit group.
  • An information generation unit that generates a reliability determination value for the information as the information, and the focus control determination unit determines the first focus control and the second focus according to the magnitude of the reliability determination value.
  • the control unit determines whether to perform control, and when the control unit determines to perform the second focus control, the control unit performs the second focus control according to the magnitude of the reliability determination value.
  • the factor determined to be performed is determined, and when the factor is caused by the frequency of the subject image, the arbitrary distance is reduced as compared with the case where the factor is not caused by the frequency of the subject image.
  • the arbitrary distance becomes small, so that the in-focus position can be determined with high accuracy. Further, when the above factor is not due to the frequency of the subject image, the arbitrary distance becomes large, so that the subject can be focused at high speed.
  • the control unit has a factor other than the frequency of the subject image, the reliability of the correlation calculation result based on the reliability determination value is equal to or higher than a first threshold, and
  • the factor is other than the subject image frequency, and the reliability of the correlation calculation result based on the reliability determination value is first.
  • the factor is other than the frequency of the subject image, the reliability of the correlation calculation result based on the reliability determination value is greater than or equal to the first threshold, and the phase difference Is less than the second threshold value, the above-mentioned arbitrary distance is increased as compared with.
  • control unit is configured such that the factor is other than the frequency of the subject image, and the reliability of the correlation calculation result based on the reliability determination value is equal to or higher than a first threshold.
  • the moving range is narrower than the maximum movable range of the focus lens.
  • control unit narrows the moving range to a maximum movable range of the focus lens when the factor is due to the frequency of the subject image.
  • the disclosed imaging apparatus includes a first signal detection unit group including a plurality of the first signal detection units arranged in a phase difference detection direction by the first signal detection unit and the second signal detection unit. , And a first pair of signal detection units composed of the second signal detection units arranged at the same distance in the same direction with respect to the signal detection units of the first signal detection unit group.
  • the ratio of the integrated value of the detection signal of the first signal detection unit and the integrated value of the detection signal of the second signal detection unit and the signal detection unit of the first signal detection unit group in the same direction For a second signal detection unit group composed of a plurality of the first signal detection units arranged at the same distance and arranged along the detection direction, and each signal detection unit of the second signal detection unit group From the second signal detector arranged at the same distance in a direction different from the same direction Based on the ratio of the integrated value of the detection signal of the first signal detection unit and the integrated value of the detection signal of the second signal detection unit output from the second pair of the signal detection unit group.
  • a generation unit is provided.
  • the focusing control determination unit determines whether to perform the first focusing control or the second focusing control according to the magnitude of the reliability determination value. When it is determined that the second focus control is performed, the control unit determines the factor determined to perform the second focus control according to the magnitude of the reliability determination value. When the factor is caused by the frequency of the subject image, the arbitrary distance is made smaller than when the factor is not caused by the frequency of the subject image.
  • the arbitrary distance becomes small, so the evaluation value of contrast AF can be acquired in fine steps.
  • the accuracy of focusing control by the contrast AF method can be increased.
  • the reliability based on the reliability determination value is increased, the arbitrary distance is increased, and therefore the speed of the focusing control can be increased.
  • the focus control unit when it is determined that the second focus control is to be performed, the focus control unit is configured to focus on a subject whose main component is the detection direction of the phase difference.
  • the execution priority of the first algorithm for determining the focus position and the second algorithm for determining the focus position for focusing on the subject whose main component is the direction orthogonal to the detection direction of the phase difference is the reliability determination value. It is determined according to the size of.
  • the main subject is a subject whose main component is the phase difference detection direction
  • only the first algorithm is performed, or the first algorithm is prioritized and then the second algorithm is performed.
  • the in-focus accuracy can be increased.
  • the disclosed imaging apparatus includes a first signal detection unit group including a plurality of the first signal detection units arranged in a phase difference detection direction by the first signal detection unit and the second signal detection unit. , And a first pair of signal detection units composed of the second signal detection units arranged at the same distance in the same direction with respect to the signal detection units of the first signal detection unit group.
  • the ratio of the integrated value of the detection signal of the first signal detection unit and the integrated value of the detection signal of the second signal detection unit and the signal detection unit of the first signal detection unit group in the same direction For a second signal detection unit group composed of a plurality of the first signal detection units arranged at the same distance and arranged along the detection direction, and each signal detection unit of the second signal detection unit group From the second signal detector arranged at the same distance in a direction different from the same direction Based on the ratio of the integrated value of the detection signal of the first signal detection unit and the integrated value of the detection signal of the second signal detection unit output from the second pair of the signal detection unit group.
  • a reliability determination value for generating a reliability determination value for determining the reliability of the first focus control performed using the detection signal of each signal detection unit of each of the one pair and the second pair In the moving image capturing mode that includes the generation unit and keeps focusing on the main subject, the focus control determination unit sends the reliability determination value to the reliability determination value generation unit after the second focus control ends.
