摄像装置、摄像装置的控制方法及程序的制作方法

摄像装置、摄像装置的控制方法及程序的制作方法
【专利摘要】在被指示对焦之前的期间，对于将摄像元件的受光面内的包含配置有相位差检测像素的区域在内的区域所对应的图像上的区域分割为多个而得到的多个检测区域，通过对比度检测方式，分别检测对焦评价值（对比度）成为峰值的位置，当被指示对焦时，获取各检测区域的对焦评价值峰值位置，若光学系统为对焦状态，则对于基准检测区域，计数对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域的个数，若相应的检测区域的个数为规定值以上，则以相位差检测方式进行对焦位置的检测、对焦控制，若检测区域的个数小于规定值，则以对比度检测方式进行对焦位置的检测、对焦控制。
【专利说明】摄像装置、摄像装置的控制方法及程序
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种摄像装置、摄像装置的控制方法及程序，尤其是涉及具备在受光面内的局部区域配置有相位差检测像素的摄像元件的摄像装置、能够适用于该摄像装置的摄像装置的控制方法、及设于所述摄像装置的计算机执行用的摄像装置的控制程序。
【背景技术】
[0002]以往，作为摄像装置的自动聚焦机构中的对焦位置的检测方式，已知有相位差检测方式和对比度检测方式。相位差检测方式利用专用的传感器来检测从透过了摄影透镜的光进行光瞳分割而得到的2个图像的偏差，由此检测焦点位置相对于对焦位置的偏差量及方向，在对焦位置的检测时，无需使摄影透镜的焦点位置移动，因此能够在比较短的时间内检测对焦位置。另一方面，对比度检测方式使摄影透镜的焦点位置移动并搜索与由摄像元件拍摄的图像的对比度关联的对焦评价值成为最大的焦点位置(对焦位置)，不需要专用的传感器，对焦精度比较高。
[0003]如此，由于相位差检测方式与对比度检测方式具备不同的特征，因此提出了分别设置利用两方式来检测对焦位置的功能，并选择用于对焦的方式的技术。例如在日本特开2010-139942号公报中公开了如下的技术:在具备相位差像素和通常像素的摄像装置中，通过将评价能否进行相位差AF (自动聚焦)的测距的评价函数的值与阈值进行比较来判定相位差AF的可靠性，在所判定的可靠性高时，沿着由相位差AF检测出的对焦位置方向驱动聚焦透镜，在相位差AF的可靠性低时，沿着由对比度AF检测出的对焦位置的方向驱动聚焦，并在对焦位置附近向精度高的对比度AF所得到的对焦位置驱动聚焦透镜。

【发明内容】

[0004]发明要解决的课题
[0005]相位差检测方式与对比度检测方式相比，具有能够检测对焦位置的被摄体的条件受限制这样的缺点，更详细而言，对于检测相位差的检测区域的尺寸，在对焦对象的被摄体在摄像元件的受光面上的分布范围大的情况(摄像元件的受光面上的被摄体的尺寸大，或者，虽然摄像元件的受光面上的被摄体的尺寸小但存在于近距离处的多个被摄体分别存在于受光面的接近的位置的情况)下，虽然能够确保对焦位置的检测精度，但是对焦对象的被摄体在摄像元件的受光面上的分布范围小的情况下，存在对焦位置的检测精度下降这样的课题。
[0006]相对于此，前述的日本特开2010-139942号公报记载的技术通过将评价能否进行相位差AF的测距的评价函数的值(将AF行上相邻的像素的像素输出之差累计而得到的值)与阈值比较来判定相位差AF的可靠性。因此，在日本特开2010-139942号公报记载的技术中，即使在拍摄不适于以相位差检测方式检测对焦位置的被摄体的情况下，也可能以相位差检测方式进行对焦位置的检测，这种情况下，无法检测对焦位置，或由于使用误检测出的对焦位置而使对焦控制的精度下降。而且，在以相位差检测方式无法检测对焦位置时，将对焦位置的检测向对比度检测方式切换的情况下，存在从指示进行对焦到对焦完成为止的时间变得长时间化这样的问题。
[0007]本发明考虑上述事实而作成，目的在于得到一种在拍摄相位差检测方式下对焦位置的检测精度会下降的被摄体时，能够抑制对焦控制的精度下降的摄像装置、摄像装置的控制方法及摄像装置的控制程序。
[0008]用于解决课题的手段
[0009]本发明的第一形态的摄像装置构成为包括:摄像单元，具备在受光面内的局部区域配置有相位差检测像素的摄像元件，并通过经由焦点位置能够移动的光学系统入射到所述摄像元件的受光面的光来拍摄被摄体；第一检测单元，基于由所述摄像单元的拍摄所得到的图像信号，使所述光学系统的焦点位置移动并反复运算所述图像信号表示的图像中的被设定的检测区域内的对焦评价值，并根据所述焦点位置与所述对焦评价值的关系来检测所述检测区域中的对焦位置；第二检测单元，基于从所述相位差检测像素输出的检测信号来检测对焦位置；获取单元，由所述第一检测单元反复进行检测所述图像中的被设定的多个检测区域的每个检测区域的对焦位置的处理，若经由指示单元被指示对焦，则该获取单元获取由所述第一检测单元刚检测出的所述多个检测区域的每个检测区域的对焦位置；控制单元，若经由所述指示单元被指示对焦，则该控制单元在以下情况下选择所述第一检测部:所述多个检测区域中的所检测出的对焦位置相对于作为基准的检测区域中所检测出的对焦位置的偏差为预先设定的阈值以内的检测区域的个数小于规定值；该控制单元在以下情况下选择所述第二检测部:所检测出的对焦位置的偏差为所述阈值以内的检测区域的个数为规定值以上，由上述选择的检测部进行对焦位置的检测，使用由上述选择的检测部检测出的对焦位置来进行对焦控制单元对所述光学系统的对焦控制。
[0010]在第一形态中，设有具备在受光面内的局部区域配置有相位差检测像素的摄像元件并通过经由焦点位置能够移动的光学系统入射到摄像元件的受光面的光来拍摄被摄体的摄像单元，第一检测单元基于由摄像单元的拍摄所得到的图像信号，使光学系统的焦点位置移动并反复运算图像信号表示的图像中的被设定的检测区域内的对焦评价值，并根据光学系统的焦点位置与对焦评价值的关系来检测检测区域的对焦位置，第二检测单元基于从相位差检测像素输出的检测信号来检测对焦位置。另外，第一检测单元运算对焦评价值所使用的图像信号可以是从摄像元件中的相位差检测像素以外的通常像素输出的图像信号，也可以是将从通常像素输出的图像信号与对从相位差检测像素输出的检测信号进行了校正的信号相加所得到的信号。而且，在对焦评价值的运算中使用的图像信号既可以是模拟信号也可以是数字信号。此外，对焦评价值只要是能够评价对焦状态的值即可，作为一例，优选对比度，但也可以使用其他的评价值。而且，由第一检测单元反复进行检测图像中的被设定的多个检测区域的每个检测区域的对焦位置的处理，若经由指示单元被指示对焦，则获取单元获取由第一检测单元刚检测出的多个检测区域的每个检测区域的对焦位置。
[0011]在此，由第一检测单元按多个检测区域的每个检测区域所检测出的对焦位置根据与各个检测区域对应的被摄体的距离而变化。因此，能够判断为:由获取单元获取的对焦位置相同或获取的对焦位置的偏差小的检测区域对应于同一或接近的距离处存在的被摄体，而获取的对焦位置的偏差大的检测区域对应于距离不同的被摄体。因此，基于多个检测区域的每个检测区域的对焦位置的偏差，能够判别多个检测区域中的同一或接近的距离处存在的被摄体所对应的检测区域，根据判别结果，能够判别同一或接近的距离处存在的被摄体在图像上的分布范围的大致大小，即能够判别拍摄到的被摄体是否为相位差检测方式下对焦位置的检测精度下降的被摄体。
[0012]基于上述，在第一形态的摄像装置中，若经由指示单元被指示对焦，则由通过控制单元基于由获取单元获取的多个检测区域的每个检测区域的对焦位置的偏差而在第一检测部及第二检测部中所选择的检测部来进行对焦位置的检测，使用由所选择的检测部检测出的对焦位置来进行对焦控制单元对光学系统的对焦控制，因此在拍摄相位差检测方式下对焦位置的检测精度下降的被摄体时，能够抑制对焦控制的精度下降。
[0013]另外，在第一形态中，“所检测出的对焦位置相对于作为基准的检测区域中所检测出的对焦位置的偏差为阈值以内的检测区域的个数”对应于由摄像单元拍摄到的图像中的、同一或接近的距离处存在的被摄体的分布范围的尺寸。在第一形态中，在检测区域的个数小于规定值，即由摄像单元拍摄到的图像中的、同一或接近的距离处存在的被摄体的分布范围的尺寸比较小时，选择第一检测部，在所述检测区域的个数为规定值以上，即由摄像单元拍摄到的图像中的、同一或接近的距离处存在的被摄体的分布范围的尺寸比较大时，选择第二检测部，因此在拍摄相位差检测方式下对焦位置的检测精度下降的被摄体时，能够抑制对焦控制的精度下降的情况。
[0014]另外，在第一形态的发明中，作为基准的检测区域，例如可以适用多个检测区域的配置中的位于中央或其附近的检测区域，或位于图像的中央或其附近的检测区域。
[0015]此外，在第一形态中，多个检测区域可以是通过将图像整体分割成多个而得到的区域，但例如作为第二形态，将摄像元件的受光面内的包含配置有相位差检测像素的区域在内的区域所对应的图像上的区域分割成多个而得到的区域为优选。由此，能够提高根据多个检测区域的每个检测区域的对焦位置的偏差来判别相位差检测方式下对焦位置的检测精度下降的被摄体是否被拍摄的判别精度。
[0016]另外，在第一或第二形态的发明中，例如作为第三形态，优选还具备设定单元，在由控制单元选择了第二检测部时，该设定单元基于多个检测区域中的所检测出的对焦位置相对于作为基准的检测区域中所检测出的对焦位置的偏差为预先设定的阈值以内的检测区域的分布，设定摄像元件的受光面内的配置有相位差检测像素的区域中的、在第二检测单元的对焦位置检测中使用从相位差检测像素输出的检测信号的范围。由此，能够从用于第二检测单元的对焦位置检测的范围中排除以下范围:与作为基准的检测区域所对应的被摄体分离的距离处存在的被摄体所对应的检测区域的对应范围，或者使第二检测单元的对焦位置检测所使用的范围中的以下范围所占的比例降低:与作为基准的检测区域所对应的被摄体分离的距离处存在的被摄体所对应的检测区域的对应范围，因此能够提高第二检测单元的对焦位置检测的精度。
[0017]另外，在第三形态中，多个检测区域由第二检测单元的相位差检测方向即第一方向上的多个检测区域和与第一方向交叉的第二方向上的多个检测区域矩阵状地相邻配置而成，控制单元在以下情况下选择第二检测部:由沿着第一方向排列的多个检测区域分别构成的多个检测区域行中，多个检测区域中的所检测出的对焦位置相对于作为基准的检测区域中所检测出的对焦位置的偏差为预先设定的阈值以内的检测区域的比例超过设定值的检测区域行存在，在此构成的情况下，设定单元例如作为第四形态，可以将在第二检测单元的对焦位置检测中使用从相位差检测像素输出的检测信号的范围设定为所检测出的对焦位置的偏差为阈值以内的检测区域的比例超过设定值的检测区域行所对应的范围。
[0018]由此，第二检测单元在对从摄像元件的受光面内的沿着第一方向的位置不同且沿着第二方向的位置相同的多个相位差检测像素输出的检测信号进行平均或加算之后用于对焦位置的检测时，通过检测信号的平均化或加算，能够抑制由于混合来自距离不同的被摄体所对应的相位差检测像素的检测信号而使第二检测单元的对焦位置的检测精度下降。
[0019]另外，在第三形态中，多个检测区域由第二检测单元的相位差检测方向即第一方向上的多个检测区域和与第一方向交叉的第二方向上的多个检测区域矩阵状地相邻配置而成，控制单元在以下情况下选择第二检测部:由沿着第二方向排列的多个检测区域分别构成的多个检测区域列中，多个检测区域中的所检测出的对焦位置相对于作为基准的检测区域中所检测出的对焦位置的偏差为预先设定的阈值以内的检测区域的比例超过设定值的检测区域列沿着第一方向连续规定数以上，在此构成的情况下，设定单元例如作为第五形态，可以将在第二检测单元的对焦位置检测中使用从相位差检测像素输出的检测信号的范围设定为所检测出的对焦位置的偏差为阈值以内的检测区域的比例超过设定值的检测区域列沿着第一方向连续规定数以上的区域所对应的范围。
