JP2016114836A - フォーカス制御装置、光学機器およびフォーカス制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】位相差ＡＦとコントラストＡＦを併用する場合に、フリッカの影響を低減する。【解決手段】フォーカス制御装置１２５は、被写体の周期的な輝度変化を検出する輝度変化検出手段１２５と、デフォーカス量に基づいてフォーカス素子１０４の駆動を制御する位相差フォーカス制御およびコントラスト評価値を用いてフォーカス素子の駆動を制御するコントラストフォーカス制御を行う制御手段１２５とを有する。上記輝度変化が検出された場合は、コントラストフォーカス制御を行わずに位相差フォーカス制御を行う、または、撮像系の焦点状態、位相差焦点検出の信頼度およびデフォーカス量のうち少なくとも１つに関する所定の条件を満たすときにコントラストフォーカス制御を行い、該条件を満たさないときは位相差フォーカス制御を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置および交換レンズ等の光学機器におけるフォーカス制御に関し、特に撮像面位相差ＡＦとコントラストＡＦを併用するフォーカス制御に関する。

撮像面位相差ＡＦでは、光学系により形成された被写体像を撮像するための撮像素子上に、該光学系と撮像素子からなる撮像系の焦点状態に応じたずれ量を有する一対の被写体像を形成させる。そして、該一対の被写体像を撮像素子により光電変換することで得られた一対の像信号のずれ量（位相差）から撮像系のデフォーカス量を求め、該デフォーカス量から算出される駆動量だけフォーカス素子を移動させることで撮像系の合焦状態を得る。

一方、コントラストＡＦでは、被写体像を光電変換した撮像素子の出力から高周波成分を抽出して該被写体像のコントラスト状態を示すコントラスト評価値を取得する。そして、該コントラスト評価値が最大（ピーク）となる合焦位置にフォーカス素子を移動させることで合焦状態を得る。

特許文献１には、位相差ＡＦにより得られた焦点検出結果に基づいてフォーカスレンズを合焦状態が得られる位置の近傍まで移動させ、さらにその後にコントラストＡＦを行うことで高速かつ高精度に合焦状態が得られる撮像装置が開示されている。また、特許文献１の撮像装置では、位相差ＡＦで得られた焦点検出結果の信頼性が高い場合は、より合焦状態に近づくまでその焦点検出結果に基づいてフォーカスレンズを移動させてからコントラストＡＦを行う。これにより、さらに高速に合焦状態が得られるようにしている。

特開２０１０−２５６８２４号公報

しかしながら、特許文献１にて開示されているように位相差ＡＦを行った後にコントラストＡＦを行っても、被写体が蛍光灯により照明されている状況では該蛍光灯が発生するフリッカの影響により、合焦状態ではないのに誤って合焦状態と判定されるおそれがある。この結果、高速かつ高精度に合焦状態が得られない。

本発明は、位相差ＡＦとコントラストＡＦを併用する場合に、フリッカの影響を低減して高速かつ高精度に合焦状態が得られるようにしたフォーカス制御装置および光学機器を提供する。

本発明の一側面としてのフォーカス制御装置は、光学系により形成された被写体像を撮像素子により光電変換する撮像系において移動可能なフォーカス素子の駆動を制御する。該フォーカス制御装置は、撮像素子の出力を用いて生成された一対の像信号の位相差から前記撮像系のデフォーカス量を算出する位相差焦点検出を行う第１の焦点検出手段と、フォーカス素子の駆動に伴い、撮像素子の出力を用いて被写体像のコントラストに対応するコントラスト評価値を生成する第２の焦点検出手段と、被写体の周期的な輝度変化を検出する輝度変化検出手段と、デフォーカス量に基づいてフォーカス素子の駆動を制御する位相差フォーカス制御およびコントラスト評価値を用いてフォーカス素子の駆動を制御するコントラストフォーカス制御を行う制御手段とを有する。そして、該制御手段は、上記輝度変化が検出された場合は、コントラストフォーカス制御を行わずに位相差フォーカス制御を行う、または、撮像系の焦点状態、位相差焦点検出の信頼度およびデフォーカス量のうち少なくとも１つに関する所定の条件を満たすときにコントラストフォーカス制御を行い、該条件を満たさないときは位相差フォーカス制御を行うことを特徴とする。

なお、上記フォーカス制御装置と、光学系および撮像素子のうち少なくとも一方とを有する光学機器も、本発明の他の一側面を構成する。

また、本発明の他の一側面としてのフォーカス制御方法は、光学系により形成された被写体像を撮像素子により光電変換する撮像系において移動可能なフォーカス素子の駆動を制御する方法である。該フォーカス制御方法は、撮像素子の出力を用いて生成された一対の像信号の位相差から撮像系のデフォーカス量を算出する位相差焦点検出を行うステップと、フォーカス素子の駆動に伴い、撮像素子の出力を用いて被写体像のコントラストに対応するコントラスト評価値を生成するステップと、被写体の周期的な輝度変化を検出するステップと、デフォーカス量に基づいてフォーカス素子の駆動を制御する位相差フォーカス制御およびコントラスト評価値を用いてフォーカス素子の駆動を制御するコントラストフォーカス制御を行う制御ステップとを有する。そして、該制御ステップにおいて、上記輝度変化が検出された場合は、コントラストフォーカス制御を行わずに位相差フォーカス制御を行う、または、撮像系の焦点状態、位相差焦点検出の信頼度およびデフォーカス量のうち少なくとも１つに関する所定の条件を満たすときにコントラストフォーカス制御を行い、該条件を満たさないときは位相差フォーカス制御を行うことを特徴とする。

また、本発明の他の一側面としてのフォーカス制御プログラムは、光学機器のコンピュータに、光学系により形成された被写体像を撮像素子により光電変換する撮像系において移動可能なフォーカス素子の駆動を制御させるコンピュータプログラムである。該フォーカス制御プログラムは、コンピュータに、撮像素子の出力を用いて生成された一対の像信号の位相差から撮像系のデフォーカス量を算出する位相差焦点検出を行わせ、フォーカス素子の駆動に伴い、撮像素子の出力を用いて被写体像のコントラストに対応するコントラスト評価値を生成させ、被写体の周期的な輝度変化を検出させ、デフォーカス量に基づいてフォーカス素子の駆動を制御する位相差フォーカス制御およびコントラスト評価値を用いてフォーカス素子の駆動を制御するコントラストフォーカス制御を行う制御処理を行わせる。そして、上記輝度変化が検出された場合は、制御処理において、コンピュータに、コントラストフォーカス制御を行わずに位相差フォーカス制御を行わせる、または、撮像系の焦点状態、位相差焦点検出の信頼度およびデフォーカス量のうち少なくとも１つに関する所定の条件を満たすときにコントラストフォーカス制御を行わせ、該条件を満たさないときは位相差フォーカス制御を行わせることを特徴とする。