  • the reliability of the first focus control based on the reliability determination value is less than a threshold value, it is determined that the second focus control is performed again.
  • the imaging element includes the first signal detection unit and the second signal detection unit arranged in a direction intersecting the detection direction with respect to the first signal detection unit.
  • a plurality of signal detection unit pairs wherein the plurality of signal detection unit pairs include a first signal detection unit pair and a second signal detection unit pair in which the positional relationship between the first signal detection unit and the second signal detection unit is opposite to each other;
  • the information generation unit includes a plurality of pair lines in which the first signal detection unit pair and the second signal detection unit pair are alternately arranged in the detection direction.
  • the first signal detection unit pair included in any pair line is the first pair
  • the second signal detection unit pair included in the arbitrary pair line is the second pair.
  • the signal detection unit included in the arbitrary pair line is detected as described above.
  • the reliability determination with one group in the state divided into two groups of signal detectors having the same position in the direction orthogonal to the direction as the first pair and the other group as the second pair Find the value.
  • the reliability determination value can be obtained using the detection signals of the signal detection units included in the two closest lines among the lines including the signal detection unit.
  • the number of lines from which signals are read out can be minimized, and the time until focusing is completed can be shortened.
  • the disclosed focus control method is a focus control method by an image pickup apparatus having an image pickup device that picks up an image of a subject through an image pickup optical system including a focus lens, and the image pickup device has different pupil regions of the image pickup optical system.
  • a first signal detector that detects a signal corresponding to one of the pair of light beams that has passed through the portion; and a second signal detection that detects a signal corresponding to the other light beam of the pair of light beams.
  • the contrast is increased by increasing the arbitrary distance.
  • the focusing speed by the AF method can be increased.
  • the contrast AF method is used by reducing the arbitrary distance. Focusing accuracy can be increased.
  • the focusing accuracy and the focusing speed by the contrast AF method can be made compatible.
  • the disclosed focus control method includes: a first signal detection unit including a plurality of first signal detection units arranged in a phase difference detection direction by the first signal detection unit and the second signal detection unit; Output from the first pair of signal detection units consisting of the second signal detection units arranged at the same distance in the same direction with respect to the signal detection units of the unit group and the first signal detection unit group The correlation calculation result of the detection signal of the first signal detection unit group and the detection signal of the second signal detection unit group and the respective signal detection units of the first signal detection unit group in the same direction For a second signal detection unit group composed of a plurality of the first signal detection units arranged at the same distance and arranged along the detection direction, and each signal detection unit of the second signal detection unit group From the second signal detector arranged at the same distance in a direction different from the same direction The correlation calculation result based on the detection signal of the first signal detection unit group output from the second pair of the signal detection unit group and the correlation calculation result of the detection signal of the second signal detection unit group.
  • An information generation step for generating a reliability determination value for determining the reliability of the first focus control and the first focus control according to the magnitude of the reliability determination value In the control step, when it is determined that the second focus control is to be performed, the control step determines the second focus control depending on the magnitude of the reliability determination value. 2 is determined, and when the factor is due to the frequency of the subject image, the arbitrary distance is compared with the case where the factor is not due to the frequency of the subject image. It is to make it smaller.
  • the disclosed focus control method includes a first signal detection unit group including a plurality of the first signal detection units arranged in a phase difference detection direction by the first signal detection unit and the second signal detection unit. , And a first pair of signal detection units composed of the second signal detection units arranged at the same distance in the same direction with respect to the signal detection units of the first signal detection unit group.
  • the ratio of the integrated value of the detection signal of the first signal detection unit and the integrated value of the detection signal of the second signal detection unit and the signal detection unit of the first signal detection unit group in the same direction For a second signal detection unit group composed of a plurality of the first signal detection units arranged at the same distance and arranged along the detection direction, and each signal detection unit of the second signal detection unit group From the second signal detection unit arranged at the same distance in a direction different from the same direction. Based on the ratio of the integrated value of the detection signal of the first signal detection unit and the integrated value of the detection signal of the second signal detection unit output from the second pair of the signal detection unit group, the first signal detection unit group.
  • Information generation that generates, as the information, a reliability determination value for determining the reliability of the first focus control performed using the detection signal of each signal detection unit of each of the pair and the second pair Steps are provided.
  • the present invention is highly convenient and effective when applied to a digital camera or the like.

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Abstract

位相差ＡＦ方式による合焦制御とコントラストＡＦ方式による合焦制御とを併用する場合でも、合焦制御が完了するまでの時間を短縮して高速なＡＦを行うことができる撮像装置及び合焦制御方法を提供する。デジタルカメラは、画素ペアＰ１によって撮像される２像の相関演算を行い、画素ペアＰ２によって撮像される２像の相関演算を行い、これら２つの相関演算の結果から生成した情報に基づいて、相関演算結果の信頼度を判定する。デジタルカメラは、信頼度が低い場合はコントラストＡＦを行う。デジタルカメラは、このとき、信頼度の高さに応じて、コントラスト値算出のために所定範囲でフォーカスレンズを移動させるときの移動ステップ（任意距離）を可変制御する。

Description

撮像装置及び合焦制御方法
　本発明は、撮像装置及び合焦制御方法に関する。
　近年、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等の固体撮像素子の高解像度化に伴い、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、スマートフォン等の携帯電話機、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｓｓｉｓｔａｎｔ，携帯情報端末）等の撮影機能を有する情報機器の需要が急増している。なお、以上のような撮像機能を有する情報機器を撮像装置と称する。
　これら撮像装置では、主要な被写体に焦点を合わせる合焦制御方法として、コントラストＡＦ（Ａｕｔｏ　Ｆｏｃｕｓ、自動合焦）方式や位相差ＡＦ方式が採用されている。コントラストＡＦ方式と位相差ＡＦ方式にはそれぞれに利点があるため、これらを併用する撮像装置も提案されている（例えば特許文献１参照）。
　特許文献１は、位相差ＡＦ方式によってデフォーカス量を算出できない場合や、デフォーカス量を算出できてもデフォーカス量の信頼度が低い場合に、コントラストＡＦ方式で合焦制御を行う撮像装置を開示している。