[0020]由此，第二检测单元在对从摄像元件的受光面内的沿着第一方向的位置不同且沿着第二方向的位置相同的多个相位差检测像素输出的检测信号进行平均或加算之后用于对焦位置的检测时，通过检测信号的平均或加算，能够减小由于混合来自距离不同的被摄体所对应的相位差检测像素的检测信号而使第二检测单元的对焦位置的检测精度下降的概率，并且也能够抑制作为检测信号平均或加算对象的相位差检测像素的个数减少的情况，从而能够提高第二检测单元的对焦位置的检测精度。
[0021]另外，也可以构成为，在第一?第四形态中的任一形态中，多个检测区域由第二检测单元的相位差检测方向即第一方向上的多个检测区域和与第一方向交叉的第二方向上的多个检测区域矩阵状地相邻配置而成，控制单元在以下情况下选择第一检测部:由沿着第一方向排列的多个检测区域分别构成的多个检测区域行中，多个检测区域中的所检测出的对焦位置相对于作为基准的检测区域中所检测出的对焦位置的偏差为预先设定的阈值以内的检测区域的比例超过设定值的检测区域行不存在；控制单元在以下情况下选择第二检测部:多个检测区域行中，所检测出的对焦位置相对于作为基准的检测区域中所检测出的对焦位置的偏差为阈值以内的检测区域的比例超过设定值的检测区域行存在。
[0022]在以相位差检测方式来检测对焦位置时，同一或接近的距离处存在的被摄体在图像上未沿着相位差检测方向以某程度的长度分布时，对焦位置的检测精度下降。相对于此，在第六形态中，由于在以下情况下选择第一检测部:由沿着第一方向排列的多个检测区域分别构成的多个检测区域行中，多个检测区域中的所检测出的对焦位置相对于作为基准的检测区域中所检测出的对焦位置的偏差为预先设定的阈值以内的检测区域的比例超过设定值的检测区域行不存在，因此在推测为相位差检测方式下对焦位置的检测精度低的情况下，由相位差检测方式检测的对焦位置不用于对焦控制。
[0023]另一方面，由于在以下情况下选择第二检测部:多个检测区域行中，所检测出的对焦位置相对于作为基准的检测区域中所检测出的对焦位置的偏差为阈值以内的检测区域的比例超过设定值的检测区域行存在，因此在推测为以相位差检测方式能够以高的检测精度检测对焦位置时，以相位差检测方式检测的对焦位置被用于对焦控制。因此，在适用了第六形态的情况下，即使在拍摄相位差检测方式下对焦位置的检测精度下降的被摄体时，也能够抑制对焦控制的精度下降。
[0024]另外，也可以构成为，在第一、第二、第三及第五形态中的任一形态中，多个检测区域由第二检测单元的相位差检测方向即第一方向上的多个检测区域和与第一方向交叉的第二方向上的多个检测区域矩阵状地相邻配置而成，控制单元例如作为第七形态，在以下情况下选择第一检测部:由沿着第二方向排列的多个检测区域分别构成的多个检测区域列中，多个检测区域中的所检测出的对焦位置相对于作为基准的检测区域中所检测出的对焦位置的偏差为预先设定的阈值以内的检测区域的比例超过设定值的检测区域列沿着第一方向未连续规定数以上；在以下情况下选择第二检测部:所检测出的对焦位置的偏差为阈值以内的检测区域的比例超过设定值的检测区域列沿着第一方向连续规定数以上。
[0025]在相位差检测方式的对焦位置的检测中，由于噪声等的影响减少，因此将从在摄像元件的受光面上沿着与相位差检测方向交叉的方向排列的多个相位差检测像素输出的检测信号进行平均而使用的情况较多，同一或接近的距离处存在的被摄体在图像上沿着与相位差检测方向交叉的方向并未分布于某程度的长度上时，受到噪声等的影响而对焦位置的检测精度下降。相对于此，在第七形态中，由于在以下情况下选择第一检测部:由沿着第二方向排列的多个检测区域分别构成的多个检测区域列中，多个检测区域中的所检测出的对焦位置相对于作为基准的检测区域中所检测出的对焦位置的偏差为预先设定的阈值以内的检测区域的比例超过设定值的检测区域列沿着第一方向未连续规定数以上，因此在推测为相位差检测方式下对焦位置的检测精度低时，以相位差检测方式检测的对焦位置不用于对焦控制。
[0026]另一方面，由于在以下情况下选择第二检测部:多个检测区域列中，多个检测区域中的所检测出的对焦位置相对于作为基准的检测区域中所检测出的对焦位置的偏差为预先设定的阈值以内的检测区域的比例超过设定值的检测区域列沿着第一方向连续规定数以上，因此在推测为以相位差检测方式能够以高的检测精度检测对焦位置时，以相位差检测方式检测的对焦位置被用于对焦控制。因此，在适用了第七形态的情况下，即使在拍摄相位差检测方式下对焦位置的检测精度下降的被摄体时，也能够抑制对焦控制的精度下降。
[0027]此外，作为第六、七形态中的作为基准的检测区域，例如可以适用多个检测区域的配置中的位于中央或其附近的检测区域、或位于图像的中央或其附近的检测区域。
[0028]另外，优选构成为，在第一?第七形态中的任一形态中，例如作为第八形态，在由第一检测单元反复进行检测多个检测区域的每个检测区域的对焦位置的处理期间，由对焦控制单元进行使用了由第一检测单元检测出的对焦位置的光学系统的对焦控制，并且若经由指示单元被指示了对焦，则获取单元还获取由第一检测单元刚运算出的多个检测区域的每个检测区域的对焦评价值，在经由指示单元被指示了对焦之际光学系统处于对焦状态的情况下，控制单元基于由获取单元获取的多个检测区域的每个检测区域的对焦位置的偏差来选择第一检测部或第二检测部，在经由指示单元被指示了对焦之际光学系统未处于对焦状态的情况下，控制单元基于由获取单元获取的多个检测区域的每个控制单元的对焦评价值的大小及偏差来选择第一检测部或第二检测部。[0029]第一检测单元使光学系统的焦点位置移动并反复进行对焦评价值的运算，由此来检测对焦位置，因此在经由指示单元被指示了对焦的时刻，有时会产生第一检测单元处于对焦位置的检测中(搜索中)的情况。相对于此，在第八形态中，由第一检测单元反复进行图像中的多个检测区域的每个检测区域的对焦位置的检测期间，由对焦控制单元进行使用了由第一检测单元检测出的对焦位置的光学系统的对焦控制，并且若经由指示单元被指示对焦，则获取单元还获取由第一检测单元刚运算出的多个检测区域的每个检测区域的对焦评价值。
[0030]在此，在由第一检测单元检测的对焦位置中，对焦评价值变得极大，因此基于由获取单元获取的多个检测区域的每个检测区域的对焦评价值的大小，能够推测光学系统是接近还是远离对焦状态，并且在能够推测为光学系统接近对焦状态时，基于由获取单元获取的多个检测区域的每个检测区域的对焦评价值的偏差，能够推测多个检测区域中的同一或接近的距离处存在的被摄体所对应的检测区域。基于上述，第八形态的控制单元在经由指示单元被指示了对焦之际光学系统未处于对焦状态的情况下，基于由获取单元获取的多个检测区域的每个检测区域的对焦评价值的大小及偏差，选择第一检测部或第二检测部。由此，即使在被指示了对焦之际光学系统未处于对焦状态的情况下，也能够抑制对焦控制的精度下降。
[0031]另外，在第八形态中，基于多个检测区域的每个检测区域的对焦评价值的大小及偏差来选择第一检测部或第二检测部可以如下进行:具体而言，例如，作为基准的检测区域的对焦评价值小于基准值时，及，多个检测区域中的、所运算出的对焦评价值相对于作为基准的检测区域的对焦评价值的偏差小于作为基准的检测区域的对焦评价值乘以规定的系数所得到的值以内的检测区域的个数小于规定值时，选择第一检测部，在作为基准的检测区域的对焦评价值为基准值以上且所运算出的对焦位置的偏差为作为基准的检测区域的对焦评价值乘以规定的系数所得到的值以内的检测区域的个数为规定值以上的情况下，选择第二检测部。
[0032]另外，在第八形态中，多个检测区域由第二检测单元的相位差检测方向即第一方向上的多个检测区域和与第一方向交叉的第二方向上的多个检测区域矩阵状地相邻配置而成时，基于多个检测区域的每个检测区域的对焦评价值的大小及偏差来选择第一检测部或第二检测部可以如下进行:具体而言，例如，作为基准的检测区域的对焦评价值小于基准值时，及，在由沿着第一方向排列的多个检测区域分别构成的多个检测区域行中，多个检测区域中的所运算出的对焦评价值相对于作为基准的检测区域的对焦评价值的偏差为作为基准的检测区域的对焦评价值乘以规定的系数所得到的值以内的检测区域的比例超过设定值的检测区域行不存在的情况下，选择第一检测部；作为基准的检测区域的对焦评价值为基准值以上、且在多个检测区域行中，所运算出的对焦评价值相对于作为基准的检测区域的对焦评价值的偏差为作为基准的检测区域的对焦评价值乘以规定的系数所得到的值以内的检测区域的比例超过设定值的检测区域行存在的情况下，选择第二检测部。
[0033]另外，在第八形态中，多个检测区域由第二检测单元的相位差检测方向即第一方向上的多个检测区域和与第一方向交叉的第二方向上的多个检测区域矩阵状地相邻配置而成时，基于多个检测区域的每个检测区域的对焦评价值的大小及偏差来选择第一检测部或第二检测部可以如下进行:具体而言，例如，在作为基准的检测区域的对焦评价值小于基准值时，及，在由沿着第二方向排列的多个检测区域分别构成的多个检测区域列中，多个检测区域中的所运算出的对焦评价值相对于作为基准的检测区域的对焦评价值的偏差为作为基准的检测区域的对焦评价值乘以规定的系数所得到的值以内的检测区域的比例超过设定值的检测区域列沿着第一方向未连续规定数以上的情况下，选择第一检测部；作为基准的检测区域的对焦评价值为基准值以上、且所运算出的对焦评价值相对于作为基准的检测区域的对焦评价值的偏差为作为基准的检测区域的对焦评价值乘以规定的系数所得到的值以内的检测区域的比例超过设定值的检测区域列沿着第一方向连续规定数以上的情况下，选择第二检测部。
[0034]然而，在第一检测单元的对焦位置检测中，在由摄像单元拍摄到的图像中存在点光源等高亮度区域的情况下，存在对焦位置的检测精度下降的课题。考虑到这种情况，优选的是，在第一?第八形态中的任一形态中，例如作为第九形态，由第一检测单元对图像中的多个检测区域的每个检测区域反复进行检测对焦位置的处理，而且反复进行:检测焦点位置处于各位置时的光度值的处理及判定检测区域内有无高亮度区域的处理，若经由指示单元被指示了对焦，则获取单元分别获取由第一检测单元刚检测出的多个检测区域的每个检测区域的对焦位置、焦点位置处于各位置时的多个检测区域的每个检测区域的光度值、及多个检测区域的每个检测区域有无高亮度区域的判定结果，摄像装置还具备更新单元，该更新单元将由获取单元获取的多个检测区域的每个检测区域的对焦位置中的、由获取单元获取的判定结果是存在高亮度区域的检测区域的对焦位置更新为由获取单元获取的检测区域的光度值成为最小时的位置。
[0035]由此，对于多个检测区域中的由第一检测单元判定为存在高亮度区域的检测区域，由第一检测单元检测出的对焦位置将被更新为该检测区域的光度值成为最小时的位置。在具有高亮度区域的检测区域中，图像上的高亮度区域的面积随着从对焦状态离开而增大，伴随于此，光度值也增大，因此如上述那样，光度值成为最小时的位置成为对焦位置或接近对焦位置的位置。因此，根据第九形态，即使在由摄像单元拍摄到的图像中存在点光源等高亮度区域的情况下，由于能够选择适当的对焦位置检测方式，因而也能够抑制对焦控制的精度下降。