本発明によれば、被写体の周期的な輝度変化の影響によりコントラストフォーカス制御が正確に行われなくなることを回避することができるので、そのような輝度変化があっても高速かつ高精度に合焦状態を得ることができる。

本発明の実施例１におけるＡＦ処理を説明するフローチャート。 実施例１の撮像装置の構成を示すブロック図。 実施例１におけるフリッカ検出方法を説明する図。 コントラストＡＦを説明する図。 レンズ駆動量のステップ幅の設定について説明する図である。 本発明の実施例２におけるＡＦ処理を説明するフローチャート。 実施例２における合焦度の算出処理を説明するフローチャート。 実施例２におけるフリッカ検出時のピーク判定閾値について説明する図。 実施例２における位相差焦点検出の信頼度閾値について説明する図。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

実施例１では、撮像装置として、交換レンズの着脱が可能な一眼レフデジタルカメラについて説明する。図２には、本実施例の一眼レフデジタルカメラの構成を示している。該カメラは、交換レンズユニット１００とカメラ本体（光学機器）１２０とを有する。交換レンズユニット１００は、図中に点線で示されるマウントＭを介して、カメラ本体１２０と着脱可能に接続される。

交換レンズユニット１００は、被写体側から順に第１レンズ群１０１、絞り兼用シャッタ１０２、第２レンズ群１０３およびフォーカスレンズ群（以下、単にフォーカスレンズという）１０４を含む撮像光学系と、後述するレンズ制御系とを有する。撮像光学系は、不図示の被写体からの光に被写体像を形成させる。

第１レンズ群１０１は、撮像光学系の光軸方向ＯＡに移動可能に保持されている。絞り兼用シャッタ１０２は、その開口径を変化させることで光量調節を行うとともに、静止画撮像時にはシャッタとして機能する。絞り兼用シャッタ１０２と第２レンズ群１０３は一体で光軸方向ＯＡに移動し、移動する第１レンズ群１０１とともに変倍を行う。フォーカス素子としてのフォーカスレンズ１０４は、光軸方向ＯＡに移動して焦点調節を行う。

レンズ制御系は、ズームアクチュエータ１１１、絞りシャッタアクチュエータ１１２、フォーカスアクチュエータ１１３、ズーム駆動回路１１４、絞りシャッタ駆動回路１１５、フォーカス駆動回路１１６、レンズＭＰＵ１１７およびレンズメモリ１１８を含む。ズームアクチュエータ１１１は、変倍に際して第１レンズ群１０１および第２レンズ群１０３を光軸方向ＯＡに移動させる。ズームアクチュエータ１１１は、第１および第２レンズ群１０１，１０３の現在位置（ズーム位置）を検出する不図示のズーム位置検出部を有する。絞りシャッタアクチュエータ１１２は、絞り兼用シャッタ１０２を開閉動作させる。フォーカスアクチュエータ１１３は、フォーカスレンズ１０４を光軸方向ＯＡに移動させる。フォーカスアクチュエータ１１３は、フォーカスレンズ１０４の現在位置（フォーカス位置）を検出する不図示のフォーカス位置検出部を有する。

ズーム駆動回路１１４は、ユーザのズーム操作に応じてズームアクチュエータ１１１を駆動する。シャッタ駆動回路１１５は、絞りシャッタアクチュエータ１１２を駆動する。フォーカス駆動回路１１６は、フォーカスアクチュエータ１１３を駆動する。

レンズＭＰＵ１１７は、マウントＭに設けられた通信端子を通じて後述するカメラＭＰＵ１２５との通信が可能である。レンズＭＰＵ１１７は、カメラＭＰＵ１２５からの指令に応じて、ズーム駆動回路１１４、シャッタ駆動回路１１５およびフォーカス駆動回路１１６を制御する。また、レンズＭＰＵ１１７は、現在のズーム位置やフォーカス位置を検出してカメラＭＰＵ１２５に通知する。レンズメモリ１１８は、オートフォーカス（ＡＦ）に必要な光学情報を記憶しており、レンズＭＰＵ１１７はカメラＭＰＵ１２５からの要求に応じて該光学情報をカメラＭＰＵ１２５に送信する。

カメラ本体１２０は、光学ローパスフィルタ１２１、撮像素子１２２および後述するカメラ制御系を有する。光学ローパスフィルタ１２１は、撮像画像の偽色やモアレを軽減する。撮像素子１２２は、Ｃ−ＭＯＳセンサとその周辺回路で構成され、ｍ画素（横方向）×ｎ画素（縦方向）からなる複数の画素を有する。撮像素子１２２は、個々の画素から独立に出力が可能なように構成されている。

また、撮像素子１２２は、位相差検出方式による焦点検出演算を行うために用いられる位相差焦点検出用信号を出力する複数の画素を含む。位相差焦点検出用信号は、撮像光学系と撮像素子１２２からなる撮像系の焦点状態に応じてずれ量が変化する一対の光学像（被写体像）が光電変換されることで生成される信号である。この位相差焦点検出用信号を用いて、上記一対の光学像に対応する一対の像信号が生成される。

撮像素子１２２としては、複数の撮像用画素とは別に、撮像光学系の射出瞳のうち互いに異なる領域を通過した光束を光電変換する複数対の位相差焦点検出用画素を有するものを用いることができる。複数対（またはその一部）の位相差焦点検出用画素からの出力を用いて一対の像信号を生成することができる。また、撮像素子１２２として、全画素のそれぞれがマイクロレンズと一対の光電変換部を有し、マイクロレンズで分割された２つの光束により形成された一対の光学像を一対の光電変換部で光電変換することで一対の像信号を生成できるものを用いてもよい。この構成を有する撮像素子では、各画素の一対の光電変換部の出力を合成することで撮像用の画素信号を取り出すことができる。

カメラ制御系は、撮像素子駆動回路１２３、画像処理回路１２４、カメラＭＰＵ１２５、表示器１２６、操作スイッチ群１２７、メモリ１２８を有する。さらに、カメラ制御系は、撮像面位相差焦点検出部（第１の焦点検出手段）１２９およびコントラスト焦点検出部（第２の焦点検出手段）１３０を有する。