特開２０１３－６１５７９号公報
　しかし、特許文献１のように、位相差ＡＦ方式によってデフォーカス量を算出した後、このデフォーカス量の信頼度に応じてコントラストＡＦ方式による合焦制御に移行するケースでは、最初からコントラストＡＦによる合焦制御を行うケースと比較して、合焦制御が完了するまでの時間が長くなってしまう。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、位相差ＡＦ方式による合焦制御とコントラストＡＦ方式による合焦制御とを併用する場合でも、合焦制御が完了するまでの時間を短縮して高速なＡＦを行うことができる撮像装置及び合焦制御方法を提供することを目的とする。
　本発明の撮像装置は、フォーカスレンズを含む撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像装置であって、上記撮像素子は、上記撮像光学系の瞳領域の異なる部分を通過した一対の光束のうちの一方の光束に応じた信号を検出する第１の信号検出部と、上記一対の光束のうちの他方の光束に応じた信号を検出する第２の信号検出部とを含み、上記第１の信号検出部及び上記第２の信号検出部の検出信号に基づいて決められた合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させる第１の合焦制御と、上記フォーカスレンズを予め決められた移動範囲で光軸方向に沿って任意距離ずつ移動させ、各移動位置で上記撮像素子によって撮像される撮像画像のコントラストに基づいて決められた合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させる第２の合焦制御と、のいずれかを行う合焦制御部と、上記第１の合焦制御と上記第２の合焦制御のどちらを行うかを、上記第１の信号検出部及び上記第２の信号検出部の検出信号を用いて生成した情報によって決定する合焦制御決定部と、上記第２の合焦制御を行うことが決定された場合に、上記情報に応じて、上記移動範囲と上記移動範囲における上記任意距離のうち少なくとも上記任意距離を可変制御する制御部と、を備えるものである。
　本発明の合焦制御方法は、フォーカスレンズを含む撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像装置による合焦制御方法であって、上記撮像素子は、上記撮像光学系の瞳領域の異なる部分を通過した一対の光束のうちの一方の光束に応じた信号を検出する第１の信号検出部と、上記一対の光束のうちの他方の光束に応じた信号を検出する第２の信号検出部とを含み、上記第１の信号検出部及び上記第２の信号検出部の検出信号に基づいて決められた合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させる第１の合焦制御と、上記フォーカスレンズを予め決められた移動範囲で光軸方向に沿って任意距離ずつ移動させ、各移動位置で上記撮像素子によって撮像される撮像画像のコントラストに基づいて決められた合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させる第２の合焦制御と、のいずれかを行う合焦制御ステップと、上記第１の合焦制御と上記第２の合焦制御のどちらを行うかを、上記第１の信号検出部及び上記第２の信号検出部の検出信号を用いて生成した情報によって決定する合焦制御決定ステップと、上記第２の合焦制御を行うことが決定された場合に、上記情報に応じて、上記移動範囲と上記移動範囲における上記任意距離のうち少なくとも上記任意距離を可変制御する制御ステップと、を備えるものである。
　本発明によれば、位相差ＡＦ方式による合焦制御とコントラストＡＦ方式による合焦制御とを併用する場合でも、合焦制御が完了するまでの時間を短縮して高速なＡＦを行うことができる撮像装置及び合焦制御方法を提供することが可能となる。
本発明の一実施形態を説明するための撮像装置の一例としてのデジタルカメラの概略構成を示す図である。 図１に示すデジタルカメラに搭載される固体撮像素子５の全体構成を示す平面模式図である。 図２に示す１つのＡＦエリア５３の部分拡大図である。 図３に示す位相差検出用画素５２のみを示した図である。 図１に示すデジタルカメラのＡＦ動作を説明するためのフローチャートである。 図５のフローチャートにおけるステップＳ６の処理を説明するためのフローチャートである。 図５のフローチャートにおけるステップＳ６の処理の変形例を説明するためのフローチャートである。 ペアラインに設定する画素ペアの変形例を示す図である。 位相差検出方向に伸びる直線Ｌの例を示す図である。 図１に示すデジタルカメラのＡＦ動作の変形例を説明するためのフローチャートである。 図１０のフローチャートにおけるステップＳ１８の処理を説明するためのフローチャートである。 図１１のフローチャートにおけるステップＳ１８１とステップＳ１８６の間の処理を説明するためのフローチャートである。 図１に示すデジタルカメラのコンティニュアスＡＦ動作を説明するためのフローチャートである。 図１に示す固体撮像素子５のＡＦエリア５３にある位相差検出用画素５２Ａ，５２Ｂの配列の変形例を示す図である。 図１に示す固体撮像素子５のＡＦエリア５３にある位相差検出用画素５２Ａ，５２Ｂの配列の変形例を示す図である。 図１に示す固体撮像素子５のＡＦエリア５３にある位相差検出用画素５２Ａ，５２Ｂの配列の変形例を示す図である。 図１に示す固体撮像素子５のＡＦエリア５３にある位相差検出用画素５２Ａ，５２Ｂの配列の変形例を示す図である。 撮像装置としてスマートフォンを説明する図である。 図１８のスマートフォンの内部ブロック図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　図１は、本発明の一実施形態を説明するための撮像装置の一例としてのデジタルカメラの概略構成を示す図である。
　図１に示すデジタルカメラは、焦点調節のためのフォーカスレンズ、ズームレンズ等を含む撮影レンズ１と、絞り２とを有するレンズ装置を備える。レンズ装置は撮像光学系を構成する。レンズ装置はカメラ本体に着脱可能でも固定でもどちらでもよい。撮影レンズ１は少なくともフォーカスレンズを含んでいればよい。また、レンズ系全体を移動させることで焦点調節を行う単焦点レンズでもよい。
　カメラ本体は、レンズ装置を通して被写体を撮像するＣＣＤ型又はＣＭＯＳ型等の固体撮像素子５と、固体撮像素子５の出力に接続された相関二重サンプリング処理等のアナログ信号処理を行うアナログ信号処理部６及びアナログ信号処理部６から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路７とを備える。アナログ信号処理部６及びＡ／Ｄ変換回路７は、システム制御部１１によって制御される。アナログ信号処理部６及びＡ／Ｄ変換回路７は固体撮像素子５に内蔵されることもある。
　デジタルカメラの電気制御系全体を統括制御するシステム制御部１１は、レンズ駆動部８を制御して撮影レンズ１に含まれるフォーカスレンズの位置を調整したり、撮影レンズ１に含まれるズームレンズの位置の調整を行ったりする。更に、システム制御部１１は、絞り駆動部９を介して絞り２の開口量を制御することにより、露光量の調整を行う。
　また、システム制御部１１は、撮像素子駆動部１０を介して固体撮像素子５を駆動し、撮影レンズ１を通して撮像した被写体像を撮像画像信号として出力させる。システム制御部１１には、操作部１４を通してユーザからの指示信号が入力される。
　システム制御部１１は、後述する様に、コントラストＡＦ処理部１８と位相差ＡＦ処理部１９のいずれか一方を選択し、選択した処理部によって決定された合焦位置にフォーカスレンズを移動させる。
　更に、このデジタルカメラの電気制御系は、メインメモリ１６と、メインメモリ１６に接続されたメモリ制御部１５と、Ａ／Ｄ変換回路７から出力される撮像画像信号に対し、補間演算、ガンマ補正演算、及びＲＧＢ／ＹＣ変換処理等を行って撮影画像データを生成するデジタル信号処理部１７と、コントラストＡＦ方式により合焦位置を決定するコントラストＡＦ処理部１８と、位相差ＡＦ方式により合焦位置を決定する位相差ＡＦ処理部１９と、着脱自在の記録媒体２１が接続される外部メモリ制御部２０と、カメラ背面等に搭載された表示部２３が接続される表示制御部２２と、を備える。
　メモリ制御部１５、デジタル信号処理部１７、コントラストＡＦ処理部１８、位相差ＡＦ処理部１９、外部メモリ制御部２０、及び表示制御部２２は、制御バス２４及びデータバス２５によって相互に接続され、システム制御部１１からの指令によって制御される。
　図２は、図１に示すデジタルカメラに搭載される固体撮像素子５の全体構成を示す平面模式図である。
　固体撮像素子５は、行方向Ｘ及びこれに直交する列方向Ｙに二次元状に配列された多数の画素が配置される受光面５０を有する。この受光面５０には、フォーカスを合わせる対象となるエリアであるＡＦエリア５３が図２の例では９つ設けられている。
　ＡＦエリア５３は、画素として撮像用画素と位相差検出用画素とを含むエリアである。
　受光面５０のうちＡＦエリア５３を除く部分には、撮像用画素だけが配置される。なお、ＡＦエリア５３は、受光面５０に隙間無く設けてあってもよい。
　図３は、図２に示す１つのＡＦエリア５３の部分拡大図である。
　ＡＦエリア５３には、画素５１が二次元状に配列されている。各画素５１は、フォトダイオード等の光電変換部と、この光電変換部上方に形成されたカラーフィルタとを含む。
　図３では、赤色光を透過するカラーフィルタ（Ｒフィルタ）を含む画素５１（Ｒ画素５１）には“Ｒ”の文字を付し、緑色光を透過するカラーフィルタ（Ｇフィルタ）を含む画素５１（Ｇ画素５１）には“Ｇ”の文字を付し、青色光を透過するカラーフィルタ（Ｂフィルタ）を含む画素５１（Ｂ画素５１）には“Ｂ”の文字を付している。カラーフィルタの配列は受光面５０全体でベイヤ配列となっている。
　ＡＦエリア５３では、Ｇ画素５１の一部（図３中の網掛けを付した画素５１）が位相差検出用画素５２となっている。図３の例では、Ｒ画素５１とＧ画素５１を含む画素行のうちの任意の画素行における各Ｇ画素５１と、この各Ｇ画素５１に対して列方向Ｙに最も近い同色のＧ画素５１とが、位相差検出用画素５２となっている。ここでは図３に図示するように、２次元状配列の一方の方向をＸ方向または行方向、他の方向をＹ方向または列方向と規定する 。
　図４は、図３に示す位相差検出用画素５２のみを示した図である。
　図４に示すように、位相差検出用画素５２は、位相差検出用画素５２Ａと位相差検出用画素５２Ｂの２種類の画素を含む。
　位相差検出用画素５２Ａは、撮影レンズ１の瞳領域の異なる部分を通過した一対の光束のうちの一方の光束を受光し受光量に応じた信号を検出する信号検出部（第１の信号検出部）である。
　位相差検出用画素５２Ｂは、上記一対の光束のうちの他方の光束を受光し受光量に応じた信号を検出する信号検出部（第２の信号検出部）である。
　なお、ＡＦエリア５３において、位相差検出用画素５２Ａ及び５２Ｂ以外の複数の画素５１は撮像用画素であり、撮像用画素は、撮影レンズ１を通過した上記一対の光束を受光し受光量に応じた信号を検出する。
　各画素５１の光電変換部上方には遮光膜が設けられ、この遮光膜には、光電変換部の受光面積を規定する開口が形成されている。
　撮像用画素５１の開口の中心は、撮像用画素５１の光電変換部の中心と一致している。これに対し、位相差検出用画素５２Ａの開口（図４の白抜き部分）の中心は、位相差検出用画素５２Ａの光電変換部の中心に対し右側に偏心している。また、位相差検出用画素５２Ｂの開口（図４の白抜き部分）の中心は、位相差検出用画素５２Ｂの光電変換部の中心に対して左側に偏心している。ここでいう右方向は、図３で示すＸ方向の一方の方向であり、左方向はＸ方向のもう一方の方向である。
　この構成により、任意の行にある位相差検出用画素５２Ａからなる画素群と、この画素群の各位相差検出用画素５２Ａに対して同一方向に同一距離で配置された位相差検出用画素５２Ｂからなる画素群とによって、これら２つの画素群の各々によって撮像される像における行方向Ｘの位相差を検出することができる。
　図４に示すように、ＡＦエリア５３には、位相差検出用画素５２Ａと、この位相差検出用画素５２Ａに対して、位相差の検出方向（行方向Ｘ）に直交する方向に所定距離を空けて配置された位相差検出用画素５２Ｂとからなる画素ペアＰ１と、画素ペアＰ１において位相差検出用画素５２Ａと位相差検出用画素５２Ｂの位置関係を逆にした画素ペアＰ２とが行方向Ｘに交互に配置されたペアラインが少なくとも１つ設けられている。
　このペアラインは、位相差の検出方向に沿って並ぶ複数の位相差検出用画素５２Ａからなる第１の信号検出部群（全画素ペアＰ１の位相差検出用画素５２Ａ）、及び、第１の信号検出部群の各位相差検出用画素５２Ａに対してＹ方向の一方の方向（図４を例にすると紙面の下方向）に同一距離（１画素分の距離）で配置された位相差検出用画素５２Ｂからなる信号検出部群（全画素ペアＰ１の位相差検出用画素５２Ｂ）の第１のペアと、第１の信号検出部群の各位相差検出用画素５２Ａに対して同一方向（図４の例では斜め右下方向）に同一距離で配置されかつ検出方向に沿って並ぶ複数の位相差検出用画素５２Ａからなる第２の信号検出部群（全画素ペアＰ２の位相差検出用画素５２Ａ）、及び、第２の信号検出部群の各位相差検出用画素５２Ａに対して上記Ｙ方向の一方の方向とは反対の方向（図４の例では紙面の上方向）に同一距離（１画素分の距離）で配置された位相差検出用画素５２Ｂからなる信号検出部群（全画素ペアＰ２の位相差検出用画素５２Ｂ）の第２のペアとから構成されたものということもできる。
　図１に示す位相差ＡＦ処理部１９は、９つのＡＦエリア５３の中からユーザ操作等により選択された１つのＡＦエリア５３にある位相差検出用画素５２Ａ及び位相差検出用画素５２Ｂから読み出される検出信号群を用いて上記一対の光束によって形成される２つの像の相対的な位置ずれ量である位相差を演算する。
　そして、位相差ＡＦ処理部１９は、この位相差に基づいて、撮影レンズ１の焦点調節状態、ここでは合焦状態から離れている量と合焦状態から離れている方向、すなわちデフォーカス量を求める。位相差ＡＦ処理部１９は、このデフォーカス量からフォーカスレンズの合焦位置を決定する。
　システム制御部１１は、位相差検出用画素５２Ａ及び位相差検出用画素５２Ｂの検出信号に基づいて位相差ＡＦ処理部１９により決められた合焦位置にフォーカスレンズを移動させる第１の合焦制御を行う合焦制御部として機能する。
　図１に示すコントラストＡＦ処理部１８は、９つのＡＦエリア５３の中からユーザ操作等により選択された１つのＡＦエリア５３によって撮像される画像を解析し、周知のコントラストＡＦ方式によって撮影レンズ１の合焦位置を決定する。
　即ち、コントラストＡＦ処理部１８は、システム制御部１１の制御によって撮影レンズ１のフォーカスレンズ位置を動かしながら、動かした位置（複数の位置）毎に得られる画像のコントラスト（明暗差）を求める。そして、コントラストが最大となるフォーカスレンズ位置を合焦位置として決定する。なお、コントラストは隣接画素の信号の差分の合計をとることによって得られる。
　システム制御部１１は、フォーカスレンズを移動可能な最大範囲（ＩＮＦからＭＯＤまでの範囲）でその範囲の端から光軸方向に沿って任意距離ずつ移動させ、各移動位置で固体撮像素子５によって撮像される撮像画像のコントラストに基づいてコントラストＡＦ処理部１８によって決められた合焦位置にフォーカスレンズを移動させる第２の合焦制御を行う合焦制御部として機能する。
　なお、ＡＦエリア５３は１つだけでなく、連続して並ぶ複数個を選択できるようにしてもよい。
　本実施形態のデジタルカメラは、ＡＦを行う指示があると、位相差ＡＦ方式による第１の合焦制御又はコントラストＡＦ方式による第２の合焦制御をシステム制御部１１が行う。
　システム制御部１１は、第１の合焦制御と第２の合焦制御のどちらを行うかを、位相差検出用画素５２Ａ及び位相差検出用画素５２Ｂの検出信号を用いて生成した情報（後述する信頼度判定値Ｊ１，Ｊ２）によって決定する合焦制御決定部として機能する。
　また、システム制御部１１は、第２の合焦制御を行うことを決定した場合に、上記情報に応じて上記任意距離を可変制御する制御部として機能する。なお、上記任意距離は、電源投入時には初期値に設定される。
　上記任意距離が初期値よりも小さいと、ＩＮＦからＭＯＤまでの範囲でフォーカスレンズを細かく移動させて多くの位置でコントラスト値を求めることになる。このため、任意距離が初期値のときと比べて、合焦位置の決定精度は上がるが、合焦位置を決定するまでの速度は低下する。
　上記任意距離が初期値よりも大きいと、ＩＮＦからＭＯＤまでの範囲でフォーカスレンズを大きく移動させて少ない位置でコントラスト値を求めることになる。このため、任意距離が初期値のときと比べて、合焦位置の決定精度は下がるが、合焦位置を決定するまでの速度は向上する。