[0036]第十形态的摄像装置的控制方法适用于摄像装置，该摄像装置具备:摄像单元，具备在受光面内的局部区域配置有相位差检测像素的摄像元件，并通过经由焦点位置能够移动的光学系统入射到所述摄像元件的受光面的光来拍摄被摄体；第一检测单元，基于由所述摄像单元的拍摄所得到的图像信号，使所述光学系统的焦点位置移动并反复运算所述图像信号表示的图像中的被设定的检测区域内的对焦评价值，并根据所述焦点位置与所述对焦评价值的关系来检测所述检测区域中的对焦位置；第二检测单元，基于从所述相位差检测像素输出的检测信号来检测对焦位置，所述摄像装置的控制方法中，由所述第一检测单元反复进行检测所述图像中的被设定的多个检测区域的每个检测区域的对焦位置的处理，若经由指示单元被指示对焦，则获取单元获取由所述第一检测单元刚检测出的所述多个检测区域每一个的对焦位置；若经由所述指示单元被指示对焦，则由控制单元基于由上述获取单元所获取的上述多个检测区域的每个检测区域的对焦位置的偏差在上述第一检测部及上述第二检测部中所选择的检测部进行对焦位置的检测，并使用由上述选择的检测部检测出的对焦位置来进行对焦控制单元对所述光学系统的对焦控制，因此与第一形态同样地，在拍摄相位差检测方式下对焦位置的检测精度下降的被摄体时，能够抑制对焦控制的精度下降。
[0037]本发明的第十一形态的摄像装置的控制程序使设于摄像装置的计算机作为获取单元及控制单元发挥功能，该摄像装置具备:摄像单元，具备在受光面内的局部区域配置有相位差检测像素的摄像元件，并通过经由焦点位置能够移动的光学系统入射到所述摄像元件的受光面的光来拍摄被摄体；第一检测单元，基于由所述摄像单元的拍摄所得到的图像信号，使所述光学系统的焦点位置移动并反复运算所述图像信号表示的图像中的被设定的检测区域内的对焦评价值，并根据所述焦点位置与所述对焦评价值的关系来检测所述检测区域中的对焦位置；第二检测单元，基于从所述相位差检测像素输出的检测信号来检测对焦位置，其中，由所述第一检测单元反复进行检测所述图像中的被设定的多个检测区域的每个检测区域的对焦位置的处理，若经由指示单元被指示对焦，则所述获取单元获取由所述第一检测单元刚检测出的所述多个检测区域的每个检测区域的对焦位置；若经由所述指示单元被指示对焦，则由所述控制单元基于由上述获取单元所获取的上述多个检测区域的每个检测区域的对焦位置的偏差在上述第一检测部及上述第二检测部中所选择的检测部进行对焦位置的检测，并使用由上述选择的检测部检测出的对焦位置来进行对焦控制单元对所述光学系统的对焦控制对于在所述多个检测区域中的成为基准的检测区域检测到的对焦位置。
[0038]第十二形态的摄像装置的控制程序是用于使设于具备上述摄像单元、第一检测单元及第二检测单元的摄像装置的计算机作为上述获取单元及控制单元发挥功能的程序，因此上述计算机执行权利要求12所述发明的摄像装置的控制程序，由此，具备上述摄像单元、第一检测单元及第二检测单元的摄像装置作为第一形态记载的摄像装置发挥功能，与第一形态同样地，在拍摄相位差检测方式下对焦位置的检测精度下降的被摄体时，能够抑制对焦控制的精度下降。
[0039]发明效果
[0040]如以上说明那样，本发明中，第一检测单元基于通过拍摄所得到的图像信号，使光学系统的焦点位置移动并反复运算图像中的被设定的检测区域的对焦评价值，并根据焦点位置与对焦评价值的关系来检测所述检测区域中的对焦位置，由第一检测单元反复进行图像中的多个检测区域的每个检测区域的对焦位置的检测，若被指示对焦，则获取由第一检测单元刚检测出的多个检测区域的每个检测区域的对焦位置，由基于所获取的多个检测区域的每个检测区域的对焦位置的偏差而在第一检测部及第二检测部中所选择的检测部进行对焦位置的检测，使用由所选择的检测部检测出的对焦位置进行对焦控制单元对光学系统的对焦控制，因此具有以下优异的效果:在拍摄相位差检测方式下对焦位置的检测精度下降的被摄体的情况下，能够抑制对焦控制的精度下降。
【专利附图】

【附图说明】
[0041]图1是表示实施方式中所说明的摄像装置的概略结构的框图。
[0042]图2A是表示摄像元件的受光面的以相位差检测方式进行的对焦位置检测中的对焦检测区域的一例的俯视图。
[0043]图2B是表示摄像元件的受光面的、对焦位置前以对比度检测方式进行的对焦位置检测中的对焦检测区域的一例的俯视图。
[0044]图3是表示摄像元件的受光面上的通常像素及相位差检测像素的配置的一例的俯视图。
[0045]图4A是表不相位差检测像素的概略图。
[0046]图4B是表示相位差检测像素对的检测信号的一例的线图。
[0047]图5是表示第一实施方式的对焦控制处理的流程图。
[0048]图6是表示第一实施方式中的对焦检测方式的选择结果的一例的影像图。
[0049]图7是表示第二实施方式的对焦控制处理的流程图。
[0050]图8A是表示第二实施方式中的相位差检测像素的配置的俯视图。
[0051]图SB是表示对焦位置前的对焦位置检测中的对焦检测区域的配置的俯视图。
[0052]图9A是表示第二实施方式中的相位差检测方式的对焦检测区域的设定结果的一例的俯视图。
[0053]图9B是表示第二实施方式中的相位差检测方式的对焦检测区域的设定结果的一例的俯视图。
[0054]图10是表示第三实施方式的对焦控制处理的流程图。
[0055]图1lA是表示第三实施方式中的相位差检测像素的配置的俯视图。
[0056]图1lB是表示对焦位置前的对焦位置检测中的对焦检测区域的配置的俯视图。
[0057]图12A是表示第三实施方式中的对焦检测方式的选择及相位差检测方式的对焦检测区域的设定结果的一例的俯视图。
[0058]图12B是表示第三实施方式中的对焦检测方式的选择及相位差检测方式的对焦检测区域的设定结果的一例的俯视图。
[0059]图13是表示第四实施方式的对焦控制处理的流程图。
【具体实施方式】
[0060]以下，参照附图，详细说明本发明的实施方式的一例。
[0061]〔第一实施方式〕
[0062]在图1中示出本实施方式的摄像装置10。摄像装置10具备光学组件12，该光学组件12内置有能够使焦点位置移动且能够变更焦点距离的透镜组12A、光圈12B、快门12C及各种马达(图示省略)。内置于光学组件12的马达包括驱动透镜组12A以使透镜组12A的焦点位置移动的聚焦马达、驱动透镜组12A以使透镜组12A的焦点距离变化的变焦马达、对光圈12B进行开闭驱动的光阑马达及对快门12C进行开闭驱动的快门马达，这些马达由光学组件驱动器14驱动。另外，光学组件12是本发明中的光学系统的一例。
[0063]在光学组件12的透镜组12A的光轴后方配置有拍摄由透镜组12A成像的被摄体的摄像元件16。摄像元件16由C⑶传感器或CMOS型传感器构成，在受光面66(参照图2A)内的局部区域配置相位差检测像素(详情后述)。另外，摄像元件16是本发明的摄像元件及摄像单元的一例。
[0064]另外，摄像装置10具备模拟信号处理部18，摄像元件16的图像信号输出端与模拟信号处理部18连接。模拟信号处理部18构成为包括:将从摄像元件16输出的模拟的图像信号放大的放大器(AMP)20、将被该放大器20放大后的模拟的图像信号向数字的图像数据转换的模拟/数字转换器(ADC)22、及生成用于驱动摄像元件16的定时信号而向摄像元件16供给的定时信号生成器(TG) 24。
[0065]另外，摄像装置10具备数字信号处理部26，ADC22的信号输出端与数字信号处理部26连接。数字信号处理部26构成为包括:保持从ADC22输出的图像数据的图像缓冲器28、计时器30、对图像数据进行各种颜色处理的颜色处理部32、对图像数据进行压缩或解压缩的压缩/解压缩部34、控制对非易失性可移动式的记录介质36的存取的介质接口(I/F)部38、进行曝光或白平衡的检测的曝光检测部40、以对比度检测方式进行对焦位置的检测的对比度AF检测部42、以相位差检测方式进行对焦位置的检测的相位差AF检测部44、控制摄像装置10整体的动作的CPU46、存储器48、预先存储有由CPU46进行后述的对焦控制处理用的对焦控制程序的闪存R0M50、使摄影图像、菜单画面等显示于摄像装置10所设置的IXD (液晶显示器)52的显示器接口(I/F)部54。
[0066]另外，上述的对比度AF检测部42是本发明的第一检测单元的一例，相位差AF检测部44是本发明的第二检测单元的一例。而且，上述的对焦控制程序是本发明的摄像装置的控制程序的一例。
[0067]上述的图像缓冲器28、计时器30、颜色处理部32、压缩/解压缩部34、曝光检测部40、对比度AF检测部42、相位差AF检测部44、CPU46、存储器48、闪存R0M50、及显示器I/F部54经由系统总线56而相互连接，介质I/F部38与压缩/解压缩部34连接。
[0068]而且，在摄像装置10设有操作部58、检测进行摄影时的快门按钮的按压操作的释放开关(所谓快门开关)60。虽然图示省略，但操作部58构成为包括:在切换摄像装置10的电源的接通/断开时被操作的电源开关、在切换摄像装置10的动作模式(例如摄影时所选择的摄影模式、将拍摄到的图像重放显示于LCD52时所选择的重放模式等)时被操作的模式切替开关、使菜单画面显示于LCD52时被按压操作的菜单开关、在确定到此为止的操作内容时被按压操作的确定开关、在取消前一个操作内容时被按压操作的取消开关等各种开关类。操作部58及释放开关60与CPU40连接。
[0069]另外，释放开关60构成为能够检测快门按钮被按至中间位置的状态(半按状态)和被按至超过该中间位置的最终按下位置的状态(全按状态)这两阶段的按压操作。在摄像装置10中，当通过释放开关60检测出快门按钮的半按状态时，AE (Automatic Exposure:自动曝光)功能进行动作而设定了曝光状态(快门速度、光圈量)之后，AF功能起作用而进行对焦控制，然后，继续成为全按状态时，进行曝光(摄影)。
[0070]另外，在摄像装置10设有闪光62，该闪光62发出在摄影时根据需要而照射被摄体的光。闪光62、光学组件驱动器14及TG24与CPU46分别连接，这些各结构要素的动作由CPU46分别控制。
[0071]在摄像元件16的受光面66 (参照图2A)，分别设有光电转换元件(在本实施方式中为光电二极管)的像素排列成正方格子状。另外，像素的排列并不局限于正方格子状，例如可以是偶数行(偶数列)的像素行(像素列)相对于奇数行(奇数列)的像素行(像素列)错开1/2像素间距而排列的所谓蜂窝像素状的排列。如图2A所示，摄像元件16在受光面66的一部分、本实施方式中为受光面66内的大致中央部设有矩形形状的相位差检测区域68。在相位差检测区域68内，通常像素(摄像用的像素)与相位差检测像素(输出以相位差检测方式进行对焦位置的检测用的检测信号的像素)周期性地排列。另外，在受光面66中的除相位差检测区域68以外的区域仅排列有通常像素(摄像用的像素)。
[0072]在图2A中，相位差检测区域68内的由虚线矩形框70表示的部分的放大图示于图
3。在图3中，向各个像素(通常像素及相位差检测像素)附加表示层叠在各像素上的滤色器的颜色的符号“R (红)”、“G (绿)”、“B (蓝)”，而且向相位差检测像素附加影线。滤色器在该例子中，为拜耳排列，但不局限于拜耳排列，也可以是条纹等的其他的滤色器排列。在图3中，相位差检测像素以在倾斜方向上最相邻(最接近)的2个相位差检测像素lx、ly形成对。而且，形成对的相位差检测像素对中，图4A中位于左侧的相位差检测像素Ix使遮光膜开口(空白的部分)2x向左侧移动，图4A中位于右侧的相位差检测像素Iy使遮光膜开口(空白的部分)2y向相反侧(右侧)移动。另外，图4A为了避免图的错综复杂，仅图不了相位差检测像素。
[0073]以下，说明使用了从相位差检测像素输出的检测信号的、基于相位差AF检测部44的相位差检测方式的对焦位置的检测。相位差检测像素lx、ly中，使遮光膜开口 2x向左侧移动的相位差检测像素Ix的检测信号的分布为图4B所示的特性X，使遮光膜开口 2y向右侧移动的相位差检测像素Iy的检测信号的分布为图4B所示的特性Y。相位差检测像素lx、Iy在受光面66上相邻，距离非常小，因此可认为接受来自同一被摄体的光。因此，可认为特性X和特性Y成为同一形状，特性X与特性Y的左右方向(相位差检测方向)的偏移成为从光瞳分割的相位差检测像素对的一方的相位差检测像素Ix观察到的图像与从另一方的相位差检测像素Iy观察到的图像的相位差量。