撮像素子駆動回路１２３は、撮像素子１２２に光電変換動作および画素信号読み出し動作を行わせるとともに、読み出した画素信号をＡ／Ｄ変換して画像処理回路１２４およびカメラＭＰＵ１２５に出力する。画像処理回路１２４は、デジタル画素信号に対してγ変換およびカラー補間等の画像処理を行って画像信号を生成し、さらに該画像信号に対して圧縮等の処理も行う。

カメラＭＰＵ１２５は、撮像素子駆動回路１２３、画像処理回路１２４、表示器１２６、操作ＳＷ１２７、メモリ１２８、撮像面位相差焦点検出部（以下、位相差焦点検出部という）１２９およびコントラスト焦点検出部１３０を制御する。また、カメラＭＰＵ１２５は、レンズＭＰＵ１１７に対して指令または要求を送信したり、レンズＭＰＵ１１７から交換レンズユニット１００の光学情報を受信したりする。

カメラＭＰＵ１２５は、位相差焦点検出部１２９およびコントラスト焦点検出部１３０を制御しつつフォーカス制御処理としてのＡＦ処理を行う。また、カメラＭＰＵ１２５は、位相差焦点検出部１２９を制御しつつ行う撮像面位相差ＡＦにおいて、焦点検出位置の像高が高いときのケラレの影響により位相差焦点検出部１２９による検出結果の信頼度が低下するため、それを補正する処理も行う。さらに、カメラＭＰＵ１２５は、撮像素子駆動回路１２３および画像処理回路１２４を制御しつつ撮像処理を行う。カメラＭＰＵ１２５は、カメラ本体１２０の各種動作を制御するコンピュータプログラムを格納したＲＯＭ１２５ａ、各種演算に用いられる変数を記憶するＲＡＭ１２５ｂおよび各種制御に用いられるパラメータを記憶するＥＥＰＲＯＭ１２５ｃが内蔵されている。

表示器１２６は、ＬＣＤ等により構成され、撮像モードに関する情報、記録用撮像前に生成されたプレビュー画像、記録用撮像により生成された記録用画像および焦点検出時の合焦状態等を表示する。

操作スイッチ群１２７は、電源スイッチ、レリーズ（撮像トリガ）スイッチ、ズーム操作スイッチ、撮像モード選択スイッチ等を含む。メモリ１２８は、カメラ本体１２０に対して着脱可能なフラッシュメモリであり、記録用画像を記録する。

位相差焦点検出部１２９は、位相差方式による焦点検出（位相差焦点検出）を行う。具体的には、位相差焦点検出部１２９は、撮像素子１２２からの出力を用いて生成された一対の像信号に対して相関演算を行うことで該一対の像信号のずれ量である位相差を算出する。そして、該位相差から撮像系（本実施例では撮像光学系）の焦点状態に相当するデフォーカス量を算出する。該デフォーカス量から撮像系を合焦状態とするフォーカスレンズ１０４の駆動量（位相差合焦駆動量：以下、単に合焦駆動量ともいう）を求めることができる。なお、撮像系の合焦状態とは、デフォーカス量が零の状態だけでなく零に近い状態も含む。つまり、撮像系の焦点状態が合焦状態とみなせる所定の範囲（合焦範囲）内にあることをいう。

一方、コントラスト焦点検出部１３０は、ＴＶＡＦ方式とも称されるコントラスト検出方式による焦点検出（コントラスト焦点検出）を行う。具体的には、コントラスト焦点検出部１３０は、撮像素子１２２の出力を用いて画像処理回路１２４が生成した画像信号のうち高周波成分等を用いて該画像信号（つまりは被写体像）のコントラストに対応するコントラスト評価値（ＴＶＡＦ評価値）を生成する。このコントラスト評価値は、フォーカスレンズ１０４が所定駆動量（以下、ＡＦピッチ量という）だけ駆動されるごとに生成される。コントラスト評価値が最大（ピーク）となるフォーカスレンズ１０４の位置が撮像系を合焦状態とする合焦位置（以下、コントラスト合焦位置という）である。詳しくは後述するが、ＡＦピッチ量は、フォーカスレンズ１０４がコントラスト合焦位置から離れている状態では第１のピッチ量（第１の所定量）に設定される。そして、コントラスト合焦位置の近傍に位置すると、第１のピッチ量より小さい第２のピッチ量（第２の所定量）に変更される。

このように、本実施例のカメラ本体１２０は、撮像面位相差ＡＦ（位相差フォーカス制御）とコントラストＡＦ（コントラストフォーカス制御）の双方を行うことが可能であり、これらを単独で用いたり組み合わせて用いたりして撮像系を合焦状態とする。

次に、図１を参照して、カメラＭＰＵ１２５が行うＡＦ処理について説明する。図１は、ＡＦ処理の内容を示すフローチャートである。コンピュータであるカメラＭＰＵ１２５は、コンピュータプログラムであるフォーカス制御プログラムに従って本処理を実行する。また、カメラＭＰＵ１２５は、輝度変化検出手段および制御手段として機能する。図１において、「Ｓ」はステップの略である。

ステップ１００においてＡＦ処理を開始したカメラＭＰＵ１２５は、ステップ１０１において撮像素子１２２の露光を行う。これにより、撮像面位相差ＡＦに用いる一対の像信号やコントラストＡＦに用いるコントラスト評価値を取得するための撮像素子１２２からの出力信号を得ることができる。

次に、ステップ１０２において、カメラＭＰＵ１２５は、コントラスト焦点検出部１３０にコントラスト焦点検出を行わせる。すなわち、レンズＭＰＵを介してフォーカスレンズ１０４を駆動しながら（移動させながら）コントラスト焦点検出部１３０にコントラスト評価値を生成させる。

続いて、ステップ１０３において、カメラＭＰＵ１２５は、位相差焦点検出部１２９に位相差焦点検出を行わせる。すなわち、位相差焦点検出部１２９に一対の像信号を生成させ、該一対の像信号に対して相関演算を行わせることでこれらの位相差を算出させ、さらに該位相差からデフォーカス量（以下、検出デフォーカス量という）を算出させる。

次に、カメラＭＰＵ１２５は、ステップ１０４において、位相差焦点検出部１２９による位相差焦点検出の信頼度を算出する。言い換えれば、位相差焦点検出により得られたデフォーカス量の信頼度を算出する。信頼度は、位相差焦点検出に用いられた一対の像信号の一致度だけでなく、該一対の像信号のコントラストに基づいて求められる。一対の像信号のコントラストを考慮するのは、高いコントラストを有する被写体から得られる一対の像信号の方が低いコントラストを有する被写体から得られる一対の像信号よりも一致度を正確に計算でき、その結果、それらの位相差も精度良く算出できるためである。