　以下、静止画撮影時においてＡＦ指示がなされてからのデジタルカメラの動作について説明する。
　図５は、図１に示すデジタルカメラのＡＦ動作を説明するためのフローチャートである。
　ＡＦ指示があると、まず、位相差ＡＦ処理部１９が、選択されたＡＦエリア５２にある位相差検出用画素５２Ａ及び位相差検出用画素５２Ｂの検出信号を取得する（ステップＳ１）。
　次に、位相差ＡＦ処理部１９は、取得した検出信号のうち、１つのペアラインを構成する画素ペアＰ１の位相差検出用画素５２Ａと位相差検出用画素５２Ｂの検出信号群同士の相関演算を行う（ステップＳ２）。
　具体的には、一方の検出信号群のデータをＡ［１］…Ａ［ｋ］とし、他方の検出信号群のデータをＢ［１］…Ｂ［ｋ］とし、これら２つのデータをシフト量“ｄ”ずらしたときの以下の式によって求まる２つのデータ波形によって囲まれる面積Ｃ［ｄ］を求める。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　以下では、ステップＳ２の相関演算の結果をＣ１［ｄ］とする。相関演算結果Ｃ１［ｄ］は、画素ペアＰ１の位相差検出用画素５２Ａと位相差検出用画素５２Ｂのそれぞれによって撮像される像の一致度を示す値となる。
　続いて、位相差ＡＦ処理部１９は、取得した検出信号のうち、上記１つのペアラインを構成する画素ペアＰ２の位相差検出用画素５２Ａと位相差検出用画素５２Ｂの検出信号群同士の相関演算を行う（ステップＳ３）。
　この相関演算結果をＣ２［ｄ］とする。相関演算結果Ｃ２［ｄ］は、画素ペアＰ２の位相差検出用画素５２Ａと位相差検出用画素５２Ｂのそれぞれによって撮像される像の一致度を示す値となる。
　次に、位相差ＡＦ処理部１９は、相関演算結果Ｃ１［ｄ］と相関演算結果Ｃ２［ｄ］とを用いて、相関演算結果Ｃ１［ｄ］と相関演算結果Ｃ２［ｄ］のそれぞれの信頼度を判定するための信頼度判定値Ｊ１を生成する（ステップＳ４）。位相差ＡＦ処理部１９は、情報生成部として機能する。
　ペアラインに結像する被写体像の周波数が低い場合、横軸にシフト量ｄをとり、縦軸にＣ［ｄ］をとったときのグラフの形状は、Ｃ１［ｄ］とＣ２［ｄ］でほぼ同じになる。しかし、ペアラインに結像する被写体像の周波数が高い場合、Ｃ１［ｄ］とＣ２［ｄ］とで、上記グラフの形状は大きく異なる。
　このように、同じ被写体が結像される領域であるにも関わらず、その領域にある２つの画素ペアＰ１及びＰ２とで相関演算の結果が異なるのでは、相関演算の結果が誤りである可能性が高く、このペアラインの位相差検出用画素の検出信号を用いて決めた合焦位置の信頼度は低いと判断できる。
　そこで、信頼度判定値生成部として機能する位相差ＡＦ処理部１９は、Ｃ１［ｄ］に基づくグラフの形状とＣ２［ｄ］に基づくグラフの形状とを比較することで、信頼度判定値Ｊ１を生成する。
　具体的には、次の式（２）の演算を行って信頼度判定値Ｊ１を生成する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　式（２）の分子は、Ｃ１［ｄ］に基づくグラフの形状とＣ２［ｄ］に基づくグラフの形状とが近い場合は小さな値となり、この２つの形状が異なる場合は大きな値になる。
　したがって、システム制御部１１は、ステップＳ４で信頼度判定値Ｊ１が生成された後、信頼度判定値Ｊ１と予め設定された閾値ＴＨとを比較し、Ｊ１が閾値ＴＨ以上の場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）には、位相差ＡＦ方式による合焦制御の信頼度が低いと判定し、コントラストＡＦ処理部１８を選択して、コントラストＡＦ処理部１８により合焦位置を決定させる。そして、決定された合焦位置にしたがって、撮影レンズ１の合焦制御を行う（ステップＳ６）。
　また、システム制御部１１は、信頼度判定値Ｊ１が閾値ＴＨ未満の場合（ステップＳ５：ＮＯ）には、位相差ＡＦ方式による合焦制御の信頼度が高いと判定し、位相差ＡＦ処理部１９を選択して、位相差ＡＦ処理部１９により合焦位置を決定させる。そして、決定された合焦位置にしたがって、撮影レンズ１の合焦制御を行う（ステップＳ７）。
　なお、選択されたＡＦエリア５３に複数のペアラインがある場合、位相差ＡＦ処理部１９は、ペアライン毎にステップＳ２～Ｓ４の処理を行って信頼度判定値Ｊ１を生成する。
　そして、システム制御部１１は、複数のペアラインの中に、信頼度判定値Ｊ１が閾値ＴＨ未満となるペアラインが１つでもある場合は、選択されたＡＦエリア５３については、位相差ＡＦ方式による合焦制御の信頼度が高いと判定する。そして、ステップＳ７において、信頼度判定値Ｊ１が閾値ＴＨ未満となるペアラインから読み出した検出信号を利用して合焦位置を決定する。
　つまり、システム制御部１１は、信頼度が閾値よりも低いと判定されたペアラインを除くペアラインにある位相差検出用画素の検出信号を用いて位相差ＡＦ方式による合焦制御を行う。
　ここで、閾値ＴＨ未満となるペアラインが複数あった場合、位相差ＡＦ処理部１９は、例えば、ペアライン毎に算出したデフォーカス量の平均に基づいて合焦位置を決定する。
　また、システム制御部１１は、複数のペアラインの中に、信頼度判定値Ｊ１が閾値ＴＨ未満となるペアラインがない場合、選択されたＡＦエリア５３については、位相差ＡＦ方式による合焦制御の信頼度が低いと判定する。
　図６は、図５に示すフローチャートにおけるステップＳ６の処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
　まず、ステップＳ６０において、システム制御部１１は、信頼度判定値Ｊ１と閾値ＴＨ１を比較する。閾値ＴＨ１は閾値ＴＨより大きい値である。
　上述したように、ＡＦエリア５３に結像する被写体像の周波数が高い場合には、信頼度判定値Ｊ１は大きな値になる。一方で、ＡＦエリア５３に結像する被写体像の周波数が高くない場合でも、局所的にゴーストやフレアが発生している場合等には、信頼度判定値Ｊ１は大きな値になるものの、被写体の周波数が高い場合よりは小さな値となる。このため、信頼度判定値Ｊ１の大きさによって、コントラストＡＦ方式による合焦制御を選択した要因を判定することができる。
　具体的には、システム制御部１１は、Ｊ１≧ＴＨ１であれば（ステップＳ６０：ＹＥＳ）、ＡＦエリア５３に結像する被写体像の周波数が高いために位相差ＡＦの精度が得られない状況と判定して、ステップＳ６１の処理を行う。
　ステップＳ６１において、システム制御部１１は、コントラストＡＦのコントラスト値（ＡＦ評価値）を得るためにフォーカスレンズを移動させるときの任意距離を初期値よりも小さく設定する。
　ここで任意距離を初期値よりも小さくするのは、ＡＦエリア５３に結像する被写体像の周波数が高く、より細かい間隔でコントラスト値を取得するのがＡＦ精度向上に寄与するためである。
　システム制御部１１は、Ｊ１＜ＨＴ１であれば（ステップＳ６０：ＮＯ）、ＡＦエリア５３に結像する被写体像の周波数が高くないが、他の要因によって位相差ＡＦの精度が得られない状況と判定し、ステップＳ６２において、信頼度判定値Ｊ１と閾値ＴＨ２を比較する。閾値ＴＨ２は、閾値ＴＨ１よりは小さく閾値ＴＨよりは大きい値である。
　信頼度判定値Ｊ１が閾値ＴＨ２以上であれば、ステップＳ２，Ｓ３における相関演算結果の信頼度は低いといえる。一方、信頼度判定値Ｊ１が閾値ＴＨ２未満であれば、ステップＳ２，Ｓ３における相関演算結果の信頼度は高いといえる。
　そこで、システム制御部１１は、Ｊ１≧ＴＨ２であれば（ステップＳ６２：ＹＥＳ）、ステップＳ６３の処理を行い、Ｊ１＜ＴＨ２であれば（ステップＳ６２：ＮＯ）、ステップＳ６４の処理を行う。
　ステップＳ６３において、システム制御部１１は、上記任意距離を初期値に設定する。ここで任意距離を初期値に設定するのは、ＡＦエリア５３に結像する被写体像の周波数が低く、任意距離を小さくしなくともある程度の合焦精度が期待できるためである。
　ステップＳ６４において、システム制御部１１は、図５のステップＳ２で得たＣ１［ｄ］が最小となるときのｄの値（＝画素ペアＰ１によって撮像される２像の位相差）、又は、図５のステップＳ３で得たＣ２［ｄ］が最小となるときのｄの値（＝画素ペアＰ２によって撮像される２像の位相差）を閾値ＴＨ３と比較する。閾値ＴＨ３は閾値ＴＨ，ＴＨ１，ＴＨ２とは無関係に決められる値である。
　システム制御部１１は、位相差ｄが閾値ＴＨ３以上であれば（ステップＳ６４：ＹＥＳ）、ステップＳ６５において上記任意距離を初期値よりも大きく設定する。
　ステップＳ６２：ＮＯのときは、ステップＳ２及びＳ３における相関演算結果の信頼度が位相差ＡＦを実施できるほど高くないが、低すぎるわけでもない状況である。この状況においては、ステップＳ２，Ｓ３における相関演算結果から得られる位相差についてはある程度信頼できる値となっている。
　このため、ｄ≧ＴＨ３のときは、デフォーカス量が大きく、フォーカスレンズを現在位置から合焦位置まで移動させるのに長い距離が必要であると予測できる。したがって、このようなときは、上記任意距離を初期値よりも大きくすることで、コントラストがピークとなるフォーカスレンズ位置を検出できるまでの時間を短縮することができ、合焦速度を上げることができる。
　システム制御部１１は、位相差ｄが閾値ＴＨ３未満であれば（ステップＳ６４：ＮＯ）、ステップＳ６３において上記任意距離を初期値に設定する。
　ｄ＜ＴＨ３のときは、上記任意距離を初期値より大きくしなくても、コントラストがピークとなるフォーカスレンズ位置を検出するまでの時間は短くなるため、任意距離を初期値にすることで、合焦速度を遅くすることなく、高い精度で合焦位置を決めることができる。
　ステップＳ６１，ステップＳ６３，及びステップＳ６５の後は、ステップＳ６６の処理が行われる。ステップＳ６６では、システム制御部１１が、フォーカスレンズを現在位置からＩＮＦ又はＭＯＤまで移動させる初期駆動を行った後、設定された任意距離にしたがってフォーカスレンズをＩＮＦからＭＯＤの範囲で順次移動させる。
　そして、コントラストＡＦ処理部１８は、フォーカスレンズの各移動位置でＡＦ評価値を取得し、このＡＦ評価値に基づいて合焦位置を決定する。最後にシステム制御部１１が、決定された合焦位置にフォーカスレンズを移動させる。
　なお、図６において、ステップＳ６２，ステップＳ６４，及びステップＳ６５を省略し、ステップＳ６０：ＮＯのときにステップＳ６３の処理を行うようにしてもよい。
　以上のように、図１のデジタルカメラは、信頼度判定値Ｊ１が閾値ＴＨ以上となって、位相差ＡＦ方式による合焦制御では合焦精度が十分に確保できないような状況ではコントラストＡＦ方式による合焦制御に移行する。このとき、信頼度判定値Ｊ１の大きさに応じて上記任意距離が可変制御されるため、合焦速度と合焦精度とを両立させたコントラストＡＦを行うことができる。
　また、信頼度判定値Ｊ１に加えて、位相差ｄの大きさも考慮して上記任意距離が可変制御されるため、合焦速度を更に速くすることができる。
　図６のステップＳ６６では、システム制御部１１が初期駆動を行うものとしたが、ステップＳ２，Ｓ３における相関演算結果の信頼度が高い場合には、フォーカスレンズの現在位置に対するフォーカスレンズの合焦位置の方向（この方向は相関演算結果から得られる）についてはある程度信頼できる。
　このため、図６において、ステップＳ６４，ステップＳ６３，及びステップＳ６６の順、ステップＳ６４，ステップＳ６５，及びステップＳ６６の順、で処理が行われる場合には、ステップＳ６６において初期駆動は省略することができる。以下、初期駆動を省略する場合の動作例について説明する。
　図７は、図５に示すフローチャートにおけるステップＳ６の処理の変形例を示すフローチャートである。図７において図６と同じ処理は同一符号を付して説明を省略する。
　ステップＳ６０：ＹＥＳのとき、システム制御部１１は初期駆動ありの設定をし（ステップＳ６７）、ステップＳ６１に移行する。
　ステップＳ６２：ＮＯのとき、システム制御部１１は初期駆動ありの設定をし（ステップＳ６８）、ステップＳ６３に移行する。
　ステップＳ６４：ＮＯのとき、システム制御部１１は初期駆動なしの設定をし（ステップＳ６９）、ステップＳ６３に移行する。
　ステップＳ６４：ＹＥＳのとき、システム制御部１１は初期駆動ありの設定をし（ステップＳ７０）、ステップＳ６５に移行する。
　ステップＳ６６では、システム制御部１１が、初期駆動ありの設定をした場合は初期駆動を行ってから、フォーカスレンズを任意距離ずつ移動させる。また、システム制御部１１は、初期駆動なしの設定をした場合は初期駆動を行わず、現在のフォーカスレンズ位置を起点として、ステップＳ２又はステップＳ３の相関演算結果から得られる位相差の方向にフォーカスレンズを任意距離ずつ移動させる。
　このように、初期駆動の有無を信頼度判定値Ｊ１の大きさに応じて決めることで、コントラストＡＦの合焦速度を更に早くすることができる。
　なお、シミュレーションや実験等により、高周波被写体が要因で信頼度判定値Ｊ１が大きくなるのは、フォーカスレンズの現在位置が合焦位置からあまり離れていない場合にのみ起こることが分かっている。
　このため、図７のステップＳ６７では、初期駆動ありの設定を行う代わりに、レンズ移動範囲を最大範囲よりも狭くする設定を行ってもよい。
　例えば、フォーカスレンズの現在位置を中心とした光軸方向の前後所定距離で規定される範囲（フォーカスレンズの移動可能な最大範囲よりも狭い範囲）をレンズ移動範囲として設定すればよい。これにより、初期駆動を行うときと比べてレンズ移動範囲を狭くすることができ、合焦速度を上げることができる。
　なお、図５のステップＳ７における合焦位置の決定方法としては、相関演算結果Ｃ１［ｄ］に基づいてデフォーカス量を決めてこのデフォーカス量にしたがって合焦位置を決める方法、相関演算結果Ｃ２［ｄ］に基づいてデフォーカス量を決めてこのデフォーカス量にしたがって合焦位置を決める方法、これら２つのデフォーカス量の例えば平均値にしたがって合焦位置を決める方法等を採用すればよい。
　ここまでは、ＡＦエリア５３にあるペアラインを画素ペアＰ１と画素ペアＰ２からなるラインとして説明したが、図８に示すように、このペアラインは、画素ペアＰ３と画素ペアＰ４からなるラインと言うことも可能である。
　すなわち、ペアラインを、位相差検出用画素５２Ａと、この位相差検出用画素５２Ａに対して、位相差の検出方向（行方向Ｘ）に所定距離を空けて配置された位相差検出用画素５２Ｂとからなる画素ペアＰ３を行方向Ｘに配列したラインと、画素ペアＰ３において位相差検出用画素５２Ａと位相差検出用画素５２Ｂの位置関係を逆にした画素ペアＰ４を行方向Ｘに配列したラインとからなるものとして扱ってもよい。
　図８のようにペアラインにおいて画素ペアＰ３及びＰ４を設定した場合、位相差ＡＦ処理部１９は、図５のステップＳ２において、画素ペアＰ３の位相差検出用画素５２Ａ及び５２Ｂの検出信号群同士で相関演算を行い、図５のステップＳ３において、画素ペアＰ４の位相差検出用画素５２Ａ及び５２Ｂの検出信号群同士で相関演算を行う。そして、ステップＳ４では、これら２つの相関演算の結果に基づいて、信頼度判定値Ｊ１を生成する。
　これにより、位相差検出用画素の検出信号のみを用いた位相差ＡＦ方式による合焦制御の信頼度判定を行うことができる。
　ここまでは、ペアラインを構成する２つの画素ペアの各々によって撮像される２像の相関演算結果を利用して、信頼度判定値を生成する例を説明したが、相関演算を行わずに信頼度判定値に相当する情報を生成することもできる。
　具体的には、位相差ＡＦ処理部１９は、ペアラインを構成する全ての画素ペアＰ１から出力される位相差検出用画素５２Ａの検出信号の積算値及び位相差検出用画素５２Ｂの検出信号の積算値の比を、全ての画素ペアＰ１によって撮像される２つの像の一致度として生成する。
　同様に、位相差ＡＦ処理部１９は、ペアラインを構成する全ての画素ペアＰ２から出力される位相差検出用画素５２Ａの検出信号の積算値及び位相差検出用画素５２Ｂの検出信号の積算値の比を、全ての画素ペアＰ２によって撮像される２つの像の一致度として生成する。
　ペアラインに結像する被写体像の周波数が低い場合、全ての画素ペアＰ１の位相差検出用画素５２Ａの検出信号の積算値と、全ての画素ペアＰ１の位相差検出用画素５２Ｂの検出信号の積算値とは、位相差検出用画素５２Ａによって撮像される像と位相差検出用画素５２Ｂによって撮像される像との位相差に起因する差を除くと、ほぼ同じ値をとる。
　また、全ての画素ペアＰ２の位相差検出用画素５２Ａの検出信号の積算値と、全ての画素ペアＰ２の位相差検出用画素５２Ｂの検出信号の積算値とは、位相差に起因する差を除くと、ほぼ同じ値をとる。
　一方、図９に示すように、ペアラインに直線Ｌを含む被写体部分が結像していた場合、全ての画素ペアＰ１の位相差検出用画素５２Ａの検出信号の積算値と、全ての画素ペアＰ１の位相差検出用画素５２Ｂの検出信号の積算値とは、位相差に起因する差を除いても、大きく異なる値になる。
　また、全ての画素ペアＰ２の位相差検出用画素５２Ａの検出信号の積算値と、全ての画素ペアＰ２の位相差検出用画素５２Ｂの検出信号の積算値とは、位相差に起因する差を除いても、大きく異なる値になる