[0074]因此，通过进行特性X与特性Y的相关运算，能够求出相位差量(当前的焦点位置相对于对焦位置的偏移量)。作为求出特性X与特性Y的相关量的评价值的方法，可以适用例如日本特开2010 — 8443号公报记载的方法或日本特开2010 — 91991号公报记载的方法，具体而言，例如可以将特性X上的各点X (i)与特性Y上的各点y (i+j)之差的绝对值的累计值作为对焦评价值，并检测对焦评价值成为最小的j的值作为相位差量(当前的焦点位置相对于对焦位置的偏差量)。
[0075]另外，随着每个像素的受光面积变小，各个相位差检测像素的检测信号的电平变小而噪声的比例增加，因此即使进行相关运算也难以高精度地检测相位差量。因此，在图2A的相位差检测区域68内，优选将沿着相位差检测方向的位置相同的相位差检测像素Ix的检测信号在与相位差检测方向垂直的方向上加算多个像素的量，并且，将沿着相位差检测方向的位置相同的相位差检测像素Iy的检测信号在与相位差检测方向垂直的方向上加算多个像素的量。由此，噪声的影响减少，能够提高相位差检测方式下的对焦位置的检测精度(AF精度)。
[0076]接下来，作为本第一实施方式的作用，参照图5，说明在将摄影模式设定为摄像装置10的动作模式期间，通过由CPU46执行预先存储于存储器48的对焦控制程序而进行的对焦控制处理。
[0077]在对焦控制处理中，首先在步骤100中，CPU46使对比度AF检测部42以对比度检测方式在对焦指示前检测对焦位置，并基于由对比度AF检测部42检测出的对焦位置来进行对焦指示前的对焦控制(也称为连续AF)。在本实施方式中，对焦指示前的对焦位置检测中的检测区域如图2B所示，在由摄像元件16拍摄到的图像72中，设定为包含与相位差检测区域68对应的区域74且比该区域74稍宽的区域76，并且该检测区域76在相位差AF检测部44的相位差检测方向(x方向)及与相位差检测方向正交的方向(y方向)上分别分割成多个检测区域78。例如在图2B的例子中，检测区域76被分割成X方向上为3个，y方向上也为3个，总计9个检测区域78。
[0078]因此，由对比度AF检测部42进行的对焦指示前的对焦位置检测例如以下那样进行。S卩，CPU46使光学组件驱动器14步进驱动内置于光学组件12的聚焦马达使得光学组件12的透镜组12A的焦点位置各移动规定量。而且，CPU46与该处理并行地，每当透镜组12A的焦点位置移动规定量时进行基于摄像元件16的摄像，从摄像元件16拍摄到的图像的亮度信息(第一形态的图像信号的一例)，按各个检测区域78提取、累计高频成分而运算对焦评价值(例如对比度评价值)，将运算出的各个检测区域78的对焦评价值与透镜组12A的焦点位置所对应的信息(例如根据提供给聚焦马达的脉冲信号的脉冲数和聚焦马达的驱动方向而求出的聚焦马达的步进位置)建立对应而存储于存储器48等。
[0079]而且，CPU46监控与透镜组12A的焦点位置的移动相伴的、多个检测区域78中的预先设定的基准检测区域78 (例如位于检测区域76中央或其附近的检测区域78)的对焦评价值的变化，在基准检测区域78的对焦评价值达到了峰值(极大值)之后，在检测出下降至规定量(或规定比例)的变化时，输出与基准检测区域78的对焦评价值为峰值时的透镜组12A的焦点位置对应的信息(聚焦马达的步进位置)作为对焦位置。另外，在本实施方式中，在由对比度AF检测部42进行的对焦指示前的对焦位置检测中，关于基准检测区域78以外的其他的检测区域78，也分别检测各个检测区域78的对焦评价值为峰值时的透镜组12A的焦点位置(聚焦马达的步进位置)。
[0080]如上述那样通过对比度AF检测部42检测出对焦位置时，CPU46根据检测出的对焦位置，通过光学组件驱动器14来驱动内置于光学组件12的聚焦马达，由此进行使光学组件12的透镜组12A的焦点位置向检测出的对焦位置移动的对焦控制。
[0081]另外，在下一步骤102中，CPU46基于快门按钮的半按状态是否由释放开关60检测出，来判定是否指示了对被摄体的对焦。CPU46在判定为否定的情况下，返回步骤100，并反复进行步骤100、102直到步骤102的判定为肯定为止。因此，在摄像装置10以摄影模式进行动作期间，步骤100中的对焦位置的检测及对焦控制反复执行直到通过释放开关60检测出快门按钮的半按状态而使步骤102的判定为肯定为止。
[0082]另外，步骤102的判定为否定的期间的对比度AF检测部42进行的对焦位置的检测可以以恒定时间周期进行，也可以通过对比度AF检测部42反复进行基准检测区域78的对焦评价值的运算，在对焦评价值下降了规定值以上或下降了规定比例以上时，进行对焦位置的再检测。而且，在步骤102的判定为否定期间，摄像元件16摄像到的图像作为实时取景图像而显示于LCD52，但并不局限于此，在摄像装置10设有光学取景器时，可以不在IXD52上显示实时取景图像。
[0083]另外，当通过释放开关60检测出快门按钮的半按状态时，步骤102的判定为肯定而向步骤104移动，CPU46通过曝光检测部40进行确定曝光及白平衡的自动曝光确定处理。在下一步骤106中，CPU46获取由摄像元件16拍摄到的图像中的被摄体亮度和预先设定的对焦控制模式的信息，基于所获取的信息，判定对比度检测方式和相位差检测方式中的哪个适合作为对焦位置的检测方式。
[0084]例如，相位差检测方式具有在被摄体亮度比较低时对焦位置的检测精度下降这样的特性，因此在所获取的被摄体亮度为预先设定的阈值以下时，判定为对比度检测方式适合作为对焦位置的检测方式。而且，对焦控制模式是使用者能够切换对焦位置的检测区域的设定用的模式，设有将对焦位置的检测区域固定于图像的中央部的“中央固定模式”、根据摄影对象的被摄体而自动地使对焦位置的检测区域的位置移动的“自动模式”等。在本实施方式中，由于相位差检测区域68设于摄像元件16的受光面66内的大致中央部，因此例如对焦控制模式为“中央固定模式”的情况下，判定为相位差检测方式适合作为对焦位置的检测方式，在对焦控制模式为“中央固定模式”以外的情况下，判定为对比度检测方式适合作为对焦位置的检测方式。
[0085]在下一步骤108中，CPU46判定步骤106中判定出的对焦位置的检测方式是对比度检测方式还是相位差检测方式，并根据判定结果进行分支。在步骤106中判定出的对焦位置的检测方式为对比度检测方式的情况下，CPU46从步骤108向步骤126移动，通过对比度AF检测部42以对比度检测方式来检测对焦位置，并基于由对比度AF检测部42检测出的对焦位置进行对焦控制。另外，在步骤126的对焦位置的检测中，与前述的对焦指示前的对焦位置检测不同，通过对比度AF检测部42，例如以由摄像元件16拍摄到的图像72中央的小区域(例如总视角的10%X10%左右的区域)为对象而进行对焦评价值(对比度评价值)的运算、对焦位置的检测。
[0086]另一方面，在步骤106中判定出的对焦位置的检测方式为相位差检测方式时，CPU46从步骤108向步骤110移动，作为对比度AF检测部42进行的对焦指示前的对焦位置检测所得到的对焦信息，从对比度AF检测部42分别获取表示当前光学组件12的透镜组12A是否为对焦状态的信息、按各个检测区域78表示对焦评价值为峰值时的透镜组12A的焦点位置(聚焦马达的步进位置)的信息(对焦评价值峰值位置)、及透镜组12A的当前状态下的各个检测区域78的对焦评价值。另外，该步骤110与通过对比度AF检测部42进行对焦指示前的对焦位置检测的前步骤100 —起是本发明的获取单元(更详细而言是第八形态的获取单元)进行的处理的一例。
[0087]在下一步骤112中，CPU46基于步骤110中所获取的对焦信息，判定当前光学组件12的透镜组12A是否为对焦状态。在步骤112的判定为肯定的情况下，对于透镜组12A当前正对焦的被摄体，通过对比度AF检测部42，检测透镜组12A的焦点位置与各个检测区域78的对焦评价值的关系，因此能够判断为步骤110中从对比度AF检测部42获取的各个检测区域78的对焦评价值峰值位置的可靠性高。
[0088]因此，CPU46在步骤112的判定为肯定的情况下向步骤114移动，对于基准检测区域78以外的各个检测区域78的对焦评价值峰值位置，分别算出与基准检测区域78的对焦评价值峰值位置的偏差，通过分别判定所算出的偏差是否在预先设定的阈值以内，而对与基准检测区域78的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数进行计数。另外，例如对焦评价值峰值位置用聚焦马达的步进位置表示时，对焦评价值峰值位置的偏差用提供给聚焦马达的驱动信号的脉冲数表示，对焦评价值峰值位置的偏差是否为阈值以内的判定通过判定表示对焦评价值峰值位置的偏差的脉冲数是否为规定值以下来进行。
[0089]在下一步骤116中，CPU46判定在步骤114中所计数的检测区域78的个数(与基准检测区域78的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数)是否为规定值以上。另外，作为步骤116的判定中的规定值，可以使用判定与基准检测区域78的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数加上I (基准检测区域78的个数)所得到的个数是否达到了检测区域78的总数的过半数的值，但也可以使用比其更大的值。
[0090]在步骤116的判定为否定的情况下，作为例子，如图6 (I)所示，基准检测区域78以外的各个检测区域78中，与基准检测区域78相同的被摄体所对应的检测区域78的个数比较少、或者与基准检测区域78对应的被摄体近距离处存在的被摄体所对应的检测区域78的个数比较少，图像上的主要被摄体的尺寸比较小，因此若为相位差检测方式则可以判断为对焦位置的检测精度低。因此，CPU46在步骤116的判定为否定的情况下向步骤126移动，通过对比度AF检测部42以对比度检测方式进行对焦位置的检测，并基于由对比度AF检测部42检测出的对焦位置进行对焦控制。
[0091]另一方面，在步骤116的判定为肯定的情况下，作为例子如图6(2)所示，由于图像上的主要被摄体的尺寸比较大，因此基准检测区域78以外的各个检测区域78中，与基准检测区域78相同的被摄体所对应的检测区域78的个数比较多，或者，作为例子如图6 (3)所示，在相互近距离处存在多个被摄体，相互近距离处存在的被摄体的图像上的分布范围广，能够判断为与基准检测区域78对应的被摄体近距离处存在的被摄体所对应的检测区域78的个数比较多。
[0092]在上述那样的情况下，以相位差检测方式能够高精度地检测对焦位置，因此CPU46在步骤116的判定为肯定的情况下向步骤124移动，通过相位差AF检测部44进行对焦位置的检测。由此，相位差AF检测部44基于从设于摄像元件16的相位差检测像素输出的检测信号来进行前述的相关运算，由此通过相位差检测方式进行对焦位置的检测(更详细而言，光学组件12的透镜组12A的当前焦点位置相对于对焦位置的偏差量的检测)。并且，当通过相位差AF检测部44检测出对焦位置时，基于检测出的对焦位置进行对焦控制。
[0093]如此，基于通过对焦指示前的对焦位置检测而得到的对焦信息，判断光学组件12的透镜组12A正对焦的被摄体是否为相位差检测方式下对焦位置的检测精度下降的被摄体，在相位差检测方式下对焦位置的检测精度下降的情况下，以对比度检测方式来检测对焦位置，在以相位差检测方式能够高精度地检测对焦位置的情况下，以相位差检测方式来检测对焦位置，因此在拍摄相位差检测方式下对焦位置的检测精度下降的被摄体时，能够避免对焦控制的精度下降或从指示对焦到对焦完成为止的时间发生长时间化。