具体的には、信頼度は、以下のように求められる。
まず、一対の像信号の一致度は、以下のように求められる。位相差焦点検出用画素から読み出された一対の像信号（ａ１〜ａｎ、ｂ１〜ｂｎ：ｎはデータ数）に対して、式（１）に示す相関演算を行い、相関量Ｃｏｒｒ（ｌ）を演算する。

式（１）において、ｌは像ずらし量を表し、像をずらした際のデータ数はｎ−ｌに限定される。また、像ずらし量ｌは整数であり、データ列のデータ間隔を単位とした相対的なシフト量である。一対のデータの相関が最も高い場合に、相関量Ｃｏｒｒ（ｌ）が極小となる。さらに、相関量Ｃｏｒｒ（ｍ）（極小となるシフト量ｍ）とｍに近いシフト量において算出された相関量とを用いて、３点内挿の手法により連続的な相関量に対する極小値Ｃｏｒｒ（ｄ）を与えるシフト量ｄを求める。一対の像信号の一致度ＦＬＶＬは式（１）で算出した相関量Ｃｏｒｒ（ｌ）に対して、相関性の最も高いときの値Ｃｏｒｒ（ｄ）とする。

デフォーカス量が大きいとき、Ａ像およびＢ像の非対称性が大きくなるため、ＦＬＶＬが大きく、信頼度が悪化する。一般的にデフォーカス量に対するＦＬＶＬはレンズの位置が合焦位置に近いほど低く演算され、信頼度が高い傾向となる。

次に、一対の像信号のコントラストＰＢは以下にように求められる。ａｍａｘをａ１〜ａｎの最大値とし、ａｍｉｎをａ１〜ａｎの最小値とし、ｂｍａｘをｂ１〜ｂｎの最大値、とし、ｂｍｉｎをｂ１〜ｂｎの最小値とする。この場合、
ＰＢａ＝ａｍａｘ−ａｍｉｎ （２）
ＰＢｂ＝ｂｍａｘ−ｂｍｉｎ （３）
となる。一対の像信号のコントラストＰＢは式（２）および式（３）で算出されたＰＢａとＰＢｂの小さい方の値とする。

信頼度は一対の像信号の一致度ＦＬＶＬと一対の像信号のコントラストＰＢを正規化することによって算出し、ＦＬＶＬおよびＰＢが高いほど信頼度も高くなる。

次に、ステップ１０５において、カメラＭＰＵ１２５は、フリッカの有無を判定する。ここにいうフリッカとは、被写体を照らす蛍光灯等の光源の輝度が周期的に変化することによる被写体の周期的な輝度変化である。フリッカ判定の方法について、蛍光灯下の被写体を撮像することにより得られた画像信号の輝度の時間変化を示す図３を用いて説明する。図３には、蛍光灯を点灯させる電源の周波数が５０Ｈｚであり、蛍光灯のフリッカの発生周波数が１００Ｈｚ（フリッカ周期＝約１０ｍｓ）である場合の周期的な輝度変化をフリッカ波形として示している。カメラＭＰＵ１２５は、フリッカ判定のための輝度を、画像処理回路１２４により生成された撮影画面全体の画像信号のうち、コントラストＡＦにおける焦点検出対象領域であるコントラスト評価範囲（およびその近傍）の部分画像信号を用いて測定する。図３のフリッカ波形上に示したハッチングされた丸は、画像信号のフレームレートに対応した撮像素子１２２の動作周期が６０ｆｐｓ（露光周期＝約１６．７ｍｓ）である場合の輝度の測定点を示している。

カメラＭＰＵ１２５は、フリッカの判定を、例えば以下のように行う。まず、カメラＭＰＵ１２５は、撮像素子１２２の露光周期より十分長い時間をフリッカ測定範囲として設定し、露光周期ごとに上述した部分画像信号における輝度（以下、測定輝度という）を測定する。そして、カメラＭＰＵ１２５は、フリッカ測定範囲における測定輝度の最小値Ｔ１１と最大値Ｔ１２を検出し、これら最小値Ｔ１１と最大値Ｔ１２の差分が所定のフリッカ判定閾値（所定輝度差）より大きければフリッカが有ると判定する。フリッカ判定の精度を高めるために、複数のフリッカ測定範囲にてフリッカ判定を繰り返し行い、フリッカ有りの判定が所定回数以上なされた場合に最終的にフリッカ有りと判定するようにしてもよい。

なお、ステップ１０５でのフリッカ判定の処理は、後述するステップ１１５からステップ１０１に戻ることで開始される次回以降のルーチンで毎回行うのではなく、所定の複数回のルーチンごと（つまりは所定周期ごと）に行う。１つの所定周期内では、その周期の最初のルーチンで行われたフリッカ判定の結果を保持する。

また、ステップ１０１〜１０５の処理は、必ずしもＡＦ処理の開始後に行う必要はなく、ＡＦ処理の開始前に行ってもよい。また、フリッカの有無を判定（検出）する方法は、図３に示した方法以外の方法、例えば、画像信号を用いずに直接被写体から反射光を受光する受光素子の出力を用いる方法であってもよい。

ステップ１０６において、カメラＭＰＵ１２５は、ステップ１０４で算出した位相差焦点検出の信頼度が合焦可能閾値（第１の信頼度）より高いか否かを判定する。合焦可能閾値は、これよりも高い信頼度であれば、位相差焦点検出により得られたデフォーカス量に基づいて算出された合焦駆動量だけフォーカスレンズ１０４を駆動すれば少なくとも前述した合焦範囲内の焦点状態が得られる信頼度である。信頼度が合焦可能閾値より高い場合はステップ１０７に進む。

ステップ１０７において、カメラＭＰＵ１２５は、ステップ１０３で算出したデフォーカス量に対応したフォーカスレンズ１０４の駆動量（位相差合焦駆動量）を算出する。そして、ステップ１０８において、カメラＭＰＵ１２５は、算出した位相差合焦駆動量だけフォーカスレンズ１０４を駆動する。

この後、カメラＭＰＵ１２５は、ステップ１０９にて、撮像素子１２２の露光を行い、再度、一対の像信号の位相差を求め、該位相差から検出デフォーカス量を求める。そして、本ステップにて、該検出デフォーカス量が合焦範囲内に収まっているか否か、つまりは合焦状態が得られたか否かを判定する。合焦状態が得られた場合は、カメラＭＰＵ１２５は、ＡＦ処理を終了する。合焦状態が得られていない場合には、カメラＭＰＵ１２５は、ステップ１０７に戻る。