　このように、同じ画素ペアに属する位相差検出用画素５２Ａの積算値と位相差検出用画素５２Ｂの積算値との比較だけでは、積算値の差が位相差によって生じているものなのか、高周波数の被写体によって生じているものなのかを判別しにくい。
　画素ペアＰ１と画素ペアＰ２では、いずれも撮像される像に同じように位相差が発生する。このことを利用し、画素ペアＰ１における位相差検出用画素５２Ａの検出信号の積算値と位相差検出用画素５２Ｂの検出信号の積算値との比から、画素ペアＰ２における位相差検出用画素５２Ａの検出信号の積算値と位相差検出用画素５２Ｂの検出信号の積算値との比を減算することで、位相差に起因する積算値の差を相殺することが可能である。位相差に起因する積算値の差を相殺できれば、図９に示すような直線Ｌの有無を判別することが可能となる。
　そこで、位相差ＡＦ処理部１９は、以下の演算式（３）により、ペアラインに含まれる位相差検出用画素５２Ａ及び位相差検出用画素５２Ｂの検出信号を用いた位相差ＡＦ方式による合焦制御の信頼度を判定するための信頼度判定値Ｊ２を生成する。位相差ＡＦ処理部は情報生成部として機能する
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　式（３）において、ΣＰ１Ａは、ペアラインにある全ての画素ペアＰ１に属する位相差検出用画素５２Ａの検出信号の積算値を示す。
　ΣＰ１Ｂは、ペアラインにある全ての画素ペアＰ１に属する位相差検出用画素５２Ｂの検出信号の積算値を示す。
　ΣＰ２Ａは、ペアラインにある全ての画素ペアＰ２に属する位相差検出用画素５２Ａの検出信号の積算値を示す。
　ΣＰ２Ｂは、ペアラインにある全ての画素ペアＰ２に属する位相差検出用画素５２Ｂの検出信号の積算値を示す。
　上記Ｊ２の値が大きい場合は、図９に示すように直線Ｌが存在すると判定することができる。直線Ｌが存在する場合は、位相差検出用画素５２Ａの検出信号と位相差検出用画素５２Ｂの検出信号との相関演算によってデフォーカス量を精度良く算出することは難しい。
　そこで、システム制御部１１は、上記Ｊ２の値を予め設定した閾値ｔｈと比較し、Ｊ２≧ｔｈのときは位相差ＡＦの信頼度が低く、位相差ＡＦによる合焦制御では合焦精度が十分に得られないと判定し、Ｊ２＜ｔｈのときは位相差ＡＦによる合焦制御で合焦精度が十分に得られると判定する。閾値ｔｈは、位相差ＡＦによる合焦精度の許容値に応じて設定される。
　図１０は、図１に示すデジタルカメラの静止画撮影時のＡＦ動作の変形例を説明するためのフローチャートである。
　ＡＦ指示があると、まず、位相差ＡＦ処理部１９が、選択されたＡＦエリア５３にある位相差検出用画素５２Ａ及び位相差検出用画素５２Ｂの検出信号を取得する（ステップＳ１１）。
　次に、位相差ＡＦ処理部１９は、取得した検出信号のうち、１つのペアラインを構成する画素ペアＰ１の位相差検出用画素５２Ａの出力信号を積算して積算値ΣＰ１Ａを得る（ステップＳ１２）。
　次に、位相差ＡＦ処理部１９は、取得した検出信号のうち、１つのペアラインを構成する画素ペアＰ１の位相差検出用画素５２Ｂの出力信号を積算して積算値ΣＰ１Ｂを得る（ステップＳ１３）。
　次に、位相差ＡＦ処理部１９は、取得した検出信号のうち、１つのペアラインを構成する画素ペアＰ２の位相差検出用画素５２Ａの出力信号を積算して積算値ΣＰ２Ａを得る（ステップＳ１４）。
　次に、位相差ＡＦ処理部１９は、取得した検出信号のうち、１つのペアラインを構成する画素ペアＰ２の位相差検出用画素５２Ｂの出力信号を積算して積算値ΣＰ２Ｂを得る（ステップＳ１５）。
　次に、信頼度判定値生成部として機能する位相差ＡＦ処理部１９は、ΣＰ１Ａ、ΣＰ１Ｂ、ΣＰ２Ａ、及びΣＰ２Ｂに基づき、式（３）の演算により信頼度判定値Ｊ２を生成する（ステップＳ１６）。
　システム制御部１１は、ステップＳ１６で信頼度判定値Ｊ２が生成された後、信頼度判定値Ｊ２と閾値ｔｈとを比較し、Ｊ２≧ｔｈであれば（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、位相差ＡＦ方式による合焦制御の信頼度が低いと判定し、コントラストＡＦ処理部１８により合焦位置を決定させ、決定された合焦位置にしたがって撮影レンズ１の合焦制御を行う（ステップＳ１８）。
　システム制御部１１は、Ｊ２＜ｔｈであれば（ステップＳ１７：ＮＯ）、位相差ＡＦ方式による合焦制御の信頼度が高いと判定し、位相差ＡＦ処理部１９により合焦位置を決定させ、決定された合焦位置にしたがって撮影レンズ１の合焦制御を行う（ステップＳ１９）。
　なお、選択されたＡＦエリア５３に複数のペアラインがある場合、位相差ＡＦ処理部１９は、ペアライン毎にステップＳ１２～Ｓ１６の処理を行って信頼度判定値Ｊ２を生成する。
　システム制御部１１は、複数のペアラインの中に、信頼度判定値Ｊ２が閾値ｔｈ未満となるペアラインがある場合は、選択されたＡＦエリア５３については、位相差ＡＦ方式による合焦制御の信頼度が高いと判定する。そして、ステップＳ１９において、閾値ｔｈ未満となるペアラインから読み出した検出信号を利用して合焦位置を決定させる。
　ここで、閾値ｔｈ未満となるペアラインが複数あった場合、位相差ＡＦ処理部１９は、例えば、ペアライン毎に算出したデフォーカス量の平均に基づいて合焦位置を決定する。
　システム制御部１１は、複数のペアラインの中に、信頼度判定値Ｊ２が閾値ｔｈ未満となるペアラインがない場合、選択されたＡＦエリア５３については、位相差ＡＦ方式による合焦制御の信頼度が低いと判定して、ステップＳ１８の処理を行う。
　図１１は、図１０に示すフローチャートにおけるステップＳ１８の処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
　まず、ステップＳ１８０において、システム制御部１１は、信頼度判定値Ｊ２と閾値ｔｈ１を比較する。閾値ｔｈ１は閾値ｔｈより大きい値である。
　ＡＦエリア５３に結像する被写体像の周波数が高い場合には、信頼度判定値Ｊ２は大きな値になる。一方で、ＡＦエリア５３に結像する被写体像の周波数が高くない場合でも、局所的にゴーストやフレアが発生している場合等には、信頼度判定値Ｊ２は大きな値になるものの、被写体の周波数が高い場合よりは小さな値となる。このため、信頼度判定値Ｊ２の大きさによって、コントラストＡＦ方式による合焦制御を選択した要因を判定することができる。
　具体的には、システム制御部１１は、ステップＳ１８０において、Ｊ２と閾値ｔｈ１とを比較し、Ｊ２≧ｔｈ１であれば、ＡＦエリア５３に結像する被写体像の周波数が高いために位相差ＡＦの精度が得られない状況と判定して、ステップＳ１８１の処理を行う。ステップＳ１８１は図６のステップＳ６１と同じ処理である。
　システム制御部１１は、Ｊ２＜ｔｈ１であれば（ステップＳ１８０：ＮＯ）、ステップＳ１８３の処理を行う。ステップＳ１８３は図６のステップＳ６３と同じ処理である。
　ステップＳ１８１，ステップＳ１８３の後は、ステップＳ１８６の処理が行われる。ステップＳ１８６は図６のステップＳ６６と同じ処理である。
　なお、シミュレーションや実験等により、高周波被写体が要因で信頼度判定値Ｊ２が大きくなるのは、フォーカスレンズの現在位置が、合焦位置からあまり離れていない状況にのみ起こることが分かっている。
　このため、図１１のステップＳ１８０とステップＳ１８１の間で、ステップＳ１８６の処理におけるレンズ移動範囲を初期駆動時の範囲よりも狭くする設定を行ってもよい。
　例えば、フォーカスレンズの現在位置を中心とした光軸方向の前後所定距離で規定される範囲をレンズ移動範囲として設定すればよい。これにより、初期駆動を行うときと比べてレンズ移動範囲を狭くすることができ、合焦速度を上げることができる。
　以上のように、図１０に示す動作例によれば、相関演算を行わずとも、信頼度判定値Ｊ１に相当する信頼度判定値Ｊ２を生成することができるため、コントラストＡＦに移行する場合の合焦速度を上げることができる。また、コントラストＡＦに移行した場合の演算量を減らして消費電力を削減することができる。
　位相差検出用画素５２Ａの検出信号の積算値と位相差検出用画素５２Ｂの検出信号の積算値との比に基づいて信頼度判定値を求める形態においても、ペアラインに設定する画素ペアをＰ１及びＰ２ではなくＰ３及びＰ４として、信頼度判定値を生成することができる。
　一般に、コントラストＡＦ方式によって合焦位置を決める際は、水平方向成分が主となる被写体に合焦させるための水平方向合焦アルゴリズム（第１アルゴリズム）と、垂直方向成分が主となる被写体に合焦させるための垂直方向合焦アルゴリズム（第２アルゴリズム）とを順次行う。このため、演算負荷が高く、また、アルゴリズムの実行順序によっては、精度が出ない方向で合焦させてしまう可能性がある。
　図１０の動作例では、信頼度判定値Ｊ２を求めており、この信頼度判定値Ｊ２は、図９に示したような水平方向成分の被写体の有無を判定するのに有効な情報である。そこで、システム制御部１１が、信頼度判定値Ｊ２を利用して、水平方向合焦アルゴリズムと垂直方向合焦アルゴリズムの実行優先度を決めることで、精度の高いＡＦが可能となる。以下、フローチャートに沿って動作を説明する。
　図１２は、図１１のフローチャートにおけるステップＳ１８１及びステップＳ１８３と、ステップＳ１８６との間に追加する処理を説明するためのフローチャートである。
　ステップＳ２１において、システム制御部１１は、信頼度判定値Ｊ２と閾値Ｈ１（＞ｔｈ）を比較し、Ｊ２≧Ｈ１であればステップＳ２２の処理を行い、Ｊ２＜Ｈ１であればステップＳ２５の処理を行う。
　ステップＳ２２において、システム制御部１１は、信頼度判定値Ｊ２と閾値Ｈ２（＞Ｈ１）を比較し、Ｊ２≧Ｈ２であればステップＳ２３の処理を行い、Ｊ２＜Ｈ２であればステップＳ２４の処理を行う。
　ステップＳ２３において、システム制御部１１は、図１１のステップＳ１８６で合焦位置を決めるために実行するアルゴリズムとして、水平方向合焦アルゴリズムのみを使用することを設定する。
　ステップＳ２４において、システム制御部１１は、図１１のステップＳ１８６で合焦位置を決めるために実行するアルゴリズムとして、水平方向合焦アルゴリズムを優先的に使用することを設定する。つまり、水平方向合焦アルゴリズムを行った後に、垂直方向合焦アルゴリズムを行うよう設定する。
　ステップＳ２５において、システム制御部１１は、信頼度判定値Ｊ２と閾値Ｖ１（＞ｔｈ）を比較し、Ｊ２≧Ｖ１であればステップＳ２６の処理を行い、Ｊ２＜Ｖ１であればステップＳ２７の処理を行う。
　ステップＳ２６において、システム制御部１１は、図１１のステップＳ１８６で合焦位置を決めるために実行するアルゴリズムとして、垂直方向合焦アルゴリズムのみを使用することを設定する。
　ステップＳ２７において、システム制御部１１は、図１１のステップＳ１８６で合焦位置を決めるために実行するアルゴリズムとして、垂直方向合焦アルゴリズムを優先的に使用することを設定する。つまり、垂直方向合焦アルゴリズムを行った後に、水平方向合焦アルゴリズムを行うよう設定する。
　以上のように、信頼度判定値Ｊ２の大きさに応じて、コントラストＡＦ方式による合焦アルゴリズムの優先度を設定することで、精度の高いコントラストＡＦが可能になる。
　ここまでは静止画撮像時におけるＡＦ動作について説明してきたが、動画撮像時のように、主要被写体に対して合焦し続ける、所謂コンティニュアスＡＦモードにおいても本発明は適用可能である。
　図１３は、コンティニュアスＡＦモード時のデジタルカメラのＡＦ動作を説明するためのフローチャートである。図１３において図５及び図１０に示した処理と同じ処理には同一符号を付してある。
　コンティニュアスＡＦモード時には、ステップＳ６でコントラストＡＦ方式による合焦制御が行われた後、位相差ＡＦ処理部１９がステップＳ１１～ステップＳ１６の処理を行って、信頼度判定値Ｊ２を生成する。
　そして、システム制御部１１は、ステップＳ１７で信頼度判定値Ｊ２と閾値ｔｈとを比較し、Ｊ２≧ｔｈとなっていればステップＳ１８に移行して、コントラストＡＦと位相差ＡＦのどちらをすべきかの判定を行うことなく、コントラストＡＦを行う。
　一方、ステップＳ１７においてＪ２＜ｔｈとなっていればステップＳ１に処理が戻る。また、ステップＳ５においてＪ１＜ＴＨとなっていた場合は、ステップＳ７の処理が行われ、ステップＳ７の後はステップＳ１に処理が戻る。
　図１３において、ステップＳ６の後にステップＳ１に戻すのが普通に考えられる。しかし、主要被写体に合焦してからすぐは相関演算の信頼度が高いため、位相差ＡＦ方式による合焦制御に移行するが、主要被写体が高周波被写体であり続ける場合は、再びコントラストＡＦによる合焦制御に移行することになり、位相差ＡＦとコントラストＡＦの切り替えが頻繁に発生してしまう。
　図１３の動作例によれば、ステップＳ６の処理で主要被写体に合焦した後、すぐにステップＳ１に移行せずに、信頼度判定値Ｊ２を生成し、信頼度判定値Ｊ２が大きいまま（つまり主要被写体が高周波被写体のまま）である場合は、ステップＳ１８にてコントラストＡＦによる合焦制御を行うようにしている。
　このため、位相差ＡＦとコントラストＡＦの切り替えが頻繁に発生するようなことがなく、安定した合焦制御が可能となる。また、コントラストＡＦを継続的に行う場合には、ステップＳ１～ステップＳ４の処理は行われないため、演算量を減らすことができ、消費電力を低減することができる。
　ここまでは、ＡＦエリア５３にある位相差検出用画素５２Ａ及び５２Ｂをそれぞれ含む２つの隣接画素ラインを１ブロックとし、このブロックにある各位相差検出用画素５２Ａ及び５２Ｂの検出信号を利用して、信頼度判定値Ｊ１及びＪ２を生成するものとした。
　このブロックの変形例として、ＡＦエリア５３にある位相差検出用画素を含む３つ以上の画素ラインを１ブロックとし、このブロックにある各位相差検出用画素５２Ａ及び５２Ｂの検出信号を利用して、信頼度判定値Ｊ１及びＪ２を生成してもよい。以下、ブロック内の位相差検出用画素の配列の変形例について説明する。
　（第一の配列変形例）
　図１４は、図１に示す固体撮像素子５のＡＦエリア５３にある位相差検出用画素５２Ａ及び５２Ｂの配列の変形例を示す図である。
　図１４に示す配列例では、ＡＦエリア５３に、行方向Ｘに並ぶ複数の位相差検出用画素５２Ａを含む位相差画素ラインと、行方向Ｘに並ぶ複数の位相差検出用画素５２Ｂを含む位相差画素ラインとが２つずつ設けられており、この４つの位相差画素ラインを１ブロックとして信頼度判定を行う。以下の図１４の説明では便宜上、上方向、下方向とは図中での紙面上での上下方向をあらわすものとする。
　図１４に示す１ブロックにおいて奇数行目の位相差画素ラインに含まれる各位相差検出用画素は位相差検出用画素５２Ａであり、偶数行目の位相差画素ラインに含まれる各位相差検出用画素は位相差検出用画素５２Ｂである。
　図１４に示す配列例では、ブロック内の１行目の位相差画素ラインの各位相差検出用画素５２Ａと、この各位相差検出用画素５２Ａに対して下方向に１画素分空けて配置された位相差検出用画素５２Ｂとを画素ペアＰ１とする。
　また、ブロック内の３行目の位相差画素ラインの各位相差検出用画素５２Ａと、この各位相差検出用画素５２Ａに対して上方向に１画素分空けて配置された位相差検出用画素５２Ｂとを画素ペアＰ２とする。
　また、ブロック内の１行目の位相差画素ラインの各位相差検出用画素５２Ａと、この各位相差検出用画素５２Ａに対して下方向に５画素分空けて配置された位相差検出用画素５２Ｂとを画素ペアＰ３とする。
　また、ブロック内の３行目の位相差画素ラインの各位相差検出用画素５２Ａと、この各位相差検出用画素５２Ａに対して上方向に１画素分空けて配置される位相差検出用画素５２Ｂとを画素ペアＰ４とする。
　図１４の配列例によれば、一般的に用いられている位相差検出用画素の配列であるため、既存の固体撮像素子に容易に適用することができ、汎用性が高い。
　（第二の配列変形例）
　図１５は、図１に示す固体撮像素子５のＡＦエリア５３にある位相差検出用画素５２Ａ及び５２Ｂの配列の変形例を示す図である。
　図１５に示す配列例では、ＡＦエリア５３に、行方向Ｘに並ぶ複数の位相差検出用画素５２Ａを含む位相差画素ラインと、行方向Ｘに並ぶ複数の位相差検出用画素５２Ｂを含む位相差画素ラインとを２つずつ設けられており、この４つの位相差画素ラインを１ブロックとして信頼度判定を行う。
　図１５に示す１ブロックにおいて１行目と４行目の位相差画素ラインに含まれる各位相差検出用画素は位相差検出用画素５２Ａであり、２行目と３行目の位相差画素ラインに含まれる各位相差検出用画素は位相差検出用画素５２Ｂである。
　図１５に示す配列例では、ブロック内の１行目の位相差画素ラインの各位相差検出用画素５２Ａと、この各位相差検出用画素５２Ａに対して下方向に３画素分空けて配置された位相差検出用画素５２Ｂとを画素ペアＰ１とする。
　また、ブロック内の４行目の位相差画素ラインの各位相差検出用画素５２Ａと、この各位相差検出用画素５２Ａに対して上方向に３画素分空けて配置された位相差検出用画素５２Ｂとを画素ペアＰ２とする。
　また、ブロック内の１行目の位相差画素ラインの各位相差検出用画素５２Ａと、この各位相差検出用画素５２Ａに対して下方向に１画素分空けて配置された位相差検出用画素５２Ｂとを画素ペアＰ３とする。