[0094]另外，前步骤112的判定中，在光学组件12的透镜组12A未处于对焦状态时，CPU46能够判断为在步骤110中所获取的各个检测区域78的对焦评价值峰值位置的可靠性低，因此在步骤112的判定为否定的情况下向步骤118移动，判定步骤110中所获取的对焦信息中包含的透镜组12A当前状态下的基准检测区域78的对焦评价值是否为规定值以上。
[0095]该判定对光学组件12的透镜组12A的当前状态是否接近对焦状态进行判定，在步骤118的判定为肯定时，可以判断为在步骤110中所获取的对焦信息中包含的透镜组12A当前状态下的各个检测区域78的对焦评价值与各个检测区域78所对应的被摄体的距离存在某种程度的相关。因此，CPU46在步骤118的判定为肯定时，向步骤120移动，对于基准检测区域78以外的各个检测区域78的对焦评价值，分别判定是否为基准检测区域78的对焦评价值乘以规定的系数(小于I的例如0.8左右的值)所得到的基准值以上，由此来计数对焦评价值为基准值以上的检测区域78的个数。并且，在步骤122中，CPU46判定在步骤120中所计数的检测区域78的个数(对焦评价值为基准值以上的检测区域78的个数)是否为规定值以上。
[0096]在步骤122的判定为否定时，与前述的步骤116的判定为否定时同样地，图像上的主要被摄体的尺寸比较小，能够推测为相位差检测方式下对焦位置的检测精度低，因此CPU46在步骤122的判定为否定时向步骤126移动，通过对比度AF检测部42以对比度检测方式进行对焦位置的检测，并基于由对比度AF检测部42检测出的对焦位置进行对焦控制。
[0097]另外，在步骤122的判定为肯定时，与前述的步骤116的判定为肯定时同样地，图像上的主要被摄体的尺寸比较大或相互近距离处存在的被摄体的图像上的分布范围广，能够推测为以相位差检测方式能够高精度地检测对焦位置。因此，CPU46在步骤122的判定为肯定时向步骤124移动，通过相位差AF检测部44进行对焦位置的检测，并基于由相位差AF检测部44检测出的对焦位置进行对焦控制。
[0098]另外，前步骤118的判定为否定时，光学组件12的透镜组12A的当前状态与对焦状态分隔比较大，能够判断为各个检测区域78的对焦评价值与各个检测区域78所对应的被摄体的距离的相关低。因此，CPU46向步骤126移动，通过对比度AF检测部42以对比度检测方式进行对焦位置的检测，并基于由对比度AF检测部42检测出的对焦位置进行对焦控制。
[0099]在上述的对焦控制处理中，步骤112?116、118?126是本发明的控制单元进行的处理的一例，更详细而言，步骤114、116是第一形态记载的控制单元的处理的一例，步骤112、118?122是第八形态记载的控制单元的处理的一例。
[0100]另外，在上述的对焦控制处理中，步骤118?步骤122由于各检测区域78的对焦评价值峰值位置的可靠性低，因而用各检测区域78的对焦评价值来代替各检测区域78的对焦评价值峰值位置，并判断是否为相位差检测方式下对焦位置的检测精度下降的被摄体。由此，与使用各检测区域78的对焦评价值峰值位置的步骤114、116相比，判断是否为相位差检测方式下对焦位置的检测精度下降的被摄体的精度低。因此，可以设为，在步骤112的判定因光学组件12的透镜组12A未处于对焦状态而为否定的情况下，CPU46不进行步骤118?步骤122而向步骤126移动，通过对比度AF检测部42以对比度检测方式进行对焦位置的检测，并基于由对比度AF检测部42检测出的对焦位置来进行对焦控制。
[0101]〔第二实施方式〕
[0102]接下来，说明本发明的第二实施方式。另外，本第二实施方式与第一实施方式为相同的结构，因此对各部分标注同一附图标记而省略结构的说明，以下，参照图7，对于本第二实施方式的对焦控制处理，仅说明与第一实施方式中所说明的对焦控制处理(图5)不同的部分。
[0103]在本第二实施方式的对焦控制处理中，CPU46在步骤112的判定由于光学组件12的透镜组12A处于对焦状态而为肯定的情况下，向步骤130移动，首先，对于基准检测区域78以外的各个检测区域78的对焦评价值峰值位置，分别算出与基准检测区域78的对焦评价值峰值位置的偏差，并分别判定所算出的偏差是否在预先设定的阈值以内。并且，在由沿着相位差检测方向即X方向排列的多个检测区域78分别构成的多个检测区域行82 (参照图SB:在本实施方式所说明的例子中，检测区域78设置3X3=9个，因此由沿着x方向排列的3个检测区域78分别构成的检测区域行82存在3个)中，搜索是否具有与基准检测区域78的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的比例超过规定比例(例如50%)的检测区域行82。
[0104]在下一步骤132中，CPU46判定在步骤130的搜索中是否发现了对应的检测区域行82。CPU46在步骤132的判定为否定时向步骤126移动，通过对比度AF检测部42以对比度检测方式进行对焦位置的检测，并基于由对比度AF检测部42检测出的对焦位置进行对焦控制。
[0105]另一方面，CPU46在步骤132的判定为肯定时向步骤134移动，将步骤130中所发现的检测区域行82即与基准检测区域78的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的比例超过规定比例的检测区域行82所对应的受光面66上的范围设定为以相位差检测方式检测对焦位置所使用的受光面66上的区域。并且，在下一步骤124中，CPU46通过相位差AF检测部44，基于来自与步骤134中设定的区域对应的摄像元件16的受光面66上的范围内设置的相位差检测像素的检测信号，进行对焦位置的检测，并基于由相位差AF检测部44检测出的对焦位置进行对焦控制。
[0106]对上述处理进一步说明。在相位差检测方式进行的对焦位置的检测中，基本上，在受光面66的相位差检测区域68内的各位置所设置的相位差检测像素(对)中，如图8A所示，以沿着作为相位差检测方向的X方向排列的多个相位差检测像素(对)构成的相位差检测行80为单位，进行基于来自相位差检测像素的检测信号的相位差量的检测。但是，实际上由于想要降低噪声的影响等理由，将位于多个相位差检测行80上且沿着相位差检测方向的位置相同的多个相位差检测像素的检测信号进行平均或进行加算，基于经过该平均或加算而得到的检测信号进行相位差量的检测。
[0107]因此，在以相位差检测区域68整体为对象而进行基于相位差检测方式的对焦位置的检测时，例如若对焦对象的主要被摄体在受光面66上的形状为沿着X方向(相位差检测方向)的细长的形状(X方向尺寸大而y方向尺寸小的形状)，那么伴随着上述的检测信号的平均化或加算，来自与主要被摄体对应的相位差检测像素的检测信号内会混合来自与主要被摄体不对应的相位差检测像素的检测信号，发生对焦位置的检测精度下降这样的问题。
[0108]因此，在本第二实施方式中，以沿着X方向(相位差检测方向)排列的多个检测区域78构成的检测区域行82为单位，判定与基准检测区域78的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的比例是否超过规定比例(例如50%)，将相应的检测区域行82所对应的受光面66上的范围设定为以相位差检测方式检测对焦位置所使用的受光面66上的区域。
[0109]通过上述处理，例如图9A所示，第I行的检测区域行82A中的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数为I个(比例为33%)，第2行的检测区域行82B中的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数为3个(比例为100%)，第3行的检测区域行82C中的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数为0个(比例为0%)时，将第2行的检测区域行82所对应的受光面66上的范围设定为以相位差检测方式检测对焦位置所使用的受光面66上的区域。
[0110]另外，例如图9B所示，第I行的检测区域行82A中的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数为2个(比例为66%)，第2行的检测区域行82B中的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数为3个(比例为100%)，第3行的检测区域行82C中的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数为I个(t匕例为33%)时，将第I行及第2行的检测区域行82所对应的受光面66上的范围设定为以相位差检测方式检测对焦位置所使用的受光面66上的区域。
[0111]在上述的处理中，使用受光面66上的相位差检测区域68中的与以下区域所对应的范围:与基准检测区域78相同的被摄体所对应的检测区域78、或与基准检测区域78对应的被摄体近距离处存在的被摄体所对应的检测区域78分布有规定比例以上，并以相位差检测方式进行对焦位置的检测，因此在检测信号的平均化或加算时，在来自与主要被摄体对应的相位差检测像素的检测信号中混合来自与主要被摄体不对应的相位差检测像素的检测信号的概率降低，由此，与第一实施方式相比，能够提高相位差检测方式的对焦位置的检测精度。
[0112]另外，CPU46在步骤112的判定由于光学组件12的透镜组12A未处于对焦状态而为否定，而且，步骤118的判定由于透镜组12A当前状态下的基准检测区域78的对焦评价值为规定值以上而为肯定的情况下，向步骤136移动，首先，分别判定基准检测区域78以外的各个检测区域78的对焦评价值是否为基准检测区域78的对焦评价值乘以规定的系数(小于I的、例如0.8左右的值)所得到的基准值以上。并且，CPU46在多个检测区域行82中，搜索是否存在对焦评价值为基准值以上的检测区域78的比例超过规定比例(例如50%)的检测区域行82。
[0113]在步骤136的判定为否定时，能够推测为相位差检测方式下对焦位置的检测精度低，因此CPU46向步骤126移动，通过对比度AF检测部42以对比度检测方式进行对焦位置的检测，并基于由对比度AF检测部42检测出的对焦位置来进行对焦控制。
[0114]另外，CPU46在步骤136的判定为肯定时向步骤140移动，将步骤136中所发现的检测区域行82即对焦评价值为基准值以上的检测区域78的比例超过规定比例的检测区域行82所对应的受光面66上的范围设定为以相位差检测方式检测对焦位置所使用的受光面66上的区域。而且，CPU46向步骤124移动，通过相位差AF检测部44，基于来自与步骤140中设定的区域对应的摄像元件16的受光面66上的范围内所设置的相位差检测像素的检测信号，进行对焦位置的检测，并基于由相位差AF检测部44检测出的对焦位置进行对焦控制。
[0115]关于上述的处理，也使用受光面66上的相位差检测区域68中与以下区域所对应的范围:推测为与基准检测区域78相同的被摄体所对应的的检测区域78、或推测为与基准检测区域78对应的被摄体近距离处存在的被摄体所对应的检测区域78分布有规定比例以上，并以相位差检测方式进行对焦位置的检测，因此在检测信号的平均化或加算时，在来自与主要被摄体对应的相位差检测像素的检测信号中混合来自与主要被摄体不对应的相位差检测像素的检测信号的概率降低，由此，与第一实施方式相比，能够提高相位差检测方式的对焦位置的检测精度。
[0116]在上述的对焦控制处理中，步骤112,130?132、118、136、138、124、126是本发明的控制单元进行的处理的一例，更详细而言，步骤130?132是第四、六形态记载的控制单元进行的处理的一例，步骤112、118、136?138是第八形态记载的控制单元进行的处理的一例。而且，步骤134是本发明的设定单元(更详细而言是第四形态记载的设定单元)进行的处理的一例。