なお、ここではステップ１０８でフォーカスレンズ１０４を駆動した後にステップ１０９で合焦状態が得られたかを確認する場合について説明したが、必ずしもこの確認を行う必要はない。例えば、ステップ１０７で算出された合焦駆動量が所定値より小さい場合には、検出デフォーカス量や合焦駆動量の誤差が小さいとみなして合焦状態の確認を省くことができる。

一方、ステップ１０６にて位相差焦点検出の信頼度が合焦可能閾値より低いと判定したカメラＭＰＵ１２５は、ステップ１１０において、ステップ１０５でフリッカ有りと判定されたか否かを判定する。

フリッカ有りと判定されなかった（フリッカ無しと判定された）場合には、カメラＭＰＵ１２５は、ステップ１１１に進み、コントラスト評価値のピークが検出されたか否かを判定する。図４（ａ）は、フリッカが発生していない場合のコントラストＡＦにおけるフォーカスレンズ１０４の位置（横軸）とコントラスト評価値（縦軸）との関係とを示す。フォーカスレンズ１０４がコントラストＡＦ開始位置Ｔ１からＡＦピッチ量だけ駆動されるごとにコントラスト評価値が取得される。ハッチングした丸は、コントラスト評価値のピークが検出されるまでにコントラスト評価値が取得されるフォーカスレンズ１０４の位置（以下、コントラスト評価値取得位置という）を示す。カメラＭＰＵ１２５は、図４（ａ）に示すように、フォーカスレンズ１０４の駆動に伴うコントラスト評価値の変化が増加から減少に切り替わり、所定減少量であるピーク判定閾値以上の減少が生じたか否かを判定する。

ステップ１１１でピークが検出された場合は、カメラＭＰＵ１２５は、ステップ１１２において、フォーカスレンズ１０４をピークが検出されたコントラスト合焦位置に駆動するためのフォーカスレンズ１０４の駆動量を算出する。そして、カメラＭＰＵ１２５は、ステップ１１３にてレンズＭＰＵ１１７を通じてフォーカスレンズ１０４をコントラスト合焦位置に駆動する制御を行い、コントラストＡＦ、さらにはＡＦ処理を終了する。

一方、ステップ１１１でピークが検出されない場合は、カメラＭＰＵ１２５は、ステップ１１４に進み、後述する駆動量算出方法によりフォーカスレンズ１０４の駆動量を算出する。そして、カメラＭＰＵ１２５は、ステップ１１５にてレンズＭＰＵ１１７を通じてフォーカスレンズ１０４をステップ１１４で算出された駆動量だけ駆動する制御を行い、その後、ステップ１０１に戻る。

ステップ１１０でフリッカ有りと判定された場合は、カメラＭＰＵ１２５は、コントラスト評価値のピークが検出されたか否かの判定（ステップ１１１）を行うことなく、ステップ１１４にて後述する駆動量算出方法でフォーカスレンズ１０４の駆動量を算出する。そして、カメラＭＰＵ１２５は、ステップ１１５にてレンズＭＰＵ１１７を通じてフォーカスレンズ１０４をステップ１１４で算出された駆動量だけ駆動する制御を行い、その後、ステップ１０１に戻る。

ここで、フリッカ有りと判定された場合にコントラスト評価値のピークが検出されたか否かの判定を行わない理由について説明する。図４（ｂ）には、フリッカが発生している場合のコントラストＡＦにおけるフォーカスレンズ１０４の位置（横軸）とコントラスト評価値（縦軸）との関係とを示す。フォーカスレンズ１０４がコントラストＡＦ開始位置Ｔ１からＡＦピッチ量だけ駆動されるごとにコントラスト評価値が取得される。ハッチングした丸は、図４（ａ）にも示したコントラスト評価値取得位置を示す。

一般に、コントラスト評価値は、被写体の明暗差であるコントラストが高いほど大きくなる。また、被写体は高輝度であるほどコントラストが高く、コントラスト評価値も大きくなる。このため、被写体のコントラストや輝度に応じてフォーカスレンズ１０４の駆動量（ピッチ量）に対するコントラスト評価値の変化量が異なる。

フリッカが発生している場合は画像信号の輝度が周期的に変化するため、フォーカスレンズ１０４の駆動に伴って得られるコントラスト評価値には、撮像系の焦点状態に対応する本来の評価値成分の変化だけでなく、フリッカによる周期的変化成分も含まれる。このような場合、図４（ｂ）に示すように、真のコントラスト合焦位置Ｔ４よりも手前の位置Ｔ６において、増加から減少に転じたコントラスト評価値の減少量がピーク判定閾値以上となり、ピークが検出されたと誤判定される。この結果、コントラスト合焦位置として、真のコントラスト合焦位置Ｔ４とは異なる偽のコントラスト合焦位置Ｔ５が検出される。つまり、フォーカスレンズ１０４が偽のコントラスト合焦位置Ｔ５に駆動されても、撮像系の合焦状態は得られない。

本実施例では、このような偽のコントラスト合焦位置の検出に基づくコントラストＡＦを回避するために、フリッカが発生している状態ではコントラスト評価値のピーク検出を行わない。つまり、コントラストＡＦを行わずに、ステップ１０３での位相差焦点検出により得られた検出デフォーカス量に基づく撮像面位相差ＡＦを行う。撮像面位相差ＡＦでは撮像素子１２２の１回の露光によって検出デフォーカス量を求めるため、フリッカの影響を受けにくいためである。

次に、ステップ１１４でのフォーカスレンズ１０４の駆動量算出（設定）方法について説明する。フリッカが発生している状態ではコントラストＡＦによるフォーカスレンズ１０４の駆動は行わないが、本ステップでは前述したフォーカスレンズ１０４の駆動量としての第１のピッチ量または第２のピッチ量を設定する。

図５には、第１および第２のピッチ量とコントラスト評価値との関係を示している。横軸はフォーカスレンズ１０４の位置を示し、縦軸はコントラスト評価値を示している。図５において、白丸を結んだグラフは、被写体が高コントラストで高輝度である場合のフォーカスレンズ１０４の駆動量に対するコントラスト評価値の変化の例を示している。黒丸を結んだグラフは、被写体が低コントラストで低輝度である場合のフォーカスレンズ１０４の駆動量に対するコントラスト評価値の変化の例を示している。白丸および黒丸は、コントラスト評価値を取得するフォーカスレンズ１０４の位置を示している。

被写体が高コントラストで高輝度である場合はフォーカスレンズ１０４の駆動量に対するコントラスト評価値の変化が大きいため、フォーカスレンズ１０４のＡＦピッチ量は第１のピッチ量Ｒ１より小さい第２のピッチ量Ｒ２に設定する。例えば、Ｒ２＝１／２×Ｒ１とする。これにより、高精度にコントラスト評価値がピークとなる位置を検出することができる。