　また、ブロック内の４行目の位相差画素ラインの各位相差検出用画素５２Ａと、この各位相差検出用画素５２Ａに対して上方向に１画素分空けて配置される位相差検出用画素５２Ｂとを画素ペアＰ４とする。
　図１５の配列例によれば、画素ペアＰ１及びＰ２、並びにと画素ペアＰ３及びＰ４のそれぞれで、画素ペアを構成する２つの位相差検出用画素間の距離が同じになっているため、図１４の例と比較して信頼度判定を高精度に行うことができる。
　また、画素ペアを構成する２つの位相差検出用画素間の距離が最大でも３画素分となるため、図１４の例と比較して信頼度判定を高精度に行うことができる。
　（第三の配列変形例）
　図１６は、図１に示す固体撮像素子５のＡＦエリア５３にある位相差検出用画素５２Ａ及び５２Ｂの配列の変形例を示す図である。
　図１６に示す配列例では、ＡＦエリア５３に、行方向Ｘに並ぶ複数の位相差検出用画素５２Ｂを含む位相差画素ラインが２つ、行方向Ｘに並ぶ複数の位相差検出用画素５２Ａを含む位相差画素ラインが１つ設けられており、この３つの位相差画素ラインを１ブロックとして信頼度判定を行う。
　図１６に示す配列例では、ブロック内の２行目の位相差画素ラインの位相差検出用画素５２Ａのうち、奇数列にある各位相差検出用画素５２Ａと、この各位相差検出用画素５２Ａに対して下方向に１画素分空けて配置された位相差検出用画素５２Ｂとを画素ペアＰ１とする。
　また、ブロック内の２行目の位相差画素ラインの位相差検出用画素５２Ａのうち、偶数列にある各位相差検出用画素５２Ａと、この各位相差検出用画素５２Ａに対して上方向に１画素分空けて配置された位相差検出用画素５２Ｂとを画素ペアＰ２とする。
　また、ブロック内の２行目の位相差画素ラインの位相差検出用画素５２Ａのうち、奇数列にある各位相差検出用画素５２Ａと、この各位相差検出用画素５２Ａに対して上方向に１画素分空けて配置された位相差検出用画素５２Ｂとを画素ペアＰ３とする。
　また、ブロック内の２行目の位相差画素ラインの位相差検出用画素５２Ａのうち、偶数列にある各位相差検出用画素５２Ａと、この各位相差検出用画素５２Ａに対して下方向に１画素分空けて配置された位相差検出用画素５２Ｂとを画素ペアＰ４とする。
　図１６の配列例によれば、３つの位相差画素ラインを１ブロックとして信頼度判定を行うため、信頼度判定に用いる位相差画素ライン数を図１４及び図１５の配列例よりも減らすことができる。
　また、画素ペアＰ１及びＰ２、並びにと画素ペアＰ３及びＰ４のそれぞれで、画素ペアを構成する２つの位相差検出用画素間の距離が同じになっているため、図１４の例と比較して信頼度判定を高精度に行うことができる。
　また、画素ペアを構成する２つの位相差検出用画素間の距離が最大でも１画素分となるため、図１４，図１５の例と比較して信頼度判定を高精度に行うことができる。
　（第四の配列変形例）
　図１７は、図１に示す固体撮像素子５のＡＦエリア５３の構成の変形例を示す図である。
　図１７に示す配列例では、ＡＦエリア５３にある一部のＧ画素５１の光電変換部を２分割し、２分割した光電変換部のうちの左側（“Ｇ１”を付した画素）が位相差検出用画素５２Ａとなっており、２分割した画素のうちの右側（“Ｇ２”を付した画素）が位相差検出用画素５２Ｂとなっている。
　各画素５１には１つのマイクロレンズ５１が設けられており、１つの画素５１の光電変換部を２分割して得られる位相差検出用画素５２Ａと位相差検出用画素５２Ｂにも、１つのマイクロレンズ５１がこれらに跨って設けられている。
　これにより、位相差検出用画素５２Ａは、撮像レンズ１の瞳領域の半分を通過した光束を受光し、位相差検出用画素５２Ｂは、撮像レンズ１の瞳領域の残り半分を通過した光束を受光する構成となっている。
　この配列例では、ＡＦエリア５３に、位相差検出用画素５２Ａと位相差検出用画素５２Ｂを含む画素５１が行方向Ｘに並ぶ位相差画素ラインが列方向Ｙに２つ設けられており、この２つの位相差画素ラインを１ブロックとして信頼度判定を行う。なお、ブロック内において行方向Ｘでの位置が同じマイクロレンズＭＬは全て同一被写体部位からの光を受光する程度に近い距離にある。
　図１７に示す配列例では、ブロック内の１行目の位相差画素ラインの各位相差検出用画素５２Ａ（図中網掛けをした画素）と、この各位相差検出用画素５２Ａに対して右斜め下方向に配置された２行目の位相差画素ラインの位相差検出用画素５２Ｂ（図中網掛けをした画素）とを画素ペアＰ１とする。
　また、ブロック内の２行目の位相差画素ラインの各位相差検出用画素５２Ａ（図中網掛けをしていない画素）と、この各位相差検出用画素５２Ａに対して右斜め上方向に配置された１行目の位相差画素ラインの位相差検出用画素５２Ｂ（図中網掛けをしていない画素）とを画素ペアＰ２とする。
　また、ブロック内の１行目の位相差画素ラインの各位相差検出用画素５２Ａと、この各位相差検出用画素５２Ａに対して右に隣接する位相差検出用画素５２Ｂとを画素ペアＰ３とする。
　また、ブロック内の２行目の位相差画素ラインの各位相差検出用画素５２Ａと、この各位相差検出用画素５２Ａに対して右に隣接する位相差検出用画素５２Ｂとを画素ペアＰ４とする。
　なお、図１７の配列では、位相差検出用画素５２Ａと位相差検出用画素５２Ｂに分割された画素５１を撮像用画素として利用する場合、位相差検出用画素５２Ａの検出信号と位相差検出用画素５２Ｂの検出信号とを加算した信号を、この画素５１から出力された信号として扱えばよい。
　また、図１７の配列では、一部のＧ画素５１だけでなく、全ての画素５１を２分割した構成としてもよい。この場合、被写体色によって、信頼度判定のために使用する画素ペアを変更することができ、高精度の位相差ＡＦが可能となる。
　また、全ての画素５１を２分割する構成では、色毎に信頼度判定を行い、高い信頼度が得られた色の位相差検出用画素を使って位相差ＡＦを行うことも可能であり、位相差ＡＦが行われる可能性を高めたり、位相差ＡＦの精度を向上させたりすることができる。
　図１７の配列例によれば、位相差検出用画素５２Ａと位相差検出用画素５２Ｂを１つのマイクロレンズＭＬの下に設ける構成であるため、位相差検出用画素５２Ａと位相差検出用画素５２Ｂとで別々にマイクロレンズＭＬを設ける構成と比較して、撮像用画素の数を増やすことができる。
　また、撮像時には、ほぼ同じ位置にある位相差検出用画素５２Ａと位相差検出用画素５２Ｂとで信号を加算して１画素分の信号を得られるため、画素補間処理が不要となり、撮像画質を向上させることができる。
　本明細書では撮像装置としてデジタルカメラを例にしたが、以下では、撮像装置としてカメラ付のスマートフォンの実施形態について説明する。
　図１８は、本発明の撮像装置の一実施形態であるスマートフォン２００の外観を示すものである。図１８に示すスマートフォン２００は、平板状の筐体２０１を有し、筐体２０１の一方の面に表示部としての表示パネル２０２と、入力部としての操作パネル２０３とが一体となった表示入力部２０４を備えている。また、この様な筐体２０１は、スピーカ２０５と、マイクロホン２０６と、操作部２０７と、カメラ部２０８とを備えている。なお、筐体２０１の構成はこれに限定されず、例えば、表示部と入力部とが独立した構成を採用したり、折り畳み構造やスライド機構を有する構成を採用したりすることもできる。
　図１９は、図１８に示すスマートフォン２００の構成を示すブロック図である。図１８に示すように、スマートフォンの主たる構成要素として、無線通信部２１０と、表示入力部２０４と、通話部２１１と、操作部２０７と、カメラ部２０８と、記憶部２１２と、外部入出力部２１３と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）受信部２１４と、モーションセンサ部２１５と、電源部２１６と、主制御部２２０とを備える。また、スマートフォン２００の主たる機能として、図示省略の基地局装置ＢＳと図示省略の移動通信網ＮＷとを介した移動無線通信を行う無線通信機能を備える。
　無線通信部２１０は、主制御部２２０の指示にしたがって、移動通信網ＮＷに収容された基地局装置ＢＳに対し無線通信を行うものである。この無線通信を使用して、音声データ、画像データ等の各種ファイルデータ、電子メールデータなどの送受信や、Ｗｅｂデータやストリーミングデータなどの受信を行う。
　表示入力部２０４は、主制御部２２０の制御により、画像（静止画像および動画像）や文字情報などを表示して視覚的にユーザに情報を伝達するとともに、表示した情報に対するユーザ操作を検出する、いわゆるタッチパネルであって、表示パネル２０２と、操作パネル２０３とを備える。
　表示パネル２０２は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＯＥＬＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ　Ｄｉｓｐｌａｙ）などを表示デバイスとして用いたものである。
　操作パネル２０３は、表示パネル２０２の表示面上に表示される画像を視認可能に載置され、ユーザの指や尖筆によって操作される一又は複数の座標を検出するデバイスである。このデバイスをユーザの指や尖筆によって操作すると、操作に起因して発生する検出信号を主制御部２２０に出力する。次いで、主制御部２２０は、受信した検出信号に基づいて、表示パネル２０２上の操作位置（座標）を検出する。
　図１８に示すように、本発明の撮像装置の一実施形態として例示しているスマートフォン２００の表示パネル２０２と操作パネル２０３とは一体となって表示入力部２０４を構成しているが、操作パネル２０３が表示パネル２０２を完全に覆うような配置となっている。
　係る配置を採用した場合、操作パネル２０３は、表示パネル２０２外の領域についても、ユーザ操作を検出する機能を備えてもよい。換言すると、操作パネル２０３は、表示パネル２０２に重なる重畳部分についての検出領域（以下、表示領域と称する）と、それ以外の表示パネル２０２に重ならない外縁部分についての検出領域（以下、非表示領域と称する）とを備えていてもよい。
　なお、表示領域の大きさと表示パネル２０２の大きさとを完全に一致させても良いが、両者を必ずしも一致させる必要は無い。また、操作パネル２０３が、外縁部分と、それ以外の内側部分の２つの感応領域を備えていてもよい。更に、外縁部分の幅は、筐体２０１の大きさなどに応じて適宜設計されるものである。更にまた、操作パネル２０３で採用される位置検出方式としては、マトリクススイッチ方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、静電容量方式などが挙げられ、いずれの方式を採用することもできる。
　通話部２１１は、スピーカ２０５やマイクロホン２０６を備え、マイクロホン２０６を通じて入力されたユーザの音声を主制御部２２０にて処理可能な音声データに変換して主制御部２２０に出力したり、無線通信部２１０あるいは外部入出力部２１３により受信された音声データを復号してスピーカ２０５から出力させたりするものである。また、図１８に示すように、例えば、スピーカ２０５を表示入力部２０４が設けられた面と同じ面に搭載し、マイクロホン２０６を筐体２０１の側面に搭載することができる。
　操作部２０７は、キースイッチなどを用いたハードウェアキーであって、ユーザからの指示を受け付けるものである。例えば、図１８に示すように、操作部２０７は、スマートフォン２００の筐体２０１の側面に搭載され、指などで押下されるとオンとなり、指を離すとバネなどの復元力によってオフ状態となる押しボタン式のスイッチである。
　記憶部２１２は、主制御部２２０の制御プログラムや制御データ、アプリケーションソフトウェア、通信相手の名称や電話番号などを対応づけたアドレスデータ、送受信した電子メールのデータ、ＷｅｂブラウジングによりダウンロードしたＷｅｂデータや、ダウンロードしたコンテンツデータを記憶し、またストリーミングデータなどを一時的に記憶するものである。また、記憶部２１２は、スマートフォン内蔵の内部記憶部２１７と着脱自在な外部メモリスロットを有する外部記憶部２１８により構成される。なお、記憶部２１２を構成するそれぞれの内部記憶部２１７と外部記憶部２１８は、フラッシュメモリタイプ（ｆｌａｓｈ　ｍｅｍｏｒｙ　ｔｙｐｅ）、ハードディスクタイプ（ｈａｒｄ　ｄｉｓｋ　ｔｙｐｅ）、マルチメディアカードマイクロタイプ（ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　ｃａｒｄ　ｍｉｃｒｏ　ｔｙｐｅ）、カードタイプのメモリ（例えば、ＭｉｃｒｏＳＤ（登録商標）メモリ等）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）などの格納媒体を用いて実現される。
　外部入出力部２１３は、スマートフォン２００に連結される全ての外部機器とのインターフェースの役割を果たすものであり、他の外部機器に通信等（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ＩＥＥＥ１３９４など）又はネットワーク（例えば、インターネット、無線ＬＡＮ、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）（登録商標）、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、赤外線通信（Ｉｎｆｒａｒｅｄ　Ｄａｔａ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＩｒＤＡ）（登録商標）、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ　Ｗｉｄｅｂａｎｄ）（登録商標）、ジグビー（ＺｉｇＢｅｅ）（登録商標）など）により直接的又は間接的に接続するためのものである。
　スマートフォン２００に連結される外部機器としては、例えば、有／無線ヘッドセット、有／無線外部充電器、有／無線データポート、カードソケットを介して接続されるメモリカード（Ｍｅｍｏｒｙ　ｃａｒｄ）やＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ　Ｉｄｅｎｔｉｔｙ　Ｍｏｄｕｌｅ　Ｃａｒｄ）／ＵＩＭ（Ｕｓｅｒ　Ｉｄｅｎｔｉｔｙ　Ｍｏｄｕｌｅ　Ｃａｒｄ）カード、オーディオ・ビデオＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）端子を介して接続される外部オーディオ・ビデオ機器、無線接続される外部オーディオ・ビデオ機器、有／無線接続されるスマートフォン、有／無線接続されるパーソナルコンピュータ、有／無線接続されるＰＤＡ、有／無線接続されるパーソナルコンピュータ、イヤホンなどがある。外部入出力部２１３は、このような外部機器から伝送を受けたデータをスマートフォン２００の内部の各構成要素に伝達することや、スマートフォン２００の内部のデータが外部機器に伝送されるようにすることができる。
　ＧＰＳ受信部２１４は、主制御部２２０の指示にしたがって、ＧＰＳ衛星ＳＴ１～ＳＴｎから送信されるＧＰＳ信号を受信し、受信した複数のＧＰＳ信号に基づく測位演算処理を実行し、当該スマートフォン２００の緯度、経度、及び高度からなる位置を検出する。ＧＰＳ受信部２１４は、無線通信部２１０や外部入出力部２１３（例えば、無線ＬＡＮ）から位置情報を取得できる時には、その位置情報を用いて位置を検出することもできる。
　モーションセンサ部２１５は、例えば、３軸の加速度センサなどを備え、主制御部２２０の指示にしたがって、スマートフォン２００の物理的な動きを検出する。スマートフォン２００の物理的な動きを検出することにより、スマートフォン２００の動く方向や加速度が検出される。係る検出結果は、主制御部２２０に出力されるものである。
　電源部２１６は、主制御部２２０の指示にしたがって、スマートフォン２００の各部に、バッテリ（図示しない）に蓄えられる電力を供給するものである。
　主制御部２２０は、マイクロプロセッサを備え、記憶部２１２が記憶する制御プログラムや制御データにしたがって動作し、スマートフォン２００の各部を統括して制御するものである。また、主制御部２２０は、無線通信部２１０を通じて、音声通信やデータ通信を行うために、通信系の各部を制御する移動通信制御機能と、アプリケーション処理機能を備える。
　アプリケーション処理機能は、記憶部２１２が記憶するアプリケーションソフトウェアにしたがって主制御部２２０が動作することにより実現するものである。アプリケーション処理機能としては、例えば、外部入出力部２１３を制御して対向機器とデータ通信を行う赤外線通信機能や、電子メールの送受信を行う電子メール機能、Ｗｅｂページを閲覧するＷｅｂブラウジング機能などがある。
　また、主制御部２２０は、受信データやダウンロードしたストリーミングデータなどの画像データ（静止画像や動画像のデータ）に基づいて、映像を表示入力部２０４に表示する等の画像処理機能を備える。画像処理機能とは、主制御部２２０が、上記画像データを復号し、この復号結果に画像処理を施して、画像を表示入力部２０４に表示する機能のことをいう。