[0117]此外，关于在第二实施方式中说明的对焦控制处理(图7)，在步骤112的判定由于光学组件12的透镜组12A未处于对焦状态而为否定时，可以不进行步骤118、步骤136?步骤140而向步骤126移动，通过对比度AF检测部42以对比度检测方式进行对焦位置的检测，并基于由对比度AF检测部42检测出的对焦位置进行对焦控制。
[0118]〔第三实施方式〕
[0119]接下来，说明本发明的第三实施方式。另外，本第三实施方式与第一实施方式及第二实施方式为相同的结构，因此对各部分标注同一附图标记而省略结构的说明，以下，参照图10，关于本第三实施方式的对焦控制处理，仅说明与在第一实施方式中说明的对焦控制处理(图5)不同的部分。
[0120]在本第三实施方式的对焦控制处理中，与在第一实施方式中说明的对焦控制处理(图5)及在第二实施方式中说明的对焦控制处理(图7)同样地，在步骤100进行对焦指示前的对焦位置检测。但是，在本第三实施方式中，图1lA所示的对焦指示前的对焦位置检测中的检测区域76如图1lB所示沿着相位差检测方向(X方向)被分割为更多个。例如在图1lB所示的例子中，检测区域76沿着X方向被分割为9个，并且在与相位差检测方向正交的y方向上与第一及第二实施方式同样地被分割为3个，总计设置27个检测区域78。
[0121]因此，在对焦指示前的对焦位置检测中，对比度AF检测部42以27个检测区域78分别为单位而进行对焦评价值(对比度评价值)的运算，检测透镜组12A的焦点位置与各个检测区域78的对焦评价值的关系。
[0122]另外，在本第三实施方式的对焦控制处理中，CPU46在步骤112的判定由于光学组件12的透镜组12A处于对焦状态而为肯定时，向步骤144移动，首先，对于基准检测区域78以外的各个检测区域78的对焦评价值峰值位置，分别算出与基准检测区域78的对焦评价值峰值位置的偏差，并分别判定所算出的偏差是否在预先设定的阈值以内。并且，在由沿着与相位差检测方向正交的I方向排列的多个检测区域78分别构成结构的多个检测区域列84 (参照图1lB:在本第三实施方式说明的例子中，检测区域78设置9X3=27个，因此由沿着I方向排列的3个检测区域78分别构成的检测区域列84存在9个)中，搜索是否存在与基准检测区域78的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的比例超过规定比例(例如50%)的检测区域列84。
[0123]CPU46在下一步骤146中，判定是否通过步骤144的搜索而发现相应的检测区域列84，且相应的检测区域列84沿着X方向(相位差检测方向)连续规定数以上，且在相应的检测区域列84沿着X方向(相位差检测方向)连续规定数以上的范围内存在包含基准检测区域78的检测区域列84。CPU46在步骤146的判定为否定时，向步骤126移动，通过对比度AF检测部42以对比度检测方式进行对焦位置的检测，并基于由对比度AF检测部42检测出的对焦位置进行对焦控制。
[0124]另一方面，CPU46在步骤146的判定为肯定时，向步骤148移动，将与基准检测区域78的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的比例超过规定比例的检测区域列84在X方向上连续规定数以上的区域所对应的受光面66上的范围设定为以相位差检测方式检测对焦位置所使用的区域。并且，CPU46在下一步骤124中，通过相位差AF检测部44，基于来自与步骤148中设定的区域所对应的摄像元件16的受光面66上的范围内设置的相位差检测像素的检测信号，进行对焦位置的检测，并基于由相位差AF检测部44检测出的对焦位置进行对焦控制。
[0125]进一步说明上述处理。如前述那样，在相位差检测方式的对焦位置的检测中，CPU46对位于多个相位差检测行80上且沿着相位差检测方向的位置相同的多个相位差检测像素的检测信号进行平均或进行加算，基于经由该平均化或加算而得到的检测信号进行相位差量的检测。因此，伴随着检测信号的平均化或加算，在来自与主要被摄体对应的相位差检测像素的检测信号中混合了来自与主要被摄体不对应的相位差检测像素的检测信号时，产生对焦位置的检测精度的下降，即使在作为检测信号平均化或加算的对象的相位差检测像素的个数少的情况下，也存在由于噪声等的影响而使对焦位置的检测精度下降的问题。
[0126]因此，在本第三实施方式中，CPU46以沿着y方向(与相位差检测方向正交的方向)排列的多个检测区域78构成的检测区域列84为单位，判定与基准检测区域78的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的比例是否超过规定比例(例如50%)。而且，在相位差检测方式的对焦位置的检测中，具有若沿着相位差检测方向的相位差检测区域的长度变短，则对焦位置的检测精度会因能够检测对焦位置的范围被限制而下降这样的特性。因此，在本第三实施方式中，将对焦指示前的对焦位置检测中的检测区域76沿着相位差检测方向(X方向)分割为多个，并判定对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的比例超过规定比例的检测区域列84是否在X方向上连续规定数以上且在连续规定数以上的范围中是否存在包含基准检测区域78的检测区域列84，将相应的区域(检测区域列84在X方向上连续规定数以上的区域)所对应的受光面66上的范围设定为以相位差检测方式检测对焦位置所使用的受光面66上的区域。
[0127]通过上述处理，例如图12A所示，第I列的检测区域列84A中的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数为0个(比例为0%)，第2列的检测区域列84B中的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数为0个(比例为0%)，第3列的检测区域列84C中的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数为2个(比例为66%)，第4列的检测区域列84D中的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数为2个(比例为66%)，第5列的检测区域列84E中的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数为3个(比例为100%)，第6列的检测区域列84F中的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数为2个(比例为66%)，第7列的检测区域列84G中的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数为2个(比例为66%)，第8列的检测区域列84H中的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数为2个(比例为66%)，第9列的检测区域列84J中的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数为0个(比例为0%)时，对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的比例超过规定比例的检测区域列84从第3列的检测区域列84C到第7列的检测区域列84H为连续6个，且其中也存在包含基准检测区域78的检测区域列84E，因此将与检测区域列84C?检测区域列84H对应的受光面66上的范围设定为以相位差检测方式检测对焦位置所使用的受光面66上的区域。
[0128]另外，例如图1lB所示，第I列的检测区域列84A中的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数为2个(比例为66%)，第2列的检测区域列84B中的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数为2个(比例为66%)，第3列的检测区域列84C中的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数为I个(t匕例为33%)，第4列的检测区域列84D中的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数为I个(比例为33%)，第5列的检测区域列84E中的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数为2个(比例为66%)，第6列的检测区域列84F中的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数为2个(比例为66%)，第7列的检测区域列84G中的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数为3个(比例为100%)，第8列的检测区域列84H中的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数为3个(比例为100%)，第9列的检测区域列84J中的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数为2个(比例为66%)时，对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的比例超过规定比例的检测区域列84的连续长度最大是从第5列的检测区域列84E到第9列的检测区域列84J这5个，若其小于规定数，则以对比度检测方式进行对焦位置的检测。
[0129]在上述的处理中，使用受光面66上的相位差检测区域68中的与以下区域所对应的范围:与基准检测区域78相同的被摄体所对应的检测区域78、或与基准检测区域78对应的被摄体近距离处存在的被摄体所对应的检测区域78以规定值以上的比例既分布于X方向上也分布于y方向上，并以相位差检测方式进行对焦位置的检测。由此，在检测信号的平均化或加算时，在来自与主要被摄体对应的相位差检测像素的检测信号中混合来自与主要被摄体不对应的相位差检测像素的检测信号的概率降低，且能确保成为检测信号的平均化或加算的对象的相位差检测像素的个数，由此，与第一实施方式而且第二实施方式相比，能够提高相位差检测方式的对焦位置的检测精度。
[0130]另外，CPU46在步骤112的判定由于光学组件12的透镜组12A未处于对焦状态而为否定，进而步骤118的判定由于透镜组12A当前状态下的基准检测区域78的对焦评价值为规定值以上而为肯定的情况下，向步骤150移动，首先，分别判定基准检测区域78以外的各个检测区域78的对焦评价值是否为基准检测区域78的对焦评价值乘以规定的系数(小于I的、例如0.8左右的值)所得到的基准值以上。并且，在多个检测区域列84中，搜索是否存在对焦评价值为基准值以上的检测区域78的比例超过规定比例(例如50%)的检测区域列84。
[0131]在下ー步骤152中，CPU46判定是否通过步骤150的搜索发现相应的检测区域列84，且相应的检测区域列84在着X方向(相位差检测方向)上是否连续规定数以上，且在相应的检测区域列84在X方向(相位差检测方向)上连续规定数以上的范围内是否存在包含基准检测区域78的检测区域列84。由于可以推测为相位差检测方式下对焦位置的检测精度低，因此CPU46向步骤126移动，通过对比度AF检测部42以对比度检测方式进行对焦位置的检测，并基于由对比度AF检测部42检测出的对焦位置进行对焦控制。