一方、被写体が低コントラストで低輝度である場合は、フォーカスレンズ１０４の駆動量に対するコントラスト評価値の変化が小さい。このため、フォーカスレンズ１０４のＡＦピッチ量を狭い第２のピッチ量Ｒ２に設定すると、コントラスト評価値の明確な変化を検出することができない。一般に、コントラスト評価値は、被写体のコントラストに対応するコントラスト成分に加えて、信号のノイズや被写体の状況の変化によるノイズを含んでいる。このため、コントラスト評価値自体が低かったりフォーカスレンズ１０４の駆動ごとのコントラスト評価値の変化が小さかったりすると、上記ノイズの影響によってコントラスト評価値に被写体のコントラストに対応しない変化が生じるおそれがある。この結果、真のコントラスト合焦位置とは異なる方向にフォーカスレンズ１０４が駆動されてしまうおそれがある。したがって、被写体が低コントラストで低輝度である場合は、フォーカスレンズ１０４のＡＦピッチ量を第１のピッチ量Ｒ１として、正しいコントラスト評価値の変化を検出し易くする。

また、本実施例では、カメラＭＰＵ１２５は、被写体が高コントラスト（かつ高輝度）であるか否かの判定を、前述したフリッカ判定のために測定される輝度と同様に、コントラスト評価範囲（およびその近傍）の部分画像信号を用いて行う。具体的には、部分画像信号を取得した部分画像範囲における隣接画素の出力差の和を被写体のコントラストとして計算する。そして、該被写体のコントラストが所定の閾値以上か否かによって被写体が高コントラストか否かを判定し、それぞれＡＦピッチ量を第２のピッチ量および第１のピッチ量に設定する。

より簡単には、コントラスト評価範囲（およびその近傍）の部分画像信号の最大信号値が所定の閾値以上か否かによって被写体が高コントラストか否かを判定してもよい。さらに、事前にフォーカスレンズ１０４の位置が異なる複数回の撮像により複数の画像信号（撮像画像）が得られている場合は、それぞれの画像信号での隣接画素の出力差の２乗和が所定の閾値以上か否かによって被写体が高コントラストか否かを判定してもよい。

このようにして、ステップ１１４では、カメラＭＰＵ１２５は、フォーカスレンズ１０４の駆動量を第１のピッチ量または第２のピッチ量に設定する。

本実施例によれば、フリッカが発生している状態においてはコントラストＡＦを行わず、撮像面位相差ＡＦのみを行うことにより、コントラストＡＦによる合焦状態（コントラス比評価値のピーク）の誤検出を防ぐことができる。これにより、フリッカの影響を低減して高速かつ高精度に合焦状態を得ることができる。

次に、本発明の実施例２について説明する。実施例１ではフリッカが発生している場合はコントラストＡＦを行わないこととした。これに対して、本実施例ではフリッカが発生している場合でも所定の条件（後述する合焦近傍状態であること、位相差焦点検出の信頼度が低いこと又は検出デフォーカス量が小さいこと）を満たすときはコントラストＡＦを行う。

本実施例におけるカメラ本体および交換レンズユニットの構成は実施例１と同じであり、実施例１と共通する構成要素には実施例１と同符号を付す。カメラＭＰＵ１２５が行うＡＦ処理について説明する。図６は、ＡＦ処理の内容を示すフローチャートである。コンピュータであるカメラＭＰＵ１２５は、コンピュータプログラムであるフォーカス制御プログラムに従って本処理を実行する。また、カメラＭＰＵ１２５は、フリッカ検出手段、信頼度取得手段および制御手段として機能する。図６において、「Ｓ」はステップの略である。

ステップ２０１〜２１０までの処理は、実施例１（図１）におけるステップ１０１〜１１０の処理と同じであるため、その説明を省略する。

カメラＭＰＵ１２５は、カメラステップ２１０において、ステップ２０５でフリッカ有りと判定されたか否かを判定する。フリッカ有りと判定されなかった（フリッカ無しと判定された）場合には、カメラＭＰＵ１２５は、ステップ２１１に進み、実施例１のステップ１１１と同様に、コントラスト評価値のピークが検出されたか否かを判定する。

一方、ステップ２１０においてフリッカ有りと判定された場合は、カメラＭＰＵ１２５は、ステップ２１４に進み、コントラスト評価値を用いて、現在の焦点状態が合焦状態の近傍の状態（以下、合焦近傍状態という）か否かを判定する。カメラＭＰＵ１２５は、合焦近傍状態か否かの判定を、図７のフローチャートに示す処理により算出される合焦度（以下、ＰＬという）を用いて行う。

図７において、ステップＳ５０１では、カメラＭＰＵ１２５は、コントラスト評価領域内の部分画像信号における輝度の最大値と最小値の差分（以下、ＭＭＰという）を取得する。このＭＭＰを用いることで、合焦状態でなくてもコントラスト評価範囲内の被写体のコントラストをある程度推定することができる。

ステップＳ５０２では、カメラＭＰＵ１２５は、コントラスト評価値（以下、ＥＶＡともいう）を取得する。ＥＶＡは合焦状態に近づくほど大きくなる。そして、ステップ５０３では、カメラＭＰＵ１２５は、ＭＭＰとＥＶＡとを用いて、以下の式によりＰＬを算出する。
ＰＬ（％）＝（ＥＶＡ／ＭＭＰ）×１００
ＰＬは、被写体のコントラストに対する現在のコントラスト評価値の比率（％）を示す。このため、ＰＬの大きさによって被写体像のぼけの度合い、言い換えれば被写体に対する撮像系の合焦度を求めることができる。そして、カメラＭＰＵ１２５は、合焦度が所定の閾値以上である場合に合焦近傍状態と判定する。

これとは異なる方法として、所定時間内におけるフォーカスレンズ１０４の所定の駆動量（ＡＦピッチ量）に対するコントラスト評価値の増加量を評価値増加率（変化率）として算出し、該評価値増加率が所定の閾値以上である場合に合焦近傍状態と判定してもよい。

ステップ２１４で合焦近傍状態と判定したカメラＭＰＵ１２５は、ステップ２１１に進み、コントラスト評価値のピークが検出されたか否かを判定する。一般に、合焦状態に近くなるにつれてコントラスト評価値の変化が大きくなるため、フリッカによる輝度変化の影響でコントラスト評価値に変動があってもピークの誤検出が生じ難くなる。このため、本実施例では、合焦近傍状態と判定された場合はピークの検出を行うこととにしている。ステップ２１１においてピークが検出された場合は、カメラＭＰＵ１２５は、ステップ２１２およびステップ２１３に進む。ステップ２１２およびステップ２１３の処理は、実施例１のステップ１１２およびステップ１１３の処理と同じであるので、その説明は省略する。