　更に、主制御部２２０は、表示パネル２０２に対する表示制御と、操作部２０７、操作パネル２０３を通じたユーザ操作を検出する操作検出制御を実行する。表示制御の実行により、主制御部２２０は、アプリケーションソフトウェアを起動するためのアイコンや、スクロールバーなどのソフトウェアキーを表示したり、あるいは電子メールを作成したりするためのウィンドウを表示する。なお、スクロールバーとは、表示パネル２０２の表示領域に収まりきれない大きな画像などについて、画像の表示部分を移動する指示を受け付けるためのソフトウェアキーのことをいう。
　また、操作検出制御の実行により、主制御部２２０は、操作部２０７を通じたユーザ操作を検出したり、操作パネル２０３を通じて、上記アイコンに対する操作や、上記ウィンドウの入力欄に対する文字列の入力を受け付けたり、あるいは、スクロールバーを通じた表示画像のスクロール要求を受け付ける。
　更に、操作検出制御の実行により主制御部２２０は、操作パネル２０３に対する操作位置が、表示パネル２０２に重なる重畳部分（表示領域）か、それ以外の表示パネル２０２に重ならない外縁部分（非表示領域）かを判定し、操作パネル２０３の感応領域や、ソフトウェアキーの表示位置を制御するタッチパネル制御機能を備える。
　また、主制御部２２０は、操作パネル２０３に対するジェスチャ操作を検出し、検出したジェスチャ操作に応じて、予め設定された機能を実行することもできる。ジェスチャ操作とは、従来の単純なタッチ操作ではなく、指などによって軌跡を描いたり、複数の位置を同時に指定したり、あるいはこれらを組み合わせて、複数の位置から少なくとも１つについて軌跡を描く操作を意味する。
　カメラ部２０８は、図１に示したデジタルカメラにおける外部メモリ制御部２０、記録媒体２１、表示制御部２２、表示部２３、及び操作部１４以外の構成を含む。
　カメラ部２０８によって生成された撮像画像データは、記憶部２１２に記録したり、入出力部２１３や無線通信部２１０を通じて出力したりすることができる。
　図１８に示すスマートフォン２００において、カメラ部２０８は表示入力部２０４と同じ面に搭載されているが、カメラ部２０８の搭載位置はこれに限らず、表示入力部２０４の背面に搭載されてもよい。
　また、カメラ部２０８はスマートフォン２００の各種機能に利用することができる。例えば、表示パネル２０２にカメラ部２０８で取得した画像を表示することや、操作パネル２０３の操作入力のひとつとして、カメラ部２０８の画像を利用することができる。
　また、ＧＰＳ受信部２１４が位置を検出する際に、カメラ部２０８からの画像を参照して位置を検出することもできる。更には、カメラ部２０８からの画像を参照して、３軸の加速度センサを用いずに、或いは、３軸の加速度センサと併用して、スマートフォン２００のカメラ部２０８の光軸方向を判断することや、現在の使用環境を判断することもできる。勿論、カメラ部２０８からの画像をアプリケーションソフトウェア内で利用することもできる。
　その他、静止画又は動画の画像データにＧＰＳ受信部２１４により取得した位置情報、マイクロホン２０６により取得した音声情報（主制御部等により、音声テキスト変換を行ってテキスト情報となっていてもよい）、モーションセンサ部２１５により取得した姿勢情報等などを付加して記録部２１２に記録したり、入出力部２１３や無線通信部２１０を通じて出力したりすることもできる。
　以上のような構成のスマートフォン２００においても、カメラ部２０８の撮像素子として固体撮像素子５を用い、主制御部２２０において図５，１０に例示した処理を行うことで、合焦速度と合焦精度とを両立させたコントラストＡＦが可能になる。
　以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。
　開示された撮像装置は、フォーカスレンズを含む撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像装置であって、上記撮像素子は、上記撮像光学系の瞳領域の異なる部分を通過した一対の光束のうちの一方に応じた信号を検出する第１の信号検出部と、上記一対の光束のうちの他方の光束に応じた信号を検出する第２の信号検出部とを含み、上記第１の信号検出部及び上記第２の信号検出部の検出信号に基づいて決められた合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させる第１の合焦制御と、上記フォーカスレンズを予め決められた移動範囲で光軸方向に沿って任意距離ずつ移動させ、各移動位置で上記撮像素子によって撮像される撮像画像のコントラストに基づいて決められた合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させる第２の合焦制御と、のいずれかを行う合焦制御部と、上記第１の合焦制御と上記第２の合焦制御のどちらを行うかを、上記第１の信号検出部及び上記第２の信号検出部の検出信号を用いて生成した情報によって決定する合焦制御決定部と、上記第２の合焦制御を行うことが決定された場合に、上記情報に応じて、上記移動範囲と上記移動範囲における上記任意距離のうち少なくとも上記任意距離を可変制御する制御部と、を備えるものである。
　この構成により、例えば、第１の信号検出部及び第２の信号検出部の検出信号を用いて生成した情報から主要被写体が高周波被写体でないと判定できる場合には、任意距離を大きくすることでコントラストＡＦ方式による合焦速度を上げることができる。また、第１の信号検出部及び第２の信号検出部の検出信号を用いて生成した情報から主要被写体が高周波被写体であると判定できる場合には、任意距離を小さくすることでコントラストＡＦ方式による合焦精度を上げることができる。このように、任意距離が常に一定の場合と比較すると、コントラストＡＦ方式による合焦精度と合焦速度を両立させることができる。
　開示された撮像装置は、上記第１の信号検出部及び上記第２の信号検出部による位相差の検出方向に並ぶ複数の上記第１の信号検出部からなる第１の信号検出部群、及び、上記第１の信号検出部群の各信号検出部に対して同一方向に同一距離で配置された上記第２の信号検出部からなる信号検出部群の第１のペアから出力される上記第１の信号検出部群の検出信号と上記第２の信号検出部群の検出信号の相関演算結果と、上記第１の信号検出部群の各信号検出部に対して同一方向に同一距離で配置されかつ上記検出方向に並ぶ複数の上記第１の信号検出部からなる第２の信号検出部群、及び、上記第２の信号検出部群の各信号検出部に対して上記同一方向とは異なる方向に同一距離で配置された上記第２の信号検出部からなる信号検出部群の第２のペアから出力される上記第１の信号検出部群の検出信号と上記第２の信号検出部群の検出信号の相関演算結果とに基づいて、上記相関演算結果の信頼度を判定するための信頼度判定値を上記情報として生成する情報生成部を備え、上記合焦制御決定部は、上記信頼度判定値の大きさによって、上記第１の合焦制御と上記第２の合焦制御のどちらを行うかを決定し、上記制御部は、上記第２の合焦制御を行うことが決定された場合に、上記信頼度判定値の大きさにより、上記第２の合焦制御を行うことが決定された要因を判定し、上記要因が被写体像の周波数によるものである場合に、上記要因が被写体像の周波数によるものでない場合と比較して上記任意距離を小さくするものである。
　この構成により、上記要因が被写体像の周波数によるものであった場合には、任意距離が小さくなるため、合焦位置を精度良く決めることができる。また、上記要因が被写体像の周波数によるものでない場合には、任意距離が大きくなるため、高速に被写体に合焦させることができる。
　開示された撮像装置は、上記制御部は、上記要因が被写体像の周波数によるもの以外であり、上記信頼度判定値に基づく上記相関演算結果の信頼度が第一の閾値以上であり、かつ、上記相関演算結果としての位相差が第二の閾値以上の場合に、上記要因が被写体像の周波数によるもの以外であり、かつ、上記信頼度判定値に基づく上記相関演算結果の信頼度が第一の閾値未満である場合、又は、上記要因が被写体像の周波数によるもの以外であり、上記信頼度判定値に基づく上記相関演算結果の信頼度が第一の閾値以上であり、かつ、上記位相差が第二の閾値未満の場合、と比較して上記任意距離を大きくするものである。
　この構成により、相関演算結果の信頼度が高い場合は、相関演算結果としての位相差が第二の閾値以上の場合に任意距離が大きくなるため、合焦位置を高速に決めることができ、高速に被写体に合焦させることができる。
　開示された撮像装置は、上記制御部は、上記要因が被写体像の周波数によるもの以外であり、かつ、上記信頼度判定値に基づく上記相関演算結果の信頼度が第一の閾値以上である場合に、上記移動範囲を上記フォーカスレンズの移動可能な最大範囲よりも狭くするものである。
　この構成により、相関演算結果の信頼度が高い場合には、フォーカスレンズを動かす範囲が狭くなるため、この範囲をフォーカスレンズの移動可能な最大範囲に常にしておく場合と比較して、フォーカスレンズを移動させる距離を減らすことができ、高速なＡＦが可能になる。
　開示された撮像装置は、上記制御部は、上記要因が被写体像の周波数によるものである場合に、上記移動範囲を上記フォーカスレンズの移動可能な最大範囲よりも狭くするものである。
　この構成により、高周波被写体が要因で相関演算結果の信頼度が低くなっている場合には、フォーカスレンズを動かす範囲が狭くなるため、フォーカスレンズを移動させる距離を減らすことができ、高速なＡＦが可能になる。
　開示された撮像装置は、上記第１の信号検出部及び上記第２の信号検出部による位相差の検出方向に沿って並ぶ複数の上記第１の信号検出部からなる第１の信号検出部群、及び、上記第１の信号検出部群の各信号検出部に対して同一方向に同一距離で配置された上記第２の信号検出部からなる信号検出部群の第１のペアから出力される上記第１の信号検出部の検出信号の積算値及び上記第２の信号検出部の検出信号の積算値の比と、上記第１の信号検出部群の各信号検出部に対して同一方向に同一距離で配置されかつ上記検出方向に沿って並ぶ複数の上記第１の信号検出部からなる第２の信号検出部群、及び、上記第２の信号検出部群の各信号検出部に対して上記同一方向とは異なる方向に同一距離で配置された上記第２の信号検出部からなる信号検出部群の第２のペアから出力される上記第１の信号検出部の検出信号の積算値及び上記第２の信号検出部の検出信号の積算値の比とに基づいて、上記第１のペア及び上記第２のペアのそれぞれの各信号検出部の検出信号を用いて行われる上記第１の合焦制御の信頼度を判定するための信頼度判定値を上記情報として生成する情報生成部を備えるものである。
　この構成によれば、相関演算を行うことなく第１の合焦制御と第２の合焦制御のどちらを行うかを決めたり、任に距離を可変制御したりすることができる。このため、演算量を減らして消費電力を低減したり、第１の合焦制御と第２の合焦制御のどちらを行うかの判定にかかる時間を短縮して高速なＡＦを実現したりすることができる。
　開示された撮像装置は、上記合焦制御決定部は、上記信頼度判定値の大きさによって、上記第１の合焦制御と上記第２の合焦制御のどちらを行うかを決定し、上記制御部は、上記第２の合焦制御を行うことが決定された場合に、上記信頼度判定値の大きさにより、上記第２の合焦制御を行うことが決定された要因を判定し、上記要因が被写体像の周波数によるものである場合に、上記要因が被写体像の周波数によるものでない場合と比較して上記任意距離を小さくするものである。
　この構成により、例えば主要被写体が高周波被写体であり、信頼度判定値に基づく信頼度が低くなる場合には、任意距離が小さくなるため、細かいステップでコントラストＡＦの評価値を取得することができ、コントラストＡＦ方式による合焦制御の精度を上げることができる。また、信頼度判定値に基づく信頼度が高くなる場合には、任意距離が大きくなるため、合焦制御の速度を上げることができる。
　開示された撮像装置は、上記第２の合焦制御を行うことが決定された場合に、上記合焦制御部は、上記位相差の検出方向を主成分とする被写体に合焦させるための合焦位置決定の第１アルゴリズムと、上記位相差の検出方向に直交する方向を主成分とする被写体に合焦させるための合焦位置決定の第２アルゴリズムの実行優先度を、上記信頼度判定値の大きさに応じて決定するものである。
　この構成により、例えば、主要被写体が位相差の検出方向を主成分とする被写体である場合には、第１アルゴリズムのみを行ったり、第１アルゴリズムを優先して行いその後に第２アルゴリズムを行ったりして合焦位置を決定することで、合焦精度を高めることができる。
　開示された撮像装置は、上記第１の信号検出部及び上記第２の信号検出部による位相差の検出方向に沿って並ぶ複数の上記第１の信号検出部からなる第１の信号検出部群、及び、上記第１の信号検出部群の各信号検出部に対して同一方向に同一距離で配置された上記第２の信号検出部からなる信号検出部群の第１のペアから出力される上記第１の信号検出部の検出信号の積算値及び上記第２の信号検出部の検出信号の積算値の比と、上記第１の信号検出部群の各信号検出部に対して同一方向に同一距離で配置されかつ上記検出方向に沿って並ぶ複数の上記第１の信号検出部からなる第２の信号検出部群、及び、上記第２の信号検出部群の各信号検出部に対して上記同一方向とは異なる方向に同一距離で配置された上記第２の信号検出部からなる信号検出部群の第２のペアから出力される上記第１の信号検出部の検出信号の積算値及び上記第２の信号検出部の検出信号の積算値の比とに基づいて、上記第１のペア及び上記第２のペアのそれぞれの各信号検出部の検出信号を用いて行われる上記第１の合焦制御の信頼度を判定するための信頼度判定値を生成する信頼度判定値生成部を備え、主要被写体に合焦し続ける動画撮像モードにおいて、上記合焦制御決定部は、上記第２の合焦制御が終了した後に、上記信頼度判定値生成部に上記信頼度判定値を生成させ、上記信頼度判定値に基づく上記第１の合焦制御の信頼度が閾値未満であれば、再び上記第２の合焦制御を行うことを決定するものである。
　開示された撮像装置は、上記撮像素子は、上記第１の信号検出部とその第１の信号検出部に対して上記検出方向に交差する方向に配置された上記第２の信号検出部との信号検出部ペアを複数含み、上記複数の信号検出部ペアは、上記第１の信号検出部と上記第２の信号検出部との位置関係が互いに逆になる第１の信号検出部ペアと第２の信号検出部ペアを含み、上記撮像素子は、上記第１の信号検出部ペアと上記第２の信号検出部ペアが上記検出方向に交互に並ぶペアラインを複数有し、上記情報生成部は、任意の上記ペアラインに含まれる上記第１の信号検出部ペアを上記第１のペアとし、上記任意のペアラインに含まれる上記第２の信号検出部ペアを上記第２のペアとする、又は、上記任意のペアラインに含まれる信号検出部を上記検出方向に直交する方向での位置が同じ信号検出部からなる２つのグループに分けた状態での一方のグループを上記第１のペアとし、他方のグループを上記第２のペアとして、上記信頼度判定値を求めるものである。
　この構成により、信号検出部を含むラインのうち、最近接する２つのラインに含まれる信号検出部の検出信号を用いて信頼度判定値を求めることができるため、信頼度判定値生成のために検出信号を読み出す対象となるラインを最少にすることができ、合焦完了までの時間を短縮することができる。
　開示された合焦制御方法は、フォーカスレンズを含む撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像装置による合焦制御方法であって、上記撮像素子は、上記撮像光学系の瞳領域の異なる部分を通過した一対の光束のうちの一方の光束に応じた信号を検出する第１の信号検出部と、上記一対の光束のうちの他方の光束に応じた信号を検出する第２の信号検出部とを含み、上記第１の信号検出部及び上記第２の信号検出部の検出信号に基づいて決められた合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させる第１の合焦制御と、上記フォーカスレンズを予め決められた移動範囲で光軸方向に沿って任意距離ずつ移動させ、各移動位置で上記撮像素子によって撮像される撮像画像のコントラストに基づいて決められた合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させる第２の合焦制御と、のいずれかを行う合焦制御ステップと、上記第１の合焦制御と上記第２の合焦制御のどちらを行うかを、上記第１の信号検出部及び上記第２の信号検出部の検出信号を用いて生成した情報によって決定する合焦制御決定ステップと、上記第２の合焦制御を行うことが決定された場合に、上記情報に応じて、上記移動範囲と上記移動範囲における上記任意距離のうち少なくとも上記任意距離を可変制御する制御ステップと、を備えるものである。