[0132]另外，CPU46在步骤152的判定为肯定时向步骤154移动，将对焦评价值为基准值以上的检测区域78的比例超过规定比例的检测区域列84沿着X方向连续规定数以上的区域所对应的受光面66上的范围设定为以相位差检测方式检测对焦位置所使用的区域。而且，CPU46向步骤124移动，通过相位差AF检测部44，基于来自与步骤154中所设定的区域对应的摄像元件16的受光面66上的范围内设置的相位差检测像素的检测信号，进行对焦位置的检测，并基于由相位差AF检测部44检测出的对焦位置进行对焦控制。
[0133]关于上述的处理，也使用受光面66上的相位差检测区域68中的与以下区域所对应的范围:与基准检测区域78相同的被摄体所对应的的检测区域78、或与基准检测区域78对应的被摄体近距离处存在的被摄体所对应的检测区域78以规定值以上的比例既分布于X方向上也分布于y方向上，并以相位差检测方式进行对焦位置的检测，因此，在检测信号的平均化或加算时，在来自与主要被摄体对应的相位差检测像素的检测信号中混合来自与主要被摄体不对应的相位差检测像素的检测信号的概率降低，且能确保成为检测信号的平均化或加算的对象的相位差检测像素的个数，由此，与第一实施方式而且第二实施方式相比，也能够提高相位差检测方式的对焦位置的检测精度。
[0134]在上述的对焦控制处理中，步骤112、144?146、118、150、152、124、126是本发明的控制单元进行的处理的一例，更详细而言，步骤144?146是第五、七形态记载的控制单元进行的处理的一例，步骤112、118、150?152是第八形态记载的控制单元进行的处理的一例。而且，步骤148是本发明的设定单元(更详细而言是第五形态记载的设定单元)进行的处理的一例。
[0135]另外，对于在第三实施方式中说明的对焦控制处理(图10)，也可以设为，步骤112的判定由于光学组件12的透镜组12A未处于对焦状态而为否定时，不进行步骤118、步骤150?步骤154而向步骤126移动，通过对比度AF检测部42以对比度检测方式进行对焦位置的检测，并基于由对比度AF检测部42检测出的对焦位置进行对焦控制。
[0136]〔第四实施方式〕
[0137]接下来，说明本发明的第四实施方式。另外，由于本第四实施方式与第一?第三实施方式为相同的结构，因此对各部分标注同一附图标记而省略结构的说明，以下，參照图13，对于本第四实施方式的对焦控制处理，仅说明与第一实施方式中所说明的对焦控制处理(图5)不同的部分。
[0138]在本第四实施方式的对焦控制处理中，在步骤160中，与在第一?第三实施方式中说明的对焦控制处理同样地，通过对比度AF检测部42进行对焦指示前的对焦位置检测处理。但是，在本第四实施方式的对焦指示前的对焦位置检测处理中，CPU46除了通过对比度AF检测部42按照各个检测区域78运算对焦评价值(对比度评价值)并按照各个检测区域78检测透镜组12A的焦点位置与对焦评价值的关系的处理之外，还进行:高亮度区域判定处理，按照各个检测区域78判定是否存在亮度为阈值以上的高亮度区域(例如亮度饱和的区域)；及光度值最小位置检测处理，监控使透镜组12A的焦点位置移动时的各个检测区域78的光度值的变化，并按照各个检测区域78检测各个检测区域78的光度值成为最小时的透镜组12A的焦点位置(光度值最小位置)。
[0139]另外，在本第四实施方式的对焦控制处理中，在基于被摄体亮度及对焦控制模式所选择的对焦位置的检测方式为相位差检测方式的情况下，CPU46从步骤108向步骤162移动，作为步骤160的对焦指示前的对焦控制中的对焦信息，作为对比度AF检测部42进行的步骤160的对焦指示前的对焦位置检测中得到的对焦信息，从对比度AF检测部42分别获取表示当前透镜组12A是否为对焦状态的信息、各个检测区域78的对焦评价值峰值位置、各个检测区域78的高亮度区域的判定结果、及各个检测区域78的光度值最小位置。
[0140]在下ー步骤112中，CPU46与第一实施方式同样地，判定当前光学组件12的透镜组12A是否为对焦状态。在本第四实施方式中，CPU46在步骤112的判定为否定时向步骤126移动，通过对比度AF检测部42以对比度检测方式进行对焦位置的检测，并基于由对比度AF检测部42检测出的对焦位置进行对焦控制，但也可以进行第一实施方式中所说明的对焦控制处理(图5)的步骤118?步骤122。
[0141]另ー方面，CPU46在步骤112的判定为肯定时向步骤164移动。在步骤112的判定为肯定吋，能够判断为从对比度AF检测部42获取的各个检测区域78的对焦评价值峰值位置大概可靠性高。但是，就对比度检测方式中的对焦评价值而言，若对焦评价值的运算对象的区域内存在高亮度区域，则来自高亮度区域的影响是支配性的，例如若高亮度区域存在亮度变化，则对比度评价值与此相应地变动。因此，对于从对比度AF检测部42所获取的对焦评价值峰值位置中的在高亮度区域判定处理中判定为存在高亮度区域的检测区域78，指示与本来的对焦位置不同的位置的可能性高。
[0142]因此，在步骤164中，CPU46对于在高亮度区域判定处理中判定为没有高亮度区域的检测区域78，与第一?第三实施方式同样地，将从对比度AF检测部42获取的对焦评价值峰值位置设定为对焦位置，而对于在高亮度区域判定处理中判定为存在高亮度区域的检测区域78，图像上的高亮度区域的面积随着透镜组12A的焦点位置从对焦位置偏离而増大，基于高亮度区域存在的检测区域78的光度值增大这ー情況，将从对比度AF检测部42所获取的光度值最小位置设定为对焦位置。
[0143]另外，在步骤166中，CPU46对于基准检测区域78以外的各个检测区域78的对焦位置(判定为没有高亮度区域的检测区域78中为对焦评价值峰值位置，判定为存在高亮度区域的检测区域78中为光度值最小位置)，分别算出与基准检测区域78的对焦位置的偏差，分别判定所算出的偏差是否在预先设定的阈值以内，由此计数与基准检测区域78的对焦位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数。在下ー步骤116中，CPU46判定步骤166中所计数的检测区域78的个数(与基准检测区域78的对焦位置的偏差为阈值以内的检测区域78的个数)是否为规定值以上。
[0144]并且，与第一实施方式同样地，CPU46在步骤116的判定为否定时向步骤126移动，通过对比度AF检测部42以对比度检测方式进行对焦位置的检测，并基于由对比度AF检测部42检测出的对焦位置进行对焦控制。而且，CPU46在步骤116的判定为肯定时向步骤124移动，通过相位差AF检测部44以相位差检测方式进行对焦位置的检测，并基于由相位差AF检测部44检测出的对焦位置进行对焦控制。
[0145]如此，在本第四实施方式中，即使在存在高亮度区域的检测区域78的对焦评价值峰值位置由于高亮度区域的影响而指示与本来的对焦位置不同的位置的情况下，也能够抑制该影响，并选择适当的检测方式作为对焦位置的检测方式。
[0146]在上述的对焦控制处理中，步骤160、162是本发明的设定单元(更详细而言是第十形态记载的设定单元)进行的处理的一例，步骤164是本发明的更新单元进行的处理的一例，步骤166、116、124、126是本发明的控制单元进行的处理的一例。
[0147]另外，在第一及第四实施方式中，说明了以下形态:仅进行选择对比度检测方式或相位差检测方式作为对焦位置的检测方式的处理，并在相位差检测方式的对焦位置的检测中使用相位差检测区域68整体，但并未限定于此，例如，可以设为，将与仅由以下检测区域78构成的区域所对应的受光面66上的区域设定为以相位差检测方式检测对焦位置所使用的区域:与基准检测区域78的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78、或对焦评价值为基于基准检测区域78的对焦评价值所设定的基准值以上的检测区域78、或与基准检测区域78的对焦位置的偏差为阈值以内的检测区域78。
[0148]另外，在第二实施方式中，说明了将以下处理组合后的形态:判定在多个检测区域行82中是否存在与基准检测区域78的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的比例超过规定比例的检测区域行82，由此选择将对比度检测方式和相位差检测方式中的哪个用于对焦位置的检测这样的处理；将与基准检测区域78的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的比例超过规定比例的检测区域行82所对应的受光面66上的范围设定为以相位差检测方式检测对焦位置所使用的受光面66上的区域这样的处理。然而，并未限定于此，例如在存在无法变更以相位差检测方式检测对焦位置所使用的受光面66上的区域等的制约等的情况下，可以单独地进行以下处理:判定在多个检测区域行82中是否存在与基准检测区域78的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的比例超过规定比例的检测区域行82，由此选择将对比度检测方式和相位差检测方式中的哪个用于对焦位置的检测。第六形态记载的发明将这样的形态也包含在权利范围中。
[0149]另外，在第三实施方式中，说明了将以下处理组合后的形态:判定与基准检测区域78的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的比例超过规定比例的检测区域列84是否沿着X方向(相位差检测方向)连续规定数以上，且其中是否存在包含基准检测区域78的检测区域列84，由此选择将对比度检测方式和相位差检测方式中的哪个用于对焦位置的检测这样的处理；将与基准检测区域78的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的比例超过规定比例的检测区域列84沿着X方向连续规定数以上的区域所对应的受光面66上的范围设定为以相位差检测方式检测对焦位置所使用的受光面66上的区域这样的处理。然而，并未限定于此，例如在存在无法变更以相位差检测方式检测对焦位置所使用的受光面66上的区域等的制约等的情况下，可以单独地进行以下处理:判定与基准检测区域78的对焦评价值峰值位置的偏差为阈值以内的检测区域78的比例超过规定比例的检测区域列84是否在X方向(相位差检测方向)上连续规定数以上，且其中是否存在包含基准检测区域78的检测区域列84，由此选择将对比度检测方式和相位差检测方式中的哪个用于对焦位置的检测。第七形态记载的发明将这样的形态也包含在权利范围中。
[0150]另外，在第四实施方式中，说明了将以下处理与第一实施方式中所说明的对焦控制处理(图5)组合后的形态:在对焦指示前的对焦位置检测中按照各个检测区域78进行高亮度区域的判定和光度值最小位置的检测，对于判定为存在高亮度区域的检测区域78使用光度值最小位置作为对焦位置，但并未限定于此，也可以与第二实施方式中说明的对焦控制处理(图7)或第三实施方式中说明的对焦控制处理(图10)组合。
[0151]另外，在上述中，说明了通过利用摄像装置10的CPU46执行对焦控制程序来实现本发明的获取单元、控制单元、设定单元、更新単元的形态，但本发明并未限定于此，上述各单元也可以通过电子电路详细而言半导体集成电路，更详细而言ASIC (ApplicationSpecific Integrated Circuit)等硬件来实现。
[0152]另外，在上述中，说明了将本发明适用于光学组件12及摄像元件16设置有I组的単眼的摄像装置10的形态，但并未限定于此，例如可以在以立体图像的摄影等为目的而将具备光学组件及摄像元件的摄像部设置多组的摄像装置中适用本发明，例如基于由一方的摄像部拍摄到的图像选择相位差检测方式或对比度检测方式并进行对焦控制，在另一方的摄像部中，获取相位差检测方式或对比度检测方式的选择结果，并按照获取的选择结果进行对焦控制。