一方、ステップ２１４で合焦近傍状態ではないと判定したカメラＭＰＵ１２５は、ステップ２１５に進む。ステップ２１５では、カメラＭＰＵ１２５は、ステップ２０４で得られた位相差焦点検出の信頼度が所定信頼度としてのデフォーカス使用可能閾値（第２の信頼度）より高いかどうか否かを判定する。デフォーカス使用可能閾値は、これよりも信頼度が高ければ、最終的な合焦状態はコントラストＡＦによって得ることを前提として、位相差焦点検出による検出デフォーカス量を補助的に使用することを許容できる信頼度である。このデフォーカス使用可能閾値は、実施例１のステップ１０６で説明した合焦可能閾値（本実施例ではステップ２０６で用いる）よりも低い信頼度である。

ステップ２１５で信頼度がデフォーカス使用可能閾値より低いと場合は、カメラＭＰＵ１２５は、ステップ２１１に進み、コントラスト評価値のピークが検出されたか否かを判定する。これは、位相差焦点検出の信頼度が低い場合は合焦状態の近くかどうかを判定できないので、コントラスト評価値のピーク検出を行い、合焦不能となることを可能な限り回避するためである。

ステップ２１５で信頼度がデフォーカス使用可能閾値より高い場合は、カメラＭＰＵ１２５は、ステップ２１６に進み、ステップ２０３で得られた検出デフォーカス量が所定デフォーカス量以上（又は所定デフォーカス量より大きい）か否かを判定する。検出デフォーカス量が所定デフォーカス量より小さい場合は、カメラＭＰＵ１２５は、ステップ２１１に進み、コントラスト評価値のピークが検出されたか否かを判定する。これは、検出デフォーカス量が小さい状態は合焦状態に近いと判定できるため、ピーク検出を行っても問題がないためである。

ステップ２１６で検出デフォーカス量が所定デフォーカス量以上である場合は、カメラＭＰＵ１２５は、ステップ２１１でコントラスト評価値のピークが検出されたか否かの判断は行うことなく、ステップ２１７に進む。

ステップ２１７では、カメラＭＰＵ１２５は、ステップ２０３で得られた検出デフォーカス量に対応したフォーカスレンズ１０４の位相差合焦駆動量を算出する。そして、カメラＭＰＵ１２５は、該位相差合焦駆動量よりも所定駆動量少ない駆動量を算出する。この所定駆動量は、次回以降のルーチンで行われることになるコントラスト焦点検出においてフォーカスレンズ１０４を駆動しながらコントラスト評価値のピークまで取得するのに十分手前にフォーカスレンズ１０４が位置するように設定される。カメラＭＰＵ１２５は、所定駆動量を、デフォーカス量が大きいほど大きくなるように変更してもよい。

そして、次のステップ２１８において、カメラＭＰＵ１２５は、ステップ２１７で算出した駆動量だけフォーカスレンズ１０４を駆動するよう制御する。この後、カメラＭＰＵ１２５は、ステップ１０１に戻る。

なお、本実施例において、フリッカが発生している状態でも所定の条件を満たすことでコントラスト評価値のピーク検出（ステップ２１１）を行うようにしたが、この際、ピーク判定閾値を、フリッカが発生していない場合よりも大きくすることが望ましい。これにより、フリッカの影響でコントラスト評価値の変動があっても、誤ったピーク検出を回避することが可能である。このことについて図８を用いて説明する。

図８には、フリッカが発生している場合のコントラストＡＦにおけるフォーカスレンズ１０４の位置（横軸）とコントラスト評価値（縦軸）との関係とを示しており、図４（ｂ）に比べてピーク判定閾値を大きくしている。フォーカスレンズ１０４がコントラストＡＦ開始位置Ｔ１からＡＦピッチ量だけ駆動されるごとにコントラスト評価値が取得される。ハッチングした丸はコントラスト評価値取得位置を示す。

図８でも、図４（ｂ）と同様に、真のコントラスト合焦位置Ｔ４よりも手前の位置Ｔ６で、それまで増加していたコントラスト評価値が減少に転じているが、その減少量はピーク判定閾値より小さい。このため、フォーカスレンズ１０４の駆動が継続され、真のコントラスト合焦位置Ｔ４を越えた位置Ｔ７にてピーク判定閾値以上のコントラスト評価値の減少が生じるため、該コントラスト評価値のピークが検出される。これにより、フリッカの影響による誤ったピーク検出を回避することができる。

また、フリッカが発生している場合に、位相差焦点検出の信頼度に関する閾値をフリッカが発生していない場合とは変更してもよい。このことについて、図９を用いて説明する。図９（ａ）には、フリッカが発生していない場合における位相差焦点検出の信頼度に関する閾値である合焦可能閾値およびデフォーカス使用可能閾値を示している。図９（ｂ）には、フリッカが発生している場合における合焦可能閾値およびデフォーカス使用可能閾値を示している。フリッカが発生している場合はコントラストＡＦによって正しい合焦状態が得られない可能性が高い。このため、図９（ｂ）に示すように合焦可能閾値およびデフォーカス使用可能閾値をそれぞれ、図９（ａ）に示すフリッカが発生していない場合よりも低く設定することで、撮像面位相差ＡＦが行われ易くすることができる。

本実施例によれば、フリッカが発生している場合においてそのときの焦点状態、位相差焦点検出の信頼度およびデフォーカス量に関する所定の条件を満たすときに限りコントラストＡＦを行い、それ以外の場合は撮像面位相差ＡＦを行う。合焦近傍状態ではないときにコントラストＡＦを行わないことで、フリッカの影響による合焦状態（コントラスト評価値のピーク）の誤検出を防止することができる。また、位相差焦点検出の信頼度がデフォーカス使用可能閾値より低い場合はコントラストＡＦを行うことで、合焦不能となるのを回避することができる。さらに、デフォーカス量が所定デフォーカス量より小さい場合はコントラストＡＦを許容することで、高速で合焦状態を得ることができる。以上により、精度と速度を両立したＡＦ処理を行うことができる。

なお、上記実施例では、被写体を照らす光源のフリッカを原因とした被写体の周期的な輝度変化を検出する場合について説明したが、それ以外の原因で被写体に周期的な輝度変化が生じている場合に上記実施例で説明したＡＦ処理を適用してもよい。

また、上記実施例では、フォーカス素子としてのフォーカスレンズ１０４を光軸方向に駆動して焦点調節を行う場合について説明したが、撮像素子１２２をフォーカス素子として光軸方向に駆動する（移動させる）ことで焦点調節を行ってもよい。

また、上記実施例では、レンズ交換タイプのカメラ本体（撮像素子を有する光学機器）１２０に設けられたカメラＭＰＵ１２５が位相差およびコントラストＡＦを行う場合について説明した。しかし、光学系を有する光学機器としての交換レンズユニット１００に、位相差およびコントラストＡＦを行うための第１および第２の焦点検出手段、輝度変化検出手段、信頼度取得手段および制御手段を設けてもよい。また、レンズ一体型のカメラ（光学系および撮像素子を有する光学機器）に、第１および第２の焦点検出手段、輝度変化検出手段、信頼度取得手段および制御手段を設けてもよい。
（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

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

１００ 撮像光学系
１２２ 撮像素子
１２５ カメラＭＰＵ
１２９ 撮像面位相差焦点検出部
１３０ コントラスト焦点検出部

Claims (11)

1. 光学系により形成された被写体像を撮像素子により光電変換する撮像系において移動可能なフォーカス素子の駆動を制御するフォーカス制御装置であって、
   前記撮像素子の出力を用いて生成された一対の像信号の位相差から前記撮像系のデフォーカス量を算出する位相差焦点検出を行う第１の焦点検出手段と、
   前記フォーカス素子の駆動に伴い、前記撮像素子の出力を用いて前記被写体像のコントラストに対応するコントラスト評価値を生成する第２の焦点検出手段と、
   被写体の周期的な輝度変化を検出する輝度変化検出手段と、
   前記デフォーカス量に基づいて前記フォーカス素子の駆動を制御する位相差フォーカス制御および前記コントラスト評価値を用いて前記フォーカス素子の駆動を制御するコントラストフォーカス制御を行う制御手段とを有し、
   該制御手段は、前記輝度変化が検出された場合は、
   前記コントラストフォーカス制御を行わずに前記位相差フォーカス制御を行う、または、
   前記撮像系の焦点状態、前記位相差焦点検出の信頼度および前記デフォーカス量のうち少なくとも１つに関する所定の条件を満たすときに前記コントラストフォーカス制御を行い、該条件を満たさないときは前記位相差フォーカス制御を行うことを特徴とするフォーカス制御装置。
2. 前記所定の条件は、前記撮像系の焦点状態が所定の合焦近傍状態にあることであることを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
3. 前記制御手段は、前記撮像系が前記合焦近傍状態にあるか否かを、前記撮像素子の出力から生成された画像信号の最大値と最小値の差分と前記コントラスト評価値との比率または前記フォーカス素子の駆動に伴う前記コントラスト評価値の変化率を用いて判定することを特徴とする請求項２に記載のフォーカス制御装置。
4. 前記所定の条件は、前記信頼度が所定信頼度より低いことであることを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
5. 前記制御手段は、前記輝度変化が検出された場合に前記所定信頼度を前記輝度変化が検出されていない場合よりも低くすることを特徴とする請求項４に記載のフォーカス制御装置。
6. 前記所定の条件は、前記デフォーカス量が所定デフォーカス量より大きいことであることを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
7. 前記制御手段は、
   前記フォーカス素子の駆動に伴う前記コントラスト評価値の変化が増加から減少に転じ、該減少の量が所定減少量より大きいことによって前記コントラスト評価値のピークを検出し、
   前記所定の条件を満たすときに行う前記コントラストフォーカス制御において、前記輝度変化が検出された場合に前記所定減少量を前記輝度変化が検出されていない場合よりも大きくすることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のフォーカス制御装置。
8. 前記輝度変化検出手段は、前記撮像素子からの出力を用いて生成された画像信号から前記輝度変化を検出することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のフォーカス制御装置。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載のフォーカス制御装置と、
   前記光学系および前記撮像素子のうち少なくとも一方とを有することを特徴とする光学機器。
10. 光学系により形成された被写体像を撮像素子により光電変換する撮像系において移動可能なフォーカス素子の駆動を制御するフォーカス制御方法であって、
    前記撮像素子の出力を用いて生成された一対の像信号の位相差から前記撮像系のデフォーカス量を算出する位相差焦点検出を行うステップと、
    前記フォーカス素子の駆動に伴い、前記撮像素子の出力を用いて前記被写体像のコントラストに対応するコントラスト評価値を生成するステップと、
    被写体の周期的な輝度変化を検出するステップと、
    前記デフォーカス量に基づいて前記フォーカス素子の駆動を制御する位相差フォーカス制御および前記コントラスト評価値を用いて前記フォーカス素子の駆動を制御するコントラストフォーカス制御を行う制御ステップとを有し、
    該制御ステップにおいて、前記輝度変化が検出された場合は、
    前記コントラストフォーカス制御を行わずに前記位相差フォーカス制御を行う、または、
    前記撮像系の焦点状態、前記位相差焦点検出の信頼度および前記デフォーカス量のうち少なくとも１つに関する所定の条件を満たすときに前記コントラストフォーカス制御を行い、該条件を満たさないときは前記位相差フォーカス制御を行うことを特徴とするフォーカス制御方法。
11. 光学機器のコンピュータに、光学系により形成された被写体像を撮像素子により光電変換する撮像系において移動可能なフォーカス素子の駆動を制御させるコンピュータプログラムとしてのフォーカス制御プログラムであって、
    前記コンピュータに、
    前記撮像素子の出力を用いて生成された一対の像信号の位相差から前記撮像系のデフォーカス量を算出する位相差焦点検出を行わせ、
    前記フォーカス素子の駆動に伴い、前記撮像素子の出力を用いて前記被写体像のコントラストに対応するコントラスト評価値を生成させ、
    被写体の周期的な輝度変化を検出させ、
    前記デフォーカス量に基づいて前記フォーカス素子の駆動を制御する位相差フォーカス制御および前記コントラスト評価値を用いて前記フォーカス素子の駆動を制御するコントラストフォーカス制御を行う制御処理を行わせ、
    前記輝度変化が検出された場合は、前記制御処理において、前記コンピュータに、
    前記コントラストフォーカス制御を行わずに前記位相差フォーカス制御を行わせる、または、
    前記撮像系の焦点状態、前記位相差焦点検出の信頼度および前記デフォーカス量のうち少なくとも１つに関する所定の条件を満たすときに前記コントラストフォーカス制御を行わせ、該条件を満たさないときは前記位相差フォーカス制御を行わせることを特徴とするフォーカス制御プログラム。