　この方法により、例えば、第１の信号検出部及び第２の信号検出部の検出信号を用いて生成した情報から主要被写体が高周波被写体でないと判定できる場合には、任意距離を大きくすることでコントラストＡＦ方式による合焦速度を上げることができる。また、第１の信号検出部及び第２の信号検出部の検出信号を用いて生成した情報から主要被写体が高周波被写体であると判定できる場合には、任意距離を小さくすることでコントラストＡＦ方式による合焦精度を上げることができる。このように、任意距離が常に一定の場合と比較すると、コントラストＡＦ方式による合焦精度と合焦速度を両立させることができる。
　開示された合焦制御方法は、上記第１の信号検出部及び上記第２の信号検出部による位相差の検出方向に沿って並ぶ複数の上記第１の信号検出部からなる第１の信号検出部群、及び、上記第１の信号検出部群の各信号検出部に対して同一方向に同一距離で配置された上記第２の信号検出部からなる信号検出部群の第１のペアから出力される上記第１の信号検出部群の検出信号と上記第２の信号検出部群の検出信号の相関演算結果と、上記第１の信号検出部群の各信号検出部に対して同一方向に同一距離で配置されかつ上記検出方向に沿って並ぶ複数の上記第１の信号検出部からなる第２の信号検出部群、及び、上記第２の信号検出部群の各信号検出部に対して上記同一方向とは異なる方向に同一距離で配置された上記第２の信号検出部からなる信号検出部群の第２のペアから出力される上記第１の信号検出部群の検出信号と上記第２の信号検出部群の検出信号の相関演算結果とに基づいて、上記相関演算結果の信頼度を判定するための信頼度判定値を上記情報として生成する情報生成ステップを備え、上記合焦制御決定ステップでは、上記信頼度判定値の大きさによって、上記第１の合焦制御と上記第２の合焦制御のどちらを行うかを決定し、上記制御ステップでは、上記第２の合焦制御を行うことが決定された場合に、上記信頼度判定値の大きさにより、上記第２の合焦制御を行うことが決定された要因を判定し、上記要因が被写体像の周波数によるものである場合に、上記要因が被写体像の周波数によるものでない場合と比較して上記任意距離を小さくするものである。
　開示された合焦制御方法は、上記第１の信号検出部及び上記第２の信号検出部による位相差の検出方向に並ぶ複数の上記第１の信号検出部からなる第１の信号検出部群、及び、上記第１の信号検出部群の各信号検出部に対して同一方向に同一距離で配置された上記第２の信号検出部からなる信号検出部群の第１のペアから出力される上記第１の信号検出部の検出信号の積算値及び上記第２の信号検出部の検出信号の積算値の比と、上記第１の信号検出部群の各信号検出部に対して同一方向に同一距離で配置されかつ上記検出方向に沿って並ぶ複数の上記第１の信号検出部からなる第２の信号検出部群、及び、上記第２の信号検出部群の各信号検出部に対して上記同一方向とは異なる方向に同一距離で配置された上記第２の信号検出部からなる信号検出部群の第２のペアから出力される上記第１の信号検出部の検出信号の積算値及び上記第２の信号検出部の検出信号の積算値の比とに基づいて、上記第１のペア及び上記第２のペアのそれぞれの各信号検出部の検出信号を用いて行われる上記第１の合焦制御の信頼度を判定するための信頼度判定値を上記情報として生成する情報生成ステップを備えるものである。
　本発明は、デジタルカメラ等に適用して利便性が高く、有効である。
１　撮像レンズ
２　絞り
５　固体撮像素子
１１　システム制御部（合焦制御部、合焦制御決定部、制御部）
１８　コントラストＡＦ処理部
１９　位相差ＡＦ処理部（情報生成部、信頼度判定値生成部）
５０　受光面
５１　画素
５２，５２Ａ，５２Ｂ　位相差検出用画素
５３　ＡＦエリア
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４　画素ペア

Claims (13)

  1. 　フォーカスレンズを含む撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像装置であって、
    　前記撮像素子は、前記撮像光学系の瞳領域の異なる部分を通過した一対の光束のうちの一方の光束に応じた信号を検出する第１の信号検出部と、前記一対の光束のうちの他方の光束に応じた信号を検出する第２の信号検出部とを含み、
    　前記第１の信号検出部及び前記第２の信号検出部の検出信号に基づいて決められた合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる第１の合焦制御と、前記フォーカスレンズを予め決められた移動範囲で光軸方向に沿って任意距離ずつ移動させ、各移動位置で前記撮像素子によって撮像される撮像画像のコントラストに基づいて決められた合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる第２の合焦制御と、のいずれかを行う合焦制御部と、
    　前記第１の合焦制御と前記第２の合焦制御のどちらを行うかを、前記第１の信号検出部及び前記第２の信号検出部の検出信号を用いて生成した情報によって決定する合焦制御決定部と、
    　前記第２の合焦制御を行うことが決定された場合に、前記情報に応じて、前記移動範囲と前記移動範囲における前記任意距離のうち少なくとも前記任意距離を可変制御する制御部と、を備える撮像装置。
  2. 　請求項１記載の撮像装置であって、
    　前記第１の信号検出部及び前記第２の信号検出部による位相差の検出方向に沿って並ぶ複数の前記第１の信号検出部からなる第１の信号検出部群、及び、前記第１の信号検出部群の各信号検出部に対して同一方向に同一距離で配置された前記第２の信号検出部からなる信号検出部群の第１のペアから出力される前記第１の信号検出部群の検出信号と前記第２の信号検出部群の検出信号の相関演算結果と、前記第１の信号検出部群の各信号検出部に対して同一方向に同一距離で配置されかつ前記検出方向に沿って並ぶ複数の前記第１の信号検出部からなる第２の信号検出部群、及び、前記第２の信号検出部群の各信号検出部に対して前記同一方向とは異なる方向に同一距離で配置された前記第２の信号検出部からなる信号検出部群の第２のペアから出力される前記第１の信号検出部群の検出信号と前記第２の信号検出部群の検出信号の相関演算結果とに基づいて、前記相関演算結果の信頼度を判定するための信頼度判定値を前記情報として生成する情報生成部を備え、
    　前記合焦制御決定部は、前記信頼度判定値の大きさによって、前記第１の合焦制御と前記第２の合焦制御のどちらを行うかを決定し、
    　前記制御部は、前記第２の合焦制御を行うことが決定された場合に、前記信頼度判定値の大きさにより、前記第２の合焦制御を行うことが決定された要因を判定し、前記要因が被写体像の周波数によるものである場合に、前記要因が被写体像の周波数によるものでない場合と比較して前記任意距離を小さくする撮像装置。
  3. 　請求項２記載の撮像装置であって、
    　前記制御部は、前記要因が被写体像の周波数によるもの以外であり、前記信頼度判定値に基づく前記相関演算結果の信頼度が第一の閾値以上であり、かつ、前記相関演算結果としての位相差が第二の閾値以上の場合に、
    　前記要因が被写体像の周波数によるもの以外であり、かつ、前記信頼度判定値に基づく前記相関演算結果の信頼度が第一の閾値未満である場合、又は、前記要因が被写体像の周波数によるもの以外であり、前記信頼度判定値に基づく前記相関演算結果の信頼度が第一の閾値以上であり、かつ、前記位相差が第二の閾値未満の場合、と比較して前記任意距離を大きくする撮像装置。
  4. 　請求項２又は３記載の撮像装置であって、
    　前記制御部は、前記要因が被写体像の周波数によるもの以外であり、かつ、前記信頼度判定値に基づく前記相関演算結果の信頼度が第一の閾値以上である場合に、前記移動範囲を前記フォーカスレンズの移動可能な最大範囲よりも狭くする撮像装置。
  5. 　請求項２～４のいずれか１項記載の撮像装置であって、
    　前記制御部は、前記要因が被写体像の周波数によるものである場合に、前記移動範囲を前記フォーカスレンズの移動可能な最大範囲よりも狭くする撮像装置。
  6. 　請求項１記載の撮像装置であって、
    　前記第１の信号検出部及び前記第２の信号検出部による位相差の検出方向に沿って並ぶ複数の前記第１の信号検出部からなる第１の信号検出部群、及び、前記第１の信号検出部群の各信号検出部に対して同一方向に同一距離で配置された前記第２の信号検出部からなる信号検出部群の第１のペアから出力される前記第１の信号検出部の検出信号の積算値及び前記第２の信号検出部の検出信号の積算値の比と、前記第１の信号検出部群の各信号検出部に対して同一方向に同一距離で配置されかつ前記検出方向に沿って並ぶ複数の前記第１の信号検出部からなる第２の信号検出部群、及び、前記第２の信号検出部群の各信号検出部に対して前記同一方向とは異なる方向に同一距離で配置された前記第２の信号検出部からなる信号検出部群の第２のペアから出力される前記第１の信号検出部の検出信号の積算値及び前記第２の信号検出部の検出信号の積算値の比とに基づいて、前記第１のペア及び前記第２のペアのそれぞれの各信号検出部の検出信号を用いて行われる前記第１の合焦制御の信頼度を判定するための信頼度判定値を前記情報として生成する情報生成部を備える撮像装置。
  7. 　請求項６記載の撮像装置であって、
    　前記合焦制御決定部は、前記信頼度判定値の大きさによって、前記第１の合焦制御と前記第２の合焦制御のどちらを行うかを決定し、
    　前記制御部は、前記第２の合焦制御を行うことが決定された場合に、前記信頼度判定値の大きさにより、前記第２の合焦制御を行うことが決定された要因を判定し、前記要因が被写体像の周波数によるものである場合に、前記要因が被写体像の周波数によるものでない場合と比較して前記任意距離を小さくする撮像装置。
  8. 　請求項６又は７記載の撮像装置であって、
    　前記第２の合焦制御を行うことが決定された場合に、前記合焦制御部は、前記位相差の検出方向を主成分とする被写体に合焦させるための合焦位置決定の第１アルゴリズムと、前記位相差の検出方向に直交する方向を主成分とする被写体に合焦させるための合焦位置決定の第２アルゴリズムの実行優先度を、前記信頼度判定値の大きさに応じて決定する撮像装置。
  9. 　請求項２～５のいずれか１項記載の撮像装置であって、
    　前記第１の信号検出部及び前記第２の信号検出部による位相差の検出方向に沿って並ぶ複数の前記第１の信号検出部からなる第１の信号検出部群、及び、前記第１の信号検出部群の各信号検出部に対して同一方向に同一距離で配置された前記第２の信号検出部からなる信号検出部群の第１のペアから出力される前記第１の信号検出部の検出信号の積算値及び前記第２の信号検出部の検出信号の積算値の比と、前記第１の信号検出部群の各信号検出部に対して同一方向に同一距離で配置されかつ前記検出方向に沿って並ぶ複数の前記第１の信号検出部からなる第２の信号検出部群、及び、前記第２の信号検出部群の各信号検出部に対して前記同一方向とは異なる方向に同一距離で配置された前記第２の信号検出部からなる信号検出部群の第２のペアから出力される前記第１の信号検出部の検出信号の積算値及び前記第２の信号検出部の検出信号の積算値の比とに基づいて、前記第１のペア及び前記第２のペアのそれぞれの各信号検出部の検出信号を用いて行われる前記第１の合焦制御の信頼度を判定するための信頼度判定値を生成する信頼度判定値生成部を備え
    　主要被写体に合焦し続ける動画撮像モードにおいて、前記合焦制御決定部は、前記第２の合焦制御が終了した後に、前記信頼度判定値生成部に前記信頼度判定値を生成させ、前記信頼度判定値に基づく前記第１の合焦制御の信頼度が閾値未満であれば、再び前記第２の合焦制御を行うことを決定する撮像装置。
  10. 　請求項２～９のいずれか１項記載の撮像装置であって、
    　前記撮像素子は、前記第１の信号検出部とその第１の信号検出部に対して前記検出方向に沿って交差する方向に配置された前記第２の信号検出部との信号検出部ペアを複数含み、
    　前記複数の信号検出部ペアは、前記第１の信号検出部と前記第２の信号検出部との位置関係が互いに逆になる第１の信号検出部ペアと第２の信号検出部ペアを含み、
    　前記撮像素子は、前記第１の信号検出部ペアと前記第２の信号検出部ペアが前記検出方向に交互に並ぶペアラインを複数有し、
    　前記情報生成部は、任意の前記ペアラインに含まれる前記第１の信号検出部ペアを前記第１のペアとし、前記任意のペアラインに含まれる前記第２の信号検出部ペアを前記第２のペアとする、又は、前記任意のペアラインに含まれる信号検出部を前記検出方向に直交する方向での位置が同じ信号検出部からなる２つのグループに分けた状態での一方のグループを前記第１のペアとし、他方のグループを前記第２のペアとして、前記信頼度判定値を求める撮像装置。
  11. 　フォーカスレンズを含む撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像装置による合焦制御方法であって、
    　前記撮像素子は、前記撮像光学系の瞳領域の異なる部分を通過した一対の光束のうちの一方の光束に応じた信号を検出する第１の信号検出部と、前記一対の光束のうちの他方の光束に応じた信号を検出する第２の信号検出部とを含み、
    　前記第１の信号検出部及び前記第２の信号検出部の検出信号に基づいて決められた合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる第１の合焦制御と、前記フォーカスレンズを予め決められた移動範囲で光軸方向に沿って任意距離ずつ移動させ、各移動位置で前記撮像素子によって撮像される撮像画像のコントラストに基づいて決められた合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる第２の合焦制御と、のいずれかを行う合焦制御ステップと、
    　前記第１の合焦制御と前記第２の合焦制御のどちらを行うかを、前記第１の信号検出部及び前記第２の信号検出部の検出信号を用いて生成した情報によって決定する合焦制御決定ステップと、
    　前記第２の合焦制御を行うことが決定された場合に、前記情報に応じて、前記移動範囲と前記移動範囲における前記任意距離のうち少なくとも前記任意距離を可変制御する制御ステップと、を備える合焦制御方法。
  12. 　請求項１１記載の合焦制御方法であって、
    　前記第１の信号検出部及び前記第２の信号検出部による位相差の検出方向に沿って並ぶ複数の前記第１の信号検出部からなる第１の信号検出部群、及び、前記第１の信号検出部群の各信号検出部に対して同一方向に同一距離で配置された前記第２の信号検出部からなる信号検出部群の第１のペアから出力される前記第１の信号検出部群の検出信号と前記第２の信号検出部群の検出信号の相関演算結果と、前記第１の信号検出部群の各信号検出部に対して同一方向に同一距離で配置されかつ前記検出方向に沿って並ぶ複数の前記第１の信号検出部からなる第２の信号検出部群、及び、前記第２の信号検出部群の各信号検出部に対して前記同一方向とは異なる方向に同一距離で配置された前記第２の信号検出部からなる信号検出部群の第２のペアから出力される前記第１の信号検出部群の検出信号と前記第２の信号検出部群の検出信号の相関演算結果とに基づいて、前記相関演算結果の信頼度を判定するための信頼度判定値を前記情報として生成する情報生成ステップを備え、
    　前記合焦制御決定ステップでは、前記信頼度判定値の大きさによって、前記第１の合焦制御と前記第２の合焦制御のどちらを行うかを決定し、
    　前記制御ステップでは、前記第２の合焦制御を行うことが決定された場合に、前記信頼度判定値の大きさにより、前記第２の合焦制御を行うことが決定された要因を判定し、前記要因が被写体像の周波数によるものである場合に、前記要因が被写体像の周波数によるものでない場合と比較して前記任意距離を小さくする合焦制御方法。
  13. 　請求項１１記載の合焦制御方法であって、
    　前記第１の信号検出部及び前記第２の信号検出部による位相差の検出方向に沿って並ぶ複数の前記第１の信号検出部からなる第１の信号検出部群、及び、前記第１の信号検出部群の各信号検出部に対して同一方向に同一距離で配置された前記第２の信号検出部からなる信号検出部群の第１のペアから出力される前記第１の信号検出部の検出信号の積算値及び前記第２の信号検出部の検出信号の積算値の比と、前記第１の信号検出部群の各信号検出部に対して同一方向に同一距離で配置されかつ前記検出方向に沿って並ぶ複数の前記第１の信号検出部からなる第２の信号検出部群、及び、前記第２の信号検出部群の各信号検出部に対して前記同一方向とは異なる方向に同一距離で配置された前記第２の信号検出部からなる信号検出部群の第２のペアから出力される前記第１の信号検出部の検出信号の積算値及び前記第２の信号検出部の検出信号の積算値の比とに基づいて、前記第１のペア及び前記第２のペアのそれぞれの各信号検出部の検出信号を用いて行われる前記第１の合焦制御の信頼度を判定するための信頼度判定値を前記情報として生成する情報生成ステップを備える合焦制御方法。
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