[0153]另外，在上述中说明了将本发明适用于拍摄静止图像的摄像装置的形态，但并未限定于此，本发明也可以适用于拍摄动画图像的摄像装置的对焦位置的检测方式的选择。
[0154]另外，在上述中说明了将本发明的摄像装置的控制程序的一例即对焦控制程序预先存储(安装)于闪存R0M50的形态，但本发明的摄像装置的控制程序也可以以记录于CD-ROM或DVD-ROM等记录介质中的方式来提供。
[0155]日本申请特愿2011-079582的公开其整体通过參照而并入本说明书中。
[0156]本说明书记载的全部的文献、专利申请、及技术标准通过參照而并入本说明书中，各文献、专利申请、及技术标准通过參照而并入于此的程度与它们被具体且分别记载的情况相同。
[0157]附图标记说明
[0158]IxUy相位差检测像素
[0159]10摄像装置
[0160]12光学组件
[0161]12A透镜组
[0162]16摄像元件
[0163]42对比度AF检测部
[0164]44相位差AF检测部
[0165]46 CPU
[0166]68相位差检测区域
[0167]72 图像
[0168]78检测区域
[0169]80相位差检测行
[0170]82检测区域行
[0171]84检测区域列
【权利要求】
1.一种摄像装置，包括: 摄像单元，具备在受光面内的局部区域配置有相位差检测像素的摄像元件，并通过经由焦点位置能够移动的光学系统入射到所述摄像元件的受光面的光来拍摄被摄体； 第一检测单元，基于由所述摄像单元的拍摄所得到的图像信号，使所述光学系统的焦点位置移动并反复运算所述图像信号表示的图像中的被设定的检测区域内的对焦评价值，并根据所述焦点位置与所述对焦评价值的关系来检测所述检测区域中的对焦位置； 第二检测单元，基于从所述相位差检测像素输出的检测信号来检测对焦位置； 获取单元，由所述第一检测单元反复进行检测所述图像中的被设定的多个检测区域的每个检测区域的对焦位置的处理，若经由指示单元被指示对焦，则所述获取单元获取由所述第一检测单元刚检测出的所述多个检测区域的每个检测区域的对焦位置； 控制单元，若经由所述指示单元被指示对焦，则所述控制单元在以下情况下选择所述第一检测部:所述多个检测区域中的所检测出的对焦位置相对于作为基准的检测区域中所检测出的对焦位置的偏差为预先设定的阈值以内的检测区域的个数小于规定值；所述控制单元在以下情况下选择所述第二检测部:所检测出的对焦位置的偏差为所述阈值以内的检测区域的个数为规定值以上，使上述选择的检测部进行对焦位置的检测，并使用由上述选择的检测部检测出的对焦位置来进行对焦控制单元对所述光学系统的对焦控制。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中， 所述多个检测区域是将所述摄像元件的所述受光面内的包含配置有所述相位差检测像素的区域在内的区域所对应的图像上的区域分割成多个而得到的区域。
3.根据权利要求1或2所述的摄像装置，其中， 还具备设定单元，在由所述控制单元选择了所述第二检测部的情况下，该设定单元基于所述多个检测区域中的所 检测出的对焦位置相对于作为所述基准的检测区域中所检测出的对焦位置的偏差为预先设定的阈值以内的检测区域的分布，设定所述摄像元件的所述受光面内的配置有所述相位差检测像素的区域中的、在所述第二检测单元的对焦位置检测中使用从所述相位差检测像素输出的所述检测信号的范围。
4.根据权利要求3所述的摄像装置，其中， 所述多个检测区域由第一方向上的多个检测区域和与所述第一方向相交的第二方向上的多个检测区域矩阵状地相邻配置而成，其中所述第一方向为所述第二检测单元的相位差检测方向， 所述控制单元在以下情况下选择所述第二检测部:由沿着所述第一方向排列的多个检测区域分别构成的多个检测区域行中，所述多个检测区域中的所检测出的对焦位置相对于作为基准的检测区域中所检测出的对焦位置的偏差为预先设定的阈值以内的检测区域的比例超过设定值的所述检测区域行存在， 所述设定单元将在所述第二检测单元的对焦位置检测中使用从所述相位差检测像素输出的所述检测信号的范围设定为所检测出的对焦位置的所述偏差为所述阈值以内的检测区域的比例超过所述设定值的所述检测区域行所对应的范围。
5.根据权利要求3所述的摄像装置，其中， 所述多个检测区域由第一方向上的多个检测区域和与所述第一方向相交的第二方向上的多个检测区域矩阵状地相邻配置而成，其中所述第一方向为所述第二检测单元的相位差检测方向， 所述控制单元在以下情况下选择所述第二检测部:由沿着所述第二方向排列的多个检测区域分别构成的多个检测区域列中，所述多个检测区域中的所检测出的对焦位置相对于作为基准的检测区域中所检测出的对焦位置的偏差为预先设定的阈值以内的检测区域的比例超过设定值的所述检测区域列沿着所述第一方向连续规定数以上， 所述设定单元将在所述第二检测单元的对焦位置检测中使用从所述相位差检测像素输出的所述检测信号的范围设定为所检测出的对焦位置的所述偏差为所述阈值以内的检测区域的比例超过所述设定值的所述检测区域列沿着所述第一方向连续规定数以上的区域所对应的范围。
6.根据权利要求1?4中任一项所述的摄像装置，其中， 所述多个检测区域由第一方向上的多个检测区域和与所述第一方向相交的第二方向上的多个检测区域矩阵状地相邻配置而成，其中所述第一方向为所述第二检测单元的相位差检测方向， 所述控制单元在以下情况下选择所述第一检测部:由沿着所述第一方向排列的多个检测区域分别构成的多个检测区域行中，所述多个检测区域中的所检测出的对焦位置相对于作为基准的检测区域中所检测出的对焦位置的偏差为预先设定的阈值以内的检测区域的比例超过设定值的所 述检测区域行不存在；所述控制单元在以下情况下选择所述第二检测部:在多个所述检测区域行中，所检测出的对焦位置相对于作为基准的检测区域中所检测出的对焦位置的偏差为所述阈值以内的检测区域的比例超过所述设定值的所述检测区域行存在。
7.根据权利要求1、2、3及5中任一项所述的摄像装置，其中， 所述多个检测区域由第一方向上的多个检测区域和与所述第一方向相交的第二方向上的多个检测区域矩阵状地相邻配置而成，其中所述第一方向为所述第二检测单元的相位差检测方向， 所述控制单元在以下情况下选择所述第一检测部:由沿着所述第二方向排列的多个检测区域分别构成的多个检测区域列中，所述多个检测区域中的所检测出的对焦位置相对于作为基准的检测区域中所检测出的对焦位置的偏差为预先设定的阈值以内的检测区域的比例超过设定值的所述检测区域列沿着所述第一方向未连续规定数以上；所述控制单元在以下情况下选择所述第二检测部:所检测出的对焦位置的偏差为所述阈值以内的检测区域的比例超过所述设定值的所述检测区域列沿着所述第一方向连续规定数以上。
8.根据权利要求1?7中任一项所述的摄像装置，其中， 在由所述第一检测单元反复进行检测所述多个检测区域的每个检测区域的对焦位置的处理期间，由所述对焦控制单元进行使用了由所述第一检测单元检测出的对焦位置的所述光学系统的对焦控制，并且若经由所述指示单元被指示了对焦，则所述获取单元还获取由所述第一检测单元刚运算出的所述多个检测区域的每个检测区域的所述对焦评价值， 在经由所述指示单元被指示了对焦之际所述光学系统处于对焦状态的情况下，所述控制单元基于由所述获取单元所获取的所述多个检测区域的每个检测区域的对焦位置的偏差来选择所述第一检测部或所述第二检测部，在经由所述指示单元被指示了对焦之际所述光学系统未处于对焦状态的情况下，所述控制单元基于由所述获取单元所获取的所述多个检测区域的每个检测区域的所述对焦评价值的大小及偏差来选择所述第一检测部或所述第二检测部。
9.根据权利要求1?8中任一项所述的摄像装置，其中， 由所述第一检测单元对所述图像中的多个检测区域的每个检测区域反复进行检测所述对焦位置的处理，而且反复进行:检测所述焦点位置处于各位置时的光度值的处理及判定所述检测区域内有无高亮度区域的处理，若经由所述指示单元被指示了对焦，则所述获取单元分别获取由所述第一检测单元刚检测出的所述多个检测区域的每个检测区域的对焦位置、所述焦点位置处于各位置时的所述多个检测区域的每个检测区域的光度值、及所述多个检测区域的每个检测区域有无所述高亮度区域的判定结果， 所述摄像装置还具备更新单元，该更新单元将由所述获取单元所获取的所述多个检测区域的每个检测区域的对焦位置中的、由所述获取单元所获取的所述判定结果是存在所述高亮度区域的检测区域的对焦位置更新为由所述获取单元所获取的所述检测区域的所述光度值成为最小时的位置。
10.一种摄像·装置的控制方法，适用于摄像装置，该摄像装置具备: 摄像单元，具备在受光面内的局部区域配置有相位差检测像素的摄像元件，并通过经由焦点位置能够移动的光学系统入射到所述摄像元件的受光面的光来拍摄被摄体； 第一检测单元，基于由所述摄像单元的拍摄所得到的图像信号，使所述光学系统的焦点位置移动并反复运算所述图像信号表示的图像中的被设定的检测区域内的对焦评价值，并根据所述焦点位置与所述对焦评价值的关系来检测所述检测区域中的对焦位置； 第二检测单元，基于从所述相位差检测像素输出的检测信号来检测对焦位置， 所述摄像装置的控制方法中， 由所述第一检测单元反复进行检测所述图像中的被设定的多个检测区域的每个检测区域的对焦位置的处理，若经由指示单元被指示对焦，则获取单元获取由所述第一检测单元刚检测出的所述多个检测区域的每个检测区域的对焦位置， 若经由所述指示单元被指示对焦，则控制单元在以下情况下选择所述第一检测部:所述多个检测区域中的所检测出的对焦位置相对于作为基准的检测区域中所检测出的对焦位置的偏差为预先设定的阈值以内的检测区域的个数小于规定值；控制单元在以下情况下选择所述第二检测部:所检测出的对焦位置的偏差为所述阈值以内的检测区域的个数为规定值以上，使上述选择的检测部进行对焦位置的检测，并使用由上述选择的检测部检测出的对焦位置来进行对焦控制单元对所述光学系统的对焦控制。
11.一种摄像装置的控制程序，使设于摄像装置的计算机作为获取单元及控制单元发挥功能，该摄像装置具备: 摄像单元，具备在受光面内的局部区域配置有相位差检测像素的摄像元件，并通过经由焦点位置能够移动的光学系统入射到所述摄像元件的受光面的光来拍摄被摄体； 第一检测单元，基于由所述摄像单元的拍摄所得到的图像信号，使所述光学系统的焦点位置移动并反复运算所述图像信号表示的图像中的被设定的检测区域内的对焦评价值，并根据所述焦点位置与所述对焦评价值的关系来检测所述检测区域中的对焦位置； 第二检测单元，基于从所述相位差检测像素输出的检测信号来检测对焦位置， 由所述第一检测单元反复进行检测所述图像中的被设定的多个检测区域的每个检测区域的对焦位置的处理，若经由指示单元被指示对焦，则所述获取单元获取由所述第一检测单元刚检测出的所述多个检测区域的每个检测区域的对焦位置， 若经由所述指示单元被指示对焦，则所述控制单元在以下情况下选择所述第一检测部:所述多个检测区域中的所检测出的对焦位置相对于作为基准的检测区域中所检测出的对焦位置的偏差为预先设定的阈值以内的检测区域的个数小于规定值；所述控制单元在以下情况下选择所述第二检测部:所检测出的对焦位置的偏差为所述阈值以内的检测区域的个数为规定值以上，使上述选择的检测部进行对焦位置的检测，并使用由上述选择的检测部检测出的对焦位置来进行对焦控`制单元对所述光学系统的对焦控制。
【文档编号】G02B7/34GK103430073SQ201280013840
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年3月27日 优先权日:2011年3月31日
【发明者】内田亮宏 申请人:富士胶片株式